JP2004299213A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】サーマルプリンタにおいて、印字用リボンのしわの発生にきめ細かく対応できるようにすることである。
【解決手段】サーマルヘッドと印字用リボンの巻取ロールとの間の巻取経路にあるサーマルヘッド取付台５０の一部に、一対の押し広げ部材３０ａ，３０ｂからなる張力調整機構３０が設けられる。一対の押し広げ部材３０ａ，３０ｂは、サーマルヘッド取付台５０に取り付けられた回転軸５２回りにそれぞれ独立に回転でき、回転止めネジ５４，５６で任意の回転角度で固定できる。印字用リボン１４のしわが生じたときは、例えば一方の押し広げ部材３０ａを時計方向に、他方の押し広げ部材３０ｂを反時計方向に回転させ、印字用リボン１４の幅方向における一方端７２と他方端７０に接触させる。このようにして、印字用リボン１４の両端部を中央部に比べより押し広げ、しわの発生が抑制される。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサーマルプリンタに係り、特に印字用リボンの張力調整機構を有するサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルプリンタは、１ライン分すなわち用紙の幅相当の長さを有するサーマルヘッドを用い、サーマルヘッドとプラテンローラとに間に用紙と印字用リボンを保持し、サーマルヘッドを駆動し印字用リボンに塗布されたインキを熱転写の原理によって用紙に転写して印字するプリンタである。サーマルプリンタに用いられる印字用リボンは、用紙の幅に対応する幅を有し、サーマルヘッドの上流側の供給ロールから、サーマルヘッドとプラテンローラの間を通過し、サーマルヘッドの下流側の巻取ロールに巻き取られる。かかる印字用リボンは、プラスチックフィルムの片面側にインキ材料が塗布されたものが用いられる。
【０００３】
このようにサーマルプリンタに用いられる印字用リボンは、印字する用紙の幅に対応する幅を有し、サーマルヘッドによって加熱され印字動作の進展とともに巻取ローラに巻き取られる。この巻取過程において印字用リボンにしわが生じ、そのしわがサーマルヘッドが配置される印字部分まで及ぶと、しわに対応して黒線が生じ、あるいは印字抜けが発生することがある。
【０００４】
印字用リボンのしわ防止については、供給ロールから巻取ロールとの間のリボン巻取経路に、印字用リボンに張力を与える機構を設けることが行われる。例えば、印字用リボンのしわが印字用リボンの幅方向の一方側から他方側に渡って斜めの筋状に生ずる場合には、印字用リボンの幅方向についてその一方端に与える張力を他方端に与える張力より大きくする張力片寄せ機構を用いることで、しわの発生を抑制することができる。
【０００５】
また、特許文献１には、ローラの両端にゴム足部を設けたリボンしわ取りローラが開示される。そして、このリボンしわ取りローラと補助板とでインクリボンをはさみ、リボンしわ取りローラの両端のゴム足の弾性変形により、インクリボンの幅方向外側に張力を与え、インクリボンに生じた縦しわを除去することが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
実開平５−８５６５４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
サーマルプリンタが大型となり、用紙の幅がある程度大きくなると、印字用リボンのしわの発生が複雑になってくる。例えば、印字用リボンの幅方向の一方側から中央側へ向かう斜めの筋状のしわと、幅方向の他方側から中央側へ向かう斜めの筋状のしわが同時に生ずる等のことが起こる。このように筋の走る方向が異なる複数のしわが同時に生ずることもあり、また一方側のしわと他方側のしわとで強さが異なることもあり、さらに一方側のしわのみが生ずることも起こる。
【０００８】
特許文献１に記載のゴム足張力機構では、単にゴム足を補助板に対し押し付けることで印字用リボンに対する張力を発生させているだけなので、張力の調整、特にリボンの幅方向の両端において張力を異ならせるような調整が困難で、多様なしわの発生にきめ細かく対応することができない。また、多様な幅の印字用リボンに対応できない。
