JP2021110557A - 張力検出装置、張力検出システム及びサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】連続体の張力を高精度に検出することができる張力検出装置、張力検出システム及びサーマルプリンタを提供することである。【解決手段】実施形態の張力検出装置は、基台と、支持部材と、連続体と、外力検出部と、張力検出部と、を持つ。支持部材は、前記基台に一端または両端が固定される。支持部材は、前記一端または前記両端に一体的に設けられた外力測定部位を有する。連続体は、前記支持部材の外周に巻かれて搬送される。外力検出部は、前記支持部材の前記外力測定部位に設けられる。外力検出部は、外力を検出する。張力検出部は、前記外力検出部の検出結果に基づいて前記連続体の張力を検出する。【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、張力検出装置、張力検出システム及びサーマルプリンタに関する。

従来、インクリボンを使って印字を行うサーマルプリンタがある。サーマルプリンタは、シート上でインクリボンにサーマルヘッドを圧接し発熱によりインクをシートに転写する。サーマルプリンタでは、環境温度の変化、印刷するパターン及び印刷速度などに応じてインクリボンに作用する張力を調整する。

ところで、連続体の張力を検出する張力検出装置がある。例えば、特許文献１では、張力検出装置は、ロールの外周に巻かれて搬送される連続体に作用する張力を検出する。張力検出装置は、支軸、ロール及び応力センサを備える。支軸の端部は、剛性支持部材に固定される。ロールは、支軸にベアリングを介して回転可能に支持される。応力センサは、支軸に設けた細孔内に埋設される。しかし、ロールと支軸との間にベアリングが設けられるため、連続体の張力を高精度に検出することができない場合がある。

例えば、特許文献２では、張力検出装置は、連続体を搬送するロールに加わる荷重から連続体の張力を検出する。張力検出装置は、荷重支持部、支持梁、固定部及び歪ゲージを備える。荷重支持部は、ロールの回転軸の荷重を支持する。荷重支持部には、ロールの回転軸を回転支持する軸受が設けられる。支持梁は、荷重支持部を支持する。支持梁は、ロールの回転軸に直角方向に軸心より等距離に２つ設けられる。固定部は、支持梁を固定する。歪ゲージは、支持梁の表面に付着される。しかし、ロールと支持梁との間に軸受が設けられるため、連続体の張力を高精度に検出することができない場合がある。

特許第５３９３９７５号公報 特開平５−１０８３６号公報

本発明が解決しようとする課題は、連続体の張力を高精度に検出することができる張力検出装置、張力検出システム及びサーマルプリンタを提供することである。

実施形態の張力検出装置は、基台と、支持部材と、連続体と、外力検出部と、張力検出部と、を持つ。支持部材は、前記基台に一端または両端が固定される。支持部材は、前記一端または前記両端に一体的に設けられた外力測定部位を有する。連続体は、前記支持部材の外周に巻かれて搬送される。外力検出部は、前記支持部材の前記外力測定部位に設けられる。外力検出部は、外力を検出する。張力検出部は、前記外力検出部の検出結果に基づいて前記連続体の張力を検出する。

一実施形態のサーマルプリンタを模式的に示す斜視図。 一実施形態のサーマルプリンタのカバーケースが取り外された状態を示す斜視図。 一実施形態のサーマルプリンタに用いられるインクリボンの搬送経路の一例を示す図。 一実施形態のサーマルプリンタの検出部の一例であるスリットセンサの構成を示す図。 一実施形態の第１スリットセンサの斜視図。 一実施形態の支持部材の固定状態を示す斜視図。 一実施形態の支持部材の斜視図。 図７のＶＩＩＩ矢視図。 図７のＩＸ矢視図。 一実施形態の歪ゲージの貼り付け部の説明図。 一実施形態の歪ゲージを含む回路の一例の説明図。 一実施形態の歪ゲージの測定値からインクリボンの張力への変換の説明図。 一実施形態のサーマルプリンタの全体システムを示す図。 一実施形態のサーマルプリンタのシステム構成を示すブロック図。 一実施形態のサーマルプリンタに用いられるインクリボンのリボン径の説明図。図１５（Ａ）は供給軸のリボン径が小径（巻取軸のリボン径が大径）の説明図。図１５（Ｂ）は供給軸のリボン径が中径（巻取軸のリボン径が中径）の説明図。図１５（Ｃ）は供給軸のリボン径が大径（巻取軸のリボン径が小径）の説明図。 一実施形態のサーマルプリンタに用いられる正転印加方向についての部分的なテーブルデータを示す線図。図１６（Ａ）はリボン径１〜４の説明図。図１６（Ｂ）はリボン径５〜７の説明図。 一実施形態のサーマルプリンタによる目標回転量の一例を示す線図。 一実施形態のサーマルプリンタによるインクリボンの目標搬送距離の説明図。 一実施形態の駆動制御部の制御の一例を示すフローチャート。 一実施形態の第１変形例の張力検出システムの構成例を示す図。 一実施形態の第２変形例の張力検出装置の構成例を示す図。

以下、実施形態の張力検出装置、張力検出システム及びサーマルプリンタを、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一又は類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。また、本願でいう「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。

図１から図２１を参照して、一実施形態について説明する。図１は、本実施形態のサーマルプリンタ１を模式的に示す斜視図である。例えば、サーマルプリンタ１は、インクリボンを用いてシートを印刷する熱転写プリンタである。

サーマルプリンタ１は、シート上に所定の画像を印刷し、画像が印刷されたシートを発行する。シートの一例として、ラベルロール紙が使用される。
図１に示すように、サーマルプリンタ１は、表示部２、操作部３、排出部４及びカバーケース５を備える。

例えば、表示部２は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置である。表示部２は、出力インタフェースとして動作し、文字や画像の表示を行う。また、表示部２は、入力インタフェースとして動作し、ユーザから指示の入力を受け付けてもよい。
操作部３は、ボタン等の既存の入力装置を用いて構成される。操作部３は、ユーザの指示をサーマルプリンタ１に入力する際にユーザによって操作される。例えば、操作部３は、印刷開始の指示の入力を受け付ける。
排出部４は、画像が印刷されたシートを排出する。
カバーケース５は、サーマルプリンタ１の内部構造を覆う。カバーケース５は、サーマルプリンタ１の筐体１０（図２参照）に対し着脱可能である。

図２は、本実施形態のサーマルプリンタ１のカバーケース５が取り外された状態を示す斜視図である。
図２に示すように、サーマルプリンタ１は、筐体１０と、シート１１（用紙）と、インクリボン１２（連続体）と、供給軸１３と、送りモータ１４（第１駆動部）と、巻取軸１５と、巻取モータ１６（第２駆動部）と、プラテンローラ１７と、搬送モータ１８（第３駆動部）と、サーマルヘッド１９と、ピンチローラ２０，２１（図３参照）と、支持部材３０と、歪ゲージ４０Ａ〜４０Ｄ（図１１参照、外力検出部）と、張力検出部４９（図１３参照）と、制御部５０と、を備える。

筐体１０は、サーマルプリンタ１の構成要素を収容する。筐体１０には、ヒンジ等によってカバーケース５（図１参照）が開閉自在に取り付けられる。排出部４は、筐体１０の前面側に開口する。以下、サーマルプリンタ１において排出部４が開口する側（前面側）を「フロント側」、フロント側とは反対側を「リア側」とする。

筐体１０は、支持部材３０を支持する基台１０ａを備える。基台１０ａは、筐体１０のフロント側に配置される。基台１０ａは、支持部材３０の一端を支持する第１側板１０ｂと、支持部材３０の他端を支持する第２側板１０ｃと、を備える。

シート１１は、帯状の用紙である。シート１１は、リール１１ａにロール状に巻回されることによってロール部１１Ｒを構成する。以下、シート１１のロール部１１Ｒを「シートロール１１Ｒ」という場合がある。シート１１は、シートロール１１Ｒから引き出されることによって搬送路に搬送される。

インクリボン１２は、テープ状のインクカートリッジである。インクリボン１２は、シート１１とともに、サーマルヘッド１９とプラテンローラ１７との間に挟持される（図３参照）。インクリボン１２のインクは、サーマルヘッド１９から与えられる熱によってシート１１に転写される。インクリボン１２は、支持部材３０の外周に巻かれて搬送される。

例えば、インクリボン１２は、片方にインク面を持つベースフィルムが前記インク面を外側にして巻かれた、外巻きのインクリボンである。図３は、外巻きインクリボン（インクリボン１２）の搬送経路の一例を示す図である。図３に示すように、供給軸１３には外巻きのインクリボン１２が装着される。なお、インクリボン１２は、内巻きインクリボンであってもよい。

