JPS6410422B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明はたとえば熱転写紙を用いる感熱転写式
のカラープリンタ、カラー複写機等に適用される
巻き取り装置に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 たとえば通常のサーマルカラープリンタでは、
第１図に示すように、繰り出し側巻芯１にロール
状に巻回された熱転写紙（被巻き取り物）２が順
次繰り出され、プラテンローラ３とサーマルヘツ
ド４との押圧部に位置する印字位置５で用紙６に
インクを転写した後巻き取り側巻芯７に巻き取ら
れるようになつている。このとき、熱転写紙２は
主にプラテンローラ３により搬送され、印字位置
５までは繰り出し張力T_sが作用し、印字後は巻
き取り張力T_wが作用するが、繰り出し張力T_sは
少なくとも繰り出し時に繰り出し側巻芯１がロー
ル状に巻回された熱転写紙２の慣性により必要以
上回転しない程度必要とされる。これは、慣性に
より繰り出し側巻芯１が余計に回転し、印字位置
５までの間で熱転写紙２が一点鎖線で示すように
たるみ、これにより熱転写紙２にしわが生じ、し
わの部分のインクが用紙６に転写されず印字不良
を起こすということを防ぐ為である。また、巻き
取り張力T_wは少なくとも印字された用紙６と熱
転写紙２とを分離するだけの力は必要であるが、
第２図に示すように、ソレノイド８の励磁を切つ
てプラテンローラ３からサーマルヘツド４および
搬送ガイド９，９を離間させ、熱転写紙２とプラ
テンローラ３あるいは用紙６との摩擦負荷を無く
した状態で繰り出し側から巻き取り側へ熱転写紙
２を搬送する力も要求される。 ところで、従来、熱転写紙２の巻き取り部およ
び繰り出し部は、第３図に示すように構成されて
いる。すなわち、１０，１１は平行に設けられた
１対のフレームであり、フレーム１０の巻き取り
側には軸受１２を介して回転軸１３が回転自在に
取付けられている。この回転軸１３のフレーム１
１外側にはホイール１４が取り付けられ、モータ
１５の駆動力がモータ軸１６、ホイール１７およ
びチエーン１８を介して伝達されるようになつて
いる。また、上記回転軸１３のフレーム１０内側
には巻き取り側巻芯７の一端を支持するリール１
９が回転軸１３に対して回転自在に取り付けられ
ている。また、上記回転軸１３の上記リール１９
とフレーム１０との間には軸方向へ移動可能で回
転軸１３とともに回転する円板２０が取付けら
れ、スプリング２１によりリール１９に向けて付
勢されている。また、円板２０とリール１９には
摩擦材２２，２３が取付けられていて、上記付勢
力により摩擦材２２，２３が圧接され摩擦して駆
動力が伝達されるようになつている。 また、フレーム１０の繰り出し側には固定軸２
４が取付けられ、この固定軸２４には繰り出し側
巻芯１の一端を支持するリール２５が回転自在に
取付けられている。また、固定軸２４のリール２
５とフレーム１０との間には軸方向へ移動可能で
回転不能な円板２６が取り付けられ、スプリング
２７によりリール２５に向けて付勢されている。
この円板２６とリール２５には摩擦材２８，２９
が取り付けられていて、上記付勢力により摩擦材
２８，２９が圧接され摩擦して制動力が作用する
ようになつている。 また、フレーム１１の上記リール１９，２５に
対応する位置には固定軸３０，３１が取り付けら
れ、これら固定軸３０，３１には回転自在でスプ
リング３２，３３により付勢されたリール３４，
３３が取り付けられ、巻芯１，７の他端側を支持
するようになつている。 なお、巻芯１，７の一端には切欠部３６が設け
られ、これは第４図に示すリール１９，２５の凸
部３７と係合するようになつている。 以上のような構成においては、スプリング２１
の付勢力をスプリング２７の付勢力より強くし、
巻き取り側巻芯７の駆動トルクを繰り出し側巻芯
１の制動トルクよりもある程度大きくしなければ
プラテンローラ３の搬送力の助けを受けずに巻き
取り側巻芯７の駆動トルクだけで熱転写紙２の搬
送を行なうことはできない。 ここで、摩擦トルクと熱転写紙２の張力T_w，
