JP2014019116A - 印字ヘッド及び印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドットワイヤの先端を案内するガイド部材の先端から所定距離離れた位置に係止部を形成することによって、所定量以上摩耗したドットワイヤの先端がガイド部材の先端から突出することを防止し、インクリボンがドットワイヤの先端に引っ掛かることを確実に防止することができるようにする。
【解決手段】ドットワイヤが取り付けられたアーマチュアを、ヨーク及びコイルを含む電磁石によって駆動することにより、印字を行う印字ヘッドであって、前記ドットワイヤの先端を案内する案内孔（こう）２８が形成されたガイド部材を備え、該ガイド部材は、前記案内孔２８におけるドットワイヤの先端寄りの端から所定距離だけ前記アーマチュア寄りに離間した位置に形成された係止部を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、印字ヘッド及び印刷装置に関するものである。

従来、シリアルドットプリンタ等のワイヤドット方式で印刷を行う印刷装置においては、ドットワイヤを駆動して該ドットワイヤの先端でインクリボンを叩（たた）いて媒体に印字を行うワイヤ式インパクトドットヘッドが印字ヘッドとして使用されている（例えば、特許文献１参照。）。

該印字ヘッドは、自由端にドットワイヤを取り付けた揺動可能なアーマチュアと、ヨーク及び該ヨークの外周に配設された円筒状のコイルから成る電磁石とを備え、該電磁石が前記アーマチュアを吸引することによって、前記ドットワイヤをインクリボンに向けて移動させるようになっている。

特開昭６３−０９５９５４号公報

しかしながら、従来のインパクトドットヘッドは、一般的な構造としてコア部を有するフレームとヨーク及びワイヤを先端に配したアーマチュアにて構成されている。待機状態には、アーマチュアはリセットスプリングにより後部のゴムダンパに当てられている。その状態からコイルコアの面に当接するまでの距離（以下ワイヤストローク）が均一になるように調整されている。通常仕様範囲内で駆動する場合には、プラテンギャップがワイヤストロークより小さい距離で使用するが、仕様範囲外の薄い紙を広いプラテンギャップの状態で印字する状態では、プラテンギャップがワイヤストローク以上になる可能性が高い。従来は、アーマチュアとコア部との間には何も介在物がなく、プラテンギャップがワイヤストローク以上になるとアーマチュアとコア面が接するようになり、アーマチュアとコア面との間のエアギャップがなくなり、残留磁石の影響を受けアーマチュアの復帰が遅くなる。この動作が連続するとワイヤはヘッド先端から絶えず突出した状態となり、ヘッド先端に沿って横方向に移動するインクリボンに引っ掛かり、該インクリボンを破壊するだけでなく最悪の場合ワイヤが折れる現象に発展する。

本発明は、前記従来の印字ヘッドにおける問題点を解決して、ドットワイヤの先端を案内するガイド部材の先端から所定距離離れた位置に係止部を形成することによって、所定量以上摩耗したドットワイヤの先端がガイド部材の先端から突出することを防止し、インクリボンがドットワイヤの先端に引っ掛かることを確実に防止することができる印字ヘッド及び印刷装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の印字ヘッドにおいては、ドットワイヤが取り付けられたアーマチュアを、ヨーク及びコイルを含む電磁石によって駆動することにより、印字を行う印字ヘッドであって、前記ドットワイヤの先端を案内する案内孔（こう）が形成されたガイド部材を備え、該ガイド部材は、前記案内孔におけるドットワイヤの先端寄りの端から所定距離だけ前記アーマチュア寄りに離間した位置に形成された係止部を有する。

