JP2658242B2 - 印字装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は印字装置に関し、特にキャリッジの停止位置
到達後のキャリッジの振動とプラテンの振動とを略一致
させるように作用する弾性特性を有する弾性体で本体フ
レームを支持し、印字タイミングを早くするようにした
ものに関する。

〔従来技術〕

一般に、電子タイプライタなどのようにインパクト式
のシリアルプリンタを備えた印字装置では、記憶した文
書データなどを自動的にかつ連続的に印字し得るよう
に、キャリッジを１桁づつ印字方向（右方）へ移動さ
せ、各印字位置毎にその移動を停止させて順次印字する
自動印字モードを備えている。

前記キャリッジには、活字ホイールや活字をインパク
トするためのソレノイドや活字ホイールを回転駆動する
ホイールモータなどを備えておりかなりの質量があるの
で、キャリッジの移動中にもキャリッジの振動が本体フ
レームに伝播し、またキャリッジを印字位置に停止させ
たときには、キャリッジに作用する慣性力（イナーシ
ャ）やキャリッジ駆動ワイヤの伸びなどによりキャリッ
ジが大きく振動しその振動が本体フレームに伝播する。
このように、キャリッジが振動し且つ本体フレームの振
動によりプラテンが振動するので、これら振動が印字の
精度に悪影響を及ぼす。そこで、従来のプリンタでは一
般に自動印字モードで各印字位置に精度よく印字するた
めに、キャリッジの移動を停止し約30〜40msec経過した
後キャリッジの振動が比較的減衰してから印字するよう
になっている。しかし、この場合でもキャリッジとプラ
テンとの相対位置関係に誤差を含んでいるが、振動が完
全に減衰するまで待ってから印字するようにすると印字
速度が著しく低下するので、約30〜40msec後に印字する
ように制御している。

前述のように、キャリッジの振動により本体フレーム
も振動するが、本体フレームの下面に弾性体であるクッ
ションゴムを複数個取付け、このクッションゴムにより
本体フレームの振動やキャリッジの振動を極力減衰させ
るようになっている。

尚、U.S.Pa.No.4,493,570号公報には、キャリッジの
停止時の振動を考慮して、印字ピッチや印字文字の大き
さによるキャリッジの移動量に応じて、キャリッジ停止
から印字までのディレイタイムを印字毎に設定するディ
レイタイム設定手段を設け、その設定されたディレイタ
イム経過後に印字するようにしたインパクトプリンタが
記載されている。

そこで、本願出願人は、１つの機種を用いて第８図に
示すクッションゴム45を本体フレームの下面に接着で取
付け、第９図に示すようにキャリッジの左右方向の振動
変位とプラテンの左右方向の振動変位とを測定により求
めた。

第８図に示すようにクッションゴム45は、厚さ5mmで
直径20mmの軟質ウレタン製で通常のクッションゴムの形
状の比較的バネ定数の大きいものであり、このクッショ
ンゴム45を本体フレームの下面の後部の左右両端近傍部
に夫々取付け、予め静止状態に保持した状態でキャリッ
ジの任意の位置とその位置に対応するプラテン側の位置
とに夫々マークを付け、キャリッジをプラテンの印字位
置に停止後、絶対固定位置に設置した２台の光学式測定
器でマークの左右方向の振動変位を測定したものであ
る。尚、第９図において縦軸がプラテン及びキャリッジ
の左右方向の振動変位である。

ここで、プラテンは本体フレームに回転可能に且つそ
の左右方向の遊び量を殆ど「０」となるように支持され
ており、プラテンと本体フレームとは一体的に振動する
と考えられるので、このプラテンの振動変位は本体フレ
ームの振動変位であると考えてもよい。このときの本体
重量は約7.5Kgであり、キャリッジの重量は約0.7Kgであ
る。

第９図において、時間「０」は、キャリッジ駆動モー
タを停止させた時期t6に設定している。従って、プラテ
ンの振動はキャリッジの移動により時期t6以前に発生し
ており、この振動はクッションゴムや本体フレームの弾
性特性に応じて減衰しながら時期t6以降も継続してい
る。この振動はキャリッジの停止毎に本体フレームに発
生する振動に起因するものである。

