機器組込用のサーマルヘッドプリントエンジン
【課題】 リボンテープ経路は外周外架けのリボンテープホルダ直接駆動とした、取扱が容易な小型組込用プリントエンジンを提供すること。
【解決手段】 枠板１の右上隅にリボンテープホルダ供給２を配置し、枠板１の左上隅にリボンテープホルダ巻取を横一列に配置し、この隣り合う２つのリボンテープホルダの間に駆動モータ４、５を上下隣り合うように背を向けて埋込み配置し、リボンテープ３４の下、枠板１いっぱいの横長四角形空間の４隅にガイドローラ６、７、８、９を配置し、この４本のガイドローラの軸を支柱としてＨ字の形をした操作パネル１２を取り付ける。この配置によって機器類は、四角形の枠板１の面内に無駄なスペース無く効率的に配置されると共に、リボンテープホルダ供給２から出てリボンテープホルダ巻取３に向かう経路２１は、それら機器類の周り、すなわち、枠板１の周囲に沿って導かれる外周外架けになり、枠板１の面を有効に使って機器構成を小型化している。
【解決手段】 枠板１の右上隅にリボンテープホルダ供給２を配置し、枠板１の左上隅にリボンテープホルダ巻取を横一列に配置し、この隣り合う２つのリボンテープホルダの間に駆動モータ４、５を上下隣り合うように背を向けて埋込み配置し、リボンテープ３４の下、枠板１いっぱいの横長四角形空間の４隅にガイドローラ６、７、８、９を配置し、この４本のガイドローラの軸を支柱としてＨ字の形をした操作パネル１２を取り付ける。この配置によって機器類は、四角形の枠板１の面内に無駄なスペース無く効率的に配置されると共に、リボンテープホルダ供給２から出てリボンテープホルダ巻取３に向かう経路２１は、それら機器類の周り、すなわち、枠板１の周囲に沿って導かれる外周外架けになり、枠板１の面を有効に使って機器構成を小型化している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱時剥離型熱転写リボンテープとラインサーマルヘッドを使って、印字媒体に印字を行うサーマルプリンターにかかるもので、特に、機器組込用を意識した、取扱が容易で、多彩な方面の製造機械への組込を可能とする小型プリントエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、包装品に対して賞味期限、製造番号、収穫地表示など印字対象物毎に異なる文字や記号を表示することが求められ、このよう場合、熱転写リボンテープをサーマルヘッドを使って印字することが行われる。
【０００３】
印字は、包装品の製造工程、例えば、その包装工程での印字媒体である包装シートやラベルシートに行われるので、包装品製造装置の機器配置に支障なしに取付が可能なようにまず小型であることに加え、包装機は包装する製品分野により形状や包装運転方式もまちまちであるが、印字装置は包装品の製造それ自体には直接関与しない機器であるため印字機の機種はできるだけ少なく、簡素化された機構であって高耐久性を備え、尚かつ印字装置の取付においても、日々の操作においても、扱いやすいものであるものが要求される。
【０００４】
印字装置は印字する印字媒体の状態により、搬送中の動いている印字媒体に印字を行うサーマルヘッドを固定して熱転写リボンテープを印字媒体に追従させ送りながら印字を行う連続機と呼ばれるものと、停止している印字媒体にサーマルヘッドを可動させながら印字を行う間欠機と呼ばれるも２種類があり、それが必要であった。
【０００５】
小型化された印字装置として、サーマルヘッドを固定して印字する前記連続機（特許文献１の図１）と、サーマルヘッドが可動して印字する前記間欠機（特許文献１の図３）に提案され、外形寸法においては（特許文献１の段落番号００２７では葉書サイズ大の外形寸法内に、最大外形６０ｍｍを超える大きさのリボンテープ）と提案されているが、前記連続機と前記間欠機が一体化して１機種となり取り扱いやすい小型化されたものがなかった。
【０００６】
包装工程での印字では、その印字回数の多さからサーマルヘッドも消耗品となることから製造ラインを止めてしまう、そのときサーマルヘッドは短時間に、簡単に、間違うこといなく交換作業を終わらさなくてはならい、そこで従来の着脱自在な交換を可能としたものとして（特許文献２）に記載された磁石取付のものがあるが、これはサーマルヘッドをプラテンに押圧する際、支点（公報では突起３６）と鉛直をなす軸まわり方向、図３の８０ｋで示す幅方向での揺動を抑え精度を上げる新たな機構が必要があることが判明した。
【０００７】
従来のサーマルヘッドが鉛直方向に押圧され、サーマルヘッドの着脱自在が磁石で構成されたサーマルヘッドキャリッジを図３に示してある。図３において８０ｆがスライドレールの台車でこれにサーマルヘッドキャリッジが搭載されて移動される。８０ｅはレバーカムで８０ａのロータリーソレノイド軸に接続されてバネパッド８０ｄを押してサーマルヘッドを鉛直方向に押し下げる。８０ｃはバネ、８０ｄはバネ受け、８０ｍは押圧前の平行を保つスプリングプランジャ、２５ａはサーマルヘッド２５の発熱体である。磁性体凸プレート８０ｊはサーマルヘッド２５に固定されサーマルヘッド取付ブロック８０ｇに埋め込まれた磁石８０ｉにより着脱自在に吸着保持される。また磁性体突プレート８０ｊの凸を支点としてサーマルヘッド２５は揺動する。
【０００８】
印字装置のあらゆる機種への使い回しの組込を考えると、包装機に設置するときは印字媒体である包材シートは幅６００ｍｍを超えてくる。そうするとプラテンとサーマルヘッドの接離距離の精度確保も幅の長さに比例して難しくなる。また印字媒体は薄いフィルムシートから厚さ２ｍｍ程度のものまで考えられる。これに対し現状はサーマルヘッド印字媒体進行方向に対して後方のサーマルヘッドコネクタ付近にサーマルヘッド発熱体と平行する軸を設けその軸周りに円弧を描いて押圧するもの、鉛直にサーマルヘッドを押圧するものでも接離距離を稼ごうとするとサーマルヘッド押圧バネ（図３ではバネ８０ｃ）の圧縮量を利用して接離距離変動を吸収しなければならず、所要とするする押圧が極端に変わるので印字品質に影響を与えるもの、この二つのもので接離距離を稼ごうとすると印字装置かプラテンかのどちらをを鉛直方向に移動し取り付けなければならないという問題があり、これらを改善しなくてはならないことが判明した。
【０００９】
印字装置の使用中において製造ラインを止めてしまう一番の原因は消耗品である熱転写リボンテープの交換作業となる。その作業性においてはリボンテープを掛ける経路にピンチローラなどが無くリボンテープのインク面外、そしてフレームの外周に沿った外架け（特許文献１参照）が一番効率的で間違いが少ない。それを可能としたものとしてリボンテープホルダを直接駆動する提案として（特許文献３）に記載された機構がある。前記製造ラインの生産効率をこれ以上あげるためにはより長いリボンテープを搭載し、リボンテープの交換そのものを減らす要求ある。
【００１０】
前記長いリボンテープに関して、現状小型化されたものはリボンテープ巻長さにしてだいたい３００ｍ巻前後が主流を期しているが、リボンテープ交換による製造ラインの停止を嫌い、リボンテープの交換は１日１回限りとし、１日分の生産を考えるとリボンテープ巻長さ６００ｍ程度が要求される。またこの６００ｍ巻を要求されるようなところは生産効率向上に関心が高く製品の生産スピードも速くなってきており従来サーマルプリンタにて印字を要望される印字媒体であるフィルムシート搬送速度は２０インチ／ｓｅｃ位であったものがフィルムシート搬送速度３０インチ／ｓｅｃに向かって進んでおり、印字装置もそれに印字できる能力を要求されている。しかし（特許文献３）記載の機構ではリボンテープ巻長が倍の長さになり、リボンテープ走行速度が上がってくるとリボンテープ巻取り側に組み込まれているトルクリミッタとそれを駆動する駆動モータを一気にパワーアップしなくてはならず、それにともなってサイズも一気に大きくなるり、この条件下でも小型化は要求されるので新たな軸駆動方式が必要とされる。
【００１１】
印字開始位置の変更においては、印字装置は包装工程での機器組込用であるため印字を行うときの印字タイミング信号は包装機やラベル貼付機といった印字媒体の搬送を行う機械が信号出力するのが普通で、印字媒体が搬送中に印字を行う前記連続機では印字開始位置を変更するときはほとんど前記信号出力側に変更を依頼する。が搬送中の印字媒体速度に追従して印字を行うため印字媒体速度は印字装置が検出しているので時間を遅らす方法（印字開始位置を後方へずらす）で対処できた。それでも対処できないときは段差ローラによる方法（特許文献４）などもある。
【００１２】
しかしながら前記間欠機の印字開始位置の変更を考えるとき、印字媒体が停止しているので停止中に信号出力を変えたところで印字開始位置を変えることはできない。これを段差ローラなどで変えようとしてもラベル貼付機などに組込搭載されることを考えると、曲げるとラベルが剥がれてくるのでストレートパス上で実現するしかない。これを印字装置本体を印字媒体の搬送方向に前後移動しようとすると大がかりになり、前記間欠機のヘッド可動距離を長くして印字装置内で簡単に変えられる機能が要求される。
【００１３】
これに対処するものとして印字装置本体に内蔵され片端に固定されたホームポジションセンサーを原点として数値設定分ステップモータで駆動してサーマルヘッドを移動した所を仮の原点とする方法がある。だがこれだと何かの原因で過負荷がかかりステップモータに脱調が発生すると仮の原点が狂ってしまうことになる。サーマルヘッドキャリッジの移動量を検出するロータリーエンコーダを搭載したものであればサーマルヘッドキャリッジを手動で動かしその位置を仮の原点として記憶させるティーチング方式は容易に製作でき脱調による心配は軽減される。がサーマルヘッド移動中の停電を考えると、バッテリーによるバックアップも必要となる。この狂いを無くす為の方法としては印字毎に原点まで戻し、そして仮の原点まで移動する。だがこれだと新たに原点まで返って仮の原点に移動するということで処理時間がかかり印字能力が落ちてしまう。特に原点から離れた場所だとこの処理時間が災いして印字能力が格段に落ちてしまう。またこの仮の原点までの距離を設定登録する際もメジャーで測って設定するか、目安で設定して数回の印字を見て補正そして決定する。これでは頻繁に印字場所が変わる場合、意図する印字場所に印字が出来るまで印字位置不備の不良品が出るといった具合に何らかの問題が残ってしまう。オペレーターを安心させるためには、目で見て、手で操作する機構的な印字開始位置変更手段が求められている。
従って、従来の印字装置は小型で葉書サイズ大でリボンテープホルダ軸駆動のインク面外巻きでリボン経路は外周外架けと扱い易いものはあるが連続機、間欠機の２つに分かれていて、サーマルヘッド押圧の鉛直動作するものはあるがプラテンとの接離距離は狭くて、サーマルヘッドの交換作業に際し着脱自在なものはあるが接離時の揺動に関してはより精度アップの必要があり、搭載可能なリボンテープ巻長さとしては６００ｍ位の要望があり、印字媒体停止時のサーマルヘッド可動式のオペレーターが求める容易な印字位置合わせ方法はなしということであった。
【特許文献１】特開２００５−１６９７０１号公報
【特許文献２】特開２００１−２２５４９５号公報
【特許文献３】特開２０００−２３８３９６号公報
【特許文献４】特開２００１−１９２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、小型化したものが普及しだした中、多彩な方面の製造機械にたいし、印字装置は製造のそれ自体には直接関与しない機器であるのに、印字装置も多品種で組込取付および取扱操作もまちまちであるため、オーバースペックではなくフルスペックの要望は解っているのに実現されなかった機能も含めて標準化搭載し、印字装置の機種を減らして、製造機械に対する組込負荷および日々の取扱負荷を軽減できる小型なプリントエンジンを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）本発明は、前記した課題を解決するために、リボンテープホルダ回転用のステップモータを枠板の中央上部にリボンテープ端に接触しないように背を向けて埋込配置し、その直ぐ下に隣り合うようにサーマルヘッド往復移動用のステップモータを同じくリボンテープ端に接触しないように背を向けて縦一列に埋込配置し、中央を上下縦に隣り合うように配置された２つのステップモータを跨ぎ且つ隣り合うよう左右横一列に前記枠板からリボンテープを抜き差しする前面に向かって飛び出すように片側にリボンテープホルダ供給軸、もう片側にリボンテープホルダ巻取軸を配置し、この二つのリボンテープホルダの間隔は搭載可能な最大外径のリボンテープを供給側にセットし巻の無い新しいコアを巻取り側にセットして全てのリボンテープを巻取り側が巻き終えるまでに接触しない最小間隔とし前記枠板の横幅は前記最大外径のリボンテープがはみ出さない程度とし、前記サーマルヘッド往復移動用のステップモータの下隅からセンター線に対しては直角に交差して前記枠板端辺と交わる線上の両隅に各ガイドローラを配置し、枠板の下部両隅にも各ガイドローラを配置し、この４本のガイドローラ軸に囲まれた□な空間をサーマルヘッドキャリッジ往復移動に使用し、また前記ガイドローラ軸を支柱として前面に補強板を固定取付し前記サーマルヘッドキャリッジ往復移動時のレールとしても使用してサーマルヘッド押圧時の衝撃に対する耐久性の向上にも役立てる機器配置をする。
【００１６】
（２）また、印字品質の向上と、メンテナンス時、製造ラインの停止を出来る限り少なくするため、サーマルヘッドの交換作業に関しては、サーマルヘッドを着脱自在に交換作業できる取付け方法として、加圧前のサーマルヘッド発熱体長手方向の平行と加圧時プラテンに対して前記サーマルヘッド発熱体長手方向が全幅均等な圧力を得る為に、前記サーマルヘッド発熱体長手方向に平行で且つその中央を跨いで、軸の円周上に溝を施した位置合せピンを前記サーマルヘッド左右に配し、相手するヘッド取付ブロックに前記位置合せピンがサーマルヘッド発熱体長手方向に揺動するだけの遊びを持って嵌合するピン嵌合穴を設け、その穴に側面より伸縮性のあるプランジャ機構を付加したプランジャ突起部が前記位置合せピンの溝に押圧し嵌合遊びを吸収させるとともに着脱自在に保持し、前記ヘッド取付ブロック及び前記サーマルヘッドのいずれか一方に前記サーマルヘッド発熱体長手方向のほぼ中央と直角に交わるように突起を設け同突起を支点として前記サーマルヘッドを揺動可能なものとする。
【００１７】
