JPH09188020A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】紙送り中もキャリッジが移動する構造なので、
振動・騒音・エネルギーのロス等が問題となった。 【解決手段】キャリッジ７の移動と紙送り動作を別々に
行えるようにした。さらに、リードスクリュー４の端部
４−２にキャリッジピン８を所定の位置に保持する溝カ
ム３−１の保持部３−１ｂを設け、紙送り中にキャリッ
ジ７が動かない構造にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、桁方向に印字ヘッ
ドを移動させながら文字、図形などの印字を行うプリン
タに関し、更に詳しくは紙送り機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】１つのモータでキャリッジの移動と紙送
りを行う従来の技術は、例えば特開平０６−２２７０８
２の図５に示されるように、往復するキャリッジの往工
程は印字を行い、キャリッジが待機位置へ戻る復工程に
紙送りするプリンタが知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来例
のプリンタでは、キャリッジが移動する印字工程の後の
復帰工程を利用しているので、キャリッジの移動動作と
紙送り動作を分離することが出来なかった。そのため、
印字のみを繰り返すことによって得られる、強調印字や
桁方向に密度を高めた印字が不可能であった。また、紙
早送り時にはキャリッジが高速で往復動作し、振動・騒
音・エネルギーのロス等が問題となった。さらに、キャ
リッジを移動する距離によって紙送り量を切り換えるの
で、印字領域以上にキャリッジを移動する必要がある
等、小型化に不向きな技術であった。

【０００４】本発明はこのような欠点を解決するために
なされたものであり、本発明の目的は、キャリッジの移
動動作と紙送り動作を完全に分離することにより、強調
印字や桁方向に密度を高めた印字が可能で、紙早送り時
はキャリッジの往復動作が無く、またキャリッジの移動
量に係わらず、２種類以上の紙送りピッチを選択出来る
１モータ駆動のプリンタを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るため本発明のプリンタは、可逆回転し駆動源となる１
個のモータと、第１の歯車と第２の歯車を備えモータに
よって往復回動される切換歯車と、切換歯車の第１の歯
車と噛合するキャリッジ駆動歯車と、切換歯車の第２の
歯車と噛合する紙送り歯車と、キャリッジ駆動歯車によ
って駆動され、キャリッジを往復移動させるキャリッジ
駆動機構と、紙送り歯車に駆動される紙送り機構とを有
することを特徴とする。

【０００６】本発明によればキャリッジの移動動作と紙
送り動作が分かれるので、印字動作のみを繰り返すこと
によって得られる強調印字や桁方向に密度を高めた印字
が可能となる等の効果を奏する。更に紙送り中にキャリ
ッジが動かないので、低振動・低騒音・低エネルギー等
の効果を奏する。

【０００７】また、キャリッジ駆動機構は、ピンが配置
されたキャリッジと、ピンと係合し回転すると所定リー
ド量の第１のカムフォロワーと、回転してもキャリッジ
を停止状態に位置させるリード量がゼロの第２のカムフ
ォロワーを備えたキャリッジ駆動軸を備えており、キャ
リッジ駆動歯車は、切換歯車の第１の歯車及び第２の歯
車と噛合して回転されるものであって、キャリッジ駆動
歯車が第２の歯車により回転される場合は、キャリッジ
は第２のカムと係合していることを特徴とする。

【０００８】この場合において、キャリッジ駆動歯車が
第２の歯車によって回転されても、キャリッジはリード
量がゼロの第２のカムフォロワーと係合しているので、
上記効果が得られるものである。

【０００９】更に、切換歯車は、切換歯車が取り付けら
れているフレームと係合して回動を不可とする係止部が
配置されており、切換歯車が所望の回動領域を越えて回
動されると、係止部とフレームが係合することを特徴と
する。

【００１０】このような構成にすることにより、切換歯
車には所望の回転領域を越えて回転することがないの
で、キャリッジのピンとキャリッジ軸のカムが異常係合
してロック状態となることを防ぐ等の効果を奏する。

【００１１】更には、紙送り機構は、側面に鋸歯状のラ
チェットを備え紙送り軸に固定された紙送りラチェット
部材と、紙送り軸に回転可能に取り付けられた紙送り歯
車と、紙送り軸でラチェット部材と紙送り歯車の間であ
って紙送り軸に回転及び移動可能に且つ紙送り歯車とは
回転方向には一体回転するように取り付けられており、
紙送りラチェット部材と係合する爪を備え爪がラチェッ
トに係合するように付勢されている紙送り爪部材とを有
することを特徴とする。

