JP2009143147A - プリンター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷媒体の印刷対象面にかかるテンション変動を軽減させて印刷画質の向上を図る。
【解決手段】プリンター装置は、支持アーム９２が上揺動位置を検出する上フォトセンサ９５ａおよび下揺動位置を検出する下フォトセンサ９５ｂと、支持アームの揺動軸に設けられて揺動軸の回転角度に応じてパルス列を出力するロータリエンコーダ９３とからなり、支持アームが上揺動位置から下揺動位置まで揺動した際にロータリエンコーダにより出力されるパルスのカウント数に基づいて支持アームの揺動位置を検出するように構成され、コントロールユニット７０により印刷媒体Ｍの繰出し量および巻取り量をそれぞれ制御し、支持アームの揺動位置を上揺動位置と下揺動位置との中間位置であるキープ位置に保持するように構成される。
【選択図】図６

Description

本発明は、シート状の印刷媒体の印刷対象面にインクを噴射して所望の文字や図形等を印刷するプリンター装置に関する。

シート状の印刷媒体に対して印刷加工を行うプリンター装置として、印刷加工前の印刷媒体を繰出し機構から印刷媒体を支持するプラテンへ向けて繰出し、装置本体において多数のノズルが形成されたプリンタヘッドをプラテン上に支持された印刷媒体に対して相対移動させながら印刷対象面にノズルからインクの微粒子を噴射して文字や図形、模様、写真等の印刷が行われる。そして、印刷加工が終了してプラテンから吐き出される印刷加工済みの印刷媒体が巻取り機構により巻取り軸の周囲にロール状に巻き取られるように構成されたプリンター装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

このように構成されたプリンター装置では、例えば、巻取り機構による巻取り速度が装置本体からの吐出速度より小さく、印刷媒体のテンション（張力）が小さくなると、巻取り機構における印刷媒体の巻取りが緩んで巻取り軸の周囲に隙間や弛みなく整然とロール状に巻き取ることができなくなったり、あるいは、装置本体における吐出口で印刷媒体が浮いて印刷にズレや重なりが生じる。一方、巻取り速度が吐出速度より大きく、印刷媒体のテンションが大きくなると、印刷媒体が伸びたり裂けたりするといった問題がある。そのため、装置本体から巻取り機構へ搬送される印刷媒体に適度なテンションを継続して作用させることが必要である。なお、繰出し機構から装置本体へ搬送される印刷媒体においても適度なテンションを継続して作用させることが望まれる。

これに対処し得る技術として、一端を中心に揺動可能なアームの他端にテンションローラを取り付け、このテンションローラを装置本体から巻取り機構に搬送される印刷媒体の中途部に当接させる技術が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。これによれば、印刷媒体はテンションローラおよびアームの重さにより下方に押圧されてテンションが発生するため、この状態を維持することによって搬送中の印刷媒体に適度なテンションを作用させ続けることができる。そして、テンションローラと印刷媒体との当接位置が所定の下部位置まで下がると、それに伴い下方に揺動したアームが巻取り機構の駆動部をＯＮにして印刷媒体の巻取りを行い、逆にテンションローラと印刷媒体との当接位置が所定の上部位置まで上がると、それに伴い上方に揺動したアームが前記駆動部をＯＦＦにして印刷媒体の巻取りを停止する。これにより、テンションローラと印刷媒体との当接位置が下がり過ぎたり上がり過ぎたりすることが回避され、結果的にテンションが適正値に維持されようになっている。

特開２００６‐２４０２５５号公報 特開２００３‐２５２５０１号公報

上述したように揺動可能なアームに支持されたテンションローラを印刷媒体の中途部に当接させ、テンションローラが所定の上下位置に移動した場合に巻取り／繰出し作動のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う構成では、搬送中の印刷媒体に適度なテンションを継続して作用させることは可能である。しかしながら、テンションローラが上部位置と下部位置との間で往復動するため、テンションローラの位置に応じてアームおよびテンションローラの慣性モーメントが変化し、それに伴い印刷媒体に加わるテンションが変動する。また、印刷媒体の巻取り／繰出し作動が断続的に行われるため、その巻取り／繰出し作動のＯＮ状態とＯＦＦ状態との切り替わり時に印刷媒体に加わるテンションが大きく変動する。そのため、印刷対象面が伸びたり縮んだりして印刷される文字や図形にズレや歪み等が生じるという問題があった。このように印刷媒体に加わるテンション変動が印刷画質の劣化を招く要因となっていた。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、印刷媒体の印刷対象面にかかるテンション変動を軽減させて印刷画質の向上を図ることができるプリンター装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るプリンター装置は、シート状の印刷媒体を支持するプラテンと、前記プラテン上に支持された前記印刷媒体にインクを噴射するプリンタヘッドを有し、前記印刷媒体と前記プリンタヘッドとを相対移動させて前記印刷媒体に対して印刷加工を行う印刷機構（例えば、実施形態におけるメディア移動機構３０、キャレッジ４０、キャレッジ移動機構５０およびコントロールユニット７０等）と、印刷加工前の前記印刷媒体を前記プラテンに向けて繰り出す繰出し機構（例えば、実施形態におけるメディア繰出し機構３）と、前記印刷機構により印刷加工がなされて前記プラテンから吐き出される前記印刷媒体を巻取り軸周囲にロール状に巻き取る巻取り機構（例えば、実施形態におけるメディア巻取り機構４）とを有して構成され、前記繰出し機構および前記巻取り機構が、前記印刷媒体の搬送方向と略直行する方向に横断して延びる円筒状のテンションバーおよび前記テンションバーの両端を支持して上下方向に揺動自在な一対の支持アームからなり、前記支持アームが自重および前記印刷媒体の弛みに応じて下方に揺動して前記テンションバーを前記印刷媒体の中途部内側に抱持させて前記印刷媒体を屈曲させるテンション付与手段と、前記支持アームの揺動位置を検出する位置検出手段（例えば、実施形態における位置センサ９４，１２４）と、前記位置検出手段により検出された前記支持アームの揺動位置に応じて前記繰出し機構および前記巻取り機構の作動を制御する制御手段（例えば、実施形態におけるコントロールユニット７０）とを備え、前記位置検出手段により検出される前記支持アームの揺動位置に基づいて、前記制御手段により前記繰出し機構による前記印刷媒体の繰出し量および前記巻取り機構による前記印刷媒体の巻取り量をそれぞれ制御し、前記支持アームの揺動位置を所定範囲内に保持するように構成したことを特徴とするプリンター装置。

