JP2013522082A - 印刷装置及び印刷方法 - Google Patents

Abstract

基材２４上に印刷する印刷装置１０，１１０は、マーキング媒体を担持するウェブを含む種類の印刷リボン１６を貯蔵する貯蔵スプール１５が取り付けられている基体１１を備え、基体１１には、リボン１６を巻き取るリボン巻取りスプール２０が取り付けられ、貯蔵スプール１５からリボン巻取りスプール２０に、印刷ヘッド２５が存在する印刷ステーション２２を通ってリボン経路があり、マーキング媒体がウェブから基材２４に転写されるように、リボン１６が基材２４と印刷ヘッド２５との間に介在した状態で印刷ヘッド２５及び基材２４を相対的に移動させているときに、印刷が印刷ステーション２２において実施され、印刷装置１０，１１０は、リボン１６がリボン経路に沿って回りに引っ張られている可動リボンガイド部材３６，３６ａ，３６ｂと、可動リボンガイド部材を移動させるリボンガイド部材駆動装置４０，４０ａ，４０ｂとを備え、少なくとも幾つかの印刷動作中又は印刷動作の合間に、印刷ステーション２２を通ってリボン１６を進めるように少なくともリボン巻取りスプール２０の駆動を制御するコントローラーが存在し、コントローラーは、リボン経路に沿ったリボン１６の張力を表す入力信号に応じて、リボン経路におけるリボン１６の張力を調整するように、可動リボンガイド部材を制御する。

Description

本発明は、基材上に印刷するための印刷装置及び印刷方法に関する。より詳細には、本発明は、マーキング媒体を担持するウェブを含む印刷リボンと、使用中に、ウェブの選択された領域からマーキング媒体を除去してこのマーキング媒体を基材に転写する印刷ヘッドとを利用して、絵又は文字のような画像を形成する印刷装置に関する。

より詳細には、本発明は、これに限定されるものではないが、印刷ヘッドが複数のサーマル加熱素子を備え、この複数のサーマル加熱素子が、印刷中に、マーキング媒体のピクセルを軟化させてリボンから除去し、そのようなピクセルを基材に転写するようにコントローラーによって選択的に作動可能である、いわゆるサーマル印刷装置に関する。しかしながら、本発明は、リボンを使用する他の印刷装置に適用してもよい。

サーマル印刷装置用のリボンは、大量のリボンをリボン貯蔵スプールに貯蔵することを可能にするとともに、リボンからのマーキング媒体のピクセルの効率的な除去を確実にするために、薄くなる傾向にある。そのようなリボンの薄さによって、リボンは、リボンの張力が張力限界を超えた場合に破断しやすい。特にこの破断は、製造場面では製造のダウンタイムを意味する。

リボンの張力は、印刷品質と、印刷を行うことができる速度とにも直接的な影響を与える。

したがって、印刷装置では、リボンの張力を厳密に制御することが望ましい。

例えば英国特許出願公開第２３７６６６２号明細書から、リボン貯蔵スプールとリボン巻取りスプールとの間のリボン経路に沿ったばね付きの「ダンシングアーム」であって、このばねがリボンに張力を印加するダンシングアームを利用することが知られている。しかしながら、印加される張力は、大部分は制御されない。

国際公開第９７／１８０８９号明細書に記載されている本発明者らによる以前の提案では、印刷ヘッドを通過するリボンの移動は、印刷ヘッドが設けられている印刷ステーションを通してリボンを引っ張ることによるのではなく、リボン巻取りスプールを駆動することによって、シャトルによって実施される。そのような構成では、リボンの破断が低減されることが判明しているが、おそらくより重要なことに、比較的大きな質量のリボン供給スプール及びリボン巻取りスプールの一方又は双方を回転させることによって、印刷に所望の速度にリボンを加速する要求はなく、リボンはシャトルの移動によって短い長さ分しか移動しないので、より高速の印刷を達成することができる。

本発明の第１の態様によれば、基材上に印刷する印刷装置が提供される。この印刷装置は、マーキング媒体を担持するウェブを含む種類の印刷リボンを貯蔵する貯蔵スプールが取り付けられている基体を備え、基体には、リボンを巻き取るリボン巻取りスプールが取り付けられ、貯蔵スプールからリボン巻取りスプールに、印刷ヘッドが存在する印刷ステーションを通ってリボン経路があり、マーキング媒体がウェブから基材に転写されるように、リボンが基材と印刷ヘッドとの間に介在した状態で印刷ヘッド及び基材を相対的に移動させているときに、印刷が印刷ステーションにおいて実施され、印刷装置は、リボンがリボン経路に沿って回りに引っ張られている可動リボンガイド部材と、可動リボンガイド部材を移動させるリボンガイド部材駆動装置とを備え、少なくとも幾つかの印刷動作中又は印刷動作の合間に、印刷ステーションを通ってリボンを進めるように少なくともリボン巻取りスプールの駆動を制御するコントローラーが存在し、コントローラーは、リボン経路に沿ったリボンの張力を表す入力信号に応じて、リボン経路におけるリボンの張力を所定の張力限界の間に調整するように、可動リボンガイド部材を制御する。

したがって、リボンの張力を表す入力信号に応じて可動リボンガイド部材を制御することによって、リボンガイド部材の移動は、リボン経路におけるリボンの張力を所定の限界の間に維持することができる。

可動リボンガイド部材は、リボンの張力を調整するために、リボンが静止しているときはいつでも移動させることができるが、そのような移動は、リボン経路に沿ったリボンの張力を所定の張力限界の間に維持する目的でリボンの張力を調整するために、特に、印刷動作の前又は後に実施することができる

