JPS5996958A - 印字装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は活字インパクト式の印字装置、更に詳しくは、
多数の活字部を有する活字体を交換可能に取付は得る印
字装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 現在、タイプライタ−やその他の活字式の印字装置には
第１図に例示するような、いわゆる花弁型やカップ状の
活字体１が一般的に用いられている。この活字体１は円
盤状の基体部２に、たわみやすい棒状の多数本のスポー
ク３が放射状またはカップ状に多数釜べて植立され、か
つ、それぞれの先端部に活字片４ａ、４ｂが２段に設け
られた構成となっている。基体部２には活字体１の取付
部６に対し着脱ができるように、取付部５の中心軸６を
嵌挿可能にした中心孔７と、位置決めビン８を嵌挿可能
にした位置決め孔９が設けられている。一方、活字体１
の取付部５はモータ軸１０に直結される場合が多いが、
負荷の慣性とモータ１１のローターの慣性のマツチング
のだめに、ベルトまたはギヤ等でモータ軸から減速され
た回転体に設けられる場合もある。

いずれの場合にも、取付部５を有する回転体と活字体１
とは正確な位置合わせが必要であり、そのために取付部
６や活字体１の位置決め孔９に高い位置精度が要求され
、構造も複雑になりがちであった。

また、活字体１の装着時には、取付部６の位置決めピン
８と位置決め孔９を正確に合わせてやる必要があるだめ
、活字体１の装着方向が限定され、活字体１の取付部５
に対する着脱が煩雑化するという問題があった。

なお、第１図中の１３はロータリーンレノイド、１４は
カムレバーであり、これらは活字体上下動用シフト機構
１６を構成している。また、２１はプラテン、２２は印
字用紙、２３は印字リボンを示す。

発明の目的 本発明の目的は、活字体の着脱が容易であり特に活字体
を印字装置に装着する時に、活字体の装着方向に自由度
が大きい印字装置を提供することにある。

出し角度で並設され、かつ先端部に複数の活字部を有す
る複数の可撓性のスポークおよび前記円盤状基体部と同
軸的に設けられた歯車部を含めて構成されたカップ状の
活字体と、前記活字体を回転自在かつ着脱自在に保持す
る保持体と、前記支持体に支持され、かつ前記活字体を
回転させて位置決め停止させるために、一定の割出し数
の停止可能位置を有するモータと、前記モータに連結さ
れ、かつ前記歯車部に係合する連結歯車と、前記活字部
を印字用部材に押しつけて印字するだめの前記支持体に
支持された印字ハンマ一手段を具備し、かつ、前記スポ
ークの前記円盤状基体部における割出し数をＳ、前記歯
車部の歯数を２．前記モータの停止可能位置によって前
記活字体自身が活字体軸上で割出される停止位置数をＭ
としたとき、前記Ｓ、Ｚ、Ｍの間に、 （ただし、ｎｌとｎ２は正の整数） なる関係が成立するように構成したものであり、これに
より活字体を印字装置に装着するときに、活字体がどの
ような回転位置であっても、活字体を正しく位置合わせ
することが可能となるものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第２図は本発明で使用する活字体３０の一例の斜視図で
あり、第３図および第４図はその平面図および正面断面
図である。

それらの図面において、３１は活字体３ｏの基部を成す
円盤部であり、その上面側の周辺部近くには４８本のス
ポーク３２が一定間隔で１円盤部３１と同軸の円筒状に
一体的に植立されている。

各々のスポーク３２の先端部近くの外側には活字部であ
る活字片３ｓａ、　３６ｂが上下２段に配設されており
、活字片３５ａ、３５ｂの総数は４８×２すなわち９６
となっている。スポーク３２は各々単独で円筒外側へ曲
がり得る形状となっている。壕だ、円盤部３１の下部外
周には円盤部３１と同心の平歯車状の歯車部３７があり
、歯が全周にわたって設けられている。なお、上記歯車
部３７の歯数はスポーク３２の２倍の９６歯となってい
る。

