JPH06166217A - 携帯用プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の携帯用プリンタは、電池寿命が長く
しかも、ドットアライメントずれが少ない高印字品質の
携帯用プリンタを実現することが目的である。 【構成】 本発明の携帯用プリンタは、モータのロータ
リーエンコーダ８０Ｄをもとにモータ制御と印字タイミ
ング制御をＣＰＵ１１０おこなうことにより、ロータの
逆転もしくは停止の瞬間に印字を行うことにより分割駆
動時の印字アライメントずれが少ない、電池寿命が長い
携帯用プリンタを可能としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所望の文字情報等を紙
等に印字する携帯用プリンタに関し、特にドットを分割
駆動する携帯用プリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、携帯用プリンタは、低価格、
小型、軽量化のためにサーマルプリンタが多く使用され
ている。そして、電池寿命を伸ばすために、分割駆動、
つまり、サーマルヘッドの全ドットを一度に印字して大
きな負荷を電池にかけないために、印字タイミングを数
ｍｓｅｃずらして複数回に分割して１ドットラインを形
成する駆動方法や、低電圧（１２Ｖ以下）で駆動する方
法が広く用いられてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、低電圧駆動す
るためにはヘッドの発熱量に見合った通電幅が必要で、
通常の通電幅より長くなってしまうこと、さらに分割駆
動することにより、１ドットラインのドットアライメン
トずれが大きくなってしまい、印字品質が低下するとい
う問題を有していた。そこで、 本発明の携帯用プリン
タは、このような問題を解決し、電池寿命が長く、高印
字品質の携帯用プリンタを提供する目的でなされ、次の
構成を採った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の携帯用プリンタ
は、サーマルヘッドの全ドットラインを紙送りパルスモ
ータの相切り換えタイミングに同期して分割駆動で形成
する携帯用プリンタにおいて、前記パルスモータのロー
タの回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段からの
信号をもとにサーマルヘッドに印字タイミングを出力す
る印字タイミング制御手段とを備えることを特徴とす
る。また、 前記印字タイミング制御手段は、前記パル
スモータのロータが逆転する瞬間を印字タイミングとす
る制御手段、前記パルスモータのロータが停止する瞬間
を印字タイミングとする制御手段のいずれかを備えるこ
とを特徴とする。

【０００５】

【実施例】以上説明した本発明の構成を一層明らかにす
るために、本発明の好適な実施例であるサーマルヘッド
による熱転写プリンタでリボンカートリッジ内に被印字
媒体として粘着テープを収納した携帯用テープライタに
ついて説明する。

【０００６】図１はテープライタ１の外観を示す平面
図、図２は同じくその右断面図である。テープライタ１
は、図示するように、各種部品を収納する本体ケース５
０Ｈ、６３個の入力用キーを備えた入力部５０Ｃ、開閉
自在な本体カバー５０Ｋ、本体カバー５０Ｋの下に視認
可能に設けられ文字列やその他の情報を表示する表示す
る表示部５０Ｄ、本体カバー５０Ｋを開いた本体左上部
に設けられたテープカートリッジ１０が着脱自在に装着
されるカートリッジ装着部を備える。本体カバー５０Ｋ
には、テープカートリッジ１０の装着を確認する窓５０
Ｌと表示部５０Ｄを直視可能な窓５０Ｍが設けられてお
り、両窓５０Ｌ、５０Ｍには、透明なプラスチックの板
材がはめこまれている。このテープライタ１を使用する
場合には、まず、本体カバー５０Ｋを開いてカートリッ
ジ装着部にテープカートリッジ１０を装着し、本体カバ
ー５０Ｋを閉じる。その上で、本体右側設けられた電源
スイッチ５０Ｊを操作して電源を投入し、入力部５０Ｃ
から印字しようとする文字を入力する。必要に応じて入
力した文字列を仮名漢字変換などし、所定のキーを操作
して印刷を指示すると、テープカートリッジ１０にて供
給されるテープＴに、熱転写プリンタ部５０Ｂにより印
字が行われる。印字されたテープＴは、テープライタ１
の左側面に設けられたテープ排出口１０Ａから排出され
る。本実施例で用いたテープＴは、印字面が熱転写によ
るインクの載りを良好にするために加工されたものであ
り、粘着性を備えた裏面には剥離可能な剥離テープが張
り合わされている。

