JP2018090414A - 印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スプールに装着されたインクリボンの外径を精度良く特定できる印刷装置を提供する。【解決手段】印刷装置1は、第1スプール21及び第2スプール22を有するリボン装着部2、モータ、搬送経路Rの一部に設けられたサーマルヘッド3、サーマルヘッド3と第1スプール21との間の何れかの位置に設けられ、第1移動方向M1に移動可能であり、第1移動方向M1の位置に応じた第1値を示す信号を出力可能な第1センサアッセンブリ4、サーマルヘッド3と第2スプール22との間の何れかの位置に設けられ、第2移動方向M2に移動可能であり、第2移動方向M2の位置に応じた第2値を示す信号を出力可能な第2センサアッセンブリ5、インクリボン9に作用する張力及び第1リボンロール9Aの半径を特定する制御部を備える。制御部は、第1値と第2値とを用いて、張力及び外径を特定する。【選択図】図1
Description
本発明は、印刷装置に関する。
特許文献1は、ロール紙の残量を次の方法で導出する印刷装置を開示する。印刷装置は、ロール紙を保持する保持部の直後に設置されたテンションローラを有する。テンションローラは、保持部から巻き取り部までの間のロール紙の量が過剰になる程、第1位置から第2位置に移動する。印刷装置は、テンションローラが第1位置にある時、保持部の回転軸を所定の回転速度で回転させる回転動作を開始する。印刷装置は、テンションローラが第2位置にある時、保持部の回転軸の回転動作を停止させる。印刷装置は、テンションローラが第1位置から第2位置まで移動する時間に応じて、保持部が保持するロール紙の残量(外径)を導出する。
熱転写型の印刷装置は、サーマルヘッドに対してインクリボンを相対移動させながら、インクリボンをサーマルヘッドで加熱し、印刷媒体に印刷を行う。インクリボンが繰り出し側のスプールから繰り出され、巻き取り側のスプールに巻き取られることで相対移動する場合、インクリボンの張力を適正な状態で維持するために、それぞれのスプールを適切な回転速度で回転させる必要がある。なお、スプールの適切な回転速度は、スプールに装着されたインクリボンの外径に応じて変化する。従って、それぞれのスプールを適切な回転速度で回転させるために、インクリボンの残量に応じて変化する外径が精度良く特定される必要がある。
しかし上記の方法は、スプールを所定の回転速度で継続して回転させることが前提となる。一方、サーマルヘッドに対してインクリボンが相対移動するときの移動速度が可変制御される場合がある。この場合、スプールの回転速度を変化させる必要があるので、上記の方法では、スプールに装着されたインクリボンの外径を精度良く特定できないという問題点がある。
本発明の目的は、スプールに装着されたインクリボンの外径を精度良く特定できる印刷装置を提供することである。
本発明の第1態様に係る印刷装置は、第1スプール及び第2スプールを有し、前記第1スプール及び前記第2スプールの一方にリボンロールが装着された場合に、前記リボンロールからインクリボンを繰り出し、繰り出された前記インクリボンを、前記第1スプール及び前記第2スプールの他方に巻き取るリボン装着部と、前記第1スプール及び前記第2スプールの少なくとも一方を回転させるモータと、前記第1スプールと前記第2スプールとの間で搬送される前記インクリボンの搬送経路の一部に設けられたサーマルヘッドと、前記搬送経路のうち、前記サーマルヘッドと前記第1スプールとの間の何れかの位置において第1移動方向に移動可能に設けられ、前記第1移動方向の一方側に向けて付勢される第1ガイドであって、前記リボン装着部に前記インクリボンが装着された場合に前記インクリボンと接触し、前記サーマルヘッドと前記第1スプールとの間で前記インクリボンを案内する前記第1ガイドと、前記第1ガイドの前記第1移動方向の位置に応じた値であって、前記第1スプールに装着された前記インクリボンの第1外径に依存する第1値を示す信号を出力可能な第1センサと、前記搬送経路のうち、前記サーマルヘッドと前記第2スプールとの間の何れかの位置において第2移動方向に移動可能に設けられ、前記第2移動方向の一方側に向けて付勢される第2ガイドであって、前記リボン装着部に前記インクリボンが装着された場合に前記インクリボンと接触し、前記サーマルヘッドと前記第2スプールとの間で前記インクリボンを案内する前記第2ガイドと、前記第2ガイドの前記第2移動方向の位置に応じた値であって、前記第2スプールに装着された前記インクリボンの第2外径に依存しない第2値を示す信号を出力可能な第2センサと、前記第1外径に基づき前記モータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1値と前記第2値とを用いて、前記インクリボンに作用する張力、及び、前記第1外径を特定することを特徴とする。
第1態様に係る印刷装置において、第1センサは、第1スプールに装着されたリボンロールの第1外径に依存する第1値を示す信号を出力する。第2センサは、第2スプールに装着されたリボンロールの第2外径に依存しない第2値を示す信号を出力する。制御部は、第1値と第2値とを用いて、インクリボンに作用する張力と、第1スプールに装着されたリボンロールの第1外径とを特定する。上記の方法では、張力及び第1外径を特定するときに、第1スプール及び第2スプールのそれぞれの回転速度は参照されない。従って、印刷装置は、第1スプール及び第2スプールのそれぞれの回転速度が可変制御された場合も、第1スプールに装着されたリボンロールの第1外径を精度良く特定できる。
第1態様において、前記搬送経路のうち、前記サーマルヘッドと前記第1ガイドとの間の何れかの位置に設けられた第3ガイドを更に備え、前記第3ガイドは、前記リボン装着部に前記インクリボンが装着された場合に前記インクリボンと接触し、前記第3ガイドから前記サーマルヘッドに向かう前記インクリボンを第1搬送方向に案内し、前記第1ガイドは、前記リボン装着部に前記インクリボンが装着された場合に、前記第1ガイドから前記第3ガイドに向かう前記インクリボンを、第2搬送方向に案内し、前記第2搬送方向において、前記第1スプールに対して前記第3ガイドと反対に位置してもよい。この場合、第1スプールに装着されたリボンロールと第1ガイドとの間で延びるインクリボンの方向と、第1ガイドと第3ガイドとの間で延びるインクリボンの方向とのなす角度を鋭角とすることができる。なお、第1ガイドに作用する力は、リボンロールと第1ガイドとの間で延びるインクリボンの方向の力の成分と、第1ガイドと第3ガイドとの間で延びるインクリボンの方向の力の成分との合力で表される。従って、それぞれのなす角度を鋭角とすることによって、第1ガイドに作用する合力をより大きくできる。この場合、インクリボンの張力に応じて第1ガイドが移動し易くなるので、第1センサは、インクリボンの張力を精度良く検出できる。
第1態様において、前記第1移動方向は、前記第2搬送方向と平行であってもよい。つまり、第1ガイドの移動可能な方向とインクリボンの搬送方向とが一致する。この場合、インクリボンの張力に応じて第1ガイドが移動するとき、第1ガイドの移動がインクリボンによって妨げられない。従って、第1ガイドは第1移動方向に移動し易くなるので、第1センサは、インクリボンの張力を更に精度良く検出できる。
第1態様において、前記搬送経路のうち、前記第2ガイドと前記第2スプールの間の何れかの位置に設けられた第4ガイドを更に備え、前記第4ガイドは、前記リボン装着部に前記インクリボンが装着された場合に前記インクリボンと接触し、前記第4ガイドから前記第2ガイドに向かう前記インクリボンを第3搬送方向に案内し、前記第2ガイドは、前記第2ガイドから前記サーマルヘッドに向かう前記インクリボンを前記第1搬送方向に案内し、前記第3搬送方向において、前記第2スプールに対して前記第4ガイドと反対に位置してもよい。この場合、第2スプールに装着されたリボンロールと第4ガイドとの間で延びるインクリボンの方向と、第2ガイドと第4ガイドとの間で延びるインクリボンの方向とのなす角度を鋭角とすることができる。この場合、第4ガイドには、リボンロールと第4ガイドとの間で延びるインクリボンの方向の力の成分と、第2ガイドと第4ガイドとの間で延びるインクリボンの方向の力の成分との合力が作用する。従って、それぞれのなす角度を鋭角とすることによって、第4ガイドに作用する合力をより大きくできる。この場合、第4ガイドとインクリボンとの間の摩擦力が大きくなるので、第4ガイドに対してインクリボンを滑り難くすることができる。
第1態様において、前記第2移動方向は、前記第1搬送方向と平行であってもよい。つまり、第2ガイドの移動可能な方向とインクリボンの搬送方向とが一致する。この場合、インクリボンの張力に応じて第2ガイドが移動するとき、第2ガイドの移動がインクリボンによって妨げられない。従って、第2ガイドは第2移動方向に移動し易くなるので、第2センサは、インクリボンの張力を更に精度良く特定できる。
第1態様において、前記制御部は、前記第2値に基づいて前記張力を特定し、特定された前記張力と前記第1値とに基づいて前記第1外径を特定してもよい。第2センサの第2値は、第2スプールに装着されたリボンロールの第2外径に依存しない。従って、印刷装置は、第2スプールに装着されたリボンロールの第2外径に依らず、インクリボンの張力を常に精度良く特定できる。又、第1センサの第1値は、第1スプールに装着されたリボンロールの第1外径に依存するため、印刷装置は、特定された張力と第1値とを用いて、第1スプールに装着されたリボンロールの第1外径を特定する。これによって、印刷装置は、張力だけでなく第1外径も精度良く特定できる。
第1態様において、前記制御部は、前記第1スプールの中心と前記第1ガイドとの間の距離、特定された前記張力、及び、前記第1値に基づいて、前記第1外径を特定してもよい。この場合、印刷装置は、第1スプールの中心と第1ガイドとの間の距離に基づき、例えば三角関数を利用することによって、第1スプールに装着されたリボンロールの第1外径を特定できる。
第1態様において、前記第1搬送方向と前記第3搬送方向とが直交するときの前記第2値を、参照値として記憶する第1記憶部を更に備え、前記制御部は、前記第2センサから出力される前記第2値と前記参照値とが一致するように前記モータを駆動してもよい。この場合、印刷装置は、インクリボンの張力を、第2値に基づいて直接的に特定できる。従って、印刷装置は、張力の特定、及び、特定された張力に基づく第1外径の特定を、容易に実行できる。
第1態様において、前記制御部は、前記サーマルヘッドを用いた印刷が行われていないとき、前記張力及び前記第1外径を特定してもよい。印刷装置による印刷が行われているとき、サーマルヘッドがインクリボンに接触することで、インクリボンに張力が付加される。付加された張力に基づいて第1外径が特定された場合、精度が低下する可能性がある。これに対し、印刷装置は、印刷が行われていないときに第1外径を特定する。これによって、印刷装置は、特定される第1外径の精度を高めることができる。
第1態様において、前記第1外径と前記モータの回転速度とを関連付ける駆動テーブルを記憶する第2記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記第1値と前記第2値とを用いて特定された前記第1外径から、前記駆動テーブルを参照して前記モータの回転速度を決定し、前記モータを、前記回転速度が維持されるように制御してもよい。この場合、印刷装置は、所望する速度でインクリボンを搬送させるためのモータの回転速度を、第1外径に基づいて容易に特定できる。
本発明の第2態様に係る印刷装置は、回転軸を中心に回転可能な第1スプールと、回転軸を中心に回転可能な第2スプールと、前記第1スプール及び前記第2スプールの少なくとも一方を回転させるモータと、前記第1スプールと前記第2スプールとの間で搬送されるインクリボンの搬送経路の一部に設けられたサーマルヘッドと、前記搬送経路のうち、前記サーマルヘッドと前記第1スプールとの間の何れかの位置において第1移動方向に移動可能に設けられ、前記第1移動方向の一方側に向けて付勢される第1ガイドであって、前記第1スプールと前記第2スプールとの間に前記インクリボンが装着された場合に、前記第1スプールから引き出される前記インクリボンに最初に接触し、前記サーマルヘッドに向けて前記インクリボンを案内する前記第1ガイドと、前記第1ガイドの前記第1移動方向の位置に応じた第1値を示す信号を出力可能な第1センサと、前記搬送経路のうち、前記サーマルヘッドと前記第2スプールとの間の何れかの位置において第2移動方向に移動可能に設けられ、前記第2移動方向の一方側に向けて付勢される第2ガイドであって、前記第1スプールと前記第2スプールとの間に前記インクリボンが装着された場合に前記インクリボンと接触し、前記サーマルヘッドと前記第2スプールとの間で前記インクリボンを案内する前記第2ガイドと、前記第2ガイドの前記第2移動方向の位置に応じた第2値を示す信号を出力可能な第2センサと、前記搬送経路のうち、前記第2センサと前記第2スプールの間の何れかの位置に設けられ、前記第2スプールから引き出された前記インクリボンに接触し、前記インクリボンを前記第2ガイドに向けて案内する第3ガイドと、前記第1スプールに装着された前記インクリボンの第1外径に基づき前記モータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1値と前記第2値とを用いて、前記インクリボンに作用する張力、及び、前記第1外径を特定することを特徴とする。第2態様によれば、第1態様と同様の効果を奏することができる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。印刷装置1は、熱転写型の印刷装置である。図1に示すように、印刷装置1は、箱状の筐体10を有する。筐体10の内部に、基板10Aが固定される。リボン装着部2、サーマルヘッド3、第1センサアッセンブリ4、第2センサアッセンブリ5、ガイド軸60(第3ガイド軸61、第4ガイド軸62、第5ガイド軸63、第6ガイド軸64)、制御部7(図6参照)、及び、モータ80(図6参照)は、基板10Aに設けられ、筐体10内に収容される。以下、図の説明の理解を助けるため、印刷装置1の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側を定義する。印刷装置1の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側は、図1の上側、下側、左側、右側、手前側、及び、奥側にそれぞれ対応する。基板10Aの表面は前側を向き、基板10Aの裏面は後側を向く。
<リボンアッセンブリ90>
印刷装置1は、筐体10の内部に収容されるリボンアッセンブリ90のインクリボン9をサーマルヘッド3で加熱することによって、印刷媒体Pに印刷を行う。リボンアッセンブリ90は、芯軸90A、90B、及び、インクリボン9を有する。芯軸90A、90Bは、それぞれ円筒状である。インクリボン9は帯状のフィルムであり、例えばポリエチレンテレフタラート(PET)などの基材の表面にインク層が塗布されている。インク層は、例えば、カーボンなどの色素成分と、ワックス及び/又はレジンなどのバインダー成分とを含む。インクは加熱により溶融し、印刷媒体Pに転写される。インクリボン9は、必要に応じて、バックコート層、剥離層、接着層などの機能層を有してもよい。インクリボン9は、一端部が芯軸90Aの側面に接続され、他端部が芯軸90Bの側面に接続される。