本発明は、限定するものではないが、特に、少なくともリボン巻取りスプールがリボンを巻き取るように駆動されて、未使用のリボンがリボン貯蔵スプールから引き出される種類の印刷装置の１つの実施の形態において有用である。

より望ましくは、リボン巻取りスプール及びリボン貯蔵スプールのいずれもが、印刷動作中に駆動されるか、または、印刷動作の合間に駆動されて、より細かく制御されたプッシュプルリボン移動が実施される。

別の構成では、所望の場合には、リボンの張力の調整は、いわゆる間欠型の印刷装置の場合のようにリボンが静止しているとき、又はいわゆる連続型の印刷装置においてリボンが移動しているときであっても、印刷動作中、可動リボンガイド部材を移動させることによって実施することができる。

所望の場合には、そのような印刷装置は、リボンを節約するために、リボン巻取りスプールからリボン経路内に使用済みのリボンを巻き戻すように、すなわち、リボンの使用済みの長さ分をその後の印刷動作において再利用することができるように、動作させることができる。

リボンガイド部材駆動装置は、可動リボンガイド部材の雌ねじ伝達部によって受け取られる親ねじを回転させるモーターを含んでもよい。また、リボンガイド部材駆動装置は、可動リボンガイド部材を保持する駆動ベルトを駆動するモーターを含んでもよく、この駆動ベルトは、一対のスピンドルの回りに引っ張られ、一対のスピンドルのうちの少なくとも一方は、可動リボンガイド部材の移動を実施するようにモーターによって駆動可能である。

第２の実施の形態では、可動リボンガイド部材は、リボンが回りに引っ張られている一対のリボンガイド部材部を含んでもよい。一対のリボンガイド部材部は、印刷中、第１の方向に一緒に移動可能であり、通常、貯蔵スプール及びリボン巻取りスプールがいずれも静止している間に、印刷ステーションを通るリボンの移動をもたらす。したがって、好ましくはリボンが静止しているとき、一対のリボンガイド部材部は、給送経路におけるリボンの張力を調整するために、コントローラーの制御のもとで更に差動移動可能である必要があり、すなわち、一対のリボンガイド部材部の間の距離は、リボンガイド部材駆動装置の動作によって調整可能であるが、一対のリボンガイド部材部は、シャトルと同等のものを提供することができる。

そのような印刷動作は、特にいわゆる連続印刷に適している。

印刷動作の前または後、一対のリボンガイド部材部が、第１の方向と反対の第２の方向とに一緒に移動可能なときに、貯蔵スプール及びリボン巻取りスプールがいずれも回転されてもよく、リボン巻取りスプールは、使用済みのリボンをリボン経路から巻き取り、リボン供給スプールは、その後の印刷動作用に準備された未使用のリボンをリボン経路内に渡す。

第２の実施形態に関して望ましくは、リボンガイド部材駆動装置は、第１の方向及び第２の方向に一対のリボンガイド部材部のうちの一方を駆動する第１のモーターと、第１の方向及び第２の方向に一対のリボンガイド部材部のうちの他方を駆動する第２のモーターとを含む。第１のモーター及び第２のモーターはそれぞれ、典型的にはステッピングモーターであってもよく、コントローラーによって厳密に制御することができる。

第２の実施形態の変形例では、一対のリボンガイド部材部のそれぞれは、リボンが回りに引っ張られている一対のリボンガイド部材要素を含んでもよく、リボンは、それぞれのリボンガイド部材要素の回りに引っ張られる合間に、基体取付けリボン経路ガイドの回りに引っ張られる。

このように、一対のリボンガイド部材部の一緒になった所与の移動に対する、リボン経路に沿ったリボンの移動を増加させることができる。

印刷装置は、リボン給送経路におけるリボンの張力を感知するのに都合のよい任意の箇所に位置することのできるリボン張力感知デバイスを備えてもよい。そのようなデバイスは、基体取付けリボン経路ガイドに組み込まれた歪みセンサーを含んでもよく、そのセンサーは、可動な基体取付けリボンガイド部材の張力関連移動を感知することもできる。いずれの場合にも、コントローラーは、リボン感知デバイスからの信号に応じて、リボンの張力を制御するように可動リボンガイド部材の移動を実施する。

連続印刷の場合、基材は、印刷動作中、リボンとともに印刷ステーションを通って移動するが、幾らかのリボンの節約を達成するために、所望の場合には、リボンは、基材の通過速度よりも遅い速度で印刷ステーションを通るように駆動することができることが理解されよう。印刷ヘッドは印刷ステーションにおいて静止していることが望ましいが、所望の場合には、印刷にとって速すぎるか又は遅すぎる速度で移動している基材上に印刷を行うことを可能にするために、印刷ヘッドも、印刷中、基材速度が印刷にとって速すぎる場合には基材及びリボンの移動と同じ方向に、又は基材速度が遅すぎる場合には基材及びリボンとは逆方向に、印刷ステーション内を移動させることができる。

印刷装置はサーマル印刷装置であってもよく、印刷ヘッドは、マーキング媒体のピクセルを軟化させてリボンから除去し、そのようなピクセルを基材に転写するように、印刷中にコントローラーによって選択的に作動可能である複数のサーマル加熱素子を含む。望ましくは、コントローラーは、リボンの移動とサーマル印刷装置の印刷ヘッドの作動とを調和させる。

しかしながら、本発明は、リボンを使用する他の印刷装置にも適用することができる。

本発明の第２の態様によれば、リボン経路におけるリボンの張力を調整するように、リボン経路に沿ったリボンの張力を表す信号に応じて、可動リボンガイド部材を制御することを含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の印刷装置を動作させる方法が提供される。

