JP6998277B2 - プリンタ - Google Patents

Description

本発明は、プリンタに関する。

特許文献１には、印字媒体をセットしたときに、印字媒体の端部を検出して印字媒体を印字開始位置に自動的に位置合わせするプリンタが開示されている。

実開平５－３９９５７号公報

プラテンローラとサーマルヘッドとの間に挟持した印字媒体及びインクリボンをプラテンローラを回転させて搬送する熱転写方式のプリンタでは、印字媒体をセットしたときに位置合わせのために印字媒体が搬送されると、印字媒体と共にインクリボンも搬送される。

印字媒体及びインクリボンがバックフィード（上流側に搬送）される場合は、インクリボンの使用済の部分が印字部にかかる位置まで戻されることになる。したがって、そのまま印字を行うと、インクリボンの使用済の部分が再利用されることで、印字品質が低下するという問題がある。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、印字媒体を印字開始位置に自動的に位置合わせするに際して、インクリボンの使用済の部分が再利用されることを防止することを目的とする。

本発明のある態様によれば、印字媒体を収容する筐体と、前記筐体を閉じる印字位置にて前記印字媒体に印字を行うための印字ユニットと、前記印字ユニットに設けられインクリボンを巻き取るリボン巻取軸と、を備え、前記リボン巻取軸は、前記印字ユニットが前記印字位置と前記筐体を開く非印字位置との間で移動する動作に連動して前記インクリボンを巻き取る構成とした、プリンタが提供される。

本発明によれば、プリンタでは、印字媒体を印字開始位置に自動的に位置合わせするに際して、予めリボン巻取軸にインクリボンが巻き取られているため、インクリボンがリボン巻取軸から巻き戻されても、インクリボンの使用済の部分が再利用されることを防止できる。

図１は、本発明の実施形態に係るプリンタ１００の概略構成図である。 図２は、印字ユニット３０が筐体１０を開閉する動作を示す概略構成図である。 図３は、印字ユニット３０が筐体１０を開放した状態を示す概略構成図である。

以下、図１～図３を参照しながら本発明の実施形態に係るプリンタ１００について説明する。

プリンタ１００は、インクリボン（図示せず）を熱してインクリボンのインクを印字媒体（用紙）（図示せず）に転写することで印字を行う熱転写方式のプリンタである。

プリンタ１００は、印字媒体を収容する筐体１０と、インクリボンを収容する印字ユニット３０と、印字ユニット３０を収容して筐体１０の開口部を覆うカバー１１と、を備える。

筐体１０には、印字媒体がロール状に巻き回された状態で保持される媒体供給軸（図示せず）と、印字媒体を搬送するプラテンローラ（図示せず）と、動力源としてのモータ１５と、モータ１５の動力を伝達するギア列２０と、が設けられる。ギア列２０は、ギア２１～２４によって構成される。

印字ユニット３０には、インクリボンをロール状に保持するリボン供給軸（図示せず）と、使用済のインクリボンを巻き取るリボン巻取軸３４と、インクリボンを加熱するサーマルヘッド（図示せず）と、リボン供給軸及びリボン巻取軸３４に動力を伝達するギア列４０と、が設けられる。ギア列４０は、ギア４１～４９によって構成される。ギア４６は、筐体１０に設けられるギア列２０のギア２４に噛み合い、モータ１５の動力が伝達される。印字ユニット３０の作動時には、モータ１５によってリボン供給軸及びリボン巻取軸３４が駆動され、インクリボンがリボン供給軸からサーマルヘッドを経てリボン巻取軸３４へと搬送される。

プリンタ１００では、サーマルヘッドとプラテンローラとによって印字媒体に印字を行う印字部が構成される。印字媒体及びインクリボンがサーマルヘッドとプラテンローラとの間に挟持された状態でサーマルヘッドの発熱素子への通電が行われると、発熱素子の熱によってインクリボンのインクが印字媒体に転写され、印字媒体への印字が行われる。印字済の印字媒体は、カッタ（図示せず）によって切断され、プリンタ１００の外部へと排出される。

プリンタ１００の作動はコントローラ１４によって制御される。コントローラ１４は、記憶装置に格納されている印字制御プログラムをマイクロプロセッサによって実行し、サーマルヘッドの発熱素子への通電、モータ１５への通電等を制御する。

