JPH05155078A - シャトルバー方式プリンタのプラテン回転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドットマトリックス方式等の印字ヘッドの揺
動を行うシャトル機構を備えたシャトルバー方式プリン
タのプラテン回転装置に関し、プリンタの印字品質を改
善し、またプリンタ全体の幅の縮小を図る。 【構成】 シャトル機構１が揺動されると、その揺動が
揺動・回転変換手段３により回転運動に変換されてプラ
テン２が回転される。すなわち、トラクタの駆動はプラ
テン２の回転とは切り離され、トラクタによって行われ
る紙送りがプラテン２のイナーシャの影響を受けること
がない。また、トラクタを駆動する歯車、プラテンを回
転させる歯車、およびそれらを繋ぐタイミングベルトが
不要になるために、プリンタ全体の幅を小さくすること
ができる。また、揺動・回転変換手段３がワンウエイク
ラッチを有する。さらに、ラック３ａはピニオン３ｂに
対向する部分の一部に切欠き部３ａａを有し、印字がさ
れるときにはプラテン２が回転しないようにすることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はドットマトリックス方式
等の印字ヘッドを揺動させるシャトル機構を備えたシャ
トルバー方式プリンタのプラテン回転装置に関し、特に
シャトル機構の揺動を利用してプラテン軸の回転を行う
シャトルバー方式プリンタのプラテン回転装置に関す
る。

【０００２】プリンタのプラテンは、通常、ローラ（丸
棒）状の形状をしたものが大半を占めており、印字によ
るプラテンの偏摩耗を防ぐために、印字を行う毎に、あ
るいは断続的な周期または不定期に、プラテンを回転さ
せるようにしている。従って、プラテンを回転させる機
構をプリンタに設ける必要があり、その機構はごく簡単
なものが望まれる。

【０００３】

【従来の技術】図４は、従来のシャトルバー方式プリン
タの全体構成を示す斜視図である。このプリンタはドッ
トマトリックス方式のラインプリンタであり、１４モジ
ュールの印字ヘッドを上下２段に有したシャトル機構４
１を備えている。シャトル機構４１は、支点４１ａ，４
１ｂ等の３点で支持されて、リニアモータ等（図示せ
ず）の駆動により、矢印Ｄ１の方向に往復運動（揺動）
をするように構成され、その往復運動の間に、プラテン
４２とシャトル機構４１との間に挟まれた用紙４３に印
字ヘッドから印字がされる。用紙４３は、両側に設けら
れた送り穴４３ａ，４３ｂに係合するトラクタ４４，４
５によって矢印Ｄ２の方向に送られるように構成され
る。プラテン４２とトラクタ４４，４５とは回転伝達機
構４７を介してパルスモータ４６に接続される。

【０００４】この回転伝達機構４７を図５をも参照して
説明する。図５（Ａ）は回転伝達機構４７の正面図であ
り、図５（Ｂ）は回転伝達機構４７の回転力伝達の様子
を示す側面図である。パルスモータ４６は、タイミング
ベルト５２を介して、トラクタ４４，４５を回転駆動す
るための歯車５１ａに接続される。タイミングベルト５
２はテンションローラ５４によって張力を調整されてい
る。歯車５１ａには同軸に歯車５１ｂが固定され、この
歯車５１ｂは、タイミングベルト５３を介して、プラテ
ン４２を回転駆動するための歯車４２ａに接続される。
タイミングベルト５３はテンションローラ５５によって
張力を調整されている。なお、図５（Ａ）では、テンシ
ョンローラ５４，５５の図示を省略している。以上のよ
うな構成により、プラテン４２とトラクタ４４，４５と
はパルスモータ４６によって回転される。

