JP2016120722A - テープカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】摺接部材がスプールと連れ回りするのを防止し、且つ、係合部と係合受け部とへの負担を極力小さくすることができるテープカートリッジを提供する。
【解決手段】スプール２２ｂと、スプール２２ｂに挿入され、スプール２２ｂの一方の端面に摺接する有底円筒状の摺接部材３５と、一方のケース壁２０ｂに設けた軸穴３１と他方のケース壁２０ａに設けた円筒軸部３０とにより、スプール２２ｂを回転自在に支持するカートリッジケースと、円筒軸部３０を受けとして摺接部材３５を軸方向に付勢するコイルばね３６と、摺接部材３５の回転を規制する回転規制手段３７と、を備え、摺接部材３５は、コイルばね３６を収容するばね収容部４１と、スプール２２ｂの一方の端面に摺接するフランジ部４２と、を有し、段差部４１ｂにより段付き円筒状の先細り形状に形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ケース内に回転自在に収容したスプールの外周面に巻回したテープ状部材を、バックテンションを与えながら繰り出すテープカートリッジに関する。

従来、上ケースおよび下ケースで軸支されると共に、インクリボンを巻回したスプールと、スプールの中空部に上端から挿入された制動手段と、を備えたテープリール装置が知られている（特許文献１参照）。
制動手段は、上端にフランジ部を有すると共に有底円筒状に形成された摺接部材を、その内周部に収容したコイルばねにより下方に付勢することで、スプールに対し摺接部材を押し付けて、スプールの回転を制動する。また、上ケースから下方に向かって延設された舌片が摺接部材の底部の偏心位置に設けられた係合受け部に係合して、摺接部材がスプールと連れ回りすることを防止している。これらにより、繰り出されたインクリボンに対しバックテンションを与えていた。

特開平９−２７２２５０号公報

従来のテープリール装置では、摺接部材の回転を規制するために、摺接部材の底部において、コイルばねの内側に配設された係合受け部に、上ケースから延びる舌片（係合部）を係合させている。この場合、舌片は、摺接部材の底部まで挿入できるように、細く且つ長く形成する必要があり、舌片には、大きなねじりモーメントが作用することになっていた。このため、摺接部材に係る回転力の大きさによっては、舌片が変形し、摺接部材がスプールと連れ回りするという問題があった。特に、係合受け部が、摺接部材の底部の回転中心付近に設けられているため、そのような問題が顕著となっていた。このため、インクリボン（テープ状部材）に安定したバックテンションを付与することができなかった。

本発明は、摺接部材がスプールと連れ回りするのを確実に防止すると共に、係合部および係合受け部に作用する力を極力小さくすることができるテープカートリッジを提供することを課題とする。

本発明のテープカートリッジは、円筒状に形成され、その外周面にテープ状部材が巻回されるスプールと、スプールの中空部内に挿入され、一部がスプールの一方の端面に摺接する有底円筒状の摺接部材と、一方のケース壁に形成した軸穴と他方のケース壁に凸設した円筒軸部とにより、スプールを回転自在に支持するカートリッジケースと、摺接部材の内部に配設され、円筒軸部を受けとして摺接部材をスプールの軸方向に付勢するコイルばねと、スプールの回転方向において円筒軸部の一部を摺接部材の一部に係合させることで、摺接部材の回転を規制する回転規制手段と、を備え、摺接部材は、コイルばねを収容すると共に円筒軸部が軸方向に係合するばね収容部と、ばね収容部に連なりスプールの一方の端面に摺接するフランジ部と、を有し、ばね収容部は、外周面に形成した段差部により段付き円筒状に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、回転規制手段により、摺接部材がスプールと連れ回りするのを確実に防止することができる。また、ばね収容部に円筒軸部が軸方向に係合するため、ばね収容部の先端外周面が、スプールの中空部の内周面に接触することを確実に防止でき、フランジ部によるスプールの制動に影響を与えることがない。さらに、ばね収容部が段付き円筒状に形成されているため、組立に際し、摺接部材をスプールに円滑に挿入セットすることができ、生産性を向上させることができる。

テープ印刷装置の開蓋状態の外観斜視図である。 上ケースを破断して示したテープカートリッジの平面図である。 テープカートリッジの分解斜視図および組立手段の斜視図である。 組立手段および図２に示すテープカートリッジのＡ−Ａ線における断面図であって、（ａ）は分解断面図、（ｂ）は組立済みのテープカートリッジの断面図である。 摺接部材の（ａ）は表裏斜視図、（ｂ）は平面図および側面図である。 パーツフィーダーにより搬送される摺接部材を示す平面図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るテープカートリッジおよびこれが装着されるテープ印刷装置について説明する。このテープ印刷装置は、装着したテープカートリッジから印刷テープおよびインクリボンを繰り出し、併走させながら印刷を行い、印刷テープの印刷済み部分を切断して、ラベルを作成するものである。

図１は、テープ印刷装置１の開蓋状態の外観斜視図である。図２は、上ケース２０ａを破断して示したテープカートリッジ２の平面図である。テープ印刷装置１は、印刷テープ２１ａおよびインクリボン２２ａを収容したテープカートリッジ２を着脱自在に装着するカートリッジ装着部１２と、印刷テープ２１ａおよびインクリボン２２ａに張りを与えた状態で繰り出しながら送るテープ送り手段１３と、印刷済みの印刷テープ２１ａを切断するカッター手段１４と、を備えている。ユーザーは、テープ印刷装置１の上面に配設されたキーボード１５を操作し、操作結果等を表示したディスプレイ１６を確認しながら印刷動作を実行させる。

テープ送り手段１３は、プラテンローラー２４を回転させるプラテン駆動軸１７と、巻取りコア２３を回転させる巻取り駆動軸１８と、両駆動軸１７，１８を同期回転させる駆動機構（図示省略）と、を備えている。

次に、テープカートリッジ２について詳細に説明する。テープカートリッジ２は、上ケース２０ａと下ケース２０ｂとからなるカートリッジケース２０により、その外殻が形成されている。カートリッジケース２０には、印刷テープ２１ａをテープコア２１ｂに巻回してなるテープ体２１と、インクリボン２２ａをスプール２２ｂ（巻出しコア）に巻回してなるリボン体２２と、使用後のインクリボン２２ａを巻き取る巻取りコア２３と、印刷テープ２１ａおよびインクリボン２２ａをそれぞれテープ体２１およびリボン体２２から繰り出して送るプラテンローラー２４と、が回転自在に収容されている。なお、上ケース２０ａおよび下ケース２０ｂは、接合端面に形成したピンおよび貫通孔により、圧入接合されている（分解・再利用可能）。

カートリッジケース２０には、これを上下に貫通する貫通開口２０ｃが、プラテンローラー２４の近傍に形成されている。テープカートリッジ２をカートリッジ装着部１２に装着すると、この貫通開口２０ｃ内部にテープ印刷装置１のサーマルヘッド１９が臨み、印刷テープ２１ａおよびインクリボン２２ａを挟んでプラテンローラー２４に当接し、印刷待機状態となる（図２参照）。また、この状態において、プラテン駆動軸１７がプラテンローラー２４に係合し、巻取り駆動軸１８が巻取りコア２３に係合する。すなわち、プラテンローラー２４および巻取りコア２３は、同期して回転駆動し、テープコア２１ｂおよびスプール２２ｂは従動回転する。

印刷が開始されると、インクリボン２２ａは、プラテンローラー２４の部分で、印刷テープ２１ａに重なって併走する。そして、サーマルヘッド１９により印刷処理が行われ、印字後の印刷テープ２１ａは、カートリッジケース２０の側面に形成したテープ排出口２７から外部に送り出され、カッター手段１４により印刷済み部分がテープ幅方向に切断され、テープ片（ラベル）が作成される。
一方、インクリボン２２ａは、複数のリボン経路変更ピン２８に案内され、貫通開口２０ｃをＵターンするように経路変更して、巻取りコア２３に巻き取られる。なお、巻取りコア２３は、スリップ回転してテンションを与えながらインクリボン２２ａを巻き取る。

このようなテープカートリッジ２では、一連の印字処理が終了するとテープ体２１およびリボン体２２からの印刷テープ２１ａおよびインクリボン２２ａの繰り出しが停止される。すなわち、プラテン駆動軸１７と巻取り駆動軸１８は、駆動（回転）とその停止とを繰り返すこととなる。かかる場合に、従動回転するテープコア２１ｂおよびスプール２２ｂが自由回転するように設けられていると、印刷テープ２１ａおよびインクリボン２２ａが弛んでカートリッジケース２０内で詰まる可能性がある。或いは、印刷テープ２１ａの先端がテープ排出口２７からカートリッジケース２０内に引き込まれてしまう可能性もある。

そこで、テープコア２１ｂの内周には、ラチェット溝（図示省略）と、これに係止される逆転防止ばね２１ｃ（図３参照）と、からなる逆転防止機構が形成されている。また、上ケース２０ａおよび下ケース２０ｂに形成した楕円形の支軸孔（図示省略）にプラテンローラー２４を回転自在に支持し、印刷テープ２１ａをカートリッジケース２０内に引き込む方向に力が働いた場合に、プラテンローラー２４がテープガイドピン２５側に移動し、印刷テープ２１ａをテープガイドピン２５との間に挟み込むようにしている。

一方、インクリボン２２ａについては、スプール２２ｂに対してインクリボン２２ａにバックテンションを付与する制動手段３を設けている。以下、制動手段３を付与する構造について、図３ないし図５を参照して詳細に説明する。図３は、テープカートリッジ２の分解斜視図および組立装置５の斜視図である。図４は、組立装置５および図２に示すテープカートリッジ２のＡ−Ａ線における断面図であって、（ａ）は分解断面図、（ｂ）は組立済みのテープカートリッジの断面図である。図５は、摺接部材３５の（ａ）は表裏斜視図、（ｂ）は平面図および側面図である。なお、図３および図４に示すように上下方向を規定して説明する。

図４に示すように、上ケース２０ａには、後述する摺接部材３５を介してスプール２２ｂの上端部を軸支する円筒状の円筒軸部３０（請求項に言う「付勢受け部」）が、カートリッジケース２０の内側に向かって凸設されている。

また、下ケース２０ｂには、スプール２２ｂの下端部が遊挿される軸孔３１が開口しており、その軸孔３１の周縁部には、スプール２２ｂを回転自在に支持する環状突起３２がカートリッジケース２０の内側に向かって凸設されている。なお、図示は省略するが、スプール２２ｂの下端部分には周方向に複数の切欠き溝が形成されており、下ケース２０ｂに一体形成されたばね性を有する爪片が、この切欠き溝に係合するようになっている。爪片は、切欠き溝に係合してスプール２２ｂの回転を阻止し、運搬時や保管時にインクリボン２２ａが弛むのを防止している。一方、テープカートリッジ２をカートリッジ装着部１２に装着すると、爪片が切欠き溝から退避するようになっており、スプール２２ｂが回転可能な状態となる。

スプール２２ｂは、軸心に中空部３４ａを有する円筒状に形成されている。スプール２２ｂの上端面には、スプール２２ｂの軸心に挿入した摺接部材３５（後述する。）の上端面と略同一となるように環状凸部３４ｂが凸設されている。また、スプール２２ｂの下端部には、軸受けリング３３を介して、下ケース２０ｂの環状突起３２に着座する環状段部３４ｃが形成されており、環状段部３４ｃから下方に延設された下端軸部３４ｄが、下ケース２０ｂの軸孔３１に遊挿されている。すなわち、スプール２２ｂは、上端部を制動手段３を介して上ケース２０ａに回転自在に支持され、下端部を軸受けリング３３を介して下ケース２０ｂに回転自在に支持されている。このように、スプール２２ｂを両持ちで軸支することにより、軸心回りのぶれの無い安定した回転を担保することができる。

図３ないし図５に示すように、制動手段３は、回転するスプール２２ｂの端面に摺接する有底筒状に形成された摺接部材３５と、摺接部材３５の内部に配設され、上ケース２０ａを受けとして摺接部材３５をスプール２２ｂの下方に付勢するコイルばね３６と、摺接部材３５の回転を規制する回転規制手段３７と、を有している。この制動手段３は、上ケース２０ａとスプール２２ｂとの間に介在し、インクリボン２２ａが繰り出されることにより生ずるスプール２２ｂの回転を制動する。なお、スプール２２ｂおよび摺接部材３５は、それぞれ異なる種類の耐摩耗性樹脂（ＡＢＳ、ＰＰ等）で構成されており、両者の摺動の安定性および両者間に不要な摩耗が生じないように考慮されている。

摺接部材３５は、有底円筒状に形成されコイルばね３６を収容するばね収容部４１と、ばね収容部４１の上端部に設けられスプール２２ｂの上端面に摺接する円形のフランジ部４２と、を有し、スプール２２ｂの中空部３４ａ内に配設されている。すなわち、摺接部材３５は、スプール２２ｂと同軸上に配設されている。

フランジ部４２は、上方からスプール２２ｂの上端面に当接する摺動部４２ａを有している。摺動部４２ａは、フランジ部４２の下面において、環状に、且つ、半円形の断面を有して凸設されている（図４および図５（ｂ）参照）。スプール２２ｂが回転すると摺動部４２ａが、スプール２２ｂの上端面に線接触した状態で摺り動く。また、フランジ部４２は、上記したスプール２２ｂの環状凸部３４ｂの内側に僅かな間隙を存して配設されており、スプール２２ｂの上端部は、このフランジ部４２と上ケース２０ａの円筒軸部３０により回転自在に軸支されている。

ばね収容部４１は、コイルばね３６を収容すると共に、上ケース２０ａに垂設された円筒軸部３０が係合する内周部４１ａを有している。また、ばね収容部４１は、外観において段差部４１ｂを有する段付きの円筒形状をなし、上下方向略中央から下方が細く形成されている。これにより、ばね収容部４１の先端外周面が、スプール２２ｂの中空部３４ａの内周面に接触することを確実に防止し、フランジ部４２によるスプール２２ｂの制動に影響を与えないようになっている（制動トルクの安定性の確保）。

コイルばね３６は、この円筒軸部３０の下端面を受けとして、ばね収容部４１の底壁４１ｃを下方に付勢するように配設されている。すなわち、コイルばね３６は、ばね収容部４１を介してフランジ部４２を、スプール２２ｂの上端面に押し付けている（図４（ｂ）参照）。この場合、上述のようにフランジ部４２は、その下面の摺動部４２ａでスプール２２ｂに線接触しており、また、ばね収容部４１に収容されたコイルばね３６は、スプール２２ｂと同軸上に配設されているため、回転するスプール２２ｂに対し、フランジ部４２が均一な力で押し付けられ、その摺動が安定なものとなる。これにより、スプール２２ｂに対して安定した負荷を与えることができ、スプール２２ｂの回転を許容したうえで、インクリボン２２ａに安定したバックテンションを付加することができる。なお、コイルばね３６は、ばね収容部４１に収容した自由状態でばね収容部４１の上端から突出しない寸法に形成されている（図４（ａ）参照）。

回転規制手段３７は、ばね収容部４１に挿入されるように上ケース２０ａに凸設された係合部４３と、ばね収容部４１の内周部４１ａの側面に凸設され、スプール２２ｂの回転方向において係合部４３が係合する４つの係合受け部４４と、を備えている。

係合部４３は、円筒軸部３０の基端部において、動径方向外側に突出して形成されている。詳細には、係合部４３は、上ケース２０ａの下面と円筒軸部３０とに対し、一体に形成されたブロック状の突起である。なお、係合部４３は、上ケース２０ａの下面からあまり突出させないで、変形し難い形状とすることが好ましい。この場合、ばね収容部４１の上部開口近傍に係合受け部４４を設け、突出量の少ない係合部４３が係合するようにする。

一方、４つの係合受け部４４は、内周部４１ａの周方向に等間隔（９０°間隔）に内向きに凸設され、且つ、それぞればね収容部４１の上端から段差部４１ｂまで上下方向に延設している。また、４つの係合受け部４４は、ばね収容部４１内におけるコイルばね３６の位置決めのための部材を兼ねている。これにより、コイルばね３６を摺接部材３５内に精度良くセットすることができ（傾いてセットされることがない。）、テープカートリッジ２の組み立てを円滑に行うことができる。

この係合部４３と、いずれか１の係合受け部４４とは、摺接部材３５の回転を阻止するように、スプール２２ｂの回転方向に係合している。すなわち、係合部４３と各係合受け部４４とにより、摺接部材３５がスプール２２ｂと連れ回りするのを防止している。これにより、摺接部材３５が回転して、コイルばね３６とばね収容部４１とが擦れ合うのを防止している。

また、係合受け部４４は、摺接部材３５の回転中心から離れた内周部４１ａに凸設されているため、係合部４３およびこれに係合する係合受け部４４に対し作用するねじりモーメント（回転軸まわりの力のモーメント）に係る力を小さくすることができる。これにより、係合部４３と係合受け部４４との係合状態を確実に維持することができ、摺接部材３５がスプール２２ｂと共に回転してしまうことを防止することができる。すなわち、摺接部材３５は、スプール２２ｂに対する摺接状態が適切に維持され、繰り出されたインクリボン２２ａに安定したバックテンションを付加することができる。

本実施形態のテープカートリッジ２の組み立ては、組立装置５により自動化されている。以下、図３、図４および図６を参照して、組立装置５および組立装置５を用いたテープカートリッジ２の組み立て手順について簡単に説明する。図６は、パーツフィーダー５２により搬送される摺接部材３５を示す平面図である。

図３および図４に示すように、組立装置５は、テープカートリッジ２がパレット５１上に位置決めされた状態でセットされるテーブル（図示省略）と、摺接部材３５等を搬送するパーツフィーダー５２と、摺接部材３５等をパーツフィーダー５２からテープカートリッジ２に移載するピックアップ機構５３と、を備えている。パレット５１は、圧板状に形成され、その上面に下ケース２０ｂおよびスプール２２ｂを位置決めして固定する位置決め突起５４と、位置決め突起５４の先端部に切り込まれたスリット部５５と、を備えている。

位置決め突起５４は、パレット５１に立設されており、下ケース２０ｂの軸孔３１およびスプール２２ｂの中空部３４ａに下方から嵌合する。これにより、下ケース２０ｂは、パレット５１上の所定の位置に位置決めされ、スプール２２ｂは、下ケース２０ｂ内において起立状態で支持される。

スリット部５５には、スプール２２ｂの中空部３４ａに摺接部材３５を組み込んだ際に、摺接部材３５の底壁４１ｃの下面から延在して一体に形成された規制片４５が係合するようになっている（図４（ｂ）参照）。規制片４５は、板状に形成されており、スリット部５５に係合することにより、スプール２２ｂ内において、摺接部材３５を回転不能に支持する。

図６に示すように、スプール２２ｂ（正確には、リボン体２２）、摺接部材３５およびコイルばね３６は、パーツフィーダー５２により、組立装置５にセットされた下ケース２０ｂの近傍に搬送される。その後、スプール２２ｂ、摺接部材３５およびコイルばね３６は、それぞれピックアップ機構５３により拾い上げられ、スプール２２ｂ、摺接部材３５、コイルばね３６の順に下ケース２０ｂの所定の位置に組み込まれる（図３および図４（ａ）参照）。最後に、上側から上ケース２０ａを締結することでテープカートリッジ２が組み立てられる（図４（ｂ）参照）。なお、説明は省略するが、下ケース２０ｂに上ケース２０ａを締結する前に、テープ体２１、巻取りコア２３およびプラテンローラー２４等のテープカートリッジ２を構成する各部品は組み込まれている。また、印刷テープ２１ａおよびインクリボン２２ａは、所定の経路に繰り出されており、繰り出されたインクリボン２２ａの先端は、巻取りコア２３に接続されている。

ここで、パーツフィーダー５２に導入された摺接部材３５は、自動的に規制片４５の向きを一定の方向に並べられ、ピックアップ位置に搬送される。上述したように規制片４５は、板状に形成されているため、軸方向に摺接部材３５が一定の方向（０°とする。）から１８０°回転した状態であっても搬送することができる。すなわち、摺接部材３５の向きが、０°であるか、そこから１８０°回転した状態であるかまでは、パーツフィーダー５２によって規制する。この場合、ばね収容部４１内における係合受け部４４の形成数や形成位置によっては、係合受け部４４と係合部４３とが干渉して、上ケース２０ａを締結することができない虞もある。

しかし、本実施形態に係る摺接部材３５では、４つの係合受け部４４を周方向に等間隔に設けることにより、パーツフィーダー５２により搬送可能な向きであれば（０°または１８０°）、ばね収容部４１内における係合受け部４４の形成位置は変わらないため、上ケース２０ａの係合部４３が干渉しない位置に係合受け部４４を設けることができる。すなわち、摺接部材３５は、スリット部５５に係合した摺接部材３５の係合受け部４４に対し、上ケース２０ａの係合部４３が回転方向に位置ずれした状態で位置決めされる。詳細には、摺接部材３５における各係合受け部４４および規制片４５は、係合受け部４４と係合部４３とが４５°だけ位置ずれした状態となるように配設されている（図２の二点鎖線参照）。

これにより、スプール２２ｂに装着した摺接部材３５に、上ケース２０ａと共に円筒軸部３０を組み込むときに、１の係合受け部４４と係合部４３とが、干渉することがなく、組み立て作業を容易に行うことができる。また、巻取りコア２３を駆動させると摺接部材３５は、スプール２２ｂの回転に連れ回りするが、係合受け部４４が４箇所にあるため、９０°未満の連れ回りで、１の係合受け部４４が係合部４３に係合し、制動手段３の制動力が作用する。これにより、テープカートリッジ２の組み立てが終了した後、巻取りコア２３を駆動させ巻取り検査（トルク検査）を行う際にも、無駄なインクリボン２２ａの巻き取りを防止することができ、ひいては検査時間の短縮にもつながる。

なお、摺接部材３５の連れ回りを防止するためには、係合受け部４４が少なくとも１つ設けられていればよく、また、コイルばね３６の位置決めを兼ねるためには、係合受け部４４が３箇所以上設けられていればよい。

以上の構成によれば、摺接部材３５が、スプール２２ｂと連れ回りすることを防止し、摺接部材３５のスプール２２ｂに対する摺接状態を適切に維持し、繰り出されたインクリボン２２ａに安定したバックテンションを与えた状態で繰り出すことができる。なお、本実施形態に係る制動手段３が、テープ状の部材を必要とする各種の電子機器の各種テープカートリッジ２（リボンカートリッジを含む。）に適用できることは、言うまでもない。

２：テープカートリッジ、３：制動手段、５：組立装置、２０：カートリッジケース、２０ａ：上ケース、２０ｂ：下ケース、２２ａ：インクリボン、２２ｂ：スプール、３０：円筒軸部、３５：摺接部材、３６：コイルばね、３７：回転規制手段、４２：フランジ部、４２ａ：摺動部、４３：係合部、４４：係合受け部

Claims (1)

1. 円筒状に形成され、その外周面にテープ状部材が巻回されるスプールと、前記スプールの中空部内に挿入され、一部が前記スプールの一方の端面に摺接する有底円筒状の摺接部材と、一方のケース壁に形成した軸穴と他方のケース壁に凸設した円筒軸部とにより、前記スプールを回転自在に支持するカートリッジケースと、前記摺接部材の内部に配設され、前記円筒軸部を受けとして前記摺接部材を前記スプールの軸方向に付勢するコイルばねと、前記スプールの回転方向において前記円筒軸部の一部を前記摺接部材の一部に係合させることで、前記摺接部材の回転を規制する回転規制手段と、を備え、
   前記摺接部材は、前記コイルばねを収容すると共に前記円筒軸部が軸方向に係合するばね収容部と、前記ばね収容部に連なり前記スプールの一方の端面に摺接するフランジ部と、を有し、
   前記ばね収容部は、外周面に形成した段差部により段付き円筒状に形成されていることを特徴とするテープカートリッジ。

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