JPH0739003Y2 - 郵便料金計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、一般的に郵便料金計、更に詳細には印字機構
及び数値設定機構を含む回転式印字ドラム形式の郵便料
金計に関する。

郵便料金計は封筒のような郵便物に印字される郵便料金
の形式の数値を発行する装置である。郵便料金計という
用語は又、その他の小包郵便計のような類似の計器をも
含む。この形式の計器は計器の内部に貯蔵された郵便料
金を印字し計算する。それらの機構は郵便物に印字する
特定の郵便料金の数値を設定するため計器内に装備され
る。

本考案は、一般に郵便料金計の様々な改良を、とりわけ
それの印字機構について改良を実施している。郵便料金
計の郵便料金の数額の設定及び計器の駆動と操作につい
て新規の装置が開示されている。この装置は、郵便計器
により郵便物に印字するため数値選択を制御するラック
を動かす新規な方法、とりわけ軸方向に着脱可能な設定
ラックを有する形式の装置を含む。

従来の技術 現在使用されている郵便料金計は４個の隣接して並ぶ印
字車輪を含み、そのそれぞれが、０から９までの印字素
子の文字を備えている。この印字車輪は、使用者が＄0
0.00（検査の目的のため）と＄99.99の間の任意の額の
郵便料金を設定することができるように独立して位置決
め可能である。

郵便料金計の印字車輪は過去においては一般的には手動
で使用者により１組の機械的リンクとレバーにより設定
されてきた。印字車輪を手動で設定することは、毎日比
較的少量の郵便物を処理する使用者にとっては問題はな
い。しかし、もっと多くの郵便物を処理する者のため
に、最近は計算機構に自動操作を装備してきている。

郵便料金計も又、印字機構を発展に導いてきた電子計算
装置と、郵便料金計の能力を増幅する方法で電子回路と
協働する数値設定機構とにより、発展してきた。米国特
許第3,978,457号（1974年12月23日出願）は、印字と数
値設定機構が電子的に制御される電子郵便料金計につい
て記述している。ここでは各印字車輪は独立に回転可能
なギヤ機構により異なる郵便料金額を位置決めするよう
に設定されている。ギヤ機構はマスターギヤーと一度に
１個係合し、マスターギヤは横方向に可動のキャリッジ
内に回転可能に取付けられる。キャリッジはマスターギ
ヤが順番にギヤ機構に係合するように移動可能である。
キャリッジは様々なリンク機構により作動する一対のソ
レノイドにより位置決めされ、マスターギヤはステップ
モータにより駆動される。印字ドラムは別のモータによ
り駆動される。電子制御回路は、キーボードを入力する
ことにより選択された数値に従い正しい順番で数値設定
と印字機構を操作するために完全に記述される。計器は
一定の機械的駆動装置を含むベースに着脱可能に取付け
可能であり、機構を設定するための駆動装置は計器自体
に含まれていることも特徴である。

米国特許第4,050,374号（1976年６月21日出願）は、前
述の、マスターギヤキャリッジのためのソレノイドがス
テップモータに置き換えられている、第3,978,457号の
計器に採用されたものと類似の郵便料金計様の設定機構
について記述している。それは又、数値設定の間に回転
しないように印字ドラムをロックする機構についても記
述している。そのような郵便料金計の装置の設定機構に
対するその他の視点及び代替的なものは米国特許第3,96
5,815号及び第3,977,320号に記述されている。

米国特許第4,287,825号は、前述の米国特許第4,050,374
号に記述されている数値選択の間印字ドラムをロックす
る修正された機構に類似の設定機構について開示してい
る。

米国特許第4,367,676号（1981年５月22日出願）は、数
値設定について異なる視点から接近している。ここで
は、印字車輪の数に等しい数の数値設定ギヤの列が、対
応する印字車輪に一度に１個印字車輪に設定するために
駆動可能に連結している。ステップモータにより回転す
るピニオンは、同時に印字ドラムをも回転させる独立の
モータにより駆動される追跡機構により設定ギヤから設
定ギヤへと移動する。米国特許第4,140,055号（1977年
６月６日出願）は、郵便料金印字車輪を支持する郵便料
金印字ドラム内にあるリングギヤを有するピニオンメッ
シュを偏心して取付けた遊星車輪伝送装置を使用してい
る印字車輪数値変更装置について記述している。

米国特許第4,301,507号と、第4,287,825号も又関心の対
象である。前者は電子郵便料金計に使用するための電子
制御装置を詳述しており、後者は計器の機械的視点のつ
いて記述している。出願中の米国特許願第447,815号（1
982年12月８日出願）（米国特許第4,579,054号）は、郵
便料金計の電子制御装置並びに機械的視点について、特
に平型印字機について詳述している。

同様にこの分野で関心の対象となるのは、米国特許第3,
965,815号と第3,977,320号についてである。これらは、
回転式ドラム郵便料金計用の電子光学的設定機構に関す
る。その他で、一般的な関心の対象となるのは、米国特
許第3,876,870号、第3,890,491号、第3,892,355号，第
3,916,361号及び第3,949,203号である。

考案が解決しようとする課題 これまで上記のような種々の技術が発表されているが、
これらの技術ではラックあるいは他の設定装置の数、印
字装置の数が設定機構により制約されていた。即ち従来
の装置では、横方向に少数のラック、例えば４個のラッ
クがあり、４桁の郵便料金の数（＄00.00）を変更する
ために使用され、このため、それ以上のラック、印字装
置の装着が出来ず従って４桁以上の料金の変更には使用
出来なかった。

