專利名稱：打印機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及經(jīng)常用于計算器、現(xiàn)金出納機等方面的打印機，特別是用于需要高速打印或雙色打印的打印機。
與廣泛應(yīng)用的串行打印機相比，字鼓打印機由于其能夠高速打印，同時打印數(shù)欄，一般被列為高功能打印機。近年來，對多色打印和快速打印的市場需要日益增長。
根據(jù)日本公開特許公報第61-164865號所公開的現(xiàn)有打印機，在字鼓旋轉(zhuǎn)一次的一個過程中完成一行字的打印，并且字鼓在縱向方向上的移動受到限制。字鼓由一個步進電動機驅(qū)動，打印機上裝有檢測基準相位和的復(fù)位脈沖檢測器(參看圖22)。
在另一個日本公開特許公報第57-181883號所公開的例子中，定時脈沖取自由字組(字鼓)旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動的檢測器。
再一個例子是日本特許公報第57-181883號中所公開的，字鼓是強制停止和強制驅(qū)動的。
近年來，對這種類型的打印機要求其結(jié)構(gòu)更緊湊，但是在現(xiàn)有技術(shù)中，電動機往往裝在字鼓的外面，如日本特許公報第57-181883號所公開的方案。
然而，在上面所述的現(xiàn)有技術(shù)中，字鼓上的字只能在它們各自相應(yīng)的欄位置上打印到記錄紙上，而且基本上只能用同樣顏色的油墨施加在字鼓的所有字上，因此原則上不可能在任何所要求的欄上隨意打印出多種顏色的字。此外，還需要一個復(fù)位脈沖檢測器來檢測步進電動機的基準相位，而步進電動機本身是很昂貴的。為了達到快速打印，還要求復(fù)雜的速度調(diào)整，因此在控制上也有很多的要求，而步進電動機本身的效率不高，耗電量又大，因此導(dǎo)向使用更加昂貴的驅(qū)動電路。在其他的現(xiàn)有技術(shù)中選字時，字鼓和檢測機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)都必須停止，因此，在打印過程中，也就是提供打印電磁鐵以動力的過程中，字錘的驅(qū)動不能與定時脈沖同步完成。所以，打印電磁鐵的動力基于由控制電路和軟件產(chǎn)生的基準鐘所確定的定時。這就增加了控制電路的負荷，并且由于基準鐘頻率必須高度精確才能實現(xiàn)穩(wěn)定的工作定時，導(dǎo)致電路成本增加。還有，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)字鼓停止或起動時通常會發(fā)生振動或旋轉(zhuǎn)脈動，在打印中造成字的振動，從而降低了打印質(zhì)量，或者在緊接著驅(qū)動字鼓之后，旋轉(zhuǎn)脈動在下一個字選擇中造成錯誤的選擇，因此仍舊存在很多麻煩的問題。這些現(xiàn)象在高速打印中更為明顯，因而限制了打印機的打印速度。此外，字鼓和電動機各占有相當(dāng)?shù)目臻g，并且選擇機構(gòu)又分開安置，因而打印機就不可能制成太小的型式。此外，由于電動機是安置在外面的，在操作時造成噪聲。
本發(fā)明的目的是克服這些缺點，以低成本提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，低能耗，高速度的字鼓式打印機，它不使用步進電動機，復(fù)位脈沖檢測器和其他昂貴的部件。本發(fā)明的另一個目的是使用一種極為簡單的控制方法和低成本的驅(qū)動電路使這種類型的字鼓打印機的運動簡易化，從而可以使用價格便宜的控制電路和軟件。本發(fā)明的再一個目的是提供一種快速，高可靠性的打印機，它能夠抑制字鼓上的振動或旋轉(zhuǎn)脈動，因而避免了由于在打印過程中的振動造成的打印質(zhì)量下降，或者由于緊接在驅(qū)動字鼓之后的旋轉(zhuǎn)脈動所引起的在下一字選擇中的錯誤選擇。本發(fā)明的再一個目的就是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，低噪聲的字鼓打印機。
