JPS63126777A - プリンタの印字ヘツド回転機構 - 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］ この発明はプリンタに関し、特に印字ヘッドが紙および
プラテンに圧接する熱転写プリンタの印字ヘッド回転機
構に関するものである。

［従来の技術］ 第３図に従来のプリンタの印字ヘッド回転ａ横を示す、
印字ヘッド（４）を固着したキャリジ（３）はプラテン
（７）の軸に対し平行１こ設けられた例えば四角形の断
面を有するガイド軸（５）に沿って図示しない駆動機構
によりプラテン（７）の軸に対し平行に移動される。ガ
イド軸（５）はフレーム（１）および（２）（簡単にす
るために、図において一点鎖線による仮想線で示し、詳
細構造を省略している）に回転自在に軸支されており、
また一端にレバー（９）が固着されている。レバー（９
）の端部にはマグネット（１２）のプランジャ（１１）
が軸支され、また中程においてばね（１０）により時計
方向への回転力を付勢されている。このばね（１０）の
張力は、レバー（９）を介してガイド軸（５）およびキ
ャリジ（３）を時計方向に回転させると共に、印字ヘッ
ド（４）をプラテンに所定の力ｆｉｔ（例えば３５０−
５００ｇ重）で圧接する。レバー（９）の近傍にはスイ
ッチ（１５）が設けられ、印字ヘッド（４）がプラテン
（７）に接している状態あるいは離反している状態のい
ずれかの場合に、レバー（９）がスイッチ（１５）の接
片（１５ａ）を押し込んでスイッチ（１５）をオンし、
印字ヘッド（４）がプラテン（７）に接しているか否か
を検出する。

プラテン（７）は図示しないモータによりギヤ（１３）
および（１４）を介して駆動される。マグネット（１２
）ばばね（１０）に逆らってレバー（９）を反時計方向
へ回転させるため、ばね（ｌＯ）の力量に打ち勝つため
に大型である。また反時計方向へ回転した状態すなわち
印字ヘッド（４）がプラテン（７）から離反した状態を
比較的長時間維持しなければならないので、マグネット
（７）は永久磁石を併用した自己保持型を用いて消費電
力を低減させている。

ここで、紙（８）をプラテン（７）にセットするために
は、まずマグネット（１２）に一定時間通電して、プラ
ンジャ（１１）をばね（ｌＯ）に逆らって矢印の方向に
移動させ、永久磁石によりこの状態を維持される。レバ
ー（９）はガイド棒（５）の軸の回りに反時計方向に回
転し、ガイド棒（５）に嵌装されたキャリジ（３）およ
びキャリジ（３）に固着された印字ヘッド（４）も同時
に反時計方向に回転する。この印字ヘッド（４）の反時
計方向への回転により印字ヘッド（４）とプラテン（７
）の間に隙間が生じる。このときレバー（９）はスイッ
チ（１５）の接片（１５ａ）を押し込み、スイッチ（１
５）が導通する。このスイッチ（１５）の導通により、
図示していないが公知のマイクロプロセッサ等を用いた
プリンタの制御装置は印字ヘッド（４）が紙（８）の挿
入経路から退避したと判断し、図示しないモータを駆動
してプラテン（７）を時計方向に回転させ、紙（８）の
給送を開始する０次に、ピンチローラ（６）や公知のペ
イルローラ、さらに公知の用紙位置検出装置などにより
、図に示すように紙（８）が転写可能状態にセットされ
ると、マグネット（１２）に先はどとは逆向きに電流を
通電しばね（１０）の張力と共に永久磁石の吸引力に逆
らってプランジャ（１１）を矢印とは逆の向きに移動さ
せる。これによりレバー（９）が時計方向に回転し、印
字ヘッド（４）ばばね（１０）の張力によりプラテン（
７）に対し所定の力量で圧接される。スイッチ（１５）
は非導通となり、プリンタの制御装置は印字ヘッド（４
）が転写可能状態に復帰したと判断して転写を開始する
。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のプリンタの印字ヘッド回転機構は、第１にばね（
１０）の張力に逆らって印字ヘッド（４）を回転させな
けらばならず、大出力を有するマグネットが必要である
こと、第２にトータルの消費電力を低減するために永久
磁石を磁路中に有する自己保持型のマグネットを用いな
ければならず、装置の大型化およびコストアップにつな
がること、および第３に自己保持型のマグネットを採用
しトータルの消費電力は低減されているものの、プラン
ジャ（１１）の動作時には一時的に大電流が必要であり
、このとき電圧降下をひきおこすといった問題点を有し
ていた。