本発明の第３の態様によれば、基材上に印刷する印刷装置が提供される。この印刷装置は、貯蔵スプールと、リボンを巻き取るリボン巻取りスプールとが取り付けられている基体を備え、貯蔵スプールから、印刷ヘッドが存在する印刷ステーションを通ってリボン巻取りスプールへのリボン経路が存在し、印刷装置は、リボンがリボン経路に沿って回りに引っ張られているリボンガイド部材と、リボンガイド部材を移動させるリボンガイド部材駆動装置とを備え、リボンガイド部材は、リボンが回りに引っ張られている一対のリボンガイド部材部を含み、リボンガイド部材部は、印刷ステーションにおけるリボンの移動をもたらすように、リボンガイド部材駆動装置によって一緒に移動可能であり、一対のリボンガイド部材部のそれぞれは、リボンが回りに引っ張られている一対のリボンガイド部材要素を含み、リボンは、それぞれのリボンガイド部材要素の回りに引っ張られる合間に、基体取付けリボン経路ガイドの回りに引っ張られる。

本発明の第３の態様の印刷装置は、本発明の第１の態様の印刷装置の特徴の任意のものを有することができる。

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

本発明の第１の態様による印刷装置の第１の実施形態の前面からの例示的な斜視図である。 図１と同様ではあるが、本発明の第２の態様の図である。 カセット装填段階中の図２と同様の図である。 図２と同様ではあるが、変更を含む図である。

図１を参照すると、印刷装置１０は基体１１を備え、基体１１は通常、複数の構成部を含む。基体１１には、それぞれの駆動モーター１４と、マーキング媒体を担持するウェブを含む種類のリボン１６を貯蔵する貯蔵スプール１５とが取り付けられている。マーキング媒体は、以下で説明するように、加熱されると軟化し、基材２４への転写のために除去可能であるプラスチック材等である。

基体１１には、更なる駆動モーター１９と、リボン巻取りスプール２０とが更に取り付けられている。使用中、リボン１６は、貯蔵スプール１５とリボン巻取りスプール２０との間のリボン経路に沿って、貯蔵スプール１５からリボン巻取りスプール２０に、印刷ステーション２２を経由して移動する。印刷ステーション２２では、印刷ヘッド２５によって基材２４上に印刷が実施される。

この例では、印刷装置１０は、いわゆるサーマルプリンターであり、印刷ヘッド２５は、印刷ヘッド２５の端部２６に沿って複数の選択的に作動可能な印刷素子を備えている。各印刷素子は、印刷動作中に選択的に作動されると、リボン１６を局部的に加熱し、マーキング媒体のピクセルを軟化してピクセルをそのウェブから除去し、そのピクセルを基材２４に転写する。印刷素子は、コントローラーによって制御される。このコントローラーは、絵及び／又は文字である所望の画像を基材２４上に印刷するために、選択された印刷素子の作動を基材２４及びリボン１６の移動と調和させる。印刷ヘッド２５は、簡略化して示されている。これは、ウェブからのピクセルの分離を容易にする剥離ローラーと、印刷ヘッド２５をリボン１６に向けて及びリボン１６から離れるように移動させる手段とのような他の構成要素を含んでもよい。

この例では、印刷装置１０は、いわゆる連続型プリンターである。この連続型プリンターでは、印刷中、印刷ヘッド２５は、印刷ステーション２２に静止して保持され、基材２４及びリボン１６は、印刷ヘッド２５を連続的に通過移動する。一方、印刷ヘッド２５は、適したアクチュエーター（図示せず）によって印刷のためにリボン１６及び基材２４に向けて移動可能であり、印刷が実施されていないときはリボン１６及び基材２４から離れるように移動可能である。

印刷ヘッド２５の端部２６の印刷素子は直線配置であり、したがって、２次元画像を印刷するには、印刷ヘッド２５と基材２４との間の差動移動が必要とされる。この例では、印刷ヘッド２５は静止しているので、基材２４は、印刷中、印刷ステーション２２を通って搬送されながら、印刷ヘッド２５に対して移動される。さらに、マーキング媒体を有するリボン１６が絶えず利用可能であるには、そのように印刷する間、静止した印刷ヘッド２５に対してリボン１６を移動させる必要がある。しかしながら、以下で言及するように、印刷の合間に、印刷ヘッド２５を越えて搬送し戻されるリボン１６を複数回使用することを可能にするリボン節約技法を利用することができる。

通常、リボン１６及び基材２４は、印刷動作中、静止した印刷ヘッド２５を実質的に同じ速度で一緒に通過移動される。ただし、この場合も、印刷品質を犠牲にすることにはなるが、リボンを節約するために、リボン１６は、基材２４よりもゆっくりと印刷ヘッド２５を通過移動することができる。

この例では、基体１１には、複数のリボン経路ガイド３０、３１、３２、３３、３４、３５が取り付けられている。この例におけるそのような各リボン経路ガイド３０、３１、３２、３３、３４、３５は、リボン１６がリボン経路を巡って搬送されるときに、薄いリボン１６とガイドとの間の摩擦を最小にするために、スピンドル上で回転するローラーによって提供される。

第１のリボン経路ガイド３０は、貯蔵スプール１５に隣接して配置されている一方、第２のリボン経路ガイド３１及び第３のリボン経路ガイド３２は、説明されることになるある目的のために、それらの間に空間３８を設けており、第４のリボン経路ガイド３３は、リボン１６を印刷ステーション２２内にガイドする。第５のリボン経路ガイド３４は、印刷ステーション２５からのリボン１６をガイドし、第６のリボン経路ガイド３５は、リボン１６をリボン巻取りスプール２０上にガイドする。