【０００５】一方、シャトル機構４１は、図６に示すよ
うにバランスウエイト機構を逆方向に往復運動させるよ
うに構成されている。すなわち、シャトル機構４１と一
体に構成されたアーム４１ｃと、バランスウエイト６４
と一体に構成されたアーム６４ａとが、２つのリール６
１，６２とワイヤ６３とからなる伝達機構で結合され
る。バランスウエイト６４は、その重量がシャトル機構
４１の重量に応じて決定され、またシャトル機構４１の
往復運動方向（図４の矢印Ｄ１の方向）と平行な方向に
移動自在となるように構成されている。ワイヤ６３の一
端はアーム４１ｃに固着され、他端はアーム６４ａにコ
イルスプリング（図示せず）を介して固着され、途中部
分はリール６１，６２に巻き付けられている。このよう
な構成により、シャトル機構４１が矢印Ｄ３の方向に動
くと、バランスウエイト６４は、シャトル機構４１の動
作方向と反対の方向である矢印Ｄ４の方向に動かされ、
また、シャトル機構４１が矢印Ｄ３と反対の方向に動く
と、バランスウエイト６４は矢印Ｄ４と反対の方向に動
かされる。このバランスウエイト６４の動作により、シ
ャトル機構４１の往復動作に伴うプリンタの振動や印字
ズレが防止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のプ
リンタにおいては、プラテン４２を回転駆動させる歯車
４２ａとトラクタ４４，４５を駆動する歯車５１ｂとが
タイミングベルト５３で連結しており、かつ、プラテン
４２が、印字時の騒音を減少させる目的でかなりの重量
を有しているために、プラテン４２のイナーシャがトラ
クタ４４，４５の動きに悪影響を及ぼす。特に、高速紙
送り（スキップ送り）直後に、プラテン４２のイナーシ
ャによってトラクタ４４，４５が急速停止ができず、印
字品質を低下させるという問題点があった。

【０００７】また、図４および図５（Ａ）に示すよう
に、正面から見た回転伝達機構４７の幅が大きいため、
プリンタ全体の幅が大きくなってしまうという問題点が
あった。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、プリンタの印字品質を改善し、またプリンタ
全体の幅の縮小を図ったシャトルバー方式プリンタのプ
ラテン回転装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図１に示すように、印字ヘッドの揺動
（往復運動）を行うシャトル機構１の揺動に応じてプラ
テン２を回転させる揺動・回転変換手段３を提供する。

【００１０】また、揺動・回転変換手段３は、少なくと
も、シャトル機構１に設けられたラック３ａと、ラック
に係合するピニオン３ｂと、プラテン２に設けられたウ
ォームホイール３ｃおよびウォームギア３ｄからなるギ
ア機構とを有する。

【００１１】また、揺動・回転変換手段３は、シャトル
機構１の一方向の揺動のみをプラテン２の回転として伝
達するワンウエイクラッチを有する。さらに、ラック３
ａはピニオン３ｂに対向する部分の一部に切欠き部３ａ
ａを有し、切欠き部３ａａではラック３ａがピニオン３
ｂに係合しないような構成にする。

【００１２】

【作用】シャトル機構１が揺動されると、その揺動が揺
動・回転変換手段３により回転運動に変換されてプラテ
ン２が回転される。すなわち、トラクタの駆動はプラテ
ン２の回転とは切り離され、そのため、トラクタによっ
て行われる紙送りがプラテン２のイナーシャの影響を受
けることがなく、印字品質の改善が図れる。また、図５
（Ａ）に示すような、トラクタを駆動する歯車５１ｂ、
プラテンを回転させる歯車４２ａ、およびそれらを繋ぐ
タイミングベルト５３が不要になるために、プリンタ全
体の幅を小さくすることができる。

【００１３】また、揺動・回転変換手段３がワンウエイ
クラッチを有することで、シャトル機構１の一方向の揺
動のみがプラテン２を回転させ、他方向の揺動はプラテ
ン２を回転させない。これにより、プラテン２が一方向
にのみ回転されることになり、プラテン２の偏磨耗を防
止できる。

【００１４】さらに、ラック３ａはピニオン３ｂに対向
する部分の一部に切欠き部３ａａを有しているので、シ
ャトル機構１の一方向の揺動があってもその揺動の間に
プラテン２が回転しない時期がある。特に、印字がされ
る時期をその回転しない時期に合わせることにより、印
字がされるときにはプラテン２が回転しないようにする
ことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１はシャトルバー方式プリンタの揺動・回転
変換手段３等を示す斜視図である。図中、図６と同一の
部分には図６と同一の番号を付与し、その説明を省略す
る。