供給軸１３は、インクリボン１２を送り出す軸である。供給軸１３には、インクリボン１２の一端が巻かれる。供給軸１３は、インクリボン１２の送り出し側に設けられる。供給軸１３は、送りモータ１４の駆動により回転する。供給軸１３には、インクリボン１２のロール部１２Ｒがセットされる。以下、インクリボン１２のロール部１２Ｒを「リボンロール１２Ｒ」という場合がある。

図２に示すように、送りモータ１４は、供給軸１３を駆動するモータである。送りモータ１４の回転方向は、直流駆動電流の方向により制御される。例えば、送りモータ１４は、ＤＣ（直流）モータである。送りモータ１４は、供給軸１３を正逆回転させることが可能である。ここで、正転とは、第２側板１０ｃから見た軸回りで時計回り方向を意味する（図３参照）。逆転とは、正転とは逆方向を意味する。インクリボン１２は、正転により供給軸１３から巻取軸１５へ搬送される。

例えば、送りモータ１４は、供給軸１３を直接駆動する。送りモータ１４の回転方向は、供給軸１３の回転方向と同じに設定される。送りモータ１４は、供給軸１３と同軸に連結された第１シャフト１４ａを備える。第１シャフト１４ａには、第１スリットセンサ２３が取り付けられている（図４参照）。なお、送りモータ１４の駆動力は、ギア及びベルト等を介して供給軸１３に伝達されてもよい。

巻取軸１５は、インクリボン１２を巻き取る軸である。巻取軸１５には、インクリボン１２の他端が巻かれる。巻取軸１５は、インクリボン１２の巻き取り側に設けられる。巻取軸１５は、供給軸１３よりもフロント側に設けられる。巻取軸１５は、巻取モータ１６の駆動により回転する。

巻取モータ１６は、巻取軸１５を駆動するモータである。巻取モータ１６の回転方向は、直流駆動電流の方向により制御される。例えば、巻取モータ１６は、ＤＣモータである。巻取モータ１６は、巻取軸１５を正逆回転させることが可能である。インクリボン１２は、正転により巻取軸１５に巻き取られる。これにより、インクリボン１２はリボンロール１２Ｒから引き出される。

例えば、巻取モータ１６は、巻取軸１５を直接駆動する。巻取モータ１６の回転方向は、巻取軸１５の回転方向と同じに設定される。巻取モータ１６は、巻取軸１５と同軸に連結された第２シャフト１６ａを備える。第２シャフト１６ａには、第２スリットセンサ２４が取り付けられている（図４参照）。なお、巻取モータ１６の駆動力は、ギア及びベルト等を介して巻取軸１５に伝達されてもよい。

図４は、サーマルプリンタ１の検出部の一例であるスリットセンサ２３，２４の構成を示す図である。図４においては、紙面右側をフロント側、紙面左側をリア側とする。
スリットセンサ２３，２４は、複数（例えば本実施形態では２つ）設けられる。複数のスリットセンサ２３，２４は、第１スリットセンサ２３及び第２スリットセンサ２４である。第１スリットセンサ２３は、サーマルプリンタ１のリア側に配置される。第２スリットセンサ２４は、サーマルプリンタ１のフロント側に配置される。

第１スリットセンサ２３は、第１シャフト１４ａの下方に配置される。第１シャフト１４ａの端部には、第１ギア２５を介して第１スリット円盤２６が連結される。第１スリット円盤２６は、第１スリット円盤２６の外周に沿って配置された複数の第１スリット孔２６ａを有する。各第１スリット孔２６ａの周方向の長さは、それぞれ同じ大きさである。

図５は、第１スリットセンサ２３の斜視図である。例えば、第１スリットセンサ２３は、Ｕ字状を有する。第１スリットセンサ２３は、第１スリット円盤２６の外周部を挟んで対向する第１アーム２３ａ及び第２アーム２３ｂを備える。例えば、第１アーム２３ａの先端には、ＬＥＤ等の発光素子２３ｃが設けられる。例えば、第２アーム２３ｂの先端には、フォトダイオード等の受光素子２３ｄが設けられる。発光素子２３ｃからの光は、第１スリット孔２６ａにより透過し、透過光を受光素子２３ｄが受光する。あるいは、発光素子２３ｃからの光は、周方向に隣り合う２つの第１スリット孔２６ａの間の盤面により遮蔽される。

第１スリットセンサ２３は、第１スリット円盤２６の径で決まる周速度に対応するパルス信号を出力する。例えば、第１スリットセンサ２３は、受光素子２３ｄの受光、遮蔽をそれぞれハイ、ローのパルス信号にエンコードする機能を有する。第１スリットセンサ２３は、前記ハイ、ローを示す信号を制御部５０へ送る（図１４参照）。

図４に示すように、第２スリットセンサ２４は、第２シャフト１６ａの下方に配置される。第２シャフト１６ａの端部には、第２ギア２７を介して第２スリット円盤２８が連結される。第２スリット円盤２８は、第２スリット円盤２８の外周に沿って配置された複数の第２スリット孔２８ａを有する。第２スリット孔２８ａの数は、第１スリット孔２６ａの数とは異なる。第２スリット孔２８ａは、第２スリット円盤２８の回転中心を挟んで第２スリット円盤２８の側面上で互いに対称に２つ設けられる。

第２スリットセンサ２４は、第１スリットセンサ２３と同様の構成を有するため、その詳細説明は省略する。第１スリットセンサ２３及び第２スリットセンサ２４は、仕切り壁１０ｄによってリボンロール１２Ｒ等と隔てられる（図１参照）。第２スリットセンサ２４は、所定の信号を制御部５０へ送る（図１４参照）。

図３に示すように、プラテンローラ１７は、シートロール１１Ｒを引き出すためのローラである。プラテンローラ１７は、シート搬送路１１Ｌの途中に設けられる。プラテンローラ１７は、サーマルヘッド１９に対向する。プラテンローラ１７は、インクリボン１２とシート１１とを圧接する。プラテンローラ１７は、搬送モータ１８の駆動により回転する（図２参照）。

図２に示すように、搬送モータ１８は、プラテンローラ１７を駆動するモータである。例えば、搬送モータ１８は、ステッピングモータである。例えば、搬送モータ１８は、プラテンローラ１７を直接駆動する。なお、搬送モータ１８の駆動力は、ギア及びベルト等を介してプラテンローラ１７に伝達されてもよい。

図３に示すように、サーマルヘッド１９は、供給軸１３の正転で繰り出されたインクリボン１２のインクをシート１１上に熱転写する。サーマルヘッド１９は、プラテンローラ１７の上方に配置される。サーマルヘッド１９は、プラテンローラ１７と対向する。サーマルヘッド１９は、上方から下方に向かってプラテンローラ１７に当たるように付勢されている。サーマルヘッド１９は、搬送されたシート１１にインクリボン１２を用いることによって印刷する。サーマルヘッド１９は、サーマルヘッド１９とプラテンローラ１７との間を搬送されるシート１１をプラテンローラ１７に押し付ける。

サーマルヘッド１９は、一列に配置された複数の発熱素子（不図示）を有する。発熱素子は、電力の印加によって発熱する。サーマルヘッド１９は、複数の発熱素子に選択的に電力を印加することで発熱素子を発熱させる。サーマルヘッド１９は、発熱素子の発熱によりインクリボン１２のインクを溶融あるいは昇華させてシート１１にインクを転写して印刷する。

例えば、ピンチローラ２０，２１は、シートロール１１Ｒから引き出されたシート１１を案内するローラ（ガイドローラ）である。ピンチローラ２０，２１は、プラテンローラ１７のシート搬送方向上流側に設けられる。例えば、サーマルプリンタ１は、ピンチローラ２０，２１のシート搬送方向上流側に、シート１１が伸びた瞬間にかかる衝撃をやわらげるためのダンパ２２を備えてもよい。

図６は、本実施形態の支持部材３０の固定状態を示す斜視図である。
図６に示すように、支持部材３０は、インクリボン１２の幅方向（インクリボン１２の搬送方向と直交する方向）に延びる棒状を有する。支持部材３０は、基台１０ａに両端が固定される。支持部材３０は、両端に一体的に設けられた外力測定部位３１Ａ，３１Ｂを有する。

以下、支持部材３０に対し外力Ｆが作用する側に設けられた外力測定部位３１Ａを「第１外力測定部位３１Ａ」、支持部材３０に対し外力Ｆが作用する側とは反対側（第１外力測定部位３１Ａとは反対側）に設けられた外力測定部位３１Ｂを「第２外力測定部位３１Ｂ」とする。第１外力測定部位３１Ａは、支持部材３０の両端のフロント側に設けられる。第２外力測定部位３１Ｂは、支持部材３０の両端のリア側に設けられる。

