JP2010105339A - 熱転写印字装置のリボン巻取り径算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印字用紙上の印字開始位置の補正や、リボン消費量の検出などに用いるべく、リボン巻取り径を算出する方法を提供する。
【解決手段】供給軸３から巻取り軸７に巻取られるリボン２と、リボン２を巻取るため、巻取り軸７を回転駆動するモータ８と、巻取り軸７と一体回転し、巻取り軸７の回転角度に比例した数のパルスを発生させるパルス発生手段１２とを備えた熱転写印字装置１において、パルス発生手段１２からのパルス数とモータ８に加えたステップ数とから、リボンが巻き取られた巻取り軸径を算出する計算方法を発明した。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクリボンを使用した熱転写印字装置のリボン巻取り径算出方法に関し、特に、リボンの厚さを用いることなく、リボン巻取り径が算出できる熱転写印字装置のリボン巻取り径算出方法に関する。

熱転写印字装置として、リボンの巻取り速度を最適な値にコントロールするために、印字シートの発券枚数をセンサによりカウントし、このカウント数よりリボンの走行距離を算出し、リボン走行距離からリボンの巻取り半径を演算し、巻取り半径と巻取り軸の巻取り回転速度との積が一定となるように、巻取り軸を回転駆動する駆動モータを制御する技術が特許文献１により知られている。

しかしながら、下記特許文献１の技術は、リボンの厚さを用いてリボンの巻取り半径を演算するため、リボンの厚さが未知の場合は駆動モータを制御できないことになる。

特開平７−１８０７号公報

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、リボンの厚さを用いずにリボン巻取り径が算出できる熱転写印字装置のリボン巻取り径算出方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、供給軸から巻取り軸に巻取られるリボンと、該リボンに熱を加え印字用紙に所望の情報を印字するサーマルヘッドと、該サーマルヘッドによる印字の進行に応じて前記リボンを巻取るため、前記巻取り軸を回転駆動するステッピングモータと、前記リボンを介してサーマルヘッドと印字用紙を挟持し、自ら回転して印字用紙を搬送するプラテンローラと、前記巻取り軸と一体回転し、巻取り軸の回転角度に比例した数のパルスを発生させるパルス発生手段とを備えた熱転写印字装置において、
前記パルス発生手段からのパルス数と前記モータに加えたステップ数とから、
Ｄ ＝ Ｄ0・X・Ｎ ÷ Ｓ
の計算式に基づき、リボンが巻き取られた巻取り軸径を算出することを特徴とするリボン巻取り径算出方法が提供される。
（ここで、Ｄはリボンを巻き取った巻取り軸径、Ｄ0は巻取り始めの巻取り軸径、Ｎは巻取り軸の１回転に相当するパルス数、Xは１パルス発生させるのに要するモータのステップ数、Ｓは巻取り軸の１回転に要するモータのステップ数である）

本発明によれば、リボンの厚さがわからなくても装置設計の既定値と、装置動作時の検出値からリボン巻取り径が算出される。
算出されたリボン巻取り径は、印字用紙上の印字開始位置の補正や、リボン消費量の検出などに用いることができる。

以下、本発明の実施の形態を図１ないし図５を用いて説明する。
ここで、図１は熱転写印字装置としてのラベルプリンタの全体構成を示す概略図、図２は図１中の供給軸および巻取り軸周辺の概観斜視図、図３および図４はパルス発生手段の構造を示す説明図、図５は本発明の原理を示す説明図である。

ラベルプリンタ１において、リボン２は、供給軸３から複数のガイドローラ４、４に案内されながら、サーマルヘッド５とプラテンローラ６との間を通って巻取り軸７に巻取られるようセットされる。該巻取り軸７は、駆動モータ（ステッピングモータ）８によってベルト９を介して回転駆動され、サーマルヘッド５による印字に伴いリボン２を巻取るようになっている。

前記巻取り軸７と同軸上に取付けられたフリクションクラッチ１０は、通常は摩擦力によって巻取り軸７に対して前記駆動モータ８からの回転駆動力を与えるが、該駆動モータ８の回転開始時に該駆動モータ８側から巻取り軸７側に所定以上の過大な回転駆動力が与えられた場合、スリップして回転駆動力を巻取軸７に伝えないように作用し、該巻取り軸７の巻取りトルクを安定化させるようにしている。

そして、駆動モータ８は、前記巻取り軸７におけるリボン２の巻取り径の最小時において、リボン巻取り速度が印字速度、すなわちプラテンローラ６による印字用紙１１の搬送速度と同じになるように設定され、リボン２の使い始めから終わりまで（リボンの巻き始めから巻き終わりまで）、一定の回転速度で巻取られる。

