JP2005534536A - 印刷装置および印刷方法 - Google Patents

Abstract

印刷ステーション（１１）にて、コンピュータ制御装置（１５）により個別に選択可能な加熱要素のアレイ（１３）を有するプリントヘッド（１２）と、印刷ステーション（１１）を経てキャリアリボン（１８）を送る送り経路（１６）とを有する印刷装置（１０）であって、該キャリアリボン（１８）は一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体（２０）およびプリントヘッド（１２）が相対移動する際、加熱要素を選択的に活性化することによって基体（２０）のプリント領域上に付着され、該印刷装置（１０）は裏当て部材（２２）を備え、基体（２０）は使用時に、該裏当て部材（２２）とキャリアリボン（１８）の間に配置され、該プリントヘッド（１２）は、取付け構造（２５）により取り付けられ、基体（２０）に対しほぼ線形に接離移動するようになっており、取付け構造（２５）およびプリントヘッド（１２）の一方は、他方に向かって突出するとともに、少なくとも印刷の際、他方と係合する突出部を有し、取付け構造（２５）とプリントヘッド（１２）の間には弾性部材（３１）があり、該弾性部材（３１）は、取付け構造（２５）およびプリントヘッド（１２）の他方と係合した突出部とともに取付け構造（２５）およびプリントヘッド（１２）間に弾性抵抗のある移動を可能にし、取付け構造（２５）とプリントヘッド（１２）をともに結合する少なくとも１つの締結具（３０）がある、印刷装置。

Description

［発明の説明］
本発明は、印刷装置および印刷方法に関する。

通常は線形アレイ状の加熱要素のアレイを有するプリントヘッドが存在する印刷ステーションを備える、いわゆるサーマルプリンタであって、加熱要素がコンピュータ制御装置により個別に選択可能であり、当該プリンタ装置が、印刷ステーションを経てキャリアリボンを送るための送り経路をさらに備え、キャリアリボンが、一層の感熱プリント媒体の層を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルが使用時に、基体およびプリントヘッドが相対移動する際に、加熱要素を選択的に活性化することによって基体のプリント領域上に付着される、サーマルプリンタが知られている。

かかる印刷装置は、連続的である、すなわち、プリントヘッドは印刷ステーションにて概ね静止状態に維持されるが、基体およびキャリアは通常は印刷ステーションを連続して移動する、または、間欠的である、すなわち、プリントヘッドは印刷ステーションにて移動するが、基体とキャリアは静止状態にあるかまたは移動し、それぞれの場合に、プリントヘッドと基板およびキャリアとの相対移動を達成する。

印刷の際、プリントヘッドは、裏当て部材により支持されている基体に向かって移動し、加熱要素をキャリアと接触させ、裏当て部材にキャリアと基体を一緒に押し付けて、プリント媒体のピクセルが基板上に付着しキャリアリボンから剥がれることができるようにし、印刷後、プリントヘッドは基体から離れて移動する。

１つの従来の構成では、プリントヘッドは、例えば空気圧式アクチュエータまたは他のアクチュエータにより基体に対し接離するよう枢動するように取付け構造に取り付けられる。かかる枢動取付けには、通常は裏当て部材の配置または構成の際の機構の不整合、および／または基体の厚さのばらつきに対応することができるように、ある程度のコンプライアンスが必要とされる。しかしながら、かかるコンプライアンスはプリント品質に悪影響を及ぼす可能性がある。

さらに、プリントヘッドの枢動取付けにより、プリントヘッドが基体に対し接離移動を行うための確実な取付けが得られるが、これは理想的なものではない。その理由は、加熱要素が、基体とキャリアに対して特定の向きにある場合にのみ、プリント媒体のピクセルを剥がすように効果的に動作し、その向きから少しでもずれていれば（枢動取付けでは避けられないことである）、加熱要素の効率に影響を及ぼす可能性があるからである。

本発明の第１の形態によれば、印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置であって、キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体およびプリントヘッドが相対移動する際、加熱要素を選択的に活性化することによって基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、基体は使用時に、該裏当て部材とキャリアリボンの間に配置され、プリントヘッドは、取付け構造により取り付けられ、基体に対しほぼ線形に接離移動するようになっており、取付け構造およびプリントヘッドの一方は、他方に向かって突出するとともに、少なくとも印刷の際、取付け構造およびプリントヘッドの他方と係合する突出部を有し、取付け構造とプリントヘッドの間には弾性部材があり、該弾性部材は、取付け構造およびプリントヘッドの他方と係合した突出部とともに取付け構造およびプリントヘッド間に弾性抵抗のある移動を可能にし、取付け構造とプリントヘッドをともに結合する少なくとも１つの締結具がある、印刷装置が提供される。

したがって、かかる装置では、プリントヘッドは基体に対して線形に接離移動することで、基体に対する加熱要素の決定的に重要となる向きを保持するのに役立つことができるとともに、突出部および弾性部材を設けていることにより、ある程度のコンプライアンスが機構における不整合、および／または基体の厚さのばらつきに対応することができる。

好ましくは、弾性部材は、突出部が突出する長さよりもわずかに上回る厚さを有するスペーサである。

スペーサは、ゴムまたは独立気泡性発泡材、あるいはプリントヘッドおよび取付け構造間にある程度の相対移動を可能にする別の同様な材料の１つまたは複数のブロックで設けられることができる。

