(57)【要約】【課題】簡単な構成で、インクリボン装着性に優れたインクカートリッジを提供する。【解決手段】本発明のインクカートリッジは、インクリボンを収納する筐体であるインクカートリッジから引き出されたインクリボンを、プリンタの印字ハンマーと印字紙との間に挿入し印字ハンマーの押す圧力で印字する円筒状インクリボン端部の断面形状において、インクリボン平面と破断面とのなす角が鋭角に形成した事を特徴とするインクカートリッジ。【選択図】　図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクリボンを収納する筐体であるインクカートリッジから引き出されたインクリボンを、プリンタの印字ハンマーと印字紙との間に挿入し印字ハンマーの押し圧力で印字する円筒状インクリボン端部の断面形状において、インクリボン平面と破断面とのなす角が鋭角に形成した事を特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記インクリボンの端面のなす角度が、１０度から８０度である事を特徴とする請求項１記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
前記インクリボン平面と破断面とのなす鋭角がインクリボンの外周側（印字ハンマー側）である事を特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記インクリボンの端部の上下両端に前記なす角を形成処理をした事を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記インクリボンのなす角端部の先端の幅が０．００１ｍｍから１．０ｍｍで有る事を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
前記インクリボンが２枚の円筒状のインクリボンを重ねて１枚のインクリボンに形作られた事を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のプリンタ。
【請求項７】
前記インクリボンがシームレスリボンである事を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
前記インクリボンの繊維材質が、ポリアミド樹脂である事を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レシート紙やチケット紙等に印刷するプリンタのインクカートリッジに関し、特に円筒状に形成されたインクリボンの上下端部の切断形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ドット式プリンタは、タクシーや料金所やガソリンスタンド等の高保存が要望されるレシートに広く普及している。品質を維持しながら軽量で低価格なプリンタの実現は、市場から強く要請されている。その中でも消耗品であるインクリボン部品の合理化や技術改良は、電子部品や印字構成の技術進展に比べられつつ注目を注がれてきている。印字音が大きいという欠点は有するが、消えない・高温高湿でも良好な印字が出来、かつ安価であることから現在でも広く普及している。
【０００３】
インクカートリッジの課題として、プリンタにインクカートリッジを装着する際、プリンタのプラテンと印字ハンマーとの狭い隙間にインクリボンを挿入する猥雑さが挙げられる。つまり、インクリボンの腰が柔らかくかつ多少蛇行しているためや、前記プリンタの装着空間の紙押さえバネに引かかたりで、しっくり装着できない。このことは、エンドユーザーがインクカートリッジを交換する際にも、試供品の同梱用のインクカートリッジをセットするプリンタ工場でも同じ現象がみられる。つまり、生産性の低下を招き、またインクカートリッジに厳しい寸法条件を要求するあまり高価格なインクカートリッジになる要因にもなる。
【０００４】
これに対して専用アダプタを付随させ保管方法の提案が、特開平１１−３２１０５５号があるが、巻き取り側と供給側のインクリボンコアを脱着自在の保持している。これは、インクリボンの薄型化に対応するが、部品点数が多くなりコストアップにつながる。つまり部品単価を下げる効果は考え難く、ユーザーに負担を強いる構成になるものと思われる。
【０００５】
また、特開平７−６１０９９号は、インクリボンの接合を超音波接合して、生地溶解物とシート状の溶解物が一体で接合する提案をしている。しかし、エンドレスインクリボンの接合方法には詳細に説明されているが、織機で編み上げるため円筒状インクリボンの上下端部形状には、特に言及していない。
