WO2020194364A1 - 熱転写型プリンター - Google Patents

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WO2020194364A1
WO2020194364A1 PCT/JP2019/011981 JP2019011981W WO2020194364A1 WO 2020194364 A1 WO2020194364 A1 WO 2020194364A1 JP 2019011981 W JP2019011981 W JP 2019011981W WO 2020194364 A1 WO2020194364 A1 WO 2020194364A1
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WO
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take
motor
thermal transfer
ink ribbon
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/011981
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English (en)
French (fr)
Inventor
佑介 金武
紘介 小田
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to PCT/JP2019/011981 priority Critical patent/WO2020194364A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J17/00—Mechanisms for manipulating page-width impression-transfer material, e.g. carbon paper
    • B41J17/02—Feeding mechanisms
    • B41J17/08—Feed independent of the record-paper feed
    • B41J17/10—Feed independent of the record-paper feed electromagnetically controlled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/325—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads by selective transfer of ink from ink carrier, e.g. from ink ribbon or sheet

Definitions

  • the present invention relates to a thermal transfer printer that prints on paper using an ink ribbon.
  • the thermal transfer printer creates one printed matter by performing the following processing. First, the transport motor transports the paper at a constant speed. While the paper is being conveyed, the supply motor supplies the ink ribbon and the take-up motor winds the ink ribbon. The paper and ink ribbon are then crimped between the thermal head and the platen roller. Finally, the thermal head heats the ink ribbon and the ink applied to the ink ribbon is thermally transferred to the paper.
  • the ink ribbon needs to be supplied and wound with constant tension while the ink is thermally transferred to the paper. If the tension of the ink ribbon on the take-up side is small, the paper that has been crimped after thermal transfer cannot be peeled off from the ink ribbon, and the paper is jammed. This phenomenon is called jam. On the other hand, if the tension of the ink ribbon on the take-up side is large, wrinkles occur in the printed matter.
  • a DC motor rotates an object via a speed reducer. Therefore, when the DC motor is used for a long time, both the characteristics of the DC motor and the characteristics of the speed reducer change from the initial state. Such changes are called secular changes.
  • the characteristic of the DC motor is specifically a torque constant. Further, the characteristic of the speed reducer is specifically the deceleration efficiency.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and provides a thermal transfer printer capable of keeping the tension applied to the ink ribbon constant even if the DC motor and the speed reducer change over time.
  • the purpose is to do.
  • the thermal transfer printer is a thermal transfer printer that prints on paper using an ink ribbon, and presses the ink ribbon and the paper between the thermal head and the platen roller.
  • a thermal transfer unit that thermally transfers the ink applied to the ink ribbon to the paper, a supply bobbin that supplies the ink ribbon to the thermal transfer unit, a supply motor that rotates the supply bobbin via a supply reducer, and a supply motor.
  • An ink ribbon supply unit having a torque limiter for limiting the torque of the bobbin, a winding bobbin for winding the ink ribbon that has passed through the thermal transfer unit, and a winding bobbin for rotating the winding bobbin via a winding speed reducer.
  • An ink ribbon take-up unit having a motor, a take-up motor control unit that controls the take-up motor, a remaining amount detection unit that detects the remaining amount of the ink ribbon in the supply bobbin, a thermal head, and a platen roller.
  • the take-up motor It is provided with a loss current measuring unit for measuring the loss current.
  • ink is formed between the deceleration efficiency calculation unit that calculates the deceleration efficiency of the take-up speed reducer and the thermal head and the platen roller. Since it is equipped with a loss current measuring unit that measures the loss current of the take-up motor with the ribbon and paper crimped, the tension applied to the ink ribbon is constant even if the DC motor and reducer change over time. It becomes possible to do.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the thermal transfer printer 1 according to the present embodiment.
  • the thermal transfer printer 1 includes a thermal transfer unit 13, a paper transport unit 14, an ink ribbon supply unit 15, an ink ribbon winding unit 16, a remaining amount detection unit 17, and a central control unit 18. And.
  • the thermal transfer unit 13 includes a thermal head 131 and a platen roller 132.
  • the thermal head 131 heats the paper 11 and the ink ribbon 12 by crimping the paper 11 and the ink ribbon 12 with the platen roller 132 in response to the control signal received from the thermal transfer control unit 181 in the central control unit 18.
  • the ink on the ink ribbon 12 is thermally transferred to the paper 11.
  • the platen roller 132 is pressed against the thermal head 131 during thermal transfer to form a thermal transfer region with the thermal head 131. That is, the thermal transfer region corresponds to the region of the paper 11 and the ink ribbon 12 crimped between the thermal head 131 and the platen roller 132.
  • the paper transport unit 14 includes a transport roller 141, a transport roller 142, and a transport motor 143.
  • the transport rollers 141 and 142 transport the paper 11 with the paper 11 sandwiched between them.
  • the transport motor 143 is connected to the transport roller 142 and rotates the transport roller 142 at a constant speed.
  • the transport motor 143 is, for example, a stepping motor.
  • the transport motor 143 may be connected to the transport roller 141 to rotate the transport roller 141 at a constant speed. That is, the transport motor 143 may be connected to any one of the transport rollers 141 and 142.
  • the ink ribbon supply unit 15 includes a supply bobbin 151, a supply motor 152, a supply speed reducer 153, and a torque limiter 154.
  • the supply bobbin 151 holds the ink ribbon 12 supplied to the thermal transfer unit 13 by winding it in a roll shape.
  • the supply motor 152 is connected to the supply bobbin 151 via the supply reducer 153, and rotates the supply bobbin 151 via the supply reducer 153.
  • the supply motor 152 is, for example, a DC motor. When the supply motor 152 rotates the supply bobbin 151, the ink ribbon 12 is supplied from the supply bobbin 151 to the thermal transfer unit 13.
  • the supply reduction gear 153 is connected to the supply motor 152 and the supply bobbin 151, decelerates the rotation speed obtained by the supply motor 152, and outputs the rotation speed to the supply bobbin 151.
  • the rotation speed of the supply bobbin 151 is the rotation speed of the supply motor 152 divided by the reduction ratio.
  • the torque obtained on the shaft of the supply bobbin 151 is obtained by multiplying the torque generated by the supply motor 152 by the reduction ratio and the reduction efficiency.
  • the torque limiter 154 is connected to the supply bobbin 151 and limits the torque of the supply bobbin 151.
  • the ink ribbon take-up unit 16 includes a take-up bobbin 161, a take-up motor 162, and a take-up speed reducer 163.
  • the take-up bobbin 161 winds the ink ribbon 12.
  • the take-up motor 162 is connected to the take-up bobbin 161 via the take-up speed reducer 163, and rotates the take-up bobbin 161 via the take-up speed reducer 163.
  • the take-up motor 162 is, for example, a DC motor. When the take-up motor 162 rotates the take-up bobbin 161, the ink ribbon 12 is taken up by the take-up bobbin 161.
  • the take-up speed reducer 163 is connected to the take-up motor 162 and the take-up bobbin 161 and reduces the rotational speed obtained by the take-up motor 162 to output to the take-up bobbin 161.
  • the rotation speed of the take-up bobbin 161 is obtained by dividing the rotation speed of the take-up motor 162 by the reduction ratio. Further, the torque obtained on the shaft of the take-up bobbin 161 is obtained by multiplying the torque generated by the take-up motor 162 by the reduction ratio and the reduction efficiency.
  • the remaining amount detecting unit 17 detects the remaining amount of the ink ribbon 12. Specifically, the remaining amount detecting unit 17 is connected to, for example, the supply bobbin 151, and the ink ribbon 12 is read by reading predetermined marks formed on the ink ribbon 12 at regular intervals with a mark sensor (not shown). Detects the remaining amount of. The remaining amount detection unit 17 outputs a reading signal indicating the remaining amount of the ink ribbon 12 to the deceleration efficiency calculation unit 185 in the central control unit 18.
  • the central control unit 18 includes a thermal transfer control unit 181, a transfer motor control unit 182, a supply motor control unit 183, a take-up motor control unit 184, a deceleration efficiency calculation unit 185, and a loss current measurement unit 186. , Non-volatile memory 187.
  • the thermal transfer control unit 181 controls the thermal head 131.
  • the transport motor control unit 182 controls the transport motor 143.