突出部は取付け構造上に設けられてもよく、突出部の少なくとも先端は、軸受け面を提供することができるように硬くなっているものとすることができる。突出部が係合するプリントヘッドには、硬化材料からなるパッドがあってもよい。

印刷装置は間欠プリンタであってもよく、印刷の際、プリントヘッドは印刷ステーションにて移動するが、基板およびキャリアは静止状態にあるかまたは移動し、裏当て部材は印刷中に静止状態にある。あるいは、印刷の際、プリントヘッドは印刷ステーションにて移動するが、基体およびキャリアは静止状態にあるかまたは移動し、裏当て部材は基体およびキャリアに対しプリントヘッドとともに移動する。

別の実施形態では、印刷装置は連続プリンタであり、プリントヘッドは印刷ステーションにて静止状態にあり、裏当て部材も静止しているが、基体およびキャリアはプリントヘッドを通過する。

それぞれの場合、プリントヘッドは、例えば単動式アクチュエータにより、印刷直前に少なくとも基体に向かって移動し、ばねの作用下で基体から離れて移動する。別の例では、プリントヘッドは、印刷直前に基体に向かって使用位置に移動し、印刷動作と印刷動作の間、複動式アクチュエータにより、基体から離れて後退位置に移動する。複動式アクチュエータは、プリンタの制御装置からの制御信号に応答してプリントヘッドを移動させることができ、制御装置からの特定の制御信号に応答してプリントヘッドを基体から離して後退位置よりも奥に移動させることができる。こうして、プリントヘッドが基体から離れて後退位置よりも奥に移動すると、新しいキャリアが送り経路の周りに掛け通されることができるか、または他のメンテナンス作業が印刷装置上で行われることができる（これらのことは、プリントヘッドが使用位置または後退位置にあるのでは、不都合であるか、または不可能であるであろう）。

制御装置からの特定の制御信号は、手動入力に応答して生成され得るが、代替的に、基体の厚さを検知する基体厚センサが、基体の厚い部分が印刷ステーションを通過しようとしていることを検知したときの、該センサからの信号に応答して生成される。したがって、例えば、基体が連続的な包装材であり、例えば製品を詰められた後で個装に分けられる場合、個装間の継ぎ目は、残りの基体の部分よりも厚くなっている。プリントヘッドを基体から離して後退位置よりも奥に移動させることによって、基体の厚い部分（複数可）が印刷ステーションを通過することができ、プリントヘッドの後退位置を、効率的な印刷に所望されるよりも遠くに基体から離して配す必要がない。

印刷装置は、キャリアリボン供給スプールとキャリアリボン巻取りスプールとを備え得る。キャリアリボン送り経路は、供給スプールから印刷ステーションを経て巻取りスプールに至る。

従来、印刷装置では、巻取りスプールは低トルク、低速度のステッパモータにより駆動される。供給スプールも駆動され得るが、通常は自由に回転し、リボンの繰り出し過ぎを防ぐために中断される。キャリアリボンは非常に薄く、破断しやすいため、印刷の際、リボンを移動させるのにシャトルを用いることが提案されており、それにより、リボンを全速力で加速するために（満巻状態の）供給スプールの慣性に打ち勝つ必要はない。しかしながら、そのような構成は複雑である。さらに、ステッパモータは巻取りスプールの所望の回転を達成するように回転することができるが、かかる動きは、増分間の（between increments）スプールの動きを達成することができないような増分量（incremental）である。正確な一定のリボンの移動を達成するために、供給スプールが空になり巻取りスプールが満巻状態になったときにスプールの有効直径が変わるので、スプールの動きはスプールの有効直径の変化に伴い補正される必要があることを理解されたい。

したがって、望ましくは、本発明の印刷装置では、巻取りスプールおよび供給スプールのそれぞれは、リボンを送ることが所望される場合に回転することができるように駆動モータにより駆動され、リボン送り経路の周りでのリボンの移動を慎重に制御するようになっている。さらに、従来、かかる印刷装置は手動式であるため、印刷は、一方向に移動する基体およびキャリアならびに／またはプリントヘッドを用いてしか行われることができないが、一対の被動スプールを設けることにより、プリンタは二方向に動作することができる。

さらに、好ましくは、スプールを駆動するモータはそれぞれ、サーボモータ等のＤ．Ｃ．モータである。正確に制御されることができるＤＣサーボモータは、同等のステッパモータよりも高コストとなりがちであるが、かかるＤＣサーボモータを採用することは、供給スプールに中断機構が必要とされず、かつ、リボン送り経路の周りでのリボンの移動が、ステッパ−モータを用いるよりも正確に達成することができるため、そのような使用は経済的に許容できるものとなる。

ＤＣサーボモータの種類は、ブラシモータまたはブラシレスモータであってもよい。

所望のリボン移動を達成するよう、ＤＣサーボモータが正確に動くことができるようにするために、供給スプールおよび巻取りスプールのそれぞれが、スプールの回転を検知するためにエンコーダ等の回転センサを有することができる。スプールが迅速に停止することができるようにするために、印刷装置の制御装置は、必要であればモータに逆電圧を与えることができる。

本発明の第２の形態によれば、印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置であって、キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体およびプリントヘッドが相対移動する際、加熱要素を選択的に活性化することによって基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、基体は使用時に、該裏当て部材とキャリアリボンの間に配置され、印刷の際、プリントヘッドは、印刷ステーションにて基体およびキャリアに沿って移動し、裏当て部材は、プリントヘッドとともに移動する、印刷装置が提供される。