T_sとの関係を説明すると、第５図イはリール１
９，２５に固定された円板状の摩擦材２３，２９
を示すものであり、図中、一点鎖線で表される円
の半径Ｒは摩擦トルクの働く代表半径で、この値
は一定であるから、摩擦材２３，２９と摩擦材２
２，２８との押圧力に比例する一定の摩擦トルク
Ｆが駆動力としてリール１９を介し巻き取り側巻
芯７に与えられ、制動力としてリール２５を介し
て繰り出し側巻芯１に作用する。 したがつて、摩擦トルクが一定の場合、熱転写
紙２の張力Ｔは、第５図ロに示すように、巻芯
１，７にロール状に巻回されている熱転写紙２の
巻径が最も小さい場合、つまり巻芯１，７の径の
とき最も強く、巻芯１，７の半径をr_nioとすると
熱転写紙２の張力T_naxは力の釣り合いからT_nax
＝Ｆ／r_nioで表わされ、逆に第５図ハに示すように、 熱転写紙２の巻径が最も大きい場合、張力Ｔは最
も弱く、T_nio＝Ｆ／r_naxで表わされる。したがつて、 巻き取り側巻芯７に熱転写紙２の巻き取り力とし
て作用する摩擦トルクをF_w、繰り出し側巻芯１
に制動力として作用する摩擦トルクをF_sとする
と、常にT_s＜T_wの関係になくてはならないから、
巻き取り側巻芯７に巻回された熱転写紙２の巻径
が最も大きいときの巻き取り張力T_wは最も弱く、
これをT_wnioとし、繰り出し側巻芯１に巻回され
た熱転写紙２の巻径が最も小さいときの繰り出し
張力T_sは最も強く、これをT_snaxとすると、T_snax
＜T_wnioの関係になくてはならず、T_snax＝F_s／r_nio、 T_wnio＝F_w／r_naxであるから、書き換えると、F_s／r_nio
＜ F_w／r_naxとなり、熱転写紙の最大巻径r_naxが大きくな る程F_wの値を大きくとる必要があり、巻き取り
最大張力T_wnax（＝F_w／r_nio）も大きくなる。 このため、T_s＜T_wの関係を常に保つために
F_w、T_sの値を決めても巻き取り張力T_wが大きく
なり過ぎると、第６図に示すように、印字位置５
から用紙６と熱転写紙２とぬ分離位置３８までの
間に用紙６と熱転写紙２とがインクで固着した状
態で巻き取り張力T_wを受けることになる。この
ため、プラテンローラ３を駆動するモータに余計
な負荷（T_w×r_p）を与えてモータの駆動がスム
ーズにできなくなつたり、印字が用紙６の幅の片
側に片寄つたりした場合等は用紙６と熱転写紙２
とがインクにより固着している印字側に巻き取り
張力T_wが集中し、用紙６が片側にスキユーして
重ね印字位置ずれ等の問題が生じる。また、逆に
上記問題を解決すべくF_wを下げていくと、ロー
ル状に巻かれた熱転写紙２の巻径が大きくなるに
従つて巻き取り張力T_wが弱くなり、第２図に示
す状態のように、プラテンローラ３の搬送力に依
存しない巻き取り張力T_wだけによる熱転写紙２
の搬送が困難となり、F_w、F_sおよびr_nax、r_nioの
設定の仕方が非常に難しく、熱転写紙２の搬送が
不安定なものであつた。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情にもとづいてなされたもの
で、その目的とするところは、被巻き取り物の巻
き取りが確実かつ安定して行なえるようにした巻
き取り装置を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明は、上記目的を達成するために、被巻き
取り物を巻き取る巻き取り軸と、この巻き取り軸
を駆動する駆動手段とを具備し、この駆動手段
は、巻き取り軸に加わる負荷が所定値以下のとき
上記巻き取り軸を駆動する第１の駆動手段と、上
記負荷が所定値以上のとき上記巻き取り軸を駆動
する第２の駆動手段とを設けて構成したことを特
徴とするものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第７図および第８図
を参照しながら説明する。なお、第７図および第
８図中第３図に示すものと同一構成部分は同一符
号を付して説明を省略する。 図中、３９はフレーム１０に軸受４０を介して