【００１２】このような構成にすることにより、切換歯
車によって紙送り歯車が回転されると紙送り爪部材が回
転し、所定方向ではラチェット部材上を紙送り爪部材が
移動し、反対方向に回転されるとラチェット部材と紙送
り爪部材が噛合して紙送り爪を回転させるワンウェイク
ラッチを形成するので、切換歯車の回動動作量に応じて
紙送り歯車の回転量、紙送り軸の回転量が共に変化し、
紙送り量も変化する。従って、少なくとも２種類の紙送
りピッチを選択可能な紙送り機構を備えることが望まし
く、これにより更に２種類以上の紙送りピッチが得られ
る等の効果を奏する。

【００１３】この場合において、モータがステッピング
モータであることが望ましく、これにより更に動作を確
実・最適に制御出来る等の効果を奏する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施例を図１か
ら図１４にもとづいて説明する。図１は動力伝達機構の
分解斜視図、図２はプリンタの概略平面図、図３は印字
機構の側断面図、図４は動力伝達機構の側面図である。
図５〜図８は紙送り機構を説明するための紙送り機構説
明図、図９〜図１１は印字を説明するための印字説明
図、図１２〜図１４は紙送り動作を説明するための紙送
り動作説明図である。

【００１５】始めに、図面に沿って本発明の実施例を説
明する。

【００１６】図１、図２において、モータ１にはモータ
歯車２が固着されていて、モータ歯車２と係合するキャ
リッジ駆動歯車であるリードスクリュー歯車３の大歯車
３−３に動力が伝達される。本例ではモータ１をステッ
プモータとし、モータ歯車２とリードスクリュー歯車３
の大歯車３−３の減速比を１／１に設定している。

【００１７】リードスクリュー歯車３は、リードスクリ
ュー４に設けられ第１のカムフォロワーである所定リー
ド量で形成された溝４−１に連なる溝カム３−１を有し
ていて、リードスクリュー４の軸部４−２に固着されて
いる。溝カム３−１はさらに、カム部３−１ａと第２の
カムフォロワーであるリード量がゼロの保持部３−１ｂ
に分かれている。

【００１８】リードスクリュー４とリードスクリュー歯
車３は一端をリードスクリュー４の軸部４−３、もう一
端をリードスクリュー歯車３に設けられた軸受け部３−
２によりフレーム５に軸受けされている。

【００１９】キャリッジ７は図３に示すように、リード
スクリュー４とガイド軸６により桁方向にガイドされる
穴７−１及び７−２を備えている。そして、キャリッジ
７にはキャリッジピン８がリードスクリュー４と対向す
る向きに固着されており、頭部８−１がリードスクリュ
の溝４−１と係合している。リードスクリュー４とキャ
リッジピン８によりキャリッジ駆動機構が構成される。
リードスクリュー歯車３を矢印Ｄ方向に回転させると、
キャリッジ７は下位桁方向（矢印Ｅ方向）に移動し待機
状態となる。待機状態では、キャリッジピン８がリード
スクリュー歯車３の保持部３−１ｂと係合している。ま
た、キャリッジ７は印字ヘッドであるインクジェットヘ
ッド１７をノズル部１７−１が記録紙１６に対抗する向
きに保持している。本例では、インクジェットヘッド１
７は１２個のノズルを装備し、ＦＰＣ（不図示）により
コントロール基板（不図示）に接続され、所望のタイミ
ングでインクジェットヘッド１７に通電することによ
り、記録紙１６上に印字することができる。

【００２０】さらに、キャリッジ７はキャリッジ７の桁
方向位置を検出するためのマスク板７−３を有してお
り、ＨＰ検出器１８と共にキャリッジ７のホームポジシ
ョンを検出する。

【００２１】図１・図４を用いて紙送り軸１５への動力
伝達を説明する。

【００２２】リードスクリュー歯車３の回転は、小歯車
３−４から減速歯車９の大歯車９−１へ、小歯車９−２
から切換歯車であるタイミング歯車１０へ伝達される。
リードスクリュー歯車３からタイミング歯車１０までは
連続歯による駆動であり、リードスクリュー歯車３とタ
イミング歯車１０の減速比を１／６に設定している。

【００２３】タイミング歯車１０は２つの回転領域を有
していて、図６がタイミング歯車１０の待機状態であり
基準位置となっている。

【００２４】第一の回転領域は、図６のタイミング歯車
１０の待機位置からタイミング歯車１０が矢印Ｇ方向に
回転し図５に示すようにその回転角度３００度の間と
し、第二の回転領域は、図５のタイミング歯車１０の待
機位置からタイミング歯車１０が矢印Ｈ方向に回転し図
８の様にその回転角度が−３７．５度の範囲である。

