JPS6230916B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、活字ホイールの回転とキヤリツジの
移動を同一のモータを切換えて行なうようにした
プリンタに関する。

近年、電子技術の進歩に伴い、プリンタの機械
部品をモータ、ソレノイド等に置換えて電子化
し、信頼性向上を図るようになつた。しかし電子
化されたプリンタは高信頼性を有する反面、モー
タや制御系電気素子が機械部品に比して高価なた
め、電子化プリンタも高価になるという問題があ
る。

キヤリツジ上の印字機構の活字ホイールを回転
させるためのモータは、活字ホイール系の慣性モ
ーメントの低減をはかつても限界があるから、高
速印字のためには強力なかなり大形のものを使用
しなければならず、その結果キヤリツジの質量が
大きくなつてキヤリツジ移動用のモータも必然的
に大形になつてしまう。この問題を解決するため
に、活字ホイールの回転とキヤリツジの移動に同
一のモータを切換えて用いるようにした例もある
が、構造が比較的複雑で、構成部品点数が多く、
折角駆動モータ数を１個に低減したにもかかわら
ず、なお価格低減の余地が多いなどの問題があつ
た。

本発明の目的は、上記の様な問題点を解決し、
構造が簡単で安価な電子化プリンタを提供するこ
とにある。

上記目的を達成するために本発明においては、
慣性モーメントの小さい活字ホイール系に制動を
かけるだけならば比較的力の弱い弾性力（ばねの
力）でも十分有効なことに着眼し、駆動モータの
軸のプーリと、キヤリツジ上の活字ホイール回転
用プーリの双方に係合するエンドレスベルトを設
け、ばねによつて活字ホイールが制動されている
時は、固定状態にある活字ホイール回転用プーリ
とベルトの係合部を介してキヤリツジがベルトに
結合されてベルトの運動によつてキヤリツジが移
動する状態となり、切換機構に通電付勢すると、
ソレノイドの吸引力がばねの力よりも強いため、
活字ホイールの制動が解除され、キヤリツジが制
動され、前記ベルトの運動によつて活字ホイール
が回転する状態となるようにした。この様にすれ
ば電源遮断時にも活字ホイールは制動されていて
勝手に回転するようなことはないが、キヤリツジ
は自由に移動できるので印字リボン交換などに好
都合である。

以下に、本発明を図面によつて更に詳しく説明
する。

第１図は本発明プリンタの要部斜視図である。
１はプラテン、Ｐはプラテン１上に装填された印
字紙、２，３はプラテン１と平行なガイドレー
ル、４はガイドレール２に支持されて移動可能な
キヤリツジ、５，５′はキヤリツジ４の上面に設
けた軸受金具、６は軸受金具５，５′に回転自在
に軸支された軸で、活字ホイール７、活字位置検
出用スリツト円板８、駆動プーリ９、活字ホイー
ル制動（ロツク）用爪車１０がこの軸６に取付け
てある。１１は印字ハンマ、１２はスリツト円板
８に対向配置された活字位置検出器、１３，１
３′は軸受金具５に回転自在に取付けられ、プー
リ９と共にタイミングベルト１４を案内するロー
ラ、１５，１６は互いに歯状部１５Ｃ，１６Ｃに
よつて歯合し、支持軸１７，１７′を支点にして
爪車１０に対して対称に回転運動し、定常状態
（電源遮断時）では後述のねじりイルばね２０の
力で爪車１０に歯状部１５Ａ，１６Ａにより歯合
し、この爪車１０、従つて活字ホイール７を制動
する爪である。なお支持軸１７，１７′はキヤリ
ツジ４に固定されている。１８，１８′は爪１
５，１６上にあつて切換機構動作時にワイヤ１９
により引張られるピンである。支持軸１７，１
７′とピン１８，１８′には図示の如くねじコイル
ばね２０がかけられて、爪１５，１６に対し、こ
れら爪１５，１６が爪車１０と係合するように常
に逆向きの力が加わるようにする。ワイヤ１９は
図示してないプリンタフレームに取付けられてい
るプーリ２１と、レバー２３を介してソレノイド
２４に取付けられたプーリ２２に巻回されてい
る。タイミングベルト１４は、プリンタフレーム
に軸支された歯車２５、駆動モータ２７に結合さ
れた歯車２６、及びキヤリツジ４の活字ホイール
系の有歯プーリ９に歯合し、途中キヤリツジ４の
部分ではガイドローラ１３，１３′に案内され
る。２８はガイドレール２，３と平行に設けられ
た多数のスリツト２８Ａを有する固定スリツト
板、２９はスリツト板２８に対してスリツト２８
Ａを挾んで検出部が配置され、キヤリツジ４に取
付けられたキヤリツジ位置検出器である。３０は
モータ２７に取付けられた回転速度検出用タコジ
エネレータである。

