JP2007253560A - 印字ヘッド及び印字装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 印字ワイヤ先端が磨耗しても、印字ワイヤ先端と印刷媒体との距離を適正に調整して、印字品質を確保する印字ヘッドを提供する。
【解決手段】 印字ヘッド１０は、印字ワイヤの先端部を案内するガイド部材１２を有する。ガイド部材１２に軸支された離隔部材１３のローラ１３１は、印刷媒体４０に当接して印刷媒体４０と印字ワイヤの先端とを所定の距離に離隔する。複数のスペーサ１４２が、ワイヤガイド１１３の結合面１１３ａとガイド部材１２の結合面１２１との間に保持される。印字ワイヤが磨耗すると、その磨耗長さに相当する厚さのスペーサ１４２が抜き出される。このとき、ガイド部材１２と離隔部材１３が共に、印字ワイヤの磨耗長さ分だけ、ハウジング１１に近接し、ハウジング１１との間隔が減少する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印字ヘッド及び印字装置に関する。

従来、特許文献１に開示されるように、印字ヘッドの先端部に設けられた間隔設定ローラをプラテンに当接させて、印字ヘッドの先端部と印刷媒体との距離を一定に調整する印字ヘッドが知られている。
特開２００２−１９２７７９号公報

しかし、ドットインパクト方式のプリンタの場合、印字ワイヤが、その使用に応じて磨耗する。したがって、印字ヘッドの先端部と印刷媒体との距離が一定に調整された状態であっても、印字ワイヤの先端と印刷媒体との距離が磨耗により変更される。そのため、印字圧力の減少により印字ヘッドの印字品質が低下するという問題があった。

上記の実状に鑑みて、本発明は、印字ワイヤ先端が磨耗しても、印字ワイヤ先端と印刷媒体との距離を適正に調整して、印字品質を確保する印字ヘッドを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る印字ヘッドは、
印字ワイヤを突出して印刷媒体に印字する印字ヘッドであって、
印字ワイヤを収容する収容部と、
印字ワイヤの先端部を案内するガイド部材と、
前記ガイド部材に支持されており、印刷媒体に当接して印刷媒体と印字ワイヤの先端部とを所定の距離に離隔する離隔部材と、
前記ガイド部材と前記収容部とを接続し、前記所定の距離が確保されるように、印字ワイヤの磨耗に応じて前記ガイド部材と前記収容部との間隔を変更する接続手段と、
を備えることを特徴とする。

離隔部材は、円板形状を有し、該円板の外周が印刷媒体に当接して該印刷媒体と印字ワイヤの先端とを所定の距離に離間するようにしてもよい。

接続手段は、ガイド部材と収容部との間に挿入され、間隔を変更するための挿入部材を有するようにしてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る印字装置は、
印刷媒体を支持するプラテンと、
印字ワイヤを突出して前記プラテンに支持された印刷媒体に印字する印字ヘッドと、
前記印字ヘッドを前記プラテンの長手方向に搬送する搬送部材と、を備え、
前記印字ヘッドは、
印字ワイヤを収容する収容部と、印字ワイヤの先端部を案内するガイド部材と、前記ガイド部材に支持されており、前記プラテンに支持された印刷媒体に当接して該印刷媒体と印字ワイヤの先端部とを所定の距離に離隔する離隔部材と、前記ガイド部材と前記収容部とを接続し、前記所定の距離が確保されるように、印字ワイヤの磨耗に応じて前記ガイド部材と前記収容部との間隔を変更する接続手段とを有する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、離隔部材を支持するガイド部材と収容部とを接続し、印字ワイヤの先端部と印刷媒体との所定の間隔が確保されるように、印字ワイヤの磨耗に応じてガイド部材と収容部との間隔を変更する。そのため、使用により印字ワイヤの磨耗が進み、印字ワイヤの先端部と印刷媒体との距離が相対的に増加しても、磨耗に応じて離隔部材及びガイド部材の収容部との間隔が変更されるので、離隔部材が印刷媒体に当接した状態で、印字ワイヤの先端部と印刷媒体との距離は、ガイド部材の先端と印刷媒体との距離とともに、磨耗前の距離に維持される。

