JPH0110206Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はＸ−Ｙプロツタやアルフアニユーメリ
ツクプリンタなどに用いられる記録装置に係るも
のであり、特に、ペンなどの印字部材を記録用紙
に圧接させるための印字部材駆動機構に関する。

第１図は従来のペン式記録装置の要部を示した
ものである。このペン式記録装置は、プラテン１
の前面に保持された記録用紙２が上下方向（Ｙ方
向）に送られるようになつており、この記録用紙
２に印字部材としてペン３が対設されているもの
である。このペン３は保持部材（図示せず）と駆
動機構１０とともに紙面と直交する方向（Ｘ方
向）に移動できるようになつている。また、ペン
３は駆動機構１０によつて、記録用紙に対し圧接
離反方向（Ｚ方向）に駆動されるようになつてい
る。すなわち、印字しないときには、ソレノイド
１１のコイル１１ａが通電されて、鉄芯１１ｂが
アクチユエータ１１ｃを吸着する。そして、アク
チユエータ１１ｃの先端に係合されているペン３
が記録用紙２から離れる。また、印字動作のとき
には、コイル１１ａへの通電が断たれ、バネ１２
の力によつてアクチユエータ１１ｃならびにペン
３がプラテン１の方向に引かれ、ペン先が記録用
紙２に圧接するようになつている。

ところが、上記従来のものでは、ペン３の記録
用紙に対する筆圧はバネ１２によつて設定されて
おり、非印字状態に移行するときには、ソレノイ
ド１１がバネ１２の力に打ち勝つてアクチユエー
タ１１ｃを吸着することになる。よつて、筆圧を
大きくするためには吸引力の大きいソレノイド１
１を使用する必要がある。すなわち、第２図に示
す如く、アクチユエータ１１ｃのストロークｌが
大きくなると、ソレノイド吸引力Ｆ（α線）は小
さくなる。そして、印字状態（ペン３が記録用紙
２に圧接している状態）のときのバネ１２による
抵抗力ｆ（β線）よりも、そのときのソレノイド
吸引力Ｆを大きく設定しなければペン３はＺ方向
へ動作できなくなる。よつて、バネ１２を強くし
て筆圧を上げるためには、印字状態におけるバネ
１２の抵抗力ｆにマージンｄを加えてソレノイド
吸引力Ｆを設定する必要があり、大型のソレノイ
ド１１が必要になる。なお、第２図中１点鎖線Ｐ
は、印字状態位置を示す。

また、使用中にソレノイド１１への通電電流が
低下して吸引力が低下したり、あるいは機構上の
抵抗が増大して、前記マージンｄが減少した場合
には、バネ１２の力によつてペン３は記録用紙２
に圧接する。その結果、印字を誤るなどの故障が
発生することになる。

本考案は、上記従来の欠点を解消するものであ
り、ソレノイドの負荷を小さくして、ソレノイド
の小型化と消費電力の低下を可能にし、且つ筆圧
を大きくするとともに、ソレノイドの吸引力が低
下したときに印字部材が非印字状態に安定できる
ようにして、誤印字を防止できるようにした記録
装置の印字部材駆動機構を提供することを目的と
するものである。

以下、本考案の一実施例を第３図Ａ図以下の図
面によつて説明する。

第３Ａ図は非印字状態を示すペン式記録装置の
要部の側面図、第３Ｂ図は印字状態を示すペン式
記録装置の要部の側面図である。

第１図に示したものと同様に、プラテン１の前
面には記録用紙２が保持されており、この記録用
紙２は図の上下方向（Ｙ方向）へ送り出されるよ
うになつている。また、印字部材である油性、あ
るいは水性のペン３は保持部材（図示せず）に保
持されて、紙面と直交する方向（Ｘ方向）に移動
できるようになつている。この保持部材上には本
考案による駆動機構２０が備えられており、この
駆動機構２０の動作によつて、ペン３は保持部材
上にて、記録用紙２に圧接離反する方向（Ｚ方
向）に摺動するようになつている。ペン３の先端
は板バネ２１によつて支えられており、ペン３の
後端は押出し体２２に当接している。ペン３はこ
の板バネ２１によるイ方向への付勢力により、押
出し体２２に常に圧接するようになつている。押
出し体２２は支点２２ａを中心として揺動動作す
るようになつている。また、押出し体２２は押出
しバネ２３によつてロの方向へ付勢されており、
この力によつてペン３は、常に記録用紙２に圧接
する方向に押されている。なお、押出し体２２の
矢印ロと反対方向への動作はストツパ２４によつ
て規制されるようになつている。一方、ソレノイ
ド２５は、磁性体製のヨーク２５ａ、その中央部
に固設された鉄芯２５ｂ、ならびに鉄芯２５ｂに
巻装されているコイル２５ｃを有している。ま
た、ヨーク２５ａの前方位置にはアクチユエータ
２５ｄが装備されている。このアクチユエータ２
５ｄは上方に設けられた支点２５ｅを中心として
揺動動作するものである。アクチユエータ２５ｄ
の内面には永久磁石２５ｆならびに可動鉄芯２５
ｇが備えられている。この永久磁石２５ｆを備
え、且つ、前記コイル２５ｃへの通電が、コイル
巻方向に対して両方向へ可能になつているため、
このソレノイド２５はアクチユエータ２５ｄが
ハ，ニの双方向の動作位置にて安定する自己保持
型になつている。また、アクチユエータ２５ｄに
は、ニ方向へ付勢するための戻しバネ２６が取付
けられている。さらに、アクチユエータ２５ｄの
下端における記録用紙２と反対側の面に、前記押
出し体２２の上端が当接している。そして、押出
しバネ２３が押出し体２２をロ方向へ弾圧する力
よりも、戻しバネ２６がアクチユエータ２５ｄを
ニ方向へ弾圧する力の方が大きく設定されてい
る。よつて、ソレノイド２５のコイル２５ｃに通
電していない状態では、第３Ａ図に示す如く、ア
クチユエータ２５ｄが押出し体２２をニ方向へ引
き戻しており、ペン３が記録用紙２から離れた状
態で安定するようになつている。