コントローラ１４には、印字ユニット３０が非印字位置から印字位置に移動したときに印字媒体を巻き戻すバックフィード制御のプログラムが設定される。プリンタ１００は、筐体１０がカバー１１及び印字ユニット３０によって閉じられることを検知する位置検出センサ(図示せず)を備える。印字媒体を筐体１０内にセットした後に、位置検出センサがカバー１１及び印字ユニット３０によって筐体１０が閉じられることを検知すると、コントローラ１４は、モータ１５を作動させ、ギア列２０を介して印字媒体を一定量だけ巻き戻すバックフィード制御を行う。これにより、プリンタ１００は、印字開始時に印字媒体が無駄になる部分を減らすようになっている。

プリンタ１００では、モータ１５が作動してギア列２０を介して印字媒体をバックフィードするのに伴って、ギア列４０を介してインクリボンを一定量だけ巻き戻すバックフィードが行われる。

従来の装置では、印字媒体及びインクリボンがそれぞれバックフィードされることにより、インクリボンの使用済の部分が印字部にかかる位置まで戻されることで、印字品質が低下するという問題がある。

この対処方法として、プリンタ１００には、図２に示すようにカバー１１及び印字ユニット３０によって筐体１０が開かれる動作に連動してリボン巻取軸３４を回転させ、インクリボンを巻き取る伝達機構５０が設けられる。これにより、筐体１０が閉じられるときに、コントローラ１４が印字媒体及びインクリボンをそれぞれ一定量だけ巻き戻す制御を行っても、インクリボンの既に１回使用された部位が印字開始位置に来ることが回避され、印字品質の低下を防止できる。

以下、伝達機構５０の構成について説明する。

伝達機構５０は、係合部６０（移動体）、連動機構７０、及び回転方向規制機構８０を備える。

係合部６０は、印字ユニット３０の本体３１に対して軸７２及び軸３３を介して移動自在に支持される。係合部６０は、軸７２及び軸３３に係合するガイド孔６３と、ギア列４０のギア４１に噛み合うラック６１と、連動機構７０のギア７１に噛み合うラック６２と、を有する。軸７２は、ギア７１の回転軸として設けられる。係合部６０は、ギア７１の回転によってラック６２が送られることで、ガイド孔６３が延在する方向に移動する。

係合部６０は、筐体１０に設けられる支持部１６に対峙する被支持部６４を有する。図１に示すように、被支持部６４が支持部１６に当接することで、係合部６０が軸７２を支点として揺動し、ラック６１がギア４１から離れる。

係合部６０は、スプリング６５によって筐体１０に向かって揺動する方向に付勢される。スプリング６５と係合部６０との間には、押さえ部材６６が設けられる。押さえ部材６６は、係合部６０の背面に摺動自在に当接する。

印字ユニット３０の本体３１は、一端側の端部が筐体１０に対して支持軸１３を支点として揺動自在に支持される。

連動機構７０は、筐体１０に固定して設けられる固定ギア１７と、印字ユニット３０の本体３１に回転自在に設けられる連動ギア７３及びギア７１と、を備える。固定ギア１７は、支持軸１３の周方向に延在するように配置される。カバー１１の開閉によって本体３１が支持軸１３を支点として図２に矢印Ａ、Ｄで示すように揺動するときに、連動ギア７３が固定ギア１７に噛み合って回転する。連動ギア７３の回転によって、連動ギア７３に噛み合うギア７１が回転し、ギア７１が噛み合うラック６２が送られることで、係合部６０が図２に矢印Ｂ、Ｅで示す方向に移動する。

また、連動機構７０は、本体３１が図３に示すように開放位置（非印字位置）に揺動したときに、連動ギア７３に係合して係合部６０の移動を止めるストッパ７５を備える。ストッパ７５は、本体３１に設けられたガイド７６に係合することで、連動ギア７３に対して進退するように支持される。筐体１０には、ストッパ７５の基端部を摺接させるカム部１８が固定して設けられる。本体３１にはストッパ７５をカム部１８に押し付けるスプリング７７が設けられる。

