JP2791350B2 - 印字装置 - Google Patents

印字装置

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JP2791350B2
JP2791350B2 JP6008453A JP845394A JP2791350B2 JP 2791350 B2 JP2791350 B2 JP 2791350B2 JP 6008453 A JP6008453 A JP 6008453A JP 845394 A JP845394 A JP 845394A JP 2791350 B2 JP2791350 B2 JP 2791350B2
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/02Platens
    • B41J11/14Platen-shift mechanisms; Driving gear therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
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    • B41F1/04Platen presses, i.e. presses in which printing is effected by at least one essentially-flat pressure-applying member co-operating with a flat type-bed for mono-impression printing, e.g. on sheets
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Handling Of Sheets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばタイムレコーダ
やタイムスタンパ等のような小型の印字装置に関するも
のであり、特に手差し挿入された種々の厚さの用紙に印
字する印字装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の印字装置には、例えばシリアル
方式のものがあり、良質な印字を得るためには、印字中
は印字ヘッドと用紙の印字面との間隔を1mm以下に保
つ必要があり、種々の異なる厚さの用紙に対してもこの
間隔が一定に保たれることが重要である。
【0003】また、タイムカード等の用紙を使用者が手
差しで挿入することを考慮すると、用紙の挿入が簡単で
あり、また印字中に用紙が位置ずれしないように用紙を
固定することが重要である。
【0004】このために、従来の印字装置では、例えば
実開平4−50253号公報に示されるように、印字ヘ
ッドやガイド柱などの機構部を取り付けたフレーム板
を、基台に対して用紙の厚さ方向に移動可能に取り付け
ておき、フレーム板を常時基台側に牽引するスプリング
を張設し、印字ヘッドを印字方向に移動するためのカム
軸には、印字ヘッドが印字開始位置へ向けて移動してい
る時には、フレーム板をスプリングの牽引力に抗して上
方へ押し上げて用紙の差し込み通路を広げ、また印字動
作時には、フレーム板に対する押し上げを解いて基台側
ヘ降下させることができるカム円板を設けている。ま
た、フレーム板にゴムストッパを設け、印字ヘッドと用
紙面との距離を一定に保つと共に用紙を押さえている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の印字装置
では、印字ヘッドを含む印字機構部の全体を移動させる
構造であるために、印字機構部全体を移動させるための
構造が複雑となり、組立性が悪い。また、移動する部分
の重量が大きいために、高速化が困難であり、かつ移動
用のモータも出力の大きいものが必要となる。更に、印
字ヘッド等の精密な機構部分を移動させるために、コス
トが上昇し、印字品質が低下するなどの問題点がある。
【0006】そこで、本発明の目的は、重量が大きくか
つ精密性を要する機構部分を固定として構造の簡単化を
図り、高速化を可能にし、安定した印字品質が得られる
ようにし、しかも低コスト化を可能とすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の印字装置は、印字ヘッドとプラテンとの間
に用紙を案内して印字する印字装置であって、印字ヘッ
ドを支持する基台には、1対の固定フレーム板が対向し
て取り付けてあるとともに、プラテンを印字ヘッドに対
して接離させるプラテン駆動手段が取り付けてある。上
記の固定フレーム板には、印字ヘッドを搭載したキャリ
