(57)【要約】【課題】ブッシュをボビンに嵌合させる必要がなく、プリンタ蓋部を閉じるだけで所望のバックテンションを発生させることができる構造の実現。【解決手段】シートが収納されたカセットを装填するためのカセット収容部を有し、印刷のために前記カセットから前記シートを搬送する印刷装置であって、前記シートに対して、搬送方向とは逆方向にテンションをかけるために、前記シートが巻かれたボビン軸を、スラスト方向に付勢する付勢部材を有し、前記付勢部材は、前記ボビン軸の端面に周接する凸形状を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートが収納されたカセットを装填するためのカセット収容部を有し、印刷のために前記カセットから前記シートを搬送する印刷装置であって、
前記シートに対して、搬送方向とは逆方向にテンションをかけるために、前記シートが巻かれたボビン軸を、スラスト方向に付勢する付勢部材を有し、
前記付勢部材は、前記ボビン軸の端面に周接する凸形状を有することを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記付勢部材は、前記カセット収容部を開閉するための蓋部に設けられており、
前記蓋部は、前記印刷装置に対して回転可能に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記付勢部材は、前記蓋部が閉じられた状態で前記ボビン軸の一端部に当接して前記ボビン軸に対してスラスト方向に押圧することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記付勢部材は、ばねにより付勢され、
前記ボビン軸の端部に当接する斜面を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記付勢部材は、前記ボビン軸に対してラジアル方向への回転が１回転未満に規制されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置におけるシート搬送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱昇華型プリンタは、インクシートとプリントシートをサーマルヘッドとプラテンローラとの間に挟み込み密着させた状態で、サーマルヘッドを発熱させることでインクシート上のインクを昇華させてプリントシートに転写し印刷を行っている。
【０００３】
印刷中、サーマルヘッド近傍のインクシートは、プリントシートと略同一速度で搬送され、インクシートの引っ張り力が強いと、インクシートにしわが発生し、そのしわをプリントシートに転写してしまう場合があった。このようなインクシート巻き取り時のしわ発生を防ぐために、シート供給側に巻き取り方向とは反対方向にバックテンションをかける方法がある。
【０００４】
例えば、特許文献１では、プリンタ本体に、圧縮ばねによる弾性力を有したインナーコア部を設け、シート供給側のボビン内面にインナーコア部を完全に嵌合させてバックテンションを発生させている。
【０００５】
また、既に市販されているサーマルプリンタでは、プリンタ本体の蓋部の内面にバックテンション発生機構を設けた例や、プリンタ本体内からバックテンション発生機構を出して小型化した例も見られる。
【０００６】
図２は上記プリンタ本体の蓋部の内面にバックテンション発生機構を設けた従来のサーマルプリンタの断面図である。
【０００７】
図２において、１はプリンタ本体である。２はプリンタ本体１を開閉するプリンタ蓋部であり、プリンタ本体１に対してヒンジ１４により回転可能に軸支されており、不図示の係止手段によってプリンタ本体に係脱可能となっている。３は内蓋で、板はね４が露出する孔が形成され、プリンタ蓋部２に固定されている。４は板ばねで、その一端部がインクシートカセット６の供給側ボビン８の端面に当接するように曲げ加工が施され、他端部はビス５でプリンタ蓋部２の内面に固定されている。
【０００８】
図２のようにプリンタ蓋部２が閉じられた状態では、板ばね４が内蓋３から離間した状態であり、板ばね４の曲げ加工部４ａが供給側ボビン８の端面を板ばね４のばね力で押圧している。板ばね４の曲げ加工部４ａと供給側ボビン８の端面との間の摩擦力が供給側ボビン８の回転負荷となって、インクシート７の巻き取り時のバックテンションとなる。ここで、プリンタ蓋部２、内蓋３、ビス５、板ばね４がバックテンション機構となる。
【０００９】
