JPS6251757B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はノンインパクト印字用記録ウエブ送り
装置に関する。

同期信号によらない方式の容積変化型小滴噴射
形式のインクジエツトヘツドについてはカイザー
氏等による特公昭53−12138号、特開昭51−55237
号および特開昭51−35231号に記載されている。
ピエゾ電気素子はインク噴射室に関連せしめら
れ、その噴射室のノズルからインクの小滴を充分
な速度で噴射させて記録媒体まで走行せしめる。
この小滴の１つが印字すべき文字の一部を形成す
る。７個または９個といつた複数個のこの形式の
印字ヘツドは単一構造体として構成するのが好ま
しく、この印字ヘツドは記録媒体を横切つて機械
的に掃引され記録は記録媒体上に一行ごとに行な
われる。印字する行の各列において、適当数の独
立して制御可能なインク噴射室をそのそれぞれの
ピエゾ電気素子をパルス駆動させることによつて
インク滴を噴射室から噴射させる。

このような印字方式では一行の印字が完了した
後に記録媒体を前進させる手段が必要である。こ
のノンインパクト印字分野でこれまでに考えられ
たものは大きなパワーを必要とするために必要以
上に複雑となり同期信号によらないインクジエツ
ト印字法には全く適していない。本発明は、ノン
インパクト印字特に同期信号によらないインクジ
エツト印字に関し、いくつかの独特な特徴を備え
たインクジエツト印字用の改良記録媒体送り機構
を提供するものである。

本発明の目的は、ノンインパクトプリンタにお
ける複雑でない記録媒体用前進機構を提供するこ
とにある。

本発明のもう１つの目的は、ノンインパクトプ
リンタにおける必要なパワーの小さい記録媒体用
前進機構を提供することにある。

本発明の別の目的は、記録媒体を自動的に整列
走行させる（蛇行や斜め走行のない）記録媒体用
送り機構を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、記録媒体を自動的
に通過させる（すなわちオートローデイング）記
録媒体用送り機構を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、記録媒体ウエブ保
持装置のウエブの使う尽しを表示する手段を提供
することにある。

本発明はこれらの目的を達成するために、記録
ウエブロールと、軸上に幾つかの円板が装着され
中央円板の周面がゴムで被覆されたプラテンと、
前記ロールとプラテンとの間に配設され記録ウエ
ブと係合し且つその記録ウエブをプラテンに弾力
的に押圧するテンシヨンローラとを設ける。ロー
ルからのウエブはテンシヨンローラを越え該ロー
ラとプラテンとの間を通る。ウエブはプラテンの
下側および周囲を巡つてループをなし、プラテン
と案内面との間でプラテンの形状にぴつたりとな
ろう。ウエブはプラテンの周囲を巡り挾持ローラ
の下側を通過し、挾持ローラによりプラテンの中
央円板に押圧される。プラテンの軸線と平行に移
動する印字ヘツドは案内面の端部と挾持ローラと
の間でウエブ上にインク小滴を噴射する。ウエブ
はプラテンの軸の一端に装着されたベルトとプー
リとにより前進される。

記録ウエブロールが回転する軸上の一端にロー
タリースイツチまたは光学式エンコーダが取り付
けられ、ウエブが前進してロールが回転すると一
連の電気パルスがロータリースイツチまたは上記
エンコーダにより発生される。行間を進行する間
のインパルスの数が零に落ちると、プリンタの印
字操作が停止され「紙補給」信号が出される。こ
うすることによりインクジエツト印字ヘツドがイ
ンク小滴を記録ウエブ上よりもインクジエツトプ
リンタ機構内へインク小滴を噴射する可能性が避
けられる。

記録ウエブの供給を監視するこれまでの方法
は、一般的に、ロール上の記録ウエブのロール端
部がスプールに取り付けられるかスプールから離
れているかの必要がある。たとえば、ウエブの端
部を離しておく必要があるこれまでの一表示器と
してウエブの通路に沿つて配設される光学的スイ
ツチがある。ウエブがスイツチをさえぎる。記録
ウエブがなくなるとウエブの端部がスイツチを通
過するのでスイツチが「空」信号を出す。同様に
従来使用されているもう１つの表示器として、ウ
エブの通路に沿うどこかにウエブを押圧するアー
ムを配置したものがある。このアームは一般にウ
エブの端部が取り付けられるか自由となつている
ロールを取り扱うようにセツトされなければなら
ない。ウエブがなくなるとアームが充分に偏位し
て「空」信号を出す。さらに別の表示器として、
取り付けられているかまたは自由となつているウ
エブ端部と作用しているロール自身を押圧するア
ームがある。しかしこの手段はロールの端部を定
めるのが非常に正確にいかない。これらの従来の
例とは反対に、本発明のものはウエブが取り付け
られていようが自由となつていようが効果的でロ
ールの端部を表示するのが極めて正確にいく。

