JP4340179B2 - 供給コア - Google Patents

Description

本発明は、サーマルヘッドを用いた感熱溶融熱転写記録や昇華型熱転写記録に用いられる熱転写型の記録媒体シートを製造時に巻き取っておき、使用時に該記録媒体シートを送り出す供給コアに関する。

サーマルプリンター、ファクシミリ（以下、記録装置）などでは、サーマルヘッドを用いた感熱溶融熱転写記録や昇華型熱転写記録が行われ、これらの記録に用いられる記録媒体シートは、長尺状とされ、一般的に管状とされたコアと称される部材に巻き取られている。

記録媒体シートは、未使用の記録媒体シートが巻き取られた供給コアと、この供給コアから送り出されて記録装置に設けられたサーマルヘッドを通過して使用された記録媒体シートを巻き取る巻取コアと、を有した状態で商品とされている。以下、この種の商品をシートユニットと言う。

シートユニットにおける供給コアと巻取コア（以下、両者を総称するときはコアという）は、これらのコアにおいて記録媒体シートが位置しない両端部に、記録装置側に装着するためのスプールが設けられている。このスプールを有したコアとしては、例えば以下の特許文献１が存在する。

特開２００３−３１２０７８

特許文献１は、コアの両端部に、記録媒体シートの送り出し及び巻き取り方向と直交する方向の両端位置を規定するフランジ部（スプール）を一体形成した構成となっている。

特許文献１では、上記構成とすることで、記録媒体シートの蛇行を防止して走行性を向上させることができ、また、シートユニットの交換時に使用者の負担を軽減することができ、さらには、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。

ところで、上記したシートユニットと記録装置との使用状態においては、供給コアは、記録媒体シートを該供給コアから引き出すために自ら回転することはなく、巻取コアの回転に伴う記録媒体シートの巻き取り動作によって回転する。よって供給コアは記録装置における収納スペースに回転可能に枢支されていることになる。

記録媒体シートを供給コアから使用時に引き出すとき、供給コアから巻取コアに亘る記録媒体シートには適度なテンションが与えられていることが望ましい。記録媒体シートにテンションを与えるためには、供給コアの回転が巻取コアの回転に対して遅くなるようにブレーキがかかっていればよい。以下、記録媒体シートにテンションを与えるべく供給コアの回転を巻取コアの回転より遅くすることをバックテンションを付与するという。適度にバックテンションが付与されていれば、記録媒体シートのテンションが低くなって記録媒体シートが弛んで記録像に不良が生じることが防止される。

上記した特許文献１においては、コアの両端部に記録媒体シートの送り出し及び巻き取り方向と直交する方向の両端位置を規定するフランジ部有したスプールを一体形成することで、記録媒体シートの蛇行が防止されるが、バックテンションを付与するための構造とはなっていない。

また、上記した特許文献１の構成では、バックテンションを付与しようとしてコアやスプール以外に他部材を設けようとすると、記録装置側に設ける必要があり、記録装置の小型化という点では不利である。

解決しようとする問題は、記録装置の小型化に有利であってバックテンションを付与することができる供給コアを提供することにある。

本発明は、記録媒体シートが巻き取られたコア本体と、前記記録装置の収納スペースの装着箇所に枢支されるスプールと、このスプールから前記コア本体にバックテンションを付与するばねと、を備え、コア本体には、少なくとも一端に形成され中央に向かって窪んだ凹部と、該コア本体の軸方向途中箇所に該軸方向と直交するように形成された段部と、この段部の中心部に形成された孔とを有し、スプールには、凹部に嵌入される嵌入部と、この嵌入部の挿入端部に挿入方向に逆テーパの底面で形成され、孔と係合して摩擦力を発揮する係合部と、嵌入部の嵌入方向とは反対側に形成されたフランジ部と、このフランジ部の該嵌入部が位置する側と反対側に形成された枢支部とを有し、さらに、ばねを、コア本体の凹部の底部とスプールのフランジ部と凹部との間隔を広げるように付勢すべく、該凹部の底部と該フランジ部との間に位置するように設ける、構成とした。