上記プリンター装置において、前記位置検出手段は、前記支持アームが第１揺動位置に位置した状態を検出する第１位置センサ（例えば、実施形態における上フォトセンサ９５ａ，１２５ａもしくは下フォトセンサ９５ｂ，１２５ｂ）および第２揺動位置に位置した状態を検出する第２位置センサ（例えば、実施形態における上フォトセンサ９５ａ，１２５ａもしくは下フォトセンサ９５ｂ，１２５ｂ）と、前記支持アームの揺動軸に設けられて前記揺動軸の回転角度に応じてパルス列を出力するロータリエンコーダとからなり、前記支持アームが前記第１揺動位置から前記第２揺動位置まで揺動した際に前記ロータリエンコーダにより出力されるパルスのカウント数に基づいて前記第１揺動位置と前記第２揺動位置との間における前記支持アームの揺動位置を検出するように構成され、前記制御手段により前記繰出し量および前記巻取り量をそれぞれ制御し、前記支持アームの揺動位置を前記第１揺動位置と前記第２揺動位置との中間位置に保持するように構成することが好ましい。

本発明に係るプリンター装置によれば、位置検出手段により検出される支持アームの揺動位置に基づいて、制御手段により印刷媒体の繰出し機構による繰出し量および巻取り機構による巻取り量をそれぞれ制御し、支持アームの揺動位置を所定範囲内に保持するように構成されるので、搬送中の印刷媒体に当接するテンションバーの移動が規制されるため、印刷媒体に加わるテンション変動を軽減させることができる。また、印刷加工に伴って常時搬送される印刷媒体に応じて巻取り／繰出し作動が停止することなく継続的に行われるので、印刷媒体に加わるテンション変動が軽減される。そのため、印刷媒体の印刷対象面が伸びたり縮んだりして印刷される文字や図形にズレや歪み等が生じることを防ぎ、印刷画質の向上を図ることができる。

なお、制御手段により繰出し量および巻取り量をそれぞれ制御し、支持アームの揺動位置を第１揺動位置と第２揺動位置との中間位置に保持するように構成されるので、搬送中の印刷媒体に当接するテンションバーの位置を一定に保持されるため、印刷媒体に一定のテンションを常時作用させて印刷媒体の搬送精度を高め、印刷画質の向上を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用したプリンター装置Ｐを斜め前方から見た斜視図および斜め後方から見た斜視図をそれぞれ図１および図２に示すとともに、プリンター装置Ｐにおける装置本体１の要部構成を図３に示しており、まずこれらの図面を参照してプリンター装置Ｐの全体構成について説明する。なお、以下の説明において、図中に付記する矢印Ｆ，Ｌ，Ｕの指す方向をそれぞれ、前方，左方，上方と称して説明する。

プリンター装置Ｐは、例えば塩ビシートやターポリン、ポリエステルフィルム等のシート状の印刷媒体Ｍの印刷対象面に対して文字や図形等の印刷加工を行う横長矩形箱状の装置本体１と、この装置本体１を作業容易な高さ位置に支持する支持部２とからなり、支持部２を構成する左右の脚部２ａの前後には、ロール状に巻かれた未加工状態（印刷加工前）の印刷媒体Ｍを装置本体１に繰り出すメディア繰出し機構３、および印刷が終了した印刷媒体Ｍを巻き取るメディア巻取り機構４が設けられている。

装置本体１は、各機構の取り付けベースとなるボディ１０と、印刷媒体Ｍを支持するプラテン２０と、プラテン２０に支持された印刷媒体Ｍを前後に移動させるメディア移動機構３０と、プラテン２０の上方に位置して左右に移動自在に支持されたキャレッジ４０と、プラテン２０に支持された印刷媒体Ｍに対してキャレッジ４０を左右に相対移動させるキャレッジ移動機構５０と、印刷媒体Ｍと所定ギャップでキャレッジ４０に保持された複数のプリンタヘッド６０と、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動、キャレッジ移動機構５０によるキャレッジ４０の左右移動、及びプリンタヘッド６０の各ノズルからのインク噴射など、プリンター装置Ｐの各部の作動を制御するコントロールユニット７０とから構成される。