一方、キャリッジの右方への移動中には、キャリッジ
駆動ワイヤのうちキャリッジの右端から駆動プーリに至
る引っ張り部分には伸びが生じている。時期t6でのキャ
リッジの移動停止後、ワイヤの伸びの弾性力とキャリッ
ジ自体に作用する慣性力（イナーシャ）とにより、キャ
リッジはその停止位置を越えて右方へ移動し、この移動
に伴いキャリッジの左方の駆動ワイヤの部分に伸びが生
じる。このため、キャリッジは右限位置まで移動した後
左方へ移動し、キャリッジの左右のワイヤの伸びがバラ
ンスした時期t7に移動を停止して印字位置に到達する。
その後、プラテンとキャリッジとの相対位置が多少ズレ
ているが、キャリッジの振動とプラテンの振動とが略同
様に振動する時期25〜42msecの時期の略中間の時期t8
（時期t6から約32msec後）にインパクト作動するように
インパクトタイミングが設定されている。

ところで、時点t7において、キャリッジの振動変位と
プラテンの振動変位とが一致しているが、全ての条件の
ときに必らず時点t7で一致する保証はないので、従来で
は両者の振動変位が所定期間に亙って比較的よく一致す
る時期の略中間の時期t8でインパクトするように制御し
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のプリンタでは、一般的に主にキャリッジの振動
のみに着目し、キャリッジの振動が極力減衰してからイ
ンパクトするという思想が採用されて来た。この場合、
前記公報の如く印字精度向上の為キャリッジの振動条件
に応じてインパクトタイミングを設定するなどの対策が
採られるが、印字速度を向上させることは困難であっ
た。

ところで、キャリッジの振動以外にプラテンの振動に
ついての認識があったとしても、本発明のように両者の
振動を一致させて印字精度や印字速度を向上させるとい
う思想は全く知られておらず、高々クッションゴムを設
けてプリンタ本体の振動を減衰させるとか、プラテン支
持部材の剛性を高める等の対策が講じられていたにすぎ
ない。

何れにせよ、従来のプラテンではキャリッジやプラテ
ンの振動に鑑みてキャリッジ駆動モータ停止後約30〜40
msec経過後にインパクトしていたので、印字速度の向上
に限界があったばかりでなく、キャリッジとプラテンの
振動を一致させるような対策が全くなされなかったので
印字精度の向上にも限界があった。

本発明の目的は、文書データを自動印字するときの印
字速度と印字精度とを著しく改善し得るような印字装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る印字装置は、本体フレームに取付けられ
左右方向に伸びるプラテンと、そのプラテンと平行に配
設され本体フレームに取付けられたガイド軸と、そのガ
イド軸に案内されてプラテンに沿って移動するキャリッ
ジと、そのキャリッジに載置されキャリッジの移動動作
後の停止時にプラテン上の印字用紙に印字動作を行なう
印字ヘッドと、本体フレームを支持する弾性体とを備え
た印字装置において、弾性体はキャリッジの移動に伴っ
て発生する本体フレームの振動を減衰させるとともに、
キャリッジの停止位置到達後少なくとも所定期間に亙っ
てキャリッジの左右方向の振動とプラテンの左右方向の
振動とを一致させる弾性特性を有し、印字ヘッドはその
所定期間内に印字動作を行なうようにしたものである。

〔作用〕

本発明に係る印字装置においては、キャリッジがガイ
ド軸に案内されて印字方向に移動したときには、キャリ
ッジの移動に伴って本体フレームが振動すると共に本体
フレームの振動に伴ってプラテンも本体フレームと一体
的に振動する。このとき、本体フレームの下面に取付け
られた弾性体は本体フレームの振動を減衰させるように
作用する。キャリッジの停止位置への到達後、前記弾性
体の弾性特性によりキャリッジの左右方向の振動変位と
プラテンの左右方向の振動変位とが所定期間に亙って一
致するようになっており、その所定期間内に印字するの
で、プラテンに対するキャリッジの相対位置が高精度の
一致した状態で印字し、印字精度を格段に向上させるこ
とが出来るうえ、前記所定期間の範囲内で印字のインパ
クトタイミングを大幅に早めることが出来るため印字速
度を格段に向上させることが出来る。

