JP2008044180A - インクカセット、ボビン保持構造、及びプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】破損等による不都合を抑えつつ、単体の状態でもボビンの回転に起因するインクシートの緩みを確実に防止する構造を実現する。
【解決手段】インクシートが巻き付けられた第１ボビンを回転自在に収納する第１収納部と、前記第１ボビンから供給される使用済みのインクシートを巻き取る第２ボビンを回転自在に収納する第２収納部とを有し、前記インクシートに担持されたインクを記録紙に転写して印刷するプリンタに装着可能なインクカセットであって、前記第１ボビン及び第２ボビンの外周面の周方向に連続的に形成された凹凸部と、前記凹凸部に係合するロック位置と、当該凹凸部から離間するアンロック位置との間で変位するように、前記インクカセットの筺体に設けられた係合部と、を有し、前記係合部は、前記ロック位置において前記第１ボビン及び第２ボビンの回転を規制し、前記アンロック位置において前記第１ボビン及び第２ボビンの回転を許容する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、プリンタに装着可能なインクカセット、インクカセットのボビン保持構造、及びプリンタに関するものである。

従来、コンピュータ（以下、ＰＣ）等からの画像をプリント出力する印刷装置（以下、プリンタ）は、プリント方式に応じて、熱転写プリンタ、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ、ワイヤードットプリンタ等に分類される。このうち、熱転写方式のラインプリンタは、主走査方向に配列された複数個の発熱体を選択的に駆動して、インクシート（又は、インクリボン）及び記録紙を副走査方向に搬送しながら記録紙にライン状にドットを形成して印刷を行う。

近年、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、スキャナ等の画像を扱う入力機器の進歩に伴い、熱転写プリンタに対する注目度が高くなっている。熱転写プリンタは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等で撮影された静止画等の電子画像をＰＣ又はメモリ媒体を介してプリント出力するのに好適である。

例えばインクジェット方式等の他の記録方式のプリンタでは、ドットを形成するか否かの２値の選択しかできないので、記録紙に形成するドットを小さくして誤差拡散等の手法で見かけ上の解像度と階調性とを実現している。これに対して、熱転写プリンタでは、１つの画素を制御可能な熱の値により容易に変更できるため、１つの画素に対する階調性を多くすることが可能になる。このため、他の記録方式のプリンタに比べて滑らかで高画質な画像が得られるという利点がある。

また、熱転写プリンタは、サーマルヘッドや記録紙の性能が向上しているため、仕上がり品位でも銀塩写真に見劣りしない画像を得ることができる。よって、近年のデジタルカメラの進歩に歩調を合わせるように、特に自然画像用のプリンタとして注目されている。

更に、熱転写プリンタとデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタル撮影機器とを直接接続し（或いは一体的に構成し）、撮影画像をＰＣ等の画像処理機器を介在せずに直接プリントするダイレクトプリントシステムも登場している。このシステムでは、デジタル撮影機器から出力される画像データを簡単に写真的にプリントできるので、熱転写プリンタに対する注目度は益々高まっている。しかしながら、熱転写方式でフルカラー印刷を行うためには、複数色のインクを繰り返し重ねて転写する必要がある。

以下に、熱転写方式でフルカラー印刷を実現するための一般的な構成について説明する。

図３０は、従来例１の熱転写式プリンタの構成を示す模式図である。

図３０（ａ）に示すように、記録紙カセット１０７に積載された記録紙Ｐは給紙ローラ１０８と分離ユニット１０９により最上層の記録紙だけが分離・給送されサーマルヘッド１０４とプラテンローラ１０５の間へ搬送される。

プリント動作時には、記録紙Ｐの全長より少し長い周長を持つプラテンローラ１０５の外周面に記録紙Ｐを巻き付け、インクシート１０６及び記録紙Ｐをサーマルヘッド１０４とプラテンローラ１０５で圧接する。そして、プラテンローラ１０５を回転させながらサーマルヘッド１０４を発熱させてインクシート１０６上に担持されたインクを記録紙Ｐ上に転写させる。

図３０（ｂ）に示すように、１色目のインクの転写終了後に次色の転写を行うために、サーマルヘッド１０４の圧接を解除し、プラテンローラ１０５を回転させてプリント開始位置まで記録紙Ｐを送り出し、１色目と同様の動作で２色目以降を転写する。このような手順によりイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色を重ねてフルカラー印刷を実現している。

図３１は、従来例２の熱転写式プリンタの構成を示す模式図である。

図３１（ａ）に示すように、記録紙カセット２０１に積載された記録紙Ｐは給紙ローラ２０２と分離ユニット２０３により最上層の記録紙だけが分離・給送されサーマルヘッド２０４とプラテンローラ２０５の間へ搬送される。

プリント動作時には、インクシート２０６及び記録紙Ｐをサーマルヘッド２０４とプラテンローラ２０５で圧接する。そして、プリント方向下流側に設けられた１対のキャプスタンローラ２０７とピンチローラ２０８で記録紙Ｐを搬送させながら、サーマルヘッド２０４を発熱させてインクシート２０６上に担持されたインクを記録紙Ｐ上に転写させる。

図３０（ｂ）に示すように、１色目のインクの転写終了後に次色の転写を行うために、サーマルヘッド２０４の圧接を解除し、キャプスタンローラ２０７とピンチローラ２０８をプリント方向とは逆方向に回転させる。そして、プリント開始位置まで記録紙Ｐを戻し、１色目と同様の動作で２色目以降を転写する。このような手順によりイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色を重ねてフルカラー印刷を実現している。

