JPS6132764A - シヤトル型ラインプリンタ装置 - 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、シャトル型ラインプリンタに装備されるハン
マバンクの改良に関する。

−ａのシャトル型ラインプリンタは、ハンマバンクと呼
ばれる印字部を揺動運動させ、該ハンマバンクに内蔵さ
れている印字ハンマによって、往復毎に各−行の印字を
印字用紙に対して行う構造になっている。

なおハンマバンクの揺動ストロークを短縮するため、−
行の印字領域を複数の印字Ａンマが等分に分担して１字
を行う形式のものが増加しつつあり、この形式の場合、
ハンマバンクの揺動ストロークは約２５ｍｍ〜５０ｍｍ
である。

ところで最近のラインプリンタ装置は、印字の高速化及
び高信頼性化に加えて装置の長寿命化を特に要請される
ようになってきた。

しかし、従来のシャトル型ラインプリンタは、プリンタ
１台に対して１個のノ＼ンマバンクを装備するのが普通
であり、大重量（約５Ｋｇ）の該ノ＼ンマバンクの始動
時、特に方向転換時のイナーシャ（惰性力）による振動
、衝撃力は非常に太き（、これがシャトル型ラインプリ
ンタ装置の一大ネツクとなっていた。

このため、ハンマバンクの方向転換時の衝撃が少なく、
安定性に優れたラインプリンタ装置の開発が強く要望さ
れている。

〔従来の技術〕

第４図は従来のシャトル型ラインプリンタ装置の構成を
説明するための要部側断面図である。

一般にシャトル型ラインプリンタ装置は、内蔵された複
数の印字ハンマによって印字用紙３の印字域をそれぞれ
分担して印字を行うよう構成されたハンマバンクｌと、
該ハンマバンク１を印字用紙３の移動方向（矢印Ｂ方向
）と直交する矢印Ａ−Ａ’方向に揺動させるリニアモー
タ４と、揺動するハンマバンク１を支える案内台６とで
構成されている。

なお、リニアモータ４は可動コイル２３．永久磁石２２
．ヨーク２１を具備して成る。

また、前記ハンマバンク１の駆動及び方向転換制御は、
該ハンマバンク１の方向転換位置を検知する右端エツジ
センサ１４並びに左端エツジセンサ１５を備えたエツジ
検出部１６と、その情報によってリニアモータ４に対す
る通電を制御する可動コイル型リニアモータ制御部１７
及び駆動部１８によって行われる。

そして、印字モード指令によって動作する前記ハンマバ
ンク１にＲ備された印字ハンマにより、矢印Ｂ方向へ搬
送される印字用紙３に印字が行われる構造になっている
。しかし、従来この種のプリンタではハンマバンク３の
質量が大きいため、方向転換時の反動によって大きな振
動を生じて°しまう。

この振動を防止するため、図示しないがハンマバンク１
の質量に見合った質量を持つバランサをハンマバンク１
に例えば弾性体、カム、クランク等を介して連結し、こ
れをハンマバンク１と逆位相で駆動させる方法等がとら
れている。

ところが、印字速度の高速化及び印字ハンマの高密度実
装化に伴い、該バランサを含めた可動部の揺動（往復運
動）条件が厳しくなり、また消費電力も著しく増加して
しまうといった問題点が生じ、その対策に苦慮していた
。

なおバランサは、防振対策としてのみ有効ではあるが、
ハンマバンク１の所要推進力＝慣性力の増加につながり
可動部の揺動条件を一層厳しくしている。

また、従来のハンマバンク１とバランサとは機構的な動
作伝達が行われているため、連結部位における強度３発
熱、騒音等の問題があり、特にバランサに板バネ等の弾
性体を用いた場合は共振の問題も生じてくる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述せる従来の問題点即ちハンマバンクの方
向転換時の反動力が合理的に相殺されるるよう構成され
たシャトル型ラインプリンタ装置の提供によって、印字
のより高速化と高信頬性化を実現することを目的とする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そして、その手段として本発明においては、シャトル型
ラインプリンタ装置の印字機構を、互いに平行に配設さ
れ、且つ互いに逆方向へ揺動する上下一対のハンマバン
クで構成し、該ハンマバンク相互間のイナーシャが相殺
される構造とすることによって上記問題点の解決をはか
っている。

〔作用〕

Ｌ記手段によって、ハンマバンクの揺動運動、特に方向
転換時における慣性による反動力が互いに相殺されるた
め、稼働中の装置の安定性が増して高速印字が可能とな
る。

また、上下２段に配置されたハンマバンクによって、重
ね打ちや印字デユーティの低減等の高度な印刷技術も可
能となる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第１図は、本発明によるシャトル型ラインプリンタ装置
の一実施例を説明するための側面図であって、図中、前
回と同一の符号は、同一対象物を示す。

