JP2020525323A

JP2020525323A - 熱転写プリンタ

Info

Publication number: JP2020525323A
Application number: JP2019572803A
Authority: JP
Inventors: ハーゲマン，マーク; コーティングレイ，クリスセント．ジョン
Original assignee: ビーブイコルソファウ
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2020-08-27
Anticipated expiration: 2038-05-28
Also published as: WO2019009701A1; US20210155022A1; JP7157466B2; EP3648979B1; NL2019160B1; ES2878351T3; EP3648979A1; BR112019028279A2

Abstract

テープ上に搬送される溶融性インク材料を、該テープからインクを受け取って自身の上に画像を印刷する基材へと選択的に転写する熱転写プリンタであり、本プリンタは、テープの供給側スプールと、テープの巻取り側スプールと、供給側スプールと巻取り側スプールとの間にあるプリントヘッドとを備え、供給側スプールは供給側モータによって駆動され、巻取り側スプールは巻取り側モータによって駆動され、また本プリンタは、テープが供給側スプールから巻き出されて巻取り側スプールへと巻き取られる構成となるように、供給側モータおよび巻取り側モータを駆動するように構成されたスプール駆動制御部を備え、スプール駆動制御部は供給側モータおよび巻取り側モータを駆動するフィールド指向制御を実施し、該モータのモータトルクを連続的かつ間断なく制御するようにしている。【選択図】図１

Description

本発明は、基材上に画像を印刷するために、テープ上に担持された溶融性インク材料を、テープから、インクを受領するように意図された基材に、選択的に転写する熱転写プリンタに関し、本プリンタは、テープの供給側スプールと、テープの巻取り側スプールと、供給側スプールと巻取り側スプールとの間にあるプリントヘッドとを備え、供給側スプールは供給側モータによって駆動され、巻取り側スプールは巻取り側モータによって駆動され、また本プリンタは、テープが供給側スプールから巻き出されて巻取り側スプールへと巻き取られる構成となるように、供給側モータおよび巻取り側モータを駆動するように構成されたスプール駆動制御部を備える。

そのような熱転写プリンタはＵＳ８，２２１，０１０から公知であり、このプリンタは、供給側スプールおよび巻取り側スプールを駆動するステッピングモータを使用している。

ＵＳ８，２２１，０１０で提案されている方法でステッピングモータを使用する場合の欠点としては、位置分解能がモータのステップサイズによって制限されることと、モータを駆動するたびに、テープが張力スパイクにさらされることとが挙げられる。

本発明の目的は、テープにおいて滑らかな張力制御をもたらし、かつ高い位置分解能を備える熱転写プリンタを提供することである。また、テープの速度制御を最高水準のものとしなければならない。

本発明によれば、本熱転写プリンタは、添付の特許請求の範囲の少なくとも１つの特徴を備える。

本発明の第１の態様では、スプール駆動制御部は、供給側モータおよび巻取り側モータを駆動するフィールド指向制御を実施し、モータのモータトルクを連続的かつ絶え間なく制御するようにしている。用語「モータ」は特に限定されず、すなわちモータを、永久磁石同期ＡＣモータまたは多相コイル同期モータなどの電動式としなければならない点で制限はあるものの、これをあらゆるタイプのモータとすることができる。フィールド指向制御自体は当業者に知られており、これについてさらに説明する必要はない。あえて説明するならば、「フィールド指向制御」では、複数のモータ入力電流を別々に調整して、固定子磁場と回転子磁場との間の個別の振幅と、個別の角度とを設定している。モータのトルクは、この固定子磁場と回転子磁場との間のこの角度およびそれらの振幅のサインに比例して変化する。回転子の位置を連続的に検知することにより、固定子コイルの電流を連続的に調整して必要なトルクを生成すると同時に、回転子磁場の移動（回転）に伴う位置の連続的変化をも考慮することができる。

前述のように、テープが滑らかに「ジャークフリー（ぎくしゃくせずに）」移動することは、テープの破損や引っ掛かりを防止する上で重要である。モータコイルの電流を正弦波状に変化させることによって急激な変化が生じず、よってスムーズさに欠ける動き（ぎくしゃくした動き）が完全に回避される。従来技術ではステッピングモータのパルス動作により引き起こされる周期的な刺激がなくなるため、機械的共振による課題も本手法で軽減されることになる。

