JP7016727B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、サーマルプリンタに関する。

特許文献１には、用紙を搬送して用紙に印刷ヘッドでインクリボンを介して印刷を行う熱転写式プリンタにおいて、印刷開始時に直流モータによって搬送されるインクリボンがステッピングモータによって搬送される用紙よりもモータの種類に起因して遅れることが記載されている。さらに、特許文献１には、この遅れに伴い、用紙のインク汚れやインクリボンの皺、切れが発生するために、印刷開始時に、用紙搬送用のステッピングモータの駆動開始よりも所定時間前にインクリボン搬送用の直流モータの駆動を開始することが記載されている。

特開２００７－１１８５３６号公報

インクリボンを用いるサーマルプリンタ（熱転写プリンタ）では、１つの共用のモータから歯車などで分岐してインクリボンと記録媒体とにモータの回転を伝達した場合であっても、印刷開始時に、インクリボンと記録媒体が動き始める際、インクリボンと記録媒体とが擦れて、記録媒体にインクリボンの跡（スマッジ）が付くことがある。これは、インクリボンと記録媒体を搬送するためのプリンタ内の歯車のバックラッシュや、インクリボンの弛みなどにより、インクリボンの巻取りに遅れが生じ、記録媒体がインクリボンよりも僅かに早く動き始めるためであると考えられる。こうしたリボン跡は汚れになり、印画物の品質を低下させるため、リボン跡の発生を防ぐ必要がある。モータの立ち上がりを遅くすればモータが目標速度に達するまでの過程でインクリボンと記録媒体との相対的な速度差が小さくなり、こうしたリボン跡は発生し難くなるが、単純にモータの速度を遅くするのでは、印刷速度が低下するため、望ましくない。

特許文献１の発明は、印刷開始時にインクリボンが用紙より遅れることで用紙のインク汚れやインクリボンの皺、切れが発生することを、互いに加速曲線の異なる２つのモータに対し、一方のモータの起動を早めて、互いに一致する加速曲線の一部の範囲で起動させて防ぐためのものである。しかしながら、個々のモータには起動特性に差があるので、インクリボン用のモータと記録媒体用のモータを設けて、前者を後者よりも先に駆動したとしても、所望の範囲で２つのモータの起動特性が一致するとは限らない。しかも、前述のように、インクリボンの遅れはモータのみに起因するものではないため、インクリボンと記録媒体との速度差が十分に解消されずに、依然としてリボン跡が発生する可能性がある。

そこで、本発明は、実用的な起動速度が確保され、記録媒体にインクリボンの跡が付き難いサーマルプリンタを提供することを目的とする。

インクリボンを搬送する第１搬送部と、記録媒体を搬送する第２搬送部と、第１搬送部および第２搬送部を同時に駆動する少なくとも１つのモータと、インクリボンのインクを記録媒体に熱転写して印刷するサーマルヘッドと、記録媒体とインクリボンとがサーマルヘッドに押圧された状態で、モータを停止状態から目標速度まで加速する制御部とを有し、制御部は、加速制御として、停止状態からモータの駆動力が第２搬送部に伝達するまでの機械的な遅延時間である第１期間に、モータを加速し、第１期間の後目標速度に達する前の第２期間に、モータを一定速度で駆動するかまたは第１期間よりも小さな加速度で加速し、第２期間の後目標速度に達するまでの第３期間に、第２期間よりも大きな加速度でモータを加速することを特徴とするサーマルプリンタが提供される。

制御部は、第１期間に、第３期間よりも大きい加速度でモータを加速することが好ましい。

モータは１つが好ましい。

サーマルプリンタは、高速モードと、高速モードよりも目標速度および印刷速度が低い低速モードとのいずれかで印刷可能であり、制御部は、高速モードのときに加速制御を行い、低速モードのときには加速制御を行わないことが好ましい。

サーマルプリンタは、インクリボンを用いる熱転写モードと、インクリボンを用いずに記録媒体として感熱用の記録媒体を用いる感熱モードとのいずれかで印刷可能であり、加速制御を行うための熱転写用制御データと、加速制御よりも短い時間でモータを停止状態から目標速度まで加速する別の加速制御を行うための感熱用制御データとを記憶する記憶部をさらに有し、サーマルヘッドは、感熱モードでは記録媒体を感熱させて印刷し、制御部は、加速制御と別の加速制御とのいずれかを択一的に実行することが好ましい。

制御部は、別の加速制御では、少なくとも、第２期間に対応する期間において、加速制御における第２期間よりも大きな加速度でモータを加速することが好ましい。

サーマルプリンタは、加速制御および別の加速制御のいずれを実行するかを使用者が選択可能な入力部をさらに有し、制御部は、入力部への入力に従って、加速制御または別の加速制御によりモータを加速することが好ましい。

上記のサーマルプリンタは、実用的な起動速度が確保され、記録媒体にインクリボンの跡が付き難い。

プリンタ１の外観を示す斜視図である。 カバー２０が開いたプリンタ１の斜視図である。 トップカバー３０が開いたプリンタ１の斜視図である。 印字ユニット４０の一部を示す斜視図である。 印字ユニット４０の左側面図である。 印字ユニット４０内におけるインクリボン２の配置を示す模式図である。 カバー２０の変形防止構造を説明するための図である。 印字ユニット４０のリボンフランジ７０側を底面側から見た斜視図である。 プリンタ１の概略ブロック図である。 プリンタ１のモータ１２の加速制御を説明するためのグラフである。

