JPS6018297B2 - 走査用キャリア装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は放電破壊プリンタの記録ェレメントを記録媒
体に沿って走査させたり、レーザ液晶表示装置やＬＥＤ
表示装置の表示走査を行うのに好適な走査用キャリア装
置に関する。

従来、軸受で支持されたキャリアの上に複数個の印刷素
子を取り付け比較的短かし、距離だけキャリアを往復動
させることが知れている。

この発明のキャリア装置は軸受を必要とせずにこのよう
な往復動を達成せんとするものである。なおこの発明を
プリンタに適用する場合にはキャリアは記録媒体の全幅
の振幅で振動しなくてもよい。すなわちキャリアが記録
媒体のほぼ全幅をカバーするように形成され、このキャ
リアに記録ェレメントが配列される。キャリアはたとえ
ば数センチメートル幅で振動し、各記録ェレメントが対
応する数センチメートル幅の領域を走査し、全記録ェレ
メントの走査領域が記録媒体の全幅をカバーするのであ
る。なお、本発明のキャリア装置と類似する技術として
米国特許第２７５３１７６号を挙げることができる。

この米国特許のモータにおいては第７図に示されるよう
に、基部２０１，２０２に板バネ２０３，２０４の一端
をそれぞれ固定し、これら板バネ２０３，２０４の自由
端にバ一部材２０５を結合している。さらに、このバ一
部材２０５には他の板バネ２０６，２０７の一端が結合
され、こられ板バネ２０６，２０７の他端にアマーチュ
ア２０８が取り付けられているのである。このような複
合バネ構造によれば板バネ２０３，２０４の自由端の弧
状の軌跡と他の板バネ２０６，２０７の自由端の弧状の
軌跡とが相補的であるので、アマーチュア２０８は結果
として直線的に運動することとなる。２０９，２１０は
磁極である。

ところで、このような複合バネ構造では板バネ２０６，
２０７が大きく操む際に、アマーチュア２０８が屈曲モ
ーメントを受け、この結果ァマ−チュア２０８自体が榛
み振動を行い、スプリアス（本来必要とされている振動
以外の好ましくない応答）が発生する。

プリンタや光学スキャナ等に用いる際には正確な直線性
が要求され、このようなスプリアスは問題である。なお
、のちに理解されるように、本発明では振動本体が８の
字状の軌跡を描き、連続移動する記録媒体上に印刷を行
うことが示される。この場合にも振動本体の榛みによる
スプリアスを解消する必要があるこをはもちろんである
。なお、振動本体を８の字状の軌跡で振動させるこを自
体は第７図の従来例でも行うことができる。

即ち、板バネ２０３，２０４と板バネ２０６，２０７と
を位相差を持たせて振動させればよい。たとえば、ダン
ピングにより自然に位相が生じ、板バネ２０３，２０４
が板バネ２０６，２０７より遅れて振動していることを
考える。この場合第８図Ａの８字状の軌跡の各点Ｂ，Ｃ
，Ｄ，Ｅ，Ｆでは複合バネ構造体は第８図Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆで示すような状態となる。第８図Ｂはアマーチュ
ア２０８が中央にある場合を示し、この時点では、板バ
ネ２０６，２０７が右側に榛むものの、板バネ２０３，
２０４は位相遅れのある分依然左側に操んでいる。榛み
の方向は逆であるけれども、その大きさが等しく、アマ
ーチュア２０８の高さ位置もゼロ位置である。第８図Ｃ
はつぎの時点を示しており、板バネ２０３，２０４の榛
みがゼロとなっている。板バネ２０６，２０７の榛みは
増加している。この時点ではアマーチュア２０８の高さ
位置が高くなっている。以下第８図Ｄ，Ｅ，Ｆでは図か
ら明らかなようにアマーチユア２０８の高さ位置はゼロ
、負、ゼロとなる。以上で８字状軌跡の半分の動作が明
らかである。残りの半分については同様であり説明を繰
り返さない。この発明はこのような事情を考慮してなさ
れたものであり、振動本体を直線運動させ得る複合バネ
構造においてさらに振動本体の操みによるスプリアスを
回避しようしするものである。この発明ではこのような
目的を達成するために振動本体をその振動方向に離間さ
せられた第１の部分および第２の部分を結合して構成し
、この第１部分を１組の複合バネ構造体で懸架し、第２
の部分を他の１組の複合バネ構造体で懸架するようにし
ている。