【０００９】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題を解決し、印字用リボンのしわの発生にきめ細かく対応することが可能なサーマルプリンタを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るサーマルプリンタは、用紙の幅に対応する幅を有する印字用リボンと、サーマルヘッドと、サーマルヘッドと用紙との間で印字用リボンを保持し、サーマルヘッドの印字動作にあわせて用紙を送るとともに用紙の送りにつれて印字用リボンを送るプラテンローラと、サーマルヘッドに対し下流側に設けられ、プラテンローラの動きに応じて送られる印字用リボンを巻き取るリボン巻取機構と、サーマルヘッドとリボン巻取機構との間のリボン巻取経路中に設けられる印字用リボンの張力調整機構であって、印字用リボンの幅の両端部にそれぞれ接触して印字用リボンの幅の両端を押し広げる量を可変し、印字用リボンの幅の中央部におけるリボン経路長と幅の両端部におけるリボン経路長との差を調整する一対の押し広げ部材を有する張力調整機構と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記構成により、印字用リボンの幅の両端部にそれぞれ接触して印字用リボンを押し広げる量を可変することができる一対の押し広げ部材を有する張力調整機構を有する。したがって、印字用リボンに発生するしわの態様にあわせ押し広げ量を可変でき、しわの発生にきめ細かく対応することができる。
【００１２】
また、張力調整機構は、印字用リボンの幅の一方側における押し広げ量と、他方側における押し広げ量とを独立に可変する一対の押し広げ部材を有することが好ましい。上記構成により、印字用リボンの幅の一方側において発生するしわの態様と、他方側において発生するしわの態様とが異なる場合でも、それぞれ独立に押し広げ量を可変できるので、多様なしわの発生にきめ細かく対応することができる。
【００１３】
また、張力調整機構の各押し広げ部材は、リボン幅に対応する幅のリボン接触辺部と、幅の中央部でリボン接触辺部から偏在して設けられる回転中心部と、回転中心部周りのリボン接触辺部の回転量を設定する回転量設定部と、を有する板状の押し広げ部材であって、各押し広げ部材の回転中心部がリボン送り経路の幅方向の中央部に設けられた回転中心周りに回転可能に取り付けられることが好ましい。
【００１４】
上記構成により、リボン送り経路の幅方向の中央部に設けられた回転中心周りに回転可能な一対の板状の押し広げ部材を有する。したがって、回転中心周りに一方の押し広げ部材を例えば時計方向に回し、他方の押し広げ部材を反時計方向に回すことで、両端部におけるリボン経路長を、印字用リボンの幅の中央部におけるリボン経路長に比べて長く調整することができる。また、一方の押し広げ部材の回転量と、他方の押し広げ部材の回転量とは独立に設定可能であるので、印字用リボンの幅の一方側におけるリボン経路長と他方側におけるリボン経路長とを独立に調整することができる。
【００１５】
また、張力調整機構は、リボン巻取経路の片側に設けられた回転量目盛と、回転量目盛に対応し、各押し広げ部材の回転中心部からみて一方側の端部に設けられた目印部と、を備え、回転量目盛と各押し広げ部材の目印部とを用いて回転量を設定することが好ましい。上記構成により、リボン巻取経路の片側において各押し広げ部材の回転量の設定を行うことができ、印字用リボンのしわの発生へのきめ細かい対応がより容易になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図１は、サーマルプリンタ１０の模式的斜視図である。サーマルプリンタ１０は、図示されていない用紙供給部により供給される用紙１２に熱転写の原理で印字を行うプリンタである。サーマルプリンタ１０は、印字用リボン１４と、サーマルヘッド１６と、プラテンローラ１８とを備え、用紙１２及び印字用リボン１４とはサーマルヘッド１６とプラテンローラ１８との間に保持される。また、サーマルプリンタ１０は、印字用リボン１４を供給する供給ロール２０と、印字用リボン１４を巻き取る巻取ロール２２とを備える。サーマルプリンタ１０はさらに、供給ロール２０と巻取ロール２２との間の巻取経路中に、印字用リボンに適度な張力を与えつつ巻取経路の方向変換を行う第１テンションバー２４と第２テンションバー２６と張力調整機構３０とを備える。これらの構成要素は、図示されていないフレームに配置して取り付けられ、図示されていない制御部により、各構成要素の動作が制御される。
【００１７】
サーマルヘッド１６は、複数の発熱素子が１ライン上に配置されたヒータ素子アレイで、例えばセラミック板の上に形成される。セラミック板は、補強と放熱とを兼ねた金属板、例えばアルミ板の上に取り付けてもよい。１ラインの長さは用紙の印字幅に対応し、例えば約２００ｍｍのものを用いることができる。各発熱素子の配置ピッチは、印字の精細度を定める要素であるが、例えば約１２ドット／ｍｍとすることができる。各発熱素子は、図示されていない制御部の制御により、印字命令に対応して通電及び遮断が行われる。
