JPH0640047A - プリンタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャトル機構を用いたプリンタ装置に関し、
装置の小型化と信頼性向上を目的とする。 【構成】 印字ヘッド１に装着されたコイル３と、この
コイル３対応に配置された永久磁石５とによって構成さ
れるリニアモータによって印字用シャトル機構４を往復
運動させて印字を行うプリンタ装置において、前記印字
用シャトル機構４に搭載された印字ヘッド１に対して常
に反対方向に駆動されるカウンタバランサ８を搭載した
バランサ用シャトル機構44を前記印字用シャトル機構４
から独立した形で装備してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャトル機構を用いた
ドットラインプリンタ装置（以下プリンタ装置と称す
る）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４はプリンタ装置の概要を示す斜視図
であって、このプリンタ装置は、印字ヘッド１にベース
フレーム２を介して偏平型のコイル３を固定した印字用
シャトル機構４が用紙100 の幅方向に往復運動を行うこ
とによって印字が行われるようになっている。この印字
用シャトル機構４の往復運動は、コイル３の下に配置さ
れて該コイル３と共にリニアモータを構成する永久磁石
５によって作られた磁界の中でコイル３に通電すること
により、“フレミングの左手の法則によってコイル３が
取り付けられている印字ヘッド１を含む印字用シャトル
機構４に推力が発生する”という原理によって実現され
る。図中、11は紙送りユニットを示す。

【０００３】図５はシャトル機構の概要を示す模式的正
面図であって、前記コイル３は印字範囲の速度（印字速
度）を制御するための定速コイル３Ａと印字用シャトル
機構４を反転させる力を発生する反転コイル３Ｂとに分
けられている。定速コイル３Ａは、印字範囲内で前記印
字用シャトル機構４の速度が規定速度よりも遅ければこ
れを進行方向に加速する力が発生するように通電し、速
ければ逆方向の力が発生するように通電されて速度制御
を行う。

【０００４】一方、反転コイル３Ｂは、往復運動の両端
箇所においてのみ通電され、印字用シャトル機構４の重
心点が装置フレーム50側に配置された永久磁石５全体の
中央方向に向かう力を瞬間的に発生させる。この反転時
に与えられた力によって印字用シャトル機構４は慣性に
逆らって進行方向を反転させる。従って前記定速コイル
３Ａによる制御力にはあまり大きな力を必要としない
が、印字ヘッド１が重いほど、または印字速度が速いほ
ど、反転コイル３Ｂによって与えられる反転力には大き
なものが必要となる。図５中、10は矢印Ａ−Ｂ方向に往
復運動を行う印字ヘッド１を摺動可能に保持するガイド
シャフトである。なお、図５において、右移動時とある
のはベースフレーム２の右端側の方向転換位置であり、
左移動時とあるのはベースフレーム２の左端側の方向転
換位置である。

【０００５】このプリンタ装置は前記のように、重量の
重い印字ヘッド１が矢印Ａ−Ｂ方向に往復運動しながら
印字を行うものであることから特に振動が激しい。この
ためこの方式のプリンタ装置は通常，図６及び図７に示
すような振動防止構造を備えている。図６は従来のプリ
ンタ装置に装備された振動防止機構の一例を示す模式的
正面図であり、図７はその模式的平面図である。

【０００６】図６に示すように、この振動防止機構は、
印字ヘッド１に対して常に反対方向に駆動されるカウン
タバランサ８によって印字用シャトル機構４の振動エネ
ルギーを相殺しようというものである。従って前記カウ
ンタバランサ８の重量は印字ヘッド１の重量と等しい。
図中、９は印字ヘッド１とカウンタバランサ８を機械的
に結合するワイヤ、15と16はこのワイヤ９用の滑車とこ
れを回転可能に保持する滑車台をそれぞれ示す。

【０００７】この振動防止機構は、印字用シャトル機構
４に搭載されている印字ヘッド１が例えば左方向（矢印
Ａ方向）に移動した時はワイヤ９を介して当該印字ヘッ
ド１に結合されているカウンタバランサ８が反対方向
（右方向＝矢印Ｂ’方向）に移動し、当該印字ヘッド１
が右方向（矢印Ｂ方向）に移動した時はカウンタバラン
サ８が左方向（矢印Ａ’方向）に移動して振動の発生を
防止するような構造になっている。なお、印字ヘッド１
を摺動可能に保持するガイドシャフト10とカウンタバラ
ンサ８を摺動可能に保持するガイドシャフト10とは互い
に平行に配置される。