〔発明の効果〕

本発明に係る印字装置によれば、以上説明したよう
に、弾性体の弾性特性により、キャリッジの停止位置到
達後キャリッジ及びプラテンの振動変位が所定期間に亙
って略一致するので、キャリッジの振動が減衰するまで
待つことなく早い時期に印字することができ、印字速度
を格段に向上させることが出来る。

しかも、その所定期間においてはプラテンに対するキ
ャリッジの相対位置に誤差が殆ど存在しないので、印字
精度を格段に向上させることが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面に基いて説明す
る。本実施例はインパクト式印字機構を備えた電子タイ
プライタに本発明を適用した場合のものである。

第１図に示すように、電子タイプライタ１の本体フレ
ーム２の前部には、キーボード３が配設され、キーボー
ド３の後方で本体フレーム２には印字機構PMが配設され
ている。尚、符号５は入力した文字や記号を表示するた
めの液晶ディスプレイである。

キーボード３には、アルファベットキーや数字キー及
び記号キーを含む文字キー10、スペースキー11、リター
ンキー12や各種機能キーが通常のタイプライタ１と同様
に設けられている。

印字機構PMには、少なくとも、本体フレーム２に回転
可能に支持され印字用紙４を紙送りするプラテン20とそ
れを駆動するモータとその駆動回路、プラテン20と平行
に配設されたガイド部材21に支持され左右方向に移動可
能なキャリッジ22と、ホイールカセット23に収容された
活字ホイール24とそれを駆動するモータとその駆動回
路、リボンカセット25に収納された印字リボン26とそれ
を巻取るモータとその駆動回路、活字ホイール24の活字
27を打撃する印字ハンマとそれを駆動するソレノイド28
とその駆動回路などが設けられており、この印字装置PM
は通常の電子タイプライタの印字機構と同様のものであ
る。尚、前記印字ハンマに対応する活字を印字ヘッド27
aとする。

キャリッジ駆動機構CMには、キャリッジ22の左端に一
端が固着され溝付きの駆動プーリ30に巻装され従動プー
リ31を介してキャリッジ22の右端に他端が固着されたキ
ャリッジ駆動ワイヤ32と、その駆動プーリ30に固着され
た従動ギヤ33と、その従動ギヤ33に噛み合う駆動ギヤ34
を駆動軸に取り付けたキャリッジ駆動パルスモータ35と
が設けられている。

前記本体フレーム２を弾性的に支持するために第２図
に示すように、本体フレーム２の下面の後端部の左方近
傍部及び右方近傍部には夫々クッションゴム36（弾性
体）が接着により取付けられている。このクッションゴ
ム36は第３図に示すように、厚さ7mmで外形20mmで且つ
その中央部に直径10mmの円孔を設けた軟質ウレタン製の
ドーナツ状のものであり、バネ定数を従来のものと比べ
て小さく設定したものである。ここで、電子タイプライ
タ１の重量は約7.5Kgであり、ホイールカセット23やリ
ボンカセット25やソレノイド28などを載置したキャリッ
ジ22の重量は約0.7Kgである。

次に、電子タイプライタ１の制御系の全体構成につい
て、第４図のブロック図に基いて説明する。

キャリッジ駆動パルスモータ35にはキャリッジ駆動パ
ルスモータドライバ37が接続されており、キーボード
３、キャリッジ駆動パルスモータドライバ37、印字機構
PMはデータバスなどを介して制御装置ＣのCPU（中央演
算装置）40に接続されている。

制御装置ＣはCPU40と、そのCPU40にデータバスなどを
介して接続されたROM（リード・オンリ・メモリ）41及
びRAM（ランダム・アクセス・メモリ）42とから構成さ
れている。

ROM41には、印字機構PMの各駆動回路、キャリッジ駆
動パルスモータドライバ37を制御する制御プラグラム、
RAM42のテキストメモリに記憶した文書データを自動で
印字するときにキャリッジ22の移動動作の停止後ソレノ
イド28を駆動（インパクト）させて文字印字するための
設定時間（インパクトタイミング）などが記憶されてい
る。RAM42には文書データを記憶するテキストメモリやC
PU40で演算した演算結果を一時的に記憶する各種メモリ
が設けられている。

次に、キャリッジ駆動パルスモータ35を駆動させてキ
ャリッジ22を印字方向（右方）へ移動後、何れかの印字
位置に停止させたときのプラテン20の振動変位及びキャ
リッジ22の振動変位について測定を行った測定結果につ
いて説明する。

