JP2004181691A

JP2004181691A - ロール状インキリボンの移送装置

Info

Publication number: JP2004181691A
Application number: JP2002349034A
Authority: JP
Inventors: Daisaku Ota; 大作太田
Original assignee: Sato Corp
Current assignee: Sato Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】ロール状のインキリボンを帯状に繰り出しての移送に伴い、リボン巻取軸におけるロール径に応じて軸にかかる駆動トルクを変化させ、インキリボンにかかる張力をその繰り出し開始から終了まで、できる限り一定とすることができ、印字の伸びを極力小さくすることができるロール状インキリボンの移送装置を提供する
【解決手段】駆動軸３４の角回転速度を光学式エンコーダ３７で検出し、リボン巻取軸１７の角回転速度を光学式エンコーダ３７，４０で検出し、この二者の角回転速度の比を時刻を追って検出しながら、この比の値を一定範囲とするように駆動軸３４を駆動する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロール状インキリボンの移送装置にかかるもので、特にインキリボン熱転写型のプリンタなどに装備されるロール状インキリボンの移送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインキリボン熱転写型のプリンタ、およびそのロール状インキリボンの移送装置について図８および図９に基づき概説する。
【０００３】
図８は、インキリボン熱転写型のプリンタ１の構成概略図であって、インキリボン熱転写型のプリンタ１は、用紙移送装置２と、印字装置３と、ロール状インキリボンの移送装置４と、を有する。
【０００４】
用紙移送装置２は、ロール状の印字用紙５を保持する用紙保持軸６を有する用紙保持機構７と、移送ローラ、およびこれを回転駆動する印字用紙移送用モータ（共に図示せず）と、を有する。
【０００５】
印字装置３は、サーマルヘッド８と、プラテンローラ９と、プラテンローラ９を回転駆動するモータ１０と、を有する。
【０００６】
ロール状インキリボンの移送装置４は、リボン保持機構１１と、リボン巻取機構１２と、バックテンション機構１３と、スリップ機構１４と、を有する。
【０００７】
リボン保持機構１１は、ロール状のサーマルインキリボン１５（インキリボン）を保持するリボン保持軸１６を有するとともに、ガイドローラ等を介して、印字装置３にサーマルインキリボン１５を帯状に繰り出す。
【０００８】
リボン巻取機構１２は、リボン保持機構１１から帯状に繰り出されたサーマルインキリボン１５を印字装置３を介してリボン巻取軸１７にロール状に巻き取る。
【０００９】
スリップ機構１４は、リボン巻取軸１７に設けるとともに、サーマルインキリボン１５の巻取り操作にスリップを発生させることにより、リボン巻取軸１７への巻取りロール径が増加しても一定量の移送量（巻取り量）を保証するものである。
【００１０】
なお、プラテンローラ９を駆動するには、前記モータ１０に歯付ベルト１８を介してプラテンローラ９のプーリー１９を回転させる。
また、インキリボン１５の巻取りには、プラテンローラ９のプーリー１９とスリップ機構１４のプーリー２０とを歯付ベルト２１で連結して動力源とする。
【００１１】
こうした構成のインキリボン熱転写型のプリンタ１において、用紙保持軸６から印字用紙５を、リボン保持機構１１からサーマルインキリボン１５をそれぞれ印字装置３（サーマルヘッド８とプラテンローラ９との間）に供給して重ね合わせ、サーマルヘッド８に印字情報データを供給してサーマルインキリボン１５を印字用紙５上に熱転写し、所定の情報を印字用紙５に印字する。
【００１２】
ところで、ロール状インキリボンの移送装置４においては、サーマルインキリボン１５の使用開始から使い切りまでの間、所定の張力をもってリボン保持機構１１側からリボン巻取機構１２側に引っ張られ、所定の搬送量（巻取量）を維持できることが望まれる。