【０００８】図７はこの振動防止機構の模式的平面図で
ある。図中、31はカウンタバランサ８と印字ヘッド１を
保持するベースフレーム２のそれぞれに設けられた各コ
ロ30を回転可能に支持するコロ軸であって、コロ30は装
置フレーム50側に設けられたガイドレール20上を転がり
ながら矢印Ａ−Ｂ方向或いは矢印Ａ’−Ｂ’方向に移動
して各ガイドシャフト10によって摺動可能に保持された
前記印字ヘッド１とカウンタバランサ８の姿勢を制御す
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のプリンタ装置に
装備されている振動防止機構は、図６と図７を用いて説
明したように、印字ヘッド１とカウンタバランサ８をワ
イヤ９で結合した構造であることから、リニアモータは
印字用シャトル機構４とカウンタバランサ８を同時に駆
動することになるので出力の大きいものが要求される。
また、カウンタバランサ８と印字ヘッド１をワイヤ９で
連結してこれらを互いに反対方向に駆動するというこの
方式は、シャトル機構部の往復運動によってワイヤ９が
伸縮することもあって動作がスムーズさを欠くことから
印字不良が発生する危険性が極めて高い。

【００１０】本発明は、印字ヘッドに対して常に反対方
向に駆動されるカウンタバランサを搭載したバランサ用
シャトル機構を印字用シャトル機構から独立した形で装
備することにより、装置の小型化と信頼性向上を実現し
ようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によるプリンタ装
置は、図１に示すように、印字ヘッド１に装着されたコ
イル３と、このコイル３対応に配置された永久磁石５と
によって構成されるリニアモータによって印字用シャト
ル機構４を往復運動させて印字を行うプリンタ装置にお
いて、前記印字用シャトル機構４に搭載された印字ヘッ
ド１に対して常に反対方向に駆動されるカウンタバラン
サ８を搭載したバランサ用シャトル機構44を前記印字用
シャトル機構４から独立した形で装備したことを特徴と
する。

【００１２】

【作用】このプリンタ装置は、印字用シャトル機構４に
搭載された印字ヘッド１に対して常に反対方向に駆動さ
れるカウンタバランサ８を搭載したバランサ用シャトル
機構44を前記印字用シャトル機構４から独立した形で装
備していることから、印字ヘッド１は印字用シャトル機
構４によって駆動され、カウンタバランサ８はバランサ
用シャトル機構44によって駆動される。このため、印字
用シャトル機構４側のリニアモータのみに負担が集中し
て当該リニアモータが異常に大きくなるとか或いはカウ
ンタバランサ８と印字ヘッド１を結合しているワイヤ９
の伸縮によって印字品質が低下するといった現象は的確
に回避される。

【００１３】

【実施例】以下実施例図に基づいて本発明を詳細に説明
する。図１は本発明の一実施例を示す模式的正面図、図
２はその模式的平面図、図３は本発明によるプリンタ装
置に装備される構成部材の一配置例を示す模式的斜視図
であるが、前記図４，図５，図６，図７と同一部分には
それぞれ同一符号を付している。

【００１４】本発明によるプリンタ装置は、図１に示す
ように、印字用シャトル機構４に搭載された印字ヘッド
１に対して常に反対方向に駆動される（印字ヘッド１が
矢印Ａ方向に駆動されている時は矢印Ｂ’方向に駆動さ
れ、印字ヘッド１が矢印Ｂ方向に駆動されている時は矢
印Ａ’方向に駆動される）カウンタバランサ８を搭載し
たバランサ用シャトル機構44を前記印字用シャトル機構
４から独立した形で装備している。

【００１５】前記バランサ用シャトル機構44は、ベース
フレーム２上にカウンタバランサ８を装備している点が
ベースフレーム２上に印字ヘッド１を装備した印字用シ
ャトル機構４と異なるがその他の部分は印字用シャトル
機構４と同じ構造である。但しこのバランサ用シャトル
機構44は、図１に示すように、前記印字用シャトル機構
４を180 度方向転換した形で配置されていることから、
コイル３に通電した時は印字用シャトル機構４と反対方
向に駆動される。

【００１６】これらバランサ用シャトル機構44と印字用
シャトル機構４を駆動する電気回路は従来のもの（印字
用シャトル機構４のみを駆動する電気回路）と基本的に
は同じである。但し、バランサ用シャトル機構44の方は
印字ヘッド１に印字を指令するための信号回路を必要と
しないことから、従来は印字用シャトル機構４に接続さ
れていたシャトル機構駆動用の電気回路と印字信号出力
用の電気回路を分岐してシャトル機構駆動用の電気回路
のみをこのバランサ用シャトル機構44に接続することに
なる。これは図１から明らかなように、印字用シャトル
機構４とバランサ用シャトル機構44が互いに対象的に配
置されているからであって、この場合は同一のシャトル
機構駆動回路によって印字ヘッド１とカウンタバランサ
８を互いに反対方向に駆動することができるからであ
る。

【００１７】図２は図１に示したプリンタ装置の模式的
平面図である。図２に示すように、このプリンタ装置
は、印字ヘッド１を搭載した印字用シャトル機構４とカ
ウンタバランサ８を搭載したバランサ用シャトル機構44
をそれぞれ独立的に装備していることから、これら二つ
のシャトル機構４と44を互いに反対方向に駆動するため
のワイヤ９と滑車15と滑車台16（図６，図７参照）を装
備する必要がないので装置が著しく小型化される。

