JP5032460B2 - 反転可能プリンターアッセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、全体として、ラベルの形成及び貼付即ちラベリング(labeling)に関し、更に詳細には、印刷の無駄を少なくするための装置及び方法に関する。

印刷機即ちプリンターは、説明文、図形、及び指示や警告等の文等が記載されたラベルの製造に使用される。この用途に対し、大型の産業用プリンターから、レーザープリンター、熱転写プリンター、インクジェットプリンター、又はドットマトリックスプリンター等の一般的なデスクトップ型プリンターまで、ポータブルな即ち手持ち式プリンター、例えば手持ち式熱転写ラベルプリンターまでの様々なプリンターを使用できる。

プリンターは、様々な媒体、例えばラベルロール、ラベルシート、印画紙、等に情報を印刷できる。多くのラベリングの用途について、ラベルは、連続したラベル媒体、又は連続したライナ又はキャリヤ上の一連の個々のラベル上に印刷される。例えば、ラベル媒体は、ライナに接着剤で取り付けられた感圧テープのロールであってもよい。プリンターは、その場合、テープに沿って一連の説明文等を印刷してもよい。個々のラベルは、テープ及びライナを説明文等の各対間を通して切断し、個々のラベルの各々をロールから分離することによって形成される。次いで、代表的には、ライナを取り外し、ラベルをその所望の位置に貼付できる。

低価格の手持ち式熱転写プリンターと関連した一般的な問題点は、ラベル及びライナの無駄である。これらのプリンターは、ラベル及びリボンを、印刷機構を通して一方向（順方向）にしか供給できない。更に、印刷ジョブ後にラベルを切断しなければならない。一般的には、印刷ラインと切断位置との間に大きな隙間がある。かくして、印刷したラベルの切断前に、印刷ラインを越えて大きな未印刷領域が送られる。これにより、（ｉ）ラベル供給体の費用が増大し、（ｉｉ）ラベルロール枚のラベルの数が少ないという問題点が生じる。

連続したラベル又は予め切断したラベルのいずれか及び熱転写リボンに適したカセット後退機構を備えた手持ち式熱転写プリンターを開示する。ラベル材料には、例えば、連続した熱収縮チューブ、ビニルセルフラミネートラベル、ポリエステルセルフラミネートラベル、ビニル及びポリエステルの連続したテープ、接着剤を含まないラベル、ビニルクロスラベル、等が含まれる。

一実施例によれば、プリンター及びカセットは、ラベル廃棄物を減少するための独特の機構を使用する。本実施例は、ラベルを前進方向（順方向）及び後退方向（逆方向）の両方向に送ることによって作動する。ラベルを後退させることによって、プリンターラベルの使用を最適にでき、印刷したラベルの前側及び／又は後側の大きな未印刷領域の必要をなくす。作動では、プリンターは、ラベルを印刷し、ラベルロールを順方向に移動し、印刷したラベルを、カッターによって切断する前に、スロットを通してプリンターから出す。ラベルの切断後、プリンターはラベルロールを逆方向に移動する。ラベルロールは、ラベル材料又はリボン長さを無駄にすることなく、次のラベルを印刷するために最適に整合した状態で休止する。

本実施例では、ラベル及びリボンを、印刷ラベルと切断位置との間の距離を斟酌するのに十分な短い距離に亘って後退できるカセット後退機構がプリンターに含まれる。好ましい実施例の目的は、作動中にリボンに皺を生じることなく、ラベル及びリボンを後退することである。これは、一般的には、リボンの張力を維持することによって行われる。

カセット後退機構は、ベアリング無し方向性クラッチ、後退クラッチ、及びニップローラーを含む。これらの三つの構成要素は、作動中にリボンに皺を生じないように互いに協働する。

順送り方向では、ニップローラーがリボンを供給ロールから引っ張り、後退クラッチのシャフトを捩じり、後退クラッチの戻しばねに予張力を加える。戻しばねに予張力が加えられると、プリンターに取り付けられたポストが、制限プレートのストップ等のストップと接触する。この時点で、後退クラッチのドラッグばねにより後退クラッチをスリップできる。後退クラッチが順方向に回転するとき、戻しばねが、前進するリボンに張力を維持する。とかくするうち、順送り方向での作動中、ベアリング無し方向性クラッチ内の二つの側部を持つラチェット機構は係止位置にとどまり、巻取りリボンスプールに動力を伝達することによって作動し、緩み及び皺を阻止する。

