JPWO2019065631A1 - インクリボン支持機構及びプリンタ - Google Patents

Abstract

プリンタにおいて、インクリボンの軸の被支持部と、これを嵌める支持部に形成した凹部と凸部との軸回りの角度位置の関係を使用者に意識させることなく、凹部を凸部に適切に嵌め合わせるために、プリンタ（１００）は、２つの支持部として凸部（７１）及び支持孔（７２）を有する支持部材（４１）と、これらにそれぞれ係合する被支持部として凹部（６３ｂ）及び突出部（６５）を両端に有する、インクリボン（２）を支持する軸（６０）と、を備え、凸部（７１）は回転可能であり、凸部（７１）と凹部（６３ｂ）とは嵌め合わされ、凸部（７１）は、軸心方向に延びた六角形の角錐台状に形成された部分（７１ｄ）を有し、凹部（６３ｂ）は、内周面（６３ｄ）が、部分（７１ｄ）の角錐台の角数に対応した多角柱状に形成され、凹部（６３ｂ）が形成された軸（６０）を、引っ込む方向に弾性的に変位させるコイルばね（６４）を備えている。

Description

本発明は、インクリボン支持機構及びプリンタに関する。

インクリボン支持機構に支持されたインクリボンを用いてインクを用紙に転写して印字するプリンタは、送出側の軸にロール状に巻かれたインクリボンを巻取側の軸（以下、これら送出側の軸及び巻取側の軸をリボン軸という。）に巻き取ることで、インクリボンを用紙と略同じ速度で送る。これらリボン軸は、両端に被支持部が形成されていて、各被支持部は、支持部材に、所定の間隔を開けて互いに対向して形成された２つの支持部に係合して支持されている。

これら２つの支持部のうち１つは、モータから歯車輪列等を介して回転可能とされている。そして、この回転する支持部に被支持部が係合したリボン軸が、支持部とともに軸回りに回転することで、リボン軸にインクリボンの巻取り等が行われる。また、回転可能に支持部に被支持部が係合したリボン軸が軸回りに回転することで、リボン軸からインクリボンが送出される。

支持部には、例えば、軸方向に円錐状に突出した凸部が形成され、被支持部には、円錐状の凹部（空間）が形成されている。そして、凸部には、円錐の頂点と底面とを繋いだ斜面に沿って放射状に延びた複数のリブが形成され、一方、凹部には、円錐の頂点と底面とを繋いだ斜面に沿って放射状に延びた、凸部のリブが嵌め合わされる複数の溝が形成されている。そして、凸部のリブが凹部の溝には嵌め合わされることにより、支持部の回転が、凸部のリブ、凹部の溝、被支持部と伝えられて、軸を回転させる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−２１０３８８号公報

ところで、軸の凹部を支持部の凸部に嵌め合わせる際は、凸部のリブに凹部の溝を合わせるように、軸の回転方向の位置を調整する必要がある。このため使用者は、凸部のリブの位置と凹部の溝の位置とを見比べて、凸部のリブの位置に凹部の溝の位置を合わせて軸を支持部材に取り付けている。

しかし、使用者が凸部のリブと凹部の溝との位置関係を確かめずに、凸部に凹部を嵌め合わせると、凸部のリブの位置が、凹部の２つの溝の間の相対的に突出した部分の位置に合った配置となることがある。そして、その配置で凹部を凸部に嵌め合わせると、凸部のリブが凹部の突出した部分に乗り上げた状態となり、軸を支持部材に支持させることができない。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、凹部と凸部との軸回りの角度位置の関係を使用者に意識させることなく、凹部に凸部を適切に嵌め合わせて、リボン軸をプリンタ本体側に支持させることができるインクリボン支持機構及びプリンタを提供することを目的とする。

本発明の第１は、１つ又は複数の支持部材と、インクリボンを支持するリボン軸と、を備え、互いに対向して配置されるように、前記１つの支持部材に２つの支持部が形成され、又は２つの前記支持部材のそれぞれに１つずつの前記支持部が形成され、前記リボン軸は、２つの前記支持部にそれぞれ係合する被支持部を両端に有し、前記２つの支持部のうち１つは回転可能であり、前記回転可能な支持部と前記回転可能な支持部に係合する被支持部とは、一方が端面から突出した凸部を有し、他方が端面より凹んで前記凸部と嵌め合わされる凹部を有し、前記凸部は、軸方向に延びた五角形乃至八角形の角錐台状に形成された部分を有し、前記凹部は、内周面が、角錐台状の前記部分の角数に対応した多角柱状に形成され、前記回転可能な支持部及び前記リボン軸の少なくとも一方は、２つの前記支持部及び２つの前記被支持部のうち少なくともいずれか１か所を引っ込む方向に弾性的に変位させる弾性部材を備えているインクリボン支持機構である。

本発明の第２は、本発明に係るインクリボン支持機構を備えたプリンタである。

本発明に係るインクリボン支持機構及びプリンタによれば、凹部と凸部との軸回りの角度位置の関係を使用者に意識させることなく、凹部に凸部を適切に嵌め合わせて、リボン軸をプリンタ本体側に支持させることができる。

