JP3610158B2 - テープリール装置およびこれを備えたテープカートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクリボンなどのテープ状部材を巻回すると共に、巻回したテープ状部材を巻き出す際にテープ状部材にバックテンションを付与するテープリール装置およびこれを備えたテープカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５および図６は、従来のテープリール装置である。両図に示すように、上ケース５１と下ケースト５２との間には、両端をそれぞれ上ケース５１および下ケース５２に回転自在に支持されたスプール５３が配設されており、スプール５３にはインクリボンＲが巻回されている。スプール５３は円筒状に形成され、上端部を上ケース５１から延びる軸部５４に回転自在に支持され、下端部を下ケース５２の環状突起部５５に着座させた軸受けリング５６に回転自在に支持されている。スプール５３の上端面には、軸部５４に装着した板ばね５７が接触しており、スプール５３は、板ばね５７により軸受けリング５６側（下側）に付勢されている。
【０００３】
板ばね５７は湾曲した円板形状に形成され、上ケース５１の下面とスプール５３の上端面との間に強く挟み込まれるようにして、配設されている。これにより、図外のテープ送り装置により、インクリボンＲを引いてスプール５３を巻き出すと、板ばね５７の作用で、スプール５３の回転が制動されると共にインクリボンＲにバックテンションが作用し、スプール５３のバックラッシュが防止されると共に、インクリボンＲの弛みが防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のテープリール装置では、スプール５３を制動する手段としての板ばね５７を上ケース５１とスプール５３との間の狭い間隙に配設する必要があるため、板ばね５７をばねストローク（ばねが押圧されたときの撓み量）が短く且つばね定数の大きいものにせざるを得ない。ばねストロークが短いとそのストローク内で所定のばね力を得る必要があり、単位ストローク当たりの変位荷重（＝ばね定数）が大となり、わずかな撓み量の変化で付勢力が極端に変化する。したがって、板ばね５７が当接する上ケース５１の下面の平面度、スプール５３の上端面の平面度、上ケース５１の下面とスプール５３の上端面と間の平行度、および板ばね５７の湾曲度の全てが精度良く形成されていないと、スプール５３の回転に伴う板ばね５７の付勢力の変動が大きくなり、制動力が不安定になる不具合がある。
【０００５】
また、板ばね５７自体、２点で上ケース５１に接触し、この２点を挟んだ他の２点でスプール５３に摺接するため、構造的にも均一な付勢力を発揮できないものとなっている。さらに、板ばね５７が金属で形成されスプール５３および上ケース５１が樹脂で構成されていると、スプール５３の回転に伴ってスプール５３が摩耗し、あるいは板ばね５７がスプール５３と連れ回りした場合には、上ケース５１が摩耗するため、この点でも制動力が不安定になる。このため、インクリボンＲへのバックテンションが極端に大きくなり駆動系に大きな負荷として作用したり、バックテンションが極端に小さくなりインクリボンＲが弛むなどの支障を生じ、インクリボンＲの送りが不安定になる問題があった。
【０００６】
本発明は、ケースの厚みを大きくすることなく、巻き出されるテープ状部材へのバックテンションを一定にすることができるテープリール装置およびこれを備えたテープカートリッジを提供することをその目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のテープリール装置は、中空部を有して円筒状に形成されると共に外周面にテープ状部材が巻回されるスプールと、スプールに摺接する制動手段と、スプールを受ける軸受けリングと、スプールの一端を、制動手段を介して回転自在に支持すると共に他端を、軸受けリングを介して回転自在に支持するケースとを備え、制動手段によりスプールから巻き出されるテープ状部材にバックテンションを付与するようにしたテープリール装置において、軸受けリングは、ケースの内面に着座すると共にスプールの他端に形成した環状の段部を受け、制動手段は、スプールに対しその軸方向から当接し周方向に摺接する摺接部材と、中空部に配設されると共にケースを受けとして摺接部材を軸方向に付勢するコイルばねと、摺接部材の回転を規制する回止め機構とを有し、回止め機構は、ケースから摺動部材に向かって突出形成され、先端部が尖塔形状の単一の係合部と、摺動部材の偏心位置においてケースに向かって突出形成され、スプールの回転方向において係合部が係合する尖塔形状の単一の係合受け部とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、制動手段の摺接部材を軸方向に付勢するばねが、コイルばねで構成されているため、従来の板ばねと同一の付勢力を付与する場合であっても、板ばねに比してそのばねストロークを長くすることができると共に、ばね定数を小さくすることができる。