本発明によれば、空間３８において直線的に基体１１に対して移動可能である可動リボンガイド部材３６が設けられている。可動リボンガイド部材３６は、リボン１６が回りに引っ張られている。この例では、可動リボンガイド部材３６は、基材２４が印刷ステーション２２を通過する方向に対しておおむね平行に移動可能である。

可動リボンガイド部材３６は、リボンガイド部材駆動装置によって移動可能である。このリボンガイド部材駆動装置は、この例では、親ねじ４１を回転させるモーター４０を含み、親ねじ４１は、可動リボンガイド部材３６の雌ねじ伝達部４３によって受け取られている。別の例では、可動リボンガイド部材３６は、例えば、スピンドルの回りに引っ張られている駆動ベルトに保持され、スピンドルのうちの少なくとも１つがモーターによって駆動されることによって代替的に駆動することができる。

図１では、印刷装置１０は、印刷動作が実行される直前の状態で示されており、印刷ヘッド２５は、印刷ステーション２２においてリボン１６に向けて移動されてリボン１６と接触し、印刷ステーション２２内のリボン１６は、印刷ヘッド２５と基材２４との間に介在している。可動リボンガイド部材３６は、最大の印刷品質及び印刷速度を得るために、リボン経路に沿ったリボン１６が十分に張られているが伸びないようにリボン１６に張力をかけるよう位置決めされる。

画像を印刷することが望まれている基材２４又は基材２４のある長さ分が印刷ステーション２２を通って移動するとき、コントローラーは、基材２４が移動するにつれて、端部２６の選択された印刷素子が逐次作動されるように、コマンド信号を印刷ヘッド２５に提供する。また、コントローラーは、いわゆるプッシュプルモードで貯蔵スプール１５及びリボン巻取りスプール２０を駆動して、リボン経路に沿って貯蔵スプール１５からリボン巻取りスプール２０上にリボン１６を給送するように、駆動モーター１４及び駆動モーター１９を動作させる。２つの駆動モーター１４、１９の２つは、好ましくは、リボン巻取りスプール２０によって巻き取られるのと同じ量のリボンが貯蔵スプール１５から送り出されるように駆動される。

別の例では、そのような印刷動作中、貯蔵スプール１５は駆動されなくてもよい。したがって、このリボン１６は、印刷ステーション２２を通って移動することができるように、リボン巻取りスプール２０が貯蔵スプール１５からリボン１６を引っ張る動きの結果としてのみ移動される。しかしながら、プッシュプル駆動構成が好ましく、駆動モーター１４及び駆動モーター１９の双方は、これらの正確な制御を容易にするためにステッピングモーターであることが望ましい。

印刷動作の実行に続いて、アクチュエーターを動作させることによって、印刷ヘッド２５をリボン１６から離れるように移動させることもできるし、ばね装置が、印刷ヘッド２５をそのように移動させることもでき、それによって、所望どおりに、未使用の基材２４又は基材の長さ分をその後の印刷動作のために印刷ステーション２２において与えることができるように、前に印刷された基材２４の長さ分を印刷ステーション２２から移動させ続けることができる。

望ましくは、リボン１６が印刷動作の合間に静止しているとき、以下で説明するように、感知されたリボン１６の張力に応じて、コントローラーは、リボンの張力を許容限界内に調整するために、空間３８において、例えば、第２のリボン経路ガイド３１及び第３のリボン経路ガイド３２に向かう直線的方向１又は第２のリボン経路ガイド３１及び第３のリボン経路ガイド３２から離れる直線的方向２のいずれかに可動リボンガイド部材３６を移動させるようにモーター４０を動作させることができる。

所望の場合には、リボンの節約を実施するために、前に使用された少なくとも幾らかのリボン１６を、印刷ステーション２２における２度目の（又は他の複数回の）使用のために印刷動作の合間に巻き戻すことができる。これは、コントローラーがリボン巻取りスプール２０を逆回転させて使用済みのリボン１６をリボン経路に戻すとともに、貯蔵スプール１５を回転させてリボン１６をリボン給送経路から巻き取ることによって達成することができる。

リボン経路の周りのリボン経路ガイド３０、３１、３２、３３、３４、３５のうちの１つに、又は可動リボンガイド部材３６にも、この例では、第４のリボン経路ガイド３３上の４５で示すように、リボン張力センサーが取り付けられている。リボン張力センサー４５は通常、リボン経路に沿ったリボン１６の張力を示す信号をコントローラーに提供する歪みゲージである。コントローラーは、この張力信号を利用し、可動リボンガイド部材３６の移動すなわち位置を調整してリボンの張力を増加又は減少させることによって、リボン経路におけるリボンの張力を許容可能なパラメーター内に維持する。

別の例では、コントローラーへのリボン張力センサーの入力は、リボンの張力の変化に応じて、リボン経路ガイド３０〜３５のうちの１つを例えばばね又は他の弾性力に対抗して移動させることができるようにすることによって提供することができる。ガイドの移動量が求められ、リボンの張力を示すコントローラーへの信号が生成される。

コントローラーは、複雑なアルゴリズムを用いて、リボン張力センサー４５又は他のセンサーからの信号からリボンの張力を計算することと、印刷動作の合間に、リボンの張力を許容限界内に維持するようにリボンの張力を調整するのに必要とされる可動リボンガイド部材３６の移動量及び方向を求めることとができるが、好ましくは、単純な方法が利用される。

印刷装置１０は、リボン張力センサー４５からの信号の大きさが第１のしきい値よりも大きい場合、信号の大きさが許容範囲内になるまで可動リボンガイド部材３６が第１の方向１に移動されるように較正される。信号の大きさが、第１のしきい値よりも低い第２のしきい値未満である場合、リボン張力センサー４５からの信号の大きさが許容範囲内になるまで、可動リボンガイド部材３６は第２の方向２に移動される。このように、リボン経路におけるリボンの張力を、所定のリボンの張力限界内に維持するように調整することができる。