回転方向規制機構８０は、リボン巻取軸３４に固定されたギア４９に噛み合うワンウェイクラッチギア８１を備える。ワンウェイクラッチギア８１は、図２に矢印Ｃで示すようにリボン巻取軸３４がインクリボンを巻き取る方向に回転することを許容し、矢印Ｆで示すようにリボン巻取軸３４がインクリボンを巻き戻す方向に回転することを止めるようになっている。

回転方向規制機構８０は、印字ユニット３０が図１に示す印字位置にあるときに、ワンウェイクラッチギア８１とギア４９との噛み合いを解除する切替機構８２を備える。切替機構８２は、本体３１に軸８３を支点として揺動自在に設けられる揺動体８４と、揺動体８４をギア４９に向かう揺動方向に付勢するスプリング８５と、を備える。揺動体８４と係合部６０に摺接する押さえ部材６６との間には前記スプリング６５が配置される。これにより、揺動体８４は、印字ユニット３０が図１に示す印字位置に切り替えられるときに、係合部６０に追従して揺動し、ワンウェイクラッチギア８１をギア４９から離間させる。

回転方向規制機構８０は、ギア列４０に介装されるワンウェイクラッチ（図示せず）を備える。ワンウェイクラッチは、ギア４８に対して図２に矢印Ｃで示すようにリボン巻取軸３４がインクリボンを巻き取る方向に回転する動力を伝達し、矢印Ｆで示すようにリボン巻取軸３４がインクリボンを巻き戻す方向に回転する動力を伝達しないようになっている。

次に、伝達機構５０に係るプリンタ１００の動作について説明する。

プリンタ１００が印字を行う際には、図１に示すようにカバー１１及び印字ユニット３０が筐体１０の開口部を閉止する印字位置に保持され、印字媒体及びインクリボンがサーマルヘッドとプラテンローラとの間に挟持される。この状態で、係合部６０は、被支持部６４が筐体１０に設けられる支持部１６に当接することで、ラック６１がギア４１から離れている。これにより、ラック６１がギア列４０の作動を拘束することがなく、モータ１５の動力によってギア列２０及びギア列４０が作動して印字動作が行われる。

プリンタ１００のメンテナンスや印字媒体のセットなどが行われる際には、作業者の操作によってカバー１１が開かれる。このとき、印字ユニット３０は、本体３１が図２に矢印Ａで示すように支持軸１３を支点として開方向に揺動し、サーマルヘッドとプラテンローラとの間隔が拡大した非印字位置に切り替えられる。このときに、連動ギア７３が固定ギア１７に噛み合って回転し、ギア７１及びラック６２を介して係合部６０が図２に矢印Ｂで示す方向に移動する。また、係合部６０の被支持部６４が筐体１０の支持部１６から離れてラック６１がギア４１に噛み合う。こうして係合部６０が移動すると、ラック６１に噛み合うギア列４０のギア４１が回転し、ギア列４０のギア４９が図２に矢印Ｃで示すようにリボン巻取軸３４がインクリボンを巻き取る方向に回転する。このとき、ワンウェイクラッチギア８１は、ギア４９に噛み合ってギア４９と共に回転し、ギア４９が矢印Ｃで示す方向に回転することを許容する。

上記作業者の操作によってカバー１１が図３に示す開放位置まで開かれると、リボン巻取軸３４がインクリボンを一定量だけ巻き取る。このときに、固定ギア１７と連動ギア７３との噛み合いが解除され、ストッパ７５がカム部１８に追従して連動ギア７３に係合して係合部６０の移動を止める。この開放状態で、本体３１が支持軸１３を支点としてさらに開放方向に揺動しても、ストッパ７５によって係合部６０の移動を止められているので、インクリボンを巻き取られることはない。

プリンタ１００のメンテナンスや印字媒体のセットなどが行われた後に、作業者の操作によってカバー１１が閉じられるとき、本体３１が図２に矢印Ｄで示すように支持軸１３を支点として閉方向に揺動される。このときに、ストッパ７５と連動ギア７３との噛み合いが解除され、連動ギア７３が固定ギア１７に噛み合って回転し、ギア７１及びラック６２を介して係合部６０が図２に矢印Ｅで示す方向に移動することで、ラック６１に噛み合うギア列４０のギア４１が回転し、ギア列４０のギア４９が図２に矢印Ｆで示す方向に回転しようとする。このとき、ギア４９に噛み合っているワンウェイクラッチギア８１が、ギア４９が図２に矢印Ｆで示す方向に回転することを止める。そして、ギア列４０に介装されるワンウェイクラッチ（図示せず）がギア４１とギア４９とが相対回転することを許容する。これにより、係合部６０が図２に矢印Ｅで示す方向に移動しても、リボン巻取軸３４が回転せず、リボン巻取軸３４がインクリボンを巻き戻すことがない。

