JPS61279559A - 多色記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＬＬ！立■立上皿 上１明は、多色のプリシトヘッドに関し、特にレコーダ
やプロッタ等に使用し文字、数字、特殊記号等の連続書
きをすることができる簡単な構造の多色プリントヘッド
に関する。

え１立且遣 計器や計算機等に接続されるレコーダ、プリンタ、プロ
ッタ等において文字、数字、記号等を記録する方法には
、大別して連続書き方式と例えば５ｘ７　　ドツトマト
リクスでドツト表示する方式とがある。

連続書き方式の代表例としては、いわゆるＸ−Ｙプロッ
タが挙げられる。　Ｘ−Ｙプロッタは、記録紙に対し横
方向（Ｘ方向）に動くサーボ機構及び縦方向（Ｙ方向）
に動くサーボ機構を持ち、−筆書き的に文字や数字を連
続書きするものである。ペンを位置決めするサーボ機構
には、アナログ式とディジタル式とがある。　Ｘ−Ｙプ
ロッタは、任意の図形を連続書きできるので便利である
が、Ｘ、Ｙ両方向のサーボ機構を必要とすため比較的高
価となる欠点があった。

この欠点を避けるため、Ｙ方向に対してはペンを動かさ
ず記録紙が巻付けられた回転ドラムを回転させてＹ方向
の位置決めをするドラム方式のＸ−Ｙプロッタも提案さ
れているが、コスト低減効果は、僅かに過ぎず、満足す
べき解決は得られていない。

他方、ドツト方式のプリンタは、Ｘ方向のみの位置決め
機能を持ち、文字や数字がドツトマトリクス表示される
。ドツト方式のプリンタは、一般的にはＸ−Ｙプロッタ
よりも安価であるが、ドツト表示であるために読み難い
という本質的な欠点がある。とくに、インクリボンを介
してワイヤドツトプリントする方式においては、ドツト
が不鮮明となり易い欠点が避けられない。

が　　　　　　　”　　　　　ロ 従って５本発明が解決しようとする問題点は、連続書き
方式のコスト高の欠点とドツトマトリクス方式の不鮮明
性の欠点との両者を一挙に取除くにある。

鐸た 第１図、第２図及び第３図を参照するに、本発明による
多色プリンタヘッドは１例えばＸ軸方向（第２図）であ
る第１軸方向にのみに動く主キャリッジ１２と、同主キ
ャリッジ１２上で例えばＹ軸方向である第２軸方向にの
み動く副キャリッジ１００とを有する。第１輌方向移動
は、ガイドレールｌＯによって案内され、主送りワイヤ
１５　（第３図）を含む主送り機構により駆動される０
図示例では。

複数色の電磁作動形記録ベンＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄが主キャリ
ッジ１２上の軸２２（第４図）に揺動制御自在に保持さ
れる。

副キャリッジ１００は、ボール１０１．１０２（第３図
）を介して主キャリッジ１２に前記第１軸方向と角度を
なす第２軸方向に移動自在に架設される。主キャリッジ
１２の頂壁１２ｂ’Ｃ第２図）には、副送り機構ステー
２ピングモータ５１により駆動されるタイミングベルト
５０が回動自在に設けられ、副キャリッジ１００の突起
１００ａがこのタイミングベルト５０に固定され、前記
副キャリッジ１００が第２軸方向に駆動される。電磁作
動形の連続書きペンＥ、　Ｆが副キャリッジ１００上の
軸１２２（第５図）に揺動制御自在に保持される。副キ
ャリ７ジ１００の第２軸方向駆動ストロークは、連続書
きペンＥ又はＦによって連続書きされる一文字の前記第
２軸方向高さだけあれば足りる。