すなわち、コイルばねの単位ストローク当たりの変位荷重を小さくすることができる。したがって、回転するスプールへの付勢力の変動を小さくすることができ、制動力を安定させることができる。また、コイルばねがスプールの中空部に配設されているため、ケースの厚みを増す必要が一切なく、逆にコイルばねの長さを十分に大きく執ることができる。なお、バックテンションとは、テープ状部材に走行方向とは逆方向の制動力として常に加えられる張力であって、テープ状部材が必要以上に先走りしなすようにするものである。
また、摺接部材がスプールと連れ回りすることがなく、コイルばねの付勢力を受けた摺接部材を、回転するスプールに安定に摺接させることができる。
さらに、スペースに無駄が生ずることがなく、また係合部および係合受け部を比較的簡単に形成することができる。さらに、係合部と係合受け部とをスプールの回転方向に係合するようにしているため、組立当初において係合部と係合受け部とが係合していなくても、スプールの回転に伴って摺接部材が回転したときに両者は確実に係合する。したがって、組立の際に、係合部と係合受け部とを位置合わせしながら係合させる手間を、省くことができる。
しかも、組立作業において、係合受け部に対し係合部を組み付けるときに、係合受け部の先端に係合部の先端が突き当たることがあっても、ケース側の係合部に対して摺接部材側の係合受け部が逃げるため、組立が煩わしくなることがない。
【００１１】
この場合、摺接部材は、スプールの中空部に遊挿されると共にコイルばねを収容する有底筒状のばね収容部と、ばね収容部の基部に設けられスプールの端面に摺接するフランジ部とを備えていることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、コイルばねがスプールの中空部に遊挿したばね収容部に収容されているため、回転するスプールとコイルばねとが干渉することがなく、制動力が不安定になることがない。また、フランジ部がスプールの端面に摺接するため、スプールに特別の加工を施す必要がない。
【００１３】
この場合、フランジ部は、スプールの端面に全周に亘って摺接し、コイルばねはスプールと略同軸上に配設されていることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、フランジ部と回転するスプールとの間の摺接状態を一定にすることができ、両者間の摩擦変動が少なくなって、制動力を安定させることができる。
【００１９】
これらの場合、スプールおよびフランジ部が、樹脂で構成されていることが、好ましい。
【００２０】
この構成によれば、樹脂同士の摺接となるため、スプールとフランジ部（摺接部材）との間の摺接状態が安定すると共に、両者間の摩耗を極力少なくすることができる。
【００２１】
これらの場合、ばね収容部にはケースから延びる軸突起が嵌入され、かつフランジ部はスプールと同軸の円形に形成されており、スプールの端部には、フランジ部に回転自在に軸支される環状突起が形成されていることが、好ましい。
【００２２】
この構成によれば、軸突起および摺接部材により、スプールがケースに回転自在に軸支されることになり、スプールの回転を安定させることができる。
【００２３】
本発明のテープカートリッジは、上記したテープリール装置を備えたことを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、消耗品的なテープ状部材を、各種の電子機器などに着脱自在に搭載することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るテープリール装置を、テープ印刷装置に装着するテープカートリッジに適用した場合について説明する。このテープ印刷装置は、キー入力によりテープに所望の印字を行うと共に、テープの印字部分を切断する機能を有しており、切断されたテープの印字片は書類ファイルなどに貼着するラベルとして用いられる。すなわち、テープ印刷装置は無地のテープから文字を印刷したラベルを作成するものである。この場合、テープカートリッジには、無地のテープとインクリボンとが収容されており、テープとインクリボンとをそれぞれ巻き出しながら、これを印刷装置本体の印字ヘッドに臨ませて、インクリボンからテープに熱転写による印字を行うようになっている。
