JPH0225337B2 - - Google Patents

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JPH0225337B2
JPH0225337B2 JP58125137A JP12513783A JPH0225337B2 JP H0225337 B2 JPH0225337 B2 JP H0225337B2 JP 58125137 A JP58125137 A JP 58125137A JP 12513783 A JP12513783 A JP 12513783A JP H0225337 B2 JPH0225337 B2 JP H0225337B2
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JP
Japan
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motor
speed
printing
hammer
hammer bank
Prior art date
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JP58125137A
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English (en)
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JPS6015170A (ja
Inventor
Yoshikane Matsumoto
Tomohiko Kikuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/001Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface
    • B41J25/006Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface for oscillating, e.g. page-width print heads provided with counter-balancing means or shock absorbers

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はドツトラインプリンタのシヤトル機構
に関するものである。
ドツトラインプリンタの代表的なシヤトル機構
を第1図に示す。ドツト印字可能な印字ハンマ1
1を桁方向(図示横方向)に等間隔で多数個配設
したハンマバンク10はその両端にシヤフト12
を有し、スライドベアリング20によつて桁方向
に往復運動可能に支持されている。ハンマバンク
10にはカムホロア13が固定されている。カム
ホロア13には偏心カム30が配設されている。
偏心カム30はモータ40によつて回転駆動され
る。偏心カム30が回転するとハンマバンク10
は桁方向に沿つて往復運動する。一方ハンマバン
ク10の前方にはインクリボン50、用紙60を
介してプラテン70が設けられている。ドツト印
字は前記印字ハンマ11がインクリボン50を介
してプラテン70に支持される用紙60を打撃す
ることによつて行われる。用紙60の所定の位置
へのドツト印字は、ハンマバンク10に設けられ
た印字ハンマ11の選択、往復運動しているハン
マバンク10の位置、紙送り等によつて定められ
る。
以下、文字“H”を印字する場合について詳細
に説明する。
偏心カム30により往復運動するハンマバンク
10の各印字ハンマ11は第2図に示す如く時間
tと共に正弦波状に移動する。H1,H2は印字ハ
ンマ11のドツト印字用印字ピンを示す。上記正
弦波上の区間Rは各印字ハンマ11が印字可能な
範囲(以下、印字区間と呼ぶ)であり、この範囲
においては用紙60は通常停止している。印字区
間R以外の区間(以下、反転区間という)rで
は、用紙60は図示しない紙送りモータによつて
所定量送られる。すなわち用紙60上を印字ハン
マ11の印字ピンが描く軌跡は第2図のようにな
る。印字ピンH1の軌跡がPである。図の如く軌
跡P上の各所定点を印字することで文字“H”が
形成される。
上述した例において、1個の印字ハンマ11は
2桁の文字を印字する。さらに文字“H”は横
5、縦7のマトリツクスで形成される。一般にド
ツトマトリツクスプリンタにおいては、ドツト印
字可能な点は上記例の如く設定したマトリツクス