次に、本実施形態の効果について説明する。

（１）プリンタ１００は、印字媒体を収容する筐体１０と、筐体１０を閉じる印字位置にて印字媒体に印字を行うための印字ユニット３０と、印字ユニット３０に設けられ使用済みのインクリボンを巻き取るリボン巻取軸３４と、を備え、リボン巻取軸３４は印字ユニット３０が印字位置と筐体１０を開く非印字位置との間で移動する動作に連動してインクリボンを巻き取る構成とした。

これにより、プリンタ１００では、印字ユニット３０が非印字位置から印字位置に移動した状態で、リボン巻取軸３４によってインクリボンが機械的に巻き取られている。このため、印字媒体を印字開始位置に自動的に位置合わせするに際して、インクリボンがリボン供給軸に巻き戻されても、インクリボンの使用済の部分が再利用されることを防止できる。

（２）プリンタ１００は、インクリボンを巻き取るリボン巻取軸３４に動力を伝達するギア４１～４９と、印字ユニット３０が印字位置と非印字位置との間で移動する動作をギア４１～４９に伝達する伝達機構５０を備える。

これにより、プリンタ１００では、印字ユニット３０の動作に連動して伝達機構５０がギア４１～４９を介してリボン巻取軸３４を回転させ、リボン巻取軸３４によってインクリボンが巻き取られる。

（３）伝達機構５０は、ギア列４０のギア４１に噛み合うラック６１を有する係合部６０と、印字ユニット３０を印字位置と非印字位置との間で移動する動作に連動してラック６１をギア４１に噛み合わせて係合部６０を移動させる連動機構７０と、を備える。

これにより、プリンタ１００では、印字ユニット３０の動作に連動して連動機構７０が係合部６０を移動させることで、ギア４１～４９を介してリボン巻取軸３４を回転させ、リボン巻取軸３４によってインクリボンが巻き取られる。

（４）係合部６０は、筐体１０の支持部１６に対峙する被支持部６４を有する。連動機構７０は、印字ユニット３０が印字位置にある状態で、被支持部６４を筐体１０の支持部１６に当接させて係合部６０を揺動させることで、ラック６１をギア４１から離す構成とした。

これにより、プリンタ１００では、印字ユニット３０が印字位置にある状態で、ラック６１がギア４１から離れることで、ラック６１がギア列４０の作動を拘束することがなく、モータ１５の動力によってギア列４０が作動して印字動作が行われる。

（５）プリンタ１００は、印字ユニット３０が印字位置から非印字位置に移動する動作に連動してギア４１～４９がリボン巻取軸３４にインクリボンを巻き取る回転を伝達する一方、印字ユニット３０が非印字位置から印字位置に移動する動作に連動してギア４１～４９がリボン巻取軸３４にインクリボンを巻き戻す回転を伝達しないようにする回転方向規制機構８０を備える。

これにより、印字ユニット３０が筐体１０を開く動作に連動してリボン巻取軸３４が回転し、リボン巻取軸３４によってインクリボンが巻き取られる。

（６）プリンタ１００は、上記した構成に限らず、印字ユニット３０が筐体１０を開く非印字位置から筐体１０を閉じる印字位置に移動する動作に連動してリボン巻取軸３４がインクリボンを巻き取る構成としてもよい。この場合に、回転方向規制機構（図示せず）は、ワンウェイクラッチギア（図示せず）を用いて、印字ユニット３０が筐体１０を開く動作時にギア列（図示せず）によってリボン巻取軸３４がインクリボンを巻き戻す回転を止める一方、印字ユニット３０が筐体１０を閉じる動作時にギア列図示せず）によってリボン巻取軸３４がインクリボンを巻き取る回転を許容する構成とする。

