JP2519886B2 - 小型プリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は小型プリンタに関し、より詳しくは共通の機
構により活字選択と、桁送りと、復帰の各動作を行なわ
せ得るようにした小型プリンタに関する。

（従来技術） 活字輪を所要の印字位置へ桁送りするとともに所要の
活字を選択すべく回転させて印字を行なわせるようにし
たプリンタは卓上計算機や電子レジスタ等において多用
されているが、この種のものは、一般に桁送りのための
機構と活字選択のための回転機構を別個に備えているた
め、構造が複雑となって小型化の要請に応えることがで
きないといった問題を抱えている。

ところで、特開昭58-134752号公報には、ウォームと
噛合う活字輪と一体のウォームギヤにラックを接離させ
て、回転と桁送りを１つの機構により行なわせるように
した装置が開示され、また特開昭58-107379号公報に
は、互いに角速度の異なる２本のウォームに活字輪と一
体にウォームギヤを噛合わせて回転と桁送りを同時に行
なわせるようにした装置が開示されている。これらはい
ずれも上述した問題を解消すべくその構造を大巾に簡素
化したものであるが、前者にあっては、ラックとギヤの
接離の際に歯先同士が突当って円滑かつ正確な作動が期
待できないばかりでなく、従来装置と同様にバネの張力
を利用した活字輪の復帰機構を採るものであるため、桁
送りに多大の電力を消費といった問題を有し、また後者
にあっては、角速度の差による桁送り機構を採るもので
あるため活字輪の復帰に多大の時間を要して高速印字に
は適用し得ないばかりでなく、活字輪の復帰には駆動手
段を逆転させなければならないといった問題を有してい
る。

（目的） 本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、消費電力が少なく、かつ作動の確実
な高速印字に適した小型プリンタを提供することにあ
る。

（目的達成のための手段） すなわち、本発明はかかる目的を達成すべく、共通の
駆動手段に駆動され、かつ制御手段を介して選択的に回
転、停止を行なう２本の平行なウォーム部材と、活字輪
と一体的に回転し、かつ上記両ウォーム部材と噛合う歯
車を備えた走行手段と、上記ウォーム部材と平行に配設
された多数の歯を有する案内手段と係合して揺動する上
記走行手段上の活字押圧手段とにより小型プリンタを構
成し、これによって、活字選択時においては両ウォーム
部材を回転させ、また桁送り時においては一方のウォー
ム部材を停止させ、さらに活字輪の復帰時においては他
方のウォーム部材を停止させるようにしたものである。

（実施例） そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。

第１、２図は本発明に係る装置の全容を示したもので
あって、図中符号10はフレーム１に固設されたガイドレ
ール２に案内されて桁送り方向に走行可能に取付けられ
たキャリッジで、第２、３図から明らかなようにこのキ
ャリッジ10にはその上面に軸11が上向きに突出形成され
ていて、そこには、上端に数字用と記号用の２つの活字
輪13a、13bを、下端に活字輪歯車12を固定したスリーブ
17が遊嵌された上、活字輪13と活字輪歯車12との間に緩
く嵌められた板状のシフトレバー18により上下に摺動可
能に支持されている。

ところでこのシフトレバー18は、上記した２つの活字
輪13a、13bを選択的に印字位置へシフトするためのもの
で、第２図及び第10図に示したようにその側面には、ス
リーブ挿通孔20を中心として放射状に延びる２つの突起
21a、21bが一方を直角方向に他方を斜め方向に向けて突
出形成され、またその下面には、互いに反対方向を向い
た斜面付き突片19、19が両端部に突出形成されている。
そしてこのシフトレバー18は、キャリッジ10上の軸11を
挟んでその両側に設けた互いに逆向きの上向き傾斜面22
aと頂面22bを有する台形状のガイド22、22上に突片19、
19を介して載置され、キャリッジ10がホームポジション
（図中左端）の近傍を通過する都度、シフトレバー18と
一体の突起21a、21bをフレーム１のホームポジション側
に設けた突部７（第１、10図）に交互に突当たらせて左
右に回動し、同時に上下動させて、２つの印字輪13a、1
3bの一方を選択的に印字位置へシフトさせるように構成
されている。

