JP3124443B2 - 印字装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転される活字輪を用
いる印字装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の活字を備えた活字輪を回転
制御することにより、所望の活字を選択して印字を行う
印字装置がある。このような印字装置は、例えば、図５
に示すような構成となっている。すなわち、偏平な円柱
体である活字輪１０の外周面上には、複数の活字、例え
ば、“０”〜“９”の１０個の活字（図示せず）が、活
字輪１０の中心軸を中心として所定角度毎に形成されて
いる。

【０００３】活字輪１０の中心孔１０ａには、ステッピ
ングモータ１２の回転軸１２ａの上部が結合されてお
り、活字輪１０は、ステッピングモータ１２に与えられ
る駆動信号によって任意の回転角度分だけ回転されるよ
うになっている。回転軸１２ａの下部には、円板状の被
検知板１４が、回転軸１２ａの回転角度を検知するため
に結合されている。

【０００４】図６に示すように、被検知板１４には、活
字輪１０に形成された活字の位置（以下、活字位置とい
う）に対応する活字スリットＳが同一円周上に形成され
ている。活字輪１０の複数の活字の内の１つが印字ハン
マー１６と対面する位置（以下、印字位置という）に位
置決めされた際に、当該活字に対応する活字スリットＳ
は、透過型光センサである活字位置センサ１８によって
検知されるようになっている。

【０００５】また、被検知板１４には、上記活字スリッ
トＳが形成されている円周と異なる半径の円周上に原点
スリットＳｇが形成されている。この原点スリットＳｇ
は、活字輪１０が原点位置に位置決めされた際に、透過
型光センサである原点位置センサ２０によって検知され
るようになっている。

【０００６】活字輪１０と、用紙Ｐとの間には、予めイ
ンクリボン（図示せず）が配置されている。活字輪１０
を回転することにより所望の活字を印字位置に位置決め
し、印字ハンマー１６を周知の駆動機構によって矢印Ｆ
方向に弾発する。これにより、用紙Ｐは、印字ハンマー
１６による押圧力によってインクリボン及び活字に衝撃
的に押圧されることにより、当該活字によってインクが
付着され印字動作がなされる。

【０００７】このような印字装置における活字の選択動
作は次のようになされている。すなわち、電源投入時
に、ステッピングモータ１２を回転させて活字輪１０を
回転させ、原点位置センサ２０により被検知板１４の原
点スリットＳｇを検知して活字輪１０の原点位置を確認
する。次に、所望の活字による印字をするために必要な
活字輪１０の回転角度を上記原点位置を基準位置として
求める。その回転角度に相当するステップ数の駆動パル
ス信号に基づいてステッピングモータ１２を回転させる
ことによって、活字輪１０を所望の活字による印字がで
きる印字位置に移動させる。

【０００８】このとき、活字輪１０が所望の印字位置に
移動されたか否かを確認する必要がある。この確認動作
は次のようになされる。すなわち、所望の活字を上記原
点位置から印字位置に移動させる際に、活字位置センサ
１８によって検知されるべき活字スリットＳの数（基準
計数値）を予め求めておく。次いで、被検知板１４を実
際に回転させた際に、活字位置センサ１８によって検知
された活字スリットＳの数（実測計数値）をカウンタ等
により計数する。そして、上記基準計数値と、実測計数
値とを比較し、両者が一致すれば、所望の活字が印字位
置に位置決めされたと判定し、両者が一致しなければ、
その位置決めが失敗したと判定する。すなわち、活字位
置センサ１８によって検知される活字スリットＳの数
は、活字輪１０の回転角度に対応しているので、活字輪
１０の位置決めが正しくなされたか否かを、活字スリッ
トＳの計数値に基づいて判定することができる。