６はインクシートカセットで、プリンタ本体１のカセット支持部１ａと支持軸１ｂとに嵌合して位置決めされる。７はインクシートである。８は供給側ボビンで、予め外周部にインクシート７が巻かれている。９は巻き取り側ボビンで、その外周部に使用済みのインクシート７が巻き取られる。供給側ボビン８は、インクシートカセット６に設けられたリブ６ａと孔６ｂとに嵌合して位置決めされ回転可能に支持されており、インクシートカセット６から脱落することはない。同様に、巻き取り側ボビン９は、インクシートカセット６に設けられたリブ６ｃと孔６ｄとに嵌合して位置決めされ回転可能に支持されており、インクシートカセット６から脱落することはない。
【００１０】
１０はインクシート巻き取りギアで、モータ１３の駆動力で回転し、軸部１０ａが巻き取り側ボビン９の孔９ｃに嵌合している。１１は板ばねからなるキーであり、一端部は軸部１０ａの中心方向に変形可能になっており、他端部は巻き取りギア１０にビス１２で固定されている。キー１１が巻き取り側ボビン９のキー溝９ｂに係止された状態で、巻き取りギア１０が回転駆動されると巻き取り側ボビン９が回転してインクシート７を巻き取る。このように、バックテンション機構をプリンタ蓋部２に設けることで、プリンタ本体の大型化を回避できる。また、バックテンション機構として単純な板ばねをプリンタ蓋部２内に設けることで、バックテンション機構の部品数削減、機構の簡素化を実現している。
【特許文献１】特開平０５−２６２０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１では、インクシートが巻かれている供給側ボビンの内径部に、完全に挿入し嵌合するインナーコア部が必要であり、ボビン内径部とインナーコア部にガタ（位置誤差）や隙間があるとバックテンションが十分に発生できない場合がある。即ち、供給側ボビンにガタがあっても所望のバックテンションを発生させることが課題である。
【００１２】
仮にプリンタ蓋部にインナーコア部を設けた場合には、インナーコア部が供給側ボビン内径部に嵌合するためには、インナーコア部もしくはプリンタ蓋部が供給側ボビンの軸方向に平行に移動する必要がある。これは、プリンタ蓋部に複雑な開閉動作が必要になったり、プリンタ蓋部の構造が複雑になるという問題を招く。即ち、プリンタ蓋部にバックテンション機構を設けても、簡単なプリンタ蓋部の開閉動作だけで、かつ単純なプリンタ蓋部の構造で所望のバックテンションを供給側ボビンに発生させることが課題である。
【００１３】
また、図２に示す構造では、プリンタ本体の大型化を避けるためプリンタ蓋部に板ばねを設け、供給側ボビン端面を押すことでバックテンションを発生させている。このようにプリンタ蓋部に板ばねを設けてバックテンションを発生させる構造では、ボビン端面を板ばねの平面部で押すため、板ばねの反りやねじれ等により供給側ボビン端面と板ばねとの接触面積が安定せず、バックテンションが不安定となるという問題がある。また、板ばねによりばね圧の精度を出すのも難しい面がある。即ち、安定したバックテンションを発生させることが課題である。
【００１４】
また、板ばねを使用しているため、ばね圧を高くするには、板ばねの腕部を長くすることで大型化したり、許容応力の高いチタン銅といった特殊な材料を用いることでコストが高くなり、ばね圧を容易に高くできない。即ち、バックテンションを高めるために、部品を大型化させることなく安価に行うことが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明の印刷装置は、シートが収納されたカセットを装填するためのカセット収容部を有し、印刷のために前記カセットから前記シートを搬送する印刷装置であって、前記シートに対して、搬送方向とは逆方向にテンションをかけるために、前記シートが巻かれたボビン軸を、スラスト方向に付勢する付勢部材を有し、前記付勢部材は、前記ボビン軸の端面に周接する凸形状を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、例えばバックテンションを発生するブッシュがボビンに対して周接することで摩擦力を発生させるので、ブッシュをボビンに嵌合させる必要がなく、プリンタ蓋部を閉じるだけで所望のバックテンションを発生させることが可能になる。
【００１７】
また、バックテンション機構の構造が簡単なため、プリンタ蓋部内部に設置しやすく、プリンタ本体を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
尚、以下に説明する実施形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る実施形態のプリンタの外観図である。
【００２１】
図１（ａ）は、プリンタ本体１にプリントシートカセット１５とインクシートカセット６とを装填する前の、プリンタ蓋部２をプリンタ本体１から開放した状態を示している。
