(57)【要約】【課題】印画時間が短く且つ印画紙の余白部分を小さくできるプリンタ装置を提供する。【解決手段】ギヤ３４を介して伝達されるモータ１０の動力により回転するカム３２の回転位置に従いプラテンローラ２上の印画紙４に当接する第１の位置と印画紙から離間した第２の位置との間でサーマルヘッド１を移動させる手段３５と、ギヤ３４を介して伝達されるモータ１０の動力により印画紙の捲回された給紙ローラ３とプラテンローラ２とを回転駆動するギヤを備え、モータが第１の方向に回転するときに給紙ローラから印画紙を繰り出し、モータが第２の方向に回転するときに印画紙を引き込み給紙ローラに巻戻す手段１３，１８，１２，１１と、モータが第１の方向に回転するときにはモータの動力がカムに伝達されることを禁止し、第２の方向に回転するときにはモータの動力がカムに伝達されることを許容する手段３１とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤを介して伝達されるモータの動力により回転するカムに追従する部位を有し、前記カムの回転位置に従いプラテンローラ上の印画紙に当接する第１の位置と印画紙から離間した第２の位置との間でサーマルヘッドを移動させる第１の手段と、
前記ギヤを介して伝達される前記モータの動力により印画紙の捲回された給紙ローラと前記プラテンローラとを回転駆動する部材を備え、前記モータが第１の方向に回転するときに前記給紙ローラから印画紙を繰り出して前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとの間を通過させ、前記モータが第１の方向と反対の第２の方向に回転するときに印画紙を引き込み前記給紙ローラに巻戻す第２の手段と、
前記モータが前記第１の方向に回転するときには前記モータの動力が前記カムに伝達されることを禁止し、前記モータが前記第２の方向に回転するときには前記モータの動力が前記カムに伝達されることを許容する第３の手段と
を備えることを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】
サーマルヘッドの位置を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる際のカムの回転量が所定の値となるように前記モータの回転量を制御する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ装置。
【請求項３】
サーマルヘッドの位置を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる際のカムの回転量が所定の値となるように前記カムの駆動面の形状が決定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ装置。
【請求項４】
前記カムの駆動面は前記サーマルヘッドを前記第１の位置に置く第１の面と前記サーマルヘッドを前記第２の位置に置く第２の面とを有し、前記第２の面の変曲点と前記第１の部分とを繋ぐ面は前記カムの直径方向に略平行であることを特徴とする請求項１から３のいずれか移行に記載のプリンタ装置。
【請求項５】
前記カムの駆動面は前記第１の面及び第２の面を複数含むことを特徴とする請求項４に記載のプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サーマルヘッドを備えるプリンタ装置における印画紙の搬送及びサーマルヘッドの印画紙に対する圧着・離間等の動作を行う機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルヘッドを印画紙に圧着し、サーマルヘッドに配列された発熱体を画像信号に応じて選択的に発熱させることにより印画紙に画像を形成するプリンタ装置において、印画紙の搬送とサーマルヘッドの駆動（ヘッドアップ動作及びヘッドダウン動作）を、別個のモータを使用して行うと、装置が大型化しまた高価になる。そのため、１つのモータにより印画紙の搬送とサーマルヘッドの駆動の両方を行うことのできる機構を備えたプリンタが提案されている（例えば特許文献１参照）。