これにより、印字ユニット３０が筐体１０を閉じる動作に連動してリボン巻取軸３４が回転し、リボン巻取軸３４によってインクリボンが巻き取られる。

（７）回転方向規制機構８０は、ギア列４０のギア４９に噛み合うワンウェイクラッチギア８１を備える。ワンウェイクラッチギア８１は、リボン巻取軸３４がインクリボンを巻き取る回転を許容する一方、リボン巻取軸３４がインクリボンを巻き戻す回転を止める構成とした。

これにより、プリンタ１００では、印字ユニット３０が印字位置と非印字位置との間で移動する動作に連動してリボン巻取軸３４がインクリボンを巻き取る方向のみに回転し、一定量のインクリボンを巻き取ることができる。

（８）回転方向規制機構８０は、係合部６０に追従して揺動する揺動体８４を備える。ワンウェイクラッチギア８１は、揺動体８４に支持され、印字ユニット３０が印字位置にある状態でギア４９から離れる構成とした。

これにより、プリンタ１００では、印字ユニット３０が筐体１０を閉止する状態で、ワンウェイクラッチギア８１がギア４９から離れることで、ワンウェイクラッチギア８１がギア列４０の作動を拘束することがなく、モータ１５の動力によってギア列４０が作動して印字動作が行われる。

（９）連動機構７０は、筐体１０に固定して設けられる固定ギア１７と、印字ユニット３０に回転自在に支持され固定ギア１７に噛み合う連動ギア７３と、を備え、連動ギア７３の回転によって係合部６０を移動させる構成とした。

これにより、プリンタ１００では、印字ユニット３０が印字位置と非印字位置との間で移動する動作に連動して連動機構７０が係合部６０を移動させることができる。

（１０）連動機構７０は、固定ギア１７と連動ギア７３との噛み合いが解除されるまで揺動したときに、連動ギア７３の回転を止めるストッパ７５を備える構成とした。

これにより、プリンタ１００では、固定ギア１７と連動ギア７３との噛み合いが解除されるまで揺動したときに、一定量のインクリボンを巻き取ることができる。

（１１）プリンタ１００は、印字ユニット３０が非印字位置から印字位置に移動したときに印字媒体及びインクリボンをそれぞれ巻き戻すバックフィード制御手段を備える。

これにより、プリンタ１００では、印字ユニット３０が非印字位置から印字位置に移動した印字開始時に、伝達機構５０によってインクリボンが機械的に巻き取られた後に、バックフィード制御手段によって印字媒体及びインクリボンがそれぞれ一定量だけ巻き戻される。これにより、印字開始時に印字媒体が無駄になる部分を減らし、かつインクリボンの既に１回使用された部位が印字開始位置に来ることが回避され、印字が良好に行われる。

（１２）印字ユニット３０が印字位置と非印字位置との間で移動する動作に連動してリボン巻取軸３４によってインクリボンが巻き取られる長さと、印字媒体がバックフィード制御手段によって巻き戻される長さと、が同等に設定される。

これにより、プリンタ１００では、印字ユニット３０が非印字位置から印字位置に移動した印字開始時に、印字媒体が巻き戻される長さと、インクリボンが機械的に巻き取られる長さと、が略一致する。これにより、印字開始時に印字媒体及びインクリボンが無駄になる部分が減らされる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１００ プリンタ
１０ 筐体
１１ カバー
１３ 支持軸
１４ コントローラ
１５ モータ
１６ 支持部
１７ 固定ギア
１８ カム部
２０ ギア列
２１～２４ ギア
３０ 印字ユニット
３１ 本体
３３ 軸
３４ リボン巻取軸
４０ ギア列
４１～４９ ギア
５０ 伝達機構
６０ 係合部
６１ ラック
６２ ラック
６３ ガイド孔
６４ 被支持部
６５ スプリング
６６ 押さえ部材
７０ 連動機構
７１ ギア
７２ 軸
７３ 連動ギア
７５ ストッパ
７６ ガイド
７７ スプリング
８０ 回転方向規制機構
８１ ワンウェイクラッチギア
８２ 切替機構
８３ 軸
８４ 揺動体
８５ スプリング

Claims (12)