機構が逆送り方向に切り替わると、後退クラッチに取り付けられた巻出しリボンスプールが巻き戻しを開始する。巻き戻しプロセス中に皺ができないようにするため、後退クラッチの戻しばねは、機構が再び前進するまで、リボンに張力を提供し続ける。巻出しリボンスプールがリボンの張力を維持するため、駆動クラッチは、張力を失うことなく、即ちリボンがニップローラーを越えて走行できるようにスリップを開始する。さもないと皺ができる。

図１は、本発明の例示の実施例による手持ち式熱転写プリンター２０２及びプリンターカセット２０４の斜視図である。カセットベイ１１０はプリンター２０２の凹所領域であり、プリンターカセット２０４を受け入れるように形成されている。

プリンターカセット２０４は、ラベル材料及び熱転写リボンの両方を含む。作動中、ラベル材料及びリボンの両方が使用されたとき、消耗したプリンターカセット２０４を新たなカセットと交換する。

カセットベイ１１０は、更に、プリンターカセット２０４から電子データを得るためのデータコネクタ２０６と、ラベルをインプリントするため、インクをリボンからラベル材料に転写するための熱を供給するための印刷へッド２０８と、ラベル材料をカセット２０４の外に、切断用カッターブレードを通して供給するためのニップローラー２１０（Ａ．Ｋ．Ａ．駆動ローラー）とを備えていてもよい。ニップローラー２１０は、シリコーンゴム等のエラストマー材料で形成されていてもよい。別の態様では、ニップローラー２１０は、ローラーが圧縮されてラベルの送り制御及び切断長さに悪影響が及ぼされることがないようにするため、金属で形成されていてもよい。ニップローラー２１０は、更に、ラベル媒体をカセット２０４から駆動するための追加のグリップを提供するため、テキスチャーが付けてあってもよい。しかしながら、ニップローラー２１０の形成に使用された材料によっては、ローラーの平滑な表面によりグリップが良好になる。図示していないけれども、駆動クラッチ及び後退クラッチをカセットベイ１１０内に配置し、プリンターカセット２０４の巻取りリボンスプール及び巻出しリボンスプールと選択的に係合させてもよい。

手動カッターレバー２１２は、印刷したラベル材料を、プリンターカセット２０４から出た後、使用者が切断できるように形成されている。印刷したラベル材料の切断後、ラベル材料を節約して使うため、プリンター２０２の後退機構がラベル材料を巻き戻す。反転可能送り駆動は、更に、ラベルを正確に位置決めする上で有用である。反転可能駆動により、ラベルを正確に位置決めでき、切断長さを正確にできる。

使用者の入力及び出力は、ＬＣＤスクリーン２１８、キーパッド２１４、ＰＣシリアルインターフェースボード２１６、又は当該技術分野で周知の他の機構により利用できる。電力は、例えば、バッテリー２２０及び／又はＡＣアダプタコネクタ２２２を通してプリンター２０２に供給される。

図２は、好ましい実施例による手持ち式熱転写プリンターのカセット後退機構の斜視図である。カセットベイ１１０は、ラベル材料及びリボンを熱転写プリンターの印刷へッドに供給するように作動する三つのエレメントを備えた状態で図示してある。ニップローラー２１０は、好ましくはゴム製の表面を備えているが、金属製ローラーであってもよい。駆動クラッチ１０６は、カセットの巻取りリボンスプールと係合するように形成されている。駆動クラッチ１０６は、順送り方向に回転している場合に巻取りリボンスプールに動力を伝えるが、逆送り方向では、巻取りリボンスプールが回転でき又はスリップできる、方向性クラッチを含む。巻取りリボンスプールが逆送り方向に回転するとき、方向性クラッチは、リボンやラベル材料が緩んだり皺になったりしないようにするため、リボンに張力を維持する。後退クラッチ１０８は、カセットの巻出しリボンスプールと係合するように形成されている。リボンに張力を維持しながら、後退クラッチ１０８により巻出しリボンスプールを順送り方向に巻出す(unwind)ことができる。しかしながら、逆送り方向では、後退クラッチ１０８がリボンに張力を発生し、これによりリボンの部分的に巻き戻す。破線で示すように、リボン経路１０４は後退クラッチ１０８から、ニップローラー２１０を通って駆動クラッチ１０６まで延びる。

