JPH0776150A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】１つのモータでサーマルヘッドのアップダウン
動作と、用紙の正及び逆方向への搬送と、インクリボン
の搬送とを行なうことによって部品数を減らし、小型で
安価なサーマルプリンタを提供する。 【構成】第１の駆動伝達手段２ａ，２ｂ，３によって接
離手段４へ駆動を伝達してサーマルヘッド６をプラテン
１０に対し接離させる動作と、第２の駆動伝達手段２
ａ，２ｃによって用紙搬送手段７，８，９，１０に駆動
を伝達して正方向に用紙２２を搬送させる動作と、第３
の駆動伝達手段１９，２０によって駆動を伝達して逆方
向に用紙を２２を搬送させる動作と、第４の駆動伝達手
段１１，１２，１３によってモータからリボン搬送手段
２６に駆動を伝達してサーマルヘッド６と用紙２２間に
インクリボン２３を搬送させる動作とを単一のモータに
よって行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ライン方式のサーマル
プリンタに関し、特に、サーマルヘッドのアップダウン
と、用紙の第１および第２方向への搬送と、インクリボ
ンの搬送とを１つのモータで駆動するサーマルプリンタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリンタでは、印刷をすると
き、サーマルヘッドとプラテンでインクリボンと用紙を
はさみ付ける必要がある。はさみ付ける方法としては、
サーマルヘッドを手動または、モータ等のアクチュエー
タを使って自動で動かしている。特に、カラー印刷を１
つのサーマルヘッドで行う場合は用紙を前後に移動させ
て３色または４色を順に重ね合わせて印刷している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カラー印刷
を１つのサーマルヘッドで行なう場合、次の色を重ね合
わす前に、サーマルヘッドをプラテンローラから離し
て、インクリボンの位置を合わせ、用紙を印字開始位置
まで戻す必要がある。

【０００４】したがって、従来のサーマルプリントによ
って印字動作を行なうためには、サーマルヘッドを動か
すためのモータ等のアクチュエータ、同様にインクリボ
ンを巻取るためのモータ、紙送りをするモータ、紙を戻
すモータが別個に必要であり、このことが製品の大型化
やコストアップの要因となっていた。

【０００５】本発明のサーマルプリンタはこのような課
題に着目してなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、１つのモータでサーマルヘッドのアップダウン動
作と、用紙の第１および第２方向への搬送と、インクリ
ボンの搬送とを行なうことによって部品数を減らし、小
型で安価なサーマルプリンタを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、主走査方向に複数の発熱素子をアレー
状に配列したサーマルヘッドと、該サーマルヘッドに対
し対向配置したプラテンと、前記サーマルヘッドを前記
プラテンに対し接離させる接離手段と、前記サーマルヘ
ッドと前記プラテン間に用紙を第１の方向に搬送させる
第１の用紙搬送手段と、前記サーマルヘッドと前記プラ
テン間に用紙を第２の方向に搬送させる第２の用紙搬送
手段と、前記サーマルヘッドと前記用紙間にインクリボ
ンを搬送させるリボン搬送手段とを有するサーマルプリ
ンタにおいて、モータと、該モータより前記接離手段に
駆動を伝達する第１の駆動伝達手段と、前記モータより
前記第１の用紙搬送手段に駆動を伝達する第２の駆動伝
達手段と、前記モータより前記第２の用紙搬送手段に駆
動を伝達する第３の駆動伝達手段と、前記モータより前
記リボン搬送手段に駆動を伝達する第４の駆動伝達手段
とを有し、単一の前記モータによりサーマルヘッドとプ
ラテンの接離動作と、用紙の第１及び第２の方向への搬
送と、インクリボンの搬送とを行う。

