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KR970011085B1 - 프린터용 셔틀장치 - Google Patents

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KR970011085B1
KR970011085B1 KR1019930012922A KR930012922A KR970011085B1 KR 970011085 B1 KR970011085 B1 KR 970011085B1 KR 1019930012922 A KR1019930012922 A KR 1019930012922A KR 930012922 A KR930012922 A KR 930012922A KR 970011085 B1 KR970011085 B1 KR 970011085B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shuttle
print
unit
balance
shuttle unit
Prior art date
Application number
KR1019930012922A
Other languages
English (en)
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KR940005420A (ko
Inventor
고바야시 아쓰히사
도꾸나가 하루히꼬
모리야마 히또시
Original Assignee
후지쓰 가부시끼가이샤
세끼사와 다까시
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP19830292A external-priority patent/JP2835249B2/ja
Priority claimed from JP4198301A external-priority patent/JPH0640108A/ja
Application filed by 후지쓰 가부시끼가이샤, 세끼사와 다까시 filed Critical 후지쓰 가부시끼가이샤
Publication of KR940005420A publication Critical patent/KR940005420A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR970011085B1 publication Critical patent/KR970011085B1/ko

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B41J19/18—Character-spacing or back-spacing mechanisms; Carriage return or release devices therefor
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    • B41J19/305—Linear drive mechanisms for carriage movement

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  • Electromagnetism (AREA)
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Abstract

내용없음.

Description

프린터용 셔틀장치
제1도는 프린트 셔틀 유닛(print suttle unit) 및 밸런스(balance) 셔틀 유닛을 도시한 본 발명의 첫번째 실시예의 사시도.
제2도는 프린트 셔틀 유닛 및 밸런스 셔틀 유닛을 도시한 본 발명의 첫번째 실시예의 평면도.
제3도는 프린트 셔틀 유닛 및 밸런스 셔틀 유닛을 도시한 본 발명의 첫번째 실시예의 측단면도.
제4도는 본 발명의 첫번째 실시예에 있어서 영구자석의 평면도.
제5도는 본 발명의 첫번째 실시예에 있어서 전자기 코일의 평면도.
제6도는 프린트 셔틀 유닛 및 밸런스 셔틀 유닛을 도시한 본 발명의 첫번째 실시예의 도식적인 평면도.
제7도는 본 발명의 첫번째 실시예의 도식적인 회로 구성도.
제8도는 본 발명의 두번째 실시예의 사시도.
제9도는 본 발명의 세번째 실시예의 사시도.
제10도는 본 발명의 세번째 실시예의 부분 정면도.
제11도는 본 발명의 네번째 실시예의 부분 사시도.
제12도는 본 발명의 다섯째 실시예의 부분 사시도.
제13도는 본 발명의 여섯째 실시예의 사시도.
제14도는 본 발명의 일곱째 실시예의 도식도.
제15도는 본 발명의 여덟번째 실시예의 도식도.
제16도는 본 발명의 아홉번째 실시예의 도식도.
제17도는 본 발명의 열번째 실시예의 도식도.
제18도는 본 발명의 열한번째 실시예의 도식도.
본 발명은 라인프린터 또는 다른 유사한 프린터에 있어서 효과적인 프린팅(printing)을 위해 왕복운동하는 셔틀장치에 관한 것이다.
라인프린터 또는 다른 유사한 프린터에 있어서, 프린터 헤드(head)가 장착된 프린트 셔틀 유닛은 고속으로 왕복운동되고, 라인 모터는 프린트 셔틀 유닛을 구동하기 위한 장치로 사용된다.
따라서, 전자기 코일의 로우(row)는 그 위에 장착된 프린트 헤드를 갖는 스테이(stay)축을 따라 움직이는 프린트 셔틀 유닛에 부착되고, 영구자석의 로우는 전자기 코일을 향하도록 기저프레임에 고착되고, 그것에 의해 선형모터를 형성한다.
동작을 보면 전류가 프린트 셔틀 유닛에 부착된 전자기 코일을 통해 흐르면 플레밍의 왼손 법칙에 따라 전자기 코일에서 추력이 유도된다. 전자기 코일에 공급되는 전류를 적절히 제어함으로써 추력의 방향이 변화되고, 따라서 프린트 셔틀 유닛이 왕복운동을 하게 된다.
그러나, 전자기 코일이 프린트 셔틀 유닛에 장착되기 때문에 만약, 전자기 코일의 체적용량이 선형모터의 출력을 증가시키기 위해 증가된다면, 프린트 셔틀 유닛은 대응하여 무게가 증가되고 하중을 증가시키게 된다. 따라서, 왕복운동의 속도는 기대한 것처럼 높아질 수 없다.
더욱이, 전원에 전자기 코일을 접속하기 위한 리드(lead)선의 조립은 기저프레임에 그것의 한쪽단이 고착되고, 반면에 리드선 조립체의 다른쪽 단은 프린트 셔틀 유닛과 함께 왕복운동한다. 그래서, 반복되는 왕복운동에 의해 리드선이 손상 및 단락되기 쉽다.
더욱이, 프린트 셔틀 유닛이 상당히 무겁기 때문에 그것의 고속 왕복운동은 전체 프린터의 진동을 일으킨다.
이러한 문제를 극복하기 위해 밸런스 셔틀 유닛이 일반적으로 채용된다. 특히, 프린트 셔틀 유닛의 그것과 대략 동일한 무게로 형성되는 밸런스 셔틀 유닛은 이들 두개의 셔틀 유닛의 반대방향으로 서로 평행하게 움직이도록 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동과 연계하여 구동되고, 그것에 의해 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동에 의해 프린터의 기저프레임에서 발생되는 반동력을 소멸시킨다. 따라서, 진동 발생은 억제된다.