ボディ１０は、プラテン２０やメディア移動機構３０の送りローラ等が設けられる下部フレーム１１Ｌと、メディア移動機構３０のローラアッセンブリやキャレッジ４０の支持構造が設けられる上部フレーム１１Ｕとからなる本体フレーム１１を備え、上部フレーム１１Ｕと下部フレーム１１Ｌとの間に印刷媒体Ｍが前後に挿通可能な横長窓状のメディア挿通部１５が形成される。ボディ１０は、本体フレーム１１の中央部を覆うフロントカバー１３ａ及び左右を覆うサイドカバー１３ｂに囲まれて全体として横長矩形の箱状に構成される。

プラテン２０は、ボディ１０の左右中央部に位置してメディア挿通部１５の前後にわたって設けられており、プリンタヘッド６０が左右に移動して印刷を行うプリント部（印刷領域）に印刷媒体Ｍを水平に支持する支持面が形成されたメインプラテン２２と、メインプラテン２２から後方に延びてボディ１０の後面側に設けられたリアプラテン２１と、メインプラテン２２から前方に延びてボディ１０の前面側に設けられたフロントプラテン２３とから構成される（図４参照）。リアプラテン２１の後端側およびフロントプラテン２３の前端側がそれぞれ滑らかな曲線を描いて下方に延び、メディア繰出し機構３から繰り出されてプラテン２０に導入された印刷媒体Ｍが、リアプラテン２１〜メインプラテン２２〜フロントプラテン２３の順に各上面を滑らかに移動した後、フロントプラテン２３から吐き出されてメディア巻取り機構４に巻き取られる。

メインプラテン２２の支持面には、直径数ミリメートル程度の吸着孔が多数開口形成されるとともに、その下側に減圧室２５が設けられて負圧に設定可能に構成されており（図４参照）、減圧室２５を負圧にすることによりプリント部において印刷媒体Ｍを吸着保持し、プリント中に印刷媒体Ｍの位置がずれないようになっている。

メディア移動機構３０は、左右に延びる回動軸廻りに回動可能に設けられ上部周面がメインプラテン２２の支持面に露出して配設された円筒状の送りローラ３１と、送りローラ３１を回転駆動するサーボモータ３３と、送りローラ３１の軸端に結合された従動プーリとサーボモータ３３の軸端に結合された駆動プーリとの間に掛け渡されたタイミングベルト３２と、各々前後に回動自在なピンチローラ３６を有し送りローラ３１の上方に左右所定間隔をおいて配設された複数のローラアッセンブリ３５とから構成される。

ローラアッセンブリ３５は、ピンチローラ３６を送りローラ３１に弾性的に係合させたクランプ位置と、ピンチローラ３６を送りローラ３１の上方に離隔させたアンクランプ位置とに変位設定可能に構成され、ローラアッセンブリ３５をクランプ位置に設定して印刷媒体Ｍを上下のローラ３６，３１間に挟み込んだ状態で、送りローラ３１を回動させることにより印刷媒体Ｍが送りローラ３１の回転角度に応じた送り量、すなわちコントロールユニット７０からサーボモータ３３に出力される駆動制御値に応じた送り量で前後に搬送される。

上部フレーム１１Ｕに、送りローラ３１と平行に左右に延びてガイドレール４５が取り付けられ、このガイドレール４５にプリンタヘッドを保持するキャレッジ４０が左右に移動自在に支持される。ガイドレール４５は直動軸受の支持レールであり、このガイドレール４５に嵌合されたスライドブロックにキャレッジ４０が固定されて左右にスライド移動自在に支持され、キャレッジ移動機構５０により左右に移動される。

キャレッジ移動機構５０は、ガイドレール４５の左右の側端近傍に設けられた駆動プーリ５１および従動プーリ５２と、駆動プーリ５１を回転駆動するサーボモータ５３と、駆動プーリ５１と従動プーリ５２とに掛け渡された無端ベルト状のタイミングベルト５５とからなり、キャレッジ４０がタイミングベルト５５に連結固定されて構成される。サーボモータ５３の回転はコントロールユニット７０により制御され、コントロールユニット７０からサーボモータ５３に出力される駆動制御値に応じた送り量でキャレッジ４０が左右に移動される。

プリンタヘッド６０は、キャレッジ４０の下面に印刷媒体Ｍと所定ギャップを隔てて設けられる。プリンタヘッド６０の配置構成には種々の構成形態があり適宜な構成を用いることができるが、本実施形態では、各々微細なインク粒を噴射する多数のノズルが前後方向に直線状に整列したノズル列が二列平行に並んで形成されたプリンタヘッド６０を、左右に４つ並べて計８列のノズル列を配置したヘッド構成を例示する。