円盤部３１の中心部には印字装置の駆動機構に取付ける
だめの中心孔３９が設けである。なお、上記円盤部３１
．スポーク３２．活字片３６ａ。

３ｓｂおよび歯車部３７は、ポリアミド、ポリアセター
ル等の合成樹脂で一体成形されている。

第６図は上述の活字体３ｏを用いた本発明の印字装置の
一実施例の断面図であり、第２図に示す活字体３ｏを印
字装置に装着した状態で、かつ活字体３０がシフト（上
動）されていない状態を示している。

第６図に於いて、３０は第２図で示した活字体、４０は
印字用紙（記録紙）４１を保持するためのプラテン、４
２は印字リボンである。印字ハンマー４３は活字片３６
ａ（または３６ｂ）を印字リボン４２を介して印字用紙
４１に押しつけるために設けたものであり、これは支持
体４４に固定されたハンマーガイド４６によって案内さ
れ、ハンマー作動機構（図示せず）によって作動力を受
けて、プラテン４０の方向−＼突出するように構成され
ている。上記印字ハンマー４３の先端部にはＶ字型の溝
４６が設けてあり、印字ハンマー４３が作動すると上記
溝４６が各活字片３６ａ（または３６ｂ）の裏側に設け
られた断面が三角形状の突起部３３と当接して、活字片
３５ａ（’または３６ｂ）をプラテン位置まで運び、活
字片３６ａ（または３６ｂ）を正しい印字位置に打ちつ
ける。

支持軸５１は支持体４４に固定されたハンマーガイド４
６の中心部にナツト６２で固定されている。この支持軸
６１にはシフト用ソレノイド６０の可動鉄心５４が回転
自在および上下動自在に支持されており、通常はコイル
状バネ４７でストッパー５３に当たる位置まで押し下げ
られている。

シフト用ソレノイド６０は可動鉄心６４のほかに、磁束
発生用のコイル６５．磁路形成用のヨーク５６．５７お
よびローター５８等で構成されている。ローター５８は
支持軸上方に回動自在に保持され、ヨーク５７は支持軸
５１と同軸にハンマーガイド４６の下部に固定されてお
り、ローター６８と一定の１跡間をもって対向−ノーる
ように構成しである。また、ヨーク６６はヨーク６７に
圧入固定されており、その底部中心部に穿設された孔４
８の内壁は可動鉄心５４とわずかな隙間をもって対向さ
せである。ヨーク６６とヨーク６７によって形成される
内部空間にはコイル６６が保持されている。なお、磁路
形成のだめにヨーク５６，６７、ローター５８および可
動鉄心６４は各々、純鉄等の透磁率の高い軟磁性材料で
作られている。また、ハンマーガイド４６．支持軸６１
は非磁性材料で作られている。

可動鉄心６４の下部にはテーパ一部６４ａが設けてあり
、活字体３０は、そのテーパ一部５４ａの上部斜面と可
動鉄心６４に圧入固定された保持板５９との間にクラン
プされている。

活字体３ｏの位置は、上段の活字片３５ａが印字ハンマ
ー４３の前面に位置し、上段の活字片３５ａがプラテン
４０に押し当てられる位置にくるように取付は高さを合
わせである。

モータ６０は活字体３ｏの横に、支持体４４に複数本の
スティ６６を介して固定されるモータ取付板６６に固定
されている。モータ軸６１には駆動歯車６２が圧入固定
されており、この駆動歯車６２は活字体３０の歯車部３
７と係合し、モータ６１の回転力を活字体３０に伝達し
得る位置にある。