回転自在に取り付けられた回転軸であり、この回
転軸３９のフレーム１０外側にはギヤ４１が固定
され、モータ１５の軸１６に固定されたギヤ４２
と噛合している。また、上記回転軸３９のフレー
ム１０内側には一方向クラツチ４３を内蔵したギ
ヤ４４が取り付けられ、リール１９の外周に形成
されたギヤ部４５と噛合している。しかして、印
字中等プラテンローラ３が熱転写紙（被巻き取り
物）２を搬送するときのリール１９のギヤ部４５
に噛合するギヤ４４が一方向クラツチ４３を介し
て従動するようにギヤ４４，４１，４２およびホ
イール１４，１７の歯数が設定されている。すな
わち、ギヤ４４の回転数が回転軸３９の回転数よ
りも多くなるように設定され、これにより一方向
クツチ４３はロツクしないためにリール１９の駆
動トルクは摩擦材２２と摩擦材３３との摩擦トル
クＦで一定であり、この摩擦トルクＦを小さく設
定することで巻き取り張力F_wは弱い範囲に抑え
ることができる。また、熱転写紙２を巻き取り張
力T_wのみで搬送する場合、摩擦トルクＦによる
巻き取り張力T_wに近いか、あるいは強い張力が
繰り出し張力や搬送ガイド９，９等の負荷で繰り
出し側に働き、摩擦材２２と摩擦材２３との間の
滑りが増え、リール１９の回転数が減り、これに
従動するギヤ４４の回転数が回転軸３９の回転数
よりも少なくなつたときに一方向クラツチ４３を
介してギヤ４４と回転軸３９とがロツクし、モー
タ１５の駆動トルクがリール１９に伝達される。
このため、リール１９は摩擦トルクＦよりもはる
かに大きなモータ１５のトルクで駆動されるた
め、巻き取り張力もこれに追従して強くなり、熱
転写紙２を容易に巻芯７に巻き取ることができ
る。したがつて、印字中等用紙搬送やプラテンロ
ーラ３の駆動に熱転写紙２の巻き取り張力が影響
するときにはその影響が顕在化しない範囲の弱い
巻き取り張力T_wで熱転写紙２を巻き取るこがで
きる。また、印字中以外の巻き取りに必要な張力
T_wによるトルクが摩擦トルクよりも大きくなり、
リール１９の回転数が落ちようとしたときに熱転
写紙２を搬送しようとするときはモータ１５の強
いトルクにより高い巻き取り張力が得られ、リー
ル１９の回転は止まらなくなる。また、モータ１
５の回転数を印字中より高くすれば高速で熱転写
紙２を巻き取ることができる。 以上のように、熱転写紙２の巻き取やが確実か
つ安定して行なえ、印字中等プラテンローラ３で
熱転写紙２を搬送するときは巻き取り張力T_wを
低い範囲で設定できるため、用紙６のスキユーや
プラテンローラ３の駆動モータ１５への負荷を防
ぐことができ、同時に、繰り出し張力T_sとのバ
ランスを考える必要がなく繰り出し張力T_sを独
立に設定することができる。 なお、摩擦材２２，２３による摩擦トルクの代
わりに、モータ１５にステツピングモータを用い
その脱調トルクを利用してもよい。 次に本発明の他の実施例を第９図〜第１１図
イ，ロ，ハ，ニを参照しながら説明する。第９図
中４６は巻き取り側巻芯７に巻回された熱転写紙
２の巻径を検出する巻径検出部であり、これは熱
転写紙２の外周部に回転軸４７を中心に回動する
アクチユエータ４８の検出杆４９が引張りばね５
０の力で微圧し、熱転写紙２の巻径の変化に伴い
アクチユエータ４８が回転軸４７を中心に回動
し、アクチユエータ４８の遮光板５１でフオトセ
ンサ５２，５３の光路を開閉し、段階的に熱転写
紙２の巻径を検出するものである。たとえば、第
１０図イに示すように、巻径が最も小さく巻芯７
の半径に等しいr_nioの場合、フオトセンサ５２，
５３の両者は開いた状態にあり、第１０図ロに示
すように、巻径r_cがr_nio＜r_cになつた場合、フオ
トセンサ５３のみを閉じ、第１０図ハに示すよう
に、巻径r_dがr_c＜r_dになつた場合、フオトセンサ
５２，５３の両者を閉じ、第１０図ニに示すよう
に、巻径が最大のr_naxに近付いた場合、フオトセ
ンサ５２のみを閉じるようにアクチユエータ４８
とフオトセンサ５２，５３とを設定することによ
り、熱転写紙２の巻径を段階的に検出することが
できる。 また、第１１図中５４はリール１９の制動機構
であり、これはリール１９と同様の摩擦ブレーキ
