JP2004209811A - ボビン支持カセット - Google Patents

Abstract

【課題】ボビンの寸法変化に対応可能とすると共に、ボビンをより確実に保持することのできるボビン支持カセットを提供すること。
【解決手段】インクリボンＲが巻き回されたボビン２６を搭載したボビン支持カセット２０は、ボビンの軸孔の一方の端部に挿入される軸体４２と、軸体４２を回転可能に支持するカセット本体の軸受と、周面に設けられボビン２６の軸孔に嵌合する環状のＯリング４３を備える。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクリボン又は転写用フィルムをプリンタに対して交換可能に装填するためのボビン支持カセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱溶融式記録または熱昇華式記録を行う熱転写方式のサーマルプリンタによれば、印画紙等の記録媒体の記録面上に、インクが施されたインクリボンを配置し、記録媒体の搬送とインクリボンの供給及び巻取りを行いつつ、所定印画圧を記録媒体の記録面上に印加し、サーマルヘッドによる印画形成を行なうように構成されている。このようなプリンタにおいて、インクリボンは消耗品であるため、これをプリンタに着脱可能なカセットに装填し、交換可能に構成されている。
【０００３】
一方、このようなサーマルプリンタによれば、記録媒体が光沢紙などのように柔軟である場合には、印画圧が記録面上に均一に作用できるので良好な結果を得ることができる。しかしながら、記録媒体がプラスチックカードのように剛性を有する場合には、カード記録面に対してインクリボンを介してサーマルヘッドの発熱部を均一に当接することができず、良好な記録を行なえない場合がある。
【０００４】
そこで、インクリボンと、再転写用の転写用フィルムとを準備し、インクリボンのインクにより形成される印刷画像を転写用の転写用フィルムに一旦転写しておき、印刷画像が転写された転写用の転写用フィルムにより、記録媒体上に印刷画像を熱転写する熱転写印刷装置も提案されている（例えば、特許文献１）。このようなプリンタにおいても、インクリボンや再転写用の転写用フィルムは消耗品であるため、これをプリンタに着脱可能なカセットに装填し、交換可能に構成されている。
【０００５】
ところで、この種のカセットの例としては、例えば、特許文献２によれば、カセット本体に回動自在に軸支された一対の軸体を、それぞれボビンの軸孔の両端部に嵌合し、ボビンを回転自在に支持するものが提案されている。
【０００６】
また、カセット側の軸体を一つとして、ボビンの軸孔の一方の端部のみに嵌合されるようにして片持ち構造とし、カセットの装着時に、プリンタに設けたプリンタ側の軸体にボビンの軸孔の他方の端部が嵌合されるように構成したものも提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０５−２６１９５２号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平０９−１５０５６７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
一方、一般にボビンは樹脂製であり、サーマルプリンタのように装置内部で熱が発生するプリンタにおいては、温度変化に伴って熱膨張又は熱収縮を起こし、寸法が変化する。このため、ボビンと軸体との嵌合状態に支障を来たし、また、ボビンが偏芯して回転するおそれがある。また、上述した片持ち構造のカセットにおいては、構成が簡素化されるものの、片持ち構造ゆえプリンタ装着時にボビンが脱落するおそれがあり、ボビンをより確実に保持することが要求される。
【００１０】
従って、本発明の目的は、ボビンの寸法変化に対応可能とすると共に、ボビンをより確実に保持することのできるボビン支持カセットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、インクリボン又は転写用フィルムが巻き回されたボビンを搭載すると共に、前記インクリボン又は前記転写用フィルムが用いられるプリンタに着脱自在に装着されるボビン支持カセットにおいて、前記ボビンの軸孔の一方の端部に挿入される軸体と、前記軸体を回転可能に支持する支持体と、前記軸体の周面に設けられ、前記ボビンの軸孔に嵌合する環状の弾性部材と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
