JPS625899A - ペンチエンジ機能を備えたペン式記録装置 - 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】 肢血光■ 本発明は、ペンと記録用紙とを相対移動させることによ
り文字２図形等を記録するペン式記録装置に関し、特に
初期状態において複数のペンのうち予め定められたペン
を記録位置に位置決めする初期化に関するものである。

従末弦玉 ペン式記録装置の一種に、特開昭５８−１９２１８８号
公報によって知られているものがある。

このペン式記録装置は、キャリッジ、ペン保持体および
ペン駆動装置を備える。キャリッジは、用紙支持装置に
支持された記録用紙に対して少なくともＸ軸方向に移動
させられる。またペン保持体は、そのキャリッジによっ
て用紙支持装置上の記録用紙にほぼ直角な第一軸線のま
わりに回転可能に支持されて、その第一軸線を中心とす
る一円周上に複数のペンを保持し、回転運動によってそ
れらのペンのうち任意のものを予め定められた記録位置
に選択的に位置させる。さらにペン駆動装置は、その記
録位置に位置させられたペンをペン先が用紙支持装置上
の記録用紙に接触するダウン位置と接触しないアンプ位
置とに移動させる。そして、キャリッジと記録用紙との
Ｘ軸方向およびそのＸ軸方向に直角なＹ軸方向の相対移
動とペンのアップダウンとの組合せによって文字９図形
等が記録されることとなる。

この記録装置においては、初期状態の設定（以下、初期
設定または初期化と称する）において、ペン保持体に保
持された複数のペンのうち予め定められた基準のペンが
常に上述の記録位置に位置決めされるようにするために
、ペン保持体を回転させるラチェット機構およびペン保
持体の特定の回転位置を検出する検出手段が設けられて
いる。

すなわち、ペン保持体にラチェットホイールが一体的に
設けられており、ペン保持体が記録領域から外れた側方
位置へ移動させられるごとに、その側方位置に設けられ
た爪部材がラチェットホイールに係合してペン保持体を
所定の角度ずつ回転させる一方、ペン保持体に永久磁石
が、また上述の側方位置に磁力センサが設けられ、両者
が正対して磁力センサが出力したとき、基準のペンが記
録位置に位置したことを検出するものである。

Ｑ　ｌ　　（ｎ　：　ｔ　シよ゛と−る。ｊ日出これに
よれば、磁力センサが出力するまでペン保持体を回転さ
せることにより、基準のペンを記録位置に位置決めする
ことができるのであるが、ラチェットホイールを爪部材
で１山分送ったときのペン保持体の回転角度はわずかで
あるため、ペン保持体の必要回転角度が大きい場合には
ラチェットホイールと爪部材とを相当な回数係合させな
ければならず、ペンの初期化のために比較的長い時間を
必要とする。また、ラチェットホイールと爪部材とを係
合させる際に、キャリッジを記録のために必要な幅より
多く移動させることが不可欠であるため、それだけ記録
装置が大形となる問題があり、更に基準のペンが記録位
置に位置したかどうかを検出する永久磁石および磁力セ
ンサが必要であるためコスト高になる問題もある。

１Ｊ　　占　”°１　るための　。

本発明はこのようなペンの初期設定における従来の問題
を解決するために、前述のようなキャリッジ、ペン保持
体およびペン駆動装置を備えたペン式記録装置において
、■そのキャリッジに支持されてＸ軸方向に直角な第二
軸線のまわりに回転自在とされ、周方向の１箇所におい
て歯が除かれた欠歯部を有する不完全ギヤと、■その不
完全ギヤの回転運動を前記ペン保持体に伝達する回転伝
達手段と、■Ｘ軸方向、に沿って配設されて不完全ギヤ
と噛合い可能であり、その不完全ギヤの上記欠歯部以外
の部分と噛合った状態ではキャリッジの移動に伴い不完
全ギヤを回転させ、上記回転伝達手段を介してペン保持
体を回転させるが、欠歯部と正対した状態では不完全ギ
ヤを回転させることなく前記複数のペンのうし予め定め
られたものを記録位置に位置させるラック部材と、■そ
のラック部材の不完全ギヤに対する相対位置を変更して
、そのラック部材が不完全ギヤに噛み合い得る噛合い可
能状態と噛み合しく得ない噛合い不能状態とに切り換え
る切換装置とを設けたことを特徴とするものである。

ここにおいて、不完全ギヤの回転をペン保持体に伝達す
る回転伝達手段とは、例えば、その不完全ギヤと同心的
かつ一体的に回転させられる完全ギヤ（全周に歯を備え
たギヤ）と、ペン保持体に自身の回転軸線を中心として
一体的に設けられたペン側ギヤとを、直接または他のギ
ヤを介して間接に噛み合わせたギヤ機構であるのが通常
の態様であり、この場合、完全ギヤと不完全ギヤとを一
体のものとして、１個のギヤ部材の厚さ方向の片側を完
全ギヤ、残る片側を不完全ギヤとすることができる。た
だし、ペン保持体の回転軸線たる第一軸線と不完全ギヤ
の回転軸線たる第二軸線とが同一であって、不完全ギヤ
がペン保持体そのものに一体的に設けられる場合には、
不完全ギヤをペン保持体と一体的なものにすること自体
が回転伝達手段を構成することとなる。

一方、ラック部材はＸ軸方向に沿って配設されて不完全
ギヤとの相対位置が変更可能なものであればよく、専用
のラック部材を設けることも可能であるが、記録位置に
あるペンをダウン位置とアンプ位置とに駆動するペン駆
動装置が、ペンの後端に作用するペンハンマおよびその
ペンハンマを駆動すべ（Ｘ軸方向に沿って設けられたハ
ンマ駆動板を備えたものである場合には、ラック部材を
そのハンマ駆動板と一体的に形成することができる。ま
た、ラック部材にＸ軸方向に沿う連続的なラック部を形
成してもよいが、間欠的な複数のラック部を形成して、
その各う・ツク部を不完全ギヤの回転に゛基づきペン保
持体をそれのペン保持角度間隔に対応する角度回転させ
るものとすることも可能である。