この発明は以上のような問題点を解決するためになされ
たものであり、電力消費量が少なく、かつ小型で安価な
プリンタの印字ヘッド回転機構を提供することを目的と
している。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るプリンタの印字ヘッド回転機構は、プラ
テンを駆動するためのステッピングモータと、ステッピ
ングモータの回転力を出力するための駆動ギヤと、遊星
ギヤを回転自在に軸支し、係止爪と係合する少なくとも
２つの溝と、回転軸のまわりにカム面とを設け、駆動ギ
ヤの軸を回転中心として回転するカム車と、駆動ギヤに
かみ合った状態で駆動ギヤの回りを遊星運動する遊星ギ
ヤと、遊星ギヤとかみ合う第１のギヤと、プラテンに駆
動力を伝達するための第２のギヤと、ステッピングモー
タのステップ角に対応した角度ピッチで設けられた鋸歯
状ラチェットとを設け、駆動ギヤの軸を回転中心として
回転するラチェット車と、二つの係止爪を有し、第一の
状態において一つの係止爪がラチェット車の鋸歯状ラチ
ェットを係止し、第二の状態において他の係止爪がカム
車の一つの溝に係合する係止レバーと、印字ヘッドを固
着したキャリジのプラテンの軸に対する平行移動をガイ
ドし、軸に垂直な面内においてキャリジと一体となって
回転するプラテンの軸に平行に設けられたガイド軸と、
ガイド軸の一端に設けられ、カム車に設けられたカム面
に常時圧接するガイドレバーとを具備している。

［作用］ 係止レバーが第一の状態においてラチェット車の鋸歯状
ラチェットを係止すると、ラチェット車は回転を阻止さ
れる。ステッピングモータの回転力により駆動ギヤが回
転し、駆動ギヤにかみ合った遊星ギヤはラチェット車の
第１のギヤに沿って遊星運動を行い、遊星ギヤを軸支し
たカム車は駆動ギヤの軸を回転中心として回転する。カ
ム車の回転によりカム面が移動し、カム面に圧接したガ
イドレバーがカム面に追従して動き、ガイドレバーの動
きによりガイド軸および印字ヘッドを固着したキャリジ
はガイド軸の軸のまわりに回転する。

このときラチェット車の外周ギヤにかみ合ったギヤは駆
動されないのでプラテンは回転を停止している０次に係
止レバーが第二の状態においてカム車の溝を係止すると
、カム車は回転を阻止されカム車に軸支された遊星ギヤ
は遊星運動を行わず、駆動ギヤと共にステッピングモー
タの回転力をラチェット車の第１のギヤに伝達する。こ
れによりラチェット車は駆動ギヤの軸を回転中心として
回転し、ラチェット車の第２のギヤの回転によりプラテ
ンは回転される。このとき印字ヘッドを固着したキャリ
ジは回転した状態で停止している。ラチェット車の鋸歯
状ラチェットはステッピングモータのステップ角に対応
しているので、必ず係止レバーの爪と係合する位置に停
止している。

［実施例］ 第１図および第２図を用いてこの発明に係るプリンタの
印字ヘッド回転機構の一実施例を説明する。なお構成を
わかりやすくするために装置の水平方向を図面の垂直方
向に変換して示しである。

例えば、水平に設置されるプラテン（７）は図中軸方向
を垂直になるよう図示している。

ギヤ（１０１）は図示していないステッピングモータの
軸に固着され、遊星ギヤ（１０２）にかみ合って回転力
を遊星ギヤ（１０２）に伝達する。カム車（１４０）は
ギヤ（１０１）の軸のまわりに独立して回転可能であり
、上面に遊星ギヤ（１０２）および２個のガイドギヤ（
１０３）、（１０３）をそれぞれ回転自在に軸支してい
る。側面には溝（１４０ｂ）および（１４０ｃ：第２図
に図示）底面にはカム（１４０ｄ）が設けられている。

