JPS63235246A - 定トルク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は文字や映像を記録紙に記録するプリンタや、
印刷機械などリボン状のフィルムや紙を送る定トルク装
置に関するものである。

従来の技術 近年プリンタは各種方式が実用化され、方式により独特
な構造を持っているが、その中でリボン状のフィルムや
紙を送る機構を必要とするものがいくつかある。

特にロール状に巻かれたリボン状のものを送る場合は、
ロールの巻径や、送り速度の関係から、送り機構にスリ
ップ機構を設ける必要がある。

以下図面を参照しながら、従来のスリップ機能を持った
リボンフィード構成について説明する。

第６図はサーマル方式のプリンタの構成を示す断面図的
な概念図である。このプリンタはサーマル方式の中でイ
ンクフィルム１を使用する熱転写方式のもので、記録紙
２を記録紙ロール３より取り出し、キャップスタンロー
ラ４とピンチローラ５の間を通し、この２つのローラ４
，６に圧接されて、キャップスタンローラ４の駆動で搬
送される。上記記録紙２はプラテンローラ６に送られ、
ここでインクフィルム１と重ね合わされ、サーマルヘッ
ド７と、プラテンローラ６で圧接される。

前記サーマルヘッド７は電気信号を熱的信号に変換し、
感熱紙（図示せず）に記録するか、またはインクフィル
ム１のインクを記録紙２に熱転写し記録するものであり
、電気信号に応じて記録紙２に文字または映像が順次熱
転写され記録され、所定長さでカッター８により記録紙
２がカットされ、記録を完了する。このプロセスの間、
インクフィルム１はインクフィルムロール９より取り出
され、供給フィード機構１ｏと巻取りフィード機構１１
により搬送される。但し、一般的に記録紙２の搬送とイ
ンクフィルム１の搬送を同一モータ（図示せず）で駆動
することが多いこと、及びインクフィルムロール９の直
径が送シ量によって変化することから、このインクフィ
ルム１の供給、巻取りフィード機構１０．１１は定トル
ク装置を備えているのが一般的である。

第６図に本発明者らが先に提案した従来の定トルク装置
の構成を示す。まず、リボンフィード部品１２がシャフ
ト１３に、挿入され、コルクよりなる摩擦板１４（ドー
ナツ状をしている）がリボンフィード部品１２に固定鰯
着されている。次に、リボンフィード部品１６が歯状面
を上にしてシャフト１３に挿入され、前記摩擦板１４と
歯状面の反対の面とが接する。この面が摩擦力を決める
接触面である。次にリボンフィード部品１６が歯状面が
下向きに、前記リボンフィード部品１６の歯状面と接す
る方向にシャフト１３にノ（ネ１７を間にはさんで挿入
される。この）（ネ１７はコイルノくネでその両端がリ
ボンフィード部品１６及びリボンフィード部品１６の各
々に固定され、コイルノ（ネのコイルの中心にシャフト
１３が通る方向で挿入される。そして、最後にＣリング
１８及びワッシャ１９により固定される。

以上のように構成されたリボンフィード機構について、
その動作を以下に説明する。

まず、リボンフィード部１２がモータなどにより回転駆
動されると、リボンフィード部品１６とリボンフィード
部品１６との接触面である歯状面の傾斜部で圧力変化が
起り、リボンフィード部品１６で紙管２ｏに取付けられ
たインクフィルム（図示せず）を駆動しようとする力が
リボンフィード部品１６と摩擦板１４との摩擦力が低下
するように働くことにより、この摩擦力を越えたときす
べりが発生し、一定のトルクでインクフィルム１を搬送
する。すなわち、インクフィルム１を送るためのトルク
がこの定トルク装置機構で設定されたトルクを越えた場
合は、すべりが発生し搬送しない。また、越えないとき
は設定されたトルクで一定してインクフィルム１を搬送
する。

以上のように構成された定トルク装置においては、摩擦
板１４の特性がトルクの安定化に大きく影響する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前述のように摩擦板１４としてコルクよ
りなるものを使う構成では、次のような問題点を残して
いる。

まず、コルクは硬度が通常的４０Ｈｓと低いために、加
圧時の摩擦係数が大きく、かつその変動幅も大きいため
にスティックスリップを発生しやすい。また、コルクは
空気含有率が高く吸水性が大きいために、高湿中に長時
間放置した場合に膨潤し摩擦板の厚さが増大する。この
ためリボンフィード部品１６と摩擦板１４の間の圧力及
び摩擦力が非常に大きくなり、リボンフィード部品１２
とリボンフィード部品１６が固定される（ロッキング）
現状が発生する。

