(57)【要約】【課題】２段のウォームギアを介して搬送ローラを駆動する場合に、印刷結果に周期的な濃度変化が発生することのないサーマルプリンタの提供。【解決手段】サーマルヘッドと、サーマルヘッドと対向配置されたプラテンと、プラテンとサーマルヘッドとの間にペーパーＰを搬送する駆動ローラ８とアイドルローラ７と、ステッピンモータＭ１と、２段のウォームギア５６、５８、５９、６１を備え、２段のウォームギアのギア比Ｒ１×Ｒ２を、ステッピングモータＭ１が１回転する毎に、サーマルヘッドの１ライン分の搬送を行うように設定する。【選択図】　図７
2004009647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルヘッドと、該サーマルヘッドと対向配置されたプラテンと、
前記プラテンと前記サーマルヘッドとの間に記録媒体を搬送する搬送ローラと、該搬送ローラを駆動する搬送ローラ駆動手段と、を備えたサーマルプリンタにおいて、
前記搬送ローラ駆動手段は、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラに伝達する２段のウォームギアと、を備え、
前記２段のウォームギアのギア比が、前記ステッピングモータが１回転する毎に、前記搬送ローラが前記記録媒体を１ライン分搬送するように設定されていることを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記２段のウォームギアの伝達部に遊星歯車機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、記録媒体を搬送し停止した後にインクジェット記録ヘッドを記録媒体の幅方向に往復移動して印刷を行うものである。特開平６−３０５２１１号公報に開示のインクジェットプリンタによれば、インクジェット記録ヘッドを往復駆動するためのキャリッジ機構にウォームとウォームホイールとからなる２段のウォームギアを用いることで、小型化を可能にする提案が成されている。
【０００３】
一方、ステッピングモータを動力源として用い、２段のウォームギアを介して記録媒体の搬送を行うための搬送ローラを駆動するように構成すれば、２段のウォームギア機構は高いギア比を得ることができることから、小型かつ低出力のステッピングモータを使用できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにステッピングモータを動力源として用い、搬送ローラを駆動して記録媒体の搬送を行いつつ印刷するように構成すると、ステッピングモータが１回転する毎に発生する回転誤差の影響により、印刷結果に周期的な濃度変化が発生する問題がある。
【０００５】
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであり、２段のウォームギアを介して搬送ローラを駆動する場合に、印刷結果に周期的な濃度変化が発生することのないサーマルプリンタの提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のサーマルプリンタは、サーマルヘッドと、該サーマルヘッドと対向配置されたプラテンと、前記プラテンと前記サーマルヘッドとの間に記録媒体を搬送する搬送ローラと、該搬送ローラを駆動する搬送ローラ駆動手段と、を備えたサーマルプリンタにおいて、前記搬送ローラ駆動手段は、ステッピングモータと、前記ステッピングモータの駆動力を前記搬送ローラに伝達する２段のウォームギアと、を備え、前記２段のウォームギアのギア比が、前記ステッピングモータが１回転する毎に、前記搬送ローラが前記記録媒体を１ライン分搬送するように設定されていることを特徴としている。
【０００７】
また、前記２段のウォームギアの伝達部に遊星歯車機構が設けられていることを特徴と
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照して述べる。図１は、本発明の第１実施形態に係るサーマルプリンタＡの外観斜視図（一部省略）である。また、図２は、サーマルプリンタＡの要部の構成図であり、（ａ）は、非印刷時、（ｂ）は印刷時の態様を示す。
【０００８】
先ず、図１を参照して全体の概略構成について述べると、サーマルプリンタＡは、基板１ａと基板１ａに設けられ対向配置された一対の側板１ｂとを有し、断面コ型のケース体を構成した支持部材１を取り付け基部としている。基板１ａと側板１ｂは、例えば、板金から一体にプレス加工することができ、板金の両端部を立ち曲げることで側板１ｂを形成することができる。このサーマルプリンタＡの厚さＨ（図２（ｂ）を参照）は、この側板１ｂの高さ（幅寸法）で決定されることとなり、側板１ｂの幅寸法が小さければ小さい程、サーマルプリンタＡを薄型化することができることになる。
