JP2008033871A - タイムレコーダ - Google Patents

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Abstract

【課題】簡略化した構成で印字色の切り替えの精度を維持することができるタイムレコーダを提供する。
【解決手段】印字ヘッド40と、幅方向に異なる色が塗布されたインクリボン31を備えると共に揺動可能に支持されたリボンカセット30と、印字ヘッド40に対するインクリボン31の幅方向の位置を変更させてタイムカードへの印字色を切り替えるべくリボンカセット30を揺動させるカム64とを備えたタイムレコーダ1であって、カム64の回転範囲を規制する第1ストッパ65a及び第2ストッパ65bを備えている。
【選択図】 図8

Description

本発明は、タイムカードに現在時刻を印字するタイムレコーダに関する。
従来から、タイムカードの所定の印字欄に現在時刻を印字するタイムレコーダが知られている。
このようなタイムレコーダは、リボンカセットを上下に移動させることにより、インクリボンと印字ヘッドと位置関係を変更することができ、タイムカードに印字する色を切り替えることができる機構を有している(特許文献1参照)。具体的には、このような機構は、モータの回転により駆動するカムを設け、このカムの作用によってリボンカセットを上下に揺動させる。
また、印字ヘッドに対するインクリボンの位置を制御するために、カムにセンサを搭載することによりカムの回転量を検出し、或いは、モータのパルス数をカウントすることにより、リボンカセットの位置を制御していた。
特公平7−29470号公報
しかしながら、カムの回転量を検出するセンサやモータのパルス数をカウントすることにより、リボンカセットの停止位置を制御する方式では、タイムレコーダの機構が複雑化し、また製造コストが増大するという問題があった。
そこで、本発明は、簡略化した構成で印字色の切り替えの精度を維持することができるタイムレコーダを提供することを目的とする。
上記目的は、印字ヘッドと、幅方向に異なる色が塗布されたインクリボンを備えると共に揺動可能に支持されたリボンカセットと、前記印字ヘッドに対する前記インクリボンの幅方向の位置を変更させてタイムカードへの印字色を切り替えるべく前記リボンカセットを揺動させるカム部材とを備えたタイムレコーダであって、前記カム部材の回転範囲を規制するストッパを備えているタイムレコーダによって達成できる。
この構成により、簡単な構成でカム部材の回転範囲を規制することができるので、リボンカセットの揺動範囲を規制することができる。従って、簡単な構成で印字ヘッドとインクリボンとの位置の変更による印字色の切り替え精度を維持することができる。
また、カム部材の回転範囲をラフに設定した場合であっても、カム部材の回転範囲を確実に規制することができる。従って、リボンカセットの揺動範囲を確実に規制することができ、印字色の切り替え精度を維持することができる。
また、簡単な構成で印字色の切り替え精度を維持することができるので、製造コストを抑えることができる。
また、上記構成において、前記カム部材は、前記ストッパに当接した規制位置から所定の回転範囲内において、前記リボンカセットを揺動範囲の一端位置で保持する形状である、構成を採用できる。
この構成により、カム部材の回転範囲を規制位置から所定の回転範囲内に位置付けられるように設定した場合に、カム部材はリボンカセットの揺動範囲の一端位置で保持することができるので、カム部材の回転範囲をラフに設定した場合であっても、簡易な機構で印字色の切り替えの精度を維持することができる。
また、上記構成において、前記カム部材を回転させる直流モータと、前記直流モータを通電状態とショート状態とに交互に切り替えることにより間欠駆動させ、所定期間ショート状態とすることにより制動状態にする駆動回路とを備えた、構成を採用できる。
この構成により、直流モータは通電状態とショート状態とが切り替えられて間欠駆動されるので、一定のトルクを確保しながら低速で直流モータを回転させることができる。直流モータを低速で回転させることができるので、直流モータの回転範囲をラフに設定したことによる、カム部材とストッパとが当接した際に生じる衝撃を緩和することができる。
また、ショート状態にすることにより直流モータに停止させるので、ストッパにカム部材が当接する際の衝撃を更に和らげることができる。