以下、図面を参照しつつ、サーマルプリンタについて説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。

図１は、プリンタ１の外観を示す斜視図である。プリンタ１は、本体１０およびカバー２０を有する。カバー２０には、正面側の側面および上面を覆うトップカバー３０が設けられている。図１では、カバー２０およびトップカバー３０が閉じた状態を示している。図２は、カバー２０が開いたプリンタ１の斜視図である。図３は、トップカバー３０が開いたプリンタ１の斜視図である。

プリンタ１は、インクリボン２のインクを用紙３に熱転写して印刷（印字）するサーマルプリンタ（熱転写プリンタ）である。用紙３は、記録媒体の一例であり、ロール状に巻かれた帯状の連続紙である。用紙３は、例えば、台紙上に剥離可能なラベルが貼り付けられたラベル紙であってもよく、この場合、プリンタ１はラベルプリンタとも呼ばれる。用紙３は紙に限らず、例えば布またはリボンなどでもよく、その材質は特に限定されない。図２では、プリンタ１の内部の構造を示すために、用紙３が透明であるとして図示している。

カバー２０は、背面側の下部の符号２１で示す部分において、本体１０の背面側の上部に回転自在に支持されている。これにより、カバー２０は、図２に示すように、支持されている符号２１の部分を中心として、本体１０に対して図示の上方および後方に回転可能である。

本体１０内には、用紙３を収容するための空間である用紙収容部１１が設けられている。図示した形態とは異なり、本体１０には用紙収容部１１を設けずに、使用者が、本体１０の外側に用紙３を配置してもよい。本体１０は、用紙収容部１１の他に、モータ１２、歯車輪列１３、用紙検出センサ１４、制御ユニット１５およびプラテンローラ１６を有する。

モータ１２は、インクリボン２と用紙３を搬送するための兼用のステップモータであり、制御ユニット１５の制御に従って駆動されて、歯車輪列１３を回転させる。歯車輪列１３は、プリンタ１の正面から見た本体１０内の左側面に設置されている。歯車輪列１３は、モータ１２の駆動力を用紙３に伝達するための記録媒体伝達機構であり、モータ１２により駆動されて、プラテンローラ１６を回転させる。用紙検出センサ１４は、用紙３上に設けられた図示しない黒色マーク、切欠きまたは貫通孔などの目印を検出する。

制御ユニット１５は、本体１０内の基板上のマイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵやメモリ（後述する図９（Ａ）のメモリ１５ａ）などを含む。制御ユニット１５は、制御部の一例であり、用紙検出センサ１４の検出結果に基づきモータ１２を駆動してインクリボン２と用紙３の搬送を制御したり、カバー２０内のサーマルヘッド４２（図３を参照）を駆動して印刷を実行させたりする。プラテンローラ１６は、第２搬送部の一例であり、サーマルヘッド４２との間で用紙３を挟んで、歯車輪列１３を介してモータ１２により駆動されて回転し、それにより、プリンタ１の正面側に向かう矢印Ｆ方向に用紙３を搬送する。

カバー２０内には、図３に示すように、インクリボン２を収容するための空間であるインクリボン収容部３１が設けられており、インクリボン収容部３１には、印字ユニット４０が収容されている。図４は、印字ユニット４０の一部を示す斜視図である。図５は、印字ユニット４０の左側面図である。図６は、印字ユニット４０内におけるインクリボン２の配置を示す模式図である。印字ユニット４０は、支持部材４１、サーマルヘッド４２、ばね４３、リボンガイド４８、ガイドシャフト４９、送出側リボン軸５０、巻取側リボン軸６０、巻取側歯車６１、リボンフランジ７０および歯車輪列９０を有する。

支持部材４１は、サーマルヘッド４２、送出側リボン軸５０および巻取側リボン軸６０などを支持する箱状の部材であり、幅方向の両端に側壁４１ａ，４１ｂを有する。図５では、支持部材４１のうちで、プリンタ１の正面から見て左側の側壁４１ａを図示している。支持部材４１の幅方向は、カバー２０の幅方向と一致している。

サーマルヘッド４２は、図６に示すように、カバー２０が閉まった状態で、プラテンローラ１６の真上に配置され、インクリボン２と用紙３をプラテンローラ１６との間に挟んで、ばね４３によりプラテンローラ１６に対して押圧される。サーマルヘッド４２は、印刷部の一例であり、制御ユニット１５による制御の下で、内蔵する発熱体を印刷対象の画像データ（印字データ）に応じて発熱させ、インクリボン２のインクを用紙３に熱転写することで、用紙３に画像や文字を印刷する。

リボンガイド４８およびガイドシャフト４９は、印字ユニット４０内でインクリボン２を案内する部材である。インクリボン２の搬送経路上において、リボンガイド４８は送出側リボン軸５０とサーマルヘッド４２との間に、ガイドシャフト４９はサーマルヘッド４２と巻取側リボン軸６０との間に、それぞれ配置されている。