【００１３】
しかしながら、上記従来技術には以下の問題がある。
▲１▼［インキリボンのテンションの変化］
図９において、リボン巻取軸１７が小径のときの半径をｒ１、インキリボン１５が大径に巻き取られたときの半径をｒ２、インキリボン１５がリボン巻取機構１２側に引っ張られる張力をＦで表すものとする。
リボン巻取軸１７の回転トルクＴが一定だと仮定すると、以下の関係が成り立つ。
Ｆ（小）＝Ｔ／ｒ１＞Ｆ（大）＝Ｔ／ｒ２（式１）
ただし、
Ｆ（小）：リボン巻取軸１７が小径のときの張力
Ｆ（大）：リボン巻取軸１７が大径のときの張力
▲２▼［インキリボンの搬送量の変化］
プラテンローラ９の直径をｄ、該プラテンローラ９の１回転当たりのインキリボン１５の送り量をＶｐとすると、
Ｖｐ≒
Ｖ（小）＝Ｚ２／Ｚ１ × ２πｒ１＜Ｖ（大）＝Ｚ２／Ｚ１ × ２πｒ２（式２）
ただし、
Ｖ（小）：リボン巻取軸１７が小径のときの巻取量
Ｖ（大）：リボン巻取軸１７が大径のときの巻取量
Ｚ１：プラテンローラのプーリー１９の歯数
Ｚ２：スリップ機構のプーリー２０歯数
上記式１、式２は、リボン巻取軸１７が小径のときには、インキリボン１５への張力は大きく、巻取量は少なくなろうとし、リボン巻取軸１７が大径になったときには、インキリボン１５への張力が小さく、巻取量が多くなろうとすることを示している。
【００１４】
実際には、スリップ機構１４を設けてリボン巻取軸１７に常にスリップを発生させることにより、プーリ２０からリボン巻取軸１７へと伝わる回転トルクＴを減少させ、インキリボン１５の張力Ｆと搬送量（巻取量）の変動を、許容範囲内となるように調整している。
【００１５】
しかしながら、バックテンション機構１３およびスリップ機構１４は、摩擦部材と押圧機構からなるものであるため、使用している間に摩耗等や緩み等が生じ特性変化を来してしまう。そして、その都度調整が必要であったり寿命が短い等、取り扱いが煩雑であるという欠点があった。
【００１６】
また、ある程度インキリボンの張力と搬送量（巻取量）の変動を許容せざるを得ず、この変動幅が大きいとインキリボン１５が印字用紙５を移送方向に引っ張ってしまい、印字（画像）に伸びか発生するという欠点があった。
【００１７】
上記問題点に対し、特許文献１が知られている。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−２５４７８４号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、本発明はロール状のインキリボンを帯状に繰り出しての移送に伴い、リボン巻取軸におけるロール径に応じて軸にかかる駆動トルクを変化させ、インキリボンにかかる張力をその繰り出し開始から終了まで、できる限り一定とすることができ、印字の伸びを極力小さくすることができるロール状インキリボンの移送装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によると、ロール状のインキリボンを保持するリボン保持軸を有するリボン保持機構と、このリボン保持機構から帯状に繰り出された前記インキリボンをリボン巻取軸にロール状に巻き取るリボン巻取機構と、を有するロール状インキリボンの移送装置であって、前記インキリボン巻取機構のリボン巻取軸と、該リボン巻取軸を駆動する駆動軸との間にスリップ機構を設けたものにおいて、前記駆動軸の角回転速度を検出する第１の回転検出手段と、リボン巻取軸の角回転速度を検出する第２の回転検出手段とを設け、前記駆動軸の角回転速度とリボン巻取軸の角回転速度の比を検出し、この比の値が所定範囲になるように制御することを特徴とするロール状インキリボンの移送装置が提供される。
【００２１】
ここで、前記スリップ機構は電磁クラッチとすることができる。
【００２２】
また、前記第１の回転検出手段はパルスモータへ給電するパルスをカウントするカウンタで構成することができる。
【００２３】