【０００７】従って、印字されたテープを、内蔵カッタ
ーにより切断し、裏面の剥離テープを剥せば、文字や記
号の印刷されたテープＴを好きな場所に貼付することが
できる。図２は図１のＡＡーＡＡ断面であるが、入力部
５０Ｃ、表示部５０Ｄ、プリンタ部等の制御を司る制御
回路部５０Ｆを備え、低部に電池５０Ｉ（単三電池６
本）が収納されている。図３はテープカートリッジ１０
の平面図である。テープカートリッジ１０にはその他
に、長尺状のテープＴおよびインクリボンＲをコンパク
トに巻取り収納するためにテープコア２０、インクリボ
ンコア２２およびリボン巻取りコア２４が立設されてい
る。また、テープカートリッジ１０には、後述するサー
マルヘッドが侵入する進入孔３２が設けられている。こ
の進入孔３２の外周２８、ガイド壁３４が形成されてい
る。テープカートリッジ１０はテープライタ１のテープ
カートリッジ装着部５０Ａに装着される。

【０００８】以下テープライタ１のプリンタ部分の構成
を説明する。

【０００９】図４はテープカートリッジ装着部５０Ａの
構成を平面的に示す説明図、図５は、パルスモータ８０
の動力によりプラテン１２等を駆動する駆動機構５０Ｐ
の要部構成を示す斜視図である。

【００１０】カートリッジ装着部５０Ａは、テープライ
タ１本体の左後側に配置され、図４に示すように、リボ
ン巻取りコア２４およびプラテン１２の各中空部分に係
合する軸およびサーマルヘッド６０が立設されている。
また、テープカートリッジ装着部Ａの下部にはパルスモ
ータ８０の回転をプラテン１２等に伝達する駆動機構５
０Ｐが設けられているが、テープカートリッジ装着部５
０Ａのケースに仕切られているので、本体カバー５０Ｋ
を開いただけでは駆動機構５０を直接視認することはで
きない。図４は、このケースを外した状態を示すもので
ある。サーマルヘッド６０は、図５に示すように、ベー
スフレーム６１から立設されたヘッド回転軸６４に回転
自在にマウントされており、複数の発熱体を配列したヘ
ッドチップ６５を接着剤６５ａを介して装着する放熱板
６５ｂを支持するヘッド回転フレーム６７と、サーマル
ヘッド６０を初期位置に向けて付勢するコイルバネ６６
と、ヘッドチップ６５への電気的な配線であるフレキシ
ブルケーブル６８とを備える。 なお、ヘッド回転フレ
ーム６７と放熱板６５ｂとの連結は、連結部６７ａの開
口にピン６７ｂを差し込むことでなされており、ヘッド
チップ６５を装着した放熱板６５ｂは、このピン６７ｂ
を中心に回転自在とされている。この結果サーマルヘッ
ド６０をプラテン１２側に押し出したとき、ヘッドチッ
プ６５は、プラテン１２との間に挟持されるリボンＲと
テープＴに上下部ともに均等圧力で当接することにな
る。図６はサーマルヘッド６０部とプラテン１２との当
接関係の説明図である。図６（ａ）はサーマルヘッド６
０が初期位置に待機している状態であり、連結板６７ａ
とヘッド回転フレーム６７との間にすきま６７ｃがあり
両者の位置関係は一定にはなっていない。図６（ｂ）は
サーマルヘッド６０がプラテン１２へ付勢されて回転し
ている状態を示す。サーマルヘッド６０はプラテン１２
の回転で左方向（下流）に走行するリボンＲとヘッドチ
ップ６５表面との摩擦力によって左方向に移動しようと
し、連結板６７ａの右部とヘッド回転フレーム６７とが
突き当たることによって、図６（ａ）にあったすきま６
７ｃはゼロになり、両者の位置関係は一定する。図６
（ｃ）はヘッド回転フレーム６７と連結板６７ｂの右部
との間にピン６５ｂに保持されてスペーサ６７ｄが設置
されている。このスペーサ６７ｄの厚さを変えることに
によりヘッド回転フレーム６７と連結板６７ａとの位置
関係を調整することができる。

