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1. (WO2019065631) MÉCANISME DE SUPPORT DE RUBAN D'ENCRE, ET IMPRIMANTE
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明 細 書

発明の名称 インクリボン支持機構及びプリンタ

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

特許文献

0005  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0006   0007   0008  

課題を解決するための手段

0009   0010  

発明の効果

0011  

図面の簡単な説明

0012  

関連出願の相互参照

0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17A   17B   18   19   20   21   22   23   24   25  

明 細 書

発明の名称 : インクリボン支持機構及びプリンタ

技術分野

[0001]
 本発明は、インクリボン支持機構及びプリンタに関する。

背景技術

[0002]
 インクリボン支持機構に支持されたインクリボンを用いてインクを用紙に転写して印字するプリンタは、送出側の軸にロール状に巻かれたインクリボンを巻取側の軸(以下、これら送出側の軸及び巻取側の軸をリボン軸という。)に巻き取ることで、インクリボンを用紙と略同じ速度で送る。これらリボン軸は、両端に被支持部が形成されていて、各被支持部は、支持部材に、所定の間隔を開けて互いに対向して形成された2つの支持部に係合して支持されている。
[0003]
 これら2つの支持部のうち1つは、モータから歯車輪列等を介して回転可能とされている。そして、この回転する支持部に被支持部が係合したリボン軸が、支持部とともに軸回りに回転することで、リボン軸にインクリボンの巻取り等が行われる。また、回転可能に支持部に被支持部が係合したリボン軸が軸回りに回転することで、リボン軸からインクリボンが送出される。
[0004]
 支持部には、例えば、軸方向に円錐状に突出した凸部が形成され、被支持部には、円錐状の凹部(空間)が形成されている。そして、凸部には、円錐の頂点と底面とを繋いだ斜面に沿って放射状に延びた複数のリブが形成され、一方、凹部には、円錐の頂点と底面とを繋いだ斜面に沿って放射状に延びた、凸部のリブが嵌め合わされる複数の溝が形成されている。そして、凸部のリブが凹部の溝には嵌め合わされることにより、支持部の回転が、凸部のリブ、凹部の溝、被支持部と伝えられて、軸を回転させる(例えば、特許文献1参照)。

先行技術文献

特許文献

[0005]
特許文献1 : 特開2014-210388号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006]
 ところで、軸の凹部を支持部の凸部に嵌め合わせる際は、凸部のリブに凹部の溝を合わせるように、軸の回転方向の位置を調整する必要がある。このため使用者は、凸部のリブの位置と凹部の溝の位置とを見比べて、凸部のリブの位置に凹部の溝の位置を合わせて軸を支持部材に取り付けている。
[0007]
 しかし、使用者が凸部のリブと凹部の溝との位置関係を確かめずに、凸部に凹部を嵌め合わせると、凸部のリブの位置が、凹部の2つの溝の間の相対的に突出した部分の位置に合った配置となることがある。そして、その配置で凹部を凸部に嵌め合わせると、凸部のリブが凹部の突出した部分に乗り上げた状態となり、軸を支持部材に支持させることができない。
[0008]
 本発明は上記事情に鑑みなされたもので、凹部と凸部との軸回りの角度位置の関係を使用者に意識させることなく、凹部に凸部を適切に嵌め合わせて、リボン軸をプリンタ本体側に支持させることができるインクリボン支持機構及びプリンタを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009]
 本発明の第1は、1つ又は複数の支持部材と、インクリボンを支持するリボン軸と、を備え、互いに対向して配置されるように、前記1つの支持部材に2つの支持部が形成され、又は2つの前記支持部材のそれぞれに1つずつの前記支持部が形成され、前記リボン軸は、2つの前記支持部にそれぞれ係合する被支持部を両端に有し、前記2つの支持部のうち1つは回転可能であり、前記回転可能な支持部と前記回転可能な支持部に係合する被支持部とは、一方が端面から突出した凸部を有し、他方が端面より凹んで前記凸部と嵌め合わされる凹部を有し、前記凸部は、軸方向に延びた五角形乃至八角形の角錐台状に形成された部分を有し、前記凹部は、内周面が、角錐台状の前記部分の角数に対応した多角柱状に形成され、前記回転可能な支持部及び前記リボン軸の少なくとも一方は、2つの前記支持部及び2つの前記被支持部のうち少なくともいずれか1か所を引っ込む方向に弾性的に変位させる弾性部材を備えているインクリボン支持機構である。
[0010]
 本発明の第2は、本発明に係るインクリボン支持機構を備えたプリンタである。

発明の効果

[0011]
 本発明に係るインクリボン支持機構及びプリンタによれば、凹部と凸部との軸回りの角度位置の関係を使用者に意識させることなく、凹部に凸部を適切に嵌め合わせて、リボン軸をプリンタ本体側に支持させることができる。