本発明に係るインクリボン支持機構を備えたプリンタの一実施形態であるサーマルプリンタ（カバーが閉じた状態）を示す斜視図である。 図１のプリンタにおけるカバーが開いた状態を示す斜視図である。 図１のサーマルプリンタにおけるトップカバーが開いた状態を示す斜視図である。 図３において巻取側の軸（リボン軸の一例）及び送出側の軸（リボン軸の一例）を除いた状態を示す斜視図である。 印字ユニットの一部を示す斜視図である。 印字ユニットの一方の側面を示す側面図である。 印字ユニット内におけるインクリボンの配置を示す模式図である。 図６におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す断面図である。 図６におけるＢ−Ｂ線に沿った断面を示す断面図である。 巻取側の軸及び送出側の軸を示す斜視図である。 巻取側の軸及び送出側の軸を示す分解斜視図である。 巻取側の軸及び送出側の軸の縦断面を示す断面図である。 巻取側の軸及び送出側の軸のコイルばねが縮められた状態の縦断面を示す断面図である。 巻取側の軸の凹部をリボンフランジの凸部に支持させる過程（その１）を示す要部断面図である。 図１４に示した状態における、凹部と凸部との外形輪郭の大小関係を模式的に示した図である。 巻取側の軸の凹部をリボンフランジの凸部に支持させる過程（その２）を示す要部断面図である。 図１６に示した状態における、凹部と凸部との外形輪郭の大小関係を模式的に示した図である。 図１７Ａに示した状態における、凸部に作用する荷重により凸部に生じる回転トルクを説明する図である。 凸部の括れに凹部の内周面が進入した状態を示す要部断面図である。 凸部の括れが形成されていない場合における、括れが形成されている場合（図１８）との軸の傾きの比較を示す要部断面図である。 巻取側の軸の凹部をリボンフランジの凸部に支持させる過程（その３）を示す要部断面図である。 巻取側の軸が支持部材４１に支持された状態における、凹部と凸部との外形輪郭の大小関係を模式的に示した図である。 軸を傾けた状態で、凹部を凸部に嵌め合わせる状態を示す、凸部の正面方向に見た凸部と凹部との状態を示す模式図である。 図２２に示した状態における縦断面図である。 軸を水平にした状態で、凹部を凸部に嵌め合わせる状態を示す、凸部の正面方向に見た凸部と凹部との状態を示す模式図である。 図２４に示した状態における縦断面図である。

以下、本発明に係るインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタの実施形態について、図面を用いて説明する。

＜サーマルプリンタの構成＞
図１は本発明に係るインクリボン支持機構を備えたプリンタの一実施形態であるサーマルプリンタ１００（以下、単にプリンタ１００という。カバー２０（蓋）が閉じた状態）を示す斜視図、図２はプリンタ１００におけるカバー２０が開いた状態を示す斜視図、図３はプリンタ１００におけるトップカバー３０が開いた状態を示す斜視図、図４は図３において巻取側の軸６０（リボン軸の一例）及び送出側の軸５０（リボン軸の一例）を除いた状態を示す斜視図である。

図示のプリンタ１００は、図１に示すように、本体１０とカバー２０とを備えている。カバー２０は、図示の後部の下端近傍において、本体１０の後部の上端近傍に回転自在に支持されている。これにより、カバー２０は、図２に示すように、支持されている部分２１を中心として、本体１０に対して、図示の上方及び後方に、回動可能となっている。

カバー２０が回動してカバー２０が開いた状態では、本体１０に設けられた用紙収容室１１が露出する。用紙収容室１１には、例えば、ロール状に巻かれたラベル紙１が収容される。本体１０には、用紙収容室１１の他に、モータ１２、本体１０側の歯車輪列１３、用紙検出センサ１４、制御ユニット１５、プラテンローラ１６などが備えられている。

モータ１２は、制御ユニット１５の制御にしたがって駆動され、歯車輪列１３を回転駆動させる。歯車輪列１３はプラテンローラ１６を回転させて、プラテンローラ１６に接したラベル紙１を前方Ｆに送る。また、歯車輪列１３は、カバー２０が閉じた状態で、後述するカバー２０側の歯車輪列９０と噛み合って、歯車輪列９０に連結されたインクリボン２の巻取側の軸６０を回転させる。

用紙検出センサ１４は、ラベル紙１の台紙１ａに貼付されたラベル１ｂを検出する。制御ユニット１５は、プラテンローラ１６上で、ラベル１ｂに適切に印字ができるように、用紙検出センサ１４の検出結果に基づいてモータ１２の駆動を制御したり、サーマルプリントヘッド４２を制御したりする。

カバー２０のインクリボン室３１には、図３に示すように、印字ユニット４０が収容されている。図５は印字ユニット４０の一部を示す斜視図、図６は印字ユニット４０の一方の側面を示す側面図、図７は印字ユニット４０内におけるインクリボン２の配置を示す模式図である。

印字ユニット４０は、図３，４，５，６に示すように、サーマルプリントヘッド４２と、インクリボン２の送出側の軸５０と、インクリボン２の巻取側の軸６０と、インクリボン２と、リボンフランジ７０と、歯車輪列９０と、インクリボン２をガイドするリボンガイド部材４８及びガイドシャフト４９と、ロック部材８０とを備えている。これらサーマルプリントヘッド４２等は、箱状の支持部材４１に支持されている。

サーマルプリントヘッド４２は、図７に示すように、カバー２０が閉まった状態でプラテンローラ１６の真上に配置され、制御ユニット１５によって制御される。インクリボン２は、未使用部分が送出側の軸５０にロール状に巻かれ、使用済み部分が巻取側の軸６０にロール状に巻かれる。つまり、インクリボン２は、使用時に、送出側の軸５０から巻取側の軸６０に巻き取られていく。リボンガイド部材４８及びガイドシャフト４９は、送出側の軸５０と巻取側の軸６０との間で、インクリボン２の経路上の、サーマルプリントヘッド４２及びカバー２０が閉まった状態でのプラテンローラ１６を挟む位置に配置されている。