【００１１】次に、パルスモータ８０の回転をプラテン
１２のプラテン駆動軸７２等に伝達する伝達機構につい
て説明する。図５に示したように、パルスモータ８０の
回転軸８０Ａには、第１のギヤ８１が取り付けられてお
り、もう一端には回転位置検出手段としてのロータリー
エンコーダ８０Ｄが取り付けられていて、パルスモータ
８０の極数の整数倍のスリットがあけられておりフォト
インタラプタなどのセンサで位置信号を発生する。更
に、クラッチアーム８０Ｂが回転軸８０Ａに所定の摩擦
を持って勘合されている。このクラッチアーム８０Ｂ
は、第２のギヤ８２、第３のギヤ８３と供に、ワンウェ
イクラッチを構成している。即ち、パルスモータ８０が
図示矢印Ｃ方向に回転すると、回転軸８０Ａとクラッチ
アーム８０Ｂとの摩擦により、クラッチアーム８０Ｂ
は、第２のギヤ８２と供に矢印Ｃ方向に回転し、第３の
ギヤ８３に係合する。この結果、パルスモータ８０の回
転は第３のギヤ８３まで伝達される。第３のギヤ８３の
回転は、更にギヤダウンを繰り返しつつ、第４のギヤ８
４を介して、第５のギヤ８５および第６のギヤ８６に伝
達される。第５のギヤ８５は、その回転軸が巻取コア駆
動軸７４に結合されており、パルスモータ８０の回転に
よりインクリボンＲを巻とってゆく。なお、実際にリボ
ンコア２４を駆動するリム７４Ａは、巻取コア駆動軸７
４対して所定の摩擦を持って取り付けられており、通常
の状態では、パルスモータ８０による巻取コア駆動軸７
４の回転に従って回転するが、リボン巻取コア２４がリ
ボンＲの終端に至った等の理由で回転不能となった場合
には、巻取コア駆動軸７４の回転に対してスリップす
る。第６のギヤ８６の回転は、更に、第７のギヤ８７に
伝達され、プラテン駆動軸７２を回転する。プラテン駆
動軸７２の下部には、プラテン１２の内周面の凹凸と勘
合してこれを駆動するリム７２Ａが設けられている。

【００１２】従って、パルスモータ８０が回転し、ワン
ウェイクラッチによりその回転が第３のギヤ８３に伝達
されると、最終的には、プラテン駆動軸７２と巻取コア
駆動軸７４とが回転し、プラテン１２の外周に設けられ
たプラテンゴム１４とサーマルヘッド６０のヘッドチッ
プ６５との間に挟持されたテープＴを、印字に合わせて
搬送すると共に、このテープＴの搬送に同期してリボン
Ｒを巻取ってゆく。プラテン駆動軸７２および巻取コア
駆動軸７４の軸外周には、プラテン１２やリボン巻取コ
ア２４の中空内周面に形成されている係合条１２Ａ、２
４Ｂと係合する突条７２Ｂ、７４Ｂが等間隔に３つ形成
されている。このプラテン駆動軸７２および巻取コア駆
動軸７４をパルスモータ８０により所定パルスレートで
回転駆動すれば、テープＴおよびリボンＲをテープコア
２０およびリボンコア２２から所定量ずつ引き出して互
いに重合状態とし、プラテンゴム１４とサーマルヘッド
６０との間を通過させる。この時、サーマルヘッド６０
に通電してドット単位での発熱量を制御すれば、リボン
ＲのインクをテープＴへ印字することができる。印字
後、テープカートリッジ１０からは印字の完了したテー
プＴのみが排出され、印字に使用されたリボンＲはリボ
ン巻取コア２４に巻取回収される。

