JP5139780B2 - シートロール保持機構、印字装置、および芯管 - Google Patents

Description

本発明は、シート材が巻かれる芯管を保持するシートロール保持機構に関する。また、本発明は、シートロール保持機構を備え、例えば印字用紙等に印字する印字装置、シートロールの芯管に関する。

従来、印字装置としては、例えば、印字ヘッドによってインクリボンのインクを印字用紙に熱転写することで印字を行うものが知られている。この種のインクリボンを用いる印字装置は、インクリボンが巻かれたロールを回転可能に保持するインクリボン保持機構を備えている。

従来のインクリボン保持機構は、インクリボンの芯管の一端部側を保持する芯管保持ホイールと、芯管の他端部を保持して回転駆動する芯管駆動ホイールと、芯管の一端部に芯管保持部材を押圧する圧縮コイルバネと、を備えている。

ところで、従来のインクリボンの芯管は、紙製であるため、寸法精度が乏しく、寸法のバラツキによって、インクリボンが良好に搬送されず、印字品質を損なう問題があった。

このため、従来のシートロール保持機構が備える芯管保持ホイールとしては、芯管の内周部に嵌め込まれる傾斜面が嵌め込み部に形成された構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この芯管保持ホイールによれば、紙製の芯管の寸法精度のバラツキに伴って、搬送されるインクリボンにしわ等が生じることを防止することが可能にされている。

図６に示す特許文献１のシートロール保持機構では、インクリボン保持機構が備えるリボンフィード押え２８（芯管保持ホイールに相当）は、樹脂材料によって形成されており、リボンフィード２５（インクリボンの芯管に相当）の内周部に嵌め込まれるテーパ部を有す嵌め込み部を有している。一方、リボンフィード２５の他端部の端面が突き当てられるフランジ部を有すリボンフィードギア２６（芯管駆動ホイールに相当）は、フランジ部に設けられた突起２６ａがリボンフィード２５に設けられた切込み部２５ａに係合するような構造を採用している。

特開昭６３−２１４４６６号公報

ところで、上述した従来の芯管保持ホイールが傾斜面を有していて、この傾斜面がインクリボン芯管の内周部に嵌め込まれることで、芯管内径部の寸法精度のバラツキを吸収する仕組であっても、その効果はインクリボン保持装置の一端側のみにとどまる。

他端のインクリボン芯管と芯管駆動ホイールとの保持機構は、回転駆動をインクリボンに伝えるために、芯管駆動ホイールの一部の突起とそれに対応するインクリボン芯管の切込み部が組み合わさる構造を採用しており、傾斜面を有していている芯管保持ホイール側と同様な傾斜面による嵌め込み構造を採用することができないからである。

一端側のインクリボン芯管と芯管保持ホイールの中心が合致するように保持されても、他端側の回転中心が合致しないと前述のようなインクリボンが良好に搬送されず、印字品質が損なわれる問題が十分に解消されないことがある。印字対象の紙幅やラベル幅が狭い場合や、印字品質の要求レベルの高い業務用印字装置の場合は、この問題を解消することが製品品質を確保する上で、重要なポイントであることが装置の試作を通じて判明してきた。

また、駆動ホイールに保持される側のインクリボン芯管部に切込み構造を採用しているために、インクリボン芯管長さに比較し、インクリボン幅を切込み分は少なくとも短くしなければならなかった。同じインクリボン幅であれば、その分インクリボン芯管の長さを長くしなければならず、こういったインクリボン芯管を採用する印字装置のコンパクト化には、ひとつの障害であった。

そこで、本発明は、特に駆動ホイール側の芯管保持ホイール中心とインクリボン芯管中心を合致させるように精度良く保持することができ、同時にコンパクトな装置実現を可能とさせるシートロール保持機構、および芯管の提供を目的とする。

本発明の第１のシートロール保持機構は、シート材が巻かれる筒状の芯管の両端を挟むように保持するシートロール保持機構において、前記芯管の一端部の内径部分を押圧するような付勢部材を有す第一芯管保持部と、前記第一芯管保持部からの前記芯管を介した押圧力により、前記芯管の他端部を保持する第二芯管保持部を有し、前記第二芯管保持部は前記芯管を回転させるための回転駆動部材と、前記芯管の他端部の内径部に設けられた芯管取り付けガイド用の凹凸部に対応した凸凹部を有しており、さらに前記第二保持部が有する凸凹部の凸部あるいは凹部の少なくとも一方が弾性力を有す弾性部であり、前記弾性部は、前記芯管取り付けガイド用の凹凸部に対して前記押圧力により、組み込まれるように連結された際に、組み合わさる前記取り付けガイド用の凹部あるいは凸部と接する面を前記弾性力によって押圧する構造であることを特徴とする。