【０００９】
この支持部材１の側板１ｂ、１ｂの端部には軸体１７が設けられており、サーマルヘッド１０を固定したサーマルヘッド支持部材１６を、この軸体１７により回動自在に支持している。
【００１０】
ここで、図１においては、サーマルヘッド支持部材１６が支持部材１に対して開いた状態を示しているが、使用時には、図１に示すロック機構５２によって、図２に示すように両者が閉じた状態で係止されて用いられる。図１のように、サーマルヘッド支持部材１６を、支持部材１に対して開くことによって、サーマルヘッド１０の発熱部１０ａの点検及び清掃を行うことができると共に、後述する記録リボンＲの交換も容易に行うことが可能となる。
【００１１】
また、図２（ａ）に示すように、使用時には、支持部材１とサーマルヘッド支持部材１６とによって囲包される出入口５が形成され、この出入口５を介して、図中の矢印ｄ方向に記録媒体であるペーパーＰが印刷面を上にしてプリンタ内部に導入される。
【００１２】
次に、支持部材１には、出入口５から導入されたペーパーＰを搬送する搬送ローラとしてアイドルローラ７と駆動ローラ８とが設けられている。アイドルローラ７と駆動ローラ８は、各側板１ｂに設けられた不図示の軸受により回転自在に軸支されている。アイドルローラ７は、駆動ローラ８に対してずれなく追動するために、図７を参照して後述する圧接機構が各軸受の近辺に設けられている。この構成により、駆動ローラ８とアイドルローラ７間のニップ部におけるスリップを防止し、ペーパーＰの正逆方向の搬送を行うようにしている。
【００１３】
支持部材１の基板１ａ上には、プラテン１１を接着などにより固定した弾性部材２１が図示のように設けられている。このプラテン１１は、印刷時において適度に弾性変形することでサーマルヘッド１０の発熱部１０ａに対してして押圧する状態となる。またプラテン１１は、例えば、シリコンラバー等の耐熱性を有する所定硬度の弾性素材から形成されており、本実施形態では図示のような蒲鉾状の断面形状となるように板状に形成されているが、ローラ状に構成し回転自在に設けることも可能である。
【００１４】
また、図２（ａ）のＸ−Ｘ線矢視図である図３をさらに参照して、この弾性部材２１は、ステンレスまたは燐青銅などの金属バネ板を用いて、プレス加工などから形成されている。この弾性部材２１は、支持部材１の基板１ａ上にネジ１３で固定するための取り付け基部２１ｂと、変形することでバネ力を発生する３ヶ所の延設部２１ｃと、プラテン１１を上記のように固定するための平面部２１ｄと、摺接部２１ａとを一体形成している。この弾性部材２１は、図２（ａ）に図示の固定状態において、摺接部２１ａが基板１ａ側に向けて付勢するように弾性変形する形状を有している。
【００１５】
次に、熱転写または熱昇華による印刷を行うために、一点鎖線で示す記録リボンＲが巻回されている供給スプール３と巻取りスプール４とが支持部材１に対して着脱可能に設けられている。記録リボンＲはベースフィルム上に印画面の１枚分の面積分に相当する面積の各インク層が敷設されており、減法混色により総べての色を再現できる三原色のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の固形インク層に加えて保護層を形成するオーバーコート層が形成されている。また、黒のインク層（Ｂ）を敷設するようにしても良い。
【００１６】
記録リボンＲは、図示のようにサーマルヘッド１０の発熱部１０ａとプラテン１１との間を通過するようにセットされる。そして、アイドルローラ７と駆動ローラ８とにより、ペーパーＰもサーマルヘッド１０の発熱部１０ａとプラテン１１との間に搬送され、発熱部１０ａの発熱により記録リボンＲに施された上記の各インク層のインクが昇華あるいは溶融して、ペーパーＰに画像等が印刷されることとなる。
【００１７】
ここで、記録リボンＲによって各色を印刷する場合に、ペーパーＰを各色毎に往復させて搬送する必要がある。この場合、プラテン１１は、図２（ｂ）に図示した印刷位置から、図２（ａ）に図示した退避位置に移動されて、ペーパーＰの正逆方向の搬送と、記録リボンＲの供給及び巻取りが行われるように構成されている。
以下、このようにプラテン１１を印刷位置と非印刷位置である退避位置との間で移動する移動機構について説明する。
