JP3170799B2 - サーマルディマンドプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はダイレクトサーマル（direct thermal）及び
熱転写ディマンドプリンタ（thermal transfer demand
printer）に係り、特に、チケット、タッグ及び感圧ラ
ベル（pressure−sensitive label）上に印刷を行うた
めのダイレクトサーマル及び熱転写プリンタに関する。
また、本発明の幾つかの態様は、その他の印刷技術（例
えば、レーザ印刷技術、LED印字技術その他の技術等）
を用いるプリンタにも関する。

ダイレクトサーマル及び熱転写プリンタは当該技術分
野では周知である。紙やプラスチック等の非感光性（no
n−sensitized）材料に熱転写印刷するためには、熱転
写可能なインクリボンで一面が被覆された転写リボン
を、被印刷媒体とサーマル印字ヘッドとの間に配置す
る。サーマル印字ヘッドは非常に小さい加熱要素の列を
有している。選択された加熱要素（加熱要素は多数設け
られている）に電気パルスが印加されると、選択された
加熱要素の下でインクが局部的に溶融し紙へ転写され
る。その結果、対応するドットのラインが媒体表面に転
写される。

感光材料上へのダイレクトサーマル印字の場合には、
転写リボンは用いられず、加熱要素は材料表面へ色素コ
ーティングする際に化学的もしくは物理的変化を直接引
起こす。本明細書の以下の記載は熱転写印刷についてな
されるが、本発明の多くの態様はダイレクトサーマル印
刷、レーザ印刷、LED印刷及びその他の印刷にも同様に
適用できることは明らかである。

各ドットラインが印刷された後、材料もしくはプリン
トヘッドの位置を移動して、プリントヘッドをその近傍
に移す。また、転写リボンの位置も変えられて補充・補
給インクコーティング（replenished ink coating:未使
用インクリボン部分）を露呈・使用可能とする。その
後、加熱要素の選択及び加熱プロセスが再び行われ、近
傍にドットラインを印字・印刷する。ヒータの数及びパ
ターン（配列等）並びにヘッド及び紙の運動方向に依存
して、ドット列・行・行列（arrays of dots）は個々の
文字を形成する。あるいは、本発明の好適実施例にあっ
ては、連続ドット列の合成・組合せにより、テキストの
完全な印刷ライン、バーコードもしくは図面が形成され
る。

このようなプリンタの使用例としては、個々のラベル
（典型的なものとしては、感圧ラベル、チケット及びタ
ッグ）の印刷が挙げられる。感圧ラベルは通常レリース
材料からなる連続巻取紙・ウエッブ（continuous web）
（例えば、ラベル・紙が貼り付けられるワックス付台紙
・裏紙（waxed paper backing））の上に設けられる。
この場合、ラベルとラベルとの間には隙間が設けられ
る。同様にチケット及びタッグは、連続巻取紙として作
成される。個々のチケットやタッグは、印刷されたマー
クやパンチ形成された孔やノッチ（切込み・刻み目）に
より構成される。また、チケットやタッグは連続巻取紙
の上に印刷されることもある。この場合、個々のチケッ
トやタッグは印刷マークやパンチ加工されて出来た孔、
スリットあるいは隙間部分により構成される。

光学センサを用いて、印刷された画（像）を各ラベル
の先端に整列することもある。光学センサは、発光ダイ
オード（LED）もしくは白熱電球等の照射源・光源と、
フォトレジスタ、フォトトランジスタもしくはフォトダ
イオード等の光検出器とから成る。照射源と光検出器は
典型的には（但し、これに限られるわけでもないが）赤
外線波長で作動する。本発明の好適実施例では、センサ
は巻取紙を通して設けられ、よって、台紙及びラベル材
料の相対的不透明度の変化に反応することができ、ある
いは巻取紙にパンチ加工された孔やノッチに反応するこ
とができる。その他の実施例ではセンサは巻取紙の裏側
（裏面）で光を反射させ、その上の印刷されたマークに
応答する。

このようなプリンタでは、印刷された個々のラベルを
取外すことも出来る。プリンタヘッドの構造は以下の様
なものである。即ち、巻取紙とリボンは、各ラベルの印
刷終了からラベルの取外しのための停止までの間に、ラ
ベルとラベルとの間隔並びに１インチ（2.54cm）の何分
の１（かなり１インチに近い値）だけ前進させられる。
この場合、巻取紙とリボンは、次のラベル印刷の前に同
じ距離だけ後方移動される。ラベルの印字不能部分を残
さない・作らないためである。

電力供給の間の各加熱要素への電力の流れは比較的一
定である。これは、供給電圧とヒータの電気抵抗とによ
り決まる。一定のインク転写のための印字ドット毎のエ
ネルギは、巻取紙速度と平均プリントヘッド温度の関数
である。各ラベルを印刷するとき、巻取紙速度は一定で
はないこともある。しかし、この場合、上記速度は機構
・装置の慣性を考慮して、滑らかに加速もしくは減速さ
れる。かかる場合、速度変化の間印刷される全部分一区
域に亘って均一な印刷品質を維持するためには印加状態
（量）を変えなければならない。

このようなプリンタでは、データを受領・受信したな
らば出来るだけ早く個々のラベル印刷を終了しなければ
ならない。ラベルの印刷には３つのステップが必要であ
る。まず、簡潔なラベル説明・作図言語で記されたラベ
ル説明をコントローラによって受信するステップ。上記
説明言語には、既知の印刷物（例えば、テキストやバー
コードである。但し、これらを形成するドットパターン
ではない）が記されている。次にコントローラによって
ラベルイメージ（画像）をビットマップメモリ内に
（で）形成するステップ。この場合、マップのビットは
イメージの物理的なドットに対応する。最後に、ラベル
イメードを形成するドットを、ビットマップからプリン
トヘッドへ転送・転写し、プリントヘッドに（印加）
し、巻取紙と転写リボンを上述のように移動するステッ
プ。

熱転写リボンは印刷の前に供給ロールから供給されて
もよい。その後、熱転写リボンは使用のために取出しス
ピンドルに巻取られる・取込まれる。幾つかの従来のサ
ーマルプリンタは、リボン巻取りスピンドルへの引張力
を保持するために摩擦クラッチ（スリップクラッチ）を
用いている。摩擦クラッチはリボン巻取りスピンドルに
対し一定のトルク出力を発生する。従って、摩擦クラッ
チは、巻取りスピンドルの増大する半径による引張力の
減少に対しては補償を行うものではない。また、クラッ
チを使用することによって別の問題点も生じてくる。ク
ラッチはステップモータに余分な荷重をかけ、その結
果、ステップモータをより大きな寸法のものにしなけれ
ばならず、その駆動回路もより高い電力レベルで駆動し
なければならない。さらに、摩擦クラッチではリボン引
張力の調節が困難である。加えて、クラッチを定期的に
点検・再調節しなければ使用によるクラッチの摩滅等に
より引張力が変化してしまう。

従来のプリンタは典型的にはケーシング構造内に設け
られる。従来のケーシング構造は組立が困難であり、修
理が難しく、製造コスト・削減が不可能である。また、
従来のサーマルプリンタのケーシング構造は、典型的な
作動環境や条件に最適となるようには設計されていな
い。

例えば、現場におけるサーマルプリンタの研究によれ
ば、サーマルプリンタはしばしばそのメインカバーを開
位置にして作動される。これは、媒体及びリボンストッ
クを取付変換するためのアクセスを容易にするためであ
る。メインパネル（カバー）を開いた状態でサーマルプ
リンタを作動する結果、カバーはしばしば破損してしま
い、また、プリンタ本体から外れてしまう。よって、メ
インカバーの取外しが容易にできるサーマルプリンタの
ケーシング構造の提案が望まれていた。

従来のサーマルプリンタのケーシング構造はその組立
行程（状態）において多数の締結部材と本体構造部材と
を必要としている。このようなケーシング構造はしばし
ばスタンプ加工及び成形加工されたシート金属プレート
材から構成されている。多数の締結部材及び部品がケー
ジング構造には必要であるので、当初の組立においてか
なりの時間を要する。また、サーマルプリンタを修理す
る場合にもかなりの時間が必要になる。よって、より少
ない締結部材によって、早速且つ容易に組立てることが
できると共に、必要あらば容易に分解することができる
サーマルプリンタ用ケーシング構造の提案が望まれてい
た。

従来のサーマルプリンタは、サブアッセンブリの組立
及び分解に関して別の問題点を有している。種々の部品
もしくはサブアッセンブリはしばしば相互関連しており
相互連結されている。従って、従来のサーマルプリンタ
を組立もしくは修理するときは、組立・修理にかなりの
時間が必要になる。また、従来のプリンタのサブアッセ
ンブリは相互連結・相互関連しているので、色々な印刷
動作に適用させるための再構成ができない。

従来のプリンタはさらに、装置内で用いられるゴムロ
ーラ（platen roller）に関して問題点を有する。従来
のプリンタでは、ゴムローラは通常、円筒状のゴムロー
ラ表面を区画形成するゴムローラ胴体部（platen shan
k）ゴムローラ胴体部の両端からは軸部が延出してい
る。これら軸部は典型的にはボールベアリングローラア
ッセンブリ等に係合する。ローラアッセンブリとゴムロ
ーラはケーシング構造のフレーム部分に付設され、ゴム
ローラが所望の位置に保持する。ゴムローラの位置につ
いては高度の正確性が要求されるので、複雑なスナップ
リングワッシャとローラアッセンブリを開発・製造し
て、ゴムローラをケーシング構造に取付ける必要があ
る。しかし、このような複雑なアッセンブリは製造が困
難であり、また、プリンタの修理も難しくする。よっ
て、ケーシング構造へのゴムローラの取付が簡単なゴム
ローラの提案が望まれていた。

上述のように、従来のサーマルプリンタ装置は非常に
複雑で、組立・分解が困難である。従来のサーマルプリ
ンタのプリントヘッドアッセンブリも非常に複雑な構造
を有し、組立や修理にはかなりの労力・努力が必要とな
る。従来のプリンタの１つのタイプのプリントヘッドア
ッセンブリは、ゴムローラフレーム（platen frame）と
ケーシング構造との間の軸の回りに旋回（ピボット運
動）する。この構造では１つの自由度しかない。従っ
て、ゴムローラと印刷媒体に対してプリントヘッドを高
精度に調節することは不可能か非常に困難である。換言
すれば、ゴムローラを支持するフレーム構造はケーシン
グ構造に取付けられ、プリントヘッドアッセンブリの基
礎（部分）を形成する。プリントヘッドがこのような構
成を有していると、プリントヘッドの動きを制限してし
まう。即ち、プリントヘッドは、ゴムローラに向かうあ
るいはゴムローラから離れるピッチング動作のみしかで
きない。プリントヘッドアッセンブリが３つの運動度
（three degrees of motion）の１つしか有していない
ので、プリントヘッドを印刷媒体に対し高精度に微調節
することは不可能であるか非常に難しい。

さらに、上述のプリントヘッドアッセンブリの構成で
は、プリント動作中プリントヘッドアッセンブリの調節
部分にアクセスすることは難しい。従って、プリントヘ
ッドアッセンブリに対する調節を行うためには、所望の
ラベルの印刷及び機械の停止を何度も繰返し行わなけれ
ばならない。調節のためのこのような繰返し作業は非常
に時間を浪費し非効率的である。

従来のサーマルプリンタのケーシング構造、ゴムロー
ラ及びプリントヘッドアッセンブリについての問題点を
検討・説明してきたが、次に、従来のサーマルプリンタ
の媒体搬送システムもしくはアッセンブリ並びにこれら
が有する問題点について説明する。従来の媒体搬送アッ
センブリは所定の目的を達成できるものの、幾つかの解
決すべき課題を有している。巻取りスピンドルから使用
済転写リボンを独力で取外すことは難しい。なぜなら、
典型的な場合、リボンは非常に薄いプラスチック材料で
構成されており、印刷物質がその上に塗られているから
である。巻取りスピンドルのが使用済み印刷用リボンを
巻き取ると、リボンはスピンドルの外表面に比較的しっ
かりと巻付く。また、プラスチック材料（リボン）をス
ピンドルから取外して捨てようとするとき、薄いプラス
チック材料はいくらか滑り易く、握りにくい・掴みにく
い。

従来のプリンタの１つのタイプでは、スピンドルに取
付けられた空のリボンコア（core）を用いて、使用済印
刷用リボンを集収・蓄積している。空のコアは巻取りス
ピンドルに取付けられ、使用済リボンが空のコアの回り
に巻付けられる。使用済リボンを廃棄するためには、コ
アはスピンドルから取外され（slipped off）、空のコ
ア（これの回りに使用済リボンが巻付けられている）が
捨てられる。この方法は、使用済リボンを集収するとき
は常に空のコアが準備されていなければならないという
問題点を有している。もしコアが準備されていなけれ
ば、リボンはコアのないスピンドルに巻かれてしまう。
使用済リボンを（コアなしの状態で）スピンドルから取
外す作業は非常に困難な作業である。

使用済リボンの廃棄の問題を解決する別の方法として
は、使用済リボンとスピンドル外表面との間にスペース
を作るべく、ワイヤ形状を有したスピンドルを採用する
ことが挙げられる。この場合、Ｕ字形のワイヤ状部材を
スピンドル上に設け、Ｕ字形ワイヤ状部材の一方の脚部
がスピンドル内でスピンドル中心軸にほぼ平行になるよ
うに配置されると共に、他方の脚部がスピンドル表面上
にもしくはスピンドル表面の少し上に位置するように配
置される。リボンがスピンドル上のワイヤ状部材に巻か
れると、使用済リボンとスピンドル表面との間に空間が
形成される。使用済リボンが捨てられる場合は、ワイヤ
状部材がスピンドルから取外され、使用済リボンがスピ
ンドルからスピンドルの軸方向に引出される。しかし、
この形状・構成の巻取りスピンドルは次の点で問題があ
る。即ち、スピンドルはルーズな部分（しっかりと留め
られていない部品）を有し、さらに、使用済リボンに対
して構成部品を取外さなければならない。例えば、Ｕ字
形のワイヤ状部材は紛失する可能性があり、紛失する
と、裸のスピンドルの回りに使用済リボンを直接巻付け
ることになり、また、新しいワイヤ状部材を購入しなけ
ればならない。さらに、しっかりと巻付けられた使用済
リボンの内側にあるワイヤ状部材を取外すことは困難で
あり、ワイヤ状部材なしでスピンドルから使用済リボン
を取外す場合と似ている。

逆引張力（back tension）が転写リボン又は印刷リボ
ンに常に作用しなければならないという点においても従
来のプリンタは問題点を有する。この逆張力・バックテ
ンションは、印刷動作中に転写リボンが媒体通路をスム
ースに移動するためには必須のものである。このため
に、比較的一定な逆張力が、印刷中の前方送り動作の間
及び上述の逆方向送り動作の間の双方において、リボン
送りロールに作用・保持されていなければならない。も
し十分な張力がリボンに対し維持されなければ、あるい
は、もし、逆方向送りの間にゆるみ、たるみが生ずる
と、リボンはこれの近傍の媒体を汚してしまう。この点
に関し、幾つかの従来のプリンタは、印刷用リボンに逆
張力を作用させるクラッチ機構を採用している。しか
し、多くのクラッチは比較的複雑であり、適性に作動す
るためには多数の部品が必要である。即ち、多数の部品
が必要であればコストも高くなり、また、組立や修理に
要する時間と労力も大きくなる。よって、サーマルプリ
ンタに用いることができる簡単な構造のクラッチ機構の
提案が望まれる。

プリンタはしばしば海外へ輸出され、輸出先では240
ボルト電源から電圧供給され作動しなければらない。同
一の電源構成を用いて120ボルトと240ボルトの双方で作
動可能とするためには、所望の作動電圧を選択するジャ
ンパを用いている（従来技術）。この点に鑑み、プリン
タを半完成品の形に組立てて、輸出の直前に半完成品を
120ボルドまたは240ボルト電源用に適合させることがで
きれば便利である。

発明の開示 本発明の目的は、チケット、タッグ、感圧ラベルその
他の媒体に種々の標識・印を印刷することができる新規
な改良プリンタを提供することである。

本発明の主な目的は、作動中転写リボンに比較的均一
な一定の張力をかけることである。

本発明の他の目的は自己訂正可能なリボン引張・張力
システムを提供することである。

本発明の他の目的は、モータ供給電圧に関係なく一定
のリボン巻取張力を発生する・作用させるPWMレギュレ
ータ回路を提供することである。

本発明が特に目的としていることは、逆送りの間一定
のリボン供給及巻取り張力を発生するプリンタを提供す
ることである。

発明の他の目的は巻取り紙の不透明度及び反射率変化
を自動的に保証する媒体センサを有するディマンドプリ
ンタを提供することである。

また、関連する目的としては、周囲の光に関係なく作
動する媒体センサであって、温度変化や部品の経時劣
化、寿命等によって生ずる照明源の照射効率変化や光検
出器作動ポイントの変化に影響されない媒体センサを備
えるディマンドプリンタを提供することである。

本発明の１つの目的は、工具なしで半完成品（ユニッ
ト）がある電圧設定から他の電圧設定に低コストで且つ
本来的に安全に変更するための方法を提供することであ
る。また、本発明の１つの目的は電圧設定が行われた後
でも、本来的に安全な構成を提供することである。