代替的なリボンの張力の調整は、以下のように行うことができる。

リボンの張力が望ましいものよりも大きいことを示すリボンの張力信号をコントローラーが受信した場合、通常はステッピングモーターであるモーター４０は、空間３８において方向「１」に、設定された量だけ可動リボンガイド部材３６を移動させるように動作される。例えば、モーター４０がステッピングモーターである場合、このステッピングモーターを、設定されたステップ数、例えば１２ステップだけステップ動作させることができる。次に、コントローラーは、更新されたリボンの張力信号をリボン張力センサー４５から又は別の方法で受信することができ、リボンの張力が依然として望ましいものよりも大きい場合には、モーター４０を別の設定されたステップ数、例えばこの場合も１２ステップだけステップ動作させることができ、リボンの張力が許容限界内であると感知されるまで、以下同様のことが行われる。

感知されたリボンの張力が望ましいものよりも小さい場合、同じ方法を実行することができるが、可動リボンガイド部材３６は、設定されたステップ数だけ方向「２」にステップ動作するようにモーター４０を動作させることによって移動される。

説明した実施形態に対し、特に、リボン経路ガイド３０、３１、３２、３３、３４、３５の配置及び個数のような様々な構成要素のレイアウトに関して、様々な変更を行うことができる。異なるレイアウトを用いると、可動リボンガイド部材３６の移動方向は、説明したような基材２４の移動方向と平行で直線的なものである必要はなく、それ以外のものとすることができる。

基体１１には、プレート状の部品によって、貯蔵スプール１５及びリボン巻き取りスプール２０と、リボン経路ガイド３０〜３５と、印刷ヘッド２５及び可動リボンガイド部材２５とを全て実質的にプレートの一方の側に設けることができ、駆動モーター１４、１９及びモーター４０と、コントローラー２８とはプレートの他方の側に設けることができることから、基体１１は、可動リボンガイド部材３６及びそれを駆動するモーター４０等と、印刷ヘッド２５と、コントローラーとを備える固定された基部を含むことができるが、貯蔵スプール１５及びリボン巻取りスプール２０と、リボン経路ガイド３０〜３５とは、リボン１６の交換及び保守を容易にするために、固定された基部から取り外し可能なカセット上に設けることができる。

所望の場合には、本発明は、間欠印刷用に構成された印刷装置１０に適用することができる。そのような例では、印刷動作中、印刷ヘッド２５は、印刷ステーション２２において移動する一方、基材２４及びリボン１６は静止してもよい。この場合、リボン１６の張力を感知することができ、印刷動作の合間で、必要に応じて、貯蔵スプール１５及びリボン巻取りスプール２０を回転させて次の印刷のために未使用のリボン１６を印刷ステーション２２において提供する前又は好ましくは提供した後に、リボンの張力の変化をもたらすように可動リボンガイド部材３６を移動させることができる。少なくともリボン１６の張力は、リボン１６が静止しているときに感知される。

更に別の構成では、連続的な印刷動作において、例えば、印刷ヘッド２５が静止しているときに印刷するには速すぎる速度又は遅すぎる速度で基材２４が移動している場合に、印刷の実施を可能にするために、リボン１６及び基材２４と印刷ヘッド２５とのいずれもが、印刷中、印刷ステーション２２において移動することができる。この場合も、印刷動作の後において任意のリボン１６の巻きつけの前、しかし好ましくは巻きつけの後に、リボン１６が静止しているときにリボン１６の張力を感知することができる。

リボン１６が静止しているときに、リボンの張力が感知され、リボンの張力の調整が印刷動作の合間に実施されることが好ましいが、所望の場合には、リボンの張力は、印刷中に、及び／又はリボン１６が移動され、リボンの張力の調整が実施されたときに感知することができる。

次に図２を参照すると、本発明による印刷装置１１０の代替的な実施形態が示されている。図１の印刷装置１０の部分と同様の部分には、同じ参照符号が与えられている。

印刷装置１１０は、この実施形態では可動リボンガイド部材３６が一対のリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂを含む点で、図１の印刷装置とは異なる。各リボンガイド部材部３６ａ、３６ｂは、リボンガイド部材駆動装置自身のそれぞれの駆動モーター４０ａ、４０ｂ及び親ねじ４１ａ、４１ｂによって第１の方向１及び第２の方向２に個別に移動可能である。

印刷装置１１０のリボン経路は、更なる一対のリボン経路ガイド５０、５１を更に含んでいる。これらのリボン経路ガイドは、印刷ステーション２２とリボン巻取りスプール２０との間にある第５のリボン経路ガイド３４と第６のリボン経路ガイド３５との間に設けられている。一方のリボンガイド部材部３６ａは、図１の可動リボンガイド部材３６と同様に、第２のリボン経路ガイド３１と第３のリボン経路ガイド３２との間の空間３８において移動可能である一方、他方のリボンガイド部材部３６ｂは、更なるリボン経路ガイド５０、５１の間の空間３８ａにおいて移動可能である。２つのリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂは、この例では、共通の移動軸に沿って移動可能であり、この移動軸は、この例では、印刷ステーション２２を通る基材２４の移動方向に対して平行である。

印刷動作中、２つのリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂは、第１の方向１に、すなわち、このレイアウトでは第２のリボン経路ガイド３１及び第３のリボン経路ガイド３２に向けて一緒に移動可能である一方、リボンガイド部材部３６ａ、３６ｂのそれぞれの間隔は一定に維持される。２つのリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂは、リボン１６を印刷ステーション２２を通って移動させるシャトルとしての機能を果たす一方、貯蔵スプール１５及びリボン巻取りスプール２０の双方は静止したままである。