本発明の第２のシートロール保持機構は、シート材が巻かれる筒状の芯管の両端を挟むように保持するシートロール保持機構において、前記芯管の一端を保持する第一保持部は、前記芯管の中心と第一保持部の回転中心が合致するように芯管内径に嵌め込まれるようなテーパ部を有し、前記芯管の他端を保持する第二保持部は、第二保持部からの回転駆動力を前記芯管に確実に伝えられるようにするための連結部と、前記第二保持部の回転中心と前記芯管の他端の中心が合致するように係合される弾性力を有する前記連結部と一体に成形された弾性係合部とを、有することを特徴とする。

本発明の印字装置は、本発明の第１または第２のシートロール保持機構とシート材に印字する印字ヘッドを備えることを特徴とする。

本発明の芯管は、両端から押圧されるように二つの保持部により保持されるシート材が巻かれる筒状の芯管であって、一端の内径部に第一保持部が嵌まり込むテーパ部を有し、他端の内径部に回転駆動部を有す第二保持部からの回転駆動力を確実に伝えられるようにするための連結部と、前記第二保持部の回転中心と前記芯管の他端の中心が合致するように、弾性力を有する弾性係合部が嵌まり込む係合部とを、有することを特徴とする。

本発明によれば、駆動ホイール側の芯管保持ホイール中心とインクリボン芯管中心を合致させるように精度良く保持することができ、同時にコンパクトな印字装置を実現するシートロール保持機構、および芯管を提供することができる。また、前記保持機構と芯管を採用するコンパクトな印字装置を提供できる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

本実施形態の印字装置は、給紙ロールから供給された印字用紙に、熱転写印字ヘッドによって、インクリボンのインクを転写することで印字を行い、各種の物品に貼付するラベルを印刷するための、いわゆるラベルプリンタである。

図１に示すように、ラベルプリンタ１は、印字用紙５に印字する熱転写印字ヘッド７ａを有する印字部７と、この印字部７に印字用紙５を搬送する用紙搬送部８と、印字部７にインクリボン６を搬送するリボン搬送部９とを備えている。

印字部７は、印字用紙５およびインクリボン６の走行経路を挟んで対向する位置に、熱転写印字ヘッド７ａと、搬送される印字用紙５を支持するプラテン７ｂとを有している。

用紙搬送部８は、印字用紙５が巻かれた給紙ロール８ａと、この給紙ロール８ａを回転駆動する駆動機構（不図示）と、給紙ロール８ａから引き出された印字用紙５の走行経路を構成するガイドローラ８ｂとを有している。

リボン搬送部９は、印字部７にインクリボン６を供給するリボン供給側ロール６ｂと、このリボン供給側ロール６ｂから供給されたインクリボン６を巻き取るリボン巻取り側ロール６ａと、これら各ロール６ａ，６ｂを回転可能にそれぞれ保持するシートロール保持機構としてのインクリボン保持機構１２と、インクリボン６の走行経路を構成する複数のガイドローラ１３とを有している。インクリボン６は、一組のリボン供給側ロール６ｂとリボン巻取り側ロール６ａとに跨ってシート材が支持されており、このシート材の外周側の面のみにインクが塗布されている。

インクリボン保持機構１２は、インクリボン６のリボン供給側ロール６ｂおよびリボン巻取り側ロール６ａに対応してそれぞれ設けられている。各インクリボン保持機構１２は、インクリボンが巻き回された芯管１５の一端部側を保持する芯管保持部材としての芯管保持ホイール１２１と、この芯管保持ホイール１２１を芯管１５の軸方向に押圧する付勢部材としての圧縮コイルバネ（不図示）と、芯管１５の他端部側を保持して芯管１５を回転駆動する芯管駆動ホイール１２２とを備えている。芯管駆動ホイール１２２は、芯管１５を回転させるための回転駆動部材としての金属シャフト（不図示）を備えている。