送出側リボン軸５０は、インクリボン２の未使用部分がロール状に巻かれる軸であり、巻取側リボン軸６０は、インクリボン２の使用済み部分がロール状に巻かれる軸である。巻取側リボン軸６０は、第１搬送部の一例であり、モータ１２の駆動力によってインクリボン２を巻き取ることにより、インクリボン２を搬送する。送出側リボン軸５０および巻取側リボン軸６０の両端は、支持部材４１の側壁４１ａと側壁４１ｂの間に架設されている。リボンフランジ７０は、巻取側リボン軸６０における支持部材４１の側壁４１ａよりも内側に設けられた円板状の部材であり、巻取側リボン軸６０に巻き取られたインクリボン２が巻取側リボン軸６０の軸方向の一方に寄せられるのを防止する。

インクリボン２は、使用時に、図６に示すように、送出側リボン軸５０から繰り出されて矢印Ｆ方向に搬送され、リボンガイド４８、サーマルヘッド４２およびガイドシャフト４９を経由して、巻取側リボン軸６０に巻き取られる。その際、インクリボン２と用紙３を間に挟んでサーマルヘッド４２がプラテンローラ１６に圧接した状態でプラテンローラ１６が回転することにより、用紙３も、インクリボン２とともに矢印Ｆ方向に搬送される。

巻取側歯車６１は、図５に示すように、側壁４１ａを貫通した巻取側リボン軸６０の端部に連結されており、巻取側リボン軸６０とともに回転する。歯車輪列９０は、側壁４１ａの外側の面に配置され、巻取側歯車６１と噛み合うとともに、カバー２０が閉じた状態で、本体１０側の歯車輪列１３とも噛み合う。したがって、巻取側リボン軸６０は、カバー２０が開いた状態ではモータ１２から切り離されているが、カバー２０が閉じた状態では、歯車輪列１３，９０および巻取側歯車６１を介してモータ１２と連結する。歯車輪列９０は、モータ１２の駆動力をインクリボン２に伝達するためのインクリボン伝達機構であり、カバー２０が閉じた状態で、モータ１２により駆動されて、巻取側リボン軸６０を矢印Ｒ１方向（図５において反時計回り）に回転させる。これにより、インクリボン２は、巻取側リボン軸６０に巻き取られる。

カバー２０が閉じた状態でモータ１２が停止しているときには、モータ１２が停止していることで生じる制動力によって、巻取側リボン軸６０は静止した状態を維持する。カバー２０が開いた状態では、巻取側リボン軸６０にはモータ１２の制動力は作用しないが、リボンフランジ７０などを用いた図示しない機構により、巻取側リボン軸６０の回転を規制するように構成されている。

送出側リボン軸５０と巻取側リボン軸６０には、それぞれ、トーションばねを有するクラッチ機構（後述する図９（Ａ）の送出側クラッチ機構５０ａと巻取側クラッチ機構６０ａ）が設けられている。送出側リボン軸５０のトーションばねは、インクリボン２が巻き取られる矢印Ｒ１方向とは反対の矢印Ｒ２方向（図５において時計回り）にトルクを掛け、巻取側リボン軸６０のトーションばねは、矢印Ｒ１方向にトルクを掛ける。これにより、送出側リボン軸５０と巻取側リボン軸６０の間にあるインクリボン２は、それぞれの軸に引き付ける方向に付勢されるので、インクリボン２には常に張力が掛けられて、インクリボン２は弛まず平らに張られる。

図７（Ａ）～図７（Ｄ）は、カバー２０の変形防止構造を説明するための図である。図７（Ａ）は、図３における符号ＶＩＩＡで示したカバー２０の一部を示す斜視図であり、図７（Ｂ）は、図３における符号ＶＩＩＢの側から見たトップカバー３０の一部を拡大して示す側面図である。図７（Ｂ）の右側がトップカバー３０（プリンタ１）の正面に相当する。図７（Ｃ）と図７（Ｄ）は、図７（Ａ）における符号Ｘ－Ｘの高さ位置において、それぞれ、トップカバー３０を閉じる途中と閉じた状態の変形防止構造の要部を上面側から視認した断面図である。カバー２０の側面は、プリンタ１の前方において、トップカバー３０をプリンタ１における幅方向から挟むようにトップカバー３０の両側に位置するため、プリンタ１の内部で応力が発生したり、高温の環境が続いたりすると、トップカバー３０から幅方向に離間する方向に変形し易い。これを防ぐために、カバー２０とトップカバー３０には、次のような変形防止構造が設けられている。

図７（Ａ）に示すように、カバー２０の内側（プリンタ１における幅方向の内側）には、ハッチングで示した支持部材４１の側壁４１ａの外側を縁取るように壁面２１ａが設けられている。壁面２１ａは、さらに、外側壁面２１ａ１に対し、内側壁面２１ａ２が、カバー２０の幅方向の内側に突出するように形成されている。図示を省略するが、カバー２０における壁面２１ａに対向する壁面２１ｂ側も同様な構成である。図７（Ａ）では、壁面２１ｂ側における対応する部分の符号を括弧内に付記している。以下、同様に、図７（Ｂ）～図７（Ｄ）では、図示した部位に対向する部位の符号を括弧内に付記して示し、その説明を省略する。図４に示した支持部材４１における側壁４１ａの上部に位置する平面部は、図７（Ａ）では、視認されない状態でカバー２０内に収容されている。支持部材４１における側壁４１ｂの上部に位置する平面部も同様である。