本発明の第２の形態の印刷装置は、本発明の第１の形態の印刷装置の特徴のいずれかを有してもよい。

本発明の第３の形態によれば、印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置であって、キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体およびプリントヘッドが相対移動する際、加熱要素を選択的に活性化することによって基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、基体は使用時に、該裏当て部材とキャリアリボンの間に配置され、該印刷装置は、キャリアリボン供給スプールとキャリアリボン巻取りスプールとを備え、キャリアリボン送り経路は、供給スプールから印刷ステーションを経て巻取りスプールに至り、巻取りスプールおよび供給スプールのそれぞれは、リボンを送ることが所望される場合に回転するように駆動モータを備える、印刷装置が提供される。

本発明の第３の形態の印刷装置は、本発明の第１の形態の印刷装置の特徴のいずれかを有してもよい。

本発明の第４の形態によれば、印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置を用いる印刷方法であって、キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体およびプリントヘッドが相対移動する際、加熱要素を選択的に活性化することによって基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、基体は使用時に、該裏当て部材とキャリアリボンの間に配置され、該方法は、プリントヘッドを、印刷前に基体に向かって使用位置に、かつ、印刷後に基体から離して後退位置に移動させることを含み、基体の厚さを検知し、その際、基体の厚い部分が印刷ステーションを通過しようとしていることを検知したときにプリントヘッドを基体から離して後退位置よりも奥に移動させることをさらに含む、印刷方法が提供される。

本発明の第５の形態によれば、印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置を用いる印刷方法であって、キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体およびプリントヘッドが相対移動する際、加熱要素を選択的に活性化することによって基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、基体は使用時に、該裏当て部材とキャリアリボンの間に配置され、該印刷装置は、キャリアリボン供給スプールとキャリアリボン巻取りスプールとをさらに備え、キャリアリボン送り経路は、供給スプールから印刷ステーションを経て巻取りスプールに至り、巻取りスプールおよび供給スプールのそれぞれは、リボンを送ることが所望される場合に回転するようにＤＣ駆動モータにより駆動され、スプールの回転を検知する回転センサを備え、該方法は、各スプールの回転位置を検知し、それにより制御装置に入力を行う、検知すること、および、所望のキャリアリボンの移動が行われるまで双方のモータを動かし続けることを含む、印刷方法が提供される。

本発明の第５の形態は、一印刷の終了時に、次の印刷動作での印刷のために利用可能であるよう、前の印刷動作で使用されていないキャリアリボンを巻き戻すように、モータを逆駆動することを含んでもよい。

本発明の第６の形態によれば、ある方向に印刷するようになっている印刷装置を反対方向に印刷するようになる印刷装置に転換する方法であって、印刷装置は、印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有し、キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体およびプリントヘッドが相対移動する際、加熱要素を選択的に活性化することによって基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、基体は使用時に、該裏当て部材とキャリアリボンの間に配置され、該印刷装置は、キャリアリボン供給スプールとキャリアリボン巻取りスプールとをさらに備え、キャリアリボン送り経路は、供給スプールから印刷ステーションを経て巻取りスプールに至り、巻取りスプールおよび供給スプールのそれぞれは、リボンを送ることが所望される場合に回転するように駆動モータにより駆動され、該方法は、印刷の際、制御装置に入力を行うことで、該制御装置が２つのスプールの回転方向を逆にするが基体に対するプリントヘッドの向きは変わらないまま維持することにより応答して、供給スプールおよび巻取りスプールをそれぞれ巻取りスプールおよび供給スプールに入れ換えることを含む、ある方向に印刷するようになっている印刷装置を反対方向に印刷するようになる印刷装置に転換する方法が提供される。

本発明の第７の形態によれば、印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置を用いる印刷方法であって、キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体およびプリントヘッドが相対移動する際、加熱要素を選択的に活性化することによって基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、基体は使用時に、該裏当て部材とキャリアリボンの間に配置され、プリントヘッドは、基体が印刷ステーション内を移動する方向とは反対の方向に基体に沿って移動するように取り付けられ、該方法は、プリントヘッドは印刷ステーションにて静止状態にあるが基体が連続モード印刷に必要な最小速度を超える速度で印刷ステーションを移動する連続モードで印刷装置を動作させること、基体の速度を検知すること、および、印刷の際、基体の速度が減速した場合に、印刷の残りのために基体およびプリントヘッド間の最小相対速度を維持するように、印刷ステーションにてプリントヘッドを、基体が印刷ステーション内を移動する方向とは反対の方向に基体に沿って移動させることを含む、印刷方法が提供される。

本発明の第７の形態によれば、所望であれば、印刷ステーションを通る基体の速度は、印刷装置の上流または下流での基体の移動に影響を及ぼす条件に関するデータを制御装置に供給することによって制御装置により予測されてもよい。

次に、本発明を添付の図面を参照して説明する。

図面を参照すると、印刷装置１０は、印刷ステーション１１にて、印刷の際、コンピュータ制御装置１５により個別にアドレス可能（addressable）かつ選択可能な加熱要素のアレイ１３を有するプリントヘッド１２を有する。キャリアリボン１８用の送り経路１６が、印刷ステーション１１を経て延びており、キャリアリボン１８は一層の感熱プリント媒体を搬送し、該プリント媒体のピクセルは使用時に、アレイ１３の加熱要素が選択的に活性化すると、印刷ステーション１１にて基体２０のプリント領域上に付着される。印刷の際、基体２０およびプリントヘッド１２は後述するように相対移動する。