課題を解決するための手段 本件考案では異なる数値印字装置（印字車輪）42と共に
作動する複数の歯付ラック52を軸56内に該軸56の軸線方
向にて移動可能に設け、更に支持装置（印字ドラム）38
と一緒に回転出来るように設けた。これらのラック52を
作動すると各数値印字装置（印字車輪）42が調節され
る。

又、本件考案においてはピニオン58とナット62とから成
るラック置換装置を設けた。このラック置換装置は一連
のラック52の回りを移動出来、これによって一度に一個
のラックと係合して数値印字装置（印字車輪）42の位置
を調整する。更に又、このラック置換装置58、62をラッ
クからラックへ移動するためのラック置換装置移動装置
60を設けた。

好ましくはラック52は軸56内に配置されており、ラック
52の移動はピニオン58によって達成される。このピニオ
ン58は軸56の回りに回転可能なラック置換装置移動装置
（環状部材）60に設けてあり、このピニオン58をラック
からラックへ移動調整している。各ラック52と接触して
ピニオン58を回転するために螺旋状に螺子切りされた駆
動ナット62が設けてある。

このように、本考案は一般に、回転可能な印字ドラムと
印字ドラム内に取付けられた複数の数値印字車輪とを有
する種類の、印字を受ける表面に選択された額を印字す
るための郵便料金計に関し、特に上述の課題を解決する
ため、前記印字車輪はそれぞれ、複数の数値印字素子を
有し、ドラムの表面に露出する操作位置で選択された数
値印字素子を整合するために選択的に調整可能になされ
ている。該装置は、前記印字を受ける表面に印字を形成
するための印字装置を経て選択された数値印字素子を移
動させるためドラムを回転させるようになされている。
この装置は又、選択された印字数値に従い選択された印
字素子を整合させるため数値印字車輪を自動的に設定し
あるいは調整するようになされている。前記印字車輪と
数が等しい複数の数値選択ラックがそれぞれ異なる印字
車輪に対応している。ラックは一群をなして、例えば、
印字ドラム軸方向に整合し回転のためにそれに取付けら
れた軸内に取付けられていて、操作位置において選択さ
れた印字素子を位置決めするため印字車輪を調整するた
めに軸方向に着脱可能になされている。本考案は特にラ
ックの置換装置に関し、本考案に従えばラック置換装置
は、対応する印字車輪を調整するために一度に１個のラ
ックに係合するようにラックの群の周囲で動くように取
付けられている。装置は又、ラック置換装置をラックか
らラックへと移動させるようにもなされている。ラック
置換装置と当該ラック置換装置をラックからラックへと
移動させる装置とを駆動する適当な駆動装置が装備され
ている。

ラックが軸に取付けられている好ましい形態において
は、ラックの置換は、ラックと一度に１個選択的にピニ
オンが係合するように、軸の周囲に回転可能な環状部材
に取付けられたピニオンによりなされる。

作用 郵便物に所定の数額を印刷する郵便料金計であって一連
の調節可能な数値印字装置（印字車輪）42を支持してい
る回転可能な支持装置（印字ドラム）38を使って印刷す
る本件考案では、各数値印字装置（印字車輪）42は複数
の印字素子40を有し、さらに、支持装置（印字ドラム）
38表面に選択した印字素子40を整合するため各数値印字
装置（印字車輪）42を調整する機構が設けてあり、前記
支持装置（印字ドラム）38は印字位置を通って所定の印
字素子40を移動するように回転する。

また印字車輪に設けた印字素子の位置を調節するための
ラックを複数個、軸へ埋め込んで配置し、更に該複数の
ラックを選択的に調節するために一個のピニオンを前記
軸の周りを回転移動自在に設けた。この結果、ピニオン
は、環状部材により軸周りを回転し、ピニオンと係合し
ながら軸の周囲に回転する内部螺旋螺子切り駆動ナット
により該軸内に配置されたラックを該軸の長手方向に移
動するように回転する。駆動ナットは、ピニオンに対し
相対的に軸に沿った軸方向の動きに対抗するようになさ
れている。装置は又、ピニオンをラックからラックへと
移動させるため環状部材と共に軸の周囲に螺旋螺子切り
ナットを回転させるように、かつピニオンに係合したラ
ックを置換するためピニオンを駆動するため環状部材か
ら独立して螺旋螺子切りナットを回転させるようになさ
れている。

その上、このピニオンは前記軸の長手方向に対して直交
する方向に対して一定の傾きを持って配置してある。こ
のため、ラックは、ラックの歯が駆動ナットの螺旋螺子
切りに対し角度を有して配列されるように、軸の軸線に
対して直角な歯を有していて、ピニオンの回転軸は、ピ
ニオンの軸線が前記角度を二分するように、ラックに対
して斜めになっていて、ピニオンの歯は、ピニオンが螺
旋ナットと係合する場所でラックの歯に対して平行にな
るように、ピニオンの軸線に対し相対的に斜めになって
いる。そのような構成は駆動ナットとラックとの間にな
めらかな伝送を保証している。

実施例 図面を参照すると、特に第１図にはベース22に取りはず
し自在に固着可能な本考案に従った郵便料金計器20が示
してある。スロット24が計器20とベース22との間の前縁
部分にあり、そこで封筒その他の郵便物を受取りかつ印
字する。郵便料金計器は好ましくは電子表示板としての
表示パネル装置26、並びに制御パネル28を有している。
ここに開示されている回転式数値機構と共に任意の適当
な形式の電子制御装置が使用可能である。

計器20は、米国特許第2,934,009号に開示された方法に
よりベース22から着脱可能になっており、該計器は機械
的駆動装置と協働しベース内の印字機構を作動する。計
器20とベース22の着脱性はとりわけ計器20の再充填のた
めの手入れと運送とを簡単にする。