図３０及び図３１のいずれの場合でも、記録紙カセット内の記録紙とインクシートは、使用に応じて交換・補給の必要がある。ここで、インクシートは、そのシート両端部を２つのボビンに巻き付けて、２つのボビンとインクシートとをインクカセットとして図３０及び図３１の枠体１１０，２１０に収容した形態でユーザに供給することが一般的である。

インクカセットには１１０ａや２１０ａのような凹状の空隙部が存在し、インクカセットをプリンタ本体内に装着する際にはプリンタに搭載されたサーマルヘッド１０４，２０４が空隙部１１０ａ，２１０ａに収まるように適切な位置に案内される。

上記従来例１，２は、いずれもプリンタ本体内からインクカセットを着脱することでインクシートを交換する必要があるが、このインクカセットの着脱の際にインクカセットを取り出した時点でのインクシートがそのままの状態で保持されているかが問題となる。即ち、インクシートが取り出した状態のままの巻き取り位置で保持されていれば、インクカセットを再度装着した時にはその巻き取り位置から続けて使用することができる。しかしながら、再装着時にインクシートがずれたり、緩んだ状態であると、インクシートの先頭位置が判定できないためプリント動作に不具合が発生したり、インクカセットの装着時にインクシートがプリンタ本体内部に引っ掛かり破損の原因ともなる。

このような問題を解決するために、特許文献１には、プリンタに装着される以前の単体状態にあるとき、インクリボンコア２２の係合部２２Ａにインクリボンカートリッジ１０に設けられた係合片２２Ａが係合してインクリボンコアの回転を阻止する。また、インクリボンカートリッジ１０を装着部５０Ａに装着するとインクリボンコア２２の係合部２２Ａと係合片１８Ｄとの係合が解除される構成が記載されている。
特開平０６-１２２２６４号公報

上記特許文献１によれば、係合片１８Ｄを有するインクリボンカートリッジ１０をカートリッジ装着部５０Ａに装着すると、突起がインクリボンカートリッジ１０の係合片１８Ｄを弾性的に係合を解除する方向に移動させる。この結果、インクリボンカートリッジ１０をカートリッジ装着部５０Ａに装着するだけで、係合部２２Ａと係合片１８Ｄとの係合は解除される。ところが、カートリッジ１０の着脱により係合片１８Ｄが弾性変形を繰り返すことによってクリープが発生して破断したり、装着時に不用意な力を加えて破損を招いてしまうことがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、破損等による不都合を抑えつつ、単体の状態でもボビンの回転に起因するインクシートの緩みを確実に防止するインクカセットやボビン保持構造を実現することである。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るインクカセットは、インクシートが巻き付けられた第１ボビンを回転自在に収納する第１収納部と、前記第１ボビンから供給される使用済みのインクシートを巻き取る第２ボビンを回転自在に収納する第２収納部とを有し、前記インクシートに担持されたインクを記録紙に転写して印刷するプリンタに装着可能なインクカセットであって、前記第１ボビン及び第２ボビンの外周面の周方向に連続的に形成された凹凸部と、前記凹凸部に係合するロック位置と、当該凹凸部から離間するアンロック位置との間で変位するように、前記インクカセットの筺体に設けられた係合部と、を有し、前記係合部は、前記ロック位置において前記第１ボビン及び第２ボビンの回転を規制し、前記アンロック位置において前記第１ボビン及び第２ボビンの回転を許容する。

また、本発明に係るボビン保持構造は、インクシートが巻き付けられた第１ボビンと、前記第１ボビンから供給される使用済みのインクシートを巻き取る第２ボビンと、を回転自在に収納するプリンタに装着可能なインクカセットのボビン保持構造であって、前記第１ボビン及び第２ボビンの外周面の周方向に連続的に凹凸部を形成し、前記凹凸部に係合するロック位置と、当該凹凸部から離間するアンロック位置との間で変位する係合部を形成し、前記係合部は、前記ロック位置において前記第１ボビン及び第２ボビンの回転を規制し、前記アンロック位置において前記第１ボビン及び第２ボビンの回転を許容する。

また、本発明に係るプリンタは、上記インクカセットが装着可能であり、好ましくは前記インクシートに担持されたインクをサーマルヘッドの発熱により記録紙に転写して印刷する熱転写プリンタである。

本発明によれば、破損等による不都合を抑えつつ、単体の状態でもボビンの回転に起因するインクシートの緩みを確実に防止するインクカセット及びボビン保持構造を実現することができる。

以下に、添付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。

尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、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の形態に限定されるものではない。

＜一体型インクカセットの外観（図１及び図２）＞
図１は、本発明に係る実施形態の記録紙カセット一体型インクカセットの外観図である。

図１において、１は記録紙カセットとインクカセットとを一体に構成した一体型インクカセット（以下、単にカセットともいう）である。１０は記録紙を積載・収納する第１の筐体（以下、上ケース）である。

１１は上ケース１０との間でインクリシートの収納部を形成する第２の筐体（以下、下ケース）である。

２０はプリント前のインクシートを収納する供給側収納部で、２１はプリント済みのインクシートを収納する巻き取り側収納部である。

３０は記録紙をカセット１から１枚ずつ取り出すための排出口であり、供給側収納部２０に隣接し且つ記録紙収納部の端部に記録紙の長手方向全域に亘り略四角形の開口を形成している。排出口３０の両端部には記録紙を１枚ずつ分離するための分離爪３１，３２が設けられている。上ケース１０及び下ケース１１は、コストダウンを図るために、プラスチック材料を射出成型して形成される。