【０００７】

【作用】すなわち、本発明のサーマルプリンタにおいて
は、第１の駆動伝達手段によってモータから接離手段に
駆動を伝達してサーマルヘッドをプラテンに対し接離さ
せる動作と、第２の駆動伝達手段によってモータから第
１の用紙搬送手段に駆動を伝達してサーマルヘッドとプ
ラテン間に用紙を第１の方向に搬送させる動作と、第３
の駆動伝達手段によってモータから第２の用紙搬送手段
に駆動を伝達してサーマルヘッドとプラテン間に用紙を
第２の方向に搬送させる動作と、第４の駆動伝達手段に
よってモータからリボン搬送手段に駆動を伝達してサー
マルヘッドと用紙間にインクリボンを搬送させる動作と
を単一のモータによって行なう。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係るサーマル
プリンタの一実施例を説明する。図１は本実施例に係る
サーマルプリンタの全体構成を示す図である。同図にお
いて、印字部はプラテン１０とサーマルヘッド６とによ
って構成され、このプラテン１０とサーマルヘッド６と
の間に用紙２２及びインクリボン２３が搬送される。サ
ーマルヘッド６には主走査方向に多数の発熱素子が設け
られ、印字データに従って選択的に発熱し、インクリボ
ン２３のインクを用紙２２に転写する。

【０００９】用紙２２はリール２４に巻装されており、
プラテン１０の回転により取り出され、印字後はカッタ
ー２１により切断される。一方、インクリボン２３は供
給リール２５に巻装され、用紙２２と同様にプラテン１
０によって繰り出され、印字が終了すると巻取リール２
６に巻き取られる。インクリボン２３は供給リール２
５、巻取リール２６、さらに各ガイドコロ２７とともに
カセット化されて装置本体に着脱可能とされている。

【００１０】図２は、サーマルヘッド６のアップダウン
動作、すなわち、サーマルヘッド６とプラテン１０の接
離動作と、用紙の搬送とを切り替えて行なうためのチェ
ンジギア群２の構成を示す図である。チェンジギア群２
の構成は、不図示のモータが連結されたモータギア１か
らの動力を伝える中継ギア２ａと、中継ギア２ａに接続
されたダウンギア２ｂ、アップギア２ｃと、これら３つ
のギアを接続させてギア２ａと同じ軸上に自由に回転で
きるように取り付けられているブラケット２ｄと、クラ
ッチを形成するスプリング２ｅとからなる。

【００１１】上記した構成において、モータギア１が正
転すなわち図２のＦの方向（時計方向）に回転すると、
中継ギア２ａはＦとは反対の反時計方向に回転する。そ
れに併せて、ダウンギア２ｂ、アップギア２ｃも回転し
ようとするが、スプリング２ｅによってブラケット２ｄ
とダウンギア２ｂの間に発生している摩擦力によってあ
るトルクを越えないと回転できないようになっている。
ところがブラケット２ｄは中継ギア２ａと同じ回転軸で
自由に回転できるようになっているので、スプリング２
ｅの作用・反作用により、中継ギア２ａの回転にあわせ
てチェンジギア群２全体が左回転すなわちＦ´の方向に
回転する。

【００１２】一方、モータギア１が逆転すなわちＲの方
向（反時計方向）に回転するときも同様に作用して、ス
プリング２ｅの作用・反作用により、中継ギア２ａの回
転にあわせてチェンジギア群２全体がＲ´の方向に回転
する。

【００１３】次に、図３〜図７を使ってサーマルヘッド
６がアップした状態（初期状態）からヘッドダウン、印
字、ヘッドアップするまでの一連の動きを説明する。図
４はサーマルヘッド６が完全にプラテン１０から離れた
状態を示す図である。この位置をヘッドアップ完了位置
および初期状態とする。この状態からモータギア１が正
転すなわち図５のＦ方向に回転すると、図２で説明した
ようにスプリング２ｅの作用・反作用によりチェンジギ
ア群２全体が反時計方向に回転、すなわち図２のＦ′方
向に回転し、図５に示すようにカムギア３にダウンギア
２ｂが噛み合う。チェンジギア群２のブラケット２ｄは
この時点で反時計方向の回転ができなくなり、スプリン
グ２ｅのバネ力に抗してダウンギア２ｂが時計方向に回
転を始める。

