(57)【要約】【課題】衝突音が無い、動作音の小さい点字プリンタヘッド装置を提供する。【解決手段】ステッピングモータ１のモータ軸１ａを回転させてヘッド軸３１、４１を動かし、凸形状と凹形状が一組となるヘッド印字部３１ａとヘッド印字部６０ａまたはヘッド印字部４１ａとヘッド印字部７０ａの隙間に用紙１００を挟むことにより、用紙１００を変形させて点字の印字を行う。印字完了時には、それらの隙間の距離を用紙１００の厚み程度で接触する直前の位置に停止するように、固定ヘッド６０、７０の外周と固定ヘッド保持部１４をネジ構造で嵌め合わせて、固定ヘッド６０、７０を回転させることにより軸方向に前後に調整可能とする。ステッピングモータ１を使用するため、待機位置と印字完了位置のいずれの位置でも停止部材によらずに停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータ１を備え、そのモータ軸１ａの回転をリンク機構を用いて、断面が凸形状および凹形状が組となるヘッド印字部３１ａと６０ａまたは４１ａと７０ａの間に用紙１００を挟むことにより、用紙１００を変形させて印字するようにした点字プリンタヘッド装置。
【請求項２】
上記の請求項１の固定側となる印字ヘッド６０、７０の位置を、印字完了時に固定側のヘッド印字部６０ａ、７０ａと移動側のヘッド印字部３１ａ、４１ａが接触しないように、ネジ構造で距離を調整可能にした点字プリンタヘッド装置。
【請求項３】
上記の請求項１のステッピングモータ１のモータ軸１ａの回転方向を変えることにより、２組のヘッド印字部３１ａと６０ａまたは４１ａと７０ａのいずれかを選択して印字できるようにした点字プリンタヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、パーソナルコンピュータなどの出力装置として用いられる点字プリンタに関し、その中で特に用紙を変形させて点字を印字するヘッド装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  点字プリンタのヘッド装置は、用紙を凸形状と凹形状のヘッド印字部の間に用紙を挟み、用紙の一部を凸球面に変形させて点字を印字するものであるが、その動力源としてソレノイドプランジャなど電磁石で鉄片を吸引する力を応用するものが主な方式であった。
【特許文献１】特許  第３４７４０３４号公報
【特許文献２】実用新案  第３０５４５８０号公報
【特許文献３】特開  平６−３４０１２３号公報
【特許文献４】特開  昭４９−１０７４３２号公報
【特許文献５】特開  昭６１−２２９５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従来のソレノイドプランジャなど電磁石で吸引する力を応用したものは、動作が速く、構造が簡単という特徴はあるものの、印字動作の完了時に、用紙を挟んだ凸形状と凹形状のヘッド部材または電磁石と鉄片など部材同士を当てることにより停止しさせ、また待機位置に戻る時も、ヘッド部材をバネなどの力で戻し、何らかの停止部材に当てることにより待機位置に停止させていた。そして、一般に印字ヘッドは高速で動作し、停止動作は衝撃的であるため、それら停止部材に当たる時に機械的な振動や音が発生し、従来の点字プリンタは動作音が大きいという欠点があった。【０００４】  そこで、本発明は、ヘッド装置内に部材同士が衝突する機構を無くし、動作音が小さい点字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】
【０００５】  本発明は、印字ヘッドの動力源にステッピングモータを用い、そのモータ軸の回転中心から半径方向に一定の距離だけ離れた位置に支軸を設け、その支軸にヘッド軸を取り付けてヘッド軸を動かし、移動するヘッド軸の先端のヘッド印字部と固定ヘッドの先端のヘッド印字部が一対の凸形状と凹形状の組み合わせとなった間に用紙を挟むことにより、用紙を変形させ点字を印字するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】  本発明のヘッド装置によれば、衝突音が無く、動作音の小さい点字プリンタを実現することができる。【０００７】  また、ステッピングモータはモータ軸を時計方向と半時計方向のいずれの方向にも回転させることができるため、回転方向で異なった点を印字する２つの印字ヘッド機構を備えることにより、一つのステッピングモータで２つの異なった位置または形状の点字を印字させることが可能となり、少ない部品点数で点字プリンタとしての機能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【０００８】  図４は本発明を利用した点字プリンタの印字ヘッド装置全体で、全ての部品はヘッドキャリッジ１０の上に直接または間接的に取り付けられ、図示しない駆動装置によって一体となってＸａまたはＸｂ方向に移動する。