第６図は第６図の実施例において、シフト用ソレノイド
６０のコイル６６に通電され、可動鉄心６４がローター
６８に電磁力で吸着されて、活字体３０が上方向ヘシフ
トされた状態を示す断面図である。この第６図の状態で
は、下段の活字片ｓ５ｂが印字ハンマー４３の前面に位
置し、プラテン４０に押し当てられる位置に来るように
可動鉄心６４の移動距離が設定しである。駆動歯車６２
の歯幅（厚さ）は活字体３０のシフト量だけ厚くとっで
あるので、活字体３ｏが上方向ヘシフトされても活字体
３０の歯車部３７は駆動歯車６２と噛み合いを維持でき
るようになっている。

まだ１．駆動歯車６２の歯数は４８であり、歯車部３７
の歯数の％とじ、活字体３０を減速駆動することによっ
て、活字体３０のモータ軸６１上での等価慣性を減少さ
せ、負荷側の慣性を駆動側の慣性と等しくなる点に近ず
けることによって、モータ６０に投入するエネルギーの
低減化をはかっている。

また、第５図、第６図から明らかなように、印字ハンマ
ー４３およびシフト用ソレノイド５０は活字体３ｏの上
方にある支持体４４に保持されるとともに、活字体３０
の内部空間に配置されており、活字体３ｏは可動鉄心６
４に対し、下方から自由に着脱できるように構成されて
いる。

次に活字の位置検出部について説明する。

第６図および第６図において、７ｏは位置検出器７１と
被検出部材である円環状の永久磁石７２から成る位置検
出手段であり、７６は原点検出器７６と被検出部材であ
る角形の永久磁石片７９より成る原点検出手段である。

第７図は第６図、第６図に示す位置検出手段７゜の部分
を、モータ取付板６６を取除いて上面から見た図である
。

永久磁石７２は位置検出器７１と対向した面が一周４８
極（Ｎ極、Ｓ極の合計）に等分割着磁されており、駆動
歯車６２に接着固定されてモータ軸６１と一体的に回転
するようになっている。位置検出器７１は強磁性磁気抵
抗体よりなる磁気センサーであり、永久磁石７２にわず
かな隙間をあけて対向するように取付板７４に固定され
ている。

取付板７４は固定ネジ７８によってモータ取付板６６に
固定されるが、モータ軸６１を中心に回動して、固定位
置を調整できるようになっている。

原点検出器７６も位置検出器７１と同様に強磁性磁気抵
抗体からなる磁気センサーであり、永久磁石片７９によ
って生ずる磁界を検出するように構成されている。永久
磁石片７９は活字体３０の側面部に固着されており、活
字体３０がシフトされたときに、第６図に示すように原
点検出器７６とわずかな隙間をもって対向する位置によ
るように配置されている。

なお、原点検出器７６は取付板６６に固定されており、
取付部品（図示せず）を介して支持体４４に固定されて
いる。

第８図（ａ）、　（ｑ）は、それぞれ位置検出器７１お
よび原点検出器７６から得られる出力波形を表わした図
であり、位置検出器７１から得られる位置信号Ａは永久
磁石７２の回転に応じて１回転につき９６周期（永久磁
石７２の磁極数に相当する）の波形である。まだ、原点
検出器７６から得られる原点信号Ｂは、活字体３０に設
けられた永久磁石片７９が原点検出器７６の前を通過す
るときに発生するものであり、活字体３０が１回転する
毎に特定位置で１パルスのみ出力されるものである。

駆動制御回路（図示せず）は、上記位置信号Ａと原点信
号Ｂを用いたインクリメンタル方式によって常時活字体
３０の回転位置を認識しておき、モータ６Ｑを所定の位
置まで回転させた後、さらに位置信号Ａを用いて所定の
位置にモータ軸６１を位置決めさせるように構成してい
るが、これは一般的に用いられる制御方式であるので、
ここでは説明を省略する。

モータ軸６１が位置制御によって停止できる点は、第８
図（−）に示す位置信号Ａの波形に黒点を打った一周期
毎のゼロクロス点であり、モータ軸６１の１回転を４８
等分した各点である。従って活字体３０はモータ軸６１
から％に減速されているので、９６等分される各点で停
止可能となっている。