また、上記構成において、前記駆動回路は、前記間欠駆動状態と前記制動状態とに交互に切り替えて前記直流モータを一方向に回転させる、構成を採用できる。
この構成により、間欠駆動期間中にカム部材がストッパに当接して、カム部材が逆方向に回転した場合であっても、その後に制動状態となることにより直流モータの逆回転が抑制される。従って、カム部材の逆回転についても抑制される。 また、この制動状態後に再び間欠駆動に切り替えられると、再度その位置から直流モータが回転をし始めるため、カム部材がストッパに当接してカム部材が逆方向に回転した場合であっても、適切な位置で最終的に停止させることができる。従って、カム部材の回転範囲をラフに設定した場合であっても、印字色の切り替え精度を維持することができる。
また、上記構成において、前記駆動回路は、前記間欠駆動される期間を徐々に短くして前記直流モータの回転を停止させる、構成を採用できる。
この構成により、ストッパにより回転が規制される位置にカム部材が接近するにつれ間欠駆動期間が短くなるので、間欠駆動期間中にカム部材がストッパに当接して、カム部材が逆方向に回転した場合であっても、その後に直ちに制動状態とすることができる。従って、カム部材の逆回転を直ちに停止させることができる。
また、上記構成において、前記駆動回路は、前記直流モータを回転させる方向に応じて前記間欠駆動させる期間を変更する、構成を採用できる。
この構成により、直流モータの回転方向に応じた負荷を考慮してその回転量を制御することができる。
また、上記構成において、前記駆動回路は、前記直流モータを駆動させる供給電源の種類に応じて前記間欠駆動させる期間を変更する、構成を採用できる。
この構成により、供給電源によって変動する直流モータの回転量に対応させて、その回転量を制御することができる。従って、供給電源が変更された場合であっても、印字色の切り替え精度を維持することができる。
本発明によれば、簡略化した構成で印字色の切り替えの精度を維持することができるタイムレコーダを提供できる。
以下に、本発明に係る複数の実施例について説明する。
以下、本発明に係る一実施形態を図面を参照して説明する。図1乃至図5は、タイムレコーダ1の内部構成を示した図であり、図1は、タイムレコーダ1の正面図、図2は、上面図であり、図3は、左側面図、図4は、右側面図、図5は、斜視図である。
タイムレコーダ1は、リボンカセット30、印字ヘッド40、キャリッジ50、キャリッジモータ51などから構成される。
リボンカセット30は、後述する所定の軸を中心に揺動可能に保持される。
また、リボンカセット30は、インクリボン31を備えている。インクリボン31は、幅方向に黒と赤の異なる2色が帯状に配置されている。
印字ヘッド40は、キャリッジ50により横方向に移動可能に保持されている。また、キャリッジ50は、その下部に配置されているキャリッジモータ51の回転駆動により横方向に往復動自在に移動する。
また、上方に設けられたタイムカード差込口10からタイムカードが差し込まれると、送りローラ20と従動ローラ25とにより、タイムカードは所定の位置までの挿入が案内され、印字ヘッド40によって所定の色でタイムカードに時刻が印字される。例えば、図5に示した状態であっては、タイムカードには黒色で時刻が印字される。尚、送りローラ20は、その端部に取り付けられたギヤ21と、送り用モータ23に取り付けられたギヤ24との双方に取り付けられた無端ベルト22を介して、送り用モータ23から回転駆動が伝達される。
図6は、リボンカセット30が傾斜した状態でのタイムレコーダ1の斜視図である。
リボンカセット30が傾斜することにより、印字ヘッド40とインクリボン31との位置関係が変更される。この状態でタイムカードが差し込まれると、タイムカードには赤色で時刻が印字される。
このようにして、タイムカードに印字される色が切り替えられる。
次に、揺動機構60について、詳細に説明する。
図7は、リボンカセット30と揺動機構60との構成を示した上面図である。図8は、リボンカセット30と揺動機構60との側面図である。
図8(a)は、リボンカセット30が水平状態に保たれている場合の側面図である。図8(b)は、リボンカセット30がカム64により傾斜状態に保たれている場合の側面図である。