【００１８】
プラテンローラ１８は、サーマルヘッド１６と対向して配置されるローラで、図示されていない付勢機構によりサーマルヘッド１６に対し所定の圧力で押し付けられる。付勢機構はサーマルヘッド１６側に設けることもできる。プラテンローラ１８は、用紙１２及び印字用リボン１４を挟んで保持し、回転することで用紙１２を図１に示す矢印方向に送り、用紙１２の送りとともに印字用リボン１４をも図１に示す矢印方向に送る機能を有する。プラテンローラ１８の回転は、図示されていない制御部の制御の下で、図示されていないモータによって行われる。
【００１９】
印字用リボン１４は、用紙の幅に対応する幅を有する長尺のプラスチックフィルムで、その片側面にインク材料が塗布されたものである。上記の例では、幅が最大約２２０ｍｍ、長さが約５００ｍのものを用いることができる。プラスチックフィルムの厚さは例えば３−１０μｍのものを用いることができ、塗布されるインク材料は厚み３−１０μｍのレジンインクあるいはワックスレジンインクあるいはワックスインク等を用いることができる。サーマルプリンタ１０において、印字用リボン１４は、インク材料が塗布された側が用紙１２に対向するように配置される。
【００２０】
供給ロール２０は、まだ印字に供されていない印字用リボン１４をローラに複数回巻いてロール状にしたものであり、サーマルヘッド１６の上流側に配置される。巻取ロール２２は、サーマルヘッド１６の下流側に配置されるローラで、供給ロール２０から供給され、サーマルヘッド１６とプラテンローラ１８との間を通過した印字用リボン１４をロール状に巻き取るものである。図示されていない付勢手段により、供給ロール２０と巻取ロール２２とは、ともに印字用リボン１４を巻き取る方向に付勢力がかけられる。したがって、プラテンローラ１８が回転して用紙１２を送ると、供給ロール２０と巻取ロール２２とにかけられた付勢力により印字用リボン１４も巻取方向に引っ張られ、供給ロール２０から図１に示す矢印方向に送られて巻取ロール２２に巻き取られる。
【００２１】
第１テンションバー２４は、供給ロール２０とサーマルヘッド１６との間の巻取経路に配置される部材で、例えば丸棒で構成することができる。第１テンションバー２４は、印字用リボン１４の巻取経路の方向を変換する機能と、印字用リボン１４に適度の張力を与える機能を有する。第１テンションバー２４は、固定の丸棒としてもよく、回転可能としてもよい。第１テンションバー２４の軸方向と印字用リボン１４の送り方向とのなす角度は直角としてもよく、あるいは角度を可変できる機構を設けてもよい。例えば印字用リボン１４の送り方向に対し適度の角度だけ傾けることで、印字用リボン１４の幅方向についてその一方端に与える張力を他方端に与える張力より大きくすることができ、印字用リボン１４の幅方向の一方端から他方端に向かって斜めに発生する印字用リボン１４のしわを抑制することができる。
【００２２】
第２テンションバー２６は、サーマルヘッド１６と巻取ロール２２との間の巻取経路に配置される部材で、例えば丸棒で構成することができる。第２テンションバー２６は、主に印字用リボン１４の巻取経路の方向を変換する機能を有する。
【００２３】
張力調整機構３０は、サーマルヘッド１６の下流側、すなわちサーマルヘッド１６と巻取ロール２２との間の巻取経路に配置され、印字用リボン１４の幅の両端部にそれぞれ接触して印字用リボン１４を押し広げる量を可変する機構である。具体的には、一対の押し広げ部材３０ａ，３０ｂで構成され、それぞれの押し広げ部材３０ａ，３０ｂは、印字用リボン１４の巻取経路における幅方向の中央部に設けられた回転中心周りにそれぞれ回転可能に取り付けられる。
【００２４】
図２は、押し広げ部材３０ａの平面図で、対応する側面図もあわせて示した。押し広げ部材３０ａは、矩形形状の板状部材で、長手方向の寸法は、印字用リボン１４の幅より長めに設定される。幅方向の両端部に長穴６０，６２が設けられ、中央部に穴６６が設けられる。長手方向の一辺は、印字用リボンとの接触辺６８で、接触辺６８の端面は滑らかに処理される。この端面を滑らかに処理しないと、印字用リボン１４にキズを付けたり、印字用リボン１４にしわを発生させる原因となる。この端面は、板状部材である押し広げ部材３０ａを曲げ加工して２重にすることで滑らかに形成することもできる。押し広げ部材３０ａの材質は、例えば板厚が０．５ｍｍのステンレス鋼を用いることができる。また、メッキ処理が施された冷間圧延鋼を用いてもよく、プラスチックを用いることもできる。もう一方の押し広げ部材３０ｂも同じ形状のものを用いることができる。
