JP2019059223A - インクリボン送り機構及びプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】インクリボン送り機構及びインクリボン送り機構を備えたプリンタにおいて、プリンタの幅方向のサイズが大きくなるのを抑制したクラッチ機構を備えたものとする。【解決手段】プリンタ１００は、一端面が軸方向に開放し、軸回りの外周面に歯６１ａ１が形成された歯車６１ａと、歯車６１ａの外周面よりも内側の空間である空洞６１ａ２に配置されたトーションばね６１ｂと、を有するクラッチ機構６１を、インクリボン２が巻かれた軸６０に備え、同じく歯車５１ａの空洞５１ａ２に配置されたトーションばね５１ｂを有するクラッチ機構５１を、インクリボン２が巻かれた軸５０に備えた。【選択図】図１０

Description

本発明は、インクリボン送り機構及びプリンタに関する。

インクリボンを用いてインクを用紙に転写して印字するプリンタは、送出側の軸にロール状に巻かれたインクリボンを巻取側の軸に巻き取ることで、インクリボンを用紙と略同じ速度で送る。インクリボンは厚さが非常に薄くコシが弱いため弛みやすい。そこで、インクリボンには、印字中に常に張力が掛けられて、平らに張られた状態とされる。

具体的には、巻取側の軸に連結された歯車輪列が、用紙を送るモータに連動して回転することで、インクリボンは巻取側の軸に巻き付けられ、一方、送出側の軸にはトーションばねを用いたクラッチ機構によって巻取側とは反対方向のトルクが掛けられる。これにより、インクリボンには張力が掛ってインクリボンは平らに張った状態となる（例えば、特許文献１参照）。

なお、巻取側の軸にインクリボンを巻き取る際に、インクリボンの弛みを防ぐために、巻取側の軸にも送出側と同様のクラッチ機構を装備することもある。巻取側の軸に装備されるクラッチ機構のトーションバネは、トーションを巻取方向に付与してインクリボンを平らに張った状態に付勢する。さらに、インクリボンがこの状態を維持するように、巻取側の軸のクラッチ機構の直前まで、用紙を送る速度よりも速い速度でモータの回転を伝え、巻取側の軸のクラッチ機構によって用紙とほぼ同じ速度まで減速して、インクリボンに張力を加える。

米国特許第８８８２３７１号明細書

ところで、クラッチ機構は、トーションばね、一対の連結板、連結板間の摩擦板及び連結板同士を互いに押圧する圧縮ばねを備え、これらが軸方向に並ぶため、軸方向の長さが長くなり、プリンタの幅方向の大きさを小型化するのに支障がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、インクリボンの送り機構に用いられ、幅方向のサイズが大きくなるのを抑制したクラッチ機構を備えたインクリボン送り機構及びプリンタを提供することを目的とする。

本発明の第１は、軸の方向の一端面が軸方向に開放し、前記軸の回りの外周面に歯が形成された歯車と、前記歯車の前記外周面よりも内側の空間に配置されたトーションばねと、を有するクラッチ機構を、インクリボンを送出する送出側の軸、前記インクリボンを巻き取る巻取側の軸、前記送出側の軸から回転が阻止される歯車に至るまでの伝達経路及び前記巻取側の軸を駆動する歯車輪列から前記巻取側の軸までの伝達経路のうち少なくとも１つに備えたインクリボン送り機構である。

本発明の第２は、本発明に係るインクリボン送り機構を備えたプリンタである。

本発明に係るインクリボン送り機構及びプリンタによれば、インクリボンの送り機構に用いられるクラッチ機構の幅方向のサイズが大きくなるのを抑制することができる。

本発明に係るインクリボン送り機構を備えたプリンタの一実施形態であるサーマルプリンタ（カバーが閉じた状態）を示す斜視図である。 図１のプリンタにおけるカバーが開いた状態を示す斜視図である。 図１のサーマルプリンタにおけるトップカバーが開いた状態を示す斜視図である。 印字ユニットの一部を示す斜視図である。 印字ユニットの一方の側面を示す側面図である。 印字ユニット内におけるインクリボンの配置を示す模式図である。 図５におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す断面図である。 巻取側のクラッチ機構の構成を示す分解斜視図である。 巻取側歯車を示す斜視図である。 巻取側のクラッチ機構の組立状態での断面を示す断面図である。 図５におけるＢ−Ｂ線に沿った断面を示す断面図である。 送出側のクラッチ機構の構成を示す分解斜視図である。 送出側のクラッチ機構の組立状態での断面を示す断面図である。 図８に示した矢視Ｃ方向（クラッチ軸の方向）によるトーションばねの状態を説明する模式図（その１）である。 図８に示した矢視Ｃ方向（クラッチ軸の方向）によるトーションばねの状態を説明する模式図（その２）である。 図８に示した矢視Ｃ方向（クラッチ軸の方向）によるトーションばねの状態を説明する模式図（その３）である。 図８に示した矢視Ｃ方向（クラッチ軸の方向）によるトーションばねの状態を説明する模式図（その４）である。 図１２に示した矢視Ｃ方向（クラッチ軸の方向）によるトーションばねの状態を説明する模式図（その１）である。 図１２に示した矢視Ｃ方向（クラッチ軸の方向）によるトーションばねの状態を説明する模式図（その２）である。 図１２に示した矢視Ｃ方向（クラッチ軸の方向）によるトーションばねの状態を説明する模式図（その３）である。