図７は、支持部材３０の斜視図である。図８は、図７のＶＩＩＩ矢視図である。図８は、支持部材３０をフロント側から見た図に相当する。図９は、図８のＩＸ矢視図である。図９は、支持部材３０を上方から見た図に相当する。
図７に示すように、支持部材３０は、柱部３２と、梁部３３Ａ，３３Ｂと、第１連結部３４と、第１端部３５と、第２連結部３６と、第２端部３７と、を備える。柱部３２、梁部３３Ａ，３３Ｂ、第１連結部３４、第１端部３５、第２連結部３６及び第２端部３７は、同一の部材で一体に形成される。

柱部３２は、インクリボン１２（図６参照）の幅方向に延びる円柱状を有する。図６に示すように、柱部３２は、水平に延びている。柱部３２の軸方向の長さは、インクリボン１２の幅方向の長さよりも大きい。

図７に示すように、梁部３３Ａ，３３Ｂは、柱部３２と同一の部材で梁状に形成される。梁部３３Ａ，３３Ｂは、柱部３２の軸方向に延びる矩形板状を有する。梁部３３Ａ，３３Ｂは、柱部３２の軸方向に長手を有する。梁部３３Ａ，３３Ｂは、柱部３２の外径と同じ大きさの短手を有する（図８参照）。梁部３３Ａ，３３Ｂの短手は、垂直に延びている。梁部３３Ａ，３３Ｂは、柱部３２の外径よりも小さい厚みを有する（図９参照）。梁部３３Ａ，３３Ｂの厚みは、水平と略平行である。梁部３３Ａ，３３Ｂは、外力測定部位３１Ａ，３１Ｂを厚み方向の両面に有する。梁部３３Ａ，３３Ｂは、柱部３２の両端に形成される。以下、柱部３２の一端に形成された梁部３３Ａを「第１梁部３３Ａ」、柱部３２の他端に形成された梁部３３Ｂを「第２梁部３３Ｂ」とする。

第１連結部３４は、支持部材３０の一端に設けられる。第１連結部３４は、第１梁部３３Ａと第１端部３５とを連結する。第１連結部３４は、柱部３２と同軸に配置される。第１連結部３４は、柱部３２と同じ外径の円柱状を有する。

第１端部３５は、支持部材３０の一端に設けられる。第１端部３５は、柱部３２と同軸に配置される。第１端部３５は、断面Ｄ字状を有する。柱部３２の軸方向から見て、第１端部３５は、Ｄ字状を有する。柱部３２の軸方向から見て、第１端部３５は、第１連結部３４の外形内に配置される。

第２連結部３６は、支持部材３０の他端に設けられる。第２連結部３６は、第２梁部３３Ｂと第２端部３７とを連結する。第２連結部３６は、柱部３２と同軸に配置される。第２連結部３６は、柱部３２と同じ外径の円板状を有する円板部３６ａと、基台１０ａ（図６参照）を係合するための係合部３６ｂと、柱部３２と同じ外径の円柱状を有する円柱部３６ｃと、を備える。係合部３６ｂは、円板部３６ａと円柱部３６ｃとの間に配置される。

第２端部３７は、支持部材３０の他端に設けられる。第２端部３７は、柱部３２と同軸に配置される。第２端部３７は、柱部３２の軸方向に延びる円柱状を有する。第２端部３７は、軸方向外側に凸の半球状を有する。第２端部３７の外径は、円柱部３６ｃの外径よりも小さい。柱部３２の軸方向から見て、第２端部３７は、第２連結部３６の円柱部３６ｃの外形内に配置される。

図１０は、本実施形態の歪ゲージ（図１０の例では第１ゲージ４０Ａ）の貼り付け部の説明図である。図１１は、歪ゲージ４０Ａ〜４０Ｄを含む回路の一例の説明図である。
図１０に示すように、歪ゲージ４０Ａは、支持部材３０の外力測定部位３１Ａに設けられる。歪ゲージ４０Ａは、外力測定部位３１Ａに作用する歪を検出する。

歪ゲージ４０Ａは、外力測定部位３１Ａの伸縮に比例して伸縮し抵抗値が変化する抵抗体４１と、抵抗体４１に接続されたリード線４２と、を備える。
例えば、抵抗体４１は、金属配線パターンである。抵抗体４１は、保護膜４３で覆われる。歪ゲージ４０Ａは、抵抗体４１の抵抗値の変化によりひずみを測定する。歪ゲージ４０Ａは、リード線４２を介して張力検出部４９に接続される（図１１参照）。なお、他の歪ゲージ４０Ｂ〜４０Ｄは、歪ゲージ４０Ａと同様の構成を有するため、その詳細説明は省略する。

例えば、歪ゲージ４０Ａ〜４０Ｄは、２ゲージ法で配置される。例えば、歪ゲージ４０Ａ〜４０Ｄの結線法は、リード線４２の温度影響を消去するために温度補償有りの補法として、２アクティブゲージ法を採用してもよい。

歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃは、支持部材３０の両端（図７参照、第１梁部３３Ａ及び第２梁部３３Ｂ）の表面に取り付けられる。インクリボン１２は、支持部材３０（柱部３２）の外周に巻かれて搬送される（図６参照）。図６に示すように、インクリボン１２は、柱部３２のフロント側に直に接触する。支持部材３０に巻きかけ搬送されるインクリボン１２の張力に起因して、柱部３２はフロント側から荷重Ｆ（外力）を受ける。これにより、第１梁部３３Ａ及び第２梁部３３Ｂには荷重が作用する。すると、第１梁部３３Ａ及び第２梁部３３Ｂが変形し、この変形が歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃによって検出される。第１梁部３３Ａ及び第２梁部３３Ｂの変形は、インクリボン１２に作用する張力を反映したものであるから、歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃの検出結果に基づいてインクリボン１２の張力を検出することができる。

図１１に示すように、歪ゲージは各抵抗体４０Ａ〜４０Ｄの少なくとも一つ（例えば本実施形態では２つ）に該当する。４つの抵抗体４０Ａ〜４０Ｄを、それぞれ第１抵抗体４０Ａ、第２抵抗体４０Ｂ、第３抵抗体４０Ｃ及び第４抵抗体４０Ｄとする。４つの抵抗体４０Ａ〜４０Ｄは、ブリッジ回路４５の各抵抗要素を構成するように接続される。ブリッジ回路４５の出力は、増幅回路４６及びＡ／Ｄ変換部４７などを介して、制御部５０に送られる（図１４参照）。本実施形態では、第１抵抗体４０Ａが歪ゲージに該当し第１ゲージ４０Ａと記載されることがある。同様に、第３抵抗体４０Ｃも別の歪ゲージに該当し第３ゲージ４０Ｃと記載されることがある。

第１ゲージ４０Ａは、第１梁部３３Ａ及び第２梁部３３Ｂの第１外力測定部位３１Ａにそれぞれ設けられる（図６参照）。第１ゲージ４０Ａは、支持部材３０の両端のフロント側に設けられる。
第３ゲージ４０Ｃは、第１梁部３３Ａ及び第２梁部３３Ｂの第２外力測定部位３１Ｂにそれぞれ設けられる（図６参照）。第３ゲージ４０Ｃは、支持部材３０の両端のリア側に設けられる。第３ゲージ４０Ｃは、第１梁部３３Ａ及び第２梁部３３Ｂの厚み方向において第１ゲージ４０Ａとは反対側に設けられる。
第２抵抗体４０Ｂ及び第４抵抗体４０Ｄは、不図示のブリッジボックスに設けられる。

例えば、支持部材３０に荷重Ｆ（図６参照）が作用すると、第１ゲージ４０Ａは伸長して抵抗値が増大する。一方、第３ゲージ４０Ｃは圧縮させられて抵抗値が減少する。ここで、各抵抗体４１（第１抵抗体から第４抵抗体）に生じる歪み量をそれぞれｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４、ゲージ率をＫｓ、ブリッジ電圧をＥとする。すると、ブリッジ回路４５の出力電圧Ｖは、以下の式（１）で算出される。
Ｖ＝（Ｋｓ×Ｅ／４）×｛（ｅ１−ｅ２）＋（ｅ３−ｅ４）｝ ・・・（１）

上記式（１）より、ブリッジ回路４５の出力電圧Ｖは、荷重Ｆが作用する方向における支持部材３０への剪断応力に相当する出力電圧が、ある程度増幅されて出力される。前記剪断応力は、支持部材３０の弾性限度内で荷重Ｆの大きさに対応する。

