JPH079675Y2 - ペン交換機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はペンによって印字等を行なうプリンタに用いら
れるペン交換機構に関する。

〔従来の技術〕

一般に、各種の情報等の出力機器の一種となるプリンタ
には、ペンを用いて印字等を行なう構成のものがある。

このペンを用いたプリンタは、印字面に対して相対移動
するキャリッジにペンチャック機構を取付け、このペン
チャック機構に複数本の異なる色のペンをそれぞれ装着
し、印字すべき色のペンを選択して印字を行ない、カラ
ー印字を容易に施すことができるように形成されてい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のペンを用いたプリンタにおいて
は、各プリンタの機種毎に独自に用意された特殊なペン
を用いて印字等を施すものであり、市販ペンを用いて印
字等を行なうことができなかった。もちろん、インクの
性質や印字等の太さの自由な選択もできなかった。ま
た、従来のプリンタにおいては、予め用意された色のみ
の印字等を行なえるだけであり、市販のカラーペンの中
から自由に選択した色の印字を行なうことができない。
更に、従来においては、複数本のペンをペンチャック機
構に装着するため、各ペンを小型に形成していたので、
インクの容量が少量であり、印字等の途中でインク切れ
が生じ、ペンの交換を余儀なくされることが多く、また
ペン交換による印字等に不連続部が生じるおそれがあっ
た。

本考案はこれらの点に鑑みてなされたものであり、太
さ、長さ、形状等の相違する種々のペンを用いて印字等
を行なう場合に、印字等に用いるペンを簡単に交換する
ことができ、構造も簡単でコストも低廉なペン交換機構
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案のペン交換機構は、往復動範囲を規制されている
往復動自在なキャリッジと、このキャリッジに対してキ
ャリッジの移動方向の複数の係合位置間を相対移動でき
るとともに、前記係合位置にはおいてはキャリッジと一
体的に係合するように装着されているスライダと、この
スライダを移動させてスダイダとキャリッジとの一体的
移動および相対的移動を行なわせる牽引手段と、複数の
保持爪をもって弾性的に保持したペンと一緒に印字面に
向けて遠近自在にして前記キャリッジにより前記各係合
位置に対応する位置に支承されている複数のペンチャッ
ク機構と、前記スライダが前記各係合位置に係合してい
る時に対応する前記ペンチャック機構を印字方向へ駆動
するペン駆動機構とをもって形成されている。

〔作用〕

本考案のペン交換機構によれば、キャリッジにその移動
方向に複数のペンチャック機構が設けられており、その
キャリッジの複数の係合位置のうちの印字すべきペンに
対応する位置にスライダを係合させ、この状態で、ペン
駆動機構を用いてスライダと対応する位置のペンチャッ
ク機構とペンとを一緒に駆動させて、ペンを印字面に当
接させ印字等を行なう。

次に、印字等をするペンを交換する場合には、現在使用
しているペンから次に用いるペンの方向にキャリッジと
スライダとを一緒に移動させる。この移動を継続する
と、キャリッジがその移動範囲の端部で停止し、スライ
ダのみが現在係合している係合位置から脱出して更に移
動を継続して次に用いるペンの位置に対応する係合位置
まで移動して停止する。これによりペン駆動機構を用い
て、新たなペンを駆動して印字等を行なうことができ
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図から第４図について説明
する。