図２は、インクシートの巻取軸の軸方向に直交する方向の断面図である。

図２において、１２は帯状のインクシートであり、１２ａはインクシート１２を供給する供給軸（以下、第１ボビン）であり、１２ｂは巻取軸（以下、第２ボビン）である。

インクシート１２は第１ボビン１２ａに巻き付けられて、インクシート１２の先端部は第２ボビン１２ｂに接着等により取り付けられている。インクシート１２は上ケース１０と下ケース１１との間に形成されたインクシート収納部に収納される。即ち、第１ボビン１２ａは供給側収納部２０に、第２ボビン１２ｂは巻取側収納部２１にそれぞれ収納されている。

１３は記録紙であり、上ケース１０の記録紙収納部２２にインクシート１２がプリント可能な枚数と同一枚数が重ねられて収納される。例えば、インクシート１２が５０画面分巻き取られていれば、記録紙１３も５０枚収納される。即ち、本実施形態の一体型インクカセットは、例えば５０画面分のプリントが終了すれば、記録紙とインクシートシートとが同時に使用済みとなり、いずれか一方のみが先に使い終わることはなない。そのため、いずれか一方のみを補充又は交換することはなく、使い終わればユーザはカセットごと交換すればよく、交換の手間を省くことができる。

８０は上ケース１０へ記録紙１３と保護シートを組み込む際の上面開口であり、カセット１をプリンタにセットし、プリント動作を行う際にはこの上面開口８０から加圧を行う。

１４は記録紙１３を汚れや傷等から防ぐための保護シートであり、外形は記録紙１３と略同一の外形寸法を有し、記録紙１３の最上部に重ねた状態で記録紙収納部２２に収納される。図２に示すインクシート１２と記録紙１３の間に形成された空間３３は、カセット１をプリンタ本体内部に挿入するときに後述するヘッドユニット４５（図４参照）が位置する開口である。また、上ケース１０の供給側収納部２０と巻き取り側収納部２１の中間には開口３４が形成されている。開口３４は記録紙収納部２２の長手方向の略全域に亘って形成されており、図１に示すように上ケース１０の側面部の側面開口３４ａまでつながっている。

図１において、３５はインクシート１２の供給側収納部２０の端面部に設けられた第１位置決め穴であり、３６は同じく巻き取り側収納部２１の端面近傍に設けられた第２位置決め穴である。これら第１及び第２位置決め穴３５，３６はカセット１をプリンタに装着したときにプリンタ本体側の位置決め軸５６，５７（図１５〜図１７参照）と嵌合し、インクシート１２の第２ボビン１２ｂ近傍での変位を規制する。これによりインクシートの送り出しや巻き取りの安定化を図っている。

３７はカセットの種類により形状が異なるカセット判別突起である。カセット判別突起３７は記録紙のサイズやインクシートのタイプが異なるとそれに応じて突起形状を異ならせ、プリンタ本体がこれを判別してその記録紙のサイズやインクシートのタイプに応じた記録紙の搬送、プリント動作を制御するためにある。

＜プリンタの説明（図３〜図９Ａ−９Ｃ）＞
次に、図３〜図９Ａ−９Ｃを参照して、本実施形態の一体型インクカセットを使用するプリンタについて説明する。

図３において、４０はプリンタ本体であり、側面のドア４１が開いた状態を示し、カセット挿入口４２が露出している。カセット挿入口４２はカセット１の断面形状と略同じ形状で且つ一回り大きい開口となっている。カセット挿入口４２内にはヘッドユニット４５の端部が見えている。カセット挿入口４２へカセット１を挿入する途中の状態を示したのが図４（ａ）であり、カセット１の装着を完了した状態を示すのが図４（ｂ）である。

図４（ｂ）に示すように、カセット１がプリンタ本体へ挿入されるとカセット１の側面開口３４ａ（図１８参照）からヘッドユニット４５の先端部がわずかに露出し、ヘッドユニット４５の先端部にある軸４６がカセット１から所定量突出した状態となる。この状態でドア４１を閉じるとドア内面に設けられた係合穴４１ａが軸４６に嵌合しヘッドユニット４５の先端部の位置が規制されてプリンタを使用可能な状態になる。

図５（ａ），（ｂ）はカセット１がプリンタ本体に装着される前の断面図及び側面図であり、図６（ａ），（ｂ）はカセット１がプリンタ本体に装着された後の断面図及び側面図である。

図５（ｂ）はプリンタ本体４０へのカセット１の装着が完了する直前の状態であって、カセット１の装着途中によりイジェクトノブ４１ｂが下側に下がった状態Ｅを示している。その後装着が完了するとイジェクトノブは図６（ｂ）のように上側の位置Ｄに移動しカセット１の装着が完了する。

次に、図７を参照してカセット１をプリンタ本体に装着するためのイジェクトノブの構造について説明する。

図７は、イジェクトノブの分解斜視図である。

図７において、４１ｃはロックレバーであり、イジェクトノブ４１ｂと一体的に結合されている。ロックレバー４１ｃにはダボ４１ｄとダボ４１ｅとが取り付けられている。Ａフレーム４１ｆには長溝４１ｆ１と長溝４１ｆ２が形成されている。ロックレバー４１ｃはＡフレーム４１ｆに上記ダボ４１ｄ，４１ｅと長溝４１ｆ１，４１ｆ２とでスライド可能に結合され。ロックレバー４１ｃはバネ４１ｇにより図中右上方向に常時付勢される。