一方、このキャリッジ１の一端には、一端が活字輪３
の上部に達する１つのハンマーレバー23が軸25に回動可
能に取付けられており、また、レバー23の先端が活字輪
13の中心軸と交わる付近に設けた凹孔23aには、活字輪1
3上に巻付けた活字ベルト14上の活字15（第４図）をそ
の背面から外方へ突出させるためのハンマー24が、活字
輪13内においてそれと同一平面内で回動し得るように取
付けられた上、さらに、バネ28により腕24aの先端が常
時記録紙面より活字輪13の回転方向上手側に向くように
図中反時計方向に付勢されて、印字の初期にそこに位置
する活字15の背面に設けた凸起16と対向するように構成
されている。

また、このハンマーレバー23には、その取付け部付近
に走行方向と直角に外方へ伸びる軸27が一体的に突出形
成され、ここには揺動レバー26が回動自在に取付けられ
ていて、キャリッジ10の走行方向に沿ってフレーム１に
取付けられたラック５に対し、その往行程（図中右方向
への走行行程）においてはラック５の歯5aと係合してハ
ンマーレバー23を活字輪13に対して水平に揺動させ、復
行程においては各歯5aの上位桁側（図中右側）に設けた
上向き斜面5b（第４図）により揺動レバー26のみが上下
に揺動するように構成されている。なお、図中符号29、
29aはシフトレバー18上に設けたインクローラとそのカ
ートリッジを示している。

30、40は、キャリッジ10上の上記した活字輪歯車12と
噛合って活字選択のための活字輪13の回転と、キャリッ
ジ10の桁送り走行及びキャリッジ10のホームポジション
側への復帰を行なわせ、また同時に、後述する紙送り歯
車80と噛合って紙送りを行なわせるための第１及び第２
のウォームで、これらは、二重螺旋状のウォームとして
形成された上、ガイドレール２に対して平行に取付けら
れている。そして、フレーム１の一方から突出したこれ
らの軸31、41の端部には、第２、８図に示したようにそ
れぞれ欠歯歯車32、42が取付けられ、第１ウォーム軸31
上の欠歯歯車32はモータ50軸上の歯車51と噛合う中間車
52と一体的に回転する他方の中間車53と噛合い、また第
２ウォーム40軸上の欠歯歯車42は、上記中間車52と噛合
う２倍の歯を持った後述するタイミング歯車60と噛合っ
て、それぞれ図中時計方向及び反時計方向に回転するよ
う駆動力を受けている。これらの各ウォーム軸31、41に
は、また各欠歯歯車32、42の欠歯部分を補う１つの歯3
3、43を備えた歯付きレバー34、44が取付けられ、バネ3
5、45によって第１の歯付きレバー34は図中時計方向
に、第２の歯付きレバー44は図中反時計方向に付勢され
て、それぞれ欠歯部分を補う位置でストッパ36、46によ
り係止されている。

70は、直接もしくは復帰レバー63を介して上記歯付き
レバー34、44を各欠歯歯車32、42の欠歯部分から退避さ
せるべく作動する選択レバーで、フレーム１上の軸３に
揺動可能に枢支された５つの腕を持つレバーとして構成
され、第１の腕は、トリガー電磁石78のトリガーレバー
79の作動域内に伸びた被作動腕71として、第２の腕は、
第２歯付きレバー44の回動領域内に入り込んで歯43を欠
歯部分から退避させる作動腕72として、第３の腕は、タ
イミング歯車60の裏面に設けたカム61（第５、６図）に
よりさらに回動し、その肩部73aによって復帰レバー63
を図中反時計方向に回動させる作動腕73として、また第
４の腕は、紙送り歯車80上のウォーム軸拘止用のロック
レバー84を押圧する押圧腕74（第２図及び第８図
（ｃ））として、さらに第５の腕は、復帰レバー63との
間に張設されたバネ65によりレバー70を反時計方向に回
動付勢する腕75として形成されている。