そして、インクリボン２は、図７に示すように、送出側の軸５０、リボンガイド部材４８、ガイドシャフト４９、巻取側の軸６０という経路で巻き取られる。また、インクリボン２は、リボンガイド部材４８とガイドシャフト４９との間の経路上で、サーマルプリントヘッド４２とプラテンローラ１６との間を、ラベル紙１に重なって、ラベル紙１と同じ速度又はラベル紙１よりも僅かに早い速度で前方Ｆに搬送される。

送出側の軸５０及び巻取側の軸６０は、支持部材４１の幅方向の両端の側壁４１ａ，４１ｂ間に架設されているが、歯車輪列９０は、側壁４１ａの外側に設けられている。歯車輪列９０は、クラッチ機構６１及びリボンフランジ７０を介して巻取側の軸６０に回転駆動力を伝達する。また、歯車輪列９０は、カバー２０が閉じた状態で、本体１０側の歯車輪列１３と噛み合う。

したがって、巻取側の軸６０は、カバー２０が閉じた状態ではモータ１２と連結した状態となるが、カバー２０が開いた状態では、モータ１２から切り離された状態となる。そして、カバー２０が閉じているとき、モータ１２の駆動力が本体１０側の歯車輪列１３及びカバー２０側の歯車輪列９０を介して巻取側の軸６０を、インクリボン２を巻き取る方向（巻取方向Ｒ１（図５において反時計回り方向））に回転させ、インクリボン２を巻取側の軸６０に巻き取る。なお、カバー２０が閉じていてモータ１２が停止しているときは、モータ１２が停止している制動力によって、巻取側の軸６０は静止した状態を維持する。

一方、カバー２０を開いた状態では、駆動側の軸６０はモータ１２から切り離されているため、巻取側の軸６０にはモータ１２の制動力は作用しないが、駆動側の軸６０に設けられた、リボンフランジ７０に形成した図示しないカム形状部とロック部材８０との協働により、駆動側の軸６０が時計回り方向Ｒ２に回転するのを規制している。この規制するための機構については詳細な説明を省略する。リボンフランジ７０とロック部材８０とは、駆動側の軸６０が反時計回り方向Ｒ１に回転するのは規制しない。

送出側の軸５０には、巻取側の軸６０に巻き取られるインクリボン２の巻取方向Ｒ１とは反対向き（時計回り方向）Ｒ２にトルクを掛けるトーションばねを含むクラッチ機構５１が連結されている。クラッチ機構５１は側壁４１ａの外側に配置され、側壁４１ａの内側には、クラッチ機構５１と連結されたリボンフランジ７５が設けられている。リボンフランジ７５は、図示しないエンコーダシートが設けられ、回転状態を検出するために設けられている。または、リボンフランジ７５は、他の目的、例えば、送出側の軸５０に巻き付けられたインクリボン２の一部がシート状に解けた場合に、解けたインクリボン２を手動で巻き取る際のガイドとして設けてもよい。

また、巻取側の軸６０に連結されるクラッチ機構６１は、軸６０を回転させるときに歯車輪列９０の角速度と軸６０の角速度との差を吸収する。クラッチ機構６１も側壁４１ａの外側に配置され、側壁４１ａの内側には、クラッチ機構６１と連結されたリボンフランジ７０が設けられている。リボンフランジ７０は、外周部に凹凸が設けられ、手動で巻取側の軸６０を回転させてインクリボン２の弛みを解消するために用いられる。または、リボンフランジ７０も、軸６０に巻き付けられたインクリボン２が軸心Ｃ方向の一方に偏るのを防止する目的で設けられてもよい。

図８は図６におけるＡ−Ａ線に沿った巻取側の軸６０を含む断面を示す断面図、図９は図６におけるＢ−Ｂ線に沿った送出側の軸５０を含む断面を示す断面図である。また、図１０は巻取側の軸６０及び送出側の軸５０を示す斜視図、図１１は図１０の巻取側の軸６０及び送出側の軸５０を部品要素に分解した分解斜視図、図１２は巻取側の軸６０及び送出側の軸５０の軸心Ｃを通る縦断面を示す断面図、図１３は軸６０，５０の端部材６３，５３を軸心Ｃ方向に弾性的に変位させた状態を示す断面図である。

巻取側の軸６０は、図１０〜１３に示すように、軸本体６２と端部材６３とコイルばね６４とにより構成されている。軸本体６２は中空の筒状体であり、一方の端部（図示の左側端部）は開放していて、フランジ６２ａが形成されている。開放した側の端部の奥には、突当部６２ｄが形成されている。また、軸本体６２の他方の端部（図示の右側端部）は閉鎖していて、軸心Ｃを含んで軸心Ｃ方向に突出した突出部６５が形成されている。この突出部６５は、図５，７に示すように、支持部材４１に形成された支持孔７２（支持部の一例）に回転自在に嵌め合わされて係合する。

また、突当部６２ｄの半径方向の外側の位置には、周壁に２つの孔６２ｃ，６２ｃが形成されている。２つの孔６２ｃは、軸心Ｃ回りの角度１８０［度］間隔で形成されていて、軸心Ｃ方向に延びた長孔となっている。

端部材６３は、軸心Ｃに直交する端面６３ａを有し、この端面６３ａは軸心Ｃ方向に見て略六角形の外形輪郭を有している。端部材６３は、端面６３ａの六角形の対向する２つの辺にそれぞれ対応した外形輪郭縁から、軸心Ｃ方向に延び、先端に、半径方向の外側に膨らんだ爪６３ｃが形成された脚部６３ｆを有している。端部材６３は、軸本体６２の開放された端部の中に、端面６３ａを外側に向けた姿勢で挿入されている。

