JPH07401B2 - シリアルプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はキャリッジを水平方向に移動しつつ、該キャリ
ッジに搭載された印字ヘッドにより印字を行うシリアル
プリンタに関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のシリアルプリンタにおけるキャリッジの
移動方法としては、印字ヘッドを搭載したキャリッジを
歯付きベルトまたはワイヤーロープの一部に連結し、こ
の歯付きベルトまたはワイヤーロープをモータで移送す
ることによりキャリッジの移動を行う方法、あるいは前
記キャリッジ内に噛合う螺子シャフトを通し、この螺子
シャフトをモータにより回転させてキャリッジの移動を
行う方法がある。

このように、従来装置では、キャリッジとその移動のた
めの駆動源であるモータとの間に動力伝達手段である歯
付きベルトやワイヤーロープあるいは螺子シャフト等が
介在するため、以下のような欠点を有している。

すなわち、上述した従来の構造では、モータの駆動力が
直接キャリッジに作用しないため、モータのパワーロス
を生じることにより、また動力伝達手段である歯付きベ
ルトやワイヤーロープあるいは螺子シャフト等の伸長や
変形等によって移動位置決め精度のばらつきが発生す
る。

そして、部品構成が複雑なため、組立てが面倒で手間も
かかり、その部品実装空間も大きくなるため製品の低価
格化及び小型化等の促進に支障を来す。

〔発明の目的〕

本発明は、印字ヘッドを搭載したキャリッジに直接モー
タの駆動力を作用されることにより従来の欠点を解決
し、併せてインクリボンの駆動もキャリッジ移動用のモ
ータで行うことが可能なシリアルプリンタを実現するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

この目的を達成するため、本発明は、印字ヘッドと該印
字ヘッドの先端面を走行するインクリボンを有するリボ
ンカートリッジとを搭載したキャリッジを水平移動させ
るシリアルプリンタにおいて、軸周り方向にＮ極とＳ極
を交互に着磁した偏平形のロータマグネットと一体のロ
ータ軸を、前記キャリッジの水平移動により作られる水
平面と略直交するようにその一端を前記キャリッジに回
転自在に取付けると共に、前記ロータマグネットと対向
するようにロータ軸の軸周り方向に環状に配置されたス
テータコイルを前記キャリッジに固定することにより前
記キャリッジの下面に搭載された偏平直流形ブラシレス
モータを構成し、前記ロータ軸の下部にピニオンを取付
けて、このピニオンと噛合うラックを前記キャリッジの
移動をガイドするガイドレールと平行に設け、前記ロー
タ軸の上部には出力ギアを取付けて、この出力ギアと噛
合ってその回転力を前記リボンカートリッジのインクリ
ボンに伝達するリボン送り用動力伝達機構を前記キャリ
ッジ上に設けたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明によるシリアルプリンタの一実施例を示
す要部斜視図で、図において１はキャリッジ、２は該キ
ャリッジ１の前後部のエッジ、３はキャリッジ１に搭載
した印字ヘッド、４は同じくキャリッジ１に搭載したリ
ボンカートリッジ、５はインクリボンであり、このイン
クリボン５はその大部分がリボンカートリッジ４内に収
納され、一部が印字ヘッド３の先端面を横切って走行す
るようにリボンカートリッジ４外に露出している。

６は前後の端部をＬ字形に折り立てたガイドレールで、
前記キャリッジ１はその前後のエッジ２をガイドレール
６の前後の端部に嵌合し、これによりキャリッジ１は水
平方向の移動がガイドレール６によって案内されるよう
になっている。

７はガイドレール６内に該ガイドレール６と平行になる
ように固定されたラック、８はフレキシブルコードで、
このフレキシブルコード８はキャリッジ１の底面に固定
された後述するフレキシブル基板の一部を延長させたも
のであり、このフレキシブルコード８により電力供給及
び印字制御のための信号の授受が行われる。

第２図は前記キャリッジ１を水平方向に移動させるため
の駆動源として用いる偏平直流形ブラシレスモータの分
解斜視図で、この偏平直流形ブラシレスモータはロータ
部16とステータ部21により構成される。

前記ロータ部16は９〜15の構成要素から成り、９はロー
タ軸、10はこのロータ軸９のフランジ、11はピニオン、
12はタイミングスリット円板、13はこのタイミングスリ
ット円板12の周縁部に等間隔で多数配列形成されたロー
タ回転位置検出用のスリット、14はロータヨーク、15は
Ｎ極とＳ極が交互に並ぶように直磁したロータマグネッ
トで、このロータマグネット15はロータヨーク14上に固
定されており、このロータヨーク14はタイミングスリッ
ト円板12と共にロータ軸９を中心としてフランジ10に同
軸に固定され、更にロータ軸９の下部にピニオン11が固
定されていて、これによりロータ部16が構成されてい
る。