印刷装置1は、筐体10の内部に収容されるリボンアッセンブリ90のインクリボン9をサーマルヘッド3で加熱することによって、印刷媒体Pに印刷を行う。リボンアッセンブリ90は、芯軸90A、90B、及び、インクリボン9を有する。芯軸90A、90Bは、それぞれ円筒状である。インクリボン9は帯状のフィルムであり、例えばポリエチレンテレフタラート(PET)などの基材の表面にインク層が塗布されている。インク層は、例えば、カーボンなどの色素成分と、ワックス及び/又はレジンなどのバインダー成分とを含む。インクは加熱により溶融し、印刷媒体Pに転写される。インクリボン9は、必要に応じて、バックコート層、剥離層、接着層などの機能層を有してもよい。インクリボン9は、一端部が芯軸90Aの側面に接続され、他端部が芯軸90Bの側面に接続される。
リボンアッセンブリ90は、芯軸90Aにインクリボン9が巻回された状態で、印刷装置1のリボン装着部2(後述)に装着される。芯軸90Aに巻回されたインクリボン9を、「第1リボンロール9A」という。インクリボン9は、サーマルヘッド3による印刷の過程で、芯軸90Aの第1リボンロール9Aから繰り出され、後述する第1センサアッセンブリ4、第3ガイド軸61、サーマルヘッド3、第5ガイド軸63、第6ガイド軸64、第2センサアッセンブリ5、及び、第4ガイド軸62によって案内され、芯軸90Bに巻き取られる。芯軸90Bに巻回されたインクリボン9を、「第2リボンロール9B」という。インクリボン9が第1リボンロール9Aから繰り出されて第2リボンロール9Bに巻き取られる場合の、芯軸90A及び芯軸90Bのそれぞれの回転方向を、「正転方向」という。なお、インクリボン9は、芯軸90A及び芯軸90Bがそれぞれ正転方向と反対方向(以下、「反転方向」という。)に回転することによって、第2リボンロール9Bから繰り出されて第1リボンロール9Aに巻き取られる場合もある。
<リボン装着部2>
リボン装着部2は、第1スプール21及び第2スプール22を有する。第1スプール21及び第2スプール22は、それぞれ、前後方向に延びる回転軸を中心として回転可能である。第1スプール21は、基板10Aの上下方向略中央、且つ、左右方向中央よりも右側に設けられる。第2スプール22は、基板10Aの上下方向略中央、且つ、左右方向中央よりも左側に設けられる。第1スプール21には、リボンアッセンブリ90の芯軸90Aが装着される。芯軸90Aに巻回された第1リボンロール9Aは、第1スプール21に保持される。第2スプール22には、リボンアッセンブリ90の芯軸90Bが装着される。芯軸90Bに巻回された第2リボンロール9Bは、第2スプール22に保持される。第1スプール21は第1モータ81(図6参照、後述)によって回転し、第2スプール22は第2モータ82(図6参照、後述)によって回転する。第1スプール21及び第2スプール22は、それぞれ異なるモータ80によって回転するので、それぞれ異なる回転速度で回転可能である。
リボン装着部2は、第1スプール21及び第2スプール22を有する。第1スプール21及び第2スプール22は、それぞれ、前後方向に延びる回転軸を中心として回転可能である。第1スプール21は、基板10Aの上下方向略中央、且つ、左右方向中央よりも右側に設けられる。第2スプール22は、基板10Aの上下方向略中央、且つ、左右方向中央よりも左側に設けられる。第1スプール21には、リボンアッセンブリ90の芯軸90Aが装着される。芯軸90Aに巻回された第1リボンロール9Aは、第1スプール21に保持される。第2スプール22には、リボンアッセンブリ90の芯軸90Bが装着される。芯軸90Bに巻回された第2リボンロール9Bは、第2スプール22に保持される。第1スプール21は第1モータ81(図6参照、後述)によって回転し、第2スプール22は第2モータ82(図6参照、後述)によって回転する。第1スプール21及び第2スプール22は、それぞれ異なるモータ80によって回転するので、それぞれ異なる回転速度で回転可能である。
第1スプール21及び第2スプール22が、印刷装置1を前側から見た状態で反時計回りに回転するとき、芯軸90A、90Bは正転方向に回転する。このとき、インクリボン9は、第1リボンロール9Aから繰り出され、第2リボンロール9Bに巻き取られる。第1スプール21及び第2スプール22が、印刷装置1を前側から見た状態で時計回りに回転するとき、芯軸90A、90Bは反転方向に回転する。インクリボン9は、第2リボンロール9Bから繰り出され、第1リボンロール9Aに巻き取られる。なお、以下で説明する回転方向(時計回り方向又は反時計回り方向)は、特段限定のない限り、印刷装置1を前側から見た方向を示すものとする。
第1スプール21と第2スプール22の回転に応じ、第1リボンロール9Aと第2リボンロール9Bとの間に亘って延びるインクリボン9は、筐体10内で搬送される。インクリボン9は、後述するサーマルヘッド3、第1センサアッセンブリ4、第2センサアッセンブリ5、サーマルヘッド3、及び、ガイド軸60と接触することによって案内される。つまり、サーマルヘッド3、第1センサアッセンブリ4、第2センサアッセンブリ5、サーマルヘッド3、及び、ガイド軸60は、それぞれ、インクリボン9が搬送されるときに通過する経路(以下、「搬送経路R」という。)の一部に沿って配置される。
<第1センサアッセンブリ4>
第1センサアッセンブリ4は、基板10Aの右上の隅近傍に設けられる。第1センサアッセンブリ4は、上下方向において、第1スプール21よりも上側に位置する。第1センサアッセンブリ4は、インクリボン9の搬送経路Rの長さを変えることでインクリボン9の張力を維持するテンションローラとしての機能と、そのテンションローラの位置を検知する位置センサとしての機能とを有する。具体的に、図2に示すように、第1センサアッセンブリ4は、第1規制部40(図1参照)、第1支持部41、第1ガイド軸42、第1磁石43、第1磁気センサ44、及び、第1ばね45を備える。第1規制部40、第1支持部41、第1ガイド軸42、第1ばね45によってテンションローラが構成され、第1磁石43、第1磁気センサ44によって位置センサが構成される。
第1センサアッセンブリ4は、基板10Aの右上の隅近傍に設けられる。第1センサアッセンブリ4は、上下方向において、第1スプール21よりも上側に位置する。第1センサアッセンブリ4は、インクリボン9の搬送経路Rの長さを変えることでインクリボン9の張力を維持するテンションローラとしての機能と、そのテンションローラの位置を検知する位置センサとしての機能とを有する。具体的に、図2に示すように、第1センサアッセンブリ4は、第1規制部40(図1参照)、第1支持部41、第1ガイド軸42、第1磁石43、第1磁気センサ44、及び、第1ばね45を備える。第1規制部40、第1支持部41、第1ガイド軸42、第1ばね45によってテンションローラが構成され、第1磁石43、第1磁気センサ44によって位置センサが構成される。
第1支持部41は、基板10Aの後側に、上下方向に移動可能に支持される。第1ガイド軸42は円柱状であり、後述する第1規制部40を通過して第1支持部41の前面から前側に向けて延びる。第1ガイド軸42は、基板10Aの前面よりも前側に突出する。第1ガイド軸42は、前後方向に延びる回転軸を中心として回転可能である。図1に示すように、第1規制部40は、第1ガイド軸42の左右方向の移動を禁止し、第1ガイド軸42の上下方向の移動を所定範囲内に規制する。第1規制部40は、例えば、基板10Aに設けられた上下方向に延びる長孔である。第1規制部40の左右方向の中心位置は、第1ガイド軸42の回転軸の左右方向の位置に一致する。図2に示すように、第1ガイド軸42は、第1支持部41が上下方向に移動することに応じ、上端の基準位置O(1)から、下端の最大位置Lm(1)までの間を上下方向に移動可能である。第1磁石43は、第1支持部41の後面から後側に向けて延びる。第1磁石43は永久磁石である。第1ガイド軸42及び第1磁石43は、第1支持部41の移動に応じて上下方向に移動可能である。以下、第1ガイド軸42及び第1磁石43が移動可能な方向(上下方向)を、「第1移動方向M1」(図1参照)という。
第1磁気センサ44は、基板10Aの後面から後側に延びる基板10Bに設けられる。第1磁気センサ44は、第1磁石43の下側に対向する。第1磁気センサ44は、第1磁石43の磁力を検出するためのもので、例えばホール素子によって構成される。第1磁気センサ44によって検出される磁力の大きさは、第1磁石43が第1移動方向M1に移動することに応じて変化する。第1ばね45はコイルばねである。第1ばね45の一端部は、第1支持部41の上面に接続される。第1ばね45の他端部は、基板10Aの後面から後側に延びる基板10Cに接続される。第1ばね45は、第1支持部41、第1ガイド軸42、及び、第1磁石43を上側に付勢する引張ばねである。第1ばね45のばね定数を、k(1)と表記する。
図1に示すように、第1ガイド軸42の周面の一部にインクリボン9が接触する。インクリボン9の搬送経路Rは、第1スプール21に装着された第1リボンロール9Aから右斜め上側に向けて延び、第1ガイド軸42に接触して方向を変え、後述する第3ガイド軸61まで下側に延びる。
図3に示すように、第1ガイド軸42には、インクリボン9の張力Tに応じた下向きの力が作用する。より詳細には、第1ガイド軸42には、第1ガイド軸42から第1リボンロール9Aに向けて延びるインクリボン9の張力Tの下方向の成分と、第1ガイド軸42から第3ガイド軸61に向けて延びるインクリボン9の張力Tとの合力が、下方向に作用する。第1スプール21の中心から右側に向けて延びる線分と、第1リボンロール9Aから第1ガイド軸42に向けて延びるインクリボン9との間の角度をθ1と表記する。このとき、第1ガイド軸42に作用する力F1は、次の式(1)で示される。
F1=T(1+sinθ1) ・・・(1)
F1=T(1+sinθ1) ・・・(1)
第1ガイド軸42は、力F1と第1ばね45の付勢力とが釣り合う状態で停止する。図2に示すように、第1ガイド軸42に作用する力F1が小さい程、第1ガイド軸42は第1ばね45の付勢力によって上側に移動する。第1ガイド軸42に作用する力F1が大きい程、第1ガイド軸42及び第1磁石43は第1ばね45の付勢力に逆らって下側に移動する。
第1磁気センサ44は、第1磁石43の第1移動方向M1の位置に応じて変化する磁力を検出する。つまり、第1磁気センサ44によって検出される磁力は、インクリボン9に作用する張力Tの大きさに応じて変化する。以下、第1磁気センサ44によって検出される磁力に応じた第1磁気センサ44の出力値を、「第1値」という。第1センサアッセンブリ4は、第1値を示す信号を、制御部7(図6参照)に出力する。制御部7は、検出された信号によって示される第1値に基づき、第1ガイド軸42の基準位置O(1)を基準とした場合の第1移動方向M1の位置(以下、「第1位置」という。)を特定できる。又、制御部7は、特定された第1位置と、第1ばね45のばね定数k(1)とに基づき、力F1を特定できる。
<第3ガイド軸61>
図1に示すように、第3ガイド軸61は、基板10Aの右下の隅近傍に設けられる。第3ガイド軸61は、上下方向において、第1スプール21よりも下側に配置される。つまり、第3ガイド軸61は、上下方向において、第1スプール21に対して第1ガイド軸42と反対側に位置する。
図1に示すように、第3ガイド軸61は、基板10Aの右下の隅近傍に設けられる。第3ガイド軸61は、上下方向において、第1スプール21よりも下側に配置される。つまり、第3ガイド軸61は、上下方向において、第1スプール21に対して第1ガイド軸42と反対側に位置する。
第3ガイド軸61は円柱状であり、基板10Aの前面から前側に向けて延びる。第3ガイド軸61は、前後方向に延びる回転軸を中心として回転可能である。第3ガイド軸61の周面の一部にインクリボン9が接触する。インクリボン9は、第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42から下側に向けて延び、第3ガイド軸61に接触して方向を変え、後述するサーマルヘッド3まで左側に向けて延びる。即ち、左右方向において、第3ガイド軸61の右端の位置は、第1ガイド軸42の右端の位置に一致する。また、第3ガイド軸61の直径が第1ガイド軸42の直径と同一の場合、左右方向において、第3ガイド軸61の回転軸の位置は、第1ガイド軸42の回転軸の位置に一致する。第1スプール21及び第2スプール22が回転することに応じ、インクリボン9は、第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42と第3ガイド軸61との間を上下方向に移動する。以下、搬送経路Rのうち、第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42と第3ガイド軸61との間に亘って延びる部分の方向(上下方向)を、「第2搬送方向C2」という。第2搬送方向C2は、第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42の移動可能な方向である第1移動方向M1と平行である。
<サーマルヘッド3>
サーマルヘッド3は、基板10Aの前面のうち、第1左右方向略中央、且つ、第1スプール21及び第2スプール22よりも下側に設けられる。サーマルヘッド3は、第3モータ83(図6参照)によって印刷位置3Aと印刷待機位置3Bとに移動可能である。印刷位置3Aは、サーマルヘッド3の下端部がプラテンローラQ(後述)に接する位置である。印刷待機位置3Bは、サーマルヘッド3の下端部がプラテンローラQから離隔し、左右方向に延びるインクリボン9に接触又は近接する位置である。
サーマルヘッド3は、基板10Aの前面のうち、第1左右方向略中央、且つ、第1スプール21及び第2スプール22よりも下側に設けられる。サーマルヘッド3は、第3モータ83(図6参照)によって印刷位置3Aと印刷待機位置3Bとに移動可能である。印刷位置3Aは、サーマルヘッド3の下端部がプラテンローラQ(後述)に接する位置である。印刷待機位置3Bは、サーマルヘッド3の下端部がプラテンローラQから離隔し、左右方向に延びるインクリボン9に接触又は近接する位置である。
サーマルヘッド3が印刷待機位置3Bに配置された場合、インクリボン9は、第3ガイド軸61から左側に向けて延び、サーマルヘッド3の下端部に接触して方向を変え、後述する第5ガイド軸63に向けて左斜め上側に延びる。第1スプール21及び第2スプール22が回転することに応じ、インクリボン9は、第3ガイド軸61とサーマルヘッド3との間を左右方向に移動する。以下、搬送経路Rのうち、第3ガイド軸61と、印刷待機位置3Bに配置されたサーマルヘッド3との間に亘って延びる部分の方向(左右方向)を、「第1搬送方向C1」という。