上記の記述に基づき簡単に説明するならば、本発明
は、チケット、タッグ、感圧ラベルその他の媒体上に印
刷を行うために用いられるサーマルディマンドプリンタ
を提供するものである。本発明のサーマルディマンドプ
リンタは新規性且つ進歩性（非自明性）を有するシステ
ムであり、種々の新規且つ非自明の部品を具備してい
る。プリンタはケーシング構造と１つの中央支持壁とを
備えている。ケーシング構造は、ヒンジ接続・取付され
たカバーパネルと、容易に取外し可能なガイド構造と、
媒体ヒンジとから成る。また、中央支持壁には種々の部
品が取付けられる。プリンタは、外部電力源から電力を
受取ると共に電力をプリンタ作動のために調節するため
の電源回路を備えている。プリンタの動作・作動に関係
したコマンド信号を受信するための入力装置が設けられ
る。制御回路がケーシング構造内に取付けられ、上記入
力装置と電源回路に接続される。よって、制御回路は、
コマンド信号を処理して、プリンタの動作を制御する制
御信号（コマンド信号に対応するもの）を発生すること
ができる。プリントヘッドアッセンブリはケーシング構
造内に設けられ、入力装置と電源回路に接続される。よ
って、プリントヘッドアッセンブリはコマンド信号を処
理して、プリンタの動作を制御するための制御信号（上
記制御信号に対応するもの）を発生することができる。
プリントヘッドアッセンブリは、プリントヘッドの正確
且つ制御（制限・抑圧）されたピッチング、ローリング
及びヨーイング動作を可能にするプリントヘッド支持構
造を有している。リボン巻取りスピンドルと、PMDCモー
タを用いて巻取りスピンドルを操作する方法と、スプリ
ングラップ（spring wrap）クラッチ装置とによって、
プリンタで用いられる転写リボンの張力制御が補助され
る。またプリンタは、媒体センサを有し、このセンサを
通過する媒体の不透明度（opacity）を検出することに
よって媒体を検知・感知する方法がプリンタに適用され
る。さらに、プリンタは、ダブルデータローディング
（double data loading）を用いた簡単なプリントヘッ
ド制御方法や、パルス幅変調を用いて媒体をプリントヘ
ッドに対して加速・減速する方法により駆動・操作され
る。

図面の簡単な説明 新規であると思われる本発明の特徴は添付の請求の範
囲に記載されている。本発明の構成や操作・駆動方法と
上記されなかった本発明の目的及び利点・効果は添付図
面と共に読まれるべき以下の詳細な説明から最も良く理
解されるであろう。尚、添付図面においては、同じよう
な符号は同じような部材を示している。

図１は本発明のディマンドプリンタの好適実施例を斜
視図である。

図２はディマンドプリンタの展開斜視図であり幾つか
のカバー部品が取外された状態を示している。

図３は別の角度から見たディマンドプリンタの斜視図
であり、幾つかのカバーが開位置にある状態を示してい
る。

図４はディマンドプリンタの別の展開斜視図であり、
種々の部品を示している。

図５はディマンドプリンタのさらにより別の展開斜視
図であり、種々の部品を示している。

図６は幾つかのカバー部品を取外したディマンドプリ
ンタの正面図である。

図７は幾つかのカバー部品が取外された状態のディマ
ンドプリンタの背面図である。

図８は幾つかのカバー部品が取外された状態のディマ
ンドプリンタの右側面図である。

図8Aは部品右側面図であり、螺合された転写リボンと
ロール供給媒体を示している。

図8Bは図8Aと同様の図であるが、後部に荷重が作用し
た（rear−loaded）もしくは底部に荷重が作用した複写
綴り・ファンフォールド（fanfold）媒体を用いたディ
マンドプリンタの螺合媒体を示している。

図8Cは図8Aと同様の図であるが、オプションの媒体巻
取り・巻戻し装置を示し４ている。

図９は幾つかのカバー部品が取外されたディマンドプ
リンタの左側面図であって、プリント回路板も取外され
ている状態の図である。

図10は図９と同様のディマンドプリンタの左側面図で
あるが、プリント回路板が所定位置にある状態を示して
いる。

図11は本発明の幾つかの部品の部分展開斜視図であ
る。

図12は本発明の幾つかの部品のその他の部分展開斜視
図である。

図13は本発明のゴムローラ手段・プラテン手段（plat
en means）部品の展開図である。

図14は非係合位置にある本発明のヒンジ手段部品の展
開図である。

図15は係合位置にある本発明のヒンジ手段部品の展開
図である。

図16は本発明の媒体部品の展開斜視図である。

図17は本発明の媒体センサとガイドプレート部品の斜
視図である。

図18は本発明の媒体センサ部品の展開斜視図である。

図19は本発明のディマンドプリンタに用いることがで
きる媒体の幾つかのタイプを示している。

図20は本発明の媒体センサ部品に関連する回路の電気
的概略図である。

図21は本発明のガイドポスト部品の展開斜視図であ
る。

図22は台紙（backing）巻戻し巻取りスピンドルの展
開斜視図である。

図23は本発明のステップモータ部品の展開斜視図であ
る。

図24はディマンドプリンタに用いられるプリントヘッ
ドアッセンブリの斜視図である。

図25はディマンドプリンタに用いられるプリントヘッ
ドアッセンブリの斜視図である。

図26はプリントヘッドアッセンブリの展開斜視図であ
る。

図27はディマンドプリンタのプリントヘッドプレッシ
ャメカニズムの展開斜視図である。

図28は本発明のラベル取出し・読取りセンサ（take−
label sensor）の斜視図である。

図29はリボン巻取りスピンドルとこれに付随する駆動
機構の（隔離状態での）斜視図である。

図30は図29に示された巻取りスピンドルと付随機構の
展開図である。

図30a及び図30bは巻取りスピンドルの動作を概略図式
的に示す図である。

図31は本発明のスプリングクラッチ部品の展開斜視図
である。

図31Aはクラッチカラー構造を示す斜視図である。

図32aは本発明のリボン巻取り手段部品のPMDCモータ
要素のトルクと速度との関係を示す図である。

図32bはモータ電流とトルクとの関係を示す図であ
る。

図33aはモータ速度とリボン巻取りスピンドル半径と
の関係を示す図である。

図33bはリボン（張）力とリボンスピンドル半径との
関係を示す図である。

図34はディマンドプリンタの種々の部品の電気接続関
係を示すブロック図である。

図35から図51はディマンドプリンタに用いられる種々
の回路の概略電気系統図である。尚、部品に付されてい
る数値は単なる例示である。

図52はラベル印刷プロセスを示すフローチャートであ
る。この図により、媒体上にメッセージが印刷されるこ
とがわかる。

図53は典型的なラベルを示しており、また典型的なラ
ベルの構成・表面・形状・外観も示している。

図54はセンサ波形の概略図である。

図55はプリンタの基部キャビティから取外された電源
回路の展開斜視図であり、プリンタの電圧設定を変更す
る手段を示している。

図56は図55の一部をさらに詳しく示した図であり、プ
リンタの電圧設定を変更すべくジャンパワイヤの間に挿
入された切断・分離手段（severing means）を示してい
る。

好適実施例の説明 ディマンドプリンタ60の斜視図が図１に示されてい
る。図１に示されるように、プリンタ60は幾つかのカバ
ー部材を有し、これらカバー部材によってプリンタ60の
種々の作動部品が収容されている。カバー部品は、コン
トロールカバーパネル62と、フロントパネル64と、ヒン
ジ接合されたサイドパネル66と、固定サイドパネル68
と、基部セグメント70の一部とから成っている。図１に
は以下に詳述されるヒンジ72も示されている。ヒンジ72
は、ヒンジ接続されたサイドパネル66が基部セグメント
70から上方に動き易くするためのものである。これは、
プリンタ60の種々の動作部品へのアクセスを可能にする
ためのものである。

図２もプリンタ60を示しているが、パネル64、66、68
がプリンタ60から展開された状態を示している。図２の
展開図はプリンタ60の前方からの斜視図であり、種々の
パネルの下に収容されている部品を示している。次の図
においてかなり詳細に示されているように、中央支持壁
74は基部セグメト70に取付けられている。中央支持壁は
構造上の支持部材であり、プリンタ60の種々の部品の取
付部（面）を提供している。ヒンジ接続されたサイドパ
ネル66は、ヒンジ72の部品の係合を解くことにより、中
央支持壁74から取外される。固定サイドパネル68は幾つ
かの締結部材76を取外すことにより中央支持壁から取外
される。上記締結部材76は固定サイドパネル68を中央支
持壁74に取付ける部材である。フロントパネル64はフロ
ントパネルヒンジ78によって基部セグメント70に取付け
られる。これについては以下に詳述する。

次に図３を参照すると、斜め後方から見たプリンタ60
が示されている。この図にはヒンジ接続されたサイドパ
ネル66により覆われていた部分が示されている。ヒンジ
接続サイドパネル66が基部セグメント70から持ち上げら
れた状態にあっては、プリンタ60の幾つかのサブアッセ
ンブリ及び多くの部品が容易に観察できる。プリントヘ
ッドアッセンブリも開示されている。プリントヘッドア
ッセンブリは、プリントヘッドサポート82とプリントヘ
ッド手段84とを有し、このサポート82は中央支持壁74に
ピボット運動（旋回）可能に取付けられている。また、
プリントヘッド（印字ヘッド）手段84はプリントヘッド
サポート82に取付けられている。媒体移送供給手段86
は、ゴムローラ・プラテンローラ（platen roller）88
と、リボン巻取りスピンドル90と、リボン供給スピンド
ル92とを有している。媒体移送手段86はまた以下に示す
その他の部品も有している。図8A、図8B及び図8Cを参照
すると、印・数字・文字・記号等（indicia）が印刷さ
れる媒体は、正方向に駆動されるゴムローラ88によって
（これの影響下）、媒体供給路・ライン94に供給され
る。転写リボン96はリボン供給スピンドル92に取付けら
れ、リボン供給路98に供給される。リボン供給路はほぼ
媒体供給路94に沿って（と同じ様に）延びている。転写
リボン96は、転写リボン96と媒体供給路94との間の摩擦
によってまた、補助的にリボン巻取りスピンドル90によ
ってプリンタ60中を進行する。リボン巻取りスピンドル
90とこのスピンドル90を駆動する新規な手段について
は、以下に詳細に説明する。

図３をもう一度参照すると、媒体センサ100が媒体供
給路94に設けられており、媒体供給路94を通路する媒体
の位置を検知することができる。媒体ガイド102は媒体
センサ100を有し、適切な検出を行うべく、媒体供給路9
4を通過する媒体を適切に位置決めすることができる。
本発明の媒体センサのアッセンブリ100の動作及びこれ
の新規な特徴・構成は以下に詳述する。

トグル手段（toggle means）104は、プリントヘッド
手段84をゴムローラ88の近くに位置させるために設けら
れている。これは、トグル手段の下を通路する媒体に印
を熱的に印刷するためのものである。トグル手段104の
その他の新規な特徴及びプリントヘッドサポート82とト
グル手段104の動作は以下に詳述される。

図４は中央支持壁74から蝶番式の（ヒンジ接続され
た）側面パネル66と固定側面パネル68を取り除いたプリ
ンタの後方斜視図である。図４は図２及び図３に示され
たのと反対側の壁を示す。図２及び図３が印字の媒体へ
の実際の転写に使われる構成部品・要素を示す一方、図
４中の反対側の壁には図２及び図３に示された印字部品
・要素を駆動及び制御するための駆動手段及び電気回路
手段が設けられている。PMDCモータ104は中央支持壁74
に取り付けられ、ギア装置106を介してリボン巻取りス
ピンドル90を駆動する。PMDCモータは制御回路手段108
に連結されている。PMDCモータは図９及び図29におい
て、また図５において分解図・展開図で示されている。
制御回路手段108と連結されたPMDCモータ104の動作につ
いてのその他の詳細は、後に説明する。

ドライブギア及びベルト装置110が図４に示されてい
る。ドライブギアはアイドル軸116（図５）によってス
テッパ（ステッピング）モータ114に接続されている
（図８、図９及び図23参照）。ステッパモータ114によ
って生成され、ドライブギア112に転送される運動・駆
動力は、ベルト118を駆動し、さらにプラテンローラ88
と連携して機能するプラテンギア120をも駆動する。

図５は図４に示されたものの分解図である。図５は中
央支持壁74を貫通するボスあるいは支えの位置を示し、
これらを通して支持軸または駆動軸が延び、中央支持壁
74の両側の各構成部品を支え且つ操作する。例えば、媒
体掛け（ハンガ）122及びこれに付設可能なストップク
ラップ124が中央支持壁74から外された状態で示されて
いる。媒体掛けについてのその他の詳細と新規な特徴に
ついては、後により詳しく述べる。

図６及び図７は図４に示されたプリンタ60の正面及び
後方からの立面図である（制御回路手段108が運転用に
付設されている）。

図８、図９及び図10は中央支持壁74から蝶番式側面パ
ネル66と固定側面パネル68を取り除いた状態でのプリン
タの側面図を示している。図8A、図8B及び図8Cはプリン
タ60中の転写リボン96及び媒体87の移送に関する詳細を
示す。

次に図11では、図２〜図４の斜視図で示された構成要
素はプリンタ60から除かれ、基本的に中央支持壁74及び
基底部70が残されている。図２〜図４に示された構成要
素は中央支持壁74により支持されている。単一の補強セ
グメント126が中央支持壁74の前部127に取付けられてい
る。補強セグメント126は中央支持壁74の動きを最小限
にすべく、構造を補強支持している。中央支持壁74は、
基礎フランジ130下部と連結した基礎脚部128（図３及び
図22参照）によって基部セグメント70に取付けられてい
る。

図８に示されるように、基礎フランジ130の１つは対
応する基礎脚部128上の直立ピン134を受け入れるための
スロット・間隙132を有している。ピン134が間隙132に
係合すると、中央支持壁74の基部70に対しての前後運動
が防止される。基礎脚部128と基礎フランジ130が係合す
ると、中央支持壁74と基部70が簡便に係合する。補強セ
グメントは中央支持壁74と基部70に取付けられ、プリン
タ全体のための接地棒（prounding bar）としても機能
する。このように補強セグメント126は接地ストラップ
（strap）が付随した金属体である。接地ストラップ136
は補強セグメント126を基部キャビティ140に収容された
電力供給回路138に接続する。補強セグメント126を接地
ストラップ136へ接地接続すると、電力供給回路138を通
じ電源ケーブルへつながる。

別個の部品の数を最小限にしプリンタ60内で使用され
る空間を節約するため、多くの支持部（品）や構造を中
央支持壁に直接成型している。たとえば、摩擦クラッチ
とともに利用される傾斜歯142（これの詳細は後に述べ
る）は、中央支持壁74から延びるように成形される。同
様に、ケース構造73によって決定・区画される容量内の
空間を最大限に利用するため、リボン巻取りスピンドル
90の駆動のため使用されるPMDCモータ104の一部を受け
入れる凹部144が中央支持壁に形成されている。さら
に、ボス及びその他の支持構造が中央支持壁74の両側に
直接形成されている。基部セグメント70の基底基礎部分
148の下側にある基部キャビティ140内に収容された電力
供給回路138を明らかにすべく基底カバー146が取り去ら
れた形で、先に言及された基部キャビティ140が図12に
おいてよりはっきりと示されている。

中央支持壁74の底部リブ150は、基底148から上方へ延
出するリップ152と基底148のデッキ部分154の間に嵌合
する。リップ152とデッキ154はチャンネル・溝部156を
形成する。前面部127の表面はプラテン枠158の一方のア
ームに接触する。チャンネル156に基底リブ150が位置
し、基礎フランジ130が基礎脚部128と係合した状態で、
前部127から延びる支柱160が、支柱受け162と係合す
る。

このように、中央支持壁74と基部セグメント70の係合
は基本的にはめ込み式で、締め具は要らない。この締め
具なし組立における例外は、中央支持壁74の駆動側での
日本の締結具の使用である。

図23を参照すると、上記ステッパモータ114はモータ
取り付けレセプタクル（受け具）164によって中央支持
壁74に取り付けられている。モータ取り付けレセプタク
ル164には、駆動軸116が貫通する孔168を区画形成する
凹部166が形成されている。壁面フランジ170が中央支持
壁74から凹部166内に突出している。ステッパモータ114
のモータフランジ172を、協働・対応する位置にある壁
面フランジ170と係合させ、ステッパモータ114を回しな
がらねじ込むと、ステッパモータ114がモータ取り付け
レセプタクル164に係合する。図23がモータ取り付けレ
セプタクル164との関係におけるステッパモータ114の展
開図・分解図を示す一方で、モータ取り付けレセプタク
ル164に装着されたステッパモータ114のその他の図が図
３及び図９にさらに示され、またモータがない状態での
モータ取り付けレセプタクル164の図が図11に示されて
いる。図９及び図11は壁面フランジ170の一つに形成さ
れたナット柱174を示す。モータ取り付けレセプタクル1
64におけるモータ114の保持をさらに強化するために、
ナット柱はねじその他の締結具と係合する。

中央支持壁74のもう一つの特徴は、媒体掛け122と素
早く係合及び離脱できる能力である。図16の拡大分解斜
視図に示すように、媒体掛け（ハンガ）122は中央支持
壁74の表面に形成された孔176に簡単に係合する。キー
部180が媒体掛け122の対応・接合端182に形成される。
キー部180は接合端182から離れるように延びる茎部184
を有すると共に、茎部184からほぼ垂直に延びる拡大部
分186を有する。内孔176は拡大部分186を受容するため
の寸法を有している。内孔176と連通するように、垂直
方向のノッチ（切り込み）188が表面178上に切られてい
る。垂直方向のノッチ188は、拡大部分186が内孔に挿入
された後、キー部を受容できる寸法を有している。媒体
掛け122を下向きに動かすと、茎部184と垂直方向のノッ
チ188が係合する。さらなる係合が、媒体掛け122の接合
端・対応端182あるいは内孔176周辺の表面178上に設け
られた締り嵌め手段190によってもたらされる。図16に
示すように、締り嵌め手段190は表面178上の締り嵌め用
隆起192及び対応端182上の対応リブ194を含む。対応溝1
96はリブ194を受容・係合すべく表面178の上に設けられ
る。茎部184とノッチ188が係合すると、リブ194が接合
溝196と係合できる位置に来る。締り嵌め用隆起192は、
締り嵌めをもたらして、媒体掛け122が中央支持壁74上
にさらにしっかりと固定されるようにする。