一方、タイミング歯車60の裏面には、第５図に示した
ように選択レバー70の作動腕73先端に設けたピン73bが
当接するカム61が設けられている。このカム61は、第６
図に見られるように、ピン73bが通り抜ける２本の溝61
c、61cをもつほぼ楕円形のカムとして形成され、その長
軸上の点61aから短軸上の点61bにかけての面は、レバー
70がトリガーレバー79により押圧された際、ピン73bが
摺動する面をなし、また、溝61cは、トリガー電磁石78
に通常の２倍の時間、つまりタイミング歯車60が180°
回転するに要する時間通電した際に、ピン73bを引き込
んで選択レバー70をさらに図中時計方向に回動させるた
めのものとして形成されている。

63は、第１の歯付きレバー34に作用してこれを第１の
欠歯歯車32の欠歯部分から退避させるように作動する復
帰レバーで、タイミング歯車60の軸62に摺動かつ回動自
在に取付けられていて、キャリッジ10が最下位桁（図中
左端位置）に達した段階で、そこに突設された突起28
（第３図、第９図）によりバネ64に抗して押上げられ、
かつバネ65により図中時計方向に回動してフレーム１側
面に設けた段部４上に押上げられて、第１歯付きレバー
34と非係合状態となり、また、作動腕73により図中反時
計方向へ押圧された際には、段部４から落下して第１歯
付きレバー34と係合関係を持つように構成されている。

また、紙送り機構は第１、２図及び第７図に示したよ
うな構成を備えている。すなわち、キャリッジ10の走行
経路外に配設された周上に90°づつ３本の螺旋条82を有
するウォーム軸81は、その一端に取付けられた紙送り用
の欠歯歯車80を介して第２ウォーム40から回転駆動力を
受けるように構成され、常時は、他端に設けたデイスク
83の係止部83aに作用するロックレバー84によって、欠
歯歯車80が第２ウォーム40と非噛合い位置に係止されて
いるが、上記した選択レバー70が大きく回動してその第
２作動腕73がロックレバー84を押圧した際には、係止を
解かれた欠歯歯車80がデイスク83に作用するバネ89によ
り第２ウォーム40と噛合って回転し、螺旋条82と噛合う
ハスバギヤ87を介してその軸86上の紙送りローラ85を１
行分回転させるように構成されている。

なお、図中符号88は紙送りローラ85に接して転動する
圧接ローラ、90は記録紙案内面、91は活字輪13と対向す
るプラテン面、92は第１ウォーム30と噛合って回転する
ロータリエンコーダをそれぞれ示している。

つぎに上述した装置の作動について説明する。

［活字の選択］ 活字選択時にはトリガー電磁石78への通電は断たれて
いる。

この状態において、選択レバー70は第８図（ａ）に見
られるようにバネ65に付勢されて図中反時計方向に回動
位置しており、一方の作動腕72は第２の歯付きレバー44
の回動領域外に位置し、また、他方の作動腕73は復帰レ
バー63と非接触状態にある。このため、第１、第２の歯
付きレバー34、44はストッパ36、46に当接し、これらの
歯33、43は各欠歯歯車32、42の欠歯部分を埋めている。

したがって、第１のウォーム30は第１欠歯歯車32及び
中間車53を介して、また第２のウォーム40は第２欠歯歯
車42、タイミング歯車60及び中間車52を介してモーター
50軸上の歯車51より回転駆動力を受けて回転し、各ウォ
ーム30、40と噛合っている活字輪歯車12はキャリッジ10
をその位置に停止させたまま、指定された活字15がプラ
テン89面に対向するまで活字輪13を回転させる。