【００２５】
図３は、一対の押し広げ部材３０ａ，３０ｂを印字用リボン１４の巻取経路に配置し張力調整機構３０として構成したときの周辺詳細図である。図３は、サーマルヘッドの背面側から見た図を示し、この図で示されるサーマルヘッド取付台５０（図１では図示されていない）の裏側に、サーマルヘッドや第２テンションバーが配置されている。サーマルヘッド取付台５０には、印字用リボン１４の巻取経路における幅方向の中央部に回転軸５２がはめ込まれる回転穴が設けられ、この回転穴の両側に回転止めネジ５４，５６が止められる一対のネジ穴が設けられる。回転穴と一対のネジ穴の相対位置関係は、各押し広げ部材の中央部の穴と両側の長穴の相対関係と同じに取られる。
【００２６】
サーマルヘッド取付台５０の回転軸５２がはめ込まれる穴の位置に、押し広げ部材３０ａの中央部の穴を一致させ、さらに押し広げ部材３０ｂを重ねてその中央部の穴をも一致させ、そこに回転軸５２がはめ込まれる。したがって、一対の押し広げ部材３０ａ，３０ｂは、回転軸５２回りに回転自在に支持されて配置される。その回転角度が一定の範囲内では、各押し広げ部材３０ａ，３０ｂの両端部に設けられた長穴６０，６２の重なる部分を用い、一対の回転止めネジ５４，５６で各押し広げ部材３０ａ，３０ｂをサーマルヘッド取付台５０に固定することができる。
【００２７】
サーマルヘッド取付台５０には、各押し広げ部材３０ａ，３０ｂの回転角度を定量的に測定するための目盛５８が設けられる。目盛５８は、各押し広げ部材３０ａ，３０ｂの矩形形状の角部７４ａ，７４ｂと対応する位置に設けられる。各押し広げ部材３０ａ，３０ｂの動きは、回転軸５２回りに対称的であるので、目盛５８は、回転軸５２からみていずれか一方側に設ければよい。
【００２８】
かかる構成の張力調整機構３０の作用について説明する。初期状態では、一対の押し広げ部材３０ａ，３０ｂはずれがなくちょうど重なった配置の状態で回転止めネジ５４，５６で固定される。このとき、各押し広げ部材３０ａ，３０ｂの各角部７４ａ，７４ｂは一致し、目盛５８の原点に対応する。この状態でサーマルプリンタ１０を動作させ印字を行ったところ、印字用リボン１４のしわに起因する印字不良が生じたときは、回転止めネジ５４，５６を緩め、目盛５８に対する各押し広げ部材３０ａ，３０ｂの角部７４ａ，７４ｂの移動量をみながら、しわの発生を抑制する方向に各押し広げ部材３０ａ，３０ｂを回転軸５２の周りに回転させ、回転止めネジ５４，５６を締めて各押し広げ部材３０ａ，３０ｂの回転角度の設定を行う。各押し広げ部材３０ａ，３０ｂの回転軸５２周りの回転は、それぞれ独立に行うことができる。
【００２９】
しわの発生を抑制するための各押し広げ部材３０ａ，３０ｂについての各回転方向及び回転角度の設定は、実験データを集積することでルックアップテーブル等にまとめることができる。定性的には、しわ発生の態様にあわせ、以下のようにして設定することができる。なお、しわ発生の態様は、印字において発生する黒線等が印字用リボン１４送り方向に対してなす角度等により区別できる。
【００３０】
第１のしわ発生の態様は、印字用リボンの幅方向の一方側から中央側へ向かう斜めの筋状のしわと、幅方向の他方側から中央側へ向かう斜めの筋状のしわが同時に生ずる場合である。このときは、印字用リボンの幅方向における中央部から両端部にむかってそれぞれたるみが生じていると考えることができる。したがって、回転軸５２を回転中心として、一方の押し広げ部材３０ａを一方向、例えば時計方向に回転させ、他方の押し広げ部材３０ｂを他方向、例えば反時計方向に回転させる。
【００３１】
こうすることで、時計方向に回転させた一方の押し広げ部材３０ａは、印字用リボン１４の幅方向における一方端７２において印字用リボン１４を押し広げるようにして接触し、反時計方向に回転させた他方の押し広げ部材３０ｂは、印字用リボン１４の幅方向における他方端７０において印字用リボン１４を押し広げるようにして接触する。印字用リボン１４の幅方向の中央部においては、いずれの押し広げ部材も印字用リボン１４にほとんど接触しないようにできる。したがって、印字用リボン１４の幅方向の中央部におけるリボン経路長がもっとも短くでき、これに比し幅方向の両端部におけるリボン経路長を長くできる。つまり、印字用リボンの幅方向の両端部を中央部に比してより押し広げ、中央部から両端部に向かって印字用リボンを伸張させることができ、印字用リボンの幅方向における中央部から両端部にむかうたるみが少なくなる。こうして、印字用リボンの幅方向の一方側から中央側へ向かう斜めの筋状のしわと、幅方向の他方側から中央側へ向かう斜めの筋状のしわとの同時発生を抑制することができる。
