(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【0010】
図1は、本発明の第1の実施形態に係るプリンターの一方の側板を取り除いた状態を概略的に示す側面図である。
図2は、
図1に示すプリンターにおける印刷媒体の搬送機構を示す斜視図である。プリンター1は、帯状の台紙に所定のピッチで複数のラベル片を仮着されたラベル連続体、或いは、帯状のシートに所定のピッチでミシン目を形成されて複数のタグに分離可能とされたタグ連続体等の印刷媒体に印刷を行うプリンターである。以下においては、台紙に仮着されたラベルに印刷を行う場合を例にとって説明する。また、サーマルヘッドを用いて、インクリボンのインクを印刷媒体に転写することにより印刷を行う場合を例にとって説明する。
【0011】
プリンター1は、筐体10の内部に、ラベル供給リール14と、ラベルセンサー18と、リボン供給リール21と、リボン巻取りリール22と、プラテンローラー30と、サーマルヘッド31と、押圧機構60と、入力部80と、制御部81と、を具備している。
【0012】
ラベル供給リール14には、ロール状に巻回されたラベル連続体13が回転自在に保持されている。ラベル供給リール14から引き出されたラベル連続体13は、ラベル下ガイド41とラベル上ガイド42との間、及び、ラベル搬送ローラー43とガイドローラー44との間に案内される。ラベル搬送ローラー43は、図示しないステッピングモーターによって駆動可能となっており、ラベル連続体13を図中右側から左側に向かって間欠的に搬送する。
【0013】
ラベルセンサー18は、センサー駆動ギア51とセンサーガイドシャフト52とによって支持され、ラベル連続体13の搬送経路に対向して配置されている。センサーガイドシャフト52は、ラベルセンサー18を貫通する貫通孔8dに挿入されている。センサー駆動ギア51は、その外周に雄ネジが形成されている。ラベルセンサー18を貫通するネジ孔8cには雌ネジが形成されており、このネジ孔8cに、センサー駆動ギア51がねじ込まれている。センサー駆動ギア51は、センサー駆動モーター55によって回転駆動される。これにより、ラベルセンサー18は、センサー駆動ギア51及びセンサーガイドシャフト52に沿って、ラベル連続体13の幅方向(プラテンローラー30の回転軸に沿った方向)に移動することができる。
【0014】
ラベルセンサー18には、ラベル連続体13に向けて発光する図示しない発光素子と、ラベル連続体13によって反射された反射光を受光する図示しない受光素子とが設けられている。これにより、ラベルセンサー18は、ラベル連続体13のラベルのピッチ(搬送方向の長さ)を検出することができる。或いは、ラベル連続体13の一方の面側に配置され発光素子を有する図示しない第1のユニットと、ラベル連続体13の他方の面側に配置され受光素子を有する図示しない第2のユニットとを備えたラベルセンサーを用いてもよい。これにより、発光素子によって発光しラベル連続体13を透過した光を受光素子によって受光して、ラベル連続体13のラベルのピッチを検出することができる。
【0015】
リボン供給リール21及びリボン巻取りリール22には、インクリボン23が巻かれている。リボン供給リール21及びリボン巻取りリール22は、それぞれ、図示しないモーターによって駆動可能となっている。インクリボン23の搬送経路を規定するために、複数のガイドローラー33、34及び35が設けられている。ラベル連続体13の搬送経路とインクリボン23の搬送経路とは、プラテンローラー30とサーマルヘッド31との間の位置で合流する。
【0016】
プラテンローラー30は、図示しないステッピングモーターによってラベル搬送ローラー43と同期して駆動可能となっており、ラベル連続体13又はこれとインクリボン23とを、図中右側から左側に向かって間欠的に搬送する。この場合のラベル連続体13及びインクリボン23の搬送方向を本願では順方向と称し、これと逆の方向を本願では逆方向と称する。
【0017】
リボン巻取りリール22が駆動されることによって、順方向に搬送されたインクリボン23を巻き取ることができる。リボン供給リール21を破線の矢印方向に駆動することによって、インクリボン23を逆方向に巻き戻すこともできる。
【0018】