以下、本発明に係るインクリボン送り機構及びインクリボン送り機構を備えたプリンタの実施形態について、図面を用いて説明する。

＜サーマルプリンタの構成＞
図１は本発明に係るインクリボン送り機構を備えたプリンタの一実施形態であるサーマルプリンタ１００（以下、単にプリンタ１００という。）を示す外観斜視図、図２はプリンタ１００におけるカバー２０（蓋）が開いた状態を示す斜視図、図３はプリンタ１００におけるトップカバー３０が開いた状態を示す斜視図である。

図示のプリンタ１００は、図１に示すように、本体１０とカバー２０とを備えている。カバー２０は、図示の後部の下端近傍において、本体１０の後部の上端近傍に回転自在に支持されている。これにより、カバー２０は、図２に示すように、支持されている部分２１を中心として、本体１０に対して、図示の上方及び後方に、回動可能となっている。

カバー２０が回動してカバー２０が開いた状態では、本体１０に設けられた用紙収容室１１が露出する。用紙収容室１１には、例えば、ロール状に巻かれたラベル紙１が収容される。本体１０には、用紙収容室１１の他に、モータ１２、本体１０側の歯車輪列１３、用紙検出センサ１４、制御ユニット１５、プラテンローラ１６などが備えられている。

モータ１２は、制御ユニット１５の制御にしたがって駆動され、歯車輪列１３を回転駆動させる。歯車輪列１３はプラテンローラ１６を回転させて、プラテンローラ１６に接したラベル紙１を前方Ｆに送る。また、歯車輪列１３は、カバー２０が閉じた状態で、後述するカバー２０側の歯車輪列９０と噛み合って、歯車輪列９０に連結されたインクリボン２の巻取側の軸６０を回転させる。

用紙検出センサ１４は、ラベル紙１の台紙１ａに貼付されたラベル１ｂを検出する。制御ユニット１５は、プラテンローラ１６上で、ラベル１ｂに適切に印字ができるように、用紙検出センサ１４の検出結果に基づいてモータ１２の駆動を制御したり、サーマルプリントヘッド４２を制御したりする。

カバー２０のインクリボン室３１には、図３に示すように、印字ユニット４０が収容されている。図４は印字ユニット４０の一部を示す斜視図、図５は印字ユニット４０の一方の側面を示す側面図、図６は印字ユニット４０内におけるインクリボン２の配置を示す模式図である。

印字ユニット４０は、図３，４，５，６に示すように、サーマルプリントヘッド４２と、インクリボン２の送出側の軸５０と、インクリボン２の巻取側の軸６０と、インクリボン２と、リボンフランジ７０と、歯車輪列９０と、インクリボン２をガイドするリボンガイド４８及びガイドシャフト４９と、ロック部材８０とを備えている。これらサーマルプリントヘッド４２等は、箱状の支持部材４１に支持されている。歯車輪列１３と歯車輪列９０は、巻取側の軸６０を駆動する駆動機構を構成している。

サーマルプリントヘッド４２は、図６に示すように、カバー２０が閉まった状態でプラテンローラ１６の真上に配置され、制御ユニット１５によって制御される。インクリボン２は、未使用部分が送出側の軸５０にロール状に巻かれ、使用済み部分が巻取側の軸６０にロール状に巻かれる。つまり、インクリボン２は、使用時に、送出側の軸５０から巻取側の軸６０に巻き取られていく。リボンガイド４８及びガイドシャフト４９は、送出側の軸５０と巻取側の軸６０との間で、インクリボン２の経路上の、サーマルプリントヘッド４２及びカバー２０が閉まった状態でのプラテンローラ１６を挟む位置に配置されている。

そして、インクリボン２は、図６に示すように、送出側の軸５０、リボンガイド４８、ガイドシャフト４９、巻取側の軸６０という経路で巻き取られる。また、インクリボン２は、リボンガイド４８とガイドシャフト４９との間の経路上で、サーマルプリントヘッド４２とプラテンローラ１６との間を、ラベル紙１に重なって、ラベル紙１と同じ速度又はラベル紙１よりも僅かに早い速度で前方Ｆに搬送される。

送出側の軸５０及び巻取側の軸６０は、支持部材４１の幅方向の両端の側壁４１ａ，４１ｂ間に架設されているが、歯車輪列９０は、側壁４１ａの外側に設けられている。歯車輪列９０は、クラッチ機構６１を介して巻取側の軸６０に回転駆動力を伝達する。また、歯車輪列９０は、カバー２０が閉じた状態で、本体１０側の歯車輪列１３と噛み合う。