【００１４】ダウンギア２ｂとカムギア３はこの時点で
押圧力を受けて噛み合っており、カムギア３は反時計方
向に回転する。カムギア３のカム溝は、図７のカム線図
に表したように、反時計方向回りで内から外へ向かって
ヘッドアーム４のカム軸４ａを移動させるようになって
いる。したがって、カムギア３の回転によりヘッドアー
ム４が動き始めアーム軸４´を中心に反時計方向に回転
してサーマルヘッド６がプラテン１０に近ずく。

【００１５】そのままモータを回し続けると、やがてサ
ーマルヘッド６は図６に示すようにプラテン１０にあた
り、更にヘッドアーム４とヘッド固定台５の間に取り付
けたスプリングにより所定のヘッド押し付け荷重がかか
る。カムギア３には図のように歯を一部欠いている部
分、すなわち、溝３ａが存在し、チェンジギア群２のダ
ウンギア２ｂがその溝３ａに落ちるまでカムギア３は回
転する。

【００１６】図６はチェンジギア群２のダウンギア２ｂ
が溝３ａに落ち込み、アップギア２ｃがギア７に噛んだ
状態、すなわち、ヘッドダウンが完了して印刷中である
ことを示している。この時点でカムギア３の回転が停止
し、ギヤチェンジによりアップギア２ｃがブラケット２
ｄの回転でギア７と噛み合うようになり、動力はギア
７、ギア８、プラテンギア９と伝わり、プラテンギア９
に固定されているプラテン１０を反時計方向に回転させ
る。プラテン１０とサーマルヘッド６の間には、インク
リボン２３と用紙２２が挟まれており、プラテン１０が
回転することでインクリボン２３と用紙２２を送り印字
することが出来る。

【００１７】この時、印字（転写）し終わったインクリ
ボン２３は、用紙２２から引きはがし巻取る必要があ
る。そのため、プラテンギア９にはギア１１が噛み合う
ようになっていて、ギア１２、クラッチギア１３の順に
動力が伝わるようになっている。クラッチギア１３は、
すべりクラッチを通してリボン巻取りコア２６を回すよ
うになっている。この時のギア比は、紙送り速度よりも
速い速度で巻取れるように設定しており、速度差はすべ
りクラッチで吸収しインクリボン２３には常にテンショ
ンが加わるようになる。したがって、用紙２２とともに
プラテン１０で送り出されたインクリボン２３は、直ち
に巻取られるようになる。

【００１８】図７はヘッドアップ中、すなわち、印字が
終わり、モータを逆転すなわち図７のＲの方向に回転さ
せてサーマルヘッド６をプラテン１０から離した状態を
示す図である。すなわち、モータの逆転を開始すると、
図２で説明したようにスプリング２ｅの作用・反作用に
よりチェンジギア群２全体が今度は時計方向に回転すな
わち図２のＲ′方向に回転し、図６の状態からアップギ
ア２ｃはギア７から離れ、カムギア３に噛むようにな
る。モータが更に逆転すると、カムギア３はチェンジギ
ア群２と同調して時計方向に回転する。そして、カムギ
ア３が図４に示す位置まで回転するとヘッドアーム４も
完全にヘッドアップした状態になり、アップギア２ｃが
カムギア３の溝３ａに落ち込み、カムギア３に動力が伝
わらなくなり、完全に停止する。

【００１９】このとき、チェンジギア群２のアップギア
２ｃは図９に示す紙戻しギア２０と噛み合って用紙２２
の巻戻し動作が開始されるが、以下に図９を参照してこ
の動作を詳細に説明する。