本発明によれば、印字ヘッドは、ドットワイヤの先端を案内するガイド部材の先端から所定距離離れた位置に形成された係止部を備える。これにより、所定量以上摩耗したドットワイヤの先端がガイド部材の先端から突出することを防止し、インクリボンがドットワイヤの先端に引っ掛かることを確実に防止することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるワイヤガイドの案内孔の構造を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態における印字ヘッドを備える印刷装置の要部斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における印字ヘッドの斜視図である。 本発明の第１の実施の形態におけるリボンプロテクタの要部拡大図である。 本発明の第１の実施の形態における印字ヘッドの構成を示す側断面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるドットワイヤの経路を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態における印字ヘッドの動作を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における印字ヘッドの要部の構成を示す側断面図である。 本発明の第２の実施の形態における印字ヘッドの動作を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における警告の表示例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における印刷装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態における印字ヘッドを備える印刷装置の要部斜視図、図３は本発明の第１の実施の形態における印字ヘッドの斜視図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるリボンプロテクタの要部拡大図である。

図において、３０は本実施の形態における印字ヘッドであり、ワイヤドット方式で印刷を行うシリアル・インパクト・ドット・マトリックス・プリンタ（ＳＩＤＭプリンタ）としての印刷装置に搭載されている。なお、該印刷装置の全体像は、都合により、描画が省略されている。

本実施の形態において、印刷装置は、いわゆる水平型ワイヤドットプリンタであって、図２に示されるように、両端が印刷装置のサイドフレーム４５に取り付けられ、前記印刷装置の幅方向（主走査方向）に延在するプラテン３１と、該プラテン３１と平行に前記印刷装置の幅方向に延在するキャリッジシャフト３６と、前記印刷装置の幅方向に移動可能となるように前記キャリッジシャフト３６にスライド可能に取り付けられたキャリッジ３２と、該キャリッジ３２に搭載された印字ヘッド３０と、該印字ヘッド３０を挟持するスライドビーム３７と、前記印字ヘッド３０を搭載したキャリッジ３２を前記印刷装置の幅方向に移動させる印字ヘッド搬送モータとしてのスペースモータ４２とを有する。

そして、前記印字ヘッド３０は、後述されるドットワイヤ１３の先端が突出する部分であるヘッドノーズ３０ａを有し、該ヘッドノーズ３０ａの下面が前記プラテン３１の表面と対向するように配設されている。また、前記ヘッドノーズ３０ａとプラテン３１との間に挿入されるように、板状のリボンプロテクタ３５が配設されている。該リボンプロテクタ３５は、リボンプロテクタブラケット３３によって支持される。なお、前記リボンプロテクタ３５には、図４に示されるように、板厚方向に貫通する菱（ひし）形の開口部３５ａが形成されている。

図３に示されるように、インクリボン４４は、前記ヘッドノーズ３０ａの下面とリボンプロテクタ３５との間を通過するように配設される。また、印刷装置が有する図示されない搬送手段によって副走査方向に搬送される印刷用紙等の媒体は、リボンプロテクタ３５とプラテン３１との間を通過する。その際に、印字ヘッド３０が駆動され、選択されたドットワイヤ１３の先端が下降し、インクリボン４４を介して、前記開口部３５ａを通過し、前記媒体上に押し付けられる。これにより、該媒体上にインキが転写され、印字が行われる。

また、前記キャリッジ３２は、印字ヘッド搬送ベルトとしてのシンクロベルト４１に固定されている。該シンクロベルト４１は、無端ベルトであって、印刷装置のサイドフレーム４５に取り付けられたアイドルプーリ４３と、前記スペースモータ４２の回転軸とに張架され、該スペースモータ４２の回転軸が回転することによって回転し、印字ヘッド３０を搭載したキャリッジ３２を印刷装置の幅方向に移動させる。

次に、前記印字ヘッド３０の構成について詳細に説明する。

図５は本発明の第１の実施の形態における印字ヘッドの構成を示す側断面図である。

本実施の形態における印字ヘッド３０は、いわゆるクラッパー型印字ヘッドであり、図に示されるように、印字ヘッド３０のハウジングの一部を兼ねるコア１１と、ドットワイヤ１３が自由端に取り付けられた揺動可能なアーマチュア１２とを有する。なお、通常、前記ドットワイヤ１３は、複数（例えば、２４本）であり、対応するアーマチュア１２に各々が取り付けられ、選択的に矢印で示されるインパクト方向に移動、すなわち、下降させられる。各ドットワイヤ１３は、中間ワイヤガイド２２に形成された対応する貫通孔２２ａを通過し、ガイド部材としてのワイヤガイド２３に形成された対応する案内孔２８内に案内されている。該案内孔２８は、ワイヤガイド２３を貫通するように形成された孔（あな）である。