図面の簡単な説明

[0012]
[図1] 本発明に係るインクリボン支持機構を備えたプリンタの一実施形態であるサーマルプリンタ(カバーが閉じた状態)を示す斜視図である。
[図2] 図1のプリンタにおけるカバーが開いた状態を示す斜視図である。
[図3] 図1のサーマルプリンタにおけるトップカバーが開いた状態を示す斜視図である。
[図4] 図3において巻取側の軸(リボン軸の一例)及び送出側の軸(リボン軸の一例)を除いた状態を示す斜視図である。
[図5] 印字ユニットの一部を示す斜視図である。
[図6] 印字ユニットの一方の側面を示す側面図である。
[図7] 印字ユニット内におけるインクリボンの配置を示す模式図である。
[図8] 図6におけるA-A線に沿った断面を示す断面図である。
[図9] 図6におけるB-B線に沿った断面を示す断面図である。
[図10] 巻取側の軸及び送出側の軸を示す斜視図である。
[図11] 巻取側の軸及び送出側の軸を示す分解斜視図である。
[図12] 巻取側の軸及び送出側の軸の縦断面を示す断面図である。
[図13] 巻取側の軸及び送出側の軸のコイルばねが縮められた状態の縦断面を示す断面図である。
[図14] 巻取側の軸の凹部をリボンフランジの凸部に支持させる過程(その1)を示す要部断面図である。
[図15] 図14に示した状態における、凹部と凸部との外形輪郭の大小関係を模式的に示した図である。
[図16] 巻取側の軸の凹部をリボンフランジの凸部に支持させる過程(その2)を示す要部断面図である。
[図17A] 図16に示した状態における、凹部と凸部との外形輪郭の大小関係を模式的に示した図である。
[図17B] 図17Aに示した状態における、凸部に作用する荷重により凸部に生じる回転トルクを説明する図である。
[図18] 凸部の括れに凹部の内周面が進入した状態を示す要部断面図である。
[図19] 凸部の括れが形成されていない場合における、括れが形成されている場合(図18)との軸の傾きの比較を示す要部断面図である。
[図20] 巻取側の軸の凹部をリボンフランジの凸部に支持させる過程(その3)を示す要部断面図である。
[図21] 巻取側の軸が支持部材41に支持された状態における、凹部と凸部との外形輪郭の大小関係を模式的に示した図である。
[図22] 軸を傾けた状態で、凹部を凸部に嵌め合わせる状態を示す、凸部の正面方向に見た凸部と凹部との状態を示す模式図である。
[図23] 図22に示した状態における縦断面図である。
[図24] 軸を水平にした状態で、凹部を凸部に嵌め合わせる状態を示す、凸部の正面方向に見た凸部と凹部との状態を示す模式図である。
[図25] 図24に示した状態における縦断面図である。
[0013]
 以下、本発明に係るインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタの実施形態について、図面を用いて説明する。
[0014]
<サーマルプリンタの構成>
 図1は本発明に係るインクリボン支持機構を備えたプリンタの一実施形態であるサーマルプリンタ100(以下、単にプリンタ100という。カバー20(蓋)が閉じた状態)を示す斜視図、図2はプリンタ100におけるカバー20が開いた状態を示す斜視図、図3はプリンタ100におけるトップカバー30が開いた状態を示す斜視図、図4は図3において巻取側の軸60(リボン軸の一例)及び送出側の軸50(リボン軸の一例)を除いた状態を示す斜視図である。
[0015]
 図示のプリンタ100は、図1に示すように、本体10とカバー20とを備えている。カバー20は、図示の後部の下端近傍において、本体10の後部の上端近傍に回転自在に支持されている。これにより、カバー20は、図2に示すように、支持されている部分21を中心として、本体10に対して、図示の上方及び後方に、回動可能となっている。
[0016]
 カバー20が回動してカバー20が開いた状態では、本体10に設けられた用紙収容室11が露出する。用紙収容室11には、例えば、ロール状に巻かれたラベル紙1が収容される。本体10には、用紙収容室11の他に、モータ12、本体10側の歯車輪列13、用紙検出センサ14、制御ユニット15、プラテンローラ16などが備えられている。
[0017]
 モータ12は、制御ユニット15の制御にしたがって駆動され、歯車輪列13を回転駆動させる。歯車輪列13はプラテンローラ16を回転させて、プラテンローラ16に接したラベル紙1を前方Fに送る。また、歯車輪列13は、カバー20が閉じた状態で、後述するカバー20側の歯車輪列90と噛み合って、歯車輪列90に連結されたインクリボン2の巻取側の軸60を回転させる。
[0018]
 用紙検出センサ14は、ラベル紙1の台紙1aに貼付されたラベル1bを検出する。制御ユニット15は、プラテンローラ16上で、ラベル1bに適切に印字ができるように、用紙検出センサ14の検出結果に基づいてモータ12の駆動を制御したり、サーマルプリントヘッド42を制御したりする。
[0019]
 カバー20のインクリボン室31には、図3に示すように、印字ユニット40が収容されている。図5は印字ユニット40の一部を示す斜視図、図6は印字ユニット40の一方の側面を示す側面図、図7は印字ユニット40内におけるインクリボン2の配置を示す模式図である。
[0020]
 印字ユニット40は、図3,4,5,6に示すように、サーマルプリントヘッド42と、インクリボン2の送出側の軸50と、インクリボン2の巻取側の軸60と、インクリボン2と、リボンフランジ70と、歯車輪列90と、インクリボン2をガイドするリボンガイド部材48及びガイドシャフト49と、ロック部材80とを備えている。これらサーマルプリントヘッド42等は、箱状の支持部材41に支持されている。
[0021]
 サーマルプリントヘッド42は、図7に示すように、カバー20が閉まった状態でプラテンローラ16の真上に配置され、制御ユニット15によって制御される。インクリボン2は、未使用部分が送出側の軸50にロール状に巻かれ、使用済み部分が巻取側の軸60にロール状に巻かれる。つまり、インクリボン2は、使用時に、送出側の軸50から巻取側の軸60に巻き取られていく。リボンガイド部材48及びガイドシャフト49は、送出側の軸50と巻取側の軸60との間で、インクリボン2の経路上の、サーマルプリントヘッド42及びカバー20が閉まった状態でのプラテンローラ16を挟む位置に配置されている。
