(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラテンと、このプラテンに対してアップ／ダウン可能なサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドを取り付けた回動可能なヘッド保持部材と、このヘッド保持部材の一部が係合するカム溝を有するカム部材と、このカム部材を駆動させる回転可能な駆動源とを備え、前記カム溝の形状は、そのカム線図が傾斜した直線状に表されるように形成し、前記駆動源の回転量を制御することにより、前記サーマルヘッドの前記プラテンに対する圧接圧を制御するようにしたことを特徴とする熱転写プリンタ。
【請求項２】
前記カム部材を回転可能となし、前記駆動源をパルスモータで構成し、前記駆動源の回転量を駆動ステップ数によって制御して、前記カム部材の回転角度を制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の熱転写プリンタ。
【請求項３】
前記カム部材の回転基準位置を示す基準マーカを前記カム部材に設け、前記基準マーカを検出可能な検出部材を前記カム部材近傍に配設し、前記検出部材が前記基準マーカを検出後、所定の前記駆動ステップ数だけ前記駆動源を回転させて、前記カム部材を所定の回転角度回転させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の熱転写プリンタ。
【請求項４】
前記駆動源を所定のステップ数だけ回転させた後、前記駆動源が正／逆転しないように前記駆動源の回転をロックして、前記カム部材の回転を阻止するようにしたことを特徴とする請求項２、または３記載の熱転写プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱転写プリンタに係わり、記録媒体、あるいはインクリボンの種類によって、プラテンに対して適切なサーマルヘッドの圧接力を得ることができる熱転写プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱転写プリンタは、プラテンの前方に用紙等の記録媒体と、所望の色のインクリボンとを支持しておき、複数の発熱素子を整列させたサーマルヘッドをキャリッジトともにプラテンに沿って往復移動させながら、サーマルヘッドの発熱素子を印刷データに基づいて選択的に発熱させ、インクリボンのインクを記録媒体に転写して、所望の画像の印刷を行うようになっている。
このような熱転写プリンタは高印刷品質、低騒音、低コスト、メンテナンスの容易性等の理由により、コンピュータ、ワープロ等の出力装置として多用されている。
【０００３】
前述のような熱転写プリンタにおいては、バネ部材を介して前記サーマルヘッドを一端側に取り付けたレバーと、このレバーの他端側に取り付けたコロが係合するカム溝を有するカム部材とが配設されている。前記レバーは、略中央部の支軸を支点として回動可能になっている。
そして、前記駆動源の回転が伝達されてカム部材が回転すると、前記レバーのコロがカム部材のカム溝に沿って移動して前記レバーが回動し、サーマルヘッドがプラテンに対してアップ／ダウンするようになっている。
このような動作でダウンさせたサーマルヘッドは、プラテンとの間にインクリボンと記録部材とを所定の圧接圧で狭持して、記録部材に所望の画像を印刷することができる。
【０００４】
前記カム部材２１は、図７に示すように外周部に歯車が形成され、側面の一方の面には、外壁２２ａと内壁２２ｂとを有する所定の深さと幅のカム溝２２が形成されている。また、カム溝２２内には、前記レバー（図示せず）の他端側に回転自在に軸支された２点鎖線で示すコロ２３が係合するようになっている。
このコロ２３は、カム部材２１の回転によってカム溝２２内を移動し、このカム溝２２内の移動でレバーが回動してサーマルヘッドがアップ／ダウンするようになっている。
