JPS6216159A - 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】 〔概要〕 本発明のシャトル型ラインプリンタ装置は、ハンマバン
クを駆動する可動コイルをフラット型に形成することで
複数個の可動コイル型リニアモータが設置できるように
し、さらに方向転換用可動コイルと定速制御用（印字領
域用）可動コイルとを分離することによって、ハンマバ
ンクの揺動制御の簡素化とパワーアンプ部のトランジス
タに対する負荷の軽減化とを実現させたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明はシャトル型ラインプリンタ装置の改良に係り、
特にハンマバンク駆動方式の合理化に関する。

〔従来の技術〕

可動コイル型リニアモータをハンマバンクの揺動駆動源
とするシャトル型ラインプリンタ装置は、磁場内を通過
する可動コイルの有効長さが一定であれば可動コイルに
働（推力は該コイルに流す電流の大きさに比例するとい
う可動コイル型リニアモータの性質から速度制御の比較
的容易なプリンタとして検討されている。

第８図は一般的な可動コイル型リニアモータをハンマバ
ンクの駆動源とした従来の一ヤトル型ラインプリンタ装
置の構造を示す斜視図である。

該装置は複数個の印字ヘッド１を備えたハンマバンク２
が、可動コイル型リニアモータ５を揺動駆動源として案
内機構３上を矢印Ａ−Ａ’方向に揺動しながらプラテン
９上の印字用紙４に印字を行う構成になっている。

可動コイル型リニアモータ５に対する通電制御はハンマ
バンク２の位置を検出する位置センサ７からの信号に基
づいて行われる。

ここで用いる可動コイル型リニアモータ５は、推力の発
生要素である固定側磁気回路５ｂと可動コイル５ａとの
対向部分の軸方向の長さをなるべく多く確保するため円
筒型に形成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上記可動コイル型リニアモータ５は、ハンマバ
ンク２を印字に適した条件、即ち方向転換時は等加速度
で、また印字領域は等速度で駆動させる必要上、ハンマ
バンク２の揺動ストロークの全域にわたって可動コイル
に通電できる機能を備えていなければならない。

このため揺動ストロークが長くなるに従って可動コイル
５ａを巻きつける薄肉の円筒ボビン５ｃ　（ボビンが厚
肉になると可動コイルと固定側磁気回路との距離間隔が
大きくなり駆動力が低下する）の軸方向長さも当然長く
なるため、加工が困難となり保守も容易ではない。

また一つのりニアモータ５に対してそれぞれ逆方向の方
向転換および速度制御用通電を順次繰り返すため通電制
御が複雑化する。

さらに制御信号により通電方向を瞬時に変えることはモ
ータのパワーアンプ部のトランジスタに過負荷を強いる
ことになり、トランジスタを破壊する原因となる。

本発明は上記の問題点が解決された高能率なシャトル型
ラインプリンタ装置を提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、フラット可動コイル型リニアモータを構
成する偏平型のフラットコイルが、ハンマバンクの方向
転換領域のみ通電される方向転換用フラットコイル群と
、定速制御領域即ち印字領域区間のみ通電される定速制
御用フラットコイル群とに分かれ、該各コイル群がそれ
ぞれの励磁系によって駆動されるよう構成されてなるシ
ャトル型ラインプリンタ装置によって解決される。

〔作用〕

本発明のプリンタは、複数の偏平型可動コイルつまりフ
ラットコイルを備えたりニアモータによってハンマバン
クが駆動され、且つ該フラットコイルが方向転換用と定
速制御用とに分れてそれぞれ別個の励磁回路を所有して
いる。

このため各用途に適した電力の供給が可能となり、ハン
マバンクの方向転換時における過負荷も軽減される。

〔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図は本発明の一実施例を示す斜視図である。

ハンマバンク２の揺動源となるフラット可動コイル型リ
ニアモータ１００は、ハンマバンク２の下部に配設され
、可動側となるフラットコイル１０９が該ハンマバンク
２に取り付けられている。

運転時のハンマバンク２は揺動用エツジ信号およびリニ
アエンコーダによる位置信号等に基づいて設定された揺
動仕様によって直進往復運動を繰り返す。なお該ハンマ
バンク２はシャトル台３００の両端部に配設された案内
機構３によって支持され揺動運動を行う。

またフラット可動コイル型リニアモータ１００はヨーク
１１０と永久磁石１０５とフラットコイル１０９とによ
って構成されている。

一般に可動コイル型リニアモータは、コイルへの通電方
向が一定ならばギャップを通過する磁束の流れ方向によ
って発生する電磁力の向きが異なるため、これを利用し
てハンマバンク２の方向転換時のコイルへの通電方向を
一定として磁束の向きが相対的に変化するように磁石お
よびコイルを配置する。

