JP2011194878A - ドットラインプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】印字速度を低下させることなく、桁方向にわたって均一で高い印字品質の得られるドットラインプリンタを提供する。
【解決手段】フロントヨーク２１が電磁鋼板の積層構造によりサイドヨーク２２を一体に構成し、フロントヨーク２１のハンマピン２６の貫通穴２３近傍に前方へ突き出した凸状部２４を設けたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、桁方向に複数並べて配列された印字ハンマ群によりドット印字を行うドットラインプリンタからなる印字装置に係り、特にそれのハンマ機構部に関するものである。

ドット印字を行う代表的な印字装置であるドットラインプリンタは、ドット印字を行う印字ハンマを搭載したハンマ機構部を、シャトル機構部により桁方向に往復運動させて印字を行うプリンタである。印字ハンマは、板バネの先端に印字ピンを取り付けた構成となっており、板バネに予め持たせた撓みエネルギーを開放することで印字ハンマを動作させ、桁方向に走行しているインクリボンを介して印字用紙にドット印字を行う。

図５は上面から見たドットラインプリンタの概略構成図、図６はそのドットラインプリンタのハンマ機構部の前面図である。

図５に示すように、ドット印字を行う印字ハンマ２を実装したハンマ機構部１は、シャトル機構部３に搭載され、桁方向に往復移動可能になっている。印字ハンマ２の印字力を支持するプラテン４は、桁方向に走行しているインクリボン５及び印字用紙６を介してハンマ機構部１に対向し、所定のギャップを設けて配置されている。インクリボン５と印字用紙６との間にはセパレータ７（図１参照）を設け、印字用紙６が直接インクリボン５に接触して汚れないようになっている。

図６に示すように、インクリボン５は桁方向の印字において印字濃度に差が発生しないように、水平方向に対して所定のスキュー角θを持って走行するように、リボンガイド１４Ａとリボンガイド１４Ｂを上下方向に若干ずらしている。

また図５に示すように、リボン機構部１１はエンドレス状のインクリボン５を収納したリボンカセット１２の出口に設けたリボンブレーキ１３と、ハンマ機構部１の両側にてインクリボン５を支持・ガイドするリボンガイド１４Ａ，１４Ｂによって、ハンマ機構部１の前面にてインクリボン５に張力を与えており、インクリボン５はリボンローラ１５により巻き取られリボンカセット１２に戻る仕組みになっている。

ここで印字を行った場合、インクリボン５は各印字ハンマ２の打撃力により走行抵抗を受けて、インクリボン５は上下方向の位置ずれを起こすようになり、全体としてはインクリボン５が弓状に撓むように位置が変化する。これは印字パターンの種類によって、特に高密度の印字を行った場合に顕著に現れる現象である。

図１に示すように、インクリボン５はハンマ機構部１の前面とプラテン４との微小ギャップβ（約０．２〜０．３ｍｍ）において、セパレータ７と共に挟まれた状態にあり、またハンマ機構部１はセパレータ７と共にシャトル機構部３（図５参照）により桁方向に往復運動している。

そのため、インクリボン５はハンマ機構部１の前面の走行においても、走行抵抗を受ける。その他、印字を行った部分の印字用紙６が印字ハンマ２の打撃力により図２に示したようにエンボス状の凹凸となり、その影響によってもインクリボン５は走行抵抗を受けることもある。

そこでインクリボン５の走行安定性を維持するため、図５に示すリボンブレーキ１３による張力、リボンローラ１５の回転速度、すなわちリボン速度を適正化することにより、インクリボン５の走行安定性を図るよう構成されている。

ここで、ハンマ機構部１の前面においてインクリボン５に与えておく張力が、印字ハンマ２の打撃力による走行抵抗、及びハンマ機構部１の前面による走行抵抗に対して充分でない場合、印字に伴いインクリボン５の走行位置ずれを起こすようになる。

その結果、インクリボン５の前記スキュー角θが適正に維持されることができなくなり、インクリボン５が均一にハンマピン２６に打撃されないため、印字濃度が不均一な印字となってしまう。