一方、前記ステータ部21は17〜20の構成要素から成り、
17は中央に孔を有するステータヨーク、18はロータ部16
を位置決めするロータステー、19は所定の回路を形成し
たフレキシブル基板、20はステータコイルで、このステ
ータコイル20は本実施例では６個設けられ、ここでフレ
キシブル基板19は前記ステータヨーク17の底面に接着さ
れており、またステータコイル20はステータヨーク17の
底面に円環状に固定されていて、それぞれフレキシブル
基板19に接続されている。

22はロータ軸９の軸受けであるベアリング、23はベアリ
ング22間に配したインナレース押え用カラー、24は出力
ギアである。

第３図は第１図の実施例の側断面図であり、図において
25はキャリッジ１の底面側に形成された円形の凹部25
で、この凹部25内に前記ステータ部21のステータヨーク
17がキャリッジ１の底面と同一面となるように収納され
ている。

そして、このステータヨーク17に接着されたフレキシブ
ル基板19がキャリッジ１の底面にも接着されており、フ
レキシブル基板19の一端はキャリッジ１の上面側に巻き
込まれて、該キャリッジ１上に搭載されている印字ヘッ
ド３の板バネ状の回路端子33に圧接接続され、これによ
り印字ヘッド１の図示しない各ドットピンの駆動制御が
行われるようになっている。

また、キャリッジ１の上面側からステータヨーク17の孔
にロータステー18が挿入されて螺子止めにより固定され
ており、そして前記ロータ部16は、ロータマグネット15
がステータ部21のステータコイル20と所定の間隙（本実
施例では0.5mm）を介して対向するようにロータ軸９が
前記ロータステー18内に挿入され、ベアリング22を介し
て回転自在に支持されると共に、ロータ軸９の上部には
キャリッジ１の正面側に位置する出力ギア24が取付けら
れている。

このようにして、ロータ部16とステータ部21とを組立て
ることにより30mm程度の厚さの偏平直流形ブラシレスモ
ータが構成されると共に、この偏平直流形ブラシレスモ
ータはキャリッジ１の底部に丁度収納された形に搭載さ
れ、そしてロータ軸９に固定されているピニオン11はラ
ック７と噛合わされる。

従って、ロータ軸９と共にピニオン11が回転すればラッ
ク７との間に推進力が働き、これにより印字ヘッド３及
びインクリボンカートリッジ４はキャリッジ１と一体に
水平方向に移動することになる。

26は前記ロータ部16の上端に取付けられた出力ギア24と
噛合わせた遊星ギア、27は前記ロータ部16に取付けられ
た揺動可能なアームであり、このアーム27に前記遊星ギ
ア26が支持されている。

28は前記遊星ギア26に対応するアイドルギア、31はこの
アイドルギア28と噛合わせたフィードギア、32はこのフ
ィードギア31を取付けた出力軸で、この出力軸32はイン
クリボンカートリッジ４に設けられている。

これらの各ギアは後述するアイドルギア29,30と共に、
インクリボン５の送りを行うためのリボン送り用動力伝
達機構を構成するもので、キャリッジ１上で平面的に組
合わされている。

34は前記タイミングスリット円板12を挟んでフレキシブ
ル基板19に取付けた発光素子と受光素子を有する検出
器、35はプラテン、36は印字用紙である。

第４図は第１図の実施例の平面図で、インクリボンカー
トリッジ４を取除いて示しており、図において37はキャ
リッジ１に印字ヘッド３をその両側で固定しているクラ
ンプスクリューである。

第５図は前記リボン送り用動力伝達機構を示す平面図
で、この図に見られるように遊星ギア26を挟んでアイド
ルギア28と反対側の位置にアイドルギア29が設けられて
いて、このアイドルギア29とフィードギア31にアイドル
ギア30が常時噛合っている。

また、遊星ギア26を支持しているアーム27は前記ロータ
部16を中心としてその軸周り方向に揺動するようになっ
ており、これにより遊星ギア26はアイドルギア28,29の
一方と噛合うようになっている。

このリボン送り用動力伝達機構の動作は次の通りであ
る。

まず、ロータ軸９が反時計方向に回転すると、このロー
タ軸９と同一方向に回転する出力ギア24と噛合っている
遊星ギア26が時計方向に回転し、これによりアーム27が
反時計方に揺動して遊星ギア26がアイドルギア28に噛合
う。

従ってアイドルギア28は遊星ギア26の回転力を受けて反
時計方向に回転し、このアイドルギア28に噛合っている
フィードギア31が出力軸32と一体に時計方向に回転す
る。

次に、ロータ軸９が時計方向に回転すると、このロータ
軸９と同一方向に回転する出力ギア24と噛合っている遊
星ギア26が反時計方向に回転し、これによりアーム27が
時計方向に揺動して遊星ギア26がアイドルギア29に噛合
う。

従ってアイドルギア29は遊星ギア26の回転力を受けて時
計方向に回転し、このアイドルギア29に噛合っているア
イドルギア30が反時計方向に回転して、このアイドルギ
ア30に噛合っているフィードギア31が出力軸32と一体に
時計方向に回転する。