以下添付図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第３図を参照すると、記録媒体ウエブ１０はウ
エブ保持装置２０から出てテンシヨン装置４０を
通り、このテンシヨン装置４０とプラテン３０と
の間に入る。ウエブ１０はプラテン３０のまわり
を下から上へと巡り、このプラテン３０の下側に
案内面６０の形で案内手段が設けられている。ウ
エブ１０は案内面６０の端を離れた後円筒部材の
まわりを巡り挾持装置５０の下側を通過する。挾
持装置５０はプラテン３０の中心部すなわち中央
円板３６に対してウエブ１０を押しつける。印ヘ
ツド９０は案内面６０と挾持装置５０との間でイ
ンクの小滴を噴射し所望のパターンでウエブ１０
にそのインク小滴を付着せしめる。

第１図および第２図はウエブ１０に対する印字
ヘツド９０の動きを示している。印字ヘツド９０
とウエブ１０との距離は第２図においてインク小
滴の噴射を示すために誇張して示してある。ウエ
ブ１０は、プラテン３０に同軸的に装着されたプ
ーリ７０とステツピングモータ（図示せず）に接
続された駆動ベルト７１とによりプラテン３０を
回転することにより前進させられる。

第３図および第４図を再び参照すると、記録媒
体ウエブ保持装置２０はウエブの幅に等しい長さ
のロール２４をなしており、ウエブがロールから
引き出されるように軸２２によりフレーム８０に
回転自在に装着されている。保持装置２０をこの
ようにすれば、ウエブが保持装置２０から離れる
際に保持装置の慣性によりその進行方向とは逆方
向の力を受ける。ウエブの進行方向はロール２４
の軸に直角であり、ロール２４とプラテン３０と
は平行に配置されている。このことは本発明が適
切に実施されるのに重要な点であり、さらに説明
することにする。

上記とは別に、ウエブ保持装置２０がロール以
外の形態をとることも考えられる。たとえば、ウ
エブは引き出されるときその両側縁にある孔と係
合する二組のスプロケツトを有するローラの如き
手段によつて折りたたみ形式に保持されてもよ
い。保持装置２０からのウエブの引出し方向はス
プロケツト付きローラの軸線に直角の方向が好ま
しい。保持装置２０は、プラテン３０と平行に配
置されている。

第３図および第４図において、ウエブ１０はロ
ール２４から出てウエブの引出し方向に対し直角
な軸線を有するプラテン３０の方向に向う。ウエ
ブ１０はプラテン３０に当接する前にテンシヨン
装置４０を通るが、この装置４０はテンシヨンア
ーム４２の上端に回転自在に装着されたテンシヨ
ンローラ４８の形態をなしている。テンシヨンア
ーム４２の他端はフレーム８０を通過してアーム
の枢軸点を形成している。テンシヨンスプリング
４６はテンシヨンアーム４２とテンシヨンローラ
４８とをプラテン３０に対して付勢している。ウ
エブ１０はテンシヨンローラ４８を通つた後下つ
てローラ４８とプラテン３０との間に入る。テン
シヨンローラ４８は、ウエブ１０がプラテン３０
と接触するときウエブ１０が充分且つ適切な形状
となるようにプラテン３０の長さだけ伸びてい
る。

プラテン３０はフレーム８０に回転自在に装着
されており、その軸３２には、複数個の直径の等
しい円板３４と、これらの円板３４より少なくと
も数倍大きな周辺摩擦係数をウエブ１０に対して
有する中央円板３６とが同軸的に装着されてい
る。中央円板３６が他の円板３４と正確に同じ半
径である必要はないことがわかつた。しかし中央
円板３６の直経は自動整列機構が最適に作動する
ように円板３４の直径よりわずか0.05ミリ（２ミ
ル）またはその程度に大きいのが好ましい。軸３
２の一端にはプーリ７０が装着されており、この
プーリ７０はステツピングモータまたは他の任意
の形式の駆動手段（図示せず）に接続されたベル
ト７１により駆動される。このようにしてプラテ
ン３０は回転駆動される。一行の印字が完了した
ときプラテン３０は次の行そして次の行へと少し
ずつ前進させられる。ウエブ１０はテンシヨンロ
ーラ４８とプラテン３０との間を通つた後円板３
４および中央円板３６の下から上へ向つて接触し
ながら巡る。円板３４および中央円板３６に近接
して案内面６０が配置されており、その大部分は
プラテン３０の下側にある。案内面６０は円板３
４および中央円板３６の外周形状に沿つている。
従つて、ウエブが本発明により通されるとき、ウ
エブ１０の先端は印字ヘツド９０を通過して上方
に向き挾持装置５０の下側を通過する。