さらにインクリボン５の走行位置ずれが極端に大きくなった場合、ハンマピン列１６の一部からインクリボン５の走行進路が逸脱して桁方向片端の一部の印字が行われなくなる印字欠け、あるいはインクリボン５の走行不良によるリボンローラ１５へのインクリボン５の巻き付きなどが起こり、インクリボン５の走行障害の原因となることが考えられる。

このような場合、従来技術においては、インクリボン５の走行位置ずれをセンサによって感知し、インクリボン５の走行位置ずれが生じた場合には、一時的に印字動作を中断してインクリボン５の巻き取り動作を継続し、インクリボン５の走行位置を復帰させる。

あるいは一時的に高密度印字パターンを所定の制限値に基づき数回に分割して印字動作を行うデューティ制限を行い、インクリボン５への印字ハンマ２の打撃力の影響を低減させることにより、インクリボン５の走行位置ずれを解消させる提案がある。

また、ハンマ機構部1の前面にインクリボン５の走行不安定性を抑制するガイドを設けることにより、高密度印字パターンの印字時にも適正なインクリボン５の走行位置を確保しようとする提案もある（例えば特許文献１参照）。

また、ハンマピン列１６の配置は図６に示すように、行方向にシフトさせた配置とし、１ストロークのシャトル動作によって、複数のドット印字を行なうものもある。この場合、ハンマスプリング２５（図１参照）の配列はハンマピン列１６のような配列として、モジュール単位での構成で、生産性を高めている。

前述したようにドットラインプリンタにおいて桁方向に均一な印字を得るためには、インクリボンの走行位置を適正に保つことが必要となる。

インクリボンの走行位置ずれが起こることにより、高密度印字パターンの印字時に桁方向にわたって均一な印字を得ることができなくなる可能性がある。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、印字速度を低下させることなく、桁方向にわたって均一で高い印字品質が得られるドットラインプリンタを提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、
桁方向に所定のピッチで並設されて、先端にドット印字を行うハンマピンを設けた磁性体であるハンマスプリングからなる印字ハンマと、
前記印字ハンマの前方に配置されたフロントヨーク、及びそのフロントヨークに形成され各ハンマスプリングの両側に側壁状に設けられたサイドヨークと、
前記印字ハンマを非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生する永久磁石と、
前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに設けられ、所定の釈放電流が供給されて前記永久磁石による磁束を打ち消す釈放用電磁コイルを有するハンマ機構部を備えたドットラインプリンタを対象とするものである。

そして本発明の第１の手段は、
前記フロントヨークは電磁鋼板の積層構造により前記サイドヨークを一体として構成したもので、該フロントヨークをハンマピンの貫通穴近傍のみを凸状に前方に突き出すよう形成したことを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記印字ハンマと、その印字ハンマと対向するように配置されたプラテンとの間にインクリボンと用紙が挿入され、
前記インクリボンは桁方向に走行可能で、かつ水平方向に対して所定のスキュー角度をもって配置され、
前記ハンマピンの列が行方向にも所定のピッチでシフト配置され、そのハンマピン列の水平方向に対する角度γが、前記インクリボンのスキュー角度θと正負逆方向になっていることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、印字速度を低下させることなく、桁方向にわたって均一で高い印字品質が得られるドットラインプリンタを提供することができる。

本発明の実施形態に係るハンマ機構部付近の側断面図である。 そのハンマ機構部のハンマピン先端部付近の拡大側断面図である。 そのハンマ機構部に使用するフロントヨークとサイドヨークの積層体の一部側面図である。 図３Ａ−Ａ線上の断面図である。 ドットラインプリンタの上面から見た概略構成図である。 そのドットラインプリンタのハンマ機構部の前面図である。

次に本発明の実施形態に係るドットラインプリンタを図面と共に説明する。

この実施形態に係るドットラインプリンタの全体的な構成は図５に示すように、ドット印字を行う印字ハンマ２を実装したハンマ機構部１はシャトル機構部３に搭載され、桁方向に往復移動可能になっている。