したがって、巻取側の軸６０は、カバー２０が閉じた状態ではモータ１２と連結した状態となるが、カバー２０が開いた状態では、モータ１２から切り離された状態となる。そして、カバー２０が閉じているとき、モータ１２の駆動力が本体１０側の歯車輪列１３及びカバー２０側の歯車輪列９０を介して巻取側の軸６０を、インクリボン２を巻き取る方向（巻取方向Ｒ１（図５において反時計回り方向））に回転させ、インクリボン２を巻取側の軸６０に巻き取る。なお、カバー２０が閉じていてモータ１２が停止しているときは、モータ１２が停止している制動力によって、巻取側の軸６０は静止した状態を維持する。

一方、カバー２０を開いた状態では、駆動側の軸６０はモータ１２から切り離されているため、巻取側の軸６０にはモータ１２の制動力は作用しないが、駆動側の軸６０に設けられた、インクリボン２の偏りを防ぐリボンフランジ７０とロック部材８０との協働により、駆動側の軸６０が時計回り方向Ｒ２に回転するのを規制している。

送出側の軸５０には、巻取側の軸６０に巻き取られるインクリボン２の巻取方向Ｒ１とは反対向き（時計回り方向）Ｒ２にトルクを掛けるトーションばねを含むクラッチ機構５１が設けられている。また、巻取側の軸６０にも、軸６０を回転させるときに歯車輪列９０の角速度と軸６０の角速度との差を吸収するクラッチ機構６１が設けられている。

図７は図５におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す断面図、図８は巻取側のクラッチ機構６１の構成を示す分解斜視図、図９は巻取側歯車６１ａを示す斜視図、図１０はクラッチ機構６１の組み立てた状態を示す断面図（図７における詳細図）である。

巻取側のクラッチ機構６１は、図７に示すように、巻取側の軸６０と一体に軸心回りに回転するリボンフランジ７０と歯車輪列９０との間に連結されている。クラッチ機構６１は、図８に示すように、巻取側歯車６１ａと、トーションばね６１ｂと、Ｅリング６１ｃと、ポリスライダワッシャ６１ｄと、回り止めワッシャ６１ｅと、第１連結板６１ｆと、摩擦板６１ｇと、第２連結板６１ｈと、圧縮ばね６１ｉと、ばね押さえ板６１ｊと、スプリングピン６１ｍと、クラッチ軸６１ｋとを備えている。

巻取側歯車６１ａ、トーションばね６１ｂ、ポリスライダワッシャ６１ｄ、回り止めワッシャ６１ｅ、第１連結板６１ｆ、摩擦板６１ｇ、第２連結板６１ｈ、及びばね押さえ板６１ｊには、クラッチ軸６１ｋが通されて、２つのＥリング６１ｃにより巻取側歯車６１ａがクラッチ軸６１ｋに回転自在に固定される。圧縮ばね６１ｉは、第２連結板６１ｈとばね押さえ板６１ｊとによって挟まれて固定されている。

巻取側歯車６１ａは、歯車輪列９０に噛み合って、モータ１２からの回転駆動力を受ける。したがって、巻取側歯車６１ａは、図９に示すように、歯車輪列９０と噛み合う歯６１ａ１が外周面に形成されて、歯車輪列９０とともに回転する。巻取側歯車６１ａは、一方の端面が端壁６１ａ８（閉塞部）で塞がれているが、他方の端面が開放されていて、一方の端壁６１ａ８と外周壁６１ａ９とで、略ハット状（鍔の無い帽子状）の断面を有する空洞６１ａ２を形成している。

空洞６１ａ２には、トーションばね６１ｂが収容される。巻取側歯車６１ａの歯６１ａ１は、軸方向の高さ寸法がトーションばね６１ｂの軸方向の厚さ寸法よりも高く形成されているため、トーションばね６１ｂは、空洞６１ａ２内から開放側にはみ出さない。また、空洞６１ａ２には、外周壁から半径方向内側に延びた略Ｔ字状のリブ６１ａ３（押圧部）が形成されている。リブ６１ａ３のＴ字のうち横棒部分６１ａ４（係合部）には、トーションばね６１ｂの後述するフック部６１ｂ１が引っ掛けられる。また、リブ６１ａ３には、巻取側歯車６１ａが巻取方向Ｒ１に回転したとき、第１連結板６１ｆの凸部６１ｆ２に周方向から突き当たる。

横棒部分６１ａ４の両端部は、空洞６１ａ２の開放側が周方向に長く延び、空洞６１ａ２を閉じる一方の端面側が周方向に短く形成され、トーションばね６１ｂの後述するフック部６１ｂ１が引っ掛けやすい形状に形成されている。また、端壁６１ａ８には、巻取側歯車６１ａの外側から空洞６１ａ２に貫通した覗き孔６１ａ７が横棒部分６１ａ４の両端部に対応した２箇所に設けられている。