図13は、プラテンローラ88の拡大・詳細展開斜視図で
ある。プラテンローラ88はプラテン円筒状表面200を形
成するプラテンシャンク（shank:軸部）198を有してい
る。プラテンシャンクは一般に弾力のある弾性高分子
（エラストマ）材料から作られる。また、プラテンシャ
ンクを形成する素材は、プラテンローラ88とプリントヘ
ッドアッセンブリ80（図３参照）の間で圧縮される・を
通過する媒体に摩擦力を加えるものでなければならな
い。中心軸202はプラテンローラ88を縦貫する。シャフ
ト部204はプラテンシャンク198の両端から延びる。プラ
テン枠158は基底148のデッキ部分154から上方へ延び
る。プラテン枠158は第１保持アーム206及び第２保持ア
ーム208を有し、穿孔・ボア210が第１保持アーム206に
形成され、またノッチ212が第２保持アーム208に形成さ
れている。一般的に穿孔210とノッチ212はおおよそ同じ
寸法である。しかし、ノッチ212は開放端214を有してい
る。穿孔210とノッチ212は、それぞれ穿孔係合面（bore
keyed surface）216及びノッチ係合面218と称される同
じ様に作られた係合面対応面（keyed surface）を有
す。

シャフト部204の各端はプラテンブッシュ220と結合す
る。プラテンブッシュ220によって、シャフト部204のた
めの滑らかな回転面がもたらされる。ブッシュにより、
プリンタ60の部品と組立を複雑にするボールベアリング
アッセンブリの必要がなくなる。ブッシュ係合面222は
プラテンブッシュ220の外面に形成される。ブッシュ係
合面222は広い係合面216とノッチ係合面218と協働して
係合し、プラテンブッシュ220が穿孔210及びノッチ212
内で回転するの防止する。ブッシュ係合面222及びプラ
テンブッシュ220は、また穿孔210及びノッチ212のそれ
ぞれにブッシュが係合する深さを制限するストッパ面22
4を持つ。ワッシャ226がプラテンブッシュ220と、これ
に隣接するプラテンシャンク198端部との間に設けられ
る。

プラテンローラ88とプラテン枠158の組立において
は、プラテン枠158内にプラテンローラ88を保持するた
めの締結具が一切必要ない。プラテンローラ88とプラテ
ン枠158を組み立てるためには、ワッシャ226とブッシュ
220がシャフト204上に嵌合される。ブッシュ係合面222
と穿孔係合面216を合わせたうえで、対応するブッシュ2
20を穿孔210中へ挿入するようにプラテンシャンク198の
一端を位置する。次に、もう一方のブッシュ係合面222
とノッチ係合面218を合わせ、プラテンシャンク198の反
対側の端を所定の位置に持ってくる。プラテンブッシュ
220がノッチ212へ下向きに挿入される。

図14及び図15はすでに記載されたヒンジ72の細部の拡
大図である。ヒンジ72は一対の可撓アーム228と一つの
樽状部材（barrel structure）230とを有する。図14に
示される通り、各ヒンジの一対の可撓アームは中央支持
壁74に取付けられ、樽状部材230は蝶番・ヒンジ接続さ
れた側面パネル66に取り付けられる。各可撓アーム228
は、茎部234の頂点に位置する頭部232を有し、各頭部と
可撓アームには対向面236が形成されている。突起238が
一対の可撓アーム228の対向面236のそれぞれから延びて
いる。各ヒンジ72の一対の可撓アーム228は中央支持壁7
4の頂部リッジ240に沿って形成されている。アームは、
各アームの後背面244とリッジ・隆起240との間に小さな
隙間242を有している。隙間242の寸法によって、どれだ
けアーム228が（互いから離れる形で）外側に撓むこと
ができるかが決定される。さらに、一対の可撓アーム22
8の間に、各アームの内側への移動・撓み度を制限する
ためストップブロック246が設けられている。ステム部2
34とブロック246との間の隙間242によって、アーム228
の内側への撓み度が決定される。

樽状部材230は、これの孔248を頭部232の対向面236上
に形成された対応する突起238と係合する位置に移動す
ることにより、一対の可撓アーム228に取付けられる。
孔248が対応突起238に係合すると、ヒンジの中心軸250
に（沿って）圧力がかかり、ゆえに（孔と）結合してい
る方の可撓アーム（第１アーム）228を同じ対の他方の
アーム（第２のアーム）228から引き離す。第１の可撓
アーム228を第２の可撓アームから引き離すことで、両
アーム228間の距離252が広がる。次に、この樽状部材23
0のもう一方の端を、すでに塞がれている（係合されて
いる）のと反対の突起238に対向させる。突起238を対応
孔248に係合するためには、カバー66に下向きの力を加
える。

ヒンジ・蝶番部は、一つだけでもあるいは図14に示さ
れているように対で使われても良い。このヒンジのもう
一つの特徴は、突起238上に形成された方向付多面部（d
irectional facet）254である。樽状部材230が一対の可
撓アーム228と係合したとき、組み立てられたヒンジ72
はその中心軸250回りに回転する。ヒンジに過剰な力が
かかったとき、方向付多面部254により樽状部材230が突
起238から外れ易いようになっている。方向付多面部254
または突起238は、表面が傾斜していても平坦でもよ
い。図14に示されているように、方向付多面部254はヒ
ンジ部の中心軸250へ向かって内側に勾配を有してい
る。上側の方向付多面部254は対応孔248が突起238に係
合するのに容易にする。下側の方向付多面部254は、カ
バー66に反対方向の力が加わったときの孔248の離脱を
容易にする。樽状部材230を突起238に係合するのに要求
される力が作動方向となる。作動方向と反対の向きに過
剰な力がかかると、ヒンジ部がパチンと外れる。過剰な
力がかかった場合にヒンジ部をぽんと外せることは、実
質的に部品の損傷や破損の可能性を防ぐ。さらに感熱式
プリンタ（サーマルプリンタ）は、媒体87や転写リボン
96にアクセスしやすくするため、しばしばヒンジ側面パ
ネル66を外して使用されることがあるので、このヒンジ
構造によりパネル66をケース73から容易に取り外すこと
ができる。

さて、既に言及された印字ヘッドアッセンブリ80につ
いて、図３及び図24−図27を参照しながらさらに詳しく
述べる。図３に示されている印字ヘッドアッセンブリ80
は、図26に示すように、詳細拡大斜視図で分解・展開さ
れている。図３に示すように、枢軸（ピボット軸）56
が、中央支持壁74上に形成された対応するボス258に取
り付けられている。ピボット軸ブラケット260が中央支
持壁74に取付けられ、またこれから延出している。ピボ
ット軸ブラケット260の自由端262が、協働位置にあるピ
ボット軸256端を支える。

図26においてより良く示されているように、共通の自
在ブロック268を貫く穿孔266とこの穿孔266内でロール
軸264を保持するカラー270とにより、ロール軸264はピ
ボット軸256と協働する・に連携している。保持部品272
はロール軸と協働して、印字ヘッドブラケット274と係
合する。印字ヘッドブラケット274は保持部品272の下で
保持される一方、これ（印字ヘッドブラケット）の保持
部品272に対する位置は、長円穴278を貫く調整締結具に
よって調整できる。印字ヘッド手段84は、印字ヘッド取
り付けブラケット274の底面280に取付けられている。図
26に示されているように、リボンストリッププレート
（ribbon strip plate）282が印字ヘッド取り付けブラ
ケット274の前面284に取付けられている。リボン状スト
リッププレート282は、このストリッププレートに穿た
れた長円穴286を貫く締結具によって（印字ヘッドブラ
ケットに）に取付けられている。この長円穴276によっ
て、ストリッププレートを印字ヘッド取り付けブラケッ
ト274に対して上げたり下げたり調節できる。

図24を参照すると、ピボット軸256、ロール軸264、印
字ヘッド取り付けブラケット274及び付属部品・要素に
よって、印字ヘッド支持部288が構成される。印字ヘッ
ド支持部288は印字ヘッド84を媒体87に接するように、
または媒体87に近づけるよう制御しながら位置決めす
る。印字ヘッド支持部288によって、（矢印289、291、2
93で示されたような）印字ヘッド84のピッチング、ロー
リング及びヨーイングが可能となる。ピッチング、ロー
リング及びヨーイング（矢印289、291、293）によっ
て、印字ヘッド支持部288は印字ヘッド84を効果的に浮
動調節・自由動調整（floating adjacement）すること
ができる。印字ヘッド84の浮動調整は、印字ヘッド84が
正確に調整されることを保証する。印字ヘッドのピッチ
及びロール運動289、291は一定浮動している（一定の浮
動状態で行われる）が、ヨーイングは典型的には調節さ
れて固定される。印字ヘッド手段84のピッチ運動289
は、ピボット軸256をピボット軸アクセス290に沿って回
転することにより達成される。ピッチ運動289により、
印字ヘッド84はプラテンローラ88に接近・後退するよう
効果的に平行移動することができる。印字ヘッド84のロ
ーリング運動291は、穿孔266内のロール軸264の回転に
よって達成される。ヨーイング運動293は調整締結具276
をゆるめ、適宜印字ヘッド取り付けブラケット274を調
節することで達成される。さらに、印字アッセンブリ80
は中央支持壁74から支えられているので、リボンと媒体
を印字アッセンブリ80の側部から出し入れすることがで
きる。たとえば、媒体を媒体案内器102の下のプラテン8
8と印字ヘッド84との間に挿入することができる。同様
に、もし紙詰まりジャム（jamming）が起こったなら、
側面から印字アッセンブリにアクセスし、詰まったもの
を簡単に取り除くことができる。

上記の印字アッセンブリ80は、ひとつの完全なサブア
ッセンブリユニットとして、プリンタ60から取り外すこ
とができる。

印字ヘッド84のヨーイング（揺れ）運動293により、
最適の印刷の質を達成するための印字ヘッドの調節・微
調整が可能である。ヨーイング運動293により、印字ヘ
ッド及び直線状に並んでいる印刷に使用される構成要素
が、プラテンローラ88に平行に揃うことが保証される。
調節ねじ292がプリンタ60の正面に付けられている。調
節ねじは、調節ボス294を通って突き出ており、印字ヘ
ッド取り付けブラケット274から下方に延びる調節タブ2
96に接する。調節ねじ292は調節ボス294内で締められ、
延出調節タブ296を圧して、印字ヘッドの横方向の運
動、即ち、ヨーイング運動293を選択的かつ強制的に微
調整する。

この発明の重要な特色は、印字ヘッド84のヨーイング
運動293の調節を、印刷工程中に行うことができる点で
ある。この点に関しては、印字ヘッドの位置が、調節効
果・結果について即座に結果及びフィードバックを提供
する。この同時的・瞬時フィードバックにより、従来の
印刷機に共通する繰返し調節が必要なくなる。

印字ヘッド84を調節するためには、調節締結具276と
印字ヘッド取り付けブラケット274の長円穴278の間にわ
ずかな遊びがでるよう調節締結具276を少しゆるめる。
印刷を開始し、印字が揃っているか（print alignmen
t）検査する。延出している調節タブを動かし印字ヘッ
ド取り付けブラケット274のどちらかのサイドが動くよ
うにするために、二つある調節ねじ292のうち適当な方
を動かす。望ましい印字ヘッド84調整・アライメントが
達成されたなら、操作を停止し、それ以上の調節を防ぐ
ため調節締結具276をしっかりと締める。それから調節
ねじ292を調節ボス294から取り去り、ケーシング構造内
の室・仕切部（コンパートメント）に格納する。これに
よって、これ以上の望まれない調節を回避する。

トグル手段（toggle means）103は上述され図３に示
されているが、トグル手段103のより詳しい説明を図2
4、図25及び図27をも参照して以下に記載する。図27は
トグル手段103を構成する部品の展開斜視図である。ト
グル手段は、プリントヘッド取付ブラケット274に力を
かけてプリントヘッド84をゴムローラ88方向に移動（pi
tch）することによって、プリントヘッド84と媒体87を
係合及び離脱する。トグル手段はトグルアーム298と付
勢プランジャアッセンブリ300とを有する。また、トグ
ルアーム298は、係合部分（keyed portion）304とノブ3
06とを有するシャフトアッセンブリ302を備えている。
シャフトアッセンブリ302はトグルアーム298の孔308に
挿入され、係合部分304は孔308に形成された対応部分を
積極的に係合する。ノブ306は、トグル手段103を操作す
る際の操作・動作及び機械力の伝達をさらに容易にする
ために形成されたものである。シャフトアッセンブリ30
2の一端は、プリントヘッド84にほぼ平行な中央支持壁7
4に取付けられる。

一対のプランジャスリーブ310が、トグルアーム298上
の２箇所に設けられている。これらプランジャスリーブ
310はシャフトアッセンブリ302にほぼ垂直に延びてい
る。付勢プランジャアッセンブリ300はプランジャスリ
ーブ310のキャビティ312に保持される。付勢プランジャ
アッセンブリ300は、プランジャヘッド314と付勢手段31
6と調節部318とを有する。プランジャヘッド314はプラ
ンジャスリーブ310内に保持され、丸みを帯びた先端部3
20はプランジャスリーブ310の底部から延出する。プラ
ンジャスリーブ底部のキャビティ312への開口部の寸法
は、プランジャヘッドの直径にほぼ等しく、丸い先端部
320から隔てられたヘッドに形成された保持カラー322よ
り小さい。付勢手段316はプランジャ314の後端324を付
勢している。調節部318は実質的にはネジ込式蝶ネジ（t
humb screw）であり、このネジはプランジャスリーブ31
0のキャビディ312の上部に係合するものである。調節部
318は、プランジャヘッド314に対する付勢を増減するた
めに回転される。

次に図24と図27を参照すると、トグル手段103がプリ
ンタ60に取付けられた状態が示されている。ユーザがト
グル手段103を操作・係合してプリントヘッド84を媒体8
7に係合させるとき、ユーザはノブ306を握り、これをト
グル軸326に沿って回転する（矢印328で示すように）
と、丸い先端部320はプリントヘッド支持ブラケット274
に係合する。シャフトアッセンブリ302を回転すること
によってトグルアーム278を回転すると、トグルアーム
は円弧状に移動し、その結果、プランジャヘッド314の
丸い先端部320が押されてプリントヘッド支持ブラケッ
ト274に係合する。プランジャヘッド314がプランジャス
リーブ310内に付勢保持されるので、プリントヘッド支
持ブラケット274への係合動作（sweeping engagement）
により、プランジャヘッド314はこれへの付勢手段316か
らの力に抗して上方へ強制され、プランジャスリーブ31
0内へ進行する。トグル手段103からプリントヘッドアッ
センブリへ作用する圧縮力によって、プリントヘッド84
には所望の力が保持され、ゴムローラ88に対して圧縮・
押圧される。上記所望の力は、調節部318を調節して付
勢手段316からプランジャヘッド314に作用する付勢力を
増減することによって変えることができる。

本発明はまた、プリントヘッド84が媒体もしくはゴム
ローラ87、88に係合しているのかあるいはこれから離脱
しているのかを示すための検出・センサ装置330を有し
ている。プリントヘッド84の係合はトグル手段103の位
置に直接依存する。なぜなら、プリントヘッド84を係合
及び離脱するのはトグル手段だからである。よって、シ
ャフトアッセンブリ302の回転位置はプリントヘッド84
の状態を示すために用いられる。図25を参照すると、セ
ンサ装置330は、光学センサ332と、トグル手段103のシ
ャフトアッセンブリ302に直接接続されたセンサリンク3
34とを有している。光学センサ332は発光器（optical t
ransmitter）336と受光器338とを有している。発光器33
6は、受光器338で受光される光線を発光する。リンク33
4はシャフト302から延びて、通知340を回転する。この
通路340は発光器336と受光器338の間を行き来するもの
である（符号336と338の間に形成される経路である）。
尚、純粋な光学センサ以外のセンサを上記構成に用いて
もよい。

本発明の特定の実施例で用いられる場合、リンク334
は、トグル手段103がプリントヘッド84に係合したと
き、発光器336と受光器338との間の光路を遮断・破壊
（break）するように調節される。トグル手段が回転さ
れて係合からはずれると、リンク334は経路340に沿って
上方へ回転し光路から外れ、その結果、光学回路が完成
される・終了する（completed）。勿論、信号を反転し
て、トグル手段103がプリントヘッドに係合したときは
発光器336と受光器338との間の光（ビーム）をオープン
にし、トグル手段103がプリントヘッド手段84に係合し
たときは光を遮断・破壊することもできる。光学センサ
332がプリント回路板342（制御回路手段108を含む）に
直接接続されるので、接続部やリンクに別のケーブルは
必要はない。光センサ332からの信号は制御回路手段108
に受信され処理される。また、この信号は、予め選択さ
れたプリントヘッド状態に達するまでは、その他の・そ
れ以上の動作を防止するために用いられることもある。

図28はプリンタ前部の拡大斜視図であり、リボンスト
リッププレート（ribbon strip plate）282と鋸歯状の
切断（tearing）エッヂ346との間に形成された開口部
（mouth）を示している。図28では、内臓部品を明確に
示すために媒体とリボンが取外されている。もし媒体87
とリボン96が示されたならば、媒体87とリボン96が開口
部334を通過することになる。リボンは、リボンストリ
ッププレート282の上を上方へ移動し、その後、リボン
巻取りスピンドル90に巻き取られる。媒体87は開口部か
ら外方へ突出し、テイクラベルセンサ（take−label se
nsor）348により形成される通路に進行する。テイクラ
ベルセンサ348は送信部350と受信部352とを有する。送
信部350は信号を受信部352へ送信し、これらの間にセン
シングバリア（sensing barrier）を形成する。媒体が
開口部344を通過すると、外方に突出しセンシングバリ
アに交差する。センシングバリアとの交差により、テイ
クラベルセンサ348は媒体の存在を検知し、適切な信号
を制御回路手段108に送信する。一旦媒体87の一部が取
除かれると、センサバリアが遮断されなくなり、別の信
号が制御回路手段108に送られる。テイクラベルセンサ3
48とこれが生成する制御信号は媒体搬送手段86に供給さ
れ、プリントヘッド84に対するリボン76と媒体87の運動
の制御・制限を容易にする。

転写リボン96の運動・動作はリボン巻取りスピンドル
90をPMDCモータ104により駆動することによって行われ
る・達成される。PMDCモータの機能及び構成な新規な特
徴は、本明細書の別の部分に詳細が説明されている。し
かし、PMDCモータは、ベベルギア機構106によって駆動
力を発生する。ベベルギア装置に係合するシャフト354
は、リボン巻取りスピンドル90を駆動する。リボン巻取
りスピンドル90とPMDCモータの斜視図が図示されている
が、明確化のために中央支持壁74は取外されている。図
２から図５を参照すると、プリンタ60内でのPMDCモータ
とリボン巻取りスピンドル90の位置及び取付状態が示さ
れている。