【０００９】なお、上述した活字選択動作及び印字動作
が終了した後、引き続いて活字選択動作を行う際には、
上記動作の終了時点における活字輪１０の位置を基準位
置として上述と同様な活字選択動作を行う。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来装置
にあっては、活字輪１０の原点位置及び各活字位置を識
別するために、被検知板１４の異なる２つの円周上に、
それぞれ、原点スリットＳｇ及び活字スリットＳを形成
しなければならず、このため、活字スリットＳを検知す
る活字位置センサ１８と、原点スリットＳｇを検知する
原点位置センサ２０とを別々に設けなければならなかっ
た。したがって、センサが２個必要となり部品費用がか
かった。また、２個のセンサの取付け及び調整のための
工数がかかるため、印字装置の製造コストがかさむ欠点
があった。本発明は、このような事情に基づいてなされ
たもので、その目的は、活字輪の位置を識別するための
センサが１つで済み、安価に製造できる印字装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の印字装置は、活字輪と、活字輪を回転駆動
するステッピングモータと、活字輪の原点位置に対応し
て配置された第１の被検知部、及び活字輪の活字位置に
対応して配置された第２の被検知部とを備えてステッピ
ングモータの回転軸に結合された被検知部材とを有し、
第１の被検知部及び第２の被検知部を検知することによ
り活字輪の位置決めを行うものにおいて、被検知部材に
は、第１の被検知部と第２の被検知部とが等間隔をなす
ように配置されるとともに、第１の被検知部と、第１の
被検知部に隣接する第２の被検知部との間に第３の被検
知部が配置されており、第１の被検知部、第２の被検知
部、及び第３の被検知部を検知して検知信号を出力する
一つのセンサ手段を設け、活字輪を一定方向に一定速度
で回転させた際に、センサ手段の検知信号の周期に基づ
いて第１の被検知部を識別する制御手段を設けたことを
特徴としている。

【００１２】本発明の印字装置は、制御手段が、センサ
手段が第３の被検知部に次いで第１の被検知部を検知す
る方向に活字輪を一定速度で回転させるとともに、セン
サ手段が、第３の被検知部の回転方向前方に隣接する被
検知部と、第３の被検知部と、第３の被検知部の回転方
向後方に隣接する第１の被検知部とを順次検知した際に
出力する検知信号の周期に基づいて第１の被検知部を識
別することを特徴としている。

【００１３】本発明の印字装置は、制御手段が、駆動パ
ルス生成部と、計時部と、制御部とを有しており、駆動
パルス生成部は、ステッピングモータを駆動するための
一定周期の駆動パルスを生成するものであり、計時部
が、検知信号の周期を駆動パルスに基づいて計測するも
のであり、制御部は、計時部の計測結果に基づいて第１
の被検知部を識別することを特徴としている。

【００１４】本発明の印字装置は、計時部が、計時パル
ス生成器と、タイマとを有し、計時パルス生成器は、駆
動パルスと同周期で、かつ、所定時間遅延した計時パル
スを生成するものであり、タイマが、計時パルスを計数
することにより、検知信号の周期を計測するものである
ことを特徴としている。

【００１５】

【作用】被検知部材上において、第１の被検知部と第２
の被検知部とは、等間隔をなすように配置されている。
第１の被検知部とそれに隣接する第２の被検知部との間
には、第３の被検知部が設けられている。センサ手段
は、上記第１の被検知部、第２の被検知部、及び第３の
被検知部を検知し得るように設けられている。したがっ
て、活字輪を一定方向に一定速度で回転させると、セン
サ手段は、第３の被検知部の前方に配置されている第２
の被検知部と、第３の被検知部と、第３の被検知部の後
方に配置されている第１の被検知部との３つの被検知部
を順次検知した際に、その他の被検知部を検知したとき
と異なる周期の検知信号を２回連続して出力する。この
周期に基づいて第１の被検知部を識別することにより、
活字輪を原点位置に位置決めすることができる。また、
センサ手段により第２の被検知部を検知することによ
り、活字輪を印字位置に位置決めすることができる。す
なわち、１つのセンサ手段によって、活字輪の原点位置
及び活字位置を識別することにより、活字輪の位置決め
動作を行うことができる。

【００１６】制御手段は、センサ手段が第３の被検知部
に次いで第１の被検知部を検知する方向に活字輪を一定
速度で回転させるとともに、センサ手段が、第３の被検
知部の回転方向前方に隣接する第２の被検知部と、第３
の被検知部と、第３の被検知部の回転方向後方に隣接す
る第１の被検知部を順次検知した際に出力する検知信号
の周期に基づいて第１の被検知部を識別することができ
る。

