JP4666602B2 - 熱転写プリンタおよびトルクリミッタ - Google Patents

Description

本発明は、ラベル等の被印字媒体とインクリボンとを、サーマルヘッドとプラテンローラとで挟持搬送して印字を行う熱転写プリンタおよびトルクリミッタに関し、特にインクリボンを巻き取るリボン巻き取り軸に所定以上のトルクが作用するとスリップするスリップ機構であるトルクリミッタが設けられている熱転写プリンタおよびトルクリミッタに関する。

ラベル等の被印字媒体とインクリボンとを、サーマルヘッドとプラテンローラとで挟持搬送して印字を行う熱転写プリンタにおけるインクリボンの巻き取り機構には、インクリボンを巻き取るリボン巻き取り軸に巻き取りトルクを調整するトルクリミッタが設けられている。巻き取りトルクの適正値は、インクリボンの幅によって異なるため、トルクリミッタによる巻き取りトルクが調整可能であることが望ましい。

従来、巻き取りトルクを調整することができるトルクリミッタとしては、ライニング方式（回転する円盤の間にフェルトを挟み込み、重ね合わせる力を可変にして調整する方式）が知られている。ライニング方式のトルクリミッタでは、圧縮スプリングで押し付けることでトルクを得ており、トルク値は、圧縮スプリングの縮み量で調整している（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来技術では、フェルトの摩擦で巻き取りトルクが決まるため、経時変化によるフェルトの摩擦力の低下（特に初期変動が大きい）に起因して巻き取りトルクが変動してしまい、定期的な調整が必要となり、調整作業が繁雑であるという問題点があった。
特開平７−２７６７３５号公報

本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、経時的に安定して巻き取りトルクを得ることができるトルク付与手段を用いて、巻き取りトルクを調整可能とすることができ、定期的な調整を不要にすることができる熱転写プリンタおよびトルクリミッタを提供する点にある。

本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、ラベル等の被印字媒体とインクリボンとを、サーマルヘッドとプラテンローラとで挟持搬送して印字を行う熱転写プリンタであって、前記インクリボンを巻き取るリボン巻き取り軸には、所定以上のトルクが作用するとスリップする複数のスリップ機構が設けられており、前記スリップ機構は、円筒状のハウジングが前記リボン巻き取り軸の外周に締まり嵌めに巻いたコイルスプリングを介して前記リボン巻き取り軸に環装されてなり、複数の前記スリップ機構を選択的に作用させることにより、前記リボン巻き取り軸の巻き取りトルクを調整可能であることを特徴とする熱転写プリンタに存する。
また、請求項２記載の発明の要旨は、複数の前記スリップ機構のいずれか一つが嵌装されて一緒に回転すると共に、他の前記スリップ機構が緩装され、前記リボン巻き取り軸への回転駆動力が伝達されるギアケースと、前記ギアケースに緩装された前記スリップ機構を前記ギアケースに回転方向において固定する切り替え部材とを具備し、前記切り替え部材によって前記ギアケースに緩装された前記スリップ機構を選択的に作用させることを特徴とする請求項１記載の熱転写プリンタに存する。
また、請求項３記載の発明の要旨は、ラベル等の被印字媒体とインクリボンとを、サーマルヘッドとプラテンローラとで挟持搬送して印字を行う熱転写プリンタにおいて、前記インクリボンを巻き取るリボン巻き取り軸に設けられたトルクリミッタであって、所定以上のトルクが作用するとスリップする複数のスリップ機構と、複数の前記スリップ機構のいずれか一つが嵌装されて一緒に回転すると共に、他の前記スリップ機構が緩装され、前記リボン巻き取り軸への回転駆動力が伝達されるギアケースと、複数の前記スリップ機構を選択的に作用させる切り替え部材と、を具備し、前記切り替え部材は、前記ギアケースに緩装された前記スリップ機構を前記ギアケースに回転方向において選択的に固定させることを特徴とするトルクリミッタに存する。

本発明の熱転写プリンタおよびトルクリミッタは、インクリボンを巻き取るリボン巻き取り軸に、所定以上のトルクが作用するとスリップする複数のスリップ機構を設け、複数のスリップ機構を選択的に作用させて、リボン巻き取り軸の巻き取りトルクを調整可能に構成することにより、経時的に安定して巻き取りトルクを得ることができるトルク付与手段を用いて、巻き取りトルクを調整可能とすることができ、定期的な調整を不要にすることができて、サービス対応時に巻き取り機構の分解や部品の交換が必要なくなるという効果を奏する。