郵便料金計の制御パネルは、数字あるいはアルファベッ
ト表示装置26を備えたような、例えば、従来の複合７区
分LEDあるいはLCD表示のような適当な形式のものでよ
い。加えて、制御パネルは、必要な額の郵便料金を印字
するように計器を設定するために数字設定キー30とデシ
マルキー32とを備え、その額は通常は表示装置26に表示
される。間違って入力した場合のために、表示をクリヤ
するためのクリヤキー34を備えている。表示される額が
要求の数値を表示すると、郵便料金設定キー36を押すこ
とにより印字機構の設定が実行される。印字は封筒の挿
入あるいは印字キーの押圧により開始する。

パネルは又、選択的な表示あるいはその他の数値を表示
装置26に表示可能なように一組のキーを備える。例え
ば、キーは、計器20が使用した郵便料金の累計記録、計
器20内に充填されている残存郵便料金のような減少する
記録及びその他の必要な情報を表示するために備えられ
ている。更に、計器の背後（図示されていない）にある
サービススイッチは計器20の診断その他のサービス機能
のために使用される。計器20は例えば、米国特許第4,09
7,923号に論述されているような遠隔計器の設定が可能
である。これらの更に詳細な記述は例えば、米国特許第
4,301,507号に見られる。

印字機構は、スロット24の上部の計器20内に取付けられ
た印字ドラム即ち支持装置38を含み、該ドラム38はその
外縁に開口を有し、そこを通って選択された印字素子40
が突出している。封筒に選択された印字数値を印字する
ために、ドラムと摩擦接触することによりスロット24を
通って駆動される封筒に対し印字素子を押付けるように
ドラムが回転する。一連の印字車輪即ち数値印字装置42
の周辺に適切に設けられた印字素子40は、開口内におい
て印字のため選択された数値素子と整合するように回転
する。

印字車輪42の設定あるいは調整は、電子制御装置のよう
な適当な制御装置によりキーボード28で選択された印字
数値の入力に従い制御される設定機構により実行され
る。適当な電子制御装置は、米国特許第3,978,457号、
第4,301,507号に記述されている。

この実施例においては、印字車輪42は、それらの調整さ
れた位置へ回転され、そこで前記所定の印字車輪42は第
３図に図示されている回転式数値選択装置50を含む設定
機構によりドラムの表面に露出される。該装置50は印字
車輪42の回転を実行するために軸方向に動く一連の直線
歯付ラック52を有している。独立したラック52は、ラッ
クの数が印字車輪の数と等しくなるように、かつ各ラッ
クが異なる印字車輪42に連結されるように各印字車輪毎
に備えられている。

ラックは、ラック・ピニオン連結装置54、55のような適
当な駆動連結装置により対応する印字車輪42に連結され
ている。ラック52は、軸56の摺動部に取付けられてい
る。この軸56は印字ドラム38と軸方向に整合し、かつ印
字ドラム38と一緒に回転する。該軸56上に回転自在に載
置されている環状部材60へ回転可能に取付けられたピニ
オン58は、印字車輪42の選択のために一度に１個の前記
ラックと選択的に係合するように、環状部材60の回転に
よりラック52からラック52へと軸56の周囲を移動可能で
ある。ピニオン58は又、印字車輪42を調整するために軸
方向にラック52を置換するように各ラック52と接触しな
がらそれ自身、軸上で回転出来る。

この実施例において、ピニオン58の回転は、内部螺旋螺
子切りナット62の回転により実行される。このナット62
は前記環状部材60上に回転自在に取付けられ、かつ部材
60上のラジアルフランジ64と軸56に固定された組立リン
グ66との間にあり該部材60に沿って軸方向に動かないよ
うに保持されている。この実施例においては、ピニオン
58は螺旋ピニオンである。内部螺旋螺子切りナット62の
螺子のピッチと形状は、意図したように操作ができるも
のであれば適当なものでよい。例えば、ナット62は４重
螺旋螺子を有し、ピニオン58が該ナットとなめらかに係
合し、両者の間に精密な駆動を伝えるように噛み合うも
のでもよい。環状部材60を回転しないように保持してナ
ット62を回転すると、ピニオン58が回転して、当該ピニ
オンが係合しているラック52を移動させる。ピニオン58
とナット62の螺旋螺子との間に生じる干渉を回避するた
めに、環状部材60とナット62とは、ラックからラックへ
の移動の間一体として回転する。こうして前記ピニオン
58とナット62とはラック置換装置を提供しており、更に
環状部材60は該ラック置換装置58、62を移動させるラッ
ク置換装置移動装置を提供している。

第３図に図示されているように、ラック52の歯は軸56内
に入り込んでいる。ピニオン58が軸56の周囲で移動でき
るように、ラック52の間にあってピニオンと整合してい
る軸56の表面には、該ラック52の歯に対応する周囲に歯
68が設けてある。

図示された特定の実施例においては、２組の群れに構成
された５個のラック52が設けてある。しかし、ラックの
数は必要に応じてかつ軸56の直径に応じて増加あるいは
減少可能である。一般的に郵便料金計器は「＄00.00」
から「＄99,99」までのドルとセントの数値を表示する
ために少なくとも４個の印字車輪42を有している。しか
し４個の数値設定に加えて、日付、ロゴ、市などの他の
情報及び迅速に変更可能であれば価値のある同様の情報
をも表示するためにはより多い数の印字車輪があること
は有用である。ピニオン58のように１個の駆動素子がラ
ックからラックへと数値選択のために移動する上述の回
転式選択装置を使用することにより、従来技術によるこ
の種の設定機構において可能であったよりも多くのラッ
クを使用することが可能である。