【００２５】タイミング歯車１０の各回転領域での動作
を説明する。

【００２６】（第一の回転領域）図６の待機状態からモ
ータ１を矢印Ａ方向に回転すると、リードスクリュー歯
車３は矢印Ｂ方向へ回転し、減速歯車９を介してタイミ
ング歯車１０は矢印Ｇ方向へ回転する。

【００２７】一方、紙送り歯車１１は、錠止歯１１−１
ａ及び錠止歯１１−１ｂとタイミング歯車１０の錠止部
１０−１が係合するので紙送り歯車１１回転不可の状態
で錠止される。この錠止状態はタイミング歯車が第一の
領域の範囲で回動される間は同状態に保たれる。

【００２８】リードスクリュー歯車３は矢印Ｂ方向へ回
転するとキャリッジ７の上位桁方向（矢印Ｆ方向）への
移動が始まる。タイミング歯車１０が矢印Ｇ方向へ３０
０゜回転（リードスクリュー歯車３は矢印Ｂ方向へ５回
転）した、図５の状態では、キャリッジ７は最上位桁に
位置する。この時、キャリッジ７とフレーム５の間に一
定の隙間を設けておけば、タイミング歯車１０の係止部
であるストッパ１０−４がフレーム５のストッパ５−１
に当接するので、キャリッジ７等のメカロックを防げ
る。キャリッジを待機位置に復帰するには、モータ１の
回転方向を変えることによって行われる。本願請求項１
記載の第１の歯車とは、第一の領域で減速歯車９と噛合
する歯車が駆動歯１０−２を意味する。

【００２９】（第二の回転領域）図６の待機状態からモ
ータ１によりタイミング歯車１０を矢印Ｈ方向へ回転さ
せると、リードスクリュー歯車３は矢印Ｄ方向へ回転す
る。しかし、キャリッジピン８はリードスクリュー歯車
３の保持部３−１ｂと係合しているので、キャリッジ７
は移動しない。

【００３０】一方、紙送り歯車１１は、タイミング歯車
１０を矢印Ｈ方向へ回転させると駆動歯１０−２により
被駆動歯１１−２が駆動されると共に、錠止部１０−１
の切り欠き部１０−１ａに錠止歯１１−１ｂが入り込み
矢印Ｉ方向へ回転する。

【００３１】本願請求項１記載の第２の歯車とは、第二
の領域で紙送り歯車１１と噛合する駆動歯１０−２を意
味する。

【００３２】紙送り歯車１１と紙送り爪１２はスプライ
ンによる結合になっていて、紙送り爪１２は回転方向に
は紙送り歯車１１と一体で回転するが、桁方向には紙送
り歯車１１に対してある範囲で移動することが出来る。
そして、紙送り爪１２は片側を紙送り歯車１１に座す紙
送り爪ばね１４により紙送りラチェット１３の方向（矢
印Ｋ方向）へ付勢されている。紙送り爪１２は三角歯１
２−１を全周に１ヶ所有し、紙送りラチェット１３は前
述の三角歯１２−１と係合する鋸歯状の三角歯１３−１
歯を全周を１２等分した位置に有している。各々の三角
歯を展開すると図１２のようになり、三角歯１２−１・
１３−１は各々歯面１２−１ａ・１３−１ａ及び斜面１
２−１ｂ・１３−１ｂを有している。紙送り爪１２の矢
印Ｊ方向の回転は図１２では矢印Ｊ方向の移動となり、
歯面１２−１ａ・１３−１ａが確実に噛み合うので、紙
送り爪１２と紙送りラチェット１３はほぼ一体で矢印Ｊ
方向へ回転する。しかし、紙送り爪１２が矢印Ｉ方向へ
回転する時は、図１２では矢印Ｉ方向への移動となるの
で、斜面１２−１ｂが斜面１３−１ｂにより押し上げら
れ、紙送り爪１２は紙送り爪ばね１４をたわめながら矢
印Ｌ方向へ逃げる。従って、紙送りラチェット１３は回
転しないで、紙送り爪１２のみが矢印Ｉ方向へ回転す
る。

【００３３】紙送り爪１２・紙送り爪ばね１４・紙送り
ラチェット１３はいわゆる１方向クラッチを成してい
る。そして、紙送りラチェット１３には紙送り軸１５が
固着されていて、紙送りラチェット１３が矢印Ｊ方向の
回転することにより記録紙１６が矢印Ｍ方向に移送され
る。

【００３４】本例では、紙送りラチェット１３の１歯分
（３０゜分）の回転で記録紙１６が移送される量を１紙
送りピッチとしている。また、１紙送りピッチは図９に
示すように１２ドット分の移送量である。