（３）また、多彩な機械に組み込まれることを考慮して、ソレノイドの取付調整でサーマルヘッド発熱体と印字媒体との接離距離を調整できよう、凹した形状部をもつブロックの嵌合窪みにソレノイドを埋込配置し、前記ソレノイドを跨いで左右に１本ずつ前記ソレノイドのプランジャシャフトと同鉛直方向に動作可能なスライドシャフトを前記合計３本のシャフトを結ぶ線は直線となる位置に配置し、前記スライドシャフト２本はそれぞれバネによりリフトアップするように構成し、前記２本のスライドシャフトを支柱としてヘッド取付ブロックへ立てて固定し、前記ヘッド取付ブロックの前記ソレノイドのプランジャシャフトの押圧直下へサーマルヘッド発熱体をプラテンへ押圧するときの圧を決定するスプリングプランジャを１組埋込み、前記スプリングプランジャを構成するケース以外のバネパッド、圧縮バネ、バネ受けはそれぞれ前記ヘッド取付ブロックの底面から交換可能とし、また前記ソレノイドのソレノイドコイル通電時はコイルの発熱対策として電力制御手段を採用することもできるようなものとする。
【００１８】
（４）また、リボンテープの走行をロータリーエンコーダで検知活用してリボンテープ供給と巻取りの直径が使用に応じて刻々と変わるも前記リボンテープの走行速度を所要速度に保つ速度制御手段を配置し、巻取り軸の駆動と供給軸の駆動を１個の駆動モータで駆動させ、前記リボンテープの送りと巻取りは前記リボンテープをセットするリボンテープホルダを直接回転させて行うリボンテープの走行機構であって、リボンテープホルダ巻取へは前記駆動モータの駆動を直接伝達し、リボンテープホルダ供給が巻き戻す時は常に前記リボンテープに張力を伝えられる速度に変えてからワンウェイクラッチとフリクション駆動させるトルクリミッタを介して行うようにし、前記リボンテープホルダ供給の前記リボンテープを引っ張り出して前記リボンテープホルダ巻取が巻き取るときは前記トルクリミッタの駆動側に接続されたワンウェイクラッチを利用したブレーキ機構により制動をかけ前記トルクリミッタの駆動側の回転を停止させ前記トルクリミッタをフリクションブレーキとして利用して張力を得られるようにし、また前記リボンテープの高速時の応答手段として前記トルクリミッタの内部構成としてコイルバネが使用され、負荷状態から解放すると復元力のある、軸を回転させて引き戻し作用のあるものと、前記駆動モータの放熱用ファンとを採用できるようなものとする。
【００１９】
（５）また、印字媒体上でサーマルヘッドを往復移動させるサーマルヘッド往復移動機構と、前記往復移動の方向に移動するサーマルヘッドキャリッジと、前記サーマルヘッドキャリッジに取付られた前記サーマルヘッドの発熱体部を前記印字媒体上での前記往復移動の方向での位置合わせマーカーとして採用したため前記発熱体部がプラテンに対して接離しても取付角度が変わることなく鉛直に接離させることのできるヘッド押圧機構と、前記サーマルヘッドキャリッジに取付けたセンサードグを検出するセンサーを搭載したセンサブロックを前記往復移動の方向に並進して往復移動させるセンサブロック往復移動機構と、リボンテープを抜き差し交換し前記印字媒体上で印字開始位置を決める際前記位置合わせマーカーがよく見える容易に操作することの出来る外周部に設けたホームポジションツマミからの回転指示をホームポジション往復移動機構へ伝えるための動力伝達機構と、前記操作パネルに前記位置合わせマーカーの数値的位置を表すスケールと、前記サーマルヘッドキャリッジに前記スケールに対しての指示マーカーと、前記センサーへ前記センサードグが近づきセンサーが検出した折りに前記サーマルヘッドキャリッジと前記センサブロックは接触してその距離を保つ機構とを配置されることにより、前記ホームポジションツマミの操作で前記センサブロックが前記サーマルヘッドキャリッジに接触して押し進め前記位置合わせマーカーを目安として印字媒体上での印字開始位置設定ができるようにし、またサーマルヘッドキャリッジは搬送ベルトと駆動モータの接続により適度な走行負荷がかかっているのでホームポジション方向への戻しは指で軽く操作して戻すこととし、要望があれば前記サーマルヘッドキャリッジと前記センサブロックのいずれか一方に磁石を、他方に磁性体を設け、双方が接触する際い磁力にて接離可能な状態で吸着一体化保持するようにし、前記吸着一体化保持している間は前記ホームポジションツマミにて前記位置合わせマーカーを目安とした双方向移動の前記印字開始位置設定ができるようにし、前記サーマルヘッドキャリッジを移動させる駆動モータ励時駆動時には前記吸着一体化保持力以上の力により拘束を破り自由に移動することもできるようなものとする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による上記（１）に記載のプリントエンジンでは、前記したようにリボンテープホルダ供給軸とリボンテープホルダ巻取軸をリボンテープのセットでリボンテープ配置だけで横幅いっぱいに見えるように横一列に配置し、その直下に前記横幅いっぱい可動できるようにしたサーマルヘッドキャリッジが往復移動する空間を取り囲むように前記空間の４隅にガイドローラと、枠板の一方側は印字に必要とされるものだけが無駄なスペース無く効率的に配置され、また供給側から出て巻取り側に向かうリボンテープの経路は凵字の形をした、リボンテープとって優しいインク面外巻のものを、オペレータにとっては扱い易い機器の外周外架けとして、取扱も含めた上で小型化している。そしてこのリボンテープ巻長さに対応出来るようにめいいっぱい近づけて隣り合わせに配置されたリボンテープホルダ配置からできあがった間の空間に、リボンテープホルダ回転用のステップモータとサーマルヘッド往復移動用のステップモータを縦一列に枠板に背を向けるように埋込配置し、二つのステップモータの中央をを結ぶ線を中央として、リボンテープホルダ軸とガイドローラ軸は線対称的な配置とし、製造機械に組み込むとき印字媒体が反対に搬送される製造機械には本プリントエンジンの勝手反対機も必要となるが、左右対称につき同じ部品の組み替えで勝手反対機が出来上がるので、製造にとってはうれしいコスト削減に繋がり、また本プリントエンジンを取り付ける人も、操作するオペレータも同じ感覚で扱うことのできる取扱の容易なものとなっている。
【００２１】
また本発明による上記（２）に記載のプリントエンジンでは、サーマルヘッドの寿命や故障により取替交換をするとき、製造元に返すことなく、また専門の担当者が行うこともなく、オペレータ自らが抜き差し交換できるワンタッチ式となっている。これは製造機械に組み込まれて２４時間３６５日稼動することが予想される本プリントエンジンではサーマルヘッドの交換も、日々消耗して交換するリボンテープ交換と同様に考えた結果による。そしてワンタッチで交換されたサーマルヘッド、押圧前はサーマルヘッドとリボンテープの平行を保って送りと巻き戻しによるリボンテープの蛇行を抑え、且つ押圧時はプラテンに対して適正に押圧されて鮮明な印字が得られるようになっている。これは位置合せピンの溝に、側面より、伸縮性のあるプランジャ突起により、常に与圧がかかり、嵌合遊びを吸収しているのに他ならない。
【００２２】
また本発明による上記（３）に記載のプリントエンジンでは、ヘッド取付ブロックを鉛直方向に動作させることが出来るので、これに取り付けられるサーマルヘッドは印字媒体との接離距離が変わってもサーマルヘッド発熱体の接地角度が変わらず、また印字媒体との接離距離が変わった場合でも従来であれば押圧用のバネのみが距離を吸収して押圧が極端に変わるところを、押圧用のバネには変化を与えず、ソレノイドのスライド一つで接離距離調整のできるリフター機能を設けたので押圧が極端に変わることはなく鮮明な印字が得られるようになり、また押圧を極端に変えずに済むと云うことはバネを押していたソレノイドが必要とするストロークを短くでき、出力を落とすことが出来るため外径の小さなソレノイドを使用することができ、更に本プリントエンジンでは電力制御手段を用いることにより電磁石の特性を生かし吸着するまでは大出力で、吸着後は小出力とすることもできるのでまた更に外径の小さなソレノイドを使用することができる。そして多彩な製造機械に組み込まれることを考慮すると印字媒体は薄いフィルムから厚紙までと印字媒体の材質も厚みも多彩となり必要とするサーマルヘッド押圧も幅広くなり、サーマルヘッド押圧バネの圧縮量を調整したところで間に合わないのでサーマルヘッド押圧バネそのものを別の規格のサーマルヘッド押圧バネへと簡単に交換できるようにヘッド取付ブロック中央下から抜けるような構成としている。ここで云うリフター機能は、枚用紙を使用する印字機では印字媒体である用紙を印字部に近づけるリフターがあるが、ここではソレノイドをスライドさせることにより印字部であるサーマルヘッドを動かして印字媒体に近づけることができるのでリフター機能とした。
【００２３】
また本発明による上記（４）に記載のプリントエンジンでは、リボンテープホルダ供給とリボンテープホルダ巻取が共にリボンテープホルダ駆動となっているためリボンテープを経路に掛ける際、煩わしいピンチローラからは解放され、リボンテープとって優しいインク面外巻のものを、オペレータにとっては扱い易い機器の外周外架けの配置をもつ装置を提供できるし、リボンテープホルダ巻取とリボンテープホルダ供給は駆動モータの軸を介して機構で繋がっているのでリボンテープ交換作業の支度時、リボンテープをリボンテープホルダにセットして両リボンテープホルダをリボンテープで接続するとリボンテープホルダ巻取側を掴みどちらに回しても、リボンテープホルダ供給側のフリクション駆動するトルクリミッタを巻き戻し駆動とブレーキへ随時切り替えてくれるので、掴み回しているオペレータはどちらに回してもセットしたリボンテープを直ぐに張ることができリボンテープ交換作業時の支度が捗るという効果もある。またリボンテープの高速時の応答手段としてトルクリミッタの内部構成としてコイルバネが使用され、負荷状態から解放すると復元力のある、軸を回転させて引き戻し作用のある品を使用することによってリボンテープを送り出して巻き戻すときの時間を、（特許文献３）の提案による伝達機構の半分程度に短縮し、駆動モータの放熱用ファンと、（特許文献３の図１の伝達ローラ２２からなる巻き戻し時も巻取り軸に駆動を伝達する）ではなくリボンテープホルダ巻取の巻き取り時はリボンテープホルダ供給のトルクリミッタをただのブレーキとして利用し、リボンテープホルダ巻取のリボンテープ送り出し時のみリボンテープホルダ供給のトルクリミッタにワンウェイクラッチを介して駆動を伝達し回転させる機構としたため、モータ駆動伝達の高効率化によるモータ外形寸法アップの回避と、部品点数削減による配置スペースの減少により上記（１）の小型ステップモータを使用して隣り合うリボンテープホルダの間への埋込配置が可能となり、小型ながら主流な小型機の２倍の巻き長さのリボンテープを搭載して尚かつリボンテープ走行速度３０インチ／ｓｅｃ向けての構成としている。発明者により（特許文献３）の機構と本段落００２３記載の機構とを同じ駆動モータ、同じモータドライバ、同じリボンテープ負荷で実験したところ３〜４割は好成績であった。
【００２４】
また本発明による上記（５）に記載のプリントエンジンでは、容易に操作することの出来る外周部に配置したホームポジションツマミの操作により、ホームポジションセンサーとサーマルヘッドを一緒に動かして印字開始位置の設定変更が出来るようにしている。印字場所を変更しようとした場合、印字媒体に対してはサーマルヘッド発熱体が一番近く、このサーマルヘッドの尖端をマーカーとして印字場所が変えられるとオペレータの目視としては一番解り易いし、また原点検出のホームポジションセンサー自体を動かすので電気的な処理を必要とせず至って簡単で、また設定方法をスライドレバーではなくホームポジションツマミからの回転指示としているのは耐久性の追及と印字位置の微小設定の容易さからしている。
【００２５】
こうして、本発明のプリントエンジンによればリボンテープの供給と巻取りを横一列に並べリボンテープをセットした外径枠が装置幅と言える位小型化した中に、多彩な製造機械への組込時に要求される機能を取り扱い易く構成し、気になる製造コスト削減に至っても線対称的な配置により部品の組み替えにより勝手反対機になる構成として、製造装置に組み込むプリントエンジンとしてはフルスペックを目指した装置としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係わるプリントエンジンの好ましい実施の形態を図１〜図１３を使用して第１実施形態と、第２実施形態に分けて説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
これは図１の正面図が示す配置において実施されたもので、課題を解決するための手段である上記（１）〜（５）の説明を基に、上記（１）〜（５）の順にて図を参照して説明する。
（上記（１）の実施形態）
この実施形態では発明時主流と思われるリボンテープＰＥＴ基材厚さ４．５μｍ、使用リボンテープコア内径１インチを使用して、リボンテープ巻長６００ｍ、仕上がり最大外径φ８９とし、ステップモータ外形は□４２を使用している。
図１において、リボンテープホルダ回転用のステップモータ４を枠板１の中央上部にリボンテープ端に接触しないように背を向けて埋込配置し、その直ぐ下に隣り合うようにサーマルヘッド往復移動用のステップモータ５を同じくリボンテープ端に接触しないように背を向けて縦一列に埋込配置し、センター線２２上に駆動モータ４，５の軸が来るように上下縦に隣り合うように配置された２つの駆動モータ４と５を跨ぎ且つ隣り合うよう左右横一列３１の線上に枠板１からリボンテープを抜き差しする前面に向かって飛び出すように片側にリボンテープホルダ供給軸２、もう片側にリボンテープホルダ巻取軸３を配置し、この二つのリボンテープホルダの間隔は搭載可能な最大外径φ８９のリボンテープを供給側２にセットし巻の無い新しいコアを巻取り側３にセットして全てのリボンテープを巻取り側３が巻き終えるまでに接触しない最小間隔とし枠板１の横幅は最大外径φ８９のリボンテープがはみ出さない程度とし、前記サーマルヘッド往復移動用のステップモータ５の下隅からセンター線２２に対しては直角に交差して枠板１の端辺と交わる線上の両隅にガイドローラ６と９を配置し、枠板１の下部両隅にもガイドローラ７、８を配置し、この４本のガイドローラ６，７，８，９に囲まれた□な空間をサーマルヘッドキャリッジ１０の往復移動１３に使用し、またガイドローラ６，７，８，９の軸を支柱として前面に操作パネル１２を固定取付しサーマルヘッドキャリッジ１０の往復移動時のレールとしてサーマルヘッドキャリッジ１０へ固定のベアリング３３を使用してサーマルヘッド押圧時の衝撃に対する耐久性の向上にも役立てる機器配置としている。またこの操作パネル図１ではＨ字の形をしているが、これを冂字形やΠ字形にして設置面積を増やし日付に使用する時計表示とか品種選択設定などの表示スイッチを追加してもまた便利である。