この構成では個々の複合バネ構造体から髭みモーメント
を直接に受けるのが第１の部分および第２の部分であり
、しかもこれら第１の部分および第２の部分の長さがと
もに短かいため、操みが回避されてスプ１／’アスを解
消することができる。従前のものでは榛みモーメントが
振動本体のほぼ全長にかかっていたので、その剛性は小
さなものであったが、この発明では榛みモーメントの印
加する長さが短かし、ので、極めて大なる剛性を達成で
きるのである。なお、以下説明される好ましい実施例で
は２組の複合バネ構造体の上下を互いに逆となるように
している。

このようにすれば構造体全体の回転振動を回避すること
ができる。また、後に理解されるように振動本体を８の
字状に振動させるために中間フレームにダンピング力を
加える場合にも振動本体の振幅を変動させることがなく
なる。以下、この発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明しよう。諸図そして特に第１図を参照するに
、第１の部分１１及び第２の部分１２を含んでいるキャ
リアすなわち本体１０が示されている。

キャリア１０の部分１１及び１２はキャリア１０がその
振動中に移動するところの軸線に沿って互いに間隔を置
かれている。キャリア１０の部分１１及び１２の夫々は
たとえば熔接処理のような適当な手段によってフレ−ム
ー４（第２図参照）に接続される。

かくして、部分１１と！２並びにフレーム１４は一体の
アツセンブリーを形成する。キャリア１０の部分１１は
１対の板バネ１５（第１図参照）及び１６を有し、この
一対の板バネはキャリア１０が停止状態である時に、互
いに略平行であり、このキャリアからこの鞠線（走査用
方向）に略垂直に延びそしてこの鞠線に沿ってキャリア
１０は共振状態での振動中に空間的に直線運動する。

板バネ１５及び１６の夫々の一方の織部は第１の中間フ
レーム１７に接続されている。キャリア１０の第２の部
分１２は一対の板バネ１９及び２０を有し、この一対の
板バネはキャリア１０が停止状態である時に互いに略平
行であり、このキャリアからこの軸線に略垂直方向に延
び、そしてこの軸線に沿ってキャリア１０は空間的に直
線運動する。板バネ１９及び２０の夫々の一方の端部は
第２の中間フレーム２１に接続され、この第２の中間フ
レームはこの第１の中間フレーム１７に対してこの主軸
の正反対の側に配置されている。第２図を参照するに、
キャリア１０の第２の部分１２は板２２を含み、この板
は板バネ１９及び２０の夫々の一方の端部を有し、そし
て板バネの夫々の一方の端部は板２２及びこの板の両端
部上の端部のブロック２４と２５を貫通して延びるボル
ト２３によってこの板に固定される。

ナット２６は、一体のアッセンプリーとして板２２、板
バネ１９並びに２０及び端部のブロック２４並びに２５
を保持する為に、夫々のボルト２３の夫々の端部に固定
される。第２の中間フレーム２１は中央の板２８、様板
２９並びに３０、スベーサ３１並びに３２（第１図参照
）及び端部のブロック３３（第２図参照）並びに３４（
第１図参照）を含んでいる。

板バネ１９の一方の端部（第２図参照）は中央の板２８
と端板２９の間に配置されそして板バネ２０の一方の端
部は中央の板２８と端板３０の間に配置されている。中
央の板２８、端板２９並びに３０、スベーサー３１並び
に３２（第１図参照）及び端部のブロック３３（第２図
参照）並びに３４（第１図参照）は、ボルト２３及びト
ツト２６がキャリア１０の第２の部分１２を形成する為
に協働するようにボルト３５（第２図参照）及びナット
（図示せず）によって互いに固定される。第２の中間フ
レーム２１は一対の板バネ３７及び３８を有し、これら
の板バネはキャリア１０が停止状態にある時に互いに略
平行であり、主保持フレーム（以下主フレームと称す）
４川こ接続されるように、この中間フレ山ムから延びて
いる。

板バネ３８は端板２９とスベーサ３１の間の配置される
一方の端部を有しているが、板バネ３７はスベーサー３
１と端部のブロック３３の間に配置される一方の端部を
有している。板バネ３７及び３８は、キャリア１０が停
止状態である時に、板バネ１９及び２０に略平行に延び
、そしてこれらの他方の端部を主フレーム４０に接続さ
れる。

主フレーム４川ま延長部分４１、スベーサー４２及び端
部のブロック４３を有しそして板バネ３７の一方の端部
は延長部分４１の端部とスベーサー４２の間に配置され
、板バネ３８の一方の端部はスベーサ−４２と端部のブ
ロック４３の間に配置される。板バネ３７及び３８はボ
ルト４４及びナット４５によってスべ−サー４２及び端
部のブロック４３によって予定位置に保持される。第２
の中間フレーム２１の他方の端部は一対の板バネ４７（
第１図参照）及び４８によってフレーム４０から同様に
弾性的につるされ、これらの板バ私まキャリア１０が停
止状態である時に、互いに且つ板バネ３７及び３８に略
平行である。

