JPH0129706B2

JPH0129706B2 -

Info

Publication number: JPH0129706B2
Application number: JP54148660A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Seki; Satoshi Watanabe; Hideaki Myagawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-11-16
Filing date: 1979-11-16
Publication date: 1989-06-13
Also published as: JPS5672787A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は活字輪内にハンマーを有する印字装置
に関し、全体として極めて小型化し得る印字装置
を提供することを目的とする。

以下図に従つて説明する。

第１〜４図は本発明の実施例を示しており、活
字ベルト１の裏側突起１Ｄを円筒状支持部材２の
穴２Ａに嵌合させて巻き付けた活字輪ユニツト１
０はその内端部に収納されたコイン型電池DB及
びアウターローター型パルスモーターPMにより
回転し、一周の間で選字され、内蔵された印字ハ
ンマー４により突起部１Ｄを押打して活字１Ａを
突出させロール状の紙Ｐに接触させてインクロー
ラーIRにより塗布された活字１Ａ上のインクを
転写して印字する。

アウターローター型パルスモーターPMは、ア
ウターローターである永久磁石Mg（第１４図）
を、図の如く支持部材２の回転軸上であつてその
端部に固定し、歯状ヨークＦ１−Ｆ２，Ｆ１′−
Ｆ２′を励磁することにより、所定の活字を印字
位置に停止させる。

また、活字輪ユニツト１０の両端外周でインク
ローラーIRより外れた所に力伝達部である突起
部１Ｂを設け、ほぼ１回転して選字され、一行印
字された後にこの突起部１Ｂが対向位置に設けら
れた一対のピンチローラー７に係合し、その係合
している間だけプラテン６及び紙ガイド９により
案内されている印字用紙Ｐを上方に駆動する。即
ち突起部１Ｂは活字ベルト１の活字１Ａの欠落部
に設けられ、この欠落部は印字終了後の紙送りタ
イミングに合わせて設定され、また端部１Ｃで接
続される。

この活字１Ａと突起部１Ｂ及び活字１Ａの裏側
突起１Ｄは第３図に示す如く、一体に作成し、弾
性を有する例えばNBRゴム、シリコンゴム、ウ
レタンゴム等の高分子材で作るから、ピンチロー
ラー７とその押えバネ８を適切に設定すれば、ス
リツプすることなく所望の紙送りが可能である。
このように紙送り機構に何ら複雑な部品を必要と
せず、場所も取らず極めて簡単な構成により紙送
りが可能となり、またその場所にコイン型電池、
モーターを収納したのでさらに一層小型化を計る
ことができる。

又、従来装置においては、紙送り用ゴムローラ
ーとピンチローラーが常に当接しているため紙の
装填時にこれを切り離す機構が必要であり、また
装填時の印字、紙送り動作中に紙が紙ガイドとプ
ラテンの間に少しでもひつかかると、紙がジヤム
する状態が生じやすかつたが、第１図に示す如
く、本発明によれば、通常時、紙Ｐは紙ガイド９
とプラテン６に軽く当つているだけで、紙送り時
のみ、ピンチローラー７に突起１Ｂが当るから、
紙Ｐがガイド９、プラテン６に少しひつかかつて
もすぐ修正される利点も生じる。

又、第１図に示す如く、紙カセツトKKの検出
スイツチＳも、紙送り用ゴムローラーがあつた場
所に設置でき、より小型な印字装置を搭載した小
型電卓DTを得ることが出来る。

またこの電池DBはパルスモーターPMの駆動
の他に液晶表示器LC、演算チツプLSI、キーパ
ターンKPを駆動するために用いられる。これら
はフレキシブル印刷回路板FCにより結合される。
FCは薄型可撓性を有するので活字輪内のハンマ
ー、電池、モーター及び内外の電気結合に極めて
有効である。

また演算チツプLSIその他の電子部品も第１図
の如く活字輪ユニツト内に収納されるため、全体
が極めて小型になる。

またこの演算チツプLSIをシールド材SDで囲
めばハンマーソレノイド３からの雑音を防止でき
る。またメモリーLSIでもよい。

また液晶表示器LCも図示の如く、LC１，LC
２，LC３等複数設け、かつ活字輪ユニツト１０
を囲むように配置したので見え易く、また小型に
なる。またハンマー４を上方に20゜〜30゜傾斜させ
たので印字文字もすぐ見える。