印刷装置１０は、印刷の際に基体２０を支持する裏当て部材２２すなわちアンビルをさらに備えており、そのため、基体２０は使用時に裏当て部材２２とキャリアリボン１８との間に延びる。

プリントヘッド１２は、矢印Ｂで示すように基体２０に対してほぼ線形に接離移動するように取付け構造２５により取り付けられている。取付け構造２５は、第１の部分２５ａおよび第２の部分２５ｂを有し、第２の部分２５ｂは第１の部分２５ａの端から（本例では第１の部分２５ａに対し約１３０°の角度で）延びている。

本例では、取付け構造２５およびプリントヘッド１２は１つまたは複数の締結具３０によりともに結合されるが、プリントヘッド１２がアンビル２２の整合または基体２０の厚さ等における機械的なばらつきに対応することができるようにある程度のコンプライアンスを可能にするようにして結合される。取付け構造２５の第２の部分２５ｂは、ほぼ平坦な下面２４を有しており、その下面２４からは、本例ではほぼ半円の断面を有するほぼ直線のリッジである突出部（図示せず）が突出している。突出部は、プリントヘッド１２の移動方向Ｂに対し約１３０°の角度で延びる軸Ａに沿って、第２の部分２５ｂのほぼ中央部分に（centrally）、取付け構造２５の第２の部分２５ｂの自由縁から第２の部分２５ｂの対向縁（第１の部分２５ａが結合されている）にかけて延びている。

プリントヘッドがリボン１８を介して基体２０と係合する際、突出部が、プリントヘッド１２に取着された硬化スチール部材２８と係合する。さらに、軟質ゴムブロックあるいは独立気泡性発泡材または同様の材料のブロックの形態の弾性スペーサ３１が設けられ、それぞれの場合に、突出部が硬面２８と接触したときに、取付け構造２５に対しプリントヘッド１２が移動し、特に、軸Ａを中心に枢動することが可能となる。締結具３０は、突出部が突出する長さよりわずかに厚いにすぎないスペーサ３１の開口を通り、それにより、スペーサ２１は、プリントヘッド１２が基体２０と係合する際にわずかに押圧されることになる。プリントヘッド１２は、軸Ａを中心に取付け構造２５に対し動くことができるが、アンビル２２のわずかな不整合および基体２０の厚さのわずかなばらつきに対応するようにごくわずかにしか動かない。

取付け構造２５が、例えばアルミニウム等の軟質金属からなる場合、突出部は、軸受け面を提供するように、例えば加熱処理またはコーティングにより硬化される必要が得る。

取付け構造２５およびプリントヘッドは、基体２０に概ね沿った方向にトラック３４に沿って可動なキャリッジ３３で搬送される。キャリッジ３３は、制御装置１５に応答して作動した際に取付け構造２５およびプリントヘッド１２を、図１に点線１２ａで示した後退位置および図１に実線１２で示した使用位置間で方向Ｂに線形に移動させるのに効果的な複動式アクチュエータ３５を備える。アクチュエータ３５は、好ましくは空気圧作動式であり、制御装置１５が弁等（図示せず）を動作させて、プリントヘッド１２に後退位置１２ａおよび使用位置１２間での移動を行わせるようアクチュエータ３５を作動させる。

望ましくは、複動式アクチュエータ３５は通常、説明したようにプリントヘッド１２を移動させるのに通常のストロークの一部でしか動作しない。したがって、所望であれば、アクチュエータ３５は、特定の制御信号に応答して、プリントヘッド１２および取付け構造を基体２０から離して後退位置１２ａよりもさらに奥の位置に移動させることができる。かかる位置は図面では１２ｂで示される。

このことは、印刷装置１０での作業のメンテナンスを行いやすくするのに有用である。例えば、キャリアリボン１８用の供給スプール４０および巻取りスプール４１をカセットＣ上に装備することができる。

新しいキャリアリボン１８を装備するために、カセットＣを交換することが所望される場合、リボン送り経路１６の周りにリボンを掛け通すことは、プリントヘッド１２が通常の後退位置１２ａにあるのでは困難となる可能性がある。しかしながら、プリントヘッド１２を基体１２から離して後退位置１２ａよりも奥の位置１２ｂに移動させることにより、空間がより広くなるため、キャリアリボン１８を印刷ステーション１１に掛け通しやすくなる。

また、印刷装置１０は、まだ分離されていないため間に継ぎ目Ｓ（その部分では、基板２０は他の部分よりも概ね厚く、特に、基板２０の、印刷動作が行われる領域よりも概ね厚い）があり得る複数の個装（packets）を含む連続的な包装材である基体２０上に印刷するのに用いることができる。

基体２０の継ぎ目Ｓが印刷ステーション１１を自由に通過することができるようにするために、プリントヘッド１２は位置１２ｂに移動することができる。制御装置１５は、この移動を行うために、例えば、印刷装置１０の上流にある、または印刷装置内にあるセンサ（３９で示す）からの、継ぎ目Ｓが近づきつつあることを制御装置に警告する入力に応答して、アクチュエータ３５の弁に特定の制御信号を供給することができる。当然のことながら、所望であれば、例えばメンテナンス作業を行うことが所望される場合、制御装置１５に手動入力を行うこともでき、制御装置１５は、プリントヘッド１２を位置１２ｂに移動させるように特定の制御信号をアクチュエータ３５の弁に供給することによって応答する。

