(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラテンに対して接離可能なサーマルヘッドと、
キャリッジに搭載するリボンカセットを交換するため前記キャリッジに対して接離可能に配設されるカセットキャリアと、
前記プラテンに対する前記サーマルヘッドの接離動作、および、前記キャリッジに対する前記カセットキャリアの接離動作を制御する動作制御カムと、
前記動作制御カムを駆動するステッピングモータからなるカム駆動モータとを有するキャリッジを備え、
前記複数のリボンカセットの中から所望のリボンカセットを選択して自動的に交換し、前記キャリッジに搭載して記録を行うように構成された熱転写プリンタであって、
前記キャリッジおよび前記カセットキャリアのうちの一方に位置検出子を配設し、前記キャリッジおよび前記カセットキャリアのうちの他方に前記位置検出子を検出する位置センサを配設するとともに、
イニシャライズ動作を実行する際に、前記カム駆動モータの駆動力をもって前記動作制御カムを動作させて前記カセットキャリアを移動し、このカセットキャリアの移動にともなう前記位置センサからの検出信号の入力により前記動作制御カムの基準位置を検出し、この基準位置を基準として前記カム駆動モータの駆動量を制御することにより前記動作制御カムの動作基準位置を設定する位置制御部を設けたことを特徴とする熱転写プリンタ。
【請求項２】
前記位置センサが、リボンカセット内に収納されたインクリボンの種類を判別するため前記リボンカセットに配設される識別マークを検出するカセットセンサを兼用するように構成されていることを特徴とする請求項１に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、複数のリボンカセットの中から所望のリボンカセットを選択して自動的に交換し、キャリッジに搭載してインクリボンのインクを記録媒体に転写して記録を行うのに好適な熱転写プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プラテンの前方に普通紙などの記録媒体と、所望のインクを塗工させたインクリボンとを支持しておき、複数の発熱素子を配列させたサーマルヘッドをキャリッジとともにプラテンに沿って往復動させながら、前記インクリボンを繰り出し、前記サーマルヘッドの発熱素子を、記録情報に基づいて選択的に発熱させることにより、記録媒体上にインクを転写して所望の文字や図形などの画像の記録を行う熱転写プリンタが、高印字品質、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、ワードプロセッサ等の出力装置として多用されている。
【０００３】
また、従来から、インクの色を異にするなどした複数のリボンカセットをキャリッジに対向するようにして配設し、複数のリボンカセットの中から必要なリボンカセットを選択して自動的にキャリッジに搭載してフルカラー画像などを形成することのできるカセットチェンジャータイプと称されるシリアル式の熱転写プリンタが知られている。
【０００４】
このような従来の熱転写プリンタにおいては、リボンカセットを交換するため、キャリッジには、前記キャリッジに対して接離可能なカセットキャリアが配設されている。そして、カセットキャリアおよびサーマルヘッドは、ともにステッピングモータからなる１つのカム駆動モータで駆動される動作制御カムによって動作位置が制御されるように構成されている。
【０００５】
すなわち、カム駆動モータの駆動力をもって動作制御カムを回動することで、動作制御カムが、記録動作を実行する際のカセットキャリアがキャリッジに最も接近するように降下したキャリアダウン状態およびサーマルヘッドがプラテンに当接したヘッドダウン状態をともに保持する記録位置、記録動作が実行されるのを待っている際のカセットキャリアがキャリッジに最も接近するように降下したキャリアダウン状態およびサーマルヘッドがプラテンから離間したヘッドアップ状態をともに保持する待機位置、リボンカセットの交換動作を実行する際のカセットキャリアがキャリッジから最も離間するように上昇したキャリアアップ状態およびサーマルヘッドがプラテンから離間したヘッドアップ状態をともに保持する交換位置との少なくとも３つの位置を選択的に取り得るように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の熱転写プリンタにおいては、イニシャライズ動作を実行する毎に行う動作制御カムの基準動作位置の設定に起因して、記録動作を実行する際のヘッドダウン状態におけるサーマルヘッドとプラテンとの圧接力が、イニシャライズ動作を実行する毎に変化してしまい、高画質の記録品質を長期間に亘り保持することができないう問題点があった。