[0022]
 そして、インクリボン2は、図7に示すように、送出側の軸50、リボンガイド部材48、ガイドシャフト49、巻取側の軸60という経路で巻き取られる。また、インクリボン2は、リボンガイド部材48とガイドシャフト49との間の経路上で、サーマルプリントヘッド42とプラテンローラ16との間を、ラベル紙1に重なって、ラベル紙1と同じ速度又はラベル紙1よりも僅かに早い速度で前方Fに搬送される。
[0023]
 送出側の軸50及び巻取側の軸60は、支持部材41の幅方向の両端の側壁41a,41b間に架設されているが、歯車輪列90は、側壁41aの外側に設けられている。歯車輪列90は、クラッチ機構61及びリボンフランジ70を介して巻取側の軸60に回転駆動力を伝達する。また、歯車輪列90は、カバー20が閉じた状態で、本体10側の歯車輪列13と噛み合う。
[0024]
 したがって、巻取側の軸60は、カバー20が閉じた状態ではモータ12と連結した状態となるが、カバー20が開いた状態では、モータ12から切り離された状態となる。そして、カバー20が閉じているとき、モータ12の駆動力が本体10側の歯車輪列13及びカバー20側の歯車輪列90を介して巻取側の軸60を、インクリボン2を巻き取る方向(巻取方向R1(図5において反時計回り方向))に回転させ、インクリボン2を巻取側の軸60に巻き取る。なお、カバー20が閉じていてモータ12が停止しているときは、モータ12が停止している制動力によって、巻取側の軸60は静止した状態を維持する。
[0025]
 一方、カバー20を開いた状態では、駆動側の軸60はモータ12から切り離されているため、巻取側の軸60にはモータ12の制動力は作用しないが、駆動側の軸60に設けられた、リボンフランジ70に形成した図示しないカム形状部とロック部材80との協働により、駆動側の軸60が時計回り方向R2に回転するのを規制している。この規制するための機構については詳細な説明を省略する。リボンフランジ70とロック部材80とは、駆動側の軸60が反時計回り方向R1に回転するのは規制しない。
[0026]
 送出側の軸50には、巻取側の軸60に巻き取られるインクリボン2の巻取方向R1とは反対向き(時計回り方向)R2にトルクを掛けるトーションばねを含むクラッチ機構51が連結されている。クラッチ機構51は側壁41aの外側に配置され、側壁41aの内側には、クラッチ機構51と連結されたリボンフランジ75が設けられている。リボンフランジ75は、図示しないエンコーダシートが設けられ、回転状態を検出するために設けられている。または、リボンフランジ75は、他の目的、例えば、送出側の軸50に巻き付けられたインクリボン2の一部がシート状に解けた場合に、解けたインクリボン2を手動で巻き取る際のガイドとして設けてもよい。
[0027]
 また、巻取側の軸60に連結されるクラッチ機構61は、軸60を回転させるときに歯車輪列90の角速度と軸60の角速度との差を吸収する。クラッチ機構61も側壁41aの外側に配置され、側壁41aの内側には、クラッチ機構61と連結されたリボンフランジ70が設けられている。リボンフランジ70は、外周部に凹凸が設けられ、手動で巻取側の軸60を回転させてインクリボン2の弛みを解消するために用いられる。または、リボンフランジ70も、軸60に巻き付けられたインクリボン2が軸心C方向の一方に偏るのを防止する目的で設けられてもよい。
[0028]
 図8は図6におけるA-A線に沿った巻取側の軸60を含む断面を示す断面図、図9は図6におけるB-B線に沿った送出側の軸50を含む断面を示す断面図である。また、図10は巻取側の軸60及び送出側の軸50を示す斜視図、図11は図10の巻取側の軸60及び送出側の軸50を部品要素に分解した分解斜視図、図12は巻取側の軸60及び送出側の軸50の軸心Cを通る縦断面を示す断面図、図13は軸60,50の端部材63,53を軸心C方向に弾性的に変位させた状態を示す断面図である。
[0029]
 巻取側の軸60は、図10~13に示すように、軸本体62と端部材63とコイルばね64とにより構成されている。軸本体62は中空の筒状体であり、一方の端部(図示の左側端部)は開放していて、フランジ62aが形成されている。開放した側の端部の奥には、突当部62dが形成されている。また、軸本体62の他方の端部(図示の右側端部)は閉鎖していて、軸心Cを含んで軸心C方向に突出した突出部65が形成されている。この突出部65は、図5,7に示すように、支持部材41に形成された支持孔72(支持部の一例)に回転自在に嵌め合わされて係合する。
[0030]
 また、突当部62dの半径方向の外側の位置には、周壁に2つの孔62c,62cが形成されている。2つの孔62cは、軸心C回りの角度180[度]間隔で形成されていて、軸心C方向に延びた長孔となっている。
[0031]
 端部材63は、軸心Cに直交する端面63aを有し、この端面63aは軸心C方向に見て略六角形の外形輪郭を有している。端部材63は、端面63aの六角形の対向する2つの辺にそれぞれ対応した外形輪郭縁から、軸心C方向に延び、先端に、半径方向の外側に膨らんだ爪63cが形成された脚部63fを有している。端部材63は、軸本体62の開放された端部の中に、端面63aを外側に向けた姿勢で挿入されている。
[0032]
 端部材63の2つの爪63c,63cはそれぞれ、図12に示すように、軸本体62の周壁に形成された孔62cに嵌め合わされ、これら爪63cと孔62cとの嵌め合わせにより、端部材63は軸本体62から脱落することなく取り付けられている。爪63cは孔62cの軸心C方向の長さの範囲で変位可能であるため、端部材63は、爪63cが孔62cの変位可能の範囲で、軸心C方向に変位することができる。
[0033]