また、前記軸体は、その周面に環状の溝を有し、前記弾性部材が、前記環状の溝に設けられたＯリングであることを特徴としている。
【００１２】
また、前記ボビンの軸孔の内面には、該軸孔の軸線方向に溝が設けられており、前記軸体は、前記溝に係合する係合部を有することを特徴としている。
【００１３】
そして、前記軸体に、該軸体を回転するためのノブを設けたことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照して述べる。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係るボビン支持カセットを、加熱転写印刷装置１に対して着脱自在に設けた様子を示した全体構成図である。
【００１６】
以下において、この加熱転写印刷装置１に対してインクリボンと転写用フィルムを夫々内蔵したボビン支持カセットを個別に準備しておき、これらを着脱自在に設ける構成について述べるが、このような構成に限定されないことは言うまでもなく、例えば、インクリボンを内蔵したボビン支持カセットをサーマルプリンタのみに対して着脱自在に設ける場合、または転写用フィルムを内蔵したボビン支持カセットを後述する熱転写装置に対してのみ着脱自在に設けるようにしても良い。
【００１７】
図１を参照して、熱転写装置１６０が破線図示の転写用フィルムＦを内蔵したボビン支持カセット２１で囲まれるように設けられている。また、この熱転写装置１６０に隣接して印刷画像を転写用フィルムＦに対して転写するためのサーマルプリンタ２００が併設されている。さらに、記録媒体であるカード２を一枚毎に送り出すためのカード搬送機構が、サーマルプリンタ２００の右側から下方部分にかけて配設されている。
【００１８】
図１において、カード２は、例えば１００枚分が一点鎖線図示のカードカセット３内にカード群として図示の積載状態となるように厚み方向に重ねられて準備される。このカード２は、種々あるがカード所有者に関する氏名を含む各種情報の磁気記録や印刷記録が、表面または裏面あるいは両面に施される前のプラスチックカードが代表的なものである。このカード２は、その四隅にアール部分を形成しており、搬送時における引っ掛かりを防止した所定サイズにプレス加工されて準備されている。
【００１９】
以上のようにして、カードカセット３内に収納されたカード群の最上に位置するカード２の上には、図示しない錘体が載せられており、錘体の自重作用でカード群全体が下方に向けて常時移動するように付勢されている。このカードカセット３は、カード搬送機構４上にセットされて、図示の位置で不動状態に維持されることで、最下位置のカード２から一枚毎に順次送り出される。また、カード２は、例えば１００単位でカードカセット３内に収容できるので、これを交換単位とすることで所謂バッチ処理を可能にしているが、手差しで一枚毎にカードをセットするようにしても良い。
【００２０】
＜カード搬送機構４＞
カード搬送機構４は、図中のハッチングで示した基部上に平行に固定される２本のガイド軸７（図中では１本のみ図示）に対する挿通状態に保持されることで、図中の左右方向に移動可能に設けられたキャリッジ６を設けている。このキャリッジ６上には、爪部材６が回動自在に設けられている。この爪部材６は、カードカセット３内の最下位置に位置している１枚分の厚さ分の突起部を有しており、この突起部がカード２の後端に当接する送り出し位置と、カード２の底面から退避する退避位置との間で移動するように設けられている。この構成により、爪部材６の移動に伴い、カード２の送り出しを終えた後に、図示の位置に戻るときにカード２の底面に対して機械的に干渉しないようにしている。
【００２１】