前記カム溝２２は、第１、第２、第３、第４カムポジション２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが、所定の回転角度で、且つ、カム部材２１の回転中心から異なる半径寸法ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４でそれぞれ形成されている。
このような、それぞれのカムポジション２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを有するカム溝２２のカム線図は、図８に示すように、それぞれのカムポジション２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの部分が平坦状の平行部になり、それぞれのカムポジション２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの間に第１、第２、第３斜面２１ｅ、２１ｆ、２１ｇが形成されている。
【０００５】
前述のようなカム線図を有するカム部材２１を回転させた時の、サーマルヘッド（図示せず）の動きについて説明する。
まず、第４カムポジション２１ｄにコロ２３が位置しているときは、サーマルヘッドがアップ状態になり、コロ２３がカム溝２２の内壁２２ｂに接した状態になっている。前記コロ２３が第４カムポジション２１ｄ内を移動している間は、サーマルヘッドはアップ状態のままで、プラテン方向への移動ができないようになっている。
【０００６】
次に、図７に示すカム部材２１を反時計方向に回転させると、第４カムポジション２１ｄの位置にあったコロ２３が、図８に示すカム線図の第３斜面２１ｇを移動して、第３カムポジション２１ｃに位置する。このときサーマルヘッド（図示せず）はダウン状態になって、プラテン（図示せず）表面に第１の圧接圧で圧接するようになっている。
更にカム部材２１を反時計方向に回転させ、図８に示す第２斜面２１ｆに沿って、コロ２３を移動させると、コロ２３が第２カムポジション２１ｂに位置する。  すると、サーマルヘッドは前記第１の圧接圧より大きな第２の圧接圧でプラテン表面を圧接することができる。
【０００７】
また、更にカム部材２１を反時計方向に回転させ、図８に示す第１斜面２１ｅに沿って、コロ２３を移動させると、コロ２３が第１カムポジション２１ａに位置する。すると、サーマルヘッドは前記第２の圧接圧より更に大きな第３の圧接圧でプラテン表面を圧接することができる。
即ち、従来の熱転写プリンタは、カム部材２１を回転させて、カム溝２２内のコロ２３を第４カムポジション２１ｄから第３カムポジション２１ｃに移動させることで、サーマルヘッドをダウンさせてプラテンに対して第１の圧接圧で圧接する。その後、コロ２３を第３カムポジション２１ｃから第２カムポジション２１ｄ、第１カムポジション２１ａと移動させることで、サーマルヘッドのプラテンへの圧接圧を第１の圧接圧から第３の圧接圧まで３段階の大きさに変えることができる。
そのために、記録媒体、あるいはインクリボンの種類の違い等によって、サーマルヘッドのプラテンに対する圧接圧を３段階に制御することができ、高品質の画像を印刷することができるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような従来の熱転写プリンタは、サーマルヘッドをダウンさせた後の、それぞれのカムポジション２１ａ、２１ｂ、２１ｃのカム線図を水平な平行部で形成していたので、それぞれのカムポジション２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを結ぶ第１、第２、第３斜面２１ｅ、２１ｆ、２１ｇの勾配が大きくなり、カム部材２１の回転負荷が大きくなっていた。このカム部材２１の回転負荷が大きいくなると、カム部材２１を回転駆動させる駆動源が、高トルクのものが必要になり、駆動源を大型にしなければならなかった。そのために従来の熱転写プリンタの小型化の障害となっていた。
【０００９】
また、前記カムポジション２１ａ、２１ｂ、２１ｃを平行部で構成していたので、カムポジションの数を多くしようとすると、カム部材２１が大きくなり、また、カム部材２１を小さくすると、カムポジションの数が少なくなり、インクリボンの種類に応じて、サーマルヘッドの圧接圧を随時可変させることができないという問題があった。