揺動機構60は、直流モータ61と、直流モータ61の回転軸に接続されたピニオンギヤ62と、ピニオンギヤ62と噛合する従動歯車63と、従動歯車63の裏面に形成されたカム64と、第1ストッパ65aと、第2ストッパ65bなどから構成される。第1ストッパ65aと第2ストッパ65bとはフレーム11に一体的に設けられている。また、これら第1ストッパ65aと第2ストッパ65bの上にリボンカセット30を搭載するよう揺動部材34が載る。
リボンカセット30は、揺動部材34により軸部32を中心として揺動可能に支持されている。
また、バネ33は、リボンカセット30を搭載する揺動部材34にその一端が取り付けられ、他端は、揺動部材34を軸支するフレーム11に取り付けられている。
カム64には、係止部64aが形成されており、この係止部64aの一端部が第1ストッパ65aに当接することにより、従動歯車63の時計方向への回転を規制する。また、係止部64aの他端部が第2ストッパ65bに当接することにより、従動歯車63の反時計方向への回転を規制する。
また、カム64は、扇状に形成されており、その外周面がリボンカセット30を搭載する揺動部材34の底面に当接して、リボンカセット30を押上げる。
また、図8(b)に示すように、バネ33は、リボンカセット30を搭載する揺動部材34とカム64とのガタの発生を抑制すべく、リボンカセット30をカム64に向けて付勢する。
このように、従動歯車63が回転することにより、カム64がリボンカセット30を搭載する揺動部材34の底面に当接して、リボンカセット30を軸部32を中心に揺動させる。これにより、印字ヘッド40に対するインクリボン31の幅方向の位置関係が変更されて、タイムカードに印字する際の印字色を切り替えることができる。
このように、簡単な構成でカム64の回転範囲を規制することができるので、リボンカセット30の揺動範囲を規制することができる。従って、簡単な構成で印字ヘッド40とインクリボン31との位置の変更による印字色の切り替え精度を維持することができる。
また、カム64の回転範囲をラフに設定した場合であっても、即ち、直流モータ61の回転量をラフに設定した場合であっても、カム64の回転範囲を確実に規制することができる。従って、リボンカセット30の揺動範囲を確実に規制することができ、印字色の切り替え精度を維持することができる。
また、簡単な構成で印字色の切り替え精度を維持することができるので、製造コストを抑えることができる。
次に、より詳細にリボンカセット30の揺動の過程について説明する。
図9は、リボンカセット30の揺動の過程をより詳細に示した図である。
図9(a)は、図8(a)に示された状態から、反時計方向に60°程度回転させた場合の状態を示している。この間、カム64はリボンカセット30を搭載する揺動部材34には当接せず、リボンカセット30は水平状態に保持される
図9(b)は、カム64が図9(a)に示された状態から更に45°程度反時計方向に回転された場合の状態を示している。このように、カム64は、リボンカセット30を搭載する揺動部材34の底面に当接して押上げることにより、リボンカセット30は揺動し始める。
図9(c)は、カム64が図9(b)に示された状態から更に45°程度反時計方向に回転した状態を示している。図9(c)に示すように、リボンカセット30は、揺動範囲の他端の位置で保持される。
また、図9(c)に示された状態から、カム64が更に45°程度反時計方向に回転されると、前述した図8(b)に示された状態となる。この間、リボンカセット30は、カム64の回転量によらずに揺動範囲の他端位置で保持される。
従って、図8(a)に示された状態から、従動歯車63が反時計方向に回転して、図9(a)に示された状態に移行した場合であっても、リボンカセット30は、揺動範囲の一端の位置で保持される。また、図9(c)に示された状態から従動歯車63が更に反時計方向に回転して、図8(b)に示された状態に移行した場合であっても、リボンカセット30は揺動範囲の他端の位置で保持される。
このように、係止部64aと第1ストッパ65a又は第2ストッパ65bとが当接して従動歯車63の回転が規制された位置から、所定の回転範囲内においては、カム64は、リボンカセット30を揺動範囲の一端位置又は他端位置で保持する形状を有している。
これにより、従動歯車63の回転範囲を規制位置から所定の回転範囲内に位置付けられるように設定した場合に、カム64はリボンカセット30の揺動範囲の一端位置又は他端位置で保持することができるので、従動歯車63の回転範囲をラフに設定した場合であっても、簡易な機構で印字色の切り替えの精度を維持することができる。