【００２８】
リボンテープホルダ供給軸２とリボンテープホルダ巻取軸３をリボンテープのセットでリボンテープ配置だけで横幅いっぱいに３４と３４のように横一列に配置し、その直下に前記横幅いっぱい可動できるようにしたサーマルヘッドキャリッジ１０が往復移動１３する空間を取り囲むように前記空間の４隅にガイドローラ６，７，８，９と、枠板１の一方側は印字に必要とされるものだけが無駄なスペース無く効率的に配置され、また供給側２から出て、６、７、８，９の順に巻取り側３に向かうリボンテープの経路２１は凵字の形をした、リボンテープとって優しいインク面外巻のものを、オペレータにとっては扱い易い機器の外周外架けとして、取扱も含めた上で小型化している。そしてこのリボンテープ最大外径φ８９に対応出来るようにめいいっぱい近づけて隣り合わせに配置されたリボンテープホルダ配置からできあがった間の空間に、リボンテープホルダ回転用のステップモータとサーマルヘッド往復移動用のステップモータを縦一列に枠板に背を向けるように埋込配置し、二つのステップモータ４と５の中央をを結ぶ線２２を中央として、リボンテープホルダ２と３、ガイドローラ６，７と８，９と、サーマルヘッドキャリッジ１０のキャリッジ搬送ベルト２０のガイドローラプーリ１７と１８は線対称的な配置とし、製造機械に組み込むとき印字媒体が反対に搬送される製造機械には本プリントエンジンの勝手反対機も必要となるが、左右対称につき同じ部品の組み替えで勝手反対機（図２に示す）が出来上がるので、製造にとってはうれしいコスト削減に繋がり、また本プリントエンジンを取り付ける人も、操作するオペレータも同じ感覚で扱うことのできる取扱の容易なものとし、また図１に葉書サイズ７８の大きさと１円硬貨３２を表示、本プリントエンジンの小型化を示している。
【００２９】
（上記（２）の実施形態）
図１と図４を参考に、サーマルヘッド２５を着脱自在に交換できる取付け方法として、加圧前のサーマルヘッド発熱体２５ａ長手方向の平行と加圧時プラテンに対してサーマルヘッド発熱体２５ａ長手方向が全幅均等な圧力を得る為に、サーマルヘッド発熱体２５ａ長手方向に平行で且つその中央を跨いで、軸の円周上に溝２７ａを施した位置合せピン２７をサーマルヘッド２５の左右に配し、相手するヘッド取付ブロック１１に位置合せピン２５がサーマルヘッド発熱体長手方向に揺動８０ｏするだけの遊びを持って嵌合するピン嵌合穴１１ａを設け、その穴に側面穴１１ｂより止めネジ３０によりヘッド取付ブロック１１に取り付けられた板バネ２９の伸縮性により真円球２８が位置合せピンの溝２７ａに押圧し嵌合遊びを吸収させるとともに着脱自在に保持し、サーマルヘッド２５に位置合せピン２７にて固定された突起プレート２６の発熱体２５ａと直角に交わる奥行きのある細長い突起を支点として前記サーマルヘッドを８０ｏ方向へ揺動可能とし、また８０ｋ方向への揺動は真円球２８を介して板バネ２９が伸縮性をもって位置合せピン２７をピン嵌合穴１１ａに押し当てているので鮮明な印字が得られるようにしている。
【００３０】
またスライドシャフト３６に接続されて、発熱体２５ａとプラテンとの接地角度θは固定を特徴とするが、突起プレート２６の突起直線上の指示箇所２６ａ、２６ｂの高さを変えて接地角度θを可変としてもよいし、市販されているボールプランジャをヘッド取付ブロック１１に埋込んで調整可能な突起としてもよいし、位置合せピン２７の溝２７ａはＶ字としているが凵字、Ｕ字などでもよいし、真円球２８、板バネ２９、止めネジ３０で構成しているプランジャ機構は市販されているスプリングプランジャでもよい。
【００３１】
（上記（３）の実施形態）
図５と図６を参考に、キャリッジブロック４８の凹した形の嵌合窪みにソレノイド３５を埋込配置し、そのソレノイドの固定手段として側面に固定穴４５を配置し側面より止めネジ４６にて固定可能とし、ソレノイド３５を跨いで左右に１本ずつソレノイドのプランジャ３５ａと同鉛直方向に動作可能なスライドシャフト３６を前記合計３本の軸心を結ぶ線は直線となる位置に配置し、スライドシャフト３６の２本へはそれぞれスライドシャフト上部にリフター用圧縮バネ３７及びリフター用圧縮バネ抜け止め３６ａを設けリフトアップするように構成し、２本のスライドシャフト３６を支柱としてヘッド取付ブロック１１へ立てて固定し、ヘッド取付ブロック１１のソレノイド３５のプランジャ３５ａの押圧直下へサーマルヘッド発熱体をプラテンへ押圧するときの圧を決定するスプリングプランジャを１組埋込み、前記スプリングプランジャを構成する圧入バネケース３８以外のバネパッド３９、圧縮バネ４０、ネジになっているバネ受け４１はそれぞれヘッド取付ブロック１１の底から抜き差し交換可能とし、またソレノイド３５のソレノイドコイル通電時はコイルの発熱対策として電力制御手段４７に接続して搭載するソレノイドを小型化している。
【００３２】
図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の動作状態について説明する。（ａ）はキャリッジブロック４８に接触するまでヘッド取付ブロック１１を上げソレノイド３５は無励時状態。（ｂ）はソレノイド３５をキャリッジブロック４８に接触するまでスライドさせて押し下げソレノイド３５は無励時状態で移設量は可変量４３で示す。（ｃ）はヘッド取付ブロック１１を固定しソレノイド３５を励時状態で吸引量は可変量４４で示す。ここに示すとおり従来の場合は図３も含め可変量４４の範囲内で印字媒体への接地そして加圧としなければならなかったが、本発明は可変量４３に示すとおり圧縮バネ４０が動作する前に可変量４３の範囲内で印字媒体にサーマルヘッドを適正な範囲内に近づけることのできるリフターの役目を果たしているので従来機よりも可変量４４を少なくすることができ搭載するソレノイド３５は随分と小型化している。バネパッド３９とソレノイドのプランジャ３５ａは面を接触するだけなのでソレノイド３５の支柱を側面からの止めネジ４６により固定する際あまり精度は必要としないのでスライドさせても容易に固定することができる。
【００３３】
（上記（４）の実施形態）
図７と図１を参考に、リボンテープ２１の走行をロータリーエンコーダが接続されたガイドローラ８で検知活用してリボンテープ供給と巻取りの直径が使用に応じて刻々と変わるもリボンテープ２１の走行速度を所要速度に保つ速度制御手段（図示せず）を配置し、巻取り軸５０の駆動と供給軸５８の駆動を１個の駆動モータ４で駆動させ、リボンテープ２１の送りと巻取りはリボンテープ２１をセットするリボンテープホルダ２と３を直接回転させて行うリボンテープの走行機構であって、リボンテープホルダ巻取３へは駆動モータ４の駆動を駆動モータ軸に結合されたギヤ５３、軸６０に結合されたギヤ５１を介して直接伝達し、リボンテープホルダ供給２が巻き戻す時はギヤ５１、５２、５３、５５のギヤ比により常にリボンテープ２１に張力を伝えられるよう構成され、駆動モータ軸に結合されたギヤ５２、ワンウェイクラッチ内蔵のギヤ５５を介して軸５８に伝達し、軸５８に結合されたトルクリミッタ駆動側（図示せず）に伝達してフリクション駆動を行うようにし、リボンテープホルダ供給２のリボンテープを引っ張り出してリボンテープホルダ巻取３が方向２１へ巻き取るときはトルクリミッタ駆動側が結合している軸５８に結合されたギヤ５４がワンウェイクラッチ内蔵のギヤ５７と咬合して軸５８の回転を停止させトルクリミッタをフリクションブレーキとして利用して張力を得られるようにしている。
【００３４】
更に、リボンテープの高速時の応答手段としてトルクリミッタの構造としてコイルバネが搭載された品を使用し、負荷状態から解放すると復元力があるので待機状態でもリボンテープに常に張力がかかり、本プリントエンジンで使用する熱時剥離型リボンテープにおいてサーマルヘッド先端のリボンテープ剥離部分に弛みが生ずることのない良好な印字条件を整えるばかりではなく、リボンテープの蛇行防止や駆動モータ４の駆動スタート時の負荷も軽減している。軸５６はギヤ５７用の固定軸で、ファン４９は駆動モータの強制冷却用として使用。
【００３５】
また、リボンテープの送り速度により挙動変化しだす１７〜１８インチ／ｓｅｃ以下の領域では、本プリントエンジンの軸駆動方式における巻き取りと送りの関係を逆にして、送り軸の方を駆動するやり方にしてもインク面に負担を掛けることがないので、良好な印字品質を保つことができる。但しそれ以上の領域で使用しようとして行くと、φ８９のリボンテープを搭載して駆動実験した場合リボンテープ巻取り方向を前としてサーマルヘッド押圧部を境に後方に弛みが発生し、それによりリボンテープが空気を叩き音も発生し始め、弛みが発生すると所定量のリボンテープがサーマルヘッド発熱体下を通過しないので印字画像が薄くなり印字不良が発生する。
【００３６】
（上記（５）の実施形態）
図８と図１を主に参考に、印字媒体上でサーマルヘッド２５を往復移動させるサーマルヘッド往復移動機構として枠板１の裏面に駆動モータ４に結合された駆動プーリ１９、ガイドローラプーリ１７、ガイドローラプーリ１８の三角形配置に掛けられたキャリッジ搬送ベルト２０に矢印１３方向に往復移動するサーマルヘッドキャリッジ１０を固定し、サーマルヘッドキャリッジ１０に取付られたサーマルヘッドの発熱体２５ａを印字媒体上での矢印１３方向での位置合わせマーカーとして採用し、発熱体２５ａがプラテン１５に対して接離しても取付角度（図４のθ）が変わることなく接離させることのできるヘッド押圧機構として前述の（上記（３）の実施形態）を採用し、サーマルヘッドキャリッジ１０に取付けたセンサードグ７４を矢印６２の検出方向で検出するセンサー７７を搭載したセンサブロック６３を矢印１３の方向に並進して往復移動させるセンサブロック往復移動機構としてシャフトホルダ５９とシャフトホルダ６９で支持しされた送りネジ６０と組み付けられたそれのナット７６と、スライドシャフト６１と組み付けられた軸受け７５を配置し、ナット７６と軸受け７５は共にセンサブロック６３に組込固定し、リボンテープを抜き差し交換し印字媒体上で印字開始位置を決める際前記位置合わせマーカーがよく見える前面の操作パネル１２に設けたホームポジションツマミ１６からの回転指示をセンサブロック往復移動機構へ伝えるための動力伝達機構としてホームポジションツマミ１６を結合した軸７２と、回転指示を座標変換して伝えるため軸７２の片側にマイタギヤ７１を結合し、このマイタギヤ７１と咬合するマイタギヤ７０を送りネジ６０に結合する。操作パネル１２に位置合わせマーカーの数値的位置を表すスケール２４と、サーマルヘッドキャリッジ１０にスケール２４に対しての指示マーカー２３と、ホームポジションセンサー７７へセンサードグ７４が近づきホームポジションセンサー７７が検出した折りにキャリッジブロック４８に取り付けられたノックピン６８とセンサブロック６３は矢印６５の面で接触して停止し、ホームポジションツマミ１６の操作でセンサブロック６３がサーマルヘッドキャリッジ１０に接触して押し進め前記位置合わせマーカーを目安として印字媒体上での印字開始位置設定ができるようにしている。またサーマルヘッドキャリッジ１０はキャリッジ搬送ベルト２０と駆動モータ５の接続により適度な走行負荷がかかっているのでホームポジション方向への戻しは指で軽く操作して戻すことができる。キャリッジブロック４８に取り付けた磁性体板６７はセンサブロック６３に取り付けた磁石６４と矢印６６の面で双方が接触する際い磁力にて接離可能な状態で吸着一体化保持するようにし、吸着一体化保持している間はホームポジションツマミ１６にて前記位置合わせマーカーを目安とした双方向移動の印字開始位置設定ができるようにし、サーマルヘッドキャリッジ１０を移動させる駆動モータ５励時駆動時には吸着一体化保持力以上の力により拘束を破り自由に移動するようにしている。
【００３７】
この実施形態ではセンサブロック６３の往復移動にはホームポジションツマミ１回転２ｍｍ移動できる送りネジを敢えて使用したため効率が悪くセンサブロック６３にサーマルヘッドキャリッジ１０が衝突し駆動モータ４が脱調しても移動することがなくホームポジションが狂わないのでセンサー７７は一つとした。ベルトやボールネジなどの効率の良い送りを使用した際はシャフトホルダ５９側に真のホームポジションセンサーを取り付けるか、サーマルヘッドキャリッジを緩やかに減速停止させるためにセンサー７７の位置にセンサーを矢印６２の方向で２個取り付けることで対処できる。図１でホームポジションツマミの周りに指示したスケールは１回転で２ｍｍ移動できることを刻み、より分かり易くしてある。また矢印１３６は送りネジ６０の軸を延ばしホームポジションツマミ１６を側面に配置することにより座標変換機構を無くしコスト削減をした場合を示す。
【００３８】
（第２実施形態）
これは図９が示す正面図の配置において実施されたもので、課題を解決するための手段である上記（２）〜（４）を利用して、発明時主流と思われるリボンテープ巻長３００ｍ（最大外径φ６５）、リボンテープＰＥＴ基材厚さ４．５μｍ、使用リボンテープコア内径１インチ、搬送フィルム追従速度２０インチ／ｓｅｃ、印字動作は連続／間欠併用型の仕様に対して組み上げた時、この発明による効果を示した実施例である。
【００３９】
まず、図９と図１０において、リボンテープホルダ供給２は原反１２の外径を基準として右上隅に配置され、その隣り合う左側にリボンテープホルダ巻取３がこれも原反１２の外径を基準として配置され、その隣り合う左側にリボンテープホルダ駆動モータ１１１と、３つが横一列に配置され、原反１２０の外径に隣り合う直ぐ下の右隅にサーマルヘッドキャリッジ１０９の駆動モータ１０６が配置され、サーマルヘッドキャリッジ１０９は駆動モータ１０６を終点として、駆動モータ１１１の隣り合う直ぐ下の左下隅まで水平に可動できるように枠板１０２の一方の面に配置されている。ガイドロール１０５は駆動モータ１０６の右上角の隣り合う場所に、ガイドロール１０７は同じく駆動モータ１０６の右下角の隣り合う場所に、ガイドロール１１０は枠板１０２の左下隅に、ガイドロール１１３は枠板１０２の左上隅に、ガイドロール１１５はガイドロール１１３に架かるリボンテープを水平に保てるよう駆動モータ１１１右上角の隣り合う上に配置され、これらのガイドロールの軸を支柱として馬字に似た補強板１０８が取付け固定されて、各ガイドローラ強度を格段に高めている。
【００４０】
リボンテープホルダ供給にセットされたリボンテープ原反１２０から引っ張り出されたリボンテープは経路１１６の指し示すように各ガイドロールの周り、すなわち枠板１０２の周囲に沿って導かれてリボンテープホルダ巻取３に到達する構成とすることによって、枠板１０２の面を有効に使って機器を取り付け、印字装置全体を小型化している。
【００４１】