例えば、各抵抗体４１の温度係数はそれぞれ同じであることが好ましい。この場合、上記のブリッジ回路４５は、温度の影響を除外した温度補償機能をも発揮する。

上述のように、支持部材３０がインクリボン１２から圧力を受けると、支持部材３０の梁部３３Ａ，３３Ｂがたわむ。支持部材３０の梁部３３Ａ，３３Ｂがたわむと、歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃが歪み量を検出する。歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃは、検出した歪み量（測定値）を電圧として出力する。この電圧は、支持部材３０の梁部３３Ａ，３３Ｂのたわみ量と相関的な関係にある。したがって、予め電圧と変位量との関係式を求めておくことにより、たわみ量の絶対値を求めることが可能となる。

張力検出部４９は、歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃの検出結果に基づいてインクリボン１２の張力を検出する。張力検出部４９は、インクリボン１２の張力の検出結果を制御部５０へ送る（図１４参照）。

図１２は、歪ゲージの測定値からインクリボン１２の張力への変換の説明図である。図１２は、支持部材３０の軸方向の他端側（第２端部３７側）から見た図に相当する。
図１２において、符号Ｔ１はインクリボン１２に対し支持部材３０側からプラテンローラ１７側に向かって作用する張力（以下「第１リボン張力」ともいう。）、符号Ｔ２はインクリボン１２に対し支持部材３０側から巻取軸１５に向かって作用する張力（以下「第２リボン張力」ともいう。）、符号Ｆは支持部材３０がインクリボン１２から受ける圧力（以下「リボン外力」ともいう。）、符号Ａ１は第１リボン張力Ｔ１に沿う仮想線と支持部材３０の軸心を通る仮想水平線とのなす角度（以下「第１角度」ともいう。）、符号Ａ２は第２リボン張力Ｔ２に沿う仮想線と仮想水平線とのなす角度（以下「第２角度」ともいう。）を示す。

リボン外力Ｆは、以下の式（２）で算出される。
Ｆ＝Ｔ１ｃｏｓＡ１＋Ｔ２ｃｏｓＡ２ ・・・（２）
上記式（２）において、リボン外力Ｆは、歪ゲージの測定値に対応する。

第１リボン張力Ｔ１が第２リボン張力Ｔ２とつり合う場合、以下の式（３）を満たす。
Ｔ１＝Ｔ２ ・・・（３）
したがって、上記式（２）、（３）に基づいて、歪ゲージの測定値をインクリボン１２の張力へ変換することができる。

例えば、張力検出部４９は、インクリボン１２の張力を常時検出する。インクリボン１２の張力の検出結果は、制御部５０へ送られる（図１４参照）。例えば、インクリボン１２の張力の検出結果は、巻取軸１５の駆動制御の入力情報として利用する。例えば、制御部５０は、連続搬送されつつ巻取軸１５に巻き取られるインクリボン１２に作用する張力を一定に保つためのフィードバック制御を行う。これにより、処理済のインクリボン１２の巻取軸１５への巻き取り品位を、インクリボン１２の中心側から外周側にかけて一定にすることができる。

図１２に示すように、プラテンローラ１７を通過したインクリボン１２は、支持部材３０の外周に巻かれた後、巻取軸１５に直接巻き取られる。この場合、インクリボン１２の巻き取り量により、インクリボン１２の搬送角度が変化するため、インクリボン１２の張力が変化する。例えば、インクリボン１２の張力の変化を検出するために、インクリボン１２の搬送角度を検出するセンサ（例えば光学センサ）を設けてもよい。例えば、巻取軸１５の回転数を検出することにより、インクリボン１２の搬送角度を推定してもよい。これにより、インクリボン１２の搬送角度の変化に起因するずれ量を補正してもよい。

図１３は、一実施形態のサーマルプリンタ１の全体システムを示す図である。
図３に示すように、制御部５０は、動作生成部５１、送りモータ制御部５２、巻取モータ制御部５３、搬送モータ制御部５４及びヘッド制御部５５を備える。
動作生成部５１は、張力検出部４９の検出結果に基づいて送りモータ１４、巻取モータ１６及び搬送モータ１８（図１４参照）の駆動指令を生成する。動作生成部５１は、生成した駆動指令を送りモータ制御部５２、巻取モータ制御部５３及び搬送モータ制御部５４へ送る。

送りモータ制御部５２、巻取モータ制御部５３及び搬送モータ制御部５４は、駆動制御部５６を構成する（図１４参照）。
送りモータ制御部５２は、送りモータ１４を制御する。例えば、送りモータ制御部５２は、動作生成部５１から送られた送りモータ１４の駆動指令に基づいて、送りモータ１４を制御する。
巻取モータ制御部５３は、巻取モータ１６を制御する。例えば、巻取モータ制御部５３は、動作生成部５１から送られた巻取モータ１６の駆動指令に基づいて、巻取モータ１６を制御する。
搬送モータ制御部５４は、搬送モータ１８を制御する。例えば、搬送モータ制御部５４は、動作生成部５１から送られた搬送モータ１８の駆動指令に基づいて、搬送モータ１８を制御する。
ヘッド制御部５５は、サーマルヘッド１９を制御する。例えば、ヘッド制御部５５は、サーマルヘッド１９の印加電圧（発生熱量）を制御する。

例えば、動作生成部５１は、任意のタイミングで送りモータ１４及び巻取モータ１６の変数を算出する。例えば、上記算出のタイミングは、印刷開始から熱転写開始までの間でもよい。または、上記算出のタイミングは、熱転写中でもよいし、電源投入直後でもよい。

図１４は、一実施形態のサーマルプリンタ１のシステム構成を示すブロック図である。
駆動制御部５６は、送りモータ制御部５２、巻取モータ制御部５３及び搬送モータ制御部５４を含む（図１３参照）。
駆動制御部５６は、インクリボン１２に張力を与えてインクリボン１２の搬送を制御する。例えば、駆動制御部５６は、供給軸１３のロール部の量（残りリボン量）及び巻取軸１５のロール部の量（使用済みのリボン量）によらず、インクリボン１２に一定の張力を与える。例えば、駆動制御部５６には、ＬＳＩ（ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）が用いられる。

例えば、駆動制御部５６は、速度プロファイルテーブルからの印加方向、電流値及び時間を受けて巻取モータ１６及び送りモータ１４を駆動する。例えば、駆動制御部５６は、ヘッド制御部５５の印字データに基づいて、インクリボン１２の張力が一定になるよう巻取モータ１６の駆動電流を予め補正（予備補正）しておく。例えば、駆動制御部５６は、張力検出部４９の検出結果に基づいて、インクリボン１２の張力が一定になるよう送りモータ１４及び巻取モータ１６の駆動電流を変更する。

制御部５０は、ＣＰＵ６０（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、不揮発性のＲＯＭ６１（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及び揮発性のＲＡＭ６２（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。ＣＰＵ６０、ＲＯＭ６１及びＲＡＭ６２は、互いに共同して制御部５０を構成する。

例えば、ＲＯＭ６１は、スリットセンサに関する情報を予め保持している。例えば、ＲＯＭ６１は、第１スリットセンサ２３及び第２スリットセンサ２４に関する各種情報を予め保持している。ＲＯＭ６１は、テーブルデータ、ファームウェア、及びアプリケーションプログラムを記憶する。

例えば、テーブルデータは、速度プロファイルテーブルである。例えば、速度プロファイルテーブルは、巻取モータ１６へ印加される直流駆動電流の電流値、時間からなる目標回転量を印加の方向別に保持する。例えば、速度プロファイルテーブルは、送りモータ１４へ印加される直流駆動電流の電流値、時間からなる他の目標回転量を印加の方向別に保持する。

ＲＡＭ６２は、作業領域用である。ＲＡＭ６２は、操作部３を介して設定されたインクリボン１２の種類などの情報を記憶する。操作部３は、各種のキーやボタンを持つ。操作部３は、ユーザがセットしたインクリボン１２の情報をＲＡＭ６２へ登録する。

制御部５０は、サーマルプリンタ１の全体制御を司る。制御部５０は、スリットセンサ２３、２４の出力により、それぞれスリット円盤２６、２８（図４参照）の回転速度を測定する。例えば、制御部５０は、第１スリットセンサ２３について、１つの第１スリット孔２６ａを一本の光軸が通過するために要する時間を測定する。あるいは、制御部５０は、一定時間内にこの光軸が何回第１スリット孔２６ａを通過したかをカウントする。このカウントにより、制御部５０は、第１スリット円盤２６の周速度を得る。制御部５０は、ＲＯＭ６１からの各種定数を第１スリット円盤２６の周速度に乗算する等して、送りモータ１４の角速度（供給軸１３の角速度）を計算する。制御部５０は、供給軸１３が止まっているか回っているかといった回転状態や回転方向を得る。