  • the supply motor control unit 183 controls the supply motor 152.
  • the take-up motor control unit 184 controls the take-up motor 162.
  • the deceleration efficiency calculation unit 185 calculates the deceleration efficiency of the take-up reduction gear 163. The operation of the deceleration efficiency calculation unit 185 will be described later with reference to FIG.
  • the loss current measuring unit 186 measures the loss current of the take-up motor 162. The operation of the loss current measuring unit 186 will be described later with reference to the flowchart of FIG.
  • the non-volatile memory 187 stores parameters such as the deceleration efficiency of the take-up speed reducer 163.
  • the paper 11 and the ink ribbon 12 are crimped between the thermal head 131 and the platen roller 132, so that the tension of the ink ribbon 12 is constant on each of the supply side and the take-up side. It is necessary to rotate the bobbin 151 and the winding bobbin 161. For that purpose, it is necessary to appropriately control the supply motor 152 and the take-up motor 162.
  • the torque limiter 154 is connected to the supply bobbin 151, the torque of the supply bobbin 151 can be made constant regardless of the voltage applied to the supply motor 152. That is, on the supply side, the tension of the ink ribbon 12 can be made constant.
  • the torque limiter does not act during thermal transfer, it is affected by the aging of the torque constant of the take-up motor 162 and the deceleration efficiency of the take-up speed reducer 163. Therefore, on the take-up side, the torque of the take-up bobbin 161 cannot be made constant. That is, the tension of the ink ribbon 12 cannot be made constant on the winding side.
  • the deceleration efficiency of the take-up speed reducer 163 is calculated and the loss current of the take-up motor 162 is measured before the thermal transfer. Then, at the time of thermal transfer, the current of the take-up motor 162 is controlled by the target current calculated based on the deceleration efficiency and the loss current. As a result, the torque of the winding bobbin 161 can be made constant. That is, the tension of the ink ribbon 12 on the winding side can be made constant.
  • the ratio r of the diameter ⁇ SP of the supply bobbin 151 to the diameter ⁇ TU of the winding bobbin 161 is also simply referred to as “diameter ratio r”.
  • the torque T DC generated by the take-up motor 162 is the torque constant Kt of the take-up motor 162, and the loss torque due to friction of a roller (not shown) installed between the supply bobbin 151 and the take-up bobbin 161.
  • T L, and using a constant current I S of the winding motor 162 is represented by the following equation (3).
  • the reduction ratio ⁇ of the take-up speed reducer 163 is a constant.
  • the diameter ⁇ SP of the supply bobbin 151 and the diameter ⁇ TU of the take-up bobbin 161 are calculated from the remaining amount of the ink ribbon 12 detected by the remaining amount detecting unit 17.
  • the torque constant Kt of the take-up motor 162 is, for example, the torque constant design value Kt dsgn described in the specifications of the take-up motor 162.
  • Constant current I S of the winding motor 162 is detected, for example, using an amplifier (not shown) amplifies the conversion resistor, and a voltage (not shown) for converting the current into a voltage.
  • the loss torque? T L is different by the friction coefficient of the roller can not be detected.
  • T L is the ratio r of the diameter from two different constant currents I S1, I S2, and calculates the deceleration efficiency ⁇ of the winding speed reducer 163.
  • the deceleration efficiency calculation value ⁇ calc of the take-up reduction gear 163 is represented by the following equation (6).
  • the reduction efficiency of the take-up reduction gear 163 is calculated when the diameter ratio is r 1 and r 2 .
  • r 1 ⁇ r 2 r 1 ⁇ r 2 .
  • the diameter ratio r 1 is the diameter ratio when the new ink ribbon 12 is replaced
  • the diameter ratio r 2 is the diameter ratio when the same ink ribbon 12 is almost used up.
  • the deceleration efficiency of the take-up speed reducer 163 is, for example, a design value ⁇ dsgn , and is stored in the non-volatile memory 187 in the central control unit 18.
  • the diameter ratio of the steady current I S1 when r 1 is measured this alone can not be calculated deceleration efficiency of the take-up speed reducer 163. Therefore, until the diameter ratio becomes r 2 , the deceleration efficiency of the take-up speed reducer 163 is set to, for example, the design value ⁇ dsgn .
  • ⁇ Method of measuring the loss current of the take-up motor 162 When measuring the loss current of the take-up motor 162, a constant voltage Vmes is applied to the take-up motor 162.
  • the voltage V mes is a winding calculated from the design value N0 dsgn of the no-load rotation speed of the take-up motor 162, the design value V0 dsgn of the applied voltage when the no-load rotation speed N0 dsgn , and the set tension at the time of loss current measurement.
  • the torque of the take-up bobbin 161 at the time of measuring the loss current is calculated by the above equation (6) and then calculated by using the deceleration efficiency ⁇ eprm stored in the non-volatile memory 187.
  • the difference ⁇ T BM between the torque of the winding bobbin 161 and the set torque T BM is expressed by the following equation (8).
  • the design value R dsgn of the coil resistance of the take-up motor 162 may be a function R dsgn (Temp) of the temperature Temp of the take-up motor 162. That is, R dsgn (Temp) is a value depending on the temperature Temp. Since R dsgn (Temp) has a value closer to the actual coil resistance, the calculation accuracy of the voltage V mes in the above equation (7) can be improved.
  • the ink is used regardless of the secular change of the take-up motor 162 and the take-up speed reducer 163.
  • the tension of the ribbon 12 can be made constant.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of initial parameter setting in the thermal transfer printer 1. Specifically, FIG. 2 shows a series of operations in which the deceleration efficiency of the take-up speed reducer 163 is stored in the non-volatile memory 187 when the thermal transfer type printer 1 is new.
  • step S101 the central control unit 18 substitutes the design value ⁇ dsgn of the deceleration efficiency into the deceleration efficiency ⁇ eprm stored in the non-volatile memory 187.
  • step S102 the central control unit 18 stores the deceleration efficiency ⁇ eprm in the non-volatile memory 187. After that, a means (not shown) ends the operation of initial parameter setting.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation from the start to the end of printing in the thermal transfer printer 1.
  • step S201 the central control unit 18 determines whether or not the deceleration efficiency calculation flag is 1.
  • the deceleration efficiency calculation flag is 1, for example, when the diameter ratio is r 1 and r 2, and is 0 otherwise. In other words, the deceleration efficiency is calculated when the diameter ratio is r 1 and r 2 , respectively.
  • the diameter ratio r 1 is, for example, the diameter ratio when the new ink ribbon 12 is replaced, and the diameter ratio r 2 is, for example, the diameter ratio when the same ink ribbon 12 is almost used up.
  • the diameter ratio r 1 is not limited to the diameter ratio when the ink ribbon 12 is replaced with a new one .
  • the diameter ratio r 2 is not limited to the diameter ratio when the same ink ribbon 12 is almost used up.
  • the diameter ratio r 2 may be the diameter ratio when the ratio r 1 / r 2 to the diameter ratio r 1 becomes equal to or less than a predetermined value.
  • the timing for calculating the deceleration efficiency, the ratio of the diameter may be other than when the r 1 and r2. That is, from the time of exchanging the new ink ribbon 12, until when finished using little more than once (for example, the ratio of the diameter r 1, r 2, and when r 3) may be performed.
  • a reduction efficiency eta Calc12 the ratio of the diameter is calculated from the steady current I S1, I S2 when the r 1, r 2, constant current I S2, I when the diameter ratio of r 2, r 3
  • the deceleration efficiency eta Calc13 is calculated the ratio of the diameter is calculated from the steady current I S1, I S3 when the r 1, r 3.
  • the deceleration efficiency obtained by averaging these deceleration efficiencies may be used as the calculated deceleration efficiency.
  • step S202 the deceleration efficiency calculation unit 185 executes the deceleration efficiency calculation sequence of the take-up speed reducer 163.
  • step S202 the determination in step S201 is Yes, in step S202, the deceleration efficiency calculation unit 185 executes the deceleration efficiency calculation sequence of the take-up speed reducer 163.
  • step S202 the determination in step S201 is No, the processing of steps S202 to S204 is not performed, and the processing of step S205 is performed.