【００１８】
さて、本実施形態において、プラテン１１を設けた弾性部材２１の移動機構は、作動部と、作動力付勢部と、伝達部とから構成されている。
【００１９】
まず、作動部として、搬送ローラを構成するアイドルローラ７及び駆動ローラ８よりもプラテン１１側に配置されることで、上記の弾性部材２１の摺接面２１ａが当接される状態を維持するとともに、摺接面２１ａを案内する傾斜面１５ｂと平面部１５ａとを一端において形成したた板状部材１５を設けている。この板状部材１５は、図３に示されるように３ヶ所の延設部２１ｃの間を通過する一対の伝達部１５ｃを一体形成している。
【００２０】
次に、作動力付勢部として、一対の回動部材２０が設けられている。
【００２１】
以下、図２（ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面である図４（ａ）と、図２（ｂ）のＹ−Ｙ線矢視断面図である図５を参照して、その構成を説明する。
【００２２】
一対の回動部材２０は、搬送ローラを構成するアイドルローラ７及び駆動ローラ８よりもプラテン１１と反対側である出入口５側に配置されている。この回動部材２０は、上記の板状部材１５を移動させるための駆動力を伝える。
【００２３】
これらの回動部材２０、２０は、図示のような一対のリンク部材として形成されており、それぞれの端部で軸支部３２によって互いに回動可能となるように連結されている。また、基板１ａに設けられた一対の軸支部３３において途中部位が夫々回動自在に軸支されている。このため、各回動部材２０は、軸支部３３回りに回動するが、一方の回動部材２０が回動すると、軸支部３２を介して他方の回動部材２０も回動する。
【００２４】
そして、一方の回動部材２０の端部と側板１ｂとの間には、図４（ａ）の矢印方向にこの端部を移動付勢する引っ張りバネ３７が張設されており、他方の回動部材２０の端部には歯部３５が形成されている。駆動ギア３６は、後述する機構により駆動されるギアであって、板状部材１５を移動させるための駆動力を上記の歯部３５を介して回動部材２０に伝達するために所定の角度のみに歯が形成されたギアである。ここで、上記の駆動ギア３６は、駆動源のモータＭ２からの駆動力を受けて回転し、歯部３５と噛み合った範囲において上記の回動部材２０を回動する。また、上記の引っ張りバネ３７は、上記の噛み合いが外れた後に、自由状態となる上記の回動部材２０を元の位置に復帰させるように付勢する。
【００２５】
図４（ｂ）を参照して、この駆動ギア３６の反時計方向の回転により歯部３５は、右方向に移動することで、図の手前側の回動部材２０が反時計回りに回動し、これに連動してもう一つの回動部材２０も回動することとなり、両者は図４（ａ）に示す逆”く”の字型から図５に示す”く”の字型に変形する。さらに、駆動ギア３６が回転すると歯部３５との噛み合いが外れ、自由状態となった回動部材は、引っ張りバネ３７により付勢されて、図４（ａ）の状態に復帰する。
【００２６】
再度、図３及び図４において、板状部材１５の伝達部１５ｃは、搬送ローラを構成する駆動ローラ８と基板１ａとの間を通過して配設されており、伝達部１５ｃの一方の端部である左右一対の第１端部１５ｈは、上記の作動力付勢部を構成する回動部材２０を軸支部３４において回動自在に軸支している。
【００２７】
また、伝達部１５ｃの他方の端部には、上記の傾斜面１５ｂと平面部１５ａとが形成されている。また、板状部材１５には、左右一対の長孔部１５ｆが設けられており、ここには、基板１ａに固定されたスタッド５５が挿通し、板状部材１５の移動を案内するようにしている。
【００２８】
次に、プラテン１１の移動機構の動作について説明する。図４（ａ）において、作動力付勢部を構成する一対の回動部材２０は、逆”く”の字型に配置されている。この時、図２（ａ）に示すように、弾性部材２１の摺接部２１ａが板状部材１５の伝達部１５ｃ上に位置しており、弾性部材２１の弾性変形によりプラテン１１は退避位置に位置している。この状態で、駆動ギア３６を反時計方向に回転させ、一対の回動部材２０を図５に示すように”く”の字型に変形させると、伝達部１２ｃが回動部材２０により引っ張られて、全体的に図の右側へ移動する。この時、伝達部１２ｃに連続形成された傾斜面１５ｂも図の右側へ移動し、弾性部材２１の摺接部２１ａは平面部１５ａ上に乗り上げる状態となる結果、プラテン１１が、図２（ｂ）に示すように印刷位置に上昇移動されることとなる。
【００２９】