<第5ガイド軸63、第6ガイド軸64>
第5ガイド軸63及び第6ガイド軸64は、それぞれ円柱状であり、基板10Aの前面から前側に向けて延びる。第5ガイド軸63及び第6ガイド軸64は、それぞれ、前後方向に延びる回転軸を中心として回転可能である。
第5ガイド軸63及び第6ガイド軸64は、それぞれ円柱状であり、基板10Aの前面から前側に向けて延びる。第5ガイド軸63及び第6ガイド軸64は、それぞれ、前後方向に延びる回転軸を中心として回転可能である。
第5ガイド軸63は、基板10Aのうち、印刷待機位置3Bに配置されたサーマルヘッド3の下端部に対して左斜め上側の位置に設けられる。第6ガイド軸64は、基板10Aのうち、第5ガイド軸63に対して左斜め下側の位置に設けられる。第5ガイド軸63及び第6ガイド軸64のそれぞれの周面の一部にインクリボン9が接触する。インクリボン9は、印刷待機位置3Bに配置されたサーマルヘッド3の下端部から左斜め上側に向けて延び、第5ガイド軸63に接触して方向を変え、第6ガイド軸64に向けて左斜め下側に延びる。インクリボン9は更に、第6ガイド軸64に接触して方向を変え、後述する第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52に向けて左側に延びる。
<第2センサアッセンブリ5>
第2センサアッセンブリ5は、基板10Aの左下の隅近傍に設けられる。第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52(後述)は、上下方向において、第2スプール22よりも下側に位置する。第2センサアッセンブリ5は、インクリボン9の搬送経路Rの長さを変えることでインクリボン9の張力を維持するテンションローラとしての機能と、そのテンションローラの位置を検知する位置センサとしての機能とを有する。具体的に、図4に示すように、第2センサアッセンブリ5は、第2規制部50(図1参照)、第2支持部51、第2ガイド軸52、第2磁石53、第2磁気センサ54、及び、第2ばね55を備える。第2規制部50、第2支持部51、第2ガイド軸52、第2ばね55によってテンションローラが構成され、第2磁石53、第2磁気センサ54によって位置センサが構成される。
第2センサアッセンブリ5は、基板10Aの左下の隅近傍に設けられる。第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52(後述)は、上下方向において、第2スプール22よりも下側に位置する。第2センサアッセンブリ5は、インクリボン9の搬送経路Rの長さを変えることでインクリボン9の張力を維持するテンションローラとしての機能と、そのテンションローラの位置を検知する位置センサとしての機能とを有する。具体的に、図4に示すように、第2センサアッセンブリ5は、第2規制部50(図1参照)、第2支持部51、第2ガイド軸52、第2磁石53、第2磁気センサ54、及び、第2ばね55を備える。第2規制部50、第2支持部51、第2ガイド軸52、第2ばね55によってテンションローラが構成され、第2磁石53、第2磁気センサ54によって位置センサが構成される。
第2支持部51は、基板10Aの後側に、左右方向に移動可能に支持される。第2ガイド軸52は円柱状であり、後述する第2規制部50を通過して第2支持部51の前面から前側に向けて延びる。第2ガイド軸52は、基板10Aの前面よりも前側に突出する。第2ガイド軸52は、前後方向に延びる回転軸を中心として回転可能である。図1に示すように、第2規制部50は、第2ガイド軸52の上下方向の移動を禁止し、第2ガイド軸52の左右方向の移動を所定範囲内に規制する。第2規制部50は、例えば、例えば、基板10Aに設けられた左右方向に延びる長孔である。第2規制部50の上下方向の中心位置は、第2ガイド軸52の回転軸の上下方向の位置に一致する。なお、上下方向において、第2ガイド軸52の下端の位置は、第6ガイド軸64の下端の位置と、印刷待機位置3Bに配置されたサーマルヘッド3の下端の位置に一致する。また、第2ガイド軸52の直径が第6ガイド軸64の直径と同一の場合、上下方向において、第2ガイド軸52の回転軸の位置は、第6ガイド軸64の回転軸の位置に一致する。図4に示すように、第2ガイド軸52は、第2支持部51が左右方向に移動することに応じ、左端の基準位置O(2)から、右端の最大位置Lm(2)までの間を左右方向に移動可能である。第2磁石53は、第2支持部51の後面から後側に向けて延びる。第2磁石53は永久磁石である。第2ガイド軸52及び第2磁石53は、第2支持部51の移動に応じて左右方向に移動可能である。以下、第2ガイド軸52及び第2磁石53が移動可能な方向(左右方向)を、「第2移動方向M2」(図1参照)という。
第2磁気センサ54は、基板10Aの後面から後側に延びる基板10Dに設けられる。第2磁気センサ54は、第2磁石53の右側に対向する。第2磁気センサ54は、第2磁石53の磁力を検出するためのもので、例えばホール素子によって構成される。第2磁気センサ54によって検出される磁力の大きさは、第2磁石53が第2移動方向M2に移動することに応じて変化する。第2ばね55はコイルばねである。第2ばね55の一端部は、第2支持部51の左面に接続される。第2ばね55の他端部は、基板10Aの後面から後側に延びる基板10Eに接続される。第2ばね55は、第2支持部51、第2ガイド軸52、及び、第2磁石53を左側に付勢する引張ばねである。第2ばね55のばね定数を、k(2)と表記する。
図1に示すように、第2ガイド軸52の周面の一部にインクリボン9が接触する。第2ガイド軸52が基準位置O(2)に対して右側にLs(図4参照)離隔した位置に配置された場合、インクリボン9の搬送経路Rは、第6ガイド軸64から左側に向けて延び、第2ガイド軸52に接触して方向を変え、後述する第4ガイド軸62まで上側に延びる。以下、基準位置O(2)に対して右側にLs分離隔した位置を、「設定位置」という。第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置された状態で、搬送経路Rのうち第6ガイド軸64から第2ガイド軸52までの部分と、第2ガイド軸52から第4ガイド軸62までの部分とは直交する。
第1スプール21及び第2スプール22が回転することに応じ、インクリボン9は、第6ガイド軸64と第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52との間を左右方向に移動する。搬送経路Rのうち、第6ガイド軸64と第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52との間に亘って延びる部分の方向(左右方向)は、搬送経路Rのうち、第3ガイド軸61と、印刷待機位置3Bに配置されたサーマルヘッド3との間に亘って延びる部分の方向である第1搬送方向C1と一致する。なお、搬送経路Rのうち、第6ガイド軸64と第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52との間に亘って延びる部分は、サーマルヘッド3と第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52との間に亘る部分の一部に対応する。つまり、搬送経路Rのうち、印刷待機位置3Bに配置されたサーマルヘッド3と第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52との間に亘る部分の一部の方向は、第1搬送方向C1と一致する。又、第1搬送方向C1は、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52の移動可能な方向である第2移動方向M2と平行である。
図5に示すように、第2ガイド軸52には、インクリボン9の張力Tに応じた右向きの力が作用する。より詳細には、第2ガイド軸52には、第2ガイド軸52から第6ガイド軸64に向けて延びるインクリボン9の張力Tと、第2ガイド軸52から第4ガイド軸62に向けて延びるインクリボン9の張力Tの右方向の成分の合力が、右方向に作用する。第2ガイド軸52から第6ガイド軸64に向けて延びるインクリボン9と、第2ガイド軸52から第4ガイド軸62に向けて延びるインクリボン9とのなす角度をθ4と表記する。このとき、第2ガイド軸52に作用する力F2は、次の式(2−1)で示される。
F2=T(1+cosθ4) ・・・(2−1)
F2=T(1+cosθ4) ・・・(2−1)
ここで、例えば第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置された場合、第2ガイド軸52から第4ガイド軸62に向けて延びるインクリボン9の張力Tの方向は、第2ガイド軸52から第6ガイド軸64に向けて延びるインクリボン9の張力Tの方向と直交し、上側に向けて延びる。なお、第2ガイド軸52の移動に起因する力は、2方向の張力Tのうち第2ガイド軸52の移動方向(第2移動方向M2)と平行な成分のみである。つまり、設定位置Lsに配置された第2ガイド軸52に作用する力F2は、第2ガイド軸52から第6ガイド軸64に向けて延びるインクリボン9の張力Tと一致し、次の式(2−2)で示される。
F2=T ・・・(2−2)
F2=T ・・・(2−2)
第2ガイド軸52は、力F2と第2ばね55の付勢力とが釣り合う状態で静止する。図4に示すように、第2ガイド軸52に作用する力F2が小さい程、第2ガイド軸52は第2ばね55の付勢力によって左側に移動する。第2ガイド軸52に作用する力F2が大きい程、第2ガイド軸52は第2ばね55の付勢力に逆らって右側に移動する。第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置された状態で、力F2は、インクリボン9の張力Tと一致する。
第2磁気センサ54は、第2磁石53の第2移動方向M2の位置に応じて変化する磁力を検出する。つまり、第2磁気センサ54によって検出される磁力は、インクリボン9に作用する張力Tの大きさに応じて変化する。以下、第2磁気センサ54によって検出される磁力に応じた第2磁気センサ54の出力値を、「第2値」という。第2センサアッセンブリ5は、第2値を示す信号を、制御部7(図6参照)に出力する。制御部7は、検出された信号によって示される第2値に基づき、基準位置O(2)を基準とした場合の第2移動方向M2の位置(以下、「第2位置」という。)を特定できる。又、制御部7は、特定された第2位置と、はね55のばね定数k(2)とに基づき、力F2を特定できる。
<第4ガイド軸62>
図1に示すように、第4ガイド軸62は、基板10Aの左上の隅近傍に設けられる。第4ガイド軸62は、上下方向において、第2スプール22よりも上側に配置される。つまり、第4ガイド軸62は、上下方向において、第1スプール21に対して第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52と反対側に位置する。
図1に示すように、第4ガイド軸62は、基板10Aの左上の隅近傍に設けられる。第4ガイド軸62は、上下方向において、第2スプール22よりも上側に配置される。つまり、第4ガイド軸62は、上下方向において、第1スプール21に対して第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52と反対側に位置する。
第4ガイド軸62は円柱状であり、基板10Aの前面から前側に向けて延びる。第4ガイド軸62は、前後方向に延びる回転軸を中心として回転可能である。第4ガイド軸62には、第4ガイド軸62の回転速度を検出可能な速度センサ62A(図6参照)が設けられる。第4ガイド軸62の周面の一部にインクリボン9が接触する。インクリボン9は、第2センサアッセンブリ5の設定位置Lsに配置された第2ガイド軸52から上側に向けて延び、第4ガイド軸62に接触して方向を変え、第2スプールに装着された第2リボンロール9Bまで右斜め下側に延びる。第1スプール21及び第2スプール22が回転することに応じ、インクリボン9は、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52と第4ガイド軸62との間を上下方向に移動する。以下、搬送経路Rのうち、設定位置Lsに配置された第2ガイド軸52と第4ガイド軸62との間に亘って延びる部分の方向(上下方向)を、「第3搬送方向C3」という。なお、設定位置Lsに第2ガイド軸52が配置された場合、左右方向において、第4ガイド軸62の左端の位置は、第2ガイド軸52の左端の位置に一致する。
<印刷装置1の電気的構成>
図6を参照し、印刷装置1の電気的構成について説明する。印刷装置1は制御部7を備える。制御部7は、印刷装置1を制御するCPUと、CPUの指示に応じて動作する各種の駆動回路とを含む。各種の駆動回路は、例えば、モータ80(第1モータ81、第2モータ82、第3モータ83)に信号(例えば、駆動電流)を供給するための回路、サーマルヘッドに信号(例えば、駆動電流)を供給するための回路、第1センサアッセンブリ4、第2センサアッセンブリ5及び速度センサ62Aを駆動すると共に受信した出力信号のA/D変換を行うための回路などを含む。制御部7は、記憶部71、サーマルヘッド3、第1センサアッセンブリ4、第2センサアッセンブリ5、モータ80(第1モータ81、第2モータ82、第3モータ83)、速度センサ62A、及び、通信インターフェース(通信I/F)72と、非図示のインターフェース回路を介して電気的に接続する。
図6を参照し、印刷装置1の電気的構成について説明する。印刷装置1は制御部7を備える。制御部7は、印刷装置1を制御するCPUと、CPUの指示に応じて動作する各種の駆動回路とを含む。各種の駆動回路は、例えば、モータ80(第1モータ81、第2モータ82、第3モータ83)に信号(例えば、駆動電流)を供給するための回路、サーマルヘッドに信号(例えば、駆動電流)を供給するための回路、第1センサアッセンブリ4、第2センサアッセンブリ5及び速度センサ62Aを駆動すると共に受信した出力信号のA/D変換を行うための回路などを含む。制御部7は、記憶部71、サーマルヘッド3、第1センサアッセンブリ4、第2センサアッセンブリ5、モータ80(第1モータ81、第2モータ82、第3モータ83)、速度センサ62A、及び、通信インターフェース(通信I/F)72と、非図示のインターフェース回路を介して電気的に接続する。
記憶部71は、ROM、RAM、フラッシュメモリ等の各種記憶媒体を含む。記憶部71には、制御部7が実行する処理のプログラムが記憶される。サーマルヘッド3は、制御部7から出力される信号に応じて発熱する。モータ80は、パルス信号に同期して回転するステッピングモータである。第1モータ81は、制御部7から出力されるパルス信号に応じて、第1スプール21を回転させる。第2モータ82は、制御部7から出力されるパルス信号に応じて、第2スプール22を回転させる。第3モータ83は、制御部7から出力されるパルス信号に応じて回転し、サーマルヘッド3を印刷位置3Aと印刷待機位置3B(図1参照)との間で移動させる。第1センサアッセンブリ4は、第1値を示す信号を制御部7に出力する。第2センサアッセンブリ5は、第2値を示す信号を制御部7に出力する。速度センサ62Aは、第4ガイド軸62(図1参照)に設けられる。速度センサ62Aは、第4ガイド軸62の回転速度を示す信号を、制御部7に出力する。通信I/F72は、印刷装置1に接続される外部機器100との間で通信を行なうためのインターフェース素子である。外部機器100は、ユーザが印刷装置1に対して様々な指示を行うために使用される端末機器である。