且 本発明に係るペン式記録装置においては、通常は噛合い
不能状態にある不完全ギヤとラック部材とが、ペンの初
期設定の際には噛合い可能状態とされ、その状態でキャ
リッジがＸ軸方向に予め定められた一定距離だけ移動さ
せられることにより、不完全ギヤの欠歯部がラック部材
に正対して不完全ギヤが回転しない状態が必ず生じ、こ
の状態において予定されている基準のペンが記録位置に
位置させられる。

上Ｍ九里 このように、キャリッジの１回の移動によって一挙にペ
ンの初期化が行われるため、ラチェ・７トホイールを爪
部材により１歯ずつ送るのと比べて初期化に要する時間
を短縮できる。

また、キャリッジを記録領域内で移動させて初期化を行
うことが可能となるため、その記録領域外にキャリッジ
の専用の移動領域を確保することが不可欠なものに比べ
て、記録装置をより小形に構成することができる。

しかも、不完全ギヤの欠歯部がラック部材に正対するこ
とによって、基準のペンが記録位置に位置したことが機
械的に保証されるため、基準のペンが記録位置に位置し
たかどうかを検出する永久磁石および磁力センサ等の検
出手段を設ける必要がなく、低コストなものとなる。

実蓋拠 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図はペン式タイプライタの平面図であり、このタイ
プライタは前部に入力装置としてのキーボード部２を備
え、後部に本発明の一実施例である記録装置としての記
録部４を備えている。この図において記録部４のカバー
は切り欠かれ、その機構部が概略的に示されている。記
録部４にはフレーム°の一部をなす左右一対の側板１０
が設けられ、これら一対の側板１０によって円柱状のプ
ラテン１２が回転可能に支持されている。プラテン１２
は、その軸１４に固定されたギヤ１６がＹ軸ステッピン
グモータ１８の出力軸に固定されたピニオン２０と噛み
合わされることにより、自身の周方向すなわちＹ軸方向
において正逆両方向に任意の角度回転させられるように
なっている。上記プラテン１２に平行に２本のガイドロ
ッド２２゜２４が設けられており、これらによってキャ
リッジ２６がプラテン１２の軸方向、すなわちＸ軸方向
に移動可能に支持されぞいる。キャリッジ２６にはワイ
ヤ２８が連結され、このワイヤ２８が４個のガイドプー
リ３０に巻き掛けられると共に、Ｘ軸ステフビングモー
タ３２の出力軸に固定された駆動ブー１）３４に巻き付
けられている。したがって、ステンピングモータ３２が
正逆両方向に任意の角度回転させられるとき、キャリッ
ジ２６がＸ軸方向に任意の量だけ移動させられる。この
キャリッジ２６の第１図において左方向への移動限度は
、左側の側板１０に設けられたリミットスイッチ３５の
作動に基づきＸ軸ステッピングモータ３２の駆動が停止
することによって規定されており、キャリッジ２６のこ
のリミットスイッチ３５を作動させる左端移動限が、キ
ャリッジ２６のＸ軸方向の原点とされるようになってい
る。

キャリッジ２６上には、ペン保持体としてのドラム３６
が、プラテン１２の軸心に直角な第一軸線のまわりに垂
直面内において回転可能に取り付けられており、その軸
線を中心とする一円周上に４本のペン３８を等角度間隔
に、かつそれらの軸方向に摺動可能に保持している。４
本のペン３８はインクの色が互いに異なるものであり、
ドラム３６が９０°回重云させられるごとに、それらの
うちの１本がプラテン１２上に予定されている記録線に
正対する記録位置、この例ではドラム３６の最上部に位
置決めされるようになっている。

この記録位置に位置決めされたペン３８、っまり選択さ
れたペン３８の後端面に対向する状態でペンハンマ４０
が設けられている。このベンハン７４０がハンマ駆動板
４２を介してステンピングモータ４４により駆動される
ことによって、ペン３８がダウン位置とアップ位置、す
なわち第２図に示すようにプラテン１２に支持されてい
る記録用紙４６にペン先が接触する位置とそれから離れ
る位置とに移動させられるようになっている。

ここまでの説明から明らかなように、本タイプライタの
記録部４は、プラテン１２の正逆両方向の回転に基づく
記録用紙４６のＹ軸方向の移動と、キャリッジ２６の正
逆両方向の移動に基づくペン３８のＸ軸方向の移動と、
ハンマ駆動板４２の作動に基づくペン３８のアップダウ
ンとの組合せによって、記録用紙４６上に文字２図形等
を筆記により記録するものである。

以下、各部について詳細に説明する。

第３図にキャリッジ周辺を拡大して示す。この図から明
らかなように、記録用紙４Ｇはプラテン１２の外周面に
沿って湾曲さ・けられた状態で支持され、このプラテン
１２がペーパパン４８．押えローラ５０．ペーパガイド
５２およびペーパペイル５４等と共に用紙支持装置５５
を構成している。

また、前記ドラム３６はキャリッジ２６にそれぞれ固定
された上記ペーパガイド５２と支持ブラケット６０とに
より、軸５６および５８を介して回転可能に支持されて
いる。このドラム３６に保持された４本のベン３８は、
それぞれスプリング６２によって前記アップ位置へ付勢
されている。また、ペンハンマ４０は軸６４によってキ
ャリッジ２６の支持ブラケット６０に回動可能に取り付
けられており、このペンハンマ４０の後方に前述のハン
マ駆動板４２が配設されている。したがって、ハンマ駆
動板４２が第３図において反時計方向へ回動させられる
ときペンハンマ４０を同じ方向へ回動させ、ペンハンマ
４０が前記記録位置にあるベン３８の後端に作用してこ
れを前記ダウン位置へ押し出すこととなる。なお、ペン
ハンマ４０の後方への回動限度はストッパ６６によって
規定されている。

ドラム３６は、プラテン１２側つまり前側が大径に形成
され、その大径部分の前端外周面に４ｆ［Ｉの７字形の
ノツチ６８が各々のペン３８に対応する位置に等角度間
隔に形成されている。このノツチ６８に板ばね状の係止
部材７０の自由端部に形成されたＶ字形の係合部が係合
させられ、それによって４本のペン３８のいずれかが記
録位置に位置決めされるようになっている。