次に、上記構成による本考案の作用ならびに効
果について説明する。

第３Ａ図は非印字状態を示す。この状態では、
アクチユエータ２５ｄが押出し体２２をニ方向へ
引き戻しており、押出し体２２はストツパ２４に
当接し、またペン３は板バネ２１によつてイ方向
に押し戻され、ペン３の先端は記録用紙２から離
れている。

この状態にて、ソレノイド２５のコイル２５ｃ
に通電すると、磁力によりアクチユエータ２５ｄ
は鉄芯２５ｂに吸引され、ハ方向へ回動する。こ
れに伴い、押出し体２２は押出しバネ２３の力に
よつて引かれ、ペン３は記録用紙２に接近する方
向へ移動する。このとき、鉄芯２５ｂがアクチユ
エータ２５ｄを吸引するのに必要な力Fxは次の
条件から求められる。すなわち、アクチユエータ
２５ｄは戻しバネ２６によつてニ方向へ引かれて
いるので、アクチユエータ２５ｄには反時計方向
のモーメントM₁が作用している。よつて、この
モーメントM₁により、可能鉄芯２５ｇ取付部に
はFaなる吸引抵抗力が生じている。一方、押出
し体２２には、押出しバネ２３によるロ方向への
弾性力と、板バネ２１によるイ方向の力が作用し
ており、この２つのバネ力の差として、押出し体
２２には反時計方向のモーメントM₂が作用して
いる。押出し体２２はアクチユエータ２５ｄに当
接しているので、このモーメントM₂により、ア
クチユエータ２５ｄには時計回り方向のモーメン
トM₃が作用していることになる。このモーメン
トM₃により、可能鉄芯２５ｇ取付部にはFbなる
吸引補助力が生じていることになる。以上から、
アクチユエータ２５ｄを吸引するのに必要な力
Fxは（Fa−Fb）に一定のマージンｄを加えるこ
とによつて求められる。この式から解るように、
戻しバネ２６と押出しバネ２３の弾性力を適当に
設定して、Fxを最小値にすることが可能となる。
よつて、ソレノイド２５は最小のものを使うこと
ができ、且つマージンｄも充分大きくとることが
できるようになる。

次に、磁力により、可能鉄芯２５ｇが鉄芯２５
ｂに吸着した後は、コイル２５ｃへの通電を断つ
ても、永久磁石２５ｆにより吸着状態が維持され
る。このときには、第３Ｂ図に示す如く、アクチ
ユエータ２５ｄの下端は、押出し体２２の上部か
ら離れる。よつて、ペン３は押出しバネ２３の弾
性力のみによつてロ方向に押され、ペン３の先端
は記録用紙２に圧接する。ペン３の筆圧はこの押
出しバネ２３の力によつてのみ決定されるもので
ある。そして、第３Ｂ図の状態にて、記録用紙２
を上下方向（Ｙ方向）へ、また、ペン３を保持し
ている保持部材を紙面と直交する方向（Ｘ方向）
へ動かすことにより、記録用紙２の紙面に文字、
図形などが描かれる。なお、上記Ｘ，Ｙ方向への
各部材の動作は、パルスモータなどの動力によつ
て行なうのが一般的である。

また、第３Ｂ図の状態にて、ソレノイド２５の
コイル２５ｃに逆方向の通電を行なうと、アクチ
ユエータ２５ｄは鉄芯２５ｂから離れて、第３Ａ
図の非印字状態に戻る。

なお、第３図の例では、ペン３が記録用紙２か
ら離れた状態に安定させるためのストツパ２４を
押出し体２２の後方に設けたが、第４図に示す如
く、このストツパ２４をアクチユエータ２５ｄの
後方に設けてもよい。