【００２２】
プリントシートカセット１５は、プリント用の長尺シート１９の一端部をカセット内部の供給側ボビンに固定し所定長さロール状に巻き付け、他端部を図１（ａ）のように外部に露出した状態でプリントシート１９を収納している。インクシートカセット６は、供給側ボビンにインクシート７の一端部を固定し所定長さ巻き付け、他端部を巻き取り側ボビンに固定し巻き付け状態でインクシート７を収納している。プリンタ蓋部２の内面にはプリントシートカセット１５とインクシートカセット６のそれぞれの供給側ボビン端面に対して周接する２つのブッシュ１６が埋設されている。更に、プリンタ蓋部２の内面には、プリンタ蓋部２をプリンタ本体１に係止するための係止爪１７と、プリンタ本体１に回転可能に連結する不図示のヒンジが設けられている。また、プリンタ本体１にはプリント済みのプリントシートを排出するための排出口１ｅが設けられている。
【００２３】
図１（ｂ）は、プリンタ本体にプリントシートカセット１５とインクシートカセット６とを装填した後の、プリンタ蓋部２をプリンタ本体１から開放した状態を示している。
【００２４】
インクシートカセット６は、図２で述べたように、プリンタ本体１のカセット収容部の挿入口１ｄから装填され位置決めされる。プリントシートカセット１５は、後述するが、カセット１５内の供給側ボビンの一端部がプリンタ本体１に回転可能に設けられたシート供給ギアに嵌合し軸支され、プリンタ本体１のカセット収容部の挿入口１ｃから装填され供給ギア軸に位置決めされる。
【００２５】
図１（ｃ）は、プリンタ本体にプリントシートカセット１５とインクシートカセット６とを装填した後で、プリンタ蓋部２をプリンタ本体１に係止して閉じた状態を示している。
【００２６】
プリンタ蓋部２が不図示のヒンジを中心に回転して、プリンタ蓋部２に設けられた係止爪１７がプリンタ本体１に設けられた解除レバー１８に係止されることで位置決めされる。２つのブッシュ１６のうち、１つはプリントシートカセット１５の供給側ボビン端面に周接し、１つはインクシートカセット６の供給側ボビン端面に周接し、各ボビンを押圧する。２つのブッシュ１６は、プリントシート１９やインクシート７の搬送方向とは逆方向にテンションをかける付勢部材として機能する。
【００２７】
図３は、本実施形態のプリンタの主要な構成を示す断面図である。
【００２８】
以下では、図２と同一要素には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図３において、プリントシートカセット１５は、供給側ボビン２１をリブ２１ａと孔２１ｃとにより回転可能に軸支される。供給側ボビン２１は外周部にプリント用の長尺シートの一端部が固定されて所定長さ巻き付けられ、他端部がプリントシートカセット１５から外部に露出している。供給側ボビン２１の装填方向側端面には孔２１ｃが設けられ、プリンタ本体１に回転可能に支持されるシート供給ギア２２の軸部２２ａが嵌合している。そして、孔２１ｃに設けられたキー溝２１ｄにシート供給ギア２２にビス１２で固定されているキー１１が係止され、シート供給ギア２２がシート送り出し方向に回転駆動されるとボビン２１が回転してプリントシート１９がカセット１５から送り出される。
【００３０】
２２はインクシート巻き取りギアで、モータ１３からの駆動力により回転する。ユーザがプリンタ本体にプリントシートカセット１５を装填する際に、プリントシートカセット１５のボビン２１のキー溝２１ｄの位相が適当な位置で孔２１ｃと軸部２２ａとを嵌合させたとしても、板ばねからなるキー１１は回転中心方向に退避可能である。このため、ギア２２の回転中にキー１１と溝２１ｄの位相が一致すると退避位置から係止位置までキー１１が戻ることで回転力がボビン２１に伝達される。
【００３１】
プリンタ蓋部２にはプリントシートカセット１５のボビン２１と、インクシートカセット６の供給側ボビン８の各端面に周接する２つのブッシュ１６が設けられている。
【００３２】
図４はプリンタ蓋部に設けられたプリントシート用ブッシュとその関連部品の詳細図である。
【００３３】
図４（ａ）〜（ｂ）において、ブッシュ１６は、付勢手段であるコイルばね２０がプリンタ蓋部２とフランジ部１６ｂとの間で伸縮することでボビン２１の端面を付勢している。コイルばね２０は板ばねと違い、ばねを太くしたり初期長さを長くすることで小さな空間で強いバネ力を精度良く出しやすく、安価でもある。ブッシュ１６の先端部には略凸形状の斜面部１６ａが形成されており、図３に示すようにボビン２１の端面の孔２１ｂの角部に周接し、ブッシュ１６の背面には断面が略三角形の孔１６ｃが形成されている。
【００３４】