使用本發(fā)明的打印機，至少兩種顏色的油墨可以在縱欄方向交替施加于字鼓，每一次旋轉(zhuǎn)都交替地轉(zhuǎn)換縱欄的方向，然后當(dāng)字鼓旋轉(zhuǎn)兩次時，它就自動地停止轉(zhuǎn)動。選擇和停止釋放機構(gòu)使字鼓旋轉(zhuǎn)并完成選擇，在開始打印一行時，它又釋放字鼓的自動停止?fàn)顟B(tài)。選擇機構(gòu)是由對觸發(fā)機構(gòu)提供的動力與檢測機構(gòu)產(chǎn)生的脈沖同步控制的，并對應(yīng)于字鼓上字的位置。這一系列的操作都是由作為驅(qū)動源的電動機(小型直流電動機)的動力來完成的。由于定時脈沖是當(dāng)字鼓停止時由檢測機構(gòu)產(chǎn)生的，因此在打印過程中，也就是提供打印電磁鐵以動力的過程中，字錘的驅(qū)動可以與定時脈沖同步進行。這個定時脈沖也可以用來計算字的位置并在字鼓旋轉(zhuǎn)時為選擇機構(gòu)確定驅(qū)動時間。阻尼輪由于慣性連續(xù)地以一恒定的速度轉(zhuǎn)動，因此如果在字鼓中出現(xiàn)振動或旋轉(zhuǎn)脈動，在字鼓與阻尼輪之間就發(fā)生一個角速度差。這個角速度差在阻尼彈簧和阻尼輪之間的接觸面上產(chǎn)生摩擦力矩，這個力矩作用抑制字鼓上的振動或旋轉(zhuǎn)脈動。上述本發(fā)明的構(gòu)形也可能利用在字鼓或形成選擇機構(gòu)部分的字鼓齒輪的多余空間作為安置電動機的地方，因而使打印機更加緊湊。打印電磁鐵的軛鐵的一端穿過介于字鼓或字鼓齒輪的內(nèi)側(cè)與電動機外側(cè)之間的空間，因而在字鼓內(nèi)的打印電磁鐵也可以固定在打印機體上。由電動機發(fā)出的旋轉(zhuǎn)噪音也被字鼓或字鼓齒輪所阻隔。


圖1至圖21都涉及本發(fā)明的一個實施例。
圖1是一幅等軸視圖;
圖2是一幅部件分解視圖;
圖3是一幅平面截面圖;
圖4是打印機構(gòu)的側(cè)視截面圖;
圖5是字鼓內(nèi)部的前視截面圖;
圖6是字鼓的后視圖;
圖7是一幅側(cè)視圖，顯示齒輪組的一部分;
圖8(a)和(b)是側(cè)視截面圖，顯示行星齒輪差動機構(gòu);
圖9是選擇機構(gòu)及其周圍部件的側(cè)視圖;
圖10(a)和(b)是選擇機構(gòu)的側(cè)視圖;
圖11(a)和(b)是顯示自動停止機構(gòu)的平面截面圖;
圖12(a)，(b)和(c)是滑動齒及其周圍部件的后視圖;
圖13是紙張送入齒輪及其周圍部件的側(cè)視圖;
圖14是紙張送入齒輪及其周圍部件的側(cè)視圖;
圖15是紙張送入驅(qū)動齒輪的后視圖;
圖16(a)，(b)和(c)是觸發(fā)機構(gòu)的部件分解圖;
圖17(a)和(b)是阻尼機構(gòu)的側(cè)視和平面截面圖;
圖18是撓性打印電路(FPC)及其周圍部件的側(cè)視圖;
圖19是FPC及其周圍部件的平面截面圖;
圖20是每一種機構(gòu)的工作時間圖;
圖21(a)和(b)是顯示阻尼機構(gòu)效能的工作位移圖;
圖22是一幅現(xiàn)有技術(shù)例子的等軸視圖。
機架1上有一個孔1-a，一個凹槽1-b和一個擋塊1-c。字鼓齒輪2有一個棘輪2-a，一個缺口齒輪2-b，一個鍵槽2-c(圍繞圓周有四個位置)和一個軸2-d，它是由1號軸承13和字鼓3的鍵3-c(圍繞圓周有四個位置)所支承。字鼓齒輪2和字鼓3按同一相位旋轉(zhuǎn)因為它們是由鍵槽2-c，和鍵3-c聯(lián)鎖的。字鼓3的凸輪槽3-a槽3-b，鍵3-c和紙張送入驅(qū)動齒輪3-d包括在一個單一的單元上，并在其外圓周上有一個通孔3-e。字鼓3是由2號軸承14和中間軸承48所支承。字板4在其外表面上具有以錯列形式排列的字4-a，并在其內(nèi)表面上具有對應(yīng)于每一字4-a的突出部分4-b。在字板4沿圓周方向的兩個邊緣的每一個邊緣處的突出部分4-c插入在通孔3-e內(nèi)，使字板環(huán)繞在字鼓3上。
打印軛鐵5和6構(gòu)成打印電磁鐵的軛鐵，打印芯7固定在打印軛鐵6上，一個打印線圈8配給每兩縱欄的字4-a，字錘9設(shè)在打印線圈8之內(nèi)以使它們能滑動，打印吸板10安放在線圈8之內(nèi)，與字錘9作為一個單元移動，并當(dāng)打印線圈通電后，由一個拉力被拉向打印芯7。打印軛鐵5的一個端頭5-a從直流電動機11的下面通過并經(jīng)過1號軸承13和2號軸承14，兩個端頭都由螺絲固定在機架1上。字鼓齒輪2和軸承13和14不能沿縱欄方向移動，但是字鼓3可以沿縱欄方向移動一個規(guī)定的數(shù)量。