サーマルヘッド31は、電流を流すことによって発熱する微細な発熱体の集合を有しており、プラテンローラー30に対向して配置されている。ラベル連続体13及びインクリボン23をサーマルヘッド31とプラテンローラー30との間に挿通し、サーマルヘッド31の発熱体に電流を流すことによって発熱体を発熱させる。これにより、インクリボン23のインクをラベル連続体13に仮着されたラベルに転写することによって印刷が行われる。
【0019】
押圧機構60は、スプリング(後述)を介してサーマルヘッド31を押圧し、その押圧力を制御することにより、サーマルヘッド31とプラテンローラー30との間の距離又は押圧力を規定する。入力部80は、例えば、テンキー、キーボード又はタッチパネルを含む。入力部80は、ラベル連続体13の幅方向の長さやラベル連続体13の厚み等、制御部81による制御のために必要なデータの入力を受け付ける。制御部81は、例えば、CPUと、ソフトウェア(制御プログラム)を格納した記憶部と、を含む。制御部81は、入力部80を介して入力されたデータに基づいて、押圧機構60を制御する。制御の詳細は、
図6を参照しながら後述する。
【0020】
ラベルに印刷が行われたラベル連続体13は、ガイドローラー34の位置に達したところでインクリボン23の搬送経路と別れ、ラベル搬送ローラー45とガイドローラー46との間を通過する。ラベル搬送ローラー45は、図示しないステッピングモーターによってプラテンローラー30及びラベル搬送ローラー43と同期して駆動可能となっており、ラベル連続体13を順方向に間欠的に搬送する。ラベル搬送ローラー45とガイドローラー46との間を通過したラベル連続体13は、ラベル排出口48から筐体10の外部に排出される。
【0021】
図3は、
図1に示すプリンターにおける押圧機構を示す斜視図である。押圧機構60は,ヘッド押圧板61と、複数のスプリング62a及び62bと、スプリング押圧板63と、複数のカムフォロア65a〜65cと、複数のカム66a〜66cと、スリット板67と、回転センサー68と、ギア70と、カム駆動モーター71と、を具備している。
【0022】
ヘッド押圧板61は、サーマルヘッド31に固定されており、複数のスプリング62a及び62bによって押圧されることにより、サーマルヘッド31をプラテンローラー30に向けて押圧する。複数のスプリング62a及び62bは、ヘッド押圧板61とスプリング押圧板63との間に配置され、スプリング押圧板63の移動量に応じて圧縮され、その圧縮応力によってヘッド押圧板61をサーマルヘッド31に向けて押圧する。
【0023】
スプリング押圧板63は、複数のカムフォロア65a〜65cが受けた荷重分布に応じて複数のスプリング62a及び62bを押圧し、軸64を軸として図示上下方向に移動する。複数のカムフォロア65a〜65cは、スプリング押圧板63に固定されており、それぞれ、複数のカム66a〜66cからの荷重をスプリング押圧板63に伝達する。
【0024】
複数のカム66a〜66cは、カム軸69に固定されており、カム軸69の回転角度に応じた荷重を複数のカムフォロア65a〜65cにそれぞれ付与する。ギア70は、カム軸69に固定されており、カム駆動モーター71の軸の回転をカム軸69に伝達する。スリット板67は、カム軸69に固定されており、その周縁部に光を透過可能な多数のスリットが形成されている。回転センサー68は、スリット板67の両面を挟むように配置されており、スリット板67の一方の面から他方の面に透過する光を検出することにより、カム軸69の回転角度を検出する。カム駆動モーター71は、回転センサー68の出力に基づいてカム軸69の回転角度を調整する。
【0025】
図4は、
図1に示すプリンターにおける押圧機構を示す正面図である。
図4(A)は、ラベル連続体13がプラテンローラー30のほぼ全域にわたる幅を有する場合を示している。
図4(B)は、ラベル連続体13の幅が小さく、ラベル連続体13がプラテンローラー30の回転軸に沿った1つの方向(図示左側)に偏って位置する場合を示している。
図4(C)は、ラベル連続体13の幅が、
図4(A)の場合と
図4(B)の場合との中間の大きさを有し、ラベル連続体13がプラテンローラー30の回転軸に沿った1つの方向(図示左側)に偏って位置する場合を示している。なお、インクリボンの図示は省略している。
【0026】