１２（図２〜図５）は前記巻取り軸７と一体回転し、巻取り軸７の回転角度に比例した数のパルスを発生させるパルス発生手段であり、巻取り軸７と同軸上に設けられている。ここで、複数のスリット１２ａはスリット板１２ｂの円周上に設けられ、穴の開いている部分と開いていない部分との周長が等しくなるように成形されており、両部分の合計をＮ個とする。
スリット１２ａの通過を検出する光センサ１２ｃは、円板の内側に設けられたＬＥＤから出射した光を円板の円周上の外側に配置した受光素子で受光するようになっている。

１３は制御装置であり、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部インタフェース、等を備えており、パルス発生手段１２からのパルス数と前記モータ８に加えたステップ数とから、以下に述べる演算処理を行うようになっている。

まず、前提条件として、
（１）巻取り始めの状態で、ステッピングモータ８はＳ(step)で巻取り軸７を１回転させる
（２）リボンが巻かれていない状態の巻き取り軸７の直径をＤ0
（３）スリット板１２ｂの円周上に設けられたスリット１２ａは、穴の開いている部分と開いていない部分との周長が等しく、両部分の合計がＮ個
（４）リボン巻き取り軸７の回転速度は、リボン２が巻き取られていない状態の直径Ｄ0において、印字速度に等しい単位時間当たりの巻き取り量となるように回転させる
ものとする。

（Ａ）リボン巻き取り軸７にリボン２が巻き取られてくると、直径が増加していくため、単位時間当たりの巻き取り量が増加していく。
（Ｂ）リボン２はサーマルヘッド５とプラテンローラ６によりある程度の圧力で押し付けられているため単位時間当たりの巻き取り量が増加しても、実際に巻き取る量はプラテンローラ６による搬送速度に依存し、実際の巻き取り量は増加することなく、リボン巻取り軸７に対し逆回転方向の負荷が増大していくこととなる。
（Ｃ）巻取り軸７にリボン２がある程度巻き取られた状態において、１スリット分の回転に要した駆動モータ８へのステップ数をX(step)とすると、(このときのステップ数はモータの回転軸への逆回転方向の負荷により、無負荷時のステップ数より増大している)このとき本来の巻き取り量は、
（π・Ｄ0 ÷ Ｓ）・X
である（πは円周率 3.14）。

（Ｄ）この量を１スリット分の回転で巻き取る本来の直径をＤとすると、以下の等式が成り立つ。
π・Ｄ ÷ Ｎ ＝ （π・Ｄ0 ÷ Ｓ）・X

したがって、このときのリボン巻取り軸の直径Ｄは、
Ｄ ＝ Ｄ0・X・Ｎ ÷ Ｓ
より算出できる（ここで、Ｎ、Ｓは設計上確定している固定値であり、Xは読み取り値である）。

本発明をラベルプリンタに適用した場合の一実施形態を示す説明図である。 図１の用紙端検出センサを説明するための図である。 パルス発生手段の構造を示す説明図である。 パルス発生手段の構造を示す説明図である。 本発明の原理を示す説明図である。

符号の説明

１…ラベルプリンタ、２…リボン、３…供給軸、４…ガイドローラ、５…サーマルヘッド、６…プラテンローラ、７…リボン巻取り軸、８…ステッピングモータ、８…駆動モータ、９…ベルト、１０…フリクションクラッチ、１１…印字用紙、１２…パルス発生手段、１２ａ…スリット、１２ｂ…スリット板、１２ｃ…光センサ、１３…制御装置

Claims (1)

1. 供給軸から巻取り軸に巻取られるリボンと、該リボンに熱を加え印字用紙に所望の情報を印字するサーマルヘッドと、該サーマルヘッドによる印字の進行に応じて前記リボンを巻取るため、前記巻取り軸を回転駆動するステッピングモータと、前記リボンを介してサーマルヘッドと印字用紙を挟持し、自ら回転して印字用紙を搬送するプラテンローラと、前記巻取り軸と一体回転し、巻取り軸の回転角度に比例した数のパルスを発生させるパルス発生手段とを備えた熱転写印字装置において、
   前記パルス発生手段からのパルス数と前記モータに加えたステップ数とから、
   Ｄ ＝ Ｄ0・X・Ｎ ÷ Ｓ
   の計算式に基づき、リボンが巻き取られた巻取り軸径を算出することを特徴とするリボン巻取り径算出方法。
   （ここで、Ｄはリボンを巻き取った巻取り軸径、Ｄ0は巻取り始めの巻取り軸径、Ｎは巻取り軸の１回転に相当するパルス数、Xは１パルス発生させるのに要するモータのステップ数、Ｓは巻取り軸の１回転に要するモータのステップ数である）

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