ところがハンマバンク２の定速領域ではフラ・ノドコイ
ル１０９が同じ磁場を往復せねばならず、そのため該コ
イル１０９は磁束の向きが同じ領域において、その状況
によりそれぞれ逆向きの電磁力を受けなくてはならない
。このためハンマバンク２の定速領域（印字領域）では
フラントコイル１０９はその揺動方向に応じて通電方向
を変えなくてはならない。

そこで本発明ではハンマバンク２を駆動するフラットコ
イル１０９ａと１０９ｂの励磁回路を分離し、定速制御
用フラットコイル１０９ａは第１励磁回路１０で、方向
転換用フラットコイル１０９ｂは第２励磁回路２０で動
作させるハンマバンク駆動励磁回路分離方式を導入し、
且つこれと並行して各フラットコイル用パワーアンプ部
のトランジスタ接続をそれぞれバイポーラ方式とユニポ
ーラ方式とすることによって上記の問題点を解決してい
る。

トランジスタ接続をユニポーラ方式とする方向転換用コ
イルは、方向転換用エツジ信号により常に一方向の通電
を一定時間受けて電磁力を発生させる。

第２図は本発明に用いるフラット可動コイル型リニアモ
ータの構成図であって、（ａ）は平面図、（ｂｌは側断
面図をそれぞれ示す。

なお同図は定速制御用フラットコイル１０９ａおよび方
向転換用フラットコイル１０９ｂより成るフラットコイ
ル１０９が左端方向転換領域にある時の状態を示してい
る。

第２図において１０５は永久磁石、１１０はヨークであ
る。

第３図は本発明の動作原理を示す図であって、同図はハ
ンマバンクと連動するフラットコイルの位置と該コイル
への通電の関係を示している。

第３図（ａｌはフラットコイル１０９が左端方向転換領
域にある場合を示しており、このとき方向転換用フラッ
トコイル１０９ｂに通電が行われてフラットコイルと一
体化されたハンマバンク２は向かって右方向に移動を開
始する。

第３図（ｂｌはフラットコイル１０９が右方向へ移動し
て定速制御領域（印字領域）にある場合を示しており、
このときは定速制御用フラットコイル１０９ａに対し右
方向へ定速移動するような通電を行う。

第３図（Ｃ１はフラットコイル１０９が前第３図（ａ）
と反対の位置にある場合を示したもので、該フラットコ
イル１０９（ハンマバンク２）は右端方向転換領域にあ
る。ここで再び方向転換用フラットコイル１０９ｂに第
３図（ａ）の時と同じ方向の通電を行い、左方向への電
磁力を発生させる。

第３図（ｄｌは第３図（ｂｌの場合と同様であるがフラ
ットコイルの移動方向が反対になるため、フラットコイ
ルへの通電方向を第３図（ｂｌの場合と逆にする。

このようにしてフラントコイル１０９つまりハンマバン
ク２は、（ａ）　−（ｂ）　−（ｃ）　→（ｄ）　−（
ａ）と揺動を繰り返す。

第４図はフラットコイルと永久磁石の位置関係を示す図
である。

第４図（ａｌはフラットコイル１０９が最左端に位置し
ている図で、右方向へ方向転換を行うため方向転換用フ
ラットコイル１０９ｂに通電が行われている。

第４図（ｂ）はフラットコイル１０９が定速領域に達し
た図で、第４図（ａｌの位置から第４図（ｂｌの位置に
移るまでの距離が左端方向転換領域となる。

同様に第４図（Ｃ）はフラットコイルが最右端に達して
いる図で、第４図（ｄｌは第４図（Ｃ１の状態を経てフ
ラットコイルが定速領域に達した図を示す。

次の第５図はフラットコイルに流す電流曲線を示す図で
ある。

第５図（ａｌは上記フラットコイルと一体となって揺動
するハンマバンクの速度曲線とその方向転換領域および
定速制御領域を示した図である。

第５図ｆｂｌは方向転換用フラットコイルの電流曲線を
示し、第５図（Ｃ）は定速制御用フラットコイルの電流
曲線を示す。

第５図（ａ）の左端方向転換域にハンマバンクが到達す
ると、前第３図（ａ）に示したようにフラットコイル１
０９ｂに通電され、ハンマバンクは右方向へ急加速され
る。

そして右方向定速領域に達すると前第３図（ｂ）に示さ
れたようにフラットコイル１０９ｂへの通電が切れ、代
わってフラットコイル１０９ａに通電され、ハンマバン
クは右方向へ定速移動を行う。

さらに右端方向転換領域に達すると、前第３図（Ｃ）に
示したようにフラットコイル１０９ａへの通電が切れ、
代わってフラットコイル１０９ｂに通電され、ハンマバ
ンク２は左方向へ急加速される。

ここで第３図（ａｌと第３図（ｂｌとを比べると、フラ
ットコイル１０９ｂに対するギャップ磁束の流れ方向が
丁度逆になっているので、フラットコイルへの通電方向
は一定であっても発生する電磁力は逆向きとなる。

