JP6270430B2 - インクリボンカセットおよび印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクリボンが収納されるインクリボンカセット、または、印刷装置に関する。

昇華型プリンタは、サーマルヘッドとプラテンローラにより用紙等の記録媒体とインクリボンを圧接し、サーマルヘッドに通電することでサーマルヘッド上の発熱体を発熱させインクリボンに塗布されている染料を昇華させ用紙に転写することにより印刷を行う。

インクリボンはプリンタ本体から容易に着脱可能にするためにインクリボンカセット内に収納されており、インクリボンカセットがプリンタ本体から着脱可能に構成されている。インクリボンカセットには、インクリボンが巻かれた円筒状の供給ボビンと巻き取りボビンが収納されており、インクリボンカセット内で供給ボビン及び巻き取りボビンが回転可能に保持されている。

供給ボビンと巻き取りボビンとの間にサーマルヘッドが位置するようにインクリボンカセットをプリンタ本体に装着し、インクリボンと用紙を重ねた状態でサーマルヘッドとプラテンローラを圧接させて印刷するようになっている。

高精細な印刷を行うためには、インクリボンカセット内において安定したインクリボンの搬送を行う必要がある。特許文献１では、供給ボビンから引き出されたインクリボンを、横長で棒状のガイドシャフトによりガイドし、引き出し方向を略９０°方向転換して巻き取りボビンに巻き取ることにより、安定したインクリボンの搬送を行っている。

特開２００５−１１９１２６号公報

しかしながら、ガイドシャフトは安定してインクリボンを搬送する必要があるため、高い剛性が必要とされる。そこで、ガイドシャフトは、従来、金属または高剛性樹脂材料等で構成されており、インクリボンカセットのコストアップの要因となっていた。そのため、金属または高剛性樹脂材料のガイドシャフトを使用せずに、安定したインクリボンの搬送を実現したいという要望があった。

そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、高剛性のガイドシャフトを使用せずに、安定したインクリボン搬送ができるインクリボンカセットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のインクリボンカセットは、
インクリボンが巻かれた供給ボビンと、前記供給ボビンからのインクリボンを巻き取るための巻き取りボビンと、前記供給ボビンおよび前記巻き取りボビンを回転可能に収納するためのケースと、を有し、前記ケースは、前記インクリボンと当接して当該インクリボンの搬送経路を屈曲させるための当接部を有し、前記インクリボンと当接した前記当接部が、前記インクリボンの張力を受けることにより移動可能にするための弾性変形部が、前記インクリボンの幅方向において複数個所設けられており、前記複数の弾性変形部の間には開口が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、高剛性のガイドシャフトを使用せずに、安定したインクリボン搬送ができるインクリボンカセットを提供することができる。

プリンタ本体とインクリボンカセットの全体を示した斜視図 インクリボンカセットの斜視図 インクリボンカセットの分解斜視図 インクリボンカセットの断面図 第２の下ケースの斜視図及び断面図 プリンタ本体にインクリボンカセットを装填した時の断面図 プリンタ本体にインクリボンカセットを装填した時の断面図

（第１の実施形態）
以下に、図１乃至図６を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかわるプリンタ本体とインクリボンカセットの全体を示した斜視図である。

１００はプリンタ本体であり、２００はインクリボンカセット、３００は用紙トレイである。プリンタ本体１００の側面にはインクリボンカセット２００を装着可能にするためのインクリボンカセット挿入口１０１があり、インクリボンカセット２００は矢印Ａ方向に着脱可能である。なお、この矢印Ａ方向は、プリンタ本体１００内に設けられたサーマルヘッドの長手方向と略平行な方向である。プリンタ本体１００の前面には用紙トレイ３００を装着可能にするための用紙トレイ挿入口１０２があり、用紙トレイ３００は矢印Ｂ方向（矢印Ａ方向と略直交する方向）に着脱可能である。

１０３は表示部、１０４は操作部でありプリンタ本体１００の天面に配されている。表示部１０３はＬＣＤ等から構成され、表示部１０３に印刷する画像や画像処理情報などを表示し、操作部１０４を操作することにより画像の選択、画像の加工の指示、および、印刷の指示を行う。

図２はインクリボンカセット２００の斜視図であり、図３はインクリボンカセット２００の分解斜視図である。

インクリボンカセット２００は図２、図３に示すように上ケース２０１と第１の下ケース２０２及び第２の下ケース２０３から構成されている。ケース２０１と第１の下ケース２０２及び第２の下ケース２０３とは、不図示の爪と孔により係合される。