本発明は、コア本体とスプールとを一体的に形成しないと共にコア本体の凹部にばねを内蔵することとしたので、ばねを設けた分だけ寸法が大きくなることなく、ばねの付勢力でもってスプールからコア本体にバックテンションを付与することができる。従って、記録媒体シートが弛んだりすることなく安定して使用することができる。

本発明は、記録装置の収納スペースに装着して用いられ、該記録装置で用いられる長尺状の記録媒体シートが巻かれた供給コアにおいて、記録媒体シートが巻き取られたコア本体と、前記記録装置の収納スペースの装着箇所に枢支されるスプールと、このスプールから前記コア本体にバックテンションを付与するばねと、を備え、前記コア本体には、少なくとも一端に形成され中央に向かって窪んだ凹部と、該コア本体の軸方向途中箇所に該軸方向と直交するように形成された段部と、この段部の中心部に形成された孔とを有し、前記スプールには、前記凹部に嵌入される嵌入部と、この嵌入部の挿入端部に挿入方向に逆テーパの底面で形成され、前記孔と係合して摩擦力を発揮する係合部と、前記嵌入部の嵌入方向とは反対側に該コア本体の軸と直交する面が形成されたフランジ部と、このフランジ部の該嵌入部が位置する側と反対側に形成された枢支部とを有し、さらに、前記ばねを、前記コア本体の前記凹部の底部と前記スプールの前記フランジ部との間隔を広げるように付勢すべく、該凹部の底部と該フランジ部との間に位置するように設ける、ものである。

上記構成によれば、ばねは、凹部の底部と、スプールのフランジ部との間に位置するように設け、常に凹部の底部とスプールのフランジ部との間隔を広げるように付勢する。さらに、凹部と嵌入部とは、コイルばねの付勢力でスプールが不用意にコア本体から抜けないようにしている。

上記したように供給コアは、スプールとコア本体とが別部材とされ、ばねをコア本体内に内蔵するようにし、スプールをコア本体に対して使用者が取り付けるものでなく予め設けてあるから、記録装置の小型化が可能であると共に誤装着を防止することができる。

さらに、本発明は、上記した構成において、ばねの付勢力を調整する調整機構をスプールに有したものである。調整機構は、ばねの付勢力を調整するならば特に限定しないが、記録装置側の収納スペースにおいてスプールの枢支部を枢支する壁面等の間隔は固定されているから、スプールのコア本体の軸方向には移動させず、例えばスプールのフランジ部において嵌入部側に移動する調整部材を設けて、この調整部材によってばねを伸張させたり短縮させる構成とする。

このようにすることで、記録媒体シートの巻き長さや、記録装置の巻取コア側のトルクによって異なるバックテンションに対応させることができ、その結果、供給コアは汎用性が高くなる。

また、本発明は、上記した構成において、コア本体のスプールを設けた側の端部外周面に形成され、第１のギアと噛合する回転ギア部と、前記スプールの嵌入部の外周面に形成された螺子部と、前記螺子部に螺合されると共に第２のギアと噛合する調整ギア部と、を有したものである。

記録媒体シートは使用開始端から使用終了端に亘って次第にバックテンションが高い状態から低い状態に変化すれば、使用時に安定して記録媒体シートが引き出される（以下、走行という）ことが判明している。従って供給コアにおいては、記録媒体シートの使用開始端から使用終了端に亘って次第にバックテンションを低くするべくばねの付勢力を低下させる構成とした。

すなわち、第１のギアは、コア本体のスプールを設けた側の端部外周面に形成された回転ギア部と噛合している。一方、第２のギアは、スプールの嵌入部の外周面に形成された螺子部に螺合された調整ギアと噛合している。第１のギアと第２のギアはそれぞれギア比を異ならせており、第２のギアと噛合した調整ギアが遅く回転する設定とされている。

