JPS59230781A - シリアルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はキャリッジ上に搭載された印字ヘッドを、該キ
ャリッジにより水平方向に搬送しつつ印字を行うシリア
ルプリンタに関する。

〔従来技術〕

従来のこの種のシリアルプリンタにおいて印字ヘッドを
水平方向に搬送する場合、該印字ヘッドを搭載したキャ
リッジを歯付ベルトまたはワイヤロープの一部に連結し
、この歯付ベルトまたはワイヤロープをモータにより移
送するか、あるいは前記キャリッジを雄ネジシャフトに
噛合わせ、この雄ネジシャフトをモータにより回転させ
る等の方法を採用しているが、いづれの場合もモータ等
の搬送駆動源から動力伝達手段を介して間接的に動力を
伝えて搬送を行うようになっている〇従って、このよう
な従来のシリアルプリンタでは、動力伝達手段による動
力伝達途中のパワーロス、あるいは該動力伝達手段の変
形例えば歯付ベルトやワイヤロープの伸び等による搬送
位置決め精度のバラツキ等が問題となり、また構成が複
雑でかつ組立に手間がかかる等の欠点を有し、更に前記
搬送駆動源や動力伝達のための一定の実装空間が必要と
なるため、プリンタが大形化するという欠点もある。

〔発明の目的〕

本発明は上述した従来技術の欠点を解決するためになさ
れたもので、印字ヘッドを搭載したキャリッジをモータ
で直接的に移動するようにして従来技術で用いられた動
力伝達手段を除去することにより、パワーロスがなくか
つ位置決め精度のよい印字ヘッドの搬送を実現すると共
に、プリンタの構成１組立を簡単かつ容易にし、小型化
を可能にすることを目的とするものである。

〔発明の構成〕

上述した目的を達成するため、本発明はガイドレールに
沿って水平方向への移動を可能にしたキャリッジに印字
ヘッドと偏平形直流ブラシレスモータを搭載すると共に
、該偏平形直流ブラシレスモータをそのロータ軸がキャ
リッジの移動方向に対して直角となる向きにし、かつ該
ロータ軸には回転伝動部材を取付け、この回転伝動部材
に係合する駆動部材をキャリッジの移動方向と平行に設
置して、前記偏平形直流ブラシレスモータのロータ軸を
回転させることによりキャリッジを水平方向に自走させ
るようにしたものである。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面を参照して説明するＯ 第１図は本発明によるシリアルプリンタの第１の実施例
を示す要部平面図、第２図は同正面図、第３図は同側面
図で、図において１はワイヤドツト式の印字ヘッドであ
り、この印字ヘッド１は２本のクランプスクリュウ２に
よってキャリッジ３上に搭載固定され、その先端は所定
の間隔を持ってプラテン４と対向している。５は該プラ
テン４にセットされた印字用紙である。

６は前記プラテン４に対して平行に配置されたガイドレ
ールで、前後の端部が上方に折返さｎておシ、その一方
にギヤ部７が形成されている。そしてこの折返し部を挾
込むようにキャリッジ３が取付けらｎｌこれによシキャ
リツジ３はガイドレール６に沿ってプラテン４と平行に
移動できるようになっている０ ８はキャリッジ３上に装着されたリボンカートリッジで
、このリボンカートリッジ８から引出されたインクリボ
ン９は前記印字ヘッド１の先端部に導ひかれ、所定の状
態にセットされている０１０は前記リボンカートリッジ
８のドライブギヤで、良く知られているワンウェイ機構
になっており、その下部は前記ガイドレール６のギヤ部
７の一部と常時噛合って、このドライブギヤ１０が回転
することによりインクリボン９の送りが行われる。すな
わち、第１図においてキャリッジ３が右方向に移動する
とき、ドライブギヤ１０は反時計方向に回転し、キャリ
ッジ３が左方向に移動するときは静止するようになって
いる。また、ドライブギヤ１０に回転を伝達する手段と
して一般に遊星歯車機構が知られており、この場合はキ
ャリッジ３の移動に関係なく、常に一定の方向に回転す
ることになる。

１１は前記キャリッジ３上に搭載された偏平形直流ブラ
シレスモータ（以下ブラシレスモータという）で、具体
的にはキャリッジ３の一部として印字ヘッド１の後方に
位置するように形成されたフレーム部１２に取付けられ
ている。

