JP5509791B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、サーマルヘッドの発熱により記録媒体に印刷するサーマルプリンタに係り、特に単一のサーマルヘッドでの両面印刷を適正化したサーマルプリンタに関するものである。

サーマルプリンタは、巻回されたロール紙等の記録媒体を一対のローラで挟持しつつローラを回転させることにより記録媒体を搬送する搬送ローラ部を有し、この搬送ローラ部を通じて記録媒体をサーマルヘッドへ搬送（供給）し、サーマルヘッドの加熱を通じて染料又は顔料をロール紙等の記録媒体に転写させることにより、若しくは、熱を感知すると色が変化する感熱紙等の記録媒体をサーマルヘッドで加熱することにより、記録媒体に印刷する印刷装置である。

サーマルプリンタは、例えば特許文献１や図７（ａ）に示されるように、ロール紙等を巻回した記録媒体Ｐａを保持する保持部１００１と、記録媒体Ｐａをフィードローラ１０３１及びピンチローラ１０３２で挟持しつつフィードローラ１０３１を回転させることにより記録媒体Ｐａを搬送する搬送ローラ部１００３と、この搬送ローラ部１００３により搬送される記録媒体Ｐａとインクリボンローラ１０２２により繰り出されるインクリボンＰｂとをサーマルヘッド１０２１及びプラテンローラ１０２３で共に挟持するサーマルヘッド部１００２とを含んで構成されるのが通例である。

特開２００６−３４７０５０号公報

ところで、上記のように単一のサーマルヘッド部及び搬送ローラ部を備えた最低限の構成で両面印刷を実現するために、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、保持部１００１で保持される記録媒体Ｐａを単一のサーマルヘッド部１００２に対して案内する複数のパスラインＬｉ１、Ｌｉ２を設けて、互いに逆差しとなる２方向からサーマルヘッド部１００２に対して記録媒体Ｐａを案内するように構成することが一つの有効な手段として考えられる。しかしながら、図７（ｂ）に示すように、複数のパスラインＬｉ１、Ｌｉ２のうちの一方のパスラインＬｉ２では搬送ローラ部１００３がサーマルヘッド部１００２の下流に配置されてしまい、搬送ローラ部１００２で記録媒体Ｐａを搬送しなければ印刷できないのでサーマルヘッド部１００２からその下流の搬送ローラ１００３部までにある記録媒体Ｐａ（ＮＧ）に対する印刷が不可能となり、かかる部位の記録媒体が利用できずに無駄となってしまう。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、単一のサーマルヘッド部及び搬送ローラ部を備えた最低限の構成で記録媒体への両面印刷を実現しつつ、記録媒体に対する印刷が不可能となる領域を無くして記録媒体の無駄を防止するサーマルプリンタを提供することである。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明のサーマルプリンタは、予め巻回された記録媒体を保持し、当該記録媒体の繰り出し及び巻き戻しを行う保持部と、前記記録媒体に印刷を行うサーマルヘッド部と、一対のローラで前記記録媒体を挟持しつつ当該記録媒体を搬送する搬送ローラ部と、前記保持部に保持される記録媒体を前記搬送ローラ部を経由して前記サーマルヘッド部へ案内するパスラインと、前記サーマルヘッド部又は前記保持部の一方を当該一方の配置位置で回転させることにより前記パスラインを通じて前記サーマルヘッド部に臨む記録媒体の表裏を反転させる反転手段とを具備してなることを特徴とする。