本発明は、前述のような課題を解決して、小さな駆動源で、サーマルヘッドのプラテンに対する圧接圧を無段階で可変することができる熱転写プリンタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の熱転写プリンタは、プラテンと、このプラテンに対してアップ／ダウン可能なサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドを取り付けた回動可能なヘッド保持部材と、このヘッド保持部材の一部が係合するカム溝を有するカム部材と、このカム部材を駆動させる回転可能な駆動源とを備え、前記カム溝の形状は、そのカム線図が傾斜した直線状に表されるように形成し、前記駆動源の回転量を制御することにより、前記サーマルヘッドの前記プラテンに対する圧接圧を制御するようにした構成とした。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記カム部材を回転可能となし、前記駆動源をパルスモータで構成し、前記駆動源の回転量を駆動ステップ数によって制御して、前記カム部材の回転角度を制御するようにした構成とした。
【００１２】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記カム部材の回転基準位置を示す基準マーカを前記カム部材に設け、前記基準マーカを検出可能な検出部材を前記カム部材近傍に配設し、前記検出部材が前記基準マーカを検出後、所定の前記駆動ステップ数だけ前記駆動源を回転させて、前記カム部材を所定の回転角度回転させるような構成とした。
【００１３】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記駆動源を所定のステップ数だけ回転させた後、前記駆動源が正／逆転しないように前記駆動源の回転をロックして、前記カム部材の回転を阻止するようにした構成とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の熱転写プリンタの実施の形態を図１から図６に基づいて説明する。図１は本発明に係わるキャリッジの斜視図であり、図２はキャリッジの要部平面図であり、図３はキャリッジの要部側面図であり、図４は本発明に係わるカム部材の平面図であり、図５は本発明に係わるカム線図を説明する説明図であり、図６は本発明に係わるサーマルヘッドの圧接圧の変化カーブを説明するグラフである。
【００１５】
まず、本発明の熱転写プリンタの要部を図１に基づいて説明すると、図示しないフレームの所定の位置に平板状のプラテン１が配設され、この表面にゴム等から成る平坦状の印字面１ａが形成されている。
前記プラテン１と対向する側には、キャリッジシャフト（図示せず）に軸支され、プラテン１に沿って移動可能なキャリッジ２が配設されている。
このキャリッジ２は、図示しない一対のプーリに巻回されている適宜な駆動ベルト３を、図示しないモータ等のキャリッジ駆動手段により往復移動されるようになっている
また、キャリッジ２には、制御部（図示せず）からキャリッジ２内の所望の機構に対して、電力および制御指令等を伝達するＦＰＣ４が配設されている。
【００１６】
前記キャリッジ２には、ヘッド取付台５に取り付けられたサーマルヘッド６が、配設され、このサーマルヘッド６には、複数の発熱素子（図示せず）が、プラテン３と対向する側の面に１列に整列されて形成されている。
また、キャリッジ２の上面には、インクリボン（図示せず）を収納し、このインクリボンをサーマルヘッド６との間に案内するリボンカセット（図示せず）が装着可能になっている。
【００１７】
また前記キャリッジ２の上面からは、巻取りボビン７と供給ボビン８と、巻取り用のローラ駆動軸９と供給用のローラ駆動軸１０とがそれぞれ突出形成されている。
前記サーマルヘッド６のプラテン１と対向する側の反対側には、適宜な間隔をおいて、個別に引き回しされるＦＰＣ４に対応する図示しないＦＰＣを収納して保護するＦＰＣカバー１１が立設されている。