この状態において、弾性部材２１は、ネジ１３により固定されている取り付け基部２１ｂを基点として、摺接部２１ａが板部材１５の平面部１５ａ上で摺動できるように弾性変形するように３ヶ所の延設部２１ｃで支持される状態となることから、安定した印刷圧を発生でき、かつ、プラテン１１はサーマルヘッド１０に過度に押圧されることがないようにできる。また、サーマルヘッド１０の発熱部１０ａに対する平行度を確保しつつ弾性変形できるようになるので、良好な印刷を行うことができることとなる。
【００３０】
しかも、サーマルヘッド１０として図示のような平面部分の多いタイプのものを使用することで、平面部分をペーパーＰの搬送時における案内面として利用できるようになる。
【００３１】
続いて、駆動ギア３６を回転させると、間欠ギアの噛み合いが外れるので、回動部材２０は自由状態となり、引っ張りバネ３７の不勢力により、回動部材２０が図５に示す”く”の字型から図４（ａ）に示す逆”く”の字型に変形する。すると、板状部材１５が全体的に図の左側へ移動する。この時、弾性部材２１の摺接部２１ａは板状部材１５の平面部１５ａから傾斜面１５ｂを通り伝達部１５ｃ上に乗り上げる状態となることで、プラテン１１が、図２（ａ）に示すように非印刷位置に下降移動されることとなる。この状態において、弾性部材２１は、ネジ１３により固定されている取り付け基部２１ｂを基点として、摺接部２１ａが板部材１５の伝達部１５ｃ上に位置するように弾性変形している。
【００３２】
このように本実施形態では、プラテン１１が印刷位置と非印刷位置とで移動することとなる。ここで、本実施形態では、板状部材１５の伝達部１５ｃが搬送ローラを構成する駆動ローラ８と基板１ａとの間を通過するように構成してサーマルプリンタＡの厚さに影響がなく、その薄型化が図れるようにしている。また、ここでは駆動ギア３６に間欠ギアを使用して、引っ張りバネ３７との協働により、上記の往復動作を行ったが、駆動モータの正逆回転のみにより構成することも可能である。
【００３３】
次に、図６は、第２の実施形態に係るサーマルプリンタＡの要部の構成図であり、（ａ）は、非印刷時、（ｂ）は印刷時の態様を示す。図６において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛して相違する部分について以下に述べる。
【００３４】
サーマルヘッド１０は弾性部材１２に固定されており、この弾性部材１２をサーマルヘッド支持部材１６に対してネジ２７で固定するとともに、弾性部材１２の摺接部１２ａをサーマルヘッド支持部材１６に固定された溝部材２２で左右に移動可能に設けている。
【００３５】
この弾性部材１２には、ネジ２７で固定するための取り付け基部１２ｂと、バネ力を発生する延設部１２ｃと、サーマルヘッド１０を図示のように固定するための平面部１２ｄと、上記の摺接部１２ａとが一体形成されており、図示の固定状態では摺接部１２ａが溝部材２２内で右側に移動されることで、弾性変形可能にされている。
【００３６】
一方、サーマルヘッド１０に対向して配置されるプラテン１１は、側板１ｂに設けられた軸体２６を回動軸として回動自在に設けられたプラテン回動部材２３の端部に固定されている。そして、このプラテン１１の下方においてカム部材２４が固定されている。
【００３７】
このカム部材２４は、板状部材１５の移動にともない、平面部１５ａから傾斜面１５ｂを通過して伝達部１５ｃ上に乗り上げる結果、図６（ｂ）に図示にされる状態となることで、プラテン１１が、非印刷位置に下降移動される。
【００３８】
また、カム部材２４が、板状部材１５の移動にともない、伝達部１５ｃから傾斜面１５ｂを通過して平面部１５ａ上に乗り上げる結果、図６（ａ）に図示される状態となることで、プラテン１１が、印刷位置に移動される。
【００３９】
以上の構成により、サーマルプリンタの外形寸法の内で、高さ寸法Ｈを薄く構成できるとともに、プラテンのサーマルヘッドへの押圧力が過度にならないようにすることができる。
【００４０】
次に、サーマルプリンタＡの駆動源について搬送ローラ駆動手段と、駆動力を、回動部材２０または記録リボンの巻取り機構に対して切り替えて伝達する駆動手段に分けて説明する。
【００４１】