板バネ４７及び４８は板バネ３７及び３８が接続される
のと同じようにフレーム４０１こ接続される。第１の中
間フレーム１７は一対の板バネ４９及び５０を有し、こ
れらの板バネはキャリア１０が停止状態である時に、互
いに且つ板バネ１５及び１６に略平行であり、第１の中
間フレーム１７を主フレーム４０１こ接続する。板バネ
４９及び５０は、板バネ３７及び３８に関して図示し且
つ説明したのと同じように接続される。第１の中間フレ
ーム１７は第２の一対の板バネ５１及び５２によって主
フレーム４０に接続され、これらの板バネはキャリア１
０が停止している時に互いに且つ板バネ１５及び１６に
大体平行である。

板バネ５１及び５２は板バネ３７及び３８が接続される
のと同じように接続される。キャリア１０及び中間フレ
ーム１７並びに２１全質量よりも略大きな質量を有する
この主フレーム４０は、別々に板バネ５６及び５７によ
って通常の固定式支持台（以下支持台と称す）５４及び
５５によって弾性的に保持される。板バネ５６及び５７
は、板バネ１９及び２０あるいは板バネ３７及び３８に
関して説明したのと同じように主フレーム４０及び支持
台５４並びに５５に接続される。板バネ５６は、ボルト
４４（第２図参照）及びナット４５によって主フレーム
４０‘こ固定され、このボルトは又板バネ３７及び３８
を主フレーム４川こ固定する。通常の支持台５４（第１
図参照）及び５５は、もしもこの支持台５４及び５５が
突然乱されるならば、板バネ５６及び５７による主フレ
ーム４０の移動量を制限する為に、ストッパ−５８及び
５９を個別的に有する。

ストッパー５８及び５９の夫々は、もしもこの支持台５
４及び５５が突然乱されるならば主フレーム４０の幾ら
かの過渡的運動を早く制御する為に、たとえば潤滑油を
入れた付属部品のような適当な機械的制動手段を組み込
んだ方がよい。この支持台５４及び５５に関する主フレ
ーム４０のわずかな振動が小さすぎて主フレーム４川こ
関するキャリア１０及び中間フレーム１７並びに２１の
いくらかの重要な非線形運動を発生しないことが理解さ
れる。キャリア１０の振動の共振振動数は、キャリア１
０と中間フレーム１７並びに２１が互いに同相で且つ主
フレーム４０と異位相外れで振動するように選択される
。板バネ１５，１６，１９及び２０の質量が無視できる
ような範囲の為に、キャリア１０の共振振動数まｆ＝生
噂立ヒ ２竹 によって定義され、ここでｆはキャリア１０の共振振動
数であり、ｋは板バネ１５，１６，１９及び２０のバネ
定数でありそしてｍはキャリア１０の質量である。

尚、上述の周波数は複合バネ構造体の一方のみを考えて
求めることができる。

即ち、キャリア１０、中間フレーム１７の質量をｍ，，
ｍ２、それぞれの変位をｘ，，も、バネ４９〜５２の全
バネ定数をｋ，、バネ１５，１６の全バネ定数をｋ２と
すると、その振動系につきｍ，Ｘ，十ｄ，Ｘ，一ｋ，均
十ｋ，×，ニ０ｍ２×２十もＸ２十ｋ２池十ｋ，均一ｋ
，ｘ，＝０が成立する。

ただし、ｄ，，らはダンピング係数でありはダンピング
が速度に比例するものとした。そして、これを用いて上
述の周波数の式を得た。経過は複雑であり、また、ここ
ではそれを示すこと自体重要でないので省略する。この
ような構成において、キャリア１０は第１図の左右方向
に自質的に直線運動することとなる。

これは第８図を参照して説明した従来例の動作と同じで
ある。ここではキャリア１０が右がわに移動する場合を
例に挙げて簡単に説明しておく。
・キャリア１０が右に移動すると板バネ１５，１６
はその自由端が右に移動するように屈曲する。

この屈曲により、キャリア１０の第１の部分１１は第１
の中間フレーム１７に相対的に近づくこととなる。すな
わち図の上方に変位しようとする。他方キャリア１０の
右方向の移動は板バネ１５，１６を介して第１の中間フ
レーム１７に伝達され、第１の中間フレーム１７も右が
わに移動する。この結果板バネ４９〜５２はその自由端
を右に移動するように屈曲する。そしてこの屈曲により
第１の中間フレーム１７は図の下方に変位しようとする
。この例ではキャリア１０の第１の部分１１の上方向の
変位と第１の中間フレーム１７の下方向の変位とが相殺
するように、板バネ１５，１６，４９〜５２およびキャ
リア１０の質量、、第１の中間フレーム１７の質量を設
定している。したがって、キャリア１０が右に移動して
いく際にキャリア１０の第１の部分１１は上下動せず、
この結果実質的に直線運動することになる。このような
ことはキャリア１０が左方向に移動する場合にもあては
まる。また、キャリア１０の第２の部分１２と第２の中
間フレーム２１との間にもあてはまる。おれらの点につ
いては説明を繰り返さない。結局、この例のキャリア１
０は実質的に直線的に往復動を行う。