端部材６３の２つの爪６３ｃ，６３ｃはそれぞれ、図１２に示すように、軸本体６２の周壁に形成された孔６２ｃに嵌め合わされ、これら爪６３ｃと孔６２ｃとの嵌め合わせにより、端部材６３は軸本体６２から脱落することなく取り付けられている。爪６３ｃは孔６２ｃの軸心Ｃ方向の長さの範囲で変位可能であるため、端部材６３は、爪６３ｃが孔６２ｃの変位可能の範囲で、軸心Ｃ方向に変位することができる。

端部材６３は、軸心Ｃ方向の最も外側に配置された状態で、図１２に示すように、端面６３ａが軸本体６２のフランジ６２ａの端面６２ｂよりも寸法Ｌだけ、軸心Ｃ方向の外側に突出した状態となる。一方、端部材６３が軸心Ｃ方向の内側に配置された状態では、図１３に示すように、端面６３ａが軸本体６２のフランジ６２ａの端面６２ｂよりも、軸心Ｃ方向の内側に引っ込んだ状態となる。

端部材６３は、端面６３ａよりも、脚部６３ｆの延びた向き凹んだ凹部６３ｂ（凹部の一例）を有している。凹部６３ｂは、端部材６３が最も外側に位置している状態においても、軸本体６２の端面６３ａより凹んでいる。凹部６３ｂは、端面６３ａと同様に、軸心Ｃ方向に見て略六角形の輪郭で形成されている。凹部６３ｂは、軸心Ｃを含んだ六角柱状の空間である。したがって、凹部６３ｂの内周面６３ｄは、軸心Ｃ方向に延びた平面で形成されている。

凹部６３ｂは、図５，８に示すように、支持部材４１に取り付けられたリボンフランジ７０の端面から突出した凸部７１（支持部の一例、凸部の一例）に回転自在に嵌め合わされて係合する。そして、軸６０は、凸部７１に凹部６３ｂが支持され、支持孔７２に突出部６５が支持されることにより、支持部材４１に回転自在に支持される。したがって、突出部６５及び端部材６３は、支持部材４１の支持部に支持される被支持部の一例である。

なお、図５に示すように、支持孔７２が形成された側壁４１ｂのうち、支持孔７２よりも上方の部分及び前方（図２における前方Ｆ）の部分は、後方（図２における前方Ｆと反対の方向）の部分又は下方の部分よりも、軸心方向の外側に凹んで形成されている。そして、凹んだ部分と凹んでいない部分との境界は、段差４１ｃ，４１ｄとなっている。これら２つの段差４１ｃ，４１ｄの間隔は、支持孔７２に近づくにしたがって狭くなり、支持孔７２に接続した部分では支持孔７２の直径ほどにまで狭められている。

これにより、両段差４１ｃ，４１ｄの間に配置された突出部６５は、いずれか一方の段差４１ｃ，４１ｄに接すると、その接した段差４１ｃ，４１ｄに沿って支持孔７２まで案内される。したがって、段差４１ｃ，４１ｄは、突出部６５が支持孔７２に係合するまで突出部６５を案内する案内部として機能する。なお、凹んだ部分は、凹んでない部分に対する凹みの深さが支持孔７２に近づくにしたがって浅くなるように形成されている。

同様に、支持孔７４が形成された側壁４１ｂのうち、支持孔７４よりも上方の扇形状の部分及び下方の扇形状の部分は、前方の部分又は後方の部分よりも、軸心方向の外側に凹んで形成されている。そして、支持孔７４よりも上方の凹んだ部分と凹んでいない部分の境界は、段差４１ｅ，４１ｆとなっている。支持孔７４よりも下方の凹んだ部分と凹んでいない部分の境界は、段差４１ｇ，４１ｈとなっている。

２つの段差４１ｅ，４１ｆは、支持孔７４に近づくにしたがって間隔が狭くなり、支持孔７４に接続した部分では支持孔７４の直径ほどの間隔にまで狭められている。これにより、両段差４１ｅ，４１ｆの間に配置された軸５０の突出部５５は、いずれか一方の段差４１ｅ，４１ｆに接すると、その接した段差４１ｅ，４１ｆに沿って支持孔７４まで案内される。したがって、段差４１ｅ，４１ｆは、突出部５５が支持孔７４に係合するまで突出部５５を案内する案内部として機能する。なお、凹んだ部分は、凹んでない部分に対する凹みの深さが支持孔７４に近づくにしたがって浅くなるように、形成されている。

また、２つの段差４１ｇ，４１ｈは、支持孔７４に近づくにしたがって間隔が狭くなり、支持孔７４に接続した部分では支持孔７４の直径ほどの間隔にまで狭められている。これにより、両段差４１ｇ，４１ｈの間に配置された軸５０の突出部５５は、いずれか一方の段差４１ｇ，４１ｈに接すると、その接した段差４１ｇ，４１ｈに沿って支持孔７４まで案内される。したがって、段差４１ｇ，４１ｈは、突出部５５が支持孔７４に係合するまで突出部５５を案内する案内部として機能する。なお、凹んだ部分は、凹んでない部分に対する凹みの深さが支持孔７４に近づくにしたがって浅くなるように、形成されている。

リボンフランジ７０の凸部７１と支持孔７２とは、互いに対向して配置されている。リボンフランジ７０は、クラッチ機構６１に対して、回転可能に連結されている。凸部７１は、図４，８に示すように、軸心Ｃ方向の先端に、軸心Ｃ方向に延びた六角形の角錐台状に形成された部分７１ｄを有している。凸部７１には、リボンフランジ７０の突出した端面に近い根元側において、角錐台状に形成された部分７１ｄの根元の部分よりも寸法（直径）が小さくなった括れ７１ｃが形成されている。