【００２６】
図１は上ケースの一部を破断して残したテープカートリッジの平面図である。同図に示すように、テープカートリッジ１は、上ケース３と下ケース４とから成るケース２内に、テープＴおよびインクリボンＲをそれぞれロール状に巻回して収容すると共に、上記の印字ヘッドに対応するプラテンローラ５を収容したものである。また、ケース２には、テープＴを巻回したテープリール６と、インクリボンＲを巻回したリボン巻出しリール７と、使用後のインクリボンＲを巻き取るリボン巻取りリール８とが回転自在に収容されている。
【００２７】
一方、ケース２には、プラテンローラ５の近傍に位置して、ケース２を上下に貫通する略方形の貫通開口９が形成されており、テープカートリッジ１を印刷装置本体のポケットに装着すると、この貫通開口９に印刷装置本体側から印字ヘッドが臨んでプラテンローラ５と対峙する。またこの状態では、印刷装置本体側からプラテンローラ５およびリボン巻取りリール８にそれぞれ駆動軸が係合する。すなわち、プラテンローラ５およびリボン巻取りリール８は駆動リールとして機能し、テープリール６およびリボン巻出しリール８は従動リールとして機能する。
【００２８】
テープリール６から巻き出されたテープＴは、テープガイドピン１０に案内されてプラテンローラ５に至り、この部分で印字されてからケース２の側面に形成したテープ排出口１１から送り出される。一方、リボン巻出しリール７から巻き出されたインクリボンＲは、第１リボンピン１２および第２リボンピン１３に案内され、プラテンローラ５に至る。ここでインクリボンＲは、テープＴに重なって印字に共され、さらに上記の貫通開口９を形成する開口壁１４に案内されてＵターンし、リボン巻取りリール８に巻き取られる。この場合、駆動側のプラテンローラ５およびリボン巻取りリール８は同期して回転するため、テープＴおよびインクリボンＲは同時に走行し、またテープＴには走行しながら印字が行われる。そして、テープ排出口１１から送り出されたテープＴは、印刷装置本体側のカッタにより切断され、ラベルとして使用される。
【００２９】
このようなテープカートリッジ１では、一連の印字が行われるとテープＴおよびインクリボンＲは走行を停止する。すなわち、テープＴおよびインクリボンＲは走行と停止とを繰り返しながら、それぞれテープリール６およびリボン巻出しリール７から巻き出されてゆく。かかる場合に、従動側のテープリール６およびリボン巻出しリール７が自由回転状態で設けられていると、テープＴおよびインクリボンＲが弛んでケース２内でジャミングを起こす可能性がある。また、テープＴは自身の剛性で、その先端がテープ排出口１１からケース２内に引き込まれてしまう可能性がある。
【００３０】
そこで、テープＴ側では、テープリール６の支軸１５にばね１６を介在し、テープリール６をクリック的に回転させると共に、プラテンローラ５を上下両ケース３，４に形成した楕円形の軸孔１７に回転自在に支持し、テープＴに引き込まれる力が働いた場合に、プラテンローラ５が軸孔１７に沿ってテープガイドピン１０側に移動し、テープＴをテープガイドピン１０との間に挟み込むようにしている。一方、インクリボンＲ側では、リボン巻出しリール７により、インクリボンＲにバックテンションを付与するようにしている。
【００３１】
ここで、インクリボンＲにバックテンションを付与する構造について、図２および図３を参照して詳細に説明する。リボン巻出しリール７は、インクリボンＲが巻回されたスプール２１を有しており、スプール２１は、上端部を制動機構（制動手段）２２を介して上ケース３に回転自在に支持され、下端部を軸受けリング２３を介して下ケース４に回転自在に支持されている。軸受けリング２３は、下ケース４に形成された環状突起４ａに着座し、スプール２１をその下端部に形成した段部２１ａで受けている。また、この段部２１ａに連なるスプール２１の下端部分２１ｂは、下ケース４に形成された軸孔４ｂに遊挿されている。
【００３２】
図示しないが、スプール２１の下端部分には周方向に複数の切欠き溝が形成されており、下ケース４に一体に形成したばね性を有する爪片が、この切欠き溝に係合するようになっている。すなわち、テープカートリッジ１を印刷装置本体から取り出した状態では、爪片が切欠き溝に係合してスプール２１の回転を阻止し、運搬時や保管時にインクリボンＲが弛むのを防止している。一方、テープカートリッジ１を印刷装置本体に装着すると、印刷装置本体の突起が爪片を曲げて切欠き溝から退避させ、スプールを回転可能な状態（インクリボンＲを巻き出し可能な状態）にする。