第１図及び第７図を参照して本発明に゛よる多色プリン
トヘッドの作用を記録計に応用した場合について説明す
る。温度や圧力などの測定値の記録は、第４図のけ−ラ
ｌにより矢印Ｐの方向に繰出される記録紙２上に、上記
主キャリッジ１２の電磁作動形記録ペンＡ、Ｂ、（：、
Ｄにより色別のドツト記録３（第１図）としてプリント
される。この様な記録はドツト記録で足り、−筆書きの
様に連続的な線であることを要しない、１〕 第１図の記録紙２上にプリントされる各種の文字記録４
は、主送り機構の主送りワイヤ１５及び副送り機構のタ
イミングベルト５０の回転により駆動される副キャリッ
ジ１００の連続運動を連続書きペンＥ、　Ｆがプロット
することにより連続的な線として鮮明に描かれる。しか
も、副ギヤリッジ１００は、複雑なサーボ機構を有する
必要がなく、文字記録４の第２軸方向高さに等しいスト
ロークの副送り機構を有すれば足りるので、低コストで
製作することができる。

実」１例 以下、添付図の実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。第１図から第６図までは、本発明を記録計に適用
じた実施例の構造を示すもので、第１図は第２図の矢印
１方向からの正面図、第２図は平面図、第３図は第２図
の矢印ＩＩＩ方向からの背面図、第４図は第２図の矢印
ＫＶ力方向らの一部切欠左側面図、第５図は第２図の矢
印Ｖ方向からの右側面図、第６図はカセット保持部材の
斜視図である。

図示例では、第４図及び第５°図に示すローラｌにより
矢印Ｐの方向に繰出される記録紙ｚ上に、温度、流量、
圧力等のプロセス変量を第１図のドツト記録３の様に多
色でプリントする°と共に、連続書きの文字、数字、記
号も文字記録４として多色でプリントする。

多色プリントヘッドの構造を説明するに、ローラ１と平
行なガイドレール１０は１例えば直交座標系のＸ軸の様
な第１軸方向に延在し、記録計本体（図示せず）に固定
される。ベアリング１１（第４図）を介して主キャリッ
ジ１２がガイドレール１０に摺動自在に取付けられる。

主キャリッジ！２の後端に回転自在に取付けられたボー
ルベアリング１３が、ガイドレール１０と平行に配置さ
れたガイドプレート１４と係合し、主キャリッジ１２の
Ｘ軸方向移動中における不所望の回転を防止する。主キ
ャリッジ１２は、主送りワイヤ１５上の一点に固定され
、１送すモータ（図示せず）の回転に応じ移動する主送
りワイヤ１５によりプリントヘッド全体がガイドレール
１０に沿い第１軸方向に自由に位置決めされる０位置決
めは、アナログ方式又はディジタル方式により行なわれ
るが、その詳細は本発明の要旨外であるので説明を省略
する。

第４図の左側面図に示される様に、主キャリッジ１２は
、底部１２ａ、頂壁１２ｂ及び側壁１２ｃを有する。第
６図に示されるカセット保持部材２０の底板２０ａが、
ねじ４０により主キャリッジ１２の底部１２ａに固着さ
る。カセット保持部材２０の底板２０ａからＵ字状に折
曲げられた対向軸受部２０ｃの間に軸２２が保持される
。この軸２２に複数のペンホルダ２３が揺動自在に係止
され、カセットペン２４がペンホルダ２３に挿入される
。

カセット保持部材２０の頂部２０ｄは、第２図のねじ２
１により、主キャリッジ１２の頂壁１２ｂに固定される
。ペンホルダ２３の案内のため、カセット保持部材２０
に案内溝２０ｅを設ける。カセット保持部材２０の底板
２０ａとペンホルダ２３との間にリターンばね２５を配
置し、そのばね２５の作用により、ペンホルダ２３及び
カセットペン２４を上向き即ち記録紙２から離れる方向
に押上げ、カセットペン２４のペン先を常時は記録紙２
から離しておく。

同ペン先の位置は、主キャリッジ１２に固定されたカセ
ット保持部材２０（第６図）の底板２９ａに設けられた
案内溝２０ｆにより適正に保持される。ペンホルダ２３
（第４図）の背面には磁性材料製の接極子２Ｂが固着さ
れる。第４図に断面で示すコイル２７を有するヨーク２
日が、前記カセット保持部材２０のヨーク孔２０ｇを介
し接極子２Ｂと対向する様に主キャリッジ側壁１２ｃに
固定される。従って、コイル２７を付勢すれば、接極子
２Ｂがヨーク２８に吸引される。

