JP2023046468A - 印刷装置 - Google Patents

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【課題】印刷媒体を安定して搬送することができる印刷装置を提供する。【解決手段】印刷装置100は、印刷用テープPTへの印刷を行うサーマルヘッド121と、サーマルヘッド121との間に印刷用テープPTが保持された状態で、回転によって印刷用テープPTを搬送するプラテンローラ122と、サーマルヘッド121とプラテンローラ122との間から排出された印刷用テープPTを排出方向と同じ方向に案内するテープ案内部1211bと、を備え、サーマルヘッド121は、固定されて配置され、プラテンローラ122は、印刷用テープPTの排出方向と垂直の方向に移動可能に配置される。【選択図】図8

Description

本発明は、印刷装置に関する。
従来、帯状の被印刷媒体に対して、文字や図形等を印刷してラベルを作成する印刷装置が知られている。
例えば、特許文献1に記載の印刷装置では、プラテンローラをサーマルヘッドに押圧して印刷を行う。テープ状のラベルシートの印刷された部分は、ラベルシートの搬送により印刷装置の外部に送り出される。
特開2008-239259号公報
特許文献1のような印刷装置に使用される被印刷媒体には、材質や厚さ等が異なる様々な種類のものが存在する。しかしながら、印刷装置における被印刷媒体の搬送経路の形状によっては、被印刷媒体を安定して搬送を行うことが難しい場合があった。
そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、被印刷媒体を安定して搬送することができる印刷装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の印刷装置は、
テープへの印刷を行う印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドとの間に前記テープが保持された状態で、回転によって前記テープを搬送するプラテンローラと、
前記印刷ヘッドと前記プラテンローラとの間から排出された前記テープを排出方向と同じ方向に案内するテープ案内部と、を備え、
前記印刷ヘッドは、固定されて配置され、
前記プラテンローラは、前記テープの前記排出方向と垂直の方向に移動可能に配置される。
本発明によれば、被印刷媒体を安定して搬送することができる印刷装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る印刷装置の斜視図である。 (a)は、ラベル作成部の斜視図であり、(b)は、(a)と異なる視点からのラベル作成部の斜視図である。 (a)は、テープカートリッジを収容したラベル作成部の斜視図であり、(b)は、(a)のX部の部分拡大図である。 (a)は、プラテンローラを取り付けられたアームの斜視図であり、(b)は、(a)の分解斜視図である。 ヘッドホルダの斜視図である。 ヘッドホルダを一側面から見た図である。 ヘッドホルダの取付状態を示す斜視図である。 (a)は、従来技術による印刷用テープの搬送状態を示す部分拡大図であり、(b)は、本実施形態の印刷用テープの搬送状態を示す部分拡大図である。
以下、本発明を実施するための形態に係る印刷装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、X軸は印刷用テープが排出される方向、Y軸は後述するカムの回転軸方向、Z軸はプラテンローラの回転軸方向であり、各図の矢印に従う。
本発明の実施形態に係る印刷装置100は、印刷用テープに文字、数字、記号、絵文字や図形等(以下、「印刷パターン」という。)を印刷する、例えば、図1に示す外観のテーププリンタ(ラベルプリンタ)である。
印刷装置100は、図3(b)に示す印刷対象の印刷用テープPTおよびインクリボンIR(テープ状の記録媒体TM)を収容したテープカートリッジ200を使用して印刷用テープPTに印刷を行う。
(印刷装置の構成)