図１の外観斜視図において示したようにプリンタＡを小型にするために、そのレイアウト上、切り替えて伝達する駆動手段の駆動源となる正逆回転可能なモータＭ２は、ブラケット４５を用いて側板１ｂの横方向に出っ張るように固定されている。また、搬送ローラ駆動手段の駆動源としてのステッピングモータＭ１についても略同様にブラケット４４を用いて側板１ｂに固定されている。さらに、モータＭ２は、搬送ローラを構成するアイドルローラ７及び駆動ローラ８よりもプラテン１１と反対側となる出入口５側に配置されており、同じ側面側にステッピングモータＭ１を配置することで、プリンタＡの幅寸法を小さくできるようにしているが、これに限定されずモータＭ２とステッピングモータＭ１を対向する側板１ｂに設けても良い。また、これらのステッピングモータＭ１とモータＭ２は、図示のような偏平部分を有するモータから選別され、かつブラケットの形状を図示のようにすることで全体が極力偏平になるようにしている。
【００４２】
図７は、搬送ローラ駆動手段の構成を示した外観斜視図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛する。
【００４３】
搬送ローラを構成するアイドルローラ７の両側の軸部７ａには、上記の圧接機構が設けられている。図面では一方のみ示されている圧接機構は、左右両側の軸部７ａに設けられる。この圧接機構は、駆動ローラ８に対して常時アイドルローラ７を所定圧力で当接させることでニップ部を形成して厚さＴのペーパーＰの搬送を行うためのものであり、またニップ部において厚さＴよりわずかに狭い隙間を維持することで、ペーパーＰが無い場合にアイドルローラ７と駆動ローラ８の永久歪の発生を防止するようにしている。
【００４４】
この圧接機構には、種々のものがあるが、図示のように極力小型に構成する場合について述べると、アイドルローラ７の両側の軸部７ａは、左右一対の側板１ｂに上下方向に延設された長孔部にセットされることで上下方向に移動可能に設けられた軸受４８を用いて回動自在かつ上下方向に移動自在に支持されている。また、これらの軸部７ａの上面部位には、側板１ｂに固定された軸体５２回りに回動自在に設けられたレバー部材５０の一部が当接する状態で設けられている。このレバー部材５０には、側板１ｂに固定されたピン５４に一端が固定され他端がレバー部材５０の孔部に引っ掛けられた引っ張りバネ５３が張設されており、この引っ張りバネ５３の引っ張り作用により、レバー部材５０の一部がアイドルローラ７の軸部７ａへの付勢力を発生して、駆動ローラ８側に向かうように常時移動付勢している。一方、軸部７ａの下方には軸部７ａに当接することで、ニップ部において厚さＴよりわずかに狭い隙間を維持するためのストッパー５１が側板１ｂに固定されて設けられている。
【００４５】
また、駆動ローラ８の軸部８ａの外周面には図示のように離間して形成されている無数の突起体を有する２ヶ所の突起部８ｂが形成されている。
【００４６】
以上説明の圧接機構により、常時駆動ローラ８側に移動付勢されているアイドルローラ７と各突起部８ｂの間のニップ部においてペーパーＰが位置ずれなく搬送されることになる。ここで、突起部８ｂはペーパーＰの裏面に食い込むことで一切のずれを防止しているので、痕跡が残る場合もあるが印刷面の裏面であるので問題はない。
【００４７】
一方、駆動ローラ８の軸部８ａは、側板１ｂに設けられた軸受５５により回動自在に軸支されるとともに、第１のウォームホイール５６を固定している。この第１のウォームホイール５６は、ブラケット４４において回動自在に軸体５７により軸支されている第１のウォーム５８に噛合している。この第１のウォームホイール５６と第１のウォーム５８のギア比はＲ１に設定されている。
【００４８】
この第１のウォーム５８には、第２のウォームホイール５９が固定されているが、この第２のウォームホイール５９はステッピングモータＭ１の出力軸に固定された第２のウォーム６１に噛合している。そして、この第２のウォームホイール５９と第１のウォーム６１のギア比はＲ２に設定されている。
【００４９】
以上のように構成することで、ステッピングモータＭ１を動力源として用い、ウォームとウォームホイールから構成される２段のウォームギアを介して搬送ローラを駆動できるようになる。このことから、Ｒ１×Ｒ２で求まる高いギア比を得ることができる。この結果、ステッピングモータＭ１として、小型かつ低出力の仕様タイプを使用できる。一般に、低出力タイプのステッピングモータＭ１は消費電力も小さいので、長時間の電池駆動も可能となり特に携帯型の小型サーマルプリンタとして構成した場合に有利となる。
【００５０】
しかし、このようにステッピングモータＭ１を動力源として用い、駆動ローラ８を駆動してアイドルローラ７との間のニップ部においてペーパーＰの搬送を行いつつ印刷すると、ステッピングモータＭ１が１回転する際に１回転内の各ステップに発生する回転誤差の影響により、印刷結果に周期的な濃度変化が発生することが知られている。この周期的な濃度変化の発生を防止するためには、ステッピングモータＭ１の回転誤差が解消され同相となる１回転毎に搬送されるペーパーＰの送り量をサーマルヘッド１０の解像度に一致させればよいことになる。