図３に示すようにインクリボンカセット２００は、インクリボン２０４を供給する供給ボビン２０５を収納する供給ボビン収納部２０７とインクリボン２０４を巻き取る巻き取りボビン２０６を収納する巻き取りボビン収納部２０８を有している。上ケース２０１と第１の下ケース２０２とにより供給ボビン２０５が形成され、上ケース２０１と第２の下ケース２０３とにより供給ボビン収納部２０７が形成される。

図４はインクリボンカセット２００の断面図であり、図５（ａ）、（ｂ）は第２の下ケース２０３の斜視図、図５（ｃ）は第２の下ケース２０３の断面図である。

図４に示すように供給ボビン収納部２０７と巻き取りボビン収納部２０８は連結部２０９によりつながれ所定の間隔をもって配置されている。

供給ボビン収納部２０７に収納された供給ボビン２０５は回転自在に保持されておりインクリボン２０４は供給側開口２１４から引き出される。供給ボビン収納部２０７から引き出されたインクリボン２０４は、巻き取り側開口２１５を通って巻き取りボビン収納部側（２０８側）に巻き取られる。インクリボン２０４が巻き取りボビン収納部２０８に搬送される際に、インクリボン２０４は、第２の下ケース２０３に設けられたリボン当接面２１１に当接し、搬送方向が略９０°方向転換されて巻き取りボビン２０６に巻き取られるように構成されている。回転自在に保持されている巻き取りボビン２０６は、プリンタ本体１００に設けられた不図示のボビン回転駆動部と係合し、回転駆動することができる。

図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、第２の下ケース２０３の巻き取り側開口２１５には、当接部が設けられている。この当接部は、インクリボン２０４が当接するインクリボン当接面２１１、プリンタ本体１００に設けられて規制面と当接する変位規制部２１３、及び、弾性変形部２１２、開口部２１６を有する。弾性変形部２１２を有しているため、当接部は、弾性変形部２１２の弾性変形により、矢印Ｃの方向に移動可能に構成されている。インクリボン当接面２１１は、インクリボン２０４の幅方向に延びており、インクリボン２０４の幅よりも少し大きいサイズとなっているため、インクリボン２０４の幅方向全域と当接可能になっている。インクリボン当接面２１１は、インクリボン２０４の幅方向において中央部が凸形状をしている。そのため、インクリボン２０４がインクリボン当接面２１１にガイドされる際において、インクリボン２０４は両端に引き伸ばされる力が発生するためインクリボン２０４にシワやヨレ等が発生することを防ぐことができる。

図５（ｃ）に示すように弾性変形部２１２は局所的に肉厚が薄くなっており、またインクリボン２０４の幅方向に複数個所設けることで図５（ｃ）の矢印Ｃ方向に変形可能なようにバネ性を有する。また、図５（ａ）に示すように本実施形態ではインクリボン２０４の幅方向（インクリボン搬送方向と直交する方向）の両端部と中央部の３カ所に弾性変形部２１２を有しており、中央部の弾性変形部２１２が両端の弾性変形部２１２に比べ幅が大きく構成されている。そのため、インクリボン当接面２１１が図５（ａ）の矢印Ｃ方向に力が加わると、まず両端の弾性変形部２１２が矢印Ｃ方向に変形した後に中央部の弾性変形部２１２が矢印Ｃ方向に変形する。また、インクリボン２０４の幅方向において、３カ所の弾性変形部２１２の間に開口部２１６を設けることにより、弾性変形部２１２が変形しやすい構成としている。

印刷動作中は、インクリボン２０４はサーマルヘッド１２０とプラテンローラ１３０により圧接されながら搬送されるため、巻き取りボビン２０６側のインクリボン２０４には、大きな張力が発生している。そのため、インクリボン当接面２１１がインクリボン２０４の張力により図４の矢印Ｄ方向に力が加わり、矢印Ｃ方向に押し下げられる。図４の矢印Ｃ方向に押し下げられた場合、インクリボン当接面２１１は、まず両端が矢印Ｃ方向に変位しその後に中央部が矢印Ｃ方向に変位する。つまり、インクリボン２０４によりインクリボン当接面２１１が図４の矢印Ｃ方向に押し下げられる場合、インクリボン当接面２１１は中央部が凸になる形状を保ちながら矢印Ｃ方向に変位する。そのため、インクリボン２０４は両端に引き伸ばされる力が発生するためインクリボン２０４にシワやヨレ等が発生することを防ぐことができる。

本実施形態では両端と中央部の弾性変形部２１２の幅（開口部２１６の幅）を変えることにより弾性変形のしやすさを制御しているが、弾性変形部２１２の厚みを変えることにより弾性変形のしやすいさを制御しても良い。具体的には、両端に弾性変形部２１２に比べ中央部の弾性変形部２１２の厚みの方が厚い構成にすることで制御可能である。

