JPH0510235B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、プリンタのキヤリツジ、紙送り機
構、プラテンなどの駆動を行なうパルスモータの
駆動方法に係り、特に駆動機構間に不必要なスト
レスが発生しにくいパルスモータの駆動方法に関
する。

〔発明の背景〕

従来より知られているプリンタとして、例えば
第３図に示されるようなサーマルプリンタがあ
る。この図において、１は本体を形成するフレー
ム、２は記録紙が巻回されるプラテン、３はこの
プラテン２の前面の印刷位置に装着されたプラテ
ンゴムである。４はプラテン２に対向するように
配置されるサーマルヘツド、５はテープカセツ
ト、６はこのテープカセツト５を保持し、後述す
るカセツトシフト機構を構成するカセツト保持体
である。なお、カセツトシフト機構全体はテープ
カセツト５の下方に位置する後述のキヤリツジ７
に支持される。７ａはプラテン２に沿つて、かつ
後述のキヤリツジ７を貫通するように伸長し、回
動可能なシヤフトである。図示しないが、シヤフ
ト７ａの左方端部にはカムと、ウオームホイール
とが該シヤフト７ａに一体に設けられ、ウオーム
ホイールに係合する図示しないウオームをパルス
モータ８によつて回転させることによりこのシヤ
フト７ａが回動するようになつている。

また９は上述したシヤフト７ａに一体に設けた
カムに係合する一端部を有するレバーで、支軸１
０を中心に回動可能になつており、他端部は図示
左右方向に移動可能なスライダ１１の胴部に係合
している。なお、このスライダ１１はパルスモー
タ１２の出力軸に一体的に回転可能に設けられて
おり、両側部にはギヤが形成されている。このス
ライダ１１の両側部のギヤは、パルスモータ１２
の出力軸に遊嵌される駆動ギヤ１３，１４に選択
的に係合可能になつている。

また、１５は駆動ギヤ１３に係合し、この駆動
ギヤ１３と一体的に回転する被動ギヤで、側部に
カサ歯車１６を有している。１７はカサ歯車１６
と係合するカサ歯車で、周側に突起１８を有する
プーリ１９に一体に設けてある。２０は両端を後
述のキヤリツジ７に連結されるメタルベルトで、
プーリ１９の突起１８に係合する角穴２１を有し
ている。２２はプーリ１９の反対側に配置され、
メタルベルト２０が巻回されるプーリである。

上述したメタルベルト２０、プーリ１９，２
２，カサ歯車１７、カサ歯車１６を有する被動ギ
ヤ１５およびスライダ１１は、サーマルヘツド
４、テープカセツト５等を保持するキヤリツジ７
をプラテン２に沿つて、すなわち図示左右方向
へ、パルモータ１２に連なる駆動ギヤ１３を介し
て移動させるキヤリツジ移送機構３３を構成して
いる。

また２３は駆動ギヤ１４に係合する被動ギヤ
で、側部に小径のギヤ２４を有しており、紙送り
軸２５に回転自在に遊嵌されている。２６はギヤ
２４に係合するギヤで、側部に小径のギヤ２７を
有している。２８はギヤ２７に係合するギヤで、
紙送り軸２５に一体的に回転可能に装着してあ
る。なお、２９は紙送り軸２５に一体に設けたス
プロケツトで、同面に例えば記録紙の両縁部に形
成される穴に嵌入される突起３０を有している。

上述したスプロケツト２９、紙送り軸２５、ギ
ヤ２８、ギヤ２７を有するギヤ２６、ギヤ２４を
有する被動ギヤ２３およびスライダ１１は、プラ
テン２に巻回される二点鎖線で示す記録紙３１を
キヤリツジ７の送り方向と直交する方向に、すな
わち矢印３２の方向へ、パルスモータ１２に連な
る駆動ギヤ１４を介して送る紙送り機構３４を構
成している。