【００５１】
図８は、ステッピングモータＭ１が１回転毎に搬送されるペーパーＰの１ライン分の送り量をサーマルヘッド１０の解像度に一致させる場合の一実設計例を示した図表である。
【００５２】
図８において、サーマルヘッド１０として１インチ当たり３００ドットの解像度（０．０８５ｍｍ）を有するタイプのものを使用する。また、ステッピングモータＭ１として１ステップ当たりの回転角度が１８度のタイプのものを用い、２０ステップで１回転（３６０度）して、この１回転で、１ライン分のペーパーＰの送りを行うようにする。
【００５３】
そして、上記の２段のウォームギアの駆動系の動力伝達効率を０．５とし、さらに印刷時に生じる引っ張り力の目標値を１２００ｇ−ｃｍとして、所定のステッピングモータＭ１を選定する。このとき、駆動ローラ８の各突起部８ｂの直径寸法を４．２ｍｍとし、上記の各ギア比であるＲ１×Ｒ２から求まるギア比を１５６とすることで、ペーパーＰの１ライン分の送り量を、サーマルヘッド１０の解像度に一致させることができることとなる。
【００５４】
図９（ａ）と（ｂ）は、縦軸に送り量、横軸にステップ数とライン数を設定して表した比較図であって、（ａ）は、１段のウォームギア機構を用いて１０ステップでペーパーＰの１ラインの送りを行う場合を示している。また、（ｂ）は、上記の２段のウォームギア機構を用いて２０ステップでペーパーＰの１ラインの送りを行い、サーマルヘッド１０の解像度に一致させる場合を示している。
【００５５】
図９（ａ）と（ｂ）において、破線で示した直線が理想的なペーパーＰの送り量であるが、ステッピングモータが１回転する際に１回転内の各ステップに発生する回転誤差の影響により、実線図示のように送り量に周期的な変動が生じるので、過大に搬送された部位は薄くなり、過小に搬送された部位は濃くなる濃度変化が印刷結果に発生することになる。
【００５６】
図９（ａ）と図９（ｂ）の比較をすると、図９（ａ）では、１０ステップの１ラインと２０ステップの２ラインは共に理想的な送り量の直線上にあるが、相互に位相が異なった位置である。図９（ｂ）のように２段のウォームギア機構を用いて搬送することで、図中の実線で図示される送り量の周期的な変動が解消される理想的な送り量の直線上にあり、かつ同じ位相となっている。このことから、ラインスタート位置のズレがあっても、図９（ｂ）の場合は濃度の変化の方向が図中の一点鎖線の位置で同じとなるので、濃度変化が目立たなくなることが確認された。
【００５７】
次に、駆動力を、プラテンまたはサーマルヘッドを印刷位置と退避位置との間で移動させる移動機構と、記録リボンの巻取り機構に対して切り替える構成について図１０、図１１及び図１２を参照して述べる。
【００５８】
先ず、図１０は、リボンカートリッジ６０とともに示したプリンタＡの外観斜視図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛する。図示のように、プリンタＡは支持部材１６を矢印Ｄ３方向に大きく開くことができる。また、リボンカートリッジ６０は、記録リボンＲを巻回した破線図示の巻取りスプール４と供給スプール３を回転自在に内蔵しており、矢印Ｄ２方向に移動されてプリンタＡにセットされる。このようにセットされることでリボンカートリッジ６０の開口部において展開された記録リボンＲが上記のサーマルヘッドの発熱部上に掛け渡される状態となりセットを終える。また、記録リボンＲを消費した後に矢印Ｄ２と反対方向にリボンカートリッジ６０を移動して、未使用のリボンカートリッジと交換する。
【００５９】
以上のようにしてセットされた巻取りスプール４と供給スプール３は側板１ｂに形成された溝部において回転自在になる。
【００６０】
図１１は、巻取りスプール４が側板１ｂに形成された溝部１ｋにおいて回転自在になった後の様子を示した外観斜視図である。また、図１２は、この部分の平面図である。
【００６１】