なお、巻取側歯車６１ａにおいては、リブ６１ａ６は機能しない。巻取側歯車６１ａと共通部品である後述の送出側歯車５１ａにおいて、リブ６１ａ６と同じリブ５１ａ６は機能する。

トーションばね６１ｂは、コイル状に巻かれ、両端に折り返しのフック部６１ｂ１，６１ｂ２が形成されている。トーションばね６１ｂは、図１０に示すように、巻取側歯車６１ａの空洞６１ａ２内に収容され、一方のフック部６１ｂ１は巻取側歯車６１ａの空洞６１ａ２に形成されたリブ６１ａ３の横棒部分６１ａ４に引っ掛けられる。他方のフック部６１ｂ２は、第１連結板６１ｆに形成された凸部６１ｆ２に引っ掛けられる。

端壁６１ａ８に形成された覗き孔６１ａ７は、トーションばね６１ｂのフック部６１ｂ１を露出させて、フック部６１ｂ１が横棒部分６１ａ４に引っ掛けられているか否かを、巻取側歯車６１ａの外側から視認するために設けられている。図１０に示すように、クラッチ機構６１が組み立てられた状態では、トーションばね６１ｂは、空洞６１ａ２内に収容され、空洞６１ａ２の他方の開放された端面が第１連結板６１ｆによって閉じられて、巻取側歯車６１ａの幅方向の寸法の範囲に収められる。この状態で、覗き孔６１ａ７から横棒部分６１ａ４の端部を視認することにより、トーションばね６１ｂのフック部６１ｂ１が横棒部分６１ａ４から外れていないか否かを目視で確認することができる。

ポリスライダワッシャ６１ｄは、滑り性能が高いワッシャであり、図１０に示すように、接しているＥリング６１ｃ及び回り止めワッシャ６１ｅとの間での摺動摩擦抵抗を低減している。なお、ポリスライダワッシャ６１ｄは無くてもよい。

回り止めワッシャ６１ｅは第１連結板６１ｆと一体に回転する。第１連結板６１ｆには、トーションばね６１ｂの側に突出したリブ６１ｆ１が形成されている。このリブ６１ｆ１は、巻取側歯車６１ａのボス６１ａ５と対向する位置に設けられ、リブ６１ｆ１とボス６１ａ５とを取り囲むように、トーションばね６１ｂが配置される。また、第１連結板６１ｆには、巻取側歯車６１ａに向いた面に凸部６１ｆ２が形成されている。

この凸部６１ｆ２は、巻取側歯車６１ａに形成されたリブ６１ａ３と同じ半径の位置に形成されている。そして、クラッチ機構６１が組み立てられた状態（図１０参照）で、凸部６１ｆ２も巻取側歯車６１ａの空洞６１ａ２内に配置される。したがって、巻取側歯車６１ａが巻取方向Ｒ１に回転してリブ６１ａ３が凸部６１ｆ２に周方向から当たると、その後は、リブ６１ａ３が凸部６１ｆ２を押して、巻取側歯車６１ａと第１連結板６１ｆは巻取側歯車６１ａと同じ角速度、すなわち歯車輪列９０と同じ角速度で一体的に巻取方向Ｒ１に回転する。

リブ６１ａ３の両側部には、窪み部が形成され、この窪み部の一方に、トーションばね６１ｂのフック部６１ｂ１が引っ掛けられる。

摩擦板６１ｇは、第１連結板６１ｆと第２連結板６１ｈとの間に挟まれて配置され、それぞれ摩擦力で接している。第２連結板６１ｈは、摩擦板６１ｇを挟んで第１連結板６１ｆと対向して配置されている。第２連結板６１ｈは、第１連結板６１ｆに対向した面とは反対の面に、軸心方向に延び、軸心回りに等角度間隔で６個の円筒状収容部６１ｈ１が形成されている。

６個の円筒状収容部６１ｈ１にはそれぞれ、圧縮ばね６１ｉの一端側が収容されている。圧縮ばね６１ｉの他端側は、ばね押さえ板６１ｊが配置されていて、圧縮ばね６１ｉは、第２連結板６１ｈとばね押さえ板６１ｊとにより挟まれて圧縮され、第２連結板６１ｈを第１連結板６１ｆの方に向けて押圧している。

なお、図１０では、圧縮ばね６１ｉが圧縮されない状態の図を示していて、実際は、ばね押さえ板６１ｊによって圧縮される。

摩擦板６１ｇは、第１連結板６１ｆと第２連結板６１ｈとにそれぞれ摩擦力で接しているが、この摩擦力は圧縮ばね６１ｉの弾性力で規定される。したがって、ばね押さえ板６１ｊの軸方向の位置を変化させることで、摩擦力を変化させることができる。