上にある。このマトリツクスの各点を任意に印字
することで文字の他に図形等が印字できる。
上述したような印字機構を有するドツトライン
プリンタにおいて、印字速度を向上するには上記
往復運動の周期を短かくすることである。一方印
字ハンマ11がドツト印字を続けて行うには時間
的限界がある。この印字ハンマ11の繰り返し印
字可能な最小時間を繰り返し動作時間thとする。
この時間th以下で第3図に示したマトリツクスの
横方向間隔dを印字ハンマ11が通過すると、ド
ツトを横方向間隔dで続けて印字することは不可
能となる。すなわちハンマバンク10の往復運動
における速度VHは下記式を満足しなければなら
ない。
VH≦d/th 上記したシヤトル機構におけるハンマバンク1
0の速度は正弦波状に変化するから、その最大速
度が上式VHを示す。印字区間Rの中央において
ハンマバンク10の速度は最大速度VHになるが
それ以外においてはVH以下である。すなわち印
字区間Rの中央においてのみ印字ハンマ11はそ
の繰り返し動作時間thで効果的に作動できる(ム
ダ時間がない)が、それ以外においては中央から
遠ざかる程印字ハンマ11の性能が効果的に使用
されなくなる(ムダ時間が多くなる)。所定の性
能を有する印字ハンマ11を用いて印字速度を向
上するには、前記偏心カム30によるシヤトル機
構は上述の如く効果的な方法ではない。最も効果
的な方法は第4図に示す如くハンマバンク10の
往復運動の速度を台形状に変化させることであ
る。このようなことはカム軸を等角速度回転する
偏心カム機構では得られない。特別なカム(台形
曲線カム)を用いたカム機構が必要となつてく
る。実際には台形曲線カムでは印字区間Rと反転
区間rの間で速度変化が非常に大きくなるので、
この部分での速度変化を少なくした変形台形曲線
カムが用いられる。この変形台形曲線カムを用い
たシヤトル機構の一例を第5図に示す。ハンマバ
ンク10に取付けたシヤフト12の右端にはカム
ホロアローラ14が可回転に取付けられている。
さらにシヤフト12にはプレート15が取付けら
れメカフレーム1との間にスプリング16が入つ
ている。シヤフト12はスライドベアリング20
によりメカフレーム1にスライド可能に支持され
ている。前記スプリング16によりハンマバンク
10のカムホロアローラ14は変形台形曲線カム
31に圧接される。一方ハンマバンク10の反対
側には、の往復運動による慣性力を相殺するため
のカウンタウエイト60が配設されている。カウ
ンタウエイト90はその上下をスライドベアリン
グ20を介してメカフレーム1に取付けたシヤフ
ト91によつて支持されている。カウンタウエイ
ト90の一方にはカムホロアローラ92が可回転
に取付けられスプリング93によつて前記カム3
1に圧接されるようになつている。前記スプリン
グ16,93は、往復運動による慣性力よりも強
い力でカムホロア14,92を前記カム31に圧
接させて、その間に空隙が生じるのを防いでい
る。
前記カム31を用いたシヤトル機構では印字ハ
ンマ11を最も効果的に使用できて印字速度の向
上に役立つ。その反面上述した内容から明らかな
ように、シヤトル機構の複雑さ、カム31に対す
るカムホロアに圧接機構が必要となりカム31の
回転駆動に対して大きなトルクが必要となる等の
問題が発生する。さらにこの問題は振動、騒音を
誘発する。すなわちシヤトル機構を安価にしかも
振動、騒音を少なく製作するには第1図に示した
ような偏心カム機構が最良であるが、印字速度を
向上できないという問題がある。一方印字速度向
上のために変形台形曲線カム31を用いてシヤト
ル機構を構成すれば、高価及び振動、騒音が発生
するという相対立する問題がある。
本発明の目的は、上記した欠点をなくし、偏心
カムを用いたシヤトル機構で印字速度の向上を図
ることである。
本発明は、偏心カムの回転角速度とハンマバン
クの往復運動速度とに密接な関係があることに着
目し、偏心カムを等角速度回転から不等角速度回
転で回転するようにモータを制御することでハン
マバンクの往復運動速度を任意に選択できるよう
にしたものである。
本発明の一実施例を第6図を用いて説明する。
シヤトル機構の構成は第1図と同じである。偏
心カム30を回転駆動するモータ40には速度制
御可能なステツプモータ又はDCモータ等を使用
する。モータ40はドライバ80を介して制御回
路81の指令によつて回転駆動される。以下モー
タ40の回転角速度の変化方法について第7図に
より説明する。
第7図の上図は、モータ40の回転角速度を示