<印刷装置1による印刷動作の概要>
図1に示すように、印刷媒体Pは、所定の搬送速度(以下、「媒体速度V」という。)で所定の方向Dに搬送される。印刷装置1は、印刷媒体Pの印刷面(図1における上側の面)に印刷装置1の下端が対向する位置、且つ、印刷装置1の右側から左側に向かう方向が方向Dと一致する向きで、印刷媒体Pに近接して配置される。このとき、方向Dと第1搬送方向C1とは平行になる。印刷媒体Pに対して印刷装置1と反対側に、プラテンローラQが配置される。
図1に示すように、印刷媒体Pは、所定の搬送速度(以下、「媒体速度V」という。)で所定の方向Dに搬送される。印刷装置1は、印刷媒体Pの印刷面(図1における上側の面)に印刷装置1の下端が対向する位置、且つ、印刷装置1の右側から左側に向かう方向が方向Dと一致する向きで、印刷媒体Pに近接して配置される。このとき、方向Dと第1搬送方向C1とは平行になる。印刷媒体Pに対して印刷装置1と反対側に、プラテンローラQが配置される。
印刷装置1による印刷動作が開始される場合、サーマルヘッド3は、印刷待機位置3Bから印刷位置3Aに移動することによって、プラテンローラQに上側から接する。インクリボン9は、サーマルヘッド3の移動に応じて印刷媒体Pの印刷面に押しつけられる。プラテンローラQは、印刷媒体Pのうち印刷面と反対側の面に接触し、インクリボン9及び印刷媒体Pをサーマルヘッド3に押しつける。この状態で、第1スプール21及び第2スプール22の回転が開始される。リボンアッセンブリ90の芯軸90A、芯軸90Bは、それぞれ正転方向に回転する。インクリボン9は、第1スプール21の第1リボンロール9Aから繰り出され、第2スプール22の第2リボンロール9Bに巻き取られる。インクリボン9のうち印刷媒体Pと接触する部分は、第1搬送方向C1に沿って左側に移動する。同時に、記憶部71に記憶された印刷データに基づいて、サーマルヘッド3が加熱される。インクリボン9のインクは、印刷媒体Pの印刷面に転写される。以上によって、1ブロック分の印刷イメージが印刷媒体Pに印刷される。1ブロック分の印刷イメージの印刷が完了した後、サーマルヘッド3は、印刷位置3Aから印刷待機位置3Bに移動される。以上によって、1ブロック分の印刷動作が完了する。
印刷装置1は、上記の1ブロック分の印刷動作を、外部機器100から印刷の終了指示を受け付けるまで繰り返し連続して実行する。これによって、印刷媒体Pには、1ブロック分の印刷イメージが繰り返し印刷される。
上記において、印刷装置1が印刷媒体Pに適切な印刷を行なうために、印刷媒体Pの媒体速度Vと、インクリボン9の搬送速度(以下、「リボン速度W」という。)とが一致することが好ましい。そのため、第1スプール21及び第2スプール22の回転速度が制御されることで、リボン速度Wは、媒体速度と一致するように制御される。又、印刷媒体Pの媒体速度Vと同じリボン速度Wでインクリボン9を搬送するための第1スプール21の回転速度は、第1スプール21に装着された第1リボンロール9Aの外径に応じて変化する。なぜならば、第1リボンロール9Aから繰り出されるインクリボン9の単位時間当たりの量は、第1スプール21の回転速度を所定値とした場合でも、第1リボンロール9Aの外径に応じて変化するためである。同様に、印刷媒体Pの媒体速度Vと同じリボン速度Wでインクリボン9を搬送するための第2スプール22の回転速度も、第2スプール22に装着された第2リボンロール9Bの外径に応じて変化する。つまり、印刷装置1の制御部7は、媒体速度Vと同じリボン速度Wでインクリボン9を搬送させるために、第1リボンロール9A及び第2リボンロール9Bのそれぞれの外径を精度よく特定する必要がある。
<第1リボンロール9Aの半径の算出方法>
制御部7による第1リボンロール9Aの半径の算出方法について説明する。図7に示すように、第1スプール21の中心を2cと表記し、第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42の中心を4cと表記する。中心2c、4c間の左右方向の長さをXと表記し、上下方向の長さをYと表記する。第1リボンロール9Aの半径をraと表記し、第1ガイド軸42の半径をrcと表記する。第1リボンロール9Aと第1ガイド軸42との間に亘って延びるインクリボン9に沿って延びる線分を、Hiと表記する。線分Hiの左右方向に対する角度を、θ1と表記する。中心2c、4cを結ぶ線分をHcと表記する。線分Hi、Hcの交点を、Ghと表記する。中心2c、4c間の長さをLと表記する。中心2cと交点Ghとの間の長さをLaと表記する。中心4cと交点Ghとの間の長さをLcと表記する。線分Hcの左右方向に対する角度を、角度θ3と表記する。第1リボンロール9Aと線分Hiとの接点をGaと表記する。中心2cから接点Gaに向けて延びる方向と線分Hiとは直交する。中心2cと接点Gaとを結ぶ線分の、線分Hcに対する角度を、θ2と表記する。第1ガイド軸42と線分Hiとの接点をGcと表記する。中心4cから接点Gcに向けて延びる方向と線分Hiとは直交する。中心2c、4c間の上下方向の長さがYのときに、第1センサアッセンブリ4の第1ばね45に作用する力F1を、f1(Y)と表記する。f1(Y)は、第1ばね45のばね定数k(1)と、長さYに基づいて特定される第1ばね45の自然長からの変化量に基づいて特定される。
制御部7による第1リボンロール9Aの半径の算出方法について説明する。図7に示すように、第1スプール21の中心を2cと表記し、第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42の中心を4cと表記する。中心2c、4c間の左右方向の長さをXと表記し、上下方向の長さをYと表記する。第1リボンロール9Aの半径をraと表記し、第1ガイド軸42の半径をrcと表記する。第1リボンロール9Aと第1ガイド軸42との間に亘って延びるインクリボン9に沿って延びる線分を、Hiと表記する。線分Hiの左右方向に対する角度を、θ1と表記する。中心2c、4cを結ぶ線分をHcと表記する。線分Hi、Hcの交点を、Ghと表記する。中心2c、4c間の長さをLと表記する。中心2cと交点Ghとの間の長さをLaと表記する。中心4cと交点Ghとの間の長さをLcと表記する。線分Hcの左右方向に対する角度を、角度θ3と表記する。第1リボンロール9Aと線分Hiとの接点をGaと表記する。中心2cから接点Gaに向けて延びる方向と線分Hiとは直交する。中心2cと接点Gaとを結ぶ線分の、線分Hcに対する角度を、θ2と表記する。第1ガイド軸42と線分Hiとの接点をGcと表記する。中心4cから接点Gcに向けて延びる方向と線分Hiとは直交する。中心2c、4c間の上下方向の長さがYのときに、第1センサアッセンブリ4の第1ばね45に作用する力F1を、f1(Y)と表記する。f1(Y)は、第1ばね45のばね定数k(1)と、長さYに基づいて特定される第1ばね45の自然長からの変化量に基づいて特定される。
図8に示すように、第2センサの第2ガイド軸52の中心を、5cと表記する。第4ガイド軸62の中心を、62cと表記する。中心5c、62c間の左右方向の長さをxと表記し、上下方向の長さをyと表記する。第2リボンロール9Bの半径をrbと表記し、第4ガイド軸62及び第2ガイド軸52の半径をrdと表記する。インクリボン9のうち第2ガイド軸52から第6ガイド軸64に向けて延びる方向と、第2ガイド軸52から第4ガイド軸62に向けて延びる方向とのなす角度を、θ4と表記する。中心5c、62c間の左右方向の長さがxのときに、第2センサアッセンブリ5の第2ばね55に作用する力F2を、f2(x)と表記する。f2(x)は、第2ばね55のばね定数k(2)と、長さxに基づいて特定される第2ばね55の自然長からの変化量に基づいて特定可能である。
角度θ3は、長さX、Yを用い式(3−1)で示される。
θ3=tan−1(Y/X) ・・・(3−1)
長さLは、長さX,Yを用い式(3−2)で示される。
L=√(X2+Y2) ・・・(3−2)
長さLaは、長さra,rc,Lを用い式(3−3)で示される。
La=(ra/(ra+rc))×L ・・・(3−3)
角度θ2は、長さra,Laを用い式(3−4)で示される。
θ2=cos−1(ra/La) ・・・(3−4)
式(3−3)(3−4)の関係から、式(3−5)が導出される。
θ2=cos−1((ra+rc)/L) ・・・(3−5)
式(3−4)を変形することによって、式(3−6)が導出される。
((π/2)−θ2)=sin−1(ra/La) ・・・(3−6)
式(3−3)(3−6)の関係から、式(3−7)が導出される。
((π/2)−θ2)=sin−1((ra+rc)/L) ・・・(3−7)
角度θ1は、角度θ2、θ3を用い式(3−8)によって示される。
θ1=(π/2)−(θ2−θ3)=((π/2)−θ2+θ3) ・・・(3−8)
式(3−1)(3−7)の関係から、式(3−9)が導出される。
θ1=sin−1((ra+rc)/L)+tan−1(Y/X) ・・・(3−9)
式(3−2)(3−9)の関係から、式(3−10)が導出される。
θ1=sin−1((ra+rc)/√(X2+Y2))+tan−1(Y/X) ・・・(3−10)
θ3=tan−1(Y/X) ・・・(3−1)
長さLは、長さX,Yを用い式(3−2)で示される。
L=√(X2+Y2) ・・・(3−2)
長さLaは、長さra,rc,Lを用い式(3−3)で示される。
La=(ra/(ra+rc))×L ・・・(3−3)
角度θ2は、長さra,Laを用い式(3−4)で示される。
θ2=cos−1(ra/La) ・・・(3−4)
式(3−3)(3−4)の関係から、式(3−5)が導出される。
θ2=cos−1((ra+rc)/L) ・・・(3−5)
式(3−4)を変形することによって、式(3−6)が導出される。
((π/2)−θ2)=sin−1(ra/La) ・・・(3−6)
式(3−3)(3−6)の関係から、式(3−7)が導出される。
((π/2)−θ2)=sin−1((ra+rc)/L) ・・・(3−7)
角度θ1は、角度θ2、θ3を用い式(3−8)によって示される。
θ1=(π/2)−(θ2−θ3)=((π/2)−θ2+θ3) ・・・(3−8)
式(3−1)(3−7)の関係から、式(3−9)が導出される。
θ1=sin−1((ra+rc)/L)+tan−1(Y/X) ・・・(3−9)
式(3−2)(3−9)の関係から、式(3−10)が導出される。
θ1=sin−1((ra+rc)/√(X2+Y2))+tan−1(Y/X) ・・・(3−10)
式(3−10)のうち、rc、Xは、第1ガイド軸42の第1移動方向M1の位置に依らない所定の固定値である。このため、中心2c、4cの上下方向の長さYを特定することによって、角度θ1と、第1リボンロール9Aの半径raとの関係が特定可能となる。
第4ガイド軸62及び第2ガイド軸52の半径は何れもrdであるため、角度θ4は、長さx、yを用い式(4−1)で示される。
θ4=tan−1(y/x) ・・・(4−1)
インクリボン9の張力Tに応じて、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が受ける力F2は、Tを用い式(4−2)で示される。
F2=f2(x)=T×(1+cosθ4) ・・・(4−2)
式(4−2)を変形することによって、式(4−3)が導出される。
T=F2/(1+cosθ4) ・・・(4−3)
インクリボン9の張力Tに応じて、第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42が受ける力F1は、Tを用い式(4−4)で示される。
F1=f1(Y)=T×(1+sinθ1) ・・・(4−4)
式(4−2)(4−4)の関係から、式(4−5)が導出される。
F1=F2×(1+sinθ1)/(1+cosθ4)
(1+sinθ1)=F1×(1+cosθ4)/F2
sinθ1=(F1×(1+cosθ4)/F2)−1
θ1=sin−1((F1×(1+cosθ4)/F2)−1) ・・・(4−5)
式(3−10)(4−5)の関係から、式(4−6)が導出される。
sin−1((F1×(1+cosθ4)/F2)−1)
=sin−1((ra+rc)/√(X2+Y2))+tan−1(Y/X)
ra=sin(sin−1(((F1×(1+cosθ4)/F2)−1)−tan−1(Y/X))×L−rc ・・・(4−6)
θ4=tan−1(y/x) ・・・(4−1)
インクリボン9の張力Tに応じて、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が受ける力F2は、Tを用い式(4−2)で示される。
F2=f2(x)=T×(1+cosθ4) ・・・(4−2)
式(4−2)を変形することによって、式(4−3)が導出される。
T=F2/(1+cosθ4) ・・・(4−3)
インクリボン9の張力Tに応じて、第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42が受ける力F1は、Tを用い式(4−4)で示される。
F1=f1(Y)=T×(1+sinθ1) ・・・(4−4)
式(4−2)(4−4)の関係から、式(4−5)が導出される。
F1=F2×(1+sinθ1)/(1+cosθ4)
(1+sinθ1)=F1×(1+cosθ4)/F2
sinθ1=(F1×(1+cosθ4)/F2)−1
θ1=sin−1((F1×(1+cosθ4)/F2)−1) ・・・(4−5)
式(3−10)(4−5)の関係から、式(4−6)が導出される。
sin−1((F1×(1+cosθ4)/F2)−1)
=sin−1((ra+rc)/√(X2+Y2))+tan−1(Y/X)
ra=sin(sin−1(((F1×(1+cosθ4)/F2)−1)−tan−1(Y/X))×L−rc ・・・(4−6)
式(4−6)のうち、長さYは、第1センサアッセンブリ4の第1値に基づいて特定される第1位置と、第1スプール21の中心2cとの上下方向の長さから特定可能である。力F1は、第1ばね45のばね定数k(1)と、長さYに基づいて特定される第1ばね45の自然長からの変化量に基づいて特定可能である。長さLは、第1センサアッセンブリ4の第1値に基づいて特定される第1位置と、第1スプール21の中心2cの位置から特定可能である。つまり、長さY、力F1、及び、長さLは、何れも、第1センサアッセンブリ4の第1値に基づいて特定可能である。又、長さxは、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づいて特定される第2位置と、第4ガイド軸62の中心62cとの左右方向の長さから特定可能である。力F2は、第2ばね55のばね定数k(2)と、長さxに基づいて特定される第2ばね55の自然長からの変化量に基づいて特定可能である。角度θ4は、長さx,yから特定可能である。つまり、力F2及び角度θ4は、何れも、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づいて特定可能である。更に、長さX、半径rcは、それぞれ所定の固定値である。従って、印刷装置1の制御部7は、第1センサアッセンブリ4の第1値、及び、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づき、式(4−6)を適用することによって、第1リボンロール9Aの半径raを算出できる。
