JP2007210276A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】サーマルヘッドを用いてインクリボンのインクを印字媒体に転写することにより印字を行うプリンタにおいて、高速印字動作に、サーマルヘッドを上下駆動する速度に限界があったとしても、インクリボンの無駄な消費を低減する。
【解決手段】このプリンタは、インクリボンを供給するインクリボン供給手段と、印字媒体及び／又はインクリボンを搬送するプラテンローラを含む搬送手段と、サーマルヘッドとプラテンローラとの間の距離又は押圧力を規定するヘッド押圧機構と、印字媒体の所定の長さ以上において印字が行われないときに、印字媒体を第１の方向に搬送するように搬送手段を制御すると共に、サーマルヘッド及びインクリボンを印字媒体から一旦離し、リボン監視センサの検出結果に基づいてインクリボンを巻き戻すようにヘッド押圧機構及びインクリボン供給手段を制御する制御手段とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、サーマルヘッドを用いてインクリボンのインクを印字媒体に転写することにより印字を行うプリンタに関する。

例えば、台紙に仮着されたラベル、又は、タグ製造用の帯状のシート等の印字媒体に印字を行うプリンタとして、サーマルヘッドを用いてインクリボンのインクを印字媒体に転写することにより印字を行うサーマル転写式プリンタが用いられている。サーマル転写式プリンタにおいては、印字媒体とインクリボンとを一緒に同一方向及び同一速度で間欠的に搬送しながら、サーマルヘッドが発生する熱によってインクリボンのインクを印字媒体に転写することにより印字が行われる。

ただし、印字媒体において、常に連続的に印字が行われる訳ではなく、広い領域において印字が行われない場合もある。その場合でも、インクリボンは印字媒体と一緒に搬送されるので、インクリボンが無駄に消費されることになる。このようなインクリボンの無駄な消費を低減するために、サーマルヘッドを上下駆動することにより、予め設定されたライン数以上の領域に印字が行われないときにサーマルヘッド及びインクリボンを印字媒体から離してインクリボンを搬送しないようにすると共に、その後、サーマルヘッドとインクリボンと印字媒体とを近接させて再び印字を行うリボンセーブ機構が知られている。

関連する技術として、下記の特許文献１には、出力の小さいソレノイドによりリボンセーブ機構を駆動して、装置の小型化を図りコストを低く抑えることができるサーマル転写式プリンタが開示されている。このサーマル転写式プリンタは、複数の発熱抵抗体から構成されたサーマルヘッドとこのサーマルヘッドに対向して配置されたプラテンとの間に用紙を供給し、前記サーマルヘッドと前記用紙との間に介挿されたインクリボンを使用して前記用紙に印字を行うものであって、前記サーマルヘッドと前記プラテンとを離間させる離間機構を駆動する駆動源と、この駆動源の駆動力の低下の原因を検出する駆動力低下原因検出手段と、この駆動力低下原因検出手段による検出に基づいて、前記離間機構により前記サーマルヘッドと前記プラテンとを離間させる条件を設定する離間条件設定手段とを有している。これによって、出力の小さいソレノイドによりリボンセーブ機構を駆動することができる。

しかしながら、近年においては、印字動作の高速化が求められており、サーマルヘッドの上下駆動が印字動作に追い付かないような事態も想定される。サーマルヘッド及びインクリボンが印字媒体から離れる前にインクリボンの搬送を停止すると、搬送されている印字媒体にインクリボンのインクが付着して印字媒体が汚れてしまうので、インクリボンが印字媒体から完全に離れた後にインクリボンの搬送を停止させる必要がある。そのために、高速印字動作においては、リボンセーブ機構を用いても、多少なりともインクリボンが無駄に消費されてしまうという問題が発生する。
特開平９−７１０２０号公報（第１−２頁、図５）

そこで、上記の点に鑑み、本発明の目的は、サーマルヘッドを用いてインクリボンのインクを印字媒体に転写することにより印字を行うプリンタにおいて、高速印字動作に、サーマルヘッドを上下駆動する速度に限界があったとしても、インクリボンの無駄な消費を低減することができるプリンタを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の１つの観点に係るプリンタは、印字媒体を供給する印字媒体供給手段と、インクリボンを供給するインクリボン供給手段と、印字媒体及び／又はインクリボンを搬送するプラテンローラを含む搬送手段と、印字媒体及びインクリボンを介してプラテンローラに対向して配置され、インクリボンのインクを印字媒体に転写することにより印字を行うサーマルヘッドと、サーマルヘッドとプラテンローラとの間の距離又は押圧力を規定するヘッド押圧機構と、インクリボンの使用済み部分を検出するリボン監視センサと、印字媒体の所定の長さ以上において印字が行われないときに、印字媒体を第１の方向に搬送するように搬送手段を制御すると共に、サーマルヘッド及びインクリボンを印字媒体から一旦離し、リボン監視センサの検出結果に基づいて、インクリボンを第１の方向と反対の第２の方向に巻き戻すようにヘッド押圧機構及びインクリボン供給手段を制御する制御手段とを具備する。