一個直徑大約為20mm的小型直流電動機11裝在字鼓齒輪2之內(nèi)，兩者之間留有間隙，字鼓齒輪2能夠在1號軸承13上轉(zhuǎn)動，但是直流電動機11由1號軸承13和中間軸承48固定，因此它不能轉(zhuǎn)動。如圖2所示，這種電動機的不同在于它的頂部和底部都各有一個平面(所謂“雙切面D”)。
在字鼓3內(nèi)，阻尼輪53由阻尼彈簧54推向上部位縱欄[參看圖17(a)和(b)]。阻尼輪53和阻尼彈簧54形成一個阻尼機構(gòu)用于抑制字鼓3內(nèi)的旋轉(zhuǎn)脈動。
轉(zhuǎn)子12包括一個移動機構(gòu)，該機構(gòu)在機架1的孔1-a中樞轉(zhuǎn)并配合在字鼓3的凸輪槽3-a中，以便每旋轉(zhuǎn)一次將字鼓3沿縱欄方向移動一欄。
油墨輥罩15由油墨輥軸16支承。油墨輥支架17插入在交替的黑油墨輥18和紅油墨輥19內(nèi)，并在油墨輥軸16上自由地滑動，它的定位部件17-a配合在油墨輥軸16上的槽16-a內(nèi)，并將油墨輥18和19沿縱欄的方向移動。
紙張送入軸20穿過紙張送入輥21并由連接在機架1上的壓板22所支承。壓板22由機架1上的銷柱1-f從前到后和從左至右予以定位，并由彈簧扣1-g在垂直方向予以固定。紙張送入齒輪23由紙張送入彈簧24推向紙張送入軸20并與其配合。紙張送入彈簧24的固定端壓裝在機架1頂部的槽1-e內(nèi)。紙張送入齒輪23借助三角齒與紙張送入軸20配合，形成一個單向離合器，從而使紙張送入齒輪23按紙張送入的方向旋轉(zhuǎn)時可以穩(wěn)定地驅(qū)動紙張送入軸20。紙張送入齒輪23是一個三級間歇齒輪，每當(dāng)字鼓旋轉(zhuǎn)兩次后移位時，紙張送入齒輪23就間歇地與形成在字鼓3上的紙張送入驅(qū)動齒輪3-d相嚙合(參見圖13，圖14和圖15)。由機架1支承其兩端的紙張壓緊軸26插入在紙張壓緊輥25之中，利用紙張壓緊軸26的彈力將打印紙(未顯示)壓緊在紙張送入輥21上。
緩沖輥50和緩沖彈簧51組成一個緩沖機構(gòu)，用于在紙張送入過程中減輕打印紙上的撞擊作用，緩沖輥50能在機架1的槽1-d中上下移動，但是受到緩沖彈簧51的向上推力。
紙張排出托架52調(diào)節(jié)打印紙在紙張排出位置處的運行方向，紙張排出壓緊器58將打印紙壓緊在壓板22的打印面22-a上，正好在打印位置的前面(參見圖4)。托架52和壓緊器58都是通過按壓配合裝在壓板上的。
利用裝配在字鼓3的槽3-b內(nèi)的突出塊29-a，連鎖架29與字鼓3作為一個單元沿著機架上的凹槽1-b一起移動。油墨輥彈簧30將油墨輥18和19壓緊在字鼓3上。
直流電動機11的動力通過傳動齒輪33從電動機齒輪32傳送給減速齒輪34(參見圖7)。每個齒輪都按圖7中箭頭所指示的方向順次轉(zhuǎn)動。檢測片34-b、中心齒輪34-c與減速齒輪34一起形成一個單元。字鼓驅(qū)動齒輪35與軸35-a，掣爪35-b和齒輪35-c形成一個單元并為減速齒輪34所支承，其中軸35-a支承著行星齒輪36，棘輪35-b在圓周方向?qū)?yīng)于字的位置處分開。字鼓驅(qū)動齒輪的齒輪35-c與字鼓齒輪的齒2-b相嚙合。選擇凸輪37與內(nèi)齒輪37-a，滑動凸輪37-b，控制凸輪37-c和制動凸輪37-d一起形成一個單元(參見圖8和圖9)。由內(nèi)齒輪37-a，行星齒輪36和中心齒輪34-c形成的齒輪組組成一個所謂的“行星齒輪差動機構(gòu)”。這種行星齒輪差動機構(gòu)以兩種方式操作，如圖8(a)所示的固定的內(nèi)齒輪37-a和如圖8(b)所示的固定的字鼓驅(qū)動齒輪軸35-a和并按圖中箭頭所示的方向轉(zhuǎn)動。正如后面將要敘述到的，該機構(gòu)在選擇時間以外的時間都是按照圖8(a)的方式運行，在選擇時間是按照圖8(b)的方式運行。減速齒輪34和選擇凸輪37都由軸38支承。
選擇桿39的每一端在1號軸承13和機架1上作樞軸轉(zhuǎn)動，并對上述行星齒輪差動機構(gòu)起作用，在字選擇和動力傳動之間轉(zhuǎn)換。選擇桿39與槽39-a，爪39-b，銷柱39-d和制動器39-c一起形成一個單元(參見圖9和圖10)，其中槽39-a中配合有如下面所敘述的觸發(fā)吸板47的一個端，爪39-b與字鼓齒輪的棘齒2-a嚙合并在字鼓選擇時夾持字鼓齒輪，銷柱39-d與選擇凸輪37上的控制凸輪37-c嚙合。制動彈簧40作用在選擇桿的制動器39-c和選擇凸輪的制動凸輪37-d上，并將它們定位(制動作用)。制動彈簧40以將它的附屬部件壓嵌在槽1-h內(nèi)與機架1相連接。