活字片３５ａ、３５ｂは円周上の４８等分点に配列され
ているから、結局、位置信号Ａの２周期が活字片３５ａ
、　３６ｂの１ピツチに相当するように構成しである。

なお、モータ軸６１が位置信号Ａの２周期毎の各停止点
にあるとき、活字片３６ａ、３５ｂを印字ハンマー４３
の正面に正しく位置させるために、位置検出器７１の取
付板７４は、その取付位置が調整可能にしである。

次に第５図および第６図に示した実施例の動作を説明す
る。

第６図に示す状態で、上段の活字３５ａの印字を行なう
場合、キーボード等から印字信号が入力されると、前述
した駆動制御回路が活字体３０の現在位置から入力され
た活字位置を算出して、所定の角度だけモータ６ｏを回
転させた後、停止させる。その結果、印字しようとする
活字片３６ａが印字ハンマー４３の正面に静止させられ
る。活字体３０が静止すると直ちにハンマー駆動機構（
図示せず）が動作を始め、印字ハンマー４３がプラテン
４ｏの方向へ突出し、印字ハンマー４３の先端のＶ字状
の溝４６が活字片３５ａの内側の突起部３３に当接して
、印字ハンマー４３の突出動作につれて、スポーク３２
がそれ自身の弾性力に抗して曲げられ、活字片３６ａが
印字リボン４２をはさんで印字用紙４１に押し当てられ
て印字がなされる。印字終了後、印字ハンマー４３は反
発して元の静止位置にもどり、活字片３６ａ、３５ｂも
スポーク３２が元の状態に復元するので初期状を再び繰
返して印字が行なわれるが、この間に印字用紙４１と活
字体３ｏや印字ハンマー４３等を支持する支持体４４と
は相対移動されているので、印字は印字用紙４１上の新
だな位置に行なわれることになる。

次に下段の活字片３５ｂを印字する場合の動作を説明す
る。印字信号が入力されると、寸ず始めにシフト用ソレ
ノイド６ｏのコイル６６に通電される。

コイル６５によって発生される磁束はヨーク６６゜５７
、ローター６８および可動鉄心５４を経由して形成され
、それによって可動鉄心５４がコイル状バネ４７の力に
抗して上方に引き上げられ、ローター５８と接触する位
置まで移動する。

その結果、下段の活字片３ｓｂが印字ノ・ンマー４３の
正面位置にシフトされる。このとき、活字体３０の歯車
部３７は駆動歯車６２に噛み合ったまま、歯車部３７が
スライドして上方に移動し、シフト位置に於いても噛み
合いを保っている。シフト動作が完了すると同時にモー
タ６０が回転を始め、１駆動歯車６２．歯車部３７を介
してモータ６０の駆動力が伝達されて、活字体３０が回
転し、前述したシフトをしない場合と同様の動作を繰り
返して印字が行なわれる。印字が終了するとコイル６６
への通電が断たれ、ローター５８と可動鉄心５４との吸
着力が無く々るので、可動鉄心６４はコイル状バネ４７
の力によって第６図に示す元の位置に復帰する。

なお、前述したシフト動作とモータ６ｏの回転動作は同
時に行なうことも可能である。

次に、活字体３０を可動鉄心６４から取りはずして新し
い活字体と交換する場合の操作を説明する。

活字体３０を交換する場合は、まず、印字装置の電源を
切り、次に活字体３ｏの歯車部３７を手でつかんで下方
へ引き抜く。可動鉄心６４に係合する活字体３０の中心
孔３９０部分には若干の弾力性がもたせて、あるので、
活字体３０は容易に取りはずすことができる。

