JPH01193410A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、搬送装置に係り、特に例え、ばプリンタの印
字ヘッドを直線往復運動せしめるなど、低い摺動抵抗が
要求される分野に好適な搬送装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、ドツトインパクトプリンタの印字ヘッドは、高
精度で両方向（往復）印字可能なものが開発されている
。

従来、このようなプリンタのキャリアにあっては、ガイ
ドシャフトに案内されて直線運動するためにすべり軸受
が具備されている。

プリンタの高精度直動を実現する搬送装置として、例え
ば特開昭６０−６３１８１号公報記載の技術が知られて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ ガイドシャフトにキャリアを運動せしめる手段としてす
べり軸受を使用すると、その摺動抵抗がかなり大きいた
め、両方向（往復）印字のときに印字ずれが生じるとい
う問題があった。

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされ
たもので、支持レール上を直線往復運動する直動体の、
すべり軸受の摺動抵抗を減少させうる搬送装置を提供す
ることを、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る搬送装置の構
成は、複数の支持レールと、この支持レール上を１本の
支持レールに１個のすべり軸受を介して直線往復運動を
行う直動体とからなる搬送装置において、前記直動体の
すべり軸受の内面に、当該すべり軸受の軸心に対して傾
きをもつ複数の油溝を形成したものである。

より詳しくは、すべり軸受の軸心に対する油溝の傾きは
、すべり軸受の長さをＱ、導油の幅をｂとしたとき、ａ
ｒｃ　ｔａｎ　ｂ／　Ｑより大きな角度であり、また、
油溝が軸受内面に螺旋状に入る傾きの最小値をθｓとし
たとき、θｓより小さい角度であることを特徴としてい
る。

なお付記すると、本発明に係る搬送装置の構成は、複数
の支持レールと、この支持レール上を１本の支持レール
に複数のすべり軸受を介して直線往復運動を行う直動体
とからなる搬送装置において、前記直動体の複数のすべ
り軸受の各々には、当該すべり軸受の軸心に対して平行
あるいは傾きをもつ複数の油溝が形成され、その油溝が
円周方向に位相をずらすように各々のすべり軸受を配置
したものである。

［作用］ ここで、本発明を開発した考え方と原理９作用を第１２
図ないし第１７図を参照して説明する。

第１２図は、すべり軸受における油の挙動を示す説明図
、第１３図ないし第１６図は、すべり軸受における油溝
の傾き角度と油の流れとの関係を示す展開図、第１７図
は、油溝の傾き角度の適正範囲を示す線図である。

まず、支持レールに案内されて往復動する従来のすべり
軸受の摺動抵抗が大きくなる原因について考える。

一般に、すべり軸受には、その摺動抵抗を減らすために
第１２図に示すように支持レール３Ａに油２０が塗られ
ている。しかし直動体に係るキャリアが直線運動すると
、すべり軸受５Ａがその油２０の一部を押しのけ、すべ
り軸受５Ａと支持レール３Ａとの隙間に十分な油が入っ
てこない。このため、油潤滑のできない面が生じて摺動
抵抗が増大する。これを解決するために、支持レール３
Ａとすべり軸受５Ａとの隙間を大きくするか、あるいは
軸受長さを短くするなどのことが考えられるが、例えば
キャリアがプリンタの印字ヘッドを搭載しているとすれ
ば、ガタによる印字品質の悪化、あるいはすべり軸受の
許容面圧の関係などから、その対策もおのずと限界があ
る。そのため、本発明のような油溝が必要となる。

ここで、ワイヤドツトプリンタのキャリアにおけるすべ
り軸受の必要条件をまとめてみる。

（１）キャリアには、印字ヘッドのインパクト力に対す
る反力が加わるため、すべり軸受と支持レールとの隙間
は極力小さくする必要がある。

（２）紙を扱う装置であるので、汚れ防止のため軸受に
十分な油を供給することができない。

ワイアドツトプリンタは、上記の厳しい条件におかれて
いるため、少い油をすべり軸受と支持レールとの隙間に
いかに効率よく入れるがが重要な課題である。

次に、本発明の油溝を有するすべり軸受の油の流れと油
溝の傾き角度との関係について説明する。

すべり軸受の軸心に対する傾き角度を０とし、まず、第
１３図に示すθ＝０°の場合を考える。

ここで、油溝のない部分から隙間に入ってくる油の流れ
をＡ１、油溝に沿う油の流れをＡｌ、油溝が傾き角度θ
をもつため流れＡ２がら分岐する油の流れをＡ３とする
。

第１３図では、油の流れＡｌ、Ａ２は存在するが、θ＝
ｏ°のためＡ２から分岐する流れＡ３がない。すなわち
、油溝幅すに存在する油は潤滑油としては作用しないの
で、この場合は油を無駄にしていることになるゆ このことは、第１４図に示す条件、 ０°くθ（ａｒｃ　ｔａｒ＋ｇの場合にもあてはまる。