コア本体が使用により回転すると、回転ギアの回転で第１のギアと第２のギアが回転し、さらにその回転により調整ギアも回転する。調整ギアはコア本体（回転ギア）及びスプール自体の回転に遅れて回転する。これにより調整ギアは嵌入部の螺子部を螺退出し、調整ギアとコア本体の凹部との間隔が広くなって、この間に介在されたばねの付勢力が次第に低くなる。つまり、使用時にコア本体が回転するにつれて、バックテンションが低くなっていくのである。

このようにすることで、記録媒体シートの使用開始端から使用終了端に至るまで一定のテンションを得ることができ、記録媒体シートの走行安定性に寄与する。また、このような構成を採用しても、供給コアの（コア本体における軸方向の）外形寸法は大きくなることがなく、記録装置の小型化の弊害にならない。

また、本発明は、上記構成において、スプールとコア本体とを分離可能としたものであり、このようにすることで、記録媒体シートの使用終了時に、コア本体とスプールとを分離し、ばねを取り出して例えば金属部材と樹脂部材とに分別して廃棄することができる。

以下に本発明の供給コアの実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明の供給コアの第１実施例構成を、図２及び図３は本発明の供給コアの第２実施例構成を、図４は本発明の供給コアの第３実施例構成を、図５は本発明の供給コアの第４実施例構成を、図６は本発明の第５実施例構成を、各々示す。

以下、第１〜第５実施例をそれぞれ説明するが、各実施例において共通した構成について第１実施例を代表して説明し、以降の第２〜第５実施例においては説明の重複を避けるために、第１実施例と異なる構成について説明する。なお、図面において共通した部材には同じ参照符号を付している。

（第１実施例）
図１に示す第１実施例の供給コア１は、以下の構成となっている。２は、不図示の記録媒体シート（以下、シートという）が巻き取られた例えばプラスチック製の筒状のコア本体である。コア本体２は、本実施例（第１〜第５実施例）では両端部において、中央に向かって窪んだ凹部２ａが形成されている。また、コア本体２は、その軸方向途中箇所に、該コア本体２の軸方向と直交する段部２ｂが形成されている。段部２ｂには、その中心部に孔２ｃが形成されている。

３は、コア本体２の上記凹部２ａに嵌入されるスプールである。スプール３は、前記したように凹部２ａに嵌入される嵌入部３ａが形成されている。嵌入部３ａの嵌入端部とは反対方向の端部には、例えば該コア本体２の中央部の径より大径とされたフランジ部３ｂが一体的に形成されている。

フランジ部３ｂにおける嵌入部３ａが形成された側と反対側の中央部には、記録装置の収納スペースの装着箇所で枢支される枢支部３ｃが形成されている。また、スプール３は、嵌入部３ａの挿入端部に、孔２ｃと係合して摩擦力を発揮する係合部３ｄが形成されている。この係合部３ｄは、挿入方向に逆テーパが形成されており、テーパの底面（スプール３の反挿入側の面）と段部２ｂとが係合する。

４は、本実施例（第１〜第５実施例）では、嵌入部３ａが挿入されるコイルばねである。このコイルばね４は、段部２ｂ（つまり凹部２ａの底面）と、第１，２，５実施例においてはスプール３のフランジ部３ｂとの間に設けられる。コイルばね４は、自然長で伸張状態であり、スプール３のフランジ部３ｂとの間に設けられるときには常に自然長に満たない長さに短縮されている

供給コア１は、スプール３とコア本体２が係合部３ｄによって係合している。コイルばね４は、上記したように短縮状態でスプール３のフランジ部３ｂとの間に設けられているから、係合部３ｄにおけるスプール３の反挿入側の面と段部２ｂとの接触が強固となり、コア本体２が回転しにくくなっている。この作用によってバックテンションが付与されることになる。