つまり、インクカートリッジをプリンタの所定位置にだれでも簡単に装着し、迅速に印字行為が出来る提案が望まれる。現状のプリンタ構造と機能を継続して実現しなければならないという事を前提に、高価な装置や構造を使わず、海外生産可能な技術提案が切望される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の技術課題を解決するためになされたものであり、装着を困難にしている要因をインクリボンの超音波で溶断する際の端部形状であると着目した。装着つまりの原因は、矩形のインクリボンの端部断面形状が紙押さえバネに装着する際引っかかり挿入不良に成ると考えた。その目的とする事は、簡単な機構を付け加えることでインクカートリッジを簡単にプリンタに挿入する事が出来るインクカートリッジを提供する事である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、インクリボンを収納する筐体であるインクカートリッジから引き出されたインクリボンを、プリンタの印字ハンマーと印字紙との間に挿入し印字する円筒状インクリボン端部の断面形状において、インクリボン平面と破断面とのなす角が鋭角に形成した事を特徴とする。上記構成により、インクリボンの装着性は著しく向上する。なぜなら、インクリボンの端部形状が鋭利な角度をなしているため、引っかかるべき紙押さえバネをすり抜ける構成になっている。
【０００８】
また、前記インクリボンの端面のなす角度が、１０度から８０度である事を特徴とする。上記構成により、鋭角をなす角度を規定できる。
【０００９】
また、前記インクリボン平面と破断面とのなす鋭角がインクリボンの外周側（印字ハンマー側）である事を特徴とする。上記構成により、紙押さえバネがインクリボンの内周側と接触するので、鋭利な角度をなるインクリボンの面を外周にし重ならないようにした。
【００１０】
また、前記インクリボンの端部の上下両端に前記なす角を形成した事を特徴とする。上記構成により、円筒状のインクリボンを輪切り状態で超音波切断する際、切断冶具に前記鋭利な形状を上下に付与しておく事で、１度にインクリボンの上下端部の形状を形成できる。
【００１１】
また、前記インクリボンのなす角端部の先端の幅が０．００１ｍｍから１．０ｍｍで有る事を特徴とする。上記構成により、狭いヘッド空間に応じて、鋭利な先端端部の幅が規定できる。
【００１２】
また、前記インクリボンが２枚の円筒状のインクリボンを重ねて１枚のインクリボンに形作られた事を特徴とする。上記構成により、インクリボン生地厚みが厚くなる耐久寿命の長い２枚構成のインクリボンに特に本発明の機能は十分発揮できる。
【００１３】
また、前記インクリボンがシームレスリボンである事を特徴とする。上記構成により、円筒状に織られたシームレスインクリボンは、切断作業工程が必須で本発明は有効である。
【００１４】
また、前記インクリボンの繊維材質が、ポリアミド樹脂である事を特徴とする。上記構成により、インクリボンとして汎用に使われている材質にも適応可能である。基本機能には影響は及ぼさない特徴を持っている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照にして本発明に係るインクカートリッジ２の好ましい実施の形態を詳細に説明する。
（実施例１）
図１は、印字紙５を紙送りする本発明インクカートリッジ２搭載のプリンタの斜視図である。
【００１６】
図に隠れて見えないが印字ハンマー４は、インクカートリッジ２のから供給されるインクリボン１に圧力を加え、印字紙５にインク１２を転写する。印字信号により印字ハンマー４は電磁力の作用で駆動して印字する。印字ハンマー４を収納するシャトルヘッド（紙面に対し前後に駆動する印字ハンマー４を持つ）が、印字紙５の搬送方向に対し直角に往復運動を繰り返し、印字紙５に対し２次元平面の印刷を実行する。ここでインクカートリッジ２は、プリンタの所定の勘合ピンとのはめ合いで固定される。インクリボン１は伝達歯車１３を介してプリンタからインクリボン１走行駆動力を印字行数に比例して伝達されている。また、インクカートリッジ２内部に収納しているウイック１４から、インク１２が供給され長寿命化を図っている。インクカートリッジ２から引き出されているインクリボン１は、この印字ハンマー４と印字紙５に挟まれる位置に装着される。印字紙５はプリンタの紙送りローラの回転力で１ラインの印字が終了するたびに改行する。
【００１７】
図２は本発明インクカートリッジ２の内部部品の配置図である。
図２の左に記入してある伝達歯車１３で走行力を得たインクリボン１は、ウイック１４から供給されるインク１２をインク供給歯車１５でインク１２を貰い、印字ハンマー４と印字紙５の間に搬送され、印字ハンマー４のストロークで印刷される。
【００１８】
図３は、本発明のインクカートリッジ２の正面図である。インクリボン１の紙面から奥手の方に印字ハンマー４が駆動され印字紙５にインク１２が転写する。インクリボン１は、インク供給歯車１５から伝達歯車１３までインクカートリッジ２の外にさらされる。この際、プリンタの印字ハンマー４と印字紙５の中間に装填される。
【００１９】
図４はインクリボン１の斜視図である。超音波加工機で溶融して切断したインクリボン１の端部の斜面１１がインクリボン１の上下端部に見られる。
インクリボンの切断方法は、超音波エネルギーに限定するものでなく、熱エネルギーでも力学的エネルギーでも良い。つまり、電熱線で加熱されたヒーター内臓の金属治具でも、ほのおで熱した金属刃で押し当てても切断は有効である。