第１図は本考案の一実施例を用いたプリンタの全体を示
し、第２図から第４図は本考案を詳細に示している。

先ず、本実施例のペン交換機構１を用いたプリンタの概
略構成を説明する。本実施例のプリンタにおいては、第
１図および第２図に示すように、幅方向の両端に固定的
に立設されているフレーム2,2の間に用紙３が上面に送
給されて来る基板４が水平にして設けられている。以
後、基板４の上面を印字面Ｐと称する。この基板４の上
方には両フレーム2,2間に、上方の固定軸５と下方の回
動軸６とが平行にして横架されている。そして、これら
の固定軸５および回動軸６には本実施例のペン交換機構
１によって選択的に駆動される２個のペンチャック機構
8,8が設けられているキャリッジ７が図示しない軸受に
より軸方向摺動自在にして装着されている。また、キャ
リッジ７の内部にはスライダ９が設けられており、この
スライダ９はキャリッジ７と同様に図示しない軸受によ
り両軸5,6に軸方向摺動自在にして装着されている。そ
して、このスライダ９とキャリッジ７はクリック機構10
を介して、相互に係合して一体となって一緒に移動した
り、相対移動したりできるようになっている。すなわ
ち、第３図および第４図に示すように、一方のキャリッ
ジ７の底面7aの上面には、キャリッジ７の移動方向に係
合位置となる複数（本実施例では２箇所）の係合凹部1
1,11が設けられている。そして、他方のスライダ９の下
面には、圧縮ばね12によって係合端子13を係合凹部11に
係合させるクリック機構10が設けられている。また、各
フレーム２の外側に設けられている駆動輪14と従動輪15
とに巻回された牽引手段となるベルト等のキャリッジ駆
動索16の両端がそれぞれスライダ９の幅方向両端部に固
着されている。そして、スライダ９とキャリッジ７と
は、クリック機構10により一体に係合している場合に、
駆動輪14を介してキャリッジ駆動索16を移動させること
により各軸5,6の軸方向であるＸ方向に印字面Ｐと平行
にして往復駆動される。そして、用紙３はこのＸ方向と
直交するＹ方向に図示しない用紙駆動機構によって駆動
される。このＸ方向とＹ方向との移動を組合わせること
により、所望の印字等が行なわれる。また、キャリッジ
７はその移動範囲を、両端のフレーム2,2の間隔に規制
されている。すなわち、キャリッジ７は第１図において
左側のフレーム２と左側端面が当接することにより左行
を阻止され、逆に右側のフレーム２と右側端面が当接す
ることにより右行を阻止される。また、第３図に示すよ
うにクリック機構10が右側の係合凹部11に係合している
状態でキャリッジ７およびスライダ９を左行されて行く
と、先ず一方のキャリッジ７がフレーム２に当接して左
行を阻止され、キャリッジ駆動索16によりスライダ９の
みが更に引張されて、クリック機構10の係合端子13が右
側の係合凹部11から脱出してスライダ９のみが更に左行
し、クリック機構10の係合端子13が左側の係合凹部11内
に係合することにより、第４図に示すように、スライダ
９が左側の係合凹部11からなる係合位置に定位させられ
る。また、第４図の状態から第３図の状態にスライダ９
をキャリッジ７に対して相対的に移動させるには、キャ
リッジ駆動索16によりスライダ９およびキャリッジ７を
第１図において右行させることにより、左行の場合と同
様にして行なわれる。

また、一方のキャリッジ７には、２箇所の係合凹部11,1
1に対応してそれぞれペンチャック機構8,8が設けられて
いる。このペンチャック機構８はキャリッジ７のスリー
ブ案内18内に印字面Ｐに垂直な上下方向に往復動自在に
して装着されている円筒形をしたスリーブ19と、スリー
ブ19の内面に周方向等間隔にして設けられた複数（本実
施例では３個）の保持爪20,20…とにより形成されてい
る。これらのスリーブ19と保持爪20とは合成樹脂材等の
一体成形により製せられており、スリーブ19はその下端
とキャリッジ７の底板7aとの間に介装された圧縮ばね21
により常に印字面Ｐから遠ざかる上向きの力を付勢され
ており、上端をスリーブ案内18の上部ストッパ18aに当
接することにより停止させられている。各保持爪20はペ
ン22を弾力的に挟持して保持するものであり、本実施例
ではペン22として市販ペンを保持するように形成されて
いる。市販ペンはその断面形状が６角形または円形のも
のが多いので、両者を良好に保持するには、保持爪20を
本実施例のように３個設けるか、または６個設けるとよ
い。各保持爪20は上下方向に長く、外側に向けて凸とな
るように弯曲させられており、また、ペン22を弾力的に
挟持するために、ペン22を挟持していない自由状態にお
いて、第２図鎖線で示すように、各保持爪20の内径がペ
ン22の外径より小さくなるようにされている。また、ペ
ン22のペン先22aの芯出しを簡単かつ確実に行なうとと
もに、ペン先22a方向に先細のものが多い市販ペンから
なるペン22を十分な強度をもって確実に挟持して保持す
るために、各保持爪20の弾力はペン先22a方向の下端部
において上端部より大きくなるように形成されている。
なお、保持爪20によるペン22を保持する弾力を補強する
ために、第２図に示すように、例えばゴムバンドやばね
等からなる弾性補助材23を保持爪20の上端部等の任意位
置の外周部に巻回しておくとよい。このペンチャック機
構８にはペン位置調整機構24が設けられている。このペ
ン位置調整機構24は、保持爪20が上昇位置に停止してい
る時に、ペン22のペン先22aをスリーブ19から一定長突
出した装着基準位置、すなわち印字面Ｐにより一定高さ
Ｈの位置に位置決めして保持爪20に保持させて、印字を
常に良好なものとさせる。更に説明すると、このペン位
置調整機構24は、ペンチャック機構８がペン22と同時に
印字面Ｐ方向へ移動できる距離を規制する同時移動距離
規制部材の一例として、スリーブ19の外側に突設した突
起25と、下降する突起25が当接することによりスリーブ
19の下降を停止する位置決めストッパ26とを設けてい
る。また、ペンチャック機構８が停止した後にペン22が
単独で更に印字面Ｐ方向へ移動できる距離を規制する単
独移動距離規制部材の一例として、ペン先22aが当接す
ることによりペン22の下降を停止する印字面Ｐを設けて
いる。そして、第２図に示すように、スリーブ19が最上
昇位置で停止している時の突起25の下面と、位置決めス
トッパ26の上面との間隔Ｈが、その時のペン22のペン先
22aが印字面Ｐから上昇している高さＨと等しくなるよ
うに形成している。