第４図はこのブラシレスモータ１１の拡大分解斜視図で
、１３はロータ軸であり、フランジ部１４を有している
〇 １５及び１６は該ロータ軸１３の軸受としてのベアリン
グで、該ベアリング１５．１６はインナレース押え用カ
ラーＩＴを挾んで一体化され、ロータ軸１３を位置決め
するロータステー１８の内側に装着される。

１９は中心部に前記ロータステー１８が嵌装される孔を
有する円板状のステータヨークで、このステータヨーク
１９にロータステー１８がネジ止めによシ固定さｎる。

このステータヨーク１９は潤滑性の良い樹脂で形成され
た前記キャリッジ３のフレーム部１２に設けられた円板
状の凹部に埋設固定され、その表面は該フレーム部１２
０表面と同一面になっている。

２０はフレキシブル基板で、このフレキシブル基板２０
は前記ステータヨーク１９の表面全体に固着さｎている
。

２１はステータコイルで、本実施例では６個用いられ、
このステータコイル２１は前記ロータ軸１３を中心とす
る円周上に等間隔で並ぶように前記フレキシブル基板２
０の表面に固着さ扛、かつフレキシブル基板２０に形成
された回路に各々電気的に接続さ扛ている。

２２は環状のロータマグネットで、円周方向にＮ極とＳ
極が各々４個づつ交互に着磁された構造となっており、
このロータマグネット２２は、中心部にロータ軸１３を
挿通させる孔を持つ円板状のロータヨーク２３の外周面
上に嵌着されている。

２４はＭ記ロータヨーク２３と同様に中心部にロータ軸
１３を挿通させる孔を持つタイミングスリット円板で、
このタイミングスリット円板２４は前記ステータヨーク
１９及びロータマグネット２２等の外径より大きい外径
を有し、その周縁部には多数の同寸法のスリット２５が
等間隔に配列形成されている０ そして、ロータマグネット２２を取付けたロータヨーク
２３とタイミングスリット円板２４の各々の孔にロータ
軸１３を挿通し、このロータマグネット２２とタイミン
グスリット円板２４を重ねてネジによりロータ軸１３の
フランジ部１４に固定すると共に、このロータ軸１３の
一端をキャリッジ３のフレーム部１２に埋設固定された
ステータヨーク１９に装着さ詐ているベアリング１５゜
１６で軸支することにより全一体に組立てられている。

尚、上述したブラシレスモータ１１を構成する１３〜２
４の各部材は薄形になっており、モータ全体は偏平形に
構成される。

また、上述した構成においてフレキシブル基板２０に固
着されたステータコイル２１と、ロータヨーク２３を介
してロータ軸１３に固定されたロータマグネット２２と
の間には微少量のエアギャップ、例えば０．５　ｍｍ程
度のエアギャップが設定されており、またロータ軸１３
は第１図〜第３図に示す通りキャリッジ３の走行方向に
対して直角な方向に向いている。

また、このように構成されたブラシレスモータ１１の回
転制御は、既知の直流ブラシレスモータと同様に行わｎ
る。すなわち、ロータマグネット２２の磁極の配列とス
テータコイル２１の配列トが所定の関係を持ち、ロータ
軸１３．ロータマグネット２２．ロータヨーク２３及び
タイミングスリット円板２４から成るロータの回転位置
と回転方向に応じて通電するステータコイル２１を順次
切換えてゆき、ロータとステータの間の電磁作用により
ロータを回転させる。

前記ステータコイル２１への電力の供給、及び図示し々
い印字制御回路から印字ヘッド１の信号の伝達は第１図
に示すフレキシブルコード２６により行われる。このフ
レキシブルコード２６は前記ブラシレスモータ１１のフ
レキシブル基板２０の一部を延長したもので、第３図に
示すようにブラシレスモータ１１の下側で印字ヘッド１
側に折曲げられ、キャリッジ３の走行時に支障をきたさ
ないようにガイドレール６Ｖ′ｃ沿って配置されており
、また印字ヘッド１内の各ドツトピンを制御する信号線
は板バネ状の接点２Ｔを介して該フレキシブルコード２
６の配線に接続されている。この接点２７は印字ヘッド
１をキャリッジ３に固定する際、フレキシブルコード２
６に圧接されるものである。

２８はロータ位置検出用の検出器で、第２図に示すよう
にタイミングスリット円板２４のスリット２５が形成さ
れた周縁部を挾んで発光素子と受光素子とを対向設置す
ることにより構成され、回路接続されてキャリッジ３に
搭載されている。