なお、制御部7は、式(4−6)を用いて第1リボンロール9Aの半径raを算出する場合に処理負荷が増大することを抑制するため、次に示す近似計算を行ってもよい。式(3−9)から、式(5−1)が導出される。
(1+sinθ1)
=1+sin(sin−1((ra+rc)/L)+tan−1(Y/X)) ・・(5−1)
式(5−1)の近似式として、係数a(i)、b(i)、c(i)(i=1、2、3、・・・)を用いた式(5−2)が導出される。
(1+sinθ1)=a(i)×ra2+b(i)×ra+c(i) ・・・(5−2)
図9に示すように、記憶部71には、長さYの値に応じた係数a(i)、b(i)、c(i)によって特定される近似式が、長さY毎に対応付けられ、近似テーブル71Aとして記憶される。
又、式(4−4)を変形することによって、式(5−3)が導出される。
(1+sinθ1)=F1/T ・・・(5−3)
(1+sinθ1)
=1+sin(sin−1((ra+rc)/L)+tan−1(Y/X)) ・・(5−1)
式(5−1)の近似式として、係数a(i)、b(i)、c(i)(i=1、2、3、・・・)を用いた式(5−2)が導出される。
(1+sinθ1)=a(i)×ra2+b(i)×ra+c(i) ・・・(5−2)
図9に示すように、記憶部71には、長さYの値に応じた係数a(i)、b(i)、c(i)によって特定される近似式が、長さY毎に対応付けられ、近似テーブル71Aとして記憶される。
又、式(4−4)を変形することによって、式(5−3)が導出される。
(1+sinθ1)=F1/T ・・・(5−3)
制御部7は、第1センサアッセンブリ4の第1値に基づいて、力F1及び長さYを特定する。例えば、第1センサアッセンブリ4の第1値と、力F1及び長さYとの対応関係を定義するルックアップテーブルが、記憶部71に予め記憶される。制御部7は、このルックアップテーブルを参照することで、第1センサアッセンブリ4の第1値に基づいて、力F1及び長さYを特定する。制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づいて、力F2及び角度θ4を特定する。例えば、第2センサアッセンブリ5の第2値と、力F2及び角度θ4との対応関係を定義するルックアップテーブルが、記憶部71に予め記憶される。制御部7は、このルックアップテーブルを参照することで、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づいて、力F2及び角度θ4を特定する。制御部7は、特定された力F2及び角度θ4に基づいて張力Tを特定する。制御部7は、力F1及び張力Tを式(5−3)に代入し、1+sinθ1を特定する。制御部7は、特定された長さYに対応する近似式を、近似テーブル71Aに基づいて選択する。制御部7は、選択された近似式に1+sinθ1を代入し、raの二次方程式を解くことによって、第1リボンロール9Aの半径raを算出する。
本実施形態において、制御部7は、上述の近似計算によって第1リボンロール9Aの半径raを算出する処理を、後述する第1メイン処理又は第2メイン処理によって実行する。又、制御部7は、特定された第1リボンロール9Aの半径raに基づいて、第2リボンロール9Bの半径rbを特定する。制御部7は、印刷媒体Pの媒体速度Vと同じリボン速度Wでインクリボン9を搬送するための第1スプール21及び第2スプール22のそれぞれの回転速度を、特定された半径ra、rbに応じて特定する。これによって、制御部7は、印刷媒体Pの媒体速度Vと同じリボン速度Wでインクリボン9を搬送する。
なお、上記の方法によれば、制御部7は、芯軸90Aが正転方向に回転することによってインクリボン9が繰り出された後の第1リボンロール9Aの半径raだけでなく、芯軸90Aが反転方向に回転することによって巻き取られた後の第1リボンロール9Aの半径raも算出される。更に例えば、第1リボンロール9Aからインクリボン9が全て繰り出された後、芯軸90Aが反転方向に回転した場合、芯軸90Aに巻き取られるインクリボン9の半径raが算出される。
<記憶部71に記憶されるパラメータ、テーブル等>
記憶部71(図6参照)には、第1駆動テーブル及び第2駆動テーブルが記憶される。第1駆動テーブル及び第2駆動テーブルは、第1リボンロール9Aの半径raと、モータ80の回転速度とを関連付けて記憶する。モータ80の回転速度は、モータ80を回転させるためのパルス信号の周波数で示される。より具体的には次の通りである。第1駆動テーブルでは、第1リボンロール9Aの半径ra及びリボン速度Wに、第1モータ81を回転させるためのパルス信号の周波数(以下、「第1周波数」という。)が対応付けられる。第1駆動テーブルが参照されることによって、特定の半径ra及びリボン速度Wに対応する第1周波数が一義的に特定される。第2駆動テーブルでは、第2リボンロール9Bの半径rb及びリボン速度Wに、第2モータ82を回転させるためのパルス信号の周波数(以下、「第2周波数」という。)が対応付けられる。第2駆動テーブルが参照されることによって、第2リボンロール9Bの半径rb及びリボン速度Wに対応する第2周波数が一義的に特定される。第1駆動テーブルによって特定された第1周波数で第1モータ81にパルス信号が出力され、第2駆動テーブルによって特定された第2周波数で第2モータ82にパルス信号が出力された場合、対応するリボン速度Wでインクリボン9が搬送されるように第1スプール21及び第2スプール22が回転する。
記憶部71(図6参照)には、第1駆動テーブル及び第2駆動テーブルが記憶される。第1駆動テーブル及び第2駆動テーブルは、第1リボンロール9Aの半径raと、モータ80の回転速度とを関連付けて記憶する。モータ80の回転速度は、モータ80を回転させるためのパルス信号の周波数で示される。より具体的には次の通りである。第1駆動テーブルでは、第1リボンロール9Aの半径ra及びリボン速度Wに、第1モータ81を回転させるためのパルス信号の周波数(以下、「第1周波数」という。)が対応付けられる。第1駆動テーブルが参照されることによって、特定の半径ra及びリボン速度Wに対応する第1周波数が一義的に特定される。第2駆動テーブルでは、第2リボンロール9Bの半径rb及びリボン速度Wに、第2モータ82を回転させるためのパルス信号の周波数(以下、「第2周波数」という。)が対応付けられる。第2駆動テーブルが参照されることによって、第2リボンロール9Bの半径rb及びリボン速度Wに対応する第2周波数が一義的に特定される。第1駆動テーブルによって特定された第1周波数で第1モータ81にパルス信号が出力され、第2駆動テーブルによって特定された第2周波数で第2モータ82にパルス信号が出力された場合、対応するリボン速度Wでインクリボン9が搬送されるように第1スプール21及び第2スプール22が回転する。
記憶部71には、第1リボンロール9Aの半径raの初期値(以下、「第1初期半径」という。)、及び、第2リボンロール9Bの半径の初期値(以下、「第2初期半径」という。)が記憶される。未使用状態のリボンアッセンブリ90が使用される場合、第1初期半径として、未使用状態における第1リボンロール9Aの半径が設定され、第2初期外径として芯軸90Bの半径が設定される。後述する第1メイン処理又は第2メイン処理によって半径ra、rbが算出された場合、算出された半径raによって第1初期半径が更新され、算出された半径rbによって第2初期半径が更新される。
記憶部71には、更に、印刷データ、設定位置Ls(図4参照)、設定パルス数Xi、設定パルス数Xj、追加パルス数Xp、マージンSa、Sb、媒体速度V、印刷回数Sd、規定回数Sp、及び、近似テーブル71A(図9参照)が記憶される。これらのうち、印刷データ及び媒体速度Vは、外部機器100(図6参照)を介して設定される。具体的に、媒体速度Vは、プラテンローラQの回転速度に基づいて外部機器100によって決定され、通信I/F72を介して一定周期毎に取得される。更に、記憶部71には、第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置された状態における力F2(以下、「力Fs2」と表記する。)が記憶される。
<第1メイン処理>
図10〜図12を参照し、第1メイン処理を説明する。第1メイン処理は、印刷動作を開始するための指示が、外部機器100を介して入力された場合、記憶部71に記憶されたプログラムを制御部7が読み出して実行することによって開始される。第1メイン処理において、制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づき、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Ls(図4参照)に配置された状態となるように第1モータ81及び第2モータ82の回転速度を制御する。制御部7は、この状態で、第1センサアッセンブリ4の第1値、及び、記憶部71に記憶された力Fs2に基づき、半径ra、rbを算出する。
図10〜図12を参照し、第1メイン処理を説明する。第1メイン処理は、印刷動作を開始するための指示が、外部機器100を介して入力された場合、記憶部71に記憶されたプログラムを制御部7が読み出して実行することによって開始される。第1メイン処理において、制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づき、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Ls(図4参照)に配置された状態となるように第1モータ81及び第2モータ82の回転速度を制御する。制御部7は、この状態で、第1センサアッセンブリ4の第1値、及び、記憶部71に記憶された力Fs2に基づき、半径ra、rbを算出する。
なお、以下の説明において、制御部7は、特段限定のない限り、リボンアッセンブリ90の芯軸90Aが正転方向に回転する向きに第1モータ81を回転させる。この場合、第1リボンロール9Aからインクリボン9が繰り出される。又、制御部7は常に、リボンアッセンブリ90の芯軸90Bが正転方向に回転する向きに第2モータ82を回転させる。この場合、インクリボン9は第2リボンロール9Bに巻き取られる。これによって、インクリボン9のうちサーマルヘッド3によって加熱される部分の搬送方向は、印刷媒体Pが搬送される方向D(図1参照)と一致する。
第1メイン処理が開始された場合、制御部7は、はじめに第3モータ83を駆動し、サーマルヘッド3を印刷待機位置3B(図1参照)に移動させる。制御部7は、印刷回数Sdに「0」を設定し初期化する。
制御部7は、筐体10内でインクリボン9が張った状態となるように、S11〜S25の処理を実行する。理由は、インクリボン9が弛んだ状態の場合、インクリボン9の搬送に応じて第4ガイド軸62が回転せず、速度センサ62Aが第4ガイド軸62の回転速度を正確に検出できない可能性があるためである。制御部7は、第1モータ81にパルス信号を設定パルス数Xi分出力する(S11)。これによって、第1モータ81は、設定パルス数Xiに応じた角度分回転する。制御部7は、第2モータ82にパルス信号を設定パルス数Xj分出力する(S13)。これによって、第2モータ82は、設定パルス数Xjに応じた角度分回転する。制御部7は、第2センサアッセンブリ5から出力される信号に基づいて第2値を特定する。制御部7は、特定された第2値に基づいて第2位置を更に特定する(S15)。
制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置されているかを判断するため、第2位置が「設定位置Ls±マージンSa」の範囲内であるか判定する(S17)。第2位置が「Ls±Sa」の範囲内でないと判定された場合(S17:NO)、制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置されていないと判断する。
第2位置が「Ls±Sa」の範囲内でないと判定された場合(S17:NO)、制御部7は、第2位置が、「Ls−Sa」以下か判定する(S21)。制御部7は、特定された第2位置が「Ls−Sa」以下の場合(S21:YES)、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52は、設定位置Lsよりも左側に位置していると判断する。この場合、第1リボンロール9Aからインクリボン9が過剰に繰り出されている。制御部7は、インクリボン9を張った状態とするため、第2モータ82にパルス信号を追加パルス数Xp分出力する(S23)。第2モータ82は、追加パルス数Xpに応じた角度分回転する。制御部7は、処理をS15に戻す。第2モータ82が回転することに応じ、第2リボンロール9Bはインクリボン9を巻き取るので、インクリボン9が過剰に繰り出された状態は改善される。
一方、第2位置が「Ls+Sa」以上の場合(S21:NO)、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52は、設定位置Lsよりも右側に位置している。この場合、第1リボンロール9Aからのインクリボン9の繰り出しが不足している。制御部7は、インクリボン9を緩めるため、第1モータ81にパルス信号を追加パルス数Xp分出力する(S25)。第1モータ81は、追加パルス数Xpに応じた角度分回転する。制御部7は、処理をS15に戻す。第1モータ81が回転することに応じ、第1リボンロール9Aはインクリボン9を繰り出すので、インクリボン9の繰り出しが不足した状態は改善される。
制御部7は、第2位置が「Ls±Sa」の範囲内となるまで、S15〜S25の処理を繰り返す。制御部7は、第2位置が「Ls±Sa」の範囲内となった場合(S17:YES)、筐体10内でインクリボン9が適切に張った状態になっていると判断する。制御部7は、処理をS31(図11参照)に進める。
図11に示すように、制御部7は、印刷の開始前にインクリボン9の搬送を開始させるため、S31〜S41の処理を行う。制御部7は、記憶部71に記憶された媒体速度Vを読み込む(S31)。制御部7は、記憶部71に記憶された第1初期半径及び第2初期半径を読み込む(S33)。制御部7は、読み込まれた媒体速度Vと同値のリボン速度Wと第1初期半径とを第1駆動テーブルに適用し、第1周波数を取得する(S35)。制御部7は、読み込まれた媒体速度Vと同値のリボン速度Wと第2初期半径とを第2駆動テーブルに適用し、第2周波数を取得する(S37)。