［桁上げと印字］ 指定された活字15が選択されると、つぎにトリガー電
磁石78はタイミング歯車60が1/4回転するに要する時間
付勢される。

これにより第８図（ｂ）に見られるように、電磁石78
に吸引されたトリガーレバー79は被作動腕71を介して選
択レバー70を図中時計方向に回動し、その作動腕72を第
２歯付きレバー44の回動領域内に入り込ませてこれを拘
止し、その歯43を第２欠歯歯車42の欠歯部分から退避さ
せることによってタイミング歯車60との噛合いを解く。

他方、復帰レバー63は選択レバー70のこの回動にもか
かわらず、他方の作動腕73と非接触状態を保ち、依然と
してフレーム１の段部４上に位置して第１歯付きレバー
34との接触を断っており、第１欠歯歯車32は中間車53を
介してモーター50の回転駆動力を受けている。

このため、活字輪歯車12は、引続き回転する第１ウォ
ーム30に駆動されて停止した第２のウォーム40上を転動
し、第１ウォーム30の１回転の間にこれと一体となった
キャリッジ10を図中右方向へ１桁分走行させるが、この
走行に伴って揺動レバー26はラック５の歯5aにより押上
げられ、これと一体となったハンマーレバー23を時計方
向に回動し、バネ28により図中右方向に付勢されている
その先端のハンマー24を指定された活字15の背面に押当
ててこれを記録紙面に当接させる。

この状態は揺動レバー26がラック５の歯5aを乗越える
まで続き、この間に活字輪13はさらに図中時計方向に回
転するため、ハンマー24は、その腕24aの先端を活字15
の背面に当接したままハンマーレバー23先端の凹孔23a
を中心として図中時計方向につれ回りし、活字15を記録
紙面上に転動させつつ押圧して、そこに鮮明な文字等を
印字する。

引続くキャリッジ10の右方向への走行により、やがて
揺動レバー26がラック５の歯5aの間に落ちると、ハンマ
ーレバー23は自己に作用するバネ28により図中時計方向
に回動し、これに伴って活字15の背面から離れたハンマ
ー24もばね28の付勢力により図中反時計方向に回動し
て、再び第４図に示した状態に戻ってつぎの印字態勢に
入る。

このようにしてタイミング歯車60が1/4回転すると、
再びトリガー電磁石78への通電は断たれるから、第６図
に示したように作動腕73先端のピン73bは、タイミング
歯車60の裏面に設けた楕円形のカム61上をその長軸上の
点61aから短軸上の点61bに沿って移動した後、溝61c内
に引込まれることなく軸跡Ａを画いてカム61面から離
れ、これにより、選択レバー70は図中反時計方向に回動
してもとの位置に復帰し、第２歯付きレバー44を再び第
２欠歯歯車42の欠歯部分に戻してタイミング歯車60と噛
合わせ、両ウォーム30、40を回動させて次の活字選択動
作に移行させる。

［キャリッジの復帰と紙送り］ 以上の各動作が進行し、キャリッジ10が図中右端のエ
ンドポジションに達するか、あるいはその途中において
行替えの必要が生じると、トリガー電磁石78は桁上げ時
の２倍、つまりタイミング歯車60が180°回転するに要
する時間付勢される。

これによりトリガーレバー79に押圧された選択レバー
70はさきと同様に図中時計方向に回動し、はじめに一方
の作動腕72によって第２歯付きレバー44を拘止して第２
のウォーム40への回転伝達を断つ。

この状態において他方の作動腕73先端のピン73bは、
タイミング歯車60の最初の1/4回転の間、その裏面の楕
円形カム61の長軸上の点61aから短軸上の点61bまで移動
するが、タイミング歯車60の引続く回転により第６図に
軌跡Ｂで示したように溝61c内に引込まれ、これにより
選択レバー70はさらに時計方向に回動し、第８図（ｃ）
に見られるようにその作動腕73の肩部73aによって復帰
レバー63を図中反時計方向に回動させる。このため、第
９図（ａ）に見られるようにフレーム１の段部４の上に
位置していた復帰レバー63は、回動することにより段部
４から外れてバネ64によりフレーム１側に落下し（同図
（ｂ））、その先端を歯付きレバー34の回動領域内に位
置させてこれを拘止し（第８図（ｃ））、その歯33を第
１欠歯歯車32の欠歯部分から退避させて中間歯車53との
回転伝達を断つ。