  • step S203 the central control unit 18 substitutes the deceleration efficiency calculated value ⁇ calc of the take-up speed reducer 163 into the deceleration efficiency ⁇ eprm stored in the non-volatile memory 187.
  • step S204 the central control unit 18 stores the deceleration efficiency ⁇ eprm in the non-volatile memory 187.
  • step S205 the thermal transfer control unit 181 crimps the paper 11 and the ink ribbon 12 between the thermal head 131 and the platen roller 132.
  • step S206 the transport motor control unit 182 controls the transport motor 143. Specifically, the transport motor control unit 182 controls the transport motor 143 based on, for example, a speed profile.
  • the transfer motor 143 rotates the transfer roller 142, the paper 11 sandwiched between the transfer roller 141 and the transfer roller 142 is transferred.
  • step S207 the supply motor control unit 183 controls the supply motor 152. Specifically, the supply motor control unit 183 applies a constant voltage to the supply motor 152.
  • the ink ribbon 12 is supplied from the supply bobbin 151 to the thermal transfer unit 13 by the supply motor 152 rotating the supply bobbin 151 via the supply speed reducer 153.
  • step S208 the loss current measuring unit 186 executes a sequence for measuring the loss current I loss of the take-up motor 162. The details of the process of step S208 will be described later with reference to the flowchart of FIG.
  • step S209 the central control unit 18 calculates the target current Itgt during thermal transfer.
  • the target current Itgt is calculated using the above equation (9).
  • step S210 the take-up motor control unit 184 controls the take-up motor 162. Specifically, the take-up motor control unit 184 controls the current of the take-up motor 162 based on the target current Itgt calculated in step S209.
  • step S206 to step S210 may be performed in any order.
  • each process of step S208 to step S210 is performed in the order of step S208, step S209, and step S210.
  • step S211 the thermal transfer control unit 181 performs thermal transfer control on the thermal head 131 and thermally transfers the ink applied to the ink ribbon 12 to the paper 11.
  • step S212 the transfer motor control unit 182, the supply motor control unit 183, and the take-up motor control unit 184 are subjected to the transfer motor 143, the supply motor 152, and the winding, respectively.
  • the take-up motor 162 is stopped. After that, a means (not shown) ends printing.
  • step S202 since the deceleration efficiency calculation sequence of the take-up speed reducer 163 in step S202 is executed before the thermal transfer, it may take time from the start of printing to the thermal transfer control. Therefore, the deceleration efficiency calculation sequence of the take-up speed reducer 163 may be executed after the printing is completed. As a result, the deceleration efficiency can be calculated without increasing the time required from the start of printing to the thermal transfer control.
  • the loss current measurement sequence of the take-up motor 162 in step S208 may not be executed, and the loss current of only the take-up motor 162 may be set as a fixed value.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of calculating the deceleration efficiency of the take-up speed reducer 163 in the thermal transfer printer 1, and shows the details of the deceleration efficiency calculation sequence of the take-up speed reducer 163 in step S202 of FIG. ing.
  • FIG. 4 is a flowchart executed when the diameter ratio is r 1 and r 2 .
  • the central control unit 18 separates the thermal head 131 and the platen roller 132 in step S301.
  • step S302 the take-up motor control unit 184 controls the take-up motor 162. Specifically, the take-up motor control unit 184 applies a constant voltage to the take-up motor 162.
  • step S303 the central control unit 18 determines whether or not the steady current IS1 measurement flag of the take-up motor 162 is 0.
  • Constant current I S1 measurement flag is a flag indicating whether the constant current I S1 Do already measured when the diameter ratio of r 1, the flag indicates the already measured in the case of 1, if the flag is 0 not The measurement is shown.
  • step S304 the central control unit 18 winds up the supply bobbin 151 with the diameter ⁇ SP 1 based on the remaining amount of the ink ribbon 12 detected by the remaining amount detecting unit 17.
  • the diameter ⁇ TU 1 of the bobbin 161 for use is calculated.
  • step S305 the central control unit 18 measures the steady-state current I S1 of the winding motor 162.
  • step S306 the central control unit 18, the diameter .phi.SP 1 of the supply bobbin 151, calculates the ratio (r 1) between the diameter FaiTU 1 of the take-up bobbin 161, the diameter of which is stored in the nonvolatile memory 187 Substitute in the ratio r eprm .
  • step S307 the central control unit 18 substitutes the deceleration efficiency ⁇ eprm stored in the non-volatile memory 187 into the calculated deceleration efficiency ⁇ calc .
  • step S303 when the steady current IS1 measurement flag is 0, the deceleration efficiency is the previously calculated value or the value when the design value is stored in the non-volatile memory.
  • step S308 the central control unit 18, the constant current I S1, it is substituted into the constant current I Eprm is stored in non-volatile memory 187.
  • step S309 the central control unit 18 sets the steady current IS1 measurement flag to 1.
  • step S310 the central control unit 18 stores the diameter ratio r eprm and the steady current I eprm in the non-volatile memory 187.
  • step S311 the central control unit 18 winds up the diameter ⁇ SP 2 of the supply bobbin 151 based on the remaining amount of the ink ribbon 12 detected by the remaining amount detecting unit 17.
  • the diameter ⁇ TU 2 of the bobbin 161 for use is calculated.
  • step S312 the central control unit 18 measures the steady-state current I S2 of the winding motor 162.
  • step S313 the central control unit 18, the diameter .phi.SP 2 feed bobbin 151, it calculates the ratio between the diameter FaiTU 1 of the take-up bobbin 161, is substituted into r 2.
  • step S314 the deceleration efficiency calculation unit 185 calculates the deceleration efficiency ⁇ calc of the take-up reduction gear 163 based on the above equation (6).
  • step S315 the central control unit 18 sets the steady current IS1 measurement flag to 0.
  • step S316 the take-up motor control unit 184 stops the take-up motor 162. After that, the deceleration efficiency calculation unit 185 ends the deceleration efficiency calculation sequence of the take-up speed reducer 163.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of measurement of the loss current of the take-up motor 162 in the thermal transfer printer 1, and shows the details of the loss current measurement sequence of the take-up motor 162 in step S208 of FIG. ..
  • FIG. 5 is a flowchart executed before thermal transfer.
  • step S401 the take-up motor control unit 184 controls the take-up motor 162. Specifically, the take-up motor control unit 184 applies the voltage Vmes represented by the above equation (7) to the take-up motor 162.
  • step S402 the loss current measuring unit 186 measures the steady current as the loss current I loss .
  • the loss current measurement unit 186 ends the loss current measurement sequence of the take-up motor 162.
  • the deceleration efficiency of the take-up speed reducer 163 is calculated and the loss current of the take-up motor 162 is measured before the thermal transfer. Then, at the time of thermal transfer, the current of the take-up motor 162 is controlled by the target current calculated from the deceleration efficiency and the loss current. Therefore, even when the take-up motor 162 and the take-up speed reducer 163 change over time, the tension applied to the ink ribbon 12 can be kept constant.
  • the secular change of the take-up speed reducer 163 can be quantitatively grasped.
  • the thermal transfer type printer 1 determines that the take-up speed reducer 163 has malfunctioned, and prompts the replacement of the take-up speed reducer 163. This makes it possible to diagnose the failure of the thermal transfer printer 1.
  • the ink has an inexpensive configuration without using a torque sensor or a tension sensor.
  • the tension applied to the ribbon 12 can be made constant.
  • Each function of the measuring unit 186 is realized by a processing circuit. That is, the central control unit 18 controls the thermal head 131, controls the transport motor 143, controls the supply motor 152, controls the take-up motor 162, and controls the deceleration efficiency of the take-up speed reducer 163.
  • a processing circuit for calculating and measuring the loss current of the take-up motor 162 is provided.
  • the processing circuit is a processor (CPU (Central Processing Unit), central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, DSP (Digital Signal Processor)) that executes programs stored in memory even if it is dedicated hardware. It may also be).
  • the processing circuit 20 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). , EPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination of these.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • EPGA Field Programmable Gate Array
  • Each function of the thermal transfer control unit 181, the transfer motor control unit 182, the supply motor control unit 183, the take-up motor control unit 184, the deceleration efficiency calculation unit 185, and the loss current measurement unit 186 is realized by the processing circuit 20.
  • each function may be collectively realized by the processing circuit 20.
