JP2005528251A - 弛緩したリボンの収縮をともなう感熱リボンカートリッジ又はロール - Google Patents

Abstract

熱転写プリンタ用のリボンカートリッジは、ドナーリボンを収縮可能な給送部を提供するように形成される。リボンカートリッジは、ハウジングと、ハウジング内のコアに巻回されたドナーリボンのロールと、作動可能にコアに結合されたクラッチとを含む。弾性構造は、ドナーリボンが解放又は逆給送される場合に、当該ドナーリボンの進行によって当該弾性構造に蓄積されたエネルギの解放がリボン弛緩の収縮を生み出すようなクラッチ及びカートリッジハウジングに結合される。自己自制のクラッチ及び弛緩巻取能力を備えた代替のリボンロールは、リボンのロールを受けるように形成された窪んだコアと、コアとの摩擦係合を引き起こすように形成された摩擦コンポーネントを有するクラッチとを含む。クラッチの少なくとも１つの端部は、外部的に抑制されるように用いられ、弾性コンポーネントは、摩擦コンポーネントとクラッチの少なくとも１つの端部との間に配置される。

Description

本発明は、熱転写プリンタに関し、特に、逆給送（backfeed）に起因するリボンの弛緩を自動的に収縮する熱転写プリンタ用のリボンカートリッジ又はロールに関する。

熱転写プリンタは、従来からよく知られている。そのようなプリンタにおいて、熱移動可能なインク層で一方の側面が覆われた転写リボンは、非感光ウェブの表面と、小さなヒータエレメントのラインを有する感熱印刷ヘッドとの間に配置される。電気的信号又はパルスがヒータエレメントの選択された部分に適用される場合には、転写されているドットの対応するラインに起因して、局所的な融解及びウェブへのインクの移動が生じる。そして、ウェブは、隣接した位置を印刷するために進められ、転写リボンは、補充されたインクコーティングを提供するために位置を変えられる。選択及び加熱プロセスは、ドットの隣接したラインを印刷するために繰り返される。連続したドットパターンは、ウェブ上に、印刷されたテキスト又はグラフィックスを生み出す。

特に、熱転写プリンタは、個別のタグ、チケット及びラベルのウェブの印刷に好適である。そのようなプリンタにおいて、ウェブは、タグ、チケット又はラベルの後端縁が、機械的なカッタ又は端縁裂離器を越えて延在するように、印刷ヘッドを通過して進められる。不要物を削減するために、再印刷を行う前にウェブを逆給送するのが望ましい。これは、転写リボン及び弛緩したリボンのポテンシャルの対応する逆給送に帰着する。弛緩したリボンが残存するのが許容される場合には、リボン張力によって生じる損失は、印刷品質の低下とともに、リボンにしわを生じさせる。これを回避するために、既知の感熱ラベルチケット及びタグプリンタは、典型的には、トーションばね及びクラッチを有するリボン供給ロールについての軸を装備している。リボンは、ばね力がクラッチ力に打ち勝つまでばねを巻回する。そのポイントでは、リボンは、クラッチトルクによって決定される所望の張力で給送する。

従来の熱転写プリンタがラベル、チケット又はタグ幅の範囲をさらに印刷可能であるに違いない場合には、リボン張力はリボン幅に応じて変化し、また、クラッチトルクの単一セッティングは十分ではない。使用されているリボンよりも狭いリボンに適合するために張力があまりにも低くセットされる場合には、リボンには、しわが生じるであろう。使用されているリボンよりも広いリボンに適合するために張力があまりにも高くセットされる場合には、リボンは、スリップするであろう。これをアドレスするために、リボン供給軸は、軸トルクのために、ユーザ又は専門家による調整をともなって装備されるであろう。代替として、リボン供給軸は、セグメント化することもでき、個別のばねを有してもよく、比較的一定のリボン張力を維持するために、より広いリボンが次第により高いトルクセグメントと係合するような各セグメントについてクラッチしてもよい。プリンタの寿命を継続するような手段、及び摩擦コンポーネントのコストは、プリンタのコストに著しく寄与する。

欧州特許出願公開第０４０８３５６号明細書において、井上（Inoue）は、弛緩を防ぐために、逆回転するリボン供給コアを教示している。しかしながら、その機構は、弾性的に蓄積されたエネルギ上で作動するのではなく、プリンタによる逆駆動であり、また、それは、リボンカートリッジの一部であるのではなく、プリンタフレームに接続される。