このように構成すると、サーマルヘッド部又は保持部の一方を回転させることにより保持部から搬送ローラ部を経由してサーマルヘッド部へ臨む記録媒体の表裏を反転させることができる。しかも、搬送ローラ部がサーマルヘッド部の上流に常に配置されるので、単一のサーマルヘッド部で両面印刷を実現しつつ、記録媒体に対する印刷が不可能となる領域を無くして記録媒体の無駄を防止することができる。また、記録媒体を案内するパスラインが単一となるので、設計の簡易化および自由度の向上に資することが可能となる。加えて、記録媒体の方向を急激に変えることができないことに鑑みると、別途にパスラインを設けてサーマルヘッド部に対して逆差しとなる方向に記録媒体を案内する構成は、搬送経路ひいてはプリンタの大型化につながる可能性があるが、本発明のように同じパスラインに反転手段を通じて記録媒体を表裏反転して送り込むように構成した場合、回転に必要なスペースを極力抑えることができれば、プリンタ全体の一層の小型化を追求することも可能となる。

記録媒体の表裏反転を簡易な構成で電磁的に制御するためには、前記反転手段は、前記保持部をその配置位置で回動可能に支持するターンテーブル部と、前記ターンテーブル部を介して前記保持部を回動させる電動部と、前記保持部の姿勢を検出する検出部とを有し、前記検出部の検出結果に基づいて前記電動部を介して前記保持部の回動を制御し得るように構成されていることが好ましい。

複数の機構を協働させて記録媒体への両面印刷を実現する適切な制御を行うためには、前記記録媒体の搬送制御、前記サーマルヘッド部の印刷制御および前記保持部の回転制御を行う制御部を有し、当該制御部は、前記保持部に保持される記録媒体を前記サーマルヘッド部へ搬送しつつ当該記録媒体のうちの一方の面に印刷を行い、印刷完了後に前記記録媒体を前記サーマルヘッド部から前記保持部側へ退避させ、退避後に前記保持部又は前記サーマルヘッド部の一方を当該一方の配置位置で回転させてサーマルヘッド部に対して記録媒体の表裏を反転させ、前記記録媒体を前記サーマルヘッド部へ搬送しつつ当該記録媒体のうちの他方の面に印刷を行うように構成されていることが挙げられる。

記録媒体Ｐａの繰り出し位置を所定位置にするためには、前記保持部は、前記記録媒体を挟持して当該記録媒体の繰り出し位置を決める補助送りローラを有し、前記反転手段は、前記補助送りローラで前記記録媒体を掴んだ状態で前記保持部又は前記サーマルヘッド部を当該一方の配置位置で回転させるように構成されていることが好ましい。

記録媒体の搬送精度を維持するためには、前記反転手段は、前記搬送ローラ部で前記記録媒体を挟持した状態で当該搬送ローラ部及び前記保持部をそれらの各配置位置で共に回転させるように構成されていることが効果的である。

本発明は、以上説明した構成であるから、反転手段によりサーマルヘッド部へ臨む記録媒体の表裏を反転可能とし、単一のパスラインを用いて搬送ローラ部がサーマルヘッド部の上流に常に配置されるようにしているので、単一のサーマルヘッド部及び搬送ローラ部を備えた最低限の構成で記録媒体への両面印刷を実現しつつ、記録媒体に対する印刷が不可能となる領域を無くして記録媒体の無駄を防止することか可能となる。

本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタを模式的に示す構成図。 記録媒体を保持する保持部を回動させる反転手段を模式的に示す斜視図。 両面印刷を行う動作に関する模式的な説明図。 両面印刷を行う動作に関する模式的な説明図。 本発明の他の実施形態に係るサーマルプリンタを模式的に示す構成図。 本発明のさらに他の実施形態に係るサーマルプリンタを模式的に示す構成図。 最低限の構成で両面印刷を実現する対応案を模式的に示す構成図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態のサーマルプリンタは、図１に示すように、予め巻回されたロール用紙等の記録媒体Ｐａを保持する保持部１と、一対のローラで記録媒体Ｐａを挟持しつつローラの少なくとも一方を回転させることにより記録媒体Ｐａを搬送する搬送ローラ部３と、記録媒体Ｐａに印刷を行うサーマルヘッド部２と、搬送ローラ部３を経由して保持部１とサーマルヘッド部２との間で記録媒体Ｐａを案内するパスラインＬｉ１と、記録媒体Ｐａの搬送制御やサーマルヘッド部２の印刷制御を行う制御部５とを有し、保持部１に保持される記録媒体Ｐａを搬送ローラ部３によりサーマルヘッド部２へ搬送しつつサーマルヘッド部２で記録媒体Ｐａへの印刷を行うものである。