さらにカム車（１４０）の上面には環状のラチェット車
（１３０）が、遊星ギヤ（１４０）およびガイドギヤ（
１０３）　、　（１０３）によりギヤ（１０１）の軸を
中心として回転自在に保持されている。環状のラチェッ
ト車（１３０）の内周には遊星ギヤ（１４０）およびガ
イドギヤ（１０３）　、　（１０３）にかみ合うように
内周ギヤ（１３０ｃ）が設けられ、外周は上段に外周ギ
ヤ（１３０ｂ）が下段にはステッピングモータのステッ
プ角に対応したピッチ間隔で鋸歯状ラチェットが設けら
れている。上段の外周ギヤ（１３０ｂ）はプラテン（７
）に直結されたギヤ（１４）にかみ合っている。プラテ
ン（７）には軸に対し平行に断面が四角型のガイド軸（
５）が設けられ、このガイド軸（５）には印字ヘッド（
４）を固着したキャリジ（３）が慴動自在に嵌装されて
いる。ガイド軸（５）の一端にはガイドレバー（１９０
）が設けられ、ガイド軸（５）はその軸に垂直な面内に
おいて回転可能である。ガイドレバー（１９０）の先端
にはローラ（１９０ｂ）かガイド軸（５）の軸と平行に
設けられ、ばね掛けのための穴（１９０ａ）にかけられ
たばね（１１０）により常時カム車（１４０）のカム（
１４０ｄ）に圧接するように付勢されている。ガイドレ
バー（１９０）の近傍にはスイッチ（１５）が設けられ
、例えば第１図実線に示すように印字ヘッド（４）がプ
ラテン（７）に接触している状態でスイッチがオンし、
また一点鎖線に示すように印字ヘッド（４）がプラテン
（７）から離反した状態の時にスイッチがオフするよう
に設定されている。カム車（１４０）およびラチェット
車（１３０）の外周近傍には係止爪を２ケ所有する係止
レバー（１６０）が回転自在に設けられており、爪（１
６ｏｂ）が溝（１４０ｂ）又は（１４０ｃ）に係合する
ように一端を常時板ばね（１５０）で付勢されている。

さらに他端近傍においてビン（１２０ｂ）によりマグネ
ット（１２０）のプランジャ（１２０ａ）が軸支されて
いる。

マグネット（１２０）に電流を通電しない状態でステッ
ピングモータを駆動すると、最初プラテン（７）の負荷
の方が、カム車（１４０）を回転させるための負荷より
も大きいためラチェット車（１３０）は回転せず、カム
車（１４０）が反時計方向に回転する。係止レバー（１
６０）は常時板ばね（１５Ｇ）により爪（１６０ｂ）が
溝（１４０ｂ）又は（１４０ａ）に係合するように付勢
されているので、カム車（１４０）が回転し溝（１４０
ｂ）が爪（１６０ｂ）の位置に達した時に爪（１６０ｂ
）により溝（１４０ｂ）が係止され、カム車（１４０）
は回転を阻止される。

このときカム車（１４０）の底部に設けられたカム（１
４０ｄ）の位置により、カム面に追従するガイドレバー
　（１９０）の動きに伴って印字ヘッド（４）を固着し
たキャリジ（３）は第１図中実線あるいは一点鎖線で示
すいずれかの状態をとる。キャリジ（３）がいずれの状
態をとっているかはスイッチ（１５）のオン又はオフの
出力により図示しないマイクロプロセッサ等を用いた制
御装置により判断される。ここで、例えばキャリジ（３
）が第１図中実線で示すように印字ヘッド（４）がプラ
テン（７）に圧接している状態であり、プラテン（７）
に紙が挿入されていない状態であるとする。前述の制御
装置（図示せず）はマグネット（１２０）に通電し、マ
グネット（１２０）はプランジャ（１２０ａ）を矢印方
向に移動させ、板ばね（１５０＞に逆らって爪（１６０
ａ）をラチェット車（１３Ｇ）の鋸歯状ラチェット（１
３０ａ）に係合させカム車（１４０）の溝（１４０ｂ）
と爪（１６０ｂ）の係合を解除させる（第２図に示す係
止レバー（１６０）の状態となる）、ラチェット車（１
３０）が係止され、カム車（１４０）が係止を解除され
た状態でステッピングモータを駆動するとギヤ（１０１
）の回転により遊星ギヤ（１０２）はラチェット車（１
３０）の内周ギヤ（１３０［１：）に沿って遊星運動を
はじめる。遊星ギヤ（１０２）の遊星運動により、遊星
ギヤ（１Ｇ２）を軸支しているカム車（１４０）はギヤ
（１０１）の軸を回転中心として回転運動をはじめる。