制御部５０は、巻取モータ１６の角速度（巻取軸１５の角速度）を求めてもよい。制御部５０は、ユーザがインクリボン１２をサーマルプリンタ１に設置した後、リセット時や起動時に設置されたインクリボン１２の残量を自動的に検出してもよい。

制御部５０は、ＲＡＭ６２からの情報が示すインクリボン１２に張力がかかる一方向の送りモータ１４の目標回転量及び巻取モータ１６の目標回転量を抽出する。制御部５０は、送りモータ１４の目標回転量及び巻取モータ１６の目標回転量に基づいて、送りモータ１４及び巻取モータ１６を制御する。

サーマルプリンタ１は、表示部２の表示を制御するための表示制御部６３と、シート１１のジャムや頭出しをするためのシート検出センサ６４と、インクリボン１２の終端に設けられた銀の膜体を検出するリボンエンドセンサ６５と、各種センサ用のＩ／Ｏポート６６と、印字データをネットワーク接続されたパソコンから受信する通信インタフェース部６７（通信Ｉ／Ｆ）と、バス６８と、を備える。

リボンエンドセンサ６５は、インクリボン１２のインク面へ光を当て、その反射光を検知する。リボンエンドセンサ６５は、非反射が連続した後、銀の膜体による反射を検知する。
歪ゲージ４０Ａ〜４０Ｄは、張力検出部４９に接続される。張力検出部４９からの出力信号は、他の信号とともにインクリボン１２の搬送制御に利用される。

以下、サーマルプリンタ１を手動で操作する場合の一例を説明する。
例えば、サーマルプリンタ１に対してシートロール１１Ｒがセットされる。例えば、ユーザが外巻きのインクリボン１２をセットする。
制御部５０は、表示部２にインクリボン１２の種類などの情報の入力を促す旨を表示させる。ユーザ操作により、操作部３は「リボン種類○○」を設定される。次にユーザ操作により、サーマルプリンタ１は印字速度を読み込む。サーマルプリンタ１は、印刷されるべきデータを図示しないケーブル等を介してパソコン等より受信する。制御部５０は、印字処理に先立って各モータへの速度プロファイルを取得する。

上述の通り、送りモータ１４、巻取モータ１６は、それぞれＤＣモータである。そのため、制御部５０は、印字速度に応じてインクリボン１２の残量にかかわりなくインクリボン１２の搬送距離を一定に保つように速度プロファイルを取得する。

図１５は、一実施形態のサーマルプリンタ１に用いられるインクリボン１２のリボン径の説明図である。図１５（Ａ）は供給軸１３のリボン径が小径（巻取軸１５のリボン径が大径）の説明図である。図１５（Ｂ）は供給軸１３のリボン径が中径（巻取軸１５のリボン径が中径）の説明図である。図１５（Ｃ）は供給軸１３のリボン径が大径（巻取軸１５のリボン径が小径）の説明図である。

図１５に示すように、インクリボン１２は、リボン径にかかわらず一定の搬送距離を維持する。制御部５０は、図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）の各状況においてそれぞれインクリボン１２の搬送距離が一定になるように供給軸１３及び巻取軸１５を制御する。例えば、巻取モータ１６は、インクリボン１２を軽く引っ張る程度の大きさの回転駆動力を発生させる。制御部５０は、インクリボン１２が張った状態でインクリボン１２を走行させる。制御部５０は、ＤＣモータの駆動電流値や駆動時間を変えながらインクリボン１２に張力を与えつつ、インクリボン１２の搬送距離を一定に保つように制御する。

最初に、制御部５０は、リア側の供給軸１３の速度プロファイルを取得する。制御部５０は、リア側の動作モードのデータを取得する。例えば、速度プロファイルテーブルの全体から供給軸１３についての全ての速度プロファイルがＲＡＭ６２の決められた領域に展開される。制御部５０は、ＲＡＭ６２から予め設定されたインクリボン１２の種類情報を読む。制御部５０は、駆動制御部５６に供給軸１３の駆動指令を送る。駆動制御部５６は、供給軸１３を回転させ、インクリボン１２を繰り出す。

巻取モータ１６は、送りモータ１４と共同してインクリボン１２に張力を与える。ここで、張力とは、インクリボン１２の巻き取りのための引張力、及び供給側（送りモータ１４）が巻取り側と逆方向に回転するバックテンションを意味する。例えば、駆動制御部５６は、巻取り方向の引張力が、その逆方向のバックテンションよりもやや大きくなるように巻取モータ１６及び送りモータ１４を制御する。

速度プロファイルテーブルは、駆動電流の印加方向、電流値及び駆動時間を持つ複数の速度プロファイルを有する。速度プロファイルテーブルは、巻取モータ１６用の複数の速度プロファイルを保持する。速度プロファイルテーブルは、巻取軸１５のリボン径毎及び印字速度毎に複数の速度プロファイルを保持する。ここで、印字速度とは、サーマルヘッド１９がシート１１に印字する速度を意味する。また、速度プロファイルテーブルは、供給軸１３のリボン径毎及び印字速度毎に送りモータ１４用の複数の速度プロファイルを保持する。

以下、制御部５０が供給軸１３を正転させる例について説明する。
図１６は、本実施形態のサーマルプリンタ１に用いられる正転印加方向についての部分的なテーブルデータを示す線図である。図１６（Ａ）は、リボン径１〜４の説明図である。図１６（Ｂ）は、リボン径５〜７の説明図である。
図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）に示すように、テーブルデータには、印字速度毎及びリボン径毎に速度プロファイル０１１等、複数のリボンプロファイルが格納されている。ここで、印字速度ｉｐｓ（ｉｎｃｈ ｐｅｒ ｓｅｃ）とは、例えば１秒当たりに印字される距離をインチで表した単位を意味する。「速度１」等は、例えば３ｉｐｓ、５ｉｐｓ、…１４ｉｐｓなどに相当する。「リボン径１」等は、例えばφ３０、φ４０、φ５０…φ１００などに相当する。

図１６（Ａ）中の複数の速度プロファイルのうち、例えば「リボン径１」、「速度１」についての速度プロファイル０１１の具体値を図１７に示す。
図１７に示すように、速度プロファイルには、正転方向にどれだけの電流値でどれだけの時間駆動するかという情報が時系列に順番に記述されている。

図１８は、インクリボン１２の目標搬送距離の説明図である。図１８の斜線により表された総面積は、インクリボン１２の目標搬送距離を表す。図１８において、２つの時間ｔ（例えば時間ｔ１と時間ｔ２）の間は、一速度の指令区間である。一速度の指令区間は、図１７の例えば１２分割の時間区間に相当する。

例えば、制御部５０は、供給軸１３のリボン径を第１スリットセンサ２３の出力から求める。例えば、制御部５０は、第１スリット円盤２６の一定期間内の回転数を求め、この回転数からリボン径を求める。例えば、制御部５０は、リボン径と、予めユーザ設定された印字速度とによって、駆動電流値及びその駆動時間をＲＡＭ６２に書く。

例えば、制御部５０は、フロント側の巻取軸１５についての正転の速度プロファイルを上記供給軸１３の例と同じように取得する。例えば、制御部５０は、印字では供給軸１３を逆転方向に回して巻取軸１５は正転方向に回してテンションを張った状態を保ちながらインクリボン１２を送る。

例えば、制御部５０は、搬送モータ１８、ピンチローラ２０，２１を回し、シート検出センサ６４の出力によりシート１１の頭出しを行う。インクリボン１２及びシート１１は、サーマルヘッド１９とプラテンローラ１７との間に挟まれる。サーマルヘッド１９は、シート１１に対し印字を行う。印字されたシート１１は、排出部４から排出される。

例えば、制御部５０は、更にインクリボン１２を搬送させる。例えば、制御部５０は、リボンエンドセンサ６５によりリボン終端を検出すると、送りモータ１４、巻取モータ１６及び搬送モータ１８を止める。例えば、制御部５０は、表示部２に要交換を知らせるメッセージを表示させる。

以下、サーマルプリンタ１の駆動制御部５６の処理の流れの一例について説明する。
図１９は、一実施形態の駆動制御部５６の制御の一例を示すフローチャートである。例えば、駆動制御部５６は、印字開始から印字終了まで各モータ１４，１６を制御する。例えば、駆動制御部５６は、速度プロファイルに基づいて、各モータ１４，１６を制御する。

巻取モータ１６の制御の一例について説明する。
まず、巻取モータ１６の動作生成シーケンスを実行する（図１９のステップＳ１）。例えば、ステップＳ１では、巻取モータ１６の速度プロファイルを取得する。
ステップＳ１の次に、巻取モータ１６を制御する（図１９のステップＳ２）。
ステップＳ２の次に、インクリボン１２が所定の張力を有するか否かを判定する（図１９のステップＳ３）。