同図に示す如（、本発明のラインプリンタ装置は、平行
且つ上下に配設された一対のハンマバンクを備えた構造
になっている。

即ち、上部ハンマバンクＩＡ及び下部ハンマバンクＩＢ
が、それぞれの案内機構である上部ハンマバンク用固定
案内台６八及び下部ハンマバンク用可変案内台６Ｂによ
り支持され、且つ案内される構造になっている。

ハンマバンクＩＡ、ＩＢの揺動駆動源である上部可動コ
イル型すニアモーク４Ａ、下部可動コイル型すニア千−
夕４Ｂは、駆動部において固定部と可動部が非接触であ
るため、摩耗や接触による発熱を抑制できる」二、電流
に比例した力が発生するため速度制御が容易であり、揺
動ストロークも可変である。

さらに一定磁気回路において、可動コイルへの通電方向
を逆にすることにより容易に発生するカの向きを逆にで
きる。

本実施例では、ハンマバンクの揺動により発生する振動
を、上下２段のハンマバンクＩＡ、　ＩＢの揺動位相を
１８０度ずらし、常に互いに逆方向に走行させることで
打ち消し合うようにしており、この点において可動コイ
ル型リニアモータは制御が容易である。

第２図は可動コイル型リニアモータの制御方法を説明す
るためのブロフク図である。

上下両ハンマバングＩＡ、　ＩＢの各エツジ位置を検出
する上部ハンマバンク用右端エツジセンサ１４Ａ。

同じく左端エツジセンサ１５Ａ及び下部ハンマバンク用
右端エツジセンサ１４Ｂ、同じく左端エツジセンサ１５
Ｂからの各エツジ信号をエツジ検出部１６で検出し、可
動コイル型リニアモータ制御部１７を介してモニタ駆動
部１８に通電信号を送る。

この信号は該駆動部１８で増幅され、両リニアモータ４
＾、４Ｂに流れる。両モータ４Ａ、４Ｂには同じ通電信
号により等しい電流が流れるため、両可動コイル型リニ
アモータ４Ａ、４Ｂが発生させる電磁力の大きさは等し
くなる。

さらに第２図に示す如く、上下両可動コイルの巻方向を
逆にすると同一仕様の磁気回路において互いに逆方向の
力を発生させる。従って共通の通電信号を用いて容易に
上下２段のハンマバンクＩＡ及びＩＢをそれぞれ逆位相
で揺動出来、振動を打ち消すことが出来る。

次に第１図を用いて本実施例の下部ハンマバンクＩＢの
上下方向シフト機構を詳述する。

同図に示す如く、上部ハンマバンクＩＡは固定案内台６
Ａに支持されていて、上下にシフトすることは無い。一
方下部ハンマバンクＩＢは印字データとして送られて来
るシフト信号によりシフト用パルスモークを駆動し、偏
心カムｌＯを用いて下部ハンマバンク１Ｂ用の可変案内
台６Ｂをシフトして下部ハンマバンクＩＢに具備された
印字ハンマの印字位置を決める。この方法により上部ハ
ンマバンクｌＡと下部ハンマバンクＩＢのハンマ位置間
の距離が可変となり、後述する高速印字、２重印字、２
色印字及び低デユーティ印字が可能となる。

以下、実際の印字応用例について項目別に説明を行う。

■　高速印字の場合（第３図参照） この場合、２個のハンマバンクＩＡ、ＩＢ間の距離を印
字行ピンチの奇数倍として往復印字を行う。

即ち、第３図において印字用紙３に対する印字を上部ハ
ンマバンクＩＡの往復及び下部ハンマバンクＩＢの往ｆ
ｉの４種類に分け、さらにハンマバンクの方向転換時に
行う紙送りを２行送りとする。即ち図中の１行目、５行
目及び９行目は上部ハンマバンクＩＡの往印字（紙面右
方向移動印字）、２行目及び６行目は下部ハンマバンク
ＩＢの往印字（紙面左方向移動印字）、３行目及び７行
目は上部ハンマバンクｌ＾の後印字（紙面左方向印字）
、４行目及び８行目は下部ハンマバンクＩＢの後印字（
紙面右方向移動印字）とする。以下１０行目以降も同様
の繰り返しである。また紙送りが２行送りであるため、
図中の奇数行は上部ハンマバンクＩＡが印字し、偶数行
は下部ハンマバンクＩＢが印字を行う。

この方法により従来の２倍の速さの高速印字が可能とな
る。

■　２重印字の場合（第３図参照） この場合は２個のハンマバンク間の距離を印字ピッチの
整数倍として往復印字を行う。これは下部ハンマバンク
ＩＢで先に印字を行い、同じ行に上部ハンマバンクＩＡ
で重ね打ちを行うもので、紙送りは１行送りとなる。こ
の種の印字は強い印字力を必要とする厚手の印字用紙の
複写時に有効である。