２９はキャリッジ３の移動方向に沿ってガイドレール６
と平行に配置された駆動部材としてのラックで、このラ
ンク２９の水平面に形成された歯と噛合う回転伝動部材
としてのピニオン３０が前記ロータ軸１３の他端に固定
されている０以上の構成によるシリアルプリンタは、上
述の如くブラシレスモータ１１のロータを回転させると
、ロータ軸１３に固定さｎたビニオン３ｏとラック２９
とが噛合っているため、キャリッジ３はガイドレール６
に沿ってプラテン４と平行に水平方向に自走する。

そして、第１図においてキャリッジ３が右方向に走行す
るとき、インクリボン９の送シが行われ、キャリッジ３
上に搭載されている印字ヘッド１に′より印字用紙５に
印字が行われる。

キャリッジ３の右方向及び左方向の走行の切換えは、こ
こでは図示していないがキャリッジ３０走行路の両端に
設けられでいる１リミラタスイヅチ等により行われる。

以上説明したように第１の実施例では、印字ヘッドの搬
送駆動源として偏平形直流ブラシレスモークをキャリッ
ジに搭載し、キャリッジの走行方向に沿って配置された
ラックと噛合うピニオンを前記ブラシレスモータのロー
タ軸に固定して、このブラシレスモータのロータ軸を回
転させることにょシキャリッジを自走させる構造として
いるため、プラテンの中心から手前の長さを短くでき、
ペーパーへンドリングが容易になると共に、プリンタの
薄形化及び小型化を計ることができる。

また、ブラシレスモータをキャリッジに搭載して、その
回転力を直接的にキャリッジに伝達して自走させる構成
とすることにより、従来用いられてきた歯付ベルトやワ
イヤロープ等の弾性部材を取除いているため、パワーロ
スが少なくなり、印字ヘッドの搬送位置決め精度を向上
させることができる。

また、回路接続を要する部品をすべて１枚のフレキシブ
ル基板に搭載することができるので、キャリッジ組立時
のコネクタ接続や配線処理が無くなり、基板単位での組
立作業に集約できるので、コストダウンを計ることがで
きる。

更に、キャリッジへのブラシレスモータの実装が偏平で
かつ軽量に実現されると共に、プリンタ本体及びガイド
レールとキャリッジ上の印字ヘッド及びブラシレスモー
タと接続しているものはフレキシブル基板から延長され
たフレキシブルコードのみであるため、キャリッジ等の
プリンタへの組込みが容易かつ無調整でできるようにな
り、組立作業の省力化及び組立性の向上を計ることがで
きる。

更にまた、上述したようにキャリッジがガイドレール上
を自走する構造としているため、１台のプリンタＶＣ２
個以上のキャリッジを設けて、各々独自に印字ヘッドの
搬送を行わせることが可能であり、印字速度の高速化あ
るいは異なる色のインクリボンを各々搭載して多色の印
字を行う多色プリンタへの応用も容易にできる。

次に本発明の第２の実施例を第５図により説明する。こ
の第２の実施例は図示したようにロータ軸１３の一端を
印字ヘッド１側に突出させ、そこにファン３１をネジ止
めしたもので、他の構成は第１の実施例と同様である。

このような構成による第２の実施例においては、キャリ
ッジ３の走行時にブラシレスモータ１１のロータ軸１３
が回転すると、それに伴ってファン３１が同方向に回転
し、印字ヘッド１及びブラシレスモータ１１をそれぞれ
冷却する。すなわち、キャリッジ３が右方向に走行する
とき、ロータ軸１３は時計方向に回転し、このときファ
ン３１も時計方向に回転して、このファン３１から風が
印字ヘッド１方向に流れて、該印字ヘッド１を冷却する
。そして、キャリッジ３が左方向に走行するときは、ロ
ータ軸１３が反時計方向に回転し、このときファン３１
も反時計方向に回転して、このファン３１からの風がプ
ラシレスモ〜り１１の方向に流れて、該ブラシレスモー
タ１１が冷却される。或いはファン３１からの風の流れ
を逆にしても、同様に印字ヘッド１及びブラシレスモー
タ１１を冷却することができる。

従って、この第２の実施例では、第１の実施例の効果に
加えて、印字ヘッド及びブラシレスモータを冷却できる
ので、その性能の向上を計ることができる。

尚、上述した第２の実施例において、ファン３１の形状
を第６図に示すように筒状として、多数の羽根３２を等
間隔で切起し、その際できるスリット３３を挾んで前記
検出器２８の発光素子と受光素子とを対向させるか、も
しくは反射型センサ３４によりスリット３３を検出する
ようにすれば、タイミングスリット円板２４を省略する
ことも可能である。