また、フックレバー４１ｈはレバー軸４１ｊにより穴４１ｆ３に対して回転自在に軸支される。フックレバー４１ｈはトーションバネ４１ｋにより時計まわりに付勢されている。

図８は、イジェクトノブとＡフレームとが結合した状態の斜視図及び結合部分の詳細図である。

図８に示すように、バネ４１ｇがロックレバー４１ｃの掛合部４１ｃ２に引っ掛かけられ引っ張られているがフックレバー４１ｈの凸部４１ｈ１にロックレバー４１ｃの凸部４１ｃ１に引っ掛かり、図中右上方へのスライドが規制されている。

図９Ａ及び図９Ｂは矢印Ａの方向よりカセット１をプリンタ本体４０に装着しているところを内側から見た図である。

カセット１がプリンタ本体４０に挿入されていくと、カセット１の凹部１１ｃがフックレバー４１ｈの凸部４１ｈ２に当接し、フックレバー４１ｈがレバー軸４１ｊを中心としてトーションバネ４１ｋの付勢力に逆らって回転する。カセット１の装着が完了する位置まで挿入されると、上記ロックレバー４１ｃの凸部４１ｃ１とフックレバー４１ｈの凸部４１ｈ１の掛合が外れ、ロックレバー４１はバネ４１ｇに引っ張られ、長溝４１f１の長さ分だけスライドする。

図９Ｃはカセットの装着が完了した時の状態を示している。

ロックレバー４１が長溝４１f１の長さ分だけスライドすると、それと同時にロックレバー４１ｃの凸部４１ｃ３がカセット１の溝部１１ｄに入り込み、ロックレバー４１ｃのスライドが規制されると同時にカセット１がこの位置で固定される。つまり、矢印Ａとは逆向きの脱出方向には抜けなくなる。

＜ボビンのロック機構（図１０及び図１１）＞
次に、図１０を参照してボビンのロック機構について説明する。

上述したロックレバー４１ｃは上記プリンタ本体への挿入時の動作中にカセット１の第１及び第２ボビン１２ａ，１２ｂの回転に対するロックとアンロックを行っている。

図１０はカセット及びボビンの断面図を示し、（ａ）はボビンの回転がロックされた状態での第２ボビン（巻取軸）側の断面図、（ｂ）はボビンの回転がロックされた状態での第１ボビン（供給軸）側の断面図である。また、（ｃ）はボビンの回転がアンロックされた状態での第２ボビン（巻取軸）側の断面図、（ｄ）はボビンの回転がアンロックされた状態での第１ボビン（供給軸）側の断面図である。

先ず、図１０（ａ），（ｂ）を用いてカセット装着前のロック状態について説明する。

第１及び第２ボビン１２ａ，１２ｂの外周には櫛歯状の連続突起１２ａ１，１２ｂ１が夫々形成されている。また、下ケース１１には腕部１１ａの一端部（Ｘ部）が変形自在に連結されており、腕部１１ａの結合部分に極細い切り込みを入れる等して腕部１１ａはＸ部を支点として正逆方向に回転可能になっている。カセット１はプリンタ本体に装着前の単体の状態及び装着完了時までは、爪部１１ａ１が連続突起１２ａ１，１２ｂ１に係合して第１ボビン１２ａ及び第２ボビン１２ｂの回転を阻止している。

図１１はカセットの側面図を示し、腕部１１ａがロック位置で保持されるのは腕部１１ａの下端部に紙面手前方向に球状凸部１１ａ２が形成されているからである。つまり、球状凸部１１ａ２が、腕部１１ａの弾性変形によりカセット１の穴部１１ｅに入り込むことでロック位置に保持される。

次に、図１０（ｃ），（ｄ）を用いてカセット装着完了状態（アンロック）について説明する。

カセット１が装着されると、ロックレバー４１ｃが矢印Ｄ方向にスライドしロックレバー４１ｃの２箇所のカム溝部４１ｃ４が腕部１１ａの下端部に係合する。すると、腕部１１ａがＡ部を支点として図中反時計方向に回転すると共に、腕部１１ａの弾性変形により球状凸部１１ａ２がカセット１の穴部１１ｅから抜け出る。これにより、第１ボビン１２ａ及び第２ボビン１２ｂの外周の連続突起１２ａ１，１２ｂ１から爪部１１ａ１が離間し、第１ボビン１２ａ及び第２ボビン１２ｂがアンロック状態になる。従って、ボビンが回転自在となる。カセット１をプリンタ本体４０から取り出す場合は、図５のようにイジェクトノブ４１ｂをＥ方向に下げることでロックレバー４１ｃのカム溝部４１ｃ５で腕部１１ａが図中時計方向に回転されて第１ボビン１２ａ及び第２ボビン１２ｂがロック状態に保持される。これと同時にカセット１の溝部１１ｄから凸部４１ｃ３が逃げるのでカセット１が矢印Ａと反対方向に取り出すことが可能になる。ここでは不図示のバネによりカセット１がＡと反対方向に飛び出ることになる。これと同時に前述の構成によりロックレバー４１ｃがロックされる。