  • Each function of the measuring unit 186 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • the software or firmware is written as a program and stored in the memory 22.
  • the memory 22 may be a non-volatile memory 187.
  • the processor 21 realizes each function by reading and executing the program recorded in the memory 22.
  • the central control unit 18 has a step of controlling the thermal head 131, a step of controlling the transport motor 143, a step of controlling the supply motor 152, a step of controlling the take-up motor 162, and a take-up speed reducer 163.
  • a memory 22 for storing a program in which the step of calculating the deceleration efficiency of the above and the step of measuring the loss current of the take-up motor 162 will be executed as a result is provided. Further, these programs are the procedures or methods of the thermal transfer control unit 181, the transfer motor control unit 182, the supply motor control unit 183, the take-up motor control unit 184, the deceleration efficiency calculation unit 185, and the loss current measurement unit 186. It can be said that the computer is made to execute.
  • the memory is, for example, non-volatile or volatile such as RAM (RandomAccessMemory), ROM (ReadOnlyMemory), flash memory, EPROM (ErasableProgrammableReadOnlyMemory), EEPROM (ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory). It may be a sex semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a DVD (Digital Versatile Disc), or any storage medium that will be used in the future.
  • thermal transfer control unit 181 the transfer motor control unit 182, the supply motor control unit 183, the take-up motor control unit 184, the deceleration efficiency calculation unit 185, and the loss current measurement unit 186 are dedicated. It may be realized by the hardware of the above, and partly by the software or the firmware.
  • the processing circuit can realize the above-mentioned functions by hardware, software, or a combination thereof.

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Abstract

本発明は、ＤＣモーターおよび減速機の経年変化が発生してもインクリボンに与える張力を一定にすることが可能な熱転写型プリンターを提供することを目的とする。本発明による熱転写型プリンターは、サーマルヘッド（１３１）とプラテンローラー（１３２）とを離間させた状態で、巻取り用減速機（１６３）の減速効率を算出する減速効率算出部（１８５）と、サーマルヘッド（１３１）とプラテンローラー（１３２）との間でインクリボン（１２）および用紙（１１）を圧着させた状態で、巻取り用モーター（１６２）の損失電流を測定する損失電流測定部（１８６）とを備える。

Description

熱転写型プリンター
　本発明は、インクリボンを用いて用紙に印刷を行う熱転写型プリンターに関する。
　熱転写型プリンターは、次の処理を行うことによって１枚の印刷物を作成する。最初に、搬送用モーターで用紙が一定速度で搬送される。用紙が搬送される間、供給用モーターでインクリボンが供給されると共に、巻取り用モーターでインクリボンが巻き取られる。次に、用紙およびインクリボンが、サーマルヘッドとプラテンローラーとの間で圧着される。最後に、サーマルヘッドによってインクリボンが加熱され、インクリボンに塗布されたインクが用紙に熱転写される。
　インクが用紙に熱転写される間、インクリボンは一定の張力で供給および巻取りされる必要がある。巻取り側のインクリボンの張力が小さいと、熱転写後に圧着された用紙とインクリボンとを剥離することができずに用紙が詰まる。この現象をジャムと呼ぶ。一方、巻取り側のインクリボンの張力が大きいと、印刷物に皺が生じる。
　従来、インクリボンの残量に応じて、インクリボンを巻き取るＤＣモーターへの印加電圧を変更することによって、インクリボンに与える張力を一定にする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７－６２０３２号公報
　通常、ＤＣモーターは、減速機を介して対象物を回転させる。従って、ＤＣモーターを長時間使用した場合、ＤＣモーターの特性および減速機の特性の両方が初期状態から変化する。このような変化のことを経年変化と呼ぶ。なお、ＤＣモーターの特性とは、具体的にはトルク定数である。また、減速機の特性とは、具体的には減速効率である。
　ＤＣモーターに印加する電圧が同じでも、経年変化が発生すると、インクリボンに与える張力を一定にすることができない。特許文献１に記載の技術では、経年変化を考慮していないため、インクリボンに与える張力を一定にすることができない。
　本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ＤＣモーターおよび減速機の経年変化が発生してもインクリボンに与える張力を一定にすることが可能な熱転写型プリンターを提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明による熱転写型プリンターは、インクリボンを用いて用紙に印刷を行う熱転写型プリンターであって、サーマルヘッドとプラテンローラーとの間でインクリボンおよび用紙を圧着し、インクリボンに塗布されたインクを用紙に熱転写する熱転写部と、インクリボンを熱転写部に供給する供給用ボビンと、供給用減速機を介して供給用ボビンを回転させる供給用モーターと、供給用ボビンのトルクを制限するトルクリミッターとを有するインクリボン供給部と、熱転写部を通過したインクリボンを巻き取る巻取り用ボビンと、巻取り用減速機を介して巻取り用ボビンを回転させる巻取り用モーターとを有するインクリボン巻取り部と、巻取り用モーターを制御する巻取り用モーター制御部と、供給用ボビンにおけるインクリボンの残量を検出する残量検出部と、サーマルヘッドとプラテンローラーとを離間させた状態で、巻取り用減速機の減速効率を算出する減速効率算出部と、サーマルヘッドとプラテンローラーとの間でインクリボンおよび用紙を圧着させた状態で、巻取り用モーターの損失電流を測定する損失電流測定部とを備える。
　本発明によると、熱転写型プリンターは、サーマルヘッドとプラテンローラーとを離間させた状態で、巻取り用減速機の減速効率を算出する減速効率算出部と、サーマルヘッドとプラテンローラーとの間でインクリボンおよび用紙を圧着させた状態で、巻取り用モーターの損失電流を測定する損失電流測定部とを備えるため、ＤＣモーターおよび減速機の経年変化が発生してもインクリボンに与える張力を一定にすることが可能となる。