この小型化を実現した第１要因としてはサーマルヘッドキャリッジ１０９のキャリッジ搬送ベルト留め１２３部分が示すようにサーマルヘッドキャリッジ１０９の構成として上記（２）の機構（図４）と、上記（３）の機構（図５と図６）を利用したため従来の図３のロータリーソレノイド８０ａのような出っ張りが無く、サーマルヘッドキャリッジ１０９の往復移動機構を組み込むための後方空間が有効に活用できたからである。
【００４２】
そして、第２要因としては、図９と図１１において、リボンテープ１１６の走行をロータリーエンコーダが接続されたガイドローラ１１３で検知活用してリボンテープ供給と巻取りの直径が使用に応じて刻々と変わるもリボンテープ１１６の走行速度を所要速度に保つ速度制御手段（図示せず）を配置し、巻取り軸１２６の駆動と供給軸１３５の駆動を１個の駆動モータ１１１で駆動させ、リボンテープ１１６の送りと巻取りはリボンテープ１１６をセットするリボンテープホルダ２と３を直接回転させて行うリボンテープの走行機構であって、リボンテープホルダ巻取３へは駆動モータ１１１の駆動を駆動モータ軸に結合されたタイミングプーリ１１２、軸１２６に結合されたタイミングプーリ１２７にタイミングベルト１１４を介して直接伝達し、リボンテープホルダ供給２が巻き戻す時はタイミングプーリギヤ１１２、１２７、１３０の比により常にリボンテープ１１６に張力を伝えられるよう構成され、駆動モータ軸から直接伝達されたものをタイミングプーリ１２７からタイミングベルト１１８を利用して、ワンウェイクラッチ内蔵のタイミングプーリ１３０を介するようにして軸１３５に伝達し、軸１３５に結合されたトルクリミッタ駆動側（図示せず）に伝達してフリクション駆動を行うようにし、リボンテープホルダ供給２のリボンテープを引っ張り出してリボンテープホルダ巻取３が方向１１６へ巻き取るときはトルクリミッタ駆動側が結合している軸１３５に結合されたギヤ１３２がワンウェイクラッチ内蔵のギヤ１０４と咬合して軸１３５の回転を停止させトルクリミッタをフリクションブレーキとして利用して張力を得られるようにしたと、このリボンテープホルダを直接駆動する軸駆動方式だから邪魔なピンチローラは使わず、リボンテープに優しいインク面外巻きの、リボンテープは外周外架けにでき、そしてこの機能の組込は（特許文献３）に比べて部品点数の減少に伴い小スペースで実現できるようになった上記（４）の機構の活用による。
【００４３】
このように、図９が示すとおり葉書サイズ７８よりは、ほんの少し大きいだけである。そのことは比較対象として置いた１円硬貨３２からも判ると思う。なのに同じ葉書サイズクラスで比べた場合、従来機の約２倍近いサーマルヘッドキャリッジ可動量である７０ｍｍを超える装置がを作ることができる。また、図９の駆動モータと駆動対象は横一列の関係にあるが、駆動モータ１１１と駆動モータ１０６の駆動対象を変えて、駆動モータ１０６の配置位置から図１２のタイミングベルト１３９のように三角形に架けることでリボンテープホルダを駆動し、同じくサーマルヘッドキャリッジも図１２のタイミングベルト１４０のように三角形に架けることで往復移動できるように構成することもできる。
【００４４】
以上、本発明による印字装置を第１実施形態と第２実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、以上説明した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変形、変更を加えてよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態における印字装置の正面配置を示す平面図
【図２】図１に示された装置の勝手反対機を組み上げたときの平面図
【図３】従来の印字装置のサーマルヘッドキャリッジ例を示す平面図
【図４】着脱自在なサーマルヘッド取付を示す平面図
【図５】ソレノイドのスライドにおける状態遷移を示す平面図
【図６】図５に示された図から一つを抜き出した上側面図
【図７】図１に示されたリボンテープ駆動部を抜き出した簡易な上側面図
【図８】図１に示されたホームポジション設定変更機構を抜き出した簡易な上側面図
【図９】本発明の第２実施形態における印字装置の正面配置を示す平面図
【図１０】図９に示された装置の左側面図
【図１１】図９に示されたリボンテープ駆動部を抜き出した簡易な上側面図
【図１２】図９に示された装置の勝手反対機を組み上げたときの平面図
【図１３】図９の前面補強板１０８に表示スイッチ等の操作機器の配置を示す平面図
【符号の説明】
【００４６】
１ 枠板
２ リボンテープホルダ供給
３ リボンテープホルダ巻取
４ 駆動モータ（リボンテープホルダ回転用のステップモータ）
５ 駆動モータ（サーマルヘッド往復移動用のステップモータ）
６ ガイドローラ
７ ガイドローラ
８ ガイドローラ兼ロータリーエンコーダの周速リング
９ ガイドローラ
１０ サーマルヘッドキャリッジ
１１ ヘッド取付ブロック
１１ａ ピン嵌合穴（８０ｏ方向の揺動を許す長穴となっている）
１１ｂ 横穴（真円球２８の抜け止め突起をもつ）
１２ 操作パネル
１３ サーマルヘッドキャリッジ１０の往復移動方向
１４ サーマルヘッド２５が鉛直に動作する様
１５ プラテン
１６ ホームポジションツマミ
１７ ガイドローラプーリ
１８ ガイドローラプーリ
１９ 駆動プーリ
２０ キャリッジ搬送ベルト
２１ リボンテープ走行経路と印字中の巻取り方向
２２ 枠板１のセンター線を示す
２３ 指示マーカー
２４ スケール
２５ サーマルヘッド
２５ａ ２５の発熱体
２６ 突起プレート
２７ 位置合せピン
２７ａ 溝
２７ｂ １１ａへの嵌合方向を示す
２８ 真円球
２９ 板バネ
３０ 止めネジ
３１ ２２と直角に交わる２と３の中心を結ぶ線
３２ 比較対象として１円玉の大きさを表す
３３ ベアリング
３４ 最大外径のリボンテープ
３５ ソレノイド
３５ａ プランジャ
３６ スライドシャフト
３７ リフター用圧縮バネ
３８ 圧入バネケース
３９ バネパッド
４０ 圧縮バネ
４１ バネ受け
４２ スライドレールの台車
４３ 可変量
４４ 可変量
４５ 固定用穴
４６ 止めネジ
４７ 電力制御手段
４８ キャリッジブロック
４９ ファン
５０ 軸
５１ ギヤ
５２ ギヤ
５３ ギヤ
５４ ギヤ
５５ ギヤ（ワンウェイクラッチ内蔵）
５６ 軸
５７ ギヤ（ワンウェイクラッチ内蔵）
５８ 軸
５９ シャフトホルダ
６０ 送りネジ
６１ スライドシャフト
６２ 矢印
６３ センサブロック
６４ 磁石
６５ 矢印
６６ 矢印
６７ 磁性体板
６８ ノックピン
６９ シャフトホルダ
７０ ギヤ
７１ ギヤ
７２ 軸
７３ 軸受け
７４ センサードグ
７５ 軸受け
７６ ナット
７７ センサー
７８ 葉書サイズ
７９ ロールフィルムシート等の連続した印字媒体の搬送方向
８０ａ ロータリーソレノイド
８０ｂ バネ受け
８０ｃ 圧縮バネ
８０ｄ バネパッド
８０ｅ レバーカム
８０ｆ スライドレールの台車
８０ｇ ヘッド取付ブロック
８０ｉ 磁石
８０ｊ 磁性体突プレート
８０ｋ ヘッドの揺動方向を示す
８０ｍ スプリングプランジャ
８０ｎ 搬送ベルト固定部
８０ｏ ８０ｊの凸部を支点に揺動する方向
９０ ワンウェイクラッチがロックする回転方向を示す
１０２ 枠板
１０３ スライドレールの台車
１０４ ギヤ（ワンウェイクラッチ内蔵）
１０５ ガイドローラ
１０６ 駆動モータ
１０７ ガイドローラ
１０８ 前面補強板
１０９ サーマルヘッドキャリッジ
１１０ ガイドローラ
１１１ 駆動モータ
１１２ タイミングプーリ
１１３ ガイドローラ兼ロータリーエンコーダの周速リング
１１４ タイミングベルト
１１５ ガイドローラ
１１６ リボンテープ経路及び巻取り方向を示す
１１８ タイミングベルト
１１９ 止めネジ
１２０ 原反
１２３ キャリッジ搬送ベルト留め
１２４ ファン
１２６ 軸
１２７ タイミングプーリ
１２８ タイミングプーリ（テンション用）
１２９ 支柱
１３０ タイミングプーリ（ワンウェイクラッチ内蔵）
１３２ ギヤ
１３４ 支柱
１３５ 軸
１３６ 矢印（１６を側面に配置した場合）
１３７ 操作パネル
１３８ メモリーカード
１３９ タイミングベルト（リボンテープ駆動用）
１４０ タイミングベルト（サーマルヘッドキャリッジ移動用）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱時剥離型熱転写リボンテープとラインサーマルヘッドを使って、印字媒体に印字を行うサーマルプリンターにかかるもので、特に、機器組込用を意識した、取扱が容易で、多彩な方面の製造機械への組込を可能とする小型プリントエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、包装品に対して賞味期限、製造番号、収穫地表示など印字対象物毎に異なる文字や記号を表示することが求められ、このよう場合、熱転写リボンテープをサーマルヘッドを使って印字することが行われる。
【０００３】
印字は、包装品の製造工程、例えば、その包装工程での印字媒体である包装シートやラベルシートに行われるので、包装品製造装置の機器配置に支障なしに取付が可能なようにまず小型であることに加え、包装機は包装する製品分野により形状や包装運転方式もまちまちであるが、印字装置は包装品の製造それ自体には直接関与しない機器であるため印字機の機種はできるだけ少なく、簡素化された機構であって高耐久性を備え、尚かつ印字装置の取付においても、日々の操作においても、扱いやすいものであるものが要求される。
【０００４】
印字装置は印字する印字媒体の状態により、搬送中の動いている印字媒体に印字を行うサーマルヘッドを固定して熱転写リボンテープを印字媒体に追従させ送りながら印字を行う連続機と呼ばれるものと、停止している印字媒体にサーマルヘッドを可動させながら印字を行う間欠機と呼ばれるも２種類があり、それが必要であった。
【０００５】
小型化された印字装置として、サーマルヘッドを固定して印字する前記連続機（特許文献１の図１）と、サーマルヘッドが可動して印字する前記間欠機（特許文献１の図３）に提案され、外形寸法においては（特許文献１の段落番号００２７では葉書サイズ大の外形寸法内に、最大外形６０ｍｍを超える大きさのリボンテープ）と提案されているが、前記連続機と前記間欠機が一体化して１機種となり取り扱いやすい小型化されたものがなかった。
【０００６】
包装工程での印字では、その印字回数の多さからサーマルヘッドも消耗品となることから製造ラインを止めてしまう、そのときサーマルヘッドは短時間に、簡単に、間違うこといなく交換作業を終わらさなくてはならい、そこで従来の着脱自在な交換を可能としたものとして（特許文献２）に記載された磁石取付のものがあるが、これはサーマルヘッドをプラテンに押圧する際、支点（公報では突起３６）と鉛直をなす軸まわり方向、図３の８０ｋで示す幅方向での揺動を抑え精度を上げる新たな機構が必要があることが判明した。
【０００７】
従来のサーマルヘッドが鉛直方向に押圧され、サーマルヘッドの着脱自在が磁石で構成されたサーマルヘッドキャリッジを図３に示してある。図３において８０ｆがスライドレールの台車でこれにサーマルヘッドキャリッジが搭載されて移動される。８０ｅはレバーカムで８０ａのロータリーソレノイド軸に接続されてバネパッド８０ｄを押してサーマルヘッドを鉛直方向に押し下げる。８０ｃはバネ、８０ｄはバネ受け、８０ｍは押圧前の平行を保つスプリングプランジャ、２５ａはサーマルヘッド２５の発熱体である。磁性体凸プレート８０ｊはサーマルヘッド２５に固定されサーマルヘッド取付ブロック８０ｇに埋め込まれた磁石８０ｉにより着脱自在に吸着保持される。また磁性体突プレート８０ｊの凸を支点としてサーマルヘッド２５は揺動する。
【０００８】
印字装置のあらゆる機種への使い回しの組込を考えると、包装機に設置するときは印字媒体である包材シートは幅６００ｍｍを超えてくる。そうするとプラテンとサーマルヘッドの接離距離の精度確保も幅の長さに比例して難しくなる。また印字媒体は薄いフィルムシートから厚さ２ｍｍ程度のものまで考えられる。これに対し現状はサーマルヘッド印字媒体進行方向に対して後方のサーマルヘッドコネクタ付近にサーマルヘッド発熱体と平行する軸を設けその軸周りに円弧を描いて押圧するもの、鉛直にサーマルヘッドを押圧するものでも接離距離を稼ごうとするとサーマルヘッド押圧バネ（図３ではバネ８０ｃ）の圧縮量を利用して接離距離変動を吸収しなければならず、所要とするする押圧が極端に変わるので印字品質に影響を与えるもの、この二つのもので接離距離を稼ごうとすると印字装置かプラテンかのどちらをを鉛直方向に移動し取り付けなければならないという問題があり、これらを改善しなくてはならないことが判明した。
【０００９】
印字装置の使用中において製造ラインを止めてしまう一番の原因は消耗品である熱転写リボンテープの交換作業となる。その作業性においてはリボンテープを掛ける経路にピンチローラなどが無くリボンテープのインク面外、そしてフレームの外周に沿った外架け（特許文献１参照）が一番効率的で間違いが少ない。それを可能としたものとしてリボンテープホルダを直接駆動する提案として（特許文献３）に記載された機構がある。前記製造ラインの生産効率をこれ以上あげるためにはより長いリボンテープを搭載し、リボンテープの交換そのものを減らす要求ある。
【００１０】
前記長いリボンテープに関して、現状小型化されたものはリボンテープ巻長さにしてだいたい３００ｍ巻前後が主流を期しているが、リボンテープ交換による製造ラインの停止を嫌い、リボンテープの交換は１日１回限りとし、１日分の生産を考えるとリボンテープ巻長さ６００ｍ程度が要求される。またこの６００ｍ巻を要求されるようなところは生産効率向上に関心が高く製品の生産スピードも速くなってきており従来サーマルプリンタにて印字を要望される印字媒体であるフィルムシート搬送速度は２０インチ／ｓｅｃ位であったものがフィルムシート搬送速度３０インチ／ｓｅｃに向かって進んでおり、印字装置もそれに印字できる能力を要求されている。しかし（特許文献３）記載の機構ではリボンテープ巻長が倍の長さになり、リボンテープ走行速度が上がってくるとリボンテープ巻取り側に組み込まれているトルクリミッタとそれを駆動する駆動モータを一気にパワーアップしなくてはならず、それにともなってサイズも一気に大きくなるり、この条件下でも小型化は要求されるので新たな軸駆動方式が必要とされる。
【００１１】