上面所述的行星齒輪差動機構(gòu)，選擇桿39和制動彈簧40構(gòu)成選擇機構(gòu)，該機構(gòu)旋轉(zhuǎn)并有選擇地制動字鼓齒輪2和字鼓3。選擇機構(gòu)的另外一個功能是釋放下面敘述的自動停止機構(gòu)。
光電探測器41構(gòu)成檢測機構(gòu)，它被壓配合在1號軸承13中，減速齒輪每次旋轉(zhuǎn)時它就產(chǎn)生出三個定時脈沖。
滑動齒42有一個檔塊42-a，它們被安排成能在字鼓齒輪2上滑動并接受朝向上部位縱欄一邊的滑動彈簧44的彈力(參見圖12)。保持爪43由字鼓齒輪2的軸2-d所支承并接受一個來自滑動彈簧44的旋轉(zhuǎn)力。保持爪43有一個凸輪43-a和一個擋塊43-b?；瑒育X42，保持爪43，滑動彈簧44和上述機架的擋塊1-c組成了自動停止機構(gòu)，該機構(gòu)將字鼓3停止在其初始的狀態(tài)。
構(gòu)成觸發(fā)電磁鐵的軛鐵的觸發(fā)軛鐵45壓配合在觸發(fā)線圈46的中心孔中，如圖16(a)所示。一個反向爪45-c和一個擋塊45-b在觸發(fā)軛鐵上形成，觸發(fā)軛鐵在擋塊碰到觸發(fā)線圈中心孔中的隆起部分46-a時定位并由反向爪戳入線圈中心孔的內(nèi)壁將其固定就位。觸發(fā)吸板47由觸發(fā)線圈46通電后產(chǎn)生的拉力被拉向觸發(fā)軛鐵45的芯45-a(參見圖9和圖16)。觸發(fā)吸板47的一端裝配在選擇桿39的槽39-a內(nèi)并將選擇桿39擺動至規(guī)定的角度。觸發(fā)軛鐵45，觸發(fā)線圈46和觸發(fā)吸板47形成觸發(fā)機構(gòu)。
在圖18和圖19中，55表示一個撓性打印電路(FPC)，該電路連接到字鼓3或字鼓齒輪2內(nèi)的打印線圈8和直流電動機11的接頭上，在穿過中間軸承48，越過直流電動機11頂部和穿過1號軸承13之后，它被拉出字鼓3或字鼓齒輪2。然后，它與連接在光電探測器41和觸發(fā)線圈46的接頭上的FPC連合成為控制電路的連接接頭。
下面是具有上述結(jié)構(gòu)形式的本裝置操作情況的說明。圖20是工作時間圖。說明以選擇機構(gòu)的操作原理開始。
-字鼓旋轉(zhuǎn)-選擇桿39處于圖9和圖10(a)中實線所示的狀態(tài)，字鼓驅(qū)動齒輪35正在旋轉(zhuǎn)，而選擇凸輪37處于停止?fàn)顟B(tài)。在減速齒輪頂部的檢測板34-b與光電探測器41連合在減速齒輪34每旋轉(zhuǎn)1/3轉(zhuǎn)時產(chǎn)生出一個定時脈沖。字鼓3圍繞其圓周面分成28個位置，而減速比調(diào)節(jié)在減速齒輪34每轉(zhuǎn)1/3轉(zhuǎn)時，字鼓3旋轉(zhuǎn)1/28轉(zhuǎn)。更加具體地說，減速齒輪34的中心齒輪34-c和行星齒輪36各有14個齒，而選擇凸輪的內(nèi)齒輪37-c有42個齒。在這情況中，從減速齒輪34至字鼓驅(qū)動齒輪35的減速比是1/4。此外，齒輪35-c和字鼓驅(qū)動齒輪的棘輪35-b各有12個齒，因此減速比調(diào)節(jié)在減速齒輪34轉(zhuǎn)1/3轉(zhuǎn)時，字鼓驅(qū)動齒輪35轉(zhuǎn)1/12轉(zhuǎn)(12＝3×4)。
-選擇方式-
選擇桿39處于圖9和圖10(a)中斷開線所示的狀態(tài)，字鼓齒輪2和字鼓驅(qū)動齒輪35處于停止?fàn)顟B(tài)，而選擇凸輪37正在旋轉(zhuǎn)。選擇桿的銷柱39-d與選擇凸輪37嚙合，選擇凸輪37具有卡住然后釋放選擇桿39的控制凸輪37-c(三部分凹下的心形凸輪)，當(dāng)選擇凸輪37轉(zhuǎn)動1/3轉(zhuǎn)時，它就停止轉(zhuǎn)動，而字鼓驅(qū)動齒輪35再次轉(zhuǎn)動。在這個實施例中，減速比調(diào)節(jié)在選擇凸輪37旋轉(zhuǎn)1/3轉(zhuǎn)時，減速齒輪34旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)。