図4(A)に示すように、ラベル連続体13がプラテンローラー30のほぼ全域にわたる幅を有する場合には、サーマルヘッド31をプラテンローラー30に対して左右均等に押圧することが望ましい。例えば、複数のカム66a〜66cが均等にサーマルヘッド31を押圧するように、カム軸69の回転角度を調整する。
【0027】
図4(B)に示すように、ラベル連続体13の幅が小さく、ラベル連続体13が図示左側に偏って位置する場合には、サーマルヘッド31の図示左側を特に強くプラテンローラー30に対して押圧することが望ましい。例えば、紙厚が厚い場合に、図示左側のカム66aが最も強くサーマルヘッド31を押圧するように、カム軸69の回転角度を調整する。
【0028】
図4(C)に示すように、ラベル連続体13の幅が、
図4(A)の場合と
図4(B)の場合との中間の大きさを有し、ラベル連続体13が図示左側に偏って位置する場合には、サーマルヘッド31の図示左側及び中央を強くプラテンローラー30に対して押圧することが望ましい。例えば、紙厚が所定より厚い場合に、図示左側のカム66a及び図示中央のカム66bが最も強くサーマルヘッド31を押圧するように、カム軸69の回転角度を調整する。
【0029】
複数のカム66a〜66cは、共通のカム軸69に固定される代わりに、別々の軸に固定されて別々に回転角度を制御できるようにしてもよい。複数のカムの数は、3つに限定されず、2つでも4つ以上でもよい。
【0030】
図5は、
図1に示すプリンターにおけるカム形状と、これを用いて調整されるサーマルヘッドの押圧力分布を示す図である。
図5(A)、
図5(B)及び
図5(C)は、それぞれ、カム66a、66b及び66c(
図3参照)のカム形状を示し、これらの図に共通の符号a〜gは、共通のカム軸69の各回転角度においてカムフォロア65a、65b及び65cに接触する部分を示す。各回転角度において、カム軸69からの長さが長いほどカムフォロア65a、65b及び65cへの押圧力が強くなる。図においては、カムによる押圧力が3段階の値(以下、押圧力が強い順に「3」「2」「1」で表わす)をとり得るものとした。なお、各回転角度におけるカム軸69からカムフォロアまでの長さを、図では強調して表現したが、長い部分と短い部分との差が最大で3mm程度でもよい。
【0031】
図5(A)、
図5(B)及び
図5(C)に示すようなカム形状を採用した場合、カム軸69の回転角度aにおいて、カム66a、66b及び66cによるサーマルヘッドの押圧力は、それぞれ3,2,1となる。このような押圧力分布は、ラベル連続体13の厚みが大きく、ラベル連続体13の幅が狭く、カム66a側に偏って位置している場合に有用である(
図5(D)参照)。
【0032】
カム軸69の回転角度cにおいて、カム66a、66b及び66cによるサーマルヘッドの押圧力は、それぞれ3,3,3となる。このような押圧力分布は、ラベル連続体13の厚みが上記aの場合と同様に大きく、ラベル連続体13の幅が広く、プラテンローラーのほぼ全域にわたって位置している場合に有用である(
図5(D)参照)。
【0033】
カム軸69の回転角度bにおいて、カム66a、66b及び66cによるサーマルヘッドの押圧力は、それぞれ3,3,2となる。このような押圧力分布は、ラベル連続体13の厚みが上記a及びcの場合と同様に大きく、ラベル連続体13の幅が上記aの場合とcの場合との中間である場合に有用である(
図5(D)参照)。
【0034】
カム軸69の回転角度dにおいて、カム66a、66b及び66cによるサーマルヘッドの押圧力は、それぞれ2,1,1となる。このような押圧力分布は、ラベル連続体13の厚みが小さく、ラベル連続体13の幅が狭く、カム66a側に偏って位置している場合に有用である(
図5(D)参照)。
【0035】
カム軸69の回転角度fにおいて、カム66a、66b及び66cによるサーマルヘッドの押圧力は、それぞれ2,2,2となる。このような押圧力分布は、ラベル連続体13の厚みが上記dの場合と同様に小さく、ラベル連続体13の幅が広く、プラテンローラーのほぼ全域にわたって位置している場合に有用である(
図5(D)参照)。
【0036】
カム軸69の回転角度eにおいて、カム66a、66b及び66cによるサーマルヘッドの押圧力は、それぞれ2,2,1となる。このような押圧力分布は、ラベル連続体13の厚みが上記d及びfの場合と同様に小さく、ラベル連続体13の幅が上記dの場合とfの場合との中間である場合に有用である(
図5(D)参照)。
【0037】