　本発明の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施の形態による熱転写型プリンターの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態による熱転写型プリンターにおける、初期パラメータ設定の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による熱転写型プリンターにおける、印刷の開始から終了までの動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による熱転写型プリンターにおける、巻取り用減速機の減速効率の算出の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による熱転写型プリンターにおける、巻取り用モーターの損失電流の測定の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による熱転写型プリンターのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による熱転写型プリンターのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
　本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。
　＜実施の形態＞
　＜構成＞
　図１は、本実施の形態による熱転写型プリンター１の構成の一例を示す図である。
　図１に示すように、熱転写型プリンター１は、熱転写部１３と、用紙搬送部１４と、インクリボン供給部１５と、インクリボン巻取り部１６と、残量検出部１７と、中央制御部１８とを備える。
　熱転写部１３は、サーマルヘッド１３１と、プラテンローラー１３２とを備える。サーマルヘッド１３１は、中央制御部１８内の熱転写制御部１８１から受信した制御信号に応じて、プラテンローラー１３２との間で用紙１１およびインクリボン１２を圧着して加熱する。これにより、インクリボン１２のインクは、用紙１１に熱転写される。プラテンローラー１３２は、熱転写時にサーマルヘッド１３１に押し付けられ、サーマルヘッド１３１との間で熱転写領域を形成する。すなわち、熱転写領域は、サーマルヘッド１３１とプラテンローラー１３２との間で圧着された用紙１１およびインクリボン１２の領域に相当する。
　用紙搬送部１４は、搬送用ローラー１４１と、搬送用ローラー１４２と、搬送用モーター１４３とを備える。搬送用ローラー１４１，１４２は、用紙１１を互いの間に挟んで搬送する。搬送用モーター１４３は、搬送用ローラー１４２に接続されており、搬送用ローラー１４２を一定速度で回転させる。搬送用モーター１４３は、例えばステッピングモーターである。なお、搬送用モーター１４３は、搬送用ローラー１４１に接続され、搬送用ローラー１４１を一定速度で回転させてもよい。すなわち、搬送用モーター１４３は、搬送用ローラー１４１，１４２のうちのいずれか一方の搬送用ローラーに接続されていればよい。
　インクリボン供給部１５は、供給用ボビン１５１と、供給用モーター１５２と、供給用減速機１５３と、トルクリミッター１５４とを備える。供給用ボビン１５１は、熱転写部１３へ供給するインクリボン１２をロール状に巻いて保持している。供給用モーター１５２は、供給用減速機１５３を介して供給用ボビン１５１に接続されており、供給用減速機１５３を介して供給用ボビン１５１を回転させる。供給用モーター１５２は、例えばＤＣモーターである。供給用モーター１５２が供給用ボビン１５１を回転させることによって、インクリボン１２は供給用ボビン１５１から熱転写部１３に供給される。
　供給用減速機１５３は、供給用モーター１５２と供給用ボビン１５１とに接続されており、供給用モーター１５２で得られた回転速度を減速して供給用ボビン１５１に出力する。供給用ボビン１５１の回転速度は、供給用モーター１５２の回転速度を減速比で割ったものとなる。また、供給用ボビン１５１の軸上で得られるトルクは、供給用モーター１５２の発生トルクに減速比および減速効率を掛けたものとなる。トルクリミッター１５４は、供給用ボビン１５１に接続されており、供給用ボビン１５１のトルクを制限する。
　インクリボン巻取り部１６は、巻取り用ボビン１６１と、巻取り用モーター１６２と、巻取り用減速機１６３とを備える。巻取り用ボビン１６１は、インクリボン１２を巻き取る。巻取り用モーター１６２は、巻取り用減速機１６３を介して巻取り用ボビン１６１に接続されており、巻取り用減速機１６３を介して巻取り用ボビン１６１を回転させる。巻取り用モーター１６２は、例えばＤＣモーターである。巻取り用モーター１６２が巻取り用ボビン１６１を回転させることによって、インクリボン１２は巻取り用ボビン１６１に巻き取られる。
　巻取り用減速機１６３は、巻取り用モーター１６２と巻取り用ボビン１６１とに接続されており、巻取り用モーター１６２で得られた回転速度を減速して巻取り用ボビン１６１に出力する。巻取り用ボビン１６１の回転速度は、巻取り用モーター１６２の回転速度を減速比で割ったものとなる。また、巻取り用ボビン１６１の軸上で得られるトルクは、巻取り用モーター１６２の発生トルクに減速比および減速効率を掛けたものとなる。
　残量検出部１７は、インクリボン１２の残量を検出する。具体的には、残量検出部１７は、例えば、供給用ボビン１５１に接続され、インクリボン１２上に一定の間隔で形成された所定のマークを、図示しないマークセンサーで読み取ることによってインクリボン１２の残量を検出する。残量検出部１７は、インクリボン１２の残量を示す読み取り信号を、中央制御部１８内の減速効率算出部１８５に出力する。
　中央制御部１８は、熱転写制御部１８１と、搬送用モーター制御部１８２と、供給用モーター制御部１８３と、巻取り用モーター制御部１８４と、減速効率算出部１８５と、損失電流測定部１８６と、不揮発性メモリ１８７とを備える。熱転写制御部１８１は、サーマルヘッド１３１を制御する。搬送用モーター制御部１８２は、搬送用モーター１４３を制御する。供給用モーター制御部１８３は、供給用モーター１５２を制御する。巻取り用モーター制御部１８４は、巻取り用モーター１６２を制御する。
　減速効率算出部１８５は、巻取り用減速機１６３の減速効率を算出する。減速効率算出部１８５の動作は、後に図４を用いて説明する。損失電流測定部１８６は、巻取り用モーター１６２の損失電流を測定する。損失電流測定部１８６の動作は、後に図５のフローチャートを用いて説明する。不揮発性メモリ１８７は、巻取り用減速機１６３の減速効率などのパラメータを保存する。
　熱転写時は、サーマルヘッド１３１とプラテンローラー１３２との間で用紙１１およびインクリボン１２が圧着されるため、供給側および巻取り側のそれぞれでインクリボン１２の張力が一定となるように、供給用ボビン１５１と巻取り用ボビン１６１とを回転させる必要がある。そのためには、供給用モーター１５２と巻取り用モーター１６２とを適切に制御する必要がある。
　供給側では、供給用ボビン１５１にトルクリミッター１５４が接続されているため、供給用モーター１５２に印加する電圧によらず、供給用ボビン１５１のトルクを一定にすることができる。すなわち、供給側では、インクリボン１２の張力を一定にすることができる。一方、巻取り側では、熱転写時はトルクリミッターが作用しないため、巻取り用モーター１６２のトルク定数、および巻取り用減速機１６３の減速効率の経年変化の影響を受ける。従って、巻取り側では、巻取り用ボビン１６１のトルクを一定にすることができない。すなわち、巻取り側では、インクリボン１２の張力を一定にすることができない。
　上記の問題を解決するために、本実施の形態では、熱転写前に、巻取り用減速機１６３の減速効率の算出、および巻取り用モーター１６２の損失電流の測定を行う。そして、熱転写時には、減速効率および損失電流に基づいて算出された目標電流で巻取り用モーター１６２の電流制御を行う。これにより、巻取り用ボビン１６１のトルクを一定にすることができる。すなわち、巻取り側のインクリボン１２の張力を一定にすることができる。以下では、巻取り用減速機１６３の減速効率を算出する方法、巻取り用モーター１６２の損失電流を測定する方法、および熱転写時の目標電流を算出する方法について順に説明する。
　＜巻取り用減速機１６３の減速効率を算出する方法＞