また、図示の実施例では、押出し体２２とアク
チユエータ２５ｄを、ともに支点２２ａ，２５ｅ
を中心として回動するレバー状にしているが、他
の例として、押出し体２２、ならびにアクチユエ
ータ２５ｄを水平方向（Ｚ方向）に摺動させるよ
うなガイド機構を設けてもよい。

さらに、図の実施例では、印字部材としてペン
を用いているペン式記録装置を示したが、印字部
材が文字板であり、この文字板を記録用紙に打つ
小型プリンタなどにも応用できる。また、記録用
紙が固定され、ペンがＸ−Ｙ方向に移動するＸ−
Ｙプロツタにも応用できるものである。

以上のように、本考案によれば、以下に列挙す
る効果を奏することができる。

１ 押出し体２２に作用する押出しバネ２３より
も、アクチユエータ２５ｄに作用する戻しバネ
２６の弾圧力を大きく設定しているので、ソレ
ノイド２５による吸引が行なわれないときに、
ペン３などの印字部材は記録用紙から離れる状
態にて安定する。したがつて、電池の消耗など
によつてソレノイドの吸引力が低下し動作不能
になつたときでも、非印字状態にて安定するよ
うになる。よつて、誤印字などが発生しなくな
る。

２ ソレノイド２５によつて吸引するアクチユエ
ータ２５ｄに作用する抵抗力は、戻しバネ２６
による力と押出しバネ２３による力の差によつ
て求められる。したがつて、この両バネの力の
差を小さくすることにより、必要な吸引力を小
さく設定することができる。よつて、ソレノイ
ドの小型化を図ることができ、ソレノイドの消
費電力を低下させることが可能になる。また、
ソレノイドの吸引力と前記抵抗力との間のマー
ジンを大きくとれるようになるので、機構の誤
動作が生じなくなる。

３ 印字部材が記録用紙に圧接している状態に
て、アクチユエータ２５ｄが押出し体２２から
離れるので、印字部材の圧接力（筆圧）は押出
しバネ２３によつて決定されることになる。よ
つて、バネ圧を強くすることにより、この圧接
力を充分大きくすることができる。また、この
ように押出しバネ２３の力を大きくしても、戻
しバネ２６もこれに応じて大きくすることによ
り、第３Ａ図の状態におけるアクチユエータ２
５ｄの吸引抵抗力（Fa−Fb）は小さくできる
ことになり、ソレノイド２５の大型化が不要に
なる。なお、戻しバネ２６を大きくすると、ア
クチユエータ２５ｄが押出し体２２から離れた
直後においてアクチユエータ２５ｄに作用する
抵抗力はFaだけになり急激に大きくなる。し
かしながら、アクチユエータ２５ｄが押出し体
２２から離れるときには、すでに、可能鉄芯２
５ｇと鉄芯２５ｂとの距離（ストローク）は小
さくなつているので、ソレノイドの磁力による
吸引力は大きくなつており、（第２図参照）、マ
ージンは充分確保されていることになる。よつ
て、小型のソレノイドを使用し、且つ印字部材
の圧接力を大きくすることが可能である。

４ 請求の範囲第２項に記載するように、自己保
持型ソレノイドを使用すれば、ソレノイドによ
る消費電力をさらに低下させることができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のペン式記録装置の要部を示す側
面図、第２図はソレノイドによる吸引力の特性を
示す線図、第３Ａ図以下は本考案の一実施例を示
すものであり、第３Ａ図は非印字状態を示すペン
式記録装置の要部の側面図、第３Ｂ図は印字状態
を示すペン式記録装置の要部を示す側面図、第４
図は他の実施例によるペン式記録装置の要部の側
面図である。 １…プラテン、２…記録用紙、３…印字部材、
２０…印字部材駆動機構、２２…押出し体、２３
…押出しバネ、２４…ストツパ、２５…ソレノイ
ド、２５ｂ…鉄芯、２５ｃ…コイル、２５ｄ…ア
クチユエータ、２５ｆ…永久磁石、２６…戻しバ
ネ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 記録用紙に対して相対的に移動し、且つ記録
   用紙に圧接離反する印字部材を備えている記録
   装置において、ソレノイドに吸着されて記録用
   紙方向に移動し、且つ戻しバネによつて記録用
   紙から離反する方向に付勢されたアクチユエー
   タと、押出しバネに付勢されて印字部材を記録
   用紙方向に押圧する押出し体を設け、この押出
   し体はアクチユエータに係止するとともに、印
   字部材が記録用紙に圧接するときに、アクチユ
   エータは押出し体から離れるようにし、且つア
   クチユエータと押出し体とが係止している状態
   にて、戻しバネによるアクチユエータに対する
   記録用紙からの離反方向への付勢力を、押出し
   バネによりアクチユエータに作用する記録用紙
   圧接方向への力よりも大きく設定したことを特
   徴とする記録装置の印字部材駆動機構。 ２ ソレノイドは、アクチユエータが吸着された
   状態と離れた状態にて安定する自己保持型であ
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の記録装置の印字部材駆動機構。