그러나, 만약 프린트 셔틀 유닛 및 밸런스 셔틀 유닛이 반대방향으로 서로 평행하게 움직이면, 두 셔틀 유닛에 의해 회전진동이 유도된다. 결과적으로,회전 진동이 전체 프린터에서 발생되고, 예를들어, 인쇄용지의 원하지 않는 움직임에 의해 프린트 품질이 저하된다.
본 발명의 목적은 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동이 쉽게 고속화될 수 있고, 전자기 코일의 리드선 단락의 문제가 없고, 따라서 신뢰도가 높은 프린터용 셔틀장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 프린터의 진동이 왕복하는 프린트 셔틀 유닛의 운동 및 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동 방향의 반대방향으로 움직이는 밸런스 셔틀 유닛의 그것에 의해 유도된 회전 움직임을 방지하여 제거되도록 고안되고, 그것에 의해 우수한 프린트 품질이 얻어질 수 있는 프린터용 셔틀장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 발명에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해진다.
본 발명에 따라 프린트 헤드가 제공되고 가이드장치를 따라 움직이는 프린트 셔틀을 갖는 프린터용 셔틀장치가 제공된다. 셔틀장치는 프린트 셔틀에 부착된 영구자석의 로우, 및 갭(Gap)을 가로질러 영구자석과 마주 향하도록 고정부에 고착된 전자기 코일의 로우를 포함하고 전자기 코일은 가이드장치를 따라 프린트 셔틀을 왕복하도록 구동시키기 위해 영구자석과 공동으로 선형모터를 구성한다.
더욱이, 프린트 헤드가 제공되고 왕복운동을 수행하기 위해 구동되는 프린트 셔틀 유닛을 갖는 프린터용 셔틀장치가 제공된다. 셔틀장치는 프린트 셔틀 유닛의 그것과 대략 동일한 무게를 갖고 밸런스 셔틀 유닛의 무게 중심이 프린트 셔틀 유닛의 무게 중심 이동선과 대략 동일한 선상을 이동하도록 배치되는 밸런스 셔틀 유닛 및 프린트 셔틀 유닛과 반대방향으로 평행하게 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동과 연계하여 왕복하도록 밸런스 셔틀 유닛을 구동하기 위한 장치를 포함한다.
또한, 프린트 헤드가 제공되고 왕복운동을 수행하도록 구동되는 프린트 셔틀 유닛을 갖는 프린터용 셔틀장치가 제공된다. 셔틀장치는 프린트 셔틀 유닛의 그것과 대략 동일한 무게를 갖고 프린트 셔틀 유닛의 반대방향으로 평행하게 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동과 연계하여 왕복하도록 구동되는 밸런스 셔틀 유닛, 및 프린트 셔틀 유닛과 밸런스 셔틀 유닛을 지지하는 기저프레임을 포함한다. 토크(torque) 발생장치는 대략 크기는 같지만 회전운동의 방향이 반대인 토크를 발생시키기 위해 프린트 셔틀 유닛 및 밸런스 셔틀 유닛의 운동에 의해 유도된 회전운동의 축의 위치에서 기저프레임에 연결된다.
또한, 프린트 헤드가 제공되고 왕복운동을 수행하도록 구동되는 프린트 셔틀 유닛을 갖는 프린터용 셔틀장치가 제공된다. 셔틀장치는 프린트 셔틀 유닛의 그것과 대략 동일한 무게를 갖고 프린트 셔틀 유닛의 반대방향으로 평행하게 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동과 연계하여 왕복하도록 밸런스 셔틀 유닛, 및 프린트 셔틀 유닛과 밸런스 셔틀 유닛을 지지하는 기저프레임을 포함한다.
또한 프린트 헤드가 제공되는 왕복운동을 수행하도록 구동되는 프린트 셔틀 유닛을 갖는 프린터용 셔틀장치가 제공된다. 셔틀장치는 프린트 셔틀 유닛의 그것과 대략 동일한 무게를 갖고 프린트 셔틀 유닛의 반대방향으로 평행하게 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동과 연계하여 왕복하도록 구성되는 밸런스 셔틀 유닛, 및 프린트 셔틀 유닛과 밸런스 셔틀 유닛을 지지하는 기저프레임을 포함한다. 더욱이, 기저프레임과 케이싱(casing) 사이에 진동 흡수부가 배치된다.
본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조로 다음에 설명된다.
제1도 내지 제3도는 본 발명이 라인프린터에 적용되는 첫번째 실시예를 나타내고 있다. 제1도는 프린트 셔틀 유닛과 밸런스 셔틀 유닛을 포함하는 라인프린터의 중요 부분에 대한 사시도이다. 제2도 및 제3도는 라인프린터의 동일 부분에 대한 평면도 및 측단면도이다.
기저프레임 1은 케이싱 50에 고착된다. 한쌍의 평행한 스테이축 2 및 3은 수평으로 확장되고, 기저프레임 1에 그것의 양단이 각각 고착된다. 제1도에서 케이싱 50 및 기저프레임 1의 도해는 생략되고, 제2도에서 케이싱 50의 도해는 생략된다. 프린트 셔틀 12는 첫번째 스테이축 2에 동작 가능하게 조립되고, 기저프레임 1의 중요부에 배치된다. 프린트 셔틀 12는 다수개의 프린트 핀(pin)의 로우로 구성되는 프린트 헤드 11이 장착된다. 프린트 셔틀 12는 첫번째 스테이축 2 및 기저프레임 1에서 이동 가능한 로울러 13에 의해 지지된다.