説明している印刷装置１０は、連続動作モードおよび間欠動作モードの双方で動作することが可能である。

連続動作モードでは、基体２０およびキャリアリボン１８が印刷ステーション１１内を移動する際、プリントヘッド１２は印刷ステーション１１にて静止状態にある。通常、プリントヘッド１２は、トラック３４の図に示すように、トラック３４の右側の端位置（初期位置である）に沿って配置される。キャリアリボン１８は、送り経路１６のガイドローラ４２〜４５の周りに掛けられ（entrained）、プリントヘッド１２に隣接した剥離ローラ４６の周りに掛けられることで、キャリアリボン１８からプリント媒体のピクセルを剥がしやすくなり、印刷中、基体２０上にこれらのピクセルが付着しやすくなることが分かる。

間欠動作モードでは、プリントヘッド１２は印刷の際、印刷ステーション１１にて方向Ｄに移動する。印刷中、プリントヘッド１２は、方向Ｅ（基体２０が、印刷ステーション１１に送られるときに移動する方向）とは逆方向に移動し、プリントヘッド１２が移動するのに対し、基体２０およびキャリアリボン１８は印刷ステーション１１にて静止状態にあってもよく、または同様に移動していてもよい。プリントヘッド１２は、一印刷の終了時に、新しい基体２０が印刷ステーション１１に準備されると、別の印刷の準備が整った初期の右側位置に戻る。印刷の際、プリントヘッド１２は当然のことながら使用位置にあり、その使用位置にて、プリントヘッド１２は、キャリアリボン１８を介して基体２０（アンビル２２により支持されている）上にある程度の圧力を加え、戻り移動の際、プリントヘッド１２は後退位置１２ａにくる。

所望であれば、アンビル２２は、一対のローラ５１および５２の周りに掛けられる支持ベルト５０を備えることができる。ローラ５１、５２の一方または両方が、印刷の際にプリントヘッド１２が移動する際、ベルト５０がプリントヘッドとともに、好ましくはプリントヘッドと同期して移動するように駆動されてもよい（または、両方ともそのように駆動されなくともよい）。ベルト５０は、同じく所望であれば、連続印刷中、基体２０とキャリアとともに移動することができる。アンビル２２の被動ベルト５０のローラ（単数または複数）５１、５２は、制御装置１５の制御下で、ステッパ−モータまたは任意の他の種類の好ましくは電気モータ（図示せず）により駆動されてもよい。

間欠印刷中の、および次の印刷の準備が整った初期位置にプリントヘッド１２および取付け構造２５を戻すための、プリントヘッド１２および取付け構造２５の移動は、駆動機構６０により行われ、駆動機構６０は、モータ６４の周りに掛けられる駆動ベルト６１、被動ローラ６２、およびアイドラローラ６３を備えている。キャリッジ３３が駆動ベルト６１に対し固定されているため、ローラ６２が回転する際、トラック３４に沿ってのプリントヘッド１２および取付け構造２５の移動が行われる。かかる移動は、制御装置１５により制御され調整される。

本発明の印刷装置１０では、巻取りスプール４１および供給スプール４０のそれぞれは、キャリアリボン１８を送ることが所望される場合、リボン１８の移動を行うように駆動される。連続印刷モードでは、スプール４０および４１はそれぞれ、印刷の際、静止プリントヘッド１２に対して基体２０とともにキャリアリボン１８を移動させるように回転する。間欠印刷モードでは、スプール４０および４１は静止状態にあることができ、この場合、キャリアリボン１８も静止状態にあるままであるが、プリントヘッド１２は移動し、または、スプール４０および４１は、プリントヘッド１２が移動する際、基体２０とともにキャリアリボン１８の移動を行うように動いていてもよい。

スプール４０および４１のそれぞれは、各駆動モータ７０および７１（本例では、制御装置１５の制御下で駆動されるＤＣサーボモータであるが、サーボモータである必要はない）を有する。モータ７０および７１は、本例では歯車７３、７４の動力伝達装置により各スプール４０および４１を駆動するが、駆動ベルトによりスプール４０および４１を駆動してもよい。歯車７３、７４は、より正確な回転に好適である。

各スプール７０および７１の回転は、スプール４０および４１の動きを検知すると、それぞれが制御装置１５に入力を供給する各エンコーダ８０および８１により検知される。制御装置１５は、脆弱なキャリアリボン１８が破損する危険性を最小にとどめるようスプール４０および４１の回転が確実に同期されるように、かつキャリアリボン１８（通常、１回限りの使用（使い捨て）とすることができる）の消耗を最小にとどめるようキャリアリボン１８の正確な量を達成するようにプログラムされる。

中断機構を設ける必要なく、スプール４０、４１の迅速な停止を行うために（好ましくは中断のために）、制御装置１５が、スプール４０、４１の連続した回転に対抗するようモータ７０、７１に逆電圧を与えるように配置される。いずれの場合も、連続印刷の終了時に、印刷ステーション１１を通過した可能性のある未使用のリボン１８を回収するために、所望であれば、スプール４０、４１が、次の印刷動作で利用可能であるよう、前の印刷動作の際に使用されていないキャリアリボン１８を巻き戻すように反転されることができる。