ドラム３６の大径部分の後側端面には、ペン側ギヤとし
てのフェースギヤ７２が形成されている。

このフェースギヤ７２に噛み合った状態で、ピニオン７
４がキャリッジ２６の移動方向たるＸ軸方向に直角な軸
７６によってキャリッジ２６に取り付けられ、第二軸線
たる軸−７６の軸心まわりに水平面内において回転自在
とされている。このピニオン７４は１個のギヤ部材であ
るが、それを厚さ方向に部分する中間仮想面に関して上
側の部分は全周に歯が形成された完全ビニオン部とされ
、残る下側の部分は周方向の１箇所に欠歯部たる切欠７
８が形成された不完全ピニオン部とされている。

第３図および第５図においては完全ピニオン部を符号７
４ａで、また不完全ビニオン部を７４ｂで示し、他の図
においては煩雑さを避けるためにそれら符号の表示は省
略する。

上側の完全ビニオン部はこの例において完全ギヤに相当
し、ドラム３°６のフェースギヤ７２と噛み合わされて
おり、そのフェースギヤ７２と共に不完全ビニオン部の
回転運動をドラム３６に伝達する回転伝達手段を構成し
ている。また、不完全ビニオン部はこの例において不完
全ギヤに相当し、フェースギヤ７２とは噛み合っていな
い。この不完全ビニオン部の切欠７８は第４図および第
５図から明らかなように、ピニオン７４の厚さ寸法の半
分の幅をもって数個分の歯が歯底円筒に沿って円弧面状
に切り欠かれたものである。このようなピニオン７４は
、第２図に最も明瞭に示されているように、キャリッジ
２６の前記支持ブラケット６０に形成された開ロア９か
らハンマ駆動板４２（則に露出させられている。

一方、ハンマ駆動板４２は、Ｘ軸方向の軸８０によって
前記左右の側板１０に回動可能に支持されている。この
ハンマ駆動板４２は、第３図から明らかなように、それ
のボスから上方に延びてペンハンマ４０の後方に位置す
るハンマ押圧部８２と、上記ボスからピニオン７４側へ
延びるラック形成部８４とを一体的に備えたものであり
、これらハンマ押圧部８２およびラック形成部８４はい
ずれもＸ軸方向に沿って帯状に長く形成されている。

ラック形成部８４の先端縁には、第６図から明らかなよ
うに複数のラック部８６が等しい間隔をおいて間欠的に
形成され、これらラック部８６の間の部分および両端部
に位置するラック部８６の更に側方部分が、ラック歯の
歯底線の延長線に沿った非ラック部８８とされている。

上記各ラック部８６は、キャリッジ２６の移動に伴って
ピニオン７４と噛み合い、これを回転させるものであり
、これらラック部８６とピニオン７４およびフェースギ
４・７２とが、キャリッジ２６のＸ軸方向の直線運動を
ドラム３６の回転運動に変換する運動変換機構を構成し
ている。そして、一つのラック部８６の歯数は、ビニオ
ン７４がその一つ分のう・ツク部８６と噛み合って転勤
させられるとき、前記ドラム３６を９０°つまりペン３
８の一保持間隔に対応する角度だけ回転させる歯数に決
定されている。

また、これらのラック部８６は、第１７図から明らかな
ようにハンマ駆動板４２のＸ軸方向における中点に位置
するものを基準として、その左右に２個以上のものがハ
ンマ駆動板４２の全長にわたって間欠的に形成されてい
る。このように多くのラック部８６が形成されているの
は、本実施例においてはラック部８６と不完全ビニオン
部との噛合いに基づいてペン３８の初期化が可能である
だけでなく、ラック部８６と完全ビニオン部との噛合い
に基づいてタイプライタ使用中の任意の時期にペンチェ
ンジを行うことが可能であり、そのペンチェンジの際の
キャリッジ２６の移動量をできるだけ少なくするためで
ある。また、それらのう・ツク部８６に隣接する非ラッ
ク部８８は、ラック部８６の長さとほぼ等しい長さに決
定され、キャリッジ２６に支持されたビニオン７４が、
その非ラック８８内に隣りのう・ツク部８６と干渉する
ことなく位置し得るようにされている。

ハンマ駆動板４２は、第２図から明らかなように、引張
コイルスプリング９０によって第２図における反時計方
向、すなわちペンダウン位置へ向かつて付勢されており
、このスプリング９０の弾性力によってペン３８が記録
用紙４６に押し付けられるようになっているのであるが
、一方、ハンマ駆動板４２の一端部から延び出させられ
た突起９２がギヤ９４に係合させられて、通常はペンア
ップ位置に保持されている。ギヤ９４はハンマ駆動板４
２の軸８０に回転可楠に支持されると共に、その回転中
心線を中心とする円弧状の長穴９６を備えており、この
長穴９６に突起９２が緩く嵌め入れられているのである
。

上記ギヤ９４と一体に円板部１００が設けられており、
この円板部ｌＯＯの外周面に形成された■字形のノツチ
１０２に板ばね状の係止部材１０４が係合させられるこ
とにより、ギヤ９４は通常は第８図に示す位置に引張コ
イルスプリング９０の弾性力に抗して保持されている。

これによって、ハンマ駆動板４２が第１２図に示すペン
アップ位置に保持され、ギヤ９４にビニオン１０６を介
して連結されている前述のステッピングモータ４４への
電流供給が断たれても、この状態が安定に維持される。

そして、ステッピングモータ４４に電流が供給されて、
第７図に示すようにギヤ９４が反時計方向へ角度θ□回
転させられれば、引張コイルスプリング９０の弾性力に
よってハンマ駆動板４２が第１）図に示すようにペンダ
ウン位置へ回動させられる。逆に、ギヤ９４が第９図に
示すように時計方向へ角度θ２回転させられれば、ハン
マ駆動板４２も引張コイルスプリング９０の弾性力に抗
して時計方向へ同じ角度回動させられ、第１３図に示す
ようにラック部８Ｇがビニオン７４の不完全ビニオン部
に噛合い可能な状態となる。また、第１０図に示すよう
にギヤ９４が上記角度θ２より大きな角度θ３時計方向
へ回動させらて、ハンマ駆動板４２を同方向へ回動させ
れば、第１４図に示すようにラック部８６がビニオン７
４の完全ビニオン部に噛合い可能な状態となる。すなわ
ち、ハンマ駆動板４２がペンアップ位置にある状態では
ラック部８６はビニオン７４の完全ビニオン部と不完全
ビニオン部の何れにも噛合い得ない噛合い不能状態にあ
り、ペンダウン位置では両者は更に遠ざかる一方、ハン
マ駆動板４２がペンアップ位置からペンダウン位置とは
反対側へ互いに異なる角度θ２とθ３回動させられるこ
とにより、ラック部８６がそれぞれビニオン７４の不完
全ピニオン部と完全ビニオン部とに選択的に噛合い可能
な状態となるのである。以後、ハンマ駆動板４２の第１
４図に示されている回動位置をペンチェンジ位置と称し
、第１３図に示されている位置を初期化位置と称するこ
ととする。