【０００７】
すなわち、従来の熱転写プリンタの動作制御カムの動作基準位置は、熱転写プリンタのイニシャライズ動作を実行する際に、サーマルヘッドをプラテンに最も強く当接させた状態となる。これは、図７に示すように、動作制御カム１をカム駆動モータによって、例えば記録位置方向たる反時計方向へ回転させて、動作制御カム１のカム溝２に嵌合しているサーマルヘッドを移動させるヘッド接離レバーの一端に設けた従動子たるコロ３を、カム溝２の内側壁４に突き当てるように当接させてカム駆動モータを脱調させたときの動作制御カム１の位置を基準位置、すなわちカム角度０度とする。そして、カム駆動モータのステップ数を０とし、この基準位置に基づいて動作制御カム１をカム駆動モータの駆動量たるステップ数を制御して、例えば交換位置方向たる図７時計方向へ所定ステップ数だけ駆動させることで、前記待機位置における動作制御カム１の動作基準位置でのカム角度を設定している。
【０００８】
このように、従来の熱転写プリンタにおいては、イニシャライズ動作を実行する毎に、プラテンに対してサーマルヘッドが最も強く当接した状態となるように、コロ３をカム溝２の内側壁４に突き当てるように当接させてカム駆動モータを脱調させて動作制御カム１の基準位置を設定しているため、その衝撃などによりイニシャライズ動作を実行する毎に動作制御カム１の位置ずれが生じて動作制御カム１の停止位置たる基準位置がばらついてしまう。
【０００９】
そして、動作制御カム１の基準位置がばらつくことで、この基準位置からカム駆動モータを所定量回転させ位置である動作制御カム１の動作基準位置もばらつくことになり、イニシャライズ動作を実行する毎に、動作制御カム１が異なる動作基準位置に停止してしまうことで、記録動作を実行する際のサーマルヘッドとプラテンとの圧接力が変化してしまい、その結果、記録画像に濃淡ムラが生じ、高画質の記録品質を長期間に亘り保持することができないう問題点があった。
【００１０】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、高画質の記録品質を長期間に亘り保持すること得ることのできる熱転写プリンタを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明の熱転写プリンタの特徴は、キャリッジおよびカセットキャリアのうちの一方に位置検出子を配設し、キャリッジおよびカセットキャリアのうちの他方に位置検出子を検出する位置センサを配設するとともに、イニシャライズ動作を実行する際に、カム駆動モータの駆動力をもって動作制御カムを動作させることによりカセットキャリアを移動し、このカセットキャリアの移動にともなう位置センサからの検出信号の入力により動作制御カムの基準位置を検出し、この基準位置を基準としてカム駆動モータの駆動量を制御することにより動作制御カムの動作基準位置を設定する位置制御部を設けた点にある。そして、このような構成を採用したことにより、動作制御カムの動作基準位置を設定する際に、動作制御カムに影響を与えないため、動作制御カムの位置ずれがなく、イニシャライズ動作を実行する毎に、動作制御カムを同じ動作基準位置に停止させることができ、その結果、ヘッドダウン状態におけるサーマルヘッドとプラテンとの圧接力を常に一定値に保持することができる。したがって、高画質の記録品質を長期間に亘り保持することができる。
【００１３】
また、請求項２に係る本発明の熱転写プリンタの特徴は、請求項１において、位置センサが、リボンカセット内に収納されたインクリボンの種類を判別するためリボンカセットに配設される識別マークを検出するカセットセンサを兼用するように構成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、部品の共通化を図ることができるため、コストアップを低減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１５】
