(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給スプールと巻取りスプールを軸支し、着脱自在に用いられるリボンカートリッジを、リボンカートリッジ案内手段により記録位置に装填し、記録媒体の搬送と記録リボンの巻取りとサーマルヘッドへの通電により印画を行なうサーマルプリンタであって、
前記リボンカートリッジの装填時に、前記巻取りスプールのスプールギアに噛合する噛合位置と、前記リボンカートリッジの装填前に前記スプールギアから退避する退避位置との間で揺動する遊星ギアを設けた遊星歯車手段を、
基部に配設された共通軸体で軸支され、正逆方向に回転駆動される太陽ギアと、
前記共通軸体で軸支されるとともに、前記太陽ギア回りに揺動する前記遊星ギアを軸支する軸支部と、前記共通軸体と前記軸支部の間に配設される係合部材とを設けた回動支持部材と、
前記共通軸体で軸支され、前記係合部材に当接する当接面と前記リボンカートリッジ案内手段の内部に突出する凸部とを有したレバー部材と、
前記凸部を前記内部に突出するように移動付勢する付勢部材と、から構成し、
前記リボンカートリッジの装着前に、前記レバー部材が前記付勢部材に付勢されて前記当接面と前記係合部材とが当接することによって、前記遊星ギアは前記退避位置にあり、
前記リボンカートリッジの装填時に、前記レバー部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記共通軸体回りに回動されて前記当接面が前記係合部材から離間し、その後前記太陽ギアが回転駆動されることによって、前記遊星ギアは前記噛合位置に揺動することを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記遊星ギアは、前記太陽ギアが逆方向に回転駆動されることで前記記録媒体を一枚毎に搬送するピックアップローラのギアに噛合する噛合状態となることで、前記搬送を行うことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記遊星ギアを軸支する前記軸支部において、前記揺動動作を助長させる摩擦部材を設けたことを特徴とする請求項１または２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係り、特に記録リボンを巻回した供給スプールと巻取りスプールとを一体的に内蔵したリボンカートリッジを記録位置に着脱自在にして用いるサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、記録リボンを巻回した供給スプールと巻取りスプールを軸支したリボンカートリッジをサーマルプリンタの前方側から着脱自在に構成して、記録位置に装填して印画を行なうサーマルプリンタが実用化されている。
【０００３】
そして、リボンカートリッジを記録位置に装填した後に、サーマルヘッドを供給スプールと巻取りスプール間に展開される記録リボン上に位置させて記録シートをプラテンローラ上への当接状態に維持し、記録シートの搬送動作と記録リボンの巻取り動作に同期してサーマルヘッドへの印画情報に基づく所定通電により印画を行なうようにしている。この記録リボンの巻取り動作のために巻取りスプールのギアに噛合する遊星ギアによる動力伝達を行うように構成している。
【０００４】
具体的には、リボンカートリッジをリボンカートリッジガイド部に装填した後に、巻取りスプールのスプールギアに噛合するように遊星ギアを移動し、リボンカートリッジをリボンカートリッジガイド部に装填する前に、スプールギアから退避するように遊星ギアを移動させるために、共通軸体で軸支されるとともに正逆方向に回転駆動される太陽ギアの回りに遊星ギアを設けて構成される遊星歯車機構を採用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにリボンカートリッジをリボンカートリッジガイド部に装填した後に、巻取りスプールのスプールギアに噛合するように遊星ギアを移動し、リボンカートリッジをリボンカートリッジガイド部に装填する前に、スプールギアから退避するように遊星ギアを移動させるための揺動動作は、遊星歯車機構の基本動作に依存しているので、巻取り動作が不安定となる場合がある。
すなわち、リボンカートリッジの挿入途中においてガイド部に遊星ギヤが突出している状態もあり得るので、この状態からリボンカートリッジをリボンカートリッジガイド部に装填すると遊星ギアとリボンカートリッジとが衝突して損傷を招く場合がある。このために遊星ギアの位置検出を行い複雑な制御により、リボンカートリッジの挿入途中においてガイド部に遊星ギヤが突出する状態を防止している。また、遊星歯車機構は耐振動性、耐衝撃性には弱いことが知られており、遊星ギヤの位置の不安定さを助長することになる。
【０００６】
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、リボンカートリッジをリボンカートリッジガイド部に挿入するときに、遊星歯車機構の遊星ギヤがリボンカートリッジガイド部中に突出することを防止するためのソフト処理を不要にでき、かつ遊星ギヤの位置の不安定さを解消することができるサーマルプリンタの提供を目的としている。