このような状態はタイミング歯車60が180°回転し、
トリガー電磁石78への通電が断たれた後も続くが、これ
を過ぎてカム61の溝61cが作動腕73先端のピン73bを釈放
すると、選択レバー70は自己に作用するバネ65の付勢力
により再び図中反時計方向に回動し、第２歯付きレバー
44の拘止を解いてその歯43を第２欠歯歯車42の欠歯部分
に戻し、これをタイミング歯車60と噛合わせて第２ウォ
ーム40を回転させる。

したがって、活字輪歯車12は第２ウォーム40によるさ
きと逆向きの回転駆動力を受けて停止した第１ウォーム
30上を転動し、これと一体をなすキャリッジ10を図中左
端のホームポジションへと戻す。そしてキャリッジ10が
その終端に達すると、その一端に設けた突起28は、第９
図（ｃ）（ｄ）に示したようにフレーム１の孔６を通し
て裏側から復帰レバー63を段部４上に押上げて第２歯付
きレバー44の拘止を解き、これを再び第８図（ａ）に示
したもとの状態に復帰させる。

なお、キャリッジ10が図中左方向への復帰走行中、ラ
ック５の歯5aと噛合う揺動レバー26は、軸27を支点とし
て上下に揺動しながら各歯5aの右側に設けた斜面5b（第
４図）を乗り越えてゆくので、ハンマーレバー23を作動
させることなく復帰動作はスムーズに行なわれる。

他方、選択レバー70が時計方向に大きく回動すると、
作動腕73の先端はロックレバー84を押下げてその先端を
デイスク83に設けた係止部83aから離脱させる（第８図
（ｃ））。これにより、それまで第２ウォーム40と非噛
合い状態に保持されていた紙送り用の欠歯歯車80は、デ
イスク83に作用するバネ89に付勢されて回転し、第２ウ
ォーム40の螺旋歯と噛合い関係に入る。そして、カム61
から釈放された選択レバー70が反転し、これにより第２
ウォーム40が回転を始めると、これに駆動された紙送り
用の欠歯歯車80も回転を始め、螺旋条82と噛合うハスバ
ギヤ87を駆動して、その軸86上の紙送りローラ85をもっ
て記録紙を１行分送る。この動作はキャリッジ10がホー
ムポジション側に復帰するころまで続くが、その後紙送
り用の欠歯歯車80はその欠歯部分により第２ウォーム40
と非噛合い状態となり、再びロックレバー84により係止
されて紙送り動作を停止する。

［活字輪のシフト］ 上記した復帰操作によりキャリッジ10が図中右方の上
位桁側からホームポジションへ走行してくると、シフト
レバー18から直角方向に突出した一方の突起21aは、ホ
ームポジションの直前位置に設けたフレーム１上の突部
７に図中右方から突当たり、シフトレバー18をスリーブ
17を支点として図中時計方向に回動させる（第10図
（ａ））。このためシフトレバー18は、キャリッジ10上
に形成したガイド22の上向き斜面22aに案内されてその
頂面22bへと回動しながら押上げられ、支持した活字輪1
3を上昇させてそれまで数字用の活字輪13aが位置してい
たところへ記号用の活字輪13bを位置させる（同図
（ｂ））。