前記アーマチュア１２は、ヨーク及びコイル１６を含む電磁石によって駆動され、これにより印字が行われる。具体的には、前記コア１１の周囲に配設されたコイル１６に通電すると励磁されて磁力が発生し、図に示されるように、コア１１、ヨークＡ１４ａ、ヨークＢ１４ｂ及びアーマチュア１２を通過する磁気回路に沿って磁力線が生じる。前記磁力によって、前記アーマチュア１２は、コア１１に吸引され、支点２７を中心に自由端が下方へ変位するように（図において時計回り方向に）揺動する。これにより、前記アーマチュア１２の自由端に取り付けられたドットワイヤ１３は、下降させられ、その先端（図における下端）が、インクリボン４４を介して、該インクリボン４４とプラテン３１との間の図示されない媒体にインパクトを付与し、印字を行う。なお、前記コア１１は、前記ヨークＡ１４ａ及びヨークＢ１４ｂとともに、電磁石のヨークとして機能する。

そして、前記コイル１６への通電が切断されると、圧縮ばねであるリセットスプリング１７の付勢力を復元力として、前記アーマチュア１２は、支点２７を中心に自由端が上方へ変位するように（図において反時計回り方向に）揺動し、先端近傍の上面が、ゴムダンパ２１に当接して停止する。これにより、アーマチュア１２の自由端に取り付けられたドットワイヤ１３は、上昇して元の位置に復帰する。前述の状態（アーマチュア１２がゴムダンパ２１に当接し停止した時）ドットワイヤ１３の先端が磨耗していない場合（初期状態）は、ドットワイヤ１３の先端とワイヤガイド２３の先端は面一となっている。この場合（初期状態）、コア１１とアーマチュア１２のコアギャップは所定のギャップ（設計値）を保っている。

待機時には、すなわち、前記コイル１６に通電されていないときには、リセットスプリング１７の付勢力によってアーマチュア１２がゴムダンパ２１に当接された状態が維持されている。なお、アーマチュア１２の下面１２ａとコア１１の上面１１ａとの間に形成されるギャップは、コアギャップと呼称される。

吸引時には、すなわち、前記コイル１６に通電されているときには、コア１１、ヨークＡ１４ａ、ヨークＢ１４ｂ及びアーマチュア１２を通過する磁気回路に沿って磁力線が生じ、アーマチュア１２は、リセットスプリング１７の付勢力に抗して、コア１１側に吸引される。

なお、前記コア１１、ヨークＡ１４ａ及びヨークＢ１４ｂの材質は、一般的な純鉄である。また、前記アーマチュア１２の材質は珪（けい）素鋼であり、ドットワイヤ１３の材質はハイス（高速度鋼）である。

次に、前記ドットワイヤ１３をガイドする機構について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるワイヤガイドの案内孔の構造を説明する図、図６は本発明の第１の実施の形態におけるドットワイヤの経路を説明する図である。なお、図１において、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図であり、（ａ）はワイヤガイド２３をヘッドの内側からプラテン３１方向に観た図である。図６において、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。

本実施の形態において、案内孔２８及び貫通孔２２ａは、それぞれ、ドットワイヤ１３の数（例えば、２４本）に対応する数だけワイヤガイド２３及び中間ワイヤガイド２２に形成され、図６（ｂ）に示されるように、全体として概略楕（だ）円形乃至長円形となるように配列されている。そして、図１（ａ）に示されるように、そこを通過するすべてのドットワイヤ１３の仮想延長線が、ワイヤガイド２３のセンタ２３ｃを通る軸上に集束するように、前記案内孔２８の各々は、傾斜角度ｆ₁ 〜ｆ₂₄を付して、形成されている。