挾持装置５０は挾持アーム５２の端部に回転自
在に装着されたピンチ（挾持）ローラ５４を有
し、このピンチローラ５４と挾持アーム５２は中
央円板３６に対向する切り棒５６の凹部に入る。
挾持アーム５２はフレーム８０に固定されたウエ
ブ切り取り棒５６に取り付けられている。その結
果ピンチローラ５４はウエブ１０を中央円板３６
に対し弾性的に圧縮せしめてウエブの円板との摩
擦係合を増大する。ピンチローラ５４を通過した
ウエブ１０は切り取り棒５６の鋭い上縁によつて
それに続くウエブから切り離してもよい。切り取
り棒５６はプラテン３０には接触しないがプラテ
ン３０の近傍まで伸びており、ウエブ１０がプラ
テン３０上で適切な形状となつているようにす
る。切り取り棒５６はウエブ１０がピンチローラ
５４の下で案内面６０を離れた後ウエブ１０を案
内する。

ウエブ１０はプラテン３０の回転により前進さ
せられるが、中央円板３６のウエブ１０に対する
摩擦係数は他の円板３４に比べて大きいのでウエ
ブ１０と中央円板３６との接触だけが重要であ
る。テンシヨンローラ４８はプラテン３０から離
れることができるが、ウエブ１０の中央円板３６
との接触面積はウエブ１０がテンシヨンローラ４
８によつて中央円板に押しつけられる点から中央
円板を巡つてピンチローラ５４まで広がると言え
る。ウエブがテンシヨンローラ４８によつて中央
円板に押しつけられウエブ上の引張り力および慣
性力に滑ることなく打勝つ点においてウエブ上に
掛かる張力Ｔの最大量は次の関係式で与えられ
る。

Ｔ＝μfeμβ ここで ｆ：ピンチローラ５４が中央円板３６に対してウ
エブを挾持する力 μ：中央円板３６とウエブとの摩擦係数 β：ウエブ１０がテンシヨンローラ４８によつて
中央円板３６へ押圧される点とピンチローラ５
４がウエブ１０を中央円板３６に対して挾持す
る点との間でウエブがプラテン３０を包む包み
角 第１図の実施例では、包み角βは180度以上に
選ばれている。パラメータｆ、μ、包み角βの変
化には限界はあるが、ｆ、μ、βのそれぞれまた
はこれらの組合せを調整することによつて張力Ｔ
の最大量は変化させることも維持することもでき
る。ウエブ１０および中央円板３６の周面の材料
によりμが決定されるが、ｆはピンチローラ５４
と中央円板３６との間を通過するウエブ１０の平
坦面を変形するほど大きくはなり得ない。

本発明の自動整列という特徴は、ウエブ１０が
プラテン３０の中央円板３６のみにより前進され
ることに関連している。さらに、他の円板３４は
ウエブ１０に対して小さい摩擦係数を有してい
る。たとえば、ウエブが通常の紙である場合、中
央円板３６の周面にゴム被覆をし他の円板３４を
プラスチツクで作ると極めて満足的に作動する。

保持装置２０は中央円板３６がウエブ１０をそ
の中心線に沿つて駆動するようにプラテン３０に
対して平行に配置されている。ウエブ１０がプラ
テン３０を斜めに巻込んだとき（すなわち、ウエ
ブ１０がウエブ保持装置２０の軸線に直角な方向
からずれてプラテン３０をその軸線に対して直角
とならないように巻込んだとき）、中央円板３６
はウエブ１０の中心線に対してある角度をなす。
ウエブが保持装置２０から離れる際に前述したよ
うに進行方向とは逆方向の力を受け且つウエブは
中央円板３６により保持装置２０の軸線に直角な
方向に駆動されるため、一旦ウエブのたるみが巻
上げられると、中央円板３６によりウエブが前進
するにつれてウエブの中心線の方向は中央円板３
６の駆動方向に近づくようになる。円板が中心線
に近づくにつれて円板とその中心線とのなす角度
は、円板がウエブと平行になりその中心線上に乗
るまで減少する。こうして整列が達成される。中
央円板３６はプラテン３０の中心またはその近く
に位置させるのが好ましいが、ある程度一方の側
に寄つていても自動整列作用には大した影響を与
えないことがわかつた。しかしながら、中央円板
３６がプラテン３０の中心から大幅にずれた位置
にくると対称性が失われて系の平衡がくずれ自動
整列作用が遂には達成されなくなる。この実施例
ではウエブ保持装置２０は軸２２に回転自在に装
着されたロール２４である。プラテン３０が２、
３回転する間に適切な整列が行なわれる。同じ結
果を得るために、中心付近に他の部分より遥かに
大きい摩擦係数を有する帯材を張つた円筒部材を
使用することも容易に考えられる。しかしこのよ
うな円筒は大きな慣性を有しており、駆動の際こ
の慣性に打勝たねばならない。