図４（ｃ）に示すように、プリントシートカセット１５のボビン２１と周接するブッシュ１６はボビン軸を正確に軸支するために、ブッシュ１６に設けた略三角形の孔１６ｃとプリンタ蓋部２に設けた略三角形の軸２ａにほぼ隙間なく嵌合する。よって、ブッシュ１６の差込方向であるスラスト方向には移動可能であるが、ラジアル方向にはほとんどガタがないためブッシュの中心はプリンタ蓋部２が閉じたときの位置精度と軸２ａの精度で決まる。よって、図３のプリントシートカセット１５のようにボビン２１の回転中心が規制されていない場合には、ボビン２１の孔２１ｂとブッシュ１６の斜面部１６ａとの当接によってボビン２１の回転中心が決まる。ブッシュ１６のボビンと当接する面は斜面になり、ブッシュ２１の周接部は円形であるため、ボビン２１はモータ１３によってシート供給ギア２２が回転駆動されると、ボビン回転中に自己で芯出しを行う。
【００３５】
ブッシュ１６は、図１（ａ）のようにプリンタ蓋部２がプリンタ本体１から開放されている状態では、フランジ１６ｂを内蓋３に内接させて付勢手段であるコイルばね２０でプリチャージされた状態である。プリントシートカセット１５がプリンタ本体１のカセット収容部に装填されて、図１（ｃ）のようにプリンタ蓋部２が閉じられた状態では、図３のようにフラジ１６ｂがボビン８に押されて内蓋３から離脱し付勢力がブッシュ１６を介してボビン２１に伝わる。よって、ボビン２１駆動中は、主にブッシュ１６とボビン２１の周接部で摺動摩擦が発生し、安定した摩擦力、ひいてはこれにより発生するバックテンションが得られる。
【００３６】
図４（ｄ）は、ブッシュ１６と、ブッシュ孔１６ｃと、軸２ａとの関係を示している。ブッシュ１６と軸２ａは、スラスト方向に移動するだけの隙間はあるが、ラジアル方向に回転できるだけの隙間はないため、ギア２２駆動中であってもブッシュ１６と軸２ａはほぼ同軸に保持される。
【００３７】
図５はプリンタ蓋部に設けられたインクシート用ブッシュとその関連部品の詳細図である。
【００３８】
図５（ａ）〜（ｂ）において、ブッシュ１６は、付勢手段であるコイルばね２０がプリンタ蓋部２とフランジ部１６ｂとの間で伸縮することでボビン８の端面を付勢している。ブッシュ１６の先端部には略凸形状の斜面部１６ａが形成されており、図３に示すようにボビン２２の端面の孔８ｂの角部に周接し、ブッシュ１６の背面には断面が略三角形の孔１６ｄが形成されている。
【００３９】
図５（ｃ）において、インクシートカセット６のボビン８と周接するブッシュ１６はボビン軸を正確に軸支するために、ブッシュ１６の略三角形の孔１６ｄとプリンタ蓋部２の略三角形の軸２ｂに対して、ブッシュ１６が１回転できない隙間をもって嵌合する。よって、ブッシュ１６の差込方向であるスラスト方向には移動可能であると共に、ラジアル方向にも１回転未満の範囲で移動可能である。よって、図３のインクシートカセット６のようにボビン８の回転中心が規制されている場合には、コイルばね２０により付勢されたブッシュ１６がラジアル方向に若干移動することにより、ボビン８に不要な規制をかけないようになっている。ブッシュ１６のボビン８と当接する面は斜面になり、ボビン８の周接部は円形であるため、ボビン８はモータ１３によって巻き取りギア１０が回転駆動されると、ボビン回転中に自己で芯出しを行う。
【００４０】
ブッシュ１６は、図１（ａ）のようにプリンタ蓋部２がプリンタ本体１から開放されている状態では、フランジ１６ｂを内蓋３に内接させて付勢手段であるコイルばね２０でプリチャージされた状態である。インクシートカセット６がプリンタ本体１内に装填されて、図１（ｃ）のようにプリンタ蓋部２が係止爪１７に係止され閉じられた状態では、図３のようにフラジ１６ｂがボビン８に押されて内蓋３から離脱して、付勢力がブッシュ１６を介してボビン８に伝わる。よって、ボビン８駆動中は、主にブッシュ１６とボビン８の周接部で摺動摩擦が発生し、安定した摩擦力、ひいてはこれにより発生するバックテンションが得られる。
【００４１】
図５（ｄ）は、ブッシュ１６と、ブッシュ孔１６ｄと、軸２ｂの関係を示している。ブッシュ１６と軸２ｂはスラスト方向とラジアル方向に移動できる隙間があり、巻き取りギア１０駆動中にブッシュ１６がボビン８の回転中心方向に移動することで、ブッシュ１６とボビン８はほぼ同軸に保持される。
【００４２】
図６は、本実施形態のブッシュ１６と周接するボビン８，２１の孔部８ｂ（２１ｂ）の斜視図である。
【００４３】
孔部８ｂ（２１ｂ）の縁部は磨耗対策のため予めＲ形状や、小さな面取り等施すことが好ましい。また、摺動性のよい樹脂材を用いるとか、ブッシュ１６とボビン８，２１とは全く同じ素材を用いない等磨耗、音対策も効果的である。
【００４４】
図７は、本実施形態のプリンタの構造を模式的に示す側断面図である。
【００４５】