　巻取り用減速機１６３の減速効率ηは、巻取り用モーター１６２の発生トルクＴＤＣ、巻取り用ボビン１６１のトルクＴＢ、および巻取り用減速機１６３の減速比βを用いて、以下の式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　本実施の形態では、トルクセンサーを用いないため、巻取り用ボビン１６１のトルクＴＢを測定することができない。従って、供給用ボビン１５１に接続されているトルクリミッター１５４を用いて、巻取り用ボビン１６１のトルクＴＢを算出する。この場合、サーマルヘッド１３１とプラテンローラー１３２とを離間させる必要がある。これにより、巻取り用ボビン１６１のトルクＴＢは、トルクが既知であるトルクリミッター１５４によって制限され、巻取り用ボビン１６１のトルクＴＢを算出することができる。巻取り用ボビン１６１のトルクＴＢは、トルクリミッター１５４のトルク値ＴＬ、供給用ボビン１５１の直径ΦＳＰと巻取り用ボビン１６１の直径ΦＴＵとの比ｒ（＝ΦＴＵ／ΦＳＰ）を用いて、以下の式（２）で表される。なお、供給用ボビン１５１の直径ΦＳＰと巻取り用ボビン１６１の直径ΦＴＵとの比ｒのことを、単に「直径の比ｒ」ともいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　また、巻取り用モーター１６２の発生トルクＴＤＣは、巻取り用モーター１６２のトルク定数Ｋｔ、供給用ボビン１５１と巻取り用ボビン１６１との間に設置されている図示しないローラーの摩擦による損失トルクδＴＬ、および巻取り用モーター１６２の定常電流ＩＳを用いて、以下の式（３）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　巻取り用減速機１６３の減速比βは、定数である。供給用ボビン１５１の直径ΦＳＰ、および巻取り用ボビン１６１の直径ΦＴＵは、残量検出部１７で検出されるインクリボン１２の残量から算出される。巻取り用モーター１６２のトルク定数Ｋｔは、例えば、巻取り用モーター１６２の仕様書に記載されているトルク定数設計値Ｋｔｄｓｇｎである。巻取り用モーター１６２の定常電流ＩＳは、例えば、電流を電圧に変換する図示しない変換抵抗、および電圧を増幅する図示しないアンプを用いて検出される。
　一方、損失トルクδＴＬは、ローラーの摩擦係数によって異なるため、検出することができない。従って、直径の比ｒが異なる２つの定常電流ＩＳ１，ＩＳ２から損失トルクδＴＬを消去し、巻取り用減速機１６３の減速効率ηを算出する。直径の比ｒ１，ｒ２のそれぞれにおける定常電流をそれぞれＩＳ１，ＩＳ２とすると、上記の式（１）～（３）より以下の式（４）、（５）が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　上記の式（４），（５）より、巻取り用減速機１６３の減速効率算出値ηｃａｌｃは、以下の式（６）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　巻取り用減速機１６３の減速効率は、直径の比がｒ１とｒ２との時に算出される。但し、ｒ１≠ｒ２である。例えば、直径の比ｒ１は、新しいインクリボン１２に交換した時の直径の比であり、直径の比ｒ２は、同じインクリボン１２をほとんど使い終えた時の直径の比である。
　なお、熱転写型プリンター１が新品の場合、巻取り用減速機１６３の減速効率は、例えば設計値ηｄｓｇｎであり、中央制御部１８内の不揮発性メモリ１８７に保存される。この場合、直径の比がｒ１の時に定常電流ＩＳ１が測定されるが、これだけでは巻取り用減速機１６３の減速効率を算出することができない。従って、直径の比がｒ２となるまでは、巻取り用減速機１６３の減速効率は、例えば設計値ηｄｓｇｎとする。そして、直径の比がｒ２となった時に定常電流ＩＳ２が測定され、上記の式（６）より巻取り用減速機１６３の減速効率が算出される。算出された減速効率は、不揮発性メモリ１８７に上書き保存される。新しいインクリボン１２に交換した場合は、再び直径の比がｒ１の時とｒ２の時とにそれぞれ定常電流ＩＳ１，ＩＳ２が測定される。巻取り用減速機１６３の減速効率を算出する処理の詳細は、図４のフローチャートを用いて後に説明する。
　＜巻取り用モーター１６２の損失電流を測定する方法＞
　巻取り用モーター１６２の損失電流を測定する際、巻取り用モーター１６２には一定の電圧Ｖｍｅｓが印加される。電圧Ｖｍｅｓは、巻取り用モーター１６２の無負荷回転数の設計値Ｎ０ｄｓｇｎ、無負荷回転数Ｎ０ｄｓｇｎの時の印加電圧の設計値Ｖ０ｄｓｇｎ、損失電流測定時の設定張力から算出される巻取り用ボビン１６１の設定トルクＴＢＭ、巻取り用モーター１６２のコイル抵抗の設計値Ｒｄｓｇｎ、巻取り用モーター１６２のトルク定数の設計値Ｋｔｄｓｇｎ、逆起電力定数の設計値Ｋｅｄｓｇｎ、巻取り用減速機１６３の減速比β、巻取り用減速機１６３の減速効率ηｄｓｇｎ、および熱転写時の巻取り用モーター１６２の目標回転速度Ｎｔｇｔを用いて、以下の式（７）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　巻取り用モーター１６２および巻取り用減速機１６３の経年変化が発生すると、上記の式（７）で示される電圧Ｖｍｅｓでは、損失電流測定時の巻取り用ボビン１６１の設定トルクＴＢＭを実現することができない。これは、経年変化により、実際のトルク定数Ｋｔが設計値Ｋｔｄｓｇｎと異なり、実際の減速効率ηが設計値ηｄｓｇｎと異なるからである。
　損失電流測定時の巻取り用ボビン１６１のトルクは、上記の式（６）で算出された後、不揮発性メモリ１８７に保存されている減速効率ηｅｐｒｍを用いて算出される。巻取り用ボビン１６１のトルクと設定トルクＴＢＭとの差分ΔＴＢＭは、以下の式（８）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　上記の式（８）において、実際のトルク定数Ｋｔは未知数となるが、上記の式（６）に示されるように、巻取り用減速機１６３の減速効率はトルク定数Ｋｔを含んで算出される。従って、実際のトルク定数Ｋｔを算出する必要なく、設定トルクＴＢＭとの差分ΔＴＢＭを算出することができる。
　なお、上記の式（７）において、巻取り用モーター１６２のコイル抵抗の設計値Ｒｄｓｇｎは、巻取り用モーター１６２の温度Ｔｅｍｐの関数Ｒｄｓｇｎ（Ｔｅｍｐ）としても良い。すなわち、Ｒｄｓｇｎ（Ｔｅｍｐ）は、温度Ｔｅｍｐに依存した値となる。Ｒｄｓｇｎ（Ｔｅｍｐ）は、実際のコイル抵抗により近い値のため、上記の式（７）における電圧Ｖｍｅｓの算出精度を向上させることができる。
　＜巻取り用モーター１６２の損失電流を測定する方法＞
　熱転写時の目標電流Ｉｔｇｔは、損失電流Ｉｌｏｓｓ、熱転写時のインクリボン１２の設定張力を発生させるのに必要な巻取り用ボビン１６１の設定トルクＴＢＤ、損失電流測定時の巻取り用ボビン１６１の設定トルクＴＢＭ、上記の式（８）で示される差分ΔＴＢＭ、トルク定数Ｋｔ、不揮発性メモリ１８７に保存される減速効率ηｅｐｒｍを用いて、以下の式（９）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　熱転写時には、上記の式（９）で示される目標電流Ｉｔｇｔで巻取り用モーター１６２の電流制御を行うことによって、巻取り用モーター１６２および巻取り用減速機１６３の経年変化によらず、インクリボン１２の張力を一定にすることができる。
　＜動作＞
　＜初期パラメータ設定＞
　図２は、熱転写型プリンター１における、初期パラメータ設定の動作の一例を示すフローチャートである。具体的には、図２では、熱転写型プリンター１が新品の場合に、巻取り用減速機１６３の減速効率を不揮発性メモリ１８７に保存する一連の動作を示している。
　図示しない手段が初期パラメータ設定の動作を開始すると、ステップＳ１０１において、中央制御部１８は、減速効率の設計値ηｄｓｇｎを、不揮発性メモリ１８７に保存される減速効率ηｅｐｒｍに代入する。
　ステップＳ１０２において、中央制御部１８は、減速効率ηｅｐｒｍを不揮発性メモリ１８７に保存する。その後、図示しない手段が初期パラメータ設定の動作を終了する。
　＜印刷の開始から終了までの動作＞
　図３は、熱転写型プリンター１における、印刷の開始から終了までの動作の一例を示すフローチャートである。
　図示しない手段が印刷を開始すると、ステップＳ２０１において、中央制御部１８は、減速効率算出フラグが１であるか否かの判定を行う。減速効率算出フラグは、例えば直径の比がｒ１とｒ２との時に１となり、それ以外は０となる。換言すると、直径の比がｒ１とｒ２とのそれぞれになった時に、減速効率の算出が行われる。
　前述したように、直径の比ｒ１は、例えば新しいインクリボン１２に交換した時の直径の比であり、直径の比ｒ２は、例えば同じインクリボン１２をほとんど使い終えた時の直径の比である。但し、直径の比ｒ１は、新しいインクリボン１２に交換した時の直径の比に限定しない。また、直径の比ｒ２は、同じインクリボン１２をほとんど使い終えた時の直径の比に限定しない。例えば、直径の比ｒ２は、直径の比ｒ１との比ｒ１／ｒ２が所定の値以下になった時の直径の比としても良い。これにより、直径の比ｒ１と直径の比ｒ２とをある程度離すことができ、減速効率の算出精度を向上させることができる。
　また、減速効率を算出するタイミングは、直径の比がｒ１とｒ２との時以外でも良い。すなわち、新しいインクリボン１２に交換した時から、ほとんど使い終えた時までの間に、２回以上（例えば、直径の比がｒ１、ｒ２、およびｒ３の時）行っても良い。この場合、直径の比がｒ１，ｒ２の時の定常電流ＩＳ１，ＩＳ２から算出される減速効率ηｃａｌｃ１２と、直径の比がｒ２，ｒ３の時の定常電流ＩＳ２，ＩＳ３から算出される減速効率ηｃａｌｃ２３と、直径の比がｒ１，ｒ３の時の定常電流ＩＳ１，ＩＳ３から算出される減速効率ηｃａｌｃ１３が算出される。これらの減速効率を平均化した減速効率を、算出された減速効率としても良い。