なお、この例では板バネ１５の自由端およびキャリア１
０の間の連結位置と板バネ１６の自由端およびキャリア
１０の間の連結位贋との間の距離が十分小さいことにつ
いて留意されたい。キャリア１川まその振動の際これら
連結位置を介して板バネ１５，１６から荷重を受けるこ
ととなる。この場合両連結位置間の距離が小さいのでそ
の部分におけるキャリア１０の剛性は大であり、ほとん
ど操むことがなく、績み振動によるスプリアスのおそれ
がない。キャリア１０の第２の部分１２についても同じ
ことが言える。第７図に示すような従前の構成ではキャ
リアの両端に板バネを連結せねばならず、両連結位置の
間の距離が大となってしまい。剛性が小となって榛み振
動が生じて不都合がある。つぎに振動系のェネルギ補償
について説明しよつ。

空気粘度及び機械的制動効果の為に本発明のキャリア装
置においてはエネルギー損失が起る。

従って、本発明はキャリア１０がその選択された共振振
動数で振動し続けるようにこのエネルギー損失を補償す
る。この実施例ではキャリア１０の第１の部分１１に駆
動力を与え、他方第２の部分１２では振動状態、具体的
には速度を検出している。

そしてこの検出出力が所望のものになるように第１の部
分１１の駆動力を制御し、これによってキャリア１０が
定常的に振動するようにしている。すなわち、キャリア
１０の第１の部分１１の下面がわにブラケット６１を介
して永久磁石６０が固定して取り付けられている。

この永久磁石６０の磁極Ｓ，Ｎ‘まキャリア１０の振動
方向すなわち第１図の左右方向に並んでいる。そしてこ
れら永久磁石６０の磁極Ｓ，Ｎに対抗する配置で電磁石
６２，６３が主フレーム４０に固定して取り付けられて
いる。電磁石６２，６３に交番する電流を供給すること
によりキャリア１０を振動駆動できることに説明は要し
ないであろう。他方キャリア１０の第２の部分１２には
永久磁石６．４がブラケット６５を介して固定して取り
付けられている。

この永久磁石６４の磁極Ｓ，Ｎもキャリア１０の振動方
向に並んでいる。そしてこれら永久磁石の磁極Ｓ，Ｎに
対抗する配置で検出用のコイル６６，６７が主フレーム
４０に固定して取り付けられている。キャリア１０が振
動するとコイル６６，６７を鎖交する磁束が変化してこ
れらコイル６６，６７に起電力が生じる。磁束の変化が
キャリア１０の蓮度に対応するので、これら起電力がキ
ャリア１０の速度に依存することは明らかである。キャ
リア１０の速度は第１図の右がわを正とするとたとえば
第１０図Ａに示すようになる。

この実施例では速度の振幅が一定となるようにキャリア
１０の第１の部分１１がわの電磁石６２，６３の通電を
制御する。第４図はこのような制御回路の一例を示す。

この第４図において、検出用コイル６６，６７は直列接
続され、この直列回路の両端が演算増幅器６８の非反転
入力端および反転入力機に接続されている。演算増幅器
６８の出力はキャリア１０の速度に対応したものである
（第１０図Ａ，Ｂ）。なお演算増幅器６８のオフセット
はネットワーク，回路７０′によって回避されるように
なっている。演算増幅器６８の出力は加算器をなす演算
増幅器７０の反転入力端に抵抗器６９を介して接続され
るとともに、キヤパシタ７１を介したのちダイオード７
２で整流されて演算増幅器７３の反転入力端に供給され
る。演算増幅器７３の非反転入力端にはポテンショメー
タ７４の出力が供給されている。ポテンショメータ７４
の出力は整流出力（第１０図Ｃ）のスライスレベルとな
るもので、第１０図Ｃではこれを破線で示す。演算増幅
器７３はキャパシタ７５および抵抗器７６を具備し積分
器として用いられている。そこで演算増幅器７３の出力
は第１０図Ｃに散点で示す負の領域を、斜線のハッチン
グで示す正の領域から差し引いたもの（これを増幅した
もの）の平均値である（第１０図Ｄ）。そしてこの演算
増幅器７３の出力はダイオード７７を介して他の演算増
幅器７０の反転入力機に供給され、この結果第１０図Ｂ
の正弦波出力に第１０図Ｄのレベル出力が加算される（
第１０図Ｅ）。演算増幅器７０の出力は後段の演算増幅
器７８の反転入力端に供給され、高利得で増幅される。