図１から図５は本発明に係る熱転写プリンタの実施形態の要部を示すものであり、図１はキャリッジを上方から見て示す平面図、図２はキャリッジの内部構造を示す平面図、図３は動作制御カムの拡大図、図４は位置センサおよび位置検出子の拡大正面図、図５は図４の側面図、図６は制御手段のブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の熱転写プリンタ１１は、平面ほぼ四角形形状のキャリッジ１２を有している。このキャリッジ１２は、ステッピングモータからなるキャリッジ駆動モータ１３（図６）の駆動力によって、図１において両矢印Ａにて示すように、プラテン１４に沿って往復移動可能とされている。そして、キャリッジ駆動モータ１３は、後述する制御手段４５（図６）に電気的に接続されており、制御手段４５から送出される制御指令に基づいて駆動可能とされている。
【００１７】
図２に示すように、前記キャリッジ１２には、プラテン１４に対向するようにして、サーマルヘッド取付台１５に固着されたサーマルヘッド１６が配設されている。このサーマルヘッド１６には、ホストコンピュータ、イメージリーダ、キーボードなどの適宜な入力装置（図示せず）により入力される所望の記録情報たる記録データに基づいて選択的に発熱される複数の発熱素子（図示せず）が図１および図２において両矢印Ａにて示すキャリッジ１２の移動方向たる主走査方向に対して直交する方向に沿って整列配置されている。すなわち、各発熱素子は、副走査方向などと称される図示しない記録媒体の搬送方向に沿って整列配置されている。
【００１８】
前記サーマルヘッド取付台１５は、キャリッジ１２の所望の位置に設けた図示しない支軸に枢着された平面略Ｌ字形状のヘッド接離レバー１８（一部のみ図示）の一方の端部に固着されており、ヘッド接離レバー１８の他方の端部にはコロ１９（図３）が下方に向かって突設されている。このコロ１９は、キャリッジに回転自在に配設された動作制御カム２０のカム溝２１（図３）に嵌合されている。そして、動作制御カム２０は、キャリッジ１２に配設されたステッピングモータからなるカム駆動モータ２２により回動可能に形成されており、カム駆動モータ２２の駆動力をもって動作制御カム２０を回動することにより、プラテン２に対してサーマルヘッド７を接離動作させることができるように構成されている。また、動作制御カム２２の回動動作は、伝達ギア２３を介してスクリューギアに２４に伝達可能に構成されている。
【００１９】
前記キャリッジ１２には、インクリボン走行装置として、キャリッジ１２の上方に向けて突設されている巻取りボビン２６と巻取り用のリボン駆動ローラ２７とから構成された巻取り機構と、同様にキャリッジ１２の上方に向けて突設されている送出しボビン２８と送出し用のリボン駆動ローラ２９とから構成された送出し機構とが配設されており、図示しないリボンカセットに収納されたインクリボンを所定の方向に走行させることができるように構成されている。
【００２０】
図１に戻って、前記キャリッジ１２の上部には、ほぼ平板状のカセットキャリア３１が、キャリッジ１２に配設された各部と干渉しないようにして、キャリッジ１２とほぼ平行に配設されている。このカセットキャリア３１は、キャリッジ１２に搭載する図示しないリボンカセットを自動的に交換するためのものであり、キャリッジ１２に突設されたスクリューギア２４を回動させることにより、上下方向に平行移動可能に形成されている。すなわち、カセットキャリア３１は、カム駆動モータ２２の駆動力をもって動作制御カム２０を回動させることでキャリッジ１２に対して接離可能に構成されている。
【００２１】
なお、キャリッジ１２の移動経路の上方には、リボンカセットを保持する複数のカセットホルダ（共に図示せず）が配設されており、キャリッジ１２をカセットホルダと平行に対峙させた状態で、カセットキャリアを移動させることで、リボンカセットの受け渡しができるように構成されている。
【００２２】