【００１６】揺動・回転変換手段３は、ラック３ａ、ピ
ニオン３ｂ、ウォームホイール３ｃ、ウォームギア３
ｄ、ギア３ｅ、アーム４、およびワンウエイクラッチ
（図示せず）から成る。すなわち、シャトル機構１の揺
動に連動するバランスウエイト６４の一部にラック３ａ
がアーム４を介して固着される。ピニオン３ｂは小径の
ギア部と大径のギア部とが同軸に一体化されたものであ
り、小径のギア部がラック３ａのギア部と係合するよう
に配置される。ピニオン３ｂの支持部材の図示は省略す
る。ピニオン３ｂの小径のギア部に対向するラック３ａ
のギア部のうち、両端部を除いては切欠き部３ａａとな
っており、切欠き部３ａａではラック３ａはピニオン３
ｂの小径のギア部と係合しない。ラック３ａのギア部の
両端部の位置はそれぞれ、シャトル機構１の動きが加速
状態または減速状態にあるときにピニオン３ｂと係合す
るように設定される。

【００１７】プラテン２の一端にはウォームホイール３
ｃが固着され、このウォームホイール３ｃに係合するよ
うにウォームギア３ｄが配置される。ウォームギア３ｄ
の一端には、ピニオン３ｂの大径のギア部と係合するギ
ア３ｅを配置し、このギア３ｅはワンウエイクラッチ
（図示せず）を介してウォームギア３ｄに連結される。
従って、ギア３ｅの一方向の回転はウォームギア３ｄに
伝達されるが、他方向の回転はウォームギア３ｄに伝達
されない。ウォームギア３ｄおよびギア３ｅの支持部材
の図示は省略する。

【００１８】以上のように構成される揺動・回転変換手
段３の動作を次に説明する。シャトル機構１が往復運動
（揺動）をすると、それに連動してバランスウエイト６
４がシャトル機構１の動く方向とは逆方向に移動する。
従って、ラック３ａもバランスウエイト６４と同じ動き
をする。このラック３ａとピニオン３ｂとの係合タイミ
ングを図２を参照して説明する。

【００１９】図２はシャトル機構１の移動速度のグラフ
である。シャトル機構１は加速期間２１を経て定速期間
２２に入り、この定速期間２２の間だけ印字が行われ、
その後、減速期間２３を経て１ストローク分の動き（例
えば２７ｍｍ）を終了する。次に移動方向を反転して同
様に、加速期間２４、定速期間２５、減速期間２６を経
て１ストローク分の反転の動きを終了する。やはり定速
期間２５の間だけ印字が行われる。その後は以上の期間
の繰り返しとなる。

【００２０】ラック３ａのギア部の両端部がピニオン３
ｂの小径のギア部と係合するときを、シャトル機構１の
移動速度が加速期間２１，２４または減速期間２３，２
６にあるときになるように設定し、一方、ラック３ａの
切欠き部３ａａがピニオン３ｂの小径のギア部に対向す
るときを、シャトル機構１の移動速度が定速期間２２，
２５にあるときに設定するので、印字の行われる定速期
間２２，２５の間はピニオン３ｂは回転されない。

【００２１】さらに、このピニオン３ｂの回転はギア３
ｅを経てワンウエイクラッチに伝えられる。ワンウエイ
クラッチは期間２１〜２３におけるギア３ｅの回転をウ
ォームギア３ｄに伝えるが、反転期間２４〜２６におけ
るギア３ｅの回転はウォームギア３ｄに伝えない。従っ
て、ウォームギア３ｄおよびウォームホイール３ｃを経
た後のプラテン２の回転は、期間２１〜２６のうち、期
間２１および期間２３のみで行われ、しかもその回転方
向は矢印Ｄ５の方向のみとなる。

【００２２】以上のように、バランスウエイト６４を介
したシャトル機構１の往復運動が、揺動・回転変換手段
３を経て回転運動に変換され、プラテン２に伝えられ
る。しかもその回転運動は、一方向のみであり、かつ、
シャトル機構１の移動速度が、印字の行われない加速期
間２１，２４または減速期間２３，２６にあるときに限
られる。

【００２３】図３は、図１に示した揺動・回転変換手段
３に代わる別の実施例を示す斜視図である。すなわち、
バランスウエイト６４の一部にラック３１が固着され、
ピニオン３２がラック３１のギア部と係合するように配
置される。ピニオン３２に対向するラック３１のギア部
のうち、両端部を除いては切欠き部３１ａとなってお
り、切欠き部３１ａではラック３１はピニオン３２と係
合しない。ラック３１のギア部の両端部の位置はそれぞ
れ、シャトル機構１の動きが加速状態または減速状態に
あるときにピニオン３２と係合するように設定される。

