JPS6015170A - ドットラインプリンタのシャトル機構 - Google Patents

ドットラインプリンタのシャトル機構

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JPS6015170A
JPS6015170A JP12513783A JP12513783A JPS6015170A JP S6015170 A JPS6015170 A JP S6015170A JP 12513783 A JP12513783 A JP 12513783A JP 12513783 A JP12513783 A JP 12513783A JP S6015170 A JPS6015170 A JP S6015170A
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JP
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cam
angular velocity
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Yoshikane Matsumoto
吉兼 松本
Tomohiko Kikuchi
菊池 朝彦
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Koki Holdings Co Ltd
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Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/001Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface
    • B41J25/006Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface for oscillating, e.g. page-width print heads provided with counter-balancing means or shock absorbers

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  • Impact Printers (AREA)
  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)

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】 本発明はドツトラインプリンタのシャトル機構に関する
ものである。
ドツトラインプリンタの代表的なシャトル機構を第1図
に示す。ドツト印字可能な印字ハンマ11を桁方向(図
示横方向)に等間隔で多数個配設したハンマバンク10
けその両端にシャフト12を有し、スライドベアリング
20によって桁方向に往復運動可能に支持されている。
ノ・ンマバンク10にはカムホロア13が固定されてい
る。
カムホロア13には偏心カム30が配設されている。偏
心カム30はモータ40によって回転駆動される。偏心
カム30が回転するとノ飄ンマバンクlOは桁方向に清
って往復運動する。一方ノ・ンマバンク10の前方には
インクリボン50、用紙60を介してプラテン70が設
けられている。ドツト印字は前記印字ハンマ11がイン
クリボン50を介してプラテン70に支持される用紙6
0を打撃することによって行われる。用紙60の所定の
位置へのドツト印字は、I・′ンマバンク10に設けら
れた印字ハンマ11の選択、往復運動しているハンマバ
ンク10の位置、紙送り等によって定められる。
以下、文字”H”を印字する場合について詳細に説、明
する。
fm心カム30 Kよす往02運oノするハンマバンク
10の各印字ハンマ11は0′!;2図に示す如く時間
tと共に正弦波状に移動する。H+、市は印字ハンマ1
1のドツト印字用印字ビンを示す。上記市波上の区間R
ヒ1、各印字ハンマ11が印字可能な範囲(以下、印字
区間と呼ぶ)であり、この範囲においては用紙6oは通
常停止している。印字区間R以外の区間(以下、反転区
間という)rでは、用紙60は図示しない紙送りモータ
によって所定置きられる。すなわち用紙6o上を印字ハ
ンマ11の印字ビンが描く軌跡は第3図のようになる。
印字ビンH1の軌跡がPである。図の如く軌跡P上の各
