JPS6239300B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一対のプーリの周りに配設される
活字を有する環状の鋼製印字ベルトを具えるベル
ト式プリンタに関すものである。これらプーリが
回転することにより印字媒体に異なる活字が打印
できるよう印字ベルトが移動する。特に、この発
明は上述のベルト式プリンタに使用するプーリに
関するものである。

ベルト式プリンタにおいては、印字媒体の正確
な位置に活字が打印されるように印字ベルトの垂
直位置を正確に維持すること、すなわちベルトの
垂直整列が、非常に重要である。このベルトの垂
直整列を達成する従来の凸状周面を有するプーリ
を具えるプーリ機構の一例を第２図に示す。この
凸状周面プーリすなわち周面の中央部が縁部より
も延出しているプーリは、ベルトの中央を凸状周
面の頂点に整列させる自己整列機能を有する。し
かしながらこのような機構はベルト式プリンタに
採用するのに適していない。その理由は、ベルト
式プリンタにおいてはベルト自身の不均一及び活
字の刻みの不均一に起因するベルト厚の変動によ
りベルトの真の中心すなわち弾性中心が変動し、
その結果ベルトが僅かに浮遊することである。こ
のベルトの浮遊のためこの種のプーリ機構を具え
るベルト式プリンタは性能的にみて許容すること
ができない。

第３図に通常使用される従来のベルト式プリン
タのプーリ構成を示す。この構成においては、ベ
ルトを駆動するプーリは傾斜した周面を有する。
相互に平行な軸を有する一対の前記プーリの周り
を印字ベルトが環状に掛かつている。この傾斜周
面により、ベルトがプーリの周りを移動するとベ
ルト上の張力によりベルトが下方向に移動し一対
の鋼製のローラベアリング３４に接する。このロ
ーラベアリングによりベルトが一定の垂直位置に
維持される。このベアリングは鋼製であるが鋼製
ベルトが移動することまたベルト端部の鋭さによ
りベアリング上に徐々に溝が形成される。このベ
アリングはベルトの垂直整列を行うためのもので
あるので、溝が形成されると結局はベルトの垂直
位置が不整列になり打印された印字の位置が不ぞ
ろいになる。一方、これらプーリは固定した垂直
位置に維持されるように設置することも、或いは
垂直移動が自由に行えるよう設置することも可能
である。後者の場合プーリの重さのみがベルトに
作用する下方向の力であり、従つてベアリングに
加わる力は幾分減少する。しかしながら、この設
置方法を採用しても溝形成の問題を完全に解決す
ることはできない。

本発明の目的は印字ベルトの垂直位置が長期間
にわたり正確に維持され、更に動作能性が温度、
湿度等の環境の変化に影響をうけることがなく且
つ安価なプーリを提供することである。

本発明に係るプーリは大きい慣性を有するキヤ
プスタンの周りに強固にはめ込まれる可撓性の材
料で形成されるスリーブを有する。このスリーブ
は一体構造をなしても良く、或いは２個の部分か
ら構成されても良く、スリーブの壁から下方向に
角度をなして延出する複数個のフランジを有す
る。スリーブの底部からは水平リムが延出する。
鋼製の印字ベルトがこれらスリーブがはめられた
キヤプスタンを環状にとり囲んで設置され、張力
により保持される。このフランジは幾分可撓性を
有し、キヤプスタンが回転すると内側方向の力を
発生し、この力はフランジにより下方向の力に変
換される。この下方向の力はベルトを水平リムに
接触する迄下方向に移動させる。フランジにより
発生する下方向の力と水平リムとによりプリンタ
内における印字ベルトが正確な垂直位置に位置す
るようになる。水平リムは印字ベルトを比較的広
い面積で支持するので、摩耗が最少になり、正確
な垂直位置を維持できる。プーリの動作性能は上
記可撓性フランジの配設に加え、凸状周面を模擬
するためプーリの周面に比較的非可撓性の複数個
の突出体を設けることにより更に向上する。この
型のプーリは角度付フランジのみを有するプーリ
に比べて温、湿度の変動による影響をうけにく
い。