この結果演算増幅器７８は正または負に直ちに飽和して
、その出力は第１０図Ｆに示すような矩形波となる。そ
して、この矩形波に応じて電力増幅器７９が電磁石６２
，６３を通電駆動する。この場合キャリア１０の振動が
大きくなって速度（第１０図Ａ）の振幅が大となると第
１０図の右がわ領域に示されるように、矩形波出力（第
１０図Ｆ）のヂューティ比が５０％でなくなって制動が
働くことになる。すなわちキャリア１０の運動方向と電
磁石６２，６３から受ける力の方向とが第１０図日こ散
点で示すタイミング逆方向になるのである。この制動に
よりキャリア１０は所定の振幅の振動を持続することと
なる。なお、キャリア１０の速度の振幅が小さくなると
、演算増幅器７３の出力は負になる。

そして、この負の出力が後段の増幅器７０にそのまま供
給されると矩形波出力（第１０図Ｆ）のデユーテイ比が
５０％でなくなってこの場合にもキャリア１０の制御が
働いて不都合である。第４図の回路ではダイオード７７
により負のレベル信号の増幅器７０への供給を阻止して
この問題を回避している。キャリア１０の振幅を変更す
るにはポテンショメータ７４の出力を加減すればよいこ
とはもちろんである。キャリア１川ま、たとえば用紙８
０（第２図参照）のような記録媒体を有するノンィンパ
クト型印刷装置に用いられてもよい。

用紙８０は、たとえば放電破壊印刷用紙である。複数本
の針アッセンブリ−８１は板８２の上に取り付けられ、
この板はたとえばキャリア１０に固定される印刷回路板
である。

この板８２はたとえばネジ８３のような適当な手段によ
ってキャリア１０のキャリア・フレーム１４の両端に接
続される。針アッセンブリー８１の夫々は柔軟なスプリ
ング式電線８５を介して固定式制御回路板８６に接続さ
れる。

この線８５は針アッセンブリー８１の線８７に電気的に
接続され、この線８７は板８２によって保持される。線
８５及び線８７はハンダによって互いに電気的に接続さ
れる方が好ましく、このハンダは線８５及び線８７を板
８２に機械的に接合する。線８７は板８２の中の案内部
８８（第３図参照）を通って延び、この案内部はたとえ
は黒鉛から形成される。

線８７は用紙８川こ連続的に接触し、この用紙はその背
面に且つ線８７が用紙８０に接触している少なくともそ
の領域に支持台８９（第２図参照）を有する。この案内
部８８（第３図参照）は線８７が用紙８０の表面に沿っ
て乗って移動する為に摩耗したとしても線８７を用紙８
川こ連続的に接触させる。用紙８０は第２図の矢印９０
によって示される方向に移動する。

この方向はキャリア１０が沿つて振動するこの主軸に略
垂直である。キャリア１０の鞠線に沿ったキャリアが空
間的に直線運動する方向は第２図の矢印９１によって示
される。針アッセンブリー８１の夫々の線６７は、キャ
リア１０がこのキャリアの主軸に沿って運動する際に線
８７が移動されるところの複数位置の夫々に電流を流す
かあるいは電流を流さないかの何れかを行う適当な電子
制御回路によって制御される。キャリア１０の往復運動
中に針アッセンブリー８１の夫々の線８７によって覆わ
れる領域は、隣接した針ァッセンプリー８１の夫々の線
８７によって覆われる領域とわずかに重なり合うような
領域である。この用紙８０は、キャリア１０の運動が夫
々の方向に完了し即ち連続的に行なわれた後に、何れか
一方に引き出される。

キャリア１０が夫々の方向に運動を完了した時に、用紙
８０が引き出されると、連続な直線はキャリア１０がこ
の軸線に沿って空間的に直線運動する事によって発生さ
れる。しかしながら、もしもキャリア１０の運動中に用
紙８０が連続的に移動するならば、この時用紙８０が連
続的に移動して、針アッセンブリー８１が用紙８０の幅
を横初つて略直線的に走鎖線を発生する為に、用紙８０
とキャリア１０の間のこの連続的相対運動に関して補償
作用がとられなければならない。

即ち、もしもキャリア１０がただ１つの方向へ移動して
印刷処理が行なわれるならば、この補償作用はキャリア
１０の軸線に沿ったキャリアの運動方向に関して用紙８
０の運動方向を頭けるかあるいは逆にすることによって
達成される。用紙８０の連続移動に関して補償作用を行
う他の手段は中間フレーム１７（第１図参照）と２１の
間の位相を変化させることである。