また、用紙１００は図示しない駆動装置によってＹａまたはＹｂ方向に移動する。これらの移動で用紙１００の任意の位置に点字を印字する。【０００９】ヘッドキャリッジ１０にはモータ取付部１１が固定され、それにステッピングモータ１と保持部１２、１３を介してＶ溝付ローラー１５、１６が軸１５ａ、１６ａを中心に回転可能な状態でそれぞれ固定されている。ステッピングモータ１のモータ軸１ａには天秤形の駆動アーム２が固定されており、モータ軸１ａと一体になって回転する。さらに、その駆動アーム２には、モータ軸１ａの中心から両側に離れた位置に軸３０ａ、４０ａがあり、軸保持部３０、４０が軸３０ａ、４０ａを中心にそれぞれ回転可能で外れないように固定されている。この軸保持部３０には、先端のヘッド印字部３１ａが凸形状のヘッド軸３１と軸３２が取り付けられ、それらは軸保持部３０と一体となって軸３０ａを中心に回転する。同様に、軸保持部４０には、先端のヘッド印字部４１ａが凹形状のヘッド軸４１と軸４２が取り付けられ、それらは軸保持部４０と一体となって軸４０ａを中心に回転する。また、軸３２と軸４２の溝の間に引っ張りコイルバネ５０が取り付けられている。このバネの力により、図１で示すように、ヘッド軸３１はＤ方向に力を受け、常にＶ溝付ローラー１５のＶ溝に押しつけられている。同様にヘッド軸４１はＣ方向に力を受け、常にＶ溝付ローラー１６のＶ溝に押しつけられている。このため、ヘッド軸３１、４１はＶ溝から外れることは無く、駆動アーム２がモータ軸１ａを中心に回転すると、ヘッド軸３１、４１はＶ溝付ローラー１５とＶ溝付ローラー１６のＶ溝に常に接しながらその位置を変えるようになる。【００１０】  駆動アーム２には遮光板３が一体で動くように取り付けられており、駆動アーム２がモータ軸１ａを中心にして回転すると、ヘッドキャリッジ１０に取り付けられた回路基板２０に取り付けられた位置センサ２１または２２の間を通過する。この位置センサ２０、２１は、一方の発光ダイオードから出る光を反対側のフォトトランジスタが受光するようになっている。図１の検出範囲２１ａ、２２ａがその光が通過する範囲で、この光を遮光板３が遮ると受光側のフォトトランジスタの出力が変化するため、その変化で駆動アーム２の位置を知ることができる。【００１１】  上記のステッピングモータ１と位置センサ２１、２２は、図５のようにヘッド制御部３００ａに接続されている。まず、ステッピングモータ１の内部のコイルの構成に応じたモータ駆動回路２００に接続され、さらにモータ駆動回路２００はプリンタ全体を制御するプリンタ制御手段３００のヘッド制御部３００ａに接続されている。また、位置センサ２１、２２も同様にヘッド制御部３００ａに接続されている。【００１２】  ヘッドキャリッジ１０の一端には、固定ヘッド６０、７０を保持する固定ヘッド保持部１４が固定されている。固定ヘッド６０の先端のヘッド印字部６０ａは凹形状となっており、凸形状のヘ���ド軸３１のヘッド印字部３１ａと向かい合っている。また、固定ヘッド７０の先端は凸形状となっており、凹形状のヘッド軸４１のヘッド印字部４１ａと向かい合っている。【００１３】  上記のように構成されたヘッド装置は次のように動作する。まず、印字しない待機状態では、図１のように遮光板３が位置センサ２１、２２の検出範囲２１ａ、２２ａのいずれにも入らない位置となるようにヘッド制御部３００ａがステッピングモータ１のモータ出力軸１ａを回転させ停止させる。図１の状態では、固定ヘッド６０のヘッド印字部６０ａはヘッド軸３１のヘッド印字部３１ａと離れており、また、固定ヘッド７０のヘッド印字部７０ａはヘッド軸４１のヘッド印字部４１ａと離れている。そのため、印字ヘッド装置全体と用紙１００は接触せずに、お互いに自由に移動することができる。【００１４】  プリンタ制御手段３００からヘッド制御部３００ａに印字命令が入ると、ステッピングモータ１のモータ軸１ａを反時計方向または時計方向に予め決められた一定の角度だけ回転させて印字する。まず、図２のようにモータ軸１ａを反時計方向に回転させると、ヘッド軸３１はＲｕ方向に移動して、ヘッド印字部３１ａが固定ヘッド６０のヘッド印字部６０ａに近づいて用紙１００を挟み、用紙１００に上面が凸形状の変形をさせ点字の１点を印字する。この時、ヘッド軸４１はＬｄ方向に移動して、ヘッド印字部４１ａは固定ヘッド７０のヘッド印字部７０ａから離れるため、用紙には何の作用もしない。次に、図３のようにステッピングモータ１のモータ軸１ａを時計方向に回転させると、ヘッド軸４１はＬｕの方向に移動してヘッド印字部４１ａが固定ヘッド７０のヘッド印字部７０ａに近づいて用紙１００を挟み、用紙１００に下面が凸形状の変形をさせて点字の１点を印字する。この時、ヘッド軸３１はＲｄ方向に移動してヘッド印字部３１ａが固定ヘッド６０のヘッド印字部６０ａから離れるため、用紙には何の作用もしない。そして、上記のいずれかの動作が完了すると再び図１の状態に戻る。