以上のように、第１実施例では、コイルばね４をコア本体の凹部２ａに内蔵するようにしているので、スプール３の一端の枢支部３ｃから他端の枢支部３ｃまでの長さが変更されることがなく、既存の記録装置における収納スペースに、バックテンションを付与された供給コア１を汎用的に使用することができる。

（第２実施例）
図２及び図３に示す第２実施例における本発明の供給コア１１について、第１実施例の供給コア１と異なる構成のみを説明する。フランジ部３ｂは、上フランジ部３ｂ１と下フランジ部３ｂ２に分割されている。下フランジ部３ｂ２は嵌入部３ａが挿入されている。

上フランジ部３ｂ１の下フランジ部３ｂ２と対向する面には、嵌入部３ａを中心とした上螺旋段部３ｂａが形成されている。一方、下フランジ部３ｂ２の上フランジ部３ｂ１と対向する面には、同じく嵌入部３ａを中心とした上螺旋段部３ｂａとは反対方向の下螺旋段部３ｂｂが形成されている。

さらに、下フランジ部３ｂ２の上フランジ部３ｂ１と対向する面の周縁部には、枢支部３ｃと平行にされた操作杆３ｅが形成されている。また、上フランジ部３ｂ１の周縁部には、操作杆３ｅの周面が係合する調整部３ｆが形成されている。調整部３ｆは、本第２実施例では例えば３ｆ１，３ｆ２，３ｆ３、の３箇所に形成している。以上の構成がスプール３側に有した調整機構の構成となる。

第２実施例の供給コア１１は、図２に示す状態、すなわち操作杆３ｅが調整部３ｆ１に位置するときは、上螺旋段部３ｂａと下螺旋段部３ｂｂにおける上フランジ部３ｂ１と下フランジ部３ｂ２との対向方向に最も突出した部位が互いに当接している。

つまり、図２に示す状態のときは、上フランジ部３ｂ１と下フランジ部３ｂ２との間隔が最も広く、この結果、下フランジ部３ｂ２のコア本体２側の面と凹部２ａとの間隔は狭くなり、コイルばね４は短縮した状態となってバックテンションは高く設定されていることになる。

そして、必要に応じて、図３に示す状態、すなわち操作杆３ｅを例えば調整部３ｆ３に移動させることで、図２に示す状態から今度は上螺旋段部３ｂａと下螺旋段部３ｂｂにおける上フランジ部３ｂ１と下フランジ部３ｂ２との対向方向に最も突出していない部位が互いに当接することになる。

つまり、図３に示す状態のときは、上フランジ部３ｂ１と下フランジ部３ｂ２との間隔が最も狭く、この結果、下フランジ部３ｂ２のコア本体２側の面と凹部２ａとの間隔は広くなり、コイルばね４は図２に示した状態より伸張し、バックテンションは低く設定される。

以上のように、第２実施例の供給コア１１は、操作杆３ｅを操作することで、スプール３の一端の枢支部３ｃから他端の枢支部３ｃまでの長さが変更されることなく、コイルばね４の付勢力のみを調整することができるので、上記した第１実施例の作用効果に加え、シートの巻き長さや、記録装置の巻取コア側のトルクによって異なるバックテンションに対応させることができ、その結果、汎用性を高くすることができる。

（第３実施例）
図４に示す第３実施例における本発明の供給コア２１について、第１実施例の供給コア１と異なる構成のみを説明する。供給コア２１は、嵌入部３ａの軸部分に軸方向に複数（本第３実施例では３個）の調整孔３ａａが形成されている。

そして、嵌入部３ａは調整板３ａｂに挿通されており、この調整板３ａｂには上記した調整孔３ａａと連通する不図示の孔が形成されている。調整板３ａｂは、嵌入部３ａに沿って移動し、孔と調整孔３ａａとを連通させた状態で調整杆３ｇが挿通され、嵌入部３ａにおける調整孔３ａが形成された位置で固定される。以上の構成がスプール３側に有した調整機構の構成となる。