すなわち、本実施形態においては、カム駆動モータの駆動力２２をもって動作制御カム２０を回動することで、動作制御カム２０は、記録動作を実行する際のカセットキャリア３１がキャリッジ１２に最も接近するように降下したキャリアダウン状態およびサーマルヘッド１６がプラテン１４に当接したヘッドダウン状態をともに保持する記録位置、記録動作が実行されるのを待っている際のカセットキャリア３１がキャリッジ１２に最も接近するように降下したキャリアダウン状態およびサーマルヘッド１６がプラテン１４から離間したヘッドアップ状態をともに保持する待機位置、リボンカセットの交換動作を実行する際のカセットキャリア３１がキャリッジ１２から最も離間するように上昇したキャリアアップ状態およびサーマルヘッド１６がプラテン１４から離間したヘッドアップ状態をともに保持する交換位置との少なくとも３つの位置を選択的に取り得るように構成されている。
【００２３】
また、前記待機位置におけるコロ１９は、図３に示すように、コロ１９は、動作制御カム２０のカム溝２１の長手方向のほぼ中央部分に位置して動作制御カム２０の軸心から離間した外周近傍に位置するように形成されている。さらに、前記記録位置におけるコロ１９は、動作制御カム２０のカム溝２１の内側壁２１ａ近傍に位置して動作制御カム２０の軸心に接近した軸心近傍に位置するように形成されている。さらにまた、前記交換位置におけるコロ１９は、動作制御カム２０のカム溝２１の外側壁２１ｂ近傍に位置して動作制御カム２０の軸心から離間した外周近傍に位置するように形成されている。
【００２４】
前記キャリッジ１２の図１右上部近傍には、センサ取付台３３に固着された反射型フォトセンサからなる位置センサ３４が配設されており、この位置センサ３４は、前記カセットキャリア３１の図１右上部に配設された位置検出子３５を検出すると、その検出信号を電気的に接続された後述する制御手段４５に送出するようになされている。
【００２５】
さらに説明すると、図４および図５に示すように、位置センサ３４は、キャリッジ１２の上方に向かって突設されているセンサ取付台３３に固着されており、位置検出子３５は、動作制御カム２０が記録位置および待機位置に位置する状態（図４、図５）において位置センサ３４の下方に位置している。また、本実施形態の位置検出子３５は、図４に示すように、横長の板厚方向に貫通する貫通孔３６を有しており、位置センサ３４は、位置検出子３５の上昇移動あるいは下降移動にともなって、位置検出子３５の検出信号を制御手段４５に対して２回送出することができるようになっている。
【００２６】
すなわち、位置センサ３４が位置検出子３５の上端縁３５ａと貫通孔３６の上端縁３６ａとの間の位置に対向した場合、および、位置センサ３４が貫通孔３６の下端縁３６ｂの下方の位置に対向した場合に、位置センサ３４から位置検出子３５の検出信号を制御手段に送出するように構成されている。なお、貫通孔３６は、設計コンセプトなどの必要に応じて設ければよい。
【００２７】
また、本実施形態における位置センサ３４は、インクリボンの種類を判別するためリボンカセットに配設される識別マークを検出するカセットセンサを兼用するように構成されている。すなわち、位置センサ３４は、カセットホルダに装着されたリボンカセットの識別マークを検出できる高さ位置に配設されている。
【００２８】
なお、位置センサ３４をカセットセンサを兼用せずに、カセットセンサとは別に設ける場合には、位置センサ３４をカセットキャリア３１に配設し、位置検出子３５をキャリッジ１２に配設する構成としてもよい。また、この場合の位置センサ３４としては、近接スイッチなどの非接触式センサや、リミットスイッチなどの接触式センサなどの多種多様のセンサから、プリンタの仕様、設計コンセプトなどの必要に応じて選択することができる。
【００２９】
図６に示すように、本実施形態の熱転写プリンタ１１の制御手段４５は、熱転写プリンタ１１の各部の動作を司るためのものであり、少なくとも、熱転写プリンタ１１の各部との電気的な接続に用いるＩ／Ｏインターフェース４６と、ＣＰＵ４７と、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭなどにより形成されたメモリ４８とを有している。
【００３０】
前記Ｉ／Ｏインターフェース４６には、少なくとも、キャリッジ駆動モータ１３、カム駆動モータ２２、位置センサ３４、および、図示しないインクリボン走行装置を駆動するリボン走行モータや、記録媒体を搬送する搬送モータや電源スイッチや操作パネルに配設された各種の操作スイッチや表示手段などが電気的に接続されている。
【００３１】