【００１７】制御手段が、駆動パルス生成部と、計時部
と、制御部とを有している場合には、駆動パルス生成部
は、ステッピングモータを駆動するための一定周期の駆
動パルスを生成し、計時部は、検知信号の周期を駆動パ
ルスに基づいて計測し、制御部は、計時部の計測結果に
基づいて第１の被検知部を識別することができる。

【００１８】計時部が、計時パルス生成器と、タイマと
を有している場合には、計時パルス生成器は、駆動パル
スと同周期で、かつ、所定時間遅延した計時パルスを生
成し、タイマは、計時パルスを計数することにより、検
知信号の周期を計測する。

【００１９】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の印字装置の一実施例を示す要部の
分解斜視図であり、図２は、同実施例における被検知板
１４Ａの平面図であり、図３は、同実施例における機能
ブロック図であり、図４は、同実施例における制御信号
を説明するタイミングチャートである。なお、従来例を
示す図５〜図６と同一または相当する部材には同一の符
号を付してその説明を省略する。

【００２０】図１において、ステッピングモータ１２の
回転軸１２ａの下部には、被検知部材を構成する円板状
の被検知板１４Ａが結合されている。後述するように、
被検知板１４Ａの同一円周上には、活字位置のそれぞれ
に対応する活字スリット（第２の被検知部）Ｓと、活字
輪が所定の原点位置に静止したときに、センサ３０によ
って検知される原点スリット（第１の被検知部）Ｓｉと
が等間隔をなすように配置されている。なお、原点位置
は、通常、印字ハンマ１６に所定の活字（例えば
“０”）が対向して印字し得る位置に配置するが、活字
の存在しない位置に配置してもよい。原点スリットＳｉ
と、それに隣設する活字スリットＳとの間には、後述す
る副スリット（第３の被検知部）Ｓｈが形成されてい
る。上記活字スリットＳ、原点スリットＳｉ、及び副ス
リットＳｈによってスリット（被検知部）が構成されて
おり、これらのスリットを検知する１組のセンサ（セン
サ手段）３０が設けられている。

【００２１】図２に示すように、各活字スリットＳ及び
原点スリットＳｉは、同一円周上において、活字輪１０
（図１及び図３に示す）に形成された活字位置に対応し
て所定の角度θずつの間隔で設けられている。また、原
点スリットＳｉと、それに隣接する活字スリットＳとの
中間位置には、前述した副スリットＳｈが形成されてい
る。図２に示す実施例では、原点スリットＳｉから副ス
リットＳｈまで、及び副スリットＳｈから活字スリット
Ｓまでがともに等しいθ／２の角度とされている。

【００２２】次に、図３を参照して制御系の構成を説明
する。なお、ステッピングモータ１２は、一例として、
４つの励磁相を有する２相のステッピングモータとして
説明している。後述する制御手段４０は、ステッピング
モータ１２を回転駆動するための駆動パルスＰＳをモー
タ制御手段５０に供給するものである。

【００２３】モータ制御手段５０は、上記駆動パルスＰ
Ｓに基づいてステッピングモータ１２の各相に対応する
励磁信号φ１〜φ４を生成してモータ駆動手段５２に順
次供給する。モータ駆動手段５２は、上記励磁信号に対
応して駆動電流（励磁電流）Ｉｄをステッピングモータ
１２の各励磁相の巻線に供給することにより、ステッピ
ングモータ１２を回転駆動する。

【００２４】制御手段４０は、制御部４２、駆動パルス
生成部４４、及び計時部４６を有している。駆動パルス
生成部４４は、制御部４２からの命令に従って、ステッ
ピングモータ１２を回転させるために必要な駆動パルス
ＰＳを生成する。なお、ステッピングモータ１２の回転
方向を設定する方向信号は、制御部４２からポート（図
示せず）等を介してモータ制御手段５０に与える。