溝、スロットあるいは他の適当な手段が、ハウジング60
の外径面上に軸方向に配置されている。この溝等の手段
はシャッターバー（図示されていない）のような適当な
ドラムトリップ解放機構からの安全ロックとして作用す
る。シャッターバーを移動するためにこの溝は該シャッ
ターバーと整合していなければならない。

シャッターバーは郵便料金計器については公知であり、
詳細は米国特許第4,050,374号、及び同第4,287,825号に
記述されている。

第12図から第15図までには、回転式数値選択装置に使用
されるシャッターバー機構の詳細な操作方法が図示され
ている。この機構の目的は、要求に応じて回転式数値選
択装置と印字ドラムの精密な制御と操作の停止をするこ
とにある。第３図を参照すると、ギヤ96の隣に、ハウジ
ング即ち環状部材60に取付けらてこれと共に回転するハ
ウジングフランジ302が設けてある。シャッターバー機
構は、第３図には図示されていないが、フランジ302と
ギヤ148とに相互に作用する。

フランジ302とギヤ148がどのように必要に応じ相互に作
用するかについて第12図から第15図を参照しながら記述
する。第12図は、印字車輪数値変更機構、印字ドラム38
を駆動するギヤ148、及びシャッターバー機構300の選択
された部分の略式図である。シャッターバー機構300は
第12図に実線でそれの基本位置が図示され、バネ322の
ような適当な手段が該機構をその位置に偏倚保持してい
る。第12図に点線で図示されたシャッターバー機構の位
置は、「印字行程位置」であり、印字ドラム38が郵便物
に印字する場合にこの機構が取る位置である。こうして
ギア148は支持装置38を駆動する駆動装置として機能し
ている。

シャッターバー機構は、シャッターバー304を有してい
る。このシャッターバー304は第12図に斜線で印影をつ
けて図示したフレーム部材のような適当な支持及び案内
手段の間を矢印で図示された方向に前後に摺動可能とな
っている。シャッターバー304は基本位置においては大
径ギヤ148にある開口310と相互に作用し即ちそこに差込
まれ、それによりシャッターバーがその基本位置にある
間中ギヤ148が回転するのを妨げている。このようにし
て、シャッターバー304がギヤ148に差込まれている間、
印字ドラム駆動ギヤ148の行程を停止させる。同様に、
シャッターバー304が基本位置にある間中、シャッーバ
ー304にある開口306はハウジングフランジ302に対して
位置ずけられ、フランジ302が該フランジ302とシャッタ
ーバー304との間で邪魔されることなく、環状部材60と
一緒に回転できる。

シャッターバーは矢印で図示されているように基本位置
と「印字行程」位置との間を制御された状態で前後に直
動する。シャッターバー304のこのような直動は任意の
適当な手段により実行される。例えば、計器のフレーム
に取付けられたアームピボット316の回りに旋回するよ
うに一端が取付けられたアーム314の他端がピンピボッ
ト312によりシャッターバー304へ取付けられる。ピボッ
ト312はアーム314にあるスロット311にはまり、アーム3
14は任意の適当な運動伝導機構318により伝えられた動
きをする。例えば、第12図の実施例に図示されたよう
に、運動伝導機構318はリンク機構320によりアーム314
へリンク結合されている。

運動伝導機構318の作動は、郵便料金計器の主制御装置
により電気的に制御される。制御装置により決定された
適当なタイミングにより、リンク機構320は第12図にお
いて左方へ移動し、アーム314とシャッターバー304とを
基本位置から左へ、印字行程の位置へ動かす（点線で図
示されている）。これを行うために、運動伝導機構318
はバネ322の弾性力に抗してアーム314を反時計回りに回
転させる。

運動伝導機構は、標準の市販の形式のものであるが、シ
ャッターバー機構を印字ドラムの回転が完了するまで印
字行程位置に保持する。印字ドラムの回転が完了する
と、印字ドラムを回転させるギヤ148の開口310は、シャ
ッターバー304が戻って開口に挿入される位置に戻り、
それによりギヤ148と印字ドラムを所定位置にロックす
る。その後、運動伝導機構318は、制御装置により解放
され、バネ322の作用により、アーム314とシャッターバ
ー304とを基本位置に戻すことが可能となる。

ギヤ148、フランジ302、シャッターバー304の様々な位
置が第13図、第14図、第15図に図示されている。第13図
は、郵便料金計器が基本位置にあり、数値選択が可能な
場合のこれらの要素の位置を図示している。第14図は、
シャッターバーがその基本位置にあり、数値選択が実際
に開始した場合の各要素の位置を図示している。第13図
と第14図においては、シャッターバーがギヤ148に噛み
合っているため、印字ドラムは回転できない。第15図
は、シャッターバーが印字行程位置にあり印字が実際に
行われている場合の各位置における各々の要素を図示し
ている。第15図においては、シャッターバー304はもは
やギヤ148には噛み合っておらず、フランジ302に噛み合
っており、それにより印字車輪の数値が数値選択機構に
より変更できないようになっている。

第13図を参照すると、シャッターバー機構が基本位置に
ある場合、シャッターバー304は基本位置にあり、それ
によりギヤ148の開口310内に伸長していることがわか
る。この位置においては、ギヤ148とこれが取付けてあ
る印字ドラム（この図には図示されていない）とは回転
することができない。図示されているように、開口310
は説明を簡潔にするために単純にギヤ148を通って伸長
しているように示してあるが、その必要はない。例え
ば、ギヤ148はこれと連動する円板あるいはこれに固定
された円板を有し、シャッターバーがギヤ自体ではなく
当該円板を通って伸長し、ギヤ148の歯とその駆動ギヤ1
46との間のギヤ駆動の一体性をよりよく保持することも
可能である。