コントロールユニット７０は、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動、キャレッジ移動機構５０によるキャレッジ４０の左右移動、プリンタヘッド６０の各ノズルからのインク噴射、後述するメディア繰出し機構３による未加工状態の印刷媒体Ｍの繰出し作動やメディア巻取り機構４による印刷が終了した印刷媒体Ｍの巻取り作動など、プリンター装置Ｐの各部の作動を制御する制御装置である。コントロールユニット７０は、メディア移動機構３０による印刷媒体Ｍの前後移動と、キャレッジ移動機構５０によるキャレッジ４０の左右移動とを組み合わせて印刷媒体Ｍとプリンタヘッド６０とを相対移動させ、プリンタヘッド６０の各ノズルから印刷媒体Ｍにインクを噴射させて、加工プログラムに応じた文字や図形等の印刷加工を行う。

コントロールユニット７０は、ボディ１０の右側上部に設けられており、ボディ前方から操作可能に配設された操作パネル７５に、各種の情報を表示する液晶ディスプレイ、設定する機能を選択するファンクションキー、実行内容を選択するジョグキー、選択内容を入力するエンターキーや設定を消去するクリアキーなどの各種操作ボタンを備えている。このため、オペレータが液晶ディスプレイの表示内容を確認しながらプリント条件を設定し、印刷加工を実行させることができるようになっている。

コントロールユニット７０の下方に位置して電源スイッチ５が設けられている。電源スイッチ５は、外部から供給される電力をコントロールユニット７０に供給してプリンター装置Ｐを印刷可能な起動状態にするオン位置と、コントロールユニット７０への電力供給を遮断してプリンター装置Ｐを停止状態にするオフ位置とに選択的に切り換えるスイッチであり、例えば、ワンプッシュごとにオン位置とオフ位置とに切り替わるオルタネートタイプのスイッチが用いられる。

次に、未加工状態の印刷媒体Ｍを繰り出して装置本体１（プラテン２０）に導入するメディア繰出し機構３、およびプラテン２０上を滑らかに移動して印刷加工が終了した印刷媒体Ｍを巻き取るメディア巻取り機構４について、図４〜図６を参照して説明する。

メディア繰出し機構３は、未加工状態の印刷媒体Ｍが周囲にロール状に巻かれた筒状の巻管８１を回転自在かつ着脱可能に支持する支持手段８０と、巻管８１とプラテン２０（リアプラテン２１）との間の印刷媒体Ｍに搬送方向と反対の方向のテンション（張力）を付与するテンション付与手段９０と、巻管８１から供給される印刷媒体Ｍをリアプラテン２１にスムーズに導くガイド手段１００とから構成される。

支持手段８０は、左右の脚部２ａの後側下方に配設される左右一対の箱状の本体部材８２と、左右の本体部材８２に架設され巻管８１に抜き差し自在に挿通して巻管８１と一体に回転される棒状の供給軸８３と、左右の本体部材８２内に配設され供給軸８３の両端を回転自在かつ着脱自在に支持する左右一対の軸受け部８４と、供給軸８３を回転駆動するステッピングモータ８５と、供給軸８３の軸端に結合された従動プーリとステッピングモータ８５の軸端に結合された駆動プーリとの間に掛け渡されたタイミングベルト８６とから構成される。

ステッピングモータ８５は、その回転がコントロールユニット７０により制御され、コントロールユニット７０からステッピングモータ８５に出力される駆動制御値に応じてタイミングベルト８６を介して供給軸８３を回動させる。供給軸８３を巻管８１内に挿通して左右の本体部材８２（軸受け部８４）間を略水平に左右に延びて支持された未加工状態の印刷媒体Ｍは、供給軸８３の回転角度に応じた繰出し量、すなわちコントロールユニット７０からステッピングモータ８５に出力される駆動制御値に応じた繰出し量（繰出し速度）でリアプラテン２１に向けて繰り出される。

テンション付与手段９０は、巻管８１から繰り出されてプラテン２０に導入される印刷媒体Ｍの中途部内側に左右に横断して抱持される円柱状のテンションバー９１と、左右の本体部材８２の外側面から左右に延びる揺動軸に基端部が支持され上下に揺動自在な左右一対の支持アーム９２とからなり、左右の支持アーム９２の先端部にテンションバー９１の両端が回転自在に支持されて構成される。テンションバー９１および左右の支持アーム９２は、印刷媒体Ｍの巻管８１からの繰出し量およびプラテン２０への導入量（巻管８１とリアプラテン２１との間の印刷媒体Ｍの弛み）に応じて自重により下方に揺動し、テンションバー９１を印刷媒体Ｍの内側に抱持させて印刷媒体Ｍを屈曲させ、テンションバー９１とリアプラテン２１との間の印刷媒体Ｍに対して搬送方向と反対の方向にテンションバー９１の高さ位置、すなわち支持アーム９２の揺動位置に応じたテンションを付与するようになっている。

支持アーム９２の基端部（揺動軸）には、ロータリエンコーダ９３が設けられており、このロータリエンコーダ９３により支持アーム９２の揺動角度（揺動軸の回転角度）に応じたパルス信号がコントロールユニット７０に出力される。また、支持アーム９２には、支持アーム９２の所定の揺動位置を検出するための位置センサ９４が設けられており、この位置センサ９４により支持アーム９２が所定の揺動位置にあるか否かを示す信号がコントロールユニット７０に出力される。