印字ハンマ２の印字力を支持するプラテン４は、桁方向に走行しているインクリボン５及び印字用紙６を介してハンマ機構部１と対向し、所定のギャップを設けて配置されている。

また同図に示すように、エンドレス状のインクリボン５を収納したリボンカセット１２の出口に設けたリボンブレーキ１３と、ハンマ機構部１の両側にてインクリボン５を支持・ガイドするリボンガイド１４Ａ，１４Ｂにより、ハンマ機構部１の前面にてインクリボン５に張力を与えている。そのインクリボン５は、リボンローラ１５により巻き取られて、再びリボンカセット１２に戻る仕組みになっている。

図６に示すように、インクリボン５は桁方向の印字にわたって印字濃度に差が発生しないように、水平方向に対して所定のスキュー角θを持って走行するように構成されている。

図１ならびに図２に示すように、インクリボン５と印字用紙６との間にはセパレータ７を設け、印字用紙６が直接インクリボン５に接触して汚れないようになっている。

図１に示すように、ハンマ機構部1は、桁方向に所定のピッチで並設され、先端にドット印字を行うハンマピン２６を設けた磁性体であるハンマスプリング２５からなる印字ハンマ２と、印字ハンマ２を非印字位置に保持する場合に当接するコムヨーク２９と、印字ハンマ２を非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生させる永久磁石２７と、その永久磁石２７を支持するヨークベース３０と、印字ハンマ２の前方に配置されたフロントヨーク２１、及びそのフロントヨーク２１に形成され前記各ハンマスプリング２５の両側に側壁状に設けられたサイドヨーク２２（図３ならびに図４参照）によって磁気回路を形成する。

更に、コムヨーク２９には、各印字ハンマ２に対応するように釈放用電磁コイル２８が装着されている。そして、前記印字ハンマ２は、永久磁石２７によって所定の撓み量を持つコムヨーク２９に磁気吸引され、非印字位置に保持された状態にあり、釈放用電磁コイル２８に永久磁石２７による磁束を打ち消す所定の釈放電流が供給されることにより、印字ハンマ２の撓みを解放し、ハンマピン２６がインクリボン５を介して印字用紙６を打撃することによりドット印字を行う。

前記印字ハンマ２の磁気回路を構成する部品であるフロントヨーク２１は図４に示すように、電磁鋼板を複数枚（本実施形態では４枚）積層し、さらに２枚のサイドヨーク２２が一体に付設された構造になっており、ロール状の電磁鋼板を順送プレス加工することで、一度の工程にて加工できる。

また図１〜４に示すように、フロントヨーク２１には、ハンマスプリング２５に設けられたハンマピン２６を通す貫通穴２３が形成されている。

さらにフロントヨーク２１を構成する各電磁鋼板の前記貫通穴２３の周囲近傍を凸状に変形することにより、各電磁鋼板を所定枚数積層してフロントヨーク２１を構成した場合、フロントヨーク２１の前記貫通穴２３の周囲近傍にプラテン４側へ向けて突出した段部２４を形成することができる。

この段部２４は、貫通穴２３の周囲全体にわたって傾斜面を有する凸状（山形）の段部２４である。本実施形態では、凸状段部２４の突出高さα（図４参照）は約０．２ｍｍとしている。

図１に示すように、インクリボン５はハンマ機構部１の前面とプラテン４との微小ギャップβ（約０．２〜０．３ｍｍ）において、セパレータ７と共に挟まれた状態にある。本実施形態のような構成によれば、ハンマピン２６の貫通穴２３近傍を除いて前記ギャップβを凸状段部２４の高さαの寸法を拡大して確保でき、インクリボン５の走行抵抗を低減することができる。

またハンマ機構部１はセパレータ７と共にシャトル機構部３により桁方向に往復運動しているが、ハンマ機構部１の前面とインクリボン５が面接触する面積を減らせるため、インクリボン５の走行抵抗を低減させることができる。