以上の説明から明らかなように本実施例においては、ペ
ン”ＸＡ　動装置が主にペンハンマ４０．ハンマ駆動板
４２．引張コイルスプリング９０．ステッピングモータ
４４．ギヤ９４．突起９２および長穴９６等から構成さ
れるとともに、ハンマ駆動板４２にラック部材として機
能するラック形成部８４が一体に形成されており、また
、上記ペン駆動装置のうちハンマ駆動板４２を駆動する
もの、つまりステッピングモータ４４．ギヤ９４等が、
ラック部８６とビニオン７４とを噛合い不能状態から互
いに異なる二つの噛合い可能状態に切り換える切換装置
を構成しているのである。

次に、第１図に基づいてキーボード部２を説明する。キ
ーボード部２には、多数のアルファベットキー１）０．
記号キー１）２．数字キー１）４等の文字・記号キーを
はじめ、スペースキー１）６、改行キー１）８．シフト
キー１２０等多くの機能キーが設けられている。また、
キーボード部２の中央上部には液晶ディスプレイ１２４
が設けられており、キー人力されるデータ等を表示する
ようになっている。キーボード部２の右端部には、筆記
カラー選択キーたるペンチェンジキー１２６をはじめ、
印字ザイズや印字ラインピンチ等筆記条件を選択する各
種キーが設けられている。

ペンチェンジキー１２６は前記４色のペン３８のいずれ
かを選択するためのキーであり、それら４色の筆記カラ
ーを１番色から４番色として、このペンチェンジキー１
２６が１回操作されるごとに、液晶ディスプレイ１２４
の上側周辺部分にその色番号（ペン番号）に対応する数
字が、［１−２−３→４→１」と巡回して表示されるよ
うになっている。そして、ペンチェンジキー１２６が操
作されてから一定短時間内に再度の操作が行なわれなけ
れば、液晶ディスプレイ１２４に表示されている色番号
に対応するペン番号のペン３８が筆記ペンに指定された
ものとされる。

以上のようなキーボード部２からの入力に従って記録部
４を制御する制御回路を第１５図に示す。

図において１３０はＣＰＵ　（中央処理装置）であり、
このＣＰＵ１３０にキーボード部２および前記リミット
スイッチ３５がインタフェース１３１を介して接続され
ている。また、ＣＰＵ１３０にはＲＯＭ　（リードオン
リメモリ）１３２とＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）
１３４とが接続されており、ＲＯＭ１３２には、筆記可
能な文字・記号、グラフ、図形等のパターンデータをは
じめ、本タイプライタ全体の作動を制御するプログラム
が記憶されている。一方、ＲＡＭ１３４には、キャリッ
ジ２６のＸ軸方向の左端移動限を基準とした移動ピッチ
数（Ｘ座標）を一時的に記憶するキャリッジ位置レジス
タ１３６をはじめ、４本のペン３８のうち現に筆記ペン
として使用されているもののペン番号を一時的に記憶す
る現在ペン番号レジスタ１３７．前記ペンチェンジキー
１２６の操作により指定される新たなペン番号を一時的
に記憶する指定ペン番号レジスタ１３８の他、プログラ
ムの実行に必要な各種バッファメモリやレジスタ、カウ
ンタ等が設けられている。

更にＣＰＵ１３０には、キャリッジ駆動制御回路１４０
．プラテン駆動制御回路１４２．ハンマ駆動板駆動制御
回路１４４およびディスプレイ駆動制御回路１４６が接
続されており、それらにそれぞれＸ軸ステッピングモー
タ３２．Ｙ軸ステッピングモータ１８．ハンマ駆動板ス
テッピングモータ４４および液晶ディスプレイ１２４が
接続されている。そしてＣＰＵ１３０は、ＲＡＭ１３４
の一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭ１３２に予め記憶
されたプログラムに従ってキーボード部２等からの入力
信号を処煙し、それぞれの駆動制御回路１４０，１４２
，１４４および１４６を制御して、各ステッピングモー
タ３２．１８および４４を所定のタイミングと回転量で
駆動すると共に液晶ディスプレイ１２４に表示動作を行
わせる。

次ニ、ペンチェンジの作動に併せて、本発明に特に関連
の深いペンの初期設定についての作動を、第１６図に示
すフローチャートを参照しつつ説明する。

まずステップＳ１で電源が投入されると、ステップＳ２
により所定の初期設定が行われ、各種メモリ、レジスタ
、カウンタがクリアあるいはリセットされるとともに、
キャリッジ２６が初期位置に移動させられ、またペン３
８のうち基準となるペン番号１番のもの（例えば黒色の
もの）が記録位置に位置させられる等、記録部４が予め
定められた初期の状態とされる。この記録部４の初期化
については後に詳しく説明することとし、以下ではまず
ペンチェンジについて説明する。

ステップＳ２の初期設定に続いてステップＳ３でキー人
力待ちの状態となる。キー人力があるとステップＳ４が
実行されて操作されたのがペンチェンジキー１２６であ
るかどうかが判断され、そうでなければステップＳ５に
より入カキ−の種類に応じて例えば筆記データの取込み
や筆記動作など、ペンチェンジ以外の各種処理が行われ
る。そしてペンチェンジキー１２６が操作された場合に
はステップＳ６以降が実行される。まず、ペンチェンジ
キー１２６の操作に基づいて前記指定ペン番号レジスフ
１３８に一時的に記憶された指定ペン番号すを、ステッ
プＳ６においてＣＰＵ１３０が読み取り、またステップ
Ｓ７において現在ペン番号レジスタ１３７に一時的に記
憶されている現在のペン番号ａを読み取る。このペン番
号ａは初期状態のままであれば１番であるが、そうでな
ければ１番から４番の何れかである。