本発明によれば、印字媒体の所定の長さ以上において印字が行われないときに、サーマルヘッド及びインクリボンを印字媒体から一旦離してインクリボンを巻き戻すことにより、高速印字動作に、サーマルヘッドを上下駆動する速度に限界があったとしても、インクリボンの無駄な消費を低減することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の一実施形態に係るプリンタの構造を示す概略図である。このプリンタは、台紙に仮着されたラベル、又は、タグ製造用の帯状のシート等の印字媒体に印字を行うためのプリンタであって、サーマルヘッドを用いてインクリボンのインクを印字媒体に転写することにより印字を行う。以下においては、台紙に仮着されたラベルに印字を行う場合を例にとって説明する。

図１に示すように、プリンタの筐体１０の内部において、ラベル供給リール１４に、ロール状に巻回されたラベル連続体１３が回転自在に保持されている。ラベル連続体１３は、ラベル１１を剥離可能に台紙１２に仮着して構成したものである。

また、リボン供給リール２１及びリボン巻取りリール２２に、インクリボン２３が巻かれている。リボン供給リール２１は、ベルト２４を介して第１のリール駆動用モータ２５によって駆動され、リボン巻取りリール２２は、ベルト２６を介して第２のリール駆動用モータ２７によって駆動される。第２のリール駆動用モータ２７がリボン巻取りリール２２を駆動することによって、順方向に搬送されたインクリボン２３を巻き取ったり、第１のリール駆動用モータ２５がリボン供給リール２１を駆動することによって、インクリボン２３を逆方向に巻戻したりすることができる。なお、本願において、「順方向」とは、プラテンローラ１５によってラベル連続体１３が搬送される方向（搬送方向上流側から搬送方向下流側に向かう方向）をいうものとする。

インクリボン２３の搬送経路を規定するために、ガイドポール３３及び３４が設けられている。また、インクリボン２３の使用済み部分を検出するために、インクリボン２３の搬送経路にリボン監視センサ３５が設置されている。リボン監視センサ３５としては、例えば、ＬＥＤ等の発光素子とフォトトランジスタ等の受光素子とを組み合わせた反射型又は透過型のラインセンサを用いることができ、インクリボン２３の幅方向全域を検出可能としている。リボン監視センサ３５は、インクリボン２３の光反射率又は光透過率を感知することにより、インクリボン２３の未使用部分と使用済み部分とを見分けることができる。本実施形態においては、リボン監視センサ３５が、サーマルヘッド３１よりも、ラベル連続体１３の搬送方向下流側に位置するように配置されている。

ここで、ラベル供給リール１４は、ラベル１１を供給するためのラベル供給手段に該当し、リボン供給リール２１、リボン巻取りリール２２、ベルト２４及び２６、第１及び第２のリール駆動用モータ２５及び２７は、インクリボン２３を供給するためのインクリボン供給手段に該当する。また、ラベル連続体１３及び／又はインクリボン２３を搬送するための搬送手段として、プラテンローラ１５、ベルト１６、及び、ステッピングモータ１７が設けられている。

サーマルヘッド３１は、電流を流すことによって発熱する微細な発熱体の集合を有しており、ラベル連続体１３及びインクリボン２３を介してプラテンローラ１５に対向して配置されている。これらの発熱体に電圧を印加して電流を流すことにより発熱体を発熱させ、インクリボン２３のインクをラベル１１に転写することにより印字が行われる。

ヘッド押圧機構３２は、バネ部材を介してサーマルヘッド３１を上下に駆動することにより、サーマルヘッド３１とプラテンローラ１５との間の距離又は押圧力を規定する。ガイドポール３３及び３４とリボン監視センサ３５は、ヘッド押圧機構３２又は他の機構によって、サーマルヘッド３１の上下駆動に連動して上下に駆動されるようにしても良いし、筐体１０に対して位置が固定されていても良い。