프린트 헤드 11은 예를들면, 전자기 방출형으로 된다. 프린트 헤드 11은 수평으로 배치된 24핀형의 12프린트 헤드 조립부속품 11a(예를들면)의 로우로 구성된다. 각각의 프린트 헤드 조립부속품 11a는 정면 및 뒷면 상부단에서 프린트 요소들의 두 세트(set)가 정면 및 뒷면 하부단에서 그것들에 대하여 대칭을 이루도록 정면 상부, 정면 하부, 뒷면 상부 및 뒷면 하부단으로 각각 배치되는 6개의 프린트 요소의 4세트로 형성된다. 프린트 요소는 프린트 핀에 의해 도트(dot)의 단위로서 프린팅을 수행한다.
프린트 헤드 11이 구동되면 프린트 핀의 끝단이 제3도에 도시된 화살표 A의 방향으로 돌출하고, 그것에 의해 용지 급송경로 4를 통해 화살표 B의 방향으로 급송된 인쇄용지를 잉크리본(도시되지 않음)을 통해 타격한다. 따라서, 충격 도트 인쇄가 수행된다.
평면철판인 요크(voke) 14는 프린트 셔틀 12의 저면에 부착된다. 다수개의 직사각 평판형 영구자석 15의 로우가 첫번째 스테이축 2의 축에 평행한 방향으로 요크 14의 밑면 표면에 배치된다. 영구자석 15는 각각 그것의 두께 방향으로 자화된다. 즉, 각각의 영구자석 15는 그것의 상부 및 하부쪽 면에서 두개의 자극을 갖는다.
영구자석 15는 예를들어, 사마륨 코발트(samarium cobalt) 자석 같은 강자석을 갖는 희토류 자석을 사용하여 형성된다. 따라서, 영구자석 15는 페라이트자석 또는 다른 자석들에 비하여 얇고 무게가 가볍다.(예를들면, 두께 및 두께가 후자의 경우보다 각각 1/5 정도이다.)
각각의 영구자석 15는 각각의 프린트 헤드 조립부속품 11의 그것보다 약간 더 큰 폭을 갖는다. 제4도에 도시된 바와 같이, 연속적인 11개의 영구자석 15는 N과 S극이 서로 교대되도록 배치된다. 11개의 영구자석 15중에서 9개의 영구자석의 로우는 접촉하여 배치되고 하나의 영구자석은 로우의 끝단과 끝단 사이에 제공된 공간을 갖고 영구자석의 로우의 각 끝단에서 배치된다.
따라서, 프린트 셔틀 12에 부착된 요크 14 및 영구자석 15, 프린트 헤드 11 및 프린트 셔틀 12가 첫번째 스테이축 2를 따라 이동하는 프린트 셔틀 유닛 10을 형성한다.
전자기 코일 16의 로우는 전자기 코일 16이 얇은 갭을 가로질러 프린트 셔틀 유닛 10의 영구자석 15를 향하도록 기저프레임 1에 고착되는 철판으로 형성되는 코일기판 18에 고정된다.
따라서, 영구자석 15 및 전자기 코일 16은 프린트 셔틀 유닛 10을 구동하기 위한 선형모터(첫번째 선형모터)를 형성한다. 리드선 19는 전자기 코일 16에 전원을 공급하기 위해 사용된다.
각각의 전자기 코일 16은 각각의 영구자석 15의 그것보다 두배의 폭을 갖도록 와선형으로 감긴다. 제5에 도식적으로 도시된 바와 같이 6개의 전자기 코일 16 로우는 접촉하도록 배치된다. 각기 한쌍의 인접한 전자기 코일 16의 외부 모서리는 비록 그것들이 제5도에 서로 분리된 것처럼 도시되어 있지만 서로 접촉되어 있다.
6개의 전자기 코일 16중에서 전자기 코일 16의 로우의 각각 양 끝단에 배치되는 두개의 전자기 코일 16a는 첫번째 선형모터의 동작을 반전시키는데 사용된다. 이들 전자기 코일 16a는 동일한 리드선으로 직렬로 접속된다. 한편, 전자기 코일 16a 사이에 배치된 4개의 전자기 코일 16b는 일정한 소속도로 첫번째 선형모터를 구동하기 위해 사용된다. 이들 전자기 코일 16a에 대한 그것들과 다른 쌍으로 리드선으로 직렬로 접속된다.
상술한 바와 같이 배치된 첫번째 선형모터에 있어서, 전류가 영구자석 15에 의해 생성된 자기장이 놓여진 영역을 전자기 코일 16을 통해 흐르게 되면 플래밍의 왼속 법칙의 원리로 전자기 코일 16에 추력이 유도된다.
그러나, 전자기 코일 16이 기저프레임 1에 움직이지 않게 고정되기 때문에 추력에 대한 반동력이 영구자석 15에 작용한다. 결과적으로 프린트 셔틀 유닛 10은 첫번째 스테이축 2를 따라 이동한다.
전자기 코일 16에 공급된 전류를 적절히 제어함으로써 프린트 셔틀 유닛 10은 첫번째 스테이축 2를 따라 고속으로 직선으로 왕복운동될 수 있다.
더욱이, 위치감지센서 17은 제2도에 도시된 바와 같이 제공된다. 위치감지센서 17은 프린트 셔틀 유닛 10의 요크 14에서 형성된 슬릿(slit), 및 기저프레임 1에 부착된 전송 광센서로 구성된다. 제1도 및 제3도에 있어서 위치감지센서 17의 도해는 생략된다.
프린트 셔틀 12와 같은 방법으로 형성되는 밸런스 셔틀 22는 첫번째 스테이축 2에 평행하게 배치되는 두번째 스테이축 3에 작동 가능하게 조립된다.