【００２０】図９（ａ）はサーマルヘッド６がヘッドア
ップを始めたときの図で図７の動作に対応するものであ
る。同図において、図中の矢印の方向（Ｒ方向）にモー
タギア１、中継ギア２ａ、アップギア２ｃ、カムギア３
と動力が伝わり回転する。この時、カムギア３と巻戻し
ギア２０とは同軸上にあるが別個に回転するように構成
されているので、カムギア３が回転しても巻戻しギア２
０は回転しない。

【００２１】このまま、モータを回し続けるとカムギア
３が１回転弱したところで、図９（ｂ）の様にカムギア
３に設けられた溝３ｂがアップギア２ｃの位置に達し、
アップギア２ｃは溝３ｂに落ち込んで紙戻しギア２０に
噛み合うようになる。この時点で、カムギア３の回転は
止まり、紙戻しギア２０に動力が伝わる。紙戻しギア２
０にはその上部に小ギア２０′が一体的に設けられてい
て２段ギア構成となっているので、噛み戻しギア２０の
動力は小ギア２０′の動力となる。小ギア２０′はコア
ギア１９と噛み合っているのでその動力が伝達されコア
ギア１９も回転する。この動作により用紙２２は図９
（ｂ）に示すようにコアギア１９に固定されている紙コ
ア１８に巻き付くよう戻されることになる。図８もこの
状態を示している。

【００２２】以上、説明したような機構を制御する事で
印刷の重ね合わせが出来る。例えば、イエロー、マゼン
タ、シアンの３色が順番に塗布されているインクリボン
２２を使う場合の重ね合わせによるカラー印刷をする手
順は以下のようになる。

【００２３】まず、初期状態でインクリボン２２の位置
がずれている場合、サーマルヘッド６のヘッドダウン、
インクリボン２２の位置合わせ、サーマルヘッド６のヘ
ッドアップ、紙戻しによる紙位置合わせの順で行い、次
いで１色目イエローの印刷動作に移る。

【００２４】次に、サーマルヘッド６をヘッドダウンし
てイエローを印刷し、サーマルヘッド６をヘッドアップ
して紙戻しによる位置合わせを行なう。以下、２色目マ
ゼンタ、３色目シアンと同様に印刷を繰り返す。なお、
３色目の印刷が終わった後は、紙戻しは行わない。

【００２５】上記したように、本実施例は、主走査方向
に複数の発熱素子をアレー状に配列したサーマルヘッド
６と、サーマルヘッド６に対し対向配置したプラテン１
０と、サーマルヘッド６をプラテン１０に対し接離させ
る接離手段としてのヘッドアーム４と、サーマルヘッド
６とプラテン１０間に用紙２２を第１の方向すなわち正
方向に搬送させる第１の用紙搬送手段としてのギヤ７，
８，プラテンギヤ９、プラテン１０と、サーマルヘッド
６とプラテン１０間に用紙２２を第２の方向すなわち逆
方向に搬送させる第２の用紙搬送手段としての紙コア１
８と、サーマルヘッド６と用紙２２間にインクリボン２
３を搬送させるリボン搬送手段２５，２６とを有するサ
ーマルプリンタにおいて、モータよりヘッドアーム４に
駆動を伝達する第１の駆動伝達手段としての中継ギヤ２
ａ、ダウンギヤ２ｂ、カムギヤ３と、前記モータよりギ
ヤ７，８、プラテンギア９、プラテン１０に駆動を伝達
する第２の駆動伝達手段としての中継ギヤ２ａ、アップ
ギヤ２ｃと、前記モータより紙コア１８に駆動を伝達す
る第３の駆動伝達手段としてのコアギア１９，巻戻しギ
ア２０と、前記モータよりリボン搬送手段２６に駆動を
伝達する第４の駆動伝達手段としてのギア１１，１２及
びクラッチギア１３を有し、単一の前記モータによりサ
ーマルヘッド６とプラテン１０の接離動作と、正及び逆
方向への用紙の搬送と、インクリボンの搬送を行なう。
なお、上記した実施例では３色印刷の場合について説明
したが、これに限定されず、２色あるいは４色以上の多
色印刷にも適用可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のサーマル
プリンタは、単一のモータで第１及び第２の方向への用
紙の搬送と、サーマルヘッドのアップダウン動作と、イ
ンクリボンの搬送とをこなすことが出来るので、部品数
が減り、装置の小型軽量化と製造コストの低減が行なえ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るサーマルプリンタの全体構成を
示す図である。

