(57)【要約】【課題】本発明は、ドットプリンタのシャトル機構部に関するものであり、運転開始時、連続運転時の何れにおいてもハンマ機構部とプラテン間のギャップがほぼ一定になるよう調整する作用を持たせることで、鮮明な印字を得ることを課題としている。【解決手段】連続運転時の各熱源からの発熱による温度上昇に伴い、主としてハンマ機構部を構成する部品の熱膨張に起因する変形によりハンマ機構部とそれに対向するプラテン間のギャップが変動するとき、シャトル機構部を構成する部品の熱膨張を調整する機構によりハンマ機構部の変形を抑制することで、ハンマ機構部とプラテン間のギャップをほぼ一定に保持することにより、鮮明な印字を得ることが可能となる。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドット印字用の印字素子を有する印字機構部と、該印字機構部を桁方向に往復運動させる往復運動機構部と、印字用紙を送る紙送り機構部とを有する印字装置において、
印字機構部の変形及びそれに伴う印字機構部とプラテン間とのギャップ変動を抑制させるように、往復運動機構部に熱膨張を抑制する熱膨張抑制部材を備えることを特徴とする印字装置。
【請求項２】
前記熱膨張抑制部材として、印字機構部への冷却風を一部遮断する部材をダクトに取付けることを特徴とする請求項１記載の印字装置。
【請求項３】
前記熱膨張抑制部材として、印字機構部への冷却風を一部遮断する部材を印字機構部に取付けることを特徴とする請求項１記載の印字装置。
【請求項４】
往復運動機構部と印字機構部とを剛体固定として、両者間での微小振動を防止することで、印刷品質の改善を図る構成とすることを特徴とする請求項１乃至３記載の印字装置。
【請求項５】
前記剛体固定は、ネジで固定することを特徴とする請求項４記載の印字装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドット印字を行う印字装置における印字機構部とプラテンとのギャップを、連続運転前後において適正に維持する機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドット印字を行う代表的な印字装置にドットプリンタが挙げられる。ドットプリンタは、ドット印字を行う印字ハンマを搭載したハンマ機構部をシャトル機構部により桁方向に往復運動させて印字を行うプリンタである。印字ハンマは、板バネの先端に印字ピンを取り付けた構成となっており、板バネに予め持たせた撓みエネルギーを開放することで印字ハンマを動作させ、インクリボンを介して印字用紙にドット印字を行う。
【０００３】
そのため、ハンマ機構部とそれに対向するプラテン間のギャップが適正より広くなると、ドット印字を行う前にエネルギーが消散するため、適正な印字力が得られ無くなる、或いは、ドット印字ができず脱ドットが発生することがある。
【０００４】
一方、ハンマ機構部とプラテン間のギャップが適正より狭くなると、印字ピン先端がインクリボンを介して印字用紙に接触するようになり、インクリボンのインクが印字用紙に付着し汚れが発生することがある。
【０００５】
従って、ドットプリンタにて鮮明な印字を行うには、ハンマ機構部とプラテン間のギャップを運転前後において適正に保つ必要がある。
【０００６】
以下、従来技術について詳述する。
【０００７】
ドットプリンタの構造について図５及び図６を用いて説明する。
【０００８】
ドット印字を行う印字ハンマ２を実装したハンマ機構部１は、シャトル機構部１１に搭載され、桁方向に往復運動を行う。印字ハンマ２の印字力を支持するプラテン５は、インクリボン６、及び印字用紙７を介してハンマ機構部１に対向して配置してある。
【０００９】
シャトル機構部１１は、ＤＣモータ等による駆動力を、クランク機構或いはカム機構のような図示しない動力伝達部を介して、駆動側リニアブッシュ１２に伝え、駆動側リニアブッシュ１２に固定されたシャトルステー１４を介し、被駆動側リニアブッシュ１３に伝える構造となっており、シャトル機構部１１に搭載されたハンマ機構部１を桁方向に往復運動させる。
【００１０】
ここで、滑り軸受の圧入された駆動側リニアブッシュ１２、被駆動側リニアブッシュ１３は、シャフト１５を介してメカフレーム１９に、またシフトプレート１６、ベアリング１７を介してメカフレーム１９にそれぞれ位置決めされ、桁方向の一方向のみ可動するような構成となっている。
【００１１】
ここで、プリンタを連続的に運転させると、主として、ハンマ機構部１の熱源からの発熱により、各構成部品が熱膨張を起こす。ハンマ機構部１の構成部品のヨークベース３については駆動側リニアブッシュ１２、被駆動側リニアブッシュ１３を介して固定されているシャトルステー１４との間で、温度差、材質による線膨張係数の差による影響を受けて熱膨張量の差が生じ、ヨークベース３がそり状の変形を起こし、ハンマ機構部１とプラテン５間のギャップの変動の原因となることがある。ここでは、そのような変形を防止するためヨークベース３に長穴２１を設けておき、被駆動側リニアブッシュ１３に設けた位置決めピン８とハンマガイドピン２２、ハンマガイドスプリング２３を用いてヨークベース３が熱膨張した際に、長手方向のみの熱膨張の逃げを設けた構造としてある。
