JPH0125711B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカツプ状の活字体を用いたシリアルイ
ンパクト式の印字装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、第１図に例示するように、円盤状の基体
部２に多数の可撓性スポーク３をカツプ状に植立
し、それらのスポーク３の先端に活字片４ａ，４
ｂを上下２段配したカツプ状活字体１を用いた印
字装置がある。上記活字体１の基体部２には、活
字体保持部材５に対し着脱ができるように、活字
体保持部材５の中心軸６を嵌挿可能にした中心孔
７と、位置決めピン８を嵌挿可能にした位置決め
孔９が設けられている。活字体保持部材５は活字
体駆動用のモータ１１の回転軸１０に連結部材１
６，１７，１８を介して同軸に結合されており、
モータ１１の回転力を活字体１に伝える。また、
ロータリーソレノイド１３およびカムレバー１４
を含むシフト機構１５は活字体保持部材５をモー
タ１１に回転連結した状態のまま上下動させるよ
うになつている。その結果、活字体１は回転と上
下動作が可能となり、活字片４ａまたは４ｂの選
択が行なわれる。活字片４ａまたは４ｂが選択さ
れて所定の位置にくると、印字ハンマー１２が活
字片４ａまたは４ｂを印字（インク）リボン２３
を介してプラテン２１上の印字用紙２２に打ちつ
け、印字がなされる。

このような従来の印字装置では、モータ１１と
活字体１とは同軸上に１対１の回転比で連結され
ており、モータ１１のロータの慣性モーメント
と、活字体１、活字体保持部材５、連結部材１
６，１７，１８等のモータ１１に加わる負荷の慣
性モーメントとのバランスをとることができな
い。バランスをとるために歯車やベルトを使用し
てモータ１１から減速して活字体１を駆動する構
造にしても減速用のギヤやプーリーが新たに必要
であるし、従来の構成では連結部の構造も複雑で
あり、モータに対する負荷が大きく、装置の小型
化にも適さない。

発明の目的 本発明の目的は、モータの回転を減速して活字
体に伝達できるとともに、モータに加わる負荷が
小さく、また、シフト機構が簡単で、しかも活字
体の着脱が極めて容易な小型の印字装置を提供す
ることにある。

発明の構成 本発明の印字装置は、円盤状基部と前記円盤状
基部にほぼ円筒状に並設され、かつ各々先端部に
第１および第２の活字部を２段に有する複数の可
撓性のスポークおよび前記円盤状基部に同軸的か
つ一体的に設けた歯車部を含めて構成されたカツ
プ状の活字体と、前記活字部のうち、特定の位置
に持ち来たされた活字部を印字用部材に押しつけ
るハンマー手段と、前記活字体をシフトしない第
１の位置とシフトした第２の位置の間を移動させ
るためのシフト手段と、前記活字体を回転駆動す
るためのモータならびに前記モータに連結された
駆動歯車を含めてなる活字体回転手段と、前記活
字体と前記ハンマー手段と前記シフト手段とを保
持する保持手段とを具備し、かつ前記活字体は前
記保持手段に対し着脱自在であり、装着状態にお
いては回転および上下動自在に保持され、かつ前
記歯車部が前記駆動歯車に噛合するように構成し
たものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

第２図は本発明で使用する活字体３０の一例の
斜視図であり、第３図および第４図はその平面図
および正面断面図である。

それらの図面において、３１は活字体３０の基
部を成す円盤部であり、その上面側の周辺部近く
には48本のスポーク３２が一定間隔で、円盤部３
１と同軸の円筒状に一体的に植立されている。
各々のスポーク３２の先端部近くの外側には活字
部である活字片３５ａ，３５ｂが上下２段に配設
されており、活字片３５ａ，３５ｂの総数は48×
２すなわち96となつている。スポーク３２は各々
単独で円筒外側へ曲がり得る形状となつている。
また、円盤部３１の下部外周には円盤部３１と同
心の平歯車状の歯車部３７があり、歯が全周にわ
たつて設けられている。なお、上記歯車部３７の
歯数はスポーク３２の２倍の96歯となつている。

円盤部３１の中心部には印字装置の駆動機構に
取付けるための中心孔３９が設けてある。なお、
上記円盤部３１、スポーク３２、活字片３５ａ，
３５ｂおよび歯車部３７は、ポリアミド、ポリア
セタール等の合成樹脂で一体成形されている。