　ステップＳ２０１の判定がＹｅｓの場合、ステップＳ２０２において、減速効率算出部１８５は、巻取り用減速機１６３の減速効率算出シーケンスを実行する。ステップＳ２０２の処理の詳細は、図４のフローチャートを用いて後に説明する。一方、ステップＳ２０１の判定がＮｏの場合、ステップＳ２０２～ステップＳ２０４の処理は行われず、ステップＳ２０５の処理が行われる。
　ステップＳ２０３において、中央制御部１８は、巻取り用減速機１６３の減速効率算出値ηｃａｌｃを、不揮発性メモリ１８７に保存される減速効率ηｅｐｒｍに代入する。
　ステップＳ２０４において、中央制御部１８は、減速効率ηｅｐｒｍを不揮発性メモリ１８７に保存する。
　ステップＳ２０５において、熱転写制御部１８１は、用紙１１とインクリボン１２とをサーマルヘッド１３１とプラテンローラー１３２との間で圧着させる。
　ステップＳ２０６において、搬送用モーター制御部１８２は、搬送用モーター１４３を制御する。具体的には、搬送用モーター制御部１８２は、例えば速度プロファイルに基づいて搬送用モーター１４３を制御する。搬送用モーター１４３が搬送用ローラー１４２を回転させることによって、搬送用ローラー１４１と搬送用ローラー１４２との間に挟まれた用紙１１が搬送される。
　ステップＳ２０７において、供給用モーター制御部１８３は、供給用モーター１５２を制御する。具体的には、供給用モーター制御部１８３は、供給用モーター１５２に対して一定の電圧を印加する。供給用モーター１５２が供給用減速機１５３を介して供給用ボビン１５１を回転させることによって、インクリボン１２は供給用ボビン１５１から熱転写部１３に供給される。
　ステップＳ２０７と同時に、ステップＳ２０８において、損失電流測定部１８６は、巻取り用モーター１６２の損失電流Ｉｌｏｓｓを測定するシーケンスを実行する。ステップＳ２０８の処理の詳細は、図５のフローチャートを用いて後に説明する。
　ステップＳ２０９において、中央制御部１８は、熱転写時の目標電流Ｉｔｇｔを算出する。目標電流Ｉｔｇｔは、上記の式（９）を用いて算出される。
　ステップＳ２１０において、巻取り用モーター制御部１８４は、巻取り用モーター１６２を制御する。具体的には、巻取り用モーター制御部１８４は、ステップＳ２０９で算出した目標電流Ｉｔｇｔに基づいて、巻取り用モーター１６２の電流制御を行う。
　なお、ステップＳ２０６～ステップＳ２１０の各処理は、どの順番で行われて良い。但し、ステップＳ２０８～ステップＳ２１０の各処理は、ステップＳ２０８、ステップＳ２０９、およびステップＳ２１０の順番で行われる。
　ステップＳ２１１において、熱転写制御部１８１は、サーマルヘッド１３１に対して熱転写制御を行い、インクリボン１２に塗布されたインクを用紙１１に熱転写する。
　ステップＳ２１１における熱転写が終了した後、ステップＳ２１２において、搬送用モーター制御部１８２、供給用モーター制御部１８３、および巻取り用モーター制御部１８４は、それぞれ搬送用モーター１４３、供給用モーター１５２、および巻取り用モーター１６２を停止させる。その後、図示しない手段が印刷を終了する。
　図３において、ステップＳ２０２における巻取り用減速機１６３の減速効率算出シーケンスは、熱転写前に実行しているため、印刷開始から熱転写制御までの時間がかかる可能性がある。従って、巻取り用減速機１６３の減速効率算出シーケンスは、印刷終了後に実行しても良い。これにより、印刷開始から熱転写制御までにかかる時間を増やすことなく、減速効率を算出することができる。
　また、ステップＳ２０８における巻取り用モーター１６２の損失電流測定シーケンスを実行せず、巻取り用モーター１６２のみの損失電流を固定値としても良い。この場合、上記の式（９）で示される目標電流Ｉｔｇｔの算出において、ΔＴＢＭ＝０、ＴＢＭ＝０となる。
　＜巻取り用減速機１６３の減速効率の算出＞
　図４は、熱転写型プリンター１における、巻取り用減速機１６３の減速効率の算出の一例を示すフローチャートであり、図３のステップＳ２０２における巻取り用減速機１６３の減速効率算出シーケンスの詳細を示している。図４は、直径の比がｒ１とｒ２との時に実行されるフローチャートである。
　図４に示すように、減速効率算出部１８５が巻取り用減速機１６３の減速効率算出シーケンスを開始すると、ステップＳ３０１において、中央制御部１８は、サーマルヘッド１３１とプラテンローラー１３２とを離間させる。
　ステップＳ３０２において、巻取り用モーター制御部１８４は、巻取り用モーター１６２を制御する。具体的には、巻取り用モーター制御部１８４は、巻取り用モーター１６２に対して一定の電圧を印加する。
　ステップＳ３０３において、中央制御部１８は、巻取り用モーター１６２の定常電流ＩＳ１測定フラグが０か否かの判定を行う。定常電流ＩＳ１測定フラグは、直径の比がｒ１の時に定常電流ＩＳ１が測定済みか否かを示すフラグであり、フラグが１の場合は測定済みを示し、フラグが０の場合は未測定を示す。
　ステップＳ３０３における判定がＹｅｓの場合、ステップＳ３０４において、中央制御部１８は、残量検出部１７で検出されたインクリボン１２の残量を元に、供給用ボビン１５１の直径ΦＳＰ１と、巻取り用ボビン１６１の直径ΦＴＵ１とを算出する。
　ステップＳ３０５において、中央制御部１８は、巻取り用モーター１６２の定常電流ＩＳ１を測定する。
　ステップＳ３０６において、中央制御部１８は、供給用ボビン１５１の直径ΦＳＰ１と、巻取り用ボビン１６１の直径ΦＴＵ１との比（ｒ１）を演算し、不揮発性メモリ１８７に保存される直径の比ｒｅｐｒｍに代入する。
　ステップＳ３０７において、中央制御部１８は、不揮発性メモリ１８７に保存されている減速効率ηｅｐｒｍを、減速効率の算出値ηｃａｌｃに代入する。ステップＳ３０３において、定常電流ＩＳ１測定フラグが０の場合、減速効率は前回算出された値、あるいは設計値が不揮発性メモリに保存された時の値が採用される。
　ステップＳ３０８において、中央制御部１８は、定常電流ＩＳ１を、不揮発性メモリ１８７に保存される定常電流Ｉｅｐｒｍに代入する。
　ステップＳ３０９において、中央制御部１８は、定常電流ＩＳ１測定フラグを１にする。
　ステップＳ３１０において、中央制御部１８は、直径の比ｒｅｐｒｍおよび定常電流Ｉｅｐｒｍを不揮発性メモリ１８７に保存する。
　ステップＳ３０３における判定がＮｏの場合、ステップＳ３１１において、中央制御部１８は、残量検出部１７で検出されたインクリボン１２の残量を元に、供給用ボビン１５１の直径ΦＳＰ２と、巻取り用ボビン１６１の直径ΦＴＵ２とを算出する。
　ステップＳ３１２において、中央制御部１８は、巻取り用モーター１６２の定常電流ＩＳ２を測定する。
　ステップＳ３１３において、中央制御部１８は、供給用ボビン１５１の直径ΦＳＰ２と、巻取り用ボビン１６１の直径ΦＴＵ１との比を演算し、ｒ２に代入する。
　ステップＳ３１４において、減速効率算出部１８５は、上記の式（６）に基づいて、巻取り用減速機１６３の減速効率ηｃａｌｃを算出する。
　ステップＳ３１５において、中央制御部１８は、定常電流ＩＳ１測定フラグを０にする。
　ステップＳ３１６において、巻取り用モーター制御部１８４は、巻取り用モーター１６２を停止させる。その後、減速効率算出部１８５は、巻取り用減速機１６３の減速効率算出シーケンスを終了する。
　＜巻取り用モーター１６２の損失電流の測定＞
　図５は、熱転写型プリンター１における、巻取り用モーター１６２の損失電流の測定の一例を示すフローチャートであり、図３のステップＳ２０８における巻取り用モーター１６２の損失電流測定シーケンスの詳細を示している。図５は、熱転写前に実行されるフローチャートである。
　図５に示すように、損失電流測定部１８６が巻取り用モーター１６２の損失電流測定シーケンスを開始すると、ステップＳ４０１において、巻取り用モーター制御部１８４は、巻取り用モーター１６２を制御する。具体的には、巻取り用モーター制御部１８４は、上記の式（７）で示される電圧Ｖｍｅｓを巻取り用モーター１６２に対して印加する。
　ステップＳ４０２において、損失電流測定部１８６は、定常電流を損失電流Ｉｌｏｓｓとして測定する。
　その後、損失電流測定部１８６は、巻取り用モーター１６２の損失電流測定シーケンスを終了する。
　＜効果＞
　本実施の形態による熱転写型プリンター１によれば、熱転写前に、巻取り用減速機１６３の減速効率の算出と、巻取り用モーター１６２の損失電流の測定とを行う。そして、熱転写時に、減速効率および損失電流から算出される目標電流で巻取り用モーター１６２の電流制御を行う。従って、巻取り用モーター１６２および巻取り用減速機１６３の経年変化が発生した場合でも、インクリボン１２に与える張力を一定にすることができる。
　また、巻取り用減速機１６３の減速効率の算出結果から、巻取り用減速機１６３の経年変化を定量的に把握することができる。一例として、経年変化が所定値よりも大きくなった場合に、熱転写型プリンター１は、巻取り用減速機１６３が動作不良を起こしたと判断し、巻取り用減速機１６３の交換を促す。これにより、熱転写型プリンター１の故障診断を行うことができる。