第１図はコンピユータの出力プリンタ等に使用
するベルト式プリンタ１０を示す。このプリンタ
１０は引上げ可能なカバー１４付の框体１２を有
する。印字用紙１６等の印字媒体が送り機構２０
により印字ハンマー群１８を通過して移動する。
鋼製の活字ベルト２２が一対のプーリ２４のまわ
りに環状に掛けられる。プーリ２４の一方はモー
タ駆動され、活字ベルト２２を移動させる。リボ
ン２５が印字用紙１６と活字ベルト２２の間に位
置しており、プラテン２６がリボン２５から見て
反対側の活字ベルト２２側に位置している。活字
ベルト２２には一揃いの活字が隆起しており、印
字の際には印字ハンマー群１８のハンマーが用紙
１６を打ち、その結果用紙１６がリボン２５及び
活字ベルト２２に打当る。

第２図に凸面状のプーリを使用した活字ベルト
移動機構を示す。この機構は外周面が凸状になつ
たプーリ３５を有している。このプーリ３５は軸
３７のまわりを回転し、ベルト３８がプーリの周
りを移動する際に生じる力が、線３８ａで示すベ
ルトの実際の中心（弾性中心）をプーリの凸状周
面の頂点３６ａに一致させるように作用する。し
かしながら凸状プーリの有するこの自己中心合せ
作用のみでは、ベルト式プリンタに使用する場合
には十分とは云えない。これはベルト３８の弾性
中心の位置の変動によりベルトが僅かに浮遊する
ことによる。

第３図においてベルト式プリンタに使用する従
来のベルト移動機構を示す。この機構は下端に向
つて拡がるテーパ付の周面を持つ一対の金属製キ
ヤプスタン３２の周りに環状に掛る鋼製印字ベル
ト３０を有する。キヤプスタン３２が回転し、ベ
ルト３０が移動すると、このテーパ付周面により
ベルト３０を下方に押し下げられベルトの中心３
０ａがキヤプスタン３２の突出した下縁部に一致
するようになる。これはキヤプスタン３２の斜傾
した周面により生じる効果によるものである。ベ
ルト３０に接触するようにベアリング３４が位置
しており、このためベルト３０はプリンタに対し
正確な垂直位置に位置するようなる。しかしなが
ら、ベルト３０とベアリング３４との接触面積が
極めて狭いので、ベアリング上に大きな圧力が加
わり、その表面に溝が形成される。鋼製のベアリ
ングを使用してもこの溝の形成を避けることは出
来ない。更にキヤプスタンの周面が斜傾している
ことによりベルトは幾分曲げられ、これによりベ
アリングの摩耗が早まり、またベルトの一部がプ
ラテンを摺ることになる。この溝が深くなるに従
い、ベアリング３０の垂直位置精度が低下し、そ
の結果許容できない印刷位置の不一致となる。

ベルトの特性と操作条件が一定である場合は、
ベルト上の張力はベルト上の下方に向う力（従つ
てベアリングに加わる力）が非常に低く抑えられ
るように維持される。この張力は温度、湿度等の
環境条件の変化にかかわらずベルトとベアリング
との接触を維持するのに十分な大きさでなければ
ならない。このためベルト上の張力は最悪の条件
下においてもベルトとベアリングの接触が維持出
来る値に保たれる必要がある。この大きいベルト
上の張力によりベアリングの摩耗が増大する。

第４図から第６図において、本発明に係るプー
リ機構の一実施例を示す。このプーリ機構は長手
軸４２を有する一対の円柱、高慣性のキヤプスタ
ン４０を備える。このキヤプスタン４０は定速回
転を助ける質量を与える作用を有し、従つて時間
に対するベルト３０の位置を正確にする。この各
各のキヤプスタン４０の周表面には一体形成され
た下方に角度を持つ複数（図では４個）のフラン
ジ４６を有する弾性重合体のスリーブ４４が設け
られる。このスリーブ４４の下端周面には水平リ
ム４８が延出している。このリム４８はスリーブ
４４と一体形成されていても、また個別に形成さ
れていても良い。