印字開始位置の変更においては、印字装置は包装工程での機器組込用であるため印字を行うときの印字タイミング信号は包装機やラベル貼付機といった印字媒体の搬送を行う機械が信号出力するのが普通で、印字媒体が搬送中に印字を行う前記連続機では印字開始位置を変更するときはほとんど前記信号出力側に変更を依頼する。が搬送中の印字媒体速度に追従して印字を行うため印字媒体速度は印字装置が検出しているので時間を遅らす方法（印字開始位置を後方へずらす）で対処できた。それでも対処できないときは段差ローラによる方法（特許文献４）などもある。
【００１２】
しかしながら前記間欠機の印字開始位置の変更を考えるとき、印字媒体が停止しているので停止中に信号出力を変えたところで印字開始位置を変えることはできない。これを段差ローラなどで変えようとしてもラベル貼付機などに組込搭載されることを考えると、曲げるとラベルが剥がれてくるのでストレートパス上で実現するしかない。これを印字装置本体を印字媒体の搬送方向に前後移動しようとすると大がかりになり、前記間欠機のヘッド可動距離を長くして印字装置内で簡単に変えられる機能が要求される。
【００１３】
これに対処するものとして印字装置本体に内蔵され片端に固定されたホームポジションセンサーを原点として数値設定分ステップモータで駆動してサーマルヘッドを移動した所を仮の原点とする方法がある。だがこれだと何かの原因で過負荷がかかりステップモータに脱調が発生すると仮の原点が狂ってしまうことになる。サーマルヘッドキャリッジの移動量を検出するロータリーエンコーダを搭載したものであればサーマルヘッドキャリッジを手動で動かしその位置を仮の原点として記憶させるティーチング方式は容易に製作でき脱調による心配は軽減される。がサーマルヘッド移動中の停電を考えると、バッテリーによるバックアップも必要となる。この狂いを無くす為の方法としては印字毎に原点まで戻し、そして仮の原点まで移動する。だがこれだと新たに原点まで返って仮の原点に移動するということで処理時間がかかり印字能力が落ちてしまう。特に原点から離れた場所だとこの処理時間が災いして印字能力が格段に落ちてしまう。またこの仮の原点までの距離を設定登録する際もメジャーで測って設定するか、目安で設定して数回の印字を見て補正そして決定する。これでは頻繁に印字場所が変わる場合、意図する印字場所に印字が出来るまで印字位置不備の不良品が出るといった具合に何らかの問題が残ってしまう。オペレーターを安心させるためには、目で見て、手で操作する機構的な印字開始位置変更手段が求められている。
従って、従来の印字装置は小型で葉書サイズ大でリボンテープホルダ軸駆動のインク面外巻きでリボン経路は外周外架けと扱い易いものはあるが連続機、間欠機の２つに分かれていて、サーマルヘッド押圧の鉛直動作するものはあるがプラテンとの接離距離は狭くて、サーマルヘッドの交換作業に際し着脱自在なものはあるが接離時の揺動に関してはより精度アップの必要があり、搭載可能なリボンテープ巻長さとしては６００ｍ位の要望があり、印字媒体停止時のサーマルヘッド可動式のオペレーターが求める容易な印字位置合わせ方法はなしということであった。
【特許文献１】特開２００５−１６９７０１号公報
【特許文献２】特開２００１−２２５４９５号公報
【特許文献３】特開２０００−２３８３９６号公報
【特許文献４】特開２００１−１９２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、小型化したものが普及しだした中、多彩な方面の製造機械にたいし、印字装置は製造のそれ自体には直接関与しない機器であるのに、印字装置も多品種で組込取付および取扱操作もまちまちであるため、オーバースペックではなくフルスペックの要望は解っているのに実現されなかった機能も含めて標準化搭載し、印字装置の機種を減らして、製造機械に対する組込負荷および日々の取扱負荷を軽減できる小型なプリントエンジンを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）本発明は、前記した課題を解決するために、リボンテープホルダ回転用のステップモータを枠板の中央上部にリボンテープ端に接触しないように背を向けて埋込配置し、その直ぐ下に隣り合うようにサーマルヘッド往復移動用のステップモータを同じくリボンテープ端に接触しないように背を向けて縦一列に埋込配置し、中央を上下縦に隣り合うように配置された２つのステップモータを跨ぎ且つ隣り合うよう左右横一列に前記枠板からリボンテープを抜き差しする前面に向かって飛び出すように片側にリボンテープホルダ供給軸、もう片側にリボンテープホルダ巻取軸を配置し、この二つのリボンテープホルダの間隔は搭載可能な最大外径のリボンテープを供給側にセットし巻の無い新しいコアを巻取り側にセットして全てのリボンテープを巻取り側が巻き終えるまでに接触しない最小間隔とし前記枠板の横幅は前記最大外径のリボンテープがはみ出さない程度とし、前記サーマルヘッド往復移動用のステップモータの下隅からセンター線に対しては直角に交差して前記枠板端辺と交わる線上の両隅に各ガイドローラを配置し、枠板の下部両隅にも各ガイドローラを配置し、この４本のガイドローラ軸に囲まれた□な空間をサーマルヘッドキャリッジ往復移動に使用し、また前記ガイドローラ軸を支柱として前面に補強板を固定取付し前記サーマルヘッドキャリッジ往復移動時のレールとしても使用してサーマルヘッド押圧時の衝撃に対する耐久性の向上にも役立てる機器配置をする。
【００１６】
（２）また、印字品質の向上と、メンテナンス時、製造ラインの停止を出来る限り少なくするため、サーマルヘッドの交換作業に関しては、サーマルヘッドを着脱自在に交換作業できる取付け方法として、加圧前のサーマルヘッド発熱体長手方向の平行と加圧時プラテンに対して前記サーマルヘッド発熱体長手方向が全幅均等な圧力を得る為に、前記サーマルヘッド発熱体長手方向に平行で且つその中央を跨いで、軸の円周上に溝を施した位置合せピンを前記サーマルヘッド左右に配し、相手するヘッド取付ブロックに前記位置合せピンがサーマルヘッド発熱体長手方向に揺動するだけの遊びを持って嵌合するピン嵌合穴を設け、その穴に側面より伸縮性のあるプランジャ機構を付加したプランジャ突起部が前記位置合せピンの溝に押圧し嵌合遊びを吸収させるとともに着脱自在に保持し、前記ヘッド取付ブロック及び前記サーマルヘッドのいずれか一方に前記サーマルヘッド発熱体長手方向のほぼ中央と直角に交わるように突起を設け同突起を支点として前記サーマルヘッドを揺動可能なものとする。
【００１７】
（３）また、多彩な機械に組み込まれることを考慮して、ソレノイドの取付調整でサーマルヘッド発熱体と印字媒体との接離距離を調整できよう、凹した形状部をもつブロックの嵌合窪みにソレノイドを埋込配置し、前記ソレノイドを跨いで左右に１本ずつ前記ソレノイドのプランジャシャフトと同鉛直方向に動作可能なスライドシャフトを前記合計３本のシャフトを結ぶ線は直線となる位置に配置し、前記スライドシャフト２本はそれぞれバネによりリフトアップするように構成し、前記２本のスライドシャフトを支柱としてヘッド取付ブロックへ立てて固定し、前記ヘッド取付ブロックの前記ソレノイドのプランジャシャフトの押圧直下へサーマルヘッド発熱体をプラテンへ押圧するときの圧を決定するスプリングプランジャを１組埋込み、前記スプリングプランジャを構成するケース以外のバネパッド、圧縮バネ、バネ受けはそれぞれ前記ヘッド取付ブロックの底面から交換可能とし、また前記ソレノイドのソレノイドコイル通電時はコイルの発熱対策として電力制御手段を採用することもできるようなものとする。
【００１８】
（４）また、リボンテープの走行をロータリーエンコーダで検知活用してリボンテープ供給と巻取りの直径が使用に応じて刻々と変わるも前記リボンテープの走行速度を所要速度に保つ速度制御手段を配置し、巻取り軸の駆動と供給軸の駆動を１個の駆動モータで駆動させ、前記リボンテープの送りと巻取りは前記リボンテープをセットするリボンテープホルダを直接回転させて行うリボンテープの走行機構であって、リボンテープホルダ巻取へは前記駆動モータの駆動を直接伝達し、リボンテープホルダ供給が巻き戻す時は常に前記リボンテープに張力を伝えられる速度に変えてからワンウェイクラッチとフリクション駆動させるトルクリミッタを介して行うようにし、前記リボンテープホルダ供給の前記リボンテープを引っ張り出して前記リボンテープホルダ巻取が巻き取るときは前記トルクリミッタの駆動側に接続されたワンウェイクラッチを利用したブレーキ機構により制動をかけ前記トルクリミッタの駆動側の回転を停止させ前記トルクリミッタをフリクションブレーキとして利用して張力を得られるようにし、また前記リボンテープの高速時の応答手段として前記トルクリミッタの内部構成としてコイルバネが使用され、負荷状態から解放すると復元力のある、軸を回転させて引き戻し作用のあるものと、前記駆動モータの放熱用ファンとを採用できるようなものとする。
【００１９】
（５）また、印字媒体上でサーマルヘッドを往復移動させるサーマルヘッド往復移動機構と、前記往復移動の方向に移動するサーマルヘッドキャリッジと、前記サーマルヘッドキャリッジに取付られた前記サーマルヘッドの発熱体部を前記印字媒体上での前記往復移動の方向での位置合わせマーカーとして採用したため前記発熱体部がプラテンに対して接離しても取付角度が変わることなく鉛直に接離させることのできるヘッド押圧機構と、前記サーマルヘッドキャリッジに取付けたセンサードグを検出するセンサーを搭載したセンサブロックを前記往復移動の方向に並進して往復移動させるセンサブロック往復移動機構と、リボンテープを抜き差し交換し前記印字媒体上で印字開始位置を決める際前記位置合わせマーカーがよく見える容易に操作することの出来る外周部に設けたホームポジションツマミからの回転指示をホームポジション往復移動機構へ伝えるための動力伝達機構と、前記操作パネルに前記位置合わせマーカーの数値的位置を表すスケールと、前記サーマルヘッドキャリッジに前記スケールに対しての指示マーカーと、前記センサーへ前記センサードグが近づきセンサーが検出した折りに前記サーマルヘッドキャリッジと前記センサブロックは接触してその距離を保つ機構とを配置されることにより、前記ホームポジションツマミの操作で前記センサブロックが前記サーマルヘッドキャリッジに接触して押し進め前記位置合わせマーカーを目安として印字媒体上での印字開始位置設定ができるようにし、またサーマルヘッドキャリッジは搬送ベルトと駆動モータの接続により適度な走行負荷がかかっているのでホームポジション方向への戻しは指で軽く操作して戻すこととし、要望があれば前記サーマルヘッドキャリッジと前記センサブロックのいずれか一方に磁石を、他方に磁性体を設け、双方が接触する際い磁力にて接離可能な状態で吸着一体化保持するようにし、前記吸着一体化保持している間は前記ホームポジションツマミにて前記位置合わせマーカーを目安とした双方向移動の前記印字開始位置設定ができるようにし、前記サーマルヘッドキャリッジを移動させる駆動モータ励時駆動時には前記吸着一体化保持力以上の力により拘束を破り自由に移動することもできるようなものとする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による上記（１）に記載のプリントエンジンでは、前記したようにリボンテープホルダ供給軸とリボンテープホルダ巻取軸をリボンテープのセットでリボンテープ配置だけで横幅いっぱいに見えるように横一列に配置し、その直下に前記横幅いっぱい可動できるようにしたサーマルヘッドキャリッジが往復移動する空間を取り囲むように前記空間の４隅にガイドローラと、枠板の一方側は印字に必要とされるものだけが無駄なスペース無く効率的に配置され、また供給側から出て巻取り側に向かうリボンテープの経路は凵字の形をした、リボンテープとって優しいインク面外巻のものを、オペレータにとっては扱い易い機器の外周外架けとして、取扱も含めた上で小型化している。そしてこのリボンテープ巻長さに対応出来るようにめいいっぱい近づけて隣り合わせに配置されたリボンテープホルダ配置からできあがった間の空間に、リボンテープホルダ回転用のステップモータとサーマルヘッド往復移動用のステップモータを縦一列に枠板に背を向けるように埋込配置し、二つのステップモータの中央をを結ぶ線を中央として、リボンテープホルダ軸とガイドローラ軸は線対称的な配置とし、製造機械に組み込むとき印字媒体が反対に搬送される製造機械には本プリントエンジンの勝手反対機も必要となるが、左右対称につき同じ部品の組み替えで勝手反対機が出来上がるので、製造にとってはうれしいコスト削減に繋がり、また本プリントエンジンを取り付ける人も、操作するオペレータも同じ感覚で扱うことのできる取扱の容易なものとなっている。
【００２１】
また本発明による上記（２）に記載のプリントエンジンでは、サーマルヘッドの寿命や故障により取替交換をするとき、製造元に返すことなく、また専門の担当者が行うこともなく、オペレータ自らが抜き差し交換できるワンタッチ式となっている。これは製造機械に組み込まれて２４時間３６５日稼動することが予想される本プリントエンジンではサーマルヘッドの交換も、日々消耗して交換するリボンテープ交換と同様に考えた結果による。そしてワンタッチで交換されたサーマルヘッド、押圧前はサーマルヘッドとリボンテープの平行を保って送りと巻き戻しによるリボンテープの蛇行を抑え、且つ押圧時はプラテンに対して適正に押圧されて鮮明な印字が得られるようになっている。これは位置合せピンの溝に、側面より、伸縮性のあるプランジャ突起により、常に与圧がかかり、嵌合遊びを吸収しているのに他ならない。
【００２２】
また本発明による上記（３）に記載のプリントエンジンでは、ヘッド取付ブロックを鉛直方向に動作させることが出来るので、これに取り付けられるサーマルヘッドは印字媒体との接離距離が変わってもサーマルヘッド発熱体の接地角度が変わらず、また印字媒体との接離距離が変わった場合でも従来であれば押圧用のバネのみが距離を吸収して押圧が極端に変わるところを、押圧用のバネには変化を与えず、ソレノイドのスライド一つで接離距離調整のできるリフター機能を設けたので押圧が極端に変わることはなく鮮明な印字が得られるようになり、また押圧を極端に変えずに済むと云うことはバネを押していたソレノイドが必要とするストロークを短くでき、出力を落とすことが出来るため外径の小さなソレノイドを使用することができ、更に本プリントエンジンでは電力制御手段を用いることにより電磁石の特性を生かし吸着するまでは大出力で、吸着後は小出力とすることもできるのでまた更に外径の小さなソレノイドを使用することができる。そして多彩な製造機械に組み込まれることを考慮すると印字媒体は薄いフィルムから厚紙までと印字媒体の材質も厚みも多彩となり必要とするサーマルヘッド押圧も幅広くなり、サーマルヘッド押圧バネの圧縮量を調整したところで間に合わないのでサーマルヘッド押圧バネそのものを別の規格のサーマルヘッド押圧バネへと簡単に交換できるようにヘッド取付ブロック中央下から抜けるような構成としている。ここで云うリフター機能は、枚用紙を使用する印字機では印字媒体である用紙を印字部に近づけるリフターがあるが、ここではソレノイドをスライドさせることにより印字部であるサーマルヘッドを動かして印字媒体に近づけることができるのでリフター機能とした。