【００１３】次にテープライタ１に組み込まれた入力部
５０Ｃ、表示部５０Ｄ、プリンタ部５０Ｂを制御回路部
５０Ｆを中心に説明する。

【００１４】本体カバー５０Ｋの直下には、プリント基
板に組み立てられた制御回路部５０Ｆがプリンタ部５０
Ｂ等と共に組み込まれている。全体の電気回路の概略図
を図７に示す。即ち、このテープライタ１の制御回路部
５０Ｆには、ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力ポートを一体に組
み込んだ１チップマイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと
よぶ）１１０およびマスクＲＯＭ１１８の他、ＣＰＵ１
１０と入力部５０Ｃ、表示部５０Ｄ、プリンタ部５０Ｂ
等とのインターフェースを行う各種回路が組み込まれて
いる。ＣＰＵ１１０は、インターフェース回路を介して
あるいは直接に入力部５０Ｃや表示部５０Ｄ等に接続さ
れ、これらを制御する。印字タイミング制御手段とし
て、ＣＰＵ１１０、ロータリーエンコーダ信号入力ポー
ト１１２、プリンタコントローラ１２０、モータドライ
バ１２２がある。以下に、上述のような、構成からなる
テープライタの印字動作について詳細に説明する。

【００１５】図８は、印字タイミング制御のタイミング
図である。

【００１６】２０１は、ロータリーエンコーダ８０Ｄか
ら信号入力ポート１１２に入力された２チャンネルの信
号のタイミング、２０２はＣＰＵ１１０を介してプリン
タコントローラ１２０に出力される印字タイミング信号
である。本実施例の場合ヘッド発熱体を奇数、偶数番目
の２分割に分け２０２ｂに奇数ドットの印字タイミン
グ、２０２ｂ偶数ドットの印字タイミングを示してあ
る。２０３はパルスモータ８０の相切換え信号で、本実
施例では、４相２４極のＰＭ型モータをユニポーラ２ー
２相駆動しており、１パルスで１／３６０インチピッチ
でプラテンを回転させテープＴを走行させることができ
る。２０３ａはＡ相のタイミング、２０３ｂはＢ相のタ
イミング波形を示す。まず、印字開始まで、パルスモー
タ８０は、加速され所定のパルスレートで回転している
状態がＴ０以前の状態である、ロータリーエンコーダ信
号２０２とモータ相切換え信号２０３は、ロータリーエ
ンコーダ周期の２倍で相切換え周期になっており同期し
あって規則正しく回転していることがわかる。さらに、
印字開始の第一の印字タイミングＴ１は、その直前の相
切換えタイミングＴ０で回転はじめたロータが逆転しは
じめるタイミングである。ここで奇数ドットにＷ１ｍｓ
ｅｃ通電し、次にロータが正転しはじめるタイミングＴ
２で偶数ドットにＷ２ｍｓｅｃ通電する、それと同時に
相切換え信号２０３ａを入れてロータを回転させロータ
リーエンコーダ信号２０１が次の印字位置に来るタイミ
ングＴ３で相切換えをおこない、１印字周期の動作が終
了する。