第４図に示すプーリ機構の操作時には、ベルト
３０はフランジ４６に対し張力により維持されて
いる。キヤプスタン４０が回転し、ベルト３０が
移動すると、第６図の矢印５０が示す内方向張力
は下方に角度を持つ弾性フランジ４６の働きによ
り矢印５２で示す下方向の力に変換される。この
下方向の力はベルト３０がフランジ４６上を移動
して、その下縁部を水平リム４８に接触させる。
リム４８はスリーブ４４の周囲すべてに延出して
いるので、ベルト３０の下方向の力は前述の従来
技術の設計に比べ非常に広い面積に広がる。従つ
てリム４８に溝が形成され難い。更にベルトの曲
りがないのでプラテンをこすることによる摩耗が
減少する。従つてベルト３０の垂直位置の精度は
長期間にわたつて維持される。

下端部にリムを有するスリーブを使用すること
により下方向に向う圧力による摩耗という新たな
問題が生じる。一対のキヤプスタン４０の軸４２
が相互に平行に保たれる場合は、ベルト３０が操
作初期の接触点においてリム４８をこすることは
ほとんどない。この問題は第７図に示す配列によ
り軽減することができる。

第７図において、一対のキヤプスタン４０の軸
４２は両方とも内方向に僅かに傾斜し、キヤプス
タンの頂部の間隔が底部の間隔より狭くなつてい
る。この傾斜は非常に僅かで0.1度から0.3度程度
である。この傾斜によりベルト３０の底部がリム
４８に接触するのを防ぎ、従つてベルト３０がプ
ーリのまわりを回る際にリム４８を摩耗する度合
を減少させる。このプーリの内方向傾斜によりベ
ルトが下方向に幾分曲がり、プーリの傾斜に従
う。このため、プーリが１度程度傾斜してもリム
とベルトの間の角度は0.1度程度になる。プーリ
の傾斜によらない別の方法としては、リム４８の
外縁部を僅かに下方向に角度を持たせ、これによ
りベルトがスリーブをつつむ際に生ずる摩耗の量
を減少させる方法がある。当然のことながら、ベ
ルトが載置されるリム上の部分はベルトに正確な
垂直位置を与えるために水平に維持されなければ
ならない。

第４図から第７図に係るスリーブは、第３図に
示す構成により生じる摩耗問題を大巾に減少させ
る。しかしながら温度、湿度等の変動によりスリ
ーブ４４の性能も変化することが研究により判明
した。温度及び湿度が上昇するとスリーブの摩擦
係数が減少する。ベルト３０とフランジ４６との
間の摩擦が極度に小さい場合には、発生する下方
向に向う力は、ベルト３０を下方向に移動させリ
ム４８に接触させる力として不十分である。この
ため、ベルトの垂直位置の精度が低下する。この
問題を克服するため、ベルト上の張力を十分高い
レベルに維持し、温度や湿度の変動にかかわらず
ベルト３０をリムに接触させる下方向の力を発生
させる必要がある。この張力を増大することによ
りプリンタ機構に加わる応力も増大する。

したがつて最適の性能は凸状周面を有するプー
リとフランジを有するプーリとを結合させること
により得られることが判明した。第８図におい
て、第４図から第７図の構成に比べて温度変化に
対する影響が少ないスリーブ６０はフランジ４６
に類似する角度を持つた可撓性の一対のフランジ
６２と、比較的非可撓性の一対の端部突出体６４
と、非可撓性中央突出体６６を有する。底部リム
６８はキヤプスタン７０に結合している。中央突
出体６６は端部突出体６４に比べ僅かに外方に延
出している。この中央突出体は凸状周面の頂点と
して作用し、ベルトの弾性中心が中央突出体に整
列させる機能を有する。突出体６４及び６６によ
り形成される凸状用面効果により、スリーブ６０
により発生する下方向の力が増大し、従つて温湿
度変動による問題を減少させ、且つベルト上の張
力を比較的低く抑えることができる。フランジ６
２はベルトの曲がりを抑える効果がある。従つて
フランジと突出体との結合により、ベルトによる
こすりを最少にし、且つ環境条件変化による影響
を受け難いスリーブが形成される。なお、突出体
は凸体周面を近似するように構成されることが好
ましいが、突出体はこのためにのみ使用されるこ
とに限るものではない。１個または２個以上の突
出体を縁付スリーブに設けることによりこの部分
の径を増加させフランジがこの径を越えては曲ら
ないようにし、これによりフランジによつて発生
する下方向の力の大きさを調節することも可能で
ある。