アを印字方向に案内するガイド柱と、キャリアを印字方
向に移動させるキャリア駆動手段と、印字ヘッドの周囲
でプラテンと対向してその先端が印字ヘッドの先端面よ
りもプラテン側に突出するストッパとが固定してある。
そして、上記のプラテン駆動手段は、プラテンを印字ヘ
ッドに接近する方向へ付勢する付勢手段と、当該付勢手
段の付勢力に抗してプラテンを印字ヘッドから離反させ
るプラテン移動手段とを有し、印字待機時にはプラテン
移動手段によりプラテンと印字ヘッドとの間隔を印字時
よりも広い所定間隔に保ち、印字時には付勢手段の付勢
力によりプラテンとストッパとの間で用紙を挟持固定す
るように構成している。
【0008】更に、上記のプラテン移動手段は、キャリ
ア駆動手段の駆動力で回転するカムで構成してもよい。
【0009】更に、上記の基台には、用紙の案内面が設
けてあり、プラテン駆動手段は、印字待機時にプラテン
を案内面と同一面または案内面よりも印字ヘッドから離
反する位置に変位させるように構成している。
【0010】
【実施例】図1及び図2を参照して、本発明の一実施例
を説明する。本発明の印字装置は、印字ヘッド1とプラ
テン2との間に用紙Pを案内して印字する装置である。
まず、印字ヘッド1を支持する基台10には、1対の固
定フレーム板20が所定の間隔で対向して取り付けてあ
るとともに、プラテン2を印字ヘッド1に対して接離さ
せる後述のプラテン駆動手段3が取り付けてある。
【0011】固定フレーム板20には、ガイド柱4と、
キャリア駆動手段5と、ストッパ6とが固定してある。
【0012】先ず、ガイド柱4は、印字ヘッド1を搭載
したキャリア7を印字方向(図1左右方向)(図2紙面
直角方向)に案内するものである。このガイド柱4はキ
ャリア7に設けた軸受部7aを貫通し、更にキャリア7
の上面に設けた係合部7bが、固定フレーム板20に固
定された回り止め部材8を摺動するように構成して、印
字ヘッド1を常に正しい姿勢で印字方向に案内する。キ
ャリア7には、リボンカセット9がキャリア側の凹部7
cにリボンカセット側から突出する突起9aを係合させ
ることにより装着してあり、リボンカセットから引き出
されたインクリボンRは、印字ヘッド1の先端面1aと
プラテン2との間を通過するようになっている。
【0013】キャリア7を印字方向に移動させるキャリ
ア駆動手段5として、円筒カム13によるものを図示し
ている。円筒カム13はその軸14により回転自在に固
定フレーム板20に軸支してあり、外周にらせん状の溝
13aが設けてある。キャリア7は、キャリアから突出
させた図示しないカムフォロアがこの溝13aに嵌合
し、円筒カム13の回転によりこの溝で規定された往復
運動を行うようになっている。円筒カム13を回転駆動
するために、軸14の固定フレーム板20からの突出端
に伝達歯車15が固着してあり、モータMの駆動歯車1
6の回転が減速歯車17を介して伝達されるようになっ
ている。
【0014】ストッパ6は、印字ヘッド1の先端面1a
の周囲でプラテン2と対向しており、ストッパ6の先端
6aが印字ヘッドの先端面1aよりもプラテン2側に突
出するように構成してある。ストッパ6を所定位置に固
定するために、固定フレーム板20に梁18,18が取
り付けてあり、この梁の下面の所定の位置にそれぞれ2
個のストッパ6を固定したものである。ストッパ6の材
質は、ゴム等のようにプラテン上昇時の衝撃を緩和し、
用紙Pを押さえる摩擦係数の高い弾性体で作るのが望ま
しい。
【0015】印字ヘッド1の周囲に設けられた複数のス
トッパ6の先端6aは、同一平面を成すように形成さ
れ、この面は印字ヘッド1の先端面1aと平行であり、
この両面の間の間隔g1 (図4に図示)は、印字ヘッド
1の性能に応じて最も良好な印字品質が確保できる印字
時の印字ヘッド1と用紙Pの印字面との間隔と一致する
ように設定されている。
【0016】印字ヘッド1に対向して設けられているプ
ラテン2は、プラテン受け部材19により受けられてい
る。プラテン受け部材19の面から立ち上がっている脚
部の上端部に設けられた係止爪19aが、プラテン2に
設けられた係止穴2aに係止することにより両者が結合
されている。
【0017】プラテン駆動手段3は、プラテン2を印字
ヘッド1に接近する方向へ付勢する付勢手段としての圧
縮ばね21と、この圧縮ばね21の付勢力に抗してプラ
テン2を印字ヘッド1から離反させるためのプラテン移
動手段としてのカム22とを有している。
【0018】圧縮ばね21は、基台10の内壁底面上に
円柱状のガイド部材23を固定し、プラテン受け部材1
9の下面に筒状のスライド部19bを垂設し、スライド
部19bの中空部内に、ガイド部材23の突出部が緩く
嵌合するようにしてある。圧縮ばね21は、スライド部