印刷装置100は、図1に示すように、印刷パターンを入力するキーボード101、入力された印刷パターン等を表示するディスプレイ102、テープカートリッジ200を印刷装置100内に収容するための開閉蓋103、を備える。また、印刷装置100は、図示しないが、パーソナルコンピュータ等の外部機器と接続するための入出力端子、電源コードが接続される電源端子或いは電池を収容する電池収容部、メモリーカード等の記憶媒体が挿入される挿入口等も備える。
キーボード101は、ユーザからのキー入力を受け付ける。キーボード101は、パターンデータを入力するパターン入力キー、印刷開始を指示する印刷キー、ディスプレイ102の表示画面上のカーソルを移動操作するカーソルキー、印刷モードの設定や各種設定処理を行う各種の機能キーにより構成される。
ディスプレイ102は、印刷装置100におけるメイン表示画面として機能し、入力されたデータに関する画像、各種設定のための選択メニュー、各種処理に関するメッセージ等を表示する。ディスプレイ102は、例えば、液晶表示パネルにより構成される。なお、キーボード101と、ディスプレイ102とは、タッチスイッチ機能を備えるタッチパネルのような入力機能と表示機能とが組み合わせられたもので構成されてもよい。
開閉蓋103は、印刷装置100の内部に形成された、テープカートリッジ200を装填し、印刷パターンが印刷されたラベルを作成するためのラベル作成部110を覆うカバーである。
図1および図3(a)に示すように、印刷装置100には、テープカートリッジ200を装填するためのラベル作成部110が形成されている。ラベル作成部110内には、テープカートリッジ200に収容された印刷用テープに印刷を行うテープ印刷機構120と、テープカートリッジ200を所定の位置に配置させるためのカートリッジ受部130と、が形成されている。
図1および図2(a)、(b)に示すように、テープ印刷機構120およびカートリッジ受部130は、後述するカム軸取付部112およびアーム取付部113等の各部材が+Z側の主面に配置された略コの字状の板材の取付部111、取付部111の+Y方向の側端に沿って立設されたカム軸取付部112、および取付部111の中央付近に立設され後述するアーム123を揺動(回転)可能に支持するアーム取付部113によって印刷装置100に取り付けられている。
取付部111には、カム軸取付部112、アーム取付部113、カートリッジ受部130、後述するカム124を回転させるモータ(図示せず)や後述するプラテンローラ122を回転させる歯車(図示せず)等が取り付けられている。図2、図3(a)に示すように、カム軸取付部112には、カム124にモータの動力を伝達する歯車114、ウォームギア115等がY軸周りに回転可能に取り付けられ、ラベル作成部110の省スペース化に貢献している。モータは、図3(b)に示す印刷用テープPTを切断する後述するハーフカット機構やフルカット機構にも動力を供給する。アーム取付部113には、アーム回転軸1234によってアーム123がZ軸周りに揺動可能に取り付けられている。
テープ印刷機構120は、インクリボンIRや感熱式記録媒体を加熱するための複数の発熱素子がライン状に配設されたサーマルヘッド(印刷ヘッド)121と、サーマルヘッド121と対向する位置に配置され、テープ状の記録媒体TM(印刷用テープPT(図3(b)に太線で図示)およびインクリボンIR(図3(b)に一点鎖線で図示))をサーマルヘッド121と挟持しながら後述するテープ排出口140の方向へ搬送するプラテンローラ(搬送部)122と、プラテンローラ122を回転可能に支持するアーム123と、アーム123をサーマルヘッド121から隔離し、アーム123をサーマルヘッド121に向けて押圧するカム124と、プラテンローラ122をサーマルヘッド121に向けて押圧するバネ(弾性部材)125と、印刷に使用したインクリボンIRをテープカートリッジ200内の後述するリボン巻取コア204に巻き取らせるリボン巻取軸126と、を備える。