この状態で、つぎの行に印字すべくキャリッジ10が記
号用の活字輪13bを印字位置に保持したまま活字選択と
桁送り印字を繰返しながらホームポジション側から順次
図中右方へ移動すると、キャリッジ10が最下位桁から
３、４桁目、つまり通常の記録において記号が印字され
る下２、３桁の次の桁のところまできた段階で、こんど
は、シフトレバー18が回動したことにより側方に突出す
るようになった他方の突起21bがフレーム１上の突部７
と突当ってシフトレバー18を図中反時計方向に回動させ
る（同図（ｃ））。これにより、シフトレバー18はガイ
ド22、22の斜面22aに案内されて下降し、記号用の活字
輪13bが位置していたところへ再び数字用の活字輪13aを
戻して（同図（ｃ））、以降の数字印字に備える。

なお以上は、活字選択、桁送り印字、キャリッジの復
帰及び紙送りの一連の動作を互いに逆向きに回転する２
本のウォーム30、40により行なわせるようにしたもので
あるが、螺旋の向きを逆にして２本のウォーム30、40を
同一方向に回転させても上記したと同様の作用を行なわ
せることができる。

（効果） 以上述べたように本発明によれば、制御手段を介して
選択的に回転、停止を行なう２本のウォーム部材に、活
字輪と一体的に回転する歯車を噛合わせたので、２つの
ウォーム部材を同時に回転させることによって活字選択
が、また一方のウォーム部材を停止させることにより桁
送りが、さらに他方のウォーム部材を停止させることに
よりホームポジションへの復帰を行なわせることができ
るなど、モータを常時同一方向に回転させつつ、これら
共通の部材たる２つのウォーム部材を単に操作すること
によりプリンタに全ての動作を行なわせることができ
て、この種のプリンタ機構を著しく簡素化することがで
きるほか、復帰バネ等に抗した桁送り操作を不要とした
ことにより、スペース面においても価格面においても大
きなウエイトを占めるモータ類を可及的に小型化するこ
とが可能となって、プリンタの大幅な小型化、低価格化
及び省電力化を図ることができる。

しかも、２つのウォーム部材に活字輪と一体の歯車を
噛合わすことにより、活字輪の動きを完全に拘束できる
ので、例えば一方のウォームの回転数と活字輪の位置を
検出するなどの簡単な検出手段をもって活字位置を常に
容易かつ確実に把握することができ、かつこのための制
御回路を大巾に簡素化することができる。

さらに、走行部材上の活字押圧手段をウォーム部材と
平行に配設した歯付き案内手段により揺動させて印字す
るようにしているので、桁送りと同時に印字することが
可能となって印字に要する時間を大幅に短縮することが
できると同時に、活字輪を転動させつつ印字するため、
記録媒体上に鮮明かつ良好な記録画像を形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す小型プリンタの平面
図、第２図は同上装置の分解斜視図、第３図は断面をも
って示した同上装置の側面図、第４図は活字輪機構の平
面図、第５図は駆動力伝達機構の分解斜視側図、第６図
は選択レバー案内用カムの平面図、第７図は紙送り機構
の上面図、第８図（ａ）乃至（ｃ）は活字選択、桁上げ
印字及びキャリッジ復帰の各動作を示す説明図、第９図
（ａ）乃至（ｄ）は復帰レバーの動作を示す説明図、第
10図（ａ）乃至（ｃ）は活字輪のシフト動作を示す説明
図である。 ５……ラック、10……キャリッジ 12……活字輪歯車、13a、13b……活字輪 30、40……ウォーム 32、42……欠歯歯車 34、44……歯付きレバー 60……タイミング歯車 61……カム、70……選択レバー 78……トリガー電磁石 80……紙送り歯車、85……紙送りローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】共通の駆動手段に駆動され、かつ制御手段
   を介して選択的に回転、停止を行なう２本の平行なウォ
   ーム部材と、該両ウォーム部材と噛合いかつ活字輪と一
   体的に回転する歯車を備えた走行手段と、上記ウォーム
   部材と平行に配設された多数の歯を有する案内手段と係
   合して揺動する上記走行手段上の活字押圧手段とを備え
   てなる小型プリンタ。