この凸部７１と嵌め合わされる軸６０の凹部６３ｂは六角柱状の空間であるが、この六角柱は、凸部７１の先端に形成された角錐台状の部分７１ｄの角数に対応したものである。したがって、凸部７１が五角錐台状であれば凹部６３ｂは五角柱状、凸部７１が七角錐台状であれば凹部６３ｂは七角柱状、凸部７１が八角錐台状であれば凹部６３ｂは八角柱状とすればよい。

コイルばね６４は、軸心Ｃ方向に伸縮する姿勢で、端部材６３と軸本体６２との間に、自然長よりも縮められた状態で配置されている。したがって、端部材６３には、コイルばね６４の軸心Ｃ方向の弾性力が作用し、端部材６３は、軸本体６２の一方の端部の外側に向けて押圧された状態となる。このとき端部材６３の爪６３ｃが軸本体６２の孔６２ｃの、フランジ６２ａに近い側の縁に引っ掛かった状態となり、図１２に示すように、端部材６３は軸心Ｃ方向の最も外側に配置された状態となる。

コイルばね６４は、軸心Ｃ方向にさらに縮めた状態にすることができ、端部材６３が軸心Ｃ方向の内側に向けた荷重により押圧されると、図１３に示すように、孔６２ｃの中での爪６３ｃの変位可能の範囲で、端部材６３がコイルばね６４を弾性変形させて軸心Ｃ方向の内側に向けて変位した状態となる。

送出側の軸５０は、図１０〜１３に示すように、巻取側の軸６０と全く同じ構成であり、軸本体５２と端部材５３とコイルばね５４とにより構成されている。軸本体５２は軸本体６２と同じであり、端部材５３は端部材６３と同じであり、コイルばね５４はコイルばね６４と同じである。

軸本体５２の他端に形成された突出部５５は、支持部材４１に形成された支持孔７４（支持部の一例）に回転自在に嵌め合わされて係合する。端部材５３に形成された凹部５３ｂは、支持部材４１に取り付けられたリボンフランジ７５の端面から突出した凸部７３（支持部の一例、凸部の一例）に回転自在に嵌め合わされて係合する。そして、軸５０は、凸部７３に凹部５３ｂが支持され、支持孔７４に突出部５５が支持されることにより、支持部材４１に回転自在に支持される。したがって、突出部５５及び端部材５３は、支持部材４１の支持部に支持される被支持部の一例である。

リボンフランジ７５の凸部７３と支持孔７４とは、互いに対向して配置されている。リボンフランジ７５は、クラッチ機構５１に対して、回転可能に連結されている。凸部７３は、図４，９に示すように、軸心Ｃ方向の先端に、軸心Ｃ方向に延びた六角形の角錐台状に形成された部分７３ｄを有している。凸部７３には、リボンフランジ７５の突出した端面に近い根元側において、角錐台状に形成された部分７３ｄの根元の部分よりも寸法（直径）が小さくなった括れ７３ｃが形成されている。

この凸部７３と嵌め合わされる軸５０の凹部５３ｂは六角柱状の空間であるが、この六角柱は、凸部７３の先端に形成された角錐台状の部分７３ｄの角数に対応したものである。したがって、凸部７３が五角錐台状であれば凹部５３ｂは五角柱状、凸部７３が七角錐台状であれば凹部５３ｂは七角柱状、凸部７３が八角錐台状であれば凹部５３ｂは八角柱状とすればよい。

なお、支持部を構成する凸部７１と支持孔７２は、１つの支持部材４１に設けられているが、支持部材４１を対向する２つの部材として形成し、それぞれの支持部材４１に、凸部７１と支持孔７２とを設けても良い。凸部７３と支持孔７４も同様である。

＜作用＞
以上のように、構成された本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ１００によれば、巻取側の軸６０は、図８に示すように、端部材６３の凹部６３ｂに支持部材４１側であるリボンフランジ７０の凸部７１が嵌め合わされ、端部材６３の突出部６５が支持部材４１の支持孔７２に嵌め合わされて、両側壁４１ａ，４１ｂの間に架設されて支持部材４１に支持される。軸６０は、支持部材４１に支持された状態で、端部材６３がコイルばね６４を押圧して縮められている。

そして、端部材６３は、その端面６３ａが軸本体６２のフランジ６２ａの端面６２ｂよりも軸心方向の内側に引っ込んだ状態となる。したがって、端部材６３が軸心方向の内側に引っ込まない構成のものに比べて、軸６０を取り付ける際に軸心方向に引っ込ませた状態にすることができるため、軸６０が支持された状態での軸心方向の寸法を小さくすることができる。この点については、図９に示した送出側の軸５０についても同じである。

本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ１００は、軸６０を支持部材４１に支持させるに際して、まず、端部材６３の凹部６３ｂにリボンフランジ７０の凸部７１を嵌め合わせる。ここで、プリンタ１００は、互いに対向する側壁４１ａ，４１ｂ間の間隔が、軸６０の長さに比べて僅かに長い程度のものである。したがって、凸部７１に凹部６３ｂを嵌め合わせる際は、軸６０を、凸部７１の正面（支持孔７２に向く方向）に凹部６３ｂの正面を対向させた姿勢（軸６０の軸心を、凸部７１と支持孔７２とを結ぶ直線に一致させた姿勢）にすることはできない。