【００３２】
第２のしわ発生の態様は、印字用リボンの幅方向の一方側から他方側に渡って斜めの筋状に生ずるしわ発生の場合である。このときには、一対の押し広げ部材３０ａ，３０ｂをずれなく重ねたまま、回転軸５２を中心としていずれかの方向に回転すればよい。例えば、図３において、印字用リボン１４の幅方向における一方端７２のほうが他方端７０よりもたるみが大きいためにしわが発生している場合には、図３において一対の押し広げ部材３０ａ，３０ｂを時計方向に回転し、一方端７２におけるリボン経路長を他方端７０におけるリボン経路長より長くする。同様に、印字用リボン１４の幅方向における他方端７０のほうが一方端７２よりもたるみが大きいときは反時計方向に回転する。このようにして、印字用リボンの幅方向の一方側から他方側に渡って斜めの筋状に生ずるしわ発生を抑制できる。
【００３３】
このように、一対の押し広げ部材３０ａ，３０ｂの回転角度の設定、すなわち印字用リボンの押し広げ量の設定をそれぞれ独立に可変できるようにしたので、多様なしわ発生の態様にあわせ、きめ細かく対応が可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係るサーマルプリンタによれば、印字用リボンのしわの発生にきめ細かく対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態におけるサーマルプリンタの模式的斜視図である。
【図２】本発明に係る実施の形態における押し広げ部材の平面図と対応する側面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態における張力調整機構の周辺の詳細図である。
【符号の説明】
１０ サーマルプリンタ、１２ 用紙、１４ 印字用リボン、１６ サーマルヘッド、１８ プラテンローラ、２０ 供給ロール、２２ 巻取ロール、２４ 第１テンションバー、２６ 第２テンションバー、３０ 張力調整機構、３０ａ，３０ｂ 押し広げ部材、５０ サーマルヘッド取付台、５２ 回転軸、５４，５６ 回転止めネジ、５８ 目盛、６０，６２ 長穴、６６ 穴、６８ 接触辺、７０ 他方端、７２ 一方端、７４ａ，７４ｂ 角部。

Claims (4)

1. 用紙の幅に対応する幅を有する印字用リボンと、
   サーマルヘッドと、
   サーマルヘッドと用紙との間で印字用リボンを保持し、サーマルヘッドの印字動作にあわせて用紙を送るとともに用紙の送りにつれて印字用リボンを送るプラテンローラと、
   サーマルヘッドに対し下流側に設けられ、プラテンローラの動きに応じて送られる印字用リボンを巻き取るリボン巻取機構と、
   サーマルヘッドとリボン巻取機構との間のリボン巻取経路中に設けられる印字用リボンの張力調整機構であって、印字用リボンの幅の両端部にそれぞれ接触して印字用リボンを押し広げる量を可変し、印字用リボンの幅の中央部におけるリボン経路長と幅の両端部におけるリボン経路長との差を調整する一対の押し広げ部材を有する張力調整機構と、
   を備えることを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 請求項１に記載のサーマルプリンタにおいて、
   張力調整機構は、印字用リボンの幅の一方側における押し広げ量と、他方側における押し広げ量とを独立に可変する一対の押し広げ部材を有することを特徴とするサーマルプリンタ。
3. 請求項２に記載のサーマルプリンタにおいて、
   張力調整機構の各押し広げ部材は、
   リボン幅に対応する幅のリボン接触辺部と、
   幅の中央部でリボン接触辺部から偏在して設けられる回転中心部と、
   回転中心部周りのリボン接触辺部の回転量を設定する回転量設定部と、
   を有する板状の押し広げ部材であって、各押し広げ部材の回転中心部がリボン送り経路の幅方向の中央部に設けられた回転中心周りに回転可能に取り付けられることを特徴とするサーマルプリンタ。
4. 請求項３に記載のサーマルプリンタにおいて、
   張力調整機構は、
   リボン巻取経路の片側に設けられた回転量目盛と、
   回転量目盛に対応し、各押し広げ部材の回転中心部からみて一方側の端部に設けられた目印部と、
   を備え、回転量目盛と各押し広げ部材の目印部とを用いて回転量を設定することを特徴とするサーマルプリンタ。

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