更に、ＣＰＵ１３０はＸ軸方向におけるキャリッジ２６
の現在の位置座標Ｘを読み取るのであるが、このペンチ
エンジブローグラムにおいては、ペンチェンジキー１２
６が操作されたとき、第１７図に示すようにキャリッジ
２６がＸ軸方向の中央に関して左側にあればキャリッジ
２６を右方向へ移動させ、また右側にあれば左方向へ移
動させてペンチェンジを行うものである。そのために、
ステップＳ８においてキャリッジ２６のＸ軸方向の最大
移動幅りの１／２を上記Ｘから減算した値がキャリッジ
２６の原位置座標Ｘ１とされ、キャリッジ２６の左端移
動限を原点とする座標からその最大移動幅りの中点を原
点とする座標に変換される。以後、このペンチェンジプ
ログラムが終了するまで、キャリッジ２６の位置座標は
その原点を基準にして右側を正、左側を負とする座標が
使用される。

そして、ペンチェンジ動作を行わせる準備段階として、
キャリッジ２６のピニオン７４をハンマ駆動板４２の複
数の非ラック８８のうち最寄りのものの中央に正対させ
るべ（、キャリッジ２６を移動させることとなる。ステ
ップＳ９からステップＳ１２までは、その最寄りの非ラ
ック８８の中央の座標を求めるステップである。ステッ
プＳ９においては、第１７図に示すように各ラック部８
６の中点間距離（ラック間ピンチ）をｔとし、このｔを
除数としてキャリッジ２６の現在の座標Ｘ１を除算する
整数演算が行われ、その商ｎが求められる。例えば、第
１７図に示す位置にキャリッジ２６があるとすれば、上
記面ｎは「−１」となる。

そして、ステップＳＩＯでキャリッジ２６の現在の座標
Ｘ１が正であるか負であるかが判断され、第１７図に示
すように負である場合には、ステ・ンプＳｌｌが実行さ
れ、ラック間ピッチｔと上記面ｎとの積に−ｔ／２を加
えた値が、キャリ、ツジ２６を最初に移動させるべき座
標Ｘ２とされる。またキャリッジ２６の現在の座標Ｘ１
が正である場合には、ステップＳ１２においてｎ　ｔ　
＋　ｔ　／　’ｌを上記×２とする演算が実行される。

更に、ステップＳ１３において、キャリッジ２６を最初
に移動させるべき座標Ｘ２からキャリッジ２６の現在の
座標Ｘ□が減算されて、キャリッジ２６の一次移動量Ｘ
３が求められる。この移動量×３はその正負により方向
性を有し、正であれば第１７図において右方向の移動を
意味し、負であれば左方向の移動を意味する。

このようにキャリッジ２６の一次移動量Ｘ３が求められ
た後、ステップ３１４によりハンマ駆動板４２が第１２
図に示すペンアップ位置に保持された状態で、ステップ
Ｓ１５においてＸ軸ステッピングモータ３２によりキャ
リッジ２６がＸ３だけ移動させられる。その結果、キャ
リッジ２６のピニオン７４が例えば第１８図に示すよう
に、最寄りの非ラック部８８の中央に正対させられた状
態となる。

次に、ステップ３１６乃至Ｓ２２において、ペン３８を
現在のペン番号ａのものから指定されたペン番号すのも
のに変えるためにはドラム３６をどれだけ回転させる必
要があるか、更にそのためにはキャリッジ２６をどれだ
け移動させる必要があるかが求められる。４本のペン３
８は、第２１図から明らかなように、前記キーボード部
２側からプラテン１２側を見たとき、時計方向にペン番
号１番のものから４番のものまで順番に保持されており
、この場合、ドラム３６の反時計方向の回転はそのペン
番号に従って順方向に何れかのペン３８を記録位置Ｐに
位置させる向きの回転であり、時計方向の回転はペン番
号に逆らった逆方向の回転となるため、ドラム３６の回
転方向に関して反時計方向を正、時計方向を負と定義す
る。

このような条件の下にステップＳ１６が実行され、指定
ペン番号すから現在ペン番号ａを減じてドラム３６の９
０°を・１ピツチとする必要回転ピッチ数Ｃが演算され
る。この回転ピッチ数Ｃは、上述のような正・負に対応
する方向性を有するベクトル量であり、正であればドラ
ム３６の反時計方向の回転を、負であれば時計方向の回
転を意味する。

そして、ステップＳ１７において、キャリッジ２６の現
在位置が原点に関して左側にあるか右側にあるか、つま
りキャリッジ２６の位置座標Ｘ２が負であるか正である
かが判断される。この座標Ｘ２が負である場合には、キ
ャリ７ジ２６が第１７図において右方向へ（正の向きに
）移動させられるため、ピニオン７４がラック部８６と
噛み合えば時計方向へ転動させられ、フェースギヤ７２
との噛合いによりドラム３６を正方向たる反時計方向へ
回転させることとなる。従って、ステップＳ１７の判断
結果がＹＥＳであればステップＳ１８が実行されて、先
に求められたドラム３６の回転ピンチ数Ｃが正であるか
否かが判断され、Ｃが正であればその値がそのまま回転
ピッチ数Ｃとされるが、Ｃが負であれば実際に予定され
ているドラム３６の回転方向と逆向きであるため、ステ
ップＳ１９においてｒｃ＋４ＪがＣに置き換えられる。

例えば第２１図の右端側に示すように現在ペン番号ａが
２番であるとき、指定ペン番号すが仮に１番であるとす
れば、回転ピッチ数Ｃは（ｂ−ａ）の計算上は「−１」
となるが、これが「＋３」とされるのである。

一方、ステップＳ１７においてキャリッジ２６の位置座
標Ｘ２が正であると判断されれば、ペンチェンジのため
にキャリッジ２６は左方向へ負の向きの移動が予定され
、この場合、ラック部８６との噛合いに基づくピニオン
７４の回転方向は反時計方向、またドラム３６のそれは
時計方向（負方向）となるため、ステップＳ２０で上記
回転ピンチ数Ｃが負であるか否かが判断され、負であれ
ばその値がそのまま取り込まれるが、正である場合には
ステップＳ２１においてｒＣ−４ＪがＣに置き換えられ
る。

なお、現在ペン番号が４番で指定ペン番号が１′番、あ
るいはその逆の場合には、ペン番号が不連続となるため
一見特殊のように思われるが、上記ステ・ノブＳ１６乃
至Ｓ２１はそのような場合もすべて包含し、−膜化した
ものである。