ここに、Ｑはすべり軸受の長さである。

すなわち、この場合には、無駄にする油量は、θ＝Ｏ＠
の場合よりは少ないものの、（ｂ−Ωｔａｎ　ｏ）の幅
分の油（図中黒くぬりつぶした領域２５）を無駄にして
いる。

さらにθを大きくして、第１５図に示すように、ａｒｃ
　ｔａｎ−≦ｆ）　＜　９０　’の場合には、上記のよ
うな油の無、駄もなく、かつ、油の流れＡ３も存在する
ので潤滑作用が適切となる。ただし、このθの範囲は、
次に述べるθ＝９ｏ°で説明する不都合がない場合に限
る。

次に、第１６図に示すθ＝９０’の場合には、油の流れ
Ａ２がない。したがって、流れＡ２がら分岐する流れＡ
３も流出端近傍では存在しなくなり、流出端では潤滑が
十分でなくなる。

このことは、先の第１５図の場合でも、θが大きい場合
には同様に大きい場合には同様に起こることであり、好
適とはいえない。

上記の油溝の傾き角度θと油の流れとの関係を第１７図
にまとめて示す。

第１７図では、横軸に油溝の傾き角度θをとっている。

太い実線Ｌ１は、先に述べた油の無駄量を示している。

すなわち、θ＝ｏ＠で無駄量が大きく、ａｒｃ　ｔａｎ
÷≦θとなるとその量は０となっている。

一方、破線で示すＬ２は、キャリアの移動速度をＶとし
たとき、Ｖｓｉｎθで与えられる。この値は、キャリア
が直線運動することで生じる、油溝の壁面の垂直方向の
分速度である。すなわち、これは、油の流れＡ３を起さ
せるために必要なものであり、したがってθ＝０°では
前述したようにこの値はＯとなっている。Ｖｓｉｎθの
値が大きいほど油の流れＡ３が発生しやすいことは確が
であるが、あまり大きいと流出端で油切れを起し、潤滑
特性が悪化することは前述したとおりである。

油溝の傾き角度θの上限値は、油の種類、湿度、キャリ
ア速度等に依存するが、油溝がはすば歯車の歯状にあれ
ば潤滑性が確保できるので、油溝が螺旋状になる最小の
θの値（θｓ）を上限値とする。

すなわち、ａｒＣｔａｎＴ≦θくθｓがθの適正な範囲
となるものである。

［実施例］ 以下、本発明の各実施例を第１図ないし第１１図を参照
して説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る印字ヘッド搬送装置
の要部を示す斜視図、第２図は、第１図のＩ−Ｉ矢視断
面図、第３図は、第１図の上面図、第４図は、従来のす
べり軸受を示す半断面斜視図、第５図は、従来技術によ
る印字結果を示す説明図、第６図は、本実施例のすべり
軸受を示す半断面斜視図、第７図は、第６図のすべり軸
受における油の流れを示す展開図、第８図は、本実施例
による印字結果を示す説明図である。

第１図において、１は、ドツトインパクトプリンタの印
字ヘッド、２は、印字ヘッド１を搭載して支持レール上
を直線往復運動を行う直動体に係るキャリア、３，４は
支持レールで、この支持レール３，４は、断面円形のガ
イドシャフトである。

５は、キャリア２に設けた支持レール３上を摺動するた
めの断面円筒形状のすべり軸受、６，７は、支持レール
４を挟んでキャリア２を案内するころがり部材、８は、
そのころがり部材６，７を、支持レールに接触させ転動
させるための弾性作用をなす板ばね、９は、支持レール
３，４を保持する支持体で、これらで印字ヘッド搬送装
置１ｏを構成している。

すなわち、第１図に示すように、本実施例の印字ヘッド
搬送装置は、支持体９に保持された２本の支持レール３
，４が平行に設置されており、この支持レールの長手方
向（軸心に沿った方向）に往復運動可能なように、すべ
り軸受５、ころがり部材６．７を具備したキャリア２が
設けられている。キャリア２には印字ヘッド１が取付け
られている。

第２図に示すように、印字ヘッド１の下側にプラテン１
１が設けられ、このプラテン１１と印字ヘッド１との間
を用紙１６が搬送される。用紙１６と印字ヘッド１との
間にはリボン（図示せず）がある。印字ヘッド１からは
、印字ワイヤ（図示せず）が出てリボンを打ち、印字動
作が行われる。