図１１と図１２において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛して未説明の構成について以下に述べると、先ず、巻取りスプール４の軸端にはスプールギア６４が一体的に固定されている。このスプールギア６４は、側板１ｂに回転自在に設けられた中間ギア６５に噛合するように溝部１ｋにセットされる。中間ギア６５は、側板１ｂから垂設された軸体６９回りに回転自在に設けられたクラッチギア６６に噛合している。この軸体６９の回りには、第１のウォームホイール６８を固定した摩擦クラッチ６７が回転自在に設けられており、この摩擦クラッチ６７が軸体６９回りに回転駆動されることで、クラッチギア６６を駆動するとともに、過剰な回転力が加わったときにすべりを発生して、記録リボンＲを過剰に強く巻き取ることがないようにしている。
【００６２】
第１のウォームホイール６８には、ブラケット４５において上下の軸部７０（一方のみ図示）が軸支されて回動自在に支持された第１のウォ−ム４２が噛合している。この第１のウォ−ム４２は、平ギア７１を固定している。以上で第１ギア機構が構成されることとなり、平ギア７１を駆動することで、各ギアを介して巻取りスプール４が巻取り方向に駆動される。
【００６３】
次に、回動部材２０の歯部３５に噛合する駆動ギア３６は第２のウォームホイール７６を一体的に固定するとともに、側板１ｂから垂設された軸体６９回りに回転自在に軸支されている。この第２のウォームホイール７６は、ブラケット４５において上下の軸部７０（一方のみ図示）が軸支されて回動自在に支持された第２のウォ−ム４１が噛合している。この第２のウォ−ム４１は、平ギア７１を固定している。以上で第２ギア機構が構成されることとなり、平ギア７１を駆動することで、各ギアを介して回動部材２０が上述したように駆動される。
【００６４】
正逆駆動可能なＤＣモータまたはステッピングモータが使用されるモータＭ２の出力軸には、第３のウォーム３８が固定されており、この第３のウォーム３８は、ブラケット４５に垂設される軸体７４回りに回動自在に軸支される第３のウォームホイール３９に噛合している。また、この第３のウォームホイール３９には太陽ギア７５が固定されており、この太陽ギア７５の回転軸回りに揺動自在に設けられている揺動部材７３から垂設された軸体７２回りに回動自在に設けらた遊星ギア４０に対して太陽ギア７５が噛合する遊星ギア機構を構成している。
【００６５】
この遊星ギア機構は、モータＭ２の回転方向如何で異なる方向に揺動して、上記の第１ギア機構または第２ギア機構に対して遊星ギア４０が各平ギア７１、７１に対するいずれか一方の噛合状態になる。
【００６６】
ここで、図示のように記録リボンＲを巻回した巻取りスプール４のスプールギア６４と、これに噛合するギア６６は平ギアを用いているので切替対象になっていないときには、自在に回転してしまい自己保持状態を維持することができないことになる。
【００６７】
しかし、ギア６６と摩擦係合して連れ回りする摩擦クラッチ６７には第１のウォームホイール６８が図中のＺ軸で規定される軸回りに回動自在に軸支されるとともに、この第１のウォームホイール６８に噛合する第１のウォーム４２は図中のＹ軸で規定される軸回りに回動自在に軸支されていることから、第１のウォームホイール６８の歯部と第１のウォーム４２の歯部とが直交して噛合するので、ウォームギア特有の自己保持状態を維持できるようになる。この結果、記録リボンＲの巻取り状態には一切の弛みが発生しないので、常に正常な印刷を行うことが可能となる。これは、携帯用にする場合に重要となる。
【００６８】
以上説明の遊星ギア機構について、図１３（ａ）、（ｂ）の遊星ギア機構の動作説明図に基づき説明する。
【００６９】
先ず、モータＭ２を順方向に駆動するための通電が行われることで、遊星ギア４０は、第２のウォ−ム４１を固定した平ギア７１に対する噛合状態となる。これに続いて、さらにモータＭ２を順方向に駆動する通電が行われることで、回動部材２０の端部の歯部３５に噛合している駆動ギア３６が上記のように駆動されることで、回動部材２０を駆動することで、上述した通り、板状部材１２の往復動により、プラテン１１を移動させることが可能となる。。
【００７０】
また、モータＭ２を逆方向に駆動するための通電が行われることで、遊星ギア４０は、第１のウォ−ム４２を固定した平ギア７１に対する噛合状態となる。これに続いて、さらにモータＭ２を逆方向に駆動する通電が行われることで、摩擦クラッチ６７を介してギア６６の駆動が行われることで、巻取りスプール４を駆動可能にして、印刷に伴う記録リボンＲの巻取りを行う。
【００７１】
最後に、上記の構成のサーマルプリンタＡの印刷時の動作について、図２（ａ）を再度参照して説明する。
【００７２】