また、図１（ｂ）に示されるように、ワイヤガイド２３内には、袋状のワイヤ格納部４６が案内孔２８の内壁面（前記センタ２３ｃを通る軸と反対側の内壁面）に連結するように形成されている。前記ワイヤ格納部４６は、案内孔２８の内径と同様の寸法の幅で案内孔２８と平行に延在するように形成された溝状の凹部であり、摩耗したドットワイヤ１３の先端を係止する係止部として機能する。そして、前記ワイヤ格納部４６の上端は、前記ワイヤガイド２３の上面２３ａに案内孔２８とともに開口し、前記ワイヤ格納部４６の下端の端壁４６ａは、前記ワイヤガイド２３の下面２３ｂから所定距離、すなわち、距離ｅだけ離間した位置に到達している。換言すると、前記ワイヤ格納部４６は、案内孔２８におけるドットワイヤ１３の先端寄りの端から所定距離だけアーマチュア１２寄りに離間した位置に形成されている。

なお、待機時には、すなわち、コイル１６に通電されていないときには、ドットワイヤ１３の先端が全く摩耗していない初期状態におけるドットワイヤ１３の先端面が、ワイヤガイド２３の下面２３ｂとほぼ面一となるように設定されている。

また、所定距離としての距離ｅは、ドットワイヤ１３の先端の規定摩耗量に相当するように設定され、例えば、アーマチュア１２のフルストロークに対応するドットワイヤ１３の下降量、すなわち、移動量と同様の寸法に設定される。前記規定摩耗量は、ドットワイヤ１３の先端の摩耗量がそれ以下であれば、インクリボン４４がドットワイヤ１３の先端に引っ掛かる可能性がないと考えられる摩耗量の最大値である。

次に、前記構成の印刷装置の動作について説明する。

図７は本発明の第１の実施の形態における印字ヘッドの動作を示す図である。

本実施の形態における印刷装置は、図示されない制御部を有するとともに、図示されない上位装置に通信可能に接続されている。そして、該上位装置から受信した印字ジョブ等の受信データは、記憶手段としての図示されない受信バッファに格納される。

前記制御部は、前記受信バッファから受信データを取得し、該受信データの解析を実行する。そして、該受信データの解析によって、印字データ及び印字制御コマンドを１行分のデータ（該１行分のデータを「印字ブロック」という。）とし、連続して処理する。

また、前記制御部は、印字データであるキャラクタデータ（例えば、アルファベットの“Ａ−Ｚ”等）やコマンドによるイメージデータを印字ヘッド３０が印字することができる形にビットマップ展開し、インパクトデータ（印字イメージデータ）として、前記上位装置から受信した受信データと同様に、図示されないデータ展開バッファに格納する。

そして、前記制御部は、前記データ展開バッファに格納されたデータを用い、印字ヘッド３０を駆動して媒体に印字するための制御を実行する。

また、印字ヘッド３０を搭載したキャリッジ３２を移動させるためのスペースモータ４２の回転軸の回転は、図示されない伝達手段によって図示されないインクリボン駆動部に伝達される。これにより、印字ヘッド３０の移動の動作に比例した所定量のインクリボン４４の巻き取りが行われる。

前記制御部によって印字ヘッド３０が駆動され、データ展開バッファに格納されたデータに応じて選択されたコイル１６に通電されると、該コイル１６に対応するアーマチュア１２は、コア１１に吸引され、支点２７を中心に自由端が下方へ変位するように揺動する。また、前記コイル１６への通電が切断されると、リセットスプリング１７の付勢力を復元力として、前記アーマチュア１２は、支点２７を中心に自由端が上方へ変位するように揺動する。これにより、前記アーマチュア１２の自由端に取り付けられたドットワイヤ１３は、ワイヤガイド２３の案内孔２８によって案内されつつ、上下動を繰り返し、前記ドットワイヤ１３の先端は、ワイヤガイド２３の下面２３ｂから出たり引っ込んだりを繰り返し、インクリボン４４を介して、プラテン３１の表面上の媒体に断続的にインパクトを付与し、印字を行う。