尚、ロックレバー４１ｃは可撓性樹脂材料で形成されており、樹脂の弾性変形を利用して、爪部１１ａ１がロック位置とアンロック位置の間を破損することなく安定的に移動できるようになる。

＜サーマルヘッドユニットの説明（図１２）＞
図１２は一体型インクカセットを使用するプリンタのサーマルヘッドユニットの外観図である。

図１２において、４７はサーマルヘッドであり、プリンタ本体内のプリント制御基板と電気的に接続されている。４８は給紙ローラであり、シャフト４８ａの両端部がヘッドユニット４５上で回転自在に軸支されている。シャフト４８ａの一端部にはギヤ４９がシャフト４８ａと一体的に回転するように軸着され、不図示の連動ギヤにより給紙ローラ４８を回転駆動する。

５０はカセット１内の記録紙を図中右方向へ付勢するための付勢部材である。付勢部材５０は、一端部５０ａがシャフト４８ａに嵌合し、他端部５０ｂがヘッドフレーム５５に固定されている。そして、レール５１がカセット１の装着方向にスライド可能に保持され、バネ５２によりカセット挿入口４２の方向へ付勢されている。

５３はカセット１内の記録紙の有無を検知するためのフォトレフレクタであり、ホルダ５４によりヘッドユニット４５へ取り付けられている。

図１３にフォトレフレクタ５３の取り付け状態の断面図を示す。

図１３に示すように、フォトレフレクタ５３の投光／受光部は上向きにヘッドユニット４５に取り付けられ、その上からホルダ５４を被せることで固定されている。

図１２に戻り、５６と５７はカセット１がプリンタ本体内に装着されたときにカセット１の位置決めを行う第１位置決め軸と第２位置決め軸である。これら第１位置決め軸５６及び第２位置決め軸５７はカセット１が装着されると、図１で述べたカセット１に設けられた第１決め穴３５と第２位置決め穴３６に嵌合し、カセット１のプリンタ本体内での位置を規制する。

５８はカセットの種類を判別するためのカセット判別スイッチであり、カセット１がプリンタ本体に装着されるとカセット１に設けられた突起形状によりカセットの種類を判別するものである。

５９はカセット１がプリンタ本体に装着されたときにカセット１の第２ボビン１２ｂに係合し、プリント動作時にインクシート１２を巻き上げ駆動する巻き上げ軸である。巻き上げ軸５９はギヤ５９ａ，５９ｂにより回転駆動され、プリント動作時に所定速度で回転するよう制御される。

６０はインクシート１２が巻き上げられる際に回転する従動軸で、例えば回転動作を検知し確実にインクシート１２が供給されているかをチェックをするためにある。

以上説明したヘッドユニット４５はプリンタ本体内に設置されており、ヘッドユニット４５に対してカセット１が装着される状態を図１４〜図１６を参照して説明する。

図１４の矢印Ｆ方向へカセット１がプリンタ本体に装着されていくときに、ヘッドユニット４５は図２で述べたインクシート１２と記録紙１３との間の空間３３に入っていく。

図１５はヘッドユニット４５にカセット１が装着される状態をカセット１の裏側から見た図である。

図１５に示すように、ヘッドユニット４５はインクシート１２より上側で記録紙１３より下側の空間３３に入っていく。

図１６はカセット１が完全に装着された状態を示しており、図１７はその詳細な断面図である。

図１６及び図１７において、第１位置決め軸５６は第１位置決め穴３５に、第２位置決め軸５７は第２位置決め穴３６に嵌合する。また、巻き上げ軸５９は第２ボビン１２ｂ、従動軸６０は第１ボビン１２ａに嵌合する。更に、カセット判別スイッチ５８はカセット判別突起３７により押圧されている。

位置決め穴３５，３６、カセット判別突起３７は、カセットの種類が異なる場合においても共通の位置にあるため、プリンタ本体側の位置決め軸５６，５７及びカセット判別スイッチ５８を複数設ける必要がない。また、第１ボビン１２ａ及び第２ボビン１２ｂの全長も同じであるため巻き上げ軸５９及び従動軸６０は全長や位置等を可変にする必要がない。このように、複数の記録紙サイズを有するカセットやインクシート１２のサイズを複数有するカセットであってもインクシート収納部の外形寸法を同じにする。また、位置決め穴３５，３６、カセット判別突起３７をインクシート収納部に配置する。更に、第１ボビン１２ａ、第２ボビン１２ｂの全長も共通にする。これにより、プリンタ本体内部の構成を簡略化することができる。

図１８はヘッドユニットがカセットに完全に装着された状態を示しており、理解の容易化のため記録紙１３と保護シートは省略して示している。

図１８に示すように、上ケース１０の開口３４内に給紙ローラ４８及びフォトレフレクタ５３が配置されている。付勢部材５０は側面開口３４ａの内側に配置されている。

＜プリンタの動作（図１９〜図２５）＞
次に、図１９〜図２５を参照してプリンタの動作について説明する。

図１９は、カセット１が装着されたプリンタ内部のプリント動作前の待機状態を示す側面透視図である。

図１９において、６０は加圧板であり、給紙を行う際に記録紙１３を給紙ローラ４８側へ押圧する。図１９は待機状態であるため、加圧板６０は記録紙１３から離間した位置にある。この待機状態から加圧板６０が図中下方向へ移動し、上面開口８０から記録紙１３を所定の加圧力で押圧する。この状態で、給紙ローラ４８が反時計方向へ回転すると給紙ローラ４８に接している最下段の記録紙１３が１枚のみ図中左方向へ移動されて、分離爪３１，３２で分離されて排出口３０より記録紙１３が排出される。