 端部材63は、軸心C方向の最も外側に配置された状態で、図12に示すように、端面63aが軸本体62のフランジ62aの端面62bよりも寸法Lだけ、軸心C方向の外側に突出した状態となる。一方、端部材63が軸心C方向の内側に配置された状態では、図13に示すように、端面63aが軸本体62のフランジ62aの端面62bよりも、軸心C方向の内側に引っ込んだ状態となる。
[0034]
 端部材63は、端面63aよりも、脚部63fの延びた向き凹んだ凹部63b(凹部の一例)を有している。凹部63bは、端部材63が最も外側に位置している状態においても、軸本体62の端面63aより凹んでいる。凹部63bは、端面63aと同様に、軸心C方向に見て略六角形の輪郭で形成されている。凹部63bは、軸心Cを含んだ六角柱状の空間である。したがって、凹部63bの内周面63dは、軸心C方向に延びた平面で形成されている。
[0035]
 凹部63bは、図5,8に示すように、支持部材41に取り付けられたリボンフランジ70の端面から突出した凸部71(支持部の一例、凸部の一例)に回転自在に嵌め合わされて係合する。そして、軸60は、凸部71に凹部63bが支持され、支持孔72に突出部65が支持されることにより、支持部材41に回転自在に支持される。したがって、突出部65及び端部材63は、支持部材41の支持部に支持される被支持部の一例である。
[0036]
 なお、図5に示すように、支持孔72が形成された側壁41bのうち、支持孔72よりも上方の部分及び前方(図2における前方F)の部分は、後方(図2における前方Fと反対の方向)の部分又は下方の部分よりも、軸心方向の外側に凹んで形成されている。そして、凹んだ部分と凹んでいない部分との境界は、段差41c,41dとなっている。これら2つの段差41c,41dの間隔は、支持孔72に近づくにしたがって狭くなり、支持孔72に接続した部分では支持孔72の直径ほどにまで狭められている。
[0037]
 これにより、両段差41c,41dの間に配置された突出部65は、いずれか一方の段差41c,41dに接すると、その接した段差41c,41dに沿って支持孔72まで案内される。したがって、段差41c,41dは、突出部65が支持孔72に係合するまで突出部65を案内する案内部として機能する。なお、凹んだ部分は、凹んでない部分に対する凹みの深さが支持孔72に近づくにしたがって浅くなるように形成されている。
[0038]
 同様に、支持孔74が形成された側壁41bのうち、支持孔74よりも上方の扇形状の部分及び下方の扇形状の部分は、前方の部分又は後方の部分よりも、軸心方向の外側に凹んで形成されている。そして、支持孔74よりも上方の凹んだ部分と凹んでいない部分の境界は、段差41e,41fとなっている。支持孔74よりも下方の凹んだ部分と凹んでいない部分の境界は、段差41g,41hとなっている。
[0039]
 2つの段差41e,41fは、支持孔74に近づくにしたがって間隔が狭くなり、支持孔74に接続した部分では支持孔74の直径ほどの間隔にまで狭められている。これにより、両段差41e,41fの間に配置された軸50の突出部55は、いずれか一方の段差41e,41fに接すると、その接した段差41e,41fに沿って支持孔74まで案内される。したがって、段差41e,41fは、突出部55が支持孔74に係合するまで突出部55を案内する案内部として機能する。なお、凹んだ部分は、凹んでない部分に対する凹みの深さが支持孔74に近づくにしたがって浅くなるように、形成されている。
[0040]
 また、2つの段差41g,41hは、支持孔74に近づくにしたがって間隔が狭くなり、支持孔74に接続した部分では支持孔74の直径ほどの間隔にまで狭められている。これにより、両段差41g,41hの間に配置された軸50の突出部55は、いずれか一方の段差41g,41hに接すると、その接した段差41g,41hに沿って支持孔74まで案内される。したがって、段差41g,41hは、突出部55が支持孔74に係合するまで突出部55を案内する案内部として機能する。なお、凹んだ部分は、凹んでない部分に対する凹みの深さが支持孔74に近づくにしたがって浅くなるように、形成されている。
[0041]
 リボンフランジ70の凸部71と支持孔72とは、互いに対向して配置されている。リボンフランジ70は、クラッチ機構61に対して、回転可能に連結されている。凸部71は、図4,8に示すように、軸心C方向の先端に、軸心C方向に延びた六角形の角錐台状に形成された部分71dを有している。凸部71には、リボンフランジ70の突出した端面に近い根元側において、角錐台状に形成された部分71dの根元の部分よりも寸法(直径)が小さくなった括れ71cが形成されている。
[0042]
 この凸部71と嵌め合わされる軸60の凹部63bは六角柱状の空間であるが、この六角柱は、凸部71の先端に形成された角錐台状の部分71dの角数に対応したものである。したがって、凸部71が五角錐台状であれば凹部63bは五角柱状、凸部71が七角錐台状であれば凹部63bは七角柱状、凸部71が八角錐台状であれば凹部63bは八角柱状とすればよい。
[0043]
 コイルばね64は、軸心C方向に伸縮する姿勢で、端部材63と軸本体62との間に、自然長よりも縮められた状態で配置されている。したがって、端部材63には、コイルばね64の軸心C方向の弾性力が作用し、端部材63は、軸本体62の一方の端部の外側に向けて押圧された状態となる。このとき端部材63の爪63cが軸本体62の孔62cの、フランジ62aに近い側の縁に引っ掛かった状態となり、図12に示すように、端部材63は軸心C方向の最も外側に配置された状態となる。
[0044]
 コイルばね64は、軸心C方向にさらに縮めた状態にすることができ、端部材63が軸心C方向の内側に向けた荷重により押圧されると、図13に示すように、孔62cの中での爪63cの変位可能の範囲で、端部材63がコイルばね64を弾性変形させて軸心C方向の内側に向けて変位した状態となる。
[0045]
