(57)【要約】【課題】  ロータリセンサにより、ハンマバンクの位置を認識することは理論上可能であるが、ハンマバンクに連結される部品全ての累積ズレを微小とする必要があり、また部品間の寸法精度のばらつきが全て印刷位置の誤差となるため、印刷位置精度に及ぼす影響は大きく、精度向上を図るために構成部品も高額となるという問題を解決すること。【解決手段】  ハンマバンクの位置を決定付けるものがクランクの位相であることから、クランク上にハンマバンクの印刷開始位置とするホームポジションを直接一体にて形成することにより解決される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の印字ハンマを有するハンマバンクと、前記ハンマバンクとは逆位相で動作するカウンタバランサと、前記ハンマバンク及び前記カウンタバランサを連動させるクランク方式往復運動機構と、前記クランク式往復運動機構に装備した偏心カムを回動させるためのモータで構成され、前記ハンマバンク及び前記カウンタバランサを往復運動させるシャトル機構部を有し、前記ハンマバンクの往復移動の過程で印字を行うドットラインプリンタにおいて、
前記ハンマバンクが印字する位置を認識するためのロータリセンサを前記偏心カムと一体に備えたことを特徴とするドットラインプリンタ。
【請求項２】
前記ロータリセンサは、前記偏心カムの回転中心に同心を成す回転盤を一体成形し、前記回転盤に被検出手段を前記偏心カムの偏心方向に対し任意の角度位置に一箇所または複数設けたことを特徴とする請求項１のドットラインプリンタ。
【請求項３】
前記ロータリセンサは、検出手段として光学式又は磁気式のセンサを使用したことを特徴とする請求項１記載のドットラインプリンタ。
【請求項４】
光学式のセンサを用いた前記ロータリセンサの回転盤の外周部に一箇所または複数の突出部を一定幅にて構成したことを特徴とする請求項１のドットラインプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドット印字用ハンマによりドットマトリクス形式で印刷を行うドットラインプリンタのシャトル機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５及び図６を用いてドットラインプリンタの印刷原理を説明する。
【０００３】
図示していない複数個の印字用ハンマを搭載したハンマバンク１はハンマブロック２を介してシャフト３に支持される。また、ハンマバンク１とは逆位相で駆動するカウンタバランサ４も同様にシャフト３に支持される。
【０００４】
一対のクランク５は、一端が各々ハンマブロック２と前記カウンタバランサ４に連結され、他端は各々モータ６の駆動軸と連結されている。２個のクランク５は１８０°位相をずらして配設されているため、モータ６を駆動するとハンマバンク１とカウンタバランサ４は互いに逆位相で往復運動する。
【０００５】
クランク５は、クランク中心位置とモータ６の駆動軸中心との距離差（以下偏芯量ｂという）と、クランク５の心間距離（以下クランクアーム長ａという）が水平軸上最大となる位置より回転が始まり、偏心量ｂとクランクアーム長ａが水平軸上最小となる位置（回転開始より１８０°回転した位置）でハンマバンク１の１ストローク分の印刷が終了すると動作が逆になり、ハンマバンク１の移動方向が反転する。その間に、図示していない用紙搬送用モータにより駆動される一対の用紙搬送トラクタによって印字用紙が所定量搬送され、次のストロークの印刷が開始される。
【０００６】
ここで、印刷用ハンマの繰り返し連打可能な周期Ｔｒ（以下、ハンマリピータビリティという）とすると、シャトル最高速度Ｖは、Ｖ＝Ｄ／Ｔｒで決まる。（Ｄは桁方向のドット密度を表す）。すなわち、シャトル動作の最高速度は、ドット密度Ｄが各印刷モードパターンにて決定されるので、搭載するハンマ自体のハンマリピータビリティにより決定される。シャトル最高速度Ｖは、動作時この値を超えないことが前提となり、印刷速度を向上させるためにはシャトルの往復時間（以下スキャン時間という）を最短時間とすることに依存する。
【０００７】