第13図に図示されるように、シャッターバー304がその
基本位置にある間、シャッターバーにある開口306はフ
ランジ302の付近に位置し、それにより、フランジ302及
びそれと協働する環状部材60はピニオン58を選択された
ラック上に置くように回転可能である（第３図）。この
図においていは、フランジ302にある開口308も又シャッ
ターバーの付近にあるように図示されている。この実施
例においては、実際は該開口308はピニオン58の位置か
ら90°回転している。しかし、ピニオン58と開口308と
の間の角度の関係は軸56上のラック52とシャッターとの
相対的な位置により任意の適当な角度にすることが可能
である。この位置においては、フランジ302は環状部材6
0と共に回転可能であり、数値の選択が可能である。

第14図は第13図と同じ位置にあるシャッターバー304を
図示しているが、実際に数値選択が実行されている状態
を示す。この位置において、シャッターバー304はまだ
ギヤ148にある開口310に差込まれている。しかし、シャ
ッターバー304の開口306がフランジ302の付近にあるた
め、シャッターバー304はフランジ302に差込まれておら
ず、フランジ302及び環状部材60は矢印で図示されてい
るように、回転可能である。シャッターバー304がこの
位置にあるときに、環状部材60は、対応する印字車輪数
値を変更する特定のラック上にピニオン58を移動するよ
うに回転可能である。開口308はほぼ９時の位置にあ
り、ピニオン58は選択されたラック上に位置している。
開口308がシャッターバー304の付近にないため、フラン
ジ302はシャッターバー304と噛み合い、かくて印字車輪
の数値を変更する間、シャッターバーはその基本位置に
ロックされる。このことは、シャッターバー304がフラ
ンジ302並びにギヤ148に噛み合い移動できないので、印
字ドラム38が回転出来ないという別の安全性を保証して
いる。

第15図は、印字行程が実行されている時のシャッターバ
ー機構素子の位置を図示している。第12図に関連して上
述のように、シャッターバー304は機構318により基本位
置から印字行程位置へと移動する。この位置において、
シャッターバー304はギヤ148の領域から後退し、それに
よりシャッターバー304の開口306がフランジ302の付近
から離れ、シャッターバー304をフランジ302に差込む。
こうして完全にフランジ302を固定させる。これはバー3
04が開口308に差込まれ、それにより印字ドラムの回転
中はラックの選択の可能性や印字車輪数値の変更が停止
されるからである。第15図ではギヤ148の開口310がおよ
そ10時の位置にあり、印字ドラムの回転が進行中である
ことを図示している。安全性をさらに増大するため、シ
ャッターバー304が第15図に図示された位置にある場
合、計器20はその機械部分のベースに自動的に固定さ
れ、それにより印字行程の間除去したり操作の手を加え
ることができなくなる。

上述のように、ピニオン58は図示された螺旋螺子切りナ
ット62のような適当な駆動装置によりラック52を駆動す
るため回転させられる。ラック52はナット62の回転軸線
の方向に摺動するように構成されていて、ラックの歯
は、ピニオン58がラックからラックへなめらかに移動す
るように軸56の周面に伸長している。ラック52の歯は相
互に平行であり、ナット62の軸線に対して垂直になって
いる。

この実施例に図示されているナット62は螺旋状をなして
いるので、ナットの螺子部はラックの歯に対して小さな
角度を成していることが理解される。この角度は、ナッ
トの回転軸線に対するナットの螺子部の変位と同じであ
る。本考案の特徴は、ピニオン58の独特な構成がナット
62の螺旋螺子部とラックの平行な歯との間をなめらかに
移動できるところにある。特に第４図〜第６図を参照す
ると、ラック52の歯の角度を０即ちこれらの歯を基準と
すると、ナット62の螺子の、ラック52の歯に対する角度
はθ（シータ）である。ナット62とラック52とはそれぞ
れピニオン58の直径方向に関して反対の位置においてピ
ニオン58と係合している。ナット62とラック52の間の歯
の角度を差異を調節するためにピニオンギヤの回転軸線
はラック52の歯に対して（1/2）θだけ斜めになってい
るので、この軸線はナットの歯とラックの歯との間で角
度θを二等分している。ピニオンギヤの歯も又その回転
軸線に対して（1/2）θの角度を成して斜めに配置され
ている。

ピニオンギヤの軸線とピニオンギヤの歯とを斜めに調整
するだけで、他の調整をすることなしに、螺旋ナットの
螺子とラックの歯との間のなめらかな連結駆動を得るこ
とができる。この理由は、ピニオンのギヤの歯が螺旋ナ
ットの歯に作用している部分での該ピニオンのギヤ歯を
見ると、ピニオンの軸線の傾きと歯の傾きとは重複し、
それによりピニオンの歯はナットの軸線に対してθの角
度を成しているためである。このようにして、螺旋ナッ
トの螺子と係合しているピニオンの頂上の歯は、該螺子
と完全に整合している。しかし、同じ歯がラックの歯と
係合して回転する場合、ナットの螺子と係合している場
所で鏡に写った映像のような角度を成す。ここでは、傾
斜効果はこの点で補正される。このように、両方の傾斜
角度（つまりピニオンの軸線とピニオンの歯とのなす角
度）は等しいので、ピニオンの歯の、ラックの歯に対す
る角度はゼロとなり、歯は完全にラックの歯と係合す
る。

螺旋ナットの螺子の角度はおよそ６°程度であり，好ま
しい実施例においては、およそ5.8°である。螺旋ナッ
トの螺子の角度がおよそ5.8°である場合、ピニオンの
軸線はナットの軸線に対しておよそ2.9°傾斜してい
て、ピニオンの歯はピニオンの軸線に対しておよそ2.9
°傾斜している。