【００２０】
端部の斜面は、超音波加工冶具の形状で決まるが円周の外周にＶ字で切断加工しても、インクリボン１を反転して内側に斜面を移動すれば良い。
【００２１】
図５は、インクリボン１の端部の拡大図である。端部のなす角１０は、鋭角ほど挿入性を増すが、加工時の角度を形成するのが困難となる。挿入性を考慮すると４５度から３０度が適切な角度である。
【００２２】
図６は、超音波加工冶具がインクリボン１を切断する様子を描いた図である。円筒状インクリボン１の一部を拡大した断面図である。実際は、超音波加工冶具６で押し当てた状態で、インクリボン１を１回転させると、切断行為がなされている。
超音波加工冶具６でインクリボン１を振動しながら加圧する。
【００２３】
図７は、超音波加工冶具がインクリボン１を切断している様子を描いた図である。
超音波加工冶具６がインクリボン１に進入し切断している状態図である。
矢印で示した回転方向にインクリボンを移動させて切断する。
【００２４】
図８は、超音波加工冶具がインクリボン１を切断完了した様子を描いた図である。
インクリボン１の溶融切断を振動しながら加圧する。超音波加工冶具６がインクリボン１を切断する様子を描いた図である。
超音波加工冶具６でインクリボン１を振動しながら加圧し、切断行為をする。
【００２５】
図９は、切断され、２部品になったインクリボンの断面図である。ポリアミド繊維の解れや溶融部の固まりなどの切断不良は見られなかった。
図６から図９までの工程の繰り返しで、図５のインクリボンの断面形状が安定して生産できる。
【００２６】
図１０は、インクリボン１が装填した状態の側面図である。紙押さえバネ９は印字紙５を一定の力でプラテン７側に押さえている。印字紙５は、図１０の下方から上方に印字される毎に移動する。プラテン７の表面に印字紙５が置かれ、紙押さえバネ９がプラテン７に固定している。本発明のインクリボン１は、装着時に紙押さえバネ９と衝突し所定の位置にセットし難い所を、切断された端部が鋭角の形状を成している為、狭い空間にスムーズに装填できた。
【００２７】
インクリボン１の厚みは、０．１２ｍｍで、紙押さえバネ９の厚みは、０．１０ｍｍで、印字紙５の厚みは、０．０６ｍｍで、印字ハンマー４からプラテン７までのインクリボン１装着空間は、０．５０ｍｍで、余裕の空間は、０．２２ｍｍしかない。
【００２８】
前記装着空間を広く取ると、ストロークが大きくなり印字エネルギーを多く必要となる。一方装着空間が狭いとインクリボン１の装着が難しくなる。
図１１はシームレスインクリボン１の斜視図である。
図１２は２枚のシームレスインクリボン１を貼り合わせて、１枚のシームレスインクリボン１にしようとする斜視図である。インクリボンは厚くなるが、耐久寿命は大幅に伸びる。本発明の効果にはもっとも有効に作用するインクリボンである。
【００２９】
結果は、インクリボン１の装着時間は従来に比べ１／２以下の時間短縮になった。普通紙に対して１万印字後でもインクリボン１送りは正常で印字も問題はなかった。普通紙への印字耐久試験後でも、鮮明な印字は最後まで変わらなかった。本発明のインクカートリッジ２のインクリボン１は装着性が良い事を実証した結果となった。詳細は図１２の様になった。
（実施例２）
次に本発明２の実施例の説明する。図１１は、本発明の実施例２の２枚のインクリボン１を貼り合わせた後の全体を示す斜視図である。図１２は、２枚のインクリボン１を１枚に貼り合わせる斜視図である。前記インクリボン１の切断は、超音波加工を使い円周状に実施した。通常平織りのインクリボン１の厚みは６０ミクロンメートルから８０ミクロンメートルです。２枚重ねると１２０ミクロンメートルから１５０ミクロンメートルとなり、装着できない。熱プレスや加圧プレス加工を実施するとインク吸収は低下するが１２０ミクロンメートル以内の収めることが出来る。しかしインクリボン１の端部の溶融物は、現状の２倍となり、装着が困難となる。
本発明の実施例２では、溶融物が前記なす角の先端部のインクリボン１平面側に体積するため、装着性に支障はない。
【００３０】
図１０は、実施例で装着した状態を示す断面図である。なす角３の溶融斜面と紙押さバネ９の先端部が衝突しても、斜面のなす角で誘導しインクリボン１のワカメ状に蛇行する形状でも高い装着感を実現した。
【００３１】
結果は、インクリボン１の装着時間は従来に比べ２／３以下の時間短縮になった。普通紙に対して１万印字後でも１００万印字後でも、インクリボン１送りは正常で印字も問題はなかった。普通紙への印字耐久試験後でも、鮮明な印字は最後まで変わらなかった。本発明のインクカートリッジ２のインクリボン１は装着性が良い事を実証した結果となった。図１４は、評価結果をまとめて示した図である。
（比較例）
図１３は、比較例のインクカートリッジ２の全体を示す断面図である。
【００３２】
同図に示すように、従来の形態のインクカートリッジ２のインクリボン１は、装着時に紙押さバネ９とインクリボン端部１０が当り、スムーズに装着できなかった。
【００３３】