インクリボン１２が所定の張力を有する場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、巻取モータ１６の駆動電流を一定に維持する。
一方、インクリボン１２が所定の張力を有しない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、巻取モータ１６の駆動電流を変更する。例えば、インクリボン１２が所定の張力未満の場合、巻取モータ１６の駆動電流を増加する。例えば、インクリボン１２が所定の張力以上の場合、巻取モータ１６の駆動電流を減少する。

送りモータ１４の制御の一例について説明する。
まず、送りモータ１４の動作生成シーケンスを実行する（図１９のステップＳ１１）。例えば、ステップＳ１１では、送りモータ１４の速度プロファイルを取得する。
ステップＳ１１の次に、送りモータ１４を制御する（図１９のステップＳ１２）。
ステップＳ１２の次に、インクリボン１２が所定の張力を有するか否かを判定する（図１９のステップＳ１３）。

インクリボン１２が所定の張力を有する場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、送りモータ１４の駆動電流を一定に維持する。
一方、インクリボン１２が所定の張力を有しない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、送りモータ１４の駆動電流を変更する。例えば、インクリボン１２が所定の張力未満の場合、送りモータ１４の駆動電流を減少する。例えば、インクリボン１２が所定の張力以上の場合、送りモータ１４の駆動電流を増加する。

以下、実施形態の支持部材３０を利用してインクリボン１２の弛みを評価する手順の一例について説明する。
まず、実際に計測を行う前に、支持部材３０の感度合わせ及び零点調整を行う。支持部材３０が何も接触していない状態で歪ゲージの出力をＡ／Ｄ変換部４７などを介して取り込んだ値を零データとして読み取る。この値を記録して以降の零補正に用いる。

次に、巻取モータ１６を駆動し、支持部材３０の外周にインクリボン１２を巻きかけ搬送させる。この状態で、Ａ／Ｄ変換部４７を介して歪ゲージの出力値を読み取りながら、歪ゲージの出力値が変化し始めるポイントを探す。支持部材３０の外周にインクリボン１２を巻きかけ搬送させ始めた時から送りモータ１４の駆動電流を数段階で変更し、各段階におけるインクリボン１２の張力を記録する。この記録値を理想とする出力特性と比較する。比較の結果、理想値に対して不足する場合は、不足分を補正するように送りモータ１４及び巻取モータ１６を制御する。この補正は、インクリボン１２の弛みの評価に用いる全ての歪ゲージに対して実施する。
なお、上述の一連の動作は、予めコンピュータにプログラムしておき、ＣＰＵ６０の指令により、モータドライバやＡ／Ｄ変換部４７などを介して自動で実施させてもよい。

歪ゲージの検出結果に基づく出力電圧は、支持部材３０がインクリボン１２から圧力を受けていないときに０Ｖであることが好ましい。また、出力電圧は、支持部材３０がインクリボン１２から圧力を受けているときに０Ｖを超え１０Ｖ以下であることが好ましい。また、支持部材３０の外周に巻きかけ搬送されるインクリボン１２を連続的に測定している間の平均の出力電圧（平均電圧）は、５Ｖ程度となるように調整することが好ましい。このような調整は、歪ゲージの出力レベルを見ながら測定レンジ等を決定することにより行うことができる。各歪ゲージの出力値は、上記の通りＡ／Ｄ変換部４７などを介してＣＰＵ６０に読み込まれる。

歪ゲージの出力値は、ＣＰＵ６０において補正される。この補正は、インクリボン１２の張力の校正曲線により行うことが好ましい。インクリボン１２は張力をかけて搬送されるが、張力は常に一定ではない。実際のサーマルプリンタ１では、インクリボン１２にかかる張力は、機器振動や温度変動等の外乱要因により常に変動する。このため、インクリボン１２を搬送する際に接触する支持部材３０を介してインクリボン１２の張力を歪ゲージで測定する。歪ゲージの測定値をＡ／Ｄ変換部４７でデジタルデータに変換してＣＰＵ６０に送る。ＣＰＵ６０は、インクリボン１２の張力の校正曲線に応じて歪ゲージの測定値を補正する。これにより、インクリボン１２の弛みをより精度よく評価することができる。

実施形態によれば、サーマルプリンタ１は、基台１０ａと、支持部材３０と、インクリボン１２と、歪ゲージ４０Ａ〜４０Ｄと、張力検出部４９と、を持つ。支持部材３０は、基台１０ａに両端が固定される。支持部材３０は、両端に一体的に設けられた外力測定部位３１Ａ，３１Ｂを有する。インクリボン１２は、支持部材３０の外周に巻かれて搬送される。歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃは、支持部材３０の外力測定部位３１Ａ，３１Ｂに設けられる。張力検出部４９は、歪ゲージ４０Ａ〜４０Ｄの検出結果に基づいてインクリボン１２の張力を検出する。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
支持部材３０の両端が基台１０ａに固定されるため、支持部材３０が基台１０ａに対して回転する場合と比較して、回転に伴う振動等の影響を排することができる。加えて、外力測定部位３１Ａ，３１Ｂが支持部材３０の両端に一体的に設けられるため、外力測定部位３１Ａ，３１Ｂが支持部材３０から分離している場合（分離構造）と比較して、歪ゲージ４０Ａ〜４０Ｄの検出精度を高めることができる。加えて、前記分離構造と比較して、外力測定部位３１Ａ，３１Ｂの剛性を向上し、振動等の影響を低減することができる。加えて、インクリボン１２が支持部材３０の外周に巻かれて搬送されるため、ロールと支軸との間にベアリングが設けられる場合（インクリボン１２が回転するロールの外周に巻かれて搬送される場合）と比較して、ロールの振動等の影響を排することができる。したがって、インクリボン１２の張力を高精度に検出することができる。
加えて、インクリボン１２が回転するロールの外周に巻かれて搬送される場合と比較して、ロールの振動に起因するインクリボン１２の巻き取りの悪影響を排することができる。したがって、高速応答性に優れる。

サーマルプリンタ１は、インクリボン１２の一端が巻かれる供給軸１３と、供給軸１３を駆動する送りモータ１４と、インクリボン１２の他端が巻かれる巻取軸１５と、巻取軸１５を駆動する巻取モータ１６と、張力検出部４９の検出結果に基づいて送りモータ１４及び巻取モータ１６を制御する駆動制御部５６と、を更に備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
供給軸１３に巻かれたインクリボン１２を繰り出し、巻取軸１５に巻かれるまでの搬送途中のインクリボン１２に作用する張力を適切にすることができる。そのため、インクリボン１２の張力の不均一に起因する皺による印字不良を抑制することができる。したがって、印刷品質の低下を抑制することができる。

サーマルプリンタ１は、インクリボン１２とシート１１とを圧接するプラテンローラ１７と、プラテンローラ１７を駆動する搬送モータ１８と、を更に備える。駆動制御部５６は、張力検出部４９の検出結果に基づいて搬送モータ１８を制御する。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
インクリボン１２及びシート１１の搬送速度を制御することができるため、インクリボン１２及びシート１１と圧接した状態でインクリボン１２及びシート１１をスムーズに搬送することができる。

サーマルプリンタ１は、プラテンローラ１７と対向するサーマルヘッド１９と、サーマルヘッド１９を制御するヘッド制御部５５と、を更に備える。駆動制御部５６は、ヘッド制御部５５の印字データに基づいて、インクリボン１２の張力が一定になるよう巻取モータ１６の駆動電流を予め補正（予備補正）しておく。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
ところで、インクリボン１２の巻き取り側では、インクリボン１２を熱転写されたシート１１から分離させる必要がある。インクリボン１２をシート１１から分離させるのに必要な力は、シート１１の色の濃淡などによって変化する。この場合、一定の駆動電流で巻取モータ１６を制御すると、一定の張力でインクリボン１２を巻き取ることができない。例えば、インクリボン１２をシート１１から分離させるのに必要な力が大きい場合、一定の駆動電流で巻取モータ１６を制御する。この場合、インクリボン１２の巻き取り速度が小さくなり、インクリボン１２の張力は小さくなる。一方、インクリボン１２をシート１１から分離させるのに必要な力が小さい場合、一定の駆動電流で巻取モータ１６を制御する。この場合、インクリボン１２の巻き取り速度が大きくなり、インクリボン１２の張力は大きくなる。実施形態によれば、シート１１の色の濃淡に対応するヘッド制御部５５の印字データに基づいて、インクリボン１２の張力が一定になるよう前記予備補正をしておく。そのため、シート１１の色の濃淡等によってインクリボン１２をシート１１から分離させるのに必要な力が変化しても、インクリボン１２に作用する張力を一定にすることができる。