図３は、スプールと係合したプリンターのクラッチエレメント及びカセットのリボンエレメントを示す、カセット後退機構の構成要素の平面図を提供する。巻出しリボンスプール３０４からニップローラー２１０まで、及び次いで巻取りリボンスプール３０２まで通るリボン経路１０４を示す。図示してないけれども、型成形したピン又は金属製のピンのような他のエレメントにより、リボン経路１０４を更に差し向けてもよい。例えば、リボン経路１０４の第１屈曲部３０６は、好ましくは、カセット内に配置された、又はカセットベイの表面から延びるプラスチック製のポスト又はリブをリボンが通過する際に形成される。

駆動クラッチ１０６は、巻取りリボンスプール３０２と係合した状態で示してあり、後退クラッチ１０８は、巻出しリボンスプール３０４と係合した状態で示してある。好ましい実施例によれば、プリンターカセットをカセットベイに挿入したとき、二つのクラッチ１０６、１０８がカセットの穴に入り、スプール３０２、３０４の内穴と係合する。

新たなプリンターカセットでは、リボンは、主に巻出しリボンスプール３０４に巻き付けてあり、巻取りリボンスプール３０２には最少量しか取り付けられていない。作動中、リボンは、順送り方向（リボン前進方向）に前進し、巻取りリボンスプール３０２に巻き付けられる。順送り中、ニップローラー２１０及び巻取りリボンスプール３０２は時計廻り方向（上から見て）に回転するのに対し、巻出しリボンスプール３０４は反時計廻り方向に回転する。逆送り中、様々な方向は、順送り中とは逆である。

一実施例では、リボン経路１０４の第２屈曲部３０８は、リボンとラベル材料との分離点を提供する。順方向では、リボンが第２屈曲部３０８を通って移動するとき、ラベル材料は、真っ直ぐなままであり続けようとする。最終的には、スプールが回転し続けるとき、印刷したラベル材料がプリンターから出て切断される。ラベル材料及びリボンの無駄を減らすため、印刷したラベル材料の切断後、リボンを後退させてもよい。印刷へッドを通過した未印刷のラベル材料を巻き戻し、印刷を行うための所定位置に設置する。ニップローラー２１０を通して、微調整された後退制御が行われる。このように、ニップローラー２１０は、好ましくは、ローラーの圧縮又はスリップなしで両方向に送るため、制御された圧力をリボン及びラベル材料に加えるように形成されている。

図４は、駆動クラッチのベアリング無し方向性クラッチ４２０の分解図である。ベアリング無し方向性クラッチは、所定の軸線を中心として形成されており、ギヤ駆動式ハウジング（一般的には、カップ又はクラッチカップと呼ばれる）４０２と、側部Ａ４０６及び側部Ｂ４０８を含む二部品ラチェット機構４１０と、圧縮ラチェットばね４０４とを含む。

ラチェット機構４１０の二つの側部４０６、４０８は、角度をなした歯の相補的な組を各々含む。かくして、側部Ａ４０６の歯は、側部Ｂ４０８の歯と嵌着するように整合している。例えば、歯は、鋸歯状パターンをなしていてもよい。ラチェットばね４０４及びラチェット機構４１０は、クラッチカップ４０２内に嵌着する。作動中、ラチェットばね４０４をラチェット機構４１０に押し付け、機構の二つの部品を互いに保持する。

図５は、ベアリング無し方向性クラッチ４２０を含む駆動クラッチアッセンブリの分解図である。駆動挿入体４１６がプリンターのギヤに連結されており、駆動クラッチアッセンブリに回転トルクを提供する。駆動シャフト４１２と駆動挿入体４１６との間の連結部に駆動ドラッグばね４１４が設けられていてもよい。一実施例では、ドラッグばね４１４により、駆動挿入体４１６は、順方向に回転している場合にはギヤと係合する傾向があり、逆方向に回転している場合には係合解除する運動及び勢いがある。ドラッグばね４１４により、駆動シャフト４１２と駆動挿入体４１６との間をスリップさせることができ、これによってリボンに張力を維持する。