またキャリッジ２の上面には、前記リボンカセットを位置決めして載置可能なカセット載置台１２が取り付けられ、キャリッジ２内部の後述するヘッド駆動手段等を上方から蓋閉するようになっている。
【００１８】
前記サーマルヘッド６をプラテン１に対してアップ／ダウンさせるヘッド駆動手段は、図２、図３に示すように、前記キャリッジ２の所望の位置に、外周部に歯車を有するカム部材１３が回転自在に配設されている。このカム部材３の図示裏面には破線で示すようなカム溝１４が形成されている。
前記サーマルヘッド６は、図３に示すように、アルミ等から成る放熱板６ａを介して、ヘッド取付台５に固着され、このヘッド取付台５は、平面略Ｌ字形状で金属板から成るヘッド保持部材１５の一端側１５ａに、コイルバネ等の弾性部材１６を介して取り付けられている。
前記サーマルヘッド６は、後述する駆動源２０の回転でヘッド保持部材１５が回動して、プラテン１側にダウンすると、前記弾性部材１６の働きで、プラテン１の印字面１ａを所定の圧力で圧接するようになっている。
【００１９】
前記ヘッド保持部材１５はカム部材１３の下方側に配設され、カム部材１３のの一部である他方側１５ｂ端部には回転自在のコロ１５ｃが立設され、このコロ１５ｃがカム部材１３のカム溝１４内に係合するようになっている。
前記ヘッド保持部材１５は、支軸１７に回動可能に軸支され、この支軸１６にはねじりコイルバネ１８が巻回され、ヘッド保持部材１５の一方側１５ａを、図３に示す矢印Ａ方向のプラテン１側に弾性付勢するようになっている。
【００２０】
また、図２に示すように、前記カム部材１３の外周部の歯車には、２段歯車から成るアイドルギア１９が噛み合い、このアイドルギア１９には、パルスモータ等の駆動源２０の回転軸に駆着されたモータピニオン２１が噛み合っている。
前記駆動源２０の駆動ステップ数を制御することにより、駆動源２０の回転量（回転角度）を制御できるようになっている。
また、カム部材１３は、図４に示すようなカム溝１４が形成された裏面側から見たもので説明すると、カム部材１３の裏面１３ａには、外壁１４ａと内壁１４ｂとからなり、所定の深さと幅で前記カム溝１４が形成されている。
また、カム溝１４内にはカム部材１３が回転すると移動可能な２点鎖線で示すコロ１４ｃが係合されるようになっている。
【００２１】
前記カム溝１４は、所定の回転角度の範囲に第１と第２のカムポジション１４ｄ、１４ｅが形成され、第１カムポジション１４ｄは、カム部材１３の回転中心から近い側の一方側から、カム部材１３の回転中心から遠い側の外周部側の他方側まで曲線状に形成されている。
この第１カムポジション１４ｄのカム溝１４の形状は、図５に示すように、そのカム線図が所定の角度で傾斜した直線状に表されるように形成されている。そのために、コロ１５ｃが第１カムポジション１４ｄに位置しているときにカム部材１３を回転させると、カム部材１３の回転中心からカム溝１４内を移動するコロ１５ｃまでの寸法が、カム部材１３の回転角度に比例して直線状に変化するようになっている。
【００２２】
前記第２カムポジション１４ｅのカム溝１４は、第１カムポジション１４ｄの前記他方側に連設され、カム部材１３の外周部寄りに、カム部材１３の回転中心から同一半径で所定の回転角度の範囲内に形成されている。そのため、第２ポジション１４ｅのカム溝１４は、図５に示すように、傾斜しない水平状のカム線図になり、コロ１５ｃが第２ポジション１４ｅに位置しているときに、カム部材１３が回転しても、コロ１５ｃからカム部材１３の回転中心までの距離が変化しないようになっている。
【００２３】
また、前記カム溝１４が形成された側の裏面１３ａの所定位置には、カム部材１３の回転基準位置を示す基準マーカ（図示せず）が設けられ、この基準マーカを検出可能な検出部材（図示せず）をカム部材１３近傍に配設し、前記検出部材が前記基準マーカを検出後、所定の駆動ステップ数だけ駆動源２０を回転させて、カム部材１３を所定の回転角度回転させるようになっている。
【００２４】