【０００７】
【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、本発明によれば、供給スプールと巻取りスプールを軸支し、着脱自在に用いられるリボンカートリッジを、リボンカートリッジ案内手段により記録位置に装填し、記録媒体の搬送と記録リボンの巻取りとサーマルヘッドへの通電により印画を行なうサーマルプリンタであって、前記リボンカートリッジの装填時に、前記巻取りスプールのスプールギアに噛合する噛合位置と、前記リボンカートリッジの装填前に前記スプールギアから退避する退避位置との間で揺動する遊星ギアを設けた遊星歯車手段を、基部に配設された共通軸体で軸支され、正逆方向に回転駆動される太陽ギアと、前記共通軸体で軸支されるとともに、前記太陽ギア回りに揺動する前記遊星ギアを軸支する軸支部と、前記共通軸体と前記軸支部の間に配設される係合部材とを設けた回動支持部材と、前記共通軸体で軸支され、前記係合部材に当接する当接面と前記リボンカートリッジ案内手段の内部に突出する凸部とを有したレバー部材と、前記凸部を前記内部に突出するように移動付勢する付勢部材と、から構成し、前記リボンカートリッジの装着前に、前記レバー部材が前記付勢部材に付勢されて前記当接面と前記係合部材とが当接することによって、前記遊星ギアは前記退避位置にあり、前記リボンカートリッジの装填時に、前記レバー部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記共通軸体回りに回動されて前記当接面が前記係合部材から離間し、その後前記太陽ギアが回転駆動されることによって、前記遊星ギアは前記噛合位置に揺動することを特徴とする。
【０００８】
また、前記遊星ギアは、前記太陽ギアが逆方向に回転駆動されることで前記記録媒体を一枚毎に搬送するピックアップローラのギアに噛合する噛合状態となることで、前記搬送を行うことを特徴としている。
【０００９】
そして、前記遊星ギアを軸支する前記軸支部において、前記揺動動作を助長させる摩擦部材を設けたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な一実施形態について、添付の図面を参照して述べる。
【００１１】
図１は、サーマルプリンタ１０の要部構成を示した正面図であって、リボンカートリッジ１を記録位置に装填する前の様子を示している。
【００１２】
本図において、図中の破線で示した記録リボンＲを図示のように巻回した供給スプール３と巻取りスプール４とがリボンカートリッジ１の内部において回動自在に夫々軸支されており、この供給スプール３と巻取りスプール４の間において記録リボンＲを展開する。このリボンカートリッジ１を矢印Ｄ１方向に向けて挿入してセットする。このリボンカートリッジ１は熱昇華記録または熱転写記録方式による記録を行なうサーマルプリンタ１０に対して図示の方向から着脱自在に設けられる。
【００１３】
また、供給スプール３の軸支部に近い一端側には後述のクラッチギア１８に噛合するスプールギア１３が固定されており、巻取りスプール４の軸支部に近い一端側には後述の巻取り用ギア１９に噛合する駆動ギア１４が固定されている。これらのスプールとギアは所定樹脂材料から一体的に射出形成されるか別部品として準備して一体化される。また、記録リボンＲの終端は各スプールに固定されている。
【００１４】
サーマルプリンタ１０は、前面から矢印Ｄ２方向に移動することでセットされるシートカートリッジ６を着脱自在に設けており、このシートカートリッジ６内に２０枚前後の記録シートＳを図示のように重ね合わせた状態で収納しており、シートカートリッジ６の底面に設けられた押圧部材７により上方に移動付勢し、爪部２１においてそれ以上の移動を防止するようにしている。
【００１５】
以上の構成により、サーマルプリンタ１０の使用時における消耗品となる記録シートＳと記録リボンＲを交換するときに、ユーザは各カートリッジの交換を行うことで簡単に前面側からの交換ができるように構成されている。
【００１６】
図中のハッチングで示したサーマルプリンタの基部５には、共通軸体２８が植設されており、モータＭ２からの駆動力を得ることで正逆方向に回転駆動される太陽ギア３２を回動自在に設けている。また、この共通軸体２８には太陽ギア３２回りに揺動する遊星ギア１９を軸支する回動支持部材３０が設けられるとともに、さらにこの共通軸体２８にはリボンカートリッジガイド２０の内部に突出する凸部とを有したレバー部材３３が回動自在に設けられている。
【００１７】
一方、上記のように構成される遊星歯車機構により遊星ギア１９が矢印Ｂ方向に回動したときに噛合するギア３４を固定したピックアップローラ９が軸体３５に固定されており、このピックアップローラ９によりシートカートリッジ６内に収納されている、最上位置の記録シートＳを送り出すように構成されている。
【００１８】