米国特許第５２８４３９６号明細書において、増村（Masamura）等は、引っ張りコイルばね又はトーションばねにエネルギが蓄積されるリボン供給軸の２つの具体例を教示している。望ましい具体例において、エネルギは、引っ張りコイルばねに蓄積され、生じるトルクは、リボン供給スプールが固定されて実装された回転可能なシャフトに伝達される。代替の具体例において、シャフトは、固定され、リボン供給スプールは、回転可能に実装され、蓄積されたエネルギを供給するクラッチプレート及びトーションばねに影響するカラーによって除去不可能とされる。しかしながら、両具体例において、ばね及びクラッチは、プリンタ機構の一部であり、したがって、リボン幅の範囲に適合するためにオペレータのトルク調整を要する。さらに、そのようなコンポーネントは、リボンの耐用年数ではなくプリンタの耐用年数に適した材料から作られているに違いない。

欧州特許出願公開第０１６５３９６号明細書において、北岸（Kitagishi）は、プレートばねによって圧縮されてリボンを挟持する摩擦部材からなる機構を与える一定の張力をともなうリボンカセットを教示している。ばねは、エネルギの蓄積ではなく摩擦力を供給し、リボン移動の両方向において等しい抗力を生み出すことにより、特にそうするのを防ぐために"Ｈ字状"とされる。したがって、北岸によるリボンが進行させられて弛緩をともなって解放される場合には、弛緩は、残存するであろう。

米国特許第６１２６３４４号明細書、米国特許第５７８８３８７号明細書、及び米国特許第５５９５４４７号明細書において、高山（Takayama）等は、反回転係合部分を備えたリボン巻線コアの係合によってインクリボンの弛緩を防ぐための反弛緩機構を有するテープカートリッジ及び印刷装置を教示している。しかしながら、この機構は、カートリッジが印刷中に動作するように意図されるのではなく、印刷装置内にセットされる場合には、故意に解放される。

米国特許第４８３８７１６号明細書において、品田（Shinada）は、給送リボンロールの不要な回転を防ぐためのブレーキ機構を有するリボンカートリッジを教示している。ばねは、供給部からリボンを引き出すように、駆動ローラに対して巻き取りローラを促すために用いられる。しかしながら、品田は、供給カートリッジ又はロールにエネルギを蓄積し、カートリッジ内に又はロール上に弛緩したリボンを収縮する機構について教示も示唆もしていない。

本発明は、弛緩したリボンの制限された量を収縮することにより、リボンを供給して最小のリボン張力を維持することができる熱転写リボンカートリッジ、及び代替としてのリボンロールを提供する。さらに、本発明によれば、リボン軸の代わりに協調動作するリボンカートリッジのための受動支持手段を有する熱転写プリンタが提供される。

添付図面は、本発明についての完全な理解を促進するために、本発明の望ましい具体例を示す。本発明は、以下に完全に記述され、添付された特許請求の範囲において特に指摘されたある斬新な特徴及び構造の詳細を含み、詳細における様々な変更は、本発明の精神から外れず、また、本発明の利点のうちのいずれもが犠牲にされずに行なわれるであろうことが理解される。

図面を参照すると、図１は、熱転写プリンタ１０の図示表現である。熱転写プリンタ１０は、印刷ライン１８でウェブ１４に対して転写リボン１６からインクを転写することにより、圧力感知ラベル、チケット又はタグのロールのようなウェブ１４上に画像を印刷するための感熱印刷ヘッド１２を含む。ウェブ１４は、ばね１５の圧力下の印刷ライン１８で、ウェブ１４との摩擦接触によって転写リボン１６を運ぶプラテン２０によって進められる。プラテン２０は、ベルト２４及び駆動プーリー２６を介してステッピングモータ２２によって駆動される。ラベル、チケット又はタグの印刷後に、ウェブ１４は、ユーザによってラベル、チケット又はタグを裂くことができる切断端縁２８へと進められる。その後、裂かれた端縁３０は、次のラベル、チケット又はタグを印刷する前に、撤去される。