カム車（１４０）の回転に伴ってガイドレバー（１９Ｇ
）のローラ（１９０ｂ）は矢印の方向に移動し、キャリ
ジ（３）および印字ヘッド（４）も矢印に示す方向に実
線で示す状態から一点鎖線で示す状態に移動（回転）す
る、第２図は回転完了状態を示す、このときスイッチ（
１５）はガイドレバー（１９Ｇ）の移動に伴ってオフ状
態となり、前述の制御装置はマグネット（１２０）への
通電を停止する。板ばね（１５０）の付勢力により係止
レバー（１６０）の爪（１６０ｂ）がカム車（１４０）
の別の溝（１４０ｃ）を係止し、同時にラチェット車（
１３０）の鋸歯状ラチェッ）　（１３０ａ）と係止レバ
ー（１６０）の爪（１６０ａ）の係止を解除する。３ｎ
星ギヤ（１０２）は第２図に示す位置で遊星運動を停止
し、ギヤ（１０１）の回転力をラチェット車（１３０）
の内周ギヤ（１３００）に伝達する。この回転力により
ラチェット車（１３０）はギヤ（１０１）の軸を中心と
して回転し、ラチェット車（１３０）の外周ギヤ（１３
０ｂ）にかみ合うギヤ（１４）を回転する。これにより
ギヤ（１４）と同軸に固着されたプラテン（７）は回転
される。プラテン（７）の回転により第１図および第２
図には示していないが、第３図従来例と同様紙（８）が
プラテン（７）と印字へラド（４）の間から供給される
。公知の用紙検出機構により紙（８）がプラテン（７）
にセットされると、前述の制御装置（図示せず）はマグ
ネッ）　（１２０）に通電してラチェット車（１３０）
を係止し、ステッピングモータ（図示せず）を逆転して
第１図実線に示した最初の状態までキャリジ（３）およ
びガイドレバー（１９０）等を復帰させる。スイッチ（
１５）がオフ状態からオン状態に変化したことを検出し
て制御装置はマグネッ）　（１２０）への通電を停止し
、カム車を係止し、ラチェット車の係止を解除し、そし
てステッピングモータの逆転を停止する。以上の動作に
より、紙はプラテン（７）にセットされ、印字ヘッド（
４）が所定の力量でプラテンに圧接する。なお、ばね（
１１Ｇ）の力量は従来例と同様に印字ヘッド（４）をプ
ラテン（７）に対し例えば３５０ｇ−５００ｇｆｆｉで
圧接するのに必要な力量を有している。また板ばね（１
５）の力量は係止レバー（１６０）の爪（１６０ｂ）を
溝（１４０ａ）または（１４０ｂ）に係合させるのに必
要な力量であればよく、ばね（１１０）の力量に比較し
てきわめて小さい、またマグネット（１２０）の出力は
板ばね（１５）の力量に逆らって係止レバー（１６０）
を移動させるのに十分であればよく、従来例のマグネッ
トに比べて非常に小さいものでよい、また消費電力が十
分に少ないので、電流を係止レバー（１６０）の動作中
流し続けてもよく自己保持型のマグネットを採用する必
要はない。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に係るプリンタの印字ヘ
ッド回転機構は、印字ヘッドの回転動作をステッピング
モータの回転力で行い、マグネットは係止レバーの係止
動作を行なうためにのみ使用するので、従来例のような
大型の自己保持型マグネットは不要となり、マグネット
は小型で安価な一般的なものでよい、またマグネットが
小型でよいため消費電力もきわめて少なくてすみ電圧降
下をひきおこすことなく制御装置等も安定するという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明に係るプリンタの印字ヘ
ッド回転機構を示す斜視図であり、第３図は従来のプリ
ンタの印字ヘッドの回転機構を示す図である。 図中、（３）はキャリジ、（４）は印字ヘッド、（７）
はプラテン、（１０２）は遊星ギヤ、（１３０）はラチ
ェット車、（１４０）はカム車である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラテンを駆動するためのステッピングモータと
   、 ステッピングモータの回転力を出力するための駆動ギヤ
   と、 遊星ギヤを回転自在に軸支し、外周に係止爪と係合する
   少なくとも２つの溝を設け、回転軸のまわりにカム面を
   設け、前記駆動ギヤの軸を回転中心として回転するカム
   車と、 前記駆動ギヤにかみ合った状態で前記駆動ギヤの回りを
   遊星運動をし、前記カム車に軸支された遊星ギヤと、 前記遊星ギヤとかみ合う第１のギヤと、前記プラテンに
   駆動力を伝達するための第２のギヤと、前記ステッピン
   グモータのステップ角に対応した角度ピッチで設けられ
   た鋸歯状ラチェットとを設け、前記駆動ギヤの軸を回転
   中心として回転するラチェット車と、 二つの係止爪を有し、第一の状態において一つの係止爪
   が前記ラチェット車の鋸歯状ラチェットを係止し、第二
   の状態において他の係止爪が前記カム車の一つの溝に係
   合する係止レバーと、前記プラテンの軸に平行に設けら
   れ、印字ヘッドを固着したキャリジの前記プラテンに対
   する平行移動をガイドし、その軸に垂直な面内において
   前記キャリジと一体となって回転するガイド軸と、前記
   ガイド軸の一端に設けられ、前記カム車に設けられたカ
   ム面に常時圧接するガイドレバーと、を具備したプリン
   タの印字ヘッド回転機構。