図30を参照しつつ図29を見ると、リボン巻き取りスピ
ンドル90は、貫通する少なくとも１つの突出孔358を有
する外側円筒面356を備えている。図29に示されるよう
に、直径方向に位置する２つの突出孔358がスピンドル
表面356に設けられている。突出孔358は中央スピンドル
軸360に対し平行に長手方向に延びており、スロットを
形成する。このスロットを通って突出セグメント362が
突出する。突出セグメント362も同様に長手方向に延
び、対応スロット358を通って突出するブレードを形成
する。

図30に示されるように、スピンドル90は２つの部分
（半割体）364から成っている。各スロット358の一部は
各半割体364に形成されている。４つの係合ピン366が２
つの半割体364と364を一体的にロック・固定し１つのス
ピンドルボディを形成する。さらに、ブレード362には
ガイド孔368が複数設けられ、これらガイド孔368が係合
ピン366に係合する。ブレード362が係合ピン366に係合
すると、ブレーキの動きは中央スピンドル軸360にほぼ
垂直な半径方向に制限・限定される。また、ブレードの
動きはガイド孔368のサイズにより限定される。

図30にその展開図が示されているように、スピンドル
90は、付勢手段370と、ブレード362を引込む手段372と
を有している。付勢手段370はブレード362を対応スロッ
ト358内で・を通して制御・制限可能な外方へ付勢す
る。引込み手段372は付勢手段370を適宣圧縮して、ブレ
ード362をスピンドル90内に引込む。

ブレード362がスロット358を通して伸ばされると、延
出され、使用済み転写リボン96がスピンドル90に巻かれ
ると、ブレード362の面376とスピンドル90の面356との
間にスペースが形成される。このスペースの一部が寸法
374で示されている。即ち、使用済み転写リボン96がス
ピンドル90に巻かれると、ブレード362の面376の上に巻
かれる転写リボンと、転写リボンがスピンドル90の面を
一周してその位置に戻ってくる点との間にスペースが形
成される。使用済み転写リボン96をスピンドル90から取
外さなければならない場合、引込ボタン378を中心軸360
に沿って内方へ押して引込手段372を作動する。ブレー
ド362に作用する付勢張力が解放されると、ブレードと
使用済みリボンとの間のスペースによって区画形成され
るボリューム・巻体・体積（volume）はスピンドル90の
全周表面356に広がる。使用済みリボンとスピンドル90
の表面356との間のその他のスペースにより、使用済み
リボンをスピンドルから容易に取外すことができる。こ
の取外しの際に、使用済みリボンを入れ子式に移動させ
る（telescoping）必要はなく、また、従来構造で用い
られていたワイヤやワイヤ状部材等のルースな部品（lo
ose components）を使用する必要もない。

引込み手段372は付勢手段370の影響下において作動
し、付勢手段は中央スピンドル軸360に軸方向に一致す
る引込手段本体を軸方向に付勢する。引込手段本体380
は２つのスピンドル半割体364との間に保持することが
できる。引込手段本体380は２つの歯部・枝部（tine）3
82を有し、これら歯部の外側面にはシャフト傾斜部384
が形成されている。ブレードは、シャフト傾斜部384に
沿って動きこれに係合する協働ブレード傾斜部386を有
している。

図30aと図30bはさらに詳しい図面であり、どのように
引込手段372と付勢手段370が作用してブレード362の動
きを決定するかを示している。図30aに概略的に示され
ているように、ブレード362はスロット358を通って外方
へ延出される。図30aに示されたブレードの延出状態は
付勢手段370により作られるものである。付勢手段370は
シャフト354と付勢手段本体380との間に保持され、付勢
手段370から（の）の伸張力を付勢手段本体380に抗して
・対して伝達する。シャフト354が固定され、中央スピ
ンドル軸360に沿って軸方向に動くことができないの
で、且つ、引込み手段本体380がスピンドル内に可動保
持されるので、付勢手段370は中央スピンドル軸360に沿
って引込手段本体380を軸方向に移動する。上記本体380
は中央スピンドル軸360に沿って変位すると、ブレード
傾斜部386はシャフト傾斜部384の当接面に沿って上方に
乗上げ、各シャフト傾斜部384の峰部分へ上昇する。シ
ャフト傾斜部384の峰部分388がブレード362の対応峰部3
90に当接すると、ブレードは完全に伸ばされ、ブレード
362の面376の上にきつく巻かれたリボンの影響下・ため
に引込み動作をしない。これ以上引込み手段本体380が
中央スピンドル軸360に沿って軸方向に移動しない。な
ぜなら、ストップカラー392がスピンドル半割体364の内
面394に当接するからである。このことに関し、付勢手
段370は以下の点を考慮して選択される。即ち、ブレー
ドが完全に延ばされたとき、付勢手段370は付勢手段本
体380に力を加え続ける構成としてもよい。付勢手段370
により加えられる別の力によって、ブレードは確実な延
出位置に止どまる（意識的に引込まれなければ）。

図30bを参照すると、引込み手段本体380が手動で中央
スピンドル軸360に沿って移動されたとき、ブレードが
引込まれる様子を示している。引込み手段本体380が手
動で中央スピンドル軸360に沿って移動されると、付勢
手段370はシャフト354と本体380の間で圧縮される。付
勢手段を解放すると、ブレード傾斜部386が対応シャフ
ト傾斜部384に沿って下方移動し、その結果、ブレード3
62は内方へ動くことができる。尚、図30aと図30bにおい
て、ブレードはガイド孔368に沿って径方向外方にのみ
動く。ブレード362が係合ピン366に係合すると、スロッ
ト358が所定の寸法しか有していないことを考えれば、
中央スピンドル軸360に平行な変位は生じない。

プリンタ60内（で）の転写リボン96の制御は、スリッ
プクラッチ396により容易になされる。スリップクラッ
チはリボン繰出し・巻きほどきスピンドル92と協働す
る。リボン供給スピンドル92は、中央支持壁74を通って
延びるシャフト398を有している。クラッチ軸400はスピ
ンドル軸398に沿って長手方向に延びている。スリップ
クラッチ396はスピンドル軸398の回りに一連の傾斜付歯
部142を所定の間隔で有している。また、スリップクラ
ッチ396はコイル状のトーションスプリング402とクラッ
チカラー404を有している。トーションスプリング402は
スピンドル軸398を囲続するように、且つスピンドル軸
と同軸上に位置するように設けられる。クラッチカラー
404はコイル状スピンドル402の一部を収容すると共に、
スピンドル軸398に取付けられる。

スリップクラッチアッセンブリを組立てるとき、スピ
ンドル軸398は中央支持壁74に挿入され、保持カラー406
によって回転可能に固定される。コイル状のトーション
スプリング402はクラッチカラー404のスプリング孔408
に挿入され、一体化されたトーションスプリング402と
クラッチカラー404がスピンドル軸394上に嵌設される。
クラッチカラー404は、セットスクリュ412によって端部
410に固定されるコイル状のトーションスプリング402の
脚部414はクラッチカラー404から離れるように延びスプ
リング402から径方向に延び、傾斜周面416とこれにつな
がる垂直壁418に係合する。

コイル状トーションスプリング402は、クラッチカラ
ー404のスプリングボア（孔）408の内径とスプリング42
0の外形との間で所定の・計画されたしまりばめ嵌合（i
nterference fit）される寸法を有している。直径部・
方向のしまりばめの量・大きさは、スプリング402の抵
抗力・摩擦力（drag）の量に直接比例する。実際の場
合、スプリング402とカラー404の摩擦係数並びに係合長
さは、スリップの（滑り）トルクのため（に）計算され
ない・計算から除外される。このことにより、コイル状
スプリング402とクラッチカラー404の形状と材料選択に
ついての設計上の自由度が大きくなる。

カラー404はシャフト398に固定されているので両者は
一体として回転する。シャフト398が回転すると（矢印
に424で示されるように）、即ち、巻取りスピンドル90
に作用する駆動力が送出し、供給スピンドル92上のリボ
ンに張力をかけると、スプリング402とカラー404は、ス
プリングの延出脚部が相対傾斜歯部142の垂直壁418に係
合するまで共に回転する。回転424の影響下、スプリン
グ402は製造時の巻方向に捩られあるいは（即ち）回転
圧縮される。この捩れは、スプリング402の外径420が所
定位置に達するまでスプリング外径420を効果的に減ず
る。所定の位置とは、スプリングの外（表）面426がス
プリング孔408の内（表）面428に対してスリップする位
置である。適切なスリップ状態になる前に、所定の・計
算された量のシャフト回転、即ち、スプリングの巻き動
作が必要である。シャフト398が回転424の方向へ駆動し
続けられると、スプリング402はスリップし続け、カラ
ーに一定の抵抗力・摩擦力が保持され、また、一定量の
巻動作が維持される。

回転方向424において駆動力が除去もしくは減少され
るとき、スプリング402の記憶・メモリによりスプリン
グが製造時の巻き方向とは反対方向に捩じれる。この場
合、スリップ巻取りと同じ角度だけ捩じれる。スプリン
グ402はこの反転・逆転動作もしくはコイル巻きほどき
動作は、製造当初の直径420への戻り動作を伴う。スプ
リング直径420が所定値に達すると、スプリング402が外
側面426はクラッチカラー404のスプリング孔408の内側
面428に押しつけられる。その結果、カラー404そしてシ
ャフト398がスプリングと共に回転する。

スプリングが巻き方向とは反対方向（図31に示された
回転方向424の逆方向）に回転されると、スプリング外
径420が増加するという事実により、スプリングの破損
はシャフト398とカラー404とが逆方向に強制されると生
ずると考えられる。（この場合、延出脚部44は移動不能
位置に補足される。）ユーザはしばしばシャフト398に
取付けられたリボン供給スピンドル92を後方に回転した
いと望むであろう（特に新しいリボンのロールを取付け
るとき）。この際、傾斜面416により延出脚部414を自由
に後方へ回転することができる。この回転はクラッチカ
ラー404のスプリング孔408と係合した状態で起きる。ク
ラッチ軸400の回りに周方向に間隔を有して設けられた
傾斜歯部のアレイ・一群はラチェット（面）の様なもの
を構成する。このラチェット部によって、延出脚部414
が前方駆動方向424において垂直面418に対して捕捉され
る。しかし、駆動回転方向424とは反対の方向430に自由
・無制限にスロープ状の面416に沿って傾斜面142の上へ
昇ることは可能である。

スリップクラッチ396はプリンタ60内のリボン供給ス
ピンドル92にバックテンション（逆張力）をかける簡単
かつ安価な装置を提供する。バックテンションにより、
リボン供給路98を通過するリボンに生ずるしわ・ひだを
減少することができる。さらに、印刷中あるいは印刷後
の媒体の一部を除去した後プリンタ60が媒体87のバック
フィードもしくは逆行・後退させて媒体の前縁の位置を
変えるとき、スリップクラッチ396はリボン96とリボン
供給路98を巻戻し（wind back）することもできる。こ
の巻戻し動作は熱転写印刷には非常に重要である。なぜ
なら、バックフィード（後退）サイクル中リボン96に対
するバックテンションを維持するからである。プリンタ
60が通常印刷方向において前方へ加速されるとき、もし
リボン96に張力が維持されなければ、リボンロールの慣
性によりリボン96が急にぐいと引かれることがある。リ
ボンが急に引かれると、印刷中の媒体部分に汚点のよう
なものができる。また、上記の如くリボンが急に引かれ
るとリボンにしわ・たるみができ、その結果、印字濃度
等が不均一になる。このような不均一印刷はバーコード
が非常に小さい文字・記号等の高解像度印刷の際には極
めて不利である。

リボン巻取りスピンドル用の自己修正システム 熱転写ディマンドプリンタにおいて生ずる別の問題点
は、転写リボンの張力が印刷中均一に保持されないこと
である。張力が減少すると、リボンは印刷中に撓み・皺
ができ易い。かかる場合、出来上がるラベル（印刷後の
ラベル）は印字濃度不均一等の欠陥を有する。

これは、プリンタが印刷を続けるのに伴い使用済みリ
ボンが巻取りスピンドルに巻かれ、巻取りリボンスピン
ドルの半径が増大するために生ずる。リボン巻取りスピ
ンドルの半径が増大するにつれ、リボンに作用する力
（即ち張力）は減少する。（もしリボン巻取りスピンド
ルトルクが増大されなければ）。この動作・現象は次の
式により示すことができる。

リボン力＝スピンドルトルク／スピンドル半径 従って、この問題（点）を最小限に抑えるためには、
リボンスピンドル巻取り半径が増大するとき、リボン巻
取りスピンドルトルクは増大されなければならない。

本発明では上記問題点を以下の様にして最小限に抑え
ている。即ち、一定電圧が端子間に印加されるときの永
久磁石直流（Permanent Magnet Direct Current:PMDC）
モータの性質を利用する自己修正システムを用いること
により上記問題点を最小限に抑える。図29に示されるよ
うに、自己修正システムは概して、PMDCモータと、ギア
を含むギア装置とリボン巻取りスピンドルとから成る。

本明細書で記載されるように、巻取りスピンドルのシ
ャフトは適切な手段によりギアの中央に取付けられる。
例えば、シャフトは減速ギア（gear reduction）の孔に
スナップ式に係合し、留められ（snapped）スクリュで
固定される。２つの部品はしっかりとした嵌合・係合、
締り嵌め（tight fit）となる。減速ギアは円形状であ
り、その外縁（歯）は傘状に形成されている（ベベルギ
ア）。PMDCモータはプリント回路板（Printed Circuit
Board:PCB）を介して適切な電源に接続される。PCBは、
本明細書に記載されるようにプリンタの機能を実行する
ための適切なマイクロプロセッサを有している。PMDCモ
ータは標準的な線形レギュレータに接続されることもあ
る。このレギュレータはPCB内に含まれ（内蔵され）、P
MDCモータに供給される電圧の量を調節する。PMDCモー
タの端部から突出する傘（歯）状フランジは円形減速ギ
アの傘状外歯に接触・係合する。PMDCモータの傘歯状端
部と減速ギアの傘歯は相互連結され、両者は強固に・隙
間なく係合する。作動中、PMDCモータは減速ギアを駆動
し、その結果、巻取りスピンドルを回転する。従って、
使用済みリボンは巻取りスピンドルに巻取られる。

PMDCモータの端子に一定の電圧が供給されると、PMDC
モータは図32aのグラフに示されたスピード−トルク曲
線に従った動作を示す。このグラフからわかるように、
PMDCモータのスピードが減速すると、そのトルク出力は
増大する。これはリボン引張りシステム（リボンに張力
をかけるシステム）においては都合が良い。なぜなら、
システムは自己修正（self−correcting）を行うからで
ある（これについての詳細は後述する）。

プリンタが一定印刷速度で印刷を行うと、巻取りスピ
ンドルの直径が増大するにつれ、その角速度は減速す
る。角速度が小さくなると、それに比例してPMDCモータ
のスピードが降下する。

この様な状況下では、PMDCモータが発生するバックEM
F（逆起電力）が減少し、その結果PMDCモータで（に）
流れる電流が増大する。電流が増大すると（またスピー
ドが減少すると）、PMDCモータはそのスピード−トルク
曲線に従って変化し、よって、そのトルク出力は増加す
る。トルクが増加するとリボンに作用する力（張力）が
増大する。従って、システムは自己修正したことにな
り、リボン巻取りスピンドル直径が増大しても、リボン
張力はあまり変化しない。

好適実施例では低減速ギアが用いられる。図33aに示
されたグラフは、PMDCモータからリボン巻取りスピンド
ルへの５から１の歯車減速を用いるシステムを示してい
る。この図からわかるように、リボン巻取りスピンドル
半径1.2インチ（30.48mm）から2.1インチ（53.34mm）へ
変化する。このグラフに示されるように、巻取りスピン
ドル半径が増大すると、PMDCモータのスピードは増大す
る。従って、PMDCモータは図32aに示されたスピード−
トルク曲線に従って作動し、そのトルク出力は増大す
る。もしシステムが２インチ／秒（50.8mm/sec）の直線
速度で動くリボンを用いるならば、効率的な自己修正リ
ボン張力制御システムが構成されるであろう。尚、上記
以外の低歯車減速を用いることもできる。

図33bには、リボン張力と巻取りスピンドル半径との
関係を示すグラフが示されていると共に、無修正システ
ムと自己修正システムとが比較されている。図示された
無修正システムは、例えば従来技術において周知のスリ
ップクラッチ（滑りクラッチ）を有している。このグラ
フに図示されるように、破線で示された無修正システム
は、何も巻かれていない巻取りスピンドルを用いて（リ
ボン張力は約390グラム）始動される。リボン巻取りス
ピンドルがリボンを完全に巻取った状態では、リボン
（張）力は240グラムに減少する。これはリボン巻取り
スピンドルの半径が増大するためである。

実線で示された自己修正システムを用いるときは、リ
ボン張力は約390グラムからスタートし（リボンが巻取
られていない状態）、リボンを完全に巻取るとリボン張
力は約340グラムに減少する。従って、本発明を採用す
ることにより、かなりの改善が達成される。

ユーザがプリンタをより高速もしくは低速で操作・作
動したいときは、ユーザは新しい印刷速度を入力する。
印刷速度が変化すると、PMDCモータはスピード−トルク
曲線の別の部分に従って作動する。よって、駆動回路装
置は、プリンタ駆動・作動速度に関する情報を受取る必
要がある。これは、プリンタがPMDCモータの作動電圧を
変えることができるようにするためである。

PMDCモータを用いるその他の利点は、ステップモータ
への負荷を減ずることができることである。従って、よ
り小さなステップモータでプリンタの残りの部分を駆動
することが出来る。

本発明のその他の特徴は、異なる幅のリボンをプリン
タに使用でき、それでも、比較的一定なリボン応力・張
力（stress）を保持することができることである。熱転
写プリンタの場合、印刷されるラベルの幅に応じて異な
る幅のリボンを用いたい場合がしばしばある。これは、
無駄になるリボンを生じさせない（即ち、コストダウン
の）ためである。例えば、２インチ（5.08cm）幅のラベ
ルがサーマルプリンタに供給された場合、６インチ（1
5.24cm）幅のリボンをプリンタ内で用いることはコスト
効率が良くない。従って、幅の狭いリボンが用いられる
であろう。