印刷動作の終了時には、リボンガイド部材部３６ａ及びリボンガイド部材部３６ｂは、第１の方向１と反対の第２の方向２に一緒に移動される一方、貯蔵スプール１５及びリボン巻取りスプール２０の双方は、貯蔵スプール１５からリボン経路へ未使用のリボン１６を渡すとともにリボン経路からリボン巻取りスプール２０上に使用済みのリボン１６を巻き取るように回転される。

本発明によれば、少なくともリボン１６が静止しているとき、すなわち、印刷動作の合間で、かつ任意のリボン１６の巻きつけの前又は好ましくは後のいずれかで、リボンガイド部材部３６ａ及びリボンガイド部材部３６ｂは、リボン経路におけるリボンの張力を増加させるために互いに向かって、又はリボン経路におけるリボンの張力を減少させるために互いから離れるように相対的に移動可能である。リボンガイド部材部３６ａの駆動モーター４０ａ及びリボンガイド部材部３６ｂの駆動モーター４０ｂのうちのいずれか又は双方が、それぞれのリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂを一緒に又は別々に移動させるように動作することができる。

別の例では、２つのリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂは、別の方法で、必要に応じて、例えば、同一延長上にない経路に沿って又は平行でない経路に沿っても相対的に移動可能とすることができる。

いずれの場合にも、コントローラーは、リボン張力センサー４５からの信号に応答するとき、リボン経路におけるリボンの張力を増加又は減少させるために、プログラムされたロジックに従って、リボンガイド部材部３６ａ、３６ｂのうちの一方又は双方を移動させることができる。図１の実施形態と同様に、コントローラーがリボン張力センサー４５からの信号の大きさに応じるように印刷装置１１０を単に較正することもできるし、リボンガイド部材部３６ａ、３６ｂの差動移動量を計算するあるアルゴリズムを用いて、コントローラーを、リボンの張力を所定の限界内に戻すか又は維持するようにプログラムすることもできる。

図１の実施形態と同様に、例えば、リボン１６を、基材２４が移動している速度よりも低速で印刷ステーション２２を通って移動させることによって、及び／又はリボン１６のうちの少なくとも一部を再利用することによってリボン節約技法を用いることができる。これは、少なくとも一部の使用済みリボン１６をリボン巻取りスプール２０からリボン経路に再導入することによるか、又は印刷動作の合間にリボン１６をリボン巻取りスプール２０に向けて進めないか若しくは不十分に進めることによるかのいずれかによって行われる。このリボン１６を進めないか又は不十分に進めることは、例えば、リボンガイド部材部３６ａ、３６ｂを第２の方向２に移動させるが、貯蔵スプール１５及びリボン巻取りスプール２０を回転させないことによって、若しくは完全に未使用のリボン１６がその後の印刷動作において用いられるほど十分には少なくとも貯蔵スプール１５及びリボン巻取りスプール２０を回転させないことによって行われる。

図３は、カセット装填中の図２の印刷装置を示している。図２の実施形態は、貯蔵スプール１５及びリボン巻取りスプール２０と、それぞれのリボン経路ガイド３０〜３５及び５０、５１の全てとを保持するカセット５５を含む基体１１を利用することができる。別の例では、全てのリボン経路ガイド３０〜３５及び５０、５１がカセットによって保持されるとは限らない場合がある。

カセット５５の固定された基部５６への装填を容易にするために、リボンガイド部材部３６ａ、３６ｂは、それらのそれぞれの駆動モーター４０ａ及び４０ｂ並びに親ねじ４１によって、リボン経路の境界の外側に最大限まで離れるように差動移動される。

図３は、この装填段階におけるカセット５５及び固定された基部５６を示している。２つのリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂは、その後、例えば、その位置が図３における３７にのみ示されているスロットに沿って、図２に示されているリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂの位置に向けて、互いに向かって移動され、そのとき、リボン１６は、リボンガイド部材部３６ａ、３６ｂの回りに引っ張られるようにリボン経路から引き出されることになる。

図４は、印刷装置１２０において、各リボンガイド部材部３６ａ、３６ｂがそれぞれ一対のガイド要素６０、６１及び６２、６３を含み、それらのガイド要素の回りにリボン１６が引っ張られている点で、図２及び図３に示す実施形態に対する変更を示している。また、リボン経路において、基体１１には、更に別の固定された２つのリボン経路ガイド６５、６６も取り付けられている。

更に別の固定されたリボン経路ガイドのうちの一方の６５は、印刷ステーション２２と貯蔵スプール１５との間にある第２のリボン経路ガイド３１と第３のリボン経路ガイド３２との間に位置している。リボン１６は、第３のリボン経路ガイド３２の回りに引っ張られる前に、第２のリボン経路ガイド３１、次いでリボンガイド部材部３６ａのガイド要素のうちの一方の６０、次いで更に別のリボン経路ガイド６５の回りに、次いでリボンガイド部材部３６ａのガイド要素のうちの他方の６１の回りに引っ張られる。

他方の更に別の固定されたリボン経路ガイド６６は、リボン経路ガイドの更なる対５０、５１（図１の実施形態には存在しない）の間に位置している。リボン１６は、更なる一対のリボン経路ガイド５０、５１のうちの他方の５１の回りに引っ張られる前に、更なるリボン経路ガイドのうちの（第６のリボン経路ガイド３５に隣接した）一方のリボン経路ガイド５０、次いでリボンガイド部材部３６ｂのガイド要素のうちの一方の６２、次いで更に別のリボン経路ガイド６６、次いでガイド部材部３６ｂのガイド要素のうちの他方の６３の回りに引っ張られる。