本発明の実施の形態にかかる印字装置について、以下図面を参照して説明する。

図１を参照して、印字装置１の構成について述べる。図１（ａ）は印刷媒体の送り方向の上手から見た概略図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面を示している。なお、図１（ｂ）の矢印Ｂは印刷媒体の送り方向を示している。印字装置１は、印字ヘッド１０と、キャリッジ２０と、プラテン３０とを有する。キャリッジ２０は、印字ヘッド１０とインクリボンカセット２１とを搭載し、フレーム２３に固定されたキャリッジ軸２２に沿って移動する。これは、例えば、制御回路の制御の下、駆動モータにて駆動されるタイミングベルト等の不図示の構成により、キャリッジ２０を牽引するなどして実現される。インクリボンカセット２１は、腕部２１ａ、２１ｂの間でその内部に収納されたインクリボン２１ｃの一部を露出し、印字ヘッド１０の先端から突出する印字ワイヤとインクリボン２１ｃとを当触させる。
プラテン３０は、フレーム２３の底部に固定された付勢ばね３１ａ、３１ｂにより印字ヘッド１０側に付勢され、印字ヘッド１０との間で印字媒体４０を挟持する。
印字媒体４０は、印刷媒体の送り方向Ｂにおいて印字ヘッド１０の前後に設けられた搬送ローラ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって搬送される。搬送ローラ５０ａ、５０ｃは、例えば、制御回路の制御の下、輪列を介して駆動モータ等の不図示の構成にて駆動されて適当な印字位置に印字媒体４０を搬送する。なお、図１（ａ）では、印刷媒体の送り方向Ｂにおいて印字ヘッド１０の手前の搬送ローラ５０ａ、５０ｂは図示していない。

図２乃至４を参照して印字ヘッド１０の詳細について述べる。印字ヘッド１０は、ハウジング１１、ガイド部材１２、離隔部材１３、接続部材１４を有する。図２は、ハウジング１１、ガイド部材１２、離隔部材１３、接続部材１４の組立図である。図２では便宜上印字ワイヤ等の内部構造は図示しない。図３（ａ）は、印字ヘッド１０を先端側からみた正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の正面図に対する側面図である。なお、図３では、便宜上筐体１１１は図示しない。図４（ａ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線における要部の断面図であり、図３（ａ）及び（ｂ）のＢ−Ｂ線における要部の断面図である。

ハウジング１１は、筐体１１１、ワイヤ枠１１２、ワイヤガイド１１３を有する。ハウジング１１は、キャリッジ２０に固定される。

筐体１１１は、ワイヤ枠１１２、印字ワイヤ１１４が固着された不図示のヨーク、プリント基板１１５を収容する。プリント基板１１５には、駆動回路、温度制御回路が形成されている。駆動回路は、図５に示すパルスにより発生させた電流（図６参照）を磁気ワイヤを巻回したコイルに供給し、発生させた磁界によって上記のヨークをチョッパ制御により駆動する。これにより、各印字ワイヤ１１４は、ガイド部材１２の上記穴から突出して印字位置に移動され、インクリボン２１ｃを印刷媒体４０に圧接して印刷媒体４０に所定の文字等を印字する。温度制御回路は、サーミスタの温度、上記コイルの温度を検出し、それぞれ所定の温度に制御する。

ワイヤ枠１１２は、円筒状の部材から構成される。ワイヤ枠１１２は、印字ワイヤが挿通された不図示の開口を中央に有する。

ワイヤガイド１１３は、一端がワイヤ枠１１２に支持されている。ワイヤガイド１１３は、他端に形成された、ガイド部材１２と結合する結合面１１３ａを有する。結合面１１３ａには、ガイド部材１２を結合する接続部材１４の結合ボルトを螺合するねじ切り孔１１３ｂが形成されている。ワイヤガイド１１３は、一端側から他端側に貫通する開口１１３ｃを有する。開口１１３ｃには、印字ワイヤ１１４が挿通される。

ガイド部材１２は、一端側にワイヤガイド１１３の結合面１１３ａと合致する結合面１２１を有する。結合面１２１には、接続部材の結合ボルトが挿通される孔が形成されている。ガイド部材１２は、他端側に端面１２２を有する。端面１２２には、印字ワイヤ１１４の先端部を案内する穴１２２ａが形成されている。ガイド部材１２は、上面に、離隔部材１３のボルト１３３が挿入される孔を有する。孔には、ローラ１３１の不図示の軸を支持する軸受が配置されている。