幅の狭いリボンが用いられるとき、リボン巻取りスピ
ンドルのトルクを低下させた方が都合が良い。なぜな
ら、リボン応力が安全なレベルに維持されるからであ
る。そうでなければ、リボンは破損してしまい、また、
伸ばされてしまう。例えば、適切な量・値の力が６イン
チ（152.4mm）幅のリボンに伝達されるように、熱転写
プリンタのユーザがスピンドルトルクを予めセットし
て、ユーザが３インチ幅のリボンをプリンタに取付ける
と、リボンの引張り応力は２というファクタ（factor）
によって増大するであろう（２倍になる）。従って、リ
ボンは破損もしくは引伸ばされ易い。

本発明の他の実施例では、PMDCモータは図35に示され
るようにパルス幅変調（Pulse Width Modulation:PWM）
調節（レギュレータ）回路によって駆動される。これに
より、パルス幅変調（された）信号が生成される。PWM
調節回路は標準的なリニアレギュレータより低温で作動
する。なぜなら、モータ等の誘導性荷重（inductive lo
ad）を駆動する場合、前者の方がより効率的だからであ
る。このPWMレギュレータ回路を用いると、ユーダはPMD
Cモータのトルクを所望の値にダイアルセットすること
ができる。回路が作動しているとき、後に詳述されるよ
うに、PMDCモータのスピード−トルク特性は比較的一定
のままである（たとえ、モータ供給電圧「VHEAD」が大
きく変化しても）。

熱転写プリンタにあっては、電子部品は典型的には＋
5Vdcで作動する（但し、サーマルプリントヘッドは典型
的には５−40vdcで作動する。これはサーマルプリント
の部品・要素を加熱するためである。）サーマルプリン
トヘッドの製造プロセス中、部品・要素の抵抗変化が生
ずる。これにより、プリンタは、プリントヘッドに引加
される電圧を変化しなければならない。抵抗変化に対し
て補償を行うためである。要素抵抗変化を補償すべく電
圧が変化されなければ印刷の質は低下するであろう。

PWMレギュレータ回路によって、PMDCモータの端子間
には比較的一定な平均電圧が引加される（供給電圧に拘
わらず）。このことにより、上述の如くPMDCモータはそ
のスピード−トルク曲線に従って作動し、リボン応力・
張力変化を改善する。

PWDレギュレータ回路はPCBに一体化することができ、
適切な配線によりPMDCモータに接続される。PMDCモータ
は上述の様にスピンドルを駆動する。

図35に示された回路はNE 556 ICタイマからなる。NE
556 ICタイマは、２つのNE 555タイマを１つのパッケー
ジにしたものである。NE 555タイマの一方は非安定・無
安定（astable）マルチバイブレータとして構成され
る。好適実施例にあっては、非安定マルチバイブレータ
は5.9KHzの方形波を出力するように構成されている（デ
ューティーサイクルは約81％）。非安定マルチバイブレ
ータの出力は他方のNE 555タイマに供給される。このNE
555タイマは単安定マルチバイブレータとして構成され
る。負の遷移（negative transition:立ち下がり）が非
安定マルチバイブレータで生ずると、単安定マルチバイ
ブレータがトリガされ、次式で支えられる（継続）時間
のパルスを発する。

パルス幅＝−（Ｒ）（Ｃ）（ln（１−3.333/VHEA
D）） ここで、VHEADはPMDCモータの供給電圧、 Ｒは単安定（マルチバイブレータ）のタイミ
ング抵抗、 Ｃは単安定（マルチバイブレータ）のタイミ
ングキャパシタ、 3.333はNE555単安定マルチバイブレータのオ
フ閾値である。

単安定（マルチバイブレータ）の時定数を決
定する抵抗及びキャパシタはPMDCモータの供給電圧に、
図35に示される形式で接続される。

この場合、前式のＲはRV3＋R31となり、前式のＣはC2
6となる。

単安定マルチバイブレータの出力パルスは、PMDCモー
タをVHEADに現われる電圧でパルス作動するMOSFETのゲ
ートに供給する。好適実施例では、＋５編歌vdc信号が
マイクロプロセッサからRIBEN（Ribbon Tension Enabl
e）ライン上に供給・出力されると、この信号は単安定
マルチバイブレータをイネーブルし（enable）、その結
果（次いで）PMDCモータがオンされる。同時に、ゼロボ
ルト信号がRIBEN信号に供給・出力されると、単安定マ
ルチバイブレータがディスエーブル（disable）され、
その結果、PMDCモータがオフされる。回路はPMDCモータ
を十分高い周波数（約6kHz）でパルス作動するので、印
刷の質が減ずることはない。遅いパルスレート（速度・
比）がPMDCモータに供給されると、交番する暗域（dark
band）と明域（light band）が媒体上に現われる。こ
れは、媒体がリボンを振動させるPMDCモータの振動のた
めである。

好適実施例では、回路の要素・部品は以下の値を有し
ている。

要素 値 RV3 5K ST OHMS（オーム） R27 22K R28 1.2K R29 1.2K R30 100 R31 18K R32 4.7K C23 0.1microfarads（マイクロファラド） C24 0.0110％microfarads C26 0.01 10％microfarads C27 0.1microfarads 尚、応用される状況に応じて上記以外の数値を用いて
もよい。

この回路により、リボン巻取りスピンドルトルクは比
較的一定に保たれる（PMDCモータの供給電圧に依存せず
に）。PMDCモータの供給電圧がVHEADを変えると、回路
は補償動作を行い、PMDCモータのスピード−トルク特性
を比較的一定に保持する。その他の利点は、回路がPMDC
モータをパルス作動し、駆動回路の電力消費を制限する
ことである。これにより、回路は非常に効率的になり電
子部品はほとんど発熱しない。

上述の記載からわかるように、VHEAD（PMDCモータ供
給電圧）の値が増大すると、パルス幅は縮小し、その結
果、PMDCモータの端子に印加される平均電圧は比較的一
定に保持される。同様に、VHEADの値が減少すると、PMD
Cモータへのパルス幅（パルス長）は増大し、よって平
均電圧は一定値に保持される。

PMDCモータ内のブラシの寿命をのばすために、モータ
は停止に近い状態でも回転できることを要求されるの
で、電流を安全値に制限するために、電圧はその定格運
転電圧未満のレベルに保たれねばならない。別の言い方
をすれば、その運転電圧を下げることにより、PMDCモー
タへの電流引込みの最大値が制限される。本発明におい
て、PMDCモータはその定格運転電圧以下のDC電圧で運転
され、このためPMDCモータが回転を開始しない恐れがあ
る。それゆえ、PMDCモータのスタート時の性質始動特性
を改善するため、PMDCモータの運転電圧に等しい振幅の
狭いパルスでPMDCモータをパルス作動することは有利で
ある。

PMDCモータへパルス供給・伝送された平均電圧は、こ
の発明でのモータ運転速度においてPMDC電流引き込みを
安全運転レベルに制限するであろう等価のDC電圧に等し
くなければならない。以下述べられるPWM調整（レギュ
レータ）回路は、VHEADでの電圧によって決定されるピ
ーク振幅でPMDCモータをパルス作動する。もしVHEADが
増加あるいは減少したなら、回路はこれを補償し、PMDC
モータへ向かう電圧のパルス幅を増加あるいは減少させ
る。PMDCモータ端末への平均電圧を比較的一定に保つた
めに、パルス幅が変化する。

リボン巻取り心棒スピンドルトルクを、そして結果的
にリボン張力を制御して、リボン幅変化に起因するリボ
ン応力変動を補償相殺するために、この回路はリボン張
力を電位差計RV3によって調節できるようにする。電位
差計を使用することにより、リボンを痛めないようリボ
ン張力を容易に下げることができる。これは調節が非常
に難しい従来の技術の機械式クラッチを改善するもので
ある。

電位差計が調整されると、PMDCモータの速度対トルク
特性を変えるべく、PMDCモータを制御しているパルスの
デューティーサイクルが増加または減少する。回路は、
調整電位差計の位置にかかわらず、モータ供給電圧に応
じてデューティーサイクルの調節を続ける。例えば、も
しモータ供給電圧が変化すると、PMDCモータ端末へ印加
される平均電圧が比較的一定になるよう、回路が自動的
にデューティーサイクルを変化させる。

リボン巻取りスピンドルトルクを制御し、そして最終
的にはリボン幅の変化によるリボン応力の変動を補償相
殺するべくリボン張力を制御するために、リボン張力
は、ソフトウェア制御によって調節することができる。
単安定マルチバイブレータのRC時定数を変えるべくR31
のための抵抗値を変えるため、ソフトウェア及び（もし
くは）ハードウェアは修正することができる。これはモ
ータへのパルス幅変化を引き起こす。ソフトウェア制御
を使うことにより、リボン張力はその最適張力となるよ
う容易に修正されうる。この点は、従来技術の機械式ク
ラッチに対するもう一つの改良点である。

本発明のプリンタは、もしPMDCモータにかかる実効電
圧（effective voltage）が（速度に）一致して変化す
るなら、印刷速度を変えながら使用するよう修正でき
る。例えば、もしプリンタの印刷速度が毎秒5.08cmから
毎秒15.24cmに変わったときモータ電圧が増加するな
ら、印刷速度の増加に起因するリボン張力の変動は少な
くなる。これは、R31に対し異なった抵抗値を有するマ
イクロプロセッサスイッチを設けることにより達成され
うる。これがモータ端末にかかるパルス幅電圧を増加あ
るいは減少させる。

本発明のもう一つの特徴は、PMDCモータの寿命が伸び
たことである。PMDCモータの寿命を制御する３つの大き
な特徴は、ブラシ摩滅（wear）、電機子寿命及びベアリ
ング摩滅である。ブラシ摩滅とベアリング寿命は共にPM
DCモータの回転の数による。もし回転の数が何かの方法
で減少するなら、PMDCモータの寿命は増加する。

もしPMDCモータを低速度、即ち、停止に近い速度で回
転させると、PMDCモータによって発生される逆起電力が
減少し、PMDCモータへ流れる電流が増加する。このとき
電流が大きすぎれば、電機子巻き線が痛められる（ダメ
ージを受ける）可能性がある。もし、PMDCモータに通常
より低い運転電圧を供給することによってモータ内を流
れる電流が制限されるならば、PMDCモータには過剰な電
流が流れないため電機子巻線の寿命は延びるであろう。

好適実施例においては、ここで述べるようにローギア
減速（low gear reduction）が用いられる。これによ
り、非常に大きな減速が採用された場合よりも低速でモ
ータを運転することが可能となる。また、リボン巻取り
スピンドルの直径が大きいので、リボン巻取りモータの
角速度はずっと低くて済む。よって、PMDCモータは小さ
な直径のリボン巻取りスピンドルが用いられた場合に比
べそれ程高速で回転する必要はない。それゆえ、PMDCモ
ータの寿命が延びるのである。

さらに、PMDCモータは、ソフトウェア制御により停止
すること（shut−off）が可能であり、ゆえにPMDCモー
タは失速状態にはならない・停止しない。どの位の（時
間的）長さであれモータ失速状態が起こると（例えばプ
リンタがアイドリング状態になると）、たとえ流れる電
流が運転電圧により安全値に制限されていたにせよ電機
子巻線は熱くなり、これがその寿命を短くする。

本発明のもう一つの特徴は、この明細書で述べられて
いるディマンドプリンタが、リボンを要する熱転写モー
ドで印刷できることである。このディマンドプリンタ
は、リボンを要しない直接熱転写モードでも印刷でき
る。リボン巻取りスピンドルが機械的クラッチによって
運転されていたこれまでの技術では、直接熱転写モード
でリボン巻取りスピンドルが使用されていないとき、リ
ボン巻取りスピンドルを不能にして（disabled）回転を
止める容易な方法がなかった。

リボン巻取りスピンドルを駆動するためにPMDCモータ
が使われる場合、直接熱転写モードでも、この発明で述
べられる「RIBEN（リベン）」線を用いることで、スピ
ンドルの使用を容易にやめることができる（不能にする
ことができる）。

使用しないとき、リボン巻取りスピンドルを停止・不
能にすることは望ましい。なぜなら、さもなくばスピン
ドル（の回転）がエネルギを浪費しリボン巻取り構成要
素を不必要に摩耗させるからである。

本発明のもう一つの特徴は、媒体とリボンの流れを上
述の方向と逆向きにできることである。この特徴は、バ
ックフィーディング（逆移送）と呼ばれる。

バックフィード操作を行うときは、反対方向へリボン
を引っ張るのに要求される力が過大でないことが大切で
ある。もし要求される力が大きすぎると、リボンがリボ
ン巻取りスピンドルから巻きほどかれないかもしれな
い。なぜならバックフィードプロセスを制御するプリン
タ構成要素には、リボンを巻きほどくために要求される
バックフィード方向へのリボン（張）力を伝える能力が
ない可能性があるからである。この要求力減少は、二つ
の方法で行われる。

第１の方法では、リボン張力モータから供給スピンド
ルへのギア減速が最小限にされる。これは、PMDCモータ
からリボン巻取りスピンドルへの反射（戻ってくる）慣
性を制限するためになされる。反射慣性は、次の式によ
って支配される。

反射慣性＝モータ慣性×（ギア減速）^２ 反射慣性は、ギア減速の２乗に比例して増加する。こ
れゆえ、リボン巻取りスピンドル慣性の増加を避けるた
め、ギア減速を最小限に保つことが重要である。もし、
リボン巻取りスピンドルへの反射慣性が高過ぎるとリボ
ン巻取りスピンドルからリボンを巻きほどく・戻す最初
の力が大きくなりすぎるであろう。

第２の方法は、上に述べられた制御信号にPMDCモータ
が左右されなくする能力を持つPWM調整（レギュレー
タ）回路を用いてPMCDモータが運転できることである。
これにより、リボン巻取りスピンドルがPMDCモータから
トルクを受けることを防止できる。媒体がバックフィー
ドしているのと同じ速度でリボンもバックフィードする
ために、PMCDモータは必ず制御信号に左右されぬように
せねばならない。もしPMCDモータがそのようにならない
と、リボンはバックフィードせず、媒体上でリボンのス
マッジング（smudging:汚れること）が起こるであろ
う。かくして、PMCDモータが制御信号を受けないように
できるので、リボンのバックフィードに必要とされる力
が最小限度になる。

本発明のもう一つの重要な側面として、ディマンドプ
リンタ内部での媒体位置をモニタ（監視）し調節するこ
とにより、正確な印刷動作・操作・運転を保証する媒体
センサ100が備えられている。図17では、媒体紙匹（web
of median）を媒体センサ100上に案内してセンサに意
図された機能を発揮させる媒体ガイド102と協働・連携
する媒体センサ100が示されている。図18では、媒体ガ
イド102及びプリンタ60の他の構成要素から切り離した
分解図の形で、媒体センサ100が拡大図示されている。
図18をよく見ると、媒体センサ100は、媒体センサ回路
板488を収納するためのカバー484と基部486からなるハ
ウジング482を有していることが分かる。カバー484、基
部486及び回路板488にはそれぞれ対応するスロット（刻
み目）490があり、媒体87はそこを通って媒体センサ100
を通過出来る。

背景にある事情により、ディマンドプリンタ60は、図
19の示すような感圧ラベル506、チケット506あるいはタ
ッグ508を１枚１枚印刷するように構成されている。
（「Admit One」）は１名入場可を意味する。）感圧ラ
ベル媒体510は、通常、厚さ0.002−0.008インチ（0.05
−0.20mm）のワックス（ろう）もしくはシリコンを染み
込ませた紙からなる台紙512の切れ目のない紙匹の形態
を有し、紙、ポリエステル、合成紙もしくは同様な厚さ
の同様な物質でできた複数のラベル506が、ゴムあるい
はアクリル性の接着剤によりはがせるよう付着してい
る。連続する各ラベル506は、大抵0.125インチ（3.18m
m）幅のラベル間隙514によって分離されている。紙匹の
供給はロール式あるいはファンフォールド（扇状にたた
まれたもの）式の供給源から供給される。チケット506
あるいはタッグ508は、同様に連続した紙匹516状・上で
供給されてよく、チケット506あるいはタッグ508の一つ
一つは、印刷された目印もしくはパンチ穴518やノッチ5
20で区別される。チケットあるいはタッグ516媒体の厚
さは、ふつう0.007−0.018インチ（0.18−0.46mm）であ
る。

媒体センサ100は、通常、各ラベル506、チケットある
いはタッグ508の前縁に、印刷されたイメージを揃える
ために使用される。前述の通り、光学媒体センサ100は
通常、LED492のような照射光源とフォトランジスタある
いはフォトダイオード494のような光学検出器とからな
る。照射光源492及び光学検出器494は、多くの場合（し
かし限定するわけではない）赤外線波長940ナノメート
ル（nM）で機能する。

好適実施例において、回路板488には、スロット490下
に位置する図20に示すLED IR 950NNのような発光ダイ
オード（LED）492を１個あるいは複数個有する照射光源
を備えている。更に、回路板488にはスロット490の上に
光学検出手段が設けられるのが望ましく、これに付設さ
れるフォトランジスタもしくはフォトダイオード494
（図20参照）は、取付台496及びワイヤリボン498によっ
て調節可能に回路板488に接続されている。基部486の開
口部502を通してアクセスできる調節アーム500にダイオ
ード台496が接続され、ダイオード台は開口部502の底に
設けられたトラック（track:履帯）504に載る。これゆ
えダイオード台496は、使用される媒体の種類に応じて
位置を調整できる。媒体センサ板488は、プリンタ60の
残りの構成要素と共に適切に組み立てられると、中央支
持壁74内の適当な開口部分を通してメイン制御回路108
に接続される。