位置センサ９４は、本体部材８２の外側面に支持アーム９２と対向して設けられる透過型のフォトセンサ９５、および支持アーム９２の内側面（本体部材８２と対向する面）から本体部材８２に向って延びるプレート状の遮蔽板９６から構成され、フォトセンサ９５が遮蔽板９６の有無を検出することで支持アーム９２が所定の揺動位置にあるか否かを検出する。なお、本実施形態における位置センサ９４では、支持アーム９２が上揺動位置に位置した状態を検出する上フォトセンサ９５ａ、および下揺動位置に位置した状態を検出する下フォトセンサ９５ｂが本体部材８２の外側面に配設されている。さらに、支持アーム９２が上限揺動位置に位置した状態を検出する上限フォトセンサ９５ｃ、および下限揺動位置に位置した状態を検出する下限フォトセンサ９５ｄの計４つのフォトセンサ９５ａ〜９５ｄが本体部材８２の外側面に配設されている。

ここで、上限揺動位置および下限揺動位置とは、支持アーム９２（テンションバー９１）が揺動によってプリンター装置Ｐの一部等と接触する直前の位置、すなわち接触によるテンションバー９１の破損等の防止を考慮した揺動限界位置を意味しており、支持アーム９２の揺動は上限揺動位置と下限揺動位置との間の範囲内に規制される。上揺動位置および下揺動位置は、この上限揺動位置と下限揺動位置との間の範囲内に任意に設定することが可能であり、本実施形態では、支持アーム９２は上揺動位置と下揺動位置との中間揺動位置（以下、キープ位置と称する）に保持される（図６に示す（Ａ）の状態）。なお、このキープ位置は、上下フォトセンサ９５ａ，９５ｂの配設位置を変更させることにより任意に設定可能である。

ガイド手段１００は、左右の脚部２ａの後側上方（プラテン２０とメディア繰出し機構３との間の位置）に後方に延びて配設される左右一対の支持部材１０１と、両端部が左右の支持部材１０１に支持されて左右に延びる円柱状のガイドバー１０２とから構成され、ガイドバー１０２をテンションバー９１とリアプラテン２１との間の印刷媒体Ｍの内側に左右に横断して当接させて印刷媒体Ｍの搬送方向を変えることにより、印刷媒体Ｍのリアプラテン２１への導入角度を緩やかにし、巻管８１からテンションバー９１を介してリアプラテン２１へ搬送される印刷媒体Ｍがリアプラテン２１へスムーズに導入されるようになっている。

メディア巻取り機構４は、基本的にメディア繰出し機構３と同様に構成され、印刷加工が終了した印刷媒体Ｍを周囲にロール状に巻かれる筒状の巻管１１１を回転自在かつ着脱可能に支持する支持手段１１０と、プラテン２０（フロントプラテン２３）と巻管１１１との間で印刷媒体Ｍに搬送方向のテンションを付与するテンション付与手段１２０と、フロントプラテン２３から吐き出される印刷媒体Ｍを巻管１１１に導くガイド手段１３０とから構成される。

支持手段１１０は、左右の脚部２ａの前側下方に配設される左右一対の箱状の本体部材１１２と、左右の本体部材１１２に架設され巻管１１１に抜き差し自在に挿通して巻管１１１と一体に回転される棒状の巻取り軸１１３と、左右の本体部材１１２内に配設されて巻取り軸１１３の両端を回転自在かつ着脱自在に支持する左右一対の軸受け部１１４と、巻取り軸１１３を回転駆動するステッピングモータ１１５と、巻取り軸１１３の軸端に結合された従動プーリとステッピングモータ１１５の軸端に結合された駆動プーリとの間に掛け渡されたタイミングベルト１１６とから構成される。

ステッピングモータ１１５は、その回転がコントロールユニット７０により制御され、コントロールユニット７０からステッピングモータ１１５に出力される駆動制御値に応じてタイミングベルト１１６を介して巻取り軸１１３を回動させる。印刷加工が終了してフロントプラテン２３から吐き出される印刷媒体Ｍは、左右の本体部材１１２（軸受け部１１４）間を略水平に左右に延びて支持された巻管１１１の周囲に巻取り軸１１３の回転角度に応じた巻取り量、すなわちコントロールユニット７０からステッピングモータ１１５に出力される駆動制御値に応じた巻取り量（巻取り速度）で巻き取られる。

テンション付与手段１２０は、フロントプラテン２３から吐き出されて巻管１１１に巻き取られる印刷媒体Ｍの中途部内側に左右に横断して抱持される円柱状のテンションバー１２１と、左右の本体部材１１２の外側面から左右に延びる揺動軸に基端部が支持され上下に揺動自在な左右一対の支持アーム１２２とからなり、左右の支持アーム１２２の先端部にテンションバー１２１の両端が回転自在に支持されて構成される。テンションバー１２１および左右の支持アーム１２２は、印刷媒体Ｍのフロントプラテン２３からの吐出し量および巻管１１１への巻取り量（巻管１１１とフロントプラテン２３との間の印刷媒体Ｍの弛み）に応じて自重により下方に揺動し、テンションバー１２１を印刷媒体Ｍの内側に抱持させて印刷媒体Ｍを屈曲させ、フロントプラテン２３とテンションバー１２１との間の印刷媒体Ｍに対して搬送方向にテンションバー１２１の高さ位置、すなわち支持アーム１２２の揺動位置に応じたテンションを付与するようになっている。