以上のようにして正・負を含み、且つ９０°を１単位と
するドラム３６の回転ピッチ数Ｃが求められれば、これ
をキャリッジ２６の移動量に変換するステップＳ２２が
実行され、回転ピッチ数Ｃにラック間ピッチｔを乗算し
た値が、キャリッジ２６の二次移動量Ｘ４として演算さ
れる。この二次移動量Ｘ４も前述の一次移動ＭＸ３と同
様に正であれば右方向、負であれば左方向の方向性を有
するベクトル量である。

キャリッジ２６の二次移動量Ｘ４が求められれば、ステ
ップＳ２３においてハンマ駆動板４２が第１２図に示す
ペンアップ位置から第１４図に示すペンチェンジ位置ま
で回動させられ、それのうツク部８６がピニオン７４の
前記完全ピニオン部と噛み合い可能状態となる。その後
、ステップＳ２４が実行され、キャリッジ２６が上述の
二次移動量Ｘ４だけ移動させられる。

例えばＸ４＝ｔであれば、第１９図に示すように原点に
関して左側に位置していたキャリッジ２６が右方向へＬ
移動させられ、その結果、ピニオン７４の完全ピニオン
部が第２０図に示すように１個分のラック部８６に噛み
合って時計方向へ転勤し、第２１図に示すようにド、ラ
ム３６を１ピツチたる９０°反時計方向へ回転させる。

従って、先にペン番号１番のものが記録位置Ｐに位置し
ていたとすれば、それがドラム３６の回転によりペン番
号２番のものに変わる。同様に、キャリッジ２６が２を
移動させられれば、ピニオン７４の完全ピニオン部が２
個のラック部８６に順次噛み合ってドラム３６を反時計
方向へ１８０°回転させ、３Ｌ移動させられれば３個の
ラック部８６と噛み合って２７０°回転させる。これに
よって任意のペン番号のペン３８が記録位置Ｐに位置さ
せられる。一方、キャリッジ２６がペンチェンジ開始前
に原点に関して右側にあり、その座標Ｘ２が正である場
合には、キャリッジ２６が左方向へ上述と同様に移動さ
せられることにより、所望のペン番号のペン３８にペン
チェンジされる。

このように、キャリッジ２６が当初、Ｘ軸方向９中央た
る原点に関して左側にあれば右方向へ、右側にあれば左
方向へそれぞれ移動させられてペンチェンジが行われる
ため、キャリッジ２６がどの位置にあっても、またいか
なるペン番号が指定された場合でも、ピニオン７４の完
全ピニオン部と噛み合うべきラック部８６の数が不足す
ることがな（、確実にペンチェンジが実行される。

上記のようなキャリッＪ２６の移動、およびピニオン７
４とラック部８６との噛合いに基づき、指定されたペン
番号のペン３８が記録位置Ｐに位置させられると、ステ
ップＳ２５においてハンマ駆動板４２がペンアップ位置
まで回動させられて、ラック部８６とピニオン７４とが
噛合い不能状態となる。その後、ステップ３２６におい
てキャリッジ２６が前述の一次移動量Ｘ３と二次移動量
Ｘ４を加えた量だけ反対側へ、つまり−（Ｘ３　十Ｘ４
）だけ移動させられて、座標ｘ１で表される元の位置へ
復帰する。更に、ステップＳ２７が実行され、上述のペ
ンチェンジによって新たに記録位置Ｐに位置させられた
ペン３８のペン番号すが現在ペン番号レジスタ１３７に
格納されてその内容が更新され、以上でペンチェンジの
プログラムが終了する。

次に、記録部４の初期設定ルーチンを第２２図に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。この初期設定ルーチ
ンは、キャリッジ２６を初期状態の位置に位置させると
ともに、４本のペン３８のうち基準となるペン番号１番
のものが画一的に記録位置に位置決めされるようにする
ルーチンである。

電源が投入されると、ステップＳＳＩによりハンマ駆動
板４２が第１２図に示すペンアップ位置に保持され、ラ
ック部８６がピニオン７４の完全ピニオン部とも不完全
ピニオン部とも噛み合い得ない状態とされる。次いで第
２３図に示すように、キャリッジ２６がＸ軸方向のいか
なる位置にあろうとも、Ｘ軸ステッピングモータ３２に
より左方向へ移動させられる。そしてステップＳＳ３に
おいて、左側の側板１０に設けられた前述のリミットス
イッチ３５が作動したか否かが判断され、作動しない間
はキャリッジ２６が移動され続けるが、キャリッジ２Ｇ
がリミットスイッチ３５の検出部に当接してそれを作動
させると、ステップＳＳ４によりＸ軸ステッピングモー
タ３２の駆動が停止してキャリッジ２６はその左端移動
限に停止させられる。このとき、ピニオン７４は最も左
側の非ラック部８８の中央に正対した状態となり、この
位置が前述のようにキャリッジ２６の絶対原点とされる
。続いて、ステップ３３５によりハンマ駆動板４２が第
１３図に示す初期化位置へ回動させられ、ラック部８６
がピニオン７４の切欠７８を有する不完全ピニオン部に
噛合い可能な状態とされる。第２４図の左端部分はこの
状態を示すものである。

次いで、ステップＳＳ６により、キャリッジ２６が前記
ラック間ピッチｔの３倍、つまりこの例においてペン３
６の本数は４本であるが、その本数を一般的にｒｎとし
て（ｍ−１）に相当する３個のラック部８６に跨った距
離だけ右方向に移動させられる。このキャリッジ２６の
移動により、ピニオン７４の不完全ビニオン部における
切欠７８が移動前にいかなる回転位置にあろうとも、そ
の３ｔの移動後は切欠７８が必ずハンマ駆動板４２に正
対した状態となる。例えば、その距離３ｔの移動前に切
欠７８がピニオン７４の周方向左側の位置にあるとすれ
ば、不完全ピニオン部の歯（切欠７８以外の部分）が３
個のラック部８６と順次噛み合うことにより、ピニオン
７４が時計方向へ９０°ずつ２７０°回転させられて、
切欠７８がハンマ駆動板４２に正対した状態となる。ま
た、移動前に切欠７８がハンマ駆動板４２から最も遠い
位置（図において上側）に位置している場合には、２　
ｆＩＭのラック部８Ｇとの噛合いにより切欠７８が上述
の正対状態となり、以後はキャリッジ２６が更に距離を
移動させられても、第２５図に示すようにピニオン７４
は切欠７８において３（回目のラック部８６上を通過す
るだけで回転しないため、その位相に維持される。また
、切欠７８がピニオン７４の右側部にあれば、１個目の
ラック部８６との噛合いにより上述の状態となって、２
１面目および３個目のラック部８６け単に通過するだけ
であり、更に移動前に切欠７８が既にそのような状態に
あれば、３個のラック部８６の全てを第２５図に示すよ
うに通過するだけとなる。