第３図に図示されているように、回転式数値選択装置の
駆動は、フレーム82に軸支された軸80に取付けられた一
対のギヤ76、78を経てなされている。これらのギヤ76、
78はそれぞれ、フレーム82に軸支された軸88に取付けら
れたギヤ84と86を駆動している。ギヤ84はギヤ90と一緒
に回転するように連結されこれらのギヤ84、90は軸88上
を自由回転するように取付けられている一体物を形成し
ている。ギヤ86は軸88に固定され、同様に軸88に固定さ
れているギヤ92を駆動している。ギヤ84は螺旋螺子切り
駆動ナット62の外側に取付けられたギヤリング94に噛み
合い、ギヤ92は環状部材60の外側にあるギヤリング96と
噛み合っている。このようにして、駆動ナット62はギヤ
76によって駆動され、環状部材60はギヤ78によって駆動
される。こうしてギヤ76、78はラック置換装置58、62と
前記ラックからラックへと移動させるラック置換装置移
動装置60とを駆動する駆動装置を提供している。

印字数値選択中即ち数値設定中は、ギヤ76と78は一緒に
駆動してピニオン58を支持している環状部材60とナット
62とをラック選択のため同時に回転させ、ギヤ96がラッ
クの置換のためにナット62を回転するよう単独で駆動さ
れる。ナット62は、それぞれ時計方向又は反時計方向に
回転でき、設定されるべき印字車輪42の印字数値を増大
させる場合には対応するラック52を（第３図において左
方に）前進させ、印字数値を減少させる場合にはラック
52を（第３図において右方に）後退させる。

選択装置50の操作中はずっと、ラック52とピニオン58の
位置は以下に詳述されるように電子的にモニタされてい
る。これは、２枚の隙間付きエンコーダディスク98、10
0とこれらと協働する光学センサ装置102（ディスク98用
のもののみが示してある）を使用するような任意の適当
な装置により達成される。ディスク98は軸88と一緒に回
転するように取付けてあり、ディスク100はギヤユニッ
ト84、90と一緒に回転するように取付けられている。

光学センサ装置102は、発光ダイオード（LED）と、該LE
Dから発光した光を受け取るフォトトランジスタと、か
ら成る。１つのディスクにある１個のスロットが装置10
2を通過するたびに、ディスクの角運動を表示する１つ
の信号が発生する。ディスク100は駆動ナット62と共に
回転し、そのため両方がラック選択及びラック置換の間
中回転する。ディスク100は移動した距離と、ピニオン
とラックの数値選択の間の移動の方向と、を測定するた
めに使用可能である。環状部材60と共にだけ、即ちラッ
ク選択の間中回転するディスク98は、どの操作行程が生
じているかを証明するために使用される。

印字装置のための機械的駆動について特に第８図から第
12図を参照しながら記述する。

駆動ナット62用のギヤ76と環状部材60用のギヤ78はそれ
ぞれモータM1,M2によりそれぞれのギヤ列を経て駆動さ
れる。印字ドラム38は、印字ドラム軸56に取付けられた
ギヤ148で終わっているギヤ列を経てモータM3により駆
動される。ラック52の置換のために、モータM1が単独で
作動しギヤ76を駆動し、ナット62を回転させ、同時にラ
ック選択のために、モータM1とモータM2が同期して作動
し環状部材60とナット62を同時に回転させる。モータM3
は郵便物に印字数値を押圧するように印字ドラム38を回
転するために単独で作動する。モータM1,M2,M3はステッ
プモータが好ましい。

駆動ナットモータM1は軸112を経てギヤ110を駆動する。
ギヤ110は軸120に自由回転するように取付けられたギヤ
122と噛み合う。環状部材60用のモータM2は軸116を経て
ギヤ114を駆動する。ギヤ114は、軸120に自由に回転可
能なように取付けられたギヤ118と噛み合う。ギヤ122と
118は軸130に自由に回転可能なように取付けられたギヤ
126、128とそれぞれ噛み合う。同様に軸130に取付けら
れているのはギヤ132と134である。ギヤ132はギヤ126に
それと共に回転するように連結されていて、ギヤ134は
同様にギヤ128に連結されている。ギヤ132はリードナッ
ト駆動ギヤ76と噛み合い、ギヤ134は環状部材60のため
の駆動ギヤ78と噛み合う。

印字ドラムモータM3は軸136を経てギヤ138を駆動する。
ギヤ138は軸144に固定されたギヤ142と噛み合う。軸144
には印字ドラム軸56上のギヤ148と噛み合うギヤ146も固
定されている。

記述の便宜のために、以下においては様々の駆動列は最
初のギヤ列を指定する符号、つまりそれぞれのモータ駆
動軸に取付けられたギヤの参照番号で引用する。

本考案の実施例の特徴に従えば、選択装置及びドラムの
主駆動装置はベース22内に収納されている。一方、選択
装置及びドラム自体は、ベースから着脱可能な計器20内
に取付けられている。ベース22と計器20の間にインター
フェイスは第10図に図示されている。このために、選択
装置のギヤ列110と114の素子110〜132及び114〜134、及
び印字ドラムギヤ列138の素子138〜146は駆動モータM1,
M2,M3に沿ってベース22内に取付けられている。計器が
ベースから分離される場合、選択装置の駆動ギヤ76、78
はギヤ132、134から分離され、印字ドラム駆動ギヤ148
はギヤ146から分離される。この構成は図式的に第２図
に図示され、そこではキーボード28、回転式数値選択装
置50及び印字ドラム38が計器20内に構成され、制御装置
29、モータＭ及び機械装置はすべてベース22内に構成さ
れている。