支持アーム１２２の基端部（揺動軸）には、ロータリエンコーダ１２３が設けられており、このロータリエンコーダ１２３により支持アーム１２２の揺動角度（揺動軸の回転角度）に応じたパルス信号がコントロールユニット７０に出力される。また、支持アーム１２２には、支持アーム１２２の所定の揺動位置を検出するための位置センサ１２４が設けられており、この位置センサ１２４により支持アーム１２２が所定の揺動位置にあるか否かを示す信号がコントロールユニット７０に出力される。なお、位置センサ１２４は、上記位置センサ９４と同様に、本体部材１１２の外側面に支持アーム１２２と対向して設けられる４つのフォトセンサ１２５（上フォトセンサ１２５ａ、下フォトセンサ１２５ｂ、上限フォトセンサ１２５ｃおよび下限フォトセンサ１２５ｄ）、および支持アーム１２２の内側面（本体部材１１２と対向する面）から本体部材１１２に向って延びるプレート状の遮蔽板１２６から構成され、支持アーム１２２は上揺動位置と下揺動位置との中間揺動位置であるキープ位置（図６に示す（Ａ）の状態）に保持される。

ガイド手段１３０は、左右の脚部２ａの前側上方（プラテン２０とメディア巻取り機構４との間の位置）に前方に延びて配設される左右一対の支持部材１３１と、両端部が左右の支持部材１３１に支持されて左右に延びる円柱状のガイドバー１３２とから構成され、ガイドバー１３２をフロントプラテン２３とテンションバー１２１との間の印刷媒体Ｍの内側に左右に横断して当接させて印刷媒体Ｍの搬送方向を変えることにより、テンションバー１２１により屈曲される印刷媒体Ｍの屈曲角度を緩やかにし、フロントプラテン２３からテンションバー１２１を介して巻管１１１へ搬送される印刷媒体Ｍをスムーズに巻管１１１に巻き取ることができるようになっている。

ここまでプリンター装置Ｐの構成について説明したが、以下においてプリンター装置Ｐにおける印刷作動、特に印刷媒体Ｍの搬送作動について説明する。

まず、メディア繰出し機構３において、巻管８１の周囲にロール状に巻かれた未加工状態の印刷媒体Ｍが、供給軸８３を巻管８１内に挿通して左右の本体部材８２（軸受け部８４）間を略水平に左右に延びて支持される。このように支持された印刷媒体Ｍは、テンションバー９１およびガイドバー１０２の周囲に巻き掛けられてテンションバー９１を抱持する形で屈曲され、さらにガイドバー１０２により搬送角度を変更されてリアプラテン２１からプラテン２０上に導入される。リアプラテン２１から導入された印刷媒体Ｍは、リアプラテン２１〜メインプラテン２２〜フロントプラテン２３の順に各上面を移動した後、フロントプラテン２３から吐出される。

フロントプラテン２３から吐出されて延びる印刷媒体Ｍは、ガイドバー１３２およびテンションバー１２１の周囲に巻き掛けられてガイドバー１３２により搬送角度を変更され、さらにテンションバー１２１を捧持する形で屈曲され、巻取り軸１１３により左右の本体部材１１２（軸受け部１１４）間を略水平に左右に延びて支持された巻管１１１に取り付けて固定するとともに、電源スイッチ５がオフ位置からオン位置へ操作される。

電源スイッチ５がオン位置へ操作されてプリンター装置Ｐが起動状態となると、コントロールユニット７０により供給軸８３（ステッピングモータ８５）を反繰出し方向および巻取り軸１１３（ステッピングモータ１１５）を巻取り方向にそれぞれ回転駆動することで印刷媒体Ｍを巻き取り、印刷媒体Ｍの弛みを小さくするとともに支持アーム９２，１２２を上方に揺動させ、上限フォトセンサ９５ｃ，１２５ｃにより遮蔽板９６，１２６が検出されて支持アーム９２，１２２がそれぞれ上限揺動位置に位置した状態（図６に示す（Ｂ）の状態）で供給軸８３および巻取り軸１１３の回転駆動を停止させる。

支持アーム９２，１２２が上限揺動位置に位置すると、供給軸８３を繰出し方向および巻取り軸１１３を反巻取り方向にそれぞれ回転駆動することで印刷媒体Ｍを繰出し、印刷媒体Ｍの弛みを大きくするとともに支持アーム９２，１２２を下方に揺動させ、この下方への揺動途中において上フォトセンサ９５ａ，１２５ａにより遮蔽板９６，１２６が検出されて支持アーム９２，１２２が上揺動位置にそれぞれ位置する（このとき上フォトセンサ９５ａ，１２５ａの出力はＯＮとなる）。さらに、供給軸８３の繰出し方向および巻取り軸１１３の反巻取り方向への回転駆動を継続して支持アーム９２，１２２を下方に揺動させ、上フォトセンサ９５ａ，１２５ａの出力がＯＮからＯＦＦになると同時にロータリエンコーダ９３，１２３の出力パルスのカウントアップを開始し、下フォトセンサ９５ｂ，１２５ｂにより遮蔽板９６，１２６が検出されて支持アーム９２，１２２がそれぞれ下揺動位置に位置するまでの間に、ロータリエンコーダ９３，１２３から出力された出力パルスのカウント数を計測する。また、支持アーム９２，１２２がそれぞれ下揺動位置に位置した状態（図６に示す（Ｃ）の状態）で供給軸８３および巻取り軸１１３の回転駆動を停止する。