また、他方のスライダ９にはペンチャック機構８に保持
されているペン22を印字面Ｐ方向に駆動するペン駆動機
構27が設けられている。すなわち、スライダ９には中心
軸28が水平にして設けられており、この中心軸28にはウ
オーム歯車29が正逆転自在にして取付けられている。ま
た、ウオーム歯車29の側面には対応する位置のペンチャ
ック機構８をそのスリーブ19から突出している突起25を
上から押下げてペン22を印字面Ｐ方向へ駆動する駆動突
起30が設けられている。このウオーム歯車29は断面が小
判形でセレーション軸の一種となる回動軸６に軸方向摺
動自在にして装着されているウオーム31と噛合してい
る。このウオーム31はスライダ９によって回転自在に支
承されており、スライダ９と一緒にＸ方向に往復動す
る。

次に、本実施例の作用を説明する。

先ず、ペン22をペンチャック機構８内に装着するには、
キャリッジ７に設けられているスリーブ案内18の上部ス
トッパ18a部分の開口よりペン先22aを印字面Ｐ方向に向
けてスリーブ案内18内の各保持爪20の間へ上から挿入す
るように押込んで行く。このペン22は各保持爪20をその
弾力に抗して押し拡げながら下方へ挿入されて行き、あ
る程度ペン22が挿入されて行くと、ペン22と各保持爪20
との間の摩擦力が、圧縮ばね21の弾力より大きくなり、
圧縮ばね21の弾力に抗してスリーブ19が下降を開始す
る。その後、スリーブ19に突設されている突起25が位置
決めストッパ26に当接することにより、スリーブ19およ
び保持爪20の下降が物理的に阻止される。そして、ペン
22を更に押込むと、ペン22は更に各保持爪20を押し拡げ
ながら挿入されて行き、ペン22のペン先22aが印字面Ｐ
に当接することによりその下降が物理的に阻止される。
この状態でペン22の押込み力を解除すると、スリーブ1
9、保持爪20およびペン22が一緒に圧縮ばね21の復帰弾
力によって上昇させられ、スリーブ19の上端面がスリー
ブ案内18の上部ストッパ18aに当接することにより最上
昇位置に停止させられる。この時、ペン22のペン先22a
はスリーブ19の下端より所定長突出している装着基準位
置に位置決めされ、印字面Ｐからは所定の高さＨだけ上
昇した位置に位置決めされる。よって、任意の形状を有
するペン22は、常に一定の装着基準位置にペン先22aを
合致させるようにして装着され、以後の印字等が良好に
行なわれる。また、この状態において、ペン22は各保持
爪20によって弾力的に保持され、しかも保持爪20の下端
部の弾力が上端部より大きいことにより、ペン先22aの
芯出しを正確にされるとともに、ペン22が先細りであっ
ても十分な保持力をもって保持される。このように本実
施例のペンチャック機構８によれば、任意の太さ、長
さ、形状等を有する種々のペン22を極めて簡単な操作に
より、ペン先22aの芯出しを正確に行なって保持するこ
とができ、市販ペンを自由に用いて印字等を行なうこと
ができ、インクの色や性質、印字の太さ等を選択するこ
ともできる。

その後の印字動作に先立って、位置決めストッパ26が突
起25と係合する位置から移動させられて、スリーブ19、
保持爪20およびペン22が自由に印字面Ｐに向けて下降で
きるようにされている。