所定点を印字することで文字′H”が形成される。
上述した例において、1個の印字ハンマ1工は2桁の文
字を印字する。さらに文字゛H″は(u15、縦7のマ
トリックスで形成される。一般にドツトマトリックスプ
リンタにおいては、ドツト印字可能な点d−」二記例の
如く設定したマトリックス上にある。このマ)・リノク
スの各点を任意に印字することで文字の仙に図形等が印
字できる。
上述したような印字機構?r:有するドツトラインプリ
ンタにおいて、印字速度を向上するには上記往復運動の
周期を短かくすることである。一方印字ハンマ11がド
ツト印字を続けて行うには時間的限界がある。この印字
ハンマ11の繰り返し印字可能な最小時間を繰り返し動
作時間thとする。
この時間th以下で第3図に示したマトリックスの横方
向間隔dを印字ハンマ11が通過すると続けてドツトの
印字は不可能になる。すなわちハンマバンク10の往復
運動における速度VHは下記式を満足しなければならな
い。
VH≦ − h 上記したシャトル機構におけるハンマバンク10の速度
は正弦波状に変化するから、その最大速度が上式vHを
示す。印字区間Rの中央においてハンマバンクJOの速
度は最大速度■□になるがそれ以外においてけVH以下
である。すなわち印字区間Rの中央においてのみ印字ハ
ンマ11はその操り返し動作時間thで効果的に作U1
できる(ムダ時間がない)が、それ以外においては中央
から遠ざかる程印字ハンマ11の性能が効果的に使用さ
れなくなる(ムダ時間が多くなる)。所定の性能を有す
る印字ハンマ11を用いて印字速度を向上するには、前
記偏心カム30によるシャトル機構は」二連の如く効果
的な方法ではなめ。最も効果的な方法は第4図に示す如
くハンマバンク10の往復運動の速13’c2を台形状
に変化させることである。このようなことはカム軸を等
角速度回転する偏心カム機構では14ノら汀ない。特別
なカム(台形曲線カム〕を用いたカム機構が必要となっ
てくる。実際には台形曲線カムでは印字区間Rと反転区
間rの間で速度変化が非常に大きくなるので、この部分
での速度変化を少なくした変形台形曲線カムが用いらね
、る。この変形台形曲線カムを用いたシャトル機構の一
例を第5図に示す。ハンマバンク10K 取付’rj 
タシャフl−12の右端にはカムホロアローラ14が可
回転に暇付けられている。さらにシャフト12にklニ
ブレートJ5が取付けられメカフレームIとの…■にス
プリング1Gが入って込る。
シャフト12けスライドベアリング2oによりメカフレ
ーム1にスライド可能に支持されている。
前記スプリング16によりハンマバンク1oのカムホロ
アローラ14は変形台形曲線カム31に圧接される。一
方ハンマバンク10の反対側には、その往復運動による
慣性力を相殺するためのカウンタウェイト90が配設さ
れている。カウンタウェイト90はその上下をスライド
ベアリング2゜を介してメカフレーム1に取付けたシャ
ツ)91によって支持されている。カウンタウェイト9
゜の一方にはカムホロア0−792が可回転に取付けら
れスプリング93によって前記カム3工に圧接されるよ
って々っている。nfR己スプリング16.93は、往
復運動による慣性力よりも強い力でカムホロア14,9
2を前記カム31に圧接させて、その間に空隙が生じる
のを防いでいる。
前記カム31を用いたシャトル機構では印字ハンマ11
を最も効果的に使用できて印字速度の向上に役立つ。そ
の反面−上述した内容から明らかなように、シャトル機
構の複雑さ、カム31に対するカムホロアに圧接機構が
必要となりカム31の回転駆動に対して大きなトルクが
必要となる等の問題が発生する。さらにこの問題は振動
、騒音を誘発する。すなわちシャトル機構を安価にしか
も振動、騒音を少なく製作するには第1図に示17たよ
うな偏心カム機構が最良であるが、印字速度を向上でき
ないという問題がある。一方印字速度向上のために変形
台形曲線カム31を用いてシャトル機構を構成すれば、
高価及び振動、騒音が発生するという相対立する問題が
ある。
本発明の目的は、上記した欠点をなくし、偏心カムを用
いたシャトル機構で印字速度の向上を図ることである。
本発明は、偏心カムの回転角速度とハンマバンクの往復
運動速度とに密接な関係があることに着目し、偏心カム
を等角速度回転から不等角速度回転で回転するようにモ
ータを制御することでハンマバンクの往復運動速度?任
意に選択できるようにしたものである。
本発明の一実施例を第6図を用いて説明する。