평행후 21의 밸런스 셔틀 22에 장착되고, 요크 24는 밸런스 셔틀 22의 저면에 부착된다. 프린트 셔틀 유닛 10의 영구자석 15와 유사한 영구자석 25의 로우는 요크 24의 밑면 표면에 부착된다.
로울러 23은 밸런스 셔틀 유닛 22가 기저프레임 1상에 이동하도록 밸런스 셔틀 유닛 22에 회전 가능하게 부착된다. 밸런스 셔틀 22는 로울러 23 및 두번째 스테이축 3에 의해 지지된다.
더욱이, 밸런스 셔틀 22는 기저프레임 1의 양 측단으로부터 각각 돌출하도록 그것에 대해 접속되는 한쌍의 암(arm) 22a를 갖는다. 암 22a는 기저프레임 1의 다른 끝단으로부터 떨어진 프린트 셔틀 유닛 10의 위치를 넘어서 확장되어 구부러지고, 평형후 유닛 21a는 암 22a의 끝단에 부착된다.
밸런스 셔틀 유닛 20의 구성요소들은 프린트 셔틀 유닛 10에 평행하게 하나의 유닛으로 움직일 수 있다. 로울러 31은 평형후 유닛 21a가 기저프레임 1상을 이동하도록 평형후 유닛 21a에 회전 가능하게 부착된다. 밸런스 셔틀 유닛 20은 그것의 전체 무게가 프린트 셔틀 유닛 10의 그것과 대략 동일하도록 형성된다.
밸런스 셔틀 유닛 20에서 무게의 분포는 제6도에 도시된 바와 같이 두번째 스테이축 3을 따라 이동하는 동안 전체 밸런스 셔틀 유닛 20의 무게 중심의 이동선 C가 첫번째 스테이축 2(e≒0)를 따라 이동하는 동안 프린트 셔틀 유닛 10의 무게 중심의 이동선 D와 대략 일치하도록 이루어진다.
제1도 내지 제3도를 다시 참조하여 코일기판 28은 기저프레임 1에 고착되고, 제5도에 도시된 전자기 코일 16과 유사한 전자기 코일 26의 로우는 얇은 갭을 가로질러 밸런스 셔틀 22상에 배치된 영구자석 25의 로우를 향하도록 코일기판 28에 고착된다.
따라서, 영구자석 25 및 전자기 코일 26은 밸런스 셔틀 유닛 20을 구동하기 위해 선형모터(두번째 선형모터)를 형성한다. 리드선 29는 전자기 코일 26에 전원을 공급하기 위해 사용된다.
전자기 코일 26을 통해 흐르는 전류를 적절히 조절함으로써 밸런스 셔틀 유닛 20은 두번째 스테이축 3을 따라 고속 직선으로 왕복될 수 있다.
제7도는 첫번째 및 두번째 선형모터에 대한 회로 구성을 나타내고 있다. 전자기 코일 16 및 26은 프린트 셔틀 유닛 10 및 밸런스 셔틀 유닛 20이 고속 왕복운동을 수행하기 위해 같은 속도로 서로 반대방향으로 관련하여 움직이도록 하나의 드라이버 회로 5로부터 동일한 구동 전류가 공급된다.
이러한 목적을 위해 프린트 셔틀 유닛 10 및 밸런스 셔틀 유닛 20은 영구자석 15 및 25의 극성 또는 전자기 코일 16 및 26의 관계로 서로 반대로 배치된다.
드라이버 회로 5의 동작을 제어하기 위한 제어기 6은 왕복운동에 대해 피드백(feedback) 제어를 효과적으로 하기 위해 프린트 셔틀 유닛 10의 위치감지센서 17로부터 반전 및 일정한 속도의 이동을 위한 신호가 전송된다.
더욱이, 제어기 6은 밸런스 셔틀 유닛 20의 과도한 동작 또는 다른 고장을 감지하기 위해 밸런스 셔틀 유닛 20에 제공된 위치감지센서 27로부터 신호를 전송받는다.
상술한 바와 같이 배치된 프린터 셔틀장치의 첫번째 실시예에 있어서, 첫번째 및 두번째 선형모터의 전자기 코일 16 및 26은 기저프레임 1에 고착되고, 영구자석 15 및 25는 각각 움직이는 프린트 셔틀 12 및 밸런스 셔틀 22에 부착된다.
따라서, 전자기 코일 16 및 26의 체적 용량이 선형모터의 출력을 증가시키기 위해 증가되더라도 이동부의 무게는 증가되지 않는다. 따라서, 프린트 셔틀 유닛 10의 왕복운동 및 밸런스 셔틀 유닛 20의 그것은 쉽게 고속화시킬 수 있다.
더욱이, 전자기 코일 16 및 26에 대한 리드선 19 및 29는 이동부에 접속되지 않기 때문에 반복되는 왕복운동에 의한 리드선 19 및 29의 단락은 가능하지 않다.
영구자석 15 및 25는 강자성을 갖는 희토류 자석을 사용하여 그것들을 형성함으로써 얇고 무게가 가볍게 이루어지기 때문에, 셔틀 유닛 10 및 20의 전체 무체를 줄이고 자속밀도를 상승시키기 위해 한쪽의 요크 14 및 24와 다른쪽의 코일기판 18 및 28 사이의 갭을 좁히는 것이 가능하다. 따라서, 선형모터의 출력을 증가시키고 또한 그것의 속도를 증가시키는 것이 가능하다.
이 실시예에서 비록 본 발명이 프린트 셔틀 유닛 10과 밸런스 셔틀 유닛 20의 둘다 채용하지만, 본 발명은 밸런스 셔틀 유닛 20이 제공되지 않은 프린터 셔틀 유닛 10만을 채용할 수 있다.