図２０は排出された記録紙１３がカセット１から所定量送り出された状態を示す側面透視図である。

図２０に示すように、記録紙１３はインクシート１２の第１収納部２０に沿うようたわみ、排出口３０より出ている。記録紙１３は主に写真プリントを行うのに適した用紙であり、極端に屈曲させるとプリント面に傷や皺等が発生してしまうが、図示の第１収納部２０左側であって、排出口３０の下側の空間Ｇで緩やかにたわませることができる。また、給紙ローラ４８は、記録紙１３の略中央付近で駆動できるため、記録紙１３がたわむことができる長さが十分確保できるので記録紙の分離時の信頼性が向上する。また、記録紙１３が極端な屈曲を起こすことがないため、記録紙１３へのダメージを最小限に抑えることができる。

また、給紙ローラ４８をヘッドユニット４５に設置しているため装置の小型化が達成され、給紙ローラ４８と対向する側に記録紙１３を装着し及び加圧するための上面開口８０を設けているため、効率のよい加圧が可能となっている。

記録紙１３が所定量送り出された後、図２１に示すよう記録紙１３はローラ板６１により第１ローラ６２へ押し付けられ、第１ローラ６１の回転により更にカセット１より引き抜かれていく。

図２２は記録紙１３がカセット１より完全に引き抜かれ、所定量送り出された状態を示す図である。

図２２の状態から、記録紙１３を紙面に垂直な法線方向の軸を中心に回転させる。

図２３は記録紙１３の回転途中の状態を示し、記録紙１３の回転駆動は２つの第１ローラ６２ａ，６２ｂの双方を逆回転させることで行う。即ち、第１ローラ６２ａを記録紙１３をプリンタ本体内部へ引き込む方向、第１ローラ６２ｂをプリンタ外部へ排出する方向へ夫々回転させる。

図２４は回転が完了した状態を示し、この状態から第１ローラ６２ａ，６２ｂにより記録紙１３をプリンタ本体内部へ送り込んでプリント動作に移行する。

以上の記録紙１３の搬送に用いたローラ板６１、第１ローラ６２ａ，６２ｂを記録紙収納部２２の図中左側の第１収納部２０に沿うように形成された空間Ｇに配置することで装置の小型化が可能になっている。また、排出口３０はプリント動作時において記録紙搬送経路の上流側に位置する第１収納部２０の外側に設けられているため、記録紙１３はスムーズにプリント動作のための搬送を行うことができ、無駄な搬送を行わずに済むことになる。

図２５はプリント動作中の状態を示し、先ずインクシート１２と記録紙１３をヘッドユニット４５とプラテンローラ６４とで圧接する。その状態で、サーマルヘッドの発熱によりインクシート１２上のインクを記録紙１３上に熱転写させながら、記録紙搬送経路のプリント方向下流側に配置された１対のキャプスタンローラ６５とピンチローラ６６で記録紙１３を挟み込んで搬送させる。１色目の転写が終了するとサーマルヘッドの圧接を解除し、キャプスタンローラ６５とピンチローラ６６とをプリント動作時とは逆方向に回転させてプリント開始位置まで記録紙１３を戻し、１色目と同様の動作で２色目以降を転写する。このようにしてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色を重ねてフルカラー印刷を行う。

プリント動作が完了すると、記録紙１３はプリンタ４０の右側から外部へ排出される。ユーザが繰り返し印刷操作を行えば上記プリント動作を繰り返し実行し、カセット１内に収納された記録紙１３とインクシート１２が無くなるまでプリントを行うことが可能である。記録紙１３とインクシート１２は同一枚数を収納しているため、いずれか一方が先に無くなることはない。本実施形態のプリンタ４０は記録紙１３が無いことを検知するとプリント動作を中止する。

＜記録紙の検知方法（図２６及び図２７）＞
次に、図２６及び図２７を参照してカセット内の記録紙の有無の検知方法について説明する。

図２６（ｂ）に示すように、記録紙１３が十分ある状態では、フォトレフレクタ５３は最下段の記録紙１３に略対向した姿勢となり、プリント動作において加圧板６０が記録紙１３を押圧することで記録紙１３ａはフォトレフレクタ５３側へ押し付けられる。フォトレフレクタ５３は、赤外光を投光し記録紙１３の裏面１３ａで反射した反射光を受光する。記録紙１３は一般的に白色であるため比較的反射率が高く容易に受光できる。また、加圧板６０が記録紙１３を押圧する位置にあるときにのみフォトレフレクタ５３が検知動作を行うため、検知の信頼性の高めることができる。

図２６（ａ）は記録紙１３が無くなり、保護シート１４のみが残っている状態を示している。

また、図２７にも示すように、保護シート１４のフォトレフレクタ５３に対向する部分には赤外光の反射率が低くなるインク、例えば黒色のプリント１４ａが施されており、フォトレフレクタ５３は反射光を受光できなくなり記録紙１３が無いことを判定する。ここでは、保護シートに低反射率のプリントを施したが、プリントの代わりにプリント範囲と同等の大きさの穴を形成しても同様に反射光を受光できなくなるため、同様の目的を達成できる。