また、ステッピングモータＭ１により正逆方向に駆動されるグリップローラ２２と、このグリップローラ２２に追動するアイドルローラ２３が設けられており、上記のピックアップローラ９により一枚ごとに送り出された記録シートＳをこれらのローラ間のニップ部で確実に保持して、図中の一点鎖線で示す経路に沿うように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３〜４回分の往復駆動を行うように構成されている。
【００１９】
所定硬度を有するシリコンラバーなどの耐熱ラバーを外周面に固定したプラテンローラ２５は基部５に回動自在に軸支されており、図示のように待機位置に位置しているサーマルヘッド２０が後述するように動作位置に移動されたときにサーマルヘッド２０の高密度な解像度を有する発熱部２０ａとの間で記録リボンＲと記録シートＳを挟持することで、ラバーの弾性変形により印画に必要な圧力を発生するように構成されている。
【００２０】
一方、上記の記録リボンＲのベースフィルム上には記録シートＳの面積分に相当する面積の各インク層が、加法混色で総べての色を再現できる三原色のイエロー、マゼンタ、シアンの固形インク層として形成されており、サーマルヘッド２０が図示の待機位置から後述する動作位置にモータＭ３の駆動により移動されたときに、発熱部２０ａが記録リボンＲのベースフィルム上に位置し、かつプラテンローラ２５の上に記録シートＳを介在して位置するようにして印画を可能にしている。ここで上記の各色のインク層に加えて、印画面を保護するためのオーバコート層を固形インク層の次に敷設するようにしても良い。各インク層に対応した位置には、不図示の光学式センサで検出される被検出部となるセンスマークが夫々印刷などにより形成されている。
【００２１】
また、サーマルヘッド２０は、基部５に固定された軸体１５を回動中心としてモータＭ３により矢印方向に回動駆動される。このために、サーマルヘッド２０は、紙面の前後方向に一対分が設けられたアーム部材１６により両側の側面部分が固定されている。
【００２２】
一方、上記のリボンカートリッジ１は、サーマルプリンタ１０の前方角部においてその導入部が外部に見えるようにしたリボンカートリッジガイド２にセットされる。すなわち、リボンカートリッジガイド２の対向する内壁部には、図中の二点鎖線で図示された溝部２ａが形成されており、上記の供給スプール３の軸端をこれらの溝部２ａにより案内して後述する記録位置にセットするように構成されている。
【００２３】
アーム部材１６の一方には、供給スプール３から解かれつつ巻取りスプール４で巻き取られるときに、サーマルヘッド２０の発熱部２０ａに展開される記録リボンＲに弛みが発生することを防止するためのバックテンションを印加するための負荷発生機構を構成するクラッチギア１８を軸支した軸体１７が回動自在に軸支されている。
【００２４】
次に、図２は、図１のサーマルプリンタの要部構成を示した正面図であって、リボンカートリッジを記録位置に装填し、かつシートカートリッジ１をセットした後の様子を示している。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。
【００２５】
図示のように破線図示のリボンカートリッジ１が、リボンカートリッジガイド２の対向する内壁部の溝部２ａにより案内されて記録位置にセットされる。
【００２６】
また、記録シートＳは、上記の遊星歯車機構により遊星ギア１９が移動して、ピックアップローラ９の矢印方向の回動動作により、最上位置の１枚分がピックアップされ、矢印Ｄ４方向に送られて矢印Ｄ５方向に駆動されるグリップローラ２２とアイドルローラ２３の間のニップ部に搬送されて、プラテンローラ２５を通過してグリップローラ２２とアイドルローラ２３の間での保持状態を維持した頭出しが行われる。
【００２７】
これに続き、この状態を不図示のセンサで検出して、モータＭ３の起動が行われてアーム部材１６が矢印Ｄ３方向に回動されて、記録リボンＲと記録シートＳをプラテンローラ２５上の当接状態にすることで、記録リボンＲの最初のインク層が張設される。また、サーマルヘッド２０が図示の動作位置に移動したときにモータＭ２の正方向の起動が行われて、遊星ギア１９が矢印方向に回動して、巻取りを巻取りスプール４のギア１４に噛合して行う状態になるが、この前にレバー部材３３は、リボンカートリッジ１の底面がガイドに沿うように挿入されることで、図示の位置に移動している。また、供給スプール３に固定されたスプールギア１３に対して、不図示の負荷発生機構のクラッチギア１８が噛合することで供給スプール１３の回動時の負荷を発生させることでバックテンションを発生できるようにして、弛みの発生を防止できるようにする。
【００２８】
以上で印画のための準備が整い、サーマルヘッド２０への所定通電に同期して、記録リボンＲを矢印Ｄ６方向に巻き取りつつ記録シートＳの搬送をグリップローラ２２とアイドルローラ２３間で矢印Ｄ７方向に向けて行いイエローの印画を行なう。この後に、記録シートＳを再度一点鎖線に示す状態に戻して次のマゼンタ層の印画を行ない、再度戻して最後に、シアン層の印画を行なうことで印画を終えて、外部に排出する。
【００２９】