이 실시예의 프린트 셔틀장치에 있어서, 프린트 셔틀 유닛 10이 첫번째 스테이축 2를 따라 왕복운동하는 것처럼, 프린트 셔틀 유닛 10과 대략 무게가 동일한 밸런스 셔틀 유닛 20은 프린트 셔틀 유닛 10과 연계하여 그것과 동일한 속도로 프린트 셔틀 유닛 10의 이동방향과 반대방향으로 이동방향으로 두번째 스테이축 3을 따라 이동한다.
따라서, 프린트 셔틀 유닛 10의 왕복운동에 의해 기저프레임 1에 유도된 반동력은 밸런스 셔틀 유닛 20의 왕복운동에 의해 소멸된다.
더욱이, 왕복운동 동작동안 밸런스 셔틀 유닛 20의 무게 중심은 프린트 셔틀 유닛 10의 무게 중심의 이동선과 대략 동일한 선상을 이동한다. 따라서, 회전운동은 두개의 셔틀 유닛 10 및 20의 왕복운동에 의해 유기되지 않는다.
밸런스 셔틀 유닛 20은 밸런스 셔틀 유닛 22 및 평형 후 유닛 21a가 암 22a의 대신에 로프(rope) 또는 밸트를 사용하여 연결되고, 따라서 평형후 유닛 21a는 밸런스 셔틀 22와 동일한 방향 그리고 동일한 속도로 이동한다.
제8도는 예를 들어, 희토류 자석인 프린트 셔틀 유닛 10의 영구자석 15의 자성보다 약한 자성을 나타내는 페라이트 자석으로 구성된 상대적으로 낮은 자성의 영구자석 125가 밸런스 셔틀 유닛 20에 제공되는 본 발명의 두번째 실시예를 나타내고 있다.
영구자석 125는 희토류 자석과 동일한 자속밀도를 얻기 위하여 상당히 큰 체적 용량을 필요로 한다. 따라서, 그것의 무게는 증가한다.
결과적으로, 제8도에 도시된 바와 같이 밸런스 셔틀 22에 평형후를 장착할 필요가 없게 되거나, 그위에 단지 작은 평형후를 장착하면 된다. 그래서, 효율적인 구조가 실현된다. 더욱이, 페라이트 자석은 희토류 자석보다 가격이 저렴하기 때문에 장치의 가격이 낮아질 수 있다.
제9도는 프린트 셔틀 12에 부착된 요크 14의 양 끝단부 14a가 얇은 갭을 가로질러 양 끝단 영구자석의 각각의 외부면을 마주보도록 휘어지는 본 발명의 세번째 실시예를 나타내고 있다.
상술한 바와 같이 배치 덕택에 끝단의 영구자석 15a로부터 바깥쪽으로 누설되는 자속이 외부에 누설함이 없이 요크 14의 끝단부 14a를 통해 요크 14에 효과적으로 전달된다.
따라서, 누설 자속이 프린트 셔틀 유닛 10의 왕복운동에 의해 진동을 일으키고, 주변 자기장에 동요를 일으킴으로써 예를들면, 여러가지 디스플레이(display)의 스크린을 불안정하게 하는 주변상에 누설 자속의 이러한 역효과를 제거하는 것이 가능하다.
제11도 및 제12도는 영구자석 15를 장착하기 위해 프린트 셔틀 12에 제공되는 요크가 조밀한 자기회로를 형성하는 구조를 갖는 본 발명의 네번째 및 다섯번째 실시예를 각각 나타내고 있다.
첫번째 실시예에서 도시된 바와 같이 평판형 요크 14가 자속이 요크 14의 반대면 즉, 영구자석 15가 부착되는 면에 반대인 면으로부터의 누설을 방지할 수 있고, 요크 14의 두께는 충분히 증가될 수 있게 제공된다.
그러나, 요크 14의 두께는 선형모터상의 부하를 최소화할 필요가 있기 때문에 항상 만족할 만큼 증가시킬 수는 없다. 더욱이, 많은 경우에는 프린트 셔틀 12에 고정하기 위해 요크 14에 제공된 구멍에 기인하여 요크 14의 반대면으로부터의 자속의 누설을 완전히 제거하는 것은 불가하다.
따라서, 제11도에 도시된 네번째 실시예에 있어서 영구자석 15가 부착된 요크 14는 조밀한 자기회로가 형성되도록 환상구조로 형성된다. 제12도에 도시된 다섯번째 실시예에 있어서 빗모양의 형상으로 다수개의 다리(leg)를 갖는 보조 요크 214는 그것에 부착된 영구자석을 갖는 평탄형 요크 14의 외부면에 놓여지고, 그것에 의해 조밀한 자기회로를 형성하는 요크 구조를 얻는다.
이러한 구조로 부분적인 원인에 의해 일어나는 누설 자속은 누설되지 않도록 요크내로 제한할 수 있다. 따라서, 주변자기장에서 요동이 발생하지 않는다.
제9도 내지 제12도에 도시된 세번째 내지 다섯번째 실시예에 있어서, 비록 프린트 셔틀 유닛 10의 요크에 대해서 설명이 이루어지지 않더라도 밸런스 셔틀 유닛이 또한 제공된다면, 상술한 바와 같은 구조가 동일하게 밸런스 셔틀 유닛의 요크에 대해 바람직하게 채택될 수 있다.
제13도는 프린트 셔틀 유닛 10의 전체가 예를들어, 철판으로 형성된 자기 차폐덮개 30으로 덮히는 본 발명의 여섯번째 실시예를 나타내고 있다. 인용부호 50은 프린터 케이싱을 나타낸다.