入力部４０は、キーボードを含んでおり、プリンタを操作するために用いられる。制御部５０は、例えば、ＣＰＵとソフトウェアを含んでおり、各部の動作を制御する。表示部６０は、エラーメッセージ等を表示するためのＬＣＤパネルを含んでおり、制御部５０から供給される信号に基づいて各種の表示を行う。電源部７０は、各部に電力を供給する。

ラベル１１に印字を行う際には、ラベル連続体１３及びインクリボン２３がサーマルヘッド３１とプラテンローラ１５との間に挿入された状態でサーマルヘッド３１がプラテンローラ１５に押圧され、ステッピングモータ１７がベルト１６を介してプラテンローラ１５を回転させることにより、ラベル連続体１３及びインクリボン２３が、搬送方向上流側（図中右側）から搬送方向下流側（図中左側）に間欠的に搬送される。

ラベル連続体１３及びインクリボン２３の搬送は、ラベルセンサ１８の検出結果に基づいて制御される。その際に、第２のリール駆動用モータ２７がリボン巻取りリール２２を駆動して、リボン巻取りリール２２がインクリボン２３を巻き取ると共に、第１のリール駆動用モータ２５がリボン供給リール２１を駆動して、インクリボン２３にバックテンションを与えるようにする。

このようにしてラベル連続体１３及びインクリボン２３を間欠的に搬送しながらサーマルヘッド３１に印字信号を供給することにより、サーマルヘッド３１の発熱体が発熱して、ラベル１１に印字が行われる。印字が行われたラベル１１は、ラベル排出口から外部に排出され、カッター１９によって台紙１２を切断することにより、個々のラベル１１が仮着された台紙１２が分離される。

本実施形態においては、制御部５０が、所定の長さ以上において印字が行われない部分を印字データに基づいて検出したときに、ラベル連続体１３を順方向に搬送するようにステッピングモータ１７を制御すると共に、サーマルヘッド３１及びインクリボン２３をラベル１１から一旦離して、リボン監視センサ３５の検出結果に基づいてインクリボン２３を逆方向に巻き戻すようにヘッド押圧機構３２及び第１のリール駆動用モータ２５を制御する。これによって、高速印字動作に、サーマルヘッド３１を上下駆動する速度に限界があっても、インクリボン２３の無駄な消費を低減することができる。ここで、所定の長さは、例えば、文字列の行数で定義しても良いし、時間で定義しても良い。

図２は、図１に示す制御部の構成例を示すブロック図である。制御部５０は、ＣＰＵ（central processing unit：中央演算装置）５１と、ＲＯＭ（read only memory）５２と、ＲＡＭ（random access memory）５３と、ラベル搬送制御回路５４と、印字制御回路５５と、リボン搬送制御回路５６と、検出回路５７と、フラッシュＲＯＭ５８と、インタフェース５９と、外部インタフェース７９とを含んでおり、これらはバスラインを介して相互に接続されている。ＣＰＵ５１は、インタフェース５９を介して入力部４０及び表示部６０に接続されると共に、外部インタフェース７９を介してホストコンピュータ８０に接続される。

ＲＯＭ５２には、プリンタの動作を制御するためのソフトウェア（制御プログラム）が格納されている。プリンタの動作の制御に用いられる各種のパラメータは、フラッシュＲＯＭ５８に格納されている。また、ＲＡＭ５３には、ホストコンピュータ８０等から受信した印字データが一時的に格納される。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に格納されている制御プログラムに従って、ラベル搬送制御回路５４、印字制御回路５５、リボン搬送制御回路５６等を制御する。

ＣＰＵ５１の制御の下で、ラベル搬送制御回路５４が、ステッピングモータ１７を動作させ、リボン搬送制御回路５６が、第１のリール駆動用モータ２５及び第２のリール駆動用モータ２７を動作させる。また、印字制御回路５５が、サーマルヘッド３１を上下駆動するようにヘッド押圧機構３２を動作させると共に、ＲＡＭ５３に格納されている印字データに基づいてサーマルヘッド３１に印字信号を供給する。これにより、ラベル１１に印字が行われる。

ＣＰＵ５１は、印字データに基づいて、所定の長さ以上において印字が行われない部分（以下においては、「余白」ともいう）を検出し、その部分において、ヘッド押圧機構３２がサーマルヘッド３１を上方に駆動してサーマルヘッド３１及びインクリボン２３をラベル１１から一旦離し、リボン監視センサ３５がインクリボン２３の使用済み部分を検出するまで第１のリール駆動用モータ２５がインクリボン２３を巻き戻すように、印字制御回路５５及びリボン搬送制御回路５６を制御する。