またキーパターンKPの上部には絶縁、導電ゴ
ムSG，DG、キートツプKTのみであるからキー
ボードKBは極めて薄型になり、また紙カセツト
KK内にも紙送り駆動源を必要としないからロー
ル紙LPを大量に収納でき極めて好ましい。Ｓは
カセツト検知スイツチである。

第４図はインクローラーIR内に電池DBを収納
したもので、電池DBの交換時期とインクローラ
ーIRの交換時期を合わせておけば同時作業で済
むので好ましく、またさらに小型になり、或は第
２図の電池収納部に他の電気部品例えば小型スピ
ーカ等を収納できる。

第５図は活字輪内のハンマーＨを回転できる様
にした本発明の他の実施例で、DTは小型卓上電
卓、Ｋはそのキー群、LC１〜LC３は液晶等で成
る数字表示器、IRはインク含浸性の活字Ｃにイ
ンクを供給するインクローラー、Ｈは活字輪内に
収納されたハンマー群で、その位置をH′の如く
切換えれば机上の紙Ｐ２に印字できる。

KKはロール紙Ｐ１を収納した紙カセツトで、
活字Ｃはインクを包含し、インクが内部を移動で
きる性質を有するので、インクローラーIRも活
字輪内に収納し、その接触部から活字面へインク
を供給することができる。

紙カセツトKKは電卓DTと着脱自在に構成さ
れる。ＳはカセツトKKの着脱状態を検出するス
イツチで、例えば装填状態のときオンしてハンマ
ーＨを実線位置に保持し、離脱したときはオフし
て点線位置H′に保持する。あるいはキーＫから
の指示により装填状態であつても、H′の位置に
切換えて使用することができる。

第６図は第５図例の印字装置を作動させる時に
考えられる回路例図で、活字輪内に収納され、そ
れを回転する駆動源としてDCモーターを用いる
場合の例である。キー入力回路KI、演算部CAL、
印字制御回路PCその他の論理素子は前述の活字
輪内のLSI内に収納される。

図においてＬはランプ、DDは活字位置信号発
生用円盤、Caは活字位置に対応した孔、ｈ１は
第１のホーム位置をPCに知らせる孔、ｈ２は第
２のホーム位置をPCに知らせる孔である。CD，
ｈ１Ｄ，ｈ２Ｄは各々Ca，ｈ１，ｈ２を検出す
る検出器、CCはキヤラクタカウンタで、検出器
CDのキヤラクタパルスCAを計数して活字種類及
び位置を検出する機能を有する。ＲはCCのリセ
ツト入力を示す。HSはハンマーＨの位置を切り
換える電磁石装置、Ａ１，Ａ２はアンドゲート、
１１はインバータ、OR１はオアゲートである。

今カセツトKKを装填した状態のときはスイツ
チＳがオンでオアゲートOR１の出力はローレベ
ルであるとする。従つてアンドゲートＡ１は開
き、Ａ２は閉じた状態であり、電磁石装置HSは
励磁されていないからハンマーＨは第５図の実線
位置にあり、周知の如くハンマーＨを左方向に突
出させてゴム活字ＣをカセツトKK側のプラテン
PLに当接させ、その間にある紙Ｐ１に印字を行
う。次にキーＫからのハンマー位置切換え命令に
より信号PSをハイレベルとしてアンドゲートＡ
１を閉じ、Ａ２を開く。またHSを励磁してハン
マーをH′の点線位置に切換える。これによりホ
ーム位置はｈ１からｈ２に切換り、制御回路PC
はそれを判別し、キヤラクタカウンタCCをリセ
ツト等して計数内容を変える。例えば図示例で、
ｈ１をホーム位置としたときより３文字ずらせ
ば、ｈ２をホーム位置として扱えるようになる。
そのため例えばアンドゲートＡ２が開いていると
きは、CCが３文字計数したときリセツトさせて
１から計数させ直せばｈ２をホーム位置として活
字が正しく計数されＰ２に印字する。前述のよう
にカセツトKKを外したときも同様にハンマー
H′の位置でＰ２に印字する。

