(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移送中の印字対象シートに同期した速度で熱時剥離型熱転写リボンテープの必要量をステッピングモータを使用して軸駆動で送り出し、前記ステッピングモータがどちらに回転しても常に前記リボンテープに張力を伝えられるようにリボンテープ巻き取り軸に接続され一方は前記ステッピングモータの巻き取り方向の回転駆動力を伝達し他方は巻き戻し方向の回転駆動力を伝達するワンウエイクラッチギァ２個を使用した機構を用いて前記移送中の印字対象シートの速度以上で回転している動力によって滑りクラッチを介してリボンテープを巻き取るようにした印字装置によって、リボンテープを繰り出して印字した後、同リボンテープを印字分だけ巻き戻すとともに同リボンテープの幅方向に変位させることによってリボンテープの幅方向の未使用部分を使って印字を行うようにしたラインサーマルヘッド印字装置であって、前記リボンテープのリールにキー溝を設け、かつ、同リールを差し込んで保持する前記リボンテープの原反駆動軸に前記リールのキー溝に嵌合する出没自在な係合部を挿入側前面に設けたことを特徴とするラインサーマルヘッド印字装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱時剥離型熱転写リボンテープを、印字対象シートの移送速度に追従させて送って印字を行う、同期型のラインサーマルヘッド印字装置、特に、リボンテープの送り出しと巻き取りに改良を加えたラインサーマルヘッド印字装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、包装物に対しては製造年月日、賞味期限、製造連番など包装物毎に異なる文字や記号を表示することが多い。このような場合、熱時剥離型熱転写リボンテープを包装用フィルムなどの印字対象シートの移送速度に追従させて送って、ラインサーマルヘッド（コーナエッジ型とか端面型と呼ばれるもの）に通電して印字することが行われる。
【０００３】
熱時剥離型熱転写リボンテープを用いてラインサーマルヘッドにより、高速で移送されている印字対象シートに印字を行う場合、印字対象シートの印字箇所が来たときに、リボンテープを印字対象シートの速度に同期させて巻き上げ移送する必要がある。印字スタート時に、リボンテープを印字対象シートの速度に同期させて巻き上げて移送するには、立ち上がり時間が必要である。
【０００４】
この立ち上がり時間のため、リボンテープの巻き上げのスタートにはどうしても遅れが発生する。リボンテープの巻き上げのスタート遅れがあるにも拘わらず、印字開始とともにリボンテープは、印字対象シートと接触されて送り出されるので、印字開始直後の印字初期段階ではヘッド先端のリボンテープ剥離部分に弛みが生じ、印字の頭の部分に印字されない、または熱時剥離がうまく行われず印字不良となっている箇所が生ずるという問題があった。この問題は、１０インチ／秒以上の高速度で搬送されている印字対象シートに対して印字を行う場合に生ずることが判明した。
【０００５】
このように、熱時剥離型熱転写リボンテープを使い、ラインサーマルヘッドに通電して印字を行うようにした従来の印字方法においては、印字スタート時に、所定品質の印字が行われないという問題を生ずる事があった。
【０００６】
そのため、印字対象シートの移送速度に同期した速度でリボンテープの必要量をステッピングモータを使用して送り出し、前記移送中の印字対象シートの速度以上で回転している動力により滑りクラッチを介してリボンテープを巻き取るようにして上記問題点を解決したラインサーマルヘッド印字方式が考えられた（特願平１１−４６５７４号）。
【０００７】
この印字方式によれば、リボンテープの巻き取りは、移送中の印字対象シートの速度以上で回転している動力により滑りクラッチを介してリボンテープを引っ張って行っているので、リボンテープには常にテンションが作用して、ヘッド先端のリボンテープ剥離部分に弛みが生ずることはなく、リボンテープは常に熱時剥離が良好に行われる状態でリボンテープが巻き上げられる。
【０００８】