なお、ＵＳ２０１６／０３４２１２５では、画像形成装置、すなわちプリンタのモータ制御装置においてベクトル制御（フィールド指向制御としても知られている）を適用することについて教示されている。このようなプリンタは、オフィスまたは家庭環境で使用され、一枚の紙にテキストまたは画像を印刷するスタンドアロンの装置である。このような装置は、基材に画像を印刷するために、テープ上に担持された溶融性インク材料を、テープから、インクを受領するように意図された基材に、選択的に転写するように設計され、かつ意図された、本発明の熱転写プリンタとは乖離している。本発明の熱転写プリンタはオフィスまたは家庭環境での使用には適していないが、使用期限やバーコードのような製品情報およびトレーサビリティ情報をＬＤＰＥフィルムのような包装材料へと印刷するために、包装ラインまたは組立ラインに本プリンタを組み込む形態の工業環境で使用されている。したがって、ＵＳ８，２２１，０１０の熱転写プリンタの改良点を追究している当業者が、ＵＳ２０１６／０３４２１２５の教示を参考とする動機付けはない。

好ましくは、供給側スプールには供給側エンコーダが設けられ、かつ巻取り側スプールには巻取り側エンコーダが設けられ、これらのエンコーダは位置情報を提供し、スプール駆動制御部がテープの張力、位置、および速度を制御する構成となるように、これらのエンコーダはスプール駆動制御部に接続されている。したがって、従来技術のステップ駆動方法において見受けられる階段状ステップによって生じる位置精度の損失が回避されることになる。従来技術に見受けられるような位置の不正確さによって、印刷不良や、場合によってはテープ切れを含む多くの問題が発生する。

さらに、好ましくは、プリントヘッドは、プリントヘッドを押し下げて、カウンタープレッシャ（対向圧）プラテン（圧盤）上に基材を押し付けることにより力を発生させるようにプリントヘッドを駆動するためのモータによって駆動され、モータはフィールド指向制御で駆動される。

本発明による装置の例示的な実施形態を表す図面を参照しながら、本発明について以下でさらに説明するが、これは特許請求の範囲に関して限定するものではない。

本発明による装置を示す。

単一の図面は、本発明による熱転写プリンタのいくつかの構成要素、とりわけ巻き出されて巻取り側スプール２へと巻き取られるテープを備える供給側スプール１を、概略的かつ機能的に示す。供給側スプール１から巻取り側スプール２への搬送時、テープ７はプリントヘッド１８を通過し、このプリントヘッド１８を駆動すると、インクがテープ７から基材９へと転写される。プラテン８は、プリントヘッド１８の作動中に基材９にカウンタープレッシャを与える。供給側スプール１の機能と巻取り側スプール２の機能とを逆にすることもできる。

テープ７は、ガイド３、４、５、６に沿って供給側スプール１から巻取り側スプール２へと案内される。

供給側スプール１および巻取り側スプール２の回転は供給側モータ１０および巻取り側モータ１１によって発生し、これらのモータは供給側スプール１および巻取り側スプール２を直接、またはベルト１４、１５と歯車１２、１３、１６、１７もしくはギアとからなるシステムによって駆動する。

供給側モータ１０および巻取り側モータ１１はスプール駆動制御部１９によって制御され、このスプール駆動制御部１９は、供給側スプール１および巻取り側スプール２上に存在するテープ７の量を考慮する。好ましくはこのために、供給側スプール１および巻取り側スプール２には、スプール駆動制御部１９に位置情報を提供する位置エンコーダ２０、２１が設けられている。それらのエンコーダ２０、２１は、スプール駆動制御部１９がテープの張力、位置、および速度を制御する構成となるようにスプール駆動制御部１９に接続されており、スプール駆動制御部１９は、フィールド指向制御を実施し、供給側モータ１０および巻取り側モータ１１のモータトルクを連続的かつ絶え間なく制御するように、供給側モータ１０および巻取り側モータ１１を駆動している。

本発明の別の態様によれば、プリントヘッド１８は、プリントヘッド１８を押し下げ、カウンタープレッシャプラテン８上に基材９を押し付けることにより力を発生させるようにプリントヘッド１８を駆動するためのモータ（図示せず）によって駆動され、プリントヘッド１８のモータはフィールド指向制御で駆動される。