前記ドットワイヤ１３の先端は、このように、インクリボン４４を介して、プラテン３１の表面上の媒体に断続的にインパクトを付与する、すなわち、プラテン３１の表面上の媒体に衝撃的に当接することを繰り返すので、長時間に亘って使用されると、摩耗してしまう。そして、ドットワイヤ１３の先端の摩耗量が、ワイヤガイド２３の下面２３ｂからワイヤ格納部４６の下端までの距離ｅに相当する値以上になると、コイル１６への通電が切断されてドットワイヤ１３が上昇して元の位置に復帰したとき、図７に示されるように、ドットワイヤ１３は、それ自体が備えるばね性によって、破線１３ａで示されるように変形し、案内孔２８内に位置するドットワイヤ１３の先端は、ワイヤ格納部４６内にまで移動する。すなわち、ドットワイヤ１３の先端がワイヤ格納部４６内に格納される。基本的に、距離ｅはフルストローク（コアギャップ０）になる手前である。

前述のように、すべてのドットワイヤ１３の仮想延長線が、ワイヤガイド２３のセンタ２３ｃを通る軸上に集束するようになっている。そのため、ドットワイヤ１３は、中間ワイヤガイド２２の貫通孔２２ａ及びワイヤガイド２３の案内孔２８によって向きを規制されつつ、上下動を繰り返している。また、ドットワイヤ１３の上端は、アーマチュア１２の自由端に対して一定の角度となるように方向付けされた状態で、レーザ溶接等の固着手段によって固着されている。これにより、各ドットワイヤ１３は、その先端がワイヤガイド２３のセンタ２３ｃを通る軸上の収束点に向かうように、中間ワイヤガイド２２の貫通孔２２ａ及びワイヤガイド２３の案内孔２８の内壁面、特に、前記センタ２３ｃを通る軸と反対側の内壁面からの付勢力を受け、弾性的に変形した状態となっている。

また、初期状態におけるドットワイヤ１３は、前述のように、コイル１６への通電が切断されて上昇しているときには、その先端面がワイヤガイド２３の下面２３ｂとほぼ面一となるように設定されているので、ワイヤガイド２３の案内孔２８の内壁面からの付勢力を受け、弾性的に変形した状態を維持している。そして、ある程度の時間使用されて、ドットワイヤ１３の先端がある程度摩耗した状態であっても、コイル１６への通電が切断されてドットワイヤ１３が上昇したときの該ドットワイヤ１３の先端は、案内孔２８内に位置するので、ドットワイヤ１３は依然として弾性的に変形した状態を維持している。

しかし、使用時間が累積され、前述のように、ドットワイヤ１３の先端の摩耗量が前記距離ｅに相当する値以上になると、ドットワイヤ１３を前記センタ２３ｃを通る軸上の収束点に向かうように付勢する側の案内孔２８の内壁面、すなわち、前記センタ２３ｃを通る軸と反対側の内壁面が存在せず、袋状のワイヤ格納部４６が形成された部分に、上昇したときのドットワイヤ１３の先端が位置することとなる。そのため、案内孔２８の内壁面からの付勢力が消滅し、ドットワイヤ１３は、それ自体が備えるばね性乃至弾性力によって破線１３ａで示されるような形状に復帰し、ワイヤ格納部４６内にまで移動する。そして、ドットワイヤ１３の先端は、ワイヤ格納部４６内において、その下端の端壁４６ａ及び側壁４６ｂによって捕捉され、前記端壁４６ａに係止される。

「発明が解決しようとする課題」の項でも説明したように、従来の印字ヘッドでは、長時間に亘る使用によってドットワイヤの先端が摩耗すると、ドットワイヤの上昇して復帰する動作が遅れ、ドットワイヤの先端が印字ヘッドから絶えず突出した状態となるので、印字ヘッドに対して横方向に移動するインクリボンがドットワイヤの先端に引っ掛かり、インクリボンが破損したり、ドットワイヤが折れたりすることがある。