次に、直流モータ61の駆動について説明する。
図10は、直流モータと制御部との説明図である。
制御部100は、図10(a)に示すように、駆動制御回路110にモータ61の駆動指令などを出力する。
また、制御部100は、図10(b)に示すように、ROM(Read Only Memory)111、CPU(Central Processing Unit)112、RAM(Random Access Memory)113などにより構成され、タイムレコーダ1の全体の作動を制御する。
図11は、直流モータの制御状態と、カムの回転位置と、リボンカセットの揺動位置との関係を示した説明図である。尚、図11は、リボンカセット30が、水平に保たれている状態から、傾斜して保たれている状態に移行する際について示している。
図11に示すように、カム64の回転は、直流モータ61の回転に連動しているが、前述したように、カム64が回転し始めてからリボンカセット30を搭載する揺動部材34の底面にカム64が当接するまで所定のタイムラグを有しているため、カム64が所定量回転後に、その回転に連動してリボンカセット30が揺動する。
ここで、駆動制御回路110は、直流モータ61の通電状態を制御する。詳細には図11に示すように、駆動制御回路110は、直流モータ61を駆動させるべく、通電状態とショート状態とを交互に切り替えて、直流モータ61を間欠駆動させる。
このように直流モータ61を間欠駆動させることにより、直流モータ61を低速で回転させることができる。直流モータ61を低速で回転させることができるので、直流モータ61の回転範囲をラフに設定したことによる、カム64と第1ストッパ65aと又は第2ストッパ65bとが当接した際に生じる衝撃を緩和することができる。
また、直流モータ61への電力供給量を低減することにより、直流モータ61を低速で回転させることができるが、これにより直流モータ61のトルクまで低下する。特に、カム64がリボンカセット30の底面を押上げて、リボンカセット60を所定の傾斜角度となるまで揺動させる場合には、リボンカセット30の重量やバネ33の付勢力に抗して、カム64を回転させるための一定のトルクが必要である。従って、直流モータ61への電力供給量を低減することができないが、通電状態とショート状態とを切り替えて直流モータ61を間欠駆動させることにより、回転の減速と、一定のトルクを確保することができる。
また、直流モータ61の駆動を停止させて、リボンカセット30を所定位置に位置付ける場合、駆動制御回路110は、直流モータ61を間欠駆動の終期に所定期間ショート状態とすることにより、直流モータ61の回転にブレーキをかけて制動状態にさせる。
このように直流モータ61にショートブレーキをかけることにより、カム64が第1ストッパ65a又は第2ストッパ65bに当接する際の衝撃を緩和することができる。
また、例えば、リボンカセット30が傾斜してカム64に当接した状態で保持する場合には、リボンカセット30の重量やバネ33の付勢力に抗して、カム64を所定の回転位置で停止させる必要がある。従って、直流モータ61をショート状態とすることにより、直流モータ61の逆回転を防止し、カム64を所定の回転位置において停止させることができる。
また、バネ33の付勢力に抗してリボンカセット30を押し上げて印字色を黒から赤へと切り換える揺動の際の直流モータ61の通電回数と、バネ33の付勢力に従ってリボンカセット30を下げて印字色を赤から黒へと切り換える揺動の際の直流モータの通電回数とについては、後者の回数を前者の回数より少なくしてある。例えば、通電状態の期間を3ms(ミリ秒)、ショート状態の期間を3msとして交互に切り替えて、黒から赤へと切り換える揺動の際の直流モータの通電回数を30回とし、赤から黒へと切り換える揺動の際の直流モータの通電回数を10回として、最後のブレーキのためのショート状態の期間を44msとする。これにより、第1ストッパ65a、第2ストッパ65bとリボンカセット30を搭載する揺動部材34とが当接した際に生じる衝撃を緩和することができる。
次に、実施例2に係るタイムレコーダについて説明する。尚、上記実施例1に係るタイムレコーダと同様の箇所については説明を省略する。
図12は、実施例2に係るタイムレコーダの構成を示した機能ブロック図である。実施例2に係るタイムレコーダは、電源切替回路120と、バックアップ電池BBとを備えている。電源切替回路120は、制御部100及び直流モータ61などに供給される電源の種類を選択する。電源切替回路120は、通常は商用電源CPを供給電源と選択し、停電時などには、バックアップ電池BBに切り替える。これにより停電時での使用も可能となる。