일반적으로, 프린터장치는 여러가지 덮개를 갖는다. 따라서, 덮개 물질이 자기물질인 한 덮개는 누설 자속으로 포화되지 않고, 충분한 자기 차폐 효과가 조밀한 자기회로를 형성하는 자기 차폐덮개를 구성하기 위해 가능한 많은 덮개로서 함께 연결하여 달성될 수 있다.
덮개가 플라스틱 물질로 형성되는 경우에 있어서, 또는 자속의 포화가 덮개에 의해서만 방지될 수 없고 자기 차폐 효과가 완전하지 않는 경우에 있어서, 자기 물질로 이루어진 자기 차폐덮개 30에 의해 덮개 안쪽에 조밀한 자기회로를 형성해야 한다.
자속이 자기 차폐덮개 30에 의해 누설되는 것을 막는 상술한 구조는 그것에 대해 중요부인 프린터의 덮개를 사용하여 구성될 수 있고, 선형모터상의 부하를 증가시키지 않는다. 따라서, 효율이 극히 높다.
밸런스 셔틀 유닛 20이 제공되는 프린터에 있어서, 또한 프린트 셔틀 유닛 10에 대한 그것과 같거나 또는 다른 자기 차폐덮개 30으로 밸런스 셔틀 유닛 30을 덮는 것이 바람직하다.
제14도는 한쌍의 밸런스 셔틀 유닛 120이 프린트 셔틀 유닛 10을 가로질러 서로 마주보도록 제공된 본 발명의 일곱번째 실시예를 도식적으로 나타내고 있고, 각각의 밸런스 셔틀 유닛 120은 암 22a 및 평형추 유닛 21a가 제공되지 않는다는 것을 제외하고 첫번째 실시예의 밸런스 셔틀 유닛 20과 동일하다.
이 경우에 있어서, 두개의 밸런스 셔틀 유닛 120의 전체 무게는 프린트 셔틀 유닛 10의 무게와 대략 동일하고, 두개의 밸런스 셔틀 유닛 120은 밸런스 셔틀 유닛 120의 무게 중심의 이동선이 프린트 셔틀 유닛 10의 무게 중심의 이동선과 대략 일치하도록 배치된다. 두개의 밸런스 셔틀 유닛 120은 같은 방향 및 같은 속도로 이동하도록 구동된다.
세개 이상의 밸런스 셔틀 유닛 120이 제공될 수 있다는 것을 주의해야 한다. 또한, 예를들어 암 또는 그와 같은 것을 통해 그것에 연결되는 평형추 유닛으로 다수개의 밸런스 셔틀 유닛을 결합시키는 것이 가능하다.
제8도는 밸런스 셔틀 유닛 220은 첫번째 실시예에서 암 22a의 끝단에 연결되는 평형추 유닛 21a 및 암 22a가 제공되지 않는다는 점에서 첫번째 실시예와 다른 본 발명의 여덟번째에 실시예를 도식적으로 나타내고 있고, 밸런스 셔틀 유닛 220의 무게는 프린트 셔틀 유닛 10의 무게와 대략 동일하다. 따라서, 회전운동은 프린트 셔틀 유닛 10의 왕복운동 및 밸런스 셔틀 유닛 220의 그것에 의해 유기되지 않는다.
따라서, 이 실시예에 있어서 두개의 셔틀 유닛 10 및 220의 운동에 의해 유기된 회전운동에 대해 대략크기가 동일하지만 방향이 반대인 토크(torque)를 발생시키는 모터 35는 두개의 셔틀 유닛 10 및 220에 의해 유기된 회전운동의 그것과 일치하게 이루어진 그것의 축으로 기저프레임 1과 케이싱 50 사이에 배치된다.
상술한 바와 같이 배치로서 셔틀 유닛 10 및 220에 의해 유기된 회전운동은 모터 35에 의해 발생된 토크에 의해 소멸된다. 따라서, 회전진동이 발생하지 않는다. 모터 35는 예를들어, 회전형 솔레이노이드로 대치될 수 있다는 것을 주의해야 한다.
제16도는 밸런스 셔틀 유닛 220이 상술한 여덟번째 실시예와 같은 방법으로 배치되는 본 발명의 아홉번째 실시예를 도식적으로 나타내고 있고, 기저프레임 1은 회전운동과 동일축으로 케이싱 50과 관련해서 회전할 수 있게 제공된다.
더욱이, 매우 무거운 평형추 36이 기저프레임 1에 부착된다. 평형추 36은 두개의 셔틀 유닛 10과 220에 의해 유기된 회전력보다 더 크거나 동일한 관성력을 발휘하고, 회전운동의축상에 놓이는 무게 중심을 갖는다. 인용부호 37은 베어링을 나타낸다.
상술한 바와 같이 배치로서 기저프레임 1상에서 두개의 셔틀 유닛 10 및 220에 의해 유기되는 회전력의 효과를 최소화하고, 회전진동의 발생을 억제하는 것이 가능하다.
제17도는 아홉번째 실시예의 평형추 36이 케이싱 50에 의해 형성되는 본 발명의 열번째 실시예를 도식적으로 나타내고 있다.
이 실시예에 있어서, 케이싱 50을 회전 가능하게 지지하기 위한 고정지지부 51은 두개의 셔틀 유닛 10 및 220에 의해 유기된 회전운동은 케이싱 50의 관성력에 의해 소멸되도록 두개의 셔틀 유닛 10 및 220의 회전중심으로 동일 축상에 배치된다.
일반적으로, 케이싱 50의 관성력은 두개의 셔틀 유닛 10 및 220에 의해 유기되는 회전력보다 충분히 더크고, 회전 진동의 주기는 충분히 짧다. 따라서, 케이싱 50이 회전될 가능성은 없다.
고무진동 격리체 41이 케이싱 50에 기저프레임 1을 고정하도록 설치되는 본 발명의 열한번째 실시예를 나타내고 있고, 그것은 고무진동 격리체 41의 탄성에 의해 회전진동을 흡수한다. 더욱이, 이 실시예는 회전 진동의 주기가 짧다는 사실을 이용하고 있다. 따라서, 두개의 셔틀 유닛 10 및 220에 의해 발생되는 회전진동과 케이싱 50에 전달되는 것을 방지하게 된다.
일반적으로, 케이싱 50에 기저프레임 1을 고정하기 위한 고무진동 격리체 41a만을 제공하게 된다. 그러나, 필요하다면 회전진동을 조절하기 위한 고무진동 격리체 41b가 또한 장착될 수 있다.
본 발명에 따라 영구자석은 이동부인 프린트 셔틀에 부착되고, 전자기 코일은 고정부에 제공된다. 그러므로, 전자기 코일의 체적 용량이 증가하더라도 이동부의 무게는 증가되지 않는다. 따라서, 필요에 따라 선형모터의 출력을 증가시키는 것이 가능하고, 프린트 셔틀의 왕복운동을 쉽게 고속화시키는 것이 가능하다.
더욱이, 전자기 코일에 대한 리드선이 이동부에 연결되지 않기 때문에 반복되는 왕복운동에 기인하여 리드선의 단락의 가능성이 없다. 그래서, 우수한 내구성 및 신뢰성이 얻어질 수 있다.
만약 영구자석이 높은 자성을 갖는 희토류 자석을 사용하여 형성된다면 프린트 셔틀 유닛의 무게를 감소시키고 자속밀도를 증가시키는 것이 가능하다. 따라서, 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동은 쉽게 고속화될 수 있다.
또한, 자속이 누설되는 것을 방지하는 것이 가능하고, 요크의 양 끝단을 구부리고 또는 조밀한 자기회로 구조에 요크를 형성하고 또는, 자기 차폐덮개를 제공함으로써 주변상의 역효과를 효과적으로 피하는 것이 가능하다. 만약, 상대적으로 낮은 자성의 영구자석은 밸런스 셔틀상에 제공되는 영구자석으로 사용되면 밸런스 셔틀에 부착된 평형추의 무게를 감소시키고, 그것에 의해 효율적인 구조를 얻는 것이 가능하다.
더욱이, 본 발명에 따라 밸런스 셔틀 유닛은 그것과 대략 동일한 무게를 갖고 후자의 이동방향과 반대의 방향으로 프린트 셔틀 유닛에 평행하게 움직인다. 따라서, 프린트 셔틀 유닛의 운동에 의해 기저프레임에 발생되는 반동력은 밸런스 셔틀 유닛에 의해 소멸된다. 따라서, 진동 발생이 억제된다. 더욱이, 밸런스 셔틀 유닛의 무게 중심이 프린트 셔틀 유닛의 무게 중심의 이동선과 대략 동일한 선상을 이동하기 때문에 회전진동이 두개의 셔틀 유닛의 운동에 의해 유기되지 않는다. 결과적으로, 우수한 프린트 품질이 얻어진다. 더욱이, 소음 또한 최소화된다.
만약, 프린트 셔틀 유닛 및 밸런스 셔틀 유닛을 지지하는 기저프레임이 토크 발생장치에 의해 두개의 셔틀 유닛의 운동에 의해 유기되는 회전운동과 대략 크기가 같지만, 방향이 반대인 토크를 받는다면 두개의 셔틀 유닛에 의해 유기된 회전운동은 토크에 의해 소멸된다.
유사하게 두개의 셔틀 유닛의 회전운동에 의해 발생한 회전 진동은 토크 발생장치 대신에 두개의 셔틀 유닛에 의해 유기된 회전 운동보다 크거나 또는 동일한 관성력을 발휘하는 평형추를 제공함으로써 억제된다. 만약, 진동 흡수부가 기저프레임과 케이싱 사이에 배치된다면 회전력에 의해 발생된 회전 진동이 케이싱에 전달되는 것을 방지하게 된다.
따라서, 프린터에 발생된 진동은 최소화되고, 우수한 프린트 품질이 얻어진다.
본 발명의 설명을 위해 선택된 특정한 실시예를 참조하여 설명되는 동안, 여러가지 변경이 발명의 기본적인 개념 및 목적을 벗어남이 없이 본 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 이루어질 수 있다는 것은 명백하다.