留意すべき点は、テンシヨンアーム４２の枢軸
点の位置およびウエブ１０がウエブ保持装置２０
からテンシヨンローラ４８を巡つてプラテン３０
まで通る経路の位置付けは、テンシヨンローラ４
８がそのローラを巡るウエブ１０に掛かる張力の
変化に最もよく応答するように選ばれることであ
る。従つて、テンシヨンローラ４８がプラテン３
０から離れるときの動きはウエブ１０がロール２
４を離れるときの動きとほぼ同じ方向になる。テ
ンシヨンローラ４８の動きは第３図に示されてい
る。テンシヨンスプリング４９すなわちねじりば
ねは、ロール２４の大きな慣性と、プラテン３０
が回転駆動したときのテンシヨンローラ４８のま
わりのウエブの張力の増加のために、テンシヨン
ローラ４８はプラテン３０から相当距離離れ、プ
ラテンの回転が完了するともとの位置にもどるよ
うに決定される。従つて、プラテン３０がベルト
７１に接続されたステツピングモータ（図示せ
ず）により回転されると、ロール２４はその大き
な慣性にはすぐには応答できない。その代りに、
テンシヨンローラ４８は下方に下つてプラテン３
０から離れこのテンシヨンローラ４８の沈下によ
り利用可能となつた付加的ウエブをプラテンの回
転により巻取る。次いでばね付勢されたテンシヨ
ンローラ４８がプラテン３０に圧接する正常位置
に戻ることによつてさらにウエブが引張られロー
ル２４から前進させられる。その結果ステツピン
グモータのパワー出力要件は、プラテン３０がウ
エブ１０をロール２４から直接引張る場合よりも
小さくなる。

さらに、ウエブ１０の進行中テンシヨンローラ
４８の動きによりプラテン３０を巡つてローラ４
８とピンチローラ５４との間でウエブ１０に掛る
張力がかなり一定に維持される。この張力によ
り、ウエブが印字用ヘツド９０の前方を通過する
際プラテン３０を巡つてぴんと張られた確実な表
面が保証される。ロール２４の慣性と軸２２の回
転に対する摩擦とがウエブが前進される際ウエブ
に作用する阻止力となる。ロール２４の慣性が減
少するにつれて各行ごとの前進に対する軸２２の
回転量は増す。このようにロール２４がなくなる
までウエブがロール２４から前進するのを阻止し
ようとする慣性または摩擦の増加に起因するある
阻止力が常に存在する。この阻止力に応答したテ
ンシヨンローラ４８の動きにより円筒部材すなわ
ちプラテン３０を巡るウエブに一定の張力が保証
される。本実施例に対しては、ステツピングモー
タに対するパワー要求を下げるために摩擦を小さ
くしておくのが最適である。

本発明はまた自動通過作用（オートローデイン
グ）をも有する。装置にウエブを通過せしめるた
めに、作業者は充分な長さのウエブをロールから
引出す。そしてウエブの前縁をテンシヨンローラ
４８とプラテン３０との間に挾む。次いで円筒部
材すなわちプラテン３０を駆動する。ロール２４
から引出されるウエブには妨害物がないからウエ
ブはその前縁がピンチローラ５４の下側を通過す
るまで案内面６０によりプラテン３０を巡つて前
進する。切り取り棒５６はウエブの前縁をピンチ
ローラの方へ導き且つピンチローラの下側へ導く
のを助ける。ウエブがテンシヨンローラ４８とピ
ンチローラ５４とによりプラテン３０を巡つて適
切に保持されるので充分に通過されたことになる
が、さらに多くのウエブを滑ることなく、ロール
２４から離して前進させてもよい。