19bを中心として基台10の内壁底面と、プラテン受
け部材19の下面との間に圧縮状態で介装されており、
プラテン受け部材19に上方向への付勢力を与えてい
る。
【0019】また、カム22はカム軸24に固着してあ
り、山部22aとなだらかな傾斜平坦部22bとが急傾
斜部22cによって連続する形状を有している。カム軸
24の一端は基台10に立設した支持板25(図3図
示)に、また他端は固定フレーム板20に回転自在に軸
支されており、固定フレーム板20からの突出端に固着
された歯車26に、キャリア駆動手段5と同一の駆動源
であるモータMからの駆動力が、伝達歯車27を介して
伝達されるものである。すなわち、カム22は円筒カム
13と同期して回転駆動され、本実施例ではカム22が
1回転したときに円筒カム13も1回転するようになっ
ている。
【0020】カム22はプラテン受け部材19の上面側
に位置し、印字待機時に、モータMの駆動力によりカム
軸24が回転すると、カムの山部22aがプラテン受け
部材19を圧縮ばね21の付勢力に抗して押し下げてプ
ラテン2を下降させ、印字ヘッド1とプラテン2との間
隔を印字時よりも広い所定間隔g2 (図3に図示)に保
つ。また、印字時には、カム22による圧縮ばね21の
押圧が解放され、圧縮ばねの付勢力によりプラテン2を
上昇させ、プラテンとストッパ6との間で用紙Pを挟持
して固定する。この印字時では、印字ヘッド1と用紙P
の印字面との間がストッパ6の先端面と印字ヘッド1の
先端面1aと間隔g1 に一致する。
【0021】図3(a)に示すように、印字ヘッド1等
を覆うカバー体28と基台10との間には、用紙Pの挿
入口29が設けてある。挿入口29の内部の基台上面
は、用紙の案内面10aとなっており、用紙Pを印字ヘ
ッド1の先端面1aとプラテン2との間へ導くものであ
る。プラテン駆動手段3は、印字待機時にカムの山部2
2aがプラテン受け部材19を圧縮ばね21の付勢力に
抗して押し下げてプラテン2を下降させた位置で、プラ
テン2を用紙の案内面10aと同一面か、または案内面
10aよりも印字ヘッド1から離反する位置に変位させ
るものである。
【0022】プラテン2を挾んで挿入口29に対して奥
側の案内面10aには、用紙Pが挿入されて印字可能で
あることを検出するセンサ30が配設してある。このセ
ンサには反射型のフォトセンサ等が使用できる。
【0023】次に、図3及び図4により、プラテン駆動
手段3の動作について詳述する。図3(a)(b)に
は、印字待機時のプラテン2の位置が示されており、モ
ータMの駆動力でカム軸24が回転駆動され、カム22
が回転してその山部22aによりプラテン受け部材19
が圧縮ばね21の付勢力に抗して下降し、プラテン2が
印字ヘッド1の先端面1aから離反して、印字時よりも
広い間隔g2 を保っている状態である。
【0024】また、図4(a)(b)には、印字時のプ
ラテン2の位置が示されており、モータMの駆動力でカ
ム軸24が回転駆動され、カム22が時計方向に回転し
て、プラテン受け部材19にはカムの傾斜平坦部22b
が所定の間隔dで対向している。このために圧縮ばね2
1の付勢力がプラテン受け部材19を介してプラテン2
に及んでおり、プラテン2がストッパ6の先端に弾接
し、印字ヘッド1の先端面1aとプラテン2との間隔
は、印字時の狭い間隔g1 となった状態である。
【0025】図5は、用紙Pが印字ヘッド1とプラテン
2との間に送り込まれて印字時となったときの、印字ヘ
ッド1の先端面1aと用紙Pの印字面との間隔が、用紙
Pの厚さに関係なく一定の間隔g1 であることを説明し
ている。即ち、(a)では厚さt1 の薄い用紙P1 上に
印字する場合であり、プラテン2は印字時の上昇位置に
あって用紙P1 をストッパ6との間で挟持固定してい
る。従って印字ヘッド1の先端面1aと用紙P1 の印字
面との間隔はg1 である。また、(b)では厚さt2 の
厚い用紙P2 上に印字する場合であり、プラテン2は印
字時の上昇位置にあって用紙P2 をストッパ6との間で
挟持固定している。従ってこの場合にも印字ヘッド1の
先端面1aと用紙P2 の印字面との間隔はg1 であり、
用紙の厚さに関係なく同一の間隔g1 が保たれている。
【0026】図6のタイムチャート図には、円筒カム1
3およびプラテン移動手段であるカム22の変位と、プ
ラテン2の変位と、キャリア7ひいては印字ヘッド1の
変位と、ホームセンサの作動との関係を示してある。
【0027】ホームポジションを検出するホームセンサ
(以下、Hセンサという。)は、キャリア7に取り付け
た図示しない検出片と、一方の固定フレーム板20に取
り付けた透過型フォトセンサとで構成されており、キャ
リア7がホームポジションに接近すると暗レベルとなっ