【００１８】図３は本発明によるプリンタ装置に装備さ
れる構成部材の一配置例を示す模式的斜視図である。図
３に示すように、このプリンタ装置は、印字ヘッド１を
搭載した印字用シャトル機構４と、カウンタバランサ８
を搭載したバランサ用シャトル機構44がそれぞれガイド
シャフト10を介して互いに対向する形で配置されてい
る。このように印字用シャトル機構４とバランサ用シャ
トル機構44を互いに対向状態で配置したことにより、そ
れぞれ反対方向に駆動されるこれら各シャトル機構４，
44を駆動するシャトル機構駆動用の電気回路は印字用シ
ャトル機構４のみを駆動していた従来の電気回路と同じ
になる。図中、Ｏは印字用シャトル機構４を摺動可能に
保持するガイドシャフト10の中心、Ｏ₁ はバランサ用シ
ャトル機構44を摺動可能に保持するガイドシャフト10の
中心をそれぞれ示す。なお、印字用シャトル機構４とバ
ランサ用シャトル機構44を摺動可能に保持するこれらガ
イドシャフト10は互いに平行状態で配置される。

【００１９】なお、上記各実施例は印字用シャトル機構
４に対してバランサ用シャトル機構44を 180°回転させ
る形で配置しているが、実装上の都合等でバランサ用シ
ャトル機構44を印字用シャトル機構４に対して 180°回
転させた状態で配置できない時は、コイル３に供給する
電流の方向をそれぞれ逆にすれば印字用シャトル機構４
とバランサ用シャトル機構44は互いに反対方向に駆動さ
れる。

【００２０】本発明によるプリンタ装置は、印字用シャ
トル機構４に搭載された印字ヘッド１に対して常に反対
方向に駆動されるカウンタバランサ８を搭載したバラン
サ用シャトル機構44を前記印字用シャトル機構４から独
立した形で装備していることから、カウンタバランサ８
と印字ヘッド１を互いに反対方向に駆動するに際してバ
ランサ用シャトル機構44と印字用シャトル機構４をワイ
ヤ９等で結合する必要が無い。このため、シャトル機構
４，44の方向転換時にワイヤ９が伸縮して印字品質が低
下するといった障害は的確に回避される。また、このプ
リンタ装置は印字用シャトル機構４とバランサ用シャト
ル機構44を機械的に結合する方式で無いことから、プリ
ンタ装置を従来よりも小型化することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるプリンタ装置は、カウンタバランサ８を搭載して
印字用シャトル機構４と常に反対方向に駆動されるバラ
ンサ用シャトル機構44が前記印字用シャトル機構４から
独立する形で配置されていることから、印字品質が従来
に比して著しく向上するとともにプリンタ装置の小型化
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す模式的正面図であ
る。

【図２】 本発明の一実施例を示す模式的平面図であ
る。

【図３】 本発明によるプリンタ装置に装備される構成
部材の一配置例を示す模式的斜視図である。

【図４】 プリンタ装置の概要を示す斜視図である。

【図５】 シャトル機構の概要を示す模式的正面図であ
る。

【図６】 従来のプリンタ装置に装備された振動防止機
構の一例を示す模式的正面図である。

【図７】 従来のプリンタ装置に装備された振動防止機
構の一例を示す模式的平面図である。

【符号の説明】

１ 印字ヘッド ２ ベースフレーム ３ コイル ３Ａ 定速コイル ３Ｂ 反転コイル ４ 印字用シャトル機構 ５ 永久磁石 ８ カウンタバランサ ９ ワイヤ 10 ガイドシャフト 11 紙送りユニット 15 滑車 16 滑車台 20 ガイドレール 30 コロ 31 コロ軸 44 バランサ用シャトル機構 50 装置フレーム 100 用紙 Ｏ，Ｏ₁ ガイドシャフト10の中心

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッド(1) に装着されたコイル(3)
   と、このコイル(3)対応に配置された永久磁石(5) とに
   よって構成されるリニアモータによって印字用シャトル
   機構(4) を往復運動させて印字を行うプリンタ装置にお
   いて、 前記印字用シャトル機構(4) に搭載された印字ヘッド
   (1) に対して常に反対方向に駆動されるカウンタバラン
   サ(8) を搭載したバランサ用シャトル機構(44)を前記印
   字用シャトル機構(4) から独立した形で装備してなるこ
   とを特徴とするプリンタ装置。
2. 【請求項２】 前記印字ヘッド(1) とカウンタバランサ
   (8) を常に反対方向に駆動するための一手段として、前
   記バランサ用シャトル機構(44)を前記印字用シャトル機
   構４に対して 180°回転させた状態で配置したことを特
   徴とする請求項１記載のプリンタ装置。