また、図中のハッチングで示した基部上に固定された左右一対の部材には回動自在となるようにプーリ９、１０が設けられている。これらのプーリ９、１０間にはベルト８が張設されており、このベルト８の途中部位を上記のキャリッジ６に対して固定している。また、プーリ９を正逆方向に回転駆動するために、例えばステッピングモータである第３モータＭ３と、キャリッジ６の移動位置を検出するための不図示のセンサが設けられている。この第３モータＭ３とセンサは、制御部１００に接続されており、この制御部１００からの指示でカード送り出しに必要となる所定の通電制御が行われるように構成されている。
【００２２】
一方、カードカセット３から、図示のように矢印Ｄ１方向に送り出されたカード２を下流側（図１の左側に向けて）案内するためのカードガイド１１が配設されている。このカードガイド１１の下流側（左側）には、上記の第３モータＭ３で駆動される駆動ローラ１２が配設されている。また、この駆動ローラ１２の上には、この駆動ローラ１２に追動するアイドルローラ１３が配設されており、駆動ローラ１２とアイドルローラ１３間のニップ部におけるカード２の搬送を行うことで、上記の爪部材５によるカード搬送からの引き継ぎを行うように構成されている。
【００２３】
＜サーマルプリンタ２００＞
図１を参照して、サーマルプリンタ２００は、第１モータＭ１に対する通電により、図中の矢印Ｂ１方向に駆動されることで、待機位置と動作位置との間で移動するサーマルヘッド１４を、不図示のサーマルヘッド支持部材を介して基部に対する片支持状態で設けている。このようにサーマルヘッド支持部材を用いて片支持状態で設けることによって、サーマルヘッド１４の発熱部１４ａの点検及び清掃を簡単に行うことができるようにしている。
【００２４】
また、図中の一点鎖線で示したインクリボンＲを内蔵したボビン支持カセット２０の交換作業はユーザによって行われ、後述するように新品のインクリボンＲに交換されるので、この交換作業を簡単にできるようにするために、ボビン支持カセット２０を図面の手前側に引き出し、矢印Ａ１方向に押し入れることで簡単に図示のセット状態にできるように構成されている。
【００２５】
このボビン支持カセット２０に内蔵されたインクリボンＲを使用した熱転写または熱昇華による印刷を行うときに、ボビンに巻回されたインクリボンＲを送り出すために、第１ボビン支持部２２と第２ボビン支持部２３がボビン支持カセット２０に設けられている。第２ボビン支持部２３は、第２モータＭ２により駆動されることで、インクリボンＲの各色層分の巻取りを行う。また、第１ボビン支持部２２には、不図示のクラッチが設けられており、所謂バックテンションをインクリボンＲに与えるようにしている。
【００２６】
このインクリボンＲには転写用フィルムＦ上にカード２の印画面の１枚分の面積分に相当する面積の各インク層が敷設されている。具体的には、減法混色により総べての色を再現できる三原色のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の固形インク層が形成されている。また、このインクリボンＲには、さらに各色の印刷後に保護層を形成するために全体をコートするオーバーコート層が形成される場合もある。
【００２７】
このインクリボンＲは、図示のようにサーマルヘッド１４の発熱部１４ａと、基部において回動自在または駆動力を得て回動するプラテンローラ１５との間を通過するように設けられる。このために、ボビン支持カセット２０内には、図示のようにインクリボンＲの方向転換を行うための方向転換ローラ１８、１８が設けられている。また、ボビン支持カセット２０には図示のようにサーマルヘッド１４を潜入させるための開口部が形成されている。
【００２８】
以上の構成のサーマルプリンタにおいて、ボビン支持カセット２０を、矢印Ａ１方向に移動することで、装置の前面側からセットされて、サーマルプリンタの起動にともない図中の破線で示す転写用フィルムＦ上に画像が形成されることとなる。すなわち、転写用フィルムＦがサーマルヘッド１４の発熱部１４ａと耐熱ラバーを周面に設けたプラテンローラ１５との間に搬送され、発熱部１４ａの発熱によりインクリボンＲに施されたインクが昇華して、転写用フィルムＦ上に画像等が印刷されることとなる。