次に、本実施形態に係るプリンタの動作について、図１〜図５を参照しながら説明する。図３は、ラベルに印字される文字レイアウトの例を示す図であり、図４は、図３に示す文字レイアウトを印字する場合の動作を示すフローチャートであり、図５は、ラベル連続体及びインクリボンの搬送の様子を示す図である。

まず、図４のステップＳ１において、外部インタフェース７９が、ホストコンピュータ８０から印字データを受信する。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２等に格納されている制御プログラムに従って、印字を行うための制御動作を開始する。

ステップＳ２において、ラベル搬送制御回路５４が、ラベル検出センサ１８の検出信号に基づいてステッピングモータ１７を動作させることにより、プラテンローラ１５がラベル連続体１３及びインクリボン２３を搬送する。次に、ステップＳ３において、サーマルヘッド３１が、ラベル１１に文字列「ＡＢＣＤＥ」を印字する。

図５の（Ａ）は、連続的に印字が行われる場合におけるラベル連続体及びインクリボンの搬送の様子を示す図である。サーマルヘッド３１とインクリボン２３とラベル１１とが近接した状態で、インクリボン２３がラベル連続体１３の搬送方向と同一方向に同一速度で搬送される。

再び図４を参照すると、ステップＳ４において、ＣＰＵ５１が、印字データに基づいて定められる印字領域内に所定長さ以上の余白があるか否かを判定する。所定長さ以上の余白がない場合には、処理がステップＳ３に戻り、所定長さ以上の余白がある場合には、処理がステップＳ５に移行する。本例においては、所定長さを１ラインとし、文字列「ＡＢＣＤＥ」の次に所定長さ以上の余白があるので、処理がステップＳ５に移行する。

ステップＳ５において、ヘッド押圧機構３２がサーマルヘッド３１を上方に駆動することにより、サーマルヘッド３１及びインクリボン２３をラベル１１から一旦離す（ヘッドアップ）。それと共に、ステップＳ６において、プラテンローラ１５がラベル連続体１３を搬送する。

しかしながら、ヘッド押圧機構３２がサーマルヘッド３１を上下駆動する速度には限界があるので、特に高速印字動作において、インクリボン２３もラベル連続体１３と共にある程度は搬送されてしまう。そこで、ステップＳ７において、リボン搬送制御回路５６が第１のリール駆動用モータ２５を動作させることによってリボン供給リール２１を逆回転させて、リボン供給リール２１がインクリボン２３を巻き取ることにより、インクリボン２３の巻戻しが行われる。その際に、リボン搬送制御回路５６が第２のリール駆動用モータ２７を制御して、リボン巻取りリール２２がインクリボン２３にバックテンションをかけるようにしても良い。

図５の（Ｂ）は、インクリボンの巻戻しにおけるラベル連続体及びインクリボンの搬送の様子を示す図である。ヘッド押圧機構３２がサーマルヘッド３１を上方に駆動することにより、サーマルヘッド３１及びインクリボン２３がラベル１１から離れる。その状態において、ラベル連続体１３のみが順方向に搬送され、インクリボン２３は逆方向に搬送される。なお、この例においては、リボン監視センサ３５、ガイドポール３３及び３４も、サーマルヘッド３１と同様に上方に駆動される。

再び図４を参照すると、ステップＳ８において、リボン監視センサ３５がインクリボン２３の使用済み部分を検出したか否かを、検出回路５７において判定する。リボン搬送制御回路５６は、インクリボン２３の使用済み部分が検出されるまでステップＳ７を繰り返すことによりインクリボン２３の巻戻しを継続し、インクリボン２３の使用済み部分が検出されると、ステップＳ９において、第１のリール駆動用モータ２５を停止させてインクリボン２３の巻戻しを停止する。さらに、ステップＳ１０において、ヘッド押圧機構３２がサーマルヘッド３１を下方に駆動することにより（ヘッドダウン）、サーマルヘッド３１とインクリボン２３とラベル１１とを再び近接させる。

ステップＳ１１において、受信した印字データに基づく印字が終了したか否かを、ＣＰＵ５１において判定する。印字が終了していない場合には、処理がステップＳ３に戻り、印字が終了した場合には、処理が終了する。本例においては、文字列「○×株式会社」及び文字列「TEL:03-123-4567」を印字するので、処理がステップＳ３に戻る。