完全な数値選択と印字行程を行う上述の郵便料金計器の
操作について図示により説明する。計器の素子はすべて
その基本位置にあり、印字車輪42はすべてゼロであり、
ピニオンはラックすべてと係合していないものと仮定す
る。図において、更に、郵便料金計器が＄10.55に設定
されるものとする。図示された選択装置は５個のラック
を有し、それぞれが固有の印字車輪42と対応している。
以下の記述において、軸の頂上にあるラック52aと52bは
それぞれ10ドルと１ドルの単位を表示し、低部の列にあ
るラック52cと52dは10セントと１セントの単位をそれぞ
れ表示するものとする。ドルの印と小数点は、整合した
素子が露出するドラム内の窓に設けられていることが理
解される。低部の列のラック52eは日付のように変更を
必要とする任意の追加情報を表示する。

行程の開始にあたり、ピニオン58はどのラックからも離
れた基本位置であるラック52aと52e中間点である軸56の
表面に配列されていて、印字車輪42の数値は「＄00.0
0」であると仮定する。印字装置のスイッチを入れて、
使用者はキーボード28にキー30を使用して＄10.55の数
額を打込む。一旦数額が入り表示装置26に表示される
と、キー36を押し、数値選択行程を実行する。数額を表
示する信号は制御装置のCPUにより処理され、これらの
信号はステップモータM1とM2に送られ、エンコーダ98と
100からのフィードバックを伴い後述の方法で数値選択
が実行される。

最初に、第10図に図示されているように、ステップモー
タM1とM2が作動してギヤ110と114を同期して駆動し、駆
動列110と114を経て環状部材60と駆動ナット62を正確に
時計と反対方向に回転させ、ピニオン58をラック52aと
係合させ、それから停止する。

ステップモータM1を単独で再び作動し、駆動列110を経
てピニオン58を回転させ、ラック52aを置換しドラムの
印字窓に印字素子「１」を位置させる。

次の操作はピニオン58を次のラック上へ移動させること
である。このために、駆動モータM1とM2とが再び同期し
て作動しピニオン58を軸56の周りに時計と反対方向にラ
ック52bまで移動する。１ドルの単位はゼロであるの
で、ラック52bの調整は必要がなく、ピニオン58は更に
回って、「10セント」の印字車輪と連結しているラック
52cと係合するまで移動する。モータM1はここで単独で
作動し、印字窓に数字「５」が露出するまでギヤ列110
を経てピニオン58を回転させる。

ピニオン58は次にラック52dまで移動し、印字窓の「１
セント」の印字車輪に数字「５」が位置するまで上述し
たのと同じ方法で回動する。

ピニオンは次いでラック52eまで移動し、これがその日
の最初の操作であると仮定すると、新しい日付がキーボ
ード28で入力され、ピニオン58はここでラック52eを適
当な位置に位置づけるまで回転する。別の形態において
は、日付の情報に２個以上のラックを使用することも出
来る。

ピニオン58は、ここでラック52aと52eとの中間の基本位
置へ戻る。

数値選択に続き、郵便物の挿入あるいは印字キーの押圧
に応答して、モータM3が作動して印字ドラム38をギヤ列
138及び軸56を経て一回転させ、スロット24にある郵便
物に対し選択された印字素子を当接し、郵便物へ数額を
印字する。計器はこの時には設定キー30の作動により次
の数額を受取る準備ができている。

この図においては、次の数額は45セントが要求されてい
ると仮定する。印字車輪をこの額に設定するために、回
転式選択装置が上述の方法で操作され、次の動きを実行
する。ピニオン58は最初にラック52aと係合しその「10
ドル」の印字車輪をゼロに戻す。ラックを置換している
間中、駆動モータM1は時計と反対方向に回転し、それに
より駆動ナット62を時計方向に回転させ、ラック52aを
前進ではなく後退させる。次いでピニオン58をラック52
bへ移動し、それから該ラック52bを調整しないでラック
52cまで移動する。なぜなら印字車輪42の「１ドル」は
既にゼロになっているからである。ラック52cにおい
て、ピニオン58はラック52cを後退させて数字「４」を
表示するように回転する。次にピニオン58は「１セン
ト」ラック52dと日付ラック52eとを越えて基本位置まで
戻される。これらのラックの数値は変更されないからで
ある。これに続き、モータM3が作動し、第11図に図示さ
れているように印字行程のために印字ドラムを駆動す
る。

様々な選択と印字行程全体にわたり、ピニオン58の軸56
まわりの角度位置とラック52の直線位置とは、常にエン
コーダディスク98と100によりモニタされている。これ
らのディスクは、米国特許第3,987,457号に記載の方式
により、制御装置の入力ポートへ連結されて、制御装置
へリードナット62と環状部材60の動きを連続的に送給し
ている。印字行程の間に印字ドラムの位置を検知する適
当なセンサ（図示されていない）も制御装置へ連結され
ている。

様々な実施例が記述されたが、修正や変更は本考案の展
望から離れることなくその詳細につき可能であることが
理解されるべきである。

駆動モータはステップモータが好ましいが、その他の適
当なモータ、例えば直流モータも使用可能である。

ここに記述した郵便料金計は様々な付属装置と合体可能
である。例えば、印字素子のためのインク装置、スロッ
ト24に挿入するには郵便物が大きすぎる場合に使用され
る印字を受ける糊付けラベル装置などである。更に、計
器ロックダウン装置は、装置が故障した場合に計器をベ
ースにロックし、それにより計器をベースから取外せな
くする。ロックダウンレバーは標準的な市販のものが存
在するが、郵便料金計はその装置の故障の場合に適当な
方法で駆動される。