図13は、実施例2に係るタイムレコーダの直流モータの制御状態を示した説明図である。尚、図13(a)は、リボンカセット30が、水平に保たれている状態から、傾斜して保たれている状態に移行する際、即ち印字色が黒から赤へ切り替えられる際について示している。また、図13(b)は、印字色が赤から黒へ切り替えられる際について示している。
図13(a)に示すように、実施例2に係るタイムレコーダは、駆動制御回路110によって直流モータ61が、所定期間毎に交互に間欠駆動と制動状態とに切り替えられる。図13(a)には、間欠駆動がなされている期間をA1、A2、A3、A4とし、その間欠駆動の合間に制動状態となされている期間をB1、B2、B3とする。即ち直流モータ61は、短い周期で通電状態とショート状態とに切り替えられる間欠駆動と、所定期間ショート状態としてその回転が一時的に停止される制動状態とが交互に繰り返される。
このように駆動制御回路110は、直流モータ61を所定期間毎に交互に間欠駆動と制動状態とに切り替えて、直流モータ61を最終的な停止位置に至るまで回転させる。間欠駆動と制動状態を交互に切り替えることにより、間欠駆動期間中に係止部64aが第2ストッパ65bに当接して、カム64が逆方向に回転した場合であっても、その後に制動状態となることにより直流モータ61の逆回転が抑制される。従って、カム64の逆回転についても抑制される。
また、この制動状態後に再び間欠駆動に切り替えられると、再度その位置から直流モータ61が回転をし始めるため、係止部64aが第2ストッパ65bに当接してカム64が逆方向に回転した場合であっても、適切な位置で最終的に停止させることができる。
また、駆動制御回路110は、図13(a)に示すように、間欠駆動させる期間がA1からA4に至るまで徐々に短くして、直流モータ61を最終的な停止位置で停止させる。従って、第2ストッパ65bにより回転が規制される位置に係止部64aが接近するにつれ間欠駆動期間が短くなるので、間欠駆動期間中に係止部64aが第2ストッパ65bに当接して、カム64が逆方向に回転した場合であっても、直流モータ61はその後に直ちに制動状態となる。従って、カム64の逆回転を直ちに停止させることができる。
ところで一般的に直流モータは、供給される電源の電圧や環境温度によりその回転速度等が変動する。このため、例えば低電圧かつ低温の時(以下、低電圧低温時という)に直流モータへの駆動パルスを設定した場合には、高電圧かつ高温の時(以下、高電圧時高温時という)ではその回転速度が速くなりすぎるおそれがあった。従って、高電圧時や高温時によっては直流モータ61が回転しすぎて、係止部64aが第2ストッパ65bに当接し、バウンドして逆回転するおそれがあった。
しかし、実施例2に係るタイムレコーダにおいては、例えば図13(a)において、A3に示した間欠駆動期間中にカム64が第2ストッパ65bに当接して、カム64が逆回転した場合であっても、直流モータ61の状態はその後にB3に示した制動期間中となる。このため、直流モータ61の逆回転が抑制されるのでカム64のバウンドについても抑制される。また、その後に駆動制御回路110は、直流モータ61を更にA4において間欠駆動させるため、カム64は適切な停止位置まで回転して揺動部材34を介してリボンカセット30を所定の位置まで揺動させることができる。
従って、直流モータ61への駆動パルスを、低電圧低温時に印字色の切り替えを行える強さに設定した場合であっても、高電圧高温時においても印字色を適切に切り替えることができる。また、低電圧低温時を基準として駆動パルスを設定することにより、例えば直流モータ61を駆動させる供給電源の電圧が低下した場合や、寒冷地で使用する場合であっても、印字色の切り替えの精度を維持することができる。
また、駆動制御回路110は、直流モータ61を回転させる方向に応じて、その間欠駆動期間を変更する。図13(b)に示すように、バネ33の付勢力に抗してリボンカセット30を押し上げて印字色を黒から赤へと切り替える揺動の際の直流モータ61の間欠駆動期間と、バネ33の付勢力に従ってリボンカセット30を下げて印字色を赤から黒へと切り替える揺動の際の直流モータ61の間欠駆動期間については、後者の期間を前者の期間より短くしてある。この構成により、直流モータ61への負荷力に応じて、より適切にその回転を制御することができる。尚、最初の駆動時(※1、※2)における通電状態を他の通電状態の期間よりも長くしたのは、始動時のトルクを確保するためである。