離隔部材１３は、略円形のローラ１３１、平座１３２を有する。ローラ１３１は、不図示の軸に軸着され、ガイド部材１２の上記の軸受に回転自在に支持されている。ローラ１３１の上面には、平座１３２がボルト１３３により固定されている。離隔部材１３のローラ１３１は、筐体１１１のプラテン３０への近接に伴い、印字時にその外周がプラテン３０に支持された印刷媒体４０に当接して、印刷媒体４０と印字ワイヤ１１４の先端を所定の距離に離隔する。ローラ１３１は、キャリッジ軸２２に沿った印字ヘッド１０の移動に応じて、上記の回転軸の周りに回転される。ローラ１３１は、プラテン３０との間にインクリボン２１ｃを咬みこむことのないように印字ワイヤ１１４の突出する端面１２２からオフセットされて配置されている。

接続部材１４は、結合ボルト１４１、スペーサ１４２から構成される。

結合ボルト１４１は、ガイド部材１２の結合面１２１の孔に挿通され、ワイヤガイド１１３の結合面１１３ａのねじ切り孔１１３ｂに螺合されて、ガイド部材１２とワイヤガイド１１３とを結合する。

スペーサ１４２は、所定の厚さを有する複数の板状部材から構成される。スペーサ１４２は、ワイヤガイド１１３の結合面１１３ａとガイド部材１２の結合面１２１との間に保持されて、ワイヤガイド１１３とガイド部材１２との間隔、すなわちガイド部材１２のハウジング１１との間隔を調整する。なお、図２乃至４では、理解を容易にするため１枚のスペーサのみが示されている。

ここで、ガイド部材１２とハウジング１１との間隔の調整について簡単に説明する。
印字装置１に組み込むその使用前に、図７に示すように、上向きにして保持した印字ヘッド１０の印字ワイヤ１１４を印字位置に突出させた状態で、離隔部材のローラ１３１に、円柱状の錘Ｗにより５Ｎの荷重を印加する。そして、所定の時間の経過後、錘Ｗの外周面と印字ワイヤ１１４の先端との距離Ｌ１が、例えば０．１５乃至０．２０ｍｍになるように、挿入するスペーサの枚数を予め調整しておく。そして、適宜の頻度で、使用している印字ヘッドを用いて、錘Ｗの外周面と印字ワイヤ１１４の先端との距離Ｌ１が上記の予め調整した値と一致するように、スペーサを順次抜いていくことにより、ガイド部材１２のハウジングとの間隔を調整する。このとき、上記の錘Ｗの外周面と印字ワイヤ１１４の先端との距離Ｌ１は、使用条件に応じて変更されるものである。

キャリッジ２０は、ハウジング１１を保持する。キャリッジ２０は、プラテン３０の長手方向と平行に配置されたキャリッジ軸２２に挿通される。キャリッジ２０は、不図示の駆動モータにより駆動されて、上記キャリッジ軸２２に沿って移動する。したがって、ハウジング１１は、キャリッジ２０の移動時に、後述するプラテン３０に支持された印刷媒体４０との距離が略一定に保持される。

プラテン３０は、平面状の部材から構成される。プラテン３０は、付勢ばね３１ａ、３１ｂによって支持される。プラテン３０は、不図示のカム機構を有する。

ここで、プラテン３０は、印刷媒体４０の搬送時には上記のカム機構により、下方に押し下げられて印字ヘッド１０との間隔を印字時よりも広げる。また、プラテン３０は、印字時には上記のカム機構から開放されて、付勢ばね３１ａ、３１ｂによって印字ヘッド１０に押圧される。このようなプラテンに組み込まれるカム機構としては、例えば、特開平７−２１４８３２号公報に開示されるものを用いればよい。プラテン３０は、カム機構から開放されて付勢ばね３１ａ、３１ｂによって印字ヘッド１０に押圧されたときに、印字ヘッド１０の印字ワイヤ１１４との距離Ｌ２が、所定の値となるように予め調整される。例えば、図８に示すように、インクリボンが印字ワイヤ１１４の先端と印刷媒体４０との間に提供されないときに、印刷媒体４０の厚さが０．１ｍｍの場合、プラテン３０は、その表面と印字ワイヤ１１４の先端との距離Ｌ２が、０．２５ｍｍ乃至０．３０ｍｍの範囲に収まるように調整される。