カバー２０の壁面２１ａ，２１ｂには、上端部付近の位置に、トップカバー３０と係合する被係合部２０ａ１，２０ｂ１が形成されている。被係合部２０ａ１，２０ｂ１は、カバー２０の外側壁面２１ａ１，２１ｂ１との間に間隙部２０ａ３，２０ｂ３を挟んで外側壁面２１ａ１，２１ｂ１から離間するように形成されている。

図７（Ｂ）に示すように、トップカバー３０の側部には、カバー２０における被係合部２０ａ１，２０ｂ１に対向する位置に、係合部材３３ａ，３３ｂが取り付けられている。トップカバー３０の側部は、端辺３０ｃ，３０ｄからプリンタ１における幅方向の内側に引っ込んだ位置に壁面３０ａ，３０ｂを有する。係合部材３３ａ，３３ｂは、ねじ孔が形成された固定部３３ａ２，３３ｂ２と、固定部３３ａ２，３３ｂ２からプリンタ１における幅方向の外側に離間する係合部３３ａ１，３３ｂ１とを有する。係合部材３３ａ，３３ｂは、トップカバー３０とは別体として形成され、壁面３０ａ，３０ｂに、ねじ３５ａ，３５ｂを用いて固定部３３ａ２，３３ｂ２を螺着して固定される。係合部３３ａ１，３３ｂ１は直角三角形の平面形状に形成され、トップカバー３０の側方から見ると、ねじ３５ａ，３５ｂは係合部３３ａ１，３３ｂ１により覆われずに露出している。

カバー２０側の被係合部２０ａ１，２０ｂ１とトップカバー３０側の係合部３３ａ１，３３ｂ１は、図７（Ｃ）および図７（Ｄ）に示すように、先端部が面取りされた先細り形状に形成され、斜面部２０ａ１Ｓ，２０ｂ１Ｓと斜面部３３ａ１Ｓ，３３ｂ１Ｓとが対向するように構成されている。なお、図７（Ｃ）は、トップカバー３０を閉じる途中の状態であり、係合部３３ａ１，３３ｂ１は、図７（Ｂ）における下側の幅の狭い部位の断面を示している。また、図７（Ｃ）の状態では、互いの先端部同士がプリンタ１における幅方向に離間していて、カバー２０やトップカバー３０のプリンタ１における幅方向の位置に多少のずれが生じても、係合部３３ａ１，３３ｂ１が、被係合部２０ａ１，２０ｂ１と外側壁面２１ａ１，２１ｂ１との間に確実に入り込む。

トップカバー３０を閉じた図７（Ｄ）の状態では、トップカバー３０側における係合部３３ａ１，３３ｂ１が、カバー２０における被係合部２０ａ１，２０ｂ１と外側壁面２１ａ１，２１ｂ１との間に入り、斜面部３３ａ１Ｓ，３３ｂ１Ｓと斜面部２０ａ１Ｓ，２０ｂ１Ｓとが当接し、これらがプリンタ１における幅方向に重なった状態となる。これにより、トップカバー３０における係合部３３ａ１，３３ｂ１と、カバー２０における被係合部２０ａ１，２０ｂ１とが係合する。この状態では、カバー２０の被係合部２０ａ１，２０ｂ１付近に幅方向に広がるように力が作用しても、係合部３３ａ１，３３ｂ１と被係合部２０ａ１，２０ｂ１との係合により、この方向へのカバー２０の変形が防止される。

さらに、トップカバー３０の側部には、リブ３６ａ，３６ｂとリブ３７ａ，３７ｂとが形成されている。リブ３６ａ，３６ｂとリブ３７ａ，３７ｂは、プリンタ１における幅方向の端面がカバー２０の内側壁面２１ａ２，２１ｂ２に当接するように形成されている。これにより、カバー２０がプリンタ１における幅方向のトップカバー３０側に変形してトップカバー３０が閉じなくなることが防止される。

なお、リブ３６ａ，３６ｂは、図７（Ｂ）における境界部３６ａ１，３６ｂ１よりも上方がカバー２０の内側壁面２１ａ２，２１ｂ２に当接し、境界部３６ａ１，３６ｂ１よりも下方が内側壁面２１ａ２，２１ｂ２から離間するように構成されている。リブ３６ａ，３６ｂにおける境界部３６ａ１，３６ｂ１よりも下方の部位は、図７（Ｂ）における下端が固定部３３ａ２，３３ｂ２とほぼ同じ高さであり、境界部３６ａ１，３６ｂ１が内側壁面２１ａ２，２１ｂ２に当接する高さであり、かつその間が徐々に高くなる（プリンタ１における幅方向の高さが大きくなる）ように構成されている。リブ３７ａ，３７ｂも同様に、図７（Ｂ）における境界部３７ａ１，３７ｂ１よりも左側の部位が、左端から境界部３７ａ１，３７ｂ１に向かって徐々に高くなり、境界部３７ａ１，３７ｂ１よりも右側の部位が内側壁面２１ａ２，２１ｂ２に当接するように構成されている。これらにより、トップカバー３０を閉じる際に、リブ３６ａ，３６ｂの境界部３６ａ１，３６ｂ１よりも下方、および、リブ３７ａ，３７ｂの境界部３７ａ１，３７ｂ１よりも左側がカバー２０の内側壁面２１ａ２，２１ｂ２に当接せずに、スムーズに閉じることができる。