しかしながら、本実施の形態における印字ヘッド３０のように、ワイヤガイド２３内にワイヤ格納部４６を形成し、距離ｅに相当する値以上、すなわち、規定摩耗量以上に摩耗したドットワイヤ１３の先端がワイヤ格納部４６のドットワイヤ１３の先端寄りの端壁４６ａに係止されるようにすると、規定摩耗量以上に先端が摩耗したドットワイヤ１３は、対応するコイル１６に通電されても、下降することが不可能となる。そのため、規定摩耗量以上に摩耗したドットワイヤ１３の先端は、ワイヤガイド２３の下面２３ｂから下方に突出することがないので、インクリポン４４に引っ掛かることもない。したがって、インクリボン４４が破損したり、ドットワイヤ１３が折れたりすることがない。

このように、本実施の形態においては、長時間に亘る使用によってドットワイヤ１３の先端が規定摩耗量以上、例えば、アーマチュア１２のフルストロークに対応するドットワイヤ１３の下降量以上に摩耗した場合には、対応するコイル１６に通電されても、前記ドットワイヤ１３の先端は、ワイヤ格納部４６内に捕捉されるので、下降することがない。したがって、前記ドットワイヤ１３の先端がインクリボン４４に引っ掛かって、インクリボン４４が破損したり、ドットワイヤ１３が折れたりすることが確実に防止される。

また、該ドットワイヤ１３に対応する部位に印字のドット抜けが発生するので、印字状態を視認することによって、ユーザは、前記ドットワイヤ１３の摩耗が著しくなり、寿命が尽きたことを把握することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図８は本発明の第２の実施の形態における印字ヘッドの要部の構成を示す側断面図である。

前記第１の実施の形態においては、規定摩耗量以上に摩耗したドットワイヤ１３の先端は、ワイヤ格納部４６のドットワイヤ１３の先端寄りの端壁４６ａに係止されるので、対応するコイル１６に通電されても、前記ドットワイヤ１３の先端は、下降しないようになっている。しかし、制御部によって印字ヘッド３０が駆動されると、下降しないドットワイヤ１３に対応するコイル１６にも通電されるので、結果として、無用な電力を消費することとなり、印字ヘッド３０全体及び印刷装置全体の電力消費量が増加してしまう。

そこで、本実施の形態においては、ドットワイヤ１３の先端の摩耗量を測定する摩耗量測定部を備え、該摩耗量測定部が測定したドットワイヤ１３の先端の摩耗量が規定摩耗量になるとコイル１６への通電が停止されるようになっている。具体的には、摩耗量測定部として、図に示されるように、アーマチュア１２と電磁石のヨークとしてのコア１１との間に発生する磁束の変化量を測定するサーチコイル５１が配設されている。該サーチコイル５１は、アーマチュア１２とコア１１との間に発生する磁束の方向と直交する方向に電流が流れるような向きに配設されたコイルであって、任意の巻きターン数Ｎを備える。

そして、前記サーチコイル５１は、揺動するアーマチュア１２と干渉しない位置に配設される。また、前記サーチコイル５１の両端の端子５２ａ及び５２ｂは、図示されない導電線によって、前記制御部に接続されている。該制御部は、サーチコイル５１を流れる電流によって生じる端子５２ａ及び５２ｂ間の電圧を計測することによって、アーマチュア１２とコア１１との間に発生する磁束の変化量を測定する。

なお、その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施の形態における印字ヘッド３０の動作について説明する。ここでは、サーチコイル５１によってアーマチュア１２とコア１１との間に発生する磁束の変化量を測定する動作について説明する。

図９は本発明の第２の実施の形態における印字ヘッドの動作を示す図である。なお、図において、（ａ）は待機時の状態を示す図、（ｂ）は吸引時の状態を示す第１の図、（ｃ）は吸引時の状態を示す第２の図である。

前記第１の実施の形態において説明したように、待機時には、すなわち、コイル１６に通電されていないときには、リセットスプリング１７の付勢力によってアーマチュア１２がゴムダンパ２１に当接された状態が維持される。この場合、図９（ａ）に示されるように、アーマチュア１２の下面１２ａとコア１１の上面１１ａとの間に形成されるコアギャップは、大きくなっている。また、アーマチュア１２とコア１１との間には、磁束が発生していない。したがって、サーチコイル５１に電流が流れておらず、サーチコイル５１の端子５２ａ及び５２ｂ間の電圧もゼロである。