【図２】チェンジギア群の構成を示す図である。

【図３】ヘッドアームのカム軸の移動のようすを示すカ
ム線図である。

【図４】サーマルヘッドの一連の動作において、ヘッド
アップ完了の状態を示す図である。

【図５】サーマルヘッドの一連の動作において、ヘッド
ダウン中の状態を示す図である。

【図６】サーマルヘッドの一連の動作において、ヘッド
ダウン完了の状態を示す図である。

【図７】サーマルヘッドの一連の動作において、ヘッド
アップ中の状態を示す図である。

【図８】サーマルヘッドの一連の動作において、ヘッド
アップ完了の状態を示す図である。

【図９】逆方向への用紙の搬送を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

２…チェンジギア群、４…ヘッドアーム、６…サーマル
ヘッド、７，８，１１，１２…ギア、９…プラテンギ
ア、１０…プラテン、１３…クラッチギア、１９…コア
ギア、２０…巻戻しギア、２２…用紙、２３…インクリ
ボン、２５…リボン供給コア、２６…リボン巻取りコ
ア。

【手続補正書】

【提出日】平成６年２月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】一方、モータギア１が逆転すなわちＲの方
向（反時計方向）に回転するときも同様に作用して、ス
プリング２ｅの作用・反作用により、中継ギア２ａの回
転にあわせてチェンジギア群２全体がＲ′の方向に回転
する。なお、小トルクのモータを使用する場合はチェン
ジギア群を図８に２′として示すように、中継ギアをモ
ータギア１′に噛み合う小径中継ギア２ａ′と大径中継
ギア２ａ″で２段に構成すれば、減速比を大きくとるこ
とができ充分な駆動トルクを得る事ができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１０】チェンジギア群の他の構成を示す図である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 ２、２′…チェンジギア群、４…ヘッドアーム、６…サ
ーマルヘッド、７、８、１１、１２…ギア、１０…プラ
テン、１３…クラッチギア、１９…コアギア、２０…巻
戻しギア、２２…用紙、２３…インクリボン、２５…リ
ボン供給コア、２６…リボン巻取りコア。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１０】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向に複数の発熱素子をアレー状
   に配列したサーマルヘッドと、該サーマルヘッドに対し
   対向配置したプラテンと、前記サーマルヘッドを前記プ
   ラテンに対し接離させる接離手段と、前記サーマルヘッ
   ドと前記プラテン間に用紙を第１の方向に搬送させる第
   １の用紙搬送手段と、前記サーマルヘッドと前記プラテ
   ン間に用紙を第２の方向に搬送させる第２の用紙搬送手
   段と、前記サーマルヘッドと前記用紙間にインクリボン
   を搬送させるリボン搬送手段とを有するサーマルプリン
   タにおいて、 モータと、該モータより前記接離手段に駆動を伝達する
   第１の駆動伝達手段と、前記モータより前記第１の用紙
   搬送手段に駆動を伝達する第２の駆動伝達手段と、前記
   モータより前記第２の用紙搬送手段に駆動を伝達する第
   ３の駆動伝達手段と、前記モータより前記リボン搬送手
   段に駆動を伝達する第４の駆動伝達手段とを有し、単一
   の前記モータによりサーマルヘッドとプラテンの接離動
   作と、用紙の第１及び第２の方向への搬送と、インクリ
   ボンの搬送とを行うことを特徴とするサーマルプリン
   タ。
2. 【請求項２】 前記インクリボンは少なくとも２つの色
   を有することを特徴とする請求項１記載のサーマルプリ
   ンタ。