スプリングピン６１ｍは、クラッチ軸６１ｋを貫通し、クラッチ軸６１ｋと一体に回転する。スプリングピン６１ｍは、第２連結板６１ｈに嵌め合わされて第２連結板６１ｈの回り止めの機能を発揮し、第２連結板６１ｈをクラッチ軸６１ｋと一体に回転させる。クラッチ軸６１ｋは、巻取側の軸６０と一体に回転するリボンフランジ７０と一体に回転する。したがって、クラッチ軸６１ｋは、巻取側の軸６０と同じ角速度で回転する。

送出側のクラッチ機構５１は、図１１に示すように、側壁４１ａの外側に設けられ、送出側の軸５０と一体に軸心回りに回転するリボンフランジ７５と連結されている。クラッチ機構５１は、図１２に示すように、送出側歯車５１ａと、トーションばね５１ｂと、Ｅリング５１ｃと、ポリスライダワッシャ５１ｄと、回り止めワッシャ５１ｅと、第１連結板５１ｆと、摩擦板５１ｇと、第２連結板５１ｈと、圧縮ばね５１ｉと、ばね押さえ板５１ｊと、スプリングピン５１ｍと、クラッチ軸５１ｋとを備えている。

このうち、送出側歯車５１ａは巻取側歯車６１ａと同じであり、Ｅリング５１ｃはＥリング６１ｃと同じであり、ポリスライダワッシャ５１ｄはポリスライダワッシャ６１ｄと同じである。また、回り止めワッシャ５１ｅは回り止めワッシャ６１ｅと同じであり、第１連結板５１ｆは第１連結板６１ｆと同じであり、摩擦板５１ｇは摩擦板６１ｇと同じである。

また、第２連結板５１ｈは第２連結板６１ｈと同じであり、圧縮ばね５１ｉは圧縮ばね６１ｉと同じである。また、ばね押さえ板５１ｊはばね押さえ板６１ｊと同じであり、スプリングピン５１ｍはスプリングピン６１ｍと同じであり、クラッチ軸５１ｋはクラッチ軸６１ｋと同じである。

つまり、クラッチ機構５１とクラッチ機構６１とは、トーションばね５１ｂとトーションばね６１ｂとが異なる以外、同じ構成であり、多くの構成部品が共通化されている。トーションばね５１ｂは、トーションばね６１ｂに対して捩じられている向きが反対である以外は、トーションばね６１ｂと同じである。

トーションばね５１ｂは、コイル状に巻かれ、両端に折り返しのフック部５１ｂ１，５１ｂ２が形成されている。トーションばね５１ｂは、図１３に示すように、送出側歯車５１ａの空洞５１ａ２内に収容され、一方のフック部５１ｂ１は送出側歯車５１ａの空洞５１ａ２（図９参照）に形成されたリブ５１ａ３の横棒部分５１ａ４に引っ掛けられる。他方のフック部５１ｂ２は、第１連結板５１ｆに形成された凸部５１ｆ２に引っ掛けられる。

なお、リボンフランジ７５の側壁４１ａ側に取り付けられた反射シート７６は、等角度間隔に複数（例えば８個）、半径方向外側に向けて延びた羽部７６ａを有し、この羽部７６ａに光を照射し、その反射光を光センサで検出することにより、リボンフランジ７５が回転しているか否かの別を検出することができる。

＜作用＞
以上のように、構成された本実施形態のインクリボン送り機構及びインクリボン送り機構を備えたプリンタ１００によれば、巻取側のクラッチ機構６１については、モータ１２の回転が、歯車輪列１３を介して歯車輪列９０に伝達され、歯車輪列９０に噛み合った巻取側歯車６１ａがトーションばね６１ｂを捩じりながら巻取方向Ｒ１に回転する。

具体的には、図１４に示すように、巻取側歯車６１ａの横棒部分６１ａ４にフック部６１ｂ１が引っ掛けられているトーションばね６１ｂは、フック部６１ｂ１が、巻取側歯車６１ａの巻取方向Ｒ１への回転に従って変位する。第１連結板５１ｆの巻取方向Ｒ１への回転は、図６に示したように、インクリボン２が前方Ｆへの搬送で送出側の軸５０が巻取方向Ｒ１に回転することによるものである。

一方、第１連結板６１ｆは巻取側の軸６０に巻き付けられているインクリボン２の張力により回転しないため、第１連結板６１ｆの凸部６１ｆ２に引っ掛けられているフック部６１ｂ２は変位しない。この結果、図１５に示すように、巻取側歯車６１ａの巻取方向Ｒ１への回転が進むにしたがって、トーションばね６１ｂの捩じり量が増大し、第１連結板６１ｆには、トーションばね６１ｂの捩じり量に応じたトーションが掛る。

巻取側歯車６１ａの巻取方向Ｒ１への回転がさらに進み、図１６に示すように、巻取側歯車６１ａが略１回転して、横棒部分６１ａ４が第１連結板６１ｆの凸部６１ｆ２に周方向から突き当たると、それ以後は、図１７に示すように、第１連結板６１ｆが、巻取側歯車６１ａに押されて巻取側歯車６１ａと一体的に巻取方向Ｒ１に回転する。