次に、新しい活字体３０を可動鉄心６４に装着するが、
このときは活字片３６ａ、　　３ｓｂの部分を上にして
、下から上へ挿入していく。なお、ヨーク６６の下端部
近くの外周部には、活字体３０を挿入し易くするだめの
案内の役目を果すテーパーがつけられている。最後に、
可動鉄心５４のテーパ一部５４ａと活字体３０の中心孔
３９を合わせ、駆動歯車６２と歯車部３７が噛み合う位
置にして活字体３０を上方へ押し込めば、中心孔３９０
部分がテーパ一部６４ａの山を乗り越えて活字体３０は
可動鉄心６４テ一パ一部５４ａと保持板６９との間に確
実に固定される。なお、このとき、駆動歯車６２と活字
体３ｏの歯車部３７の噛み合い位置は、特定の位置に限
定されることはなく、活字体３ｏの装着が終った後で活
字体３ｏの位置認識を行なうので、どの位置に噛み合わ
せてもよい。

活字体３０の交換が完了して印字装置の電源を入れると
、前述した駆動制御回路が作動して、活字体３０の回転
位置を認識するとともに、初期設定動作を次の順序で行
なう。まず始めに、コイル５５に通電され、活字体３０
をシフトさせ、続いてモータ６ｏを一定速度で１回転以
上回転させる。

活字体３０はシフトされているので、活字体３０に取付
けられた永久磁宕片７９が原点検出器７６の正面を通過
して、原点検出器７６からは第８図（ｂ）に示す原点信
号Ｂが得られる。また、一方、位置検出器７１からはモ
ータ６ｏが回転するので、第８図（ａ）に示す位置信号
Ａが得られる。これら２つの位置情報信号により駆動制
御回路は一般的方法で活字体３ｏの回転位置を認識し、
その後、活字体３０を予め定められた位置に停止させる
。続いて、コイル５５０通電が断たれ活字体３０が下方
に復帰して、すべての初期設定動作が完了し、印字信号
を受は入れる状態になる。

なお、本実施例では、第８図（ｂ）に示す原点信号Ｂ上
の点Ｐが得られた直後の位置信号Ａ上の点Ｑ〔第８図（
ａ）参照〕にモータ６ｏが停止したときに。

アンダーライン活字が印字ハンマー４３の正面に位置し
て待機状態になるようにモータ６ｏの停止位置と活字体
３０の位置と原点信号Ｂの位置とが関係づけである。

本実施例においては、モータ軸６１の停止可能な位置は
１回転当り４８等分した４８ケ所ある。駆動歯車６２と
歯車部３７の回転比は２対１であるから、モータ軸６１
の停止位置によって活字体３Ｑが１回転当り停止し得る
位置数（これをＭとする）は９６となっている。活字体
３０の活字列の割出し数（これをＳとする）は４８であ
り、結局、モータ軸６１の停止位置２ピッチ分が活字の
１ピンチに相当するように構成されている。従って、モ
ータ軸６１の停止位置で所定の活字片３５ａ、３５ｂを
印字ハンマー４３の正面に位置するように初期設定して
おけば、モータ軸６１を２ピッチ単位で回転させれば、
活字体３０上のすべての活字片を印字ハンマー４３の正
面位置に正しく位置決めすることが可能である。

このようにモータ６ｏによって活字体３ｏが停止し得る
位置数Ｍは、活字体３Ｑ上の活字列の割出し数Ｓと同じ
か、あるいは、その倍数でなければならない。すなわち
、Ｍ−ｎｌ・Ｓ　（ただし、ｎｌは正の整数）なる条件
を満たしている必要がある。この条件を満足していなけ
れば、すべての活字を正しく位置決めできないことは明
らかである。

一方、歯車部３７の歯数（これをＺとする）は９６であ
り、活字体３ｏの停止位置数Ｍと同一になっている。従
って、活字体３ｏは装着時に駆動歯車６２とどの位置で
噛み合わせても活字片３６ａ。