制御部7は、S35の処理によって取得された第1周波数で第1モータ81にパルス信号を出力し、第1モータ81の回転を開始させる(S39)。制御部7は、S37の処理によって取得された第2周波数で第2モータ82にパルス信号を出力し、第2モータ82の回転を開始させる(S41)。第1スプール21及び第2スプール22の回転が開始されたことに応じ、第1リボンロール9Aから第2リボンロール9Bに向けてインクリボン9が搬送される。
制御部7は、媒体速度Vとリボン速度Wとの差「V−W」が大きくなることを抑制するため、S43〜S47の処理を実行する。制御部7は、速度センサ62A(図6参照)から出力される信号に基づき、第4ガイド軸62の回転速度を特定する。制御部7は、取得された回転速度と第4ガイド軸62の半径rdとに基づいて、インクリボン9のリボン速度Wを更に特定する(S43)。制御部7は、S31の処理によって読み込まれた媒体速度Vと、S43の処理によって特定されたリボン速度Wとの差「V−W」が、所定のマージンSbの範囲内であるか判定する(S45)。
例えば、第1リボンロール9Aからインクリボン9が繰り出されることによって半径raは減少する。第1初期半径と半径raとの差が大きくなる程、リボン速度Wと媒体速度Vとの差「V−W」は増大する。同様に、第2リボンロール9Bにインクリボン9が巻き取られることによって半径rbは増加する。第2初期半径と半径rbとの差が大きくなる程、差「V−W」は増大する。制御部7は、差「V−W」がSbの範囲内でないと判定された場合(S45:NO)。処理をS47に進める。
制御部7は、リボン速度Wの方が媒体速度Vよりも大きい場合、第1モータ81及び第2モータ82がそれぞれ減速されるように、第1周波数及び第2周波数を変更する(S47)。制御部7は、リボン速度Wの方が媒体速度Vよりも小さい場合、第1モータ81及び第2モータ82がそれぞれ加速されるように、第1周波数及び第2周波数を変更する(S47)。制御部7は、処理をS39に戻す。制御部7は、変更された第1周波数で第1モータ81にパルス信号を出力し、変更された第2周波数で第2モータ82にパルス信号を出力する。これによって、第1モータ81及び第2モータ82のそれぞれの回転速度は、リボン速度Wと媒体速度Vとの差「V−W」が小さくなるように変更される。制御部7は、差「V−W」がSbの範囲内であると判定された場合(S45:YES)、処理をS49に進める。
制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Ls(図4参照)に配置された状態を維持するため、S49〜S57の処理を行う。制御部7は、第2センサアッセンブリ5から出力される信号に基づいて第2値を特定する。制御部7は、特定された第2値に基づいて第2位置を更に特定する(S49)。制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置されているかを判断するため、第2位置が「Ls±Sa」の範囲内であるか判定する(S51)。
制御部7は、第2位置が「Ls±Sa」の範囲内でないと判定された場合(S51:NO)、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置されていないと判断する。制御部7は、第2位置が「Ls−Sa」以下か判定する(S53)。第2位置が「Ls−Sa」以下の場合(S53:YES)、第1リボンロール9Aからインクリボン9が過剰に繰り出されている。制御部7は、第2モータ82が加速されるように第2周波数を変更する(S55)。制御部7は、処理をS41に戻す。変更された第2周波数で第2モータ82にパルス信号が出力された場合、第2モータ82は加速する(S41)。このため、第2リボンロール9Bに巻き取られるインクリボン9の量は増加するので、第1リボンロール9Aからインクリボン9が過剰に繰り出された状態は改善される。
第2位置が「Ls+Sa」以上の場合(S53:NO)、第1リボンロール9Aからのインクリボン9の繰り出しが不足している。制御部7は、第2モータ82が減速されるように第2周波数を変更する(S57)。制御部7は、処理をS39に戻す。変更された第2周波数で第2モータ82にパルス信号が出力された場合、第2モータ82は減速する(S41)。このため、第2リボンロール9Bに巻き取られるインクリボン9の量は減少するので、第1リボンロール9Aから繰り出されるインクリボン9が不足した状態は改善される。
制御部7は、第2位置が「Ls±Sa」の範囲内となるまで、S49〜S57の処理を繰り返す。制御部7は、第2位置が「Ls±Sa」の範囲内となった場合(S51:YES)、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置されていると判断する。制御部7は、処理をS61(図12参照)に進める。
図12に示すように、制御部7は、1ブロック分の印刷動を繰り返し実行するため、S61〜S69の処理を行う。制御部7は、第3モータ83を駆動し、サーマルヘッド3を印刷待機位置3B(図1参照)から印刷位置3A(図1参照)まで移動させる(S61)。制御部7は、記憶部71に記憶された印刷データに基づいてサーマルヘッド3を加熱し、1ブロック分の印刷イメージを印刷媒体Pに印刷する(S63)。制御部7は、1ブロック分の印刷イメージの印刷が完了した場合、第3モータ83を駆動し、サーマルヘッド3を印刷位置3A(図1参照)から印刷待機位置3B(図1参照)まで移動させる(S65)。制御部7は、記憶部71に記憶された印刷回数Sdに1を加算して更新する(S67)。S61〜S67の処理は、「1ブロック分の印刷動作」に対応する。
制御部7は、更新された印刷回数Sdに基づき、1ブロック分の印刷動作が規定回数Sp繰り返し実行されたか判定する(S69)。制御部7は、印刷回数Sdが規定回数Sp未満の場合、1ブロック分の印刷動作が規定回数Sp回繰り返し実行されていないと判定する(S69:NO)。制御部7は、処理をS61に戻す。制御部7は、S61〜S67の処理を実行することによって、1ブロック分の印刷動作を繰り返す。制御部7は、印刷回数Sdが規定回数Sp以上の場合、1ブロック分の印刷動作が規定回数Sp回繰り返し実行されたと判定する(S69:YES)。制御部7は、処理をS71に進める。
制御部7は、第1リボンロール9Aの半径ra、及び、第2リボンロール9Bの半径rbを算出するため、S71〜S81の処理を行う。制御部7は、第1センサアッセンブリ4から出力される信号に基づいて第1値を特定する。制御部7は、第1値に基づいて第1位置を更に特定する(S71)。制御部7は、第1位置に基づいて、力F1及び長さY(図7参照)を特定する。制御部7は、記憶部71に記憶された力Fs2を取得する。なお、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Ls(図4参照)に配置された状態は維持されているので、力Fs2は、インクリボン9の張力Tと一致する。このため制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づいて特定される力F2及び角度θ4から張力Tを算出する必要がない。
制御部7は、張力Tとして力Fs2を式(5−3)に代入し、更に、力F1を式(5−3)に代入することによって、1+sinθ1を特定する。制御部7は、特定された長さYに対応する近似式を、近似テーブル71Aに基づいて選択する。制御部7は、選択された近似式に1+sinθ1を代入し、raの二次方程式を解くことによって、第1リボンロール9Aの半径raを算出する(S73)。
制御部7は、算出された半径raに基づき、第2リボンロール9Bの半径rbを算出する(S75)。例えば、制御部7は、式(6)を用いて半径rbを算出する。なお、第1初期半径をRs1と表記し、第2初期半径をRs2と表記する。
rb=Rs2+(Rs1−ra) ・・・(6)
rb=Rs2+(Rs1−ra) ・・・(6)
制御部7は、算出された半径raを第1初期半径に設定して更新する(S77)。制御部7は、算出された半径rbを第2初期半径に設定して更新する(S77)。制御部7は、印刷回数Sdに「0」を設定して初期化する(S81)。制御部7は処理をS31(図11)に戻す。
制御部7は、制御部7は、更新された第1初期半径及び第2初期半径を読み込む(S33)。制御部7は、更新された第1初期半径を第1駆動テーブルに適用し、第1周波数を取得する(S35)。制御部7は、更新された第2初期半径を第2駆動テーブルに適用し、第2周波数を取得する(S37)。制御部7は、第1周波数で第1モータ81にパルス信号を出力し、第1モータ81の回転を開始させる(S39)。制御部7は、第2周波数で第2モータ82にパルス信号を出力し、第2モータ82の回転を開始させる(S41)。これによって、算出された半径ra、rbに応じた回転速度で第1スプール21及び第2スプール22が回転され、インクリボン9が搬送される。
<第2メイン処理>
図13〜図16を参照し、第2メイン処理について説明する。第2メイン処理が第1メイン処理と異なる点は、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置されていない状態で、第1リボンロール9Aの半径raが算出される点である。第1メイン処理と同一処理については、同一符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
図13〜図16を参照し、第2メイン処理について説明する。第2メイン処理が第1メイン処理と異なる点は、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置されていない状態で、第1リボンロール9Aの半径raが算出される点である。第1メイン処理と同一処理については、同一符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
制御部7は、S11〜S17、S21〜S25の処理を実行する。これによって、制御部7は、筐体10内でインクリボン9が張った状態となるように、第1モータ81及び第2モータ82にパルス信号を出力する。制御部7は、第2位置が「Ls±Sa」の範囲内となった場合(S17:YES)筐体10内でインクリボン9が張った状態となっていると判断し、初期設定処理(図16参照)を実行する(S18)。
図16を参照し、初期設定処理について説明する。初期設定処理では、第1リボンロール9Aの半径ra、及び、第2リボンロール9Bの半径rbのそれぞれの初期値が特定される(S101)。第1リボンロール9Aの半径raの初期値、及び、第2リボンロール9Bの半径rbの初期値は、様々な方法で特定が可能である。例えば、第1モータ81の回転速度と、速度センサ62Aの検出結果に基づくインクリボン9の速度とから、第1リボンロール9Aの半径raの初期値が特定される。また、第2モータ82の回転速度と、速度センサ62Aの検出結果に基づくインクリボン9の速度とから、第2リボンロール9Bの半径rbの初期値が特定される。或いは、第1スプール21の中心に向けて付勢され、第1リボンロール9Aの外周に接触するセンサアームが設けられてもよい。このセンサアームの位置を磁気や光を用いたエンコーダで検出することで、第1リボンロール9Aの半径raの初期値が特定される。第2リボンロール9Bの半径rbの初期値も、同様にセンサアームを設けることで特定可能である。または、第1リボンロール9A及び第2リボンロール9Bの上方にLEDなどの光源が設けられ、第1リボンロール9A及び第2リボンロール9Bの下方に、左右方向に配列されたフォトダイオードアレイが設けられてもよい。第1リボンロール9A及び第2リボンロール9Bが光源からの光を遮るため、第1リボンロール9Aの半径ra、及び、第2リボンロール9Bの半径rbの初期値に応じて、フォトダイオードアレイに投影される影の位置は変化する。フォトダイオードアレイによる検知結果に基づき、この影の位置を特定すれば、幾何計算により第1リボンロール9Aの半径ra、及び、第2リボンロール9Bの半径rbの初期値が特定できる。
制御部7は、筐体10内でインクリボン9が張った状態となるように、S125〜S131の処理を実行する。制御部7は、第2センサアッセンブリ5から出力される信号に基づいて第2値を特定する。制御部7は、第2値に基づいて第2位置を更に特定する(S125)。制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置されているかを判断するため、第2位置が「設定位置Ls±Sa」の範囲内であるか判定する(S127)。第2位置が「Ls±Sa」の範囲内でないと判定された場合(S127:NO)、第2位置が、「Ls−Sa」以下か判定する(S131)。制御部7は、特定された第2位置が「Ls−Sa」以下の場合(S131:YES)、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52は、設定位置Lsよりも左側に位置していると判断する。この場合、第1リボンロール9Aからインクリボン9が過剰に繰り出されている。制御部7は、インクリボン9を張った状態とするため、第2モータ82にパルス信号を追加パルス数Xp分出力する(S133)。第2モータ82は、追加パルス数Xpに応じた角度分回転する。制御部7は、処理をS125に戻す。
一方、第2位置が「Ls+Sa」以上の場合(S131:NO)、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52は、設定位置Lsよりも右側に位置している。この場合、第1リボンロール9Aからのインクリボン9の繰り出しが不足している。制御部7は、インクリボン9を緩めるため、第1モータ81にパルス信号を追加パルス数Xp分出力する(S135)。第1モータ81は、追加パルス数Xpに応じた角度分回転する。制御部7は、処理をS125に戻す。制御部7は、第2位置が「Ls±Sa」の範囲内となるまで、S125〜S135の処理を繰り返す。制御部7は、第2位置が「Ls±Sa」の範囲内となった場合(S127:YES)、筐体10内でインクリボン9が適切に張った状態になっていると判断する。制御部7は初期設定処理を終了させ、処理を第2メイン処理(図13参照)に戻す。
図13に示すように、初期設定処理(S18)の終了後、制御部7は、初期設定処理(図16参照)によって算出された第1リボンロール9Aの半径raを、記憶部71に記憶された第1初期半径に設定し、第1初期半径を更新する(S19)。制御部7は、初期設定処理によって算出された第2リボンロール9Bの半径rbを、記憶部71に記憶された第2初期半径に設定し、第2初期半径を更新する(S19)。制御部7は、S31(図14参照)に進める。
図14に示すように、S31〜S43の処理は、第1メイン処理(図11参照)と同一である。制御部7は、S31の処理によって記憶部71から読み込まれた媒体速度Vと、S43の処理によって特定されたリボン速度Wとの差「V−W」が、所定のマージンSbの範囲内であるか判定する(S45)。制御部7は、差「V−W」がSbの範囲内であると判定された場合(S45:YES)。処理をS61(図15参照)に進める。なお、第2メイン処理において、第1メイン処理のS49〜S57(図11参照)の処理は実行されない。つまり、第2メイン処理では、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置された状態を維持するための処理が省略される。