供給（storage）スプール４０および巻取りスプール４１の有効直径は、使用の際、供給スプール４０が空になり、巻取りスプール４１が満巻状態になったときに変わることが理解されるであろう。制御装置１５は、有効直径のそのような変化を考慮するようにプログラムされ、必要であれば、キャリアリボン１８の張力チェッカ（tension checker）を設け、スプール４０、４１の移動を調節することで送りリボン１８の張力が許容範囲内に維持されることを保証することができる。

連続モードで動作する印刷装置１０では、基体２０およびキャリア１８間に相対移動が必要であり、静止プリントヘッド１２が最小相対速度を超える速度に維持され、それによって効率的な印刷が行われることができることが理解されるであろう。相対速度の小さなずれは、プリントヘッド１２の特性、特に、アレイ１３の加熱要素が、プリントヘッド１２が基体２０上に１ピクセル行を印刷する際（次の行を印刷する前）に、加熱および冷却されることができること、によってのみ決定される範囲内におさまることができる。

説明してきたもののような印刷装置１０は従来、包装ライン上に、したがって連続印刷モードで提供され、基体２０の印刷装置１０内の移動は、包装ラインの上流または下流での要因によって決まる。例えば、印刷装置１０の上流にて、基体の供給が、ある供給装置から別の供給装置へ変更される、または下流にて、基体に包装する物品が不足する結果、基体２０が突然減速するか、または停止しさえすることは珍しくない。１つの例では、基体２０は、印刷装置１０の下流にてまとまって（バッチで）しか用いることができない製品用の包装材である場合があり、その場合、１つのまとまった製品と次の製品との間に遅延が生じる。一印刷の際の基体２０の停止または減速により、問題が生じる可能性があり、通常、そのような印刷は後で拒否される。

消耗を防ぐために、好ましくは、センサ３９により求められる基体速度２０は、以下のように制御装置１５によって用いられる。

基体２０が最小送達速度を超える速度で印刷ステーション１１に至る際、印刷装置１０は、連続印刷モードで従来通りに動作することができる。印刷動作の際、センサ３９が、基体２０が最小印刷速度よりも低い速度に減速しているか、または停止しているかを検知した場合、制御装置１５は、印刷ステーション１１に基体２０が至る方向とは逆の方向にトラック３４に沿ってプリントヘッド２０を移動させることによって応答し、プリントヘッド１２および基体２０間に最小相対速度を維持するようにする。したがって、印刷動作中、印刷装置１０は本質的に、連続印刷モードでの動作から間欠印刷モードでの動作に変更されることができる。印刷動作の終了時、すなわち基体２０が再び最小相対印刷速度を超える速度で移動し始める際、プリントヘッド１２は、トラック３４に沿って初期の右側位置に戻り、印刷装置１０は再び、連続印刷モードで従来通りに動作することができる。

基体２０のこのような減速または停止は、制御装置１５に供給される、印刷装置１０の上流または下流での基体２０の移動に影響を及ぼす条件に関するデータから、制御装置１５によって予測されることができる。

それぞれが各モータ７０および７１によって駆動されるスプール４０、４１により、印刷装置は双方向に動作されることができ、本例に示すように左から右（方向Ｄ）、または右から左に移動する基体２０に対応するようになっている。当然のことながら、キャリアリボン１８の新たな供給を行うことができることを保証するために、カセットＣは、供給スプールが、位置４０ではなく、新たなキャリアリボン１８を備えた状態で位置４１にあるように入れ換える必要がある場合がある。

プリントヘッド１２の向きは、例えば取付け構造２５を逆にし、その取付け構造２５をキャリッジ３３に取り付けることによって、逆にすることができるが、適したプリントヘッド１２では、特に、プリントヘッド１２が後退位置１２ａから使用位置１２の方向Ｂに、枢動するのではなく線形移動するため、プリントヘッド１２は、基体２０が移動するとしても、図に示される向きに保持されることができる、すなわち、プリントヘッド１２は、印刷の際、上記に詳述した方向とは反対の方向に移動する。当然のことながら、アンビル２２がプリントヘッド１２とともに移動する種類のものである場合、アンビルベルト５０の移動方向も逆にする必要があり、剥離ローラ４６が、キャリアリボン１８が周りに掛けられた状態で示されている側とは反対の、プリントヘッド１２のアレイ１３の側に設けられる必要があり、それにより、ピクセルが反対方向にキャリアリボン１８から剥がされることができるようになっている。

したがって、プリントヘッド１２は、説明した右側位置ではなく、トラック３４の初期の左側位置にあるままとなり、印刷の際、印刷ステーション１１にてプリントヘッド１２を移動させることが所望される場合、プリントヘッド１２は、左から右へ移り、制御装置１５がプリントヘッド１２をその使用位置に方向Ｂに移動させる。

本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変形形態が可能である。特に、印刷ステーションにてプリントヘッド１２を、トラック３４に沿って、後退位置１２ａおよび使用位置１２間を移動させる方法は、説明した以外の方法で行われてもよい。例えば、プリントヘッド１２の基体２０に対する接離移動は、キャリッジ３３の単動式アクチュエータによって行われてもよく、後退位置１２ａへの移動は、ばねによって達成されてもよい。

スプール４０および４１は、説明したようにカセットＣ機構に設けられる必要はなく、そうしない場合に、例えば、印刷装置１０の底部板に設けてもよいが、カセット機構Ｃが、所望される場合にキャリア送りリボン１８のより迅速な変更を行えるのでより都合がよい。