図２は、芯管１５、芯管保持ホイール１２１、および芯管１５の他端部側を保持して芯管１５を回転駆動する芯管駆動ホイール１２２の断面図である。芯管１５は、芯管保持ホイール１２１が不図示のコイルバネにより押圧され、芯管駆動ホイール１２２との間で挟み込まれるように保持される。

図３は、芯管１５の両端側形状の斜視図である。図４は、芯管駆動ホイール１２２の詳細を説明する図で、図５は、芯管保持ホイール１２１を示す図である。

インクリボン保持機構１２によって保持されるインクリボン６の芯管１５は、例えばＡＢＳ（アクロルニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂等によって円筒状に形成されており、図２および図５に示すように、一端部側のみに、内周部の周方向に亘って、芯管保持ホイール１２１の芯管保持ホイール傾斜面１５１ｂに突き当てられる芯管傾斜面１５１ａが形成されている。芯管傾斜面１５１ａは芯管１５の一端側から他端側に向かって内径が徐々に縮径されてように形成されている。芯管１５他端側は、図３および図４に示すように回転駆動する芯管駆動ホイール１２２の駆動ホイール係合凸部１５２ｂ、駆動ホイール係合凹部１５３ｂ、および駆動ホイール弾性部１５４ｂに突き当てられる芯管係合凹部１５２ａと芯管係合凸部１５３ａが形成されている。

次に、各図を参照し、芯管駆動ホイール１２２と芯管１５の係合構造について詳細を説明する。

図４の芯管駆動ホイール１２２は、回転中心に対して、おおよそ角度９０度ずつに４分割される位置に４個の弾性部１５４ｂを有している。各弾性部１５４ｂは図２に示されるように傾斜角度をもって形成されている。弾性部１５４ｂは、図２において１５４ｂを指示する矢印の方向に力が加わると弾性力を有する形状により、前記矢印方向に撓むように形成されている。芯管駆動ホイール１２２はＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂等により係合凸部１５２ｂ、係合凹部１５３ｂ、および弾性部１５４ｂが一体成形されていて、弾性部１５４ｂは、外径が徐々に縮径されるように形成された傾斜面の縮径側の一端部のみで芯管駆動ホイール１２２本体とつながっており、このつながった部分周辺の撓み構造により弾性力を有する構造になっている。

つまり、図４に示される弾性部１５４ｂと１５４ｂの両側に形成されている係合凸部１５２ｂとは、前記つながった部分を除き、大部分が切り離されるように一体成形されている。

芯管保持ホイール１２１からの押圧力で芯管１５が芯管駆動ホイール１２２に嵌め込まれるように保持される場合は、弾性部１５４ｂの傾斜面は芯管係合凹部１５２ａに突き当てられることで撓み、弾性部１５４ｂと接する１５２ａ部分との密着度がより高まるように係合される。４箇所の弾性部１５２ｂとの各々密着度が高まるようにおおよそ均等に１５２ａの４方向を内径側から外径側に押し込むことにより、芯管駆動ホイール１２２の回転中心と、芯管１５の芯管駆動ホイール１２２と係合される側の中心が合致するように、芯管駆動ホイール１２２と芯管１５が嵌め込まれるように保持される。

詳細には、４個の弾性部１５４ｂは、その傾斜面の縮径側の一端部の芯管駆動ホイール１２２の回転中心からの距離が、係合凸部１５２ｂの芯管駆動ホイール１２２の回転中心からの距離より大きくならないように、そして、同傾斜面の前記縮径側とは反対の側になる他端部の芯管駆動ホイール１２２の回転中心からの距離は、係合凸部１５２ｂの芯管駆動ホイール１２２の回転中心からの距離より大きくなるように形成される。

こうすることで、芯管１５が芯管駆動ホイール１２２に嵌め込まれる際に、弾性部１５４ｂは芯管係合凹部１５２ａに円滑に嵌まり込み、かつ、弾性部１５４ｂと接する芯管係合凹部１５２ａの接触面との密着度がより高まるように係合される。

また、芯管駆動ホイール１２２からの回転駆動力は、芯管駆動ホイール１２２と芯管１５の夫々の有する凹凸部が組み合わさるように連結されることで、確実に芯管１５に伝えられることになる。

上述の実施例では、弾性部１５４ｂは芯管駆動ホイール１２２の駆動ホイール係合凸部１５２ｂと隣接するように形成されているが、芯管駆動ホイール係合凹部１５３ｂ部に同様に形成してもよい。この場合、弾性部は、芯管１５の芯管係合凸部１５３ａとの密着度がより高まるように係合されることになる。また、弾性部は、凹部と凸部の両方に形成しても良く、４箇所に限定する必要は無い。弾性部は、芯管駆動ホイールの回転中心から均等に角度分割されるように複数個所を適宜設ければ良い。