した図であり、下図はハンマバンク10の往復運
動速度を示した図である。モータ40の回転角速
度ωが一定のωcのとき、偏心カム機構によつて
ハンマバンク40は次式の速度VHで運動する。
なおeは振幅である。
VH=eωc・cos(ωct) ∴VHnax=eωc ここでVHnaxを小さくするには、この付近にお
けるモータ40の回転角速度ωcを小さくすれば
よい。この小さくした分に相当してVH=0付近
におけるωcを大きくすることでモータ40の1
回転時間は変わらなくなる。すなわちモータ40
の回転角速度ωを第7図上図の破線の如くω=
ωc+ω1cos2ωct(ω1は破線の角速度である)とす
ることでハンマバンク10の往復運動速度VH
第7図下図の破線のようになる。これを式で表わ
すと次のようになる。
VH=e(ωc+ω1cos2ωct)cos(ωct +ω1/2ωcsin2ωct) 上述した角速度の変化量に応じた分、モータ4
0の1回転時間を短かくすると、ハンマバンク4
0の往復運動周期は短かくなり、その最大速度
は、VHnaxと同じになる。
このように本発明は、モータ40が不等角速度
で回転するように制御回路81を設けてモータ4
0の角速度を制御することを特徴としたものであ
る。
以下に上記した速度制御に関して第8図、第9
図により説明する。
制御回路81はマイクロプロセツサ82、メモ
リ83、入出力制御回路84、クロツク発生回路
85から構成されて、マイクロプロセツサ82に
よつて制御されている。クロツク発生回路85か
らの1回のクロツクによりドライバ80がモータ
40を1ステツプ(角度θP)回転させる。モータ
40のシヤフトの一端にはエンコーダ41が取付
けられている。エンコーダ41はモータ40のシ
ヤフトの位置を示すものあつて、スタートマーク
41cが設けられている。スタートマーク41c
が検出器42によつて検出されて、その信号が入
出力制御回路84に送られる。モータ40を前記
角速度ω=ωc+ω1cos2ωct(第7図上図破線)で
回転させるには、次のタイミングでモータ40に
1ステツプの反転信号を送ればよい。
モータ40が1ステツプで回転する角度をθP
あるステツプ位置から次の1ステツプ回転の指令
がでるまでの時間を△tとすると、その時間△t
における平均角速度ωavは、 ωav=θP/△t となる。ωavの代わりにω=ωc+ω1cos2ωctを代
入し、△tの変わりにモータ40のスタート位置
から始まり1ステツプ回転させるまでの時間を△
t1、次の1ステツプ回転させるまでの時間を△
t2、順に△t3,△t4、………、△toとすると、 すなわち △t1=θP(ωc+ω1cos2ωc△t1-1 △t2=θP{ωc+ω1cos2ωc(△t1+△t2)}-1 △t3=θP{ωc+ω1cos2ωc(△t1 +△t2+△t3)}-1 ……… ……… △to=θP{ωc+ω1cos2ωcok=1 △tk-1 となる。別に△t0=θP(ωc−ω1-1とおく。
上式の△to(n=0から1サイクル分)により、
スタート時には、△t0、△t1、△t2……△toの時
間ごとにモータ40を1ステツプずつ駆動する。
この1サイクル(1回転)を繰り返せばよい。
上記したモータ40の速度制御を制御回路81
で行う場合について、説明する。メモリ83には
アドレスnにデータNnが入つている。NnはNn
=△to/t1で定まる整数である。始めにモータ4
0を回転するためのスタート信号が入出力制御回
路84に入る。スタート信号によりクロツク発生
回路85はデータ受付が可となる。同時にマイク
ロプロセツサ82は、クロツク発生回路85へデ
ータロードを開始する。このときのデータはNo
である。クロツク発生回路85は基準をクロツク
No回カウントした後にドライバ80へクロツク
を1発送る。これによりドライバ80はモータ4
0を1ステツプ回転させる。この動作は、検出器
42がエンコーダ41のスタートマーク41cを
検出して入出力制御回路84にスタート信号を送
るまで続く。すなわちこの間はモータ40は、定
速回転を行つている。入出力制御回路84が上記
スタート信号を受信すると、マイクロプロセツサ
82はメモリ83からデータNoを出力させて、
そのメモリアドレスを+1する。データN0はク
ロツク発生回路85に送られ、基準クロツクを
N0回カウントしてからクロツク1個をドライバ
80へ送る。同時に前記クロツクによりマイクロ
プロセツサ82は、メモリ83からデータN1
出力させて、そのメモリアドレスを+1する。以