てオンとなり、キャリア7がホームポジションから離れ
ると明レベルとなってオフに転じる。
【0028】先ず、Hセンサがオンの状態であり、キャ
リア7がホームポジションに位置するときには、図3
(b)に示すようにカム22がプラテン受け部材19に
接してこれを押し下げており、プラテン2は下降位置に
ある。用紙Pが供給されてセンサ30により用紙Pの挿
入が検出されると、モータMが駆動されて円筒カム13
が回転し、同時にカム22も回転する。
【0029】円筒カム13の回転により、キャリア7が
送られるが、溝13aの形状によって回転角50度まで
はキャリア7は移動しない。円筒カム13が回転角50
度から210度まで回転する間に、キャリア7がリニア
に移動し、この間の約144度の範囲で印字動作が行わ
れる。円筒カム13の回転角が約60度になってキャリ
ア7がホームポジションから離れると、Hセンサはキャ
リア7を検出しなくなり、オフに転じる。
【0030】また、カム22の回転により、プラテン受
け部材19と接する山部22aの位置が移動してゆき、
プラテン受け部材19に急傾斜部22cが接すると、プ
ラテン受け部材19は圧縮ばね21の付勢力で徐々に上
方へ移動を始め、プラテン2を次第に上昇させる。カム
22の回転角が30度から60度に至る間は、プラテン
受け部材19に急傾斜部22cが対向し、カム22の回
転角が60度に達すると、プラテン受け部材19に傾斜
平坦部22bの最も小径部が対向するようになり、プラ
テン受け部材19と傾斜平坦部22bとの間に間隔d
(図4(b)図示)を生じる。そこで、圧縮ばね21の
付勢力によりプラテン2が上昇した位置となる。上に述
べたように、この時キャリア7は移動を始めているの
で、ここで印字ヘッド1による印字が行われる。
【0031】印字が終わり、カム22の回転角が210
度に達すると、プラテン受け部材19がカムの傾斜平坦
部22bに再び接するようになり、カム22の回転とと
もに圧縮ばね21を圧縮させながら次第にプラテン2を
下降させてゆく。傾斜平坦部22bの傾斜は緩やかであ
るので、プラテン2の下降速度も緩やかである。カム2
2の回転角が330度になると、プラテン2は元のよう
に下降位置に戻る。
【0032】円筒カム13の回転角が210度から22
0度に至る間は、溝13aによるキャリア7の送り方向
が反転し、円筒カム13の回転角が220度から340
度に至る間にキャリア7がホームポジションへ向って送
られ、円筒カム13の回転角が約330度になり、キャ
リア7がホームポジションに接近すると、Hセンサがこ
れを検出してオンに転じる。その後は、Hセンサの検出
信号に基づいて所定時間経過後にモータMが停止し、こ
の停止状態でキャリア7がホームポジションに位置し、
このときのカム22および円筒カム13の回転角は36
0度となる。
【0033】キャリア7がホームポジションに位置した
状態では、プラテン2が下降位置にあり、この状態で用
紙Pの交換を行えば、次の印字を同じサイクルで行うこ
とができる。
【0034】プラテン2の上昇位置において、プラテン
2の上面が用紙Pを介してストッパ6に弾接するのであ
るが、スライド部19bとガイド部材23とを緩く嵌合
させてあるので、プラテン2の上面の傾きやがたつきが
多少あっても、プラテン2は用紙Pを介してストッパ6
に均一に弾接し、プラテン2とストッパ6との間で用紙
Pを確実に挟持固定できる。
【0035】また、ストッパ6を支持する梁18は、ガ
イド柱4と同じ固定フレーム板20に固定してあるの
で、ストッパ6の先端と、ガイド柱4により搬送される
印字ヘッド1の印字方向との平行度を、安定した印字に
必要な例えば0.1mm程度の平行度に保つことは、組
立精度の上から見て比較的容易である。
【0036】尚、他の実施例として、プラテン移動手段
は、図示したカム22によるものに限られず、例えばカ
ム22に代えてソレノイドを用いることも可能である。
また、付勢手段は、圧縮ばね21によるものに限られ
ず、板ばねなどの他の弾性体を用いることも可能であ
る。
【0037】また、カム22に代えてリンクやスクリュ
ウ等を用い、これをモータで駆動してプラテン2を移動
し、モータの負荷が所定値を越えたところでモータを停
止するようにしてプラテン2とストッパ6との間で用紙
Pを挟持固定するようにしてもよい。この場合、リンク
等を駆動する手段は、モータに限らず、エアシリンダ等
も適用可能である。
【0038】また、ストッパ6を金属等の非弾性体で構
成し、プラテン2の表面をゴム等の弾性体で構成するよ
うにしてもよい。
【0039】また、インパクト式の印字ヘッドを用いた
場合に限らず、インクジェット式等の他の印字ヘッドを
用いた場合にも適用可能である。