シャトル機構の構成は第1図と同じである。偏心カム3
0を回転駆動するモータ40には速度制御可能なステッ
プモータ又はDCモータ等を使用する。モータ40けド
ライバ80を介して制御回路81の指令によって回転駆
動される。以下モータ40の回転角速度の変化方法につ
いて第7図によシ説明する。
第7図の上図は、モータ40の回転角速度を示した図で
あり、下図はハンマバンクエ0の往復運動速度を示した
図である。モータ40の回転角速度ωが一定のωCのと
き、偏心カム機構によってハンマバンク40は次式の速
度■Iで運動する。
なおCは振幅である。
Vll”’ωccO8(ωct) ”’ VHmaX ”” ’ ”)に こでvHmaxを小さくするには、この付近におけるモ
ータ40の回転角速度ω。を小さくすればよい。この小
さくした分に相当してV、= D付近におけるωCを大
きくすることでモータ40の1回転時間は変わらなくな
る。すなわちモータ40の回転角速度ωを第7図上図の
破線の如くω=ω。+ω。
C082ωct(ω、は破線の角速度である)とするこ
とでハンマバンク10の往復運動速度vHは第7図下図
の破線のようになる。これを式で表わすと次のようにな
る。
VH= t (ω(2+ωHms2ω。t)coS(ω
6t+潤51m2ω。t)上述した角速度の変化量に応
じた分、モータ40の1回転時間を短かくすると、ノ・
ンマバンク40の往復運動周期は短かくな9.その最大
速度は、VHmaXと同じになる。
このように本発明は、モータ40が不等角速度で回転す
るように制御回路81を設けてモータ40の角速度を制
御することな特徴としたものである。
以下に上記した速度制御に関して第9図、第10図によ
り説明する。
制御回路81はマイクロプロセッサ82、メモリ83、
入出力制御回路84、クロック発生回路85から構成さ
れて、マイクロプロセッサ82によって制御されている
。クロック発生回路85からの1回のクロックによりド
ライバ80がモータ40を1ステツプ(角度θP)回転
させる。モータ40のシャフトの一端にはエンコーダ4
1が取付けられている。エンコーダ41はモータ40の
シャフトノtr装置を示すものであって、スタートマー
ク41Bが設けられている。スタートマーク41sが検
出器42によって検出されて、その信号が入出力制御回
路84に送られる。モータ40を前記角速度ω=ωC+
ω、 cos 2ωct(第7図上図破線)で回転させ
るには、次のタイミングでモータ40に1ステツプの回
転信号を送ればよい。
モータ40が1ステツプで回転する角度をθP1あるス
テップ位買から次の1ステツプ回転の指令がでるまでの
時間をΔtとすると、その時間Δtにおける平均角速度
ωavは、 θP av △t となる。ωavの代わりにω=ω。+ω、 cos 2
ωctを代入し、△tの変わりにモータ40のスタート
位置から始まり1ステツプ回転させるまでの時間を△t
1、次の1ステツプ回転させるまでの時間をΔt2、順
に△t1、△t4、・−・・・・・・・、△tnとする
と、すなわち△t、=θP(ω。+ω、 cos 2 
(1)C△t、 ) −1△t5θp (ω。+ ω1
cO82ω((Δt、−)−△t、) l−’△t8−
θ2(ωC+ω、C082ω。(Δt、−1−Δt、十
△t、) )−’と浸る。別に Δja=θP(ωC−
ω1)−1とおく。
上式の△tyl(n=Qから1サイクル分)により、ス
タート時にFま、Δt・、△t11△t、・・・・・・
・−・Δtnの時間ごとにモータ40を1ステツプずつ
駆動する。この1サイクル(1回転)を繰り返せばよい
上記したモータ40の速度制御を制御回路811 で行う場合について、説明する。メモリ83にはアドレ
スnにデ〜りNnが入っている。NnけNn−Δt y
t、で定寸る整数である。始めにモータ40を回転する
だめのスタート信号が入出力制御回路84に入る。スタ
ート信号によりクロック発生回路85はデータ受付が町
となる。同時にマイクロプロセッサ82は、クロック発
生回路85ヘデータロードを開始する。このときのデー
タはNoである。クロック発生回路85は基:J(hク
ロックNO回カウント17た後にドライバ80ヘクロツ
クを1発送る。とれによりドライバ80はモータ40を
1ステツプ回転さ止る。この動作は、検出器42がエン
コーダ41のスタートマーク4]、sを干寅串して入出
力制御回路84にスタート信号を送るまで続く。すなわ
ちこの間はモータ40は、定速回転を行っている。入出