接極子２８に対する磁気吸引力は、リターンばね２５の
押上げ力に打勝ってペンホルダ２３を軸２２の回りに第
４図で時計式方向に回転させ、カセットペン２４のペン
先を記録紙２に接触させる。この時、カセット保持部材
２０の上記案内溝２０Ｆは、カセットペンの上下動を円
滑に案内するとともにそのペン先のＸ方向（第２図）誤
差を規制する。カセットペン２４は、その突起２８を指
先で保持しながら僅かな力でペンホルダ２３に対し着脱
することができる。

第２図を参照するに、図示実施例の多色プリントヘッド
は、主キャリッジ１２に直接保持された４個のカセット
ペン２４からなる４本の記録ペンＡ。

Ｂ、Ｃ及びＤを有する。記録ペンごとに異なった色、例
えば紫、青、緑、茶色のインクが充填される。好ましく
は、記録ペンＡ、Ｂ、Ｃ及びＤを等間隔で保持し、記録
紙２の左端から右端までラスタースキャンしながらドツ
ト記録３を色別プリントする際のペン先ピッチに対する
漏止を容易にする。記録ペンＡ、Ｂ、Ｃ及びＤは、Ｘ軸
方向には動けるがＹ軸方向には動（すないものであり、
この様なカラートッドプリンタは公知である。

本発明の重要な特徴は、連続書きペンＥ、Ｆが例えばＸ
、Ｙ軸からなる２軸方向に自由に移動できる様に多色プ
リントヘッドに取付けられ、主キャリッジ１２がＸ軸方
向に可動である場合、連続書きペンのＹ軸方向の可動ス
トローク即ち移動範囲が連続書きすべき文字、数字又は
記号等のＹ軸方同高さに選ばれていることにある。

第１図ないし第５図を参照して連続書きペンＥ、Ｆを説
明するに、Ｘ軸方向にのみ可動である主キャリッジ１２
上に、Ｙ軸方向に可動な副キャリッジ１００（第３図及
び第５図）を設ける。主キャリッジ頂壁１２ｂ上に回転
自在に設けた副送り機構のタイミングベルト５０（第２
図）の１点に、副キャリッジ１００の突起１００ａを固
着する。タイミングベルト５０の第２図における時計式
又は反時計式方向の回転に応じ、副キャリッジ１０Ｇは
、主キャリッジ１２に対しＹ軸方向に円滑に前進又は後
退する０両キャリッジに対向形成されたＶ字状溝の間に
ポール１０１．１０２（第３図）を配置し、副キャリッ
ジ１００の運動を円滑に案内する。第６図に、カセット
保持部材２０と一体に形成された７字状溝の一例２０ｈ
を示す。

タイミングベルト５０を駆動するステッピングモータ５
１（第３図）の回転を、ビニオン５２（第２図）及び複
合歯車５３によって適当に減速し、タイミングベルト５
０の回転を微小ステップ、例えば０．．３５層■／ステ
ップで制御する。これに応じ、副キャリッジ１００のＹ
軸方向の、運動も例えば０．３５　ｔａ禦ｌステップの
精度で制御される。

副キャリッジ１００（第５図）上には、主キャリッジ１
２の軸２２に対応する軸１２２が設けられ、この軸１２
２に、接極子１２ｅ付のペンホルダ１２３が枢支される
。連続書きペンＥ、Ｆを構成するカセットペン１２４が
ペンホルダ１２３に挿入される。副キャリッジ１００上
に取付けられたコイル１２７を付勢すると、ヨーク１２
８が前記接極子１２８を吸引し、カセットペン１２４が
傾き、そのペン先が記録紙２に接触する。この状態でス
テッピングモータ５１を動作させると、記録紙２上にＹ
軸方向の線を描くことができる。コイル１２７の励磁電
流を切れば、リターンばね１２５の作用によりカセット
ペン１２４が押上げられ、ペン先が記録紙２を離れる。

要するに、主キャリッジ１２上の４木の記録ペンＡ、Ｂ
、Ｃ及びＤと同様な機構を持った連続書きペンＥ及びＦ
が副キャリッジ１００上に取付けられる。

図示例では、第３図の板ばね３０が、ポール１０２を抱
き、これを下方（第３図では上方）に押付けて副キャリ
ッジ１００の動きにガタが生じない様にしている。長期
間使用中にポール１０１．１０２がＶ字状溝からはずれ
て脱落しない様に適当なポールリテーナ（図示せず）を
設けてもよい。