サーマルヘッド121は、テープ状の記録媒体TMの長手方向と直交する方向(Z軸方向)に、複数の発熱素子が整列配置されている。テープカートリッジ200がラベル作成部110に装填されると、詳細は後述するが、印刷装置100の図示しない制御部によってプラテンローラ122をサーマルヘッド121に向けて所定の押圧力で押圧されることにより、サーマルヘッド121は、図3(b)に示すように、インクリボンIRを介して印刷用テープPTの表面(印刷面)に接する状態になる。サーマルヘッド121は、ユーザがキーボード101から入力したデータ等から生成された印刷データに基づいて、複数の発熱素子を選択的に発熱させ、インクリボンIRのインクを印刷用テープPTに熱転写する。サーマルヘッド121は、アルミダイキャスト製のサーマルヘッド固定部(印刷ヘッド固定部)1211によって、取付部111の主面に+Z方向に立設され、サーマルヘッド121の主面をカム軸取付部112の主面に平行になるように配置されている。
プラテンローラ122は、テープ状の記録媒体TMをテープ排出口140の方向(+X方向、排出方向)に向けて送出するためのローラであり、印刷時にはテープ状の記録媒体TMを適切な圧力でサーマルヘッド121に向けて押圧するためのローラである。図4(a)、(b)に示すプラテンローラ122の本体部1221は、例えば、外周面がゴム等の弾性部材で覆われた円柱体等で構成される。プラテンローラ122の長軸方向(Z軸方向)の両端部から突出する挿通軸1222は、アーム123の後述するローラ挿通孔1232,1238等に回転可能に挿通される。また、プラテンローラ122は、図示の上下方向、すなわち印刷用テープPTの搬送方向に対して垂直の方向に往復移動できるように構成されている。
アーム123は、図4(a)、(b)に示すように、X軸方向から見て略コ字状の部材に+Y方向に逆T字状の部材を突出させた本体部1231と、本体部1231のサーマルヘッド121側の端部付近に形成されたローラ挿通孔1232と、本体部1231の-X方向(テープ排出口140から遠い側)の端部付近に形成されたアーム回転軸挿通孔1233と、を有する。さらに、アーム123は、アーム回転軸挿通孔1233および図3(a)に示すアーム取付部113のアーム回転軸挿通孔1131に挿通されるアーム回転軸1234と、カム124に係合可能な係合部1235と、カム124に押圧される被押圧部1236と、バネ125の押圧力によってプラテンローラ122の挿通軸1222を-Y方向(サーマルヘッド121の配置されている方向)に押圧するプラテンローラ押圧部材1237と、を有する。ローラ挿通孔1232は略Y軸方向を長径とするオーバル形状に形成されている。ローラ挿通孔1238は、アーム回転軸1234の直径より僅かに大きい直径を有する円形に形成されている。
さらに、図1~図3(a)、(b)に示すように、ラベル作成部110の+X方向側面付近には、印刷装置100の外部に連通するテープ排出口140が形成されている。テープ排出口140には、図示しないが、テープ状の記録媒体TMの印刷用テープPTおよび剥離テープを幅方向に切断するフルカット機構と、テープ状の記録媒体TMの印刷用テープPTのみを切断するハーフカット機構と、が内蔵されている。
図3(a)に示すように、テープカートリッジ200は、カートリッジケース201を備える。カートリッジケース201には、図3(b)に示す印刷用テープPTが巻装されたテープコア202、未使用のインクリボンIRが巻装されたリボン供給コア203、使用済みのインクリボンIRを巻き取るリボン巻取コア204が内蔵されている。また、カートリッジケース201には、ラベル作成部110内にテープカートリッジ200を装填した場合にサーマルヘッド121が位置するヘッド配置部210が形成されている。
また、図3(a)に示すように、カートリッジケース201の4つのコーナー部分には、ラベル作成部110のカートリッジ受部130と係合し、カートリッジ受部130によって支持される被係合部205が形成されている。カートリッジケース201の被係合部205には、図示しないが、テープカートリッジ200の種類に応じた所定の凹凸が形成されている。また、ラベル作成部110のカートリッジ受部130には、テープカートリッジ200が装填された場合にカートリッジケース201の被係合部205に形成された凹凸を判別する所定の記録幅検出スイッチ(図示しない)が配置されている。