消費された転写リボン３２は、印刷ライン１８からガイド３４を介して、巻き取り軸３８に移動可能に配置された巻き取りコア３６へと通過する。巻き取り軸３８は、リボンを破壊するのを回避するために巻き取りトルクを制限するプーリー４０及び図示しないクラッチを介してベルト２４によって駆動される。

転写リボン１６は、コア４４に巻回されてリボンカートリッジ４６内に含まれガイド４７を回って印刷ライン１８へと通過するリボンロール４２から給送される。熱転写プリンタ１０は、棚４８の上のリボンカートリッジ４６を受けて支持するように用いられる。カートリッジ４６は、ある斬新な特徴を含み、構造の詳細は、さらに図２及び以下の説明において示される。

図２を参照すると、カートリッジ４６は、望ましくはボール紙又は波状のファイバボードから作られたカートン４７を含む。カートン４７は、窪んだコア４４上に巻回されたリボンロール４２を囲み、ファイバ又は代替としてプラスチックから作られるのが望ましい。コア４４は、エラストマー、望ましくはウレタンから作られ、さらにブレーキ４８を囲む。カートン４７の壁面に面したスロット９２，９４は、ブレーキ４８の端部を捕捉し、その回転を防止する。

図３(ａ)を参照すると、ブレーキ４８は、クラッチセクション６６と、ばねセクション６８，７０と、端部セクション７２，７４とを含む。クラッチセクション６６は、コア４４と干渉して適合するような大きさとされる。ブレーキ４８の干渉の程度、デュロメータ、及び厚さは、コア４４がクラッチセクション６６に対してスリップし始めるロール４２上の所望の抗トルクを画定するように選択される。理解を促進するために断面が矩形のものとして図示されているが、ブレーキ４８及び図示しない対応するスロット９２，９４は、本発明の範囲内にあるならば、例えば断面が非矩形であってもよいことに注目すべきである。

ばねセクション６８，７０は、典型的には、図３(ｂ)に示すように、コア４４の回転ではなく捩れに弾性的に干渉するように、より小さな断面とされる。したがって、クラッチセクション６６は、抗トルクが到達するまで回転可能とされ、リボン１６が引かれたとき、クラッチセクション６６は、コア４４に対して連続的にスリップする。このように、ばねセクション６８，７０に蓄積されたエネルギは、リボン１６が逆給送される場合に弛緩を収縮するのに役立つ。エラストマーの特性に依存して、ばねセクション６８，７０は、例えばブレーキ４８におけるノッチ又はスリットであってもよい。

図４の代替具体例において、ブレーキ４８は、９０°回転され、望ましくは熱成形されたプラスチックからなる支持部５８，６０を挿入し、コア４４内へとそれぞれ突出している突出部６２，６４によってロール４２の重量を支持する。この場合、そのような支持部５８，６０は、ブレーキ４８の端部を捕捉するために図示しないスロット５９，６１を含む。支持部５８，６０は、上述したようなカートン内のスロット又は代替におけるスロットに加えて用いられてもよい。

ブレーキ４８は、本発明の範囲内にあるために、エラストマー材料に制限されないことが意図される。図５の代替具体例によれば、複数直径（すなわち、１つ以上の直径を有する）ばね７６は、コア４４と干渉して適合するように選択された外径を有するとともにばねクラッチ構造を形成するクラッチセクション７８と、より小径の２つのトーションばねセクション８０，８２とを有する。ばね７６は、図示しない孔８４，８６へと固定され、その全面的な回転を防止する支持部８８，９０を挿入する。代替として、ばね７６は、挿入の代わりに、組み立ての容易さに多少損失があるものの、カートリッジ４６の壁面に面した孔へと直接固定されてもよい。

図６の代替具体例によれば、ブレーキ４８は、さらに軸孔９６を含む。リボンロール４２は、プリンタ１０に固定された受動ピン９８によって支持される。ブレーキ４８は、捕捉され、さらにプリンタ１０の一部のスロット９９によって回転が防止される。

ブレーキ４８又は複数直径ばね７６の等価物は、本発明の範囲内にあるために、単一の構造に制限されず、いずれかがばね及びクラッチ機能を実現する個別の部分と等しく構成されてもよいことは注目されるべきである。