■　２色印字の場合（第３図参照） この場合、上部ハンマバンク用インクリボン８Ａと下部
ハンマバンク用インクリボン９の色を変えて印字を行う
。２個のハンマバンクＩＡ、　１８間の距離は印字指令
により変化できるようにする。これはどちらか一方のハ
ンマバンク例えば下部ハンマバンクＩＢの案内台６Ｂを
偏心カム１０等で支持し、印字指令に応じてその回転角
を変え、ハンマバンク１＾、１８間の距離を調節する等
の方法がある。

また行送り量も印字指令により変化させるようにする。

これによって１行毎に色を変えたり部分的に色を変える
等の手法も適用できる。

■　低印字デユーティ印字の場合（第３図参照）この場
合は、印字デユーティ　（印字のための使用頻度）が極
めて高くなるハンマについて行い、発熱等に起因する不
良の発生を防止するための措置である。即ち一定数以上
の連続打ちとなる印字ハンマについて行単位で印字数を
２分割し、上部ハンマバンクＩＡのハンマと、下部ハン
マバンクＩＢのハンマにより分割打ちを行い、文字及び
図形を印字する。この方法によって印字ハンマ当たりの
デユーティは当然半減することになる。

次に二つのハンマバンクの揺動に要する消費電力につい
て説明する。

一つのハンマバンクと、それと機構的に連動して逆位相
で揺動するハンマバンクを、一つの可動コイル型リニア
モータで駆動した場合と、機構的に独立した二つのハン
マバンクを同形の可動コイル型リニアモータ２個でそれ
ぞれ駆動した場合を比較する。

一例としてハンマバンク１個を起動するのに要する推力
を５０　（Ｎ）とし、１個の可動コイル型リニアモータ
の力係数を２０（Ｎ／Ａ）とする。上述の推力は可動質
量と起動加速度で決り、モータの力係数はモータのギャ
ップ磁束密度と可動コイルの有効接線長さで決定する。

これらはシャトル型ラインプリンタ自体の設計仕様及び
モータの設計時に決定してしまうので、ここでは一応一
定として扱ってみる。

前者の一個の可動コイル型リニアモータで２個のハンマ
バンクを起動する時は所要推力は１００（Ｎ）となり、
必要電力は５（Ａ）となる。

一方後者の１個の可動コイル型リニアモータで１個のハ
ンマバンクを起動させる場合は、１個のモータが必要と
する電流は２．５（Ａ）となる。

消費電力は電流の２乗に比例するので、後者の場合２個
のモータを使用することを考慮しても、後者は前者の半
分の消費電力で済むことになる。

このことは同時にモータの小型化が実現できることをも
示している。

〔発明の効果〕

以−し、詳細に説明したように、本発明のシャトル型ラ
インプリンタ装置は、互いに反対方向に揺ａする一対の
ハンマバンクの配設によって、高速印字、２重印字等高
度な印刷技術が可能となり、且つ低消費電力化、防振等
々各種の複合効果が得られるといった効果大なるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシャトル型ラインプリンタ装置の
一実施例を説明するための側面図、第２図は本発明の可
動コイル型リニアモータの制御方法を説明するためのブ
ロック図、第３図は本発明のシャトル型ラインプリンタ
装置による印字応用例を説明するための図、第４図は従
来のシャトル型ラインプリンタ装置の構成を示す要部斜
視図である。 図中、ｌはハンマバンク、ＩＡは上部ハンマバンク、Ｉ
Ｂは下部ハンマバンク、３は印字用紙、４は可動コイル
型リニアモータ、４Ａは上部可動コイル型リニアモータ
、４Ｂは下部可動コイル型リニアモータ、６はハンマバ
ンク用案内台、６Ａは上部ハンマバンク用案内台、６Ｂ
は下部ハンマバンク用案内台、８＾は上部インクリボン
、８Ｂは下部インクリボン、１０はシャフト用偏心カム
、１４は右端エツジセンサ、１５は左端エツジセンサ、
２ｏは復元バネ、２１は日−り、２２は永久磁石、２３
は可動コイルをそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印字ヘッドを装備したハンマバンクを、印字用紙の搬送
   方向と直交する方向に揺動させて印字を行うシャトル型
   ラインプリンタ装置であって、該装置の印字機構を一対
   のハンマバンクで構成し、平行に配置され且つ相互の間
   隔を変化し得るよう構成された該一対のハンマバンクが
   、互いに逆方向に揺動運動を行う構造としたことを特徴
   とするシャトル型ラインプリンタ装置。