本発明に係るプーリには、多くの材料が使用で
きる。スリーブの材料としては適当な強度及び安
定した摩擦係数を有するブタジエン合成ゴム等の
種々の弾性材料が用いられる。底部リムはスリー
ブと一体に構成されることもできるが、鋼、硬質
プラスチツクもしくは他の硬質材料で別個に形成
されるリムを使用して弾性体スリーブより更に耐
摩耗性を増すようにすることも可能である。更
に、フランジ及び突出体の構成及び動作状態は、
適当量の下方向の力を発生させるために種々の修
正を加えることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る典型的なベルト式プリン
タの斜視図、第２図は周面が凸状のプーリを有す
る従来のプーリ機構の正面図、第３図は印字ベル
トとプーリ機構の他の従来例を示す正面図、第４
図は本発明に係る印字ベルトとプーリ機構を示す
正面図、第５図は本発明に係るスリーブの斜視
図、第６図は印字ベルトとスリーブに加わる力を
示す部分断面図、第７図は摩耗を減少されるため
の傾斜したプーリ機構を示す図、第８図はスリー
ブの他の構成例を示す断面図である。 １０…ベルト式プリンタ、１６…印字用紙、１
８…印字ハンマ群、２０…送り機構、２２，３０
…印字ベルト、２４…プーリ、４０…キヤプスタ
ン、４２…軸、４４…スリーブ、４６…フラン
ジ、４８…リム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プーリの周面のほぼ全長に亘つて、周面から
   下方に角度を持つて延出する複数個の弾性体のフ
   ランジと、プーリの下縁部から延出する実質的に
   水平のリムとを有し、プーリの周りを移動する印
   字ベルトが下方向に移動し、前記リムと接触し
   て、印字ベルトを垂直整列させるベルト式プリン
   タ等のプーリ機構。 ２ 前記プーリがスリーブにより円周面を囲まれ
   る円筒形のキヤプスタンを有し、前記フランジが
   前記スリーブの外周面に形成される特許請求の範
   囲第１項記載のプーリ機構。 ３ 前記スリーブが弾性重合体材料で形成される
   特許請求の範囲第２項記載のプーリ機構。 ４ 前記スリーブ、フランジ及びリムが一体に形
   成される特許請求の範囲第２項記載のプーリ機
   構。 ５ 前記スリーブとフランジが一体であり、前記
   リムがスリーブ及びフランジの材料より硬質の材
   料で形成される特許請求の範囲第２項記載のプー
   リ機構。 ６ 前記スリーブがスチレンブタジエン合成ゴム
   により形成される特許請求の範囲第２項記載のプ
   ーリ機構。 ７ 前記キヤプスタンの夫々の頂部が底部よりも
   相互に接近するようにその回転軸を傾斜させるこ
   とにより前記印字ベルトとリムの摩耗を減少させ
   る特許請求の範囲第２項記載のプーリ機構。 ８ 前記スリーブ及びフランジがスチレンブタジ
   エン合成ゴムにより形成され、前記リムが鋼製で
   ある特許請求の範囲第５項記載のプーリ機構。 ９ 弾性重合体材料により形成される管状のスリ
   ーブと、該スリーブの外周面の上縁部、中央部お
   よび下縁部で、外周面より水平方向外方に延出す
   る少なくとも３個の非可撓性突出体と、前記スリ
   ーブの外周面の前記突出体間で、外周面より外方
   向に延出する複数個の下方向に角度を持つ可撓性
   フランジと、前記スリーブの底部から水平方向外
   方に延出するリムとを有し、中央部にある前記突
   出体は、縁部にある突出体よりは外方に延出して
   おり、前記突出体及びフランジが印字ベルトを実
   質的に曲げることなく印字ベルトの位置を調整す
   るベルト式プリンタ等に使用するプーリ機構。 １０ 前記スリーブがスリーブの下縁部から実質
   的に垂直に外方向に延出するスリーブと一体の底
   部リムを有する特許請求の範囲第９項記載のプー
   リ機構。