運転にあたっては、（ラベルの場合）ラベル間隙514
における背紙・台紙512とラベル506の不透明度の相対的
差（間隙では背紙のみであるから）に反応するように、
またチケットやタッグの場合は、チケットあるいはタッ
グ508を分離している穴518あるいはノッチ520に反応す
るように、照射光源492がラベル媒体510紙匹を照射す
る。変形実施例（ここでは図示されない）では、照射光
源492からの光は媒体紙匹87の片面で反射され、光学検
出器494は媒体上の印刷された目印に反応するよう媒体
の同じ面に取り付けられる。以下の記述を考察すること
で、この変形例を製造し使用する手法・技術・方法は当
業者なら誰であれよく分かるだろうし、どちらの実施例
にしろ本発明の技術的範囲内のものである。

光学検出器494は、受けた光を可変電圧に変換する。
ラベル間隙514、穴518あるいはノッチ520が存在する
と、媒体紙匹87のその他の部分からの信号電圧とは著し
く異なった信号電圧が発生する。この信号電圧を処理す
る方法として知られるものには、DC電圧との比較、アナ
ログ−デジタル（A/D）変換が含まれる。

DC電圧との比較による処理は、より単純、安価であ
り、ソフトウェア処理も全く必要ない。信号電圧がアナ
グロ比較器のインプットの一つに入力される。ラベル間
隙514電圧とラベル媒体510電圧の間の値を持つ固定しき
い電圧が、比較器の残りのインプットへ入力される。比
較器のアウトプットの状態は、ラベル506端の通過と解
釈される移動の発生により、ラベル506位置を示す。し
かし、この比較法は、干渉、DCオフセットエラー、温
度、部品の老朽化の影響を受け易い。またこの方法で
は、製造元あるいは製品ごとに著しく違ってくる紙匹材
料の不透明性や反射性に変化があった場合、手動による
調節が必要になる。このため、もしそのような変動に適
応できるよう照射レベルと感知しきい値が調節できなけ
れば、媒体センサ100がラベル間隙514の位置を把握でき
ない可能性がある。過去において、この調節は、LED492
を流れる電流に対する一連の加減抵抗器調整あるいは比
較器しきい値電圧の電位差計（ポテンショメータ）調整
によって達成されていた。

この目的に適応するソフトウェアを用いることによ
り、A/D変換による処理は、DCオフセットエラー、温度
変化及び部品の老朽化に対しより強くなる。光学検出器
電圧が、中央演算処理装置（CPU）による解釈のため、A
/D変換器によって数値に変換される。処理は、上述の比
較器操作（処理）に似ているが、ラベル間隙514とラベ
ル媒体510の両電圧を連続してモニタし、最適のしきい
値電圧を計算するステップが加わる。このようにするこ
とによって、媒体感知に一般的ないくつかのエラーがな
くなるが、利用できるフォトトランジスタ494のダイナ
ミックレンジに制限があるため、ある種の媒体に対して
は、LED電流の手動調節がやはり必要になると思われ
る。

本発明において、照射光源492は、紙匹の不透明性や
反射性の変動を補償相殺すべくパルス幅変調を利用し
て、媒体センサ制御回路板488により自動的に調節され
る。透過あるいは反射される光・照明に対する電圧応答
は外光の影響を受けず、温度変化あるいは部品の老朽化
に起因する光学検出器494の作動ポイント（operating p
oint）変化及び照射光源492の放射効率の変化の影響を
受けない。従って、単純な比較法に近い費用で、A/D変
換に匹敵する正確さが達成されるのである。即ち、参照
光強度・明暗度（reference light intensity）及びピ
ーク光強度が与えられるよう、照射光源492が変調され
る。チョッパによって安定化された回路が、オフセット
エラーを相殺し外部干渉に強くなるよう光学検出器494
のアウトプットに使用される。図20に示されるように、
マイクロプロセッサ522は、ソフトウェアによって決定
される周波数とデューティーサイクルとを持つクロック
524を作り出せるタイマ出力を有している。クロック524
がオフになっている間、LED492配列には最小限度の電流
しか流れないようになっている。クロックがオンになっ
ている間、光入力が着実に増加するよう、抵抗526とコ
ンデンサ528からなるチャージ用（荷電）ネットワーク
がLED492内の電流を制御する。LED492の電流と光出力は
クロック524のONからOFFへの変化の際に最小レベルへ戻
る。

フォトトランジスタ494は、あらゆる外光及び紙匹を
通ってLED492から来る光を含めた、入って来る全光線を
電気的信号に変換する。第１のアナログ遷移ゲート（tr
ansmission gate）530（例えば、オプトトラン（Opto T
ran）870nn）が、クロック524のオフの間、電気信号を
固定電圧にクランプするためオンにされる。これは、フ
ォトトランジスタ回路のいかなるDCオフセット及び外光
によるオフセットをも相殺する効果がある。クランプさ
れた信号は、第１及び第２の演算増幅器532、534（例え
ば、TCL274）によって増幅され、その後増幅器によって
もたらされたDCオフセットエラーを一切のぞくため、再
び第２のアナログ遷移ゲート536（例えば、オプトトラ
ン870nn）によってクランプされる。クランプされ、か
つ、増幅された波形はその後アナログ比較器538（例え
ば、TCL393）のインプット（入力）の一つに入力され
る。固定DCしきい値電圧は比較器538の他のインプット
に印加される。DCしきい値電圧に比例する量によりオフ
タイム間に設定された参照光量を全受光量が超過すると
きはいつでも、比較器のアウトプットは論理１の状態で
ある。

フリップフロップ540が、クロックのオンからオフの
移行時に比較器538の出力状態をラッチ（latch）する。
フリップフロップ540のラッチ状態はその後、ラベル間
隙514、穴518あるいはノッチ520が存在するかどうかを
示すものとして中央演算処理装置522へ戻る。LED492に
より放射される光のピークレベルは、クロックのオンに
なっている時間が長くなれば増加する。オフタイム参照
光からの光学検出器494ピーク電流エクスカーション（e
xcursion）は、同様に、光線が背紙512とラベル506の両
方を通過するときより、背紙512のみを通過するときの
方が大きい。ラベル媒体510が変えられた場合、次のよ
うなテストが行われる。即ち、信号電流を測る（評価す
る）ため、ラベル506が媒体センサ100下を通過するよう
送り込まれる。すると、比較しきい値がラベル間隙514
とラベル媒体510の中間になるよう、ソフトウェアによ
ってクロックのオンになる時間が選択・決定される。チ
ケットあるいはタッグ媒体516が使用される場合、LED49
2が光学検出器494へ光を直接送れるよう、媒体センサ10
0はノッチ520あるいは穴518に対して整列される・まっ
すぐに揃えられねばならない。これは、センサ調節アー
ム502の位置を、光の直送が確立されるまで変えること
で達成される。その後、ラベル媒体516について説明し
たのと同じ方法で、較正（キャリブレーション）操作が
行われる。

次に図21には、ガイドポスト430が対応ガイドボス
（軸受け）432から取り外された形で示されている。ガ
イドポスト430の連結部端434には係合突出部（keyed lu
g）436があり、ボス内に形成された対応ボスキー穴・係
合穴（bosskey hole）438と係合する。ガイドポスト430
の連結部端434は、ボスキー穴・係合穴438内に挿入さ
れ、ボスキー穴438内のボスフランジ422の後る側で耳部
436と係合するよう、（矢印440で示すように）キー穴内
で回転する。

ガイドポスト430は、プラスチック材からなる一つの
単体構造体として、係合端434を一体的に有している。
ガイドポスト430の一方の面には、媒体87あるいはこれ
に対する転写リボン96の運動を容易にするため、滑らか
な凸面444が形成されている。ガイドポストの（もう）
一端446が、部分的に球面状に作られている。凸面部の
反対側には、媒体87あるいはリボン96が凸面部444の上
に動くとき、撓みに対する支持と補強を与えるため、補
強支持部（buttress）448が形成される。

印刷運転中、媒体の流れとリボンをガイドかつリード
する（方向付ける）ため、プリンタ60内部各所に多くの
ガイドポスト430が設けられている。組み立てのとき、
また異なるタイプの媒体あるいはリボンのためプリンタ
を再構成するとき容易なように、ポスト430は素早く挿
入したり外したりできる。

媒体台紙・裏当て（media backing）巻戻しスピンド
ル、即ち、巻戻しスピンドル450が図22に示されてい
る。スピンドル450には、スピンドル本体454及び中央支
持壁74を貫いて延びる軸452が含まれる。図22に示され
る中央支持壁74の反対側には、軸452に付設された巻き
戻しプーリがあり、このプーリは、ステッパモータ114
によって駆動される駆動ペルトと機能的に連動してい
る。この点に関しては、巻き戻しスピンドル450はロー
ラプラテン88より高速で駆動される。なぜなら、これら
は同じ動力源により駆動されるものの、巻き戻し用駆動
側の方が小さな減速比を有しているからである（つま
り、ステッパモータ114によって運転されるからであ
る）。他の図は巻き戻しプーリ、あるいは中央支持壁74
のもう一つの側面から見た軸452さえ特に示していない
が、この軸452を収容するため中央支持壁74内にボス458
が設けられているのは、明らかに分かる。さらに、軸52
を駆動するため適当なサイズの駆動ベルトが中央支持壁
74に沿って設けられるよう、中央支持壁74のリブ中に様
々な工夫・収納が行われている。

運転において、媒体の一部は、媒体が巻き重なること
によりそれ自体が媒体をスピンドル本体454に固定する
よう、スピンドル上に巻き取られる。ワイヤ状のスペー
サ460がスピンドル本体454の面上に延び、スピンドル本
体表面462とこれに巻き取られる媒体との間に隙間がで
きるようになっている。使用された媒体を巻戻しスピン
ドルから除くときは、保持端464を保持穴466から外し、
巻き取られた使用済み媒体の下から軸方向にすべり出さ
せる。ワイヤ状スペーサ460を外すことで、使用済み媒
体はスピンドル450から容易に取り除かれる。

スピンドル450に過剰の使用済み媒体が巻き取られる
ことで起こる可能性のある引っ掛かり（binding）を防
止するため、いつスピンドルから媒体を外すかを示すべ
く、スピンドルフルスイッチ（full switch）468がスピ
ンドル450の下方に位置している。スピンドルフルスイ
ッチ468には、制御回路手段108と連結するマイクロスイ
ッチに接続する感知アーム470が含まれる。マイクロス
イッチは、ここでは特に図示されないが、すでに知られ
た構造でかつ機械の運転上機械レバーに接続できるマイ
クロスイッチならば、この目的のため使用されてよいだ
ろう。スピンドル本体454の周囲に使用済み媒体が巻き
取られるにつれ、使用済み媒体ロールの直径は大きくな
る。使用済み媒体ロールの直径が感知アーム470に突き
当たるある点まで増加すると、アームが変位し、ゆえに
マイクロスイッチを作動し、スピンドルがフルであるこ
と（スピンドルの巻取りが限界に達していること）を感
知する。適当なインジケータがプリンタ60備えられてお
り、さらに操作を進める前に巻戻しスピンドル450を空
にしなければならないことを使用者に示す。また、感知
アーム470によってオンにされたマイクロスイッチによ
り出された信号は、制御回路手段108によって処理さ
れ、巻戻しスピンドル450が空にされるまでプリンタ60
がそれ以上作動しないようにすることもできる。

ダブルデータローディングを用いた簡易プリントヘッド
制御 図50−図51を参照すると、サーマル印字ヘッドのさら
に改善された制御により加熱すべく・暖めるべくサーマ
ル印字ヘッドにダブル（二重・重複）データローディン
グを使用するための方法と装置がこの発明のもうひとつ
の特徴に基づき示されている。本発明のこの特徴によれ
ば、各印字行または印刷ラインごとにデータが印字ヘッ
ドのシリアル入力に２度ロードされる。つまり、媒体に
印字されるべき各情報行あるいは印（記号等）行ごと
に、データが２度ロードされる（媒体上に２度印刷され
る）のである。よって、各印刷行毎に２つの加熱要素電
圧供給・活性化サイクル（周期）が生ずる。加熱要素
は、あるものは両サイクル、あるものは一方のサイクル
だけというように、選択的に電圧供給・活性化される。

本発明のこの特徴によれば、最後の印刷行（最も最近
印刷された行）からのデータは、加熱要素が２つの周期
の最初の周期の間に電圧供給されるべきかどうかを決定
するために使われる。重要なことは、印字ヘッドの既存
のシリアルデータシフトレジスタが、印刷された情報あ
るいは印の最後の行に対応するデータを保持することで
あり、これによって本発明の特徴を実施するための外部
メモリは一切必要なく、最低のコストで実現される。

一般的に言って、熱転写印刷に広く使われる印字ヘッ
ドは、印刷される媒体の全幅に延びる一列の抵抗式加熱
要素からなる。一つの印字ヘッドは、これら加熱要素を
何百も含むことがあり、その線密度が１ミリ当たり12個
という高い値にもなり得る。印字ヘッドの基板にしばし
ば取付けられるデジタル回路は、個々の抵抗式加熱要素
の選択的活性化・駆動を可能にする。

これらの加熱要素が所定のある温度になるように電圧
供給・活性化されると、感熱媒体の場合は、例えば感熱
紙上に直接、また、熱転写印刷の場合は感熱リボンによ
り、媒体上にドット形式でイメージ（画像）が作られ
る。プリンタ前進機構あるいは媒体移送手段が印刷ヘッ
ドに対して媒体を動かすにつれ、一列のヒータにデータ
がくり返しロードされ、一回に一行分のドットを印刷
し、それを繰り返すことで印刷イメージを作り出すよう
に活性化される。こうして、例えば１つの英数字の場
合、字高１ミリあたり12行もの情報が印刷され、最終的
に字全体にあるいはその他情報を形成する。

ある特定の行に関するイメージあるいは印（indici
a）は２進法データからなる（通常、加熱要素電圧供給
を示す論理１と、加熱要素に電圧供給しないことを示す
論理０からなる）。このデータは、サーマル印字ヘッド
の一部をなすシフトレジスタにロードされる。まず、図
50を参照すると、典型的な印字ヘッドの簡単な概要図が
示されており、参照番号610が付されている。サーマル
印字ヘッド610は、上記の通り印刷される媒体の全幅に
亘って延びる（配置された）抵抗式加熱要素612を複数
含む。加熱要素は、図50で一連の対応するANDゲート614
として示されている論理回路により電圧供給・活性化さ
れることもある。ANDゲート614は入力端末616でストロ
ボシグナルを受信するべく接続された１つのインプット
を有すると共に、シフトレジスタ618からの受信データ
に接続された第２のインプットを有する。このシフトレ
ジスタは印字ヘッドの一部をなし、しばしば印刷ヘッド
回路に統合されるかあるいは印字ヘッド表面（基板）に
取付けられる。図50に示されるように、各ANDゲート614
と対応加熱要素612との間に、追加のインバータバッァ6
20が設けられている。

運転においては、ある加熱要素612は、入力端末616に
ストロボシグナルが到着すると同時に、シフトレジスタ
618、628の対応データ位置に論理１が存在するなら電圧
供給・活性化（energize）される。このようにシフトレ
ジスタ内のデータが加熱要素612の電圧供給を実質的に
制御する。加熱器612に印加されるエネルギは、ストロ
ボシグナルの長さと共通陽極電圧入力端末622への電圧
とによって制御される。全ての加熱要素は皆同じ陽極電
圧源に接続され、また、シフトレジスタ内のデータで能
動化（イネーブル）されたとき皆同じストロボシグナル
を受けるので、電圧供給された各加熱要素は同量のエネ
ルギを受けることになる。

しかし、いくつかのケースでは、加熱要素612のいく
つかが他より多くのエネルギを受けることが望ましい。
例えば、もしある加熱要素が前印刷行で既に電圧供給さ
れているならば、この要素はエネルギの一部を保持し、
次の印刷行で良好な印刷ドットあるいはイメージを作り
出すためにより少ないエネルギしか必要としないだろ
う。その一方で、前印刷行またはそれ以前の印刷行で電
圧供給されていなかった加熱要素はかなり「冷たく」な
っており、同質のドットあるいはイメージを作り出すた
めにはいくらかの（より多くの）エネルギを要するであ
ろう。印刷速度を増すと、印刷行間の時間が短くなり、
それまでの使われ方により各加熱要素のエネルギ要求量
の差は大きくなる。そのうえ、要素を加熱しすぎると画
質の低下を招くだけでなく、加熱要素の破損をひきおこ
す恐れがある。かくして各加熱要素612へ印加されるエ
ネルギ量を個別に制御することが望ましいのであるが、
これは全要素が等しい電圧及びストロボシグナルを受け
るという、図50に示されているようなサーマル印字ヘッ
ドの構造のため、かなり難しい。

ある従来技術に係る制御では、各印字行ごとの複数の
ストロボサイクル・周期を採用している。つまり、「熱
い」要素（少し前に電圧供給されたもの）は、ただ一つ
のストロボ周期で電圧供給される一方、「冷たい」加熱
要素（少し前に電圧供給されなかったもの）は複数のス
トロボ周期で電圧供給されるという制御を行う。このよ
うな構成のためには、複数のストロボ周期の各々のデー
タと共に、前印刷行からのデータを保存するための追加
のデジタルメモリが必要である。ある加熱要素が前に電
圧供給されてからどの位たつのか、そしてこの情報か
ら、最適加熱を達成するためにその加熱要素はいくつの
ストロボ周期により電圧供給されるべきかを決定するた
めこの保存データは使われる。しかし、そのような追加
のデジタルメモリ回路や意思決定回路の複雑さや費用は
相当なものである。

この発明にある特徴によれば、図51にも示されている
ように、既存の印刷ヘッドシフトレジスタ618、628のみ
を利用するダブルデータロードシステムが提供される。
有利な点は、この特徴により、上述の（従来）技術の構
成・手法において必要だった高価な追加のデジタルメモ
リと複雑な意思決定回路が必要なくなることである。本
発明のこの特徴により、印刷される各印字行に関して、
データ（「印字行データ」）は印刷ヘッドシフトレジス
タに２度ロードされる。最初のロードは、補償ロードと
称され、第２のものは印刷ロードと称される。ここで図
示されているこの特徴の望ましい形態によれば、補償ロ
ードでは、前印刷行では印刷されなかったが次印刷行で
は印刷される予定の加熱要素のために、シフトレジスタ
にデジタルあるいは論理１がロードされる。これらの加
熱要素は前印刷行で電圧供給されなかったため、「冷
い」とみなされる。するとストロボパルスが印加され、
これら「冷い」加熱要素への電圧供給と加熱がなされ
る。