【００２９】
ここで、このインクリボンＲによって各色を印刷する場合において、転写用フィルムＦを各色毎に往復させて搬送する必要がある。また、これに伴いサーマルヘッド１４を矢印Ｂ１方向に移動し、かつインクリボンＲの巻取り制御と、サーマルヘッド１４の発熱部１４ａに対する印画情報に基づく所定通電とが行われるが、この転写用フィルムＦ上への画像形成は通常のカード上への印刷と略同様に行われることから、詳しい説明は省略する。
【００３０】
以上のように、耐熱ラバーを周面に設けたプラテンローラ１５と発熱部１４ａとの間で挟持された状態で印刷が行われるので、耐熱ラバーが適度に弾性変形することから、発熱部１４ａの長手方向の全域に渡る均一な印刷圧力を発生できるようになる結果、転写用フィルムＦ上に鮮明な画像と文字などを形成することが可能となる。
【００３１】
＜熱転写装置１６０＞
熱転写装置１６０は、略垂直方向に設けられる基部３０において回動自在に設けられたプラテンローラ１７と、このプラテンローラ１７に対向して設けられる加熱転写ローラ１６とを主要な構成部品として備えており、プラテンローラ１７と加熱転写ローラ１６間におけるカード２の搬送途中で、破線図示の転写用フィルムＦにサーマルプリンタ２００で転写された印刷画像をカード２上に再転写するように構成されている。
【００３２】
この加熱転写ローラ１６を、図中における矢印Ｂ２方向に駆動することで、上方に位置する待機位置とプラテンローラ１７に対して転写用フィルムＦを介して押圧させる転写位置へ付勢するための不図示の支持装置を備えている。この押圧時において、加熱転写ローラ１６が基部３０による片支持状態となることから、押圧力が加熱転写ローラ１６の長手方向に均一に作用する機能が支持装置に設けられている。
【００３３】
図中の破線で示した転写用フィルムＦを内蔵したボビン支持カセット２１の交換作業はユーザによって行われ、後述するように新品の転写用フィルムＦに交換される。この交換作業を簡単にできるようにするために、ボビン支持カセット２１を図面の手前側に引き出し、矢印Ａ２方向に押し入れることで簡単に図示のセット状態にできるように構成されている。このようにセットするときにボビン支持カセット２１が、加熱転写ローラ１６に対して干渉しないようにするために、加熱転写ローラ１６は上記のように片支持状態となるように設けられる。
【００３４】
また、ボビン支持カセット２１に内蔵された転写用フィルムＦを使用した熱転写による再転写をカード２上に行うときに、ボビンに巻回された転写用フィルムＦを送り出すために、第３ボビン支持部２４と第４ボビン支持部２５とがボビン支持カセット２１に設けられている。これらの第３ボビン支持部２４と第４ボビン支持部２５には、ボビンの供給と巻取りを行うために基部３０に設けられた第４モータＭ４と第５モータＭ５とが夫々接続されている。
【００３５】
一方、プラテンローラ１７と加熱転写ローラ１６の前後方向には、図示のようにカードガイド１１、１１が夫々設けられており、図面の左端に示された駆動ローラ１２とアイドルローラ１３間のニップ部で再転写後のカード２を排出位置まで送るようにしている。
【００３６】
以上説明のカード搬送機構４と熱転写装置１６０において、制御部１００からカードの送り出しの指示が出力されると、第３モータＭ３への通電が行われて、プーリ９が反時計方向に回転されることで、ベルト８を介してキャリッジ６に対する動力伝達が行われる。この結果、カードカセット３の最下位置に位置しているカード２の後端が爪部材５の突起部で押圧されて、図示のように矢印Ｄ１方向に移動されることで、左側に配設されたカードガイド１１上に送り出される。
【００３７】
続いて、このカードガイド１１上に送り出されたカード２は、駆動ローラ１２とアイドルローラ１３間のニップ部におけるカード搬送に受け継がれて、下流のカードガイド１１上に送り出されて、プラテンローラ１７と加熱転写ローラ１６間に向けて送られる。
【００３８】