如前面所述，只要直流電動機轉(zhuǎn)動，一個定時脈沖就不停地產(chǎn)生出來。另外一個區(qū)別性特征就是從作為選擇機構(gòu)主要部分的行星齒輪差動機構(gòu)的輸入軸至輸出軸的減速比總是一個整數(shù)比。
接下去是對一行實際打印操作的順序說明。在這個實施例中，一行字的打印過程是以字鼓3旋轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)予以完成的，如圖20所示。
-字鼓的旋轉(zhuǎn)起動-一行字的打印過程以開動直流電動機11作為起始。當(dāng)直流電動機旋轉(zhuǎn)時，字鼓驅(qū)動齒輪35開始轉(zhuǎn)動，但是在下面敘述的字鼓3的初始狀態(tài)中，字鼓驅(qū)動齒輪35和滑動齒42還沒有嚙合，因此字鼓3仍處于停止?fàn)顟B(tài)(字鼓的自動停止)。下一步，當(dāng)觸發(fā)線圈46通電與定時脈沖同步時，吸板47被拉動，選擇桿39按圖9和圖10(b)中箭頭所示方向轉(zhuǎn)動，直至其轉(zhuǎn)至圖中斷開線所示的位置，在這個位置它與字鼓驅(qū)動齒輪的棘輪35-b嚙合并停止轉(zhuǎn)動，在這時選擇凸輪37就能自由轉(zhuǎn)動。這意味著行星齒輪機構(gòu)的動力傳遞轉(zhuǎn)換，選擇凸輪37開始旋轉(zhuǎn)，滑動齒42由位于選擇凸輪37上每120度處的滑動凸輪37-b頂著滑動彈簧44的彈力朝下部位縱欄推動。當(dāng)滑動齒42移動時，頂在滑動齒42上的保持爪43按照圖12(c)中箭頭所示方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)滑動齒42與選擇凸輪37的滑動凸輪37-b的嚙合被釋開時，滑動齒42由滑動彈簧44的作用又稍許朝下部位縱欄回轉(zhuǎn)，于是它們碰到保持爪43[圖12(a)的狀態(tài)]。當(dāng)選擇凸輪37轉(zhuǎn)動1/3轉(zhuǎn)時，選擇桿的銷柱39-d沿著選擇凸輪后面的控制凸輪37-c的側(cè)面移動，選擇桿39回到圖9中由實線所示的位置，與此同時，選擇凸輪37停止轉(zhuǎn)動而字鼓驅(qū)動齒輪35開始轉(zhuǎn)動。與此同時，與字鼓驅(qū)動齒輪35相嚙合的滑動齒42和與滑動齒42作為一個單元沿著旋轉(zhuǎn)的方向移動的字鼓齒輪2開始轉(zhuǎn)動。通過上述操作，字鼓3和字鼓齒輪2從其初始階段的自動停止?fàn)顟B(tài)中釋放。
-字鼓位置的預(yù)置-在打印中，字鼓3的位置按照旋轉(zhuǎn)的方向和縱欄的方向預(yù)置。這種預(yù)置在完成一行字的打印時并不需要執(zhí)行，因為字鼓齒輪2，字鼓3和滑動齒42都回到其初始狀態(tài)(自動停止?fàn)顟B(tài))。這一操作在直流電動機11驅(qū)動后觸發(fā)線圈46通電和脈沖計數(shù)超過56(56＝28×2)時才執(zhí)行。此時，滑動齒42被安置在朝著下部位縱欄的位置，滑動齒42的擋塊42-a與機架1的擋塊1-c[圖11(a)的狀態(tài)]接觸，而滑動齒42并不在與字鼓驅(qū)動齒輪35相嚙合的位置，因此從字鼓驅(qū)動齒輪35至字鼓齒輪2的動力傳遞被切斷，字鼓齒輪2自動地停止在初始狀態(tài)[圖12(a)中的狀態(tài)]。同時，連接在字鼓齒輪2上的字鼓3也停止在規(guī)定的位置。
-字選擇和打印(字鼓的第一次旋轉(zhuǎn))-字4-a的選擇是根據(jù)相應(yīng)于每一字標(biāo)志的定時對觸發(fā)線圈46通電而完成的。對觸發(fā)線圈46通電使選擇桿39按圖9和圖10(b)中箭頭所示的方向轉(zhuǎn)動，直至它轉(zhuǎn)至圖中斷開線所示的位置為止，在此外它與字鼓齒輪的棘輪2-a相嚙合并停止轉(zhuǎn)動，因而選擇凸輪37可以自由轉(zhuǎn)動，與此同時字鼓驅(qū)動齒輪35停止轉(zhuǎn)動。在選擇凸輪37旋轉(zhuǎn)時，選擇桿39為選擇凸輪背面的控制凸輪37-c的側(cè)面所卡住，并將字鼓齒輪2卡在規(guī)定的狀態(tài)。在這個狀態(tài)下，一個定時脈沖仍舊不斷地由連續(xù)旋轉(zhuǎn)的減速齒輪34的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生。要求縱欄的打印線圈8與這個定時脈沖同步通電并拉進吸板10，吸板操縱字錘9，推動字4-a與打印紙接觸以完成打印工作(參見圖4)。當(dāng)然，只要字鼓3沒有移位，相應(yīng)于縱欄位置的打印顏色保持不變。