そして、支持アーム９２，１２２が下揺動位置に位置した状態から、供給軸８３を反繰出し方向および巻取り軸１１３を巻取り方向にそれぞれ回転駆動して印刷媒体Ｍを巻き取り、上記において計測された上揺動位置から下揺動位置までの間にロータリエンコーダ９３，１２３により出力された各出力パルスの半分のカウント数だけ支持アーム９２，１２２を上方にそれぞれ揺動させることで、支持アーム９２，１２２が上揺動位置と下揺動位置との中間位置であるキープ位置にそれぞれ位置し（図６に示す（Ａ）の状態）、プリンター装置Ｐが印刷可能な初期セット状態となる。例えば、上揺動位置から下揺動位置までの間に計測された出力パルスが１００カウントである場合に、支持アームを下揺動位置から５０カウントだけ上方に揺動させて支持アームをキープ位置に位置させる。

プリンター装置Ｐが初期セット状態となると、装置本体１内では、印刷媒体Ｍが、ピンチローラ３６と送りローラ３１との間に挟み込まれた状態となり、送りローラ３１の回転角度に応じた送り量でメインプラテン２２上を搬送される。メインプラテン２２上を搬送される際、送りローラ３１の回動による印刷媒体Ｍの前後移動と、駆動プーリ５１の回転によるキャレッジ４０（プリンタヘッド６０）の左右移動とを組み合わせて印刷媒体Ｍとプリンタヘッド６０とを相対移動させながら、プリンタヘッド６０の各ノズルから印刷媒体Ｍにインクが噴射されて加工プログラムに応じた文字や図形等の印刷加工がなされる。なお、送りローラ３１による印刷媒体Ｍの送り量は、上述したようにコントロールユニット７０からサーボモータ３３に出力される駆動制御値により制御され、この駆動制御値はプリンタヘッド６０（キャレッジ４０）の左右への移動速度、すなわち印刷すべき文字や図形等の加工プログラムに基づいて設定されている。

このとき、送りローラ３１による送り量に応じた未加工状態の印刷媒体Ｍがリアプラテン２１から導入され、さらに印刷加工が終了した印刷媒体Ｍがフロントプラテン２３から吐出される。その際、リアプラテン２１への導入量に応じて巻管８１とリアプラテン２１との間の印刷媒体Ｍの弛みが小さくなり、それに伴い支持アーム９２がキープ位置に位置した状態から上方に揺動する。一方、フロントプラテン２３からの吐出量に応じてフロントプラテン２３と巻管１１１との間の印刷媒体Ｍの弛みが大きくなり、それに伴い支持アーム１２２がキープ位置に位置した状態から下方に揺動する。また、ロータリエンコーダ９３，１２３により支持アーム９２，１２２のキープ位置からの移動量（揺動角度）に応じた各パルス信号がコントロールユニット７０に常時出力される。

コントロールユニット７０では、ロータリエンコーダ９３により支持アーム９２のキープ位置から上方への移動量に応じたパルス信号が入力されると、この入力パルスのカウント数分だけ支持アーム９２を下方に揺動させるように、供給軸８３（ステッピングモータ８５）を繰出し方向に回転駆動して巻管８１から印刷媒体Ｍを繰り出し、支持アーム９２をキープ位置に保持する。また、ロータリエンコーダ１２３により支持アーム１２２のキープ位置から下方への移動量に応じたパルス信号が入力されると、この入力パルスのカウント数分だけ支持アーム１２２を上方に揺動させるように、巻取り軸１１３（ステッピングモータ１１５）を巻取り方向に回転駆動して巻管１１１に印刷媒体Ｍを巻取り、支持アーム１２２をキープ位置に保持する。なお、支持アーム９２，１２２をキープ位置に保持するため、印刷加工に伴って常時搬送される印刷媒体Ｍに応じて、巻管８１からの繰出し作動および巻管１１１への巻取り作動は停止することなく継続的に行われる。

このようにプリンター装置Ｐでは、ロータリエンコーダ９３，１２３から出力される支持アーム９２，１２２のキープ位置からの移動量（揺動角度）に応じた各パルス信号に基づいて、支持アーム９２，１２２をキープ位置に保持するように印刷媒体Ｍを巻管８１から繰り出す又は巻管１１１へ巻き取ることで、プラテン２０上での印刷加工（送りローラ３１による送り量）に伴うリアプラテン２１への導入量に応じた繰出し量で巻管８１から未加工状態の印刷媒体Ｍを繰り出すことができ、さらにフロントプラテン２３からの吐出量に応じた巻取り量で巻管１１１へ印刷が終了した印刷媒体Ｍを巻き取ることができる。