【００２３】
また本発明による上記（４）に記載のプリントエンジンでは、リボンテープホルダ供給とリボンテープホルダ巻取が共にリボンテープホルダ駆動となっているためリボンテープを経路に掛ける際、煩わしいピンチローラからは解放され、リボンテープとって優しいインク面外巻のものを、オペレータにとっては扱い易い機器の外周外架けの配置をもつ装置を提供できるし、リボンテープホルダ巻取とリボンテープホルダ供給は駆動モータの軸を介して機構で繋がっているのでリボンテープ交換作業の支度時、リボンテープをリボンテープホルダにセットして両リボンテープホルダをリボンテープで接続するとリボンテープホルダ巻取側を掴みどちらに回しても、リボンテープホルダ供給側のフリクション駆動するトルクリミッタを巻き戻し駆動とブレーキへ随時切り替えてくれるので、掴み回しているオペレータはどちらに回してもセットしたリボンテープを直ぐに張ることができリボンテープ交換作業時の支度が捗るという効果もある。またリボンテープの高速時の応答手段としてトルクリミッタの内部構成としてコイルバネが使用され、負荷状態から解放すると復元力のある、軸を回転させて引き戻し作用のある品を使用することによってリボンテープを送り出して巻き戻すときの時間を、（特許文献３）の提案による伝達機構の半分程度に短縮し、駆動モータの放熱用ファンと、（特許文献３の図１の伝達ローラ２２からなる巻き戻し時も巻取り軸に駆動を伝達する）ではなくリボンテープホルダ巻取の巻き取り時はリボンテープホルダ供給のトルクリミッタをただのブレーキとして利用し、リボンテープホルダ巻取のリボンテープ送り出し時のみリボンテープホルダ供給のトルクリミッタにワンウェイクラッチを介して駆動を伝達し回転させる機構としたため、モータ駆動伝達の高効率化によるモータ外形寸法アップの回避と、部品点数削減による配置スペースの減少により上記（１）の小型ステップモータを使用して隣り合うリボンテープホルダの間への埋込配置が可能となり、小型ながら主流な小型機の２倍の巻き長さのリボンテープを搭載して尚かつリボンテープ走行速度３０インチ／ｓｅｃ向けての構成としている。発明者により（特許文献３）の機構と本段落００２３記載の機構とを同じ駆動モータ、同じモータドライバ、同じリボンテープ負荷で実験したところ３〜４割は好成績であった。
【００２４】
また本発明による上記（５）に記載のプリントエンジンでは、容易に操作することの出来る外周部に配置したホームポジションツマミの操作により、ホームポジションセンサーとサーマルヘッドを一緒に動かして印字開始位置の設定変更が出来るようにしている。印字場所を変更しようとした場合、印字媒体に対してはサーマルヘッド発熱体が一番近く、このサーマルヘッドの尖端をマーカーとして印字場所が変えられるとオペレータの目視としては一番解り易いし、また原点検出のホームポジションセンサー自体を動かすので電気的な処理を必要とせず至って簡単で、また設定方法をスライドレバーではなくホームポジションツマミからの回転指示としているのは耐久性の追及と印字位置の微小設定の容易さからしている。
【００２５】
こうして、本発明のプリントエンジンによればリボンテープの供給と巻取りを横一列に並べリボンテープをセットした外径枠が装置幅と言える位小型化した中に、多彩な製造機械への組込時に要求される機能を取り扱い易く構成し、気になる製造コスト削減に至っても線対称的な配置により部品の組み替えにより勝手反対機になる構成として、製造装置に組み込むプリントエンジンとしてはフルスペックを目指した装置としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係わるプリントエンジンの好ましい実施の形態を図１〜図１３を使用して第１実施形態と、第２実施形態に分けて説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
これは図１の正面図が示す配置において実施されたもので、課題を解決するための手段である上記（１）〜（５）の説明を基に、上記（１）〜（５）の順にて図を参照して説明する。
（上記（１）の実施形態）
この実施形態では発明時主流と思われるリボンテープＰＥＴ基材厚さ４．５μｍ、使用リボンテープコア内径１インチを使用して、リボンテープ巻長６００ｍ、仕上がり最大外径φ８９とし、ステップモータ外形は□４２を使用している。
図１において、リボンテープホルダ回転用のステップモータ４を枠板１の中央上部にリボンテープ端に接触しないように背を向けて埋込配置し、その直ぐ下に隣り合うようにサーマルヘッド往復移動用のステップモータ５を同じくリボンテープ端に接触しないように背を向けて縦一列に埋込配置し、センター線２２上に駆動モータ４，５の軸が来るように上下縦に隣り合うように配置された２つの駆動モータ４と５を跨ぎ且つ隣り合うよう左右横一列３１の線上に枠板１からリボンテープを抜き差しする前面に向かって飛び出すように片側にリボンテープホルダ供給軸２、もう片側にリボンテープホルダ巻取軸３を配置し、この二つのリボンテープホルダの間隔は搭載可能な最大外径φ８９のリボンテープを供給側２にセットし巻の無い新しいコアを巻取り側３にセットして全てのリボンテープを巻取り側３が巻き終えるまでに接触しない最小間隔とし枠板１の横幅は最大外径φ８９のリボンテープがはみ出さない程度とし、前記サーマルヘッド往復移動用のステップモータ５の下隅からセンター線２２に対しては直角に交差して枠板１の端辺と交わる線上の両隅にガイドローラ６と９を配置し、枠板１の下部両隅にもガイドローラ７、８を配置し、この４本のガイドローラ６，７，８，９に囲まれた□な空間をサーマルヘッドキャリッジ１０の往復移動１３に使用し、またガイドローラ６，７，８，９の軸を支柱として前面に操作パネル１２を固定取付しサーマルヘッドキャリッジ１０の往復移動時のレールとしてサーマルヘッドキャリッジ１０へ固定のベアリング３３を使用してサーマルヘッド押圧時の衝撃に対する耐久性の向上にも役立てる機器配置としている。またこの操作パネル図１ではＨ字の形をしているが、これを冂字形やΠ字形にして設置面積を増やし日付に使用する時計表示とか品種選択設定などの表示スイッチを追加してもまた便利である。
【００２８】
リボンテープホルダ供給軸２とリボンテープホルダ巻取軸３をリボンテープのセットでリボンテープ配置だけで横幅いっぱいに３４と３４のように横一列に配置し、その直下に前記横幅いっぱい可動できるようにしたサーマルヘッドキャリッジ１０が往復移動１３する空間を取り囲むように前記空間の４隅にガイドローラ６，７，８，９と、枠板１の一方側は印字に必要とされるものだけが無駄なスペース無く効率的に配置され、また供給側２から出て、６、７、８，９の順に巻取り側３に向かうリボンテープの経路２１は凵字の形をした、リボンテープとって優しいインク面外巻のものを、オペレータにとっては扱い易い機器の外周外架けとして、取扱も含めた上で小型化している。そしてこのリボンテープ最大外径φ８９に対応出来るようにめいいっぱい近づけて隣り合わせに配置されたリボンテープホルダ配置からできあがった間の空間に、リボンテープホルダ回転用のステップモータとサーマルヘッド往復移動用のステップモータを縦一列に枠板に背を向けるように埋込配置し、二つのステップモータ４と５の中央をを結ぶ線２２を中央として、リボンテープホルダ２と３、ガイドローラ６，７と８，９と、サーマルヘッドキャリッジ１０のキャリッジ搬送ベルト２０のガイドローラプーリ１７と１８は線対称的な配置とし、製造機械に組み込むとき印字媒体が反対に搬送される製造機械には本プリントエンジンの勝手反対機も必要となるが、左右対称につき同じ部品の組み替えで勝手反対機（図２に示す）が出来上がるので、製造にとってはうれしいコスト削減に繋がり、また本プリントエンジンを取り付ける人も、操作するオペレータも同じ感覚で扱うことのできる取扱の容易なものとし、また図１に葉書サイズ７８の大きさと１円硬貨３２を表示、本プリントエンジンの小型化を示している。
【００２９】
（上記（２）の実施形態）
図１と図４を参考に、サーマルヘッド２５を着脱自在に交換できる取付け方法として、加圧前のサーマルヘッド発熱体２５ａ長手方向の平行と加圧時プラテンに対してサーマルヘッド発熱体２５ａ長手方向が全幅均等な圧力を得る為に、サーマルヘッド発熱体２５ａ長手方向に平行で且つその中央を跨いで、軸の円周上に溝２７ａを施した位置合せピン２７をサーマルヘッド２５の左右に配し、相手するヘッド取付ブロック１１に位置合せピン２５がサーマルヘッド発熱体長手方向に揺動８０ｏするだけの遊びを持って嵌合するピン嵌合穴１１ａを設け、その穴に側面穴１１ｂより止めネジ３０によりヘッド取付ブロック１１に取り付けられた板バネ２９の伸縮性により真円球２８が位置合せピンの溝２７ａに押圧し嵌合遊びを吸収させるとともに着脱自在に保持し、サーマルヘッド２５に位置合せピン２７にて固定された突起プレート２６の発熱体２５ａと直角に交わる奥行きのある細長い突起を支点として前記サーマルヘッドを８０ｏ方向へ揺動可能とし、また８０ｋ方向への揺動は真円球２８を介して板バネ２９が伸縮性をもって位置合せピン２７をピン嵌合穴１１ａに押し当てているので鮮明な印字が得られるようにしている。
【００３０】
またスライドシャフト３６に接続されて、発熱体２５ａとプラテンとの接地角度θは固定を特徴とするが、突起プレート２６の突起直線上の指示箇所２６ａ、２６ｂの高さを変えて接地角度θを可変としてもよいし、市販されているボールプランジャをヘッド取付ブロック１１に埋込んで調整可能な突起としてもよいし、位置合せピン２７の溝２７ａはＶ字としているが凵字、Ｕ字などでもよいし、真円球２８、板バネ２９、止めネジ３０で構成しているプランジャ機構は市販されているスプリングプランジャでもよい。
【００３１】
（上記（３）の実施形態）
図５と図６を参考に、キャリッジブロック４８の凹した形の嵌合窪みにソレノイド３５を埋込配置し、そのソレノイドの固定手段として側面に固定穴４５を配置し側面より止めネジ４６にて固定可能とし、ソレノイド３５を跨いで左右に１本ずつソレノイドのプランジャ３５ａと同鉛直方向に動作可能なスライドシャフト３６を前記合計３本の軸心を結ぶ線は直線となる位置に配置し、スライドシャフト３６の２本へはそれぞれスライドシャフト上部にリフター用圧縮バネ３７及びリフター用圧縮バネ抜け止め３６ａを設けリフトアップするように構成し、２本のスライドシャフト３６を支柱としてヘッド取付ブロック１１へ立てて固定し、ヘッド取付ブロック１１のソレノイド３５のプランジャ３５ａの押圧直下へサーマルヘッド発熱体をプラテンへ押圧するときの圧を決定するスプリングプランジャを１組埋込み、前記スプリングプランジャを構成する圧入バネケース３８以外のバネパッド３９、圧縮バネ４０、ネジになっているバネ受け４１はそれぞれヘッド取付ブロック１１の底から抜き差し交換可能とし、またソレノイド３５のソレノイドコイル通電時はコイルの発熱対策として電力制御手段４７に接続して搭載するソレノイドを小型化している。
【００３２】
図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の動作状態について説明する。（ａ）はキャリッジブロック４８に接触するまでヘッド取付ブロック１１を上げソレノイド３５は無励時状態。（ｂ）はソレノイド３５をキャリッジブロック４８に接触するまでスライドさせて押し下げソレノイド３５は無励時状態で移設量は可変量４３で示す。（ｃ）はヘッド取付ブロック１１を固定しソレノイド３５を励時状態で吸引量は可変量４４で示す。ここに示すとおり従来の場合は図３も含め可変量４４の範囲内で印字媒体への接地そして加圧としなければならなかったが、本発明は可変量４３に示すとおり圧縮バネ４０が動作する前に可変量４３の範囲内で印字媒体にサーマルヘッドを適正な範囲内に近づけることのできるリフターの役目を果たしているので従来機よりも可変量４４を少なくすることができ搭載するソレノイド３５は随分と小型化している。バネパッド３９とソレノイドのプランジャ３５ａは面を接触するだけなのでソレノイド３５の支柱を側面からの止めネジ４６により固定する際あまり精度は必要としないのでスライドさせても容易に固定することができる。
【００３３】
（上記（４）の実施形態）
図７と図１を参考に、リボンテープ２１の走行をロータリーエンコーダが接続されたガイドローラ８で検知活用してリボンテープ供給と巻取りの直径が使用に応じて刻々と変わるもリボンテープ２１の走行速度を所要速度に保つ速度制御手段（図示せず）を配置し、巻取り軸５０の駆動と供給軸５８の駆動を１個の駆動モータ４で駆動させ、リボンテープ２１の送りと巻取りはリボンテープ２１をセットするリボンテープホルダ２と３を直接回転させて行うリボンテープの走行機構であって、リボンテープホルダ巻取３へは駆動モータ４の駆動を駆動モータ軸に結合されたギヤ５３、軸６０に結合されたギヤ５１を介して直接伝達し、リボンテープホルダ供給２が巻き戻す時はギヤ５１、５２、５３、５５のギヤ比により常にリボンテープ２１に張力を伝えられるよう構成され、駆動モータ軸に結合されたギヤ５２、ワンウェイクラッチ内蔵のギヤ５５を介して軸５８に伝達し、軸５８に結合されたトルクリミッタ駆動側（図示せず）に伝達してフリクション駆動を行うようにし、リボンテープホルダ供給２のリボンテープを引っ張り出してリボンテープホルダ巻取３が方向２１へ巻き取るときはトルクリミッタ駆動側が結合している軸５８に結合されたギヤ５４がワンウェイクラッチ内蔵のギヤ５７と咬合して軸５８の回転を停止させトルクリミッタをフリクションブレーキとして利用して張力を得られるようにしている。
【００３４】
更に、リボンテープの高速時の応答手段としてトルクリミッタの構造としてコイルバネが搭載された品を使用し、負荷状態から解放すると復元力があるので待機状態でもリボンテープに常に張力がかかり、本プリントエンジンで使用する熱時剥離型リボンテープにおいてサーマルヘッド先端のリボンテープ剥離部分に弛みが生ずることのない良好な印字条件を整えるばかりではなく、リボンテープの蛇行防止や駆動モータ４の駆動スタート時の負荷も軽減している。軸５６はギヤ５７用の固定軸で、ファン４９は駆動モータの強制冷却用として使用。
【００３５】