この場合、図１４に示すように、軸６０を上方又は前方に傾けた姿勢（突出部６５を支持孔７２よりも上方又は前方に位置させた姿勢）にして凸部７１に凹部６３ｂを向い合せ、凸部７１に凹部６３ｂを近づけていく。これにより、凸部７１が凹部６３ｂに挿入されていく。ここで、挿入量の少ない段階では、凸部７１の先端だけが凹部６３ｂに挿入される。凸部７１の先端は六角錐台状に形成された部分７１ｄであるため、凸部７１の先細った先端での断面の六角形は、先細らない六角柱の空間である凹部６３ｂの断面の六角形よりも小さく、例えば図１５に示す大小関係となる。そして、この大小関係により、六角錐台状の部分７１ｄの稜線７１ａは凹部６３ｂの内周面６３ｄには、それぞれの六角形の中心が一致した状態では接触しない。

ただし、実際に凸部７１が凹部６３ｂに挿入される場合は、六角形の中心が一致するとは限らず、六角錐台状の部分７１ｄの稜線７１ａの一部は凹部６３ｂの内周面６３ｄの一部に接触してもよい。

図１６に示すように凹部６３ｂへの凸部７１の挿入量が増えていくと、図１７Ａに示すように、六角錐台状の部分７１ｄの稜線７１ａが凹部６３ｂの内周面６３ｄに接触し始める。内周面６３ｄに接触した稜線７１ａの部分は、内周面６３ｄから反力（垂直抗力）を受ける。このとき、稜線７１ａを挟んだ２つの斜面７１ｂ，７１ｂと内周面６３ｄとが交差する角度が等しい場合を除いて、凸部７１は、内周面６３ｄから受けた垂直抗力によって中心回りに回転するトルクを受ける。このトルクは、稜線７１ａを、隣り合う２つの内周面６３ｄ，６３ｄの境界線となる角部６３ｅに一致させるような回転を生じさせる。

インクリボン２の交換の際は、カバー２０が開かれてリボンフランジ７０は回転自在になっているため、リボンフランジ７０はこのトルクにより回転し、六角錐台状の部分７１ｄの稜線７１ａが凹部６３ｂの角部６３ｅに一致して嵌め合わされる。これにより、軸６０はリボンフランジ７０と一体的に回転可能となる。なお、凹部６３ｂへの凸部７１の挿入量が増える過程で、凹部６３ｂに凸部７１が突き当たると、フランジ６２ａがリボンフランジ７０の端面７０ａに突き当たるまでは、コイルばね６４が縮められて、端部材６３が軸本体６２の内部に押し込まれる。

詳しくは、以下の作用が発揮される。凸部７１を有するリボンフランジ７０は、軸６０と同軸に回転可能に取り付けられている。図１７Ｂに示すように、凸部７１の回転中心を通る仮想線（破線）と内周面６３ｄの垂直方向とが交わる点を力点、凸部７１の中心を支点とすると、仮想線の支点を挟んで力点とは反対側の端部が作用点となる。

凸部７１の、稜線７１ａに対応した頂点Ａには、支点と力点との間の距離と、凸部７１が内周面６３ｄから受ける反力（垂直抗力）Ｆ１の大きさとに応じて、支点回りの回転トルクが生じる。作用点に作用する荷重は、内周面６３ｄと作用点との摩擦力だけであり、実質的に無視してもよい。このとき、凸部７１のその他の稜線７１ａに対応した各頂点Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆについても上述した頂点Ａと同様に、支点回りの回転トルクが生じる。通常は、凹部６３ｂを凸部７１に嵌め合わせる際に、両者の中心が一致しないため、頂点Ａ〜Ｆのうちいずれか先に内周面６３ｄと当接した頂点に、上述した回転トルクが生じる。

また、凸部７１は、端面７０ａ側の根元が括れているため、軸６０が傾けられた状態での凹部６３ｂへの凸部７１の挿入量が増える過程で、図１８に示すように、軸６０の傾きの角度θを小さくすることなく、凹部６３ｂの内周面６３ｄの先端を括れ７１ｃに進入させることができる。

ここで、括れ７１ｃが形成されていないものでは、図１９に示すように、凹部６３ｂへの凸部７１（六角錐台状の部分７１ｄ）の挿入量が増える過程で、軸６０の傾きの角度θを小さくしないと、凹部６３ｂの内周面６３ｄが凸部７１の周面に干渉する。そこで、軸６０の傾きの角度θを小さくすると、プリンタ１００の幅方向の寸法を大きくする必要がある。

これに対して、本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ１００は、凸部７１の根元に括れ７１ｃが形成されているため、括れ７１ｃが形成されていないものに比べて、プリンタ１００の幅方向の寸法を小さくすることができる。

凹部６３ｂへの凸部７１の挿入量がさらに増えて、フランジ６２ａがリボンフランジ７０の端面７０ａに突き当たると、図２０に示すように、軸６０の傾きの角度θを小さくしながら凹部６３ｂを凸部７１にさらに押圧して、端部材６３を軸本体６２の内部に引っ込ませる。このとき、軸６０の反対側の端部の突出部６５は、案内部となる段差４１ｃ又は段差４１ｄにより、支持孔７２に向けて案内される。

そして、軸６０が、凸部７１と支持孔７２とを結んだ軸線と一致した状態（傾きの角度θ＝０［度］）で、突出部６５は支持孔７２に嵌め合わされ、軸６０は、凸部７１と支持孔７２とによって支持される。このとき、図２１に示すように、凸部７１の稜線７１ａが凹部６３ｂの角部６３ｅに嵌め合わされた状態で、軸６０がリボンフランジ７０と一体に回転可能となる。