このように従来のコルクからなふ摩擦板１４では回転ト
ルクが一定せず、第６図のインクフィルム１を記録紙２
の送り速度と合わせて確実に送ることが難しく、特にカ
ラープリンタとして構成する場合、イエロー、マゼンタ
、シアンの色の三原色の確実で精度の高い重ね合わせが
必要であり、色すれという問題を残していた。

本発明は前記のような問題点に鑑み、従来の定トルク機
構の回転を安定化させる摩擦板を備えた定トルク装置を
提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 前記のような従来の問題点を解決するために本発明の定
トルク装置は、前記の構成においてゴム入りコルクより
なる摩擦板を用いる構成としたものである。

作用 前述のように、本発明によれば摩擦板としてゴム入りコ
ルクを使用することにより、ゴム入りコルクは硬度がコ
ルクに比較して大きいために加圧時の摩擦係数が小さく
かつその変動幅が小さく、スティックスリップが発生し
ないこととなる。また、空気含有率が従来に比べ小さく
、吸水性が低いために、高湿中に長時間放置した時にも
吸水。

膨潤による摩擦板厚さの増加が小さく、前述のロッキン
グも発生しないこととなる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は実施例の断面図を示す。第２図はその構成部品
を示す。第３図は動作原理を説明するための原理図を４
に示し、ｂ、ａに摩擦力と移動距離の関係を示す。

まず動作の原理的なものを第３図を用いて説明する。

第３図！Ｌはコの字形したベース２１に、摩擦力が無視
出来る状態で駆動部２２が嵌合され、すべり部２３はベ
ース２１に固定された摩擦板２４を介して駆動部２２の
歯形面と合わせてベース２１内に取りつけられている。

駆動部２２とすべり部２３の間にバネ２６が設けられ、
あるバネ圧で駆動部２２とすベシ部２３を押している。

このバネ圧により歯形状の接触面には図示した矢印のよ
うに上下方向に圧力を受け、摩擦板２４とすべり部２３
０間には摩擦力が発生している。

この状態から第３図ａの左側に示した矢印の方向ニ駆動
部２２をベース２１を固定したまま移動しようとする場
合を考える。このとき第３図すのごとく駆動部２２の引
張力を点線でグラフ表示し、すベシ部２３と摩擦板２４
０間の摩擦力を実線で示す。最初駆動部２２に序々に引
張力を加えていくと歯形面の合わせ面に空隙があるため
図のごとく少しづつ駆動部２２は移動し、それと同時に
第３図１の歯形の接触面に示した矢印の圧力が図からも
分るように歯形の接触面にすき間が出来る方向になり減
少し、第３図すの実線で示した摩擦力が減少する。

この摩擦力と第３図ａの駆動部２２の移動によりバネ２
６を介してすベシ部２３を押す力のバランスがくずれた
とき、すべり部２３が動き出す。

この点が第３図すで引張力と摩擦力が一定となる点であ
り、第３図Ｇに示すすべり部２３が移動初める点である
。この以降は駆動部２２に引張力が加え続ければ一定の
引張力で駆動部２２の移動距離と同じ距離、すべり部２
３が移動し続ける。これは第３図ａの歯形接続面のすき
間があく方向に動くとすぐすべり部２３がそれを狭くす
る方向に移動するためで、すべり部２３が動き出すとき
に摩擦力を下げる方向に働く作用により静止摩擦力と動
摩擦力の差を縮め、立上りをスムーズにすると共に、バ
ネ２６と歯形接触面の傾斜角度で一定トルク値が設定で
き、安定したスベリトルクを実験出来る。

つぎに、第３図の原理図と本実施例との関係を述べる。

本実施例の定トルク装置の断面図を第１図に、定トルク
装置を構成部品ごとに分解した状態での立体図を第２図
に示す。第３図１のベース２１は第１図および第２図の
リボンフィード部品３１、第３図ａの駆動部２２は第１
図および第２図のリボンフィード部品３２、第３図１の
すべり部２３は第１図および第２図のリボンフィード部
品３３、摩擦板２４は摩擦板３４、バネ２６はバネ３５
に相当する。また第３図ａの歯形部は第２図の歯状面３
６と歯状面３７に相当する。