保持部１は、図１及び図２に示すように、ロール状に巻回された記録媒体Ｐａを回転軸Ｃ１を中心に回転可能に支持する軸支部１１と、記録媒体Ｐａを挟持してテンションを付与しつつ記録媒体Ｐａの繰り出し位置を決定するための補助送りローラ１２とを有し、図示しないモータ等の動力部によりロール状の記録媒体Ｐａを回転軸Ｃ１を中心に正逆回転させて記録媒体Ｐａの繰り出し及び巻き戻しを行い得るように構成されている。

パスラインＬｉ１は、周知の搬送路と同様にガイドや、挟持ローラ、搬送ベルトにより構成され、保持部１に保持される記録媒体Ｐａを搬送ローラ部３を介してサーマルヘッド部２へ案内する。

搬送ローラ部３は、パスラインＬｉ１に沿って保持部１の下流に配置され、保持部１に保持されるロール状の記録媒体Ｐａをフィードローラ３１とピンチローラ３２とで挟持しながらフィードローラ３１を図示しないモータ等の動力部を通じて回転駆動させることにより記録媒体Ｐａを搬送する。

サーマルヘッド部２は、パスラインＬｉ１に沿って配置され、顔料や染料等のインクを塗布したインクリボンＰｂを繰り出すインクリボンローラ２２と、搬送ローラ部３の下流にあって発熱抵抗体が配置されたサーマルヘッド２１と、このサーマルヘッド２１に対向配置されインクリボンＰｂ及び記録媒体Ｐａをサーマルヘッド２１と共に挟持するプラテンローラ２３とを備え、サーマルヘッド２１の加熱によりインクリボンＰｂのインクを記録媒体Ｐａに転写させて印刷を行う。

制御部５は、周知のサーマルプリンタと同様にＣＰＵ、メモリ及びインターフェイスを具備する通常のマイクロコンピュータユニットにより構成されて、メモリ内に搬送制御ルーチンや印刷制御ルーチン等の所要のプログラムが書き込まれており、ＣＰＵは適宜必要なプログラムを呼び出して実行することにより、周辺ハードリソースと協働して、所期の搬送動作や印刷動作が実現される。

本実施形態では、上記構成にさらに以下の構成を加えている。

すなわち、図１及び図２に示すように、ロール状の記録媒体Ｐａを保持している状態で保持部１を回転軸Ｃｎを中心に回転させる、換言すると保持部１をその配置位置で回転させることによりパスラインＬｉ１を通じてサーマルヘッド部２に臨む記録媒体Ｐａの表裏を反転させる反転手段４を設け、この反転手段４による保持部１の回転を制御部５で制御するように構成している。

具体的には、図２に示すように、保持部１は、ロール状に巻回された記録媒体Ｐａが回転軸Ｃ１を中心に回転可能になるように記録媒体Ｐａの幅方向両側を軸支部１１で支持している。反転手段４は、図示しない筐体に対して回転軸Ｃｎを中心に回動可能に支持される板状のターンテーブル部４１を有し、このターンテーブル部４１に保持部１の軸支部１１を固定して保持部１を回動可能としている。

さらに、反転手段４は、制御部５からの駆動指令に基づいてターンテーブル部４１を回転させるモータたる電動部４２と、保持部１の姿勢を検出する検出部４３と、保持部１の姿勢決めを行う姿勢決め部４４とを有している。