【００２５】計時部４６は、計時パルス生成器４６ａ
と、タイマ４６ｂとを有している。計時パルス生成器４
６ａは、駆動パルスＰＳと同周期で、かつ、所定時間遅
延した計時パルスＩＳを生成する。タイマ４６ｂは、計
時パルスＩＳに同期してセンサ３０の検知信号Ｄの状態
を監視するとともに、後述するように、検知信号Ｄの状
態遷移に従って計時パルスＩＳを計数することにより検
知信号Ｄの周期を計測する。

【００２６】制御部４２は、タイマ４６ｂの計測結果に
基づいて原点スリットＳｉを識別する。また、従来装置
と同様に、検知信号Ｄを所定のカウンタ（図示せず）に
よって計数し、その計数値と、駆動パルス生成部に与え
た回転指令とを比較して、意図した回転角度回転したか
否かを監視している。

【００２７】なお、制御部４２は、例えば、周知の中央
処理装置（ＣＰＵ）、制御プログラムを格納するＲＯ
Ｍ、種々のデータを一時的に格納するＲＡＭ、及びＩ／
Ｆ回路等から構成することができる。駆動パルス生成部
４４や計時パルス生成器４６ａは、例えば、周知のカウ
ンタ・タイマ用ＬＳＩや任意の論理素子等を適宜組み合
わせることにより構成することができる。また、タイマ
４６ｂは、例えば、計時パルスＩＳを割込信号として動
作するＣＰＵ内部のカウンタを使用することができる。

【００２８】次に、図２〜図４を参照して活字輪の原点
位置決め動作を説明する。なお、図２に示すように、当
初、被検知板１４Ａは、センサ３０の位置が破線で示す
相対的位置Ｘにあったとする。

【００２９】制御部４２は、駆動パルス生成部４４に対
して、ステッピングモータ１２を一定方向に一定速度で
回転するような、いわゆる自起動で回転するように指令
を与える。この理由は、後述するように、センサ３０が
被検知板１４Ａに配置された活字スリットＳ、副スリッ
トＳｈ、及び原点スリットＳを検知して生成する検知信
号の周期を計測するためである。また、上記一定方向
は、図２に矢印ＣＷで示すものであり、センサ３０が副
スリットＳｈの直後に原点スリットＳｉを検知し得るよ
うな方向である。

【００３０】図４に示すように、検知信号Ｄは、活字ス
リットＳを検知する度（時点ｔ１，ｔ２）に非検知状態
（“Ｈ”）から検知状態（“Ｌ”）に遷移する。また、
ステッピングモータ１２が一定速度で回転しているの
で、一定の角度位置毎に配置されている活字スリットＳ
を検知している際には、センサ３０の検知信号Ｄは一定
周期となる。

【００３１】計時パルス生成器４６ａ（図３）によって
生成される計時パルスＩＳは、駆動パルスＰＳと同一周
期であり、かつ、後述する理由から所定時間Δｔだけ遅
延されている。

【００３２】タイマ４６ｂ（図３）は、上記計時パルス
ＩＳに同期して検知信号Ｄの状態を取り込んで監視して
おり、検知信号Ｄが検知状態（“Ｌ”）に遷移してから
再び検知状態に遷移するまでの間、計時パルスＩＳを計
数することにより、周期（図４のＴ又はＴ／２）を計測
しており、以下、同様な計時動作を実行する。

【００３３】ここで、計時パルスＩＳが駆動パルスＰＳ
に対して所定時間Δｔだけ遅延している理由について説
明する。ステッピングモータ１２は、駆動パルスＰＳに
同期して回転駆動されるが、１つの駆動パルスＰＳが入
力されてから、回転位置が安定するまでには所定の動作
時間を要する。したがって、ステッピングモータ１２の
回転位置の検知は、駆動パルスＰＳを入力してから、上
記動作時間が経過した後に行う必要がある。このような
理由により、タイマ４６ａに与える計時パルスＩＳの駆
動パルスＰＳに対する遅延時間Δｔを、少なくとも、ス
テッピングモータ１２の動作時間以上に設定している。