【0040】また、手差し給紙する場合に限らず、自動
給紙機構を設け、自動給紙動作に対応させてプラテン2
を移動させるようにしてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の印字装
置は、軽量のプラテンのみを印字ヘッドに対して接離さ
せるようにしているので、重量が大きくかつ精密性を要
する機構部分を固定化でき、構造が簡単となり、印字速
度を高速化できる。ストッパを印字ヘッドの先端面より
もプラテン側に突出させており、用紙はその厚さにかか
わらず、即ち厚い用紙でも薄い用紙でも、その印字面が
ストッパに押し付けられた位置で固定されるので、印字
ヘッドと印字面との間隔は、ストッパの突出量を最も望
ましい印字条件を勘案して設定することで、最適の間隔
にすることが容易にでき、良好な印字品質の印字が安定
して可能である。しかも構成が簡単であるので、低コス
トで提供することができる。プラテンは印字待機時には
印字ヘッドとの間隔が広いので、用紙の挿入が容易で用
紙を損傷することがない。またプラテンは印字時にはス
トッパとの間で用紙を挟持固定するので、印字中に用紙
がずれる等のことがなく、均一な良質な印字ができる。
基台に用紙の案内面を設け、印字待機時にプラテンを案
内面と同一面または更に下降した位置に変位させれば、
用紙をプラテンに引っ掛かりなく確実に挿入できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略構成を示す要部の斜視
図である。
【図2】要部の中央縦断面図である。
【図3】(a)(b)は、印字待機時の状態を示す要部
断面図である。
【図4】(a)(b)は、印字時の状態を示す要部断面
図である。
【図5】(a)(b)は、薄い用紙と厚い用紙を用いて
印字するときの状態を示す要部断面図である。
【図6】カムの変位とプラテンの変位とキャリアの変位
とホームセンサの作動を示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
1 印字ヘッド 1a 印字ヘッドの先端面 2 プラテン 3 プラテン駆動手段 4 ガイド柱 5 キャリア駆動手段 6 ストッパ 7 キャリア 10 基台 10a 用紙の案内面 20 固定フレーム板 21 付勢手段(圧縮ばね) 22 プラテン移動手段(カム)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印字ヘッドとプラテンとの間に用紙を案
    内して印字する印字装置であって、 上記印字ヘッドを支持する基台には、1対の固定フレー
    ム板が対向して取り付けてあるとともに、上記プラテン
    を上記印字ヘッドに対して接離させるプラテン駆動手段
    が取り付けてあり、 上記固定フレーム板には、上記印字ヘッドを搭載したキ
    ャリアを印字方向に案内するガイド柱と、上記キャリア
    を印字方向に移動させるキャリア駆動手段と、上記印字
    ヘッドの周囲で上記プラテンと対向してその先端が上記
    印字ヘッドの先端面よりも上記プラテン側に突出するス
    トッパとが固定してあり、 上記プラテン駆動手段は、上記プラテンを上記印字ヘッ
    ドに接近する方向へ付勢する付勢手段と、当該付勢手段
    の付勢力に抗して上記プラテンを上記印字ヘッドから離
    反させるプラテン移動手段とを有し、印字待機時には
    記プラテン移動手段により上記プラテンと上記印字ヘッ
    ドとの間隔を印字時よりも広い所定間隔に保ち、印字時
    には上記付勢手段の付勢力により上記プラテンと上記ス
    トッパとの間で用紙を挟持固定するものであることを特
    徴とする印字装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、上記プラテン移動手
    段は、上記キャリア駆動手段の駆動力で回転するカムで
    あることを特徴とする印字装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、上記基台に
    は、上記用紙の案内面が設けてあり、上記プラテン駆動
    手段は、印字待機時に上記プラテンを上記案内面と同一
    面または上記案内面よりも上記印字ヘッドから離反する
    位置に変位させるものであることを特徴とする印字装
    置。
JP6008453A 1994-01-28 1994-01-28 印字装置 Expired - Lifetime JP2791350B2 (ja)

Priority Applications (6)

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