往復運動の手段は多数あるが、ここではクランク機構について取り上げる。クランク機構のクランク軸に所定偏心量を持たせることにより、偏心量ｂの２倍距離の往復運動を行う。また、一方向の回転で往復運動ができるので正逆回転制御が不要なため、他分野においても広く用いられてきた機構である。基本的にクランク機構は回転運動を直進運動に変換し伝達する手段であり、モータの角速度を一定にして駆動させることが一般的である。一定角速度でのハンマバンク１のシャトル速度波形はＳｉｎ波形となる。
【０００８】
また、シャトル機構にはシャトル動作に追従したハンマバンク１の位置を検出し、適時印字ハンマの打撃タイミングを制御するためにセンサを設けている。一般的なセンサとしては、ハンマバンク１が桁方向に動く位置をダイレクトに検出するリニアセンサ７がある。リニアセンサ７はハンマバンク１と動作が一致する部材に配設し、ハンマバンク１の直線運動と同期させることにより、ハンマバンク１の正確な位置を認識して制御回路を介し印字ハンマを駆動させて印字する。この検出方法によれば、ハンマバンク１の往復運動の速度が安定していなくとも、所定位置への印刷制御は容易となる。リニアセンサ７の方式としては磁気式と光学式のいずれかが一般的に使用される（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
これに対し、モータ６の軸、すなわちクランク５の固定軸上に特定の溝（以下スリットという）が設けられている円盤６ａを挟むように配設し、センサ素子８にて光学的に検出した信号によりクランク５の回転角度を検出するロータリセンサ９がある。ロータリセンサ９の方式として、上述した光学式のほかに、円盤外周の磁力変化または磁気メモリを検出する磁気式も使用される。シャトル機構で磁気式のロータリセンサ９を使用した例もある（例えば特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３３７４１２号公報
【００１１】
【特許文献２】特開平９−１１８０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ロータリセンサ９により、ハンマバンク１の位置を認識するためには、ハンマバンク１に連結される部品全ての累積ズレを微小とする必要がある。また、部品間の寸法精度のばらつきが全て印刷位置の誤差となるため、印刷位置精度に及ぼす影響は大きく、精度向上を図るために構成部品も高額となっている。さらに、ロータリセンサ９を使用して往復シャトル運動の印刷制御を行う場合、印刷開始位置を決定するための基準位置をクランク５とロータリセンサ９の双方で精度よく位相を合わせる必要があり、例えばハンマバンク１の反転位置を他のリニアセンサ７などにより検出し、ロータリセンサ９を合せ込み固定するなどの作業を必要として、調整コストも高額となっている。
【００１３】
しかしながら、ロータリセンサ９本体の構成部品は、円盤８ａとセンサ素子８のみで、リニアセンサ７より安価にできるというメリットがある。さらに、リニアセンサ７による調整コストよりも安価である。
【００１４】
本発明は、リニアセンサ７より安価な構成とできるロータリセンサ９を使用すべく、ハンマバンク１に連結される部品全ての累積ズレを微小にでき、かつクランク５とロータリセンサ９の位相合せを不要とする手段により、安価で信頼性の高いドットラインプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題は、ハンマバンク１の位置を決定付けるものがクランク５の位相であることから、クランク５上にハンマバンク１の印刷開始位置とするホームポジションを直接一体にて形成することにより解決される。
【００１６】
すなわち、上記課題を解決するため、本発明は、複数個の印字ハンマを有するハンマバンクと、前記ハンマバンクとは逆位相で動作するカウンタバランサと、前記ハンマバンク及び前記カウンタバランサを連動させるクランク方式往復運動機構と、前記クランク式往復運動機構に装備した偏心カムを回動させるためのモータで構成され、前記ハンマバンク及び前記カウンタバランサを往復運動させるシャトル機構部を有し、前記ハンマバンクの往復移動の過程で印字を行うドットラインプリンタにおいて、前記ハンマバンクが印字する位置を認識するためのロータリセンサを前記偏心カムと一体に備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、前記ロータリセンサは、前記偏心カムの回転中心に同心を成す回転盤を一体成形し、前記回転盤に被検出手段を前記偏心カムの偏心方向に対し任意の角度位置に一箇所または複数設けたことを特徴とする。