 送出側の軸50は、図10~13に示すように、巻取側の軸60と全く同じ構成であり、軸本体52と端部材53とコイルばね54とにより構成されている。軸本体52は軸本体62と同じであり、端部材53は端部材63と同じであり、コイルばね54はコイルばね64と同じである。
[0046]
 軸本体52の他端に形成された突出部55は、支持部材41に形成された支持孔74(支持部の一例)に回転自在に嵌め合わされて係合する。端部材53に形成された凹部53bは、支持部材41に取り付けられたリボンフランジ75の端面から突出した凸部73(支持部の一例、凸部の一例)に回転自在に嵌め合わされて係合する。そして、軸50は、凸部73に凹部53bが支持され、支持孔74に突出部55が支持されることにより、支持部材41に回転自在に支持される。したがって、突出部55及び端部材53は、支持部材41の支持部に支持される被支持部の一例である。
[0047]
 リボンフランジ75の凸部73と支持孔74とは、互いに対向して配置されている。リボンフランジ75は、クラッチ機構51に対して、回転可能に連結されている。凸部73は、図4,9に示すように、軸心C方向の先端に、軸心C方向に延びた六角形の角錐台状に形成された部分73dを有している。凸部73には、リボンフランジ75の突出した端面に近い根元側において、角錐台状に形成された部分73dの根元の部分よりも寸法(直径)が小さくなった括れ73cが形成されている。
[0048]
 この凸部73と嵌め合わされる軸50の凹部53bは六角柱状の空間であるが、この六角柱は、凸部73の先端に形成された角錐台状の部分73dの角数に対応したものである。したがって、凸部73が五角錐台状であれば凹部53bは五角柱状、凸部73が七角錐台状であれば凹部53bは七角柱状、凸部73が八角錐台状であれば凹部53bは八角柱状とすればよい。
[0049]
 なお、支持部を構成する凸部71と支持孔72は、1つの支持部材41に設けられているが、支持部材41を対向する2つの部材として形成し、それぞれの支持部材41に、凸部71と支持孔72とを設けても良い。凸部73と支持孔74も同様である。
[0050]
<作用>
 以上のように、構成された本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ100によれば、巻取側の軸60は、図8に示すように、端部材63の凹部63bに支持部材41側であるリボンフランジ70の凸部71が嵌め合わされ、端部材63の突出部65が支持部材41の支持孔72に嵌め合わされて、両側壁41a,41bの間に架設されて支持部材41に支持される。軸60は、支持部材41に支持された状態で、端部材63がコイルばね64を押圧して縮められている。
[0051]
 そして、端部材63は、その端面63aが軸本体62のフランジ62aの端面62bよりも軸心方向の内側に引っ込んだ状態となる。したがって、端部材63が軸心方向の内側に引っ込まない構成のものに比べて、軸60を取り付ける際に軸心方向に引っ込ませた状態にすることができるため、軸60が支持された状態での軸心方向の寸法を小さくすることができる。この点については、図9に示した送出側の軸50についても同じである。
[0052]
 本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ100は、軸60を支持部材41に支持させるに際して、まず、端部材63の凹部63bにリボンフランジ70の凸部71を嵌め合わせる。ここで、プリンタ100は、互いに対向する側壁41a,41b間の間隔が、軸60の長さに比べて僅かに長い程度のものである。したがって、凸部71に凹部63bを嵌め合わせる際は、軸60を、凸部71の正面(支持孔72に向く方向)に凹部63bの正面を対向させた姿勢(軸60の軸心を、凸部71と支持孔72とを結ぶ直線に一致させた姿勢)にすることはできない。
[0053]
 この場合、図14に示すように、軸60を上方又は前方に傾けた姿勢(突出部65を支持孔72よりも上方又は前方に位置させた姿勢)にして凸部71に凹部63bを向い合せ、凸部71に凹部63bを近づけていく。これにより、凸部71が凹部63bに挿入されていく。ここで、挿入量の少ない段階では、凸部71の先端だけが凹部63bに挿入される。凸部71の先端は六角錐台状に形成された部分71dであるため、凸部71の先細った先端での断面の六角形は、先細らない六角柱の空間である凹部63bの断面の六角形よりも小さく、例えば図15に示す大小関係となる。そして、この大小関係により、六角錐台状の部分71dの稜線71aは凹部63bの内周面63dには、それぞれの六角形の中心が一致した状態では接触しない。
[0054]
 ただし、実際に凸部71が凹部63bに挿入される場合は、六角形の中心が一致するとは限らず、六角錐台状の部分71dの稜線71aの一部は凹部63bの内周面63dの一部に接触してもよい。
[0055]
 図16に示すように凹部63bへの凸部71の挿入量が増えていくと、図17Aに示すように、六角錐台状の部分71dの稜線71aが凹部63bの内周面63dに接触し始める。内周面63dに接触した稜線71aの部分は、内周面63dから反力(垂直抗力)を受ける。このとき、稜線71aを挟んだ2つの斜面71b,71bと内周面63dとが交差する角度が等しい場合を除いて、凸部71は、内周面63dから受けた垂直抗力によって中心回りに回転するトルクを受ける。このトルクは、稜線71aを、隣り合う2つの内周面63d,63dの境界線となる角部63eに一致させるような回転を生じさせる。
[0056]
 インクリボン2の交換の際は、カバー20が開かれてリボンフランジ70は回転自在になっているため、リボンフランジ70はこのトルクにより回転し、六角錐台状の部分71dの稜線71aが凹部63bの角部63eに一致して嵌め合わされる。これにより、軸60はリボンフランジ70と一体的に回転可能となる。なお、凹部63bへの凸部71の挿入量が増える過程で、凹部63bに凸部71が突き当たると、フランジ62aがリボンフランジ70の端面70aに突き当たるまでは、コイルばね64が縮められて、端部材63が軸本体62の内部に押し込まれる。
[0057]