なお、本第３実施例の場合には、予め調整杆３ｇによって調整板３ａｂを固定しておいて、スプール３ｃを凹部２ａに挿入するようにしている。第３実施例の供給コア２１は、調整板３ａｂの位置によって、コイルばね４の付勢力を調整してバックテンションを調整することができるから、上記した第２実施例と同等の作用効果を得ることができる。

（第４実施例）
図５に示す第４実施例における本発明の供給コア３１について、第１実施例の供給コア１と異なる構成のみを説明する。第４実施例では、記録装置側あるいは、供給コア３１や巻取コア（不図示）を一体的に収納したシートユニットに設けられる減速ギアＧ１，Ｇ２を有する。

供給コア３１は、コア本体２のスプール３を設けた側の端部外周面に回転ギア部２Ａが形成されている。この回転ギア部２Ａは減速ギアＧ１と噛合する。また、供給コア３１は、スプール３の嵌入部３ａの外周面に螺子部３ａＡが形成されている。この螺子部３ａＡには、減速ギアＧ２と噛合する調整ギア３ａＢが螺合している。コイルばね４は、凹部２ａと調整ギア３ａＢとの間に介在している。

本第４実施例構成の供給コア３１は、コア本体２及びスプール３が使用により回転すると、これに伴って回転ギア部２Ａが回転し、そのときに回転ギア部２Ａに噛合した減速ギアＧ１，Ｇ２が回転し、減速ギアＧ２に噛合した調整ギア３ａＢが回転する。

減速ギアＧ１と減速ギアＧ２とはギア比が異なっており、調整ギア３ａＢの方がコア本体２（回転ギア部２Ａ）の回転より遅く回転するようになっている。そして、使用によってこれら減速ギアＧ１，Ｇ２の歯数と外径が異なるから、次第に調整ギア３ａＢが螺子部３ａＡにおけるコア本体２の端部方向に螺退出することになる。

図５（ａ）に示すように、シートの使用開始当初は調整ギア３ａＢがコア本体２の端部に位置しており、このときコイルばね４は短縮状態である。従ってバックテンションが高い状態となっている。そして、シートを使用し、該シートの使用最終端に近付くと、図５（ｂ）に示すように、調整ギア３ａＢが螺子部３ａＡから螺退出し、にコイルばね４が伸張することになりバックテンションが低くなる。

ここで、本第４実施例における効果を確認するために行った実験の結果を示す。実験は、回転ギア部２Ａの歯数を４５、減速ギアＧ１の歯数を４６、調整ギア３ａＢの歯数を４６、減速ギアＧ２の歯数を４５とし、モジュールを０．５、コア本体２が５００回転するのに対して調整ギア３ａＢが４７８回転するように設定した。

上記設定のうえ、シート中央部をクリップで把持し、巻取方向と同角度にてテンションゲージ（テクロック社製：ダイヤルテンションゲージＤＴ−１５０）を用いて供給コアにおけるシートの巻き径が４０ｍｍ付近と、２２ｍｍ付近のテンションをそれぞれ３回測定した。比較例は、本発明の構成を採用しないバックテンションを何ら考慮していない供給コアについて、シートの巻き径が４０ｍｍ付近と、２２ｍｍ付近のテンションをそれぞれ３回測定した。

上記実験からも明かなように、本第４実施例の供給コア３１は、比較例に較べて、シートの使用につれ、シートのテンションが変わることがなく安定したテンションであった。以上のように、本第４実施例の供給コア３１は、スプール３の一端の枢支部３ｃから他端の枢支部３ｃまでの長さが変更されることなく、シートの使用につれて自らでバックテンションを調整するので、上記した第１実施例の作用効果に加え、シートの使用開始端から使用終了端に至るまで一定のテンションを得ることがで、シートの走行安定性に寄与することができる。