第５図は上述の活字体３０を用いた本発明の印
字装置の一実施例の断面図であり、第２図に示す
活字体３０を印字装置に装着した状態で、かつ活
字体３０がシフト（上動）されていない状態を示
している。

第５図に於いて、３０は第２図で示した活字
体、４０は印字用紙（記録紙）４１を保持するた
めのプラテン、４２は印字リボンである。印字ハ
ンマー４３は活字片３５ａ（または３５ｂ）を印
字リボン４２を介して印字用紙４１に押しつける
ために設けたものであり、これは支持体４４に固
定されたハンマーガイド４５によつて案内され、
ハンマー作動機構（図示せず）によつて作動力を
受けて、プラテン４０の方向へ突出するように構
成されている。上記印字ハンマー４３の先端部に
はＶ字型の溝４６が設けてあり、印字ハンマー４
３が作動すると上記溝４６が各活字片３５ａ（ま
たは３５ｂ）の裏側に設けられた断面が三角形状
の突起部３３と当接して、活字片３５ａ（または
３５ｂ）をプラテン位置まで運び、活字片３５ａ
（または３５ｂ）を正しい印字位置に打ちつける。

支持軸５１は支持体４４に固定されたハンマー
ガイド４５の中心部にナツト５２で固定されてい
る。この支持軸５１にはシフト用ソレノイド５０
の可動鉄心５４が回転自在および上下動自在に支
持されており、通常はコイル状バネ４７でストツ
パー５３に当たる位置まで押し下げられている。
シフト用ソレノイド５０は可動鉄心５４のほか
に、磁束発生用のコイル５５、磁路形成用のヨー
ク５６，５７およびローター５８等で構成されて
いる。ローター５８は支持軸上方に回動自在に保
持され、ヨーク５７は支持軸５１と同軸にハンマ
ーガイド４５の下部に固定されており、ローター
５８と一定の隙間をもつて対向するように構成し
てある。また、ヨーク５６はヨーク５７に圧入固
定されており、その底部中心部に穿設された孔４
８の内壁は可動鉄心５４とわずかな隙間をもつて
対向させてある。ヨーク５６とヨーク５７によつ
て形成される内部空間にはコイル５５が保持され
ている。なお、磁路形成のためにヨーク５６，５
７、ローター５８および可動鉄心５４は各々、純
鉄等の透磁率の高い軟磁性材料で作られている。
また、ハンマーガイド４５支持軸５１は非磁性材
料で作られている。

可動鉄心５４の下部にはテーパー部５４ａが設
けてあり、活字体３０は、そのテーパー部５４ａ
の上部斜面と可動鉄心５４に圧入固定された保持
板５９との間にクランプされている。

活字体３０の位置は、上段の活字片３５ａが印
字ハンマー４３の前面に位置し、上段の活字片３
５ａがプラテン４０に押し当てられる位置にくる
ように取付け高さを合わせてある。

モータ６０は活字体３０の横に、支持体４４に
複数本のステイ６５を介して固定されるモータ取
付板６６に固定されている。モータ軸６１には駆
動歯車６２が圧入固定されており、この駆動歯車
６２は活字体３０の歯車部３７と係合し、モータ
６１の回転力を活字体３０に伝達し得る位置にあ
る。

第６図は第５図の実施例において、シフト用ソ
レノイド５０のコイル５５に通電され、可動鉄心
５４がローター５８に電磁力で吸着されて、活字
体３０が上方向へシフトされた状態を示す断面図
である。この第６図の状態では、下段の活字片３
５ｂが印字ハンマー４３の前面に位置し、プラテ
ン４０に押し当てられる位置に来るように可動鉄
心５４の移動距離が設定してある。駆動歯車６２
の歯幅（厚さ）は活字体３０のシフト量だけ厚く
とつてあるので、活字体３０が上方向へシフトさ
れても活字体３０の歯車部３７は駆動歯車６２と
噛み合いを維持できるようになつている。

また、駆動歯車６２の歯数は48であり、歯車部
３７の歯数の1/2とし、活字体３０を減速駆動す
ることによつて、活字体３０のモータ軸６１上で
の等価慣性を減少させ、負荷側の慣性を駆動側の
慣性と等しくなる点に近づけることによつて、モ
ータ６０に投入するエネルギーの低減化をはかつ
ている。