【００１７】この一連の制御動作の印字アライメントと
して見るためにをロータの回転位置に相当するテープの
走行位置と時間とのグラフと重ね合わせたのが図８
（ｂ）、図９（ｂ）のグラフである。図８（ｂ）、図９
（ｂ）で横軸は時間（ｍｓｅｃ）縦軸はテープ走行位置
（μｍ）である。図８（ｂ）で、印字タイミングＴ１に
対応する印字位置はＰ１、印字タイミングＴ２に対応す
る印字位置はＰ２であり、図８（ａ）のタイミング図の
動作を図８（ｂ）のテープの走行位置で説明すると、Ｔ
０の数ｍｓｅｃ後、テープは走行が停止し、Ｔ１付近で
逆転を開始する、そしてＴ２でさらに正転をはじめる。
ここで、Ｔ１で奇数ドットがＰ１位置に転写され、Ｔ２
で偶数ドットがＰ２位置に転写される、比較のために従
来多く用いられている例として、図９（ａ）、（ｂ）に
おける印字タイミングを説明する、図９（ａ）ではＴ０
と同時にヘッド通電信号２０２（ａ）を入れる、そして
数ｍｓｅｃインターバル時間Ｔｉ（＝Ｔ２ーＴ１）をお
いてヘッド通電信号２０２（ｂ）を入れる。本来なら
ば、インターバル時間Ｔｉを最小にして（数十〜数百μ
ｓｅｃ）ヘッド通電信号２０２（ａ）（ｂ）をいれたほ
うがピッチずれが小さくなるが、分割駆動の効果が少な
くなり電池寿命が短くなるため本実施例ではインターバ
ル時間Ｔｉを２．２ｍｓｅｃ付近になっている。このよ
うな印字タイミングで印字すると、図９（ｂ）のように
テープ走行は、停止、逆転等はなくほぼ均等の速度とな
る。ここでＴ１で奇数ドットがＰ３、Ｔ２で偶数ドット
がＰ４がそれぞれテープに転写される。図８と図９の印
字タイミングの違いによる印字アライメントの差を比較
してみると、Ｐ１ーＰ２は、２０〜３０μｍ、Ｐ３ーＰ
４は５０〜７０μｍとなる。以上のように、印字タイミ
ング制御手段において、ロータが逆転する瞬間もしくは
ロータが停止する瞬間を印字タイミングとする制御手段
を用いることによりドットアライメントずれが少ない美
しい印字が可能になる。また、本実施例ではロータの回
転位置検出手段としてロータリーエンコーダ８０Ｄがつ
いているため、電池寿命が近ずいて、モータが脱調気味
になるとロータリーエンコーダ信号２０１が来なくなる
ためＣＰＵ１１０で電池寿命が検出できるという利便さ
もある。

【００１８】さらに、本発明の第２の実施例について述
べる。

【００１９】図１０は、第１の実施例の図５からロータ
リーエンコーダ８０Ｄを省いた構成である。この場合の
印字タイミングを図１１に示す。

【００２０】ここで、Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、前も
ってロータリーエンコーダ８０Ｄをとりつけて計測した
平均値を固定データとしてＣＰＵ１１０が呼び出すこと
によって決められる。本実施例ではＴ１ーＴ０＝５ｍｓ
ｅｃ、Ｔ２ーＴ１＝Ｗ１＋２．２ｍｓｅｃ、Ｔ３ーＴ２
＝５ｍｓｅｃとなっている。この場合、パルスモータ８
０の印加電圧の変動、リボンＲ、テープＴの走行負荷ト
ルク変動等で多少の印字アライメントずれは生じるが、
Ｐ１ーＰ２＝２０〜５０μｍに収まる。第１の実施例に
比べ、ロータリーエンコーダ８０Ｄがなくなること、制
御ソフトが単純になるなどコストダウン効果が大きいこ
とが第２の実施例の特徴である。

【００２１】

【発明の効果】本発明の携帯用プリンタは、パルスモー
タ相切換えタイミングとヘッドの印字タイミングを最適
化することにより、電池寿命に悪影響を与えずに、ドッ
トアライメントずれの小さい美しい印字を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例のテープライタの外観を
示す平面図である。

【図２】 本発明の第１実施例のテープライタのその右
断面面図である。

【図３】 本発明の第１実施例のテープライタの、テー
プカートリッジの平面図である。

【図４】 本発明の第１実施例のテープカートリッジ装
着部５０Ａの構成を平面的に示す説明図である。

【図５】 本発明の第１実施例の、プリンタ機構の要部
構成を示す斜視図である。

【図６】 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第１実
施例の、サーマルヘッド部とプラテンとの当接関係の説
明図である。

【図７】 本発明の第１実施例の、制御回路全体の概略
図である。

【図８】 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施例の、
印字タイミング制御のタイミングチャートとテープ走行
位置グラフである。