本発明はまたロール２４の使う尽しを表示する
手段をも包含するものである。軸２２の一端にロ
ータリースイツチ９２が設けられており、電流の
流れる回路を開閉する。ロータリースイツチ９２
の代りに簡単な光学軸エンコーダを使用すること
もできる。ウエブ１０がロール２４を離れて前進
されるにつれ一連の電気インパルスが発生され
る。ロール２４が消耗するとウエブ１０の端部が
ロール２４のスプールに取り付けられていようと
離れていようと軸２２の回転が低下するか停止す
る。行間を前進する間のインパルスの数が零にま
で落ちると印字操作が停止して「紙補給」信号が
出される。このような機能を果すように電気回路
を設計することもできる。しかしプログラムを組
んだマイクロプロセツサにこのような機能を果さ
せる方が好都合である。マイクロプロセツサは記
録ウエブ上へのインクジエツト印字ヘツドの印字
操作を扱うこともできる。マイクロプロセツサは
印字ヘツドがウエブを横切る動きおよびインク小
滴の噴射に関連してウエブを前進させるようにス
テツピングモータを制御することができる。

本明細書において用いられている用語および表
現は説明のためのものであつて限定的なものでは
なく、このような用語および表現を使用しても図
面に示され且つ明細書に説明された特徴またはそ
の一部と等価なものを排除する意図はなく、特許
請求の範囲内で種々の変形が可能であることが認
められる。

【図面の簡単な説明】

添付図面の第１図は本発明による記録ウエブ送
り装置を示す斜視図、第２図は記録ウエブを通過
せしめ且つインクジエツト印字ヘツドがインク小
滴を噴射している状態の第１図と同様の斜視図、
第３図は上記送り装置の側面図であり、プラテン
を駆動するためのプーリとベルトは省略してあ
り、ピンチローラの中央円板に対する押圧作用が
示されている、第４図は上面図であり、ウエブ切
り取り棒の中心部を切り開いてピンチローラと中
央円板との押圧状態を示している。 １０……ウエブ、２０……ウエブ保持装置、２
２，３２……軸、２４……ロール、３０……プラ
テン、３４……円板、３６……中央円板、４０…
…テンシヨン装置、４２……テンシヨンアーム、
４６……スプリング、４８……テンシヨンロー
ラ、５０……挾持装置、５２……挾持アーム、５
４……ピンチローラ、５６……切り取り棒、６０
……案内面、７０……プーリ、７１……駆動ベル
ト、８０……フレーム、９０……印字ヘツド、９
２……ロータリースイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録ウエブを所定の方向に引き出せるように
   保持するウエブ保持手段と、ウエブ引出し方向に
   直角な軸のまわりに回転可能に保持され且つその
   軸方向のほぼ中央部の摩擦係数が他の部分の摩擦
   係数より少なくとも数倍大きいプラテンと、前記
   ウエブ保持手段から前記プラテンへの記録ウエブ
   通路の近傍において前記プラテンに弾力的に圧接
   され記録ウエブに一定の張力を付与するテンシヨ
   ン手段と、前記プラテンに圧接して配置され前記
   記録ウエブと前記プラテンの摩擦係数の大きい部
   分との摩擦係合を増大せしめる圧接手段とを備え
   たノンインパクト印字用記録ウエブ送り装置。 ２ 前記プラテンのまわりで且つ前記テンシヨン
   手段と前記圧接手段との間に配置され記録ウエブ
   の前縁を前記テンシヨン手段と前記圧接手段との
   間で案内する案内手段をさらに備えた特許請求の
   範囲第１項に記載の記録ウエブ送り装置。 ３ 前記ウエブ保持手段は、前記プラテンの軸線
   に平行な軸線上に回転可能に保持された記録ウエ
   ブロールから成り、それにより前記記録ウエブが
   プラテンの軸線に対して直角に前進する特許請求
   の範囲第１項に記載の記録ウエブ送り装置。 ４ 前記テンシヨン手段は、前記プラテンの軸線
   と平行に整列されたプラテンとほぼ同じ長さのテ
   ンシヨンローラと、該テンシヨンローラを回転可
   能に保持し且つ一端において枢軸的に保持された
   テンシヨンアームと、前記テンシヨンアームと係
   合し且つ前記テンシヨンローラを前記プラテンに
   弾力的に圧接するテンシヨンスプリングとを備
   え、前記テンシヨンアームの枢軸端の位置および
   前記スプリングの長さは、プラテンが回転駆動さ
   れる際前記ウエブ上の張力が所定量を越えるとき
   前記テンシヨンローラが前記プラテンから後退
   し、それにより前記テンシヨンローラが前記ウエ
   ブ保持手段からの記録ウエブを押圧し且つ記録ウ
   エブ上の張力を解放するように退く特許請求の範
   囲第１項に記載の記録ウエブ送り装置。