駆動制御部５６は、張力検出部４９の検出結果に基づいて、インクリボン１２の張力が一定になるよう送りモータ１４及び巻取モータ１６の駆動電流を変更する。
ところで、長尺のインクリボン１２に対する連続的な処理（例えば熱転写）は、インクリボン１２を供給軸１３に巻かれた状態から繰り出し、巻取軸１５に巻き取るまでの搬送途中に行われる。このような処理をインクリボン１２の長手方向において均一に行うためには、搬送途中のインクリボン１２に作用する張力を一定に保つことが望まれる。また、処理後のインクリボン１２を中心から外周にわたって適切に巻き取るためにも、巻取軸１５近傍のインクリボン１２の張力を一定に保つことが望まれる。実施形態によれば、張力検出部４９の検出結果に基づいて、インクリボン１２の張力が一定になるよう送りモータ１４及び巻取モータ１６の駆動電流を変更するため、インクリボン１２に作用する張力を可及的に一定にすることができる。

送りモータ１４及び巻取モータ１６は、それぞれＤＣモータであることで、以下の効果を奏する。ＤＣモータの経年劣化及び環境変化が発生した場合でも、インクリボン１２に作用する張力を安定的に一定にすることができる。ここで、「経年変化」とは、ＤＣモータを長時間使用した場合、ＤＣモータの固定子内で発生する磁界の磁束密度が、初期状態から変化することを意味する。「環境変化」とは、ＤＣモータを使用する温度および湿度などの環境の変化によって、磁束密度および電機子抵抗が変化することを意味する。
ところで、供給軸１３及び巻取軸１５は、インクリボン１２の張力が一定になるように回転する必要がある。そのためには、送りモータ１４及び巻取モータ１６の発生トルクを一定にする必要がある。しかし、送りモータ１４及び巻取モータ１６がそれぞれＤＣモータの場合、経年変化及び環境変化が発生すると、ＤＣモータの変数（トルク定数及び電機子抵抗）が変化するため、発生トルクが変化する。上述の環境変化は周囲温度を把握できれば変化量を定量的に求めることができるが、経年変化は未知である。よって、ＤＣモータの変数の変化量は未知である。実施形態によれば、インクリボン１２の張力を求めることができるため、熱転写時のＤＣモータへの駆動電流の目標値を算出することができる。したがって、ＤＣモータの発生トルクを一定にすることができる。

支持部材３０の一端は、断面Ｄ字状を有する。支持部材３０の他端は、円柱状を有する。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
支持部材３０の一端が断面Ｄ字状であることで、支持部材３０の一端において軸回りの回転を規制することができる。すなわち、支持部材３０の周方向に位置決めすることができる。これにより、歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃへの外力の伝達方向が定まるため、歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃの検出精度を高めることができる。
加えて、支持部材３０の他端が円柱状であることで、支持部材３０の他端において軸回りの回転は規制されないため、着脱容易となる。例えば、支持部材３０の他端に基台１０ａを取り付けた場合、支持部材３０の他端に対して基台１０ａを容易に着脱することができる。

外力測定部位３１Ａ，３１Ｂは、支持部材３０の両端に設けられる。歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃは、支持部材３０の両端の外力測定部位３１Ａ，３１Ｂに設けられる。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃが支持部材３０の一端のみに設けられる場合と比較して、インクリボン１２の張力を両端でバランスよく高精度に検出することができる。

支持部材３０は、円柱状の柱部３２と、外力測定部位３１Ａ，３１Ｂを両面に有し、柱部３２と同一の部材で梁状に形成された梁部３３Ａ，３３Ｂと、を備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
梁部３３Ａ，３３Ｂが柱部３２と異なる部材で形成された場合と比較して、外力測定部位３１Ａ，３１Ｂの剛性を向上し、振動等の影響を低減することができる。したがって、インクリボン１２の張力をより一層高精度に検出することができる。加えて、支持部材３０自体の剛性を向上し、支持部材３０の振動に起因するインクリボン１２の巻き取りの悪影響を可及的に抑制することができる。したがって、高速応答性に更に優れる。

実施形態の他の変形例について説明する。
実施形態では、支持部材３０の両端が基台１０ａに固定される場合について説明したが、これに限らない。例えば、支持部材３０の一端が基台１０ａに固定されてもよい。例えば、支持部材３０は、基台１０ａに対して片持ちで支持されてもよい。すなわち、支持部材３０は、基台１０ａに一端または両端が固定されればよい。

実施形態では、支持部材３０が水平に配置される場合について説明したが、これに限らない。例えば、支持部材３０は、垂直に配置されてもよい。例えば、支持部材３０は、水平に対して斜めに交差するように配置されてもよい。

実施形態では、連続体がインクリボン１２である場合について説明した、これに限らない。例えば、連続体は、紙、フィルム、金属箔等の帯状シート、あるいは線材等の帯状連続体であってもよい。

実施形態では、印字対象がシート１１（用紙）である場合について説明したが、これに限らない。例えば、印字対象は、裏面に粘着剤を塗布した台紙付きのステッカー等の表面であってもよい。

実施形態では、外力検出部が歪ゲージ４０Ａ〜４０Ｄである場合について説明したが、これに限らない。例えば、外力検出部は、モアレ画像を利用する方式やピエゾ効果を利用した圧電センサ等の他の検出部であってもよい。例えば、外力検出部は、支持部材３０の端部の変位量を光（レーザ）、赤外光、超音波等により測定するセンサであってもよい。例えば、外力検出部は、アーム機構及びスプリングを備えた機構（スプリングの伸縮量を利用した機構）であってもよい。例えば、外力検出部は、接触式の差動トランス、接触式もしくは非接触式のリニアゲージ、非接触式の磁気センサ等の変位センサであってもよい。すなわち、外力検出部は、外力（連続体の圧力）を検出可能な手段であれば種々の態様を採用することができる。

実施形態では、駆動制御部５６は、送りモータ１４及び巻取モータ１６の駆動電流を変更する場合について説明したが、これに限らない。例えば、駆動制御部５６は、送りモータ１４及び巻取モータ１６の駆動電流を一定にしてもよい。例えば、駆動制御部５６は、送りモータ１４の電機子電流の目標値となるよう送りモータ１４の駆動電流を制御してもよい。例えば、駆動制御部５６は、巻取モータ１６の電機子電流の目標値となるよう巻取モータ１６の駆動電流を制御してもよい。

例えば、駆動制御部５６の制御の態様は任意に変更することができる。
例えば、駆動制御部５６は、熱転写時に巻取モータ１６の回転速度を検出し、検出した巻取モータ１６の回転速度に基づいて、インクリボン１２の巻取速度を算出してもよい。例えば、駆動制御部５６は、算出したインクリボン１２の巻取速度とシート１１の搬送速度とを比較し、比較結果に基づいて巻取モータ１６の駆動電流を変更してもよい。例えば、駆動制御部５６は、前記比較結果に基づいて、巻取モータ１６の電機子電流の目標値を変更してもよい。例えば、駆動制御部５６は、インクリボン１２の張力の検出値が目標値に対して乖離しているか否かを判定し、判定結果に基づいて巻取モータ１６の駆動電流を変更してもよい。例えば、駆動制御部５６による制御は、熱転写中に常時行ってもよいし、インクリボン１２の巻取速度とシート１１の搬送速度との差が閾値より大きい場合のみ行ってもよい。ここでは巻取モータ１６の制御の一例について説明したが、駆動制御部５６は、送りモータ１４についても巻取モータ１６と同様の制御を行ってもよい。

実施形態では、支持部材３０の一端は、断面Ｄ字状を有する場合について説明したが、これに限らない。例えば、支持部材３０の一端は、円柱状を有してもよい。
実施形態では、支持部材３０の他端は、円柱状を有する場合について説明したが、これに限らない。例えば、支持部材３０の他端は、断面Ｄ字状を有してもよい。
例えば、支持部材３０の一端及び他端の形状は、要求仕様に応じて変更することができる。

実施形態では、外力測定部位３１Ａ，３１Ｂが支持部材３０の両端に設けられる場合について説明したが、これに限らない。例えば、外力測定部位３１Ａ，３１Ｂは、支持部材３０の一端のみに設けられてもよい。
実施形態では、歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃが支持部材３０の両端の外力測定部位３１Ａ，３１Ｂに設けられる場合について説明したが、これに限らない。例えば、歪ゲージ４０Ａ，４０Ｃは、支持部材３０の一端のみに設けられてもよい。
例えば、外力測定部位３１Ａ，３１Ｂの設置位置、歪ゲージ４０Ａ〜４０Ｄの設置位置は、要求仕様に応じて変更することができる。