【００１２】
上記のような構成によれば、連続運転時の温度上昇によるヨークベース３の熱膨張に伴う変形を防止することができ、運転前後におけるハンマ機構部１とプラテン５間のギャップの変動を抑制させることが可能である。
【００１３】
しかし、ハンマ機構部１とシャトル機構部１１との間の結合については、駆動側リニアブッシュ１２側についてはネジ９固定であるが、被駆動側リニアブッシュ１３側については、ハンマガイドスプリング２３により、ヨークベース３を被駆動側リニアブッシュ１３に押さえ付けている構造としている。そのため、製品として要求される印刷速度の向上に対する実現策の一つとして、シャトル機構部１１の高速化を図ろうとした場合、シャトル機構部１１に起因する振動の増大とともに、ハンマガイドスプリング２３により押さえ付けているヨークベース３への振動の伝達を遮断することが困難となり、印刷品質への悪影響、例えば、横罫線の印刷において横罫線が波打ち状になってしまう等という問題があった。
【００１４】
上記のようなハンマ機構部１への振動の伝達は、ハンマガイドスプリング２３のバネ定数を増加させれば、当然ながらある程度は低減が可能ではあるが、バネ定数の増加により熱膨張の逃げが不充分となるなどの問題があった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、ドットプリンタにおいて鮮明な印字を得るためには、ハンマ機構部とプラテン間のギャップを適正に保つことが必要となる。
【００１６】
しかし、連続運転時の各熱源からの発熱による温度上昇に伴い、主としてハンマ機構部を構成する部品の熱膨張に起因するハンマ機構部の構成部品のそり状の変形によりハンマ機構部とプラテン間のギャップが変動すると、適正なギャップの確保ができなくなる。ギャップが適正より広くなった場合には、適正な印字力が得られなくなる、あるいは脱ドットが発生することがあり、ギャップが適正より狭くなった場合には、インクリボンによる印字用紙の汚れが発生し、鮮明な印字を得ることができなくなる可能性がある。
【００１７】
よって、本発明の課題は、ハンマ機構部を構成する部品の熱膨張に起因する変形を抑制し、常にハンマ機構部とプラテン間のギャップをほぼ一定に保持する印字装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明では、ドット印字用の印字素子を有する印字機構部と、該印字機構部を桁方向に往復運動させる往復運動機構部と、印字用紙を送る紙送り機構部とを有する印字装置において、印字機構部の変形及びそれに伴う印字機構部とプラテン間とのギャップ変動を抑制させるように、往復運動機構部に熱膨張を抑制する熱膨張抑制部材を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、前記熱膨張抑制部材として、印字機構部への冷却風を一部遮断する部材をダクトに取付けることを特徴とする。
【００２０】
また、前記熱膨張抑制部材として、印字機構部への冷却風を一部遮断する部材を印字機構部に取付けることを特徴とする。
【００２１】
また、往復運動機構部と印字機構部とを剛体固定として、両者間での微小振動を防止することで、印刷品質の改善を図る構成とすることを特徴とする。
【００２２】
更に、前記剛体固定は、ネジで固定することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明を説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１例となるシャトル機構部１１のハンマ機構部１とプラテン５間のギャップ変動の抑制機構の側面図であり、図２は、本発明の第１例となるシャトル機構部１１のハンマ機構部１とプラテン５間のギャップ調整機構を示す上面図である。
【００２５】
基本的な構成は、図５及び図６に示した従来技術のシャトル機構部１１と同じであるが、本発明においては、連続運転時のハンマ機構部１とプラテン５間のギャップの変動を抑制させるため、シャトルステー２４を適切な線膨張係数を持つ材質により構成している。すなわち、ヨークベース３の熱膨張量とシャトルステー２４の熱膨張量とがほぼ等しくなるように、シャトルステー２４に適切な線膨張係数を持つ材質を選択する。
【００２６】
前述したように、連続運転時の各熱源からの温度上昇に伴い、ヨークベース３が熱膨張を起こし、シャトルステー２４との熱膨張量の差により、そり状の変形を起こそうとする。しかし、本発明の場合、ヨークベース３とシャトルステー２４の熱膨張量がほぼ等しい為、ヨークベース３が長手方向に熱膨張を起すことはあっても、ヨークベース３とシャトルステー２４の熱膨張量の差に起因するヨークベース３のそり状の変形を抑制する。従って、温度上昇によるハンマ機構部１とプラテン５間のギャップの変動を抑制することが可能となる。
【００２７】