第２のデータあるいは印字ロードがその直後に続く。
印字ロードに関しては、次印字行に関する入力データあ
るいは印字行データが、この印字行に印刷される各要素
のためデジタルあるいは論理１がロードされるよう、シ
フトレジスタにロードされる。すると、論理１がロード
された各要素に電圧供給する・活性化する（energize）
よう、ストロボパルスがまた供給され、結果としてこの
印字行ための望ましい印刷画像ができる。この第２ロー
ドあるいは印字ロードは、もし追加の熱（転写）制御が
全く使用されないならばシフトレジスタにロードされる
であろうデータと同一である。

媒体は、それから次の印字行位置へ進められ、前述の
工程が繰り返され、媒体上に望ましいイメージあるいは
印（indicia）を作る。

本発明のこの特徴の有利な点は、印刷ヘッド内にすで
に存在するシフトレジスタが、必要なデータを保存する
ため使われることである。つまり、補償ロードのための
データが印刷ヘッドへシフトされると、前行のデータは
押出される（シフトアウトされる）。このデータは、印
字ヘッドの「データアウト」端末624から得ることがで
きる。この出力は、シフトレジスタ618の統合性（integ
rity）をテストするためよく用いられる。本発明のこの
特徴によれば、最終行のデータがシフトアウトされる
と、これは望ましい補償ロードデータを作り出すため、
新しい（次に来ている）印字行データと結合される。補
償ロードを作り出すため、このデータを結合するのに必
要な回路は比較的簡単かつ安価である。

この特徴の一つの実施例が、例示のため図51に示され
ている。この点に関し発明の技術的範囲から離脱するこ
となく、他の実施例を採用することもできるだろう。こ
の発明によれば、補償ロードは、以下の規則に従って形
成されるシリアルデータからなる。

あるビット位置に印刷された最終行に対応する印字行
データ内のビットが、ストロボシグナルの入力・供給に
反応して加熱要素の電圧供給を起こさないビットからな
り、またシフトレジスタデータのあるビット位置に対応
するビット位置内の次に来る印字行データのビットがス
トロボシグナルに反応して加熱要素の電圧供給を起こす
ビットである場合にのみ、ストロボシグナルの供給によ
り加熱要素の電圧供給を起こすデータビットが作り出さ
れる。

図示された実施例において、この規則はもう少し簡単
に述べることができる。

もし、あるビット位置における上述のシフトレジスタ
内のシリアルデータのビットが論理０でありかつそのシ
フトレジスタのあるビット位置に対応するビット位置内
の次に来るデータのビットが論理１であるなら、論理１
ビットを作り出す。それ以外なら論理０ビットを作り出
す。

図51に図示されているように、シフトレジスタ618の
データ入力サポート628へ与えるべきシリアルデータを
選択するため、スイッチあるいは切り換え手段626が利
用される。図解を簡単にするため、図51において機械式
スイッチが示されている。しかし、実際には、デジタル
ゲート式回路を利用したスイッチ手段が好適である。こ
の回路は、離散論理（discrete logic）、プログラム可
能（プログラマブル）論理、リレーあるいはその他の望
ましい手段を利用して構成し得る。

シフトレジスタ618のデータ出力624からのデータを受
信するインバータバッファ630と、インバータバッファ6
30からのデータ及び次印字行データ（即ち、次の印字行
に関する情報）を含む次のシリアルデータストリームを
受信するANDゲート632とを用いることにより、前述の簡
便化された規則は図示実施例において実行することがで
きる。このように、シフトレジスタに保存された前印字
行（から）の反転（インバート）されたデータと、次印
字行のため次に来るシリアルデータは、上記の規則に従
って補償ロードを形成するべくANDゲート632によって結
合される。そして、１つの周期（サイクル）のための補
償ロードと、発明のこの特徴による二重周期、即ち、重
複データロードサイクルの第２の周期のための印字ロー
ド（次に来ているデータと同一の印字ロード）とを選択
するため、スイッチあるいは切り換え手段626が使用さ
れる。手短かに言えば、以下が望ましいシーケンスであ
る。

印刷の前に、シフトレジスタを論理０で完全にロード
するため論理０にクロックイン（clocking in）し、印
刷ヘッドシフトレジスタを初期化する。すると、印刷工
程が、以下のステップに従って開始される。

1.スイッチあるいは切り換え手段626が補償ロード位置
に置かれる。つまり、図示実施例においてANDゲート632
の出力に切り換えられる。

2.次に来るデータは、ANDゲート632において、シフトレ
ジスタ618からシフトアウトされ、反転されたデータと
結合され、結果として出来た補償ロードを含むデータ
は、同時にシフトレジスタ618へシフトインされる。

3.ストロボシグナルが活性化され、各加熱要素に電圧が
供給される。このため、シフトレジスタ内の補償ロード
の対応するビットに適切なロジック存在する。

4.スイッチ手段626は、入って来るシリアルデータを直
接受信するために、印刷ロード位置へ移動される。

5.次に来ているシリアルデータが、印刷ロードになるべ
くシフトレジスタ内にシフトインされる。

6.ストロボシグナルが活性化され、これによって印字ロ
ード内のデータあるいは情報に応じて加熱要素に電圧が
供給される。

7.印刷媒体が１行進められ、イメージあるいは印（indi
cia）が完了するまでステップ１−７が繰り返される。

前述の方法及び装置は既存の方法及び装置に比べ、数
多くの有利な点をもたらす。概要は以下の通りである。

単一ロード方法に比べ速い印刷速度で、より良い印刷
質を可能にする。今までの複数ロード法にくらべ費用が
安い。外部メモリ装置が一切必要ない。高速度データ計
算が全く必要ない。ストロボのタイミングを調節するこ
とにより、補償及び印刷ロードサイクル（周期）が別々
に調節し得る。現存する印字ヘッドシフトレジスタ内に
必要なメモリが収容されているので、この特徴を実行す
るのに、比較的簡単かつ安価なデジタル論理回路が必要
なだけである。

加速及び減速領域での印字品質の改良 媒体上に１ラインまたは１行の画像を印字するために
必要なエネルギ量は、印字ヘッドに対する媒体の速度で
変化し、またサーマル印字ヘッドの場合には印字ヘッド
の温度によっても変化する。これまでソフトウェア制御
パッケージは、媒体速度と印字ヘッド温度に基づいて許
容可能な印刷のためにストロボ信号のパルス幅の正しい
長さを決定するための複数の方程式を使用してきた。こ
れらの方程式は一般に次のような態様の一連の連立方程
式の態様を成すものである。

パルス幅＝BPWn＊Kn（瞬間印字ヘッド温度） ここで、BPWnは印字ヘッドに対する瞬間媒体速度での
基本パルス幅（時間を単位とする）、またKnは瞬間印字
ヘッド温度に基づいて基本パルス幅をどの程度増加また
は減少させるかを決定するゲイン（利得）定数である。
大半のアプリケーションは印字ヘッドに対する媒体の一
定速度毎に１つの方程式を使用している。この方法では
速度が一定に保たれている間は許容可能な結果が得られ
る。しかし、方程式が所望の一定速度に基づいてパルス
幅を計算しており加速または減速中の瞬間速度に基づい
たものではないため、媒体の加速または減速が起こる領
域での印字品質は許容しがたいものとなり得る。

媒体の加速及び減速領域の大きさを減少させることに
よってこの問題を解決しようとする試みが成されて来た
が、これは機械的に制約により媒体上の印字可能領域の
量も減少させることになる。さらに、加速及び減速領域
が小さいほど媒体のスリップが大きくなりトラッキング
の問題が発生する。これらの問題は媒体の寸法を減少さ
せるほど顕著になる。即ち、比較的小型のラベルやチケ
ット、タッグなどに印刷しようとする場合、重大性が増
加する。

本発明によれば、個々の基本パルス幅（base pulse w
idth:BPW）とヘッド温度利得定数（Ｋ）の値は、印字ヘ
ッドに対する媒体の瞬間速度各々について設定される。
これによって各々の考え得る瞬間速度について上記の一
般的態様のパルス幅の方程式を別々に作成する。これで
パルス幅が各々の瞬間速度について設定・最適化できる
ため、加速及び減速領域での印字品質は、一定速度領域
におけるそれに近付くかまたは等しくすることが出来
る。従って、これらの加速及び減速領域の大きさを印字
品質を損なうことなく増加させることができ、これによ
ってこれらの領域の大きさを減少させることに起因する
機械的問題や、これに付随する前述したような問題（特
に比較的大きさの小さいチケット、タッグ、ラベルその
他の媒体に関連する問題）の多くを排除することが出来
るようになる。

しかし、過去においては２種類の重大な制約によって
この種の解決法を実行することが出来なかった。第１の
制約は、浮動小数点演算の使用によって各々の方程式で
必要とする回答・解像度（resolution）を得ていること
に関係する。印刷装置が印刷している間に各々の段階の
パルス幅を計算する必要がある場合、妥当な規模とコス
トのプロセッサで必要とされる浮動小数点計算を実行す
るだけの十分な時間がない。第２の問題は、それぞれの
方程式で使用する値を「微調整」するのに必要な進展時
間の量に関連する。過去の経験から、前述したような一
定の印字速度での単一の方程式を微調整するのに経験豊
かな技術者でほぼ１日分の時間がかかり得ることが分っ
ている。しかし、ここで提案される方法は、一定の印字
速度の場合に使用される方程式の個数の５倍から10倍を
必要とすることがある。

本発明によれば、基本パルス幅（BPW）の値とヘッド
温度利得定数（Ｋ）の値の表を生成し、各々の値を印刷
装置が維持する一定速度に対応させる。これらの値は一
般に前述の方程式で用いられている値に対応する。BPW
の値は時間を単位としており、Knの値は単位温度あたり
のパーセントBPWを単位とする。

速度 停止 １ ２ ３ ｎ BPW値 ＝ BPW0 BPW1 BPW2 BPW3 … ｎ K 値 ＝ K0 K1 K2 K3 … Kn 印刷装置に最初に電力を供給してから印刷処理を開始
するまでに、上記のBPWとＫの値についての表を浮動小
数点演算を使用して生成する。これにより印刷動作中に
値を計算させようとする問題を回避する。各々の表内の
値の個数は、印刷装置の媒体供給機構が維持する最大速
度まででこれを含めた速度の増分段階の個数より１つ多
い個数に等しい。次に、浮動小数点演算を用いて各々の
表内の値を（に）補間する（interpolate）が、この
際、精密さの低下を回避するために必要なだけ値を一定
の割合で作る・評価する・小数点を付ける・縮小する
（scale）ように配慮する。

印刷動作の開始時には試し印刷を行って、印刷の品質
を微調整することが出来る。この試し刷りの間に印字品
質を監視する。上記のBPWとＫの表内の値は、監視した
印字品質が許容可能になるまで、少なくとも１つの定速
度で印刷中に変化される。この後、浮動小数点演算ルー
チンが表のエントリの残りについての値を計算する。

この後、実際の印刷中にはストロボ信号のパルス幅を
次の方程式を用いて計算する。

パルス幅＝BPW表［ｉ］＊Ｋ表［ｉ］＊ヘッド温度 ここで、ｉは印刷装置が維持する何らかの一定速度へ
向かう瞬間速度の所定の増分である。

セグメントコマンド機能 ラベルを印刷するプロセスを図52のブロック図に示し
てある。このプロセスは更に３つのサブプロセスP1、P
2、P3を含む。典型的なラベルと幾つかの典型的な特徴
を図53に図示してある。

CPUで用いる従来技術のマルチタスク技術により図52
の３つのサブプロセスを同時的に実行することが出来
る。各々のプロセスはスライスと呼ばれる最大時間間隔
で継起的に実行される。スライスが終了するとプロセス
は停止され、スライスの終了した時点と同じ状態で後に
再開できるように保存される。

プロセスを実行する場合、実行の流れは通常の方法で
図52の実線で図示してある。プロセスは別のプロセスの
１つが保存したデータについて双方に共通する従来技術
のRAMメモリ内で演算を行う。

ラベルを印刷するプロセスはホストコンピュータから
の文字列受信で始まる。プロセスP1が次にこれのステッ
プS1を実行する時点でこれらの処理が行われる。文字列
は散在するコマンドと印刷装置に認識されるラベル記述
言語で書かれたデータを含む。

ステップS2で文字列は従来技術のバッファメモリ内に
保存される。ステップS3でバッファの内容に印刷しよう
とするテキスト、バーコード、グラフィックまたはその
他のオブジェクトを完全に記述するフィールドが含まれ
ると決定されるまで、ステップS3とS1の間のループが反
復される。このフィールドの内容はオブジェクトを定義
するために必要とされる位置、大きさ、データ内容、及
びその他の情報を制限無しに含む。ステップS3が完全な
フィールドを検出する毎にこれをプロセスP2へデータ入
力として渡す。

プロセスP2が次に実行され、ステップS5でフィールド
がプロセスP1から入力されたものかを調べる。これがP1
からのフィールドであれば、指定されたオブジェクトの
ドットイメージが従来技術のビットマップメモリ内の所
望の位置に書き込まれる。

図53を参照すると、ラベルの記述１内のコマンドは対
応するラベル２を１つまたはそれ以上のセグメント３に
分割するセグメントコマンドの１回またはそれ以上の発
生を含むことがある。第１のこのようなセグメントコマ
ンド４は、第１のセグメントコマンド４の受信時に印刷
装置が印刷できるラベル２の第１のセグメント５を定義
する。第１のセグメントコマンド４は印刷装置へ送信さ
れた直前のコマンド及びデータが第１のセグメント５内
のオブジェクトを完全に定義していることと、セグメン
ト内のオブジェクトに影響するその他のコマンドはこれ
以上なさそうであること、また印刷装置はセグメント５
の印刷を開始するかまたはこれに達した時点でそのセグ
メントを継続して良いことを通知する。

第２のセグメントコマンド６は、次のような方法で第
２のセグメントコマンド７の受信時に印刷装置が印刷す
ることの出来るラベル２の第２のセグメント７を定義す
る。ラベルの記述１は請求の範囲に含まれる複数のセグ
メントコマンドを含むことが出来る。

図52を参照すると、プロセスP2はプロセスP1から利用
可能なだけの多数のフィールドでまたはセグメントコマ
ンドに達するまでフィールドのドットイメージをビット
マップメモリ内に書き込む。セグメントコマンドが見つ
かると、完全なセグメントがプロセスP3へ入力データと
して送信される。

プロセスP3が次に実行されると、ステップS9で完全な
セグメントに到達したかを調べる。到達している場合、
印刷プロセスがステップS10で始まり、セグメントの終
端またはラベルの終端どちらか第１に遭遇した方まで続
く。

図36を参照すると、印刷装置は単一のMC68331マイク
ロプロセッサで制御されている。これは32020コンピュ
ータコアと、割り込み制御装置と、カウンタ／タイマ
と、プログラマブルチップ選択線を含む32ビット表面実
装型装置である。基本的なDRAM制御機能も含まれてい
る。プロセッサは基準に32.768KHzの時計用水晶発振子
を使用する。内部のシンセサイザが基準周波数を逓倍し
て16MHzの動作用クロックを得るようになっている。

リセット回路（2D7）は、電力を印加した後15ミリ秒
にわたり実効LOW状態（active LOW state）を提供す
る。これによってクロックを安定させ内部レジスタの初
期化を行うことが出来る。RESET＊線はオープンコレク
タ型で、これもプロセッサにより駆動されてソフトウェ
アにより開始されるリセットを実行する。

システムのファームウェアは、印刷装置のデバッグと
調整に有用なサービステストルーチンを含む。TP1とTP2
の両方をジャンパして（2C8）電源の投入することによ
り、テストモーダが有効になる。

ジャンパW1はプリント配線基板（PCB）の製造中にの
み使用しバーンイン試験を有効にする。W1はフィールド
内に設置しない。

図37に図示したように、標準的な印刷装置は256K×4D
RAM IC4個合計512KBを含む。ICはU1、U3、U5、U7の位
置に半田付けされる。ソケットU2、U4、U6、U8に更に51
2KBを追加設置することも出来る。DRAM制御線はプロセ
ッサ上のプログラマブル出力線（2C1）、（2D1）、（2D
8）である。GAL U9はDRAM制御線を復号してRASx＊及び
CASx＊信号を生成し、さらにマルチプレクサU11とU12用
にROW＊/COLも復号する。

図38を参照すると、システムのファームウェアはU13
〜U16の位置にあるソケットに挿したEPROMまたはマスク
ROMに位置している。チップの選択はプロセッサ（2D1）
上のプログラマブルチップ選択出力で提供される。シス
テム設定はEEPROM U26（4B7）に記憶される。EEPROMは
プロセッサからのI/O線て直接インタフェースする。

ヘッド開放回路は図39に示してある。図39に示されて
いるように、主基板は赤外線LED（D1）（5B5）に面した
フォトトランジスタ（Q1）を含む。ヘッド機構は、ヘッ
ドがラッチされているときに光の経路を遮断するような
不透明のマスクを有する。Q1のコレクタ電圧はコンパレ
ータU22Bで検出する。コンパレータの基準電圧はR59とR
60によって2.5Vに設定してある。コンパレータ出力HDOP
EN＊はプロセッサ（2C8）の割り込み入力を接続する。
ヘッドがラッチから開放されたときD1からの光がQ1を飽
和させる。Q1のコレクタは数十分の1Vに降下してHDOPEN
＊をLOWに駆動する。R67はいくらかの正帰還を提供して
スイッチング雑音を排除する。

図39に図示してあるように、ラベル取り出しセンサは
赤外線LEDに面したフォトトランジスタよりなる。これ
らはティアオフバーのすぐ外側に装置してあり供給され
たラベルが光ビームを遮断するようになっている。セン
サはJ5（5B1）へ接続する。NPNフォトトランジスタはコ
レクタをVccへまたエミッタをR64へ接続してある。信号
はコンパレータV22C（5B3）へ印加される。コンパレー
タの基準電圧はR59とR60により2.5Vに設定してある。コ
ンパレータ出力LBLTKNはプロセッサ（2B8）の入力へ印
加される。ラベルが供給されたときに光ビームが遮られ
フォトトランジスタがオフになる。エミッタ電圧は1V以
下である。ラベルが排除されるとフォトトランジスタは
オンになりLBLTKNをHIGHにする。R66は正のフィードバ
ックを提供してスイッチング雑音を排除する。