さらに、本発明の熱転写プリンタおよびトルクリミッタは、複数のスリップ機構のいずれか一つが嵌装されて一緒に回転すると共に、他のスリップ機構が緩装され、リボン巻き取り軸への回転駆動力が伝達されるギアケースと、ギアケースに緩装されたスリップ機構をギアケースに回転方向において固定する切り替え部材とを設け、切り替え部材によってギアケースに緩装されたスリップ機構を選択的に作用させるように構成することにより、切り替え部材を操作するだけで所望の巻き取りトルクに調整することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る熱転写プリンタの実施の形態の構成を示す概略側面図であり、図２は、図１に示すトルクリミッタの構成を示す分解斜視図であり、図３は、図２に示す第１のスリップ機構および第２のスリップ機構の構成を示す断面図であり、図４は、図２に示すトルクリミッタの高トルク設定状態を示す図であり、図５は、図２に示すトルクリミッタの低トルク設定状態を示す図である。

本実施の形態は、図１を参照すると、プラテンローラ１と、発熱体がプラテンローラ１に対向する面に形成されているサーマルヘッド２とを有し、ラベル等の被印字媒体３とインクリボン４とを重ねてプラテンローラ１とサーマルヘッド２との間に挟持し、サーマルヘッド２の発熱体を選択的に発熱させることにより、被印字媒体３の印字面にインクリボン４からインクを転写させて所望の文字、バーコード等の印字を施すように構成されている。

インクリボン４は、リボン供給軸５とリボン巻き取り軸６との間に架け渡されている。リボン供給軸５にロール状に巻き回された状態で保持されたインクリボン４は、案内ローラ７を介してプラテンローラ１とサーマルヘッド２との間に供給され、転写後のインクリボン４は、回転自在に設けられた転向ローラ８を介してリボン巻き取り軸６に至り、リボン巻き取り軸６によって巻き取られる。

プラテンローラ１を回転駆動するプラテン駆動モータ９と、リボン巻き取り軸６を回転駆動する巻き取り駆動モータ１０とは、図示しない印字制御部によって制御され、印字制御部は、プラテン駆動モータ９および巻き取り駆動モータ１０を制御して被印字媒体３およびインクリボン４を走行させながらサーマルヘッド２の発熱体を選択的に発熱させることで被印字媒体３に印字を施す。

リボン巻き取り軸６に巻き取られるインクリボン４の走行速度は、インクリボン４に弛みを出さないために、プラテンローラ１によって搬送される被印字媒体３の走行速度を上回るように設定されており、この設定上のインクリボン４と被印字媒体３との走行速度の差は、リボン巻き取り軸６に所定以上のトルクが作用するとスリップするスリップ機構であるトルクリミッタ２０を設けることで吸収するように構成されている。

トルクリミッタ２０は、経時的に安定した巻き取りトルクを得ることができる、軸にスプリングを巻き付ける方式のトルクリミッタであり、低トルク設定状態と、高トルク設定状態との２段階にトルクを切り替えることができる機能を有している。トルクリミッタ２０は、図２を参照すると、リボン巻き取り軸６の端部に環装された第１のスリップ機構２１と、第１のスリップ機構２１に隣接してリボン巻き取り軸６に環装された第２のスリップ機構２２と、巻き取り駆動モータ１０の回転駆動力をリボン巻き取り軸６に伝達するギアが外周に形成され、第１のスリップ機構２１の外周面が嵌装されると共に、第２のスリップ機構２２が緩装される内周面を有するギアケース２３と、トルクを切り替えるための切り替え部材２４とで構成されている。

第１のスリップ機構２１は、図３を参照すると、円筒状の第１ハウジング２１１がリボン巻き取り軸６の外周に締まり嵌めに巻いた第１コイルスプリング２１２を介してリボン巻き取り軸６に環装されている。第１コイルスプリング２１２の一端が係止端（図示せず）としてリボン巻き取り軸６の半径方向外側に折り曲げ形成されており、第１ハウジング２１１の内周面には、第１コイルスプリング２１２の係止端を係止する溝（図示せず）がリボン巻き取り軸６の軸方向に形成されている。第１ハウジング２１１が回転方向（リボン巻き取り方向）に回転すると、第１コイルスプリング２１２は、緩められた状態で負荷トルクを発生する。なお、リボン巻き取り軸６の外周と第１ハウジング２１１の内周との間には、リボン巻き取り軸６と第１コイルスプリング２１２との接触部分における発熱と摩耗を防ぐ目的で、潤滑剤が充填されている。