上の動作が繰り返されてクロツク発生回路85に
は、データが順にN0,N1,N2,N3、…………、
Nnと送られ、それに応じてモータ40が1ステ
ツプずつ回転していく。この結果、モータ40の
角速度ωは ω=ωc+ω1cos2ωct となり、第7図に示した破線の角速度で回転す
る。
上記した実施例においては、モータ40の回転
角速度を正弦波状に変化させたが、そうでなくて
もよい。要点は印字区間Rにおけるモータ40の
回転角速度を小さくして、反転区間rにおいては
大きくすることである。また偏心カム30を用い
たシヤトル機構に限定して説明したが、他のカム
を用いたシヤトル機構でも良いことは当然であ
る。さらにカム機構に限定して説明したが、回転
を駆動源とする往復運動機構(クランク機構等)
であれば良いことは当然である。
本発明によれば、シヤトル機構の偏心カムを等
角速度回転から、印字区間中央部付近においては
遅く、両反転部付近においては速く回転するよう
に不等角速度回転としたので、印字ハンマを効率
よく使用することができ、シヤトル機構の振動、
騒音を大きくすることなくドツトラインプリンタ
の印字速度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はドツトラインプリンタのシヤトル機構
部の平面図、第2図は印字ハンマの往復運動を示
す曲線図、第3図は印字原理を示す正面図、第4
図は台形曲線カムのカム曲線を示す波形図、第5
図は変形台形曲線カムを用いたシヤトル機構部の
平面図、第6図は本発明によるドツトラインプリ
ンタのシヤトル機構部の一実施例を示す側面図、
第7図は偏心カムの回転角速度及びハンマバンク
の速度を示す曲線図、第8図は制御部の一例を示
すブロツク図、第9図は動作説明用タイミングチ
ヤートである。 図において、10はハンマバンク、11は印字
ハンマ、12はシヤフト、13はカムホロア、2
0はスライドベアリング、30は偏心カム、40
はモータ、50はインクリボン、60は用紙、7
0はプラテン、80はドライバ、81は制御回
路、1はメカフレーム、14,92はカムフオロ
アローラ、15はプレート、16はスプリング、
31は変形台形曲線カム、90はカウンタウエイ
ト、91はシヤフト、93はスプリング、41は
エンコーダ、41cはスタートマーク、42は検
出器、82はマイクロプロセツサ、83はメモ
リ、84は入出力制御回路、85はクロツク発生
回路である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 用紙送り方向と直角の方向に設けた複数個の
    ドツト印字手段を有するハンマバンクと、該ハン
    マバンクをその長手方向に正弦波状に変化する速
    度で往復運動させる偏心カム機構又はクランク機
    構等からなる往復運動手段と、該往復運動手段を
    回転駆動させるモータと、該モータの回転速度を
    制御するモータ制御手段とを有するドツトライン
    プリンタにおいて、 前記ハンマバンクの正弦波状に変化する速度
    が、中央部付近で前記ドツト印字手段の繰返し駆
    動周期から定まる速度まで小さくすると共に、両
    反転部付近で大きくなるように前記モータ制御手
    段によりモータ速度を制御し、前記モータの回転
    角速度を不等速としたことを特徴とするドツトラ
    インプリンタのシヤトル機構。 2 前記モータ制御手段を、モータ速度設定用基
    準データを格納したメモリと、基準クロツクをカ
    ウントし、モータエンコーダの信号発生から前記
    メモリからのデータ数に等しい数だけカウントす
    る毎にモータに駆動信号を発生するクロツク発生
    回路とにより構成したことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載のドツトラインプリンタのシヤ
    トル機構。
JP12513783A 1983-07-08 1983-07-08 ドットラインプリンタのシャトル機構 Granted JPS6015170A (ja)

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JPS6015170A JPS6015170A (ja) 1985-01-25
JPH0225337B2 true JPH0225337B2 (ja) 1990-06-01

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