図15に示すように、制御部7は、S61〜S69の処理を実行することによって、1ブロック分の印刷動作を繰り返す。制御部7は、1ブロック分の印刷動作が規定回数Sp回繰り返し実行されたと判定された場合(S69:YES)、処理をS83に進める。
制御部7は、第1リボンロール9Aの半径ra、及び、第2リボンロール9Bの半径rbを算出するため、S83〜S93の処理を行う。半径ra、rbを算出する方法として第1メイン処理と異なる点は、記憶部71に記憶された力Fs2を用いず、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づいて張力Tを算出する点である。
制御部7は、第1センサアッセンブリ4から出力される信号に基づいて第1値を特定し、第1値に基づいて第1位置を更に特定する(S83)。制御部7は、第1位置に基づいて、力F1及び長さYを特定する。制御部7は、第2センサアッセンブリ5から出力される信号に基づいて第2値を特定し、第2値に基づいて第2位置を更に特定する(S85)。制御部7は、第2位置に基づいて長さxを特定し、式(4−2)に適用することによって力F2を特定する。制御部7は、長さx,yを式(4−1)に適用することによって、角度θ4を特定する。制御部7は、力F2及び角度θ4を式(4−3)に代入し、張力Tを算出する(S87)。
制御部7は、特定された力F1と張力Tを式(5−3)に代入し、1+sinθ1を算出する。制御部7は、特定された長さYに対応する近似式を、近似テーブル71Aに基づいて選択する。制御部7は、選択された近似式に1+sinθ1を代入し、raの二次方程式を解くことによって、第1リボンロール9Aの半径raを算出する(S89)。
制御部7は、算出された半径raに基づき、第2リボンロール9Bの半径rbを算出する(S91)。制御部7は、式(6)を用いて半径rbを算出する。制御部7は、算出された半径raを第1初期半径に設定して更新する(S93)。制御部7は、算出された半径rbを第2初期半径に設定して更新する(S93)。制御部7は、印刷回数Sdに「0」を設定して初期化する(S95)。制御部7は処理をS31(図14)に戻す。
<本実施形態の主たる作用、効果>
印刷装置1において、第1センサアッセンブリ4は、第1ガイド軸42の第1移動方向M1の位置に応じた第1値を示す信号を出力する。第1ガイド軸42の位置は、インクリボン9に作用する張力に応じた力F1=T(1+sinθ1)の大きさによって変化する。ここで、θ1は、第1スプール21に装着された第1リボンロール9Aの半径raに応じて変化する。理由は、第1ガイド軸42と第1スプール21との間には、インクリボン9の搬送方向を変更する他のガイド軸が設けられておらず、第1スプール21から繰り出されたインクリボン9が最初に第1ガイド軸42によって案内されるためである。つまり、第1センサアッセンブリ4は、第1リボンロール9Aの半径raに依存する第1値を示す信号を出力する。又、第2センサアッセンブリ5は、第2ガイド軸52の第2移動方向M2の位置に応じた第2値を示す信号を出力する。第2ガイド軸52の位置は、インクリボン9に作用する張力に応じた力F2=T(1+cosθ4)の大きさによって変化する。ここで、θ4は、第2スプール22に装着された第2リボンロール9Bの半径rbに応じて変化しない。理由は、第2ガイド軸52と第2スプール22との間には、インクリボン9の搬送方向を変更する第4ガイド軸62が設けられており、第2スプール22に巻き取られるインクリボン9が、第4ガイド軸62によって案内されることで、搬送方向が第2ガイド軸52と第2スプール22との間で変更されているためである。つまり、第2センサアッセンブリ5は、第2リボンロール9Bの半径rbに依存しない第2値を示す信号を出力する。
印刷装置1において、第1センサアッセンブリ4は、第1ガイド軸42の第1移動方向M1の位置に応じた第1値を示す信号を出力する。第1ガイド軸42の位置は、インクリボン9に作用する張力に応じた力F1=T(1+sinθ1)の大きさによって変化する。ここで、θ1は、第1スプール21に装着された第1リボンロール9Aの半径raに応じて変化する。理由は、第1ガイド軸42と第1スプール21との間には、インクリボン9の搬送方向を変更する他のガイド軸が設けられておらず、第1スプール21から繰り出されたインクリボン9が最初に第1ガイド軸42によって案内されるためである。つまり、第1センサアッセンブリ4は、第1リボンロール9Aの半径raに依存する第1値を示す信号を出力する。又、第2センサアッセンブリ5は、第2ガイド軸52の第2移動方向M2の位置に応じた第2値を示す信号を出力する。第2ガイド軸52の位置は、インクリボン9に作用する張力に応じた力F2=T(1+cosθ4)の大きさによって変化する。ここで、θ4は、第2スプール22に装着された第2リボンロール9Bの半径rbに応じて変化しない。理由は、第2ガイド軸52と第2スプール22との間には、インクリボン9の搬送方向を変更する第4ガイド軸62が設けられており、第2スプール22に巻き取られるインクリボン9が、第4ガイド軸62によって案内されることで、搬送方向が第2ガイド軸52と第2スプール22との間で変更されているためである。つまり、第2センサアッセンブリ5は、第2リボンロール9Bの半径rbに依存しない第2値を示す信号を出力する。
制御部7は、第1値に応じて特定される第1位置に基づいて、力F1、長さYを特定する。制御部7は、第1メイン処理において、第2値に応じて特定される第2位置に基づき、設定位置Lsに第2ガイド軸52が配置されるように第1モータ81及び第2モータ82を制御する。制御部7は、この状態で記憶部71から力Fs2を読み込む。力Fs2は、設定位置Lsに第2ガイド軸52が配置されている場合、インクリボン9の張力Tと一致する。一方、制御部7は、第2メイン処理において、第2値に応じて特定される第2値に基づいて、張力Tを特定する。つまり、第1メイン処理及び第2メイン処理の何れの場合も、第1値及び第2値を用いてインクリボン9の張力Tが導出される。
又、制御部7は、力F1、張力T、及び、長さYに基づいて、第1リボンロール9Aの半径raを算出する。制御部7は、半径raに基づいて、第2リボンロール9Bの半径rbを更に算出する。
上記の方法では、半径ra及び張力Tを特定するときに、第1スプール21及び第2スプール22のそれぞれの回転速度は参照されない。従って、印刷装置1は、第1スプール21及び第2スプール22のそれぞれの回転速度が可変制御された場合も、第1スプール21に装着された第1リボンロール9Aの半径raを、第1値及び第2値を用いて精度良く特定できる。
第3ガイド軸61は、サーマルヘッド3との間でインクリボン9を第1搬送方向C1に案内し、第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42との間でインクリボン9を第2搬送方向C2に案内する。第1ガイド軸42は、第2搬送方向C2において、第1スプール21に対して第3ガイド軸61と反対に位置する。この場合、第1リボンロール9Aと第1ガイド軸42との間で延びるインクリボン9の方向と、第3ガイド軸61と第1ガイド軸42との間で延びるインクリボン9の方向とのなす角度を、鋭角とすることができる。なお、第1ガイド軸42に作用する力F1は、第1リボンロール9Aと第1ガイド軸42との間で延びるインクリボン9の方向の力の成分と、第1ガイド軸42と第3ガイド軸61との間で延びるインクリボン9の方向の力の成分との合力で表される。従って、それぞれのなす角度を鋭角とすることによって、第1ガイド軸42に作用する合力をより大きくできる。この場合、インクリボン9の張力Tに応じて第1ガイド軸42が移動し易くなるので、第1センサアッセンブリ4は、インクリボン9の張力Tに応じた力F1を精度良く検出できる。
印刷装置1において、第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42の移動可能な第1移動方向M1と、インクリボン9の第2搬送方向C2とが平行になる。この場合、インクリボン9の張力Tに応じて第1ガイド軸42が移動するとき、第1ガイド軸42の移動がインクリボン9によって妨げられない。従って、第1ガイド軸42は第1移動方向M1に移動し易くなる。このため、第1センサアッセンブリ4は、インクリボン9の張力Tに応じた力F1を更に精度良く検出できる。
印刷待機位置3Bに配置されたサーマルヘッド3と、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52とは、インクリボン9を第1搬送方向C1に案内する。第4ガイド軸62は、第2ガイド軸52との間で、第1搬送方向C1と異なる第3搬送方向C3にインクリボン9を案内する。第2ガイド軸52は、第3搬送方向C3において、第2スプール22に対して第4ガイド軸62と反対に位置する。この場合、第2リボンロール9Bと第4ガイド軸62との間で延びるインクリボン9の方向と、第2ガイド軸52と第4ガイド軸62との間で延びるインクリボン9の方向とのなす角度を、鋭角とすることができる。なお、第4ガイド軸62には、第2リボンロール9Bと第4ガイド軸62との間で延びるインクリボン9の方向の力の成分と、第2ガイド軸52と第4ガイド軸62との間で延びるインクリボン9の方向の力の成分との合力が作用する。従って、それぞれのなす角度を鋭角とすることによって、第4ガイド軸62に作用する合力をより大きくできる。この場合、第4ガイド軸62に対してインクリボン9を滑り難くすることができる。このため、第4ガイド軸62に設けられる速度センサ62Aによって、インクリボン9の搬送速度を精度良く検出できる。
印刷装置1において、第2ガイド軸52の移動可能な第2移動方向M2と、インクリボン9の第1搬送方向C1とが平行になる。この場合、インクリボン9の張力Tに応じて第2ガイド軸52が移動するとき、第2ガイド軸52の移動がインクリボン9によって妨げられない。従って、第2ガイド軸52は第2移動方向M2に移動し易くなる。このため、第2センサアッセンブリ5は、インクリボン9の張力Tに応じた力F2を更に精度良く特定できる。
第1メイン処理において、制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づいて第2位置を特定する。制御部7は、第2位置が設定位置Lsに継続して配置されるように第1モータ81及び第2モータ82の回転を制御する。制御部7は、記憶部71に記憶された力Fs2を、インクリボン9の張力Tとして読み込む。制御部7は、読み込まれた張力Tと、第1センサアッセンブリ4の第1値とに基づいて、第1リボンロール9Aの半径raを特定する。又、第2メイン処理において、制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づいて張力Tを直接算出する。制御部7は、算出された張力Tと、第1センサアッセンブリ4の第1値とに基づいて、第1リボンロール9Aの半径raを特定する。
以上において、第2センサアッセンブリ5の第2値は、第2リボンロール9Bの半径rbに依存しない。従って、制御部7は、第2リボンロール9Bの半径rbに依らず、インクリボン9の張力Tを常に精度良く特定できる。又、制御部7は、特定された張力Tと第1値とを用いて、第1リボンロール9Aの半径raを特定する。このため制御部7は、張力Tだけでなく半径raも精度良く特定できる。
制御部7は、第1スプール21の中心2cと第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42の中心4c間との間の左右方向の長さX、張力T、及び、第1値に基づいて特定される長さYに基づいて、第1リボンロール9Aの半径raを特定する。この場合、制御部7は、中心2c、4c間の長さに基づき、例えば三角関数を利用することによって、第1リボンロール9Aの半径raを特定できる。
第1搬送方向C1と第3搬送方向C3とが直交するときの第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52は、設定位置Lsに配置される。記憶部71には、設定位置Lsが記憶される。第1メイン処理において、制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づいて第2位置を特定する。制御部7は、第2位置が設定位置Lsと一致するように第1モータ81及び第2モータ82の回転速度を制御することによって、第2ガイド軸52が設定位置Lsに配置された状態を維持できる。この場合、制御部7は、インクリボン9の張力Tを、記憶部71に記憶された力Fs2を読み込むことによって直接的に特定できる。従って、制御部7は、張力Tを容易に特定できる。
印刷動作中、サーマルヘッド3は印刷位置3Aに配置される。この場合、サーマルヘッド3が印刷待機位置3Bに配置された場合と比べて、インクリボン9に強い張力が付加される。付加された張力に基づいて、インクリボン9の張力Tの算出が行われた場合、精度が低下する可能性がある。これに対し、制御部7は、1ブロック分の印刷動作を規定回数Sp回繰り返した後、サーマルヘッド3を印刷待機位置3Bに移動させ、その後、張力Tと半径raとを算出する。つまり、制御部7は、サーマルヘッド3が印刷位置3Aに配置された状態で印刷が行われているときには、張力Tと半径raとを算出しない。制御部7は、サーマルヘッド3によりインクリボン9に付加される張力が相対的に小さい状態で張力Tを算出することになるので、張力Tを精度良く算出することができる。従って、制御部7は、張力Tに基づいて算出される半径raの精度を高めることができる。
第1駆動テーブルでは、第1リボンロール9Aの半径ra及びリボン速度Wに第1周波数が対応付けられる。制御部7は、算出されたraと媒体速度Vとに基づき、第1駆動テーブルを参照することによって、第1周波数を特定する。第2駆動テーブルでは、第2リボンロール9Bの半径rb及びリボン速度Wに第2周波数が対応付けられる。制御部7は、算出されたrbと媒体速度Vとに基づき、第2駆動テーブルを参照することによって、第2周波数を特定する。制御部7は、第1周波数で第1モータ81にパルス信号を出力し、第2周波数で第2モータ82のパルス信号を出力することによって、インクリボン9を、媒体速度Vと同じリボン速度Wで搬送できる。このように、制御部7は、媒体速度Vと同じリボン速度Wでインクリボン9を搬送する為にモータ80に出力する信号の周波数を、第1駆動テーブル及び第2駆動テーブルに基づいて容易に特定できる。
<変形例>