以上のように構成されたプリンター装置Ｐによれば、位置センサ９４，１２４（上フォトセンサ９５ａ，１２５ａ、下フォトセンサ９５ｂ，１２５ｂおよび遮蔽板９６，１２６）およびロータリエンコーダ９３，１２３により検出される支持アーム９２，１２２の揺動位置に基づいて、コントロールユニット７０により印刷媒体Ｍのメディア繰出し機構３による繰出し量およびメディア巻取り機構４による巻取り量をそれぞれ制御し、支持アーム９２，１２２の揺動位置を上揺動位置と下揺動位置との間の範囲内に保持するように構成されるので、搬送中の印刷媒体Ｍに当接するテンションバー９１，１２１の移動が規制されるため、印刷媒体Ｍに加わるテンション変動を軽減させることができる。また、印刷加工に伴って常時搬送される印刷媒体Ｍに応じて巻取り／繰出し作動が停止することなく継続的に行われるので、印刷媒体Ｍに加わるテンション変動が軽減される。そのため、印刷媒体Ｍの印刷対象面が伸びたり縮んだりして印刷される文字や図形にズレや歪み等が生じることを防ぎ、印刷画質の向上を図ることができる。

さらに、コントロールユニット７０により印刷媒体Ｍのメディア繰出し機構３による繰出し量およびメディア巻取り機構４による巻取り量をそれぞれ制御し、支持アーム９２，１２２の揺動位置を上揺動位置と下揺動位置との中間位置であるキープ位置に保持するように構成されるので、搬送中の印刷媒体Ｍに当接するテンションバー９１，１２１の位置を一定に保持されるため、印刷媒体Ｍに一定のテンションを常時作用させて印刷媒体Ｍの搬送精度を高め、印刷画質の向上を図ることができる。

本発明を適用したプリンター装置を斜め前方から見た斜視図である。 上記プリンター装置を斜め後方から見た斜視図である。 上記プリンター装置を構成する装置本体の要部構成を示す正面図である。 上記プリンター装置において印刷媒体の搬送経路を示す概略側面図である。 上記プリンター装置を構成するメディア繰出し機構およびメディア巻取り機構の構成を示す概略構成図である。 上記プリンター装置を構成するメディア繰出し機構およびメディア巻取り機構の構成を示す概略構成図である。

符号の説明

Ｍ 印刷媒体
Ｐ プリンター装置
１ 装置本体
３ メディア繰出し機構（繰出し機構）
４ メディア巻取り機構（巻取り機構）
２０ プラテン
３０ メディア移動機構（印刷機構）
４０ キャレッジ（印刷機構）
５０ キャレッジ移動機構（印刷機構）
６０ プリンタヘッド
７０ コントロールユニット（印刷機構、制御手段）
９０，１２０ テンション付与手段
９１，１２１ テンションバー
９２，１２２ 支持アーム
９３，１２３ ロータリエンコーダ
９４，１２４ 位置センサ（位置検出手段）
９５，１２５ フォトセンサ
９５ａ，１２５ａ 上フォトセンサ（第１位置センサ、もしくは第２位置センサ）
９５ｂ，１２５ｂ 下フォトセンサ（第１位置センサ、もしくは第２位置センサ）
９６，１２６ 遮蔽板
１１３ 巻取り軸

Claims (2)

1. シート状の印刷媒体を支持するプラテンと、
   前記プラテン上に支持された前記印刷媒体にインクを噴射するプリンタヘッドを有し、前記印刷媒体と前記プリンタヘッドとを相対移動させて前記印刷媒体に対して印刷加工を行う印刷機構と、
   印刷加工前の前記印刷媒体を前記プラテンに向けて繰り出す繰出し機構と、
   前記印刷機構により印刷加工がなされて前記プラテンから吐き出される前記印刷媒体を巻取り軸周囲にロール状に巻き取る巻取り機構とを有して構成されるプリンター装置において、
   前記繰出し機構および前記巻取り機構が、
   前記印刷媒体の搬送方向と略直行する方向に横断して延びる円筒状のテンションバーおよび前記テンションバーの両端を支持して上下方向に揺動自在な一対の支持アームからなり、前記支持アームが自重および前記印刷媒体の弛みに応じて下方に揺動して前記テンションバーを前記印刷媒体の中途部内側に抱持させて前記印刷媒体を屈曲させるテンション付与手段と、
   前記支持アームの揺動位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段により検出された前記支持アームの揺動位置に応じて前記繰出し機構および前記巻取り機構の作動を制御する制御手段とを備え、
   前記位置検出手段により検出される前記支持アームの揺動位置に基づいて、前記制御手段により前記繰出し機構による前記印刷媒体の繰出し量および前記巻取り機構による前記印刷媒体の巻取り量をそれぞれ制御し、前記支持アームの揺動位置を所定範囲内に保持するように構成したことを特徴とするプリンター装置。
2. 前記位置検出手段は、前記支持アームが第１揺動位置に位置した状態を検出する第１位置センサおよび第２揺動位置に位置した状態を検出する第２位置センサと、前記支持アームの揺動軸に設けられて前記揺動軸の回転角度に応じてパルス列を出力するロータリエンコーダとからなり、前記支持アームが前記第１揺動位置から前記第２揺動位置まで揺動した際に前記ロータリエンコーダにより出力されるパルスのカウント数に基づいて前記第１揺動位置と前記第２揺動位置との間における前記支持アームの揺動位置を検出するように構成され、
   前記制御手段により前記繰出し量および前記巻取り量をそれぞれ制御し、前記支持アームの揺動位置を前記第１揺動位置と前記第２揺動位置との中間位置に保持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のプリンター装置。

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