このように、リボンテープの巻き取り側では移送中のシートの速度以上でリボンテープを引っ張ろうとするが、リボンテープ送り出し側に用いられているステッピングモータのトルクが効いているため、リボンテープはステッピングモータ使用の駆動装置が送り出す速度以上で送り出されることはない。
【０００９】
一方、印字に使われるリボンテープは約６０ｍｍの幅をもつが、このリボンテープを使って例えば、賞味期限の一行を縦書きに印刷する場合は、そのリボンテープにおける幅方向のほんの一部を使用するだけで使用済みリールの方に巻き取られて了う。リボンテープは極めて高価な消耗品であり、リボンテープをその全幅の一部を使ったのみで廃棄するのは誠に不経済である。
【００１０】
そこでリボンテープを繰り出して印字した後、同リボンテープを印字分だけ巻き戻すとともに同リボンテープを幅方向に変位させることによってリボンテープの幅方向の未使用部分を使って印字を行うラインサーマルヘッドによる印字方式が考えられた（特願平１１−２２７２３３号）。
【００１１】
この印字方式によれば、印字後のリボンテープを印字分だけ巻き戻すとともにリボンテープの幅方向に変位させて幅方向の未使用部分を使って印字を行うので、リボンテープは幅方向の全幅に亘って印字に使用される。
この場合にもリボンテープは、印字対象シートの速度以上で回転している動力によって滑りクラッチを介して巻き取られる。
【００１２】
このように、リボンテープに対し常時巻き取り力を作用させた状態にして、リボンテープの送り出しと巻き戻しを行わせて印字してゆくと、リボンテープに働く張力が変化するため、リボンテープのリールとその原反駆動軸との間に滑りが生じてリボンテープにおける印字位置が除々にずれてしまうという問題が生ずる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、熱時剥離型熱転写リボンテープに弛みや位置ずれを生じさせることなく、かつ、リボンテープを全幅に亘って有効に使って、印字対象シートの移動速度に常時同期させた速度で送ることができるようにして高品質な印字が得られるようにした印字装置を提供することを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移送中の印字対象シートに同期した速度で熱時剥離型熱転写リボンテープの必要量をステッピングモータを使用して軸駆動で送り出し、前記ステッピングモータがどちらに回転しても常に前記リボンテープに張力を伝えられるようにリボンテープ巻き取り軸に接続され一方は前記ステッピングモータの巻き取り方向の回転駆動力を伝達し他方は巻き戻し方向の回転駆動力を伝達するワンウエイクラッチギァ２個を使用した機構を用いて前記移送中の印字対象シートの速度以上で回転している動力によって滑りクラッチを介してリボンテープを巻き取るようにした印字装置によって、リボンテープを繰り出して印字した後、同リボンテープを印字分だけ巻き戻すとともに同リボンテープの幅方向に変位させることによってリボンテープの幅方向の未使用部分を使って印字を行うようにしたラインサーマルヘッド印字装置における前記問題点を解決するため、前記リボンテープのリールにキー溝を設け、かつ、同リールを差し込んで保持する前記リボンテープの原反駆動軸に前記リールのキー溝に嵌合する出没自在な係合部を挿入側前面に設けたラインサーマルヘッド印字装置を提供する。
【００１５】
本発明の印字装置によれば、リボンテープのリールにはキー溝が設けられており、また、そのリールが差し込まれるリボンテープの原反駆動軸には前記したキー溝と嵌合する係合部を設けていて、また、リボンテープには常に巻き取り力が作用しているので、リボンテープのリールのキー溝の一方の側面は、リボンテープのリールの正逆転のいずれの場合でもリボンテープに働く巻き取り力によって原反駆動軸に設けられた係合部と常に係合する。
【００１６】
従って、リボンテープのリールのキー溝とリボンテープの原反駆動軸に設けられた係合部のため、リボンテープリールが正逆転を繰り返してもリボンテープのリールとリボンテープの原反駆動軸とは、その相対位置を変えることなく、常時一定の相対位置を保持することができる。