次に、第２図と第３図によつて活字ホイール７
およびキヤリツジ４の制動について説明する。第
２図はプリンタの定常状態における爪車１０と爪
１５，１６を示し、これらは互いに歯合している
から爪車１０は回転不能、従つて同じ軸６に取付
けられた活字ホイール７およびプーリ９は制動状
態にある。爪車１０は活字ホイール７上の活字個
数と同数の歯を有し、爪１５，１６の歯状部１５
Ａ，１６Ａによつて回転をロツクされた状態で活
字ホイール７上の１つの活字が印字ハンマ１１と
用紙Ｐの印字位置を結ぶ線上に位置するように爪
車１０と活字ホイール７の位置が調節されてい
る。この状態では、爪１５，１６の端部１５Ｂ，
１６Ｂとガイドレール３との間に、第２図のよう
に、わずかな隙間が形成されているから、キヤリ
ツジ４の移動は紡げられず、モータ２７によりタ
イミングベルト１４が移動すると、このタイミン
グベルト１４とプーリ９との歯合部によつてタイ
ミングベルト１４に結合されているキヤリツジ４
はガイドレール２，３に沿つて移動する。なおワ
イヤ１９はプーリ２１，２２に巻回されているだ
けでプーリは自由に回転するから、キヤリツジ４
の移動を紡げない。

第３図は切換機構のソレノイド２４が通電付勢
され、プランジヤに結合されたレバー２３及びそ
の端部に取付けたプーリ２２がソレノイド２に引
込まれ、プーリ２１と２２との間の間隔が長くな
るように引張られている状態を示す。この張力は
ワイヤ１９を介して爪１５及び１６上のピン１
８，１８′に矢印ＡとA′で示すように作用する。
ソレノイド２４による張力は、ビン１８，１８′
同士を近付けようとするねじりコイルばね２０の
力より強いので、そのばね力により爪車１０と歯
合して爪車１０を制動していた爪１５，１６の歯
状部１５Ａ，１６Ａは爪車からはずれ、爪車１
０、従つて活字ホイール７の制動は解除される。
活字ホイール７の制動解除はほとんど同時に、爪
１５，１６の端部１５Ｂ，１６Ｂが第３図に示す
ようにガイドレール３に歯合し、爪１５，１６、
従つてキヤリツジ４全体がガイドレール３に対し
て移動できないように制動される。爪１５および
１６は互いに歯状部１５Ｃと１６Ｃとで歯合して
いるので、この状態でキヤリツジ４を左右どちら
かに移動させようとする力が加わると爪１５，１
６の端部１５Ｂ，１６Ｂはますますガイドレール
３にくいこみキヤリツジ４を強く制動する。な
お、第１図、第３図ではガイドレール３の表面を
平滑面として示したが、こまかい歯をつけるなど
してもよい。第３図の状態ではキヤリツジ４が固
定され、爪車１０、プーリ９、活字ホイール７は
一緒に自由に回転できるから、モータ２７の回転
はタイミングベルト１４を介して活字ホイール７
へ伝達され、モータ２７の回転を制御して活字ホ
イール７の周縁の任意の活字を印字位置に持つて
くることができる。

上述した構成のプリンタ機構部を制御する電気
制御部の一例を第４図に示し、その動作タイミン
グチヤートを第５図に示す。第４図において、３
４はマイクロコンピユータ、３５は活字位置検出
器１２からの位置パルス及び方向パルスを計数す
る活字ホイール用位置カウンタ、３６はキヤリツ
ジ位置検出器２９からの位置パルス及び方向パル
スを計数するキヤリツジ用位置カウンタ、３７は
切換信号に応動してカウンタ３５，３６のいずれ
かの出力を選択する切換回路、３８はDA変換回
路、３９は速度帰還量制御回路、４０はデータバ
ス、４１は位置信号と速度信号との加減算器（例
えば差動増幅器）、４２，４３，４５は駆動用増
幅器である。