即ち、キャリア１０が両方向に移動する際にも印刷が行
える。この位相変化は、キャリア１０の運動振幅が影響
されず、キャリア１０の運動がこの藤線に沿った空間的
直線運動からこの面に８の字を形成する予定の通路すな
わち軌道（以下８の字の軌道を称する）９２（第５図参
照）の運動に変化されるように正反対の方向に生じる。

即ち、、キャリア１０が８の字をえがく際にこの実施例
のキャリア装直はたとえば第９図Ａ〜Ｄに示すように振
動する。この第９図Ａ〜Ｄは第８図の８の字Ｂ〜Ｅの各
位層にそれぞれ対応するものである。この図から明らか
なように、中間フレーム１７がキャリア１０１こ対して
進相状態であれば他の中間フレーム１７はキャリア１０
‘こ対して遅相状態でなければならない。そうでないと
、キャリア１０の端部１１，１２が同様に移動しなくな
ってしまうのである。このように中間フレーム１７，２
１の位相のずれが互いに正反対であるので、このような
位相ずれを生じさせるように中間フレーム１７，２１に
力を加えても、キャリア１０に関してはその力が相殺し
てキャリア１０の振動振幅が変動することがない。用紙
８０の方向は第５図の矢印９３によって示される。この
形式の運動は、キャリア１０が８の字の端部の夫々弧部
を完成した後すぐに印刷処理を行う。連続的に移動する
用紙８０の為に、ＥＯ刷は、略８の字の端部で弧部形成
が止まる時刻から８の字の他方の端部で次の弧部形成が
始まるまでの通路すなわち軌道に沿ってキャリア１０が
移動する際に行なわれる。即ち、このことは用紙８０の
相対運動に関して略直線的走査線を発生する。第６図に
示すように、連続的に移動する用紙８川こ沿った１つの
針アツセンブリー８１の１本の線８７の軌道は実線の曲
線９５を発生しそして矢印９６は用紙８０の移動方向を
示す。

印刷は線９７と９８の間に行なわれる。点線９９も又第
６図に示されている。用紙８０が傾けられそしてキャリ
ア１０が第５図の軌道９２に類以した予定の軌道を移動
する時に、線９９は１つの針ァッセンブリ−８１の線８
７の用紙８０の上の軌道を示すが、これはかなり小さい
ものである。用紙８０を傾けるとともにキャリア１０（
第２図参照）を予定の軌道で移動させることは、キャリ
ア１０の運動の１方向だけで印刷する為に用紙８０を単
に傾けて得られる走査線より直線的な走査線を発生する
。用紙８０を懐ける為に、キャリア１０の予定の軌道は
軸線から約１／１６の距離だけ移動し、この鞠線に沿っ
てキャリア１０は、用紙８０（第２図参照）が傾けられ
ず且つ印刷がキャリア１０の移動の両方向で行なわれる
時にキャリア１０が第５図の軌道９２を発生するように
移動されるよりも直線的に空間的に運動する。

中間フレーム１７（第１図参照）と２１の間の位相変化
は、中間フレーム１７及び２１の夫々を個別的に駆動す
ることによって達成される。

中間フレーム１７はブラケツト１０１によって保持され
た永久磁石１００を有し、このブラケットはブラケット
６５がキャリア１０の第２の部分１２の板２２の上に保
持されるのと同じように第１の中間フレーム１７の上に
取りつけられている。主フレーム４０の上に保持される
電磁コイル１０２は、永久磁石１００に隣接してこの磁
石のＳ極側に配置されそして主フレーム４０の上に保持
される電磁石コイル１０３は、永久磁石１００に隣接し
てこの磁石のＮ極側に配置される。かくして、電磁石コ
イル１０２と１０３に所定方向の直流電流を流すと、こ
の永久磁石１００はこのコイル１０２によって発生され
た磁場によってこの永久磁石のＳ極をコイル１０２に吸
引しそしてこの電磁石コイルの磁場によってこの永久磁
石のＮ極をコイル１０３から反発する。即ち、これは第
１の中間フレーム１７を第１図の右側に変位する。この
電磁石コイル１０２及び１０３が正反対の方向に直流電
流を流されると、コイル１０３によって発生された電磁
石の磁場は永久磁石１００のＮ極をコイル１０３に吸引
し、永久磁石１００のＳ極はコイル１０２によって発生
された磁場によってコイル１０２から反発される。即ち
、これは第１の中間フレーム１７を第１図の左側へ移動
させる。第２の中間フレーム２１は、ブラケツト１０５
によって保持された永久磁石１０４を有し、このプラケ
ット６５がキャリア１０の第２の部分１２の板２２の上
に保持されているのと同じように第２の中間フレーム２
１の上に保持される。