カム軸69の回転角度gにおいて、カム66a、66b及び66cによるサーマルヘッドの押圧力は、それぞれ1,1,1となる。このような押圧力分布は、ラベル連続体13の厚みが一層小さい場合に有用である(
図5(D)参照)。
【0038】
このように、ラベル連続体13の厚みが大きいほどカムによるサーマルヘッドの押圧力が大きくなるように、カム軸69の回転角度が調整されること(例えば、回転角度c、f、g)により、印刷不良の発生を低減できる。
【0039】
また、ラベル連続体13の幅方向の長さが長い場合よりも、ラベル連続体13の幅方向の長さが短い場合に、複数のカム66a、66b及び66cによるサーマルヘッドの押圧力の差が大きくなるように、カム軸69の回転角度が調整されること(例えば、回転角度a、b、c)により、サーマルヘッド31がラベル連続体13を介してプラテンローラー30に均一に押圧された状態で印刷を行うことが可能となり、印刷不良の発生を低減できる。
【0040】
また、ラベル連続体13の幅方向の長さが短い場合に、ラベル連続体13の厚みが大きいほど、複数のカム66a、66b及び66cによるサーマルヘッドの押圧力の差が大きくなるように、カム軸69の回転角度が調整されること(例えば、回転角度a、d、g)により、印刷不良の発生を低減できる。
【0041】
図6は、
図1に示すプリンターにおけるカムの回転角度の決定処理を示すフローチャートである。本実施形態においては、
図5(D)に示すデータが、制御部81に接続されたメモリ(図示せず)に格納されており、入力部80を介して操作者が入力したラベル連続体13の幅方向の長さ及びラベル連続体13の厚みに応じて、カムの回転角度を調節する。具体的な処理は、例えば以下のように行われる。
【0042】
まず、入力部80を介して、ラベル連続体13の厚みの入力を受け付ける(S1)。制御部81は、入力されたラベル連続体13の厚みDが、(1)0.04mm未満、(2)0.10mm未満、(3)0.16mm未満、(4)0.16mm以上、のいずれであるかによって、以下のように制御する。
【0043】
(1)入力されたラベル連続体13の厚みが0.04mm未満である場合(S2:NO)、制御部81は、
図5の「g」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S3)。
【0044】
(2)入力されたラベル連続体13の厚みが0.04mm以上で(S2:YES)、0.10mm未満である場合(S4:NO)、入力部80を介して、ラベル連続体13の幅方向の長さの入力を受け付ける(S5)。
【0045】
入力されたラベル連続体13の幅方向の長さが、2インチ以下である場合(S6:NO)、制御部81は、
図5の「d」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S7)。
【0046】
入力されたラベル連続体13の幅方向の長さが、2インチより大きく(S6:YES)、3インチ以下である場合(S8:NO)、制御部81は、
図5の「e」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S9)。
【0047】
入力されたラベル連続体13の幅方向の長さが、3インチより大きい場合(S8:YES)、制御部81は、
図5の「f」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S10)。
【0048】
(3)入力されたラベル連続体13の厚みが0.10mm以上で(S4:YES)、0.16mm未満である場合(S11:NO)、入力部80を介して、ラベル連続体13の幅方向の長さの入力を受け付ける(S12)。
【0049】
入力されたラベル連続体13の幅方向の長さが、2インチ以下である場合(S13:NO)、制御部81は、
図5の「a」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S14)。
【0050】
入力されたラベル連続体13の幅方向の長さが、2インチより大きく(S13:YES)、3インチ以下である場合(S15:NO)、制御部81は、
図5の「b」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S16)。
【0051】
入力されたラベル連続体13の幅方向の長さが、3インチより大きく(S15:YES)、4インチ以下である場合(S17:NO)、制御部81は、