力制御回路84が上記スタート信号を受信すると、マイ
クロプロセッサ82はメモリ83からデータN。を出力
させて、そのメモリアドレスを+1する。データNoは
クロック発生回路85に送られ、基準クロック2.No
回カウント2 してからクロック1個をドライバ白0へ送る。同時に前
記クロックによりマイクロプロセッサ82は、メモリ8
3からデータ歯を出力させて、そのメモリアドレスを+
1する。以上の動作が繰り返されてクロック発生回路8
5には、データが順にNo 、 N+ 、N2、Ns、
・・・・・・・−・・・・、Nnと送られ、それに応じ
てモータ40が1ステツプずつ回転していく。この結果
、モータ40の角速度ωはω;ωC+ω、 CO82ω
。1 となり、第7図に示しだ破線の角速度で回転する。
上記した実施例においては、モータ40の回転角速度を
正弦波状に変化させたが、そうでなくてもよい。要点は
印字区間Rにおけるモータ40の回転角速度を小さくし
て、反転区間rにおいては大きくすることである。また
偏心カム30を用いたシャトル機構に限定して説明しだ
が、他のカムを用いたシャトル機構でも良いことは当然
である。
さらにカム機構に限定して説明したが、回転を駆動源と
する往復運動機構(クランク機構等)であれば良いこと
は当然である。
本発明によれば、シャトル機構の偏心カムを等角速度回
転から、印字区間においては速く、反転区間においては
遅く回転するように不等角速11回転と1−だので、印
字ハンマを効率よく使用することができ、シャトル機構
の振動、騒音を犬きくすることなくドツトラインプリン
タの印字速度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はドツトラインプリンタのシャトル1部の平面図
、第2図は印字・・ンマの往復運動を示す曲線図、第3
図は印字原理を示す正面図、第4図は台形曲線カムのカ
ム曲線を示す波形図、第5図は変形台形曲線カムを用い
たシャトル機構部の平面図、第6図は本発明になるドツ
トラインプリンタのシャトル機構部の一実施例を示す側
面図、第7図は偏心カムの回転角速度及びノ・ンマバン
クの速度を示す曲線図、第8図は制御部の一例を示すブ
ロック図、第9図は動作説明用タイミングチャートであ
る。 図において、10はハンマバンク、11は印字ハンマ、
12はシャフト、13はカムホロア、20はスライドベ
アリング、30は偏心カム、40はモータ、50はイン
クリボン、60は用紙、70はプラテン、80はドライ
バ、81は制御回路、lはメカフレーム、14,92は
カムフォロアローラ、15はプレート、16はスプリン
グ、31は変形台形曲線カム、90はカウンタウェイト
、91はシャフト、93はスプリング、41はエンコー
ダ、41CIdニスタートマーク、42H検出器、82
はマイクロプロセッサ、83はメモリ、84は入出力制
御回路、85はクロック発生回路である。 特許出願人の名称 日立工機株式会社 5 デlry 第4圓 才5図 才6ω 才1[21

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 用紙送り方向と直角方向に設けた複数個のドツト印字手
    段を有するハンマバンクと、該ハンマバンクをその長手
    方向に往復運動させるカム機構又はクランク機構等から
    なる往復運動手段と、該往復運動手段を回転駆動させる
    モータと、該モータを制御するモータ制御手段とを有す
    るドツトラインプリンタにおいて、前記カム機構に配設
    したカム軸を等角速度回転することにより得られる前記
    ハンマバンクの往復運動の速度に比較して、前記往復運
    動の反転部付近の速度を速くすると同時に前記往復運1
    1+の中央部付近の速度を遅くするように、前記モータ
    制御手段により前記モータを制御して前記カム軸の回転
    角速度を不等速にしたことを特徴とするドツトラインプ
    リンタのシャトル機構。
JP12513783A 1983-07-08 1983-07-08 ドットラインプリンタのシャトル機構 Granted JPS6015170A (ja)

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JPH0225337B2 JPH0225337B2 (ja) 1990-06-01

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