(57)【要約】【課題】ロール状のインキリボンを帯状に繰り出しての移送に伴い、リボン巻取軸におけるロール径に応じて軸にかかる駆動トルクを変化させ、インキリボンにかかる張力をその繰り出し開始から終了まで、できる限り一定とすることができ、印字の伸びを極力小さくすることができるロール状インキリボンの移送装置を提供する【解決手段】プーリー２０側の回転駆動軸とリボン巻取軸１７の間に設けたトルクセンサ３４が回転軸に作用するトルクを時刻を追って検出しながら、電磁クラッチ３２を制御する。【選択図】        図１
2004209732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状のインキリボンを保持するリボン保持軸を有するリボン保持機構と、このリボン保持機構から帯状に繰り出された前記インキリボンをリボン巻取軸にロール状に巻き取るリボン巻取機構とを有するロール状インキリボンの移送装置であって、前記インキリボン巻取機構のリボン巻取軸と、該リボン巻取軸を駆動する駆動軸との間、またはリボン保持機構にトルク検出機構を設けたことを特徴とするロール状インキリボンの移送装置。
【請求項２】
前記トルク検出機構からの検出信号に基づき、前記リボン巻取軸側に接続した電磁クラッチを制御すべく構成した請求項１に記載のロール状インキリボンの移送装置。
【請求項３】
前記トルク検出機構からの検出信号に基づき、前記リボン保持軸側に接続した電磁ブレーキを制御すべく構成した請求項１に記載のロール状インキリボンの移送装置。
【請求項４】
前記トルク検出機構からの検出信号に基づき、前記リボン巻取軸側に接続したモータを制御すべく構成した請求項１に記載のロール状インキリボンの移送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロール状インキリボンの移送装置にかかるもので、特にインキリボン熱転写型のプリンタなどに装備されるロール状インキリボンの移送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインキリボン熱転写型のプリンタ、およびそのロール状インキリボンの移送装置について図８および図９に基づき概説する。
【０００３】
図８は、インキリボン熱転写型のプリンタ１の構成概略図であって、インキリボン熱転写型のプリンタ１は、用紙移送装置２と、印字装置３と、ロール状インキリボンの移送装置４と、を有する。
【０００４】
用紙移送装置２は、ロール状の印字用紙５を保持する用紙保持軸６を有する用紙保持機構７と、移送ローラ、およびこれを回転駆動する印字用紙移送用モータ（共に図示せず）と、を有する。
【０００５】
印字装置３は、サーマルヘッド８と、プラテンローラ９と、プラテンローラ９を回転駆動するモータ１０と、を有する。
【０００６】
ロール状インキリボンの移送装置４は、リボン保持機構１１と、リボン巻取機構１２と、バックテンション機構１３と、スリップ機構１４と、を有する。
【０００７】
リボン保持機構１１は、ロール状のサーマルインキリボン１５（インキリボン）を保持するリボン保持軸１６を有するとともに、ガイドローラ等を介して、印字装置３にサーマルインキリボン１５を帯状に繰り出す。
【０００８】
リボン巻取機構１２は、リボン保持機構１１から帯状に繰り出されたサーマルインキリボン１５を印字装置３を介してリボン巻取軸１７にロール状に巻き取る。
【０００９】
スリップ機構１４は、リボン巻取軸１７に設けるとともに、サーマルインキリボン１５の巻取り操作にスリップを発生させることにより、リボン巻取軸１７への巻取りロール径が増加しても一定量の移送量（巻取り量）を保証するものである。
【００１０】
なお、プラテンローラ９を駆動するには、前記モータ１０に歯付ベルト１８を介してプラテンローラ９のプーリー１９を回転させる。
また、インキリボン１５の巻取りには、プラテンローラ９のプーリー１９とスリップ機構１４のプーリー２０とを歯付ベルト２１で連結して動力源とする。
【００１１】