また、図５（ｂ）に示すように、本実施形態では、変位規制部２１３が幅方向の両端と中央部の３カ所に設けられている。インクリボン当接面２１１がインクリボン２０４の張力により図４の矢印Ｃ方向に押し下げられて場合、インクリボン当接面２１１が所定の位置まで変位すると、両端と中央部に設けられた変位規制部２１３が後述するプリンタ本体１００に設けられた規制面と当接する。これにより、インクリボン当接面２１１の幅方向全域において変形を抑制することができ、印刷動作中には、インクリボン当接面２１１が予め設定されている位置で保たれることになる。そのため、過剰にインクリボン当接面２１１が変位することはなく、インクリボン２０４にシワやヨレ等が発生することを防ぐことができる。

本実施形態では両端と中央部に変位規制部２１２を設けているが、少なくとも変位規制部２１２は１カ所以上であれば良く、幅方向全域においてプリンタ本体に設けられた規制面と当接しても良い。

次にプリンタ本体１００にインクリボンカセット２００を装填した時の動作について説明する。

図６、図７はプリンタ本体１００にインクリボンカセット２００を装填した時の断面図である。図６（ａ）はサーマルヘッド１２０が待機位置にある時の断面図、図６（ｂ）はサーマルヘッド１２０が印刷位置にある時の断面図、図７はプリンタ本体が印刷動作中の時の断面図である。

図６（ａ）に示すように１２０はサーマルヘッド、１２１はサーマルヘッド支持アーム、１２２は放熱板、１３０はプラテンローラである。サーマルヘッド１２０はサーマルヘッド支持アーム１２１に保持され回動軸１２３を中心に回動可能に支持さており、図６（ａ）に示す待機位置から図６（ｂ）に示す印刷位置に回動可能であり、プラテンローラ１３０との間で圧接力を生じさせることができる。放熱板１２２はサーマルヘッド１２０に取り付けられており、サーマルヘッド１２０で発生した熱を放熱板１２２に移動することができるように構成されている。プラテンローラ１３０はプリンタ本体１００に回転自在に配置されており、用紙の搬送に合わせて回転するように構成されている。

１３１は搬送ローラ、１３２は従動ローラであり、１３３は従動ローラ支持フレームである。１３１は搬送ローラ、１３２は従動ローラは、用紙を搬送するためのローラである。搬送ローラ１３１は不図示の用紙搬送モータにより駆動され回転駆動することができる。従動ローラ１３２は従動ローラ支持フレーム１３３に回転自在に支持されており、搬送ローラ１３１に対向している従動ローラであり、搬送ローラ１３１の回転に追従して回転を行うように構成されている。また、従動ローラ支持フレーム１３３は金属部材で構成されている。

従動ローラ支持フレーム１３３は上面にインクリボンカセット２００の第２の下ケース２０３に設けられた変位規制部２１３と当接する規制面１３３Ａを有する。

１３４は排紙駆動ローラ、１３５は排紙従動ローラである。排紙駆動ローラ１３４は不図示の用紙搬送モータにより駆動され回転駆動することができる。排紙従動ローラ１３５は排紙駆動ローラ１３４に対向している従動ローラであり、排紙駆動ローラ１３４の回転に追従して回転を行うように構成されている。

図６（ａ）に示すようにプリンタ本体１００が待機状態のときは、サーマルヘッド１２０が待機位置にあり第２の下ケース２０３に設けられた変位規制部２１３は従動ローラ支持フレーム１３３の規制面１３３Ａから離間した位置にある。そのためインクリボン２０４とプリンタ本体１００は干渉することなくインクリボンカセット２００を抜き差し可能である。

次に図６（ｂ）に示すようにプリンタ本体１００に印刷指示がなされ印刷状態になると、不図示の給紙機構により用紙３０１が図６（ｂ）に示す印刷開始位置まで給紙される。そして、サーマルヘッド１２０が図６（ａ）の待機位置から図６（ｂ）の印刷位置に回動し、サーマルヘッド１２０の回動動作により図６（ｂ）に示すようにインクリボン２０４が供給ボビン２０５から引き出される。そして、サーマルヘッド１２０とプラテンローラ１３０でインクリボン２０４と用紙３０１が圧接される。

更に、プリンタ本体１００が印刷動作を開始すると巻き取りボビン２０６が不図示のボビン回転駆動部により図６（ｂ）の矢印Ｆ方向に回転駆動され、インクリボン２０４が巻き取られる。また、インクリボン２０４はサーマルヘッド１２０とプラテンローラ１３０により圧接されているためインクリボン２０４には引張り方向にテンションが発生する。インクリボン２０４の搬送経路はインクリボン当接面２１１で屈曲し略９０°方向転換されているため、インクリボン２０４に発生するテンションによりインクリボン当接面２１１は図６（ｂ）の矢印Ｇ方向に力を受ける。