保持部１の姿勢を検出する検出部４３は、ターンテーブル部４１に設けられた図示しない遮光部と、回転軸Ｃｎに対して互いに対称な位置関係に配置され遮光部による遮光を検出する２つの遮光センサとを有し、ターンテーブル部４１の回転に伴って遮光部が各遮光センサを遮光する位置に移動し、遮光を検出した遮光センサがいずれの遮光センサであるかによって保持部１の回転位置が第１の姿勢又は第２の姿勢のいずれであるかを検出するものである。なお、本実施形態では、保持部１の姿勢を検出する検出部を複数の遮光センサを用いて構成しているが、保持部１の姿勢を検出することができれば、エンコーダやレゾルバ等の回転角度検出センサを用いてもよい。

保持部１の姿勢決めを行う姿勢決め部４４は、図示しない筐体側に設けられ制御部５からの指令信号に基づいてターンテーブル部４１へ向けて進退する進退部４４ｂと、進退部４４ｂに対向してターンテーブル部４１に設けられ進退部４４ｂと係合する複数の受け部４４ａとを有している。受け部４４ａは、進退部４４ｂと係合することにより保持部１及びターンテーブル部４１の回動を禁止する禁止面４４ｃと、進退部４４ｂを禁止面４４ｃへ呼び込むガイド面４４ｄとが形成されており、電動部４２による保持部１の回動停止位置が多少ずれたとしても進退部４４ｂをガイド面４４ｄで禁止面４４ｃに案内して保持部１の正確な姿勢決めを行う。複数の受け部４４ａのうちの一部は第１の姿勢に対応する位置に配置され、複数の受け部４４ａのうちの他部は第２の姿勢に対応する位置に配置されている。

保持部１と搬送ローラ部３との間には、図１に示すように、補助送りローラ１２に挟持され先端が自由となっている記録媒体Ｐａを受けて搬送ローラ部３へガイドするガイド機構７が設けられている。ガイド機構７は、保持部１の姿勢が第１の姿勢であるときの補助送りローラ１２から記録媒体Ｐａを受けて搬送ローラ部３へガイドする第１のガイド部７１と、保持部１の姿勢が第２の姿勢であるときの補助送りローラ１２から記録媒体Ｐａを受け止めて搬送ローラ部３へガイドする第２のガイド部７２とを有している。第１のガイド部７１及び第２のガイド部７２の保持部側端部は、ガイド面同士の間隔がラッパ状に広げられて巻き癖がついている記録媒体Ｐａを円滑に受けるように形成されている。勿論、記録媒体Ｐａと両ガイド部７１、７２とが当たる位置が明確であれば、対向するガイド面の双方を傾斜させてラッパ状に形成する必要はなく、対向する両ガイド面のうちの一方のガイド面のみを傾斜させて受け面としてもよい。

次に上記の構成において記録媒体Ｐａに両面印刷を行う動作について図３及び図４を用いて説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、制御部５は、保持部１及び搬送ローラ部３のモータたる動力部やサーマルヘッド部２に駆動指令を行い、第１の姿勢にある保持部１に保持される記録媒体Ｐａをサーマルヘッド部２へ搬送しつつ記録媒体Ｐａのうちの一方の面である表面ｆに印刷を行う。

記録媒体Ｐａの表面ｆへの印刷が完了すると、図３（ｂ）に示すように、制御部５は、保持部１のモータたる動力部に巻き戻しさせる駆動指令を行い、記録媒体Ｐａをサーマルヘッド部２及び搬送ローラ部３から保持部側へ退避させる。

記録媒体Ｐａの退避が完了すると、制御部５は、図２に示す進退部４４ｂを受け部４４ａから退避させ、電動部４２によりターンテーブル部４１を回動させ、検出部４３により保持部１が第２の姿勢にあることが検出されたことを以てターンテーブル部４１の回動を停止させ、進退部４４ｂを受け部４４ａへ係合させて保持部１の姿勢決めを行い、図４（ｃ）に示すように、サーマルヘッド部２に対する記録媒体Ｐａの表裏を反転させる。