【００３５】紙送りピッチは、紙送りラチェット１３の
分割数を増やすことで、任意の紙送りピッチが得られ
る。例えば、紙送りラチェット１３の分割数を２４にす
れば１／２紙送りピッチが得られる。

【００３６】次に、本発明の実施例を各動作毎に説明す
る。

【００３７】（初期設定）プリンタの初期設定方法は、
設定時にＨＰ検出器１８のオンかオフかの状態によって
異なる。

【００３８】ＨＰ検出器１８がオフの状態とは図２に示
すように、キャリッジ７のマスク板７−３がＨＰ検出器
１８から外れた状態である。この状態から、リードスク
リュー歯車３を矢印Ｄ方向へ回転させ、キャリッジ７を
矢印Ｅ方向へ移動させる。移動途中で、マスク板７−１
がＨＰ検出器１８をオンさせた位置から、さらにリード
スクリュー歯車３を回し続け、キャリッジピン８がリー
ドスクリュー歯車３の溝カムの保持部３ー１ｂに到達し
た位置で、リードスクリュー歯車３の回転を停止させ
る。この状態が、待機状態である。

【００３９】ＨＰ検出器１８がオンの状態では、キャリ
ッジ７を一旦矢印Ｆ方向へ移動させ、ＨＰ検出器１８の
オフを確認した後、上記初期設定動作を行う。

【００４０】（紙送り）紙送り動作を図５〜図８を用い
て説明する。

【００４１】図５は前述したようにキャリッジ７が最上
位桁に位置する状態であり、タイミング歯車１０の錠止
部１０−１が紙送り歯車１１の錠止歯１１−１ａ・１１
−１ｂを錠止している。この錠止状態は印字中も同様で
ある。図７は１紙送りピッチのために、図８は２紙送り
ピッチのために、タイミング歯車１０と紙送り歯車１１
が各々回転した状態である。

【００４２】紙送りはタイミング歯車１０を待機状態
（図６）から一旦矢印Ｈ方向へ回転させ再度待機状態に
戻すことにより行う。１紙送りピッチの時は一旦タイミ
ング歯車１０の回転角を−２２．５゜、紙送り歯車１１
の回転角は４５゜（図７）、２紙送りピッチの時は、一
旦タイミング歯車１０の回転角を−３７．５゜、紙送り
歯車１１の回転角は７５゜（図８）とした後、待機状態
に戻せば良い。

【００４３】紙送り歯車１１の回転角が４５゜（図７）
の時は、紙送り爪１２の歯１２−１と紙送りラチェット
１３の歯１３−１の関係は図１３の状態となり、１紙送
りピッチ（紙送りラチェット１３の１歯分）が得られ
る。

【００４４】また、紙送り歯車１１の回転角が７５゜
（図８）の時は図１４の状態となり、一度に２紙送りピ
ッチ（紙送りラチェット１３の２歯分）が得られる。

【００４５】前述したように、紙送り動作中は、キャリ
ッジピン８が溝カムの保持部３−１ｂに保持されキャリ
ッジ７は停止状態を保つので、キャリッジ７の振動によ
る騒音・エネルギーのロス等を防止できる。

【００４６】また、紙早送りは、紙送り動作を繰返せば
良い。

【００４７】（印字）印字動作は図６に示す待機状態か
ら、タイミング歯車１０が矢印Ｇ方向に回転・リードス
クリュー歯車３を矢印Ｂ方向へ回転、キャリッジ７を矢
印Ｆ方向へ移動させることで始まる。そして、インクジ
ェットヘッド１７のノズル部１７−１が記録紙１６と対
向する位置から印字を始める。所望の印字を行った後、
キャリッジ７を停止させＥ方向へ移動させ、待機状態に
もどす。通常はこの後、紙送り動作に入り記録紙１６を
１紙送りピッチ分送り印字動作を終了する。

【００４８】印字中は、前述したように紙送り歯車１１
はタイミング歯車１０によって錠止されるので、記録紙
１６も一定の位置に保持される。

【００４９】図９に示すような数字等のキャラクターを
印字する時は、記録紙１６を１度に２紙送りピッチ送る
ことにより、印字スピードの向上・低騒音につながる。

【００５０】また、図１０に示すようなグラフィックを
印字する時は、記録紙１６を１紙送りピッチ分送ればよ
い。

【００５１】さらに、印字動作のみを繰り返せば、ドッ
トを同じ位置印字する強調印字や、図１１に示すような
桁方向のみドット密度を高めた印字が可能となる。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、キャ
リッジの移動動作と紙送り動作を完全に分離出来るの
で、印字動作のみを繰り返すことによって得られる強調
印字や桁方向に密度を高めた印字が可能となる。