先づ、プラテン20及びキャリッジ22の振動を測定する
測定方法について説明する。キャリッジ22をプラテン20
の印字位置に対応させて停止後静止状態に保持し、キャ
リッジ22の任意の位置とその位置に対応するプラテン20
側の位置とにマークを夫々付け、そのマークの振動を読
み取りアナログ信号として出力する光学式変位量測定器
などの測定器をタイプライタ１から振動を受けない絶対
位置に２台設置し、これらの測定器を夫々のマークを読
み取り可能にセットし、各測定器を「０」調整した後、
キャリッジ22を２桁分左方（反印字方向）へ移動させ
る。両測定器による測定を開始し、キャリッジ22を２桁
右方へ移動させた後キャリッジ駆動パルスモータ35を停
止させ、ソレノイド28を駆動させて印字後キャリッジ22
を再度右方へ移動させる。

上記の測定により得られたプラテンの左右方向の振動
変位（以下、プラテン振動変位という）及びキャリッジ
の左右方向の振動変位（以下、キャリッジ振動変位とい
う）を第５図に示す。尚、この図において時間軸に直交
する縦軸がプラテン20及びキャリッジ22の振動変位であ
る。

ここで、プラテン20は前述したように本体フレーム２
に回転可能に支持されると共にその左右方向の遊び量を
殆ど「０」となるように支持されており、プラテン20と
本体フレーム２とは一体的に振動すると考えられるの
で、このプラテン振動変位は本体フレーム２の左右方向
の振動変位であると考えてもよい。

第５図において、時間「０」は、キャリッジ駆動パル
スモータドライバ37を介してキャリッジ駆動パルスモー
タ35に駆動パルスの出力を停止してキャリッジ22の移動
を停止させた時期t0に設定している。従って、プラテン
20の振動はキャリッジ22の移動により時期t0以前に発生
しており、この振動はクッションゴム36や本体フレーム
２の弾性特性に応じて減衰しながら時期t0以降も継続し
ている。この振動はキャリッジ22の停止毎に本体フレー
ム２に発生する振動に起因するものである。

一方、キャリッジ22の右方への移動中には、キャリッ
ジ駆動ワイヤ32のうちキャリッジ22の右端から従動プー
リ31を介して駆動プーリ30に至る引っ張り部32aにはワ
イヤの伸びが生じている。尚、キャリッジ22の左端から
駆動プーリ30に至る部分を追従部32bとする。そして、
時期t0においてキャリッジ22の移動を停止させた後にお
いて、先づ引っ張り部32aの伸びによる弾性力とキャリ
ッジ22自体に作用する慣性力（イナーシャ）とにより、
キャリッジ22はその停止位置を越えて右方へ移動し、こ
の移動に伴い引っ張り部32aの伸びの解消後追従部32bに
伸びが発生する。このため、キャリッジ22は、振動の右
限位置まで移動した後左方へ移動し、引張部32aと追従
部32bの伸びがバランスした時期t1において左方への移
動が停止し、プラテン20に対して本来の停止位置に到達
する。その後、クッションゴム36の弾性特性により時期
t1から時期t2に至る約30msecの微小時間に亙って、プラ
テンの振動変位とキャリッジの振動変位とが略一致す
る。即ち、このように両振動変位が一致するようにクッ
ションゴム36の弾性特性が予め設定されている。尚、時
期t2において次の印字のためにキャリッジ22の移動を開
始している。ここで、プラテン振動変位は、第９図に示
す従来のプラテン振動変位とく比べて、その振動の周期
は略一定であるが、振動の「山」から「谷」に向かうス
ロープの部分が緩やかな直線状になっている。しかも、
キャリッジ振動変位も時期t1から時期t2に亙ってプラテ
ン振動変位の緩やかな直線状の部分に略一致している。

従って、時期t0から約15msec後の時期t1から時期t2に
至る期間内にソレノイド28を駆動させて印字ヘッド27a
により印字動作することができ、印字タイミングを極め
て早くすることができる。

印字動作を時期t1直後に設定した場合には、印字動作
はキャリッジ22の駆動を停止させた時期t0から約15〜20
msec後に設定することができ、更に次の印字動作のため
のキャリッジ22の移動を印字動作直後に開始できるの
で、各印字位置における印字タイミングを非常に早くす
ることができる。