字板上的字4-a是交錯排列的，如圖2所示，這樣可以避免由一個字錘將在縱欄方向的兩個可能相互接觸的相鄰字4-a同時打印出來。
當(dāng)選擇凸輪37在字選擇后旋轉(zhuǎn)1/3轉(zhuǎn)時，選擇桿39就象上面所述的那樣被釋放開，從而使選擇凸輪停止轉(zhuǎn)動，而字鼓齒輪2重新開始轉(zhuǎn)動。
在字鼓3里面，如圖17(a)和(b)所示，阻尼輪53由形狀如扁平彈簧并帶有一個中心孔的阻尼彈簧54推向上部位縱欄。
在如本實施例的以機械強制停止和強制驅(qū)動字鼓3的打印機中，振動或旋轉(zhuǎn)脈動一般發(fā)生在字鼓3開動和停止時，這使得字4-a在打印時振動，降低打印質(zhì)量，或者是緊接著驅(qū)動字鼓3之后的旋轉(zhuǎn)脈動可能會在下一個字選擇中造成錯誤的選擇。在本實施例中，阻尼輪53和阻尼彈簧54形成一個阻尼機構(gòu)，以減小這類振動和旋轉(zhuǎn)脈動。圖21(a)表示在沒有這種阻尼機構(gòu)情況下，字鼓3的選擇過程曲線。但是，帶有阻尼機構(gòu)后，緊接在字鼓3停止后的跳動減小了，如圖21(b)所示，因而緊接在再次驅(qū)動字鼓3之后的旋轉(zhuǎn)脈動也受到了抑制。在這個操作原理下，字鼓3緊接在停止之后受到一個負的角加速度，由于此時慣性促使阻尼輪53繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動，對字鼓3就形成一個角速度差。這個角速度差在阻尼彈簧54和阻尼輪53之間和阻尼輪53和字鼓3之間的接觸面上引起摩擦力矩，這一作用消除了字鼓3上的負的角加速度。下一步，緊接在字鼓3重新驅(qū)動之后，由于字鼓3上的沖撞和齒輪組的彈性和嚙合間隙產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)脈動，但是由于慣性促使阻尼輪53繼續(xù)以固定的角速度旋轉(zhuǎn)，在阻尼輪53與字鼓3之間發(fā)生了角速度差，并同先前一樣，作用在這方向上的摩擦力矩遏制了字鼓3旋轉(zhuǎn)上的速度脈動現(xiàn)象。
-字鼓的移動(字鼓的第一次旋轉(zhuǎn))-在字鼓剛完成旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)之前，字鼓3進入從上部位縱欄向下部位縱欄移位的過程。當(dāng)字鼓3旋轉(zhuǎn)時，凸輪槽3-a與轉(zhuǎn)子12的嚙合使字鼓3朝著下部位縱欄下移一個縱欄。于此同時，字鼓3的四個鍵3-c中的一個鍵頂住保持爪43的凸輪面43-a推動并按照圖12(b)中箭頭的方向轉(zhuǎn)動保持爪43，同時，滑動齒被推動向下部位縱欄滑動。在這種狀態(tài)下，滑動齒42的齒(大約有兩個)被定于一個位置，在該位置處它們能在縱欄方向與字鼓驅(qū)動齒輪的齒輪35-c相嚙合[圖12(b)]。
-字的選擇和打印(字輪的第二次旋轉(zhuǎn))-在字鼓3進入其第二次旋轉(zhuǎn)之后，上述的字選擇和打印過程又重復(fù)進行。這一次相應(yīng)于縱欄位置的印刷顏色取代了字鼓3的第一次旋轉(zhuǎn)時的顏色。因此，在第一次旋轉(zhuǎn)中不能按所需要的打印顏色打印出的縱欄都能在這次打印出來。
-字鼓的移動(字鼓的第二次旋轉(zhuǎn))-在字鼓3剛完成它的第二次旋轉(zhuǎn)之前，字鼓進入其朝著上部位縱欄移位的過程。當(dāng)字鼓3旋轉(zhuǎn)時，凸輪槽3-a與轉(zhuǎn)子12的嚙合使字鼓3朝著上部位縱欄上移動一行。在字鼓3的四個鍵3-c中的一個鍵在移位時擋住保持爪的凸輪面43-a之后，保持爪的擋塊43-b越過滑動齒的擋塊42-b，因而滑動齒42就不再被保持爪43所制動。此外，滑動齒42還由滑動彈簧44的彈力與字鼓3的移位一起朝向上部位縱欄移動，并在碰到字鼓齒輪的突出塊2-e時停止。在這種狀態(tài)下，滑動齒42的齒(大約有2個)處于一個位置，在這個位置處它們不能在圓周方向與字鼓驅(qū)動齒輪的齒輪35-c相嚙合[圖12(c)]。