また、特に図示しないが、サーマルヘツド４
は、シヤフト７ａの回動にともなつて図示しない
カム等を介してプラテン２に圧接あるいは圧接解
除されるようになつている。

次に、このサーマルプリンタのキヤリツジ移送
動作および紙送り動作について述べる。

(1) 〔キヤリツジ移送動作〕 第３図に示すパルスモータ８の回転に伴つ
て、図示しないウオーム、ウオームホイール、
カムを介してレバー９が支軸１０を中心に同第
１図の反時計方向に回動する。したがつて、レ
バー９に係合しているスライダ１１が同第１図
の左方向に移動し、該スライダ１１の左側部に
形成されているギヤが駆動ギヤ１３に係合す
る。ここでパルスモータ１２が回転するとスラ
イダ１１が回転し、この駆動ギヤ１３の回転に
伴つて被動ギヤ１５すなわちカサ歯車１６が回
転し、カサ歯車１６の回転に伴つてカサ歯車１
７、すなわちプーリ１９が回転する。そしてプ
ーリ１９が回転するとメタルベルト２０が移動
し、これによつてテープカセツト５、サーマル
ヘツド４、カセツトシフト機構等を搭載したキ
ヤリツジ７が第３図の左右方向、すなわちプラ
テン２に沿うように移動する。

(2) 〔紙送り動作〕 第３図に示すパルスモータ８が回転すると、
図示しないウオーム、ウオームホイール、カム
を介してレバー９が支軸１０を中心に同第３図
に示す状態、すなわち前述のキヤリツジ駆動動
作における状態から時計方向に回動する。した
がつて、レバー９に係合しているスライダ１１
が同第３図の右方向に移動し、該スライダ１１
の右側部に形成されているギヤが駆動ギヤ１４
に係合する。ここでパルスモータ１２が回転す
ると、スライダ１１が回転し、このスライダ１
１の回転に伴つてギヤ１４，２３，２４，２
６，２７，２８が回転し、紙送り軸２５が回転
し、この紙送り軸２５の回転に伴つてスプロケ
ツト２９が回転し、これによつてプラテン２に
巻回された記録紙３１が所定量、例えば１行分
キヤリツジ７の移動方向と直交する矢印３２方
向に送られる。

なお、ここで特に言及してはいないが、パル
スモータ８は、シヤフト７ａを回動してテープ
カセツト５のシフトを行なうためにも用いられ
ている。

ところで、この従来のプリンタにあつては、キ
ヤリツジ７の移送や紙送り機構の駆動を、上記の
ようにパルスモータ１２を移用して行なつてい
る。パルスモータは、ステツピングモータとも呼
ばれ、パルスモータの駆動装置へパルスを１回送
つたときモータは一定の角度（ステツプ角）だけ
回転するように構成されたもので、このモータ
は、 (1) デイジタル制御に適合しており、インクリメ
ンタル駆動のモータとして適している。

(2) 外部入力信号に同期して回転するために、可
変速の同期モータとしての利用も可能である。

(3) ロータの慣性モーメントに対して発生トルク
が大きく、通常の同期モータに比べてはるかに
立上がり能力がすぐれている。また一定の位置
を保持しようとする外力に対する反抗トルクも
大きい。