また、前記リボン保持機構にさらに電磁ブレーキを設けてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態によるロール状インキリボンの移送装置を図１ないし図７に基づき説明する。なお、上述した図８および図９で述べたのと同一の構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２５】
図１は、図９と同様の、インキリボン熱転写型のプリンタ３０の概略構成図であって、インキリボン熱転写型のプリンタ３０は、上述した用紙移送装置（図示せず）および前記印字装置３と、ロール状インキリボンの移送装置３１と、を備えている。
【００２６】
３２はインキリボンの移送装置３１を駆動するために新たに設けられたモータで、該モータ３２はマイコン等からなる制御部３３に繋がれ、回転数（角回転速度）を制御されるようになっている。
【００２７】
３４は前記モータ３２にプーリ２０、歯付ベルト２１を介して連結された駆動軸であり、該駆動軸３４には前述したスリップ機構１４を介してリボン巻取軸１７が連結されている。なお、図２中に示す３５はスリップ機構１４を構成する摩擦部材、３６は押圧機構を示している。
【００２８】
３７は前記駆動軸３４に設けられた第１の回転検出手段としての光学式エンコーダを示し、該光学式エンコーダ３７は駆動軸３４と一体回転するスリット円板３８と、該スリット円板３８を挟むように表裏側に発光素子と受光素子が対向配置されたフォトセンサ３９とを備え、該フォトセンサ３９の出力は前記制御部３３へと接続されている。
【００２９】
そして、駆動軸３４の回転に伴ってスリット円板３８が回転し、各スリットがフォトセンサ３９の間を通過するときにパルスを発生する。制御部３３は所定時間内のパルス数から駆動軸３４の回転数（角回転速度）を検知するようになっている。
【００３０】
４０は前記リボン巻取軸１７に設けられた第２の回転検出手段としての光学式エンコーダを示し、該光学式エンコーダ４０は上述したエンコーダ３７と同様に、リボン巻取軸１７と一体回転するスリット円板４１、該スリット円板４１を挟むように配置されたフォトセンサ４２とを備え、該フォトセンサ４２の出力は前記制御部３３に接続されている。
【００３１】
そして、エンコーダ４０は、リボン巻取軸１７の回転に伴ってフォトセンサ４２がパルスを発生し、このパルス数からリボン巻取軸１７の回転数（角回転速度）を検知する。
【００３２】
インキリボン熱転写型のプリンタ３０およびロール状インキリボンの移送装置３１は以上の構成を有するもので、次に制御部３３が行う制御について図３を用いて説明する。
【００３３】
まず、印字動作中にエンコーダ３７、４０の出力を検出し、駆動軸３４の角回転速度と、リボン巻取軸１７の角回転速度との比ＲΔを算出する（Ｓ１）。
【００３４】
そして、この角回転速度の比ＲΔが規定値Ｒｃ（定数）に比べ拡大した場合には駆動軸３４の回転数を減少させるように、モータ３２を制御する（Ｓ３）。
【００３５】
一方、ＲΔがＲｃに比べ縮小した場合には、駆動軸３４の回転数を増大させるように、モータ３２を制御する（Ｓ４）。
【００３６】
また、ＲΔが変化しなかった場合には、モータ３２の回転数は変更せず、Ｓ１に戻って駆動軸３４の角回転速度と、リボン巻取軸１７の角回転速度をサンプリングする。
【００３７】
以上のように、駆動軸３４の角回転速度と、リボン巻取軸１７の角回転速度の比を時刻を追って検出しながら、この角回転速度の比が一定となるように駆動軸３４を駆動するモータ３２の回転数を制御したことにより、リボン巻取軸１７に掛かるトルクの変動をを容易に適正範囲内に収めることができ、印字の伸びなどの弊害を解消できる。
【００３８】
また、インキリボン１５に張力Ｆが付与された状態で、バックテンション機構１３やスリップ機構１４のスリップ量を小さくすることができるので、スリップ機構１４やバックテンション機構１３にかかる負荷を著しく低減でき、異音の発生を抑えることができるのと共に、これらの摩耗等に伴うメンテナンスの手間やコストを低減できる。
【００３９】