-紙張送入-紙張送入的過程緊接在字鼓3的第二次移位之后和完成第二次旋轉(zhuǎn)之前開始。在這個過程中字鼓3朝著上部位縱欄安置，如圖14所示，字鼓的紙張送入驅(qū)動齒輪3-d和紙張送入齒輪23的位置關(guān)系是使它們相嚙合。當(dāng)字鼓3旋轉(zhuǎn)時，紙張送入驅(qū)動齒輪3-d和紙張送入齒輪23相嚙合，紙張送入齒輪旋轉(zhuǎn)一個規(guī)定的量，使紙張送進一行。
-自動停止-在第二次移動過程和紙張送入過程之后，滑動齒42處于一個位置，在這個位置處它們不能在縱欄的方向與字鼓驅(qū)動齒輪的齒輪35-c相嚙合，但是它們是處于這樣一個位置，它們能頂住機架的擋塊1-c而停止。當(dāng)滑動齒的擋塊42-a碰到機架的擋塊1-e時，字鼓的齒輪2-b處于相對于字鼓驅(qū)動齒輪35的位置，以這個位置處的齒是個缺口，因此從字鼓驅(qū)動齒輪35至字鼓齒輪2的動力傳遞被切斷了。因此，字鼓齒輪2停止。字鼓齒輪2與字鼓3停留在一個自動停止的狀態(tài)，直到觸發(fā)線圈46通電開始轉(zhuǎn)動為止。這個狀態(tài)相當(dāng)于上面敘述的預(yù)置之后的狀態(tài)。
在上面所述的實施例中，所用的打印機的打印電磁鐵和字錘都放置在字鼓中，而字是從字鼓的內(nèi)部推出的，但是本發(fā)明也可以用于字從字鼓外面推出的打印機和擊打式打印機，兩者都不偏離本發(fā)明的范圍。
還是在上面的實施例中，解釋了一種雙色式字平行的打印機，該打印機使用了油墨輥，但是本發(fā)明也可以用于色帶式打印機，單色或三色式打印機及串行式打印機。此外，本發(fā)明并不僅限于打印電磁鐵和字錘都配置在字鼓之內(nèi)的打印機，它也可以用于字是從字鼓外面推送的打印機。還有，這里作為驅(qū)動源用的是一個直流電動機，但是交流電動機也照樣可以應(yīng)用，兩者都不偏離本發(fā)明的范圍。
還有，在上面實施例中，用作阻尼彈簧的是一個平直的彈簧，然而也可以應(yīng)用螺旋彈簧，兩者都不偏離本發(fā)明的范圍。
如上面所述，借助于本發(fā)明，一個至少有兩種顏色在縱欄方向交替施加的字鼓每轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)就在縱欄方向交替移動，并且當(dāng)字鼓轉(zhuǎn)動兩轉(zhuǎn)時，它就自動地停止在其初始的狀態(tài)中。選擇和停止釋放機構(gòu)使字鼓轉(zhuǎn)動并選擇字，而且它也在開始打印一行字時釋放字鼓的自動停止?fàn)顟B(tài)。選擇機構(gòu)是由對觸發(fā)機構(gòu)通電以與相應(yīng)于字鼓上的字位置的脈沖同步來予以控制的，該脈沖是由定時脈沖檢測機構(gòu)產(chǎn)生的。這一系列的操作是用來自一個高效的小型直流電動機的動力作為驅(qū)動源來完成的。
因此，一種不使用步進電動機、復(fù)位脈沖檢測器和其他昂貴部件的小型、低功率、高速字鼓打印機可以以低成本制造出來，并且由于這種字鼓打印機可以用極端簡單的控制方法驅(qū)動，因此可以使用低成本的控制電路和軟件。
借助于本發(fā)明，定時脈沖也可以在字選擇期間從檢測機構(gòu)產(chǎn)生，因此，在打印過程中，也就是提供打印電磁鐵以動力的過程中，字錘的驅(qū)動可以與定時脈沖同步進行。此外，這種定時脈沖也可以被用來在字鼓旋轉(zhuǎn)時計算字的位置和確定選擇機構(gòu)的運動定時。
因此，打印機可以用極度簡單的控制方法和一個廉價的驅(qū)動電路來驅(qū)動，由于使用廉價的控制電路和軟件，計算器和現(xiàn)金出納機就可以以低成本提供，并且產(chǎn)生控制電路所需要的時間也減少了。
如上所述，由于慣性阻尼輪以固定的速度繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此當(dāng)字鼓上出現(xiàn)振動或旋轉(zhuǎn)脈動時，在字鼓與阻尼輪之間就產(chǎn)生一個角速度差。這個角速度差在阻尼彈簧和阻尼輪之間的接觸面上引起摩擦力矩，這個力矩又轉(zhuǎn)過來抑制字鼓中的振動或旋轉(zhuǎn)脈動。
因此，字鼓中產(chǎn)生的振動或旋轉(zhuǎn)脈動被抑制，由于在打印時的振動而造成的打印質(zhì)量降低，或者由于緊接在字鼓驅(qū)動后的旋轉(zhuǎn)脈動所造成的下一個選擇中的錯誤選擇也都可以避免，從而提高了打印機的速度和可靠性。