この機構はカムを用いるものであり、印画の開始に先立ち、印画紙の所定位置への引き出し動作、サーマルヘッドの印画紙に対する圧着・離間動作を含む所定の準備動作がカムが１回転する間に順次実行される構成となっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２３０２５５号公報（第４−７頁、  第１２図、第１５図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の機構では、準備動作を完了させるためにカムを１回転させる必要があり、印画紙としてカット紙を使用するプリンタでは１枚ごとに準備動作を行うので印画枚数が多い場合には印画時間が長くなるという問題がある。カット紙に代えてロール式の印画紙を使用し、印画終了後に装置の排紙口に備えたカッターで切断する構成とすれば印画時間の短縮を図ることができるが、その場合、印画紙の少なくともカッターとヘッドとの間にある部分は余白部分となり、画像の形成できない無駄な部分が多くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、印画時間が短く且つ印画紙の余白部分を小さくできるプリンタ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明のプリンタ装置は、
ギヤを介して伝達されるモータの動力により回転するカムに追従する部位を有し、前記カムの回転位置に従いプラテンローラ上の印画紙に当接する第１の位置と印画紙から離間した第２の位置との間でサーマルヘッドを移動させる第１の手段と、
前記ギヤを介して伝達される前記モータの動力により印画紙の捲回された給紙ローラと前記プラテンローラとを回転駆動する部材を備え、前記モータが第１の方向に回転するときに前記給紙ローラから印画紙を繰り出して前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとの間を通過させ、前記モータが第１の方向と反対の第２の方向に回転するときに印画紙を引き込み前記給紙ローラに巻戻す第２の手段と、
前記モータが前記第１の方向に回転するときには前記モータの動力が前記カムに伝達されることを禁止し、前記モータが前記第２の方向に回転するときには前記モータの動力が前記カムに伝達されることを許容する第３の手段と
を備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１に、本発明の実施の形態１に係るプリンタ装置の構成を示す。この装置は、回動可能なホルダ１４に保持されているサーマルヘッド１、ギヤ１１に連結されたプラテンローラ２、同軸のギヤ１３及びギヤ１８に連結され、印画紙が捲回された給紙ローラ３、サーマルヘッド１を給紙ローラ３から引き出された印画紙４に押しつけるバネ５、印画紙４をガイドするガイドシャフト６、フレーム７、ステッピングモータ１０、ステッピングモータ１０に駆動されるギヤ３４、軸受け部にワンウェイクラッチ３１を備えるカム３２、ギヤ３４に歯合するとともに軸部分がワンウェイクラッチ３１と嵌合するように構成され、ステッピングモータ１０の動力をカム３２に伝達するギヤ３３、カム３２のカム溝（駆動面）に追従する部位を有しサーマルヘッド１を上下させるレバー３５を含む。
【０００８】
ギヤ１１はギヤ１８に歯合するギヤ１２に歯合しており、給紙ローラ３が回転するとそれに同期してプラテンローラ２が回転する。図１では、レバー３５はカム３２のヘッドアップモード面（駆動面の凸部）に係合しており、サーマルヘッド１は印画紙４から離れた位置にある。
【０００９】
図２は、図１の状態からステッピングモータ１０が矢印Ｂの方向に回転し、それによりギヤ３３が矢印ＢＢの方向に回転し、ステッピングモータ１０に連結されているカム３２が矢印ＢＢＢの方向に回転した状態を示している。ワンウェイクラッチ３１はギヤ３３がＢＢ方向に回転する時にのみトルクを伝達する構成を有する。カム３２がＢＢＢ方向に回転すると、レバー３５はカム３２のヘッドダウンモード面（駆動面の凹部）に移動する。
【００１０】
カム３２の回転量は、不図示の制御部によりステッピングモータ１０に供給するパルス電圧の数に基づいて管理されている。制御部はレバー３５がヘッドアップモード面に係合する位置からヘッドダウンモード面に係合する位置に移動するのに必要な量だけ、カム３２を回転させ、それによりサーマルヘッド１は印画紙４に圧着した状態となる。
【００１１】
次に、ステッピングモータ１０が矢印Ａの方向に回転し、給紙ローラ３から印画紙が繰り出され印画が開始される。ステッピングモータ１０がＡ方向に回転するとギヤ３３はＡＡ方向に回転するが、ワンウェイクラッチ３１は動力を伝達しないため、カム３２は回転しない。
【００１２】