(4) 直流モータのブラシのように機械的な摩耗の
心配がなく、保守を要しない。

等の利点があり、特にプリンタやＸ−Ｙプロツタ
等への応用が近年盛んに行なわれている。上記従
来例もこのような理由によりパルスモータを採用
しているわけであるが、このパルスモータを用い
るにつき、１つ問題がある。それは、従来のパル
スモータの駆動方法が第４図に示すように、常に
一方向へ所定のパルス数だけ回転して、例えばキ
ヤリツジ７の移送や紙送りを行ない、その位置に
停止した状態で印字を行なつた後、再び同方向へ
所定のパルスだけ回転して停止するというサイク
ルを繰り返していることから生じている。すなわ
ち、この駆動方法では第５図に示すようにパルス
モータに連なる駆動ギヤ１３，１４とキヤリツジ
移送機構３４や紙送り機構３３に連なる被動ギヤ
１５，２３とが常に圧接しており、この圧接時の
圧力が、パルスモータの特徴が上述のように外力
に対する反抗トルクが大きいというところにある
ことからなり大きくなり、これらの駆動ギヤ１
３，１４と被動ギヤ１５，２３の互いに噛み合つ
ている歯にはストレスが加わり、停止している間
は、このストレス状態が維持されることとなる。
通常、これらの駆動ギヤ１３，１４や被動ギヤ１
５，２３は合成樹脂材によつて成形されているた
め、ストレス状態が維持されると、応力割れや応
力変形が生じ易く、これらの割れや変形により作
動不良を招来する結果となる。したがつて、同一
方向へのみ回転と停止を繰り返して、キヤリツジ
７の移送や、紙送り機構３３の駆動を行なう従来
のパルスモータの駆動方法では、常に作動不良の
危険性が伴ない、短周期のメンテナンスが必要と
されていた。

〔発明の目的〕

本発明は、このような従来技術における実情に
鑑みてなされたもので、その目的は、プリンタの
作動不良をなくし、駆動機構関係のメンテナンス
の必要がないプリンタにおけるパルスモータの駆
動方法を提案することにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために本発明は、本体を形
成するフレームと、記録紙が当接するプラテン
と、このプラテンに沿つて移送可能なキヤリツジ
と、このキヤリツジに装着されプラテンに対向す
るように配置されるプリントヘツドと、プラテン
と共働しあるいはプラテンと独立に該プリントヘ
ツドとプラテン間に記録紙を送る紙送り機構と、
キヤリツジの移送および紙送り機構の駆動を行な
うパルスモータと、このパルスモータの駆動力を
キヤリツジの移送機構および紙送り機構等に伝達
する駆動手段を備えたプリンタにおいて、キヤリ
ツジ移送や紙送り駆動に伴なう駆動機構のストレ
スを排除するために、目標位置まで送りステツプ
数よりも少なくとも１ステツプ分余分に送つた後
に、この余分のステツプ分戻した状態でパルスモ
ータを停止する構成にしてある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明のパルスモータの駆動方法を図に
基づいて説明する。第１図は、本発明の駆動方法
を示す入力パルスとパルスモータの駆動ステツプ
の関係を示す説明図である。

本発明に用いられるパルスモータは、第３図に
示した従来例のプリンタに用いられるパルスモー
タ８，１２と同等であつて、ただ駆動方法のみが
異なるので、このパルスモータ１２を例にとつて
説明し、他のプリンタ各部の説明は省略する。

このプリンタに用いられるパルスモータ１２
は、例えば４パルス入力位置Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇで停
止するように設定されているとすると、従来の駆
動方法が、第４図に示すように、４パルスの入力
があると、パルスモータ１２は同一方向に４ステ
ツプ進んで停止位置Ａから停止位置Ｃへ、さらに
４パルス入力があると停止位置Ｃから停止位置Ｅ
へ、さらに４パルス入力があると停止位置Ｅから
停止位置Ｇへ、というサイクルをたどつている
が、本発明方法では、停止位置Ａから５パルスの
入力を得て、Ｄ位置まで５ステツプで前進し、さ
らに後退方向に１パルス入力されて１ステツプ後
退してＣ位置に停止し、この停止位置Ｃで印字等
を行なつた後、さらに５パルスの入力を得てＦ位
置まで前進し、さらに後退方向に１パルス入力さ
れ、１ステツプ後退してＥ位置に停止し、同様に
して、Ｅ位置から５パルス入力されてＨ位置まで
前進し、１パルスの後退信号を得て停止位置Ｇに
戻つて停止する、というサイクルで、パルスモー
タ１２を駆動している。