また、第５図、第６図から明らかなように、印
字ハンマー４３およびシフト用ソレノイド５０は
活字体３０の上方にある支持体４４に保持される
とともに、活字体３０の内部空間に配置されてお
り、活字体３０は可動鉄心５４に対し、下方から
自由に着脱できるように構成されている。

次に活字の位置検出部について説明する。

第５図および第６図において、７０は位置検出
器７１と被検出部材である円環状の永久磁石７２
から成る位置検出手段であり、７５は原点検出器
７６と被検出部材である角形の永久磁石片７９よ
り成る原点検出手段である。

第７図は第５図、第６図に示す位置出手段７０
の部分を、モータ取付板６６を取除いて上面から
見た図である。

永久磁石７２は位置検出器７１と対向した面が
一周48極（Ｎ極、Ｓ極の合計）等分割着磁されて
おり、駆動歯車６２に接着固定されてモータ軸６
１と一体的に回転するようになつている。位置検
出器７１は強磁性磁気抵抗体よりなる磁気センサ
ーであり、永久磁石７２にわずかな隙間をあけて
対向するように取付板７４に固定されている。取
付板７４は固定ネジ７８によつてモータ取付板６
６に固定されるが、モータ軸６１を中心に回動し
て、固定位置を調整できるようになつている。

原点検出器７６も位置検出器７１と同様に強磁
性磁気抵抗体からなる磁気センサーであり、永久
磁石片７９によつて生ずる磁界を検出するように
構成されている。永久磁石片７９は活字体３０の
側面部に固着されており、活字体３０がシフトさ
れたときに第６図に示すように原点検出器７６と
わずかな隙間をもつて対向する位置にくるように
配置されている。

なお、原点検出器７６は取付板６５に固定され
ており、取付部品（図示せず）を介して支持体４
４に固定されている。

第８図ａ，ｂは、それぞれ位置検出器７１およ
び原点検出器７６から得られる出力波形を表わし
た図であり、位置検出器７１から得られる位置信
号Ａは永久磁石７２の回転に応じて１回転につき
96周期（永久磁石７２の磁極数に相当する）の波
形である。また、原点検出器７６から得られる原
点信号Ｂは、活字体３０に設けられた永久磁石片
７９が原点検出器７６の前を通過するときに発生
するものであり、活字体３０が１回転する毎に特
定位置で１パルスのみ出力されるものである。駆
動制御回路（図示せず）は、上記信号位置Ａと原
点信号Ｂを用いたインクリメンタル方式によつて
常時活時体３０の回転位置を認識しておき、モー
タ６０を所定の位置まで回転させた後、さらに位
置信号Ａを用いて所定の位置にモータ軸６１を位
置決めさせるように構成しているが、これは一般
的に用いられる制御方式であるので、ここでは説
明を省略する。

モータ軸６１が位置制御によつて停止できる点
は、第８図ａに示す位置信号Ａの波形に黒点を打
つた一周期毎のゼロクロス点であり、モータ軸６
１の１回転を48等分した各点である。従つて活字
体３０はモータ軸６１から1/2に減速されている
ので、96等分される各点で停止可能となつてい
る。活字片３５ａ，３５ｂは円周上の48等分点に
配列されているから、結局、位置信号Ａの２周期
が活字片３５ａ，３５ｂの１ピツチに相当するよ
うに構成してある。

なお、モータ軸６１が位置信号Ａの２周期毎の
各停止点にあるとき、活字片３５ａ，３５ｂを印
字ハンマー４３の正面に正しく位置させるため
に、位置検出器７１の取付板７４は、その取付位
置が調整可能にしてある。

次に第５図および第６図に示した実施例の動作
を説明する。

第５図に示す状態で、上段の活字３５ａの印字
を行なう場合、キーボード等から印字信号が入力
されると、前述した駆動制御回路が活字体３０の
現在位置から入力された活字位置を算出して、所
定の角度だけモータ６０を回転させた後、停止さ
せる。その結果、印字しようとする活字片３５ａ
が印字ハンマー４３の正面に静止させられる。活
字体３０が静止すると直ちにハンマー駆動機構
（図示せず）が動作を始め、印字ハンマー４３が
プラテン４０の方向へ突出し、印字ハンマー４３
の先端のＶ字状の溝４６が活字片３５ａの内側の
突起部３３に当接して、印字ハンマー４３の突出
動作につれて、スポーク３２がそれ自身の弾性力
に抗して曲げられ、活字片３５ａが印字リボン４
２をはさんで印字用紙４１に押し当てられて印字
がなされる。印字終了後、印字ハンマー４３は反
発して元の静止位置にもどり、活字片３５ａ，３
５ｂもスポーク３２が元の状態に復元するので初
期状態に戻り、次の回転動作が可能となる。