クラッチカップ４０２、ラチェットばね４０４、及びラチェット機構４１０（４０６及び４０８）を含むベアリング無し方向性クラッチ４２０は、駆動シャフト４１２の上部分に被さるように形成されている。クラッチリテーナ４１８が、ベアリング無し方向性クラッチ４２０を駆動シャフト４１２に保持する。駆動クラッチアッセンブリは、プリンターカセットの巻取りリボンスプールと係合するように形成されている。更に詳細には、クラッチカップ４０２は、クラッチカップ４０２と巻取りリボンスプールとの間でトルクを伝達するための係合機構を備えて形成されている。

別の実施例では、駆動シャフト４１２の溝にＯ−リングを追加し、ラチェット機構４１０の下に着座させる。方向性クラッチ４２０をプリンターハウジングに設置するとき、Ｏ−リングが駆動シャフト４１２とプリンターハウジングの支承面との間で圧縮され、かくして摩擦抵抗を発生する。この実施例では、この抵抗は、ラチェット側部Ａ及びＢ４０６及び４０８を互いに押し付けるラチェットばね４０４が発生する抵抗よりも大きい。プリンターが逆送り方向に作動している場合には、Ｏ−リングからの抵抗により、ラチェット側部Ａ及びＢ４０６及び４０８をスリップさせることができる。

図６は、後退クラッチアッセンブリの分解図を示す。後退クラッチシャフト６１２がプリンターのギヤに連結し、後退クラッチアッセンブリに回転トルクを提供する。戻しばね６０８が後退クラッチシャフト６１２に着座し、リボンを逆送りするためのトルクを提供する。後退ドラッグばね６０６が、後退クラッチシャフト６１２と、制限プレート６０４との間に嵌着し、後退クラッチシャフト６１２と制限プレート６０４との間のスリップを可能にする。戻しばね６０８に設けられた二つのストップフック６１０により、順送り方向に回転しているときに戻しばね６０８を設定できる。制限プレート６０４は、ストップフック６１０と係合し、ばねに対して後方ストップとして役立つ制限プレートストップ６１４を含む。アッセンブリペグ６０２が後退クラッチアッセンブリを互いに保持する。

順送り方向では、ニップローラーがラベル及びリボンを巻出しリボンスプールの供給ロールから引っ張り、これにより後退クラッチシャフトが、戻しばねを、制限プレートが印刷機構ハウジングのストップと接触するまで巻き絞る。その時点で、駆動クラッチ内のドラッグばねがスリップを開始し、リボンに張力を維持した状態でリボンを前進させ続けることができるようにする。この際、駆動クラッチ内部の二つのラチェット側部（側部Ａ及び側部Ｂ）は係止したままであり、及びかくして動力を巻取りリボンスプールに伝達する。

図７は、プリンターが実行した汎用印刷アプリケーションを使用して印刷、セーブ、編集、等を行った、結果的に得られたラベルを示す。図示のように、個々のラベルの各々は、別のラベルと当接している。ここに説明した実施例により、個々のラベルを印刷し、プリンターから放出し、切断できる。印刷したラベルをプリンターから放出するため、次のラベルの少なくとも一部を、プリンターの印刷へッドを越えて通過させなければならない。ラベルの無駄をなくすため、ラベルの切断後（又は何らかの他のトリガーの後）、ラベル材料を逆方向に送り、その結果、印刷を行うことができる。

好ましい実施例では、プリンターは、適当なラベルフォーマット（例えば、ラベルの大きさ及び材料）を自動的に選択し、ラベル上に印刷されるべき説明文等を形成し、これらの説明文等を、ラベル上で、ラベリング作業に適当であるようにフォーマットし、説明文等及び関連したフォーマット及びラベル情報を汎用印刷アプリケーションのラベルファイルに送出するように形成されている。