かかる構成の制御部により、本発明プリンタは
第５図に示すようなタイミングで動作する。ここ
で、活字ホイール選択時間とキヤリツジ移動時間
の順序はいずれも先であつてもよいが、以下の説
明では、連続印字中にある１字を印字後、ワンス
ペーシングによりキヤリツジが次の印字位置に移
動したという状態から説明する。図示を省略した
外部のキーボードあるいはデイジタル機器等から
の印字指令をマイクロコンピユータ３４が受取る
と、プリンタ動作中信号を高レベルとなし、現在
のホールド位置の文字と印字指令の文字とを比較
し、活字ホイール７の回転量、回転方向を決定す
る。そして、本来零であるべき活字ホイール用位
置カウンタ３５の内容を、第５図に示すホイール
用カウンタアドレスのうちの破線で示す最左側の
パルスａ１の生起時刻にデータバス４０を通じて
読み出して活字ホイール７のそれまでの回転量を
補正し、この補正値をホイール用カウンタアドレ
スのうちの２番目の破線で示すパルスａ２の生起
時刻にデータバス４０を通じて活字ホイール用位
置カウンタ３５に新規にセツトする。このセツト
直後にマイクロコンピユータ３４は活字ホイー
ル／キヤリツジ切換信号を出す。この切換信号は
増幅器４３を経てソレノイド２４を作動させてキ
ヤリツジ４を制動し、活字ホイール７の制動を解
除する。それと同時に、この切換信号は、高レベ
ル時には活字ホイール用カウンタ３５と、低レベ
ル時にはキヤリツジ用位置カウンタ３６を、それ
ぞれ、切換回路３７を介してDA変換回路３８に
接続して位置信号を発生させる。また、モータ２
７により活字ホイール７を駆動している時とキヤ
リツジ４を駆動している時とではこのモータ２７
に対する慣性負荷、摩擦負荷に差があり、臨界制
動を与える速度帰還量が異なるので、上述のホイ
ール／キヤリツジ切換信号を速度換還量制御回路
３９に供給し、駆動モータ２７に結合したタコジ
エネレータ３０からの速度帰還量を速度帰還量制
御回路３９を介して臨界制動が得られるように制
御する。ソレノイド２４が作動して活字ホイール
の制動が解除されると、活字ホイール７はホイー
ル用位置カウンタ３５の内容を零にするように回
転する。この回転はスリツト円板８と検出器１２
から位置パルスおよび方向パルスとして検出さ
れ、位置カウンタ３５に入力される。第５図に示
すホイール用カウンタアドレスの実線部パルスの
ように、マイクロコンピユータ３４はホイール用
位置カウンタ３５の内容を監視しており、カウン
タ３５の内容が所定値より小さくなつた時、すな
わち活字ホイールが目的位置近くまで回転したな
らば、ソレノイド２４の解除時間を見越してソレ
ノイド２４の励磁を解除し活字ホイール７をロツ
クする。更にまた、マイクロコンピユータ３４
は、活字ホイール７がロツクされた直後に、印字
ハンマ１１により所望の活字を殴打して印字を行
なうように、ハンマの飛行時間を見越して印字ハ
ンマ１１を作動させる。

印字ハンマ１１の飛行−戻りの往復時間をとつ
た後、マイクロコンピユータ３４は次の印字位置
までのキヤリツジ４の移動量を、第５図に示すキ
ヤリツジ用カウンタアドレスのうちの破線で示す
最左側のパルスａ３の発生時刻にキヤリツジ用位
置カウンタ３６からデータバス４０を通して読出
した値で補正し、この補正値をキヤリツジ用カウ
ンタアドレスのうちの２番目の破線で示すパルス
ａ４の生起時刻にデータバス４０を通じてキヤリ
ツジ用位置カウンタ３６に新規にセツトし、同時
に活字ホイール／キヤリツジ切換信号を低レベル
にする。これによりキヤリツジ用位置カウンタ３
６の内容が、切換回路３７を経てDA変換回路３
８により位置信号となり、駆動モータ２７の制御
ループの速度帰還量は速度帰還量制御回路３９に
より、キヤリツジ駆動に適した値となり、この状
態でキヤリツジ４は次の印字位置へ移動し始め
る。移動がスリツト板２８と検出器２９とで位置
パルスおよび方向パルスとして検出され、位置カ
ウンタ３６に入力されて、キヤリツジ用位置カウ
ンタ３６の内容が停止誤差内にはいると、マイク
ロコンピユータ３４はプリンタ動作中信号を低レ
ベルにして次の印字指令まで待機状態とする。こ
こに説明した例ではモータ２７としてサーボモー
タを用いたが、パルスモータを用いてもよい。