次に新たな印字信号が入力されると、前述の動
作を再び繰返して印字が行なわれるが、この間に
印字用紙４１と活字体３０や印字ハンマー４３等
を支持する支持体４４とは相対移動されているの
で、印字は印字用紙４１上の新たな位置に行なわ
れる。

次に下段の活字片３５ｂを印字する場合の動作
を説明する。印字信号が入力されると、まず始め
にシフト用ソレノイド５０コイル５５に通電され
る。コイル５５によつて発生される磁束はヨーク
５６，５７、ローター５８および可動鉄心５４を
経由して形成され、それによつて可動鉄心５４が
コイル状バネ４７の力に抗して上方に引き上げら
れ、ローター５８と接触する位置まで移動する。
その結果、下段の活字片３５ｂが印字ハンマー４
３の正面位置にシフトされる。このとき、活字体
３０の歯車部３７は駆動歯車６２に噛み合つたま
ま、歯車部３７がスライドして上方に移動し、シ
フト位置に於いても噛み合いを保つている。シフ
ト動作が完了すると同時にモータ６０が回転を始
め、駆動歯車６２、歯車部３７を介してモータ６
０の駆動力が伝達されて、活字体３０が回転し、
前述したシフトをしない場合と同様の動作を繰り
返して印字が行なわれる。印字が終了するとコイ
ル５５への通電が断たれ、ローター５８と可動鉄
心５４との吸着力が無くなるので、可動鉄心５４
はコイル状バネ４７の力によつて第５図に示す元
の位置に復帰する。

なお、前述したシフト動作とモータ６０の回転
動作は同時に行なうことも可能である。

次に、活字体３０を可動鉄心５４から取りはず
して新しい活字体と交換する場合の操作を説明す
る。

活字体３０を交換する場合は、まず、印字装置
の電源を切り、次に活字体３０の歯車部３７を手
でつかんで下方へ引き抜く。可動鉄心５４に係合
する活字体３０の中心孔３９の部分には若干の弾
力性がもたせてあるので、活字体３０は容易に取
りはずすことができる。

次に、新しい活字体３０を可動鉄心５４に装着
するが、このときは活字片３５ａ，３５ｂの部分
を上にして、下から上へ挿入していく。なお、ヨ
ーク５６の下端部近くの外周面には、活字体３０
を挿入し易くするための案内の役目を果すテーパ
ーがつけられている。最後に、可動鉄心５４のテ
ーパー部５４ａと活字体３０の中心孔３９を合わ
せ、駆動歯車６２と歯車部３７が噛み合う位置に
して活字体３０を上方へ押し込めば、中心孔３９
の部分がテーパー部５４ａの山を乗り越えて活字
体３０は可動鉄心５４テーパー部５４ａと保持板
５９との間に確実に固定される。なお、このと
き、駆動歯車６２と活字体３０の歯車部３７の噛
み合い位置は、特定の位置に限定されることはな
く、活字体３０の装着が終つた後で活字体３０の
位置認識を行なうので、どの位置に噛み合わせて
もよい。

活字体３０の交換が完了して印字装置の電源を
入れると、前述した駆動制御回路が作動して、活
字体３０の回転位置を認識するとともに、初期設
定動作を次の順序で行なう。まず始めに、コイル
５５に通電され、活字体３０をシフトさせ、続い
てモータ６０を一定速度で１回転以上回転させ
る。活字体３０はシフトされているので、活字体
３０に取付けられた永久磁石片７９が原点検出器
７６の正面を通過して、原点検出器７６からは第
８図ｂに示す原点信号Ｂが得られる。また、一
方、位置検出器７１からはモータ６０が回転する
ので、第８図ａに示す位置信号Ａが得られる。こ
れら２つの位置情報信号により駆動制御回路は一
般的方法で活字体３０の回転位置を認識し、その
後、活字体３０を予め定められた位置に停止させ
る。続いて、コイル５５の通電が断たれ活字体３
０が下方に復帰して、すべての初期設定動作が完
了し、印字信号を受け入れる状態になる。