ラベル適用工具は、セルフラミネートラベル又はラップアラウンドラベル、粘着材料の連続ストリップ、ダイカットした粘着ラベル、文及び図を含む粘着サイン、文及び図を含む粘着ラベル、ダイカットした粘着ラミネートラベル及び非粘着制御のラベルを含むがこれらに限定されない様々な種類のラベルの形成に使用できる。おそらくは、更に重要には、ラベル適用工具は、使用者のラベリング作業に対し、全ての適当な種類のラベルを自動的に選択できる。全ての適当な種類のラベルの選択は、ラベルが貼付される物品についての情報、仕様又は標準からの情報、又は他の情報源に基づいて自動的に行ってもよい。

本明細書中に説明するラベル適用工具は、ラベリング作業を請け負う使用者に多くの利点を提供する。モジュール式の構造は、使用された場合には、使用者が、使用されるべきモジュールだけを設置しさえすればよいばかりでなく、ラベリング作業を、特定の市場と関連させることができ、そのため、使用者は、ラベルが貼付されるべき物品についての高度に特殊な知識を持つ必要がなく、標準及び／又は仕様、ラベルの種類、及びフォーマット、等を管理する必要がない。更に、上文中に説明した様々なプロセスオプションは、ラベリング作業に対し、融通性があり且つ使用者に優しいアプローチを提供する。使用者インターフェース、リスト、及びインタビューは、現存のラベル貼付ソフトウェアと比べて比較的直感的であり、そのため、ラベル適用工具を使用して使用者を訓練する必要が少なく、使用者はラベルを短い時間で形成できる。更に、ラベルの形成及びラベルの説明文等のリストの形成を自動化することにより、ラベルの選択及びデータ入力のエラーが減り、時間と材料の無駄をなくす。

本発明が属する分野の当業者は、以上の説明及び関連した図面の教示の利点を備えた本発明の多くの変更及び他の実施例を思いつくであろう。例えば、手持ち式熱転写プリンターとして説明したが、プリンターは、据え置き型プリンター、インクジェットプリンター、又は他のプリンター等の別の形態をとってもよい。従って、本発明は開示の特定の実施例に限定されず、変更及び他の実施例は、本発明の精神及び範囲内に含まれるということは理解されるべきである。本明細書中、特定の用語を使用したが、これらの用語は、単に包括的に且つ記述の目的で使用されたものであって、限定を目的としたものではない。

図１は、手持ち式熱転写プリンター及びプリンターカセットの斜視図である。 図２は、カセット後退機構の斜視図である。 図３は、カセット後退機構の構成要素を示す平面図である。 図４は、方向性クラッチの分解図である。 図５は、駆動クラッチアッセンブリの分解図である。 図６は、後退クラッチアッセンブリの分解図である。 図７は、印刷したラベルの図である。

符号の説明

１０４ リボン経路
１０６ 駆動クラッチ
１０８ 後退クラッチ
１１０ カセットベイ
２０２ 手持ち式熱転写プリンター
２０４ プリンターカセット
２０６ データコネクタ
２０８ 印刷へッド
２１０ ニップローラー
２１２ 手動カッターレバー
２１４ キーパッド
２１６ ＰＣシリアルインターフェースボード
２１８ ＬＣＤスクリーン
２２０ バッテリー
２２２ ＡＣアダプタコネクタ

Claims (10)