プラテンローラ１７と加熱転写ローラ１６間における搬送途中では、後述するように転写用フィルムＦから印刷画像がカード２上に再転写されることとなる。この再転写の後に、最下流のカードガイド１１上に送り出されて、図面の左端に示された駆動ローラ１２とアイドルローラ１３間のニップ部において排出位置まで送られる。このとき、図面の左端に示された駆動ローラ１２は正逆方向に駆動されることで再転写後における転写用フィルムＦの剥しを有効に行うようにしている。
【００３９】
＜リボン支持カセット２０、２１＞
図１において、破線図示の転写用フィルムＦは、透明または光透過性のプラスチックシートあるいは不透明のテープ状部材から準備される。この転写用フィルムＦは、再転写に耐え得る耐熱性と引っ張り強度を有しており、カード２の幅寸法以上となる幅を有した長尺体であり、第２ボビン支持部２４と第１ボビン支持部２５に対して着脱されるボビンに図示のように巻き付けられる。
【００４０】
図２は、図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。また、図３は、図２に図示の状態にする前の断面図である。図２、３において、図１で既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、ボビン２６の外周面には、インクリボンＲが巻き付けられている。このボビン２６は上記の第１ボビン支持部２２にセットされる別のボビンがさらに準備されており、各ボビン２６に対してインクリボンＲの終端を夫々固定した状態で、ユーザに提供される。
【００４１】
ボビン２６は、所謂エンジニアリングプラスチック材料を用いて射出成型されて準備される。このボビン２６の軸孔の内面２６ｂには軸線方向に沿う破線図示の溝部２６ａが９０度の角度間隔で４箇所一体成型されており、ボビン２６の回転力を溝部２６ａを介して伝えるようにしている。
【００４２】
また、図２を参照して図１でハッチングで示した基部３０からは、上下方向に延設された所定強度を有する基部３０が固定されており、この基部３０において上記のサーマルプリンタ２００と、熱転写装置１６０の主な構成部品が片支持状態で設けられている。この基部３０には、副基部３５がスペーサを介して固定されている。この副基部３５には、上記の第２モータＭ２が固定されている。この第２モータＭ２の出力軸には歯付きプーリ３１が固定されている。また、基部３０の軸受３６と副基部３５の軸受３６により両支持状態で回動自在に軸支された駆動軸体３５には、クラッチ３４を介して歯付きプーリ３３が固定されている。この歯付きプーリ３３と歯付きプーリ３１との間には無端の歯付きベルト３２が張設されている。駆動軸体３５には、ボビン２６の溝部２６ａの一つに係合する係合部３８が設けられている軸体３７が固定されている。
【００４３】
また、リボン支持カセット２０は、上記のように基部３０から着脱可能にするために開口部を備えた箱体として形成されており、リボン支持カセット２０の内側の被係止部２０ｃに基部３０に固定された一対のロック部材４６（図では１つのみ図示）が係合して図示のセット状態を維持できるように構成されている。
【００４４】
一方、このリボン支持カセット２０を支持体として従動軸体４１が軸受４４により回動自在に軸支されている。この従動軸体４１には、指先で回すことのできるノブ４５が固定されている。また、この従動軸体４１には破線図示の係合部４６が一つ設けられるとともに、図示のように傾斜面４２ａを形成した軸体４２が固定される。
【００４５】
図４（ａ）は、軸体４２とボビン２６のみを示した断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大図である。図４において、軸体４２には、その周面において環状の溝部４２ｂがさらに形成されており、この溝部４２ｂ中に例えばシリコンラバー等の耐久性に優れた環状の弾性部材であるＯリング４３が図４（ｂ）に示すように嵌め込まれている。このＯリング４３は、図示のセット状態では、軸体４２の中心に向けて均一に弾性変形するときに発生する反力で、ボビン２６の内面２６ｂに対する押圧力を周面に沿って均一に発生する。尚、この軸体４２についても、ボビン２６と同様にエンジニアリングプラスチックから成型される。また、駆動軸体３５に固定される軸体３７を軸体４２と共通化できる。
【００４６】