このように駆動すると、停止位置Ａから停止位
置Ｃまで駆動するために、計６パルスの入力が必
要となるが、最後の１パルスが、パルスモータ１
２を逆転させるように働くため、第２図に示すよ
うに、パルスモータ１２側の駆動ギヤ１３，１４
と、駆動機構側の被動ギヤ１５，２３とが、印字
機構等の作動時に互いに噛み合うことがなく、両
ギヤ１３，１４，１５，２３の歯に、停止時スト
レスが生じなくなる。このように、駆動ギヤ１
３，１４と被動ギヤ１５，２３との圧接時間が最
も長いパルスモータ１２の停止時に、部材が圧接
せず両ギヤ１３，１４，１５，２３の歯を形成す
る部材にストレスを生じさせないということは、
これらの部材に発生する応力割れや応力変形など
を有効に抑える結果となる。すなわち、部材には
キヤリツジ７の移送時および紙送り駆動時のみし
か応力が発生しないため、長時間応力状態が持続
することがなくなり、上記変形等の発生は極めて
少なくなる。

なお、本実施例および従来例には、サーマルプ
リンタを用いた例を示しているが、本発明方法
は、例えば、静電プリンタ、放電破壊プリンタ、
通電プリンタなどのノンインパクト型のプリンタ
に限らず、ワイヤドツトプリンタや活字選択型プ
リンタなどのようなインパクト型プリンタにも応
用でき、また、活字選択型プリンタにおいては、
紙送りやキヤリツジの移送のみではなく活字選択
機構にも応用できるとともに、リボンカセツトの
シフト機構やリボン送り機構等にも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明は、上記の説明から明らかなように、プ
リンタに用いられる駆動用のパルスモータを、所
定の停止位置に停止させる際、目標位置まで送り
ステツプ数よりも少なくとも１ステツプ分余分に
送つた後に、この余分のステツプ分戻した状態で
パルスモータを停止する構成することにより、パ
ルスモータに連なる駆動ギヤと駆動機構に連なる
被動ギヤの部材間のストレスの発生を有効に抑え
ることができるため、 (1) 両ギヤの部材の応力割れや応力変形の発生を
最小限に抑えることができる。

(2) 両ギヤの部材の応力割れや応力変形の発生が
最小限に抑えられることから、プリンタの作動
不良を有効に防止できる。

(3) (2)と同様の理由により、駆動機構関係のメン
テナンスが最小限で済み、維持コストが安くな
る。

等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るパルスモータ駆動方法
における入力パルスと駆動ステツプの関係を示す
説明図、第２図は、本発明を適用した場合の駆動
ギヤと被動ギヤの関係を示す説明図、第３図は、
従来のサーマルプリンタの全体の概要を示す平面
図、第４図は、従来のパルスモータ駆動方法にお
ける入力パルスと駆動ステツプの関係を示す説明
図、第５図は、従来の駆動ギヤと被動ギヤの関係
を示す説明図である。 １……フレーム、２……プラテン、４……サー
マルヘツド、７……キヤリツジ、８，１２……パ
ルスモータ、３３……キヤリツジ移送機構、３４
……紙送り機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 本体を形成するフレームと、記録紙が当接す
   るプラテンと、このプラテンに沿つて移動可能な
   キヤリツジと、このキヤリツジに装着されプラテ
   ンに対向するように配置されるプリントヘツド
   と、プラテンと共働しあるいはプラテンと独立に
   該プリントヘツドとプラテン間に記録紙を送る紙
   送り機構と、キヤリツジの移送および紙送り機構
   の駆動を行なうパルスモータと、このパルスモー
   タの駆動力をキヤリツジ移送機構および紙送り機
   構等に伝達する駆動手段を備えたプリンタにおい
   て、キヤリツジ移送や紙送り駆動にともなう駆動
   機構のストレスを排除するために、目標位置まで
   送りステツプ数よりも少なくとも１ステツプ分余
   分に送つた後に、この余分のステツプ分戻した状
   態でパルスモータを停止することを特徴とするプ
   リンタにおけるパルスモータ駆動方法。