こうした構成のインキリボン熱転写型のプリンタ１において、用紙保持軸６から印字用紙５を、リボン保持機構１１からサーマルインキリボン１５をそれぞれ印字装置３（サーマルヘッド８とプラテンローラ９との間）に供給して重ね合わせ、サーマルヘッド８に印字情報データを供給してサーマルインキリボン１５を印字用紙５上に熱転写し、所定の情報を印字用紙５に印字する。
【００１２】
ところで、ロール状インキリボンの移送装置４においては、サーマルインキリボン１５の使用開始から使い切りまでの間、所定の張力をもってリボン保持機構１１側からリボン巻取機構１２側に引っ張られ、所定の搬送量(巻取量)を維持できることが望まれる。
【００１３】
しかしながら、上記従来技術には以下の問題がある。
▲１▼[インキリボンのテンションの変化]
図９において、リボン巻取軸１７が小径のときの半径をｒ１、インキリボン１５が大径に巻き取られたときの半径をｒ２、インキリボン１５がリボン巻取機構１２側に引っ張られる張力をＦで表すものとする。
リボン巻取軸１７の回転トルクＴが一定だと仮定すると、以下の関係が成り立つ。
Ｆ(小)＝Ｔ／ｒ１  ＞  Ｆ(大)＝Ｔ／ｒ２  (式１)
ただし、
Ｆ(小)：リボン巻取軸１７が小径のときの張力
Ｆ(大)：リボン巻取軸１７が大径のときの張力
▲２▼[インキリボンの搬送量の変化]
プラテンローラ９の直径をｄ、該プラテンローラ９の１回転当たりのインキリボン１５の送り量をＶpとすると、
Ｖp≒
Ｖ(小)＝Ｚ2/Ｚ1  ×  ２πr1  ＜  Ｖ（大）＝Ｚ2/Ｚ1  ×  ２πr2  (式２)
ただし、
Ｖ(小)：リボン巻取軸１７が小径のときの巻取量
Ｖ(大)：リボン巻取軸１７が大径のときの巻取量
Ｚ1：プラテンローラのプーリー１９の歯数
Ｚ2：スリップ機構のプーリー２０歯数
上記式１、式２は、リボン巻取軸１７が小径のときには、インキリボン１５への張力は大きく、巻取量は少なくなろうとし、リボン巻取軸１７が大径になったときには、インキリボン１５への張力が小さく、巻取量が多くなろうとすることを示している。
【００１４】
実際には、スリップ機構１４を設けてリボン巻取軸１７に常にスリップを発生させることにより、プーリ２０からリボン巻取軸１７へと伝わる回転トルクＴを減少させ、インキリボン１５の張力Ｆと搬送量(巻取量)の変動を、許容範囲内となるように調整している。
【００１５】
しかしながら、バックテンション機構１３およびスリップ機構１４は、摩擦部材と押圧機構からなるものであるため、使用している間に摩耗等や緩み等が生じ特性変化を来してしまう。そして、その都度調整が必要であったり寿命が短い等、取り扱いが煩雑であるという欠点があった。
【００１６】
また、ある程度インキリボンの張力と搬送量(巻取量)の変動を許容せざるを得ず、この変動幅が大きいとインキリボン１５が印字用紙５を移送方向に引っ張ってしまい、印字(画像)に伸びか発生するという欠点があった。
【００１７】
上記問題点に対し、特許文献１が知られている。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−２５４７８４号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、本発明はロール状のインキリボンを帯状に繰り出しての移送に伴い、リボン巻取軸におけるロール径に応じて軸にかかる駆動トルクを変化させ、インキリボンにかかる張力をその繰り出し開始から終了まで、できる限り一定とすることができ、印字の伸びを極力小さくすることができるロール状インキリボンの移送装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によると、ロール状のインキリボンを保持するリボン保持軸を有するリボン保持機構と、このリボン保持機構から帯状に繰り出された前記インキリボンをリボン巻取軸にロール状に巻き取るリボン巻取機構とを有するロール状インキリボンの移送装置であって、前記インキリボン巻取機構のリボン巻取軸と、該リボン巻取軸を駆動する駆動軸との間、またはリボン保持機構にトルク検出機構を設けたことを特徴とするロール状インキリボンの移送装置が提供される。