このように、図７（Ａ）～図７（Ｄ）に示した変形防止構造は、開閉可能なカバー（トップカバー３０）と、閉じた状態のカバーに対し、カバーの開閉の軸となる方向（プリンタ１の幅方向）でカバーの両側部に対向する壁面（壁面２１ａ，２１ｂ）を設けた筐体（カバー２０）とを有する。この変形防止構造は、壁面とこれに対向するカバーの側部とに、開閉の軸となる方向に互いに係合する被係合部（被係合部２０ａ１，２０ｂ１）と係合部（係合部３３ａ１，３３ｂ１）とを有する。これにより、筐体における壁面を有する部位がカバーに対し開閉の軸となる方向に離間するのを防ぐことができる。さらに、この変形防止構造は、カバーの側部に、壁面と当接する当接部（リブ３６ａ，３６ｂ、リブ３７ａ，３７ｂ）を有する。これにより、筐体における壁面を有する部位が開閉の軸となる方向のカバー側に変形してカバーが閉じなくなるのを防ぐことができる。

上記の変形防止構造を有するプリンタは、開閉可能なカバー（トップカバー３０）と、閉じた状態の上記カバーに対し、上記カバーの開閉の軸となる方向（プリンタ１の幅方向）で上記カバーの両側部に対向する壁面（壁面２１ａ，２１ｂ）が設けられた筐体（カバー２０）とを有し、上記壁面と、これに対向する上記カバーの側部とに、上記開閉の軸となる方向に互いに係合する被係合部（被係合部２０ａ１，２０ｂ１）と係合部（係合部３３ａ１，３３ｂ１）とが設けられていることを特徴とするプリンタである。

上記のプリンタでは、カバーの側部に、上記壁面と当接する当接部が設けられていてもよい。また、上記のプリンタでは、係合部材３３ａ，３３ｂはトップカバー３０とは別部品であるが、係合部材３３ａ，３３ｂをトップカバー３０に一体に形成してもよい。

図８は、印字ユニット４０のリボンフランジ７０側を底面側から見た斜視図である。支持部材４１は樹脂製、ガイドシャフト４９は金属製であり、図４および図８に示すように、プリンタ１の正面側における支持部材４１の側壁４１ａ，４１ｂの下端には、ガイドシャフト４９を取り付けるための一対の軸固定孔４５が形成されている。一対の軸固定孔４５には、ガイドシャフト４９のそれぞれの端部が挿入されて固定される。

ガイドシャフト４９に対し、インクリボン２が擦れるように搬送されるため、ガイドシャフト４９には静電気が発生し易い。ガイドシャフト４９に発生した静電気を逃がすため、ガイドシャフト４９における側壁４１ｂ側の端部には、図示しないねじ孔にねじ４６が嵌められ、ねじ４６により接続線４７が取り付けられている。接続線４７は、本体１０に内蔵された図示しない回路基板のグランドパターンに接続されている。この構成により、ガイドシャフト４９に発生した静電気を回路基板のグランドパターンに逃がし、静電気に起因する不具合を防ぐことができる。

仮に、支持部材４１を板金で加工すると、これに取り付けられるガイドシャフト４９に発生する静電気は、支持部材４１をグランドパターンに接続して逃がすことができるが、支持部材４１が高価になる。また、支持部材４１だけではなく、ガイドシャフト４９に対応する部分を支持部材４１に樹脂で一体に成型すると、安価に構成できるが、ガイドシャフト４９に発生する静電気をグランドパターンに逃がすことができない。これらに対し、本実施形態では、支持部材４１が樹脂製で、ガイドシャフト４９が金属製であり、ガイドシャフト４９がグランドパターンに電気的に接続されるため、安価で静電気に起因する不具合を防ぐことができる。

図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、プリンタ１の概略ブロック図である。図９（Ａ）では、上記の通り、モータ１２の駆動力を、本体１０側の歯車輪列１３とプラテンローラ１６を介して用紙３に伝達するとともに、歯車輪列１３、カバー２０側の歯車輪列９０、巻取側歯車６１、巻取側クラッチ機構６０ａおよび巻取側リボン軸６０を順に介してインクリボン２に伝達することを、それぞれ矢印で示している。送出側クラッチ機構５０ａは、送出側リボン軸５０を介してインクリボン２に張力を掛けるが、モータ１２には連結していないので、図９（Ａ）では、モータ１２からの矢印は、送出側クラッチ機構５０ａにはつながっていない。

図９（Ａ）における入力部１７は、例えば、本体１０に設けられた操作ボタンか、またはホストコンピュータなどの外部機器に接続される外部入力端子に相当する。図９（Ａ）では、入力部１７を介してプリンタ１に入力される印刷指示に従って制御ユニット１５がモータ１２とサーマルヘッド４２を駆動することを、矢印で示している。

プリンタ１では、モータ１２がインクリボン２と用紙３の搬送モータを兼ねているが、インクリボン２と用紙３をそれぞれ別々のモータにより搬送してもよい。すなわち、インクリボン２と用紙３を搬送するモータは、１つに限らず、複数であってもよい。図９（Ｂ）では、用紙３がモータ１２ａにより搬送され、インクリボン２がモータ１２ａとは別のモータ１２ｂにより搬送される場合の例を示している。この場合、印刷時にはインクリボン２と用紙３は同時に搬送されるため、モータ１２ａ，１２ｂは制御ユニット１５により同期して（同時に）駆動される。このように、インクリボン２を搬送する第１搬送部と、用紙３などの記録媒体を搬送する第２搬送部とは、少なくとも１つのモータであるモータ１２またはモータ１２ａ，１２ｂで駆動することができる。