（第５実施例）
図６に示す第５実施例における本発明の供給コア４１について、第１実施例の供給コア１と異なる構成のみを説明する。第５実施例では、コア本体２の例えば段部２ｂから中央方向の周面に孔２ｄを形成している。この孔２ｄは、係合部３ｄのテーパ部を押さえて該係合部３ｄを孔２ｃから抜き出すために形成されている。

このようにすることで、スプール３は、コア本体２から分離することができる。そして、スプール３とコア本体２を分離することで、コイルばね４をも分別することができる。従って、例えば樹脂製とされたスプール３やコア本体２等と金属製のコイルばね４とを分別して廃棄したり再利用に供したりできる。

上記第１〜第５実施例では、記録装置に用いられるシートを製造時に巻き取っておき、使用時に該シートを送り出す供給コアに採用した例を示しているが、長尺状のシートが巻き取られたコアから該シートを引き出して使用する分野において採用すれば上記と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の第１実施例の供給コアを示し、（ａ）は分解断面図、（ｂ）は断面図、である。 本発明の第２実施例の供給コアのバックテンションが高い状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は断面図、である。 本発明の第２実施例の供給コアのバックテンションが低い状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は断面図、である。 本発明の第３実施例の供給コアを示す断面図である。 本発明の第４実施例の供給コアを示し、（ａ）はバックテンションの高い状態の断面図、（ｂ）バックテンションの低い状態の断面図、である。 本発明の第５実施例の供給コアを示し、（ａ）は分解断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は断面図、である。

符号の説明

１ 供給コア
２ コア本体
２ａ 凹部
２ｂ 段部
２ｃ 孔
３ スプール
３ａ 嵌入部
３ｂ フランジ部
３ｃ 枢支部
３ｄ 係合部
１１ 供給コア
３ｂ１ 上フランジ部
３ｂａ 上螺旋段部
３ｂ２ 下フランジ部
３ｂｂ 下螺旋段部
３ｅ 操作杆
３ｆ 調整部
２１ 供給コア
３ａａ 調整孔
３ａｂ 調整板
３ｇ 調整杆
３１ 供給コア
２Ａ 回転ギア部
３ａＡ 螺子部
３ａＢ 調整ギア
４１ 供給コア
２ｄ 孔

Claims (4)

1. 記録装置の収納スペースに装着して用いられ、該記録装置で用いられる長尺状の記録媒体シートが巻かれた供給コアにおいて、記録媒体シートが巻き取られたコア本体と、前記記録装置の収納スペースの装着箇所に枢支されるスプールと、このスプールから前記コア本体にバックテンションを付与するばねと、を備え、前記コア本体には、少なくとも一端に形成され中央に向かって窪んだ凹部と、該コア本体の軸方向途中箇所に該軸方向と直交するように形成された段部と、この段部の中心部に形成された孔とを有し、前記スプールには、前記凹部に嵌入される嵌入部と、この嵌入部の挿入端部に挿入方向に逆テーパの底面で形成され、前記孔と係合して摩擦力を発揮する係合部と、前記嵌入部の嵌入方向とは反対側に該コア本体の軸と直交する面が形成されたフランジ部と、このフランジ部の該嵌入部が位置する側と反対側に形成された枢支部とを有し、さらに、前記ばねを、前記コア本体の前記凹部の底部と前記スプールの前記フランジ部との間隔を広げるように付勢すべく、該凹部の底部と該フランジ部との間に位置するように設ける、ことを特徴とする供給コア。
2. ばねの付勢力を調整する調整機構をスプールに有したことを特徴とする請求項１記載の供給コア。
3. コア本体のスプールを設けた側の端部外周面に形成され、第１のギアと噛合する回転ギア部と、前記スプールの嵌入部の外周面に形成された螺子部と、前記螺子部に螺合されると共に第２のギアと噛合する調整ギア部と、を有したことを特徴とする請求項１記載の供給コア。
4. スプールとコア本体とを分離可能としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の供給コア。
   

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