本発明の装置に関する例示的な実施形態を参照しながら上記で本発明を説明してきたが、本発明はこの特定の実施形態に限定されるものではなく、また本発明から逸脱することなく、この特定の実施形態を様々な方法で変更することができる。したがって、説明してきたこの例示的な実施形態を使用することにより、添付の特許請求の範囲をこれに従って厳密に解釈しようとするものではない。本実施形態はむしろ、特許請求の範囲をこの例示的な実施形態に限定することを意図せず、添付の特許請求の範囲の文言を説明することのみを目的としている。したがって、本発明の保護範囲を添付の特許請求の範囲のみに従って解釈するものとし、その際、特許請求の範囲の文言が有し得る不明瞭性を、この例示的な実施形態を使用して解決するものとする。

本発明の第１の態様では、スプール駆動制御部は、供給側モータおよび巻取り側モータを駆動するフィールド指向制御を実施し、モータのモータトルクを連続的かつ絶え間なく制御するようにしており、供給側スプールには供給側エンコーダが設けられ、かつ巻取り側スプールには巻取り側エンコーダが設けられ、これらのエンコーダは位置情報を提供し、スプール駆動制御部がテープの張力、位置、および速度を制御する構成となるように、これらのエンコーダはスプール駆動制御部に接続されている。したがって、従来技術のステップ駆動方法において見受けられる階段状ステップによって生じる位置精度の損失が回避されることになる。従来技術に見受けられるような位置の不正確さによって、印刷不良や、場合によってはテープ切れを含む多くの問題が発生する。用語「モータ」は特に限定されず、すなわちモータを、永久磁石同期ＡＣモータまたは多相コイル同期モータなどの電動式としなければならない点で制限はあるものの、これをあらゆるタイプのモータとすることができる。フィールド指向制御自体は当業者に知られており、これについてさらに説明する必要はない。あえて説明するならば、「フィールド指向制御」では、複数のモータ入力電流を別々に調整して、固定子磁場と回転子磁場との間の個別の振幅と、個別の角度とを設定している。モータのトルクは、この固定子磁場と回転子磁場との間のこの角度およびそれらの振幅のサインに比例して変化する。回転子の位置を連続的に検知することにより、固定子コイルの電流を連続的に調整して必要なトルクを生成すると同時に、回転子磁場の移動（回転）に伴う位置の連続的変化をも考慮することができる。

本発明による装置を示す。

Claims

基材（９）に画像を印刷するために、テープ（７）上に担持される溶融性インク材料を、前記テープ（７）から、インクを受領するように意図された前記基材上に、選択的に転写する熱転写プリンタであって、前記プリンタは、前記テープ（７）用の供給側スプール（１）と、前記テープ（７）用の巻取り側スプール（２）と、前記供給側スプール（１）と前記巻取り側スプール（２）との間にあるプリントヘッド（１８）とを備え、前記供給側スプール（１）は供給側モータ（１０）によって駆動され、前記巻取り側スプール（２）は巻取り側モータ（１１）によって駆動され、前記プリンタが、前記テープ（７）が前記供給側スプール（１）から巻き出されて前記巻取り側スプール（２）へと巻き取られる構成となるように、前記供給側モータ（１０）および前記巻取り側モータ（１１）を駆動するよう構成されたスプール駆動制御部（１９）を備える、熱転写プリンタにおいて、前記スプール駆動制御部（１９）は、前記供給側モータ（１０）および前記巻取り側モータ（１１）を駆動するフィールド指向制御を実施し、前記モータのモータトルクを連続的かつ絶え間なく制御することを特徴とする、
熱転写プリンタ。
前記供給側スプール（１）には供給側エンコーダ（２０）が設けられており、前記巻取り側スプール（２）には巻取り側エンコーダ（２１）が設けられており、前記エンコーダ（２０、２１）は位置情報を提供し、前記エンコーダ（２０、２１）は、前記スプール駆動制御部（１９）が前記テープの張力、位置、および速度を制御する構成となるように、前記スプール駆動制御部（１９）に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の熱転写プリンタ。
前記プリントヘッド（１８）は、前記プリントヘッド（１８）を押し下げて、カウンタープレッシャプラテン（８）上に前記基材（９）を押し付けることにより力を発生させるように前記プリントヘッド（１８）を駆動するためのモータによって駆動され、前記モータはフィールド指向制御で駆動されることを特徴とする、請求項１または２に記載の熱転写プリンタ。