上記の通り、インクリボンを用いるサーマルプリンタでは、印刷開始時に、モータの駆動によりインクリボンと記録媒体が動き始める際、インクリボンの巻取りに遅れが生じることにより、記録媒体にインクリボンの跡が付くことがある。このリボン跡は、１つのモータ１２でインクリボン２と用紙３を搬送する図９（Ａ）の場合に限らず、インクリボン２と用紙３を別々のモータ１２ａ，１２ｂにより搬送する図９（Ｂ）の場合であっても、それらが同期して駆動されれば発生し得る。そこで、プリンタ１の制御ユニット１５は、印刷開始時において、インクリボン２と用紙３がサーマルヘッド４２に押圧された状態で、モータ１２を停止状態から目標速度まで加速する際に、このリボン跡の発生を防ぐための加速制御を行う。以下では、制御ユニット１５によるモータ１２の加速制御について説明する。

図１０は、プリンタ１のモータ１２の加速制御を説明するためのグラフである。グラフの横軸は時間ｔを表し、縦軸はモータ１２の回転速度Ｖを表す。図１０では、リボン跡を考慮しない比較例の加速制御（別の加速制御）に相当する曲線ａと、リボン跡の発生を防ぐためのプリンタ１の加速制御に相当する曲線ｂとを、重ねて示している。以下では、図１０の曲線ａの加速制御（別の加速制御）のことを「加速制御ａ」、図１０の曲線ｂの加速制御のことを「加速制御ｂ」という。

加速制御ａでは、モータは、時刻０の停止状態から時刻ｔ１までは大きな加速度で急加速し、時刻ｔ１以降はそれまでよりも小さい加速度で加速して、時刻ｔ３で目標速度Ｖｆに達する。すなわち、比較例の制御では、なるべく短い時間でモータの回転速度が目標速度Ｖｆに達するように、一貫してモータを加速する。加速とは、ステップモータに印加する駆動パルスの周波数を上げる（駆動パルスの出力の間隔が徐々に短くなるように変化させる）ことに相当する。

加速制御ｂでは、制御ユニット１５は、モータ１２を、時刻０～ｔ１の第１期間Ｔ１では大きな加速度で急加速し、時刻ｔ１～ｔ２の第２期間Ｔ２では一定速度Ｖｃで駆動し、時刻ｔ２～ｔ４の第３期間Ｔ３では第１期間Ｔ１よりも小さい加速度でゆっくり加速して、比較例の制御の時刻ｔ３よりも遅い時刻ｔ４で目標速度Ｖｆに到達させる。言い換えると、加速制御ａでは、モータ１２は、加速制御ｂよりも短い時間で停止状態から目標速度Ｖｆまで加速する。

第１期間Ｔ１は、モータ１２が停止した状態から、モータ１２の駆動力がプラテンローラ１６に伝達して、実際に用紙３が動き始めるまでの機械的な遅延時間に相当する、ごく短い期間である。第１期間Ｔ１での用紙３の搬送量は１ｍｍ以下であり、第１期間Ｔ１の長さは、この期間内にインクリボン２と用紙３とに極僅かな擦れが生じたとしても汚れとして見えないくらい短い。第１期間Ｔ１は、用紙３が実質的に動き出す前のリボン跡に影響しない期間なので、制御ユニット１５は、第１期間Ｔ１の間、第３期間Ｔ３よりも大きい加速度でモータ１２を一気に加速して、起動に要する時間を短縮する。

第２期間Ｔ２は、第１期間Ｔ１に続く、用紙３が実質的に動き始める期間であって、モータ１２の回転速度が目標速度Ｖｆに達する前の期間である。第２期間Ｔ２の長さは、第１期間Ｔ１よりも長く、第３期間Ｔ３よりも短い。制御ユニット１５は、第２期間Ｔ２の間、モータ１２の駆動パルスの周波数を一定に保って、モータ１２を一定速度Ｖｃで駆動する。

第２期間Ｔ２における一定速度Ｖｃでの駆動は加速制御ａにはない制御である。加速制御ａでは、第２期間Ｔ２に対応する時刻ｔ１～ｔ２の期間において、モータ１２は、加速制御ｂにおける第２期間Ｔ２よりも大きな加速度で加速する。

第２期間Ｔ２が始まる時刻ｔ１またはその直後で、用紙３の搬送速度は、モータ１２の回転速度に対応する一定速度に達し、インクリボン２の搬送速度は、第２期間Ｔ２が終わる時刻ｔ２までに、用紙３よりも遅れて用紙３と同じ一定速度に達する。第２期間Ｔ２では、モータ１２の回転速度が速すぎるとインクリボン２が用紙３に追従できず、また、インクリボン２が用紙３と同じ速度に達するまでの相対的な速度差が無視できず、リボン跡が発生し得るので、適度な一定速度でモータ１２を駆動して、インクリボン２が用紙３と同じ速度に達するのを待つ。このため、第２期間Ｔ２は、インクリボン２が用紙３と同じ速度に追い付くのに十分な長さであることが好ましい。また、第２期間Ｔ２の間にインクリボン２が用紙３と同じ速度に追い付き、両者の相対的な速度差が印刷の品質に影響しない範囲内であれば、制御ユニット１５は、第２期間Ｔ２の間に、第１期間Ｔ１および第３期間Ｔ３よりも小さな加速度で、モータ１２を多少加速してもよい。