【００５３】さらに、紙早送り時は、キャリッジが一定
位置に保たれるので、振動・騒音・エネルギーのロス等
の問題が無くなる。

【００５４】さらに、タイミング歯車にストッパを設
け、キャリッジの移動量を規制しているので、メカロッ
ク等の不良が無くなる。

【００５５】さらに、紙送り時のタイミング歯車１０の
回転領域を分割することにより、一度に複数の紙送りピ
ッチが得られる。

【００５６】さらに、モータとしてステップモータを使
用することにより、キャリッジや歯車の動作を確実・最
適に制御出来るので、プリンタの信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す動力伝達部の分解斜
視図。

【図２】本発明の一実施例を示す概略平面図。

【図３】本発明の一実施例を示す印字部の側断面図。

【図４】本発明の一実施例を示す動力伝達部の側面図。

【図５】本発明の一実施例を示す紙送り動作を説明する
ための図。

【図６】本発明の一実施例を示す紙送り動作を説明する
ための図。

【図７】本発明の一実施例を示す紙送り動作を説明する
ための図。

【図８】本発明の一実施例を示す紙送り動作を説明する
ための図。

【図９】本発明の一実施例を示す印字を説明するための
図。

【図１０】本発明の一実施例を示す印字を説明するため
の図。

【図１１】本発明の一実施例を示す印字を説明するため
の図。

【図１２】本発明の一実施例を示す紙送り動作を説明す
るための図。

【図１３】本発明の一実施例を示す紙送り動作を説明す
るための図。

【図１４】本発明の一実施例を示す紙送り動作を説明す
るための図。

【符号の説明】

１ モータ ２ モータ歯車 ３ リードスクリュー歯車 ４ リードスクリュー ５ フレーム ６ ガイド軸 ７ キャリッジ ８ キャリッジピン ９ 減速歯車 １０ タイミング歯車 １１ 紙送り歯車 １２ 紙送り爪 １３ 紙送りラチェット １４ 紙送り爪ばね １５ 紙送り軸 １６ 記録紙 １７ インクジェットヘッド １８ ＨＰ検出器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッドを搭載したキャリッジをプラ
   テンに沿って移動させながら記録紙に印字するプリンタ
   において、 可逆回転し駆動源となる１個のモータと、 第１の歯車と第２の歯車を備え前記モータによって往復
   回動される切換歯車と、 前記切換歯車の前記第１の歯車と噛合するキャリッジ駆
   動歯車と、 前記切換歯車の前記第２の歯車と噛合する紙送り歯車
   と、 前記キャリッジ駆動歯車によって駆動され、前記キャリ
   ッジを往復移動させるキャリッジ駆動機構と、 前記紙送り歯車に駆動される紙送り機構とを有すること
   を特徴とするプリンタ。
2. 【請求項２】 前記キャリッジ駆動機構は、ピンが配置
   されたキャリッジと、前記ピンと係合し回転すると所定
   リード量の第１のカムフォロワーと、回転しても前記キ
   ャリッジを停止状態に位置させるリード量がゼロの第２
   のカムフォロワーを備えたキャリッジ駆動軸を備えてお
   り、 更に前記キャリッジ駆動歯車は、前記切換歯車の前記第
   １の歯車及び前記第２の歯車と噛合して回転されるもの
   であって、 前記キャリッジ駆動歯車が前記第２の歯車により回転さ
   れる場合は、前記キャリッジは前記第２のカムと係合し
   ていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
3. 【請求項３】 前記切換歯車は、前記切換歯車が取り付
   けられているフレームと係合して回動を不可とする係止
   部が配置されており、前記切換歯車が所望の回動領域を
   越えて回動されると、前記係止部と前記フレームが係合
   することを特徴とする請求項１乃至２記載のプリンタ。
4. 【請求項４】 前記紙送り機構は、側面に鋸歯状のラチ
   ェットを備え前記紙送り軸に固定された紙送りラチェッ
   ト部材と、前記紙送り軸に回転可能に取り付けられた前
   記紙送り歯車と、前記紙送り軸で前記ラチェット部材と
   前記紙送り歯車の間であって前記紙送り軸に回転及び移
   動可能に且つ前記紙送り歯車とは回転方向には一体回転
   するように取り付けられており、前記紙送りラチェット
   部材と係合する爪を備え前記爪が前記ラチェットに係合
   するように付勢されている紙送り爪部材とを有すること
   を特徴とする請求項１乃至３記載のプリンタ。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記モータがステッ
   ピングモータであることを特徴とするプリンタ。