第２のスリップ機構２２は、図３を参照すると、第２ハウジング２２１がリボン巻き取り軸６の外周に締まり嵌めに巻いた第２コイルスプリング２２２を介してリボン巻き取り軸６に環装されている。第２コイルスプリング２２２の一端が係止端（図示せず）としてリボン巻き取り軸６の半径方向外側に折り曲げ形成されており、第２ハウジング２２１の内周面には、第２コイルスプリング２２２の係止端を係止する溝（図示せず）がリボン巻き取り軸６の軸方向に形成されている。第２ハウジング２２１が回転方向（リボン巻き取り方向）に回転すると、第２コイルスプリング２２２は、緩められた状態で負荷トルクを発生する。なお、リボン巻き取り軸６の外周と第２ハウジング２２１の内周との間には、リボン巻き取り軸６と第２コイルスプリング２２２との接触部分における発熱と摩耗を防ぐ目的で、潤滑剤が充填されている。また、第２ハウジング２２１は、円板部２２３が形成されており、円板部２２３の外縁部には、図２に示すように切り欠き２２４が形成されてる。

ギアケース２３は、図２を参照すると、外周面にギアが形成されているギア形成部２３１と、ギア形成部２３１よりも直径が小さく、外周面に切り替え部材２４を保持する筒状部２３２とからなり、ギア形成部２３１の側面には、第２ハウジング２２１の円板部２２３に形成されている切り欠き２２４に対向可能な位置に開口２３３が形成されている。また、ギアケース２３の内周面には、第１のスリップ機構２１の第１ハウジング２１１の外周面が嵌装されるが、ギアケース２３の内周面と、第１ハウジング２１１の外周面との摩擦力は、トルクリミッタ２０で想定しているトルクよりも十分大きく、ギアケース２３の内周面に第１ハウジング２１１の外周面が嵌装された状態では、ギアケース２３と第１ハウジング２１１とを一体であると見なすことができる。

切り替え部材２４は、図２を参照すると、ギアケース２３の筒状部２３２に嵌装され保持される内周面を有するドーナッツ状の部材であり、ギア形成部２３１の側面に形成された開口２３３に対向可能な位置に、リボン巻き取り軸６の軸方向に突出した突起２４１が形成されている。

図４には、高トルク設定状態のトルクリミッタ２０が示されている。図４（ａ）に示すように、ギアケース２３の筒状部２３２に嵌装され保持された切り替え部材２４がギアケース２３のギア形成部２３１側に移動され、図４（ｂ）に示すように、切り替え部材２４の突起２４１が、ギアケース２３のギア形成部２３１側面に形成された開口２３３を貫通し、第２のスリップ機構２２の円板部２２３の外縁部に形成された切り欠き２２４と係合している。これにより、第２のスリップ機構２２（第２ハウジング２２１）が回転方向においてギアケース２３に固定される。従って、ギアケース２３は、第１のスリップ機構２１（第１ハウジング２１１）および第２のスリップ機構２２（第２ハウジング２２１）と一緒に回転することになり、リボン巻き取り軸６の巻き取りトルクは、第１のスリップ機構２１で発生する負荷トルクと、第２のスリップ機構２２で発生する負荷トルクとの合計となる。

図５には、低トルク設定状態のトルクリミッタ２０が示されている。図５（ａ）に示すように、ギアケース２３の筒状部２３２に嵌装され保持された切り替え部材２４がギアケース２３のギア形成部２３１から離れた位置に移動され、図４（ｂ）に示すように、切り替え部材２４の突起２４１と、第２のスリップ機構２２の円板部２２３外縁部に形成された切り欠き２２４とが係合されていない。従って、ギアケース２３は、第１のスリップ機構２１（第１ハウジング２１１）のみと一緒に回転することになり、第２のスリップ機構２２（第２ハウジング２２１）は、リボン巻き取り軸６と一緒に回転して全く負荷トルクを発生しない状態となり、リボン巻き取り軸６の巻き取りトルクは、第１のスリップ機構２１で発生する負荷トルクのみとなる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、インクリボン４を巻き取るリボン巻き取り軸６に、所定以上のトルクが作用するとスリップする複数のスリップ機構２１、２２を設け、複数のスリップ機構２１、２２を選択的に作用させて、リボン巻き取り軸６の巻き取りトルクを調整可能に構成することにより、経時的に安定して巻き取りトルクを得ることができるトルク付与手段を用いて、巻き取りトルクを調整可能とすることができ、定期的な調整を不要にすることができて、サービス対応時に巻き取り機構の分解や部品の交換が必要なくなるという効果を奏する。