【００３３】
制動機構２２は、上ケース３とスプール２１との間に介在し、スプール２１の上端部を支持すると共に、インクリボンＲが巻き出されることにより生ずるスプール２１の回転を制動する。制動機構２２は、スプール２１の中空部２４に挿入されると共にスプール２１の上端面２１ｃに摺接する摺接部材２５と、摺接部材２５の内部に収容され摺接部材２５を下方に付勢するコイルばね２６とを有している。この場合、スプール２１および摺接部材２５は、共に樹脂で構成されており、両者の摺接が安定なものになると共に、両者間に摩耗が生じないように考慮されている。
【００３４】
摺接部材２５は、有底円筒状に形成されコイルばね２６を収容するばね収容部２７と、ばね収容部２７の基部に設けられスプール２１の上端面２１ｃに摺接する円形のフランジ部２８とを有しており、スプール２１と同軸上に配設されている。
【００３５】
フランジ部２８は、スプール２１の上端面２１ｃに上側から当接しており、スプール２１が回転すると下面の全域でスプール２１に摺接する。また、フランジ部２８の外周面には、スプール２１の端面に形成した環状凸部２１ｄが、わずかな間隙を存して囲繞するように配設されており、このフランジ部２８と後述する円筒軸部３ａにより、スプール２１の上端部が回転自在に軸支されている。これにより、スプール２１が両持ちで軸支されることになり、スプール２１をその軸心廻りにぶれ無く回転させ得るようになっている。
【００３６】
ばね収容部２７は、上ケース３に垂設された円筒軸部（軸突起）３ａに嵌合しており、コイルばね２６は、この円筒軸部３ａの下端面を受けとして、ばね収容部２７の底壁２７ａを下方に付勢するように配設されている。すなわち、コイルばね２６は、ばね収容部２７を介してフランジ部２８を、スプールの上端面２１ｃに押し付けている。この場合、上述のようにフランジ部２８はその下面の全域でスプール２１に摺接しており、またばね収容部２７に収容されてコイルばね２６は、スプール２１と同軸上に配設されているため、回転するスプール２１に対し、フランジ部２８が一定の均一な力で押し付けられ、その摺接状態が安定なものとなる。
【００３７】
一方、円筒軸部３ａの下端中央部には下方に向かって舌片２９が延設され、舌片２９の先端には、摺接部材２５の回転を規制する係合部３０が形成されている。また、この係合部３０に対応して、ばね収容部２７の底壁２７ａの偏心位置には、係合受け部３１が形成され、この係合部３０と係合受け部３１とは、摺接部材２５の回転を阻止するように、スプール２１の回転方向に係合している。すなわち、係合部３０と係合受け部３１とにより、摺接部材２５の回止め機構が構成され、摺接部材２５がスプール２１と連れ回りするのを防止している。
【００３８】
これにより、摺接部材２５が回転して、コイルばね２６とばね収容部２７とが擦れ合うのを防止している。また、係合部３０と係合受け部３１とが、スプール２１の回転方向（摺接部材２５の連れ回り方向）において、係合しているため、スプールに装着した摺接部材２５に、上ケース３と共に舌片２９を組み込んだときに、係合受け部３１に係合部３０が係合していなくても、スプール２１の回転に伴って摺接部材２５が連れ回りすることで、この両者は確実に係合する。すなわち、上ケース３と共に舌片２９を組み込むときに、あえて係合受け部３１に係合部３０を係合させる必要がなく、組立を容易に行うことができる。
【００３９】
また、図４に示すように、係合部３０の先端および係合受け部３１の先端は、それぞれ山形形状に形成されている。具体的には、係合部３０の先端および係合受け部３１の先端は、スプール２１の回転方向において尖塔形状に形成されている。これにより、スプール２１に装着した摺接部材２５に、上ケース３と共に舌片２９を組み込むときに、係合受け部３１に係合部３０が突き当たることがあっても、摺接部材２５が回転して係合受け部３１が逃げ、組立に支障を生じない。すなわち、下ケースに上ケースを単純に装着するだけで、係合部３０と係合受け部３１とを無理なく係合させることができる。
【００４０】
以上のように本実施形態によれば、スプール２１の回転を制動するためのばねとして、ばねストークが長く且つばね定数の小さいコイルばね２６を用いているため、制動力が安定し、スプール２１から巻き出されるインクリボンＲに一定の、すなわち変動の極めて少ない安定したバックテンションを作用させることができる。また、コイルばね２６の長さを変えることにより、バックテンションの大きさを、インクリボンＲやその駆動系に応じて簡単に変更することができる。さらに、コイルばね２６を、ばね収容部２７を介してスプール２１の中空部２４に収容するようにしているため、ケース２を極力薄く形成することができる。