前述のようなカム部材１４の回転と、サーマルヘッド６のアップ／ダウン動作の関係について説明すると、まず、サーマルヘッド６がプラテン１から離間したアップ状態では、コロ１５ｃは、第２カムポジション１４ｅのカム溝１４内に位置し、ねじりコイルバネ１８の弾性力で内壁１４ｂに接した状態になっている。
前記コロ１５ｃが第２カムポジション１４ｅ内にある間は、前記カム部材１３を回転させても、サーマルヘッド６はアップしたままで、プラテン１側に動くようなことはない。
【００２５】
次に、カム部材１３を矢印Ｃ方向に回転させて、コロ１５ｃを第２カムポジション１４ｅから、第１カムポジション１４ｄのカム溝１４内に移動させると、図２に示すヘッド保持部材１５が支軸１７を中心として時計回り方向に回動し、サーマルヘッド６がプラテン１側に移動する。
そして、更にカム部材１３を所定の回転角度だけ矢印Ｃ方向に回転させると、サーマルヘッド６がプラテン１に対してダウンし、サーマルヘッド６の発熱素子（図示せず）がインクリボン（図示せず）に接して、サーマルヘッド６とプラテン１との間に、インクリボンと記録部材とを圧接狭持した状態になる。
この状態から、更にカム部材１３を矢印Ｃ方向に回転させると、カム溝１４の内壁１４ｂに接していたコロ１５ｃが、外壁１４ａ側に接し、外壁１４ａに沿って第１カムポジション１４ｄの回転中心に近い側の終端１４ｆまで移動して、カム部材１３の回転がストップする。
このときのコロ１５ｃは、カム部材１３の外周部から回転中心に近い側の終端１４ｆまで略直線状に移動させることができ、このコロ１５の移動で、サーマルヘッド６のプラテン１に対する圧接圧は、図６に示すように、略直線的に傾斜した無段階に可変することができる。
【００２６】
即ち、本発明の熱転写プリンタは、カム溝１４の形状を、略直線状のの傾斜したカーブのカム線図になるように形成しているので、駆動源２０の駆動ステップ数を任意に変えることで、カム部材１３の回転角度を任意に変えることができる。
そのために、サーマルヘッド６のプラテン１に対する圧接圧を、インクリボンの種類によって駆動源２０の駆動ステップ数を制御するだけで、無段階に可変することができる。
また、カム溝１４の形状を、そのカム線図が傾斜した直線状に表されるように形成しているので、カム部材１３の形状を大きくすることなく、カム線図の傾斜角度を従来より小さくすることができ、駆動源２０の回転負荷を小さくすることができる。
【００２７】
また、事前に駆動源２０の前記基準マーカ（図示せず）からの所定の駆動ステップ数に対するサーマルヘッド６の圧接圧と、インクリボンの種類毎の最適な圧接圧とを求めておき、例えば単色インクリボンからメタリックカラーのインクリボンに変更したときに、駆動源２０の回転量を駆動パルス数によって制御して、カム部材１３の回転角度を制御することにより、メタリックカラーのインクリボンに最適なサーマルヘッド６のプラテンに対する圧接圧を制御することができる。
そして、駆動源２０を所定のステップ数だけ回転させた後、駆動源２０が正／逆転しないように前記駆動源の回転をロックして、前記カム部材１３が前記サーマルヘッド６の圧接圧に抗して逆転しないように、カム部材１３の回転を阻止するようにしたいる。
前記駆動源２０の回転をロックする方法は、図示しない制御部からの制御でパルスモータ等から成る駆動源２０のモータ相を変化させないで、１つ、あるいは２つの相に通電しっぱなしにすることで可能となる。
【００２８】
本発明の熱転写プリンタは、そのカム線図が傾斜した直線状に表されたカム溝１４でサーマルヘッド６をアップ／ダウンさせることで、サーマルヘッド６のプラテン１に対する圧接圧を、設定された最大圧接圧まで無段階で任意に変化させることができる。
そのために、記録媒体、あるいはインクリボンの種類が多くても、サーマルヘッドのプラテンに対する圧接圧を、印刷に最適な状態に制御することができ、高品質の画像を印刷することができる。
【００２９】