第３図は、キャリア２の駆動手段を示すものである。

駆動ベルト１３は、キャリア２にねじ等を用いて固定的
に取付けられており、駆動プーリ１２と従動プーリ１４
とにループ状に巻架されている。

駆動プーリ１２は駆動モータ１５の軸に取付けられてい
る。駆動モータ１５からの動力は駆動プーリ１２，１４
、および駆動ベルト１３を介してキャリア２に伝えられ
、支持レール３，４の長手方向に移動可能となっている
。

ころがり部材６，７と支持レール４、すべり軸受５と支
持レール３との間には、キャリア２の移動時に摺動抵抗
が働く。一般に、ころがり部材を介して行う直線運動で
は摺動抵抗は小さく、すべり軸受５Ａと支持レール３と
の間の摺動抵抗は大きくなる。

例えば、第４図の半断面斜視図で示す従来のすべり軸受
５Ａをキャリア２に組込んで用いると、かなり摺動抵抗
が大きくなる。そのような状況でキャリア２を往復運動
させ、印字ヘッド１を介して両方向印字すると印字品質
がかなり悪くなる。

第５図は、その例を示したものである。正方向（第３図
の右方向）、負方向（第３図の左方向）ともに縦罫線を
印字すると、すべり軸受５Ａと支持レール３との摺動抵
抗のために負方向での縦罫線に遅れを生じ、その結果、
かなりの縦罫線のずれが生じる。

本実施例では、このような縦罫線のずれをほとんど無く
し印字品質を上げるために、第６図に示すように油溝２
１を有するすべり軸受５を採用している。

第６図に示すすべり軸受５は、銅系あるいは鉄系の材料
からなり、その内面には複数の油溝２１が形成されてい
る。油溝２１は、すべり軸受５の軸心に対し傾けられて
おり、切削加工やブローチ加工等の機械加工により形成
される。

第７図は、第６図のすべり軸受内面を上から見て展開し
た図で、油溝による油の流れを示したものである。

第７図の左方向から流入した油は、油溝のない部分から
すべり軸受と支持レールとの隙間に入ってくる油の流れ
Ａ１、油溝２１に沿°う油の流れＡｌ、油溝２１がすべ
り軸受軸心に対して傾き角度θをもつために生じる油の
流れＡ３に分がれる。

このように、油がすべり軸受５と支持レール３との隙間
にほぼ均等に十分入り込むために、摺動抵抗が小さくな
る。

すべり軸受５の軸心に対する油溝２１の傾き角度θは下
記の範囲に選ばれる。

ａｒｃ　ｔａｎ、≦θくθ。

ここで、ｂ：油溝の幅 Ｑ：すべり軸受の長さ θｓ二油溝が軸受内面に螺旋状に入る傾きの最小値 第８図に、本実施例によるすべり軸受を用いた場合の縦
罫線印字結果を示す。すべり軸受の摺動抵抗が小さいた
め縦罫線ずれがほとんどない。

本実施例によれば、キャリアに具備されたすべり軸受の
低摺動抵抗化が実現できるので、プリンタの印字品質が
向上するという効果がある。

次に、第９図は、本発明の他の実施例に係るキャリアの
すべり軸受構成を示す断面図である。第９図のキャリア
を往復運動させる印字ヘッド搬送装置の構成は、先の第
１図ないし第３図に示すものと同等である。

第９図は、第１図に示した支持レール３の軸心を通る平
面ですべり軸受とキャリアを切った断面である。

キャリア２には、２個のすべり軸受５ａ、５ｂが組込ま
れており、それらの油溝２１ａ、２１ｂは互いに円周方
向に位相をずらしている。このように配置すると、すべ
り軸受５ａの油溝２１ａを通った油の流れＡ２は、すべ
り軸受５ｂの油溝のないところに入るので、油の均一分
散化が可能になる。

また、このように２個のすべり軸受を用いる構成では、
前述の角度θはＯであっても差支えない。

次に、第１０図は、本発明のさらに他の実施例に係る印
字ヘッド搬送装置の要部を示す斜視図である。図中、第
１図と同一符号のものは同等部分であるから、その説明
を省略する。

第１０図の実施例では、第１図の実施例に示したころが
り部材６，７によるキャリア案内手段をすべり軸受２４
に換えている。このすべり軸受２４は、第６図に示した
すべり軸受５と同じように油溝が構成されており、これ
によってころがり部材におき換えることができる。

すなわち、本実施例によれば、先の実施例と同様の効果
が期待され、高い印字品質が得られる。

次に、第１１図は、本発明のさらに他の実施例に係るす
べり軸受の半断面斜視図である。

第１１図に示すすべり軸受５Ｂは、バックメタル（焼結
層等があってもよい）２３の内面に、低い摩擦係数をも
つ樹脂層２２が接合されている。

この樹脂層２２には、すべり軸受５Ｂの軸心と傾きをも
つ油溝２１Ｂが設けられている。この油溝２１Ｂは、機
械加工によっても作ることが可能であるが、ここでは、
樹脂層の特徴を生かして金型で溝を成型している。この
ため、安価にすべり軸受５Ｂを製作することが可能であ
る。