よって、ハンマ機構部１の前面の走行においてインクリボン５が受ける走行抵抗が低減できるため、ハンマ機構部１の前面にてインクリボン５に与えた張力を印字ハンマ２の打撃力によるインクリボン５の走行抵抗に対し、有効に使えるようにすることができ、インクリボン５の走行位置ずれが抑制できる。

また、本実施形態においては、従来技術で実施していた高密度印字パターンの印字時のデューティ制限を行わずに済む、あるいはデューティ制限の所定の制限値を緩和することが可能となる。そのため、デューティ制限に伴う印刷速度の低下を防止、あるいは緩和することができる。

本発明は前述のように、ハンマ機構部１を構成するフロントヨーク２１の前面にインクリボン５の走行負荷を低減させる凸状の段部２４を設けることにより、インクリボン５の走行位置ずれを抑制し、高密度印字パターンの印字時にも適正なインクリボン５の走行位置を確保することで、印字速度を低下させることなく、桁方向にわたって均一で高い印字品質が得られる。

また、上記構成に加えて図６に示すように、ハンマピン列１６が行方向にもシフトした配置とし、ハンマピン列１６の角度γを、インクリボン５のスキュー角度θと正負逆方向としている。本実施形態の場合図６に示すように、インクリボン５のスキュー角度θが水平方向に対して右下がりの方向（−方向）に傾斜している場合、ハンマピン列１６の角度γを逆に右上がりの方向（＋方向）に設定することで、全体として（θ＋γ）の角度を確保できるようにして、インクリボン５の幅方向Ｌ（図６参照）にハンマピン列１６が均一に当たるようにしている。

つまり、ａ×sin（θ＋γ）＜Ｌ
の範囲で、前記（θ＋γ）が可能な限り大きければ、インクリボン５の幅方向全体にハンマピンが当り、ハンマピン列１６がインクリボン５に与える走行抵抗の力を分散させることができ、インクリボン５の走行位置ずれが抑制できる。

１：ハンマ機構部、２：印字ハンマ、３：シャトル機構部、４：プラテン、５：インクリボン、６：印字用紙、７：セパレータ、１１：リボン機構部、１２：リボンカセット、１３：リボンブレーキ、１４：リボンガイド、１５：リボンローラ、１６：ハンマピン列、２１：フロントヨーク、２２：サイドヨーク、２３：貫通穴、２４：段部、２５：ハンマスプリング、２６：ハンマピン、２７：永久磁石、２８：釈放用電磁コイル、α：段部の突出高さ、β：ハンマ機構部の前面とプラテンとのギャップ、θ：インクリボンのスキュー角度、γ：ハンマピン列の角度。

特開２００４−１５５０３８号公報

Claims (2)

1. 桁方向に所定のピッチで並設されて、先端にドット印字を行うハンマピンを設けた磁性体であるハンマスプリングからなる印字ハンマと、
   前記印字ハンマの前方に配置されたフロントヨーク、及びそのフロントヨークに形成され各ハンマスプリングの両側に側壁状に設けられたサイドヨークと、
   前記印字ハンマを非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生する永久磁石と、
   前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに設けられ、所定の釈放電流が供給されて前記永久磁石による磁束を打ち消す釈放用電磁コイルを有するハンマ機構部を備えたドットラインプリンタにおいて、
   前記フロントヨークは電磁鋼板の積層構造により前記サイドヨークを一体に構成し、前記フロントヨークの前記ハンマピンの貫通穴近傍に前方へ突き出した凸状部を設けたことを特徴とするドットラインプリンタ。
2. 請求項１記載のドットラインプリンタにおいて、
   前記印字ハンマと、その印字ハンマと対向するように配置されたプラテンとの間にインクリボンと用紙が挿入され、
   前記インクリボンは桁方向に走行可能で、かつ水平方向に対して所定のスキュー角度をもって配置され、
   前記ハンマピンの列が行方向にも所定のピッチでシフト配置され、そのハンマピン列の水平方向に対する角度γが、前記インクリボンのスキュー角度θと正負逆方向になっていることを特徴とするドットラインプリンタ。

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