第３期間Ｔ３は、第２期間Ｔ２に続く、モータ１２の回転速度が目標速度Ｖｆに達するまでの期間である。制御ユニット１５は、第３期間Ｔ３の間、第１期間Ｔ１よりも小さく加速度がゼロである第２期間Ｔ２よりも大きな（ゼロよりも大きな）加速度でモータ１２を加速する。すなわち、第２期間Ｔ２にインクリボン２と用紙３がほぼ同じ速度になったら、制御ユニット１５は、モータ１２の回転を早めて、インクリボン２と用紙３を一緒に、目標速度Ｖｆに対応する速度まで加速する。なお、第１期間Ｔ１よりも第３期間Ｔ３を小さな加速度に制御する理由は、第１期間Ｔ１には、インクリボン２と用紙３が実質的に停止しているため、大きな加速度で加速しても印刷の品質に影響を与えないのに対し、第３期間Ｔ３には、インクリボン２と用紙３とが搬送され、印刷の品質に支障をきたすような搬送ができないためである。

本実施形態のようなステップモータを用いたモータ１２の加速度は、駆動ステップごとの駆動パルスの周波数（１つ前のステップから次のステップまでの駆動パルスの出力の間隔）の時間変化として表すことができる。第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２および第３期間Ｔ３の間の加速度の大小関係は、各期間内での加速度の平均値についてのものである。加速度は、各期間内での平均値が、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、第１期間Ｔ１の順に大きくなればよく、印刷の品質に影響がない範囲で各期間における瞬時値の中にはこの関係に反するものがあってもよい。加速度の平均値が上記の関係を満たしていれば、第１期間Ｔ１または第３期間Ｔ３内にも、モータ１２の回転速度が一定になる期間があってもよく、時刻０～ｔ４の間に、モータ１２の回転速度が一時的に減少する期間があってもよい。

プリンタ１では、以上説明した加速制御ｂにより、インクリボン２と用紙３との相対的な速度差を解消する第２期間Ｔ２は、その前後の期間Ｔ１およびＴ３よりも、インクリボン２をやさしく送る（印刷の品質に影響する速度差を生じさせずに送る）ことになるため、用紙３にインクリボン２の跡が付くのを防ぐことができる。また、リボン跡に影響しない第１期間Ｔ１ではモータ１２を急加速し、インクリボン２と用紙３がほぼ同じ速度になった後の第３期間Ｔ３でも加速するので、一貫してゆっくり加速する場合よりも早く回転速度が目標速度Ｖｆに達し、印刷開始の遅れも防ぐことができる。すなわち、インクリボン２と用紙３の実用的な起動速度を確保することができる。

プリンタ１には、例えば高速（速度優先）モードと低速（品質優先）モードなど、印刷速度が互いに異なる複数の動作モードがあってもよい。プリンタ１は、インクリボン２と用紙３を搬送しながら印刷するため、印刷速度が速いほど、搬送速度が速くなり、したがって、モータ１２の目標速度Ｖｆも速くなる。低速モードでは、搬送速度が遅くリボン跡が発生し難いと考えられることから、高速モードと低速モードを切替え可能な場合には、制御ユニット１５は、高速モードのときに加速制御ｂを行い、低速モードのときには、加速制御ｂに替えて加速制御ａを行ってもよい。印刷速度を３段階以上切替え可能な場合には、制御ユニット１５は、その中で印刷速度が高い一部の動作モードのときのみ、加速制御ｂを行ってもよい。

一般に、プリンタ１が使用できるインクリボン２と用紙３は１種類ではなく、複数の種類のものが使用できる。使用するインクリボン２とサーマルヘッド４２との摩擦係数の違いや、インクリボン２と用紙３との摩擦係数の違いによって、インクリボン２には、リボン跡が発生し易いものと発生し難いものがある。このため、制御ユニット１５内のメモリ１５ａは、プリンタ１で使用されるインクリボン２と用紙３の組の識別情報と、その組を使用するときに加速制御ａ，ｂのどちらを行うかを記憶してもよい。この場合、本体１０に設けられた操作ボタンか、またはホストコンピュータなどの外部機器が接続される入力端子により構成される入力部１７から、使用者が、加速制御ａ，ｂを選択できるようにしてもよいし、制御ユニット１５が、メモリ１５ａの情報を参照し、使用されるインクリボン２と用紙３の組に応じて、加速制御ａ，ｂを自動で切り替えて行ってもよい。

なお、図９（Ｂ）のように、インクリボン２と用紙３を別々のモータ１２ａ，１２ｂにより搬送する場合は、２つのモータ１２ａ，１２ｂを同期させて、第１期間Ｔ１～第３期間Ｔ３の制御を行うとよい。