インクリボン当接面２１１が図６（ｂ）の矢印Ｇ方向に押し込まれると先述したようにまず両端の弾性変形部２１３が変形した後に中央の弾性変形部２１３が変形する。そのため、インクリボン当接面２１１は中央が凸になる形状を保ちながら図６（ｂ）の矢印Ｇ方向に変位し、図７に示すように変位規制部２１３と従動ローラ支持フレーム１３３の規制面１３３Ａが当接する。変位規制部２１３と従動ローラ支持フレーム１３３とが当接することにより、当接部が、所定以上移動しない規制している。このインクリボン当接面２１１が変位する動作中においてインクリボン当接面２１１は中央が凸になる形状を保っているためインクリボン２０４にシワやヨレ等が発生することなく変位可能である。

インクリボン２０４に発生するテンションによりインクリボン当接面２１１が押し込まれる向き（矢印Ｇ方向）と規制面１３３Ａは略垂直の関係にあるため、インクリボン当接面２１１は図７に示す位置に固定される。

つまり、プリンタ本体１００が印刷動作中はインクリボン２０４のテンションにより発生する力をプリンタ本体１００に設けられた規制面１３３Ａで受けるため、インクリボン当接面２１１を図７に示す位置に保持することができる。また規制面１３３Ａは金属フレームの一部であり高剛性を有しているため、インクリボン２０４に発生するテンションが大きくなった場合においてもインクリボン当接面２１１が図７に示す位置から変形することはない。そのため、インクリボン２０４はインクリボン当接面２１１で安定して保持されるため、インクリボン２０４にシワや蛇行等が発生することを抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

Claims (10)

1. インクリボンが巻かれた供給ボビンと、
   前記供給ボビンからのインクリボンを巻き取るための巻き取りボビンと、
   前記供給ボビンおよび前記巻き取りボビンを回転可能に収納するためのケースと、を有し、
   前記ケースは、前記インクリボンと当接して当該インクリボンの搬送経路を屈曲させるための当接部を有し、
   前記インクリボンと当接した前記当接部が、前記インクリボンの張力を受けることにより移動可能にするための弾性変形部が、前記インクリボンの幅方向において複数個所設けられており、前記複数の弾性変形部の間には開口が設けられていることを特徴とするインクリボンカセット。
2. 前記ケースは、前記供給ボビンが収納される供給ボビン収納部と前記巻き取りボビンが収納される巻き取りボビン収納部とを有し、前記当接部は、前記巻き取りボビン収納部側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクリボンカセット。
3. 前記当接部は、前記インクリボンの幅方向において前記インクリボンの幅よりも大きく、前記インクリボンの幅方向全域と当接可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクリボンカセット。
4. 前記複数の弾性変形部は、設けられている位置に応じて異なる幅を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクリボンカセット。
5. 前記インクリボンの幅方向において、中央部に設けられている弾性変形部の幅は、端部に設けられている弾性変形部よりも大きく構成されていることを特徴とする請求項４に記載のインクリボンカセット。
6. 前記複数の弾性変形部は、設けられている位置に応じて異なる厚さを有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクリボンカセット。
7. 前記インクリボンの幅方向において、中央部に設けられている弾性変形部の厚さは、端部に設けられている弾性変形部よりも厚く構成されていることを特徴とする請求項６に記載のインクリボンカセット。
8. インクリボンが巻かれた供給ボビンと、
   前記供給ボビンからのインクリボンを巻き取るための巻き取りボビンと、
   前記供給ボビンおよび前記巻き取りボビンを回転可能に収納するためのケースと、を有し、
   前記ケースは、前記インクリボンと当接して当該インクリボンの搬送経路を屈曲させるための当接部を有し、
   前記インクリボンと当接した前記当接部が、前記インクリボンの張力を受けることにより移動可能に構成されており、
   前記当接部は、前記インクリボンカセットを印刷装置に装着した際に、前記印刷装置の所定の部材と当接することにより、前記当接部が所定以上移動するのを規制するための規制部を有していることを特徴とするインクリボンカセット。
9. 請求項８に記載のインクリボンカセットを装着可能な印刷装置であって、
   前記規制部と当接して前記当接部が所定以上移動するのを規制し、前記当接部を一定の位置で保持するための金属フレームを有することを特徴とする前記印刷装置。
10. 前記金属フレームは、用紙を搬送するためのローラを支持するためのフレームであることを特徴とする請求項９に記載の印刷装置。

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