＜インクシートの送り動作（図２８）＞
次に、図２８を参照してプリント動作時のインクシート１２の送り動作について説明する。

図２８はプリント動作時のインクシート１２の走行経路をプリンタ本体側から見た図である。

図２８において、第１ボビン１２ａに巻き付けられたインクシート１２は、先ず上ケース１０の第１ガイド７０でヘッドユニット４５の方向へ向きを変える。そして、ヘッドユニット４５でプリントが完了した後、剥離板７１により記録紙１３から引き剥がされる。その後、下ケース１１の第２ガイド７２と第３ガイド７３により更に向きを変えられて第２ボビン１２ｂに巻き取られる。

プリント動作中のインクシート１２は所定のテンションで引っ張られている必要があるため、第１ボビン１２ａにはフリクションバネ等で所定トルクが付加される。また、剥離板７１により記録紙１３からインクシート１２を引き剥がす際にもテンションが付加される。よって、上ケース１０には矢印ｄの方向へ、下ケース１１には矢印ｅの方向に荷重が負荷されることになる。各荷重は第１ボビン１２ａ、第２ボビン１２ｂを中心としたモーメントとして上ケース１０、下ケース１１に対してねじり荷重が加わることになる。

上ケース１０及び下ケース１１は上述したようにプラスチックの射出成形品であり、更に上ケース１０には記録紙１３を排出する排出口３０、給紙ローラ４８、フォトレフレクタ５３を配置するための開口３４を備えている。このため、特に第１収納部２０の周辺は剛性が低く変形を起こしやすい。第２収納部２１周辺においても下ケース１１の第２ガイド７２、第３ガイド７３は上記テンションと巻き取り時のトルクにより大きな荷重が付加されることになる。

図２９は図２８のＢ部の詳細を示し、第２ガイド７２、第３ガイド７３には矢印ｇ、ｆの方向へ荷重が付加され、下ケース１１の周辺部７４から矢印ｈの方向へ折れ曲がるよう作用する。

上ケース１０及び下ケース１１が変形を起こすとインクシート１２の走行経路にゆがみが生じてしまい安定的な走行ができなくなる。安定的な走行ができないと第２ボビン１２ｂで巻き取る際に蛇行や皺が発生することになる。そして、インクシートの皺がヘッドユニット４５周辺まで広がってしまうと、プリント画像に皺が現れてしまう等のプリンタにとっては重要な問題にまで発展してしまう。そのために、インクリボン１２の走行経路の安定化を図ることは非常に重要なことである。

本発明に係る実施形態の記録紙カセット一体型インクカセットの外観図である。 インクシートの巻取軸の軸方向に直交する方向の断面図である。 本実施形態の一体型インクカセットを使用するプリンタの外観図である。 （ａ）はカセット挿入口へカセットを挿入する途中の状態を示した図、（ｂ）はカセットの装着を完了した状態を示した図である。 （ａ），（ｂ）はカセットがプリンタ本体に装着される前の断面図及び側面図である。 （ａ），（ｂ）はカセットがプリンタ本体に装着された後の断面図及び側面図である。 イジェクトノブの分解斜視図である。 イジェクトノブとＡフレームとが結合した状態の斜視図及び結合部分の詳細図である。 矢印Ａの方向よりカセットをプリンタ本体に装着しているところを内側から見た図である。 矢印Ａの方向よりカセットをプリンタ本体に装着しているところを内側から見た図である。 カセットの装着が完了した時の状態を示した図である。 （ａ）及び（ｃ）はボビンの回転がロック若しくはアンロックされた状態での第２ボビン側の断面図、（ｂ）及び（ｄ）はボビンの回転がロック若しくはアンロックされた状態での第１ボビン側の断面図である。 カセットの側面図である。 一体型インクカセットを使用するプリンタのサーマルヘッドユニットの外観図である。 フォトレフレクタの取り付け状態を示した断面図である。 ヘッドユニットに対してカセットが装着される状態を示した図である。 ヘッドユニットにカセットが装着される状態をカセットの裏側から見た図である。 カセットが完全に装着された状態を示した図である。 図１６の状態の詳細な断面図である。 ヘッドユニットがカセットに完全に装着された状態を示した図である。 カセットが装着されたプリンタ内部のプリント動作前の待機状態を示す側面透視図である。 排出された記録紙がカセットから所定量送り出された状態を示す側面透視図である。 記録紙が第１ローラの回転により更にカセットより引き抜かれていく状態を示す側面透視図である。 記録紙がカセットより完全に引き抜かれ、所定量送り出された状態を示す側面透視図である。 記録紙の回転途中の状態を示した図である。 記録紙の回転が完了した状態を示した図である。 プリント動作中の状態を示した図である。 カセット内の記録紙の有無の検知方法を説明する図である。 カセット内の記録紙の有無の検知方法を説明する図である。 プリント動作時のインクシートの走行経路をプリンタ本体側から見た図である。 図２８のＢ部の詳細を示した図である。 従来例１の熱転写プリンタの構成を示す模式図である。 従来例２の熱転写プリンタの構成を示す模式図である。

符号の説明

１ 記録紙カセット一体型インクカセット
１０ 上ケース
１１ 下ケース
１１ａ 腕部
１１ａ１ 爪部
１１ｅ 穴部
１２ インクシート
１２ａ 供給軸（第１ボビン）
１２ｂ 巻取軸（第２ボビン）
１２ａ１，１２ｂ１ 連続突起
１３ 記録紙
１４ 保護シート
２０ 供給側（第１）収納部
２１ 巻取側（第２）収納部
２２ 記録紙収納部
３０ 排出口
３１，３２ 分離爪
３４ 開口
３５ 第１位置決め穴
３６ 第２位置決め穴
４０ プリンタ
４１ｃ ロックレバー
４１ｆ Ａフレーム
４１ｈ フックレバー
４５ ヘッドユニット
５０ 付勢部材
５３ フォトレフレクタ
５６ 第１位置決め軸
５７ 第２位置決め軸
６０ 加圧板
８０ 上面開口