　従来、トルクセンサーによって用紙搬送用モーターの負荷を検知し、検知した負荷と基準値との比較結果に基づいて用紙搬送用モーターの回転速度を変更する技術が開示されている（例えば、特許第４３４３０３６号公報）。当該技術を巻取り用モーターに適用した場合、巻取り用モーターの負荷を一定にすることができ、インクリボンの張力を一定にすることができる。しかし、特許第４３４３０３６号公報に記載の技術では、トルクセンサーを用いるため、装置コストがかかるという問題がある。なお、トルクセンサーの代わりに張力センサーを用いる場合もあるが、この場合も装置コストがかかるという問題がある。一方、本実施の形態による熱転写型プリンター１によれば、巻取り用モーター１６２および巻取り用減速機１６３の経年変化が発生した場合でも、トルクセンサーや張力センサーを用いない安価な構成で、インクリボン１２に与える張力を一定にすることができる。
　＜ハードウェア構成＞
　上記で説明した熱転写型プリンター１の中央制御部１８における熱転写制御部１８１、搬送用モーター制御部１８２、供給用モーター制御部１８３、巻取り用モーター制御部１８４、減速効率算出部１８５、および損失電流測定部１８６の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、中央制御部１８は、サーマルヘッド１３１を制御し、搬送用モーター１４３を制御し、供給用モーター１５２を制御し、巻取り用モーター１６２を制御し、巻取り用減速機１６３の減速効率を算出し、巻取り用モーター１６２の損失電流を測定するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）であってもよい。
　処理回路が専用のハードウェアである場合、図６に示すように、処理回路２０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＥＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。熱転写制御部１８１、搬送用モーター制御部１８２、供給用モーター制御部１８３、巻取り用モーター制御部１８４、減速効率算出部１８５、および損失電流測定部１８６の各機能それぞれを処理回路２０で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路２０で実現してもよい。
　処理回路２０が図７に示すプロセッサ２１である場合、熱転写制御部１８１、搬送用モーター制御部１８２、供給用モーター制御部１８３、巻取り用モーター制御部１８４、減速効率算出部１８５、および損失電流測定部１８６の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ２２に格納される。メモリ２２は、不揮発性メモリ１８７であってもよい。プロセッサ２１は、メモリ２２に記録されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、中央制御部１８は、サーマルヘッド１３１を制御するステップ、搬送用モーター１４３を制御するステップ、供給用モーター１５２を制御するステップ、巻取り用モーター１６２を制御するステップ、巻取り用減速機１６３の減速効率を算出するステップ、巻取り用モーター１６２の損失電流を測定するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ２２を備える。また、これらのプログラムは、熱転写制御部１８１、搬送用モーター制御部１８２、供給用モーター制御部１８３、巻取り用モーター制御部１８４、減速効率算出部１８５、および損失電流測定部１８６の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
　なお、熱転写制御部１８１、搬送用モーター制御部１８２、供給用モーター制御部１８３、巻取り用モーター制御部１８４、減速効率算出部１８５、および損失電流測定部１８６の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
　このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の機能を実現することができる。
　なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
　本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
　１　熱転写型プリンター、１１　用紙、１２　インクリボン、１３　熱転写部、１４　用紙搬送部、１５　インクリボン供給部、１６　インクリボン巻取り部、１７　残量検出部、１８　中央制御部、１３１　サーマルヘッド、１３２　プラテンローラー、１４１，１４２　搬送ローラー、１４３　搬送用モーター、１５１　供給用ボビン、１５２　供給用モーター、１５３　供給用減速機、１５４　トルクリミッター、１６１　巻取り用ボビン、１６２　巻取り用モーター、１６３　巻取り用減速機、１８１　熱転写制御部、１８２　搬送用モーター制御部、１８３　供給用モーター制御部、１８４　巻取り用モーター制御部、１８５　減速効率算出部、１８６　損失電流測定部、１８７　不揮発性メモリ。

Claims (5)

  1. 　インクリボン（１２）を用いて用紙（１１）に印刷を行う熱転写型プリンターであって、
    　サーマルヘッド（１３１）とプラテンローラー（１３２）との間で前記インクリボン（１２）および前記用紙（１１）を圧着し、前記インクリボン（１２）に塗布されたインクを前記用紙（１１）に熱転写する熱転写部（１３）と、
    　前記インクリボン（１２）を前記熱転写部（１３）に供給する供給用ボビン（１５１）と、供給用減速機（１５３）を介して前記供給用ボビン（１５１）を回転させる供給用モーター（１５２）と、前記供給用ボビン（１５１）のトルクを制限するトルクリミッター（１５４）とを有するインクリボン供給部（１５）と、
    　前記熱転写部（１３）を通過した前記インクリボン（１２）を巻き取る巻取り用ボビン（１６１）と、巻取り用減速機（１６３）を介して前記巻取り用ボビン（１６１）を回転させる巻取り用モーター（１６２）とを有するインクリボン巻取り部（１６）と、
    　前記巻取り用モーター（１６２）を制御する巻取り用モーター制御部（１８４）と、
    　前記供給用ボビン（１５１）における前記インクリボン（１２）の残量を検出する残量検出部（１７）と、
    　前記サーマルヘッド（１３１）と前記プラテンローラー（１３２）とを離間させた状態で、前記巻取り用減速機（１６３）の減速効率を算出する減速効率算出部（１８５）と、
    　前記サーマルヘッド（１３１）と前記プラテンローラー（１３２）との間で前記インクリボン（１２）および前記用紙（１１）を圧着させた状態で、前記巻取り用モーター（１６２）の損失電流を測定する損失電流測定部（１８６）と、
    を備える、熱転写型プリンター。
  2. 　前記減速効率算出部（１８５）は、前記残量検出部（１７）が検出した前記インクリボン（１２）の残量に基づいて前記供給用ボビン（１５１）と前記巻取り用ボビン（１６１）との直径の比を算出し、複数の異なる前記直径の比のそれぞれに対する前記巻取り用モーター（１６２）の定常電流を測定し、当該測定した各前記定常電流に基づいて前記巻取り用減速機（１６３）の減速効率を算出することを特徴とする、請求項１に記載の熱転写型プリンター。
  3. 　前記減速効率算出部（１８５）は、前記熱転写部（１３）が前記インクリボン（１２）に塗布されたインクを前記用紙（１１）に熱転写した後に、前記巻取り用減速機（１６３）の減速効率を算出することを特徴とする、請求項２に記載の熱転写型プリンター。
  4. 　前記損失電流測定部（１８６）は、損失電流測定時の設定張力と、前記巻取り用モーター（１６２）のコイル抵抗の設計値と、前記巻取り用モーター（１６２）のトルク定数の設計値と、前記巻取り用減速機（１６３）の減速効率の設計値とから算出した電圧を前記巻取り用モーター（１６２）に印加し、当該印加時における前記巻取り用モーター（１６２）の定常電流を前記損失電流として測定することを特徴とする、請求項１に記載の熱転写型プリンター。
  5. 　前記巻取り用モーター制御部（１８４）は、前記熱転写時において、前記熱転写時の前記インクリボン（１２）の設定張力と、前記減速効率算出部（１８５）が算出した前記巻取り用減速機（１６３）の減速効率と、前記損失電流測定部（１８６）が測定した前記巻取り用モーター（１６２）の損失電流とに基づいて算出した目標電流で前記巻取り用モーター（１６２）の電流制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の熱転写型プリンター。
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