【００４１】
なお、本実施形態のテープリール装置は、テープ状部材を必要とする各種の電子機器のテープカートリッジに適用できることは、いうまでもない。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明のテープリール装置およびテープカートリッジによれば、スプールの中空部に配設したコイルばねにより、摺接部材を付勢するようにしているので、ケースの厚みを大きくすることなく、回転するスプールへの付勢力の変動を小さくすることができ、その制動力を安定させることができる。したがって、巻き出されるテープ状部材へのバックテンションを一定にすることができ、駆動系への負荷を大きくすることなく、インクリボンＲの弛みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るテープリール装置を搭載したテープカートリッジの平面図である。
【図２】リボン巻出しリール部分のテープカートリッジの縦断面図である。
【図３】リボン巻出しリールの分解斜視図である。
【図４】廻止め機構を示す側面図である。
【図５】従来のリボン巻出しリール部分のテープカートリッジの縦断面図である。
【図６】従来のリボン巻出しリールの分解斜視図である。
【符号の説明】
１ テープカーリッジ
２ ケース
３ 上ケース
３ａ 円筒軸部
４ 下ケース
７ リボン巻出しリール
２１ スプール
２１ｃ 上端面
２１ｄ 環状凸部
２２ 制動機構
２４ 中空部
２５ 摺接部材
２６ コイルばね
２７ ばね収容部
２７ａ 底壁
２８ フランジ部
３０ 係合部
３１ 係合受け部
Ｒ インクリボン

Claims (6)

1. 中空部を有して円筒状に形成されると共に外周面にテープ状部材が巻回されるスプールと、前記スプールに摺接する制動手段と、前記スプールを受ける軸受けリングと、前記スプールの一端を、前記制動手段を介して回転自在に支持すると共に他端を、前記軸受けリングを介して回転自在に支持するケースとを備え、
   前記制動手段により前記スプールから巻き出される前記テープ状部材にバックテンションを付与するようにしたテープリール装置において、
   前記軸受けリングは、前記ケースの内面に着座すると共に前記スプールの他端に形成した環状の段部を受け、
   前記制動手段は、前記スプールに対しその軸方向から当接し周方向に摺接する摺接部材と、前記中空部に配設されると共に前記ケースを受けとして前記摺接部材を前記軸方向に付勢するコイルばねと、前記摺接部材の回転を規制する回止め機構とを有し、
   前記回止め機構は、前記ケースから前記摺動部材に向かって突出形成され、先端部が尖塔形状の単一の係合部と、前記摺動部材の偏心位置において前記ケースに向かって突出形成され、前記スプールの回転方向において前記係合部が係合する尖塔形状の単一の係合受け部とを備えていることを特徴とするテープリール装置。
2. 前記摺接部材は、前記スプールの中空部に遊挿されると共に前記コイルばねを収容する有底筒状のばね収容部と、
   当該ばね収容部の基部に設けられ前記スプールの端面に摺接するフランジ部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のテープリール装置。
3. 前記フランジ部は、前記スプールの端面に全周に亘って摺接し、前記コイルばねは前記スプールと略同軸上に配設されていることを特徴とする請求項２に記載のテープリール装置。
4. 前記スプールおよび前記フランジ部が、樹脂で構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のテープリール装置。
5. 前記ばね収容部には前記ケースから延びる軸突起が嵌入され、かつ前記フランジ部は前記スプールと同軸の円形に形成されており、
   前記スプールの端部には、前記フランジ部に回転自在に軸支される環状突起が形成されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のテープリール装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかのテープリール装置を備えたことを特徴とするテープカートリッジ。

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