Claims (20)

1. インクシートが巻き付けられた第１ボビンを回転自在に収納する第１収納部と、前記第１ボビンから供給される使用済みのインクシートを巻き取る第２ボビンを回転自在に収納する第２収納部とを有し、前記インクシートに担持されたインクを記録紙に転写して印刷するプリンタに装着可能なインクカセットであって、
   前記第１ボビン及び第２ボビンの外周面の周方向に連続的に形成された凹凸部と、
   前記凹凸部に係合するロック位置と、当該凹凸部から離間するアンロック位置との間で変位するように、前記インクカセットの筺体に設けられた係合部と、を有し、
   前記係合部は、前記ロック位置において前記第１ボビン及び第２ボビンの回転を規制し、前記アンロック位置において前記第１ボビン及び第２ボビンの回転を許容することを特徴とするインクカセット。
2. 前記係合部の端部に突出部を設け、
   前記インクカセットの筺体に前記突出部が貫通する穴部を設け、
   前記インクカセットが前記プリンタに未装着の状態では、前記突出部が前記穴部に嵌入することで前記係合部は前記凹凸部に係合したロック位置にあり、
   前記インクカセットが前記プリンタに装着されたときに、前記突出部が前記穴部から脱出することで前記係合部は前記凹凸部から離間するアンロック位置に変位することを特徴とする請求項１に記載のインクカセット。
3. 前記プリンタには当該プリンタに装着された前記インクカセットを取り出すためのイジェクト操作部が設けられ、
   前記イジェクト操作部は、前記プリンタから前記インクカセットを取り出すイジェクト操作時に、前記係合部を前記アンロック位置からロック位置に変位させるレバー部材を有することを特徴とする請求項２に記載のインクカセット。
4. 前記レバー部材は、前記イジェクト操作時に、前記係合部を前記アンロック位置から前記ロック位置に変位させて前記突出部を前記穴部に嵌入させることを特徴とする請求項３に記載のインクカセット。
5. 前記レバー部材は、前記インクカセットの前記プリンタへの装着時に、前記突出部を前記穴部から脱出させて前記係合部を前記ロック位置から前記アンロック位置に変位させることを特徴とする請求項３又は４に記載のインクカセット。
6. 前記係合部と前記インクカセットとは可撓性樹脂材料からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクカセット。
7. 前記係合部は前記インクカセットに対して変形自在に連結されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクカセット。
8. 前記インクカセットには、記録紙を収納する記録紙カセットが一体的に構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインクカセット。
9. 前記記録紙カセットには、前記インクカセットに収納されたインクシートによってプリント可能な枚数と同数の記録紙が収納可能であることを特徴とする請求項８に記載のインクカセット。
10. 前記インクカセットには、前記記録紙カセットにおける記録紙の有無を光学的に検知する検知手段が設けられていることを特徴とする請求項９に記載のインクカセット。
11. 前記プリンタは、前記インクシートに担持されたインクをサーマルヘッドの発熱により記録紙に転写して印刷する熱転写プリンタであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインクカセット。
12. 前記第１収納部と前記第２収納部との間であって前記インクシートが張設される部位に、前記サーマルヘッドが配置される空間部が形成されており、
    前記サーマルヘッドと前記記録紙との間に前記インクシートの進行路が形成されることを特徴とする請求項１１に記載のインクカセット。
13. 前記サーマルヘッドには、前記記録紙を前記記録紙カセットからプリント位置に搬送する搬送ローラと、当該搬送ローラの駆動部とが搭載されていることを特徴とする請求項１１に記載のインクカセット。
14. 前記第１収納部と前記第２収納部には、前記インクシートに張力を付与する張力付与部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のインクカセット。
15. インクシートが巻き付けられた第１ボビンと、前記第１ボビンから供給される使用済みのインクシートを巻き取る第２ボビンと、を回転自在に収納するプリンタに装着可能なインクカセットのボビン保持構造であって、
    前記第１ボビン及び第２ボビンの外周面の周方向に連続的に凹凸部を形成し、
    前記凹凸部に係合するロック位置と、当該凹凸部から離間するアンロック位置との間で変位する係合部を形成し、
    前記係合部は、前記ロック位置において前記第１ボビン及び第２ボビンの回転を規制し、前記アンロック位置において前記第１ボビン及び第２ボビンの回転を許容することを特徴とするボビン保持構造。
16. 前記係合部は、前記プリンタに設けられた可動部材により前記ロック位置と前記アンロック位置の間で変位することを特徴とする請求項１５に記載のボビン保持構造。
17. 前記収納部には、前記インクシートに張力を付与する張力付与部が設けられていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載のボビン保持構造。
18. 前記係合部は可撓性樹脂材料からなることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載のボビン保持構造。
19. 請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のインクカセットが装着可能であることを特徴とするプリンタ。
20. 前記プリンタは、前記インクシートに担持されたインクをサーマルヘッドの発熱により記録紙に転写して印刷する熱転写プリンタであることを特徴とする請求項１９に記載のプリンタ。