図示例では、連続書きペンＥに赤インクを充填し、連続
書きペンＦに黒インクを充填する。一般に、第１図の表
や文字記ＩＲ４のプリントには黒ペンＦを使い、警報動
作やスケールオーバなどの異常時に赤ペンＥを使う。

連続書きペンＥ、Ｆを第１図のドツト記録３のプリント
に使用しても差支えなく１作表又は印字用ペンのドライ
アップを防止するには、これらのペンをドツト記録に常
時使用するのが有利となる場合もある。

第７図は、本発明による文字の書き方の一例を示す、ス
テッピングモータ５１は、マイクロコンピュータ（図示
せず）からの指令に応じ、まず第２図で晦計方向に回転
し、ピニオン５２に取付けられたアーム５４をストッパ
５５に当接させて停止する。

この位置が副キャリッジ１００の基準位置であり、連続
書きペンＥ、Ｆのペン先のＹ軸方向位置は、記録ペンＡ
ないしＤのペン先と共にＸ軸方向の一直線上に並ぶ。

Ｘ軸方向の位置決め機構が作動すると、まず黒ベンＦの
ペン先は第７図の基準位置２００に置かれる。第７図の
文字Ａ、Ｂ、Ｃをプリントする場合には、ペン先を上げ
たままＸ軸方向及びＹ軸方向の位置決め機構が作動し、
ペン先は１位置２０１へ送られる。ここで、上記説明の
様にコイル１２７の付勢によりペン先を下げて記録紙２
に接触させ、主送り機構ワイヤ１５及び副送り機構タイ
ミングベルト５０の回転により、矢印Ｒ，の筆順で位置
２０１゜２０２．２０３．２０４を通る文字Ａを書く０
位置２０４でぺン先を押」二げ、位置２０５へ移動させ
た後、矢印Ｒ２及びＲ３の筆順により位置２０５．２０
８を通る文字Ｂを書く０位置２０Ｇでペン先を押上げ、
位置２０７へ移動させた後、矢印Ｒ４及びＲ５の筆順で
位置２０７．２０８を通る文字Ｃを書く。

文字の形状や筆順は、文字発生用ＲＯＭ　（図示せず）
に記憶させておく。

１行のプリントが終了すれば、改行して次の行の文字プ
リントを実行する。

文字や数字以外に特殊記号や図形が上記ＲＯＭに記憶さ
れていれば、それらの記号や図形も同様に連続書きでプ
リントすることができる。隣接行に跨がる大形図形も１
行ごとに位置情報が指令されるならば、上記連続書きペ
ンＥ又はＦによる行ごとのプリントの反復により連続の
大形図形としてプリントすることができる。

第７図では、ＷＮ単のため５ｘ？ドツト相当の連続書き
文字を示したが、２４ｘ２４ドツト相当の連続書きも可
能であり、漢字も書ける。ただし、高品質文字プリント
の場合には、プリント速度が低下する。

以上から明らかな様に、本発明の副キャリッジ１００は
１行分だけＹ軸方向又は他の適当な第２軸方向に移動可
能であれば足りる。１行に必要なステップ数は、プリン
トすべき文字や記号などの性質によるが１通常は、７ス
テツプ（英数字）ないし３８ステツプ（漢字）で十分で
ある。

副キャリッジ１００に１行３６ステツプの能力がある場
合に、７ステツプの英数字数行を同時にプリントするこ
とは、ソフトウェア処理により簡単に実行できる。

以上の説明において、記録ペンＡ、Ｂ、Ｃ及びＤはＹ軸
方向に移動できないものとしたが、副キャリッジ１００
をこれらの記録ペンをも搭載できる規模のものとし、６
色のペンで文字図形等を連続書きする様にしてもよい、
ただし、この場合には可動部質量が増加するため、Ｙ軸
方向動作速度が低下する。副送り機構駆動用のステッピ
ングモータ５１等の動力源は、スペースの制約のためあ
まり大容量とすることができないので、質量の増加はレ
スポンスを低下させるので不利である。