図5の「c」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S18)。
【0052】
入力されたラベル連続体13の幅方向の長さが、4インチより大きい場合(S17:YES)、制御部81は、入力エラーを示す信号を出力し、図示しない表示装置に表示させる(S19)。
【0053】
(4)入力されたラベル連続体13の厚みが0.16mm以上の場合も(S11:YES)、制御部81は、入力エラーを示す信号を出力し、図示しない表示装置に表示させる(S19)。
【0054】
第1の実施の形態によれば、ラベル連続体13の幅方向の長さ及び厚みに応じて、サーマルヘッド31の押圧力分布をきめ細かく調整することができる。このため、ラベル連続体13がプラテンローラー30の回転軸方向に偏って位置する場合でも、サーマルヘッド31がラベル連続体13を介してプラテンローラー30に均一に押圧された状態で印刷を行うことが可能となり、印刷不良の発生を低減できる。尚、紙の材質や種類によって
図5(D)に示すデータを種々変更することができる。
【0055】
図7は、本発明の第2の実施形態に係るプリンターにおける厚みセンサー及び幅センサーの配置を概略的に示す側面図及び正面図である。
図7(A)は、ラベル搬送ローラー43及びガイドローラー44付近の、ラベル下ガイド41及びラベル上ガイド42の間を、ラベル連続体13が通過する様子を側面図で示している。第2の実施形態において、ガイドローラー44には、支軸94に対して回動可能に取り付けられた可動アーム95が接触している。可動アーム95の支軸と反対側の先端部には、差動トランス96が連結されている。
【0056】
ガイドローラー44は、ラベル連続体13の厚みに応じて、
図7(A)の上下方向に移動可能となっている。可動アーム95は、ガイドローラー44の上下動に応じて、
図7(A)の上下方向に回動する。差動トランス96が、可動アーム95の回動を検出することにより、ラベル連続体13の厚みが検出される。これにより、厚みセンサー97が構成される。
【0057】
図7(B)及び
図7(C)は、幅センサーの配置を概略的に示す正面図である。第2の実施形態においては、ラベル連続体13が通過する位置を挟むように、3対のフォトダイオード91a及び91b、92a及び92b、93a及び93bが配置されている。3対のフォトダイオードは、それぞれ、ラベル連続体13の幅方向に異なる第1〜第3の位置に配置されている。各対のフォトダイオードのうち、一方のフォトダイオード91a、92a、93aは他方のフォトダイオード91b、92b、93bに向けて発光し、他方のフォトダイオード91b、92b、93bはその光を受光する。これにより、3対のフォトダイオードは、それぞれ、第1〜第3の幅センサー91、92、93を構成している。
【0058】
例えば、第1の幅センサー91においてラベル連続体13を検知し、第2及び第3の幅センサー92及び93においてラベル連続体13を検知しない場合には、
図7(B)に示すようにラベル連続体13の幅が小さいことがわかる。また、例えば、第1〜第3の幅センサー91〜93においてラベル連続体13を検知した場合には、ラベル連続体13の幅が大きいことがわかる。また、例えば、第1及び第2の幅センサー91及び92においてラベル連続体13を検知し、第3の幅センサー93においてラベル連続体13を検知しない場合には、
図7(C)に示すようにラベル連続体13の幅が小さい場合と大きい場合との中間の大きさであることがわかる。
【0059】
図8は、
図7に示すプリンターにおけるカムの回転角度の決定処理を示すフローチャートである。本実施形態においては、
図5(D)に示すデータが、制御部81に接続されたメモリ(図示せず)に格納されており、幅センサー91〜93及び厚みセンサー97によって検出されたラベル連続体13の幅方向の長さ及びラベル連続体13の厚みに応じて、カムの回転角度を調節する。具体的な処理は、例えば以下のように行われる。
【0060】
まず、操作者がラベル連続体13をセットしてラベル搬送ローラー43及びガイドローラー44の間を通過させると(S21)、制御部81は、第1〜第3の幅センサーの出力に応じて、以下のように制御する。
【0061】
(1)ラベル連続体13が第1の幅センサー91を通過したことが検知されたが(S22:YES)、第2の幅センサー92を通過したことが検知されなかった場合(S23:NO)、