【００２１】
ここで、前記トルク検出機構からの検出信号に基づき、前記リボン巻取軸側に接続した電磁クラッチを制御するように構成できる。
【００２２】
また、前記トルク検出機構からの検出信号に基づき、前記リボン保持軸側に接続した電磁ブレーキを制御する構成としてもよい。
【００２３】
また、前記トルク検出機構からの検出信号に基づき、前記リボン巻取軸側に接続したモータを制御する構成としてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態によるロール状インキリボンの移送装置を図１ないし図７に基づき説明する。なお、上述した図８および図９で述べたのと同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２５】
図１は、図８と同様の、インキリボン熱転写型のプリンタ３０の概略構成図であって、インキリボン熱転写型のプリンタ３０は、上述した用紙移送装置２
および前記印字装置３と、ロール状インキリボンの移送装置３１と、を備えている。
【００２６】
３２はプーリー２０とリボン巻取軸１７の間に後述するトルクセンサ３４と共に設けられた電磁クラッチであり、該電磁クラッチ３２は、マイコン等からなる制御部３３に繋がれ、プーリー２０からリボン巻取軸１７に伝える駆動力を制御するようになっている。
【００２７】
３４は電磁クラッチ３２とリボン巻取軸１７との間に設けられたトルクセンサであり、図２は該トルクセンサ３４の構造を示す模式図である。図２において、３５はトルク伝達軸、３６はトルク伝達軸３５の表面に設けられた磁歪膜であり、該磁歪膜３６は、例えば、磁気ひずみ効果を有するＦｅ系のアモルファス金属からなり、前記トルク伝達軸３５の表面に貼付やスパッタリングなどの方法により一体的に形成されている。
【００２８】
前記磁歪膜３６には、＋４５度方向の螺旋状スリット３７と、−４５度方向の螺旋状スリット３８とが全周にわたり形成され、螺旋状スリット３７，３８の外周には非接触の状態で円筒状の検出コイル３９，４０が配設されている。また、検出コイル３９，４０の外周側には、これらと前記磁歪膜３６を同時に励磁する励磁コイル４１が設けられている。
【００２９】
図３は、トルク伝達軸３５の表面の磁歪膜３６の磁気的変化を検出する磁気変化検出手段の回路構成を示すブロック図である。図３において、発振器４２にて正弦波交流電流を発生させ、励磁コイル４１に印加する。この結果、螺旋状スリット３７，３８には交流磁界が加えられる。
【００３０】
そしてトルク伝達軸３５に捩れトルクを印加すると、磁歪膜３６の螺旋状スリット３７，３８に沿って引張と圧縮歪が加わるため、透磁率が変化し、検出コイル３９，４０に誘導される電圧はそれぞれ異なる値を示す。そして得られた検出信号は増幅器４３，４４、および差動増幅器４５を介して同期検波器４６にて整流されて、トルク変化に応じた直流のトルク信号が得られる。このトルク信号は前述の制御部３３に伝えられ、電磁クラッチ３２を制御する。
【００３１】
インキリボン熱転写型のプリンタ３０およびロール状インキリボンの移送装置３１は以上のように構成されるもので、プーリー２０側の回転駆動軸とリボン巻取軸１７の間に作用する回転トルクを時刻を追って検出しながら、プーリー２０側からリボン巻取軸１７へと伝達するトルクを制御する。この制御値は予めテーブルに設定したものでも、その都度制御部３０が計算するものでもよい。
【００３２】
かくして、リボン巻取軸１７に掛かるトルクの変動をを容易に適正範囲内に収めることができ、印字の伸びなどの問題が解消できる。
また、インキリボン１５に張力Ｆが付与された状態で、バックテンション機構１３のスリップ量を小さくすることができるので、バックテンション機構１３にかかる負荷を著しく低減でき、異音の発生を抑えられるのと共に、これらの摩耗等に伴うメンテナンスの手間やコストを低減できる等、種々の効果を奏する。
【００３３】