印画が完了するとステッピングモータ１０は再びＢ方向に回転する。ステッピングモータ１０がＢ方向に回転するとギヤ３３はＢＢ方向に回転し、この時ワンウェイクラッチ３１は動力を伝達するので、カム３２はＢＢＢ方向に回転する。カム３２がＢＢＢ方向に回転することによりレバー３５はカム３２のヘッドアップモード面に移動し、それによりサーマルヘッド１が印画紙４から離れる。
【００１３】
図３にワンウェイクラッチ３１の構成を示す。同図に示すように、カム３２の軸受け部分にワンウェイクラッチ３１が圧入されており、ギヤ３３の軸とワンウェイクラッチ３１の軸受け部分とが嵌合している。
【００１４】
次に本実施形態の装置における印画紙の搬送動作の詳細について説明する。図４は、レバー３５がカム３２のヘッドアップモード面（駆動面の凸部）にあり、サーマルヘッド１が印画紙４から離れており、印画紙４のカッター２０から外に出ている部分４ａがカッター２０により切断され切り離された状態を示している。
【００１５】
この状態でステッピングモータ１０がＢ方向に回転すると上述したようにギヤ３４を介してカム３２が回転し、サーマルヘッド１が印画紙４に圧着される。このとき、ギヤ１３、１８、１２を介してギヤ３４に連結されたギヤ１１も回転するので図５に示すようにプラテンローラ２が印画紙４をカッター２０の内側に引き込む方向に回転する。即ち、印画紙４はヘッドダウンの際のカム３２の回転量に相当する距離Ｌ１２だけ装置内に引き込まれる。
【００１６】
次にステッピングモータ１０がＡ方向に回転し、印画が開始されると印画紙４は排紙口側に搬送される。この時、印画紙４の先端から印画開始点までの距離Ｌ１３が先端余白長Ｌ１３となる。図６に印画が完了した状態を示す。ここで印画終了点からカット位置までの距離がＬ１４となるように紙送りされるものとする。
【００１７】
図７は、図６の状態からヘッドアップモードに移行する際の印画紙の移動を示す図である。サーマルヘッド１が印画紙４から離れる時にはプラテンローラ２が回転し印画紙４を装置内に引き込む。この時の印画紙４の移動距離は、カム３２がヘッドダウンモードの位置からヘッドアップモードの位置に移る際の回転量に相当する距離Ｌ１５となる。この状態で印画紙４をカットした場合は後端余白長はＬ１４−Ｌ１５＝Ｌ１６となる。
【００１８】
図８は、図７の状態から印画紙４をカットすることなく次の印画を開始したときの状態を表した図である。この場合には、印画終了点から第２印画開始点までの距離Ｌ１７が第一印画面と第二印画面との間の余白長となる。この第２の印画が完了すると図９に示す状態となる。
【００１９】
図１０は、第一印画面を印画した状態で印画紙をカッター２０によりカットした時の印画紙の余白部分を示す図である。上述した通り、この時の先端余白長はＬ１３であり、後端余白長はＬ１６である。図１１は、第一印画面の印画後、印画紙をカットせずに第二印画を行ったときの印画紙の余白部分を示す図である。上述した通りこの時の先端余白長はＬ１３であり、第一印画面と第二印画面との間の余白長はＬ１７である。
【００２０】
図１２に、本実施の形態１のプリンタ装置に用いるカム３２の溝形状を示す。同図において、θ１はヘッドダウンモードからヘッドアップモードへの移行に必要なカムの回転角度を表している。この角度θ１の回転量は、ステッピングモータ１０のステップ数（印加されるパルス電圧の数）に基づいて制御することができる。また、θ２は、ヘッドアップモードからヘッドダウンモードへの移行に必要なカム３２の回転角度を示している。この角度θ２の回転量もステッピングモータ１０のステップ数に基づいて制御することができる。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態２のプリンタ装置は、実施の形態１のプリンタ装置と同様の構成を有し同様の動作を行うものであるが、印画紙の余白長を調整可能にした点で実施の形態１と異なる。図１３において、Ｙ１はヘッドダウンモードにおけるレバー３５とカム３２の駆動面との係合位置を示している。この係合位置はヘッドアップモードからヘッドダウンモードへの移行の際のステッピングモータ１０のステップ数により決定される。Ｙ２はカムの駆動面の変曲点を示している。Ｙ１とＹ２との間の距離は使用するカムの形状により決定される。本実施の形態では、使用するカムを交換可能にし、それにより上記係合位置と変曲点との間の距離を変更できるようにしている。
【００２２】