さらに、本実施の形態によれば、スリップ機構２１が嵌装されて一緒に回転すると共に、他のスリップ機構２２が緩装され、リボン巻き取り軸６への回転駆動力が伝達されるギアケース２３と、ギアケース２３に緩装されたスリップ機構２２をギアケース２３に回転方向において固定する切り替え部材２４とを設け、切り替え部材によってギアケースに緩装されたスリップ機構２２を選択的に作用させるように構成することにより、切り替え部材２４を操作するだけで所望の巻き取りトルクに調整することができるという効果を奏する。

なお、本実施の形態では、第１のスリップ機構２１および第２のスリップ機構２２をリボン巻き取り軸６に設け、第２のスリップ機構２２を選択的に作用させるように構成したが、リボン巻き取り軸６に複数のスリップ機構を設け、複数のスリップ機構を選択的に作用させることができる構成であれば、リボン巻き取り軸６に設けるスリップ機構の個数は、３個以上であっても良いことは言うまでもない。

さらに、本実施の形態では、第１のスリップ機構２１および第２のスリップ機構２２のそれぞれの負荷トルクに対して言及しなかったが、第１のスリップ機構２１および第２のスリップ機構２２の負荷トルクは同一でも異なっていても良い。

なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。

本発明に係る熱転写プリンタの実施の形態の構成を示す概略側面図である。 図１に示すトルクリミッタの構成を示す分解斜視図である。 図２に示す第１のスリップ機構および第２のスリップ機構の構成を示す断面図である。 図１に示すトルクリミッタの高トルク設定状態を示す図である。 図１に示すトルクリミッタの低トルク設定状態を示す図である。

符号の説明

１ プラテンローラ
２ サーマルヘッド
３ 被印字媒体
４ インクリボン
５ リボン供給軸
６ リボン巻き取り軸
７ 案内ローラ
８ 転向ローラ
９ プラテン駆動モータ
１０ 巻き取り駆動モータ
２０ トルクリミッタ
２１ 第１のスリップ機構
２２ 第２のスリップ機構
２３ ギアケース
２４ 切り替え部材
２１１ 第１ハウジング
２１２ 第１コイルスプリング
２２１ 第２ハウジング
２２２ 第２コイルスプリング
２２３ 円板部
２２４ 切り欠き
２３１ ギア形成部
２３２ 筒状部
２３３ 開口
２４１ 突起

Claims (3)

1. ラベル等の被印字媒体とインクリボンとを、サーマルヘッドとプラテンローラとで挟持搬送して印字を行う熱転写プリンタであって、
   前記インクリボンを巻き取るリボン巻き取り軸には、所定以上のトルクが作用するとスリップする複数のスリップ機構が設けられており、
   前記スリップ機構は、円筒状のハウジングが前記リボン巻き取り軸の外周に締まり嵌めに巻いたコイルスプリングを介して前記リボン巻き取り軸に環装されてなり、
   複数の前記スリップ機構を選択的に作用させることにより、前記リボン巻き取り軸の巻き取りトルクを調整可能であることを特徴とする熱転写プリンタ。
2. 複数の前記スリップ機構のいずれか一つが嵌装されて一緒に回転すると共に、他の前記スリップ機構が緩装され、前記リボン巻き取り軸への回転駆動力が伝達されるギアケースと、
   前記ギアケースに緩装された前記スリップ機構を前記ギアケースに回転方向において固定する切り替え部材とを具備し、
   前記切り替え部材によって前記ギアケースに緩装された前記スリップ機構を選択的に作用させることを特徴とする請求項１記載の熱転写プリンタ。
3. ラベル等の被印字媒体とインクリボンとを、サーマルヘッドとプラテンローラとで挟持搬送して印字を行う熱転写プリンタにおいて、前記インクリボンを巻き取るリボン巻き取り軸に設けられたトルクリミッタであって、
   所定以上のトルクが作用するとスリップする複数のスリップ機構と、
   複数の前記スリップ機構のいずれか一つが嵌装されて一緒に回転すると共に、他の前記スリップ機構が緩装され、前記リボン巻き取り軸への回転駆動力が伝達されるギアケースと、
   複数の前記スリップ機構を選択的に作用させる切り替え部材と、を具備し、
   前記切り替え部材は、前記ギアケースに緩装された前記スリップ機構を前記ギアケースに回転方向において選択的に固定させることを特徴とするトルクリミッタ。

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