その後は、図示しない駆動装置によって、ヘッドキャリッジ１０をＸａ、Ｘｂ方向に移動させるか、用紙１００をＹａ、Ｙｂの方向に移動させ、次々に印字を繰り返して文字または図形としての点字を印字する。尚、用紙１００の上面が凸形状の点字は上面から読み、下面が凸形状の点字は下面から読む点字である。【００１５】  上記の本発明で用いるステッピングモータ１は、複数のコイルの通電を決められた組み合わせの順番で切り換えるが、その組み合わせの順番を一つずらせる毎にモータ軸１ａは最小ステップ角度だけ回転し、切り換える順番の方向でモータ軸１ａの回転方向が変化するする。そして、コイルの通電の組み合わせを次々に切り換えればステッピングモータ１のモータ軸１ａは回転を続け、切り換えを停止すればモータ軸１ａは停止してその位置を保持する。そして、その停止位置は、モータ内部の機械的構造と通電しているコイル組み合わせの磁気的な特性で決まり、物理的な停止部材に押し当てるようにして決まるものではない。そして、待機位置に戻る時は、ヘッド印字部３１ａとヘッド印字部６０ａおよびヘッド印字部４１ａとヘッド印字部７０ａとの隙間の距離の距離はいずれも���きく離れていて要求される位置精度も低いので、構成する部材の一般的な機械精度とステッピングモータ１の回転角度の精度だけで所定の位置に停止させても機能上に問題は無い。しかし、印字完了時は、構成する部材の機械精度とステッピングモータ１の回転角度の精度だけで、ヘッド印字部３１ａとヘッド印字部６０ａおよびヘッド印字部４１ａとヘッド印字部７０ａの隙間の距離を常に用紙１００の厚み程度の接触しない位置に正確に停止させるのは困難である。そこで、本発明では、固定ヘッド６０、７０の外周部とヘッド保持部１４をネジ構造の嵌め合により取り付け、固定ヘッド６０、７０を回転させることで軸方向に細かく前後に調整するすることで、印字完了時のヘッド印字部３１ａとヘッド印字部６０ａおよびヘッド印字部４１ａとヘッド印字部７０ａとの隙間の距離を用紙１００の厚み程度にすることにより、ヘッド印字部同士が接触する直前の位置に停止するようにしている。【００１６】  このように本発明によるヘッド装置は、動きの伝達はリンク機構であるのでモータ軸１ａの回転は時間的な遅れも無くヘッド軸３１、４１の正確な動きとなり、待機位置と印字完了位置のいずれの位置に停止する時にも、停止動作には機械的に押し当てて停止させる機構が無いので、衝突音が無い、動作音の小さな点字プリンタが実現できるようになる。また、モータ軸１ａの回転方向を使い分けることにより２つの異なった位置に点字が印字できるなど、点字プリンタとしての機能も向上する。【００１７】  本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、ヘッド印字部を１組にしたり、２組のヘッド印字部が共に凸形状の点字または凹形状の点字を印字する方式としてもよい。また、停止位置を検出する位置センサを別の方式のものにしたり、待機位置の決定方式を変更してセンサを無くしてもよい。また、印字するヘッド軸の形状や保持方法、ヘッドキャリッジなどを全く異なった構造にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図４の主要部をＡ方向から見た図で、本発明のヘッド装置の待機位置で停止状態を示した図である。
【図２】図４の主要部をＡ方向から見た図で、本発明のステッピングモータ１のモータ出力軸１ａが反時計方向に回転した状態を示した図である。
【図３】図４の主要部をＡ方向から見た図で、本発明のステッピングモータ１のモータ出力軸１ａが時計方向に回転した状態を示した図である。
【図４】本発明のヘッド装置全体を示した図である。
【図５】本発明のヘッド装置と制御部との接続を示した図である。
【符号の説明】
【００１９】１              ステッピングモータ
１ａ            モータ軸
２              駆動アーム
３              遮光板
１０            ヘッドキャリッジ
１５、１６      Ｖ溝付ローラー
２０            回路基板
２１、２２      位置センサ
３０、４０      軸保持部
３１、４１      ヘッド軸
３１ａ、４１ａ  ヘッド印字部
３２、４２      軸
５０            引っ張りコイルバネ
６０、７０      固定ヘッド
６０ａ、７０ａ  ヘッド印字部
１００          用紙
２００          モータ駆動回路
３００          プリンタ制御手段
３００ａ        ヘッド制御部
【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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