次に、第７図は本発明の第３の実施例を示す要部平面図
、第８図は同側面図で、この第３の実施例はブラシレス
モータ１１のロータ軸１３に回転伝動部材として第１及
び第２の実施例で使用したビニオン３０の代シにプーリ
３５を固定し、またこの回転伝動部材に係合する駆動部
材としてワイヤ３６を用い、このワイヤ３６の一部を前
記プーリ３５に巻付けたものであり、ここでワイヤ３６
は、その両端がプリンタのサイドフレーム等に固定され
ていて、キャリッジ３の走行方向と平行に張設されてい
る。

尚、他の構成については、第１の実施例と同様である。

このように構成さｎた第３の実施例では、ブラシレスモ
ータ１１のロータ軸１３と一体にプーリ　　　−３５が
回転すると、プーリ３５は自己の一方の側に位置するワ
イヤ３６を順次巻込みつつ、同時に他方の側に位置する
ワイヤ３６を巻解きながら、自らワイヤ３６に沿って走
るので、これによりキャリッジ３がガイドレール６に沿
ってプラテン４と平行に自走する。

従ってこの第３の実施例においても、第１の実施例と同
様の効果が得られる。

尚、この第３の実施例でも、第２の実施例と同様にファ
ン３１を取付けることが可能であることは熱論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は印字ヘッドの搬送駆動源と
して、印字ヘッドと共に偏平形直流ブラシレスモータを
キャリッジに搭載し、このブラシレスモータのロータ軸
に回転伝動部材を取付け、更にこの回転伝動部材と係合
する駆動部材をキャリッジの走行方向と平行に配置する
ことにより、ブラシレスモータの回転力を直接的にキャ
リッジに伝えて、キャリッジを自走させる構造としてい
るため、従来のようなパワーロスが大幅に減少し、位置
決め精度のよい印字ヘッドの搬送を実現できると共に、
構成も簡単となり、しかも組立性も向上し、またプリン
タの小型化を計れるという効果が得られる。

捷た、構造上印字ヘッドやブラシレスモータ等のキャリ
ッジ上の発熱２体を冷却するファンをブラシレスモータ
と一体にわずかなスペースで取付けることができるとい
う利点もあり、性能の向上を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシリアルプリンタの第１の実施例
を示す要部平面図、第２図は同正面図、第３図は同側面
図、第４図は本発明に用いられる偏平形直流ブラシレス
モータの拡大分解斜視図、第５図は第２の実施例を示す
要部平面図、第６図は第２の実施例に用いるファンの応
用例を示す拡大斜視図、第７図は第３の実施例を示す要
部平面図、第８図は同側面図である。 １・・・印字ヘッド　３・・・キャリッジ　４・・・プ
ラテン　６・・・ガイドレール　１１・・・偏平形直流
ブラシレスモーク　１２・・・フレームＩ　　１３・・
・ロータ軸１９・・・ステータヨーク　２０・・・フレ
キシブル基板２１・・・ステータコイル　２２・・・ロ
ータマグネット２３・・・ロータヨーク　２６・・・フ
レキシブルコード２７・・・接点　２９・・・ラック　
３０・・・ピニオン３１・・・ファン　３５・・・プー
リ　３６・・・ワイヤ特許　出　願人　　沖電気工業株
式会社代理人　　弁理士　　金　倉　喬　　二１− ４ ＠２二 紬３Ｃｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、印字ヘッドを搭載して水平方向にプラテンに沿って
   搬送するキャリッジ上に偏平形直流ブラシレスモータを
   そのロータ軸が該キャリッジの走行方向と直角の方向を
   向くように搭載すると共に、該ロータ軸には回転伝動部
   材を取付け、かつこの回転伝動部材と係合する駆動部材
   をキャリッジの走行方向と平行に配置して、前記ロータ
   軸を回転させることにより回転伝動部材と駆動部材を介
   してキャリッジが自走することを特徴とするシリアルプ
   リンタ。 ２、回転伝動部材とじてピニオンを用い、駆動部材とし
   て該ビニオンに噛合うラックを用いたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のシリアルプリンタ。 ３、回転伝動部材としてプーリを用い、−動部材として
   該ブーりに一部を巻付けて張設されたワイヤを用いたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシリアルプ
   リンタ。