サーマルプリンタには、インクリボンを取り付けて、汎用の用紙に印刷する熱転写モードと、インクリボンを取り外し、用紙として感熱紙を用いて印刷する感熱モードとを切り替えて使用可能なものもある。こうしたプリンタでは、サーマルヘッドは、熱転写モードではインクを熱転写して印刷し、感熱モードでは用紙を感熱させて印刷する。熱転写モードと感熱モードの切替えは、プリンタ本体に設けられたボタンか、または、プリンタに接続されるホストコンピュータにインストールされたプリンタドライバ用のソフトウェア（ユーティリティ）を介して、使用者の操作により行われる。熱転写モードでは加速制御ｂが適切であるが、感熱モードでは、インクリボンがなく感熱紙にリボン跡が発生しないので、モータを早く目標速度Ｖｆに到達させて早く印刷するためには、加速制御ａが適切である。

そこで、制御ユニット１５内のメモリ１５ａ（記憶部の一例）は、加速制御ｂを行うための熱転写用制御データと、加速制御ａを行うための感熱用制御データとを記憶してもよい。

この場合、制御ユニット１５は、使用者の操作により入力部１７（操作ボタンまたは外部入力端子）に入力される熱転写モードと感熱モードとの切替え指示に従って、メモリ１５ａのモータ制御テーブルを参照し、加速制御ａ，ｂのいずれかを択一的に実行してもよい。すなわち、制御ユニット１５は、ホストコンピュータからのコマンドまたはプリンタ本体のボタン操作によって、インクリボン２が取り付けられている（熱転写モード）と判断した場合には、加速制御ｂによりモータ１２の立ち上げ速度を遅くする。一方、制御ユニット１５は、ホストコンピュータからのコマンドまたはプリンタ本体のボタン操作によって、インクリボン２が取り付けられていない（感熱モード）と判断した場合には、加速制御ａによりモータ１２の立ち上げ速度を速くする。

これにより、熱転写モードでは用紙にリボン跡が付かなくなり、感熱モードでは短時間でモータの回転速度が目標速度に達するので、インクリボンの有無に応じて、適切なモータ制御をすることができる。

なお、本実施形態では、インクリボン２と用紙３の搬送に用いるモータとしてステップモータの例を示したが、上記の加速制御はステップモータ以外のモータを用いる場合にも適用することが可能である。

１ プリンタ
２ インクリボン
３ 用紙
１０ 本体
１２，１２ａ，１２ｂ モータ
１５ 制御ユニット
１６ プラテンローラ
２０ カバー
３０ トップカバー
４０ 印字ユニット
４２ サーマルヘッド
５０ 送出側リボン軸
６０ 巻取側リボン軸

Claims (7)

1. インクリボンを搬送する第１搬送部と、
   記録媒体を前記インクリボンの搬送方向と同じ方向に搬送する第２搬送部と、
   前記第１搬送部および前記第２搬送部を同時に駆動する少なくとも１つのモータと、
   前記インクリボンのインクを前記記録媒体に熱転写して印刷するサーマルヘッドと、
   前記記録媒体と前記インクリボンとが前記サーマルヘッドに押圧された状態で、前記モータを停止状態から目標速度まで加速する制御部と、を有し、
   前記制御部は、加速制御として、
   前記停止状態から前記モータの駆動力が前記第２搬送部に伝達して前記記録媒体が動き始めるまでの機械的な遅延時間である第１期間に、前記モータを加速し、
   前記第１期間の後前記目標速度に達する前の第２期間に、前記モータを一定速度で駆動するかまたは前記第１期間よりも小さな加速度で加速し、
   前記第２期間の後前記目標速度に達するまでの第３期間に、前記第２期間よりも大きな加速度で前記モータを加速する
   ことを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 前記制御部は、前記第１期間に、前記第３期間よりも大きい加速度で前記モータを加速する、請求項１に記載のサーマルプリンタ。
3. 前記モータは、１つである、請求項１または２に記載のサーマルプリンタ。
4. 前記サーマルプリンタは、高速モードと、前記高速モードよりも前記目標速度および印刷速度が低い低速モードとのいずれかで印刷可能であり、
   前記制御部は、前記高速モードのときに前記加速制御を行い、前記低速モードのときには前記加速制御を行わない、請求項１～３のいずれか一項に記載のサーマルプリンタ。
5. 前記サーマルプリンタは、
   前記インクリボンを用いる熱転写モードと、前記インクリボンを用いずに前記記録媒体として感熱用の記録媒体を用いる感熱モードとのいずれかで印刷可能であり、
   前記加速制御を行うための熱転写用制御データと、前記加速制御よりも短い時間で前記モータを前記停止状態から前記目標速度まで加速する別の加速制御を行うための感熱用制御データとを記憶する記憶部をさらに有し、
   前記サーマルヘッドは、前記感熱モードでは前記記録媒体を感熱させて印刷し、
   前記制御部は、前記加速制御と前記別の加速制御とのいずれかを択一的に実行する、請求項１～４のいずれか一項に記載のサーマルプリンタ。
6. 前記制御部は、前記別の加速制御では、少なくとも、前記第２期間に対応する期間において、前記加速制御における前記第２期間よりも大きな加速度で前記モータを加速する、請求項５に記載のサーマルプリンタ。
7. 前記加速制御および前記別の加速制御のいずれを実行するかを使用者が選択可能な入力部をさらに有し、
   前記制御部は、前記入力部への入力に従って、前記加速制御または前記別の加速制御により前記モータを加速する、請求項５または６に記載のサーマルプリンタ。

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