３６ｂの位置が、活字体３０がモータ６ｏによって割出
される停止位置上に合致するので、活字体装着後に活字
体３ｏを回転させて、原点検出器７６から得られる信号
と２位置検出器７１から得られる信号とから活字体３ｏ
の回転位置を認識して初期設定を行なえば、あとは常に
正しく活字体３０を印字位置に位置決めすることができ
る。本実施例では歯数Ｚは９６であったが、これは４８
．２４でも同様の結果が得られる。つまり、歯車部３７
をどの方向と噛み合わせても、活字体３ｏ上の特定点が
Ｍで分割される点上に一致するような関係。

し、ｎ２は正の整数）なる条件を満しておればよい訳で
ある。なお、本実施例に於いてはモータ６０として直流
モータを用い、位置検出手段７０と組合わせてモータの
駆動停止を制御する方式を用いたが、モータ６ｏとして
ステッピングモータを用いた場合も同様のことがいえる
のは明らかである。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明の印字装置は歯車
付きの着脱可能な活字体を用いたものであり、モータの
最小ステップ動作によって活字体が１回転当り停止し得
る位置数Ｍと、活字体の活字列の割出し数Ｓとの間には
Ｍ−ｎｌ・Ｓ（ただし、ｎｌ　は正の整数）なる関係が
あり、かつ、Ｍと、なる関係が成り立つように構成され
ているだめ、活字体を装着するときに歯車の噛み合い位
置が限定されることがなく、活字体の着脱が非常に容易
になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の印字装置の一部切欠要部側面図、第２図
は本発明で使用する活字体の一例の余Ｉ視図、第３図は
第２図を上方から見た平面図、第４図は第２図の正面断
面図、第５図および第６図は第２図に示した活字体を用
いた本発明に係る印字装置の一実施例の各状態における
要部側断面図、第７図は第５図、第６図に示した位置検
出手段の要部上面図、第８図体）、　（ｂ）は位置信号
および原点信号の波形図である。 ３０・・・・・・活字体、３１・・・・・・円盤部、３
２・・・・・・スポーク、３５ａ、　　３５ｂ・・・・
・・活字片、３７・・・・歯車部、４ｏ・・・・・・プ
ラテン、４１・・・・・印字用紙、４２・・・・・・印
字リボン、４３・・・・・・印字ハンマー、４４・・・
・・・支持体、４６・・・・・・ハンマーガイド、４７
・・・・・・コイル状バネ、５ｏ・・・・・・シフト用
ソレノイド、６１・・・・・支持軸、５４・・・・・・
可動鉄心、５４ａ・・・・・・テーパ一部、６６・・・
・・・磁束発生用のコイル、５６．５７・・・・・・磁
路形成用のヨーク、５８・・・・・・ローター、６９・
・・・・・保持板、６０・・・・・・モータ、６１・・
・・・・モータ軸、６２・・・・・・駆動歯車。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 、Ｉ３ 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円盤状基体部と前記円盤状基体部に一定の割出し角度で
   並設され、かつ先端部に複数の活字部を有する複数の可
   撓性のスポークおよび前記円盤状基体部と同軸的に設け
   られた歯車部を含めて構成されたカップ状の活字体と、
   前記活字体を回転自在かつ着脱自在に保持する支持体と
   、前記支持体に支持され、かつ前記活字体を回転させて
   位置決め停止させるために一定の割出し数の停止可能位
   置を有するモータと、前記モータに連結され、かつ前記
   歯車部に係合する連結歯車と、前記活字部を印字用部材
   に押しつけて印字するための前記支持体に支持された印
   字・・ンマ一手段を具備し、かつ、前記スポークの前記
   円盤状基体部における割出し数をＳ、前記歯車部の歯数
   をＺ、前記モータの停止可能位置によって活字体自身が
   活字体軸上で割出される停止位置数をＭとしだとき、前
   記Ｓ。 Ｚ、Ｍの間に、 Ｍ＝ｎ　−８、Ｚ＝’−Ｍ ｎ２ （ただし、ｎｌとｎ２は正の整数） なる関係が成立するように構成したことを特徴とする印
   字装置。