なお以上に説明した実施例では、活字ホイール
７の制動もキヤリツジ４の制動も解除されている
切換過渡期（第２図と第３図の中間状態）が生ず
るが、この切換動作の極く短い間はモータ２７が
停止しており、活字ホイール７およびキヤリツジ
４は固定されている。なお、爪部の構造が複雑に
なるが、切換えの過渡期に活字ホイール７もキヤ
リツジ４も制動状態にあるようにすることもでき
る。

以上説明したように、本発明によれば、極めて
簡単な構造で、１個のソレノイドを用いた切換機
構により動力伝達系を切換えて、１個のモータに
よつて活字ホイールとキヤリツジを交互に駆動す
るようにしたので、キヤリツジは小質量となり、
駆動モータも小形ですみ、従つて、プリンタを軽
量、安価に製造でき、しかも構造、動作が簡単な
ので故障し難いなどの効果が得られる。なお、既
述の如く電源遮断時でも活字ホイールはロツクさ
れており、むやみに動くようなことはないが、こ
の状態ではキヤリツジの移動は自由（通電してい
なければモータは回転自由）であり、爪１５，１
６がガイドレール３に必要以上にくい込んで機械
を損傷させることもなく、オペレータがリボン交
換を行なう際などのキヤリツジを移動させること
ができ、使い勝手がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明プリンタの要部斜視図、第２図
および第３図は活字ホイールとキヤリツジの制動
動作説明図、第４図は本発明プリンタにおける電
気制御部の構成の一例を示すブロツク図、第５図
はその動作説明用タイムチヤートである。 １……プラテン、２，３……ガイドレール、４
……キヤリツジ、５，５′……軸受金具、６……
軸、７……活字ホイール、８……スリツト円板、
９……駆動プーリ、１０……活字ホイール制動用
爪車、１１……印字ハンマ、１２……活字位置検
出器、１３，１３′……ローラ、１４……タイミ
ングベルト、１５，１６……爪、１７，１７′…
…支持軸、１８，１８′……ピン、１９……ワイ
ヤ、２０……ねじりコイルばね、２１，２２……
プーリ、２３……レバー、２４……ソレノイド、
２５，２６……歯車、２７……駆動モータ、２８
……固定スリツト板、２８Ａ……スリツト、２９
……キヤリツジ位置検出器、３０……タコジエネ
レータ、３４……マイクロコンピユータ、３５，
３６……それぞれ活字ホイール、キヤリツジ用位
置カウンタ、３７……切換回路、３８……DA変
換回路、３９……速度帰還量制御回路、４０……
データバス、４１……加減算器、４２，４３，４
５……駆動用増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラテンに沿つて平行移動するキヤリツジお
   よび該キヤリツジに載置した活字ホイール等より
   なる印字機構と、前記キヤリツジおよび前記活字
   ホイールを１個の駆動モータに連動させる連動系
   と、該連動系に前記駆動モータの回転力を、キヤ
   リツジ制動時は活字ホイール回転用に、活字ホイ
   ール制動時はキヤリツジ移動用に、切換える切換
   機構とを具えたプリンタにおいて、前記連動系は
   駆動モータに駆動されるベルト及び該ベルトと係
   合し前記キヤリツジに取付けられて前記活字ホイ
   ールを回転するプーリより構成され、前記切換機
   構は、通電付勢されることにより前記活字ホイー
   ルの制動解除と前記キヤリツジの制動を行ない、
   通電しなければ活字ホイールの制動とキヤリツジ
   の制動解除を行なつて前記プーリと前記ベルトの
   係合部を介して前記キヤリツジを前記ベルトに結
   合する構成としたことを特徴とするプリンタ。 ２ 電源遮断時には、前記活字ホイールが制動さ
   れ、前記キヤリツジは移動自由となしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のプリンタ。 ３ 前記切換機構が切換動作中の過渡期には、前
   記活字ホイール、前記キヤリツジおよび前記駆動
   モータのいずれも静止しているように構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプリ
   ンタ。