第６図の例においてはホーム位置の切換制御の
ために特別の孔ｈ２、検出器ｈ２Ｄ等を必要とし
たが、第７図の他の例は通常の如く１個の検出器
ｈ１Ｄで切換制御を行う。

図においてＦ１はフリツプフロツプ、KTはキ
ヤラクタパルスを計数するカウンタ、DKはカウ
ンタKTの特定計数値例えば３のみを検出するデ
コーダである。

第５図のカセツトKKを装填した状態ではハン
マーＨは前述の如く実線の位置にあり、アンドゲ
ートＡ３が開き、Ａ４は閉じた状態にあるから、
キヤラクタカウンタCCはホーム位置ｈ１の検出
器ｈ１Ｄから出力信号がアンドゲートＡ３を通つ
てリセツトされ、通常のロール紙への印字動作と
同じ作動を行う。印字切換命令信号PSまたはカ
セツト着脱信号ＳによりアンドゲートＡ３が閉
じ、Ａ４が開いた状態になると、アンドゲートＡ
４からの出力タイミングによつてCCがリセツト
されるようになる。

即ちｈ１Ｄの出力によりフリツプフロツプＦ１
がセツトされてからのキヤラクタパルスCAはア
ンドゲートＡ５を通つてカウンタKTが計数して
いるから、特定値デコーダDKが例えば３を検出
すると出力を出しアンドゲートＡ４に印加され
る。前述のようにこの場合はアンドゲートＡ４は
開いているからCCが３を計数した直後にリセツ
トされ、再び１からCAを計数し始める。従つて
活字位置は３だけずらされた状態即ち第６図の第
２ホーム位置ｈ２を検出したのと同じ状態とな
り、その後は周知の活字ドラムのプリンター動作
となるから紙Ｐ２に正しく印字される。

以上の第６，７図に対して第８，９図はDCモ
ーターの代りにパルスモーターPMを用いた時の
回路図で、本発明の実施例である第５図例に用い
られる。

パルスモーターPMを使用する場合は周知の如
く活字位置の検出は不要で、パルスモーターを駆
動するパルスSPを計数すれば活字の種類及び位
置は検出できる。

従つて通常はホーム位置の検出器１個があれば
印字は可能であり、第８図例の場合は第６図例と
同様にホーム位置ｈ１，ｈ２の検出器を設けた例
で、ホーム位置ｈ１，ｈ２の切換えに応じてキヤ
ラクタカウンタCCのリセツトタイミングを異な
えるだけの簡易な構成で実現できる。

第９図例は第７図例と同様で１個の検出器ｈ１
Ｄで印字位置切換えを行う例で、その動作は第７
図例と同様である。

第５図例はハンマーＨは単一で、その位置を機
械的または電磁的手段（不図示）によりH′に切
換える場合を示しているが、そのために電磁石装
置HSを必要としたり、また印字位置が正しく揃
わなかつたりする場合がある。

第１０図のハンマー構造例はこの点を解決する
本発明の他の実施例で、各印字位置に各々ハンマ
ーＨ１，Ｈ２を備え付け、共通のコイルC_pで駆動
する例で、端子Ｐ，Ｑへの通電方向を切換えるだ
けで印字位置を変更でき、極めて簡易な構成とな
る。

第１０図において、Ｈ１，Ｈ２は印字用ハンマ
ーで永久磁石で構成されている。C_pはハンマー駆
動用コイルで円環状の軟磁性材で成るヨークＹに
巻き付けている。またこの円環状ヨークＹ内もデ
ツドスペースとなるため、前述のLSIや図示の如
く長細状電池DBの挿入も可能となる。今、印字
ハンマーＨ１で印字する場合、コイルC_pの端子Ｐ
に電流ｉ１を流すとヨークＹの印字ハンマーＨ１
側の一端Ｙ１はＮ極となり、又ヨークＹの印字ハ
ンマーＨ１側の他端Ｙ４はＳ極となる。印字ハン
マーＨ１は図の様な多極永久磁化構成で出来てい
るので、その結果ヨークＹ１のＮ極とハンマーＨ
１の永久磁石の極が引きあい、又Ｎ極はＹ１のＮ
極と反発しあい、またヨークＹ４のＳ極とハンマ
ーＨ１の永久磁石のＮ極が引きあい又Ｓ極はＹ４
のＳ極と反発しあう。その結果ハンマーＨ１は移
動力Ｆを発生する。