また、ブレーキのセクションとリボンコアとの間の干渉適合又は自由な運動の状態が、複数直径のリボンコア及び一定の大きさのブレーキに等価に交わることができることは注目されるべきであり、そのような構造は、本発明の意図した範囲内にある。

さらに、リボンがリボン幅よりも長いコアに巻回され得ること、又は上述したようなコアが、コア又は軸の内径ではなく外径に結合された内部軸及びクラッチ機能に適合され得ることは注目されるべきである。そのような具体例は、製造コストが高価となるかもしれないが、本発明の範囲内にあることが意図される。

カートリッジ４６は、使い捨てとなるように意図され、したがって、コア４４、及びブレーキ４８又はばね７６の等価物は、リボン１６の構成及び幅に特定の抗トルクを提供するような大きさとすることができる。これは、従来の熱転写プリンタのリボン供給トルク機構又はユーザの調整を除去する。

本発明による感熱リボンカートリッジ又はロールの特定の具体例は、本発明がなされて使用されてもよい方法を例示する目的のために記述された。本発明及びその様々な様相の他のバリエーションの実装及び変更は、当該技術の熟練者にとって明白であろうこと、並びに、本発明は、上述した特定の具体例によって制限されないことは理解されるべきである。したがって、本発明は、ここに開示されて請求された基本的な根本原理の真情及び範囲内で任意又は全ての変更、バリエーション、又は等価物を包含するように熟考される。

図１は、転写リボンを進めて一定のリボン張力を維持することにおいてプリンタと協調動作するように用いられる転写リボンカートリッジを示す本発明によって提供される熱転写プリンタの特定の具体例の側面図である。 図２は、望ましい具体例による協調動作するリボンカートリッジの特定の具体例の斜視図である。 図３(ａ)は、望ましい具体例による協調動作するリボンカートリッジの断面図である。 図３(ｂ)は、望ましい具体例による協調動作するリボンカートリッジの断面図である。 図４(ａ)は、代替具体例の断面図である。 図４(ｂ)は、代替具体例の断面図である。 図５(ａ)は、代替具体例の断面図である。 図５(ｂ)は、代替具体例の断面図である。 図６は、代替具体例の斜視図である。

Claims (48)