記録媒体Ｐａの表裏を反転させると、制御部５は、図４（ｄ）に示すように、保持部１及び搬送ローラ部３のモータたる動力部やサーマルヘッド部２に駆動指令を行い、第２の姿勢にある保持部１に保持される記録媒体Ｐａをサーマルヘッド部２へ搬送しつつ記録媒体Ｐａのうちの他方の面である裏面ｂに印刷を行い、両面印刷を完了する。

以上のように本実施形態に係るサーマルプリンタは、巻回された記録媒体Ｐａを保持する保持部１と、記録媒体Ｐａに印刷を行うサーマルヘッド部２と、一対のローラであるフィードローラ３１及びピンチローラ３２で記録媒体Ｐａを挟持しつつ記録媒体Ｐａを搬送する搬送ローラ部３と、保持部１に保持される記録媒体Ｐａを搬送ローラ部３を経由してサーマルヘッド部２へ案内するパスラインＬｉ１と、保持部１を回転させることによりパスラインＬｉ１を通じてサーマルヘッド部２に臨む記録媒体Ｐａの表裏を反転させる反転手段４とを具備している。

このように、保持部１を回転させることにより保持部１から搬送ローラ部３を経由してサーマルヘッド部２へ臨む記録媒体Ｐａの表裏を反転させることができる。しかも、搬送ローラ部３がサーマルヘッド部２の上流に常に配置されるので、単一のサーマルヘッド部２で両面印刷を実現しつつ、記録媒体Ｐａに対する印刷が不可能となる領域を無くして記録媒体Ｐａの無駄を防止することが可能となる。また、記録媒体Ｐａを案内するパスラインＬｉ１が単一となるので、設計の簡易化および自由度の向上に資することが可能となる。加えて、記録媒体Ｐａの方向を急激に変えることができないことに鑑みると、別途にパスラインを設けてサーマルヘッド部２に対して逆差しとなる方向に記録媒体Ｐａを案内する構成は、搬送経路ひいてはプリンタの大型化につながる可能性があるが、本実施形態のように同じパスラインＬｉ１に反転手段４を通じて記録媒体Ｐａを表裏反転して送り込むように構成した場合、回転に必要なスペースを極力抑えることができれば、プリンタ全体の一層の小型化を追求することも可能となる。

また、本実施形態では、反転手段４は、保持部１を回動可能に支持するターンテーブル部４１と、ターンテーブル部４１を介して保持部１を回動させるモータ等の電動部４２と、保持部１の姿勢を検出する複数の遮蔽センサにより構成される検出部４３とを有し、検出部４３の検出結果に基づいてモータ等の電動部４２を介して保持部１の回動を制御し得るように構成されているので、記録媒体Ｐａの表裏反転を簡易な構成で電磁的に制御することが可能となる。

さらに、本実施形態では、記録媒体Ｐａの搬送制御、サーマルヘッド部２の印刷制御および保持部１の回転制御を行う制御部５を有し、制御部５は、保持部１に保持される記録媒体Ｐａをサーマルヘッド部２へ搬送しつつ記録媒体Ｐａのうちの一方の面である表面ｆに印刷を行い、印刷完了後に記録媒体Ｐａをサーマルヘッド部２から保持部側へ退避させ、退避後に保持部１を回転させてサーマルヘッド部２に対して記録媒体Ｐａの表裏を反転させ、記録媒体Ｐａをサーマルヘッド部２へ搬送しつつ記録媒体Ｐａのうちの他方の面である裏面ｂに印刷を行うように構成されているので、複数の機構を協働させて記録媒体への両面印刷を実現する適切な制御を実現することが可能となる。

さらにまた、本実施形態では、保持部１は、記録媒体Ｐａを挟持して記録媒体Ｐａの繰り出し位置を決める補助送りローラ１２を有し、反転手段４は、補助送りローラ１２で記録媒体Ｐａを掴んだ状態で保持部１を回転させるように構成されているので、記録媒体Ｐａの繰り出し位置を所定位置にすることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、本実施形態では、反転手段４は保持部１を回転させるものであるが、図５に示すように、反転手段４を、サーマルヘッド部２をその配置位置で回転させてサーマルヘッド２１とプラテンローラ２３の位置関係を入れ替えることによりパスラインＬｉ１を通じてサーマルヘッド部２に臨む記録媒体Ｐａの表裏を反転させるように構成してもよい。加えて、サーマルヘッド部２と共に搬送ローラ部３を回転させてもよく、補助送りローラ１２で記録媒体Ｐａを掴んだ状態でサーマルヘッド部２を回転させてもよい。