第２図においてリボンフィード部品３１がシャフト３８
に挿入され、摩擦板３４（ドーナツ状をしている）がリ
ボンフィード部品ａ１に固定接着される。つぎにリボン
フィード部品３３が歯状面３７を上にしてシャフト３８
に挿入され、前記摩擦板３４と歯状面３７と反対の面が
接する。この面が摩擦力を決める接触面である。つぎに
リボンフィード部品３２が歯状面３６が下向きに、前記
歯状面３７と接する方向にシャフト３８にバネ３５を間
にはさんで挿入される。バネ３６はコイルバネでコイル
の両端をバネ固定穴３９とバネ固定穴４ｏで固定され、
コイルバネのコイルの中心にシャフト３８が通る方向で
挿入される。最後にワッシャ４１およびＣリング４２に
よって固定される。

以上のように構成されたリボンフィード機構についてそ
の動作を説明する。

リボンフィード部３１がモーター等により回転駆動され
ると第３図で説明した原理と同様にリボンフィード部品
３３とリボンフィード部品３２との接触面である歯状面
の傾斜部で圧力変化が起り、リボンフィード部品３２で
紙管４３に取りつけられたインクフィルム（図示せず）
を駆動しようとする力が、リボンフィード部品３３と摩
擦板３４との摩擦力が低下するように働くことによりこ
の摩擦力を越えたとき、すべりが発生し、一定のトルク
でインクフィルムを搬送する。すなわちインクフィルム
を送るためのトルクがこのリボンフィード機構で設定さ
れたトルクを越えた場合はすべりが発生し搬送しない。

又越えないときは設定されたトルクで一定してインクフ
ィルムを搬送する。

この実施例で特に第３図の原理図と異なるところは、バ
ネ３６が回転方向に円弧を持つコイルバネを用い、回転
方向の駆動伝達素子としても働き、バネ圧設定をこのリ
ボンフィード部品３３とリボンフィード部品３２の固定
回転角度によシ行うことができることである。

さらに、本発明においては摩擦板２４材料としてゴム入
りコルク材を使用することにより従来のスティックスリ
ップおよび高湿条件下でのロッキングの問題を解決して
いる。すなわち、ゴム入りコルクにおいては硬度が８０
〜９０Ｈ８と高いために、加圧時の摩擦係数が小さくそ
の変動幅も小さいためにスティックスリップが発生しな
い。またゴム入りコルクにおいては空気含有率が従来コ
ルクに比べて小さいために吸水、率が低く、高湿条件下
において摩擦板２４が吸水、膨潤し厚さが増すことによ
って発生するロッキングの現象が発生しない。（第４図
Ｃ参照） なお第４図ａは従来例の正常時、ｂは高湿中保存により
摩擦板２４が吸水膨潤してロッキングをおこした時、Ｃ
は本発明で高湿中に保存しても正常に働いている。

発明の効果 以上のように本発明によればリボンフィード機構の回転
トルクが安定するという効果が得られる。

特に静止状態から動作状態に移行するときに、一般に静
止摩擦力が大きいため動き出すまでがトルクが大きく、
動き出すと急激に摩擦力が低下しやすいのでトルクが急
激に小さくなるがそのようなこともなく一定の回転トル
クが得られる効果を有する。

又摩擦板に圧接するためのバネの構造がリボンフィード
機構の回転する方向に円弧を持ち、その軸が一致するよ
うなコイルバネを用いることにより、バネの取りつけを
回転方向角度を変えることによりバネ圧を簡単に調整で
きるという効果が得られる。

さらにスティックスリップや、高湿条件下でのロッキン
グの現象を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図はその構成
部品を示す分解斜視図、第３図は本発明の詳細な説明す
るための原理図、第４図は定トルク装置のロッキングを
説明するための図、第５図は従来例の′断面図、第６図
は従来例の断面図である。 ３１・・・・・・リボンフィード部品（第１の回転部品
）、３２・・・・・・リボンフィード部品（第２の回転
部品）、３３・・・・・・リボンフィード部品（第３の
回転部品）、３６・・・・・・バネ、３８・山・・シャ
フト。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名！４
−ペース Ｉ５−騙勤部 Ｉ６−すべり部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シャフトに挿入された第一、第二及び第三の回転部品、
   前記第一、第二の回転部品間に設けられたコルク入りゴ
   ム材よりなる摩擦板、前記第二と第三の回転部品の間に
   取付けられたバネより構成され、前記第二と第三の回転
   部品は前記バネにより機械的に接続され、前記第二と第
   三の回転部品の合わせ面は相互に歯形状として係合し、
   前記第一または第三の円形部品を前記シャフトを軸に回
   転駆動することにより、前記第三または第一の円形部品
   を駆動するように構成された定トルク装置。