図６は、本実施形態におけるインクリボンの巻戻し動作を説明するための図である。図６の（Ａ）は、サーマルヘッド３１が上方に駆動された時点におけるリボン監視センサ３５とインクリボン２３との位置関係を示している。インクリボン２３の使用済み部分は、インクが抜けて透明に近くなっているので、リボン監視センサ３５によって検出することができる。そこで、インクリボン２３の使用済み部分がリボン監視センサ３５によって検出されるまで、インクリボン２３の巻戻しが行われる。その結果、図６の（Ｂ）に示すように、インクリボン２３の使用済み部分がリボン監視センサ３５の位置まで戻される。その状態で、サーマルヘッド３１が下方に駆動される。

図７は、本実施形態におけるインクリボンの節約状況を、リボンセーブ機構を用いない場合と比較して示す図である。
図７の（Ａ）は、印字済みのラベル１１と、本実施形態において印字に用いられたインクリボン２３ａとを示している。図中、記号「ＵＰ」は、サーマルヘッドが上方に駆動される位置を示しており、記号「ＤＮ」は、サーマルヘッドが下方に駆動される位置を示している。巻戻し量は、「バックフィード」として示されている。一方、図７の（Ｂ）は、上記と同じ印字済みのラベル１１と、リボンセーブ機構を用いない場合において印字に用いられたインクリボン２３ｂとを示している。

このように、ラベル１１に同じ文字レイアウトを印字する場合でも、図７の（Ａ）と（Ｂ）とにおいては、インクリボンの消費量に大きな差が生じる。また、本実施形態によれば、サーマルヘッドを上下駆動する速度に関わらず、インクリボンを節約することができる。

本発明は、サーマルヘッドを用いてインクリボンのインクを印字媒体に転写することにより印字を行うプリンタにおいて利用することが可能である。

本発明の一実施形態に係るプリンタの構造を示す概略図である。 図１に示す制御部の構成例を示すブロック図である。 ラベルに印字される文字レイアウトの例を示す図である。 本発明の一実施形態において図３に示す文字レイアウトを印字する場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態におけるラベル連続体及びインクリボンの搬送の様子を示す図である。 本発明の一実施形態におけるインクリボンの巻戻し動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態におけるインクリボンの節約状況を、リボンセーブ機構を用いない場合と比較して示す図である。

符号の説明

１０ 筐体
１１ ラベル
１２ 台紙
１３ ラベル連続体
１４ ラベル供給リール
１５ プラテンローラ
１６ ベルト
１７ ステッピングモータ
１８ ラベルセンサ
１９ カッター
２１ リボン供給リール
２２ リボン巻取りリール
２３ インクリボン
２４、２６ ベルト
２５ 第１のリール駆動用モータ
２７ 第２のリール駆動用モータ
３１ サーマルヘッド
３２ ヘッド押圧機構
３３、３４ ガイドポール
３５ リボン監視センサ
４０ 入力部
５０ 制御部
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５４ ラベル搬送制御回路
５５ 印字制御回路
５６ リボン搬送制御回路
５７ 検出回路
５８ フラッシュＲＯＭ
５９ インタフェース
６０ 表示部
７０ 電源部
７９ 外部インタフェース
８０ ホストコンピュータ

Claims (2)

1. 印字媒体を供給する印字媒体供給手段と、
   インクリボンを供給するインクリボン供給手段と、
   前記印字媒体及び／又は前記インクリボンを搬送するプラテンローラを含む搬送手段と、
   前記印字媒体及び前記インクリボンを介して前記プラテンローラに対向して配置され、前記インクリボンのインクを前記印字媒体に転写することにより印字を行うサーマルヘッドと、
   前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとの間の距離又は押圧力を規定するヘッド押圧機構と、
   前記インクリボンの使用済み部分を検出するリボン監視センサと、
   前記印字媒体の所定の長さ以上において印字が行われないときに、前記印字媒体を第１の方向に搬送するように前記搬送手段を制御すると共に、前記サーマルヘッド及び前記インクリボンを前記印字媒体から一旦離し、前記リボン監視センサの検出結果に基づいて、前記インクリボンを前記第１の方向と反対の第２の方向に巻き戻すように前記ヘッド押圧機構及び前記インクリボン供給手段を制御する制御手段と、
   を具備するプリンタ。
2. 前記リボン監視センサが、前記サーマルヘッドよりも前記印字媒体の搬送方向下流側に位置しており、
   前記制御手段が、前記印字媒体の所定の長さ以上において印字が行われないときに、前記サーマルヘッド及び前記インクリボンを前記印字媒体から一旦離し、前記リボン監視センサが前記インクリボンの使用済み部分を検出するまで前記インクリボンを巻き戻すように前記ヘッド押圧機構及び前記インクリボン供給手段を制御する、
   請求項１記載のプリンタ。
   

Images