芯管と駆動ホイールの接触面が芯管の内径側から均等に弾性部の弾性力により押し付けられることで、芯管中心と駆動ホイール回転中心が合致するように、芯管が駆動ホイールに保持されれば良い。

このような、シートロール保持機構を実施することにより、駆動ホイール側の芯管保持ホイール中心とインクリボン芯管中心を合致させるように精度良く保持することができ、同時にコンパクトな印字装置を実現するシートロール保持機構、および芯管を提供することができる。また、前記保持機構と芯管を採用するコンパクトな印字装置を提供できる。

本実施形態のラベルプリンタを示す模式図である。 インクリボン保持機構とインクリボンの芯管を示す断面図である。 インクリボンの芯管の両端形状を示す図である。 駆動側のインクリボン保持機構を示す図である。 押圧側のインクリボン保持機構を示す図である。 特許文献１に示される従来のシートロール保持機構を示す図である。

符号の説明

１ ラベルプリンタ
１２ インクリボン保持機構
１５ 芯管
１２１ 芯管保持ホイール
１２２ 芯管駆動ホイール
１５１ａ 芯管傾斜面
１５２ａ 芯管係合凹部
１５３ａ 芯管係合凸部
１５１ｂ 芯管保持ホイール傾斜面
１５２ｂ 駆動ホイール係合凸部
１５３ｂ 駆動ホイール係合凹部
１５４ｂ 駆動ホイール弾性部

Claims (7)

1. シート材が巻かれる筒状の芯管の両端を挟むように保持するシートロール保持機構において、
   前記芯管の一端部の内径部分を押圧するような付勢部材を有す第一保持部と、
   前記第一保持部からの前記芯管を介した押圧力により、前記芯管の他端部を保持する第二保持部を有し、
   前記第二保持部は前記芯管を回転させるための回転駆動部材と、
   前記芯管の他端部の内径部に設けられた芯管取り付けガイド用の凹凸部に対応した凸凹部を有しており、
   さらに前記第二保持部が有する凸凹部の凸部あるいは凹部の少なくとも一方が弾性力を有す弾性部であり、
   前記弾性部は、前記芯管取り付けガイド用の凹凸部に対して前記押圧力により、組み込まれるように連結された際に、組み合わさる前記芯管取り付けガイド用の凹部あるいは凸部と接する面を前記弾性力によって押圧する構造であることを特徴とする、シートロール保持機構。
2. 前記第二保持部が有する前記弾性力を有する弾性部は、第二保持部の回転中心に対して、おおよそ角度９０度で等分されるように４箇所形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシートロール保持機構。
3. 前記第二保持部が有する前記弾性部は、前記芯管取り付けガイド用の凹凸部に対応した凸凹部とは一体に成形されていること特徴する、請求項１または請求項２に記載のシートロール保持機構。
4. シート材が巻かれる筒状の芯管の両端を挟むように保持するシートロール保持機構において、
   前記芯管の一端を保持する第一保持部は、前記芯管の中心と第一保持部の回転中心が合致するように芯管内径に嵌め込まれるようなテーパ部を有し、
   前記芯管の他端を保持する第二保持部は、第二保持部からの回転駆動力を前記芯管に確実に伝えられるようにするための連結部と、前記第二保持部の回転中心と前記芯管の他端の中心が合致するように係合される弾性力を有する前記連結部と一体に成形された弾性係合部とを、有することを特徴とするシートロール保持機構。
5. 前記芯管に巻かれる前記シート材はインクリボンである請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のシートロール保持機構。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに１項に記載のシートロール保持機構とシート材に印字する印字ヘッドを備える印字装置。
7. 両端から押圧されるように二つの保持部により保持されるシート材が巻かれる筒状の芯管であって、
   一端の内径部に第一保持部が嵌まり込むテーパ部を有し、
   他端の内径部に回転駆動部を有す第二保持部からの回転駆動力を確実に伝えられるようにするための連結部と、前記第二保持部の回転中心と前記芯管の他端の中心が合致するように弾性力を有する弾性係合部が嵌まり込む係合部とを、有することを特徴とする芯管。

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