実施形態では、支持部材３０は、円柱状の柱部３２と、外力測定部位３１Ａ，３１Ｂを両面に有し、柱部３２と同一の部材で梁状に形成された梁部３３Ａ，３３Ｂと、を備える場合について説明したが、これに限らない。例えば、梁部３３Ａ，３３Ｂは、柱部３２と異なる部材で形成されてもよい。例えば、梁部３３Ａ，３３Ｂは、外力測定部位を片面のみに有してもよい。すなわち、梁部３３Ａ，３３Ｂは、外力測定部位を少なくとも一面に有してもよい。

実施形態では、張力検出部４９は、サーマルプリンタ１に適用される場合について説明したが、これに限らない。例えば、張力検出部４９は、張力検出装置に適用されてもよい。例えば、張力検出装置は、基台１０ａと、基台１０ａに一端または両端が固定され、一端または両端に一体的に設けられた外力測定部位を有する支持部材３０と、支持部材３０の外周に巻かれて搬送される連続体と、支持部材３０の外力測定部位に設けられ、外力を検出する外力検出部と、外力検出部の検出結果に基づいて連続体の張力を検出する張力検出部４９と、を備えてもよい。

また、張力検出部４９は、張力検出装置に適用されることに限らず、張力検出システムに適用されてもよい。例えば、張力検出システム１００は、張力検出部４９を含む張力検出装置１０１と、張力検出装置１０１の検出結果を記憶する記憶装置１０３と、を備えてもよい（図２０参照）。例えば、記憶装置１０３に記憶されている張力検出装置１０１の検出結果は、他の張力検出装置１０２のフィードバック制御に活用されてもよい。例えば、所定の張力検出装置１０１，１０２の検出結果に関するデータを、外部の記憶装置１０３にアップロードしてもよい。例えば、記憶装置１０３に所定のプリンタの張力データが記憶されている場合には、他のプリンタの張力データの補正に利用してもよい。例えば、記憶装置１０３に所定年数使うと目標値に対して所定量ずれるデータが記憶されている場合には、経年変化に起因するずれを補正することができる。

例えば、張力検出装置２０１は、張力検出部４９の検出結果が閾値を超えたか否かを判定する張力判定部２０２と、張力判定部２０２の判定結果に基づいて異常を報知する報知部２０３と、を更に備えてもよい（図２１参照）。例えば、報知部２０３は、張力検出部４９の検出結果が閾値を超えた場合、異常を報知する。例えば、報知部２０３は、異常を報知する場合、表示部２に警告を表示したり、アラームを発したりしてもよい。

例えば、支持部材３０の両端に外力検知部がある場合、張力判定部２０２は、両方の外力検出部の検出結果に基づいて、外力検出部の検出結果が閾値を超えたか否かを判定してもよい。例えば、張力判定部２０２は、いずれか一方の外力検出部の検出結果に基づいて、外力検出部の検出結果が閾値を超えたか否かを判定してもよい。この場合、報知部２０３は、一方の外力検知部の検出結果が閾値を超えた場合、異常を報知してもよい。例えば、少なくとも一方の外力検知部の検出結果が閾値を超えた場合には、印字不良が生じていると推定することができる。

実施形態では、インクリボン１２の弛みを評価する際、歪ゲージの検出値を補正する場合について説明したが、これに限らない。例えば、インクリボン１２の弛みと相関な関係にあるデータ（相関データ）を取得してもよい。例えば、前記相関データを取得することにより、紙粉などの粉塵によって測定誤差や障害を生じにくいため、安定な測定を行うことができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、張力検出装置は、基台１０ａと、支持部材３０と、連続体１２と、外力検出部４０Ａ〜４０Ｄと、張力検出部４９と、を持つ。支持部材３０は、基台１０ａに支持部材３０の一端または両端が固定される。支持部材３０は、支持部材３０の一端または両端に一体的に設けられた外力測定部位３１Ａ，３１Ｂを有する。連続体１２は、支持部材３０の外周に巻かれて搬送される。外力検出部４０Ａ〜４０Ｄは、支持部材３０の外力測定部位３１Ａ，３１Ｂに設けられる。外力検出部４０Ａ〜４０Ｄは、外力を検出する。張力検出部４９は、外力検出部４０Ａ〜４０Ｄの検出結果に基づいて連続体１２の張力を検出する。このような構成によれば、連続体１２の張力を高精度に検出することができる。

なお、上述した実施形態におけるサーマルプリンタ１の一部又は全部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、サーマルプリンタ１に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信回線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…サーマルプリンタ、１０ａ…基台、１１…シート、１２…インクリボン（連続体）、１３…供給軸、１４…送りモータ（第１駆動部）、１５…巻取軸、１６…巻取モータ（第２駆動部）、１７…プラテンローラ、１８…搬送モータ（第３駆動部）、１９…サーマルヘッド、３０…支持部材、３１Ａ，３１Ｂ…外力測定部位、３２…柱部、３３Ａ，３３Ｂ…梁部、３５…第１端部（支持部材の一端）、３７…第２端部（支持部材の他端）、４０Ａ〜４０Ｄ…歪ゲージ（外力検出部、抵抗体）、４９…張力検出部、５５…ヘッド制御部、５６…駆動制御部、１００…張力検出システム、１０１，１０２…張力検出装置、１０３…記憶装置、２０１…張力検出装置、２０２…張力判定部、２０３…報知部

Claims (11)

1. 基台と、
   前記基台に一端または両端が固定され、前記一端または前記両端に一体的に設けられた外力測定部位を有する支持部材と、
   前記支持部材の外周に巻かれて搬送される連続体と、
   前記支持部材の前記外力測定部位に設けられ、外力を検出する外力検出部と、
   前記外力検出部の検出結果に基づいて前記連続体の張力を検出する張力検出部と、
   を備える張力検出装置。
2. 前記連続体の一端が巻かれる供給軸と、
   前記供給軸を駆動する第１駆動部と、
   前記連続体の他端が巻かれる巻取軸と、
   前記巻取軸を駆動する第２駆動部と、
   前記張力検出部の検出結果に基づいて前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御する駆動制御部と、を更に備える
   請求項１に記載の張力検出装置。
3. 前記連続体とシートとを圧接するプラテンローラと、
   前記プラテンローラを駆動する第３駆動部と、を更に備え、
   前記駆動制御部は、前記張力検出部の検出結果に基づいて前記第３駆動部を制御する
   請求項２に記載の張力検出装置。
4. 前記プラテンローラと対向するサーマルヘッドと、
   前記サーマルヘッドを制御するヘッド制御部と、を更に備え、
   前記駆動制御部は、前記ヘッド制御部の印字データに基づいて、前記連続体の張力が一定になるよう前記第２駆動部の駆動電流を予め補正しておく
   請求項３に記載の張力検出装置。
5. 前記駆動制御部は、前記張力検出部の検出結果に基づいて、前記連続体の張力が一定になるよう前記第１駆動部及び前記第２駆動部の駆動電流を変更する
   請求項２から４のいずれか一項に記載の張力検出装置。
6. 前記支持部材の一端は、断面Ｄ字状を有し、
   前記支持部材の他端は、円柱状を有する
   請求項１から５のいずれか一項に記載の張力検出装置。
7. 前記外力測定部位は、前記支持部材の前記両端に設けられ、
   前記外力検出部は、前記支持部材の前記両端の前記外力測定部位に設けられる
   請求項１から６のいずれか一項に記載の張力検出装置。
8. 前記支持部材は、
   円柱状の柱部と、
   前記外力測定部位を少なくとも一面に有し、前記柱部と同一の部材で梁状に形成された梁部と、を備える
   請求項１から７のいずれか一項に記載の張力検出装置。
9. 前記張力検出部の検出結果が閾値を超えたか否かを判定する張力判定部と、
   前記張力判定部の判定結果に基づいて異常を報知する報知部と、を更に備える
   請求項１から８のいずれか一項に記載の張力検出装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の張力検出装置と、
    前記張力検出装置の検出結果を記憶する記憶装置と、を備える
    張力検出システム。
11. 基台と、
    前記基台に一端または両端が固定され、前記一端または前記両端に一体的に設けられた外力測定部位を有する支持部材と、
    前記支持部材の外周に巻かれて搬送されるインクリボンと、
    前記支持部材の前記外力測定部位に設けられた歪ゲージと、
    前記歪ゲージの検出結果に基づいて前記インクリボンの張力を検出する張力検出部と、
    を備えるサーマルプリンタ。

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