【００３４】図２に示すように、被検知板１４Ａが矢印
ＣＷ方向に回転していくと、センサ３０が副スリットＳ
ｈの回転方向前方の活字スリットＳ、副スリットＳｈ、
原点スリットＳｉの３か所を順次検知する。図４に示す
ように、上記３か所に対応して、検知信号Ｄが検知状態
にそれぞれ遷移する。タイマ４６ｂが計時する周期（時
点ｔ３，ｔ４，ｔ５の間隔）は、Ｔ／２となる。これ
は、図２で示したように、副スリットＳｈを、原点スリ
ットＳｉと、それに隣接する活字スリットＳとに対して
等間隔となる位置に設けたからである。

【００３５】タイマ４６ｂによって計時された検知信号
Ｄの周期のデータは、制御部４２に与えられる。制御部
４２は、常時、タイマ４６ｂの計時結果を監視してお
り、Ｔ／２の周期が２回連続したか否かを判定してい
る。制御部４２は、その判定結果が肯定であれば、ただ
ちに、駆動パルス生成部４４に命令を与えて、駆動パル
スＰＳの出力を停止させる。この結果、活字輪１０は、
原点位置に位置決めされる。

【００３６】上述の原点位置決め動作がなされた後、制
御部４２は印字動作を実行する。すなわち、制御部４２
は、原点位置を基準として所望の活字を印字位置に回転
するように駆動パルスＰＳを生成してモータ制御手段５
０に与えるとともに、検知信号Ｄを所定のカウンタ（図
示せず）によって計数し、その計数値と、駆動パルス生
成部に与えた回転指令とを比較して、意図した回転角度
回転したか否かを監視している。このような動作は、従
来装置と同様に行われる。

【００３７】上述したように、タイマ４６ｂの計時結果
は、計時パルスＩＳのパルス数で示される。したがっ
て、制御部４２は、計時パルスＩＳが周期Ｔ／２に対応
する個数（例えば６個）か否かに基づいて判定すればよ
い。しかしながら、駆動パルスＰＳ（計時パルスＩＳ）
に誤差が生じてパルス数が増減する可能性があるので、
計時パルスＩＳが所定の判定領域（例えば５個〜７個）
にあるか否かによって判定することが好ましい。

【００３８】また、本実施例では、副スリットＳｈを、
原点スリットＳｉと、その原点スリットＳｉに隣接する
活字スリットＳとから等間隔の角度位置となるように設
けることにより、副スリットＳｈ前後の周期がＴ／２と
２等分されるようにしている。 この場合には、計時部
４６に入力される駆動パルスＰＳに誤差が生じた場合
に、計時部４６によって計時される副スリットＳｈ前後
の周期のそれぞれに与える誤差の影響も等しく現れるの
で好ましい。

【００３９】なお、上記誤差が制御部４２の判定に悪影
響を及ぼさない範囲であれば、副スリットＳｈを、原点
スリットＳｉと、その原点スリットＳｉに隣接する活字
スリットＳとのいずれか一方に偏った角度位置に設けて
もよい。

【００４０】また、センサ手段を構成するセンサ３０と
しては、透過型の光センサに限定されるものではなく、
反射型の光センサでもよい。第２の被検知部を構成する
活字スリットＳ、第１の被検知部を構成する原点スリッ
トＳｉ、及び第３の被検知部を構成する副スリットＳの
それぞれは、切欠状のスリットとしたが、光線が透過し
得る孔でもよい。また、上記被検知部を、センサ手段の
光線を遮光する凸片状とし、被検知部材の被検知部以外
を、光線が透過し得る形状としてもよい。

【００４１】以上説明したように、本実施例によれば、
被検知板（被検知部材）１４Ａ上において、原点スリッ
ト（第１の被検知部）Ｓｉ及び活字スリット（第２の被
検知部）Ｓは、等間隔をなすように配置されているが、
原点スリットＳｉとそれに隣接する活字スリットＳとの
間には、副スリットＳｈ（第３の被検知部）が設けられ
ている。センサ（センサ手段）３０は、原点スリットＳ
ｉ、活字スリットＳ、及び副スリットＳｈからなるスリ
ット（被検知部）を検知し得るように設けられている。