さて上記第３図（Ｃ）において左方向へ急加速されたハ
ンマバンクは左方向定速領域に達し、前第３図（ｄ）に
示すようにフラットコイル１０９ａにのみ通電されるた
め左方向に定速移動する。

ここで第３図（ｂ）と第３図（ｄ）とを比較すると明ら
かな如く、同じ磁場を通過するフラントコイルがその状
況に応じて左右両方向の電磁力を発生させねばならない
ためハンマバンクの移動方向に従いフラットコイルへの
通電方向を変えなくてはならない。

従ってハンマバンクの定速領域ではフラットコイルへの
通電用パワーアンプ部のトランジスタ接続をバイポーラ
接続にしなくてはならないが、方向転換用フラットコイ
ルのパワーアンプ部のトランジスタ接続は構造と制御が
容易なユニポーラ接続で良い。

また一般にシャトル型ラインプリンタ装置のハンマバン
クを揺動させる場合、所要推力は方向転換時に最大とな
り、可動コイル型リニアモータを駆動源とした場合、定
速制御時は方向転換時の５分の１以下の推力で済む。

そのため方向転換用と定速制御用の励磁系統を一つにす
るよりも、両者の駆動仕様に応じた二つの励磁系統を備
えることで大幅な消費電力の低減が可能となる。

第６図は本発明の他の実施例を示す図である。

同図に示す如く、本実施例の場合は方向転換時も定速制
御用フラットコイル１０９ａに対する通電が行われるよ
うになっている。このため方向転換中であっても定速制
御用フラットコイル１０９ａが磁場中にあれば、該コイ
ル１０９ａは通電により電磁力を発生するので総合的な
推力が増大することになるわけである。

これは印字ハンマの高密度実装等によるハンマバンク２
の重量の増加や、印字速度の高速化に伴って方向転換時
の所要推力が増加して行くことへの対策として有効であ
る。

以下その動作を説明する。

■方向転換時の通電信号によって第６図（ａ）に示すよ
うに定速制御用フラットコイル１０９ａと方向転換用フ
ラットコイル１０９ｂの双方に通電され、発生した電磁
力によりハンマバンクの方向転換が行われる。

■その後同図（ｂｌのようにフラットコイル１０９ａに
のみ定速制御通電を行って、ハンマバンクを右端側へ移
動させる。

■フラットコイルが右端方向転換領域に到達すると第６
図（Ｃ）のようにフラットコイル１０９ａ、　１０９ｂ
に通電してハンマバンクの方向を転換させる。

第７図は第６図の電流曲線を示す図である。

第７図（ａ）はフラットコイルの速度曲線と方向転換領
域および定速領域を、 第７図（ｂｌは方向転換用フラットコイルの電流曲線を
、 第７図（Ｃ）は定速制御用と方向転換用とに併用される
フラットコイルの電流曲線をそれぞれ示している。

〔発明の効果〕

以上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、ハンマバンクの方向転換時の励磁系と定
速移動時の励磁系とがそれぞれ分離されているため装置
の消費電力が節減でき、且つパワーアンプ部のトランジ
スタに対する負荷が著しく軽減さ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図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は本発
明に用いるフラット可動コイル型リニアモータの構成図
、 第３図は本発明の動作原理図、 第４図はフラントコイルと永久磁石の位置関係を示す図
、 第５図はフラントコイルに流す電流曲線を示す図、 第６図は本発明の他の実施例を示す図、第７図は第６図
の電流曲線を示す図、 第８図は従来のシャトル型ラインプリンタ装置の構造を
示す斜視図である。 図中、１は印字ヘッド、２はハンマバンク、３は案内機
構、４は争字用紙、５は可動コイル型リニアモータ、７
は位置センサ、９はプラテン、　１０は第１励磁回路、
２０は第２励磁回路、１００はフラット可動コイル型リ
ニアモータ、１０５は永久磁石、１０９は定速制御用フ
ラットコイル１０９ａと方向転換用フラットコイル１０
９ｂとで構成されたフラットコイル、１１０はヨーク、
３００はシャトル台をそれぞ９　　　　　　　　　　　
　コ ｔ３　Ｄ　０℃ ０　　　ハ　　　　Ｕ　　　℃ ９り （）　Ｊ）す

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のフラットコイルを備えたフラット可動コイル型リ
   ニアモータ１００を揺動駆動源とするシャトル型ライン
   プリンタの装置構成において、該フラットコイル１０９
   が、ハンマバンク２の方向転換領域のみ通電される方向
   転換用フラットコイル１０９ｂと、等速制御領域のみ通
   電される定速制御用フラットコイル１０９ａとに分かれ
   、該各コイル群１０９ａおよび１０９ｂが、それぞれ別
   個の励磁系１０および２０によって駆動されるよう構成
   されてなることを特徴とするシャトル型ラインプリンタ
   装置。