テープカートリッジ200がラベル作成部110に装填されると、カートリッジケース201の被係合部205とラベル作成部110のカートリッジ受部130に配置された記録幅検出スイッチのいくつか或いは全部とが係合する。被係合部205と係合した記録幅検出スイッチが押下される。印刷装置100の制御部は、オン状態となった記録幅検出スイッチの組み合わせによって、テープカートリッジ200の種類を判別する。
図示しない制御部は、プロセッサ等の処理装置から構成される。制御部は、図示しないROM(Read Only Memory)に格納されているプログラムに従って動作することで、印刷データの作成、印刷パターンの印刷の実行、カムの回転角度、フルカット機構やハーフカット機構の制御等を行う。
次に、本実施形態のサーマルヘッド等取付部材150の構造について、図5~図7を参照して説明する。なお、図7において、印刷装置100の一部の部品の表示を省略している。
サーマルヘッド等取付部材150は、基部151と、アーム取付部113と、サーマルヘッド固定部1211と、を備える。サーマルヘッド等取付部材150は、アルミダイカストなどの金属製であり、一体に形成されている。アーム取付部113とサーマルヘッド固定部1211とは、基部151から同じ方向に延びている。
基部151は、異形の板状に形成されている。基部151は、取付部111に取り付けるための挿通孔151aおよび挿通孔151bを備える。また、挿通孔151aは、アーム回転軸1234が挿通する。その他、任意の目的の孔などが設けられる。
アーム取付部113は、概ね角棒の形状を有しており、表面に軽量化のための複数の切り欠き113aが設けられている。アーム取付部113の先端部には、挿通孔151aと対向する位置に、図3(a)に示すアーム回転軸挿通孔1131が設けられている。アーム回転軸1234がアーム回転軸挿通孔1131によって軸支される。
サーマルヘッド固定部1211は、概ね細長い板状に形成されている。基部151とサーマルヘッド固定部1211との接続部は、幅が広くなっており図示で3箇所の三角形のリブ1211dが設けられている。サーマルヘッド固定部1211の先端側には、プラテンローラ122の長さよりやや長い、浅い溝状の凹部1211aが設けられている。凹部1211aには、サーマルヘッド121が載置されて締結具で固定される。凹部1211aのテープ排出方向の縁部には、凹部1211aとほぼ同じ長さのテープ案内部1211bが設けられている。
テープ案内部1211bの上端部は平らに形成されている。上端部の位置は、凹部1211aにサーマルヘッド121を載置したときの高さとほぼ同じである。テープ案内部1211bの凹部1211aとの境界部には、傾斜面1211cが形成されている。テープ案内部1211bのテープ排出方向の縁部は、テープ案内部1211bの上端部と垂直になっている。
従来技術および本実施形態による印刷用テープPTの搬送状態を図8(a)、(b)に示す。従来技術の印刷装置の一例では、図8(a)に示すように、サーマルヘッド521が両矢印Ar1で示す図示の上下方向に移動可能に配置され、プラテンローラ522が固定された位置に配置されている。プラテンローラ522の下端位置は、印刷用テープPTの搬送方向を示す矢印Ar2の先端部の高さ、すなわち印刷装置100からの排出位置に比べて高い位置となっている。このような構成では、サーマルヘッド521が上下に移動可能な構造であるため、その分のスペースが必要となる。印刷時には、サーマルヘッド521が上に移動することにより、サーマルヘッド521とプラテンローラ522とで印刷された印刷用テープPTは、矢印Ar2で示すように下方に折れることとなる。その結果、印刷用テープPTは、プラテンローラ522の真下から距離L1の位置でリボンと剥離し、プラテンローラ522以降は矢印Ar2のように例えばS字の搬送経路で排出されていた。