一方前記電流ｉ１によりヨークＹの印字ハンマ
ーＨ２側の一端Ｙ２はＳ極となり、又ヨークＹの
印字ハンマーＨ２側の他端Ｙ３はＮ極となる。ま
た印字ハンマーＨ２は図の様な多極永久磁化構成
にしている。その結果、ヨークＹ２のＳ極とハン
マーＨ２の永久磁石のＮ極が引きあい、又Ｎ極は
Ｙ２のＮ極と反発しあい、又ヨークＹ３のＮ極と
ハンマーＨ２の永久磁石のＳ極が引きあい又Ｎ極
はＹ３のＮ極と反発しあう。その結果ハンマーＨ
２には反印字方向の力ｆが発生する。

即ち、コイルC_pの端子Ｐに電流ｉ１を流すとハ
ンマーＨ１は印字力Ｆを発生してロール紙等に印
字を行うが、ハンマーＨ２は反印字力ｆにより印
字は行わない。

又コイルC_pの端子Ｑに電流ｉ２を流すとハンマ
ーＨ２は今度は逆に印字力Ｆを発生し、ハンマー
Ｈ１は反印字力ｆを発生し、机上の紙Ｐ２等にハ
ンマーＨ２により印字を行う。またハンマーＨ
１，Ｈ２は通常の待期状態時にはヨークＹと吸引
力等が作用し、磁気抵抗最小位置で静止位置を保
持している。よつて復帰時に無通電状態となると
その保持力により自己復帰するが、バネＢ１，Ｂ
２を設ければ、さらに確実となる。また机上の紙
Ｐ２に印字する際、印字位置が見えにくく、誤つ
た位置に印字する場合もある。

これを解消するため、第５，１１図の如く電卓
DT本体ケースの一部TOを透光性にする。この
ようにすれば第１１図の如く紙Ｐ２の線ｌ１〜ｌ
４等をTOを通して視認することができる。また
第５図の如く液晶表示器LC１の真下に印字部を
配置すると第５，１１図の如く表示器LC１に表
示している数字を見ながらその真下に印字するこ
とができるので、印字位置の確認が極めて容易で
ある。

本体ケースの一部TOは、液晶表示器のガラス
基板を延在させても良く、或は透光性プラスチツ
ク材を用いても良い。またそれに目盛等を設けれ
ばさらに好都合である。

また透光性板に限らず、電卓本体に指標、目
印、マーク、突出部等種々の印字位置確認手段を
取り付けることができる。

また表示器LC１の基板を延在させて第５図示
の如く紙カツターＮを設けても良い。これは反射
板、偏光板、ガラス基板等の一部に歯部を設けれ
ば良く、或は活字輪ユニツトのケースに取り付け
ても良い。

また近年音声発声装置を備えた電子機器も実用
化されつつあるが、本実施例のように小型電卓に
おいてはその配置場所も問題となる。然るに第５
図の如く活字輪とキーボード間のデツドスペース
にスピーカSPを配置すれば、第１１図の如き位
置から音声を発声させることができ極めて好まし
い。

第１２図は第１０図のさらに他の例で、第１２
図中ハンマーＨ３は、その中に埋め込み固定され
た多極に磁化してあるマグネツトＭ１，Ｍ２を有
し、ハンマーＨ３は僅かな隙間を置いてはさむよ
うに配置された一対の半円状ヨークY′のY′１〜
Y′４で保持され、また各ヨークには一連のコイ
ルC_pが巻かれている。

第１２図の矢印方向Ａが非印字方向であり、矢
印方向Ｂが印字方向である。ハンマーＨ３をＡ方
向に付勢する為にはヨークのY′１〜Y′４を第１
３図２の様な極性をもつようにコイルC_pに電流を
流せばよい。又逆のＢ方向に付勢する為には第１
３図４の様にヨークを励磁する。