また、駆動制御回路110は、直流モータ61を駆動させる供給電源の種類に応じて間欠駆動させる期間を変更する。詳細には、供給電源が商用電源CPである場合と、バックアップ電池BBとの場合では、前者の間欠駆動期間を後者の間欠駆動期間よりも短くしてある。これは、一般的に商用電源の電圧よりも電池電圧の方が低いからである。これにより、供給電源によって変動する直流モータ61の回転量に対応させて、その回転量を制御することができる。従って、供給電源が変更された場合であっても、印字色の切り替え精度を維持することができる。
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
タイムレコーダの内部構成を示した正面図である。 タイムレコーダの内部構成を示した上面図である。 タイムレコーダの内部構成を示した左側面図である。 タイムレコーダの内部構成を示した右側面図である。 タイムレコーダの内部構成を示した斜視図である。 リボンカセットが傾斜した状態でのタイムレコーダの斜視図である。 リボンカセットと揺動機構との構成を示した上面図である。 リボンカセットと揺動機構との側面図である。 リボンカセットの揺動の過程をより詳細に示した図である。 直流モータと制御部との説明図である。 直流モータの制御状態と、カムの回転位置と、リボンカセットの揺動位置との関係を示した説明図である。 実施例2に係るタイムレコーダの構成を示した機能ブロック図である。 実施例2に係るタイムレコーダの直流モータの制御状態を示した説明図である。
符号の説明
1 タイムレコーダ
10 タイムカード差込口
20 送りローラ
21、24 ギヤ
22 無端ベルト
23 送り用モータ
25 従動ローラ
30 リボンカセット
31 インクリボン
32 軸部
33 バネ
34 揺動部材
40 印字ヘッド
50 キャリッジ
51 キャリッジモータ
60 揺動機構
61 直流モータ
62 ピニオンギヤ
63 従動歯車
64 カム
64 係止部
65a 第1ストッパ
65b 第2ストッパ
100 制御部
110 駆動制御回路
120 電源切替回路

Claims (7)

  1. 印字ヘッドと、
    幅方向に異なる色が塗布されたインクリボンを備えると共に揺動可能に支持されたリボンカセットと、
    前記印字ヘッドに対する前記インクリボンの幅方向の位置を変更させてタイムカードへの印字色を切り替えるべく前記リボンカセットを揺動させるカム部材とを備えたタイムレコーダであって、
    前記カム部材の回転範囲を規制するストッパを備えている、
    ことを特徴とするタイムレコーダ。
  2. 前記カム部材は、前記ストッパに当接した規制位置から所定の回転範囲内において、前記リボンカセットを揺動範囲の一端位置で保持する形状である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のタイムレコーダ。
  3. 前記カム部材を回転させる直流モータと、
    前記直流モータを通電状態とショート状態とに交互に切り替えることにより間欠駆動させ、所定期間ショート状態とすることにより制動状態にする駆動回路とを備えた、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のタイムレコーダ。
  4. 前記駆動回路は、前記間欠駆動状態と前記制動状態とに交互に切り替えて前記直流モータを一方向に回転させる、ことを特徴とする請求項3に記載のタイムレコーダ。
  5. 前記駆動回路は、前記間欠駆動される期間を徐々に短くして前記直流モータの回転を停止させる、ことを特徴とする請求項4に記載のタイムレコーダ。
  6. 前記駆動回路は、前記直流モータを回転させる方向に応じて前記間欠駆動させる期間を変更する、ことを特徴とする請求項4又は5に記載のタイムレコーダ。
  7. 前記駆動回路は、前記直流モータを駆動させる供給電源の種類に応じて前記間欠駆動させる期間を変更する、ことを特徴とする請求項4乃至6の何れかに記載のタイムレコーダ。


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