図示の非印刷状態においてペーパーＰが、アイドルローラ７と駆動ローラ８との間のニップ部で矢印ｄ方向に搬送され、印刷開始位置まで送られることで、１画面分の長さ分の後端部位が、発熱部１０ａとプラテン１１との挟持状態になったことが判断されるまで継続されて、頭出しと挟持状態になる。
【００７３】
続いて、モータＭ２への上記の通電により弾性部材２１が移動されて、サーマルヘッド１０に対してプラテン１１が記録リボンＲを介在して当接される状態となる。これに続いてモータＭ２への上記の通電により記録リボンＲの巻取りが可能な状態となるので、この巻取り動作に同期して、ペーパーＰの逆方向の搬送駆動が、ステッピングモータＭ１への通電により実施されるので、これに同期してサーマルヘッド１０への所定通電が行われて最初の色の印画形成が開始される結果、最初の１画面分の印画が終了する。
【００７４】
これに続き、駆動ローラ８とアイドルローラ７間のニップ部で確実に保持して、正逆方向に搬送することでカラー印画に必要となる複数回の往復駆動を行うことで、カラー印刷を終了し、出入口５から排出する。
【００７５】
このように構成されるサーマルプリンタＡは、例えばデジカメまたは携帯電話から直接印画するようにした記録装置として使用できる。また、印画は上記のカラー印画に限定されず、例えばモノトーン用でもよいことは言うまでもなく、この場合には記録リボンを用いた黒層の印刷が使用できるのでより高速化が実現可能となる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、駆動力を、プラテンまたはサーマルヘッドを印刷位置と退避位置との間で移動させる移動機構と、記録リボンの巻取り機構に対して切り替える場合に、記録リボンの巻取り機構を自己保持状態に維持して、正常な印刷を行うことのできるサーマルプリンタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るサーマルプリンタＡの外観斜視図である。
【図２】サーマルプリンタＡの要部の構成図であり、（ａ）は、印刷時、（ｂ）は非印刷時の態様を示す。
【図３】図２（ａ）のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図４】（ａ）は、図２（ａ）のＸ−Ｘ線矢視図、（ｂ）はギアの正面図である。
【図５】図２（ｂ）のＹ−Ｙ線矢視図である。
【図６】第２の実施形態に係るサーマルプリンタＡの要部の構成図であり、（ａ）は、非印刷時、（ｂ）は印刷時の態様を示す図である。
【図７】搬送ローラ駆動手段の構成を示した外観斜視図である。
【図８】ステッピングモータＭ１が１回転毎に搬送されるペーパーＰの送り量をサーマルヘッド１０の解像度に一致させる場合の一実設計例を示した図表である。
【図９】縦軸に送り量、横軸にステップ数とライン数を設定して表した比較図であり、（ａ）は、１段のウォームギア機構を用いた場合を示し、（ｂ）は、２段のウォームギア機構を用いた場合を示している。
【図１０】リボンカートリッジ６０とともに示したプリンタＡの外観斜視図である。
【図１１】巻取りスプール４が側板１ｂに形成された溝部１ｋにおいて回転自在になった後の様子を示した外観斜視図である。
【図１２】図１１の平面図である。
【図１３】遊星ギア機構の動作説明図であって、（ａ）は回動部材２０を駆動する噛合状態を示し、（ｂ）は記録リボンＲを巻き取る状態を示す。
【符号の説明】
Ａ　サーマルプリンタ
１　支持部材
１ａ　基板
１ｂ　側板
３　供給スプール
４　巻取りスプール
５　出入口
７　アイドルローラ（搬送ローラ）
８　駆動ローラ（搬送ローラ）
１０　サーマルヘッド
１１　プラテン
１２　弾性部材
１５　板状部材
１６　サーマルヘッド支持部材
２０　回動部材
２１　弾性部材
３５　歯部
３６　駆動ギア
３８　第３のウォ−ム
３９　第３のウォ−ムホイール
４０　遊星ギア
４１　第２のウォ−ム
４２　第１のウォ−ム
５０　レバー部材
５１　ストッパー
５３　引っ張りバネ
５６　第１のウォ−ム
５８　第１のウォ−ム
５９　第２のウォ−ムホイール
６０　リボンカートリッジ
６１　第２のウォ−ム
６４　スプールギア
６５　中間ギア
６６　クラッチギア
６７　摩擦クラッチ
６８　第１のウォ−ムホイール
７１　平ギア
７５　平ギア
７６　第２のウォ−ムホイール
Ｍ１　ステッピングモータ
Ｍ２　モータ
Ｐ　ペーパー
Ｒ　　記録リボン
Ｈ　高さ寸法
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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