主フレーム４０の上に保持されている電磁石コイル１０
６は永久磁石１０４に隣接してこの磁石のＳ極側に配置
されそして主フレーム４０の上に保持される電磁石コイ
ル１０７は永久磁石１０４に隣接してこの磁石のＮ極側
に配置される。従って、コイル１０６及び１０７の所定
方向の通電時ではコイル１０６を通って流れる電流によ
って発生される電磁石の磁場はこの永久磁石１０４のＳ
極をコイル１０６に吸引し、コイル１０７によって発生
される電磁石の磁場はコイル１０７からこの永久磁石１
０４のＮ極を反発する。

即ち、第２の中間フレーム２１を第１図の右側に変位さ
せる。直流電流が電磁石コイル１０６及び１０７に上述
と正反対の方向に印加されると、コイル１０６によって
発生される電磁石の磁場は永久磁石１０４のＳ極をコイ
ル１０６から反発し、コイル１０７によって発生される
電磁石の磁場は永久磁石１０４のＮ極をコイル１０７に
向って吸引する。

即ち、第２の中間フレー２１を第１図の左側に変位させ
る。従って、コイル１０２と１０３並びにコイル１０６
と１０７への印加電流を制御することによって、第１の
中間フレーム１７及び第２の中間フレーム２１は同時に
正反対の方向に変位される。

結果的に、キャリア１０の軌道は、もはやこの鞠線に沿
った空間的直線運動でなく、この面上に８の字軌道９２
（第５図参照）を有する。即ち、印刷処理は、キャリア
１０が両方向に移動する際に、連続的に移動する用紙８
０（第１図参照）の上に略直線的に行なわれる。板バネ
１５，１６，１９，２０，３７，３８及び４７乃至５２
の質量が無視できる範囲の為に、板バネ１５，１６，１
９，２０，３７，３８及び４７乃至５２ののバネ定数に
関するキャリア１０の質量及び中間フレーム１７並びに
２１の夫々の質量の関係は方程式ｍ＝２ｋ−２によって
定義され、ここでｍは中間フレーム１７及び２１の全質
量対キャリア１０の質量の比であり、ｋは板バネ３７，
３８及び４７乃至５２のバネ定数の総和対板バネ１５，
１６，１９及び２０のバネ定数の総和の比である。

具体的に、板バネ１５，１６，１９，２０，３７，３８
及び４７乃至５２の全質量は、もしもキャリア１０の正
確な空間的直線運動が特定なバネ定数の為に共振状態に
なるならば、中間フレーム１７及び２１の全質量対キャ
リア１０の質量の比が方程式ｍ＝２ｋ一２によって決定
されるこの比より幾分小さくなければならない。たとえ
ば、もしも板バネ１５，１６，１９，２０，３７，３８
及び４７乃至５２の夫々が同一バネ定数を有しているな
らば、この時板バネ１５，１６，１９及び２０と同数の
仮バネ３７，３８及び４７乃至５２の倍であるからｋ＝
２である。かくして、方程式ｍ＝２ｋ−２、ｍ＝２から
、中間フレーム１７及び２１の夫々の質量はキャリア１
０の質量と同じである。しかしながら、板バネ１５，１
６，１９，２０，３７，３８及び４７乃至５２の全質量
が無視できない為に、キャリア１０の質量は中間フレー
ム１７及び２１の夫々の質量よりわずかに大きくなけれ
ばならない。通常主フレーム４０はキャリア１０と中間
フレーム１７及び２１の全質量よりも少くとも倍の質量
を有する。

しかしながら、これは満足の動作の為の必要条件でない
。主フレーム４０の質量がキャーリア１０と中間フレー
ム１７及び２１の全質量に関して増加しているので、主
フレーム４０の振動の振幅はキャリア１０と中間フレー
ム１７及び２１に関してより小さくなる。たとえば、主
フレーム４０がキャリア１０と中間フレーム１７及び２
１よりも４Ｍ音の質量を有することができるように主フ
レーム４０の振幅はできるかぎり小さくすることが望ま
しい。用紙８０が放電破壊印刷用紙にように記述されて
いるけれども、用紙の他の適当な形式も使用できる。た
とえば、誘電体用紙も使用できる。用紙８０が誘電体用
紙であるので、線８７は放電破壊印刷用紙に関して必要
とされるようにパルスをかけられるよりむしろ印刷処理
が行なわれている間中所望の距離だけ連続的に付勢され
る。もちろん、用紙８０が譲電体用紙である時に、誘電
体用紙上に発生された帯電パターンに従って続いてトナ
ーを被着することが必要である。印刷素子であり、用紙
８０と連続的に接触している線８７を有することによっ
て、用紙８０への印刷処理が行なわれるけれども、この
ようなことが必要条件でないことが理解される。