これによって、リボンテープにおける印字位置はリボンテープの長さ方向に徐々にずれることなく、リボンテープはステッピングモータにより軸駆動で常に一定長さの送り出しと巻き戻しを行わせてリボンテープの印字位置が長さ方向にずれることなくリボンテープを有効に使って鮮明で高品質な印字を行うことができる。また、リボンテープの原反駆動軸の挿入側前面に設けられた出没自在な係合部がリールのキー溝と係合されることによって、リールがリボンテープ原反駆動軸から抜け落ちるのを防止される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による印字装置を図示した実施形態により具体的に説明する。
図１において、２は印字対象シートで図の矢印方向に移送されている。４は熱転写リボンテープで、リボンテープ原反駆動軸６から送り出されてリボンテープ巻き取り軸８に巻き上げられ、その途中で印字対象シート２の上方に位置される。リボンテープ巻き取り軸８は、後記する駆動機構から滑りクラッチを介したフリクション伝達で動力が伝えられて回転する。
【００１８】
１０はラインサーマルヘッド、１２は板又はローラから成るプラテンユニットで、ラインサーマルヘッド１０の下方に配置され、印字対象シート２と熱転写リボンテープ４は、ラインサーマルヘッド１０とプラテンユニット１２によって挟まれ印字対象シート２上に印字が行われる。１３は印字対象シート２の搬送速度を検出するためのシート速度検出エンコーダである。
【００１９】
１４はロータリエンコーダ周速リング兼ガイドローラで、リボンテープの送り速度を検知するとともにリボンテープの送りを案内する。１６はリボンテープの送りを案内するガイドローラである。１８はステッピングモータで、リボンテープ原反駆動軸６を回転させて印字に必要な量のリボンテープを送り出す。
【００２０】
ステッピングモータ１８の駆動力は、ベルト２０、伝達ローラ２２、及び２つのワンウエイクラッチギァ２４を介してリボンテープ巻き取り軸８に伝達されてリボンテープ巻き取り軸８を駆動回転するようになっている。
【００２１】
このベルト２０、伝達ローラ２２、及びワンウエイクラッチギァ２４からなる動力伝達機構は、ステッピングモータ１８がどちら側に回転しても常に巻き取り方向になるようリボンテープ巻き取り軸８に回転を伝えてリボンテープ４の弛みを取り除くように構成している。
【００２２】
また、ステッピングモータ１８からリボンテープ巻き取り軸８への駆動力の伝達比は、リボンテープ巻き取り軸８の径が変化して行っても常にリボンテープ４に引っ張り力が作用する比率に設定する。
【００２３】
リボンテープ原反駆動軸６には、挿入側前面に出没自在な係合部２６が設けられ、このリボンテープ原反駆動軸６に挿入されるリボンテープのリール２８には、キー溝３０が形成されている。
リボンテープ原反駆動軸６にリボンテープのリール２８を挿入させるときは、係合部２６はリボンテープ原反駆動軸６内に没入されるが、リール２８を原反駆動軸６と相対的に回転させて係合部２６がキー溝３０の位置に来ると係合部２６は突出してキー溝３０に嵌まり込む。
【００２４】
以上の構成を持つ印字装置によれば、リボンテープ原反駆動軸６をステッピングモータ１８で駆動して印字対象シート２と等速でリボンテープ４を送り出すとともに、リボンテープ巻き取り軸８を図示していない適宜の滑りクラッチを介し、印字対象シート２の移送速度以上で回転している動力によりリボンテープ４を巻き取っている。
【００２５】
従って、リボンテープ４には常にテンションが作用していて、ラインサーマルヘッド１０の先端のリボンテープ剥離部分には弛みが生ずることがないので、リボンテープ４は常に熱時剥離が良好な状態でリボンテープ巻き取り軸８に巻き上げることができる。こうして熱時剥離型リボンテープ４を使って鮮明な印字を行うことができる。
【００２６】
図２は、印字対象シート２の印字個所に対するリボンテープ４の印字方向への移動と、リボンテープ４の幅方向の変位とを時系列的に示している。
【００２７】
図２において、包装に用いられるプラスチック製の包材フィルム等の印字対象シート２は矢印３６の進行方向に送られて、３２で示す印字位置で印字対象シート２に対し進行方向３６に所定間隔置きに印字３４が行われる。印字対象シート２に対する印字３４は、図示されているように縦書きになされる。