 詳しくは、以下の作用が発揮される。凸部71を有するリボンフランジ70は、軸60と同軸に回転可能に取り付けられている。図17Bに示すように、凸部71の回転中心を通る仮想線(破線)と内周面63dの垂直方向とが交わる点を力点、凸部71の中心を支点とすると、仮想線の支点を挟んで力点とは反対側の端部が作用点となる。
[0058]
 凸部71の、稜線71aに対応した頂点Aには、支点と力点との間の距離と、凸部71が内周面63dから受ける反力(垂直抗力)F1の大きさとに応じて、支点回りの回転トルクが生じる。作用点に作用する荷重は、内周面63dと作用点との摩擦力だけであり、実質的に無視してもよい。このとき、凸部71のその他の稜線71aに対応した各頂点B,C,D,E,Fについても上述した頂点Aと同様に、支点回りの回転トルクが生じる。通常は、凹部63bを凸部71に嵌め合わせる際に、両者の中心が一致しないため、頂点A~Fのうちいずれか先に内周面63dと当接した頂点に、上述した回転トルクが生じる。
[0059]
 また、凸部71は、端面70a側の根元が括れているため、軸60が傾けられた状態での凹部63bへの凸部71の挿入量が増える過程で、図18に示すように、軸60の傾きの角度θを小さくすることなく、凹部63bの内周面63dの先端を括れ71cに進入させることができる。
[0060]
 ここで、括れ71cが形成されていないものでは、図19に示すように、凹部63bへの凸部71(六角錐台状の部分71d)の挿入量が増える過程で、軸60の傾きの角度θを小さくしないと、凹部63bの内周面63dが凸部71の周面に干渉する。そこで、軸60の傾きの角度θを小さくすると、プリンタ100の幅方向の寸法を大きくする必要がある。
[0061]
 これに対して、本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ100は、凸部71の根元に括れ71cが形成されているため、括れ71cが形成されていないものに比べて、プリンタ100の幅方向の寸法を小さくすることができる。
[0062]
 凹部63bへの凸部71の挿入量がさらに増えて、フランジ62aがリボンフランジ70の端面70aに突き当たると、図20に示すように、軸60の傾きの角度θを小さくしながら凹部63bを凸部71にさらに押圧して、端部材63を軸本体62の内部に引っ込ませる。このとき、軸60の反対側の端部の突出部65は、案内部となる段差41c又は段差41dにより、支持孔72に向けて案内される。
[0063]
 そして、軸60が、凸部71と支持孔72とを結んだ軸線と一致した状態(傾きの角度θ=0[度])で、突出部65は支持孔72に嵌め合わされ、軸60は、凸部71と支持孔72とによって支持される。このとき、図21に示すように、凸部71の稜線71aが凹部63bの角部63eに嵌め合わされた状態で、軸60がリボンフランジ70と一体に回転可能となる。
[0064]
 送出側の軸50が凸部73と支持孔74とに支持されるまでの動きは、上述した巻取側の軸60が凸部71と支持孔72とに支持されるまでの動きと同じであり、また、送出側の軸50が凸部73と支持孔74とに支持された後の状態も、上述した巻取側の軸60が凸部71と支持孔72とに支持された状態と同じであるため、送出側の軸50についての説明を省略する。なお、送出側の軸50は、支持孔74よりも上側からの取付けのほか、支持孔74よりも下側からの取付けもあるため、上側から案内する段差41e,41fの他、下側から案内する段差41g,41hが形成されている。
[0065]
 以上、説明したように、本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ100は、凸部71,73が角錐台状に形成され、凹部63b,53bが角柱の空間で形成されている。このため、使用者が凸部71,73の回転方向の位置と凹部63b,53bの回転方向の位置とを意識することなく適当な角度位置関係で嵌め合わせても、凹部63b,53bへの凸部71,73の挿入量が増大していく過程で、凸部71,73にはトルクが作用して凹部63b,53bに対して回転する。したがって、先行技術において生じ得る凸部のリブが凹部の突出した部分に乗り上げ嵌め合わせられない事態を防止又は抑制することができる。
[0066]
 また、本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ100は、角錐台状の凸部71,73の角数(稜線71aの数)が五角形から八角形のものであるため、凸部71,73を凹部63b,53bに嵌め合わせる際に、凸部71,73に回転トルクが作用しない回転位置ずれが生じにくい。これに対して、四角形以下の角錐台の場合は、回転位置ずれにより、凹部63b,53bの周囲に凸部71,73が嵌まらずに乗り上げて対向する面積が広くなり、回転トルクが生じにくくなる回転位置ずれの範囲が広くなる。
[0067]
 さらに、九角形以上の角錐台状の場合は、角錐台状の凸部71,73の輪郭が円形に近くなるため、凸部71,73が凹部63b,53bに嵌まっても回転トルクが生じにくくなり、また、嵌め合わせの累積回数が多くなるにつれて、角部が削れたり丸まったりし易い。
[0068]
 また、本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ100は、軸60,50に、軸心方向に引っ込む端部材63,53及びコイルばね64,54を備えているため、支持部材41にこれらを設けた場合に比べて[、引っ込む量を大きくすることができる。
[0069]
 さらに、軸60,50が、コイルばね64,54を有する場合、コイルばね64,54を設けない場合と比較して、凹部63b,53bを凸部71,73に嵌める過程で、両者の回転位置を、より、合わせ易くすることができる。すなわち、図22に示すように、凸部71は、その中心を通る対角線に沿った寸法(対向する稜線71a,71a間の寸法)L2が、凹部63bの対向する2つの内周面63d,63dの間隔L1よりも大きい。
[0070]