1. インクリボンを用いて印字媒体に印字するプリンタであって、
   前記印字媒体を収容する筐体と、
   前記筐体を閉じる印字位置にて前記印字媒体に印字を行うための印字ユニットと、
   前記印字ユニットに設けられ前記インクリボンを巻き取るリボン巻取軸と、を備え、
   前記リボン巻取軸は、前記印字ユニットが前記印字位置と前記筐体を開く非印字位置との間で移動する動作に連動して前記インクリボンを巻き取る構成とした、
   プリンタ。
2. 請求項１に記載のプリンタであって、
   前記リボン巻取軸に動力を伝達するギアと、
   前記印字ユニットが前記印字位置と前記非印字位置との間で移動する動作を前記ギアに伝達する伝達機構を備える、
   プリンタ。
3. 請求項２に記載のプリンタであって、
   前記伝達機構は、
   前記ギアに噛み合うラックを有する係合部と、
   前記印字ユニットを前記印字位置と前記非印字位置との間で移動する動作に連動して前記ラックを前記ギアに噛み合わせて前記係合部を移動させる連動機構と、を備える、
   プリンタ。
4. 請求項３に記載のプリンタであって、
   前記係合部は、支持部に対峙する被支持部を有し、
   前記連動機構は、前記印字ユニットが前記印字位置にある状態で、前記被支持部を前記支持部に当接させて前記係合部を揺動させることで、前記ラックを前記ギアから離す構成とした、
   プリンタ。
5. 請求項３または４に記載のプリンタであって、
   前記印字ユニットが前記印字位置から前記非印字位置に移動する動作に連動して前記ギアが前記リボン巻取軸に前記インクリボンを巻き取る回転を伝達する一方、前記印字ユニットが前記非印字位置から前記印字位置に移動する動作に連動して前記ギアが前記リボン巻取軸に前記インクリボンを巻き戻す回転の伝達を規制する回転方向規制機構をさらに備える、
   プリンタ。
6. 請求項３または４に記載のプリンタであって、
   前記印字ユニットが前記印字位置から前記非印字位置に移動する動作に連動して前記ギアが前記リボン巻取軸に前記インクリボンを巻き戻す回転の伝達を規制する一方、前記印字ユニットが前記非印字位置から前記印字位置に移動する動作に連動して前記ギアが前記リボン巻取軸に前記インクリボンを巻き取る回転を伝達する回転方向規制機構をさらに備える、
   プリンタ。
7. 請求項５または６に記載のプリンタであって、
   前記回転方向規制機構は、前記ギアに噛み合うワンウェイクラッチギアを備え、
   前記ワンウェイクラッチギアは、前記リボン巻取軸が前記インクリボンを巻き取る回転を許容する一方、前記リボン巻取軸が前記インクリボンを巻き戻す回転を止める構成とした、
   プリンタ。
8. 請求項７に記載のプリンタであって、
   前記回転方向規制機構は、前記係合部に追従して揺動する揺動体を備え、
   前記ワンウェイクラッチギアは、前記揺動体に支持され、前記印字ユニットが前記印字位置にある状態で前記ギアから離れる構成とした、
   プリンタ。
9. 請求項３から８のいずれか一つに記載のプリンタであって、
   前記連動機構は、
   前記筐体に固定して設けられる固定ギアと、
   前記印字ユニットに回転自在に支持され、前記固定ギアに噛み合う連動ギアと、を備え、
   前記連動ギアの回転によって前記係合部を移動させる構成とした、
   プリンタ。
10. 請求項９に記載のプリンタであって、
    前記連動機構は、前記固定ギアと前記連動ギアとの噛み合いが解除されるまで揺動したときに、前記連動ギアの回転を止めるストッパを備える、
    プリンタ。
11. 請求項１から１０のいずれか一つに記載のプリンタであって、
    前記印字ユニットが前記非印字位置から前記印字位置に移動したときに前記印字媒体を巻き戻すバックフィード制御手段をさらに備える、
    プリンタ。
12. 請求項１１に記載のプリンタであって、
    前記印字ユニットが前記印字位置と前記非印字位置との間で移動する動作に連動して前記インクリボンが前記リボン巻取軸に巻き取られる長さと、前記印字媒体が前記バックフィード制御手段によって巻き戻される長さと、が同等に設定される、
    プリンタ。

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