Claims (17)

  1. 프린트 헤드가 제공된 프린트 셔틀을 갖고 가이드 수단을 따라 이동 가능한 프린터용 셔틀장치에 있어서, 프린트 셔틀에 부착된 영구자석의 로우(row), 갭을 두고 상기 첫번째 영구자석에 대향하도록 고정부에 고착되되, 첫번째 영구자석과 관련하여 가이드 수단을 따라 프린트 셔틀이 왕복하도록 구동하기 위한 선형모터를 구성하는 전자기 코일의 로우, 상기 프린트 셔틀과 평행하지만 반대방향으로 프린트 셔틀과 연계하여 이동하는 밸런스 셔틀, 밸런스 셔틀에 부착된 두번째 영구자석의 로우, 및 상기 밸런스 셔틀을 구동하기 위해 상기 두번째 영구자석과 결합하여 두번째 선형모터를 구성하도록 갭을 두고 상기 두번째 영구자석에 대향하도록 고정부에 고착된 두번째 전자기 코일의 로우를 포함하는 프린터용 셔틀장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 첫번째 영구자석이 희토류 자석인 프린터용 셔틀장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프린트 셔틀에 부착된 첫번째 영구자석은 희토류 자석인 반면에, 상기 밸런스 셔틀에 부착된 두번째 영구자석은 희토류 자석보다 자성이 더 약한 자기 물질로 이루어지는 프린터용 셔틀장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 첫번째 영구자석은 프린트 셔틀상에 제공된 요크에 부착되고, 상기 요크가 갭을 두고 상기 첫번째 영구자석의 로우의 양 끝단에서 상기 첫번째 영구자석의 각각의 외부면에 대향하도록 구부러진 양 끝단부를 갖는 프린터용 셔틀장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 첫번째 영구자석이 프린트 셔틀상에 제공된 요크에 부착되고, 요크가 조밀한 자기회로를 형성하는 프린터용 셔틀장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 요크가 환상형 구조를 갖는 프린터용 셔틀장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 요크가 평판형 요크 및 빗모양의 형상으로 다수개의 다리를 갖는 보조 요크를 포함하고, 상기 보조 요크는 상기 평판형 요크의 상면에 배치되는 프린터용 셔틀장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 장치가 프린트 셔틀을 둘러싸는 자기 차폐덮개를 포함하는 프린터용 셔틀장치.
  9. 프린트 헤드가 제공되고 왕복운동을 수행하기 위해 구동되는 프린트 셔틀 유닛을 갖는 프린터용 셔틀장치에 있어서, 상기 프린트 셔틀 유닛의 무게와 대략 동일한 무게를 갖고, 밸런스 셔틀 유닛의 무게 중심이 프린트 셔틀 유닛의 무게 중심 이동선과 대략 동일한 선상을 이동하도록 배치되는 밸런스 셔틀 유닛, 및 프린트 셔틀 유닛과 평행하지만 반대방향으로 상기 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동과 연계하여 왕복하도록 상기 밸런스 셔틀 유닛을 구동하기 위한 수단을 포함하는 프린터용 셔틀장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 프린터 셔틀 유닛이 첫번째 선형모터에 의해 구동되는 반면, 상기 밸런스 셔틀 유닛을 두번째 선형모터에 의해 구동되는 프린터용 셔틀장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 첫번째 및 두번째 선형모터가 영구자석의 극성 또는 전자기 코일의 권치(winding)방향의 면에서 서로 반대 관계인 프린터용 셔틀장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 첫번째 및 두번째 선형모터의 전자기 코일이 단하나의 드라이버 회로로부터 동일한 구동전류를 공급받는 프린터용 셔틀장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 밸런스 셔틀 유닛이 상기 프린트 셔틀 유닛의 이동방향과 반대방향으로 구동수단에 의해 구동되는 밸런스 셔틀, 및 접속수단에 의해 상기 밸런스 셔틀에 연결되고 상기 프린트 셔틀 유닛을 가로질러 상기 밸런스 셔틀을 향하는 위치에서 배치되는 평형추 유닛을 갖는 프린터용 셔틀장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 밸런스 셔틀 유닛이 상기 프린트 셔틀 유닛의 이동방향과 반대방향으로 구동수단에 의해 구동되도록 그것들 사이에 배치되는 상기 프린터 셔틀 유닛에 배치되는 다수개의 밸런스 셔틀 유닛으로 구성되는 프린터용 셔틀장치.
  15. 프린트 헤드가 제공되고 왕복운동을 수행하기 위해 구동되는 프린트 셔틀 유닛을 갖는 프린터용 셔틀장치에 있어서, 상기 프린트 셔틀 유닛의 무게와 대략 통일한 무게를 갖고 프린트 셔틀 유닛과 평행하지만 반대방향으로 상기 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동과 연계하여 왕복하도록 구동되는 밸런스 셔틀 유닛, 프린트 셔틀 유닛과 밸런스 셔틀 유닛을 지지하기 위한 기저프레임, 및 회전력과 대략 동일한 크기지만반대방향의 토크를 발생하기 위해 상기 프린트 셔틀 유닛과 밸런스 셔틀 유닛의 운동에 의해 유기된 회전력의 축의 위히에서 상기 기저프레임에 연결된 토크 발생수단을 포함하는 프린터용 셔틀장치.
  16. 프린트 헤드가 제공되고 왕복운동을 수행하기 위해 구동되는 프린트 셔틀 유닛을 갖는 프린터용 셔틀장치에 있어서, 상기 프린트 셔틀 유닛의 무게와 대략 동일한 무게를 갖고 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동과 연계하여 왕복하도록 구동되는 밸런스 셔틀 유닛, 프린트 셔틀 유닛과 밸런스 셔틀 유닛을 지지하기 위한 기저프레임, 및 상기 프린트 셔틀 유닛과 밸런스 셔틀 유닛의 왕복운동에 의해 유기된 회전력과 동일하거나 또는 더 큰 관성력을 발휘하는 평형추를 포함하고, 상기 평형추는 회전력의 축의 위치에서 기저프레임에 부착되는 프린터용 셔틀장치.
  17. 프린트 헤드가 제공되고 왕복운동을 수행하기 위해 구동되는 프린트 셔틀 유닛을 갖는 프린터용 셔틀장치에 있어서, 상기 프린트 셔틀 유닛의 무게와 대략 동일한 무게를 갖고 프린트 셔틀 유닛의 왕복운동과 연계하여 왕복하도록 구동되는 밸런스 셔틀 유닛, 프린트 셔틀 유닛과 밸런스 셔틀 유닛을 지지하기 위한 기저프레임, 상기 기저프레임과 케이싱 사이에 배치되는 진동흡수부를 포함하는 프린터용 셔틀장치.
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