図３は、図１、２の要部構成を示した外観斜視図であって、上記の遊星歯車機構の動作説明である。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と、リボンカートリッジ１は白抜きの矢印方向に不図示のガイドに沿うようにセットされる。このとき、レバー部材３３を下方に移動させる。このレバー部材３３には、モータＭ２が正方向に駆動されて太陽ギア３２に噛合するモータギア４０により太陽ギア３２が回転されたときに巻取りスプール４に固定されているギア１４に噛合するように遊星ギア１９を矢印Ａ方向に移動する機能が設けられており、確実な噛合状態にする。
【００３０】
図４は、遊星歯車機構の動作説明のための外観斜視図であって、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と、回動支持部材３０には上記の共通軸体２８において回動支持されるとともに、遊星ギア１９を軸支する破線図示の軸支部３０ａと、上記の共通軸体２８と上記の軸支部３０ａとの間に配設される係合ピン部材３０ｂが設けられている。また、上記のレバー部材３３は、共通軸体２８で軸支されるとともに係合ピン部材３０ｂに当接する当接面３３ａとリボンカートリッジガイド部２の内部に突出する凸部３３ｃとが一体形成されており、さらにこの凸部３３ｃをガイド部２の内部に突出するように矢印Ｆ方向に移動付勢する付勢部材であるトーションバネ３８が図示のように設けられている。
【００３１】
また、遊星ギア１９を軸支する軸支部３０ａにおいて、遊星ギア１９を太陽ギア３２周りに揺動する力を発生する摩擦部材である圧縮バネ３７が介在されている。
【００３２】
以上の構成により、図５の動作説明のための外観斜視図において、ユーザーがリボンカートリッジ１を把持して記録位置に向けてリボンカートリッジガイド２に十分に押し込むようにしてセットするときにレバー部材３３がトーションバネ３８の付勢力に抗して共通軸体２８回りに回動されて、当接面３３ａから係合ピン部材３０ｂが離間する状態になる。これに続いてモータＭ２を正方向に駆動すると、モータギア４０を介して太陽ギア３２が駆動され、やがて遊星ギア１９が矢印Ａ方向に圧縮バネ３７の力を得て移動して、巻取りスプール４のギア１４に噛合する状態に移行する。以上の一連の動作で確実に噛合できるようになる。
【００３３】
以上のように、リボンカートリッジの挿入装着位置で機械的に動作するレバー部材を設けるという単純な構成を採用することにより、リボンカートリッジがセットされていないときには遊星ギヤ１９は退避しており、セットされると遊星ギヤは巻取りスプールのギヤと噛み合うことが出来るようになる。
【００３４】
換言すれば、従来はリボンカートリッジがセットされていないときには遊星ギヤがどこに位置しているかが皆目かわからなかったが、レバー部材３３を設けることで退避位置と動作位置のいずれかに純機械的に位置させることができるようになったので、従来のように電源投入時に一度モータＭ２を逆方向に駆動する等の複雑な制御が不要となった。また、製品の運搬時においてもがたつき防止ができるようになり、その分の梱包作業を削減できた。
【００３５】
なお、本発明は上記の構成に限定されず、種々の構成が可能であり、ピックアップローラ駆動のために専用モータを設けても良く、またモノクロ用でもよいことは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リボンカートリッジをリボンカートリッジガイド部に挿入するときに、遊星歯車機構の遊星ギヤがリボンカートリッジガイド部中に突出することを防止するための複雑な制御を不要にでき、かつ遊星ギヤの位置の不安定さを解消することができるサーマルプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーマルプリンタの要部構成を示した正面図であって、リボンカートリッジを記録位置に装填する前の様子を示している。
【図２】サーマルプリンタの要部構成を示した正面図であって、リボンカートリッジを記録位置に装填した後の様子を示している。
【図３】図１、２の要部構成を示した外観斜視図である。
【図４】リボンカートリッジ挿入前の遊星歯車機構の動作説明のための外観斜視図である。
【図５】リボンカートリッジ挿入後の遊星歯車機構の動作説明のための外観斜視図である。
【符号の説明】
１  リボンカートリッジ
２  リボンカートリッジガイド
３  供給スプール
４  巻き取りスプール
５  基部
６  シートカートリッジ
９  ピックアップローラ
１０  サーマルプリンタ
１４  ギア
１９  遊星ギア
２０  サーマルヘッド
２８  共通軸体
３０  回動支持部材
３２  太陽ギア
３３  レバー部材
３４  ピックアップローラギア
３７  圧縮コイルバネ
３８  トーションバネ（付勢部材）
４０  モータギア
Ｓ    記録シート
Ｒ    記録リボン
【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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