記録ペンＡ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ及び連続書きペンＥ、　Ｆ
はカセットペンに限定されるものではなく、プリンタに
適する任意構造のペンでよい。また、ペンの上げ下げの
制御は、電磁式に限定されるものではなく、電歪式、空
気式その池水発明の目的に適する任意の方式のものでよ
い。

ステッピングモータ５１を他の動力源、例えばフィード
バック要素を持った直流モータ等で置換えることも可能
である。さらに、主キャリッジ１２上には、副送り機構
の動力源を搭載せず、ガイドレール１０と平行な偏心軸
を主キャリッジ１２上に通し、その偏心軸の回転により
Ｙ軸方向の位置決めをしてもよい、このＹ軸方向位置決
めには、アナログ方式とディジタル方式とがある。主キ
ャリッジ１２の移動方向である第１軸方向と副キャリッ
ジ１００の移動方向である第２軸方向とは、必ずしも直
交座標軸系である必要はなく、斜体文字を使用する場合
などには直交から僅かにずらした方が有利であることも
予想される。

泣」Ｊと法王 以上説明した如く、本発明による多色プリントヘッドは
、簡単な構造の副キャリッジを使用するので、次の効果
を奏する。

（イ）僅かなコストで、文字、数字、記号、図形等を連
続書きすることができ、従来のドツト方式に比して非常
に読み易く鮮明な記録が得られる。

（ロ）ドツト記録及び連続書き記録を多色で鮮明にプリ
ントすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多色プリントヘッドの立面図、第
２図はその平面図、第３図はその背面図、第４図はその
左側面図、第５図はその右側面図、第６図はカセット保
持部材の斜視図、第７図は連続書き動作の説明図である
。 １・・・ローラ、　　２・・・記録紙、　　３・・・ド
ツト記録、　　４・・・文字記録、　１０・・・ガイド
レール、１１・・・ベアリング、　１２・・・主キャリ
ッジ、　　１３・・・ポールベアリング、　１４・・・
ガイドプレート、１５・・・主送り機構ワイヤ、２０・
・・カセット保持部材、　　２０ａ・・・底板、　２０
ｂ・・・垂直板、　　２０ｃ・・・軸受部、　２１．４
０・・・ねじ、　２２，１２２・・・軸、２３、１２３
・・・ペンホルダ、　２４．１２４・・・カセットペン
、　　２５．１２５・・・リターンばね、　２６．１２
６・・・接極子、　２７．１２７・・・コイル、　２８
．１２８・・・ヨーク、　２９・・・突起、　３０・・
・板ばね、５０・・・タイミングベルト、　５１・・・
ステッピングモータ、５２・・・ピニオン、　５３・・
・複合歯車、　５４・・・アーム、　５５・・・ストッ
パ、１００・・・副キャリッジ、　１０１　、１０２・
・・ポール５２００・・・基準位置、２０１−２０５・
・・位置。 特許出願人　　大倉電気株式会社 特許出願代理人　　　弁理士　　市東禮次部第３図 ｕ＊−ｅ：ｙ　Ａｍｆ＊〜 ■

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１軸方向に延在するガイドレール上に主送り機
   構により駆動される如く摺動自在に架設された主キャリ
   ッジ、前記主キャリッジにおいて前記第１軸方向と角度
   をなす第２軸方向に移動自在に前記主キャリッジに架設
   された副キャリッジ、前記主キャリッジの移動に関連し
   て前記副キャリッジを駆動する副送り機構、及び前記副
   キャリッジに揺動制御自在に保持されたペンを備えてな
   る多色プリントヘッド。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の多色プリントヘッド
   において、前記主キャリッジに揺動制御自在に保持され
   たペンを備えてなるプリントヘッド。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の多色プリントヘッド
   において、前記第１軸及び前記第２軸が直交座標系の横
   軸及び縦軸方向である多色プリントヘッド。
4. （４）特許請求の範囲第１項記載の多色プリントヘッド
   において、前記副送り機構に駆動用ステッピングモータ
   を備えてなる多色プリントヘッド。
5. （５）特許請求の範囲第１項記載の多色プリントヘッド
   において、前記主キャリッジ上に前記副送り機構のスト
   ッパを設け、前記第２軸方向の座標原点を前記ストッパ
   の位置としてなる多色プリントヘッド。