【００４２】したがって、活字輪１０を一定方向に一定
速度で回転させると、センサ３０は、副スリットＳｈの
前方に配置されている活字スリットＳと、副スリットＳ
ｈと、副スリットＳｈの後方に配置されている原点スリ
ットＳｉとを順次検知した際に、その他の活字スリット
Ｓを検知したときとは異なる周期の検知信号を２回連続
して出力する。この周期に基づいて原点スリットＳｉを
識別することにより、活字輪１０を原点位置に位置決め
することができる。また、センサ３０によって各活字ス
リットＳを検知することにより、活字輪１０を印字位置
に位置決めすることができる。このため、活字輪１０の
原点位置及び活字位置を識別するためのセンサ３０が１
つで済むため、印字装置を安価に製造することができ
る。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
活字輪の原点位置及び活字位置を識別するためのセンサ
手段が１つで済むため、従来装置に比較して、部品費用
が低減され、かつ、センサ手段の取付け及び調整のため
の工数も少なくて済むので、印字装置を安価に製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印字装置の一実施例を示す要部の分解
斜視図である。

【図２】同実施例における被検知板１４Ａの平面図であ
る。

【図３】同実施例の機能ブロック図である。

【図４】同実施例における各部の信号を示すタイミング
チャートである。

【図５】従来の印字装置を示す要部の分解斜視図であ
る。

【図６】従来の印字装置の被検知板の平面図である。

【符号の説明】

１０ 活字輪 １２ ステッピングモータ １４Ａ 被検知板（被検知部材） ３０ センサ（センサ手段） ４０ 制御手段 ４２ 制御部 ４４ 駆動パルス生成部 ４６ 計時部 ４６ａ 計時パルス生成器 ４６ｂ タイマ ＰＳ 駆動パルス ＩＳ 計時パルス Ｓｉ 原点スリット（第１の被検知部） Ｓ 活字スリット（第２の被検知部） Ｓｈ 副スリット（第３の被検知部）

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】活字輪と、前記活字輪を回転駆動するステ
   ッピングモータと、前記活字輪の原点位置に対応して配
   置された第１の被検知部、及び前記活字輪の活字位置の
   それぞれに対応して配置された第２の被検知部とを備え
   て前記ステッピングモータの回転軸に結合された被検知
   部材とを有し、前記第１の被検知部及び前記第２の被検
   知部を検知することにより前記活字輪の位置決めを行う
   印字装置において、 前記被検知部材には、前記第１の被検知部と前記第２の
   被検知部とが等間隔をなすように配置されるとともに、
   前記第１の被検知部と、前記第１の被検知部にに隣接す
   る前記第２の被検知部との間に第３の被検知部が配置さ
   れており、 前記第１の被検知部、前記第２の被検知部、及び前記第
   ３の被検知部を検知して検知信号を出力する一つのセン
   サ手段を設け、 前記活字輪を一定方向に一定速度で回転させた際に、前
   記センサ手段の検知信号の周期に基づいて前記第１の被
   検知部を識別する制御手段を設けたこと、 を特徴とする印字装置。
2. 【請求項２】制御手段は、センサ手段が第３の被検知部
   に次いで第１の被検知部を検知する方向に活字輪を一定
   速度で回転させるとともに、センサ手段が、第３の被検
   知部の回転方向前方に隣接する第２の被検知部と、前記
   第３の被検知部と、前記第３の被検知部の回転方向後方
   に隣接する第１の被検知部とを順次検知した際に出力す
   る検知信号の周期に基づいて前記第１の被検知部を識別
   することを特徴とする請求項１記載の印字装置。
3. 【請求項３】制御手段は、駆動パルス生成部と、計時部
   と、制御部とを有しており、 前記駆動パルス生成部は、ステッピングモータを駆動す
   るための一定周期の駆動パルスを生成するものであり、 前記計時部は、前記検知信号の周期を前記駆動パルスに
   基づいて計測するものであり、 前記制御部は、前記計時部の計測結果に基づいて第１の
   被検知部を識別すること、 を特徴とする請求項２記載の印字装置。
4. 【請求項４】計時部は、計時パルス生成器と、タイマと
   を有し、 前記計時パルス生成器は、駆動パルスと同周期で、か
   つ、所定時間遅延した計時パルスを生成するものであ
   り、 前記タイマは、前記計時パルスを計数することにより、
   前記検知信号の周期を計測するものであること、 を特徴とする請求項３記載の印字装置。