このようにフィードギア31と一体に出力軸32は常に同一
方向に回転するが、これは出力軸32の回転によりインク
リボン５の送り方向を常に同一方向にするためであり、
印字時におけるキャリッジ１の移動方向の変更を行うた
めにロータ軸９の回転方向が変わってもインクリボン５
の送り方向は変化しないように構成されている。

次に、主として第３図を用いて本実施例の総体的な動作
の説明を行う。

まず、フレキシブルコード８を用いてフレキシブル基板
19からステータコイル20に所定の通電を行うと、このス
テータコイル20の作用によりロータ部16が回転し、タイ
ミングスリット円板12のスリット13を挟む検出器34によ
ってロータ部16の回転角が検出される。

ロータ部16の回転に伴ってロータ軸９に取付けられたピ
ニオン11が回転し、このピニオン11は前記の如くラック
７との噛合いにより推進力を発生するため、キャリッジ
１はその搭載物と一体にガイドレール６及びラック７に
沿って水平移動する。

また、前記ロータ軸９の回転により出力ギア24も回転
し、その回転力は前記の如く最終的にインクリボン５の
走行用の出力軸32を一定の方向に回転させるため、イン
クリボン５は常に印字ヘッド３の先端面を横切るように
同一方向に走行する。

そして、印字ヘッド３への印字の指令は、フレキシブル
基板19の一端と圧接接続している回路端子から印字ヘッ
ド３へ伝えられ、印字ピンによりインクリボン５を介し
て印字用紙36に印字が行われる。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、軸周り方向にＮ極とＳ極
を交互に着磁した偏平形のロータマグネットと一体のロ
ータ軸を、前記キャリッジの水平移動により作られる水
平面と略直交するようにその一端を前記キャリッジに回
転自在に取付けると共に、前記ロータマグネットと対向
するようにロータ軸の軸周り方向に環状に配置されたス
テータコイルを前記キャリッジに固定することにより前
記キャリッジの下面に搭載された偏平直流形ブラシレス
モータを構成し、かつ前記ロータ軸の下部にピニオンを
取付けて、該ピニオンと噛合うラックを前記キャリッジ
の移動をガイドするガイドレールと平行に設けることに
より、偏平直流形ブラシレスモータの駆動力がキャリッ
ジを直接作用するようにしているため、従来のように歯
付きベルトやワイヤーロープあるいは螺子シャフト等の
介在によるパワーロスがなくなると同時に、これら介在
物の伸長や変形等も生じることがないので、印字ヘッド
の移動位置決め精度を向上させることができる。

また、本発明は、前記ロータ軸の上部に出力ギアを取付
け、この出力ギアと噛合ってその回転力を前記リボンカ
ートリッジのインクリボンに伝達するリボン送り用動力
伝達機構を前記キャリッジ上に設けて、このリボン送り
用動力伝達機構によりインクリボンを走行させるように
しているため、リボン送り用動力伝達機構を複数のギア
から成る簡単な構成とすることができ、この点からも小
型化及び軽量化を図ることが可能になり、組立ても容易
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシリアルプリンタの一実施例を示
す要部斜視図、第２図は第１図の実施例で使用する偏平
直流形ブラシレスモータの分解斜視図、第３図は第１図
の実施例の側断面図、第４図は第１図の実施例の平面
図、第５図は第１図の実施例で使用するリボン送り動力
伝達系を示す平面図である。 １……キャリッジ ３……印字ヘッド ４……リボンカートリッジ ５……インクリボン ６……ガイドレール ７……ラック ９……ロータ軸 11……ピニオン 14……ロータヨーク 15……ロータマグネット 16……ロータ部 17……ステータヨーク 18……ロータステー 19……フレキシブル基板 20……ステータコイル 21……ステータ部 24……出力ギア 26……遊星ギア 27……アーム 28〜30……アイドルギア 31……フィードギア 32……出力軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板谷 隆 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−202866（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−195381（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−133293（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印字ヘッドと該印字ヘッドの先端面を走行
   するインクリボンを有するリボンカートリッジとを搭載
   したキャリッジを水平移動させるシリアルプリンタにお
   いて、 軸周り方向にＮ極とＳ極を交互に着磁した偏平形のロー
   タマグネットと一体のロータ軸を、前記キャリッジの水
   平移動により作られる水平面と略直交するようにその一
   端を前記キャリッジに回転自在に取付けると共に、前記
   ロータマグネットと対向するようにロータ軸の軸周り方
   向に環状に配置されたステータコイルを前記キャリッジ
   に固定することにより前記キャリッジの下面に搭載され
   た偏平直流形ブラシレスモータを構成し、 前記ロータ軸の下部にピニオンを取付けて、このピニオ
   ンと噛合うラックを前記キャリッジの移動をガイドする
   ガイドレールと平行に設け、 前記ロータ軸の上部には出力ギアを取付けて、この出力
   ギアと噛合ってその回転力を前記リボンカートリッジの
   インクリボンに伝達するリボン送り用動力伝達機構を前
   記キャリッジ上に設けたことを特徴とするシリアルプリ
   ンタ。