本実施例においては、キャリッジ７とスライダ９との関
係が初めは第３図に示すように、スライダ９が右側の係
合位置の係合凹部11内にクリック機構10を介して定位さ
せられているとする。この状態における印字等は、図示
しない駆動モータにより回動軸６が回動させられ、その
回動がウオーム31を介してウオーム歯車29に伝達され、
ウオーム歯車29が第３図時計方向に回動する。そして、
このウオーム歯車29の駆動突起30が右側の係合位置に対
応して設けられている右側のペンチャック機構８のスリ
ーブ19の突起25と当接し、そのスリーブ19とペン22とを
一緒に印字面Ｐ方向移動させ、用紙３上にペン22のペン
先22aを当接させる。その後は、キャリッジ７およびス
ライダ９をＸ方向に用紙３をＹ方向にそれぞれ移動させ
て、用紙３上に印字指令等に応じた印字等が施される。

次に、印字等を行なうペン22を第３図右側のものから左
側のペン22に交換するには、回動軸６を前記と逆方向に
回動させて、ウオーム歯車29を同図反時計方向に回動さ
せ、一旦ウオーム歯車29およびペンチャック機構８を初
期位置まで戻す。続いて、駆動輪14を駆動して、スライ
ダ９およびキャリッジ７を一緒に左行させる。すると、
先ずキャリッジ７の左側端面が第１図左側のフレーム２
に当接してキャリッジ７の左行が阻止される。その後
は、スライダ９のみがキャリッジ駆動索16によって左側
へ引張され、クリック機構10の係合端子13が右側の係合
凹部11から脱出し、スライダ９が左隣りの係合凹部11ま
で左行させられ、第４図に示すようにその左隣りの係合
凹部11内にクリック機構10の係合端子13が係合する。こ
れによりペン22の交換が完了し、以後は、前述と同様に
ペン駆動機構27を用いてペン22のペン先22aを用紙３に
当接させ、印字等が行なわれる。

このように本実施例においては、ペン22の交換が極めて
簡単に行なわれ、しかも構成で簡単であり、コストも低
廉である。

なお、前記実施例においては、ウオーム機構29に設けた
駆動突起30により、直接スリーブ19の突起25を押下げる
ように形成したが、駆動突起30と突起25との間に弾性部
材を介在させて、突起25を弾力的に押下げることによ
り、プリンタの構成各部の製作誤差、ペンチャック機構
８へのペン22の装着誤差、用紙３の厚さの差や、用紙の
凹凸を吸収して、常に一定の接触圧をもってペン22のペ
ン先22aを当接させて、良好な印字を施すようにしても
よい。また、ペンチャック機構８を３個以上キャリッジ
７に設けるようにして、３色以上の印字等を施すように
してもよい。

また、本考案は前記実施例に限定されるものではなく、
必要に応じて種々に変更することができる。

〔考案の効果〕

このように本考案のペン交換機構は構成され作用するも
のであるから、太さ、長さ、形状等の相違する種々のペ
ンを用いて印字等を行なう場合に、印字等に用いるペン
を簡単に交換することができ、構造も簡単でコストも低
廉である等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本考案のペン交換機構の一実施例を
示し、第１図はプリンタ全体の平面図、第２図は第１図
のII-II線に沿った断面図、第３図および第４図はそれ
ぞれ右側、左側の係合位置にスライダが定位している状
態を示す一部省略した縦断側面図である。 １……ペン交換機構、２……フレーム、３……用紙、６
……回動軸、７……キャリッジ、８……ペンチャック機
構、９……スライダ、10……クリック機構、11……係合
凹部、13……係合端子、16……キャリッジ駆動索、20…
…保持爪、22……ペン、24……ペン位置調整機構、25…
…突起、27……ペン駆動機構、29……ウオーム歯車、30
……駆動突起。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】往復動範囲を規制されている往復動自在な
   キャリッジと、このキャリッジに対してキャリッジの移
   動方向の複数の係合位置間を相対移動できるとともに、
   前記係合位置においてはキャリッジと一体的に係合する
   ように装着されているスライダと、このスライダを移動
   させてスダイダとキャリッジとの一体的移動および相対
   的移動を行なわせる牽引手段と、複数の保持爪をもって
   弾性的に保持したペンと一緒に印字面に向けて遠近自在
   にして前記キャリッジにより前記各係合位置に対応する
   位置に支承されている複数のペンチャック機構と、前記
   スライダが前記各係合位置に係合している時に対応する
   前記ペンチャック機構を印字方向へ駆動するペン駆動機
   構とを有するペン交換機構。
2. 【請求項２】スライダは、クリック機構をもって複数の
   係合位置でキャリッジと係脱自在にして設けられている
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   ペン交換機構。
3. 【請求項３】ペン駆動機構は、スライダに取付けられて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載のペン交換機構。