送出側の軸５０が凸部７３と支持孔７４とに支持されるまでの動きは、上述した巻取側の軸６０が凸部７１と支持孔７２とに支持されるまでの動きと同じであり、また、送出側の軸５０が凸部７３と支持孔７４とに支持された後の状態も、上述した巻取側の軸６０が凸部７１と支持孔７２とに支持された状態と同じであるため、送出側の軸５０についての説明を省略する。なお、送出側の軸５０は、支持孔７４よりも上側からの取付けのほか、支持孔７４よりも下側からの取付けもあるため、上側から案内する段差４１ｅ，４１ｆの他、下側から案内する段差４１ｇ，４１ｈが形成されている。

以上、説明したように、本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ１００は、凸部７１，７３が角錐台状に形成され、凹部６３ｂ，５３ｂが角柱の空間で形成されている。このため、使用者が凸部７１，７３の回転方向の位置と凹部６３ｂ，５３ｂの回転方向の位置とを意識することなく適当な角度位置関係で嵌め合わせても、凹部６３ｂ，５３ｂへの凸部７１，７３の挿入量が増大していく過程で、凸部７１，７３にはトルクが作用して凹部６３ｂ，５３ｂに対して回転する。したがって、先行技術において生じ得る凸部のリブが凹部の突出した部分に乗り上げ嵌め合わせられない事態を防止又は抑制することができる。

また、本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ１００は、角錐台状の凸部７１，７３の角数（稜線７１ａの数）が五角形から八角形のものであるため、凸部７１，７３を凹部６３ｂ，５３ｂに嵌め合わせる際に、凸部７１，７３に回転トルクが作用しない回転位置ずれが生じにくい。これに対して、四角形以下の角錐台の場合は、回転位置ずれにより、凹部６３ｂ，５３ｂの周囲に凸部７１，７３が嵌まらずに乗り上げて対向する面積が広くなり、回転トルクが生じにくくなる回転位置ずれの範囲が広くなる。

さらに、九角形以上の角錐台状の場合は、角錐台状の凸部７１，７３の輪郭が円形に近くなるため、凸部７１，７３が凹部６３ｂ，５３ｂに嵌まっても回転トルクが生じにくくなり、また、嵌め合わせの累積回数が多くなるにつれて、角部が削れたり丸まったりし易い。

また、本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ１００は、軸６０，５０に、軸心方向に引っ込む端部材６３，５３及びコイルばね６４，５４を備えているため、支持部材４１にこれらを設けた場合に比べて[、引っ込む量を大きくすることができる。

さらに、軸６０，５０が、コイルばね６４，５４を有する場合、コイルばね６４，５４を設けない場合と比較して、凹部６３ｂ，５３ｂを凸部７１，７３に嵌める過程で、両者の回転位置を、より、合わせ易くすることができる。すなわち、図２２に示すように、凸部７１は、その中心を通る対角線に沿った寸法（対向する稜線７１ａ，７１ａ間の寸法）Ｌ２が、凹部６３ｂの対向する２つの内周面６３ｄ，６３ｄの間隔Ｌ１よりも大きい。

例えば、図２２に示すように、凹部６３ｂの角部６３ｅが凸部７１の稜線７１ａに対し回転角度位置が略３０［度］ずれた状態では、凸部７１の上側の稜線７１ａが、凹部６３ｂの開口端付近で上側の内周面６３ｄの中央位置に当接する。このとき、凸部７１の残りの５つの稜線７１ａは、図２３に示すように、凹部６３ｂの開口端付近で、凹部６３ｂの各内周面６３ｄの中央位置に当接する。

凹部６３ｂと凸部７１との間で、角度３０［度］よりもわずかに回転方向にずれていたとしても、この姿勢のまま、凹部６３ｂを凸部７１に押し付けただけでは、凸部７１が回転するとは限らない。これは、わずかな回転方向のずれによる凸部７１へ生じる回転方向のトルクよりも、両者の摩擦力の方が勝ることがあるためである。

これに対し、軸６０がコイルばね６４を有する場合、図２２，２３の状態から、コイルばね６４を圧縮させることができる。そして、反対側の端部に設けた突出部６５を、側壁４１ｂの案内形状部を構成する段差４１ｃ，４１ｄに沿って、支持孔７２まで導くことができる。このように、軸６０の傾斜角度を水平にすると、図２４，２５のように、凸部７１に対して水平な方向に、凹部・BR>U３ｂが凸部７１を押し付ける状態となる。

図２４，２５に示した状態では、凹部６３ｂと凸部７１とが、互いに軸方向に向くため、凹部６３ｂが凸部７１の各稜線７１ａ付近を押し付ける力が最も強くなる。したがって、凹部６３ｂと凸部７１のわずかな回転方向のずれであっても、６箇所に略均等に回転トルクが発生する。これにより、図２２，２３に示した状態よりも、凸部７１が回転し易くなる。

また、図２２，２３の状態から図２４，２５の状態に至るまでに、軸６０に衝撃が加えられることにより、軸６０がわずかに回転したり、凹部６３ｂと凸部７１とが当接する位置がずれしたりすることによって、凹部６３ｂと凸部７１とに位置ずれが生じ、前述の回転トルクが発生し易くなる。

さらに、凹部６３ｂの角部６３ｅが、凸部７１の稜線７１ａと回転角度位置がずれた図２４の状態では、コイルばね６４が縮んだ状態で凹部６３ｂが凸部７１を押圧するばね力が作用し、しかも、突起部６５が、支持孔７２に嵌まって回転可能な状態になる。これらも、凹部６３ｂと凸部７１の間に、回転トルクを生じさせることに寄与する。