かくして、印刷素子は、同期印刷処理よりもむしろ非同
期印刷処理が用いられるインク噴射ノズルに提供できる
。即ち、キャリア１０（第１図参照）の速度が一定でな
く、その結果同期インク滴印刷処理を用いてインク・ノ
ズルからインク滴を有することが非常に困難である為で
ある。しかしながら、キャリア１０が印刷処理の為に用
いられるように図示され且つ記述されているけれども、
共振周波数で振動する時に、本体が空間的に直線運動で
移動することが所望される任意の環境に本発明の懸架構
造が使用されてもよいことが理解される。

たとえば、本体はしザー液晶表示装置の鏡面を走査する
為の光学的スキャンナーとして使用できる。本発明によ
れば振動本体の両端をそれぞれ個別の複合バネ構造体で
懸架しているので、振動本体の携み振動に起因するスプ
リアスを解消することができる。

また、上述個別の複合バネ構造体の向きを正逆とすれば
、主フレームの回転振動を防止することができる。また
、このような正逆の構造とすれば第９図からも明らかな
ように位相差（８の字状のとき）をもたらすための駆動
力がキャリアの振幅に影響を与えることがない。また主
フレームが振動伝達防止手段を介して支持台に結合され
ているので容易に外部振動の影響を回避することができ
る。このためカウンターバランスを要せず、正確な調整
が不要となる。もちろん発明の走査用キャリアには軸受
は不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、キャリアを振動させる為のキャリア装置の立
面図（ここでキャリアは停止状態である）、第２図はは
第１図のキャリア装置のキャリア部分を含みそしてこの
キャリアがノンインパクト印刷処理用キャリアとして用
いられているプリン夕の部分的斜視図、第３図は第２図
のプリンタのキャリアの上に取りけた針アッセンブリー
の断面図、第４図は第１図のキャリア装置のキャリアに
使用された電気回路図、第５図はキャリア上の印刷素子
が接触する記録媒体の連続的移動に関して補償作用がな
された時のキャリアの移動路を示す図、第６図はキャリ
アに関する記録媒体の連続的移動に関して補償作用がな
される時に、本発明のキャリア装置のキャリア上の印刷
素子によって連続移動媒体上に発生されるキ・ャリアの
移動路の図、第７図は従来例を示す図、第８図は第７図
従釆例を説明するための図、第９図および第１０図は第
１図実施例を説明するための図である。 １０・・・・・・キャリア、１７，２１・・・・・・中
間フレーム、４０・・・・・・主フレーム、１５，１６
，１９，２０，３７，３８，４７乃至５２，５６，５７
・・・・・・板バネ、６２，６３，６６，６７，１０２
，１０３，１０６，１０７・・・・・・電磁石、６０，
６４，１００，１０４・・・・・・永久磁石、５４，５
５・・・・・・支持台、５８，５９・・・・・・ストッ
パー、８１・・・・・・針アッセンブリー、８０・・・
・・・用紙。 第１図 第３図 第２図 第５図 第６図 第７図 第４図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交番磁界を発生する電磁石およびこの電磁石に近接
   して配された永久磁石を具備し、上記交番磁界に応じて
   振動する走査用キヤリア装置において、 振動方向に所
   定間隔だけ離間された第１の部分および第２の部分を連
   結してなる振動本体と、振動伝達阻止手段を介して基部
   に結合された主フレームと、 上記振動方向と直角な方
   向に延在する第１の板バネ対と、 この第１の板バネ対
   を介して上記主フレームに結合される第１の中間フレー
   ムと、 上記振動方向と直角な方向に延在し、かつ上記
   第１の板バネ対に対して上記振動方向に関し上記所定間
   隔だけ離間された第２の板バネ対と、 この第２の板バ
   ネ対を介して上記主フレームに結合される第２の中間フ
   レームと、 上記第１の板バネ手段と並行する第３の板
   バネ対であつて、一端が上記第１の中間フレームに結合
   され他端が上記第１の板バネ対の固定端側に延びるもの
   と、上記第２の板バネ対と並行する第４の板バネ対であ
   つて、一端が上記第２の中間フレームに結合され他端が
   上記第２の板バネ対の固定端側に延びるものとを有し、
   上記振動本体の第１の部分および第２の部分をそれぞ
   れ上記第３の板バネ対および第４の板バネ対のそれぞれ
   の他端に結合してなることを特徴とする走査用キヤリア
   装置。