これに対し、本実施形態では、図8(b)に示すように、サーマルヘッド121が固定された位置に配置され、プラテンローラ122が両矢印Ar3で示す図示の上下方向に移動可能に配置されている。印刷時におけるプラテンローラ122の下端位置は、図示のように、印刷用テープPTの搬送方向を示す矢印Ar2の先端部の高さ、すなわち印刷装置100からの排出位置とほぼ同じ高さとなっている。このような構成において、サーマルヘッド121とプラテンローラ122とに挟まれて印刷された印刷用テープPTは、プラテンローラ122の真下からサーマルヘッド等取付部材150のテープ案内部1211bに保持される。すなわち、印刷用テープPTはテープ案内部1211bに案内されてストレートに搬送され、距離L2の位置でリボンと剥離し、以降は実線の矢印Ar2のようにストレートの搬送経路で排出される。なお、本明細書でストレートとは、サーマルヘッド121とプラテンローラ122との間から送出された印刷用テープPTが当該送出方向と同じ方向を維持することをいう。
また、印刷用テープPTを図8(b)とは逆方向に搬送する場合でも、印刷用テープPTはテープ案内部1211bに案内されてストレートに搬送される。例えば、印刷用テープPTの先端がプラテンローラ122付近まで逆方向に搬送される。ここで、テープ案内部1211bを設けない場合、再度順方向へ搬送された際に、サーマルヘッド121とテープカートリッジ200との間のスペース160に潜り込むように下方向に搬送され、テープの詰まり(ジャム)が発生してしまう課題がある。このような課題を解決するためにテープ案内部1211bを設けることが好ましい。
従来のラベルプリンタでは、上記のようにS字となっていたことで、凹凸・肉厚・型抜きなどの多様なメディアに対して、テープに不要な負荷を与えて印刷するおそれがあった。また、これにより、セパレータ(剥離紙)の浮き又はジャムなどの問題が発生していた。さらに、プラテンローラのニップ付近にてリボンを剥離していたことにより、冷時剥離が行えず印字品位悪化の原因となっていた。
本実施形態では、サーマルヘッド121の位置を固定し、プラテンローラ122の位置をサーマルヘッド121とプラテンローラ122との間からの印刷用テープPTの排出方向に対して垂直の方向に移動可能に構成している。加えて、サーマルヘッド等取付部材150にテープ案内部1211bを設けている。上記構成により、本実施形態では、プラテンローラ122が上下に移動可能な代わりに、サーマルヘッド121の位置は固定されている。そのため、従来技術とは異なり、印刷ヘッドが移動可能なスペースが不要となる。その結果、図8(b)に示すように、テープ搬送経路をストレートにすることが容易となった。これにより、凹凸・肉厚・型抜きなどの多様な印刷メディアに対して搬送を安定化することができる。また、本実施形態では、リボンの剥離タイミングが遅くなる、すなわち、印刷位置から被印刷媒体(テープ)とインクリボンとが剥離する剥離点が長くなる。これにより、印刷後の冷却までにかかる時間を確保できることで、安定した冷時剥離を可能とした。その結果、本実施形態によれば、被印刷媒体を安定して搬送することで印字品位を向上させることができる印刷装置を提供することができる。
(変形例)
上記実施形態では、印刷装置100はキーボード101やディスプレイ102を備えていたが、パーソナルコンピュータ、タブレットやスマートフォン等と有線或いは無線で接続されたキーボードの無い印刷装置、或いは、キーボードおよびディスプレイの無い印刷装置であってもよい。
上記実施形態では、インクリボンIRと印刷用テープPTとを有するテープ状の記録媒体TMを使用していたが、インクリボンを使用しない感熱式の記録媒体等を使用してもよい。
また、上記実施形態では、印刷装置100は、バネ125がプラテンローラ122をサーマルヘッド121へ向けて押圧していたが、プラテンローラ122をサーマルヘッド121から離間させることもサーマルヘッド121へ向けて押圧することも、バネを使わずにカムのみで行う構成としてもよい。
上記実施形態では、印刷装置100は、2つのバネ125をプラテンローラ122をサーマルヘッド121に向けて押圧するために使用していたが、3つ以上または1つのバネを使用してもよいし、バネの代わりにゴムやその他の弾性部材等を使用してもよい。
本実施形態は、上述したように、凹凸・肉厚・型抜きなどの多様な印刷メディアに適用することができる。
本実施形態では、アーム取付部113とサーマルヘッド固定部1211とが一体の同一部材となるヘッドホルダ150を用いている。この他に、アーム取付部113とサーマルヘッド固定部1211とが分離する構成でもよく、他の部材とさらに一体となる構成でもよい。