一方、吸引時には、すなわち、コイル１６に通電されているときには、コア１１、ヨークＡ１４ａ、ヨークＢ１４ｂ及びアーマチュア１２を通過する磁気回路に沿って磁力線が生じ、アーマチュア１２は、圧縮ばねであるリセットスプリング１７の付勢力に抗して、コア１１側に吸引されて揺動する。これにより、前記アーマチュア１２の自由端に取り付けられたドットワイヤ１３は、下降させられ、その先端が、インクリボン４４を介して、該インクリボン４４とプラテン３１との間の媒体にインパクトを付与し、印字を行う。

ここで、前記ドットワイヤ１３が初期状態である場合、すなわち、前記ドットワイヤ１３の先端が全く摩耗していない場合には、ドットワイヤ１３の下降量が小さくても、その先端は、インクリボン４４を介して、プラテン３１の表面上の媒体に当接して停止する。したがって、図９（ｂ）に示されるように、コア１１側に吸引されたアーマチュア１２の傾斜角度、すなわち、吸引角度は、比較的小さな値θ₁ となる。また、アーマチュア１２の下面１２ａとコア１１の上面１１ａとの間に形成されるコアギャップが比較的大きいので、アーマチュア１２とコア１１との間に発生する磁束は、比較的小さな値Φ₁ となる。その結果、前記磁束の変化によってサーチコイル５１に流れる電流も、比較的小さな値Ｉ₁ となり、前記電流によって生じるサーチコイル５１の端子５２ａ及び５２ｂ間の電圧も、比較的小さな値Ｖ₁ となる。

一方、前記ドットワイヤ１３が長時間に亘って使用された状態である場合、すなわち、前記ドットワイヤ１３の先端がある程度摩耗している場合には、ドットワイヤ１３の下降量がある程度大きくなると、その先端は、インクリボン４４を介して、プラテン３１の表面上の媒体に当接して停止する。したがって、図９（ｃ）に示されるように、コア１１側に吸引されたアーマチュア１２の傾斜角度、すなわち、吸引角度は、比較的大きな値θ₂ （θ₁ ＜θ₂ ）となる。また、アーマチュア１２の下面１２ａとコア１１の上面１１ａとの間に形成されるコアギャップが比較的小さいので、アーマチュア１２とコア１１との間に発生する磁束は、比較的大きな値Φ₂ （Φ₁ ＜Φ₂ ）となる。その結果、前記磁束の変化によってサーチコイル５１に流れる電流も、比較的大きな値Ｉ₂ （Ｉ₁ ＜Ｉ₂ ）となり、前記電流によって生じるサーチコイル５１の端子５２ａ及び５２ｂ間の電圧も、比較的大きな値Ｖ₂ （Ｖ₁ ＜Ｖ₂ ）となる。

そこで、本実施の形態においては、先端が規定摩耗量にまで摩耗したドットワイヤ１３を使用した場合に対応するサーチコイル５１の端子５２ａ及び５２ｂ間の電圧Ｖａを電圧の閾（しきい）値として設定する。

次に、本実施の形態における印刷装置の動作について説明する。

図１０は本発明の第２の実施の形態における警告の表示例を示す図、図１１は本発明の第２の実施の形態における印刷装置の動作を示すフローチャートである。

本実施の形態における印刷装置は、前記第１の実施の形態と同様に、制御部を有するとともに、上位装置に通信可能に接続されている。そして、該上位装置から受信した印字ジョブ等の受信データは、記憶手段としての受信バッファに格納される。

前記制御部は、まず、前記受信バッファから取得した受信データの解析を実行する。そして、該受信データの解析により、印字データ及び印字制御コマンドを１行分のデータ（該１行分のデータを「印字ブロック」という。）とし、連続して処理する。

続いