JP2018202651A - ブラケット及び印刷装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、印刷装置1は、外部機器100(図12参照)によって搬送される印刷媒体8に対し、インクリボン9を加熱することによって印刷を実行する。インクリボン9は、後述する印刷部2に対して着脱可能なリボンアッセンブリ90に収容される。リボンアッセンブリ90のインクリボン9は、一端部に接続された芯軸90A、及び、他端部に接続された芯軸90Bのそれぞれに、ロール状に巻回される。芯軸90A、90Bのそれぞれに巻回されたロール状のインクリボン9を、「ロール9A、9B」という。印刷媒体8は、外部機器100によって所定の搬送速度(「搬送位置速度」という。)で搬送され、後述する搬送部7に供給される。外部機器100の具体例として、包材を搬送する包装機が挙げられる。この場合、例えば印刷装置1は、包装機によって印刷媒体8が搬送される搬送ラインの一部に組み込まれる。
図2、図3に示すように、印刷装置1はフレーム10を有する。フレーム10は、上側フレーム1A及び下側フレーム1Bを有する。上側フレーム1Aは、第1側壁11及び第2側壁12を有する。下側フレーム1Bは、第1側壁13及び第2側壁14を有する。第1側壁11、13、及び、第2側壁12、14は、それぞれ、略矩形の板状である。第1側壁11、13、及び、第2側壁12、14のそれぞれの面は、前後方向と直交する。第1側壁11及び第2側壁12は同一形状を有する。第1側壁11及び第2側壁12は、前後方向に離隔して対向する。第1側壁11は、第2側壁12に対して前側に配置される。第1側壁11及び第2側壁12の間に、印刷部2が配置される。第1側壁13及び第2側壁14は同一形状を有する。第1側壁13及び第2側壁14は、前後方向に離隔して対向する。第1側壁13は、第2側壁14に対して前側に配置される。第1側壁13及び第2側壁14の間に、搬送部7が配置される。第1側壁13は第1側壁11の下側に配置され、第2側壁14は第2側壁12の下側に配置される。つまり、下側フレーム1Bは、上側フレーム1Aの下側に配置される。下側フレーム1Bの内部に配置された搬送部7は、上側フレーム1Aの内部に配置された印刷部2に対して下側に配置される。
図1〜図5に示すように、印刷部2は、筐体2A、プラテンローラ29を有する。図2〜図5に示すように、筐体2Aは箱状である。筐体2Aは、第1側壁11及び第2側壁12の間に架け渡された円柱状の支持部27A、27Bの下側に配置される。筐体2Aの上面に設けられた連結部27Cは、支持部27A、27Bに連結する。
図1〜図7に示すように、搬送部7は、移動機構71、(図1〜図3、図5〜図7参照)、ガイドローラ76A〜76F(総称して「ガイドローラ76」という。)(図1、図5参照)、モータ77(図2〜図4参照)、伝達機構6(図1〜図6参照)、クラッチ68(図2〜図4参照)を有する。更に搬送部7には、後述する駆動回路40、第1センサ41、第2センサ42、及び、接続I/F44(図12参照)が設けられる。
移動機構71は、第1支持部材72A(図2、図3、図6参照)、第2支持部材72B(図2、図3、図5、図7参照)(総称して「支持部材72」という。)、第1ローラ73A、第2ローラ73B(図2、図3、図5参照)、ガイドレール130(図6参照)、及び、既述のガイド溝14Cを有する。
図2〜図4に示すように、モータ77は、下側フレーム1Bの第1側壁13の第1反対面13Bに支持される。モータ77の円柱状の本体部77Aは、第1反対面13Bに対して前側に突出する。図4に示すように、モータ77の軸77Bは、本体部77Aから後側に延びる。軸77Bの先端は、第1側壁13の第1反対面13Bよりも前側に配置される。軸77Bは、モータ77の駆動に応じ、前後方向に沿って延びる第5回転軸77Xを中心として回転する。
図6に示すように、第1側壁13の第1対向面13Aのうち、ガイド溝13Cの右端部の下側に、第1センサ41が設けられる。第1センサ41は、非接触式の近接センサである。近接センサは、光電形、渦電流形(電磁誘導形)、超音波形など、第1支持部材72Aの材質に応じて、適宜選択される。第1センサ41は、上側に向けて延びる検出子41Aを有する。検出子41Aの左右方向の位置は、移動機構71が基準位置に配置された場合の第1支持部材72Aの第2側の端部の位置、即ち、基準位置Sbと略同一である(図9参照)。検出子41Aは、左右方向の所定長さ分の範囲(「検出範囲」という。)において、第1支持部材72Aの近接又は接触を検出する。以下、検出子41Aが第1支持部材72Aの近接又は接触を検出することを、単に「検出子41Aが第1支持部材72Aを検出する」という。第1センサ41は、検出子41Aによる第1支持部材72Aの検出の有無を示す信号を出力可能である。なお、近接センサの代わりに、リミットスイッチが、第1センサ41として利用されてもよい。
図3に示すように、プラテンローラ29の下側に第2センサ42が設けられる。第2センサ42は、ロータリーエンコーダ42A及び回転板42Bを有する。ロータリーエンコーダ42Aは、円柱状の本体部421の内部に収容される。本体部421は、第2側壁12の第2対向面12Aから前側に延びる棒状の取付部420によって、第2側壁12に固定される。ロータリーエンコーダ42Aの軸422は、本体部421から前側に向けて、プラテンローラ29の第2回転軸29X(図2参照)と平行に延びる。軸422には、円形板状の回転板42Bが接続される。図1に示すように、回転板42Bの周端部は、プラテンローラ29の側面の左斜め下側の部分に接触する。回転板42B及び軸422は、プラテンローラ29の回転に応じて回転する。ロータリーエンコーダ42Aは、軸422の回転量を検出し、回転量に応じた信号を出力する。より具体的には、ロータリーエンコーダ42Aは、軸422が所定角度回転する毎に、Hi信号とLow信号とを交互に出力する。
図1〜図5に示すように、ガイドローラ76A〜76F(総称して「ガイドローラ76」という。)は、プラテンローラ29よりも下側、且つ、第1側壁13及び第2側壁14の間に配置される。ガイドローラ76は円柱状を有する。ガイドローラ76A〜76Bの中心に、前後方向と平行な回転軸に沿って延びる軸761〜766(図1、図5参照)が挿通される。軸761〜766の前端は第1側壁13によって支持され、軸761〜766の後端は第2側壁14によって支持される。ガイドローラ76は、対応する軸761〜766の何れかに対して、回転軸を中心として回転可能である。
印刷装置1による印刷動作の概要について、図1、図10を参照して説明する。以下では、外部機器100が印刷媒体8を搬送位置速度Wt(図9参照)で印刷装置1に供給し、且つ、移動機構71(図9参照)が基準位置で静止した場合(図9(A)参照)を前提とする。移動機構71は移動しないので、印刷位置速度Wpは搬送位置速度Wtと一致する(図9(A)参照)。
外部機器100による印刷媒体8の搬送位置速度Wtが減速する場合がある。この場合、印刷媒体8の印刷位置速度Wpが所定速度Vth以下となると、印刷装置1は良好な印刷品質を維持できない可能性がある。理由は、リボン速度Vは印刷位置速度Wpに合わせて調整されるため、印刷位置速度Wpが所定速度Vth以下の場合、印刷位置速度Wpが所定速度Vth以上の場合と比べてインクリボン9のより狭い領域がサーマルヘッド28によって長時間加熱されるためである。この場合、インクリボン9の加熱領域の温度が適正温度よりも上昇し、画像が印刷媒体8やインクリボン9に逆転写されることで、インクの滲みや擦れ等が発生し易くなる。所定速度Vthは、サーマルヘッド28及びインクリボン9の特性によって決まる値であり、印刷装置1の工場出荷時に、予め記憶部32に記憶されているものとする。なお、所定速度Vthは、操作部36(図12参照)を介してユーザによって適宜設定されてもよい。
印刷装置1の印刷部2及び搬送部7の電気的構成について説明する。図12に示すように、印刷部2は、制御部31、記憶部32、操作部36、駆動回路37、モータ33〜35、サーマルヘッド28、通信I/F38、及び、接続I/F39を備える。搬送部7は、駆動回路40、第1センサ41、第2センサ42、モータ77、クラッチ68、及び、接続I/F44を備える。
図13〜図17を参照し、メイン処理について説明する。印刷媒体8は、外部機器100による搬送が停止された状態で、搬送部7に装着される。印刷媒体8は、媒体経路Pに沿って配置される。外部機器100は、印刷媒体8の搬送を停止させた状態で、印刷動作を開始するための第1開始指示を印刷装置1に出力する。制御部31は、通信I/F38を介して第1開始指示を検出する。制御部31は、記憶部32に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、メイン処理を開始する。図13に示すように、はじめに制御部31は初期化処理(図15参照)を実行する(S11)。
(1)外部機器100による印刷媒体8の搬送が開始される前、つまり、印刷位置速度Wp及び搬送位置速度Wtがいずれも0である場合。
(2)印刷信号を受信する前、より詳細には、印刷装置1の電源が投入された後、外部機器100から印刷信号を最初に受信して印刷動作が開始される前。
(a)モータ77の脱調(但し、モータ77がステッピングモータの場合)
(b)プラテンローラ29に対して印刷媒体8が滑って空回りする現象
(c)第1プーリー64及び第2プーリー65からのベルト66の脱離
制御部31は、移動機構71が意図した位置に移動していないことを示すエラー信号を、通信I/F38を介して外部機器100に出力する(S93)。制御部31は初期化処理を終了させ、処理をメイン処理(図13参照)に戻す。制御部31は、第1移動量M1と第2移動量M2との差が所定値以内と判定された場合(S91:YES)、処理をS101(図16参照)に進める。
印刷装置1のブラケット1Cは、移動機構71を左右方向に移動させることによって、プラテンローラ29の位置における印刷媒体8の移動速度である印刷位置速度Wpを制御する。移動機構71は、モータ77の回転駆動力が伝達機構6によって伝達されることに応じて移動する。ブラケット1Cは、移動機構71の移動に応じて第2センサ42から出力される信号に基づき、プラテンローラ29の回転量を特定し、移動機構71の移動(移動量、移動速度、移動の有無)を特定できる。この場合、ブラケット1Cは、モータ77としてACモータやDCモータが使用される場合や、モータ77としてステッピングモータが用いられた場合に脱調が生じた場合でも、第2センサ42から出力される信号に基づいて移動機構71の移動を直接特定できるので、移動機構71の位置を精度良く特定できる。
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。プラテンローラ29の代わりに、板状のプラテンが設けられてもよい。この場合、間欠印刷を可能とするために、サーマルヘッド28を左右方向に案内するガイドと、そのガイドに沿ってサーマルヘッド28を移動させる移動機構及びモータが、筐体2Aの内部に設けられるのが望ましい。例えば、第2センサ42の代わりに、移動機構71の左右方向の位置を直接特定可能なリニアエンコーダが設けられてもよい。リニアエンコーダは、発光素子、受光素子、及び、直線状のスケールを有してもよい。例えば、発光素子及び受光素子は、第1支持部材72Aの前面、即ち、第1支持部材72Aのうち第1側壁13の第1対向面13Aと対向する面に設けられてもよい。スケールは、第1側壁13の第1対向面13Aに設けられてもよい。発光素子から出射された光は、スケールによって反射され、受光素子によって受光されてもよい。リニアエンコーダは、受光素子によって受光された反射光に基づいて、第1側壁13に対する第1支持部材72Aの基準位置からの移動量を特定してもよい。制御部31は、特定された基準位置からの移動量に基づき、移動機構71の位置を特定してもよい。
媒体経路Pは、本発明の「搬送経路」の一例である。左右方向は、本発明の「特定方向」の一例である。第2センサ42のロータリーエンコーダ42Aは、本発明の「エンコーダ」の一例である。第1プーリー64は、本発明の「伝達輪」の一例である。前後方向は、本発明の「第1方向」の一例である。左右方向は、本発明の「第2方向」の一例である。
1A :上側フレーム
1B :下側フレーム
1C :ブラケット
2A :筐体
6 :伝達機構
8 :印刷媒体
9 :インクリボン
10 :フレーム
11、13 :第1側壁
12、14 :第2側壁
13A :第1対向面
13C、14C :ガイド溝
14A :第2対向面
15、15A、15B、15C、15D :取付部材
28 :サーマルヘッド
29 :プラテンローラ
29X :第2回転軸
42A :エンコーダ
43 :ロータリーエンコーダ
61 :ラックギア
61A :第1ラックギア
61B :第2ラックギア
62 :ピニオンギア
62A :第1ピニオンギア
62B :第2ピニオンギア
63 :駆動シャフト
63X :第1回転軸
64 :第1プーリー
65 :第2プーリー
66 :ベルト
67 :ベアリング
68 :クラッチ
71 :移動機構
72 :支持部材
72A :第1支持部材
72B :第2支持部材
73A :第1ローラ
73B :第2ローラ
76C :第3ローラ
76D :第4ローラ
77 :モータ
77X :第5回転軸
130 :ガイドレール
720 :ステージ
721 :突出部
763X :第3回転軸
764X :第4回転軸
Claims (13)
- フレームと、
前記フレームに対して、特定方向に沿って移動可能に支持された移動機構であって、
印刷媒体を誘導する2つのローラであって、前記印刷媒体に印刷を行うサーマルヘッドに対向するプラテンに対して、前記印刷媒体の搬送経路において上流側に位置する第1ローラ、及び、前記プラテンに対して、前記搬送経路において下流側に位置する第2ローラと
前記第1ローラ及び前記第2ローラを回動可能に支持する支持部材と
を有する移動機構と、
前記フレームに設けられたモータと、
前記モータの駆動力を前記移動機構に伝達する伝達機構と、
前記移動機構の移動に応じた信号を出力するエンコーダと、
を備えたことを特徴とする印刷装置のブラケット。 - 前記伝達機構は、
前記支持部材に設けられたラックギア、
前記ラックギアに噛合するピニオンギア、及び、
前記ピニオンギアに接続し、前記フレームに回転可能に支持された駆動シャフトであって、前記モータの前記駆動力に応じて、前記特定方向と直交する第1回転軸を中心として回転する駆動シャフトを有することを特徴とする請求項1に記載のブラケット。 - 前記特定方向は、水平方向に沿って延び、
前記ラックギアは、前記支持部材の下端部に設けられ、
前記駆動シャフトは、前記支持部材の下側に配置されることを特徴とする請求項2に記載のブラケット。 - 前記プラテンは、前記特定方向と直交し、且つ、前記駆動シャフトの前記第1回転軸と平行な第2回転軸を中心として回転可能なプラテンローラであり、
前記搬送経路において前記プラテンローラと前記第1ローラとの間に設けられた第3ローラであって、
前記第1回転軸と平行な第3回転軸を中心に回動可能に前記フレームに支持され、
前記特定方向において、前記第2回転軸から、前記第3ローラのうち前記第2回転軸と反対側の端部までの距離が、前記第2回転軸から、前記移動機構が移動範囲の一端に位置した場合における前記第1ローラのうち前記第2回転軸側の端部までの距離よりも大きい第3ローラと、
前記搬送経路において前記プラテンローラと前記第2ローラとの間に設けられた第4ローラであって、
前記第1回転軸と平行な第4回転軸を中心に回動可能に前記フレームに支持され、
前記特定方向において、前記第2回転軸から、前記第4ローラのうち前記第2回転軸と反対側の端部までの距離が、前記第2回転軸から、前記移動機構が前記移動範囲の他端に位置した場合における前記第2ローラのうち前記第2回転軸側の端部までの距離よりも大きい第4ローラと、
を更に備え、
前記エンコーダは、前記プラテンローラ、前記第3ローラ、及び、前記第4ローラの何れか1つに設けられ、前記プラテンローラ、前記第3ローラ、及び、前記第4ローラの前記何れか1つの回転に応じた信号を出力する、
請求項2又は3に記載のブラケット。 - 前記エンコーダは、前記駆動シャフトに設けられ、前記駆動シャフトの回転に応じた信号を出力するロータリーエンコーダであることを特徴とする請求項2から4の何れかに記載のブラケット。
- 前記伝達機構は、前記駆動シャフトと同軸に設けられ、前記モータの前記駆動力が伝達されるギア又はプーリーからなる伝達輪を更に備え、
前記駆動シャフトが固定される要素と、前記伝達輪が固定される要素とを有するクラッチであって、2つの前記要素間で前記駆動力が伝達される状態と、2つの前記要素間で前記駆動力が伝達されない状態とに切り替え可能なクラッチを更に備えたことを特徴とする請求項2から5の何れかに記載のブラケット。 - 前記フレームは、互いに対向する第1側壁及び第2側壁を有し、
前記移動機構は、
前記第1側壁のうち前記第2側壁側を向く第1対向面に設けられ、前記特定方向に沿って延びるガイドレールと、
前記第2側壁のうち前記第1側壁側を向く第2対向面に設けられ、前記特定方向に沿って延びるガイド溝と
を更に有し、
前記支持部材は、
前記ガイドレールに移動可能に係合するステージを有する第1支持部材と
前記ガイド溝に移動可能に係合する突出部を有する第2支持部材と
を有し、
前記第1ローラ及び前記第2ローラは、前記特定方向と直交する直交方向において、前記第1支持部材と前記第2支持部材との間に保持されることを特徴とする請求項2から6の何れかに記載のブラケット。 - 前記ラックギアは、
前記第1支持部材の下端部に設けられた第1ラックギアと、
前記第2支持部材の下端部に設けられた第2ラックギアと、
を有し、
前記ピニオンギアは、
前記第1ラックギアに噛合する第1ピニオンギアと、
前記第2ラックギアに噛合する第2ピニオンギアと
を有することを特徴とする請求項7に記載のブラケット。 - 前記フレームは、互いに対向する第1側壁及び第2側壁を有し、