なお、前述の各実施例は、ドツトインパクトプリンタの
印字ヘッド搬送装置のキャリアにおけるすべり軸受につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、物体を往復運動させる搬送精度が要求される分野に
汎用的に適用可能なものである。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、支持レール上を直
線往復運動する直動体の、すべり軸受の摺動抵抗を減少
させうる搬送装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る印字ヘッド搬送装置
の要部を示す斜視図、第２図は、第１図のＩ−Ｉ矢視断
面図、第３図は、第１図の上面図、第４図は、従来のす
べり軸受を示す半断面斜視図、第５図は、従来技術によ
る印字結果を示す説明図、第６図は、本実施例のすべり
軸受を示す半断面斜視図、第７図は、第６図のすへり軸
受における油の流れを示す展開図、第８図は、本実施例
による印字結果を示す説明図、第９図は、本発明の他の
実施例に係るキャリアのすべり軸受構成を示す断面図、
第１０図は、本発明のさらに他の実施例に係る印字ヘッ
ド搬送装置の要部を示す斜視図、第１１図は、本発明の
さらに他の実施例に係るすべり軸受の半断面斜視図、第
１２図は、すべり軸受における油の挙動を示す説明図、
第１３図ないし第１６図は、すべり軸受における油溝の
傾き角度と油の流れとの関係を示す展開図、第１７図は
。 油溝の傾き角度の適正範囲を示す線図である。 ２．２Ａ・・・キャリア、３，４・・・支持レール、５
゜５ａ、５ｂ、５Ｂ・・・すべり軸受、６，７・・・こ
ろがり部材、２１．２１ａ、２１ｂ、２１Ｂ−油溝、２
２・・・樹脂層、２４・・・すべり軸受。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の支持レールと、この支持レール上を１本の支
   持レールに１個のすべり軸受を介して直線往復運動を行
   う直動体とからなる搬送装置において、前記直動体のす
   べり軸受の内面に、当該すべり軸受の軸心に対して傾き
   をもつ複数の油溝を形成したことを特徴とする搬送装置
   。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、すべり
   軸受の軸心に対する油溝の傾きは、すべり軸受の長さを
   ｌ、油溝の幅をｂとしたとき、ａｒｃｔａｎｂ／ｌより
   大きな角度であることを特徴とする搬送装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、すべり
   軸受の軸心に対する油溝の傾きは、当該油溝が軸受内面
   に螺旋状に入る傾きの最小値をθ＿ｓとしたとき、θ＿
   ｓより小さい角度であることを特徴とする搬送装置。 ４、複数の支持レールと、この支持レール上を１本の支
   持レールに複数のすべり軸受を介して直線往復運動を行
   う直動体とからなる搬送装置において、前記直動体の複
   数のすべり軸受の各々には、当該すべり軸受の軸心に対
   して平行あるいは傾きをもつ複数の油溝が形成され、そ
   の油溝が円周方向に位相をずらすように各々のすべり軸
   受を配置したことを特徴とする搬送装置。 ５、特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、複数の
   すべり軸受の各々の軸心に対する油溝の傾きは、当該油
   溝が軸受内面に螺旋状に入る傾きの最小値をθ＿ｓとし
   たとき、θ＿ｓより小さい角度であることを特徴とする
   搬送装置。 ６、特許請求の範囲第１項または第４項記載のもののい
   ずれかにおいて、支持レールは断面円形のガイドシャフ
   トであり、このガイドシャフトに案内されて運動する直
   動体のすべり軸受は、油溝を有する断面円筒状のもので
   あることを特徴とする搬送装置。 ７、特許請求の範囲第１項または第４項記載のもののい
   ずれかにおいて、すべり軸受の油溝を切削加工で形成し
   たことを特徴とする搬送装置。 ８、特許請求の範囲第１項または第４項記載のもののい
   ずれかにおいて、すべり軸受の内面は樹脂層で形成され
   、その樹脂層に設けられた油溝が型によって成型された
   ことを特徴とする搬送装置。 ９、特許請求の範囲第１項または第４項記載のもののい
   ずれかにおいて、支持レールに直動体を案内する手段と
   して少なくとも１個のころがり部材を有することを特徴
   とする搬送装置。 １０、特許請求の範囲第１項または第４項記載のものの
   いずれかにおいて、支持レールに直動体を案内する手段
   は、すべてすべり軸受で構成されていることを特徴とす
   る搬送装置。 １１、特許請求の範囲第１項または第４項記載のものの
   いずれかにおいて、直動体は、プリンタの印字ヘッドを
   搭載したことを特徴とする搬送装置。