また、軸６０を、図２２，２３に示した姿勢から図２４，２５に示した姿勢にするためには、軸６０における突出部６５が引っ込む構成としてもよい。すなわち、軸６０に対して突出部６５を別体に形成し、突出部６５の内側にコイルばね６４と同様なばねを設けてもよい。

さらに、軸６０には引っ込む構造を設けず、支持孔７２側に引っ込む構造を設けることも可能である。この場合は、例えば、支持孔７２の内側に、突出部６５が嵌まる軸受け部材を側壁４１ｂとは別体に形成する。そして、軸受け部材と側壁４１ｂとの間に、軸受け部材を側壁４１ｂ側に引っ込ませるコイルばねを設ける。この構成では、軸６０の取り付け方が図１４等に示したものとは異なり、最初に軸６０の突出部６５を軸受け部材に嵌める。

そして、軸６０の凹部６３側が斜め上方を向いた姿勢から、軸受け部材を側壁４１ｂ側に押し込む。そして、軸６０の凹部６３ｂ側を、水平方向に近づけていき、リボンフランジ７０の凸部７１に嵌める。軸６０が水平方向の姿勢では、軸６０の凹部６３ｂ側が、軸受け部材のコイルばねによってリボンフランジ７０の凸部７１に押し付けられる。

これにより、軸６０の凹部６３ｂに対して凸部７１に回転位置のずれがあっても、意識することなく凹部６３ｂに回転角度位置を一致させる回転トルクを、リボンフランジ７０に生じさせることができる。この作用は、前述の軸６０が水平方向の姿勢になったときの作用と同様である。

なお、上述した軸６０とリボンフランジ７０の凸部７１、支持孔７２及び案内形状部である段差４１ｃ，４１ｄとの作用に関する説明は、軸５０とリボンフランジ７５の凸部７３、支持孔７４及び案内形状部である段差４１ｅ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｈとの作用についても同様である。

本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ１００は、軸５０，６０の両端の被支持部のうちの一方の被支持部が突出した突出部５５，６５であるため、軸５０，６０を支持する支持部材４１に形成された支持部を、突出部５５，６５を嵌め合わせる孔（支持孔７２，７４）で形成することができる。したがって、支持部材４１を簡単に形成することができる。

本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ１００は、軸５０，６０の両端の被支持部のうちの一方の被支持部が突出した突出部５５，６５でなくてもよい。また、両端の被支持部がいずれも突出部であってもよい。

なお、本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ１００は、軸５０，６０に、軸心方向に引っ込む端部材５３，６３及びコイルばね５４，６４を支持部材４１やリボンフランジ７０，７５に設けた構成としてもよい。

本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ１００は、支持部材４１の側壁４１ｂに、案内部となる段差４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｈが形成されているため、軸６０，５０の突出部６５，５５を簡単に支持孔７２，７４に導くことができる。なお、本実施形態のプリンタ１００は、段差４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｈが形成されているものに限定されない。

そして、軸６０が、凸部７１と支持孔７２とを結んだ軸線と一致した状態（傾きの角度θ＝０［度］）で、突出部６５は支持孔７２に嵌め合わされ、軸６０は、凸部７１と支持孔７２とによって支持される。そして、図２１に示すように、凸部７１の稜線７１ａが凹部６３ｂの角部６３ｅに嵌め合わされた状態で、軸６０がリボンフランジ７０と一体に回転可能となる。

関連出願の相互参照

本出願は、２０１７年９月２７日に日本国特許庁に出願された特願２０１７−１８５７６６に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (8)

1. １つ又は複数の支持部材と、
   インクリボンを支持するリボン軸と、を備え、
   互いに対向して配置されるように、前記１つの支持部材に２つの支持部が形成され、又は２つの前記支持部材のそれぞれに１つずつの前記支持部が形成され、
   前記リボン軸は、２つの前記支持部にそれぞれ係合する被支持部を両端に有し、
   前記２つの支持部のうち１つは回転可能であり、
   前記回転可能な支持部と前記回転可能な支持部に係合する被支持部とは、一方が端面から突出した凸部を有し、他方が端面より凹んで前記凸部と嵌め合わされる凹部を有し、
   前記凸部は、軸方向に延びた五角形乃至八角形の角錐台状に形成された部分を有し、
   前記凹部は、内周面が、角錐台状の前記部分の角数に対応した多角柱状に形成され、
   前記回転可能な支持部及び前記リボン軸の少なくとも一方は、２つの前記支持部及び２つの前記被支持部のうち少なくともいずれか１か所を引っ込む方向に弾性的に変位させる弾性部材を備えているインクリボン支持機構。
2. 凸部は、突出した前記端面に近い根元側に括れが形成されている請求項１に記載のインクリボン支持機構。
3. 前記弾性部材は前記リボン軸に備えられている請求項１又は２に記載のインクリボン支持機構。
4. 前記弾性部材は前記リボン軸の一方の端部にのみ備えられている請求項１から３のうちいずれか１項に記載のインクリボン支持機構。
5. 前記リボン軸は、前記弾性部材が備えられている側の端部とは反対の端部に形成された前記被支持部が、軸方向に突出した突出部であり、
   前記突出部に係合する前記支持部は、前記突出部が嵌め合わされる凹部又は孔である請求項４に記載のインクリボン支持機構。
6. 前記本体に、前記突出部が前記凹部又は前記孔に係合するまで前記突出部を案内する案内部が形成されている請求項５に記載のインクリボン支持機構。
7. 前記弾性部材は前記支持部材に備えられている請求項１に記載のインクリボン支持機構。
8. 請求項１から７のうちいずれか１項に記載のインクリボン支持機構を備えたプリンタ。

Images