【００１８】
また、前記ロータリセンサは、検出手段として光学式又は磁気式のセンサを使用したことを特徴とする。
更に、光学式のセンサを用いた前記ロータリセンサの回転盤の外周部に一箇所または複数の突出部を一定幅にて構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ハンマバンク１の印刷開始位置とするホームポジションをクランク５の位相状態に合せ一体成形することで、精度よく印刷基準位置を生成することができ、なおかつ、クランク５の位相に必要とするロータリセンサ９の位置を機械的に調整し合せ込む作業を不要とできるので、安価で精度よい取り付け状態を確立できる。これにより、印刷タイミング用としてのセンサのコストや調整、メンテナンスコストを大幅に削減でき、信頼性の高いドットラインプリンタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
クランク５の偏心方向に一致した位置で、円盤上に検出可能な位置に突出部または溝を形成して光学式センサの検出ポイントを一箇所形成することで、ハンマバンク１の反転位置を印刷開始位置とするホームポジションとするように実現した。
【実施例１】
【００２１】
本発明の一例を図１と図４を参照して説明する。
【００２２】
クランク５は図４に示すように、クランクアーム５ａ、ボールベアリング５ｂ、クランクカム５ｃにて構成され、クランクカム５ｃの中心軸を回転中心とし回転する。図１に示すようにクランクカム５ｃに結合したクランクアーム５ａはハンマバンク１に接続されており、ハンマバンク１の反転位置はクランクカム５ｃの偏心方向によって決定される。クランクカム５ｃの外周部分に突起部１０ａを形成し、光学式のセンサ素子８で検出するようにした。なお、センサ素子８はクランク機構を組み込むための図示していないフレーム上で、クランクカムと精度良く位置決めした位置に設ける。そして、突起部１０ａの端面をクランクカム５ｃの偏心方向、すなわちクランクカム５ｃの中心軸の回転中心から見て偏芯距離をもつボールベアリング５ｂの回転中心への方向に一致させるようにする。突起部１０ａの端面はクランクカム５ｃの偏心方向に合せて一体加工、すなわちクランクカム５ｃのカム部を切削加工するときに突起部１０ａも同じ切削工程で加工し、角度ズレを微小とするようにする。さらに、突起部１０ａは単数もしくは複数としてもよい。
【実施例２】
【００２３】
実施例１の円盤部１０に形成する突起部１０ａの代わりとして、図２に示すように溝１０ｂとし、光学式のセンサ素子１８で検出してもよい。このとき、溝１０ｂの端面はクランクカム５ｃの偏心方向に合せて一体加工し、角度ズレを微小とするようにする。さらに、溝１０ｂは単数もしくは複数としてもよい。
【実施例３】
【００２４】
また、図３に示すようにセンサ素子２８を磁気式としてもよい。この場合、磁力発生部や磁気メモリ部とする突起部１０ｃをクランクカム５ｃの偏心方向に合せて一体加工し、角度ズレを微小とするようにする。さらに、突起部１０ｃは単数もしくは複数としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一例となるクランク機構の正面図及び平面図である。
【図２】本発明の他の例となるクランク機構の正面図及び平面図である。
【図３】本発明の他の例となるクランク機構の正面図及び平面図である。
【図４】クランク構成の代表例を示した斜視図である。
【図５】従来のドットラインプリンタのシャトル機構の概要を示した図である。
【図６】クランク機構の概要を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１はハンマバンク、２はハンマブロック、３はシャフト、４はカウンタバランサ、５はクランク、６はモータ、７はリニアセンサ、８はセンサ素子、９はロータリセンサ、１０は円盤部である。
【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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