前記移動機構は、
前記第1側壁のうち前記第2側壁側を向く第1対向面に設けられ、前記特定方向に沿って延びるガイドレールと 、
前記第2側壁のうち前記第1側壁側を向く第2対向面に設けられ、前記特定方向に沿って延びるガイド溝と
を更に有し、
前記支持部材は、
前記ガイドレールに移動可能に係合するステージを有する第1支持部材と
前記ガイド溝に移動可能に係合する突出部を有する第2支持部材と
を有し、
前記第1ローラ及び前記第2ローラは、前記特定方向と直交する直交方向において、前記第1支持部材と前記第2支持部材との間に保持され、
前記モータ及び前記ロータリーエンコーダは、前記第1側壁のうち前記第1対向面と反対側の面、又は、前記第2側壁のうち前記第2対向面と反対側の面に設けられたことを特徴とする請求項5に記載のブラケット。 - 前記フレームは、
上側フレーム、及び、
前記上側フレームに対して下側に配置され、取付部材によって前記上側フレームと連結する下側フレーム
を有し、
前記ブラケットは、前記上側フレームに支持された前記プラテンを更に備え、
前記移動機構、前記モータ、及び、前記伝達機構は、前記下側フレームに支持されることを特徴とする請求項1から9の何れかに記載のブラケット。 - 前記伝達輪は、前記駆動シャフトの外周に設けられた第1プーリーであり、
前記伝達機構は、
前記第1プーリーから離間し、前記第1回転軸と平行な第5回転軸を中心として、前記モータの前記駆動力によって回転する第2プーリーと
前記第1プーリーと前記第2プーリーとを接続するベルトと、
前記第1プーリーと前記駆動シャフトとの間に介在するベアリングと、
を更に備えることを特徴とする請求項6に記載のブラケット。 - 請求項1から11の何れかに記載の前記ブラケットと、
前記ブラケットの前記フレームに取り付けられる筐体と、
前記筐体に内蔵された前記サーマルヘッドと、
前記フレームに支持され、前記サーマルヘッドに対向する前記プラテンと、
を含む印刷装置。 - 第1側壁と、
前記第1側壁に対して第1方向に離間した第2側壁と、
前記第1方向に平行な第1回転軸を中心に回動可能に前記第1側壁と前記第2側壁との間に支持されたプラテンローラと、
前記プラテンローラよりも下方に位置し、前記第1方向に交差する第2方向に沿って所定の移動範囲を移動可能に、前記第1側壁に設けられた第1支持部材と、
前記プラテンローラよりも下方に位置し、前記第2方向に沿って前記所定の移動範囲を移動可能に、前記第2側壁に設けられた第2支持部材と、
前記第1方向に平行な第2回転軸を中心に回転可能に、第1支持部材と第2支持部材との間に支持された第1ローラと、
前記第1ローラから離間し、前記第1方向に平行な第3回転軸を中心に回転可能に、前記第1支持部材と前記第2支持部材との間に支持された第2ローラと、
前記プラテンローラよりも下方、且つ、前記第1ローラ及び前記第2ローラよりも上方に位置し、前記第1方向に平行な第4回転軸を中心に回転可能に前記第1側壁と前記第2側壁との間に支持された第3ローラであって、
前記第2方向において、前記第1回転軸から、前記第3ローラのうち前記第1回転軸と反対側の端部までの距離が、前記第1回転軸から、前記移動機構が前記所定の移動範囲の一端に位置した場合における前記第1ローラのうち前記第1回転軸側の端部までの距離よりも大きい第3ローラと、
前記プラテンローラよりも下方、且つ、前記第1ローラ及び前記第2ローラよりも上方に位置し、前記第1方向に平行な第5回転軸を中心に回転可能に前記第1側壁と前記第2側壁との間に支持された第4ローラであって、
前記第2方向において、前記第1回転軸から、前記第4ローラのうち前記第1回転軸と反対側の端部までの距離が、前記第1回転軸から、前記移動機構が前記所定の移動範囲の他端に位置した場合における前記第2ローラのうち前記第1回転軸側の端部までの距離よりも大きい第4ローラと、
前記第1側壁及び前記第2側壁の一方に設けられたモータと、
前記第1支持部材及び前記第2支持部材の少なくとも一方に設けられたラックギアと、
前記ラックギアに噛合するピニオンギアと、
前記ピニオンギアに接続し、前記第1方向に平行な第6回転軸を中心に回転可能に、前記第1側壁と前記第2側壁との間に支持され、前記モータからの駆動力に応じて回転する駆動シャフトと、
前記プラテンローラ、前記第3ローラ、及び、前記第4ローラの何れか1つに設けられたエンコーダと、
を備えたことを特徴とする印刷装置のブラケット。
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