次に、図４および図５は第二の実施の形態に掛かるロール状インキリボンの移送装置５０を示し、本形態の特徴は、スリップ機構１４に替えて電磁クラッチ６１を設け、エンコーダ３７、４０の出力を検出した制御部３３が電磁クラッチ６１を制御してモータ１０の駆動力の伝達率を加減するように構成した点にある。
【００４０】
図５中、電磁クラッチ６１は、摩擦部材６２と押圧機構６３、該押圧機構６３の摩擦部材６２への押圧力を加減する電磁アクチュエータ６４とからなる。
【００４１】
そして、制御部３３により前述した図３とほぼ同様の制御を行う。なお、本実施の形態では上述の第一の実施の形態における第二のモータ３２に替えてモータ１０の動力を分岐して用いるため、図３中のＳ３，Ｓ４における「モータの各回転速度」を「動力伝達率」と読み替えて適用する。
【００４２】
本実施の形態による効果は第一の実施の形態とほぼ同様であるが、モータの数を減らすことが可能となる。
【００４３】
次に、図６は第三の実施の形態を示し、本実施の形態は、リボン保持機構に電磁ブレーキ７０を設け、この電磁ブレーキ７０をエンコーダ３７、４０の出力を検出した制御部３３が制御する構成とした例、図７は第四の実施の形態を示し、本実施の形態は、エンコーダ３７に替えて、第１の回転検出手段はパルスモータへ給電するパルスをカウントするカウンタを用い、制御部３３がバックテンションを発生させる電磁ブレーキ７０を制御する構成とした例であり、前述のものとほぼ同様の効果を奏する。
【００４４】
なお、本発明は実施の形態に述べた場合に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々の変形が可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、リボン巻取軸に掛かるトルクを容易に適正範囲に変更できるので、印字の伸びなどの弊害を解消できる。
【００４６】
また、スリップ機構にかかる負荷を著しく低減でき、異音の発生を抑え、摩耗等に伴うメンテナンスの手間やコストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるロール状インキリボンの移送装置の概略図である。
【図２】図１中の巻取機構を示す一部破断の詳細図である。
【図３】モータ制御部が行う処理を示すフロー図である。
【図４】他の実施の形態を示す図１と同様の概略図である。
【図５】他の実施の形態を示す図２と同様の概略図である。
【図６】他の実施の形態を示す図１と同様の概略図である。
【図７】他の実施の形態を示す図１と同様の概略図である。
【図８】従来のインキリボン熱転写型のプリンタの概略図である。
【図９】図８のリボン保持軸からリボン巻取軸へのインキリボンの巻取り状態を示す説明図である。
【符号の説明】
３…印字装置、８…サーマルヘッド、９…プラテンローラ、１３…バックテンション機構、１４…スリップ機構、１７…リボン巻取軸、３１…ロール状インキリボンの移送装置、３２…モータ、３３…制御部、３４…駆動軸、３７…光学式エンコーダ（第１の回転検出手段）、４０…光学式エンコーダ（第２の回転検出手段）

Claims

ロール状のインキリボンを保持するリボン保持軸を有するリボン保持機構と、このリボン保持機構から帯状に繰り出された前記インキリボンをリボン巻取軸にロール状に巻き取るリボン巻取機構と、を有するロール状インキリボンの移送装置であって、前記インキリボン巻取機構のリボン巻取軸と、該リボン巻取軸を駆動する駆動軸との間にスリップ機構を設けたものにおいて、前記駆動軸の角回転速度を検出する第１の回転検出手段と、リボン巻取軸の角回転速度を検出する第２の回転検出手段とを設け、前記駆動軸の角回転速度とリボン巻取軸の角回転速度の比を検出し、この比の値が所定範囲になるように制御することを特徴とするロール状インキリボンの移送装置。
前記スリップ機構は電磁クラッチである請求項１に記載のロール状インキリボンの移送装置。
前記第１の回転検出手段はパルスモータへ給電するパルスをカウントするカウンタである請求項１に記載のロール状インキリボンの移送装置。
さらに、リボン保持機構に電磁ブレーキを設けてなる請求項１に記載のロール状インキリボンの移送装置。