【００２８】
印字に使われるリボンテープ４は、幅がＬであるが、印字はその幅方向の一部を使って行われる。図２は、印字対象シート２に対し、（１）〜（６）と６回の印字を順次行う態様を示しており、その６回の印字により印字対象シート２には、進行方向３６に所定間隔で６個の印字３４がなされる。その印字３４は×××ｎで示され、このｎが印字３４の順番を示している。
【００２９】
まず、印字対象シート２に対する×××１の印字は、リボンテープ４の幅方向の一端寄り（図では左端）を使ってなされる。この状態を図２の（１）が示しており、このとき、リボンテープ４は進行方向３６に送られる。×××１の印字が終わると、リボンテープ４は、印字中に送られた長さだけ巻き戻され、これとともにリボンテープ４は印字幅だけ矢印４０の方向に変位される。
【００３０】
この矢印４０方向のリボンテープ４の変位は、印字機本体全体を変位させたり、サーマルヘッド１０などの主な印字機構部と一緒に変位させて与えることができる。リボンテープ４をこのように巻き戻しするとともに矢印４０の方向に印字幅だけ変位させることにより、印字対象シート２に対し、印字位置３２で次の印字×××２を印字することができる。この状態が図２の（２）に示されている。この×××２の印字中、リボンテープ４は印字の長さだけ進行方向３６に送られる。印字×××２が終了すると、リボンテープ４は印字の長さだけ巻き戻されるとともに、矢印４０の方向に印字幅だけ変位され、次の印字×××３がなされる。この状態を図２の（３）が示している。
同様にして、次の印字×××４が行われると、リボンテープ４の全幅が印字に使用された状態となり、これが図２の（４）に示されている。
【００３１】
リボンテープ４の全幅が印字に使用された状態になると、リボンテープ４は巻き戻されずに、次の新しい長さ方向の領域を使って×××５の印字が行われる。この状態を図２の（５）が示している。印字×××５が終わるとリボンテープ４は印字の長さだけ巻き戻されるが、リボンテープ４の幅方向への印字幅だけの変位は、前記したのと逆に矢印５０方向に行われ（６）のように、次の×××６の印字が行われる。
【００３２】
以下、同様にして、リボンテープ４の送りと巻き戻し、及び幅方向への印字幅だけの変位を繰り返し、リボンテープ４の全面を無駄なく使用して印字が続けられる。
以上の説明におけるリボンテープ４の送り、巻き戻し、及び幅方向への変位は、適宜の機構を使ってシーケンスを組んで容易に行うことができる。
【００３３】
前記したようにリボンテープ４にはリボンテープ巻き取り軸８の方向に引っ張り出そうとする力が働いているが、リボンテープ４にはステッピングモータ１８のトルクが効いているので、ステッピングモータ１８使用の駆動装置が送り出す速度以上でリボンテープ４が必要量以上送り出されることはない。
【００３４】
また、リボンテープ４を静止しておきたいときも、ステッピングモータ１８を使用していることにより静止トルクが得られ、リボンテープ４が印字対象シート２との接触抵抗や静電気の力に打ち勝って引っ張り出されることはない。
【００３５】
更にまた、リボンテープ４のリール２８にはキー溝３０が形成され、これにリボンテープ原反駆動軸６の係合部２６が嵌合し、また、リボンテープ４には常に引っ張り力が働いているので、係合部２６は、常にキー溝３０の一方の側面と係合する。従って、リボンテープ４のリール２８はリボンテープ原反駆動軸６との間で相対位置を変えることがない。こうして、リボンテープ４の送り出し長さと巻き戻し長さは常に一定に保たれ、リボンテープ４の印字位置が長さ方向にずれることはない（図２に６０ー６０線で示すように印字が一直線上に揃う）。
なお、係合部２６がリール２８のキー溝３０と係合することによって、リール２８がリボンテープ原反駆動軸６から抜け落ちるのを防止できる構成となっている。
【００３６】