モータ７０、７１は、説明したようにＤＣサーボモータである必要はなく、それらの一方または双方とも他の種類のモータであってもよい。モータ７０、７１は、ブラシモータまたはブラシレスモータでもよい。

上記の明細書、添付の特許請求の範囲、または添付の図面において開示されているとともに、特定の形態または開示された機能を行う手段に関して説明された特徴、あるいは開示された成果を得るための方法またはプロセスは、適宜、別個にまたはかかる特徴を任意に組み合わせて、本発明をその様々な形態で実現するのに用いることができる。

本発明による印刷装置の例示的な側面図である。 図１の印刷装置での使用のための取付け構造とプリントヘッドの組立体を例示的に示す詳細な拡大側面図である。

Claims (26)

1. 印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、前記印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置であって、
   前記キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体および前記プリントヘッドが相対移動する際、前記加熱要素を選択的に活性化することによって前記基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、前記基体は使用時に、該裏当て部材と前記キャリアリボンの間に配置され、
   前記プリントヘッドは、取付け構造により取り付けられ、前記基体に対しほぼ線形に接離移動するようになっており、前記取付け構造および前記プリントヘッドの一方は、他方に向かって突出するとともに、少なくとも印刷の際、前記取付け構造および前記プリントヘッドの前記他方と係合する突出部を有し、前記取付け構造と前記プリントヘッドの間には弾性部材があり、該弾性部材は、前記取付け構造および前記プリントヘッドの前記他方と係合した前記突出部とともに前記取付け構造および前記プリントヘッド間に弾性抵抗のある移動を可能にし、前記取付け構造と前記プリントヘッドをともに結合する少なくとも１つの締結具がある、印刷装置。
2. 前記プリントヘッドと前記取付け構造の間には、前記突出部が突出する長さをわずかに上回る厚さを有する弾性スペーサが設けられる、請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記突出部は前記取付け構造に設けられており、前記突出部の少なくとも先端は軸受け面を提供するように硬くなっている、請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 硬化材料からなるパッドが前記プリントヘッドにある、請求項３に記載の印刷装置。
5. 間欠プリンタであり、印刷の際、前記プリントヘッドは前記印刷ステーションにて移動し、前記基体および前記キャリアリボンは静止状態にあるかまたは移動し、前記裏当て部材は印刷中に静止状態にある、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印刷装置。
6. 印刷の際、前記プリントヘッドは前記ステーションにて移動し、前記基体および前記キャリアは静止状態にあるかまたは移動し、前記裏当て部材は前記基体および前記キャリアに対して前記プリントヘッドとともに移動する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印刷装置。
7. 連続プリンタであり、前記プリントヘッドは前記印刷ステーションにて静止状態にあり、前記裏当て部材も静止状態にあるが、前記基体および前記キャリアは前記プリントヘッドを通過する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印刷装置。
8. 前記プリントヘッドは、単動式アクチュエータにより、印刷直前に少なくとも前記基体に向かって移動し、ばねの作用下で前記基体から離れるように移動する、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の印刷装置。
9. 前記プリントヘッドは、印刷直前に前記基体に向かって使用位置に移動し、複動式アクチュエータにより、印刷動作と印刷動作の間、前記基体から離れて後退位置に移動する、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の印刷装置。
10. 前記複動式アクチュエータは、該プリンタの前記制御装置からの制御信号に応答して、前記プリントヘッドを移動させ、前記制御装置からの特定の制御信号に応答して、前記プリントヘッドを前記基体から離して前記後退位置よりも奥に移動させる、請求項９に記載の印刷装置。
11. 前記制御装置からの前記特定の制御信号は、前記基体の厚さを検知する基体厚センサが、前記基体の厚い部分が前記印刷ステーションを通過しようとしていることを検知したときの、前記基体厚センサからの信号に応答して生成される、請求項１０に記載の印刷装置。
12. キャリアリボン供給スプールとキャリアリボン巻取りスプールとを備え、前記キャリアリボン送り経路は、前記供給スプールから前記印刷ステーションを経て前記巻取りスプールに至り、前記供給スプールおよび前記巻取りスプールのそれぞれは、リボンを送ることが所望される場合に回転するように駆動モータにより駆動され、該モータはそれぞれ、ＤＣサーボモータであり、前記供給スプールおよび前記巻取りスプールのそれぞれは、スプールの回転を検知する回転センサを有する、請求項１ないし１１に記載の印刷装置。
13. 前記スプールが迅速に停止するのを可能にするために、該印刷装置の前記制御装置は前記モータに逆電圧を与える、請求項１２に記載の印刷装置。
14. 印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、前記印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置であって、
    前記キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体および前記プリントヘッドが相対移動する際、前記加熱要素を選択的に活性化することによって前記基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、前記基体は使用時に、該裏当て部材と前記キャリアリボンの間に配置され、
    印刷の際、前記プリントヘッドは、前記印刷ステーションにて前記基体および前記キャリアに沿って移動し、前記裏当て部材は、前記プリントヘッドとともに移動する、印刷装置。
15. 請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の印刷装置の特徴のいずれかを有する、請求項１４に記載の印刷装置。
16. 印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、前記印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置であって、