ところで、第３図に示す形状のクッションゴム36を用
いて上述したように印字タイミングを非常に早くするこ
とができる最良の結果を得るまでに、各種のクッション
ゴムを用いて実験している。そのうちの１つは第６図に
示すように、厚さ10mmで外形20mmで且つその中央部に直
径10mmの円孔を設けた軟質ウレタン製のドーナツ状のも
のであり、バネ定数を更に小さく設定したクッションゴ
ム36Aである。

このクッションゴム36Aを用いて前述と同様の測定に
より得られたプラテン振動変位及びキャリッジ振動変位
を第７図に示す。

第７図から明らかなように、キャリッジ22の移動を停
止させた時期t3後キャリッジ22の左方への移動が停止
し、プラテン20に対して本来の停止位置に到達する時期
t4から次の印字のためにキャリッジ22の移動を開始する
時期t5に至る約30msecにおいて、プラテン振動変位とキ
ャリッジ振動変位とが一致していない。即ち、クッショ
ンゴム36Aは、キャリッジ22の停止位置到達後所定期間
に亙って、プラテン振動変位とキャリッジ振動変位とを
一致させる弾性特性を有していないことになる。

以上説明したように、タイプライタ１の重量及びキャ
リッジ22の重量とに基いて、本体フレーム２を支持する
クッションゴム36に、キャリッジ22の停止位置到達後
（時期t1後）所定期間に亙って、プラテンの振動変位と
キャリッジの振動変位とを略一致させるように作用する
弾性特性を有するようにしたので、印字タイミングをキ
ャリッジ22の移動停止後早い時期に設定することがで
き、自動印字モードにおける印字速度の向上を図ること
ができる。

また、前記所定期間においては、キャリッジ22の印字
ヘッド27aはキャリッジ22の印字位置に対して相対的に
略一致するので、印字位置の位置精度が格段に向上す
る。

更に、クッションゴム36の弾性特性を変更するだけな
ので、複雑な制御などを必要とせずコスト高になること
もない。

尚、本体フレーム２の下面に取付るけるクッションゴ
ム36は、矩形でも方形でもよく、また他の材質のもので
あってもよく、取りつけ方法も接着に限らずねじ止めで
もよく要するに前記所定期間に亙ってプラテンの振動変
位とキャリッジの振動変位とが略一致するように作用す
る弾性特性を有するものであればよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は電子タイ
プライタの斜視図、第２図は電子タイプライタの底面
図、第３図は電子タイプライタの下面に取り付けたクッ
ションゴムの斜視図、第４図はタイプライタの制御系の
ブロック図、第５図はキャリッジ振動変位及びプラテン
振動変位の線図、第６図は実験用に用いたクッションゴ
ムの斜視図、第７図は第６図のクッションゴムを用いた
ときの第５図相当図、第８図は従来技術に係るクッショ
ンゴムの斜視図、第９図は従来技術に係る第５図相当図
である。 １……電子タイプライタ、２……本体フレーム、20……
プラテン、21……ガイド部材、22……キャリッジ、27a
……印字ヘッド、32……キャリッジ駆動ワイヤ、35……
キャリッジ駆動パルスモータ、36……クッションゴム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−231998（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−10475（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−37962（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体フレームに取付けられ左右方向に伸び
   るプラテンと、そのプラテンと平行に、前記本体フレー
   ムに取付けられたガイド軸と、そのガイド軸に案内さ
   れ、前記プラテンに沿って移動するキャリッジと、その
   キャリッジに載置され、キャリッジの移動動作後の停止
   時に、プラテン上の印字用紙に印字動作を行なう印字ヘ
   ッドと、前記本体フレームを支持する弾性体とを備えた
   印字装置において、 前記弾性体は前記キャリッジの移動に伴って発生する本
   体フレームの振動を減衰させるとともに、キャリッジの
   停止位置到達後少なくとも所定期間に亙って、キャリッ
   ジの左右方向の振動とプラテンの左右方向の振動とを一
   致させる弾性特性を有し、 前記印字ヘッドは、前記所定期間内に印字動作を行なう
   ことを特徴とする印字装置。