何れにしても、キャリッジ２６が上述のように距！１ｌ
ｔｔ３を移動させられれば、ピニオン７４の切欠７８が
必ずハンマ駆動板４２に正対した状態となり、ピニオン
７４のこの回転位相が、第２６図に示すようにドラム３
６の４本のペン３８のウチペン番号１番のものを記録位
置Ｐに位置させる回転位相に対応しているのであり、そ
のため、上述のようなキャリッジ２６の移動によってペ
ン３８の初期化が実行されるのである。

その後、ステップＳＳ７により、ハンマ駆動板４２がペ
ンアップ位置へ回動させられ、その状態でステップＳＳ
８が実行されて、キャリッジ２６が第２４図において左
方向へ距離３を移動させられて原点へ復帰する。更に必
要に応じてステップＳＳ９が実行され、キャリッジ２６
が左マージン位置へ移動させられて、キー人力に備える
こととなる。以上で、キャリッジ２６およびペン３８の
初期設定が完了するのである。

以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、これは文
字通り例示であって、本発明はこれ以外にも種々の態様
を含むものである。

例えば、ペン３８の数は４本に限らず必要に応じて増減
が可能であり、また複数のペン３８が色の異なるもので
はなく互いに太さの異なるもの、あるいは筆記ペン、消
去ペン、再筆記ペン等機能の異なるものであっても、ペ
ンの初期化およびペンチェンジに関しては同様である。

また、ペン駆動板４２に複数のラック部８６を間欠的に
形成するのではなく、ペン駆動板４２のほぼ全長にわた
って途切れのないラック部を連続的に形成することもで
きる。この場合、一般的にはハンマ駆動板４２がペンチ
ェンジ位置へ回動させられるときラック部とピニオン７
４の歯同士が干渉して直ちには噛み合わない状況が生じ
る可能性があり、またペン初期化の際、キャリッジ２６
の絶対原点においてピニオン７４が非ラック部と正対す
る場合は問題ないが、ラック部と正対する場合にはハン
マ駆動板４２が初期化位置へ回動させられるときにも上
述の歯同士の干渉を起こす可能性がある。しかし、ハン
マ駆動板４２をばね手段等により噛合い方向へ付勢した
状態でキャリッジ２Ｇを移動させるようにすれば、その
移動の直後に噛合い状態を得ることができる。例えば、
ハンマ駆動板４２のハンマ押圧部８２とラック形成部８
４とを別体として共通の軸８０の軸心まわりに一定限度
内で相対回動可能とし、それらの間に両者を接近させる
向きに付勢するスプリングを設けること、あるいはステ
ッピングモータ４４の出力軸とピニオン１０６とを一定
限度内で相対回動可能として両者の間にねじりスプリン
グを設けること等、要するにステッピングモータ４４か
らラック部に至る力の伝達系に弾性的緩衝機構を設ける
ことにより、ピニオン７４とラック部との歯同士が干渉
した場合には、それらスプリングの弾性変形によりラッ
ク部を初期化位置またはペンチェンジ位置に付勢する弾
性エネルギが蓄えられるようにすることが有効であり、
このようにすればステッピングモータ４４の税調も避け
られる。

ただし、実質的なペン初期化はキャリッジ２６の絶対原
点から開始さ杵るのが普通であり、またペンチェンジも
Ｘ軸上のどの位置からでも開始されるわけではなく、例
えば１文字分ずつの距離だけ隔たった多数の点のいずれ
か一つというように決まった位置から開始されるのが普
通であるため、そのようなペンチェンジ開始点の間隔の
１／ｎ（ｎは整数）のピンチで連続的なラック部を形成
し、キャリッジ２６の絶対原点およびペンチェンジ開始
点においてピニオン７４の山とラック部の谷とが必ず向
かい合うようにすることにより、上述したような歯同士
の干渉を回避することもできる。

また、ラック部が間欠的、連続的のいずれの形態を採る
にせよ、ペン駆動板４２をペンアップ位置に保持した状
態で、ドラム３６およびピニオン７４をキャリッジ２６
の本体に対してハンマ駆動板４２の側へ移動させる構成
として、ピニオン７４とラック部８６とを噛合い可能状
態とすることも可能である。

一方、ペン３８の初期化について言えば、第２２図に例
示したプログラムに限定されるものではなく、実質的に
同様の目的を達成する種々のプログラムを組むことが可
能であり、ペン３８の本数やラック部の形態が変更され
れば、それに伴ってキャリッジ２６の移動距離なども変
更される。またピニオン７４の切欠７８−を円弧面に沿
って形成するのではなく、ピニオン７４の弦に沿って歯
を除去した形態で形成することもでき、また、互いに別
体の完全ピニオンと不完全ピニオンとを同軸上において
相対回転不能に設けることもできる。

更に、これまで説明した実施例のように、ラック部とピ
ニオン７４との２種類の噛合いに基づいてペンの初期化
のみならずペンチェンジをも行い得る態様が望ましくは
あるが、ペンチェンジは別の適宜の手段により行う構成
とすることもでき、その場合にはラック部はペンの初期
化に必要最小限のもので足りる。更に付言すれば、ラッ
ク部をハンマ駆動板４２に形成することは好適な態様で
はあるが、それが不可欠ではなく専用のラック部材を配
設することもできる。