【００２４】プラテン２の一端にはウォームホイール３
６が固着され、このウォームホイール３６に係合するよ
うにウォームギア３５が配置される。ウォームギア３５
は軸３４に固定され、この軸３４はワンウエイクラッチ
３３を介してピニオン３２と結合する。従って、ピニオ
ン３２の一方向の回転はウォームギア３５に伝達される
が、他方向の回転はウォームギア３５に伝達されない。
なお、軸３４は支持部材（図示せず）によって回転自在
に支持される。

【００２５】以上のような構成により、図１に示した揺
動・回転変換手段３と同様に、バランスウエイト６４を
介したシャトル機構１の往復運動が、一方向で、かつ印
字の行われない期間のみ、回転運動に変換されてプラテ
ン２に伝えられる。

【００２６】上記の説明では、いずれもシャトル機構１
の往復運動をバランスウエイト６４を介して取り出し、
回転運動に変換するようにしたが、シャトル機構１の往
復運動を直接取り出し、回転運動に変換するようにして
もよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、シャト
ル機構の揺動を回転運動に変えてプラテンを回転させる
ようにしたので、トラクタの駆動がプラテンの回転と切
り離されて、トラクタにより行われる紙送りがプラテン
のイナーシャの影響を受けることがなくなり、印字品質
を改善することができる。しかもトラクタ駆動用の軸か
らプラテンの回転軸への回転伝達機構が不要になるため
に、プリンタ全体の幅を小さくすることができる。

【００２８】また、揺動・回転変換手段がワンウエイク
ラッチを有することで、シャトル機構の一方向の揺動の
みがプラテンを回転させ、他方向の揺動はプラテンを回
転させない。これにより、プラテンが一方向にのみ回転
されてプラテンの偏磨耗を防止できる。

【００２９】さらに、揺動・回転変換手段において、ラ
ックがピニオンに対向する部分の一部に切欠き部を有し
ているので、シャトル機構の一方向の揺動があってもそ
の揺動の間にプラテンが回転しない時期がある。特に、
印字がされる時期をその回転しない時期に合わせること
により、印字がされるときにはプラテンが回転しないよ
うにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリンタの揺動・回転変換手段等を示
す斜視図である。

【図２】シャトル機構の移動速度を示すグラフである。

【図３】揺動・回転変換手段の別の実施例を示す斜視図
である。

【図４】従来のプリンタの全体構成図である。

【図５】従来の回転伝達機構を示す図である。

【図６】従来のバランスウエイト機構を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ シャトル機構 ２ プラテン ３ 揺動・回転変換手段 ３ａ ラック ３ｂ ピニオン ３ｃ ウォームホイール ３ｄ ウォームギア ３ａａ 切欠き部 ６４ バランスウエイト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッドの揺動を行うシャトル機構
   （１）を備えたシャトルバー方式プリンタのプラテン回
   転装置において、 前記シャトル機構（１）の揺動に応じてプラテン（２）
   を回転させる揺動・回転変換手段（３）を有することを
   特徴とするシャトルバー方式プリンタのプラテン回転装
   置。
2. 【請求項２】 前記揺動・回転変換手段（３）は、少な
   くとも、前記シャトル機構（１）に設けられたラック
   （３ａ）と、前記ラックに係合するピニオン（３ｂ）
   と、前記プラテン（２）に設けられたウォームホイール
   （３ｃ）およびウォームギア（３ｄ）からなるギア機構
   とを有することを特徴とする請求項１記載のシャトルバ
   ー方式プリンタのプラテン回転装置。
3. 【請求項３】 前記揺動・回転変換手段（３）は、前記
   シャトル機構（１）の一方向の揺動のみを前記プラテン
   （２）の回転として伝達するワンウエイクラッチを有す
   ることを特徴とする請求項１または２記載のシャトルバ
   ー方式プリンタのプラテン回転装置。
4. 【請求項４】 前記ラック（３ａ）は前記ピニオン（３
   ｂ）に対向する部分の一部に切欠き部（３ａａ）を有
   し、前記切欠き部（３ａａ）では前記ラック（３ａ）が
   前記ピニオン（３ｂ）に係合しないような構成にするこ
   とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のシ
   ャトルバー方式プリンタのプラテン回転装置。