    前記キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体および前記プリントヘッドが相対移動する際、前記加熱要素を選択的に活性化することによって前記基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、前記基体は使用時に、該裏当て部材と前記キャリアリボンの間に配置され、
    該印刷装置は、キャリアリボン供給スプールとキャリアリボン巻取りスプールとを備え、前記キャリアリボン送り経路は、前記供給スプールから前記印刷ステーションを経て前記巻取りスプールに至り、前記巻取りスプールおよび前記供給スプールのそれぞれは、リボンを送ることが所望される場合に回転するように駆動モータを備える、印刷装置。
17. 請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の印刷装置の特徴のいずれかを有する、請求項１６に記載の印刷装置。
18. 本質的に、添付の図面を参照して以下に説明されるとともに該添付の図面に図示されている印刷装置。
19. 印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、前記印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置を用いる印刷方法であって、
    前記キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体および前記プリントヘッドが相対移動する際、前記加熱要素を選択的に活性化することによって前記基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、前記基体は使用時に、該裏当て部材と前記キャリアリボンの間に配置され、
    該方法は、前記プリントヘッドを、印刷前に前記基体に向かって使用位置に、かつ、印刷後に前記基体から離して後退位置に移動させることを含み、前記基体の厚さを検知し、その際、前記基体の厚い部分が前記印刷ステーションを通過しようとしていることを検知したときに前記プリントヘッドを前記基体から離して前記後退位置よりも奥に移動させることをさらに含む、印刷方法。
20. 印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、前記印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置を用いる印刷方法であって、
    前記キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体および前記プリントヘッドが相対移動する際、前記加熱要素を選択的に活性化することによって前記基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、前記基体は使用時に、該裏当て部材と前記キャリアリボンの間に配置され、
    該印刷装置は、キャリアリボン供給スプールとキャリアリボン巻取りスプールとをさらに備え、前記キャリアリボン送り経路は、前記供給スプールから前記印刷ステーションを経て前記巻取りスプールに至り、前記巻取りスプールおよび前記供給スプールのそれぞれは、リボンを送ることが所望される場合に回転するようにＤＣ駆動モータにより駆動され、スプールの回転を検知する回転センサを備え、
    該方法は、前記各スプールの回転位置を検知し、それにより前記制御装置に入力を行う、検知すること、および、所望のキャリアリボンの移動が行われるまで前記双方のモータを動かし続けることを含む、印刷方法。
21. 一印刷の終了時に、前記モータは、次の印刷動作での印刷のために利用可能であるよう、前の印刷動作で使用されていないキャリアリボンを巻き戻すように逆駆動される、請求項２０に記載の印刷方法。
22. ある方向に印刷するようになっている印刷装置を反対方向に印刷するようになる印刷装置に転換する方法であって、
    前記印刷装置は、印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、前記印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有し、
    前記キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体および前記プリントヘッドが相対移動する際、前記加熱要素を選択的に活性化することによって前記基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、前記基体は使用時に、該裏当て部材と前記キャリアリボンの間に配置され、該印刷装置は、キャリアリボン供給スプールとキャリアリボン巻取りスプールとをさらに備え、前記キャリアリボン送り経路は、前記供給スプールから前記印刷ステーションを経て前記巻取りスプールに至り、前記巻取りスプールおよび前記供給スプールのそれぞれは、リボンを送ることが所望される場合に回転するように駆動モータにより駆動され、
    該方法は、印刷の際、前記制御装置に入力を行うことで、該制御装置が前記２つのスプールの回転方向を逆にするが前記基体に対する前記プリントヘッドの向きは変わらないまま維持することにより応答して、前記供給スプールおよび前記巻取りスプールをそれぞれ巻取りスプールおよび供給スプールに入れ換えることを含む、ある方向に印刷するようになっている印刷装置を反対方向に印刷するようになる印刷装置に転換する方法。
23. 印刷ステーションにて、コンピュータ制御装置により個別に選択可能な加熱要素のアレイを有するプリントヘッドと、前記印刷ステーションを経てキャリアリボンを送る送り経路とを有する印刷装置を用いる印刷方法であって、
    前記キャリアリボンは一層の感熱プリント媒体を搬送し、該感熱プリント媒体のピクセルは使用時に、基体および前記プリントヘッドが相対移動する際、前記加熱要素を選択的に活性化することによって前記基体のプリント領域上に付着され、該印刷装置は裏当て部材を備え、前記基体は使用時に、該裏当て部材と前記キャリアリボンの間に配置され、前記プリントヘッドは、前記基体が前記印刷ステーション内を移動する方向とは反対の方向に前記基体に沿って移動するように取り付けられ、
    該方法は、前記プリントヘッドは印刷ステーションにて静止状態にあるが前記基体が連続モード印刷に必要な最小速度を超える速度で前記印刷ステーションを移動する連続モードで前記印刷装置を動作させること、前記基体の速度を検知すること、および、印刷の際、前記基体の速度が減速した場合に、印刷の残りのために前記基体および前記プリントヘッド間の最小相対速度を維持するように、前記印刷ステーションにて前記プリントヘッドを、前記基体が前記印刷ステーション内を移動する方向とは反対の方向に前記基体に沿って移動させることを含む、印刷方法。
24. 前記印刷ステーションを通る前記基体の速度は、前記印刷装置の上流または下流での前記基体の移動に影響を及ぼす条件に関するデータを前記制御装置に供給することによって前記制御装置により予測される、請求項２３に記載の印刷方法。
25. 本質的に、添付の図面を参照して以下に説明される印刷方法。
26. 当該特許請求の範囲に記載され、かつ／または添付の図面に示されるいずれかの新規な特徴またはそれらの特徴の新規な組み合わせ。
    

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