本考案は郵便料金計に関して開示されているが、他の形
式の計器及び装置に同等の価値を持って本考案を応用可
能である。他のそのような計器は小包サービス装置、印
紙装置、小切手印字装置等である。

ここに記述された詳細は郵便料金計と従来技術をしのぐ
根本的改良に関係した操作に集中している。もっと一般
的な方法において記述された郵便料金計の視点はよく知
られた従来の構造である。

上述の本考案の実施例は図示に限り、それの実施例はそ
れらの専門技術について行われた。従って、本考案はこ
こに開示された実施例に限定されるものではなく、出願
の実用新案登録請求の範囲によってのみ限定されるもの
である。

考案の効果 本考案は、従来技術をしのぐいくつかの利点を様々に含
む。例えば、ラックあるいは他の設定装置の数、印字装
置の数は、設定機構により制約されない。ラックの数を
容易に増加することが可能だからである。即ち、本考案
の視点からはより多数の設定装置が可能である。かく
て、１つの形態において、ラックを保持する軸の直径が
適当なサイズでできている場合、更に多数のラックが使
用可能である便利さがある。これは、日付、ロゴ、市等
の、迅速に容易に変更可能な郵便スタンプに配置される
べき、追加の変更可能な情報を可能にする。

加えて、本考案では、比較的迅速に所望の数値を設定す
ることが出来、更に比較的小型の数値設定装置が製造可
能である。ピニオンの独特な変位配置構造がナットの螺
旋螺子部とラックの平行な歯との間を極めて円滑に移動
出来るようにしているからである。

更に、電子制御による数値設定選択装置が使用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に関連する装置を合体した郵便料金計
の簡略見取図。 第２図は、郵便料金計の素子の関係を図示したブロック
ダイヤグラム。 第３図、第１図の郵便料金計の回転式印字数値選択装置
の見取図。 第４図は、数値選択ラックとそれの駆動を図示する、第
３図の４−４線に沿う印字数値選択装置の軸方向の断面
図。 第５図は、ラック駆動を図示する第４図の５−５線に沿
う印字数値選択装置の横断面図。 第６図は、ラック駆動の詳細を図示する選択装置の部分
立面図。 第７図は、計器の駆動ギヤ構成の図式的側面図。 第８図は、駆動ギヤ構成の見取図。 第９図から第11図までは、駆動連結が順次変化する駆動
ギヤ構成の類似の前面図。 第12図は、シャッターバー機構の図式図。 第13図は、シャッターバーがそれの基本位置にある場合
のシャッターバーハウジングフランジと印字ドラムギヤ
の図式図。 第14図は、第13図と同じであるが、数値選択の行程中の
あるシャッターバー、ハウジングフランジ、及びドラム
ギヤ。 第15図は、第13図と同じであるが、印字行程中のシャッ
ターバー、ハウジングフランジ、及び印字ドラムギヤ。 20……郵便料金計、22……ベース 24……隙間（スロット）、26……表示パネル 28……制御パネル、キーボード 30……設定キー、32……デシマルキー 34……クリヤキー、36……郵便料金キー 38……印字ドラム、40……印字素子 42……印字車輪、50……回転式数値選択装置 52……直線ラック歯車、52b……ラック 52c……ラック、52d……ラック 52e……ラック、52……分離ラック 54……ラック・ピニオン連結 55……ラック・ピニオン連結、56……軸 58……ピニオン 60……環状部材、ハウジング 62……内部螺旋螺子切り駆動ナット 64……ラジアルフランジ 66……組立リング 76……リードナット駆動ギヤ 78……ギヤ、80……軸 82……フレーム、84……ギヤ 86……ギヤ、88……軸 90……ギヤ、92……ギヤ 94……ギヤリング、96……ギヤ 98……切り込み付きエンコーダディスク 100……切り込み付きエンコーダディスク 102……光学式センサ装置 110……ギヤ、112……軸 114……ギヤ、116……軸 118……ギヤ、120……軸 122……ギヤ、126……ギヤ 128……ギヤ、130……軸 132……ギヤ、134……ギヤ 136……軸、138……ギヤ列 142……ギヤ、144……軸 146……ギヤ、148……ギヤ 300……シャッターバー機構 302……ハウジングフランジ 304……シャッターバー、306……開口 308……開口、310……開口 311……スロット 312……ピンピボット、開口 314……アーム、316……ピボット 318……作動伝導機構、320……リンク機構 322……バネ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−84542（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−24841（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭58−12878（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】印字を受ける表面に選択された数額を印字
   する郵便料金計において、 支持装置38と、 該支持装置38に設けてあり、それぞれが複数の数値印字
   素子40を有し、選択された数値印字素子40を整合させる
   ために選択的に可動である複数の数値印字装置42と、 前記印字を受ける表面に印字を形成するため印字位置を
   介して選択された数値印字素子40を動かすために前記支
   持装置38を駆動する駆動装置148と、 それぞれの数値印字装置42を調整するため各数値印字装
   置42へ連結された一群に構成されている複数の軸線方向
   に置換可能なラック52と、 前記一群のラック52の周りを移動可能に取付けられ、一
   度に１個の前記ラックと係合して前記ラック52を置換
   し、対応する数値印字装置42を調整するラック置換装置
   58、62と、 各前記ラック52に前記ラック置換装置58、62を選択的に
   係合させるためラックからラックへ前記ラック置換装置
   58、62を移動させるラック置換装置移動装置60と、 該ラック置換装置58、62と当該装置をラックからラック
   へ移動させるラック置換装置移動装置60とを駆動する駆
   動装置76、78と、 を備えて成る郵便料金計。
2. 【請求項２】前記ラック置換装置58、62が前記支持装置
   38の外側に配置されている実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載の郵便料金計。