前記メモリ４８は、少なくとも位置制御部４９を有しており、この位置制御部４９には、動作制御カム２０の動作基準位置を設定する制御プログラムが記憶されている。この制御プログラムとしては、イニシャライズ動作を実行する際に、カム駆動モータ２２の駆動力をもって動作制御カム２０を動作させてカセットキャリア３１を移動し、このカセットキャリア３１の移動にともなう位置センサ３４からの検出信号の入力により動作制御カム２０の基準位置を検出し、この基準位置を基準としてカム駆動モータ２２の駆動量を制御することにより動作制御カム２０の動作基準位置を設定するものを例示することができる。
【００３２】
前記メモリ４８には、電源投入時のイニシャライズ動作を実行する制御プログラムや、記録動作を実行する際のプラテン１４に対するサーマルヘッド１６の接離動作およびそのタイミングを制御する制御プログラムや、キャリッジ駆動モータ１３を制御することによりキャリッジの移動速度、移動方向および移動位置などを制御する制御プログラムや、記録媒体の搬送異常を検出するプログラムや、リボンカセットを自動的に交換する際のキャリッジ駆動モータ１３およびカム駆動モータ２２の動作を制御する制御プログラムなどの各種のプログラム、および、記録動作に要する各種のデータなども記憶されるようになっている。
【００３３】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について動作制御カムの動作基準位置設定方法とともに説明する。
【００３４】
本実施例の熱転写プリンタ１１によれば、熱転写プリンタ１１に電源を供給した際のイニシャライズ動作を実行する際に、動作制御カム２０の動作基準位置設定を実行する。
【００３５】
前記動作制御カム２０の動作基準位置設定は、位置制御部４９に記憶された制御プログラムに基づいて、動作制御カム２０をカム駆動モータ２２の駆動力をもって動作させることによりカセットキャリア３１をキャリッジ１２から離間するキャリアアップ方向へ上昇移動することにより開始する。そして、カセットキャリア３１が上昇すると、カセットキャリア３１とともに位置検出子３５が上昇し、この位置検出子３５の上昇により、位置センサ３４は、位置検出子３５の検出信号を制御手段に送出する。
【００３６】
さらに詳しく説明すると、位置検出子３５が上昇した場合、まず、位置センサ３４は反射光を受光しないため、ＯＦＦ信号を制御手段４５へ送出する。そして、位置検出子３５の上端縁３５ａが位置センサ３４と対向した時点で位置センサ３４は反射光を受光し、位置センサ３４は制御手段４５へＯＮ信号を送出する。ついで、位置検出子３５のさらなる上昇により、位置検出子３５の貫通孔３６の上端縁３６ａが位置センサ３４を上方へ越えた時点で位置センサ３４は反射光を受光しなくなるため、ＯＦＦ信号を制御手段４５へ送出する。ついで、位置検出子３５のさらなる上昇により、位置検出子３５の貫通孔３６の下端縁３６ｂが位置センサ３４と対向した時点で位置センサ３４は反射光を受光し、位置センサ３４は制御手段４５へＯＮ信号を送出し、この状態で位置検出子の上昇は停止する。
【００３７】
すなわち、位置センサ３４は、カセットキャリア３１の上昇動作にともなって、ＯＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦ−ＯＮの順に信号を制御手段４５に送出する。
【００３８】
そして、制御手段４５は、位置センサ３４からの検出信号である２回目のＯＮ信号の入力があった時点でのカム駆動モータ２２の駆動量たるステップ数を、動作制御カム２０の基準位置（図３）として検出する。
【００３９】
ついで、基準位置におけるカム駆動モータ２２のステップ数に基づいて、カム駆動モータ２２の駆動量たるステップ数を制御することにより動作制御カム２０の動作基準位置、詳しくは記録動作が実行されるのを待っている際のカセットキャリア３１がキャリッジ１２に最も接近するように降下したキャリアダウン状態およびサーマルヘッド１６がプラテン１４から離間したヘッドアップ状態をともに保持する待機位置を設定する。
【００４０】