その他にも、キャリッジがＸ軸方向およびＹ軸方向の双
方に移動するＸ−Ｙブロックのペン初期化に本発明を適
用すること等、当業者の知識に基づいて種々の変形を加
えた態様で本発明を実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を含むペン式タイプライタの
一部を切り欠いた概略平面図であり、第２図はそれの記
録部を取り出して示す斜視図である。第３図はその記録
部のキャリッジの周辺を示す側面断面図であり、第４図
および第５図はそれぞれ第３図におけるピニオンを取り
出して示す平面図および正面図である。第６図は第３図
におけるハンマ駆動板の一部を示す斜視図である。第７
図、第８図、第９図および第１Ｏ図はハンマ駆動板のそ
れぞれ異なる回動状態を簡略に示す側面図であり、第１
）図、第１２図、第１３図および第１４図はそれらの図
に対応してハンマ駆動板とキャリッジとの関係をそれぞ
れ示す側面図である。 第１５図は本タイプライタの制御回路を示すブロック図
であり、第１６図は主にペンチェンジのプログラムを取
り出して示すフローチャートである。 第１７図、第１８図および第１９図は、ペンチェンジ時
におけるハンマ駆動板のラック部とキャリッジのピニオ
ンとのそれぞれ異なる位置関係の一例を簡略に示す平面
図である。第２０図はそのピニオンの完全ピニオン部と
ラック部との噛合いを経時的に示す説明図であり、第２
１図は第２０図におけるピニオンの位置に対応してドラ
ムの回転位置を経時的に示す説明図である。第２２図は
第１６図における初期設定ルーチンを取り出して示すフ
ローチャートであり、第２３図および第２４図はその初
期設定におけるキャリッジとハンマ駆動板との異なる作
動状態をそれぞれ簡略に示す平面図である。第２５図は
その初期設定時においてピニオン７４の切欠とハンマ駆
動板のラック部とが正対した状態での移動を経時的に示
す説明図であり、第２６図はペンの初期設定の完了状態
を簡略に示す正面図である。 ２：キーボード部　　　４；記録部 １２ニブラテン １８：Ｙ軸ステッピングモータ ２６二キヤリ・ンジ ３２；Ｘ軸ステッピングモータ ３５：リミットスイソチ ３６：ドラム（ペン保持体） ３８：ペン　　　　　　４０：ペンハンマ４２：ハンマ
駆動板 ４４：ハンマＮ　動板ステッピングモータ４６：記録用
紙　　　　５５：用紙支持装置６０：支持ブラケット ７２：フェースギヤ（ペン側ギヤ） ７４：ピニオン（ギヤ部材） ７４ａ：完全ピニオン部（完全ギヤ） ７４ｂ＝不完全ビニオン部（不完全ギヤ）７８：切欠（
欠歯部）　　８２：ハンマ押圧部８４ニラツク形成部（
ラック部材） ８６：ラック部　　　　８８：非うック部９０：引張コ
イルスプリング　　９２：突起９４：ギヤ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）用紙支持装置に支持された記録用紙に対して少な
   くともＸ軸方向に移動させられるキャリッジと、 そのキャリッジに、前記用紙支持装置上の記録用紙にほ
   ぼ直角な第一軸線のまわりに回転可能に支持されて、そ
   の第一軸線を中心とする一円周上に複数のペンを保持し
   、回転運動によってそれらのペンのうち任意のものを予
   め定められた記録位置に選択的に位置させるペン保持体
   と、 その記録位置に位置させられたペンをペン先が前記用紙
   支持装置上の記録用紙に接触するダウン位置と接触しな
   いアップ位置とに移動させるペン駆動装置とを備え、 前記キャリッジと前記記録用紙との前記Ｘ軸方向および
   そのＸ軸方向に直角なＹ軸方向の相対移動と前記ペンの
   アップダウンとの組合せによって文字、図形等を記録す
   るペン式記録装置において、 前記キャリッジに支持されて前記Ｘ軸方向に直角な第二
   軸線のまわりに回転自在とされ、周方向の１箇所におい
   て歯が除かれた欠歯部を有する不完全ギヤと、 その不完全ギヤの回転運動を前記ペン保持体に伝達する
   回転伝達手段と、 前記Ｘ軸方向に沿って配設されて前記不完全ギヤと噛合
   い可能であり、その不完全ギヤの前記欠歯部以外の部分
   と噛み合った状態では前記キャリッジの移動に伴い不完
   全ギヤを回転させることにより、前記回転伝達手段を介
   して前記ペン保持体を回転させるが、前記欠歯部と正対
   した状態では不完全ギヤを回転させることなく前記複数
   のペンのうち予め定められたものを前記記録位置に位置
   させるラック部材と、 そのラック部材の前記不完全ギヤに対する相対位置を変
   更して、そのラック部材が前記不完全ギヤに噛み合い得
   る噛合い可能状態と噛み合い得ない噛合い不能状態とに
   切り換える切換装置とを設けたことを特徴とするペンチ
   ェンジ機能を備えたペン式記録装置。
2. （２）前記回転伝達手段が、全周に歯を備えて前記第二
   軸線のまわりに前記不完全ギヤと一体的に回転させられ
   る完全ギヤと、前記ペン保持体に前記第一軸線を中心と
   して一体的に設けられて前記完全ギヤと直接または他の
   ギヤを介して間接に噛み合わされたペン側ギヤとを含む
   ものである特許請求の範囲第１項記載の記録装置。
3. （３）前記完全ギヤと不完全ギヤとが１個のギヤ部材で
   構成され、そのギヤ部材の厚さ方向の片側が完全ギヤ、
   残る片側が不完全ギヤとされている特許請求の範囲第２
   項記載の記録装置。
4. （４）前記ペン駆動装置が、前記記録位置にあるペンの
   後端に作用してそのペンを前記アップ位置からダウン位
   置へ押し出すペンハンマと、そのペンハンマを駆動すべ
   く前記Ｘ軸方向の軸線のまわりに回動可能に設けられた
   ハンマ駆動板とを備え、そのハンマ駆動板に前記ラック
   部材が一体的に形成されており、そのハンマ駆動板がペ
   ンアップ位置にある状態でラック部材が前記噛合い不能
   状態にあり、そのハンマ駆動板が前記切換装置によりペ
   ンアップ位置からペンダウン位置とは反対側へ回動させ
   られることによりラック部材が前記噛合い可能状態にな
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載
   の記録装置。
5. （５）前記ラック部材が、前記不完全ギヤの回転に基づ
   き前記ペン保持体をそれのペン保持角度間隔に対応する
   角度回転させるラック部が複数間欠的に形成されたもの
   である特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
   記載の記録装置。