以上のようにＯリング４３を軸体４２に設けることで射出成型時またはプラスチック自体の寸法変動に対応することができ、図３において、インクリボンＲを巻きつけたボビン２６を軸体４２にセットするときに、偏心してボビン２６を軸支することが効果的に防止できる。また、小さな挿入力でボビン２６を挿入できるようになる。
【００４７】
再度、図１において、図２に示したようにセットした後に、ノブ４５を指で回すことで、インクリボンＲをサーマルヘッド１４に対する張設状態にできるので、この後に装置を起動する。また、転写用フィルムＦを内蔵したボビン支持カセット２１についても同様に張設状態にセットされる。
【００４８】
以上のようにすることで、インクリボンＲまたは転写用フィルムＦの安定した送り出しに支障を来たすことがなくなる。また、各カセットに設けられた軸体に対するボビンの挿入力を小さくできるとともに、エンジニアリングプラスチック類を用いて樹脂成型する際の若干の寸法バラツキに対応できるようになる。
【００４９】
さらに、サーマルプリンタや熱転写装置のように装置内部で熱が発生すると、温度変化に伴って熱膨張又は熱収縮を起こし寸法が変化した場合において、樹脂製のボビンまたは軸体は顕著に寸法が変動するが、この場合であってもＯリングが適度に変形して寸法の変動を吸収できる。また、図３に示した状態から例えばサーマルプリンタに装着するときに、ボビンが軸体から脱落することなく、しかも偏心して軸体にセットされないので、確実に基部側の軸体に対してボビンの片側をセットできるようになる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボビンの寸法変化に対応可能とすると共に、ボビンをより確実に保持することのできるボビン支持カセットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るボビン支持カセットを、加熱転写印刷装置１に対して着脱自在に設けた様子を示した全体構成図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】図３は、図２に図示の状態にする前の要部断面図である。
【図４】（ａ）は、軸体４２とボビン２６のみを示した断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大図である。
【符号の説明】
１ 加熱転写装置
２ カード
３ カードカセット
４ カード搬送機構
５ 爪部材
６ キャリッジ
１１ カードガイド
１２ 駆動ローラ
１３ アイドルローラ
１４ サーマルヘッド
１５ プラテンローラ
１６ 加熱転写ローラ
１７ プラテンローラ
１８ 方向転換ローラ
２０ ボビン支持カセット
２１ ボビン支持カセット
２２ 第１ボビン支持部
２３ 第２ボビン支持部
２４ 第３ボビン支持部
２５ 第４ボビン支持部
２６ ボビン
２６ａ 溝部
２６ｂ 内面
３０ 基部
３７ 軸体
４２ 軸体
４３ Ｏリング
４６ 係合部
Ｒ インクリボン
Ｆ 転写用フィルム
Ｍ１〜Ｍ７ モータ

Claims (4)

1. インクリボン又は転写用フィルムが巻き回されたボビンを搭載すると共に、前記インクリボン又は前記転写用フィルムが用いられるプリンタに着脱自在に装着されるボビン支持カセットにおいて、
   前記ボビンの軸孔の一方の端部に挿入される軸体と、
   前記軸体を回転可能に支持する支持体と、
   前記軸体の周面に設けられ、前記ボビンの軸孔に嵌合する環状の弾性部材と、を備えたことを特徴とするボビン支持カセット。
2. 前記軸体は、その周面に環状の溝を有し、
   前記弾性部材が、前記環状の溝に設けられたＯリングであることを特徴とする請求項１に記載のボビン支持カセット。
3. 前記ボビンの軸孔の内面には、該軸孔の軸線方向に溝が設けられており、
   前記軸体は、前記溝に係合する係合部を有することを特徴とする請求項１に記載のボビン支持カセット。
4. 前記軸体に、該軸体を回転するためのノブを設けたことを特徴とする請求項１に記載のボビン支持カセット。

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