図７において、２３はプラテンローラで不図示の付勢手段で印刷時のみサーマルヘッド２４側に付勢されている。２４はサーマルヘッド、２５は表面に細かな鋭利な突起部を有するグリップローラでシートに突起部を突き立てて不図示のモータから駆動力を得てシートを搬送する。２６は不図示の付勢手段によりグリップローラにシートを押圧するピンチローラ、２７はカッターである。
【００４６】
ボビン２１を回転駆動することでプリントシートカセット１５からプラテンローラ２３とサーマルヘッド２４との間にシート１９を搬送し、シート１９をグリップローラ２５とピンチローラ２６との間に挟み込まれる。この状態でプラテンローラ２３をサーマルヘッド２４側に付勢し、シート１９とインクシート７とを密着させた後、グリップローラ２５でシート１９を送り出しつつ、ボビン８からインクシート７を送り出しながら印刷を開始する。そして、所定の印刷が終了したらカッター２７でシート１９を切断して排出口１ｅから排出する。
【００４７】
本実施形態では、図４に示したラジアル方向に規制されるブッシュと、図５に示すラジアル方向への規制が緩和されたブッシュの２つの組み合わせを例示したが、ボビンの支持形態によって組み合わせを変更してもよい。
【００４８】
また、ブッシュ１６を周接させるための付勢手段は、コストや大きさを考慮した場合はコイルばねが望ましいが、付勢力を発生できればコイルばねでなくても構わない。
【００４９】
本実施形態によれば、バックテンションを発生するブッシュ１６がボビン８，２１に対して周接することで摩擦力を発生させるので、ブッシュ１６をボビン８，２１に嵌合させる必要がなく、プリンタ蓋部２を閉じるだけで所望のバックテンションを発生できる。
【００５０】
また、バックテンション機構の構造が簡単なため、プリンタ蓋部２内部に設置しやすく、プリンタ本体１を小型化できる。
【００５１】
また、ブッシュ１６はラジアル方向への回転が規制されるので、摩擦力はブッシュ１６とボビン２１間で必ず発生し摩擦力が安定する。これに対して、従来の構造では、ブッシュ１６のラジアル方向への回転が規制されていない。このため、コイルばね２０でブッシュ１６が供給側ボビン８に押し付けられた状態で、供給側ボビン８が回転すると、ブッシュ１６やコイルばね２０が連れ回りしたり、回転箇所が特定されず、摩擦力発生箇所が定まらず、摩擦力が不安定であった。
【００５２】
また、付勢手段としてコイルばね２０を用いているので、安い材料で、精度良く、小型化しながら、バックテンションを高めることができる。
【００５３】
また、プリンタ本体１を開閉するプリンタ蓋部２の取付精度等が多少低くかったり、プリンタ蓋部２がプリンタ本体１に対して回転して開閉される場合でも、ブッシュ１６が略凸形状でボビン８，２１に周接し、ほぼ隙間なく嵌合することが可能である。また、ボビンに自己芯出し機能を付与する。そのため、ブッシュ１６とボビン８，２１間で安定した摩擦力を生み出すことができ、安定したバックテンションを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る実施形態のプリンタの外観図である。
【図２】プリンタ本体の蓋部の内面にバックテンション発生機構を設けた従来のサーマルプリンタの断面図である。
【図３】本実施形態のプリンタの主要な構成を示す断面図である。
【図４】プリンタ蓋部に設けられたプリントシート用ブッシュとその関連部品の詳細図である。
【図５】プリンタ蓋部に設けられたインクシート用ブッシュとその関連部品の詳細図である。
【図６】本実施形態のブッシュ１６と周接するボビン８，２１の孔部８ｂ（２１ｂ）の斜視図である。
【図７】本実施形態のプリンタの構造を模式的に示す側断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  プリンタ本体
２  プリンタ蓋部
３  内蓋
４  板ばね
５  ビス
６  インクシートカセット
７  インクシート
８  インクシート供給側ボビン
９  インクシート巻き取り側ボビン
１０  インクシート巻き取りギア
１１  キー
１２  ビス
１３  モータ
１４  ヒンジ
１５  プリントシートカセット
１６  ブッシュ
１７  係止爪
１８  係止解除レバー
１９  プリントシート
２０  コイルばね
２１  プリントシート供給側ボビン
２２  シート供給ギア
２３  プラテンローラ
２４  サ−マルヘッド
２５  グリップローラ
２６  ピンチローラ
２７  カッター
【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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