さらに詳しくは第１３図１は静止状態における
各ヨークとマグネツトＭ１，Ｍ２の位置関係、磁
束の状態を示した図で、各ヨークのハンマーに対
向する面の２等分線上（ヨークの各面の長さをｌ
とするとｌ／２上）にマグネツトの分極線が位置
する様に構成されている。この状態における各ヨ
ークとマグネツトによる磁束は図示した通りで、
ハンマーは両ヨークから同等の吸引力を受けてい
るため、片寄つた力を受ける事がない。またこの
静止状態から矢印方向Ａ、又はＢの方向にハンマ
ーを移動させると磁気抵抗が大きくなり、その磁
気抵抗を小さくする方向Ｃに力が働きハンマーに
は静止状態に復帰させようとする力が作用する。

従つて静止状態は極めて安定した状態であり、
バネ類等ハンマーを静止状態に復帰させる為の弾
性部材は必要ない。第１３図３は矢印方向Ａに付
勢されたハンマーＨ６が不図示のストツパーによ
り、止められた状態を示す図でマグネツトＭ１，
Ｍ２の分極線がヨークの各面５ａ，５ｂ，５′ａ，
５′ｂからはずれない位置で規制されている。こ
の状態でコイルC_pの電流を断つとハンマーＨ３に
は静止状態に戻ろうとする復帰力Ｃが働く。印字
を行うべくヨークが第１３図４の極性になるよう
にコイルに信号を印加すれば前記の復帰力は増大
されて、ハンマーＨ３は印字方向Ｂに移動する。
第１３図５は印字時の状態を示す図でこの場合、
マグネツトＭ１，Ｍ２の分極線がヨークの各面５
ａ，５ｂ，５′ａ，５′ｂからはずれない位置で前
述の活字１Ａを紙Ｐに接触させれば印字が行われ
る。コイルC_pの電流を断てば、ハンマーは元位置
復帰力Ｃにより速やかに静止状態に復帰する。こ
こで活字ベルト１は第１２図の如く通常の活字数
の２倍設け、ハンマーＨ３をＡ、Ｂ両方向で印字
させるようにすれば、複数の印字用紙に同一印字
内容をほぼ同時に印字でき、店頭での金銭登録器
等のように顧客用レシートと保管用ロール紙にほ
ぼ同時に印字でき好ましい。また第１図の如き構
成においても、ピンチローラー７はバネ８で弾性
支持されているため、ロール状の紙Ｐ上にレシー
ト紙を挿入したときピンチローラー７は容易に後
方に後退できるので、レシートへの印字も容易で
ある。即ち活字上のインクを紙に接触させて印字
する形式であるから印字用紙の厚みに多少の変動
があつても支障なく印字が行われることも本実施
例の利点である。

また第１２図は180゜の方向で２枚の印字用紙に
ほぼ同時に印字することが可能であるが、これを
90゜の方向即ち第１０図の如き形式に変更するに
は、第１２図のハンマーＨ３の中心部を可撓性材
料で構成し、ほぼ90゜に曲げてガイド部材内を摺
動させるようにすれば良い。また90゜のみならず
110゜〜120゜程度に曲げれば第１図の如く水平ハン
マーを上方に20゜〜30゜傾斜させて印字の見えを良
くできるとともに机上の紙にも印字でき極めて好
ましい。

また第１２図の如き場合に紙送り用突起部１Ｂ
を用いる場合には、回転方向を逆転させれば良
く、或は周知の紙送り機構を用いれば良い。

第１４図は第２図のアウターローターパルスモ
ーターPMの詳細を示し、アウターローターであ
る永久磁石Mgを円環状とし、Ｎ極、Ｓ極を交互
に設けその１磁極、例えば１つのＳ極の長さは２
活字に対応させている。即ち、例えば32文字作る
場合８極のＳ極と８極のＮ極を円環状に作り、内
部に２対のくし歯状ヨークＦ１−Ｆ２，Ｆ１′−
Ｆ２′をかみ合うように対向させ、その内部にコ
イルＣ１，Ｃ２をそれぞれに巻装する。