また、リボンテープの送り速度により挙動変化しだす１７〜１８インチ／ｓｅｃ以下の領域では、本プリントエンジンの軸駆動方式における巻き取りと送りの関係を逆にして、送り軸の方を駆動するやり方にしてもインク面に負担を掛けることがないので、良好な印字品質を保つことができる。但しそれ以上の領域で使用しようとして行くと、φ８９のリボンテープを搭載して駆動実験した場合リボンテープ巻取り方向を前としてサーマルヘッド押圧部を境に後方に弛みが発生し、それによりリボンテープが空気を叩き音も発生し始め、弛みが発生すると所定量のリボンテープがサーマルヘッド発熱体下を通過しないので印字画像が薄くなり印字不良が発生する。
【００３６】
（上記（５）の実施形態）
図８と図１を主に参考に、印字媒体上でサーマルヘッド２５を往復移動させるサーマルヘッド往復移動機構として枠板１の裏面に駆動モータ４に結合された駆動プーリ１９、ガイドローラプーリ１７、ガイドローラプーリ１８の三角形配置に掛けられたキャリッジ搬送ベルト２０に矢印１３方向に往復移動するサーマルヘッドキャリッジ１０を固定し、サーマルヘッドキャリッジ１０に取付られたサーマルヘッドの発熱体２５ａを印字媒体上での矢印１３方向での位置合わせマーカーとして採用し、発熱体２５ａがプラテン１５に対して接離しても取付角度（図４のθ）が変わることなく接離させることのできるヘッド押圧機構として前述の（上記（３）の実施形態）を採用し、サーマルヘッドキャリッジ１０に取付けたセンサードグ７４を矢印６２の検出方向で検出するセンサー７７を搭載したセンサブロック６３を矢印１３の方向に並進して往復移動させるセンサブロック往復移動機構としてシャフトホルダ５９とシャフトホルダ６９で支持しされた送りネジ６０と組み付けられたそれのナット７６と、スライドシャフト６１と組み付けられた軸受け７５を配置し、ナット７６と軸受け７５は共にセンサブロック６３に組込固定し、リボンテープを抜き差し交換し印字媒体上で印字開始位置を決める際前記位置合わせマーカーがよく見える前面の操作パネル１２に設けたホームポジションツマミ１６からの回転指示をセンサブロック往復移動機構へ伝えるための動力伝達機構としてホームポジションツマミ１６を結合した軸７２と、回転指示を座標変換して伝えるため軸７２の片側にマイタギヤ７１を結合し、このマイタギヤ７１と咬合するマイタギヤ７０を送りネジ６０に結合する。操作パネル１２に位置合わせマーカーの数値的位置を表すスケール２４と、サーマルヘッドキャリッジ１０にスケール２４に対しての指示マーカー２３と、ホームポジションセンサー７７へセンサードグ７４が近づきホームポジションセンサー７７が検出した折りにキャリッジブロック４８に取り付けられたノックピン６８とセンサブロック６３は矢印６５の面で接触して停止し、ホームポジションツマミ１６の操作でセンサブロック６３がサーマルヘッドキャリッジ１０に接触して押し進め前記位置合わせマーカーを目安として印字媒体上での印字開始位置設定ができるようにしている。またサーマルヘッドキャリッジ１０はキャリッジ搬送ベルト２０と駆動モータ５の接続により適度な走行負荷がかかっているのでホームポジション方向への戻しは指で軽く操作して戻すことができる。キャリッジブロック４８に取り付けた磁性体板６７はセンサブロック６３に取り付けた磁石６４と矢印６６の面で双方が接触する際い磁力にて接離可能な状態で吸着一体化保持するようにし、吸着一体化保持している間はホームポジションツマミ１６にて前記位置合わせマーカーを目安とした双方向移動の印字開始位置設定ができるようにし、サーマルヘッドキャリッジ１０を移動させる駆動モータ５励時駆動時には吸着一体化保持力以上の力により拘束を破り自由に移動するようにしている。
【００３７】
この実施形態ではセンサブロック６３の往復移動にはホームポジションツマミ１回転２ｍｍ移動できる送りネジを敢えて使用したため効率が悪くセンサブロック６３にサーマルヘッドキャリッジ１０が衝突し駆動モータ４が脱調しても移動することがなくホームポジションが狂わないのでセンサー７７は一つとした。ベルトやボールネジなどの効率の良い送りを使用した際はシャフトホルダ５９側に真のホームポジションセンサーを取り付けるか、サーマルヘッドキャリッジを緩やかに減速停止させるためにセンサー７７の位置にセンサーを矢印６２の方向で２個取り付けることで対処できる。図１でホームポジションツマミの周りに指示したスケールは１回転で２ｍｍ移動できることを刻み、より分かり易くしてある。また矢印１３６は送りネジ６０の軸を延ばしホームポジションツマミ１６を側面に配置することにより座標変換機構を無くしコスト削減をした場合を示す。
【００３８】
（第２実施形態）
これは図９が示す正面図の配置において実施されたもので、課題を解決するための手段である上記（２）〜（４）を利用して、発明時主流と思われるリボンテープ巻長３００ｍ（最大外径φ６５）、リボンテープＰＥＴ基材厚さ４．５μｍ、使用リボンテープコア内径１インチ、搬送フィルム追従速度２０インチ／ｓｅｃ、印字動作は連続／間欠併用型の仕様に対して組み上げた時、この発明による効果を示した実施例である。
【００３９】
まず、図９と図１０において、リボンテープホルダ供給２は原反１２の外径を基準として右上隅に配置され、その隣り合う左側にリボンテープホルダ巻取３がこれも原反１２の外径を基準として配置され、その隣り合う左側にリボンテープホルダ駆動モータ１１１と、３つが横一列に配置され、原反１２０の外径に隣り合う直ぐ下の右隅にサーマルヘッドキャリッジ１０９の駆動モータ１０６が配置され、サーマルヘッドキャリッジ１０９は駆動モータ１０６を終点として、駆動モータ１１１の隣り合う直ぐ下の左下隅まで水平に可動できるように枠板１０２の一方の面に配置されている。ガイドロール１０５は駆動モータ１０６の右上角の隣り合う場所に、ガイドロール１０７は同じく駆動モータ１０６の右下角の隣り合う場所に、ガイドロール１１０は枠板１０２の左下隅に、ガイドロール１１３は枠板１０２の左上隅に、ガイドロール１１５はガイドロール１１３に架かるリボンテープを水平に保てるよう駆動モータ１１１右上角の隣り合う上に配置され、これらのガイドロールの軸を支柱として馬字に似た補強板１０８が取付け固定されて、各ガイドローラ強度を格段に高めている。
【００４０】
リボンテープホルダ供給にセットされたリボンテープ原反１２０から引っ張り出されたリボンテープは経路１１６の指し示すように各ガイドロールの周り、すなわち枠板１０２の周囲に沿って導かれてリボンテープホルダ巻取３に到達する構成とすることによって、枠板１０２の面を有効に使って機器を取り付け、印字装置全体を小型化している。
【００４１】
この小型化を実現した第１要因としてはサーマルヘッドキャリッジ１０９のキャリッジ搬送ベルト留め１２３部分が示すようにサーマルヘッドキャリッジ１０９の構成として上記（２）の機構（図４）と、上記（３）の機構（図５と図６）を利用したため従来の図３のロータリーソレノイド８０ａのような出っ張りが無く、サーマルヘッドキャリッジ１０９の往復移動機構を組み込むための後方空間が有効に活用できたからである。
【００４２】
そして、第２要因としては、図９と図１１において、リボンテープ１１６の走行をロータリーエンコーダが接続されたガイドローラ１１３で検知活用してリボンテープ供給と巻取りの直径が使用に応じて刻々と変わるもリボンテープ１１６の走行速度を所要速度に保つ速度制御手段（図示せず）を配置し、巻取り軸１２６の駆動と供給軸１３５の駆動を１個の駆動モータ１１１で駆動させ、リボンテープ１１６の送りと巻取りはリボンテープ１１６をセットするリボンテープホルダ２と３を直接回転させて行うリボンテープの走行機構であって、リボンテープホルダ巻取３へは駆動モータ１１１の駆動を駆動モータ軸に結合されたタイミングプーリ１１２、軸１２６に結合されたタイミングプーリ１２７にタイミングベルト１１４を介して直接伝達し、リボンテープホルダ供給２が巻き戻す時はタイミングプーリギヤ１１２、１２７、１３０の比により常にリボンテープ１１６に張力を伝えられるよう構成され、駆動モータ軸から直接伝達されたものをタイミングプーリ１２７からタイミングベルト１１８を利用して、ワンウェイクラッチ内蔵のタイミングプーリ１３０を介するようにして軸１３５に伝達し、軸１３５に結合されたトルクリミッタ駆動側（図示せず）に伝達してフリクション駆動を行うようにし、リボンテープホルダ供給２のリボンテープを引っ張り出してリボンテープホルダ巻取３が方向１１６へ巻き取るときはトルクリミッタ駆動側が結合している軸１３５に結合されたギヤ１３２がワンウェイクラッチ内蔵のギヤ１０４と咬合して軸１３５の回転を停止させトルクリミッタをフリクションブレーキとして利用して張力を得られるようにしたと、このリボンテープホルダを直接駆動する軸駆動方式だから邪魔なピンチローラは使わず、リボンテープに優しいインク面外巻きの、リボンテープは外周外架けにでき、そしてこの機能の組込は（特許文献３）に比べて部品点数の減少に伴い小スペースで実現できるようになった上記（４）の機構の活用による。
【００４３】
このように、図９が示すとおり葉書サイズ７８よりは、ほんの少し大きいだけである。そのことは比較対象として置いた１円硬貨３２からも判ると思う。なのに同じ葉書サイズクラスで比べた場合、従来機の約２倍近いサーマルヘッドキャリッジ可動量である７０ｍｍを超える装置がを作ることができる。また、図９の駆動モータと駆動対象は横一列の関係にあるが、駆動モータ１１１と駆動モータ１０６の駆動対象を変えて、駆動モータ１０６の配置位置から図１２のタイミングベルト１３９のように三角形に架けることでリボンテープホルダを駆動し、同じくサーマルヘッドキャリッジも図１２のタイミングベルト１４０のように三角形に架けることで往復移動できるように構成することもできる。
【００４４】
以上、本発明による印字装置を第１実施形態と第２実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、以上説明した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変形、変更を加えてよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態における印字装置の正面配置を示す平面図
【図２】図１に示された装置の勝手反対機を組み上げたときの平面図
【図３】従来の印字装置のサーマルヘッドキャリッジ例を示す平面図
【図４】着脱自在なサーマルヘッド取付を示す平面図
【図５】ソレノイドのスライドにおける状態遷移を示す平面図
【図６】図５に示された図から一つを抜き出した上側面図
【図７】図１に示されたリボンテープ駆動部を抜き出した簡易な上側面図
【図８】図１に示されたホームポジション設定変更機構を抜き出した簡易な上側面図
【図９】本発明の第２実施形態における印字装置の正面配置を示す平面図
【図１０】図９に示された装置の左側面図
【図１１】図９に示されたリボンテープ駆動部を抜き出した簡易な上側面図
【図１２】図９に示された装置の勝手反対機を組み上げたときの平面図
【図１３】図９の前面補強板１０８に表示スイッチ等の操作機器の配置を示す平面図
【符号の説明】
【００４６】
１ 枠板
２ リボンテープホルダ供給
３ リボンテープホルダ巻取
４ 駆動モータ（リボンテープホルダ回転用のステップモータ）
５ 駆動モータ（サーマルヘッド往復移動用のステップモータ）
６ ガイドローラ
７ ガイドローラ
８ ガイドローラ兼ロータリーエンコーダの周速リング
９ ガイドローラ
１０ サーマルヘッドキャリッジ
１１ ヘッド取付ブロック
１１ａ ピン嵌合穴（８０ｏ方向の揺動を許す長穴となっている）
１１ｂ 横穴（真円球２８の抜け止め突起をもつ）
１２ 操作パネル
１３ サーマルヘッドキャリッジ１０の往復移動方向
１４ サーマルヘッド２５が鉛直に動作する様
１５ プラテン
１６ ホームポジションツマミ
１７ ガイドローラプーリ
１８ ガイドローラプーリ
１９ 駆動プーリ
２０ キャリッジ搬送ベルト
２１ リボンテープ走行経路と印字中の巻取り方向
２２ 枠板１のセンター線を示す
２３ 指示マーカー
２４ スケール
２５ サーマルヘッド
２５ａ ２５の発熱体
２６ 突起プレート
２７ 位置合せピン
２７ａ 溝
２７ｂ １１ａへの嵌合方向を示す
２８ 真円球
２９ 板バネ
３０ 止めネジ
３１ ２２と直角に交わる２と３の中心を結ぶ線
３２ 比較対象として１円玉の大きさを表す
３３ ベアリング
３４ 最大外径のリボンテープ
３５ ソレノイド
３５ａ プランジャ
３６ スライドシャフト
３７ リフター用圧縮バネ
３８ 圧入バネケース
３９ バネパッド
４０ 圧縮バネ
４１ バネ受け
４２ スライドレールの台車
４３ 可変量
４４ 可変量
４５ 固定用穴
４６ 止めネジ
４７ 電力制御手段
４８ キャリッジブロック
４９ ファン
５０ 軸
５１ ギヤ
５２ ギヤ
５３ ギヤ
５４ ギヤ
５５ ギヤ（ワンウェイクラッチ内蔵）
５６ 軸
５７ ギヤ（ワンウェイクラッチ内蔵）
５８ 軸
５９ シャフトホルダ
６０ 送りネジ
６１ スライドシャフト
６２ 矢印
６３ センサブロック
６４ 磁石
６５ 矢印
６６ 矢印
６７ 磁性体板
６８ ノックピン
６９ シャフトホルダ
７０ ギヤ
７１ ギヤ
７２ 軸
７３ 軸受け
７４ センサードグ
７５ 軸受け
７６ ナット
７７ センサー
７８ 葉書サイズ
７９ ロールフィルムシート等の連続した印字媒体の搬送方向
８０ａ ロータリーソレノイド
８０ｂ バネ受け
８０ｃ 圧縮バネ
８０ｄ バネパッド
８０ｅ レバーカム
８０ｆ スライドレールの台車
８０ｇ ヘッド取付ブロック
８０ｉ 磁石
８０ｊ 磁性体突プレート
８０ｋ ヘッドの揺動方向を示す
８０ｍ スプリングプランジャ
８０ｎ 搬送ベルト固定部
８０ｏ ８０ｊの凸部を支点に揺動する方向
９０ ワンウェイクラッチがロックする回転方向を示す
１０２ 枠板
１０３ スライドレールの台車
１０４ ギヤ（ワンウェイクラッチ内蔵）
１０５ ガイドローラ
１０６ 駆動モータ
１０７ ガイドローラ
１０８ 前面補強板
１０９ サーマルヘッドキャリッジ
１１０ ガイドローラ
１１１ 駆動モータ
１１２ タイミングプーリ
１１３ ガイドローラ兼ロータリーエンコーダの周速リング
１１４ タイミングベルト
１１５ ガイドローラ
１１６ リボンテープ経路及び巻取り方向を示す
１１８ タイミングベルト
１１９ 止めネジ
１２０ 原反
１２３ キャリッジ搬送ベルト留め
１２４ ファン
１２６ 軸
１２７ タイミングプーリ
１２８ タイミングプーリ（テンション用）
１２９ 支柱
１３０ タイミングプーリ（ワンウェイクラッチ内蔵）
１３２ ギヤ
１３４ 支柱
１３５ 軸
１３６ 矢印（１６を側面に配置した場合）
１３７ 操作パネル
１３８ メモリーカード
１３９ タイミングベルト（リボンテープ駆動用）
１４０ タイミングベルト（サーマルヘッドキャリッジ移動用）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リボンテープホルダ回転用のステップモータを枠板の中央上部にリボンテープ端に接触しないように背を向けて埋込配置し、その直ぐ下に隣り合うようにサーマルヘッド往復移動用のステップモータを同じくリボンテープ端に接触しないように背を向けて縦一列に埋込配置し、中央を上下縦に隣り合うように配置された２つのステップモータを跨ぎ且つ隣り合うよう左右横一列に前記枠板からリボンテープを抜き差しする前面に向かって飛び出すように片側にリボンテープホルダ供給軸、もう片側にリボンテープホルダ巻取軸を配置し、この二つのリボンテープホルダの間隔は搭載可能な最大外径のリボンテープを供給側にセットし巻の無い新しいコアを巻取り側にセットして全てのリボンテープを巻取り側が巻き終えるまでに接触しない最小間隔とし前記枠板の横幅は前記最大外径のリボンテープがはみ出さない程度とし、前記サーマルヘッド往復移動用のステップモータの下隅からセンター線に対しては直角に交差して前記枠板端辺と交わる線上の両隅にガイドローラを配置し、前記枠板の下部両隅にもガイドローラを配置し、こうして出来上がった４本のガイドローラにより囲まれた□な空間の内側をサーマルヘッドキャリッジ往復移動用とし、またこの４本のガイドローラの軸を支柱として前面に補強板を固定取付配置と、した構成を持つことを特徴とするプリントエンジン。
【請求項２】
サーマルヘッドを着脱自在に取付けるサーマルヘッドの取付け方法において、加圧前のサーマルヘッド発熱体長手方向の平行と加圧時プラテンに対して前記サーマルヘッド発熱体長手方向が全幅均等な圧力を得る用に、前記サーマルヘッド発熱体長手方向に平行で且つその中央を跨いで、軸の円周上に溝を施した位置合せピンを前記サーマルヘッド左右に配し、相手するヘッド取付ブロックに前記位置合せピンがサーマルヘッド発熱体長手方向に揺動するだけの遊びを持って嵌合するピン嵌合穴を設け、その穴に側面より伸縮性のあるプランジャ機構を付加したプランジャ突起部が前記位置合せピンの溝に押圧し嵌合遊びを吸収させるとともに着脱自在に保持し、前記ヘッド取付ブロック及び前記サーマルヘッドのいずれか一方に前記サーマルヘッド発熱体長手方向のほぼ中央と直角に交わる直線上に間隔を空けて配置された２つ以上の突起または突起となる桟を設け同突起を支点として前記サーマルヘッドを揺動可能と、した構成を持つことを特徴とするプリントエンジン。
【請求項３】
凹した形状ブロックの嵌合窪みにソレノイドを埋込配置し、前記ソレノイドを跨いで左右に１本ずつ前記ソレノイドのプランジャシャフトと同鉛直方向に動作可能なスライドシャフトを前記合計３本のシャフトを結ぶ線は直線となる位置に配置し、前記スライドシャフト２本はそれぞれバネによりリフトアップするように構成し、前記２本のスライドシャフトを支柱としてヘッド取付ブロックへ立てて固定し、前記ヘッド取付ブロックの前記ソレノイドのプランジャシャフトの押圧直下へサーマルヘッド発熱体をプラテンへ押圧するときの圧を決定するスプリングプランジャを１組埋込み、前記スプリングプランジャを構成するケース以外のバネパッド、圧縮バネ、バネ受けはそれぞれ前記ヘッド取付ブロックの底面から交換可能と、した構成を持つことを特徴とするプリントエンジン。
【請求項４】
前記ソレノイドのソレノイドコイル通電時はコイルの発熱対策として電力制御手段が設置されることを特徴とする請求項３記載のプリントエンジン。
【請求項５】
リボンテープの走行をロータリーエンコーダで検知活用してリボンテープ供給と巻取りの直径が使用に応じて刻々と変わるも前記リボンテープの走行速度を所要速度に保つ速度制御手段を配置し、巻取軸の駆動と供給軸の駆動を１個の駆動モータで駆動させ、前記リボンテープの送りと巻取りは前記リボンテープをセットするリボンテープホルダを直接回転させて行うリボンテープの走行機構であって、リボンテープホルダ巻取へは前記駆動モータの駆動を直接伝達し、リボンテープホルダ供給が巻き戻す時は常に前記リボンテープに張力を伝えられる速度に変えてからワンウェイクラッチとフリクション駆動させるトルクリミッタを介して行うようにし、前記リボンテープホルダ供給の前記リボンテープを引っ張り出して前記リボンテープホルダ巻取が巻き取るときは前記トルクリミッタの駆動側に接続されたワンウェイクラッチを利用したブレーキ機構により制動をかけ前記トルクリミッタの駆動側の回転を停止させ前記トルクリミッタをフリクションブレーキとして利用して張力を得られるようにしたことを特徴とするプリントエンジン。
【請求項６】
前記トルクリミッタの内部構成としてコイルバネが使用され、過負荷状態から解放すると復元力のある、軸を回転させて引き戻し作用のあるものと、前記駆動モータの放熱用ファンとを配置したことを特徴とする請求項５に記載のプリントエンジン。
【請求項７】
印字媒体上でサーマルヘッドを往復移動させるサーマルヘッド往復移動機構と、前記往復移動の方向に移動するサーマルヘッドキャリッジと、前記サーマルヘッドキャリッジに取付られた前記サーマルヘッドの発熱体部を前記印字媒体上での前記往復移動の方向での位置合わせマーカーとして採用したため前記発熱体部がプラテンに対して接離しても取付角度が変わることなく鉛直に接離させることのできるヘッド押圧機構と、前記サーマルヘッドキャリッジに取付けたセンサードグを検出するセンサーを搭載したセンサブロックを前記往復移動の方向に並進して往復移動させるセンサブロック往復移動機構と、リボンテープを抜き差し交換し前記印字媒体上で印字開始位置を決める際前記位置合わせマーカーがよく見え容易に操作することの出来る外周部に設けたホームポジションツマミからの回転指示ををセンサブロック往復移動機構へ伝えるための動力伝達機構と、前記操作パネルに前記位置合わせマーカーの数値的位置を表すスケールと、前記サーマルヘッドキャリッジに前記スケールに対しての指示マーカーとなるものと、前記センサーへ前記センサードグが近づきセンサーが検出した折りに前記サーマルヘッドキャリッジと前記センサブロックは接触してその距離を保つ機構とを配置されることにより、前記ホームポジションツマミの操作で前記センサブロックが前記サーマルヘッドキャリッジに接触して押し進め前記位置合わせマーカーを目安として印字媒体上での印字開始位置設定ができるようにしたことを特徴とするプリントエンジン。
【請求項８】
前記サーマルヘッドキャリッジと前記センサブロックのいずれか一方に磁石を、他方に磁性体を設け、双方が接触する際い磁力にて接離可能な状態で吸着一体化保持するようにし、前記吸着一体化保持している間は前記ホームポジションツマミにて前記位置合わせマーカーを目安とした双方向移動の前記印字開始位置設定ができるようにし、前記サーマルヘッドキャリッジを移動させる駆動モータ励時駆動時には前記吸着一体化保持力以上の力により拘束を破り自由に移動できるようにしたことを特徴とする請求項７記載のプリントエンジン。
【請求項１】
リボンテープホルダ回転用のステップモータを枠板の中央上部にリボンテープ端に接触しないように背を向けて埋込配置し、その直ぐ下に隣り合うようにサーマルヘッド往復移動用のステップモータを同じくリボンテープ端に接触しないように背を向けて縦一列に埋込配置し、中央を上下縦に隣り合うように配置された２つのステップモータを跨ぎ且つ隣り合うよう左右横一列に前記枠板からリボンテープを抜き差しする前面に向かって飛び出すように片側にリボンテープホルダ供給軸、もう片側にリボンテープホルダ巻取軸を配置し、この二つのリボンテープホルダの間隔は搭載可能な最大外径のリボンテープを供給側にセットし巻の無い新しいコアを巻取り側にセットして全てのリボンテープを巻取り側が巻き終えるまでに接触しない最小間隔とし前記枠板の横幅は前記最大外径のリボンテープがはみ出さない程度とし、前記サーマルヘッド往復移動用のステップモータの下隅からセンター線に対しては直角に交差して前記枠板端辺と交わる線上の両隅にガイドローラを配置し、前記枠板の下部両隅にもガイドローラを配置し、こうして出来上がった４本のガイドローラにより囲まれた□な空間の内側をサーマルヘッドキャリッジ往復移動用とし、またこの４本のガイドローラの軸を支柱として前面に補強板を固定取付配置と、した構成を持つことを特徴とするプリントエンジン。
【請求項２】
サーマルヘッドを着脱自在に取付けるサーマルヘッドの取付け方法において、加圧前のサーマルヘッド発熱体長手方向の平行と加圧時プラテンに対して前記サーマルヘッド発熱体長手方向が全幅均等な圧力を得る用に、前記サーマルヘッド発熱体長手方向に平行で且つその中央を跨いで、軸の円周上に溝を施した位置合せピンを前記サーマルヘッド左右に配し、相手するヘッド取付ブロックに前記位置合せピンがサーマルヘッド発熱体長手方向に揺動するだけの遊びを持って嵌合するピン嵌合穴を設け、その穴に側面より伸縮性のあるプランジャ機構を付加したプランジャ突起部が前記位置合せピンの溝に押圧し嵌合遊びを吸収させるとともに着脱自在に保持し、前記ヘッド取付ブロック及び前記サーマルヘッドのいずれか一方に前記サーマルヘッド発熱体長手方向のほぼ中央と直角に交わる直線上に間隔を空けて配置された２つ以上の突起または突起となる桟を設け同突起を支点として前記サーマルヘッドを揺動可能と、した構成を持つことを特徴とするプリントエンジン。
【請求項３】
凹した形状ブロックの嵌合窪みにソレノイドを埋込配置し、前記ソレノイドを跨いで左右に１本ずつ前記ソレノイドのプランジャシャフトと同鉛直方向に動作可能なスライドシャフトを前記合計３本のシャフトを結ぶ線は直線となる位置に配置し、前記スライドシャフト２本はそれぞれバネによりリフトアップするように構成し、前記２本のスライドシャフトを支柱としてヘッド取付ブロックへ立てて固定し、前記ヘッド取付ブロックの前記ソレノイドのプランジャシャフトの押圧直下へサーマルヘッド発熱体をプラテンへ押圧するときの圧を決定するスプリングプランジャを１組埋込み、前記スプリングプランジャを構成するケース以外のバネパッド、圧縮バネ、バネ受けはそれぞれ前記ヘッド取付ブロックの底面から交換可能と、した構成を持つことを特徴とするプリントエンジン。
【請求項４】
前記ソレノイドのソレノイドコイル通電時はコイルの発熱対策として電力制御手段が設置されることを特徴とする請求項３記載のプリントエンジン。
【請求項５】
リボンテープの走行をロータリーエンコーダで検知活用してリボンテープ供給と巻取りの直径が使用に応じて刻々と変わるも前記リボンテープの走行速度を所要速度に保つ速度制御手段を配置し、巻取軸の駆動と供給軸の駆動を１個の駆動モータで駆動させ、前記リボンテープの送りと巻取りは前記リボンテープをセットするリボンテープホルダを直接回転させて行うリボンテープの走行機構であって、リボンテープホルダ巻取へは前記駆動モータの駆動を直接伝達し、リボンテープホルダ供給が巻き戻す時は常に前記リボンテープに張力を伝えられる速度に変えてからワンウェイクラッチとフリクション駆動させるトルクリミッタを介して行うようにし、前記リボンテープホルダ供給の前記リボンテープを引っ張り出して前記リボンテープホルダ巻取が巻き取るときは前記トルクリミッタの駆動側に接続されたワンウェイクラッチを利用したブレーキ機構により制動をかけ前記トルクリミッタの駆動側の回転を停止させ前記トルクリミッタをフリクションブレーキとして利用して張力を得られるようにしたことを特徴とするプリントエンジン。
【請求項６】
前記トルクリミッタの内部構成としてコイルバネが使用され、過負荷状態から解放すると復元力のある、軸を回転させて引き戻し作用のあるものと、前記駆動モータの放熱用ファンとを配置したことを特徴とする請求項５に記載のプリントエンジン。
【請求項７】
印字媒体上でサーマルヘッドを往復移動させるサーマルヘッド往復移動機構と、前記往復移動の方向に移動するサーマルヘッドキャリッジと、前記サーマルヘッドキャリッジに取付られた前記サーマルヘッドの発熱体部を前記印字媒体上での前記往復移動の方向での位置合わせマーカーとして採用したため前記発熱体部がプラテンに対して接離しても取付角度が変わることなく鉛直に接離させることのできるヘッド押圧機構と、前記サーマルヘッドキャリッジに取付けたセンサードグを検出するセンサーを搭載したセンサブロックを前記往復移動の方向に並進して往復移動させるセンサブロック往復移動機構と、リボンテープを抜き差し交換し前記印字媒体上で印字開始位置を決める際前記位置合わせマーカーがよく見え容易に操作することの出来る外周部に設けたホームポジションツマミからの回転指示ををセンサブロック往復移動機構へ伝えるための動力伝達機構と、前記操作パネルに前記位置合わせマーカーの数値的位置を表すスケールと、前記サーマルヘッドキャリッジに前記スケールに対しての指示マーカーとなるものと、前記センサーへ前記センサードグが近づきセンサーが検出した折りに前記サーマルヘッドキャリッジと前記センサブロックは接触してその距離を保つ機構とを配置されることにより、前記ホームポジションツマミの操作で前記センサブロックが前記サーマルヘッドキャリッジに接触して押し進め前記位置合わせマーカーを目安として印字媒体上での印字開始位置設定ができるようにしたことを特徴とするプリントエンジン。
【請求項８】
前記サーマルヘッドキャリッジと前記センサブロックのいずれか一方に磁石を、他方に磁性体を設け、双方が接触する際い磁力にて接離可能な状態で吸着一体化保持するようにし、前記吸着一体化保持している間は前記ホームポジションツマミにて前記位置合わせマーカーを目安とした双方向移動の前記印字開始位置設定ができるようにし、前記サーマルヘッドキャリッジを移動させる駆動モータ励時駆動時には前記吸着一体化保持力以上の力により拘束を破り自由に移動できるようにしたことを特徴とする請求項７記載のプリントエンジン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−１１８５５０（Ｐ２００７−１１８５５０Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３６３０４（Ｐ２００５−３３６３０４）
【出願日】平成１７年１０月２５日（２００５．１０．２５）
【出願人】（５０５３７５９７５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２５日（２００５．１０．２５）
【出願人】（５０５３７５９７５）
【Ｆターム（参考）】
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