本実施形態では、ヘッドホルダ150のサーマルヘッド固定部1211とテープ案内部1211bが同一部材であり好ましいが、この他に、テープ案内部1211bを別部材として設けることとしてもよい。
本実施形態では、印刷用テープPTを水平方向にストレートに搬送しているが、水平方向にある程度角度がついた形態で用いることとしてもよい。
本実施形態では、印刷用テープPTを図8(b)の搬送方向とは逆方向に搬送することとしているが、逆方向への搬送をしないこととしてもよい。この場合、テープ案内部1211bを設けないこととしてもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記)
(付記1)
テープへの印刷を行う印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドとの間に前記テープが保持された状態で、回転によって前記テープを搬送するプラテンローラと、
前記印刷ヘッドと前記プラテンローラとの間から排出された前記テープを排出方向と同じ方向に案内するテープ案内部と、を備え、
前記印刷ヘッドは、固定されて配置され、
前記プラテンローラは、前記テープの前記排出方向と垂直の方向に移動可能に配置される、
印刷装置。
(付記2)
前記印刷ヘッドが固定される印刷ヘッド固定部をさらに備え、
前記テープ案内部は、前記印刷ヘッド固定部に配置され、少なくとも前記印刷ヘッドに近い側に傾斜面を有する、
付記1に記載の印刷装置。
(付記3)
前記テープ案内部は、前記印刷ヘッド固定部と同一材料の部材であり、前記印刷ヘッド固定部から突出した部分である、
付記2に記載の印刷装置。
100…印刷装置、101…キーボード、102…ディスプレイ、103…開閉蓋、110…ラベル作成部、111…取付部、112…カム軸取付部、113…アーム取付部、113a…切り欠き、1131…アーム回転軸挿通孔、114…歯車、115…ウォームギア、120…テープ印刷機構、121…サーマルヘッド、1211…サーマルヘッド固定部、1211a…凹部、1211b…テープ案内部、1211c…傾斜面、1211d…リブ、122…プラテンローラ、1221…本体部、1222…挿通軸、123…アーム、1231…本体部、1232…ローラ挿通孔、1233…アーム回転軸挿通孔、1234…アーム回転軸、1235…係合部、1236…被押圧部、1237…プラテンローラ押圧部材、1238…ローラ挿通孔、124…カム、125…バネ(弾性部材)、126…リボン巻取軸、130…カートリッジ受部、140…テープ排出口、150…サーマルヘッド等取付部材、151…基部、151a,151b…挿通孔、160…スペース、200…テープカートリッジ、201…カートリッジケース、202…テープコア、203…リボン供給コア、204…リボン巻取コア、205…被係合部、210…ヘッド配置部、521…サーマルヘッド、522…プラテンローラ、IR…インクリボン、PT…印刷用テープ、TM…テープ状の記録媒体

Claims (3)

  1. テープへの印刷を行う印刷ヘッドと、
    前記印刷ヘッドとの間に前記テープが保持された状態で、回転によって前記テープを搬送するプラテンローラと、
    前記印刷ヘッドと前記プラテンローラとの間から排出された前記テープを排出方向と同じ方向に案内するテープ案内部と、を備え、
    前記印刷ヘッドは、固定されて配置され、
    前記プラテンローラは、前記テープの前記排出方向と垂直の方向に移動可能に配置される、
    印刷装置。
  2. 前記印刷ヘッドが固定される印刷ヘッド固定部をさらに備え、
    前記テープ案内部は、前記印刷ヘッド固定部に配置され、少なくとも前記印刷ヘッドに近い側に傾斜面を有する、
    請求項1に記載の印刷装置。
  3. 前記テープ案内部は、前記印刷ヘッド固定部と同一材料の部材であり、前記印刷ヘッド固定部から突出した部分である、
    請求項2に記載の印刷装置。
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