次に、図４に第二の実施の形態に掛かるインキリボン熱転写型のプリンタ５０の概略構成図を示す。プリンタ５０はロール状インキリボンの移送装置５１を備え、本形態の特徴は、トルクセンサ３４からの検出信号に基づき、制御部３３がリボン保持軸１６側に接続した電磁ブレーキ５２を制御するように構成した点にある。
【００３４】
また、図５は第三の実施の形態に掛かるインキリボン熱転写型のプリンタ６０の概略構成図である。プリンタ６０はロール状インキリボンの移送装置６１を備え、本形態の特徴は、トルクセンサ３４からの検出信号に基づき、制御部３３が、インキリボンの移送装置６１を駆動するために別に設けたモータ６２を制御するように構成した点にあり、インキリボンの移送装置およびプラテンローラ９を１モータで駆動する場合に比べそれぞれの回転数、トルクを自由にコントロールできる利点がある。
【００３５】
図６は第四の実施の形態に掛かるインキリボン熱転写型のプリンタ７０の概略構成図である。プリンタ７０はロール状インキリボンの移送装置７１を備え、本形態の特徴は、リボン保持軸１６とバックテンション機構１３の間にトルクセンサ３４を設け、該トルクセンサ３４の検出信号に基づき、制御部３３が
リボン巻取軸１７とスリップ機構１４との間に設けた電磁クラッチ３２を制御する点にある。
【００３６】
図７は第五の実施の形態に掛かるロール状インキリボンの移送装置８１を備え、本形態の特徴は、リボン保持軸１６とバックテンション機構１３の間にトルクセンサ３４を設け、該トルクセンサ３４の検出信号に基づき、制御部３３が、インキリボンの移送装置８１を駆動するために別に設けたモータ６２を制御するように構成した点にあり、上述した第三の実施の形態とほぼ同様の効果を奏する。
【００３７】
なお、本発明は実施の形態に述べた場合に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々の変形が可能である。
例えば、実施の形態では回転軸の表面に歪により誘起される磁気特性の変化を検出する逆磁歪効果による磁気歪み方式のトルクセンサを例示したが、磁気歪み方式のトルクセンサに替えてトーションバーの両端に設けられた一対のロータリーエンコーダの出力の位相差からトーションバーの捩れの角度を検出するエンコーダ方式のトルクセンサを用いてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、リボン巻取軸に掛かるトルクを容易に適正範囲に変更できるので、印字の伸びなどの問題を解消できる。
【００３９】
また、スリップ機構にかかる負荷を著しく低減でき、異音の発生を抑え、摩耗等に伴うメンテナンスの手間やコストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるロール状インキリボンの移送装置の概略図である。
【図２】図１中のトルクセンサの機構構造を示す模式図である。
【図３】トルクセンサの検出回路を説明するブロック図である。
【図４】他の実施の形態を示す図１と同様の概略図である。
【図５】他の実施の形態を示す図１と同様の概略図である。
【図６】他の実施の形態を示す図１と同様の概略図である。
【図７】他の実施の形態を示す図１と同様の概略図である。
【図８】従来のインキリボン熱転写型のプリンタの概略図である。
【図９】図８のリボン保持軸からリボン巻取軸へのインキリボンの巻取り状態を示す説明図である。
【符号の説明】
３…印字装置、８…サーマルヘッド、９…プラテンローラ、１３…バックテンション機構、１４…スリップ機構、１７…リボン巻取軸、３２…電磁クラッチ、３３…制御部、３４…トルクセンサ、５２…電磁ブレーキ
【図１】
2004209732.tif 000003
【図２】
2004209732.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004209732.tif 000008
【図７】
2004209732.tif 000009
【図８】
2004209732.tif 000010
【図９】
2004209732.tif 000011