第１連結板６１ｆの回転により、摩擦板６１ｇを挟んで配置されている第２連結板６１ｈは、第１連結板６１ｆと摩擦板６１ｇとの間の摩擦力及び摩擦板６１ｇと第２連結板６１ｈとの間の摩擦力により回転する。このときの第２連結板６１ｈが回転する角速度は、第１連結板６１ｆの角速度よりも小さいが、上述した２つの摩擦力の強さに応じて変化する。

すなわち、摩擦力が大きいときは、第１連結板６１ｆと摩擦板６１ｇとの間の滑り及び摩擦板６１ｇと第２連結板６１ｈとの間の滑りは小さくなり、第１連結板６１ｆの角速度と第２連結板６１ｈの角速度との差は小さくなり、第２連結板６１ｈの角速度は第１連結板６１ｆの角速度に近づく。

一方、摩擦力が小さいときは、第１連結板６１ｆと摩擦板６１ｇとの間の滑り及び摩擦板６１ｇと第２連結板６１ｈとの間の滑りが大きくなり、第１連結板６１ｆの角速度と第２連結板６１ｈの角速度との差は大きくなる。第２連結板６１ｈに伝達された回転は、そのまま巻取側の軸６０の回転となる。

このように、巻取側のクラッチ機構６１は、モータ１２の回転と巻取側の軸６０の回転との差を吸収する。

送出側のクラッチ機構５１については、送出側の軸５０に巻かれたインクリボン２が巻取側の軸６０に巻き取られることにより、第２連結板５１ｈが回転し、第２連結板５１ｈの回転が摩擦板５１ｇを介して、摩擦板５１ｇとの摩擦力に応じた角速度で第１連結板５１ｆを回転させる。

ここで、送出側歯車５１ａは、リブ５１ａ６（係合部の一例。図９参照）が回転しない側壁４１ａの孔（図１３には図示せず）に挿入されることにより係合して固定されているため回転が阻止されている。これにより、一端が送出側歯車５１ａに連結されたトーションばね５１ｂは、回転する第１連結板５１ｆに対して、トーションばね５１ｂの捩じれによるトーションを掛ける。

具体的には、図１８に示すように、第１連結板５１ｆの凸部５１ｆ２にフック部５１ｂ２が引っ掛けられているトーションばね５１ｂは、フック部５１ｂ２が、第１連結板５１ｆの巻取方向Ｒ１への回転に従って変位する。第１連結板５１ｆの巻取方向Ｒ１への回転は、図６に示したように、インクリボン２が前方Ｆへの搬送で送出側の軸５０が巻取方向Ｒ１に回転することによるものである。

一方、送出側歯車５１ａは回転しないため、送出側歯車５１ａの横棒部分５１ａ４に引っ掛けられているフック部５１ｂ１は変位しない。この結果、図１９に示すように、第１連結板５１ｆの巻取方向Ｒ１への回転が進むにしたがって、トーションばね５１ｂの捩じり量が増大し、第１連結板５１ｆには、トーションばね５１ｂの捩じり量に応じたトーションが掛る。

したがって、送出側の軸５０には摩擦板５１ｇでの滑りを加味したトーションが掛り、巻取側の軸６０に巻き取られるインクリボン２に巻取側の軸６０による引っ張る方向の張力を与えて、インクリボン２が弛むのを防止する。

なお、送出側歯車５１ａは、リブ５１ａ３とボス５１ａ５が空洞５１ａ２内から軸方向には突出せず、回転止め用のリブ５１ａ６が空洞５１ａ２内から軸方向の外側に突出するため、クラッチ機構５１の薄型化を損ねず、側壁４１ａに特別な工夫をしなくても、側壁４１ａに孔を形成するだけで容易に送出側歯車５１ａを固定することができる。

そして、送出側の軸５０に巻き付けられた未使用のインクリボン２が全て巻取側の軸６０に巻き取られると、トーションばね５１ｂがさらに捩じられ、図２０に示すように、第１連結板５１ｆの凸部５１ｆ２の巻取方向Ｒ１への回転がさらに進み、凸部５１ｆ２が略１回転して、送出側歯車５１ａの横棒部分５１ａ４に周方向から突き当たると、それ以後は、第１連結板６１ｆの回転は停止する。

これにより、送出側の軸５０は回転しなくなり、反射シート７６の羽部７６ａからの反射光の動きが無くなったことを光センサで検出し、未使用のインクリボン２が無くなったことを検出することができる。光センサによりインクリボン２が無くなったことが検出されると、制御ユニット１５の制御によりモータ１２の回転が停止される。送出側の軸５０から送出されるインクリボン２に送出側の軸５０による引っ張る方向の張力を与えて、インクリボン２が弛むのを防止する。