さらに、本実施形態では、反転手段４は保持部１を回転させるものであるが、図６に示すように、反転手段４を、搬送ローラ部３で記録媒体Ｐａを挟持した状態で搬送ローラ部３及び保持部１をそれらの各配置位置で共に回転させるように構成してもよい。このように構成すると、搬送ローラ部３から記録媒体Ｐａを抜かなくてもよいので、記録媒体Ｐａの位置決めを省略でき、記録媒体Ｐａの搬送精度を維持することが可能となる。

その他、本実施形態では、保持部１を回転軸Ｃｎを中心に回転させているが、空間の直交座標系を定めるｙ軸やｘ軸、ｚ軸周りに回転させてもよい。

最後に、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…保持部
２…サーマルヘッド部
３１、３２…一対のローラ（フィードローラ及びピンチローラ）
３…搬送ローラ部
４…反転手段
４１…ターンテーブル部
４２…電動部（モータ等）
４３…検出部（複数の遮光センサ）
５…制御部
Ｐａ…記録媒体
Ｌｉ１…パスライン

Claims (5)

1. 予め巻回された記録媒体を保持し、当該記録媒体の繰り出し及び巻き戻しを行う保持部と、
   前記記録媒体に印刷を行うサーマルヘッド部と、
   一対のローラで前記記録媒体を挟持しつつ当該記録媒体を搬送する搬送ローラ部と、
   前記保持部に保持される記録媒体を前記搬送ローラ部を経由して前記サーマルヘッド部へ案内するパスラインと、
   前記サーマルヘッド部又は前記保持部の一方を当該一方の配置位置で回転させることにより前記パスラインを通じて前記サーマルヘッド部に臨む記録媒体の表裏を反転させる反転手段とを具備してなることを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 前記反転手段は、前記保持部をその配置位置で回動可能に支持するターンテーブル部と、前記ターンテーブル部を介して前記保持部を回動させる電動部と、前記保持部の姿勢を検出する検出部とを有し、前記検出部の検出結果に基づいて前記電動部を介して前記保持部の回動を制御し得るように構成されている請求項１に記載のサーマルプリンタ。
3. 前記記録媒体の搬送制御、前記サーマルヘッド部の印刷制御および前記保持部の回転制御を行う制御部を有し、当該制御部は、前記保持部に保持される記録媒体を前記サーマルヘッド部へ搬送しつつ当該記録媒体のうちの一方の面に印刷を行い、印刷完了後に前記記録媒体を前記サーマルヘッド部から前記保持部側へ退避させ、退避後に前記保持部又は前記サーマルヘッド部の一方を当該一方の配置位置で回転させてサーマルヘッド部に対して記録媒体の表裏を反転させ、前記記録媒体を前記サーマルヘッド部へ搬送しつつ当該記録媒体のうちの他方の面に印刷を行うように構成されている請求項１又は２に記載のサーマルプリンタ。
4. 前記保持部は、前記記録媒体を挟持して当該記録媒体の繰り出し位置を決める補助送りローラを有し、
   前記反転手段は、前記補助送りローラで記録媒体を掴んだ状態で前記保持部又は前記サーマルヘッド部を当該一方の配置位置で回転させるように構成されている請求項１〜３のいずれかに記載のサーマルプリンタ。
5. 前記反転手段は、前記搬送ローラ部で前記記録媒体を挟持した状態で当該搬送ローラ部及び前記保持部をそれらの各配置位置で共に回転させるように構成されている請求項１〜３のいずれかに記載のサーマルプリンタ。

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