構造の摩擦材５５，５６を有した従動ギヤ５７，
５８によつてリール１９の回転を制動するように
なつている。すなわち、リール１９の外周にはギ
ヤ部５９が形成され、これに従動ギヤ５７，５８
が噛合するようになつている。また、従動ギヤ５
７，５８は支持アーム６０，６１に支持され、支
持アーム６０，６１は共通の回転軸６２に回動自
在に軸支され、引張りばね６３の力で従動ギヤ５
７，５８をリール１９に圧接し噛合させるように
なつている。そして、従動ギヤ５７の場合はf_A×
R_rのトルクが、従動ギヤ５８の場合はf_B×R_rのト
ルクがそれぞれ制動力としてリール１９に作用
し、またf_A＜f_Bとして従動ギヤ５８の制動力の方
が従動ギヤ５７の制動力よりも大きくなるように
設定してある。さらに、支持アーム６０，６１に
はステツピングモータの回転軸６４に固定された
ギヤ６５と噛合するギヤ６６に固定されたカム６
７が係合するようになつていて、熱転写紙２の巻
径の段階ごとにステツピングモータが所定ステツ
プ数回転することによりカム６７が所定角度回転
し、従動ギヤ５７，５８の噛合を制御するように
なつている。 次に、熱転写紙２の巻径とカム６７の動作およ
びリール１９の回転トルクの関係は、たとえば熱
転写紙２の巻き取り側に限定すると下表のように
なる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、被巻き取
り物を巻き取る巻き取り軸を駆動するための駆動
トルクを２段階に可変することができるので、被
巻き取り物の巻き取りが確実かつ安定して行なえ
る等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はサーマルカラープリンタの概略的構成
図、第２図は同じくその作用説明図、第３図は同
じくその従来の駆動系を示す断面図、第４図は同
じくそのリールの凸部を示す図、第５図イ，ロ，
ハは摩擦トルクと熱転写紙の張力との関係を説明
するための図、第６図は作用説明図、第７図およ
び第８図は本発明の一実施例を示すもので、第７
図は要部を示す断面図、第８図は駆動力伝達系を
示す正面図、第９図〜第１１図イ，ロ，ハ，ニは
本発明の他の実施例を示すもので、第９図は巻径
検出部を示す斜視図、第１０図イ，ロ，ハ，ニは
巻径検出部の動作状態を示す図、第１１図イ，
ロ，ハ，ニは制動機構の動作状態を示す図であ
る。 １……繰り出し側巻芯、２……被巻き取り物
（熱転写紙）、７……巻き取り側巻芯（巻き取り
軸）、１３……回転軸、１４……ホイール、１５
……モータ、１６……モータ軸、１７……ホイー
ル、１８……チエーン、１９……リール、２０…
…円板、２１……スプリング、２２，２３……摩
擦材、３９……回転軸、４１，４２……ギヤ、４
３……一方向クラツチ、４４……ギヤ、４５……
ギヤ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被巻き取り物を巻き取る巻き取り軸と、この
   巻き取り軸を駆動する駆動手段とを具備し、この
   駆動手段は、巻き取り軸に加わる負荷が所定値以
   下のとき上記巻き取り軸を駆動する第１の駆動手
   段と、上記負荷が所定値以上のとき上記巻き取り
   軸を駆動する第２の駆動手段とを設けて構成した
   ことを特徴とする巻き取り装置。 ２ 第１の駆動手段は摩擦力により駆動力を伝達
   して巻き取り軸を駆動する構成としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の巻き取り装
   置。 ３ 第１の駆動手段はステツピングモータを用い
   脱調させながら一定トルクで巻き取り軸を駆動す
   る構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の巻き取り装置。 ４ 第２の駆動手段は一方向クラツチを介して駆
   動力を伝達することにより巻き取り軸を駆動する
   構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の巻き取り装置。