以上、詳細に説明したように、本実施形態のインクリボン送り機構及びインクリボン送り機構を備えたプリンタ１００は、巻取側のクラッチ機構６１の巻取側歯車６１ａの空洞６１ａ２内にトーションばね６１ｂを収容しているため、空洞６１ａ２が形成されずに巻取側歯車の軸方向の外側にトーションばねが配置されたものに比べて、クラッチ機構６１の軸方向の長さを短くすることができる。または、本実施形態のプリンタ１００は、図９に示した巻取側歯車６１ａとほぼ同じ直径の円板状の部分に、これよりも小さな直径の歯車部分を軸方向に一体に重ねた歯車を用いて、円板状の部分にトーションばねを配置した場合と比べて、クラッチ機構６１の軸方向の長さを短くすることができる。

同様に送出側のクラッチ機構５１の送出側歯車５１ａの空洞５１ａ２内にトーションばね５１ｂを収容しているため、空洞５１ａ２が形成されずに送出側歯車の軸方向の外側にトーションばねが配置されたものに比べて、クラッチ機構５１の軸方向の長さを短くすることができる。これにより、プリンタ１００の幅方向の寸法を小さくすることができる。

また、本実施形態のプリンタ１００によれば、巻取側のクラッチ機構６１の巻取側歯車６１ａの空洞６１ａ２内に、第１連結板６１ｆの凸部６１ｆ２も収容したため、巻取側歯車の軸方向の外側に、第１連結板の凸部を配置したものに比べて、クラッチ機構６１の軸方向の長さをさらに短くすることができる。同様に、送出側のクラッチ機構５１の送出側歯車５１ａの空洞５１ａ２内に、第１連結板５１ｆの凸部５１ｆ２も収容したため、送出側歯車の軸方向の外側に、第１連結板の凸部を配置したものに比べて、クラッチ機構５１の軸方向の長さをさらに短くすることができる。これにより、プリンタ１００の幅方向の寸法をさらに小さくすることができる。

また、本実施形態のプリンタ１００によれば、圧縮ばね６１ｉをクラッチ軸６１ｋの回りに複数配置した構成により、クラッチ軸６１ｋの半径方向の外方を螺旋状に巻かれた１つの大きな圧縮ばねを配置したものに比べて、圧縮ばね６１ｉの弾性変形のストロークを確保し易くなる。

仮に、１つの大きな圧縮ばねを用いる場合は、圧縮ばねの配置空間を軸方向に延ばさず、限られた長さの空間で圧縮ばねのストロークを確保するためには、圧縮ばねの直径を大きくする必要がある。しかし、圧縮ばねの直径を大きくすると、圧縮ばねの弾性力が弱まり、クラッチとして必要な弾性力が得られない。弾性力を強くする方法として、圧縮ばねを太くすることも考えられるが、そうすると、圧縮ばねのストロークが短くなり、クラッチとして必要な圧縮のストロークが確保できない。

すなわち、圧縮ばねのストロークと弾性力とは、ある程度の調整はできるが、クラッチの軸方向に限られた短い配置スペースに収まる圧縮ばねでは、圧縮ばねのストロークと弾性力を調整するのが困難である。同様に、圧縮ばね５１ｉをクラッチ軸５１ｋの回りに複数配置した構成により、クラッチ軸５１ｋの半径方向の外方を螺旋状に巻かれた１つの大きな圧縮ばねを配置したものに比べて、圧縮ばね５１ｉの弾性変形のストロークを確保し、かつ、クラッチに必要な弾性力を付与し易い。

さらに、圧縮ばねの弾性力のアンバランスを圧縮ばねの太さ等で解消しようとすると、圧縮ばねが弾性変形し難くなり、ストロークの確保が難くなる。同様に、圧縮ばね５１ｉをクラッチ軸５１ｋの回りに複数配置した構成により、クラッチ軸５１ｋの半径方向の外方を螺旋状に巻かれた１つの大きな圧縮ばねを配置したものに比べて、圧縮ばね５１ｉの弾性変形のストロークを確保し、かつ、クラッチ軸６１ｋを取り囲む周方向の全周に亘って均一に圧縮ばね６１ｉの弾性力を付与し易い。

なお、図９に示した、巻取側歯車６１ａの空洞６１ａ２内に収容したトーションばね６１ｂの配置を規制するためのボス６１ａ５が軸方向に長く形成されている場合は、第１連結板６１ｆにおけるトーションばね６１ｂを向いた面に、ボス６１ａ５を軸方向に逃がす溝を形成してもよい。これにより、ボス６１ａ５が軸方向に長く形成されていても、クラッチ機構６１の軸方向の長さが長くなるのを抑制することができる。

本実施形態のプリンタ１００は、巻取側の軸６０にクラッチ機構６１を備えるとともに、送出側の軸５０にもクラッチ機構５１を備えている。しかし、本発明に係るプリンタは、巻取側の軸及び送出側の軸のうち一方の軸にのみクラッチ機構を設けてもよい。