【図９】 （ａ）、（ｂ）は、従来例の印字タイミング
制御のタイミングチャートとテープ走行位置グラフであ
る。

【図１０】 本発明の第２実施例の、プリンタ機構の要
部構成を示す斜視図である。

【図１１】 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施例の
印字タイミング制御のタイミングチャートとテープ走行
位置グラフである。

【符号の説明】

１：テープライタ １０：テープカートリッジ １０Ａ：テープ排出口 １２：プラテン １４：係合条 ２０：テープコア ２０Ａ：フランジ部 ２２：リボンコア ２２Ａ：係合部 ２４：リボン巻取コア ２６：テープガイドピン ２８：外周 ３０：リボンガイドローラ ３２：進入孔 ３４：ガイド孔 ５０Ａ：テープカートリッジ装着部 ５０Ｂ：プリンタ部 ５０Ｃ：入力部 ５０Ｄ：表示部 ５０Ｅ：拡張部 ５０Ｆ：制御回路部 ５０Ｉ：電池収納部 ５０Ｋ：本体カバー ５０Ｌ：窓 ５０Ｍ：窓 ５０Ｐ：駆動機構 ５０Ｓ：操作アーム ５２：スライドボタン ５２Ａ：バネアーム ５５：開閉検出スイッチ ６０：サーマルヘッド ６０Ａ：温度検出回路 ６０Ｂ：電圧検出回路 ６１：ベースフレーム ６２：リンク板 ６３ａ：端部 ６３ｂ：端部 ６４：ヘッド回転軸 ６５：ヘッドチップ ６５ａ：接着層 ６５ｂ：放熱板 ６６：コイルバネ ６７：ヘッド回転フレーム ６７ａ：連結板 ６７ｂ：ピン ６８：フレキシブルケーブル ６９：コイルバネ ７０Ａ、７０Ｂ：当接突起 ７２：プラテン駆動軸 ７２Ａ：リム ７２Ｂ、７４Ｂ：突条 ７４：巻取コア駆動軸 ８０：パルスモータ ８０Ａ：回転軸 ８０Ｂ：クラッチアーム ８０Ｃ：開口 ８０Ｄ：ロータリーエンコーダ ８１：第１のギヤ ８２：第２のギヤ ８３：第３のギヤ ８４：第４のギヤ ８５：第５のギヤ ８６：第６のギヤ ８７：第７のギヤ ９０：テープカッター ９２：カッター支持軸 ９３Ａ：肩部 ９４：ばね ９５：ばね ９６Ａ：ピン ９７：固定壁 １０２：カートリッジ検出スイッチ １１０：ＣＰＵ １１２：エンコーダ信号入力部 １１３：ＡＣアダプター １１４：電源部 １１５：ジャック １１６Ａ：ＬＣＤコントローラ １１８：マスクＲＯＭ １２０：プリンタコントローラ １２２：モータドライバ ２０１：ロータリーエンコーダ信号 ２０２：ヘッド通電信号 ２０２ａ：ヘッド通電信号奇数ドット ２０２ｂ：ヘッド通電信号偶数ドット ２０３：モータ相切換え信号 Ｒ：リボン Ｔ：テープ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 19/18 Ｅ 9212−2Ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーマルヘッドの全ドットラインを紙送
   りパルスモータの相切り換えタイミングに同期して分割
   駆動で形成する携帯用プリンタにおいて、前記パルスモ
   ータのロータの回転位置検出手段と、前記回転位置検出
   手段からの信号をもとにサーマルヘッドに印字タイミン
   グを出力する印字タイミング制御手段とを備えることを
   特徴とする携帯用プリンタ。
2. 【請求項２】 前記印字タイミング制御手段は、前記パ
   ルスモータのロータが逆転する瞬間を印字タイミングと
   する制御手段、前記パルスモータのロータが停止する瞬
   間を印字タイミングとする制御手段のいずれかを備える
   ことを特徴とする請求項１記載の携帯用プリンタ。
3. 【請求項３】 前記パルスモータの相切りタイミングが
   前記回転位置検出手段を兼ねることを特徴とする請求項
   １または２記載の携帯用プリンタ。