なお、本実施例では、第８図ｂに示す原点信号
Ｂ上の点Ｐが得られた直後の位置信号Ａ上の点Ｑ
〔第８図ａ参照〕にモータ６０が停止したときに、
アンダーライン活字が印字ハンマー４３の正面に
位置して待機状態になるようにモータ６０の停止
位置と活字体３０の位置と原点信号Ｂの位置とが
関係づけてある。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明の印字装
置は、歯車付きのカツプ状活字体を用い、その活
字体の装着時に活字体の歯車部がモータに結合さ
れた駆動歯車と噛み合うように構成されているた
め、活字体自身が活字体の回転駆動機構の一部を
分担しており、従つて、その分だけモータと活字
体をつなぐ回転伝達機構が簡素化される。また、
駆動歯車で直接活字体を駆動し得るので、活字体
を取付部材に精度よく位置決めする必要もない
し、モータに加わる慣性負荷も小さくできる。ま
た、モータのロータと負荷との慣性モーメントの
マツチングのために減速駆動を行なう構成が容易
に実現し得る。

さらに、活字体がシフトされても駆動歯車の歯
幅が活字体の歯車部との噛合がはずれないように
十分厚くとつてあるので、シフト動作は両方の歯
面を滑らせてやればよく、シフト手段が非常に簡
単に構成できる。

また、保持手段を活字体の上に配置し、ハンマ
ー手段とシフト手段をカツプ状活字体の内部に配
置することにより、装置が小型化されるとともに
活字体の交換は下方から、ハンマー手段やシフト
手段を動かすことなく容易に行い得るなどの数々
のすぐれた効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の印字装置の一部切欠要部側面
図、第２図は本発明で使用する活字体の一例の斜
視図、第３図は第２図を上方から見た平面図、第
４図は第２図の正面断面図、第５図および第６図
は第２図に示した活字体を用いた本発明に係る印
字装置の一実施例の各状態における要部側断面
図、第７図は第５図、第６図に示した位置検出手
段の要部上面図、第８図ａ，ｂは位置信号および
原点信号の波形図である。 ３０……活字体、３１……円盤部、３２……ス
ポーク、３５ａ，３５ｂ……活字片、３７……歯
車部、４０……プラテン、４１……印字用紙、４
２……印字リボン、４３……印字ハンマー、４４
……支持体、４５……ハンマーガイド、４７……
コイル状バネ、５０……シフト用ソレノイド、５
１……支持軸、５４……可動鉄心、５４ａ……テ
ーパー部、５５……磁束発生用のコイル、５６，
５７……磁路形成用のヨーク、５８……ロータ
ー、５９……保持板、６０……モータ、６１……
モータ軸、６２……駆動歯車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円盤状基部と前記円盤状基部にほぼ円筒状に
   並設され、かつ各々先端部に第１および第２の活
   字部を２段に有する複数の可撓性のスポークおよ
   び前記円盤状基部に同軸的かつ一体的に設けた歯
   車部を含めて構成されたカツプ状の活字体と、前
   記活字部のうち、特定の位置に持ち来たされた活
   字部を印字用部材に押しつけるハンマー手段と、
   前記活字体をシフトしない第１の位置とシフトし
   た第２の位置の間を移動させるためのシフト手段
   と、前記活字部を回転駆動するためのモータなら
   びに前記モータに連結された駆動歯車を含めてな
   る活字体回転手段と、前記活字体と前記ハンマー
   手段と前記シフト手段とを保持する保持手段とを
   具備し、かつ前記活字体は前記保持手段に対し着
   脱自在であり、装着状態においては回転および上
   下動自在に保持され、かつ前記歯車部が前記駆動
   歯車に噛合するように構成されていることを特徴
   とする印字装置。 ２ 活字体の歯車部と駆動歯車とは前記活字体が
   第１、第２のいずれの位置にあつても前記歯車部
   と前記駆動歯車の噛合を確保できる歯幅を有して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の印字装置。 ３ 保持手段を活字体の上方に配置し、かつシフ
   ト手段とハンマー手段を前記保持手段と前記活字
   体のスポークと円盤状基部にて囲まれる空間に配
   置し、前記活字体を前記保持手段、前記ハンマー
   手段、前記シフト手段の下方から着脱自在とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の印
   字装置。