この構成では、リボンガイド部材部３６ａ及びリボンガイド部材部３６ｂが第１の方向１に一緒に移動されると、この結果、図２の変更されていない実施形態を用いて達成される移動に対して、印刷ステーション２２を通るリボン１６の対応する移動はより大きくなり、それによって、それぞれのリボンガイド部材部の駆動モーター４０ａ、４０ｂ等及びリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂの一般的な取付け構成は、ガイド部材部３６ａ、３６ｂを第１の方向１及び第２の方向２にそれほど遠くまで駆動することができる必要はない。

本発明の第３の態様によれば、図４の実施形態では、リボンガイド部材部３６ａ及びリボンガイド部材部３６ｂは、リボンの張力を調整するために、差動移動可能とする必要はなく、リボンの張力は、それ以外の方法で、例えば、貯蔵スプールの駆動モーター１４及び／又はリボン巻取りスプールの駆動モーター１９の適した動作によって制御することができる。

本発明の範囲から逸脱することなく、記載した実施形態の双方に対して様々な変更を行うことができる。

説明した連続印刷の例では、印刷ヘッド２５は、印刷ステーション２２において静止した状態に保たれるが、別の例では、所望の場合に、印刷ヘッド２５は、基材２４が印刷ヘッド２５を通過する差速度を変化させるために、印刷中に基材２４の移動方向又は逆方向に移動可能とすることができる。例えば、印刷動作中に印刷ヘッド２５を、基材２４の速度の変化に対応するように移動させることができる。

いずれの場合も、望ましくは、基材２４の速度を示す、コントローラーへの入力があり、それによって、コントローラーは、基材２４の速度にできるだけ近くリボンの速度を一致させるように又はリボンの速度と基材の速度との間で所望の差速度を維持するように、印刷ステーション２２を通るリボン１６の速度を制御することができる。したがって、印刷装置１０、１１０、１２０は、基材速度センサーを備えることができるが、基材２４の速度を示す入力は、外部センサーが提供してもよい。

サーマルプリンターである例に関して本発明を説明してきたが、本発明は、印刷装置１０、１１０、１２０を通るリボン経路におけるリボンの張力を制御することが望ましい、印刷リボン及び印刷ヘッドが存在する任意の種類のプリンターに適用することができる。

これらの例では、可動リボンガイド部材駆動装置は、１つ又は複数のステッピングモーターを含んでいるが、代替的な種類のモーターをコントローラーが厳密に制御することができることを条件として、モーター４０又は駆動モーター４０ａ、４０ｂ若しくはそれらのうちの１つは、この代替的な種類のモーターとすることができる。

同様に、好ましくは、駆動モーター１４、１９はいずれもステッピングモーターであるが、これらのうちの一方又は他方は、別の種類のモーターとすることができる。

別の実施形態では、リボン経路ガイド３３上のリボン張力センサー４５のようなリボン張力センサーデバイスをリボン経路ガイドに含まれないリボン経路に沿って設けることができる。一例として、（図１におけるような）モーター４０又は（図２におけるような）駆動モーター４０ａ、４０ｂのうちの一方は、上述したようなステッピングモーターの代わりに、例えばＤＣモーターとすることができる。リボン経路におけるリボンの張力を示す信号は、ＤＣモーターが可動リボンガイド部材３６又はそれぞれのリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂを移動させるように動作されるとき、ＤＣモーターによって消費される電流を求めることによって導出することができる。

他のリボン張力感知デバイスを用いることもできる。

概して、本発明は、リボン張力センサー４５の入力に応じて、コントローラーによってモーターにより駆動される可動リボンガイド部材３６又はリボンガイド部材部３６ａ、３６ｂを利用してリボンの張力を調整するのに対して、図４は、リボン１６の駆動が改良された印刷装置１２０を示している。

上記説明、又は添付の特許請求の範囲、又は添付図面に開示されている特徴は、それらの特定の形態で、又は開示されている機能を果たす手段、若しくは開示されている結果を得る方法若しくはプロセスの観点から適宜表されているが、本発明をその多様な形態で実現するために、個別に又はこうした特徴の任意の組み合わせで利用することができる。

Claims (26)