図7(B)に示すようにラベル連続体13の幅が小さいこと(例えば、2インチ以下)がわかる。
【0062】
そこで、厚みセンサー97の出力に基づき、厚みが大(例えば、0.10mm以上、0.16mm未満)である場合には(S24:YES)、制御部81は、
図5の「a」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S25)。
【0063】
また、厚みが中程度(例えば、0.04mm以上、0.10mm未満)である場合には(S26:YES)、制御部81は、
図5の「d」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S27)。
【0064】
また、厚みが小(例えば、0.04mm未満)である場合には(S28:YES)、制御部81は、
図5の「g」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S29)。
【0065】
また、厚みが上記以外の値(例えば、0.16mm以上)である場合には、ジャムの可能性があるので、制御部81は、エラーを示す信号を出力し、図示しない表示装置に表示させる(S30)。
【0066】
(2)ラベル連続体13が第2の幅センサー92を通過したことが検知されたが(S23:YES)、第3の幅センサー93を通過したことが検知されなかった場合(S31:NO)、
図7(C)に示すようにラベル連続体13の幅が中程度であること(例えば、2インチより大きく、3インチ以下)がわかる。
【0067】
そこで、厚みセンサー97の出力に基づき、厚みが大(例えば、0.10mm以上、0.16mm未満)である場合には(S32:YES)、制御部81は、
図5の「b」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S33)。
【0068】
また、厚みが中程度(例えば、0.04mm以上、0.10mm未満)である場合には(S34:YES)、制御部81は、
図5の「e」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S35)。
【0069】
また、厚みが小(例えば、0.04mm未満)である場合には(S36:YES)、制御部81は、
図5の「g」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S37)。
【0070】
また、厚みが上記以外の値(例えば、0.16mm以上)である場合には、ジャムの可能性があるので、制御部81は、エラーを示す信号を出力し、図示しない表示装置に表示させる(S38)。
【0071】
(3)ラベル連続体13が第3の幅センサー93を通過したことが検知された場合(S31:YES)、ラベル連続体13の幅が大きい(例えば、3インチより大きい)ことがわかる。
【0072】
そこで、厚みセンサー97の出力に基づき、厚みが大(例えば、0.10mm以上、0.16mm未満)である場合には(S39:YES)、制御部81は、
図5の「c」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S40)。
【0073】
また、厚みが中程度(例えば、0.04mm以上、0.10mm未満)である場合には(S41:YES)、制御部81は、
図5の「f」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S42)。
【0074】
また、厚みが小(例えば、0.04mm未満)である場合には(S43:YES)、制御部81は、
図5の「g」に示す位置でサーマルヘッドを押圧するよう、カムの回転角度を制御する(S44)。
【0075】
また、厚みが上記以外の値(例えば、0.16mm以上)である場合には、ジャムの可能性があるので、制御部81は、エラーを示す信号を出力し、図示しない表示装置に表示させる(S45)。
【0076】
(4)ラベル連続体13が第1の幅センサー91を通過したことが検知されない(S22:NO)場合に、所定のタイミングで動作を停止してS21に戻る。
【0077】
他の点については、第1の実施形態と同様である。第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。