また、図示した装置ではリボンテープ４の移動量をロータリエンコーダ周速リング兼ガイドローラ１４を介して監視しているので、リボンテープ４が印字対象シート２の速度に追従する過程での加速、減速時間に送られたリボンテープ４は、ステッピングモータ１８を逆回転させるだけで原反駆動軸６に巻き戻すことができ、これによってリボンテープ４の消費を節約可能である。
【００３７】
更に、本装置ではリボンテープ４の送り出し、巻き取り共に軸駆動なので、インク面を外巻きとしたリボンテープにおいても、走行経路上でリボンテープのインク面に負担をかけて傷つけることがない。また、駆動ローラによる圧接送り機構もないので、送りローラの汚れ、付着物の落下なども大幅に減少し、良好な印字品質を保ことができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の印字装置においては、印字対象シートの移送速度に同期した速度でリボンテープの必要量をステッピングモータを使用して送り出し、前記ステッピングモータがどちらに回転しても常に前記リボンテープに張力を伝えられるようにリボンテープ巻き取り軸に接続され一方は前記ステッピングモータの巻き取り方向の回転駆動力を伝達し他方は巻き戻し方向の回転駆動力を伝達するワンウエイクラッチギァ２個を使用した機構を用いて前記移送中の印字対象シートの速度以上で回転している動力により滑りクラッチを介してリボンテープを巻き取っており、リボンテープは印字対象シートの速度以上の駆動力で滑りクラッチを介して引っ張られていて、ヘッド先端のリボンテープ剥離部分に弛みが生ずることはないので、リボンテープは常に熱時剥離が良好に行われる。
【００３９】
また、    本発明の印字装置によれば、印字後のリボンテープを印字分だけ巻き戻すとともにリボンテープの幅方向に変位させて幅方向の未使用部分を使って印字を行うことで、リボンテープを幅方向の全幅に亘って印字に使用する。こうして、本発明によれば、リボンテープに未使用部分を生じないようリボンテープを全体に亘って有効に使って印字が行われる。
【００４０】
また、本発明の印字装置においては、リボンテープのリールにはキー溝が設けられ、そのリールが差し込まれるリボンテープの原反駆動軸にはリボンテープのリールのキー溝と嵌合する出没自在な係合部が挿入側前面に設けられていて、また、リボンテープには前記したように常に巻き取り方向にテンションが作用しているので、リボンテープのリールのキー溝の一方の側面は、リボンテープのリールの正逆転のいずれの場合でもリボンテープに働く巻き取り力によって原反駆動軸に設けられた係合部と常に係合する。
【００４１】
従って、リボンテープのリールとリボンテープ原反駆動軸とは、リボンテープリールが正逆転を繰り返してもその相対位置を変えることなく、常時一定の相対位置を保持することができる。
これによって、リボンテープにおける印字位置がリボンテープの長さ方向に除々にずれることなく、リボンテープを全幅に亘って有効に使って鮮明で高品質な印字を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による印字装置の構成例を説明するための機器構成図で、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は（ａ）図におけるリボンテープ原反駆動軸のリボンテープ挿入側前面部の拡大図。
【図２】本発明の印字装置による印字の状態を時系列的に示した説明図。
【符号の説明】
２        印字対象シート
４        熱転写リボンテープ
６      リボンテープ原反駆動軸
８        リボンテープ巻き取り軸
１０    ラインサーマルヘッド
１２    プラテンユニット
１３    シート速度検出エンコーダ
１４    ロータリエンコーダ周速兼ガイドローラ
１６    ガイドローラ
１８    ステッピングモータ
２０    ベルト
２２    伝達ローラ
２４    ワンウエイクラッチギァ
２６    係合部
２８  リボンテープのリール
３０  キー溝
３２  印字位置
３４  印字
３６  包材フィルムの進行方向
４０  リボンテープの変位方向
５０  リボンテープの変位方向
【図１】
0003581084.tif 000002
【図２】
0003581084.tif 000003