1. ドナーリボン（donor ribbon）を収縮可能な給送部を提供するように形成された熱転写プリンタ用のリボンカートリッジであって、
   ハウジングと、
   上記ハウジング内のコアに巻回されたドナーリボンのロールと、
   作動可能に上記コアに結合されたクラッチと、
   上記ドナーリボンが解放又は逆給送（backfeed）される場合に、当該ドナーリボンの進行によって当該弾性構造に蓄積されたエネルギの解放がリボンの弛緩の収縮を生み出すような上記クラッチ及び当該カートリッジの上記ハウジングに結合された弾性構造とを備えること
   を特徴とするリボンカートリッジ。
2. 上記クラッチは、エラストマー材料から作られていること
   を特徴とする請求項１記載のリボンカートリッジ。
3. 上記弾性構造は、エラストマー材料から作られていること
   を特徴とする請求項１記載のリボンカートリッジ。
4. 上記クラッチ及び上記弾性構造は、エラストマー材料から作られている共通構造の異なる部分であること
   を特徴とする請求項１記載のリボンカートリッジ。
5. 上記クラッチは、さらにワイヤーばねを含むこと
   を特徴とする請求項１記載のリボンカートリッジ。
6. 上記弾性構造は、さらにワイヤーばねを含むこと
   を特徴とする請求項１記載のリボンカートリッジ。
7. 上記クラッチ及び上記弾性構造は、複数直径ばねの異なる直径を含むこと
   を特徴とする請求項１記載のリボンカートリッジ。
8. ドナーリボンを収縮可能な給送部を提供するように形成された熱転写プリンタ用のリボンカートリッジであって、
   ハウジングと、
   上記ハウジング内の複数直径コアに巻回されたドナーリボンのロールと、
   作動可能に上記コアに結合されたクラッチと、
   上記ドナーリボンが解放又は逆給送される場合に、当該ドナーリボンの進行によって当該弾性構造に蓄積されたエネルギの解放がリボンの弛緩の収縮を生み出すような上記クラッチ及び当該カートリッジの上記ハウジングに結合された弾性構造とを備えること
   を特徴とするリボンカートリッジ。
9. 上記クラッチは、エラストマー材料から作られていること
   を特徴とする請求項８記載のリボンカートリッジ。
10. 上記弾性構造は、エラストマー材料から作られていること
    を特徴とする請求項８記載のリボンカートリッジ。
11. 上記クラッチ及び上記弾性構造は、エラストマー材料から作られている共通構造の異なる部分であること
    を特徴とする請求項８記載のリボンカートリッジ。
12. 上記クラッチは、さらにワイヤーばねを含むこと
    を特徴とする請求項８記載のリボンカートリッジ。
13. 上記弾性構造は、さらにワイヤーばねを含むこと
    を特徴とする請求項８記載のリボンカートリッジ。
14. 上記クラッチ及び上記弾性構造は、共通ばねの異なる部分であること
    を特徴とする請求項８記載のリボンカートリッジ。
15. 自己自制のクラッチ及び弛緩を巻き取る能力を備えたリボンロールであって、
    リボンのロールを受けるように形成された窪んだコアと、
    上記コアとの摩擦係合を引き起こすように形成された摩擦コンポーネントを有し、当該クラッチの少なくとも１つの端部が外部的に抑制されるように用いられるクラッチと、
    上記摩擦コンポーネントと上記クラッチの少なくとも１つの端部との間に配置された弾性コンポーネントとを備えること
    を特徴とするリボンロール。
16. 上記摩擦コンポーネント及び上記弾性コンポーネントは、共通部材の部分であること
    を特徴とする請求項１５記載のリボンロール。
17. 上記共通部材は、エラストマーを含むこと
    を特徴とする請求項１６記載のリボンロール。
18. 上記エラストマーは、水平であり、干渉適合して上記コアと係合するように形成された中心セクションを含むこと
    を特徴とする請求項１７記載のリボンロール。
19. 上記エラストマーは、水平であり、上記抑制を提供する外部キーに適合するように用いられる端部セクションを含むこと
    を特徴とする請求項１７記載のリボンロール。
20. 上記共通部材は、螺旋ばねを含むこと
    を特徴とする請求項１６記載のリボンロール。
21. 上記ばねは、弛緩された際に干渉適合して上記コアと係合する中心セクションを有すること
    を特徴とする請求項２０記載のリボンロール。
22. 上記ばねは、上記中心セクションよりも小さな直径であって上記外部的な抑制によって捕捉されるように形成された端部セクションを含むこと
    を特徴とする請求項２１記載のリボンロール。
23. 自己自制のクラッチ及び弛緩を巻き取る能力を備えた熱転写リボンカートリッジであって、
    カートリッジハウジングと、
    上記ハウジング内に配置され、リボンのロールを受けるように形成された窪んだコアと、
    上記コア内に配置され、上記コアとの摩擦係合を引き起こすように形成された摩擦コンポーネントを有し、当該クラッチの少なくとも１つの端部が外部的に抑制されるように用いられるクラッチと、
    上記摩擦コンポーネントと上記クラッチの少なくとも１つの端部との間に配置された弾性コンポーネントと、
    上記クラッチの少なくとも１つの端部を受けて抑制するように形成された上記コアに対する外部の抑制構造とを備えること
    を特徴とする熱転写リボンカートリッジ。