適切な線膨張係数を持つ材質は、次のように選択される。実験による手段としては、連続運転時にヨークベース３及びシャトルステー２４の温度上昇を測定し、「ヨークベースの線膨張係数」×「ヨークベースの温度上昇」＝「シャトルステーの線膨張係数」×「シャトルステーの温度上昇」の関係から、シャトルステー２４の線膨張係数にほぼ等しい材質を選択する。
【００２８】
また、数値計算による手段を用いて、ヨークベース３及びシャトルステー２４の温度上昇を求めることも可能であり、或いは、実験と数値計算とを併用して行うことも可能である。なお、適切な材質がない場合には、２種類以上の材質を直列に接続した構成として、シャトルステー２４全体での線膨張係数を調整しても良い。
【００２９】
図３は、本発明の第２例を示すシャトル機構部１１のハンマ機構部１とプラテン５間のギャップ変動の抑制機構の側面図である。
【００３０】
図１に示したシャトル機構部１１に、各機構部冷却用の冷却風４がシャトルステー１４に直接当らない様に、シールドプレート２５を取り付けた構成としてある。
【００３１】
この例では、連続運転時にシャトルステー１４に冷却風４が直接当らない様にすることで熱膨張を促進させ、ハンマ側のヨークベース３の熱膨張量とほぼ同じとなるように構成する。これにより、連続運転前後でのハンマ機構部１とプラテン５間のギャップの変動を抑制する。
【００３２】
シャトルステー１４の温度は、熱源であるハンマ機構部１周囲の温度よりも当然低くなるため、シャトルステー１４にはヨークベース３の材質よりも線膨張係数の大きい材質を用いることとなる。この様な構成にしたうえで、シャトルステー１４に冷却風４が直接当らない様にシールドプレート２５を取り付け、適度に熱膨張を促進させるように調整する。これにより、ヨークベース３との熱膨張量とほぼ同じとし、ハンマ機構部１とプラテン５間のギャップの変動を抑制することが可能となる。ここで、シールドプレート２５の形状により、シャトルステー１４の温度上昇、及びそれに伴う熱膨張が大きく影響されることが予想されるが、前記のような実験及び数値計算を用いて、形状を適宜決定する。
【００３３】
図４は、本発明の第３例を示すシャトル機構部１１のハンマ機構部１とプラテン５間のギャップ変動の抑制機構の側面図である。
【００３４】
図３に示した構成では、ダクト側にシールドプレート２５を取り付け、シャトルステー１４への冷却風４を制限していたが、図４に示した構成においては、シャトルステー１４側にステーカバー２６を取り付けることにより、図３に示した構成と同様の効果を狙ったものである。
【００３５】
また、上記の図１、図３、及び図４のような構成によれば、ハンマ機構部側のヨークベース３とシャトル機構部側のシャトルステー１４との間で、温度上昇における熱膨張量がほぼ等しくすることが可能な為、従来技術で用いていたハンマガイドスプリング２３による熱膨張の吸収機構が不要となる。
【００３６】
従って、図２に示した様に、ハンマ機構部１をシャトル機構部１１に搭載する際に、ヨークベース３と駆動側リニアブッシュ１２、及び被駆動側リニアブッシュ１３間の固定を両側ネジ９固定とすることが可能となる。そして、ハンマガイドスプリング２３を用いた機構では、シャトルの高速化時に問題となり得るシャトル機構部１１からハンマ機構部１への振動の伝達による印刷品質の乱れを低減することが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、連続運転時の各熱源からの発熱による温度上昇に伴い、主としてハンマ機構部を構成する部品の熱膨張に起因する変形によりハンマ機構部とそれに対向するプラテン間のギャップが変動するとき、シャトル機構部を構成する部品の熱膨張を調整する機構により、ハンマ機構部の変形を抑制することで、ハンマ機構部とプラテン間のギャップをほぼ一定に保持することにより、鮮明な印字を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる第１例のギャップ調整機構を示す側面図である。
【図２】本発明になるギャップ調整機構を示す上面図である。
【図３】本発明になる第２例のギャップ調整機構を示す側面図である。
【図４】本発明になる第３例のギャップ調整機構を示す側面図である。
【図５】従来のドットプリンタのシャトル機構部の側面図である。
【図６】従来のドットプリンタのシャトル機構部の上面図である。
【符号の説明】
１はハンマ機構部、２は印字ハンマ、３はヨークベース、４は冷却風、５はプラテン、６はインクリボン、７は印字用紙、８は位置決めピン、９はネジ、１１はシャトル機構部、１２は駆動側リニアブッシュ、１３は被駆動側リニアブッシュ、１４はシャトルステー、１５はシャフト、１６はシフトプレート、１７はベアリング、１８はクランク、１９はメカフレーム、２１は長穴、２２はハンマガイドピン、２３はハンマガイドスプリング、２４はシャトルステー、２５はシールドプレート、２６はステーカバー、２７はダクトである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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