還有，借助于本發(fā)明，如上所述，在字鼓的內(nèi)部或形成部分選擇機構(gòu)的字鼓齒輪內(nèi)部的空間可以用來安置電動機(直流電動機)，使打印機可以更為小型化。此外，打印電磁鐵的軛鐵的一端可以穿過在字鼓或字鼓齒輪內(nèi)部和電動機外部之間的空檔，而且在字鼓內(nèi)部的打印電磁鐵可以固定在打印機的機體上。另一個優(yōu)點是，由電動機產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)噪音可以被阻隔，因而大大地減少了打印機的操作噪音。
由于這些理由，本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點是突出的，它具有極大的工業(yè)潛力。
權(quán)利要求
1.一種打印機，它包括在其外圓周面上排滿字的字鼓；所述字鼓每旋轉(zhuǎn)一次在縱欄方向交替移動所述字鼓的移動機構(gòu)；所述字鼓旋轉(zhuǎn)兩次之后使所述字鼓自動地停止在其初始狀態(tài)的自動停止機構(gòu)；旋轉(zhuǎn)和有選擇地停止所述字鼓的選擇機構(gòu)；在一行字開始打印時釋放所述自動停止機構(gòu)的停止釋放機構(gòu)；產(chǎn)生對應(yīng)所述字鼓上字位置的脈沖檢測機構(gòu)；作為驅(qū)動源的電動機。
2.如權(quán)利要求1所述的打印機，其特征在于所述選擇機構(gòu)和停止釋放機構(gòu)的各自功能被合并在一個單獨的選擇/停止釋放機構(gòu)中，該機構(gòu)由一個觸發(fā)機構(gòu)所控制。
3.如權(quán)利要求1所述的打印機，其特征在于它提供有油墨輥，用于在縱欄方向交替地向所述字鼓上的字施加至少兩種顏色的油墨。
4.一種打印機，它包括鼓或環(huán)形字組;轉(zhuǎn)動和有選擇地停止所述字組的選擇機構(gòu);作為驅(qū)動源的電動機;在所述電動機旋轉(zhuǎn)期間連續(xù)地產(chǎn)生定時脈沖的檢測機構(gòu);在所述字組停止時通電以與所述定時脈沖同步的打印電磁鐵;由所述打印電磁鐵驅(qū)動的字錘。
5.如權(quán)利要求4所述的打印機，其特征在于所述定時脈沖在所述字組旋轉(zhuǎn)時對應(yīng)于所述字組的字位置。
6.一種打印機，它包括一個鼓或環(huán)形的字組和一個用于轉(zhuǎn)動和有選擇地停止所述字組的選擇機構(gòu)，并且有一個在選擇期間抑制所述字組振動的阻尼機構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的打印機，其特征在于所述阻尼機構(gòu)包括一個慣性輪構(gòu)成的阻尼輪和一個壓焊在所述阻尼輪上的彈簧構(gòu)成的阻尼彈簧。
8.一種打印機，它包括在其外圓周面上排滿字的字鼓;與所述字鼓同軸心并與其一同轉(zhuǎn)動的字鼓齒輪;配置在所述字鼓或所述字鼓齒輪內(nèi)的電動機;配置在所述字鼓內(nèi)的打印電磁鐵;由所述打印電磁鐵驅(qū)動并從所述字鼓內(nèi)部將所述字推出的字錘。利用所述電動機的旋轉(zhuǎn)作為驅(qū)動源并有選擇地將動力傳送給所述字鼓齒輪的選擇機構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的打印機，其特征在于所述電動機形狀是缺掉若干部分的圓筒體，并在所述字鼓或字鼓齒輪的內(nèi)部和所述電動機的外部有一個空間，組成所述打印電磁鐵軛鐵的一端從該空間穿過。
全文摘要
一種鼓式打印機，它包括圓周面上排滿字的字鼓；在縱欄方向交替移動所述字鼓的移動機構(gòu)；使所述字鼓自動地停止在其初始狀態(tài)的自動停止機構(gòu)；旋轉(zhuǎn)和選擇停止所述字鼓的選擇機構(gòu)；在一行字開始打印時釋放所述自動停止機構(gòu)的停止釋放機構(gòu)；產(chǎn)生對應(yīng)所述字鼓上字位置的脈沖檢測機構(gòu)和作為驅(qū)動源的電動機。本發(fā)明提出的打印機，打印速度快并能夠抑制字鼓上的振動，而且至少兩種顏色的油墨可以在縱欄方向上交替打印。
文檔編號B41J1/46GK1049630SQ901070
公開日1991年3月6日 申請日期1990年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月17日
發(fā)明者竹腰太郎, 佐藤埾也 申請人:精工愛普生株式會社