シリアルポートの設定とその他の動作モーダはDB25コ
ネクタの近くにある８連DIPスイッチで設定する。プロ
セッサはパラレル入力／シリアル出力シフトレジスタV2
0から直列のビット列としてスイッチの設定を読み取
る。直列スイッチデータ（DIPDAT）とシフトクロック
（DIPCLK）はプロセッサ（2D8）で駆動される。DIPスイ
ッチシフト回路はLED表示シフト回路とI/Oピンを共有す
る。DIPスイッチは電源投入時に読みだされるだけなの
で衝突は発生しない。

正面パネル基板は８個のLEDと４個の押しボタンスイ
ッチを含む。この基板は10芯リボンケーブルを介して論
理基板へ接続してある。押しボタン（5D5）はプロセッ
サ（2C8）上の独立して入力される入力へ接続してあ
る。LEDはシリアル入力／パラレル出力シフトレジスタU
34によって駆動される。直列LEDデータ（LEDDAT）とシ
フトクロック（LEDCLK）はプロセッサ（2D8）により駆
動される。

ここで図40を参照すると、印字ヘッド駆動回路はデー
タを直列化するためのFIFO（U17）と、制御用のGAL（U2
4）及びフリップフロップ（U25）と、ヘッド線を駆動す
るためのバッファ（U23）からなる。ヘッド用ケーブル
はJ3へ接続する。

印字ヘッドの読み込み及びストローブ周期は、モータ
の半ステップ毎に同期させる。各々の印刷線あたり２個
の半ステップが実行されるので、印字ヘッドは印字線毎
に２回づつ読み込みとストローブが行われる。

読み込み周期の開始時点でU17（6B6）には、パラレル
ポートを経由して52ワードの印刷データ（832ビット）
が読み込まれる。HDCTL（6D8）は第１の読み込み周期の
ためにLOWに設定される。FCLKEN＊はHCLKEN＊より１ク
ロック周期後でLOWに設定される。印字ヘッドデータ（N
EWDAT）はU17からシフトされてヘッドからの直前のデー
タ（OLDDAT）と組み合わされる。データ列はU23（6D5）
で組み合わされU23（6D4）経由でシフトクロック（HDCL
K）と合わせて印字ヘッド（HEADDAT）へ送信される。ラ
ッチ線（HLATCH＊）がLOW側へパルスしついで印刷スト
ローブ（HSTRB＊）がLOWにパルスする。HSTRB＊の長さ
で印刷の黒さを決定する。第２の半ステップについて処
理全体が反復されるが、HDCTLをHIGHに保持してHEADDAT
を別に処理させるようになっている。

タイミングはプロセッサ内のカウンタで制御される。
カウンタは4MHzクロックCLK4（6d8）から作動する。16M
Hzのクロック（CLK16）がU25B（6C7）で２分周されてCL
K8を生成する。U24は更にCLK8を分周してCLK4を生成す
る。

プロセッサは１行の中で多数のドットが印字される場
合にヘッドと供給の損失を保障する。ヘッドデータはU2
4内の１ビットカウンタに印加される。出力CNTX2の各々
のカウンタはオンになる２ドットを表わす。CNTX2はU25
Aで更に２分割されてプロセッサ（2B8）内のカウンタへ
印加されるPBCNTを構成する。プロセッサはヘッド読み
込み中に積算したカウントに従ってHSTRB＊パルスを調
節する。

印字ヘッドのヒートシンク温度はサーミスタで検出す
る。サーミスタは25℃で30KΩの抵抗値となる負の温度
係数を有する。ヒートシンクの温度は、サーミスタの抵
抗を介してコンデンサを充電するために必要な時間を測
定することによって決定する。TEMPCTL（6A8）は通常HI
GHで、U21A（6A4）のオープンコレクタ出力をオンにす
る。U21AはC40は放電させておく（0V）。プロセッサはT
EMPCTLをLOWに設定して測定を開始し、内部タイマを作
動させる。U21Aはオフになりサーミスタを介してC40が
充電する。コンパレータU21Bは、C40の電圧が2.5Vに達
した時点でプロセッサのタイマを停止させる。プロセッ
サは経過時間を読み取り温度を計算する。温度が高いほ
ど充電時間は短くなる。

図41を参照すると、シリアルインタフェースポートが
プロセッサ内に組み込まれている。これはTTL信号レベ
ルでハードウェアハンドシェークとの標準UARTインタフ
ェースを提供する。U27はTTL信号をRS232規格へ変換す
る。このチップは、Vcc供給源から±10Vを生成するため
の荷電ポンプを含む。R43はRTSを常にオン状態にさせ
る。ハードウェアハンドシェークはDTRとDSRで制御す
る。

センサは安定性と、広い動作範囲と、周辺光に対する
耐性を提供するチョッパ安定化設計を使用する。センサ
の感度はLED光源を調整することにより設定される。調
整はプロセッサからのPWM（パルス幅変調）信号のソフ
トウェア制御を介して行う。PWMの反復速度でチョッパ
動作を制御し一方デューティサイクルで感度を制御する
（図54参照）。

媒体及びリボンセンサは独立したPC基盤上に配置して
あり、これについては後述する。

センサの増幅器と検出器は論理基盤上にあり本明細書
で説明する。MEDIA回路とRIBBON回路は類似しているの
で、MEDIA回路についてのみ取り扱う。

図42及び図45を参照すると、高利得センサ増幅器は論
理プリント基板上の絶縁された接地面と独立した（＋5
F）供給源を使用して雑音を排除している。センサの接
地はW3（11A7）により論理回路接地へ結合している。＋
5F供給源はU31（11B4）によって調整される。センサア
センブリはJ6（11C6）で論理基板へ接続する。

センサ出力はウェブ検出時にピーク増幅度約15ミリボ
ルトの7.8KHzの鋸波である。センア増幅器は２個のカス
ケード接続オペアンプU30A、U30Bからなり、各々が電圧
利得19を有し総利得は361（51dB）である。リボンセン
サ増幅器利得は121（42dB）である。増幅された信号は
コンパレータU33Aへ印加される。コンパレータ出力はU3
2Aで各々のPWM周期の終端でサンプリングされ、プロセ
ッサへ安定した信号を提供する。コンパレータ入力電圧
（U33Aのピン３）は、メディアを透過する光がゼロの場
合に＋5Vである。コンパレータの閾値はR91とR92により
4.1Vに設定する。光が増加することでコンパレータ入力
が減少する。光強度がコンパレータ入力を4.1V以下まで
駆動する場合には、コンパレータ出力はLOWとなる。出
力はフリップフロップにより記録され周期終端でMEDIA
＊をHLGHにする。MEDIA＊線はプロセッサ（2C8）上に入
力される入力を通して読み込まれる。

増幅器はMPWMがLOWになっている時間の間に自動ゼロ
合わせによって安定化される。送信ゲートU29A、U29Bが
オンになりU30Aのピン３とU33Aのピン３を＋5F供給源に
接続する。入力コンデンサC55は周辺光レベルに従って
充電される（LEDが最小出力）。出力コンデンサC56はゼ
ロまで放電しコンパレータ入力を＋5F供給源に保持す
る。MPWMがHIGHになると送信ゲートがオフになり、増幅
器が作動できるようになる。LED出力は再度MPWMがLOWに
なるまで増加しない。センサ出力からのランプ波形は増
幅される。

リボンのトルクモータ回路が図44に図示されている。
リボン巻き取りスピンドルは直流モータにより駆動さ
れ、これのトルクが電子的に調節される。モータは調節
自在なスイッチング直流電圧レギュレータにより駆動さ
れる。二重タイマU19の部分１は16KHz発振回路として作
動する。部分２は発振回路により起動されるワンショッ
ト回路である。部分２の出力は連続パルス列をなしてお
りこれのデューティサイクルは15％から25％の間で調節
自在である。部分２は電力FETQ2を駆動しモータへの電
流を供給する。Q2がオフになるとフリーホイル電流はD3
を通して流れ続ける。部分２のタイマ部材がVccではな
くVHEADで駆動されるため安定化が起こる。VHEADが増加
するとこれに対応してFETのデューティサイクルが減少
する。

図41及び図54を参照すると、センサ基板が図示されて
いる。LEDはQ1及びQ2からなるランプジェネレータによ
り駆動される。Q3はランプジェネレータをオフに保持し
MPWNがLOWの間LED電流を最小限に抑える。センサは増幅
器が自動ゼロ調整している間低レベル基準光を受光す
る。MPWMがHIGHになるとLED電流及び輝度が直線性の増
加を示す。プロセッサはMPWMのデューティサイクル（オ
ン時間）を制御することによってLED輝度を設定する。

フォトトランジスタPT1は媒体を経過してくるLED光を
検出する。PT2は使用しない。Q7とダイオードD1及びD2
はPT1の動作バイアスを設定する。ポテンショメータRV1
で利得調整を行うことが出来る。センサ出力はQ8で緩衝
される。出力波形は大量の直流バイアス（RV1の設定に
より2Vまで）に載った小さな鋸波（数十分の１ミリボル
ト）である。鋸波の部分が増幅され使用される。周辺光
を含む直流部分はセンサ増幅器により排除される。

図55は基部空洞140から取り外した電力供給回路128の
斜視図である。電力供給回路128は回路基板開口部586を
さらに含み、開口部にはこれを横断して半田付けされた
スイッチ回路線または配線ジャンパ588を有する。配線
ジャンパ588は図46の電力供給回路上でもジャンパJMP1
として図示してあり、少なくとも電力供給回路128上の
第１と第２の点または印刷回路端子590に半田付けされ
ており、電力供給回路138の電圧選択回路の一部を構成
している。

図56には更に、プラスチックまたは同等の電気的に絶
縁性の材料から作られた、切断するための手段592と短
絡プラグ594も図示してあり、これらの一方または他方
をデッキ154の開口部586に挿入する。切断手段592はヘ
ッド端部598と切断端部600を含む。切断端部600は制御
開口部596を包囲する基部140の内側表面と嵌合させる外
向きに延出したあごなどのような保持部分602を有す
る。切断手段592とプラグ手段594は制御開口部596に適
合してスナップ式に挟まる形状をなし、切断手段592の
取り外しを行えるように設計してある（一旦、挿入さ
れ、所定位置にスナップ式に保持されると取外しは難し
くなる）。

プラグ594は開口部586に挿入した際にデッキ154の下
へは延出せず電力供給回路138と接触しない。これは、
プローブまたはツールが開口部586に挿入されて配線ジ
ャンパ588またはその他の電気的部材と接触しないよう
にさせるために使用する。

切断手段592は電力供給回路138へ開口部586を通して
達するような寸法をなしており、これによってジャンパ
588を切断し回路138の電圧設定を永久的に変更するよう
になっている。切断手段592はさらに、ジャンパ588が切
断されたときに作成される間隙内に留まり切断されたジ
ャンパ588の端部を相互に絶縁する。

図56Aは切断手段592を挿入した後の電力供給回路138
の詳細図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エンシンガー，ジェームズ，ダブリュー アメリカ合衆国 イリノイ州 パラタイ ン ヒドン・クリーク・サークル 1952 (72)発明者 ハマン，ウィリアム，ジェー アメリカ合衆国 イリノイ州 ジャステ ィス ウエスト・エイティフォース・ス トリート 7910 (72)発明者 カウフマン，ジェフリー，アール アメリカ合衆国 イリノイ州 ウォケガ ン ウォルナット 2512 (72)発明者 モニエル，ダン，イー アメリカ合衆国 イリノイ州 アーリン トン・ハイツ イースト・ハックベリ ー・ドライブ 204 (72)発明者 ネイゲル，ケネス，ヴィー アメリカ合衆国 イリノイ州 バーノ ン・ヒルズ ノース・ポンティアック 249 (72)発明者 プラット，マイケル，ケー アメリカ合衆国 イリノイ州 マウン ト・プロスペクト セネカ 1904 (72)発明者 プール，デイビッド，エル アメリカ合衆国 イリノイ州 リバティ ービル ディアトレール・レーン 1280 (72)発明者 ウエスト，デイビッド，エー アメリカ合衆国 イリノイ州 ストリー ムウッド ホワイトウッド・ドライブ 283 (72)発明者 ズブリスキー，デイビッド，エス アメリカ合衆国 イリノイ州 アディソ ン ブライドル・テラス 1444 (72)発明者 ズワイヤー，トーマス，ピー アメリカ合衆国 イリノイ州 レーク・ ズーリック ランブルウッド・コート 530 (56)参考文献 特開 平４−25482（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−45344（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−82460（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−45062（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−97039（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−81750（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−73562（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 25/34 B41J 25/304 B41J 29/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チケット、タッグ、感圧ラベルその他の媒
   体に印刷をするためのディマンドプリンタと組み合わさ
   れるプリントヘッドアセンブリであって、該プリンタは
   様々なコンポーネントによって構成されており、該ディ
   マンドプリンタはさらに、 前記コンポーネントを支持するための支持構造と、 電力を外部電源より受け、これを前記ディマンドプリン
   タの動作に適合するよう調整する電力供給回路と、 前記ディマンドプリンタの動作に関係するコマンド信号
   を受け取るための入力手段と、 前記支持構造に取り付けられると共に、前記入力手段と
   前記電力供給回路とに接続され、前記コマンド信号を処
   理し、当該コマンド信号に対応するように前記ディマン
   ドプリンタの動作を制御するための制御信号を生成する
   制御回路手段と、 前記プリントヘッドアセンブリに連結され、且つ、前記
   制御回路手段に接続され、前記制御信号に従って、前記
   媒体を該プリントヘッドアセンブリに対して移動させる
   媒体配給装置とを備え、 前記媒体配給装置はプラテンローラを有し、 前記プリントヘッドアセンブリは、 前記制御回路手段から前記制御信号を受け取り、前記媒
   体に印字するためのプリントヘッドと、 前記プリントヘッドを前記媒体の近くに制御可能に位置
   させるプリントヘッド支持体であって、前記支持構造に
   付随するように設けられ、前記支持構造に回転可能に取
   り付けられたピボットシャフトと、前記ピボットシャフ
   トに連結されたロールシャフトと、ヨーイング調整手段
   とを有するプリントヘッド支持体と、 前記プリントヘッドと前記媒体とを係合させあるいは離
   脱させるためのプリントヘッドトグル手段であって、前
   記プリントヘッド支持体と連動するプリントヘッドトグ
   ル手段とからなり、 前記プリントヘッドが前記媒体に係合すると、前記プリ
   ントヘッド支持体のピボットシャフトは前記媒体に対す
   るピッチング運動を前記プリントヘッドに与え、前記ロ
   ールシャフトは前記媒体に対するロールリング運動を前
   記プリントヘッドに与え、前記ヨーイング調整手段は前
   記媒体に対するヨーイング運動を前記プリントヘッドに
   与え、 前記ロールシャフトは支持部材に設けられ、 前記ヨーイング調整手段が、 前記プリントヘッドを取り付けるためのプリントヘッド
   取付ブラケットであって、前記媒体に対するヨーイング
   運動を該プリントヘッドに与えるよう前記ロールシャフ
   トの支持部材に移動可能に取り付けることができるプリ
   ントヘッド取付ブラケットと、 前記ロールシャフトの支持部材に設けられ、前記プリン
   トヘッド取付ブラケットに係合する保持部材と、 前記プリントヘッド取付ブラケットを貫通して前記ロー
   ルシャフトの支持部材に延び、該プリントヘッド取付ブ
   ラケットに取り付けられた前記プリントヘッドのヨーイ
   ング運動を調整する調整締結具とにより構成される、 ことを特徴とするプリントヘッドアセンブリ。
2. 【請求項２】請求項１に記載されているディマンドプリ
   ンタと共に使用されるプリントヘッドアセンブリであっ
   て、さらに、前記プリントヘッド支持体が、 前記制御回路手段に接続された光学検出装置と、 前記プリントヘッドトグル手段に取り付けられ、前記プ
   リントヘッドと前記媒体とが係合しているか離脱してい
   るのかを表示するため前記光学検出装置と連動するよう
   連結されているセンサ結合器と、 により構成されるプリントヘッドアセンブリ。
3. 【請求項３】請求項１に記載されているディマンドプリ
   ンタと共に使用されるプリントヘッドアセンブリであっ
   て、前記プリントヘッドトグル手段がさらに、 前記支持構造に回転可能に取り付けられたトグルアーム
   と、 前記プリントヘッドと前記媒体とを接触させるため前記
   トグルアームを回転して前記プリントヘッド支持体と係
   合させた際、該プリントヘッド支持体に対して付勢力を
   かけるために該トグルアームに連結されている付勢プラ
   ンジャアセンブリであって、該トグルアームが回転して
   該媒体から離れるまで該プリントヘッドを該媒体に接触
   させ続ける付勢プランジャアセンブリと、 により構成されるプリントヘッドアセンブリ。
4. 【請求項４】請求項３に記載されているディマンドプリ
   ンタと共に使用するプリントヘッドアセンブリであっ
   て、前記トグルアームが、 前記支持構造に連結され、トグル軸を構成するシャフト
   アセンブリと、 前記プランジャアセンブリを収容して保持するため前記
   トグルアームに所定の間隔で取り付けられ、且つ、該プ
   ランジャアセンブリの位置決めを行い、前記プリントヘ
   ッド支持体と接触させる一対のプランジャスリーブと、 前記プランジャスリーブ内に移動可能に保持された前記
   プランジャアセンブリのプランジャヘッドであって、該
   プランジャスリーブから所定の距離延出するプランジャ
   ヘッドと、 前記プランジャヘッドに付勢力を加えるため前記プラン
   ジャスリーブ内に設けられた付勢手段と、 前記プランジャアセンブリに対して前記付勢手段によっ
   て加えられる付勢力を調整するため、前記プランジャス
   リーブ内に調整可能に設けられた調整部分と、 により構成されるプリントヘッドアセンブリ。