 例えば、図22に示すように、凹部63bの角部63eが凸部71の稜線71aに対し回転角度位置が略30[度]ずれた状態では、凸部71の上側の稜線71aが、凹部63bの開口端付近で上側の内周面63dの中央位置に当接する。このとき、凸部71の残りの5つの稜線71aは、図23に示すように、凹部63bの開口端付近で、凹部63bの各内周面63dの中央位置に当接する。
[0071]
 凹部63bと凸部71との間で、角度30[度]よりもわずかに回転方向にずれていたとしても、この姿勢のまま、凹部63bを凸部71に押し付けただけでは、凸部71が回転するとは限らない。これは、わずかな回転方向のずれによる凸部71へ生じる回転方向のトルクよりも、両者の摩擦力の方が勝ることがあるためである。
[0072]
 これに対し、軸60がコイルばね64を有する場合、図22,23の状態から、コイルばね64を圧縮させることができる。そして、反対側の端部に設けた突出部65を、側壁41bの案内形状部を構成する段差41c,41dに沿って、支持孔72まで導くことができる。このように、軸60の傾斜角度を水平にすると、図24,25のように、凸部71に対して水平な方向に、凹部・BR>U3bが凸部71を押し付ける状態となる。
[0073]
 図24,25に示した状態では、凹部63bと凸部71とが、互いに軸方向に向くため、凹部63bが凸部71の各稜線71a付近を押し付ける力が最も強くなる。したがって、凹部63bと凸部71のわずかな回転方向のずれであっても、6箇所に略均等に回転トルクが発生する。これにより、図22,23に示した状態よりも、凸部71が回転し易くなる。
[0074]
 また、図22,23の状態から図24,25の状態に至るまでに、軸60に衝撃が加えられることにより、軸60がわずかに回転したり、凹部63bと凸部71とが当接する位置がずれしたりすることによって、凹部63bと凸部71とに位置ずれが生じ、前述の回転トルクが発生し易くなる。
[0075]
 さらに、凹部63bの角部63eが、凸部71の稜線71aと回転角度位置がずれた図24の状態では、コイルばね64が縮んだ状態で凹部63bが凸部71を押圧するばね力が作用し、しかも、突起部65が、支持孔72に嵌まって回転可能な状態になる。これらも、凹部63bと凸部71の間に、回転トルクを生じさせることに寄与する。
[0076]
 また、軸60を、図22,23に示した姿勢から図24,25に示した姿勢にするためには、軸60における突出部65が引っ込む構成としてもよい。すなわち、軸60に対して突出部65を別体に形成し、突出部65の内側にコイルばね64と同様なばねを設けてもよい。
[0077]
 さらに、軸60には引っ込む構造を設けず、支持孔72側に引っ込む構造を設けることも可能である。この場合は、例えば、支持孔72の内側に、突出部65が嵌まる軸受け部材を側壁41bとは別体に形成する。そして、軸受け部材と側壁41bとの間に、軸受け部材を側壁41b側に引っ込ませるコイルばねを設ける。この構成では、軸60の取り付け方が図14等に示したものとは異なり、最初に軸60の突出部65を軸受け部材に嵌める。
[0078]
 そして、軸60の凹部63側が斜め上方を向いた姿勢から、軸受け部材を側壁41b側に押し込む。そして、軸60の凹部63b側を、水平方向に近づけていき、リボンフランジ70の凸部71に嵌める。軸60が水平方向の姿勢では、軸60の凹部63b側が、軸受け部材のコイルばねによってリボンフランジ70の凸部71に押し付けられる。
[0079]
 これにより、軸60の凹部63bに対して凸部71に回転位置のずれがあっても、意識することなく凹部63bに回転角度位置を一致させる回転トルクを、リボンフランジ70に生じさせることができる。この作用は、前述の軸60が水平方向の姿勢になったときの作用と同様である。
[0080]
 なお、上述した軸60とリボンフランジ70の凸部71、支持孔72及び案内形状部である段差41c,41dとの作用に関する説明は、軸50とリボンフランジ75の凸部73、支持孔74及び案内形状部である段差41e,41f,41g,41hとの作用についても同様である。
[0081]
 本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ100は、軸50,60の両端の被支持部のうちの一方の被支持部が突出した突出部55,65であるため、軸50,60を支持する支持部材41に形成された支持部を、突出部55,65を嵌め合わせる孔(支持孔72,74)で形成することができる。したがって、支持部材41を簡単に形成することができる。
[0082]
 本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ100は、軸50,60の両端の被支持部のうちの一方の被支持部が突出した突出部55,65でなくてもよい。また、両端の被支持部がいずれも突出部であってもよい。
[0083]
 なお、本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ100は、軸50,60に、軸心方向に引っ込む端部材53,63及びコイルばね54,64を支持部材41やリボンフランジ70,75に設けた構成としてもよい。
[0084]
 本実施形態のインクリボン支持機構及びこのインクリボン支持機構を備えたプリンタ100は、支持部材41の側壁41bに、案内部となる段差41c,41d,41e,41f,41g,41hが形成されているため、軸60,50の突出部65,55を簡単に支持孔72,74に導くことができる。なお、本実施形態のプリンタ100は、段差41c,41d,41e,41f,41g,41hが形成されているものに限定されない。
[0085]
 そして、軸60が、凸部71と支持孔72とを結んだ軸線と一致した状態(傾きの角度θ=0[度])で、突出部65は支持孔72に嵌め合わされ、軸60は、凸部71と支持孔72とによって支持される。そして、図21に示すように、凸部71の稜線71aが凹部63bの角部63eに嵌め合わされた状態で、軸60がリボンフランジ70と一体に回転可能となる。