結果は、プリンタへの装着時間では、何度も装着試行を繰り返し大幅に時間がかかった。また、不慣れな場合、手がインクリボン１に触れ、インクで汚れる事もあった。インクリボンの張力を張るため、リボン送り歯車１２を指先で回転した状態で何度もトライしたが、余裕空間０．２２ミクロンメートル以下のため簡単には装着できないことが多かった。詳細は図１４に示す。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、簡単な構成でインクリボン１を印字ハンマー４と印字紙５との狭い空間にもスムースに装着することが良好なインクカートリッジ２を得ることができる。つまり、
▲１▼インクリボンの端部を鋭利な形状にすることで、狭い装着空間に挿入しやすい。張力で形状を保ち、腰の無いインクリボンを簡単にセットする装着容易性を実現している。
▲２▼装着が簡単になったため、手がインクリボンに直接触れる汚れる装着作業から開放した。装着作業に神経を使う行為を皆無にしている。
▲３▼特殊な装置や、部品の追加をせず、現状インクリボンに改良工夫をしたため、従来の世界に広く使われているプリンターに対しても、本発明の効果が適応できる。
▲４▼印字品質や紙送り走行性に対して、何ら影響を与える事が無い構造になっている。
▲５▼粗悪紙に対して耐久性を向上した２枚重ねのインクリボンに対して、特に装着性能が劣悪であったが、現状並の装着精度を確保している。
▲６▼広く使われているポリアミド樹脂繊維にもポリエステル樹脂繊維にも熱可塑性の繊維や繊維相当インクリボンならば、本端面処理ができ、ほつれによる耐摩耗性が劣化し無くなり紙送り寿命が長くなった。
【００３５】
このような本発明インクカートリッジ２は、インクリボンの端部形状を鋭利な角度にすることで、精度良く安価に安定したインクリボン装着性を実現したインクカートリッジ２を得ることができる。
【００３６】
インクリボンが印字ハンマー４と紙押さバネ９との微小な空間に簡単に挿入できる機構である。安価で有り品質や精度の良くかつ、高価な装置を使わない簡単な製造方法によって実現したインクリボンを備えたインクカートリッジ２である。
これにより、装着性の向上したインクカートリッジ２の実現に大きな課題となっていたインクリボンの紙押さバネ９での引っかかり不具合が解消し、飛躍的に前進した。
【００３７】
さらに、インクリボンで従来課題となっていた装着時に作業者の手の汚染に対応したクリーンな作業環境形成の解決に一助となった。特殊な装置を付け加えることなく機能を発揮できるため、小型・軽量化・携帯性の向上と言った時流に沿った商品戦略の特徴化や設計の自由度の幅を広げるなどキー技術の一つと考えられ小型情報通信業界だけでなく、家電や広く民生品分野にも重要な提案と考える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のプリンタ全体を示す斜視図である。
【図２】実施例１のインクカートリッジ２の上カバーを開いた正面図である。
【図３】印字紙５を通した実施例１のインクカートリッジ２の正面図である。
【図４】実施例１の円柱状インクリボン１の斜視図である。
【図５】実施例１のインクリボン１の鋭利な形状をした端部の断面図である。
【図６】実施例１のインクリボン１に超音波治具６を押し当て時の断面図である。
【図７】実施例１のインクリボン１に超音波治具６を押し当てた断面図である。
【図８】実施例１のインクリボン１に超音波治具６を押し当て後断面図である。
【図９】実施例１の切断されたインクリボン１の端部形状の断面図である。
【図１０】実施例１のなす角を持ったインクリボン１の端部の装着状態の断面図である。
【図１１】実施例２の２枚のインクリボン１が１枚になった斜視図である。
【図１２】実施例２の２枚のインクリボン１の貼り合わせた斜視図である。
【図１３】比較例３が装着不具合を発生している形態の要部を示す原理図である。
【図１４】実施例と比較例の結果をまとめた図である。
【符号の説明】
１　　インクリボン
２　　インクカートリッジ
３　　鋭利な端部
４　　印字ハンマー
５　　印字紙
６　　超音波加工冶具
７　　プラテン
８　　溶融した端部
９　　紙押さバネ
１０　　比較例インクリボンの端部
１１　　インクリボン端部の斜面
１２　　リボン送り歯車
１３　　伝達歯車
１４　　ウィック
１５　　インク供給歯車
【図１】
2004066526.tif 000003
【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】
2004066526.tif 000009
【図８】
2004066526.tif 000010
【図９】
2004066526.tif 000011
【図１０】
2004066526.tif 000012
【図１１】
2004066526.tif 000013
【図１２】
2004066526.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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