次に、印字ヘッド１０の使用時の動作について説明する。

図９（ａ）に示すように、印字ヘッドの使用開始時には、上記の荷重を印加する錘Ｗを印字ヘッドの離隔部材のローラ１３１に当接させた状態で、錘Ｗの外周面と印字位置に突出された印字ワイヤ１１４の先端との距離Ｌ１は、所定の範囲に調整されている。つまり、印字ヘッド１０をキャリッジ２０に装着し、付勢ばね３１ａ、３１ｂにより印字ヘッド１０にプラテン３０を押圧した状態で、印字ワイヤ１１４の先端と印刷媒体４０との距離は、適正に調整されている。そして、印字ヘッド１０の使用に応じて、印字ワイヤ１１４が磨耗すると、印字ワイヤ１１４の先端と印刷媒体４０との距離は、相対的に増加する。このとき、図９（ｂ）に示すように、錘Ｗを離隔部材のローラ１３１に当接させると、印字ワイヤ１１４の先端と錘Ｗの外周面との距離Ｌは、所定の範囲より増加している。このように、印字ワイヤ１１４の先端と印刷媒体４０との距離Ｌが相対的に増加すると、印刷媒体４０にインクリボンを圧接する印字圧力が減少する。この印字圧力が、所定値以下に減少すると、印字品質が低下する。

そこで、印字ワイヤ１１４の先端と錘Ｗの外周面との距離Ｌが、所定の範囲に収まるように、すなわち、印字ワイヤ１１４の磨耗長さに相当する厚さのスペーサ１４２を抜き出す。そうすると、ガイド部材１２と離隔部材１３とが、印字ワイヤ１１４の磨耗長さ分だけ、ハウジング１１に近接し、ハウジング１１との間隔が減少する。このようにガイド部材及び離隔部材のハウジングとの間隔を変更した印字ヘッドの離隔部材のローラ１３１に錘Ｗを当接させると、図９（ａ）に示すように、印字ワイヤ１１４の先端と錘Ｗの外周面との距離は、磨耗前の所定の範囲に収まる。したがって、印字圧力が回復するので、印字品質は良好に確保される。

ここで、仮に離隔部材１３、すなわち、ローラ１３１とハウジング１１との間隔のみを減少させると、ローラ１３１が印刷媒体４０に当接した状態で、ガイド部材１２と印刷媒体４０との距離が、相対的に減少する。この場合、インクリボン２１ｃ並びに印刷媒体４０の走行経路が狭くなる。そのため、インクリボン２１ｃの引き出しやジャムが発生する。しかし、上記のように離隔部材１３はガイド部材１２に支持されているので、スペーサ１４２を抜き出すことにより、離隔部材１３と共にガイド部材１２のハウジング１１との間隔も変更される。すなわち、ガイド部材１２と離隔部材１３の相対的位置は変更されないので、離隔部材１３が印刷媒体４０に当接した状態でのガイド部材１２と印刷媒体４０との距離は変更されない。したがって、上記走行経路が確保されるので、インクリボン２１ｃの引き出しやジャムも発生しない。

以上説明したように、離隔部材１３をガイド部材１２と共にハウジング１１に接続し、印字ワイヤ１１４の先端と印刷媒体４０との所定の距離が確保されるように、印字ワイヤ１１４の磨耗に応じてガイド部材１２及び離隔部材１３のハウジング１１との間隔を変更する。そのため、使用により印字ワイヤ１１４の磨耗が進み、印字ワイヤ１１４の先端と印刷媒体４０との距離が相対的に増加しても、磨耗に応じてガイド部材１２及び離隔部材１３のハウジング１１との間隔が変更される。したがって、離隔部材１３が印刷媒体４０に当接した状態で、印字ワイヤ１１４の先端と印刷媒体４０との距離は、磨耗前の距離に維持される。しかも、ガイド部材１２の端面１２２と印刷媒体４０との距離も磨耗前の距離に維持される。このため、インクリボン２１ｃの引き出しやジャムも発生しない。