具体的には、慣性などにより２回目のＯＮ信号の入力があった時点でカセットキャリア３１を停止させることができないので、２回目のＯＮ信号の入力があった時点でのカム駆動モータ２２のステップ数を記憶して基準ステップ数とし、この基準ステップ数に対してカセットキャリア３１がキャリッジ１４に接近する方向へ移動するように、カム駆動モータ２２を所定のステップ数だけ駆動した位置を動作基準位置として設定し、前記２回目のＯＮ信号の入力があった時点からさらに前記所定のステップ数だけカム駆動モータ２２を駆動して動作制御カム３４を設定した動作基準位置へ移動して停止させる。
【００４１】
このように、本実施形態の熱転写プリンタ１１によれば、動作制御カム２０の動作基準位置の設定を、カセットキャリア３１の移動動作にともなう位置センサ３４からの検出信号の入力に基づいて実行するので、サーマルヘッド１６のヘッドダウン動作をともなわず、コロ１９がカム溝２１内を自由に移動できる状態で動作制御カム２０の動作基準位置の設定がなされることになり、コロ１９をカム溝２１の内側壁２１ａおよび外側壁２１ｂに突き当てる必要が無い。よって、動作制御カム２０の動作基準位置を設定する際に、動作制御カム２０に影響を与えないため、従来と異なり、動作制御カム２０の位置ずれがなく、イニシャライズ動作を実行する毎に、動作制御カム２０を同じ動作基準位置に停止させることができ、その結果、ヘッドダウン状態におけるサーマルヘッド１６とプラテン１４との圧接力を常に一定値に保持することができる。
【００４２】
したがって、本実施形態の熱転写プリンタ１１によれば、高画質の記録品質を長期間に亘り保持することができる。
【００４３】
また、本実施形態の熱転写プリンタ１１によれば、位置センサ３４がカセットセンサを兼用するように構成されているので、部品の共通化を図ることができるため、コストアップを低減することができる。
【００４４】
また、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００４５】
例えば、基準位置の検出方法としては、カセットキャリア３１を一端上昇させた後のカセットキャリア３１の下降動作にともなう位置センサ３４からのＯＮ−ＯＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦの検出信号のうちの２回目のＯＦＦ信号の入力により動作制御カム２０の基準位置を検出する構成や、１回目のＯＮあるいはＯＦＦ信号の入力により動作制御カム２０の基準位置を検出する構成としてもよい。
【００４７】
以上説明したように請求項１に係る本発明の熱転写プリンタによれば、動作制御カムの動作基準位置を設定する際に、動作制御カムに影響を与えないため、動作制御カムの位置ずれがなく、イニシャライズ動作を実行する毎に、動作制御カムを同じ動作基準位置に停止させることができ、その結果、ヘッドダウン状態におけるサーマルヘッドとプラテンとの圧接力を常に一定値に保持することができるなどの極めて優れた効果を奏する。したがって、高画質の記録品質を長期間に亘り保持することができる。などの極めて優れた効果を奏する。
【００４８】
また、請求項２に記載の本発明の熱転写プリンタによれば、請求項１に記載の効果に加えて、部品の共通化を図ることができるため、コストアップを低減できるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱転写プリンタの実施形態のキャリッジを上方から見て示す平面図
【図２】図１の熱転写プリンタのキャリッジの内部構造を示す平面図
【図３】図１の熱転写プリンタの動作制御カムの拡大図
【図４】図１の熱転写プリンタの位置センサおよび位置検出子の拡大正面図
【図５】側面図
【図６】図１の熱転写プリンタの制御手段のブロック図
【図７】従来の熱転写プリンタの動作基準位置を設定する際の動作制御カムの基準位置におけるカム溝とコロとの関係を示す説明図
【符号の説明】
１１  熱転写プリンタ
１２  キャリッジ
１４  プラテン
１６  サーマルヘッド
１９  コロ
２０  動作制御カム
２１  カム溝
２２  カム駆動モータ
２４  スクリューギア
３１  カセットキャリア
３４  位置センサ
３５  位置検出子
４５  制御手段
４７  ＣＰＵ
４８  メモリ
４９  位置制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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