また、本発明に係るインクリボン送り機構及びインクリボン送り機構を備えたプリンタは、クラッチ機構が、巻取側の軸そのものや送出側の軸そのものに設けられていなくてもよい。すなわち、本発明に係るプリンタは、巻取側の軸を駆動する駆動源から巻取側の軸に駆動力を伝達する歯車輪列を含む伝達経路に、クラッチ機構が設けられていてもよい。同様に、本発明に係るプリンタは、送出側の軸を駆動する駆動源から送出側の軸に駆動力を伝達する歯車輪列を含む伝達経路に、クラッチ機構が設けられていてもよい。

例えば、歯車輪列９０にクラッチ機構６１が設けられていてもよい。この場合、クラッチ機構６１は、リボンフランジ７０の代わりとなる他の歯車に同軸上に設けられる。クラッチ機構６１は、同軸上の歯車との間にクラッチとトーションとが機能するように構成される。そして、歯車輪列９０を、駆動力を伝達する入力側と、駆動力を伝達する出力側とに分離する。クラッチ機構６１を構成する巻取側歯車６１ａは駆動力を伝達する入力側に連結し、同軸上の歯車を、駆動力が伝達される出力側に連結する。

また、送出側の軸に連動する一又は複数の歯車と、回転が阻止される歯車とを設け、送出側の軸から、回転が阻止される歯車に到るまでの伝達経路にクラッチ機構が設けられていてもよい。この場合は、クラッチ機構５１が、送出側の軸に連動する歯車として設けられるか、又は、回転が阻止される歯車として設けられる。

前者の場合、例えば、クラッチ機構５１は、リボンフランジ７５の代わりとなる他の歯車の上に同軸上に設けられ、両者の間にクラッチとトーションとが機能するように構成される。そして、クラッチ機構５１を構成する送出側歯車５１ａは、回転が阻止される歯車側に連結され、同軸上の歯車は送出側の軸側に連結される。また、後者の場合、クラッチ機構５１は、例えば、クラッチ機構５１を構成する送出側歯車５１ａが、側壁４１ａ等に固定され、同軸上の歯車は、送出側の軸側に連結される。

２ インクリボン
５０ 送出側の軸
５１ クラッチ機構
５１ａ 送出側歯車
５１ａ２ 空洞
５１ｂ トーションばね
６０ 巻取側の軸
６１ クラッチ機構
６１ａ 巻取側歯車
６１ａ１ 歯
６１ａ２ 空洞
６１ｂ トーションばね
９０ 歯車輪列
１００ サーマルプリンタ
Ｒ１ 巻取方向（時計回り方向）

Claims (7)

1. 軸の方向の一端面が軸方向に開放し、前記軸の回りの外周面に歯が形成された歯車と、前記歯車の前記外周面よりも内側の空間に配置されたトーションばねと、を有するクラッチ機構を、インクリボンを送出する送出側の軸、前記インクリボンを巻き取る巻取側の軸、前記送出側の軸から回転が阻止される歯車に至るまでの伝達経路及び前記巻取側の軸を駆動する歯車輪列から前記巻取側の軸までの伝達経路のうち少なくとも１つに備えたインクリボン送り機構。
2. 前記クラッチ機構は、さらに、前記歯車と同軸に設けられた連結板を有し、
   前記連結板は、前記トーションばねの他端が結合するとともに、前記歯車の内側の空間に突出する凸部を有し、
   前記歯車の前記内側の空間に、
   前記トーションばねの一端を係合させるばね係合部と、
   前記連結板の前記凸部に周方向から接する押圧部と、が形成されている請求項１に記載のインクリボン送り機構。
3. 前記クラッチ機構は、さらに、前記連結板に、摩擦板を挟んで対向する他の連結板と、
   前記他の連結板を、前記摩擦板を介して前記連結板に押圧させる圧縮ばねと、を備え、
   前記圧縮ばねは、前記軸の回りに複数設けられている請求項２に記載のインクリボン送り機構。
4. 前記歯車は、前記空間の他端面側を塞ぐ閉塞部を有し、
   前記閉塞部に、前記ばね係合部を前記閉塞部の外側から露出する孔を形成した請求項２又は３に記載のインクリボン送り機構。
5. 前記クラッチ機構を、前記送出側の軸と、前記巻取側の軸の両方に備え、
   前記クラッチ機構は、前記トーションばねが、前記送出側の軸と前記巻取側の軸との間に位置するインクリボンを、互いの軸に引っ張る方向に前記送出側の軸と前記巻取側の軸とに作用し、
   前記歯車における前記ばね係合部は、前記歯車の回転方向に沿って、互いに反対方向から前記ばねの一端を係合させる一対の係合部を有する請求項２から４のいずれか１項に記載のインクリボン送り機構。
6. 前記送出側の軸を回転可能に支持する側壁部材を有し、
   前記クラッチ機構が前記送出側の軸に取り付けられた状態で、前記クラッチ機構の前記歯車の回転を阻止するように前記側壁部材に係合する係合部を前記歯車に設けた請求項５に記載のインクリボン送り機構。
7. 請求項１から６のうちいずれか１項に記載のインクリボン送り機構を備えたプリンタ。