本発明は、上記の実施の形態に限定されず、その変形及び応用等は任意である。

上記の実施の形態では、所定の厚さを有する複数のスペーサ１４２が、ワイヤガイド１１３の結合面１１３ａとガイド部材１２の結合面１２１との間に保持され、印字ワイヤ１１４の先端の磨耗に応じて、順次抜き出されて、ガイド部材１２のハウジング１１との間隔を調整する。しかし、厚さの異なるスペーサを順次交換して、常に１枚のスペーサが結合面１１３ａと結合面１２１との間に保持されるようにしてもよい。

また、ワイヤガイド１１３の結合面１１３ａには、接続部材１４の固定ボルト１４１を螺合するねじ切り孔１１３ｂが形成されている。そのため、印字ヘッド１０の使用時にも結合面１１３ａと結合面１２１の間に保持されるスペーサ１４２の代わりに、治具を使用してガイド部材１２のハウジング１１との間隔を調整することができる。例えば、所定の厚さを有する治具を結合面１１３ａと結合面１２１との間に挿入する。そして、上記のように、所定の荷重を印加する錘を離隔部材１３に当接させてガイド部材１２のハウジング１１との間隔を所定の範囲に調整する。調整を終了した後、治具が結合面１１３ａと結合面１２１との間から抜き出された印刷ヘッド１０を使用する。このとき、ねじ切り孔１１３ｂに螺合されている固定ボルト１４１を確実に保持するために、固定ボルト１４１のねじ切り孔１１３ｂから突出した端部に螺設されるナット等の雌型ファスナを使用してもよい。

本発明の実施の形態にかかる印字装置を示す概略図である。 図１の印字ヘッドの概略構成を示す図である。 図１の印字ヘッドの概略構成を示す図である。 図１の印字ヘッドの概略構成を示す図である。 図１の印字ヘッドを駆動するパルスの波形を示す図である。 図３のパルスにより発生する電流波形を示す図である。 印字ワイヤの先端の位置調整を示す図である。 プラテンの位置調整を示す図である。 印字ワイヤの磨耗時の調整を示す図である。

符号の説明

１ 印字装置
１０ 印字ヘッド
１１ ハウジング
１２ ガイド部材
１３ 離隔部材
１４ 接続部材
２０ キャリッジ
３０ プラテン
４０ 印刷媒体
１１１ 筐体
１１２ ワイヤ枠
１１３ ワイヤガイド
１１４ 印字ワイヤ
１１５ プリント基板
１３１ ローラ
１３２ 平座
１３３ ボルト
１４１ 固定ボルト
１４２ スペーサ

Claims (4)

1. 印字ワイヤを突出して印刷媒体に印字する印字ヘッドであって、
   印字ワイヤを収容する収容部と、
   印字ワイヤの先端部を案内するガイド部材と、
   前記ガイド部材に支持されており、印刷媒体に当接して印刷媒体と印字ワイヤの先端部とを所定の距離に離隔する離隔部材と、
   前記ガイド部材と前記収容部とを接続し、前記所定の距離が確保されるように、印字ワイヤの磨耗に応じて前記ガイド部材と前記収容部との間隔を変更する接続手段と、
   を備えることを特徴とする印字ヘッド。
2. 前記離隔部材は、円板形状を有し、該円板の外周が印刷媒体に当接して該印刷媒体と印字ワイヤの先端とを前記所定の距離に離間する、ことを特徴とする請求項１に記載の印字ヘッド。
3. 前記接続手段は、前記ガイド部材と前記収容部との間に挿入され、前記間隔を変更するための挿入部材を有する、請求項１又は２に記載の印字ヘッド。
4. 印刷媒体を支持するプラテンと、
   印字ワイヤを突出して前記プラテンに支持された印刷媒体に印字する印字ヘッドと、
   前記印字ヘッドを前記プラテンの長手方向に搬送する搬送部材と、を備え、
   前記印字ヘッドは、
   印字ワイヤを収容する収容部と、印字ワイヤの先端部を案内するガイド部材と、前記ガイド部材に支持されており、前記プラテンに支持された印刷媒体に当接して該印刷媒体と印字ワイヤの先端部とを所定の距離に離隔する離隔部材と、前記ガイド部材と前記収容部とを接続し、前記所定の距離が確保されるように、印字ワイヤの磨耗に応じて前記ガイド部材と前記収容部との間隔を変更する接続手段とを有する、
   ことを特徴とする印字装置。

Images