本発明では、カム部材１３を回転可能な円盤状のもので説明したが、カム部材１３をスライド移動可能なもので構成し（図示せず）、カム溝１４を傾斜した直線状に形成したものでも良い。この場合、カム溝の形状を、カム線図と同じ傾斜角度を有する直線状にすることができ、カム溝の製造が容易となる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の熱転写プリンタは、カム部材のカム溝の形状は、そのカム線図が傾斜した直線状に表されるように形成し、駆動源の回転量を制御することにより、サーマルヘッドのプラテンに対する圧接圧を制御するようにしたので、カム部材を大きくすることなく、プラテンに対する圧接圧を無段階で任意に選ぶことができ、インクリボンの種類毎に最適な圧接圧で、インクリボンと記録部材とをプラテンに圧接して印刷することができる。そのためにインクリボンの種類が数多くあったとしても、高品質の画像を印刷することができる熱転写プリンタを提供できる。
また、カム溝の形状をそのカム線図が傾斜した直線状に表されるように形成することで、小さいカム部材で、且つ小型で低トルクの駆動源でも、サーマルヘッドの圧接圧を大きくすることができ、熱転写プリンタを小型にすることができる。
【００３１】
また、前記カム部材を回転可能となし、前記駆動源をパルスモータで構成し、前記駆動源の回転量を駆動ステップ数によって制御して、前記カム部材の回転角度を制御するようにしたので、駆動ステップ数を制御して、カム部材の回転角度を変えることができ、数多くのインクリボンの種類に対応して最適なサーマルヘッドの圧接圧を得ることができる。
【００３２】
また、前記カム部材の回転基準位置を示す基準マーカを前記カム部材に設け、前記基準マーカを検出可能な検出部材を前記カム部材近傍に配設し、前記検出部材が前記基準マーカを検出後、所定の前記駆動ステップ数だけ前記駆動源を回転させて、前記カム部材を所定の回転角度回転させるようにしたので、カム部材を確実に所定の回転角度だけ回転させることができ、サーマルヘッドをプラテンに対して最適な圧接圧で圧接することができる。
【００３３】
また、前記駆動源を所定のステップ数だけ回転させた後、前記駆動源が正／逆転しないようにロックして、前記カム部材の回転を阻止するようにしたので、サーマルヘッドを所定の圧接圧でプラテンに圧接した後、駆動源のロックでカム部材の回転が阻止されて、サーマルヘッドの圧接圧が変化することがない。そのために、印刷中のサーマルヘッドは常に最適の圧接圧でプラテンに圧接することができ、高品質の画像を印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明に係わるキャリッジの斜視図である。
【図２】  本発明に係わるキャリッジの要部平面図である。
【図３】  本発明に係わるキャリッジの要部側面図である。
【図４】  本発明に係わるカム部材の平面図である。
【図５】  本発明に係わるカム線図の説明図である。
【図６】  本発明に係わるサーマルヘッドの圧接圧の変化カーブを説明するグラフである。
【図７】  従来の熱転写プリンタのカム部材の平面図である。
【図８】  従来の熱転写プリンタのカム線図の説明図である。
【符号の説明】
１  プラテン
１ａ  印字面
２  キャリッジ
３  駆動ベルト
４  ＦＰＣ
５  ヘッド取り付け台
６  サーマルヘッド
７  巻き取りボビン
８  供給ボビン
９  ピンチローラ
１０  ピンチローラ
１１  ＦＰＣカバー
１２  カセット載置台
１３  カム部材
１３ａ  裏面
１４  カム溝
１４ａ  外壁
１４ｂ  内壁
１４ｄ  第１カムポジション
１４ｅ  第２カムポジション
１４ｆ  終端
１５  ヘッド保持部材
１５ａ  一方側
１５ｂ  他方側
１５ｃ  コロ
１６  弾性部材
１７  支軸
１８  ねじりコイルバネ
１９  アイドルギア
２０  駆動源
２１  モータピニオン
２２  巻取りギア
【図１】
0003667532.tif 000002
【図２】
0003667532.tif 000003
【図３】
0003667532.tif 000004
【図４】
0003667532.tif 000005
【図５】
0003667532.tif 000006
【図６】
0003667532.tif 000007
【図７】
0003667532.tif 000008
【図８】
0003667532.tif 000009