24. 上記抑制構造は、上記カートリッジハウジングの一部を含むこと
    を特徴とする請求項２３記載の熱転写リボンカートリッジ。
25. さらに、上記コア及び上記クラッチから独立した支持部を含み、
    上記支持部は、上記コア及び上記ロールの重量を支持するように形成されていること
    を特徴とする請求項２３記載の熱転写リボンカートリッジ。
26. 上記支持部は、上記抑制構造の一部を含むこと
    を特徴とする請求項２５記載の熱転写リボンカートリッジ。
27. 上記摩擦コンポーネント及び上記弾性コンポーネントは、共通部材の部分であること
    を特徴とする請求項２３記載の熱転写リボンカートリッジ。
28. 上記共通部材は、エラストマーを含むこと
    を特徴とする請求項２７記載の熱転写リボンカートリッジ。
29. 上記エラストマーは、水平であり、干渉適合して上記コアと係合するように形成された中心セクションを含むこと
    を特徴とする請求項２８記載の熱転写リボンカートリッジ。
30. 上記エラストマーは、水平であり、上記抑制を提供する外部キーに適合するように用いられる端部セクションを含むこと
    を特徴とする請求項２８記載の熱転写リボンカートリッジ。
31. 上記共通部材は、螺旋ばねを含むこと
    を特徴とする請求項２７記載の熱転写リボンカートリッジ。
32. 上記ばねは、弛緩された際に干渉適合して上記コアと係合する中心セクションを有すること
    を特徴とする請求項３１記載の熱転写リボンカートリッジ。
33. 上記ばねは、上記中心セクションよりも小さな直径であって上記外部的な抑制によって捕捉されるように形成された端部セクションを含むこと
    を特徴とする請求項３２記載の熱転写リボンカートリッジ。
34. 上記ロールは、外部的に実装されたシャフト上に回転可能に支持されるように用いられること
    を特徴とする請求項２３記載の熱転写リボンカートリッジ。
35. 上記ロールは、外部的に実装されたシャフト上に回転可能に支持されるように用いられ、
    上記共通部材は、上記シャフトを受けるように形成された垂直の開放部を有すること
    を特徴とする請求項２７記載の熱転写リボンカートリッジ。
36. 印刷ヘッドと、印刷プラテンと、リボンカートリッジロケータとを有し、上記リボンカートリッジロケータから上記印刷ヘッドまでのリボン用の給送経路を画定する熱転写プリンタと、
    上記リボンカートリッジロケータによって受けるように用いられ、自己自制のクラッチ及び弛緩を巻き取る能力を有するリボンカートリッジとを備え、
    上記リボンカートリッジは、さらに、
    リボンのロールを受けるように形成された窪んだコアと、
    上記コアとの摩擦係合を引き起こすように形成された摩擦コンポーネントを有し、当該クラッチの少なくとも１つの端部が外部的に抑制されるように用いられるクラッチと、
    上記摩擦コンポーネントと上記クラッチの少なくとも１つの端部との間に配置された弾性コンポーネントと、
    上記クラッチの少なくとも１つの端部を受けて抑制するように形成された上記コアに対する外部の抑制構造とを含むこと
    を特徴とするプリンタアセンブリ。
37. さらに、ハウジングを含み、
    上記抑制構造は、上記ハウジングの一部を含むこと
    を特徴とする請求項３６記載のプリンタアセンブリ。
38. 上記コア及び上記クラッチから独立した支持部を含み、
    上記支持部は、上記コア及び上記ロールの重量を支持するように形成されていること
    を特徴とする請求項３６記載のプリンタアセンブリ。
39. 上記支持部は、上記抑制構造の一部を含むこと
    を特徴とする請求項３８記載のプリンタアセンブリ。
40. 上記摩擦コンポーネント及び上記弾性コンポーネントは、共通部材の部分であること
    を特徴とする請求項３６記載のプリンタアセンブリ。
41. 上記共通部材は、エラストマーを含むこと
    を特徴とする請求項４０記載のプリンタアセンブリ。
42. 上記エラストマーは、水平であり、干渉適合して上記コアと係合するように形成された中心セクションを含むこと
    を特徴とする請求項４１記載のプリンタアセンブリ。
43. 上記エラストマーは、水平であり、上記抑制を提供する外部キーに適合するように用いられる端部セクションを含むこと
    を特徴とする請求項４１記載のプリンタアセンブリ。
44. 上記共通部材は、螺旋ばねを含むこと
    を特徴とする請求項４０記載のプリンタアセンブリ。
45. 上記ばねは、弛緩された際に干渉適合して上記コアと係合するように形成された中心セクションを有すること
    を特徴とする請求項４４記載のプリンタアセンブリ。
46. 上記ばねは、上記中心セクションよりも小さな直径であって上記外部的な抑制によって捕捉されるように形成された端部セクションを含むこと
    を特徴とする請求項４５記載のプリンタアセンブリ。
47. 上記リボンのロールは、シャフト上に回転可能に支持されるように用いられること
    を特徴とする請求項３６記載のプリンタアセンブリ。
48. 上記リボンのロールは、シャフト上に回転可能に支持されるように用いられ、
    上記共通部材は、上記シャフトを受けるように形成された垂直の開放部を有すること
    を特徴とする請求項４０記載のプリンタアセンブリ。