関連出願の相互参照

[0086]
 本出願は、2017年9月27日に日本国特許庁に出願された特願2017-185766に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

請求の範囲

[請求項1]
 1つ又は複数の支持部材と、
 インクリボンを支持するリボン軸と、を備え、
 互いに対向して配置されるように、前記1つの支持部材に2つの支持部が形成され、又は2つの前記支持部材のそれぞれに1つずつの前記支持部が形成され、
 前記リボン軸は、2つの前記支持部にそれぞれ係合する被支持部を両端に有し、
 前記2つの支持部のうち1つは回転可能であり、
 前記回転可能な支持部と前記回転可能な支持部に係合する被支持部とは、一方が端面から突出した凸部を有し、他方が端面より凹んで前記凸部と嵌め合わされる凹部を有し、
 前記凸部は、軸方向に延びた五角形乃至八角形の角錐台状に形成された部分を有し、
 前記凹部は、内周面が、角錐台状の前記部分の角数に対応した多角柱状に形成され、
 前記回転可能な支持部及び前記リボン軸の少なくとも一方は、2つの前記支持部及び2つの前記被支持部のうち少なくともいずれか1か所を引っ込む方向に弾性的に変位させる弾性部材を備えているインクリボン支持機構。
[請求項2]
 凸部は、突出した前記端面に近い根元側に括れが形成されている請求項1に記載のインクリボン支持機構。
[請求項3]
 前記弾性部材は前記リボン軸に備えられている請求項1又は2に記載のインクリボン支持機構。
[請求項4]
 前記弾性部材は前記リボン軸の一方の端部にのみ備えられている請求項1から3のうちいずれか1項に記載のインクリボン支持機構。
[請求項5]
 前記リボン軸は、前記弾性部材が備えられている側の端部とは反対の端部に形成された前記被支持部が、軸方向に突出した突出部であり、
 前記突出部に係合する前記支持部は、前記突出部が嵌め合わされる凹部又は孔である請求項4に記載のインクリボン支持機構。
[請求項6]
 前記本体に、前記突出部が前記凹部又は前記孔に係合するまで前記突出部を案内する案内部が形成されている請求項5に記載のインクリボン支持機構。
[請求項7]
 前記弾性部材は前記支持部材に備えられている請求項1に記載のインクリボン支持機構。
[請求項8]
 請求項1から7のうちいずれか1項に記載のインクリボン支持機構を備えたプリンタ。

図面

[ 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 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17A]

[ 図 17B]

[ 図 18]

[ 図 19]

[ 図 20]

[ 図 21]

[ 図 22]

[ 図 23]

[ 図 24]

[ 図 25]