1. 基材上に印刷する印刷装置であって、
   該印刷装置は、マーキング媒体を担持するウェブを含む種類のリボンを貯蔵する貯蔵スプールが取り付けられている基体を備え、該基体には、前記リボンを巻き取るリボン巻取りスプールが取り付けられ、前記貯蔵スプールから前記リボン巻取りスプールに、印刷ヘッドが存在する印刷ステーションを通ってリボン経路があり、前記マーキング媒体が前記ウェブから前記基材に転写されるように、前記リボンが前記基材と前記印刷ヘッドとの間に介在した状態で前記印刷ヘッド及び前記基材を相対的に移動させているときに、印刷が前記印刷ステーションにおいて実施され、
   前記印刷装置は、前記リボンが前記リボン経路に沿って回りに引っ張られている可動リボンガイド部材と、該可動リボンガイド部材を移動させるリボンガイド部材駆動装置とを備え、少なくとも幾つかの印刷動作中又は印刷動作の合間に、前記印刷ステーションを通って前記リボンを進めるように少なくとも前記リボン巻取りスプールの駆動を制御するコントローラーが存在し、該コントローラーは、前記リボン経路に沿った前記リボンの張力を表す入力信号に応じて、前記リボン経路における前記リボンの張力を所定の張力限界の間に調整するように、前記可動リボンガイド部材を制御する印刷装置。
2. 前記可動リボンガイド部材は、印刷動作の前又は後に、前記リボンの張力を調整するように移動される、請求項１に記載の印刷装置。
3. 印刷中、少なくとも前記リボン巻取りスプールが駆動される、請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 印刷中、前記貯蔵スプールも駆動され、前記リボン巻取りスプール及び前記貯蔵スプールは、前記コントローラーの前記制御のもとで駆動される、請求項３に記載の印刷装置。
5. 前記リボンの張力の調整は、印刷動作中に前記可動リボンガイド部材を移動させることによって実施される、請求項１に記載の印刷装置。
6. 前記リボンガイド部材駆動装置は、前記可動リボンガイド部材の雌ねじ伝達部によって受け取られる親ねじを回転させるモーターを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の印刷装置。
7. 前記リボンガイド部材駆動装置は、前記可動リボンガイド部材を保持する駆動ベルトを駆動するモーターを含み、前記駆動ベルトは、一対のスピンドルの回りに引っ張られ、該一対のスピンドルのうちの少なくとも一方は、可動リボンガイド部材の移動を実施するようにモーターによって駆動可能である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の印刷装置。
8. 前記可動リボンガイド部材は、前記リボンが回りに引っ張られている一対のリボンガイド部材部を含み、該一対のリボンガイド部材部は、印刷中、前記印刷ステーションを通るリボンの移動を実施するように、第１の方向に一緒に移動可能である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の印刷装置。
9. 印刷中、前記貯蔵スプール及び前記リボン巻取りスプールはいずれも静止している、請求項８に記載の印刷装置。
10. 印刷動作後、前記貯蔵スプール及び前記リボン巻取りスプールがいずれも回転されながら、前記一対のリボンガイド部材部は、前記第１の方向と反対の第２の方向に一緒に移動され、前記リボン巻取りスプールは、使用済みのリボンを前記リボン経路から巻き取り、前記リボン供給スプールは、その後の印刷動作用に準備された未使用のリボンを前記リボン経路内に渡す、請求項８または９に記載の印刷装置。
11. 前記一対のリボンガイド部材部は、前記給送経路における前記リボンの張力を調整するように、前記コントローラーのもとで更に差動移動可能である、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の印刷装置。
12. 前記一対のリボンガイド部材部の前記差動移動は、前記リボンが静止しているときに実施される、請求項１１に記載の印刷装置。
13. 前記一対のリボンガイド部材部間の距離は、前記リボンガイド部材駆動装置の動作によって調整可能である、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の印刷装置。
14. 前記リボンガイド部材駆動装置は、前記第１の方向及び前記第２の方向に前記一対のリボンガイド部材部のうちの一方を駆動する第１のモーターと、前記第１の方向及び前記第２の方向に前記一対のリボンガイド部材部のうちの他方を駆動する第２のモーターとを含む、請求項１３に記載の印刷装置。
15. 前記第１のモーター及び前記第２のモーターは、ステッピングモーターである、請求項１４に記載の印刷装置。
16. 前記一対のリボンガイド部材部のそれぞれは、前記リボンが回りに引っ張られている一対の可動リボンガイド部材要素を含み、前記リボンは、それぞれの前記可動リボンガイド部材要素の回りに引っ張られる合間に、基体取付けリボン経路ガイドの回りに引っ張られる、請求項８〜１５のいずれか一項に記載の印刷装置。
17. 前記印刷装置は、前記リボンの給送経路におけるリボンの張力を感知して、前記コントローラーに信号を提供するリボン張力感知デバイスを備える、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の印刷装置。
18. 前記リボン張力感知デバイスは、基体取付けリボン経路ガイドに組み込まれた歪みセンサーを含む、請求項１７に記載の印刷装置。
19. 前記リボン張力感知デバイスは、基体取付けガイドの張力関連移動を感知する、請求項１８に記載の印刷装置。
20. 前記基材は、印刷動作中に前記リボンとともに前記印刷ステーションを通って移動する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の印刷装置。
21. 前記印刷装置はサーマル印刷装置であり、前記印刷ヘッドは、マーキング媒体のピクセルを軟化させて前記リボンから除去し、そのようなピクセルを前記基材に転写するように、印刷中にコントローラーによって選択的に作動可能である複数のサーマル加熱素子を含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の印刷装置。
22. 前記リボン経路におけるリボンの張力を調整するように、前記リボン経路に沿った前記リボンの張力を表す信号に応じて、前記可動リボンガイド部材を制御することを含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の印刷装置を動作させる方法。
23. 添付図面を参照して実質的に上述したように印刷装置を動作させる方法。
24. 基材上に印刷する印刷装置であって、
    該印刷装置は、貯蔵スプールと、リボンを巻き取るリボン巻取りスプールとが取り付けられている基体を備え、前記貯蔵スプールから、印刷ヘッドが存在する印刷ステーションを通って前記リボン巻取りスプールへのリボン経路が存在し、
    該印刷装置は、前記リボンが前記リボン経路に沿って回りに引っ張られているリボンガイド部材と、該リボンガイド部材を移動させるリボンガイド部材駆動装置とを備え、前記リボンガイド部材は、前記リボンが回りに引っ張られている一対のリボンガイド部材部を含み、該リボンガイド部材部は、前記印刷ステーションにおけるリボンの移動をもたらすように、前記リボンガイド部材駆動装置によって一緒に移動可能であり、
    前記一対のリボンガイド部材部のそれぞれは、前記リボンが回りに引っ張られている一対のリボンガイド部材要素を含み、前記リボンは、それぞれの前記リボンガイド部材要素の回りに引っ張られる合間に、基体取付けリボン経路ガイドの回りに引っ張られる印刷装置。
25. 添付図面を参照して実質的に上述され及び／又は添付図面に実質的に示されているような印刷装置。
26. 添付図面を参照して本明細書に記載され及び／又は添付図面に示されているような任意の新規な特徴又は特徴の任意の新規な組合せ。

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