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。第1メイン処理及び第2メイン処理において、制御部7は、リボンアッセンブリ90の芯軸90A、90Bがそれぞれ反転方向に回転するように、第1モータ81及び第2モータ82を駆動してもよい。つまり、制御部7は、第2スプール22に装着された第2リボンロール9Bからインクリボン9を繰り出し、第1スプール21に装着された第1リボンロール9Aにインクリボン9を巻き取ってもよい。例えば制御部7は、1ブロック分の印刷動作の終了後、次に1ブロック分の印刷動作が開始されるまでの間、第1モータ81及び第2モータ82の回転方向を、印刷時の回転方向に対して反転させてもよい。
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。第1メイン処理及び第2メイン処理において、制御部7は、リボンアッセンブリ90の芯軸90A、90Bがそれぞれ反転方向に回転するように、第1モータ81及び第2モータ82を駆動してもよい。つまり、制御部7は、第2スプール22に装着された第2リボンロール9Bからインクリボン9を繰り出し、第1スプール21に装着された第1リボンロール9Aにインクリボン9を巻き取ってもよい。例えば制御部7は、1ブロック分の印刷動作の終了後、次に1ブロック分の印刷動作が開始されるまでの間、第1モータ81及び第2モータ82の回転方向を、印刷時の回転方向に対して反転させてもよい。
印刷装置1は、第2モータ82のみ有する構成であってもよい。この場合、第1スプール21には、インクリボン9の弛みを防止する為、所定のバックテンションをインクリボン9に付与する為の付与機構が設けられてもよい。付与機構は、例えば、第1スプール21を軸方向に押圧する摩擦部材、又は、皿ばねにより構成されてもよい。付与機構は、第1スプール21の回転時に摩擦力を付与することによって、インクリボン9にバックテンションを付与してもよい。なお、第2モータ82のみ有する構成とされる場合、第2モータ82を駆動する為の第2駆動テーブルとして、上記実施形態における第2駆動テーブル、即ち、第1モータ81及び第2モータ82を備える場合の第2駆動テーブルと異なる第2駆動テーブルが用いられることは言うまでもない。
印刷装置1は、第5ガイド軸63及び第6ガイド軸64を有していなくてもよい。この場合、搬送経路Rは、第3ガイド軸61と第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52との間を左右方向に直線状に延びてもよい。サーマルヘッド3は、搬送経路Rのうち、第3ガイド軸61と第2センサアッセンブリ5との間の部分の一部に設けられてもよい。
第1センサアッセンブリ4は、第1磁気センサ44によって検出される第1値に基づき、第1位置又は力F1を特定してもよい。第1センサアッセンブリ4は、特定された第1位置又は力F1を示す信号を、制御部7に出力してもよい。第2センサアッセンブリ5は、第2磁気センサ54によって検出される第2値に基づき、第2位置又は力F2を特定してもよい。第2センサアッセンブリ5は、特定された第2位置又は力F2を示す信号を、制御部7に出力してもよい。
第1センサアッセンブリ4の第1ガイド軸42は、上下方向において第1スプール21と同一位置に配置されてもよいし、第1スプール21よりも下側に配置されてもよい。第1ガイド軸42は、左右方向において、第3ガイド軸61よりも右側に配置されてもよいし、左側に配置されてもよい。又、第1ガイド軸42の移動可能な方向は上下方向に限らず、上下方向に対して傾いた方向に移動可能でもよい。つまり、第1移動方向M1と第2搬送方向C2とは相違してもよい。印刷装置1は第3ガイド軸61を備えていなくてもよい。この場合、搬送経路Rは、第1ガイド軸42からサーマルヘッド3に向けて直接延びてもよい。
第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52は、上下方向において第2スプール22と同一位置に配置されてもよいし、第2スプール22よりも下側に配置されてもよい。第2ガイド軸52は、上下方向において、第6ガイド軸64よりも上側に配置されてもよいし、下側に配置されてもよい。又、第2ガイド軸52の移動可能な方向は左右方向に限らず、左右方向に対して傾いた方向に移動可能でもよい。つまり、第2移動方向M2と第1搬送方向C1とは相違してもよい。
第1メイン処理において、制御部7は、記憶部71に記憶された力Fs2に基づき、インクリボン9の張力Tを特定した。これに対し、制御部7は、第2メイン処理のように、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づいて特定された第2位置を式(4−2)に適用することによって力F2(図8参照)を特定してもよい。又、制御部7は、第2センサアッセンブリ5の第2値に基づき、式(4−1)を適用することによって角度θ4(図8参照)を特定し、更に式(4−3)を適用することによって張力Tを特定してもよい。なお、第1メイン処理の場合、第2センサアッセンブリ5の第2ガイド軸52は設定位置に配置されるので、上記によって算出される角度θ4は90°となり、力F2と張力Tとは一致する。
第2リボンロール9Bの半径rbの算出方法は、式(6)を用いる方法に限定されない。例えば、制御部7は、リボンアッセンブリ90のインクリボン9の全長を記憶部71に記憶してもよい。制御部7は、算出された第1リボンロール9Aの半径raに基づき、第2リボンロール9Bのインクリボン9の長さを算出し、算出された長さに基づいて、第2リボンロール9Bの半径rbを算出してもよい。又、制御部7は、速度センサ62Aによって検出された回転速度に基づき、インクリボン9の搬送量を特定し、特定された搬送量と第2初期半径とに基づいて、第2リボンロール9Bの半径rbを特定してもよい。
第1駆動テーブル及び第2駆動テーブルは、記憶部71に記憶されていなくてもよい。制御部7は、算出された第1リボンロール9Aの半径ra及び媒体速度Vに基づいて、第1モータ81の回転速度を直接算出してもよい。制御部7は、算出された第2リボンロール9Bの半径rb及び媒体速度Vに基づいて、第2モータ82の回転速度を直接算出してもよい。制御部7は、算出された回転速度でモータ80を回転させる為の信号の周波数を特定してもよい。
制御部7は、プラテンローラQによって検出される回転速度を取得し、この回転速度に基づいて、媒体速度Vを特定してもよい。印刷装置1は、プラテンローラQを含む構成であってもよい。
1 :印刷装置
2 :リボン装着部
3 :サーマルヘッド
4 :第1センサ
5 :第2センサ
7 :制御部
9 :インクリボン
9A :第1リボンロール
9B :第2リボンロール
21 :第1スプール
22 :第2スプール
M1 :第1移動方向
M2 :第2移動方向
R :搬送経路
2 :リボン装着部
3 :サーマルヘッド
4 :第1センサ
5 :第2センサ
7 :制御部
9 :インクリボン
9A :第1リボンロール
9B :第2リボンロール
21 :第1スプール
22 :第2スプール
M1 :第1移動方向
M2 :第2移動方向
R :搬送経路
Claims (11)
- 第1スプール及び第2スプールを有し、前記第1スプール及び前記第2スプールの一方にリボンロールが装着された場合に、前記リボンロールからインクリボンを繰り出し、繰り出された前記インクリボンを、前記第1スプール及び前記第2スプールの他方に巻き取るリボン装着部と、
前記第1スプール及び前記第2スプールの少なくとも一方を回転させるモータと、
前記第1スプールと前記第2スプールとの間で搬送される前記インクリボンの搬送経路の一部に設けられたサーマルヘッドと、
前記搬送経路のうち、前記サーマルヘッドと前記第1スプールとの間の何れかの位置において第1移動方向に移動可能に設けられ、前記第1移動方向の一方側に向けて付勢される第1ガイドであって、前記リボン装着部に前記インクリボンが装着された場合に前記インクリボンと接触し、前記サーマルヘッドと前記第1スプールとの間で前記インクリボンを案内する前記第1ガイドと、
前記第1ガイドの前記第1移動方向の位置に応じた値であって、前記第1スプールに装着された前記インクリボンの第1外径に依存する第1値を示す信号を出力可能な第1センサと、
前記搬送経路のうち、前記サーマルヘッドと前記第2スプールとの間の何れかの位置において第2移動方向に移動可能に設けられ、前記第2移動方向の一方側に向けて付勢される第2ガイドであって、前記リボン装着部に前記インクリボンが装着された場合に前記インクリボンと接触し、前記サーマルヘッドと前記第2スプールとの間で前記インクリボンを案内する前記第2ガイドと、
前記第2ガイドの前記第2移動方向の位置に応じた値であって、前記第2スプールに装着された前記インクリボンの第2外径に依存しない第2値を示す信号を出力可能な第2センサと、
前記第1外径に基づき前記モータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1値と前記第2値とを用いて、前記インクリボンに作用する張力、及び、前記第1外径を特定することを特徴とする印刷装置。 - 前記搬送経路のうち、前記サーマルヘッドと前記第1ガイドとの間の何れかの位置に設けられた第3ガイドを更に備え、
前記第3ガイドは、
前記リボン装着部に前記インクリボンが装着された場合に前記インクリボンと接触し、前記第3ガイドから前記サーマルヘッドに向かう前記インクリボンを第1搬送方向に案内し、
前記第1ガイドは、
前記リボン装着部に前記インクリボンが装着された場合に、前記第1ガイドから前記第3ガイドに向かう前記インクリボンを、第2搬送方向に案内し、
前記第2搬送方向において、前記第1スプールに対して前記第3ガイドと反対に位置することを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記第1移動方向は、前記第2搬送方向と平行であることを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。
- 前記搬送経路のうち、前記第2ガイドと前記第2スプールの間の何れかの位置に設けられた第4ガイドを更に備え、
前記第4ガイドは、
前記リボン装着部に前記インクリボンが装着された場合に前記インクリボンと接触し、前記第4ガイドから前記第2ガイドに向かう前記インクリボンを第3搬送方向に案内し、
前記第2ガイドは、
前記第2ガイドから前記サーマルヘッドに向かう前記インクリボンを前記第1搬送方向に案内し、
前記第3搬送方向において、前記第2スプールに対して前記第4ガイドと反対に位置することを特徴とする請求項2又は3に記載の印刷装置。 - 前記第2移動方向は、前記第1搬送方向と平行であることを特徴とする請求項4に記載の印刷装置。
- 前記制御部は、
前記第2値に基づいて前記張力を特定し、特定された前記張力と前記第1値とに基づいて前記第1外径を特定することを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の印刷装置。 - 前記制御部は、
前記第1スプールの中心と前記第1ガイドとの間の距離、特定された前記張力、及び、前記第1値に基づいて、前記第1外径を特定することを特徴とする請求項6に記載の印刷装置。 - 前記第1搬送方向と前記第3搬送方向とが直交するときの前記第2値を、参照値として記憶する第1記憶部を更に備え、
前記制御部は、
前記第2センサから出力される前記第2値と前記参照値とが一致するように前記モータを駆動することを特徴とする請求項4又は5に記載の印刷装置。 - 前記制御部は、
前記サーマルヘッドを用いた印刷が行われていないとき、前記張力及び前記第1外径を特定することを特徴とする請求項1から8の何れかに記載の印刷装置。 - 前記第1外径と前記モータの回転速度とを関連付ける駆動テーブルを記憶する第2記憶部をさらに備え、
前記制御部は、
前記第1値と前記第2値とを用いて特定された前記第1外径から、前記駆動テーブルを参照して前記モータの回転速度を決定し、
前記モータを、前記回転速度が維持されるように制御する、
ことを特徴とする請求項1から9の何れかに記載の印刷装置。 - 回転軸を中心に回転可能な第1スプールと、
回転軸を中心に回転可能な第2スプールと、
前記第1スプール及び前記第2スプールの少なくとも一方を回転させるモータと、
前記第1スプールと前記第2スプールとの間で搬送されるインクリボンの搬送経路の一部に設けられたサーマルヘッドと、
前記搬送経路のうち、前記サーマルヘッドと前記第1スプールとの間の何れかの位置において第1移動方向に移動可能に設けられ、前記第1移動方向の一方側に向けて付勢される第1ガイドであって、前記第1スプールと前記第2スプールとの間に前記インクリボンが装着された場合に、前記第1スプールから引き出される前記インクリボンに最初に接触し、前記サーマルヘッドに向けて前記インクリボンを案内する前記第1ガイドと、
前記第1ガイドの前記第1移動方向の位置に応じた第1値を示す信号を出力可能な第1センサと、
前記搬送経路のうち、前記サーマルヘッドと前記第2スプールとの間の何れかの位置において第2移動方向に移動可能に設けられ、前記第2移動方向の一方側に向けて付勢される第2ガイドであって、前記第1スプールと前記第2スプールとの間に前記インクリボンが装着された場合に前記インクリボンと接触し、前記サーマルヘッドと前記第2スプールとの間で前記インクリボンを案内する前記第2ガイドと、
前記第2ガイドの前記第2移動方向の位置に応じた第2値を示す信号を出力可能な第2センサと、
前記搬送経路のうち、前記第2センサと前記第2スプールの間の何れかの位置に設けられ、前記第2スプールから引き出された前記インクリボンに接触し、前記インクリボンを前記第2ガイドに向けて案内する第3ガイドと、
前記第1スプールに装着された前記インクリボンの第1外径に基づき前記モータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1値と前記第2値とを用いて、前記インクリボンに作用する張力、及び、前記第1外径を特定する、
ことを特徴とする印刷装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016232347 | 2016-11-30 | ||
| JP2016232347 | 2016-11-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018090414A true JP2018090414A (ja) | 2018-06-14 |
Family
ID=62564635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016255084A Pending JP2018090414A (ja) | 2016-11-30 | 2016-12-28 | 印刷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018090414A (ja) |
-
2016
- 2016-12-28 JP JP2016255084A patent/JP2018090414A/ja active Pending
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