1. 手持ち式ラベル印刷装置において、
   プリンターカセットであって、
   巻取りプリンターリボンスプールと、
   巻出しプリンターリボンスプールと、
   前記二つのスプール間を延びるプリンターリボンと、
   ラベル材料のロールとを含むプリンターカセットと、
   手持ち式熱転写プリンターであって、
   前記プリンターカセットを連結するためのカセットベイと、
   インクを前記プリンターリボンから前記ラベル材料に転写するために熱を供給するための印刷へッドと、
   前記ラベル材料を前記カセットの外に供給し、カッター機構を通過させるローラーと、
   前記プリンターカセットの前記巻取りプリンターリボンスプールと係合するように形成された駆動クラッチであって、
   （ｉ）順送りモードにおいて、前記巻取りプリンターリボンスプールに駆動力を伝達し、
   （ｉｉ）逆送りモードにおいて、前記プリンターリボンを段階的に解放するように作動できる駆動クラッチと、
   前記プリンターカセットの前記巻出しプリンターリボンスプールと係合するように形成された後退クラッチであって、
   （ｉ）順送りモードにおいて、前記戻しばねに予張力を加え、（ｉｉ）逆送りモードにおいて、前記戻しばねから前記巻出しプリンターリボンスプールに駆動力を伝達するように作動できる後退クラッチとを含み、
   前記駆動クラッチは、二部品ラチェット機構と圧縮ラチェットばねとを含み、該二部品ラチェット機構は第１の組の角度をなしたラチェット歯を有する第１のラチェット部品と、該第１の組の角度をなしたラチェット歯と相補的な第２の組の角度をなしたラチェット歯を有する第２のラチェット部品とを含み、該圧縮ラチェットばねは該第１の組の角度をなしたラチェット歯と該第２の組の角度をなしたラチェット歯とを係合させるために該第１のラチェット部品と該第２のラチェット部品とを互いに押し付けるようにした、装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記プリンターは、更に、
   使用者出力を提供するスクリーンと、
   使用者入力を提供するキーパッドとを含む、装置。
3. 請求項１に記載の装置において、
   前記プリンターは、逆送りモードにおいて、個々のラベルを前記カッター機構で切断した後、ラベル材料を巻き戻すように作動するように形成されており、それにより、ラベル材料を節約することができる、装置。
4. 請求項１に記載の装置において、
   前記ローラーはニップローラーであり、前記ニップローラーは、ラベル材料を、ローラーを大きく圧縮することなく且つ実質的に前記ラベル材料にスリップを生じることなく供給するため、制御された圧力を所与の方向に加えるように形成されている、装置。
5. 請求項１に記載の装置において、
   前記後退クラッチは、前記戻しばねに予張力が加えられると、前記戻しばねの回転を制限するように形成されたストッププレートを備えて形成されている、装置。
6. 請求項１に記載の装置において、
   前記後退クラッチは、二部品ラチェット機構及び該二部品ラチェット機構を互いに押し付けるための圧縮ラチェットばねを含む、装置。
7. 駆動機構において、
   順送りモード及び逆送りモードにおいて、ラベル材料を送るためのローラーと、
   巻取りプリンターリボンスプールと係合するように形成された駆動クラッチであって、
   （ｉ）順送りモードにおいて、前記巻取りプリンターリボンスプールに駆動力を伝達し、
   （ｉｉ）逆送りモードにおいて、前記プリンターリボンを解放するように作動できる駆動クラッチと、
   巻出しプリンターリボンスプールと係合するように形成された、戻しばねを含む後退クラッチであって、
   （ｉ）順送りモードにおいて、前記戻しばねに予張力を加え、（ｉｉ）逆送りモードにおいて、前記戻しばねから前記巻出しプリンターリボンスプールに駆動力を伝達するように作動できる後退クラッチとを含み、
   前記駆動クラッチは、二部品ラチェット機構と圧縮ラチェットばねとを含み、該二部品ラチェット機構は第１の組の角度をなしたラチェット歯を有する第１のラチェット部品と、該第１の組の角度をなしたラチェット歯と相補的な第２の組の角度をなしたラチェット歯を有する第２のラチェット部品とを含み、該圧縮ラチェットばねは該第１の組の角度をなしたラチェット歯と該第２の組の角度をなしたラチェット歯とを係合させるために該第１のラチェット部品と該第２のラチェット部品とを互いに押し付けるようにした、駆動機構。
8. 請求項７に記載の駆動機構において、
   前記後退クラッチは、前記戻しばねに予張力が加えられると、前記戻しばねの回転を制限するように形成されたストッププレートを備えて形成されている、駆動機構。
9. 請求項７に記載の駆動機構において、
   前記後退クラッチは、二部品ラチェット機構及び該二部品ラチェット機構を互いに押し付けるための圧縮ラチェットばねを含む、駆動機構。
10. 請求項７に記載の駆動機構において、
    前記駆動クラッチは、ベアリング無し方向性クラッチを含む、駆動機構。

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