図１３において、駆動面の形状が実線で示されるカムを用いた場合、上記係合位置はＹ１であり、変曲点はＹ２であり、印画開始時にはカム３２は角度θ２だけ回転し、印画紙はこの回転角度θ２に相当する距離Ｌ１２だけ引き込まれる。駆動面の形状が点線で示されるカムを用いた場合、上記係合位置はＹ１であるが、変曲点はＹ３であり、印画開始時におけるカム３２の回転角度はθ３に延長され、印画紙の引き込み長はＬ１２より大きくなる。
【００２３】
このようにＹ１からＹ２までの距離を変えることによりカムの回転量を調整し、印画開始時の印画紙の引き込み量を調整することにより印画紙の余白長を所望の値に設定することができる。
【００２４】
実施の形態３．
実施の形態３のプリンタ装置は、実施の形態１のプリンタ装置と同様の構成を有し同様の動作を行うものであるが、ヘッドアップモードからヘッドダウンモードへの移行に要する時間が短縮されている点で実施の形態１と異なる。
【００２５】
図１４において、θ２はヘッドアップモードからヘッドダウンモードへの移行に必要なカム３２の回転角度を示している。図中、実線は変曲点前後の面がなす角度θ５が９０゜に等しいカムの駆動面の形状を示し、点線は変曲点前後の面がなす角度θ６が９０゜より大きいカムの駆動面の形状を示している。
【００２６】
実線で示す駆動面を有するのカムの場合、ヘッドアップモードからヘッドダウンモードに移行するにはカムをθ２だけ回転させ、レバー３５を３５ｃで示した位置に移動させればよい。これに対し、点線で示す駆動面を有するカムの場合、ヘッドアップモードからヘッドダウンモードに移行するにはカムをθ２から更にθ７だけ余分に回転させレバー３５を３５ｂで示した位置まで移動させる必要がある。
【００２７】
従って本実施の形態では、ヘッドアップモードからヘッドダウンモードへの移行に要する時間を最小にし、印画時間を短縮するために変曲点前後の面がなす角度がほぼ９０゜であり、駆動面のヘッドアップモード面とヘッドダウンモード面とを繋ぐ面４０がカムの直径方向に略平行なカムを用いている。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、印画時間が短く且つ印画紙の余白部分を小さくできるプリンタ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプリンタ装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるプリンタ装置の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１のプリンタ装置のカムとワンウェイクラッチの構成図である。
【図４】実施の形態１のプリンタ装置の印画紙の搬送動作の説明図である。
【図５】実施の形態１のプリンタ装置の印画紙の搬送動作の説明図である。
【図６】実施の形態１のプリンタ装置の印画紙の搬送動作の説明図である。
【図７】実施の形態１のプリンタ装置の印画紙の搬送動作の説明図である。
【図８】実施の形態１のプリンタ装置の印画紙の搬送動作の説明図である。
【図９】実施の形態１のプリンタ装置の印画紙の搬送動作の説明図である。
【図１０】実施の形態１のプリンタ装置で印画された印画紙の余白の説明図である。
【図１１】実施の形態１のプリンタ装置で印画された印画紙の余白の説明図である。
【図１２】実施の形態１のプリンタ装置のカムのカム溝（駆動面）の説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係るプリンタ装置のカムのカム溝（駆動面）の説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係るプリンタ装置のカムのカム溝（駆動面）の説明図である。
【符号の説明】
１  サーマルヘッド、  ２  プラテンローラ、  ３  給紙ローラ、  ４  印画紙、  ５  バネ、  ６  ガイドシャフト、  ７  フレーム、  １０  ステッピングモータ、  １１，１２，１３，１８，３３，３４  ギヤ、  １４  ホルダ、  ２０  カッター、  ３１  ワンウェイクラッチ、  ３２  カム、  ３５  レバー。
【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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【図１４】
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