ヨークＦ１−Ｆ２は第１５図の如く半円状の一
体のヨークＦで形成する。

又同様構成の半円状ヨークF′を第１４図の如く
対向させ、ＦとF′は1/2磁極ズレた位置関係に配
置する。

第１６図は第１４図の展開図でコイルＣ１に第
１７図の如くある方向の電流を流すとＦ１がＮ極
にＦ２がＳ極となり、アウターローター永久磁石
のＮ極とＦ１のＮ極は反発しＦ２のＳ極と永久磁
石Ｎ極間では吸引し、永久磁石のＳ極とＦ１のＮ
極は吸引し、永久磁石のＳ極とＦ２のＳ極間では
反発し、その結果、アウターローター永久磁石は
図面下方に1/2磁極だけ進行する。次にＣ２に同
様の電流を流すとＦ１′がＳ極に、Ｆ２′がＮ極と
なり前記と同様に永久磁石とＦ１′，Ｆ２′間に吸
引、反発力が発生して図面下方にさらに1/2磁極
だけ進行し、以後これを繰り返して間欠回転を行
う。又逆に動かしたい場合はＦ１′がＮ極にＦ
２′がＳ極になるように逆方向の電流をコイルＣ
１，Ｃ２に流せばよい。

以上の様にして活字輪ユニツト１０は、ホーム
位置は検出するものの、パルスを加えるだけで所
望の活字を印字位置に対向する様回転させること
ができる。

第１８図は第１４図のコイルＣ１，Ｃ２、永久
磁石Mg，Mg′，Ｆ１，Ｆ１′等を活字輪の両側に
配置した例で、より強力なトルクを得ることがで
きる。

以上述べた如く、本発明の印字装置はその内部
にハンマーを有し、周囲に活字ベルトを巻き付け
その端部に力伝達部を有した活字輪ユニツトに対
して、その回転軸上であつて端部にアウターロー
ター型パルスモーターを設け、このパルスモータ
ーで活字輪ユニツトを直接回転させ、また活字輪
ユニツトを介してローラーを回転させるようにし
たので、紙送り機構も含め歯車等の伝達機構を極
力削除でき大巾に小型化、コンパクト化される。
また支持部材の回転位置は、コード板等を用いる
ことなくモーターに加えるパルスによつて正確に
制御でき、制御系も簡略化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例図、第２，３図はそ
の一部斜視図、第４図はインクローラー内にバツ
テリーを収納した例図、第５図は第１図の他の例
図、第６，７，８，９図は駆動回路例図、第１０
図はハンマーの構成例図、第１１図は第５図の上
面図、第１２図は第１０図の他の例図、第１３図
はその作動説明図、第１４図は第１図の一部具体
例図、第１５図はその一部斜視図、第１６図は第
１４図の展開図、第１７図は駆動波形図、第１８
図は第１６図の他の例図。４……ハンマー、１０……活字輪ユニツト、
PM……アウターローターパルスモーター、DB
……電池、LC１〜LC３……数字表示器。

Claims

【特許請求の範囲】

１周囲に複数の穴を有する円筒状の支持部材及
び裏面に複数の突起を有し表面に各突起に対応し
て複数の活字を設け各突起を前記支持部材の穴に
嵌合した状態で該支持部材に巻き付けられる活字
ベルトからなりその端部で活字欠落部に突状の力
伝達部を有した活字輪ユニツトと、前記活字輪ユ
ニツトの力伝達部を避けて前記活字にインクを塗
布する様配置されたインクローラーと、前記活字
輪ユニツトの内部に収納され前記活字ベルトの突
起を打撃することによりその突起に対応した活字
を前記支持部材から印字用紙に向けて突出させる
ハンマーと、前記活字輪ユニツトの回転軸上であ
つて該活字輪ユニツトの端部に配置されローター
を前記支持部材に対し一体的に回転する様固定し
たアウターローター型パルスモーターと、前記活
字輪ユニツトの突状の力伝達部と係合するピンチ
ローラーとを備え、前記アウターローター型パル
スモーターにより前記活字輪ユニツトを直接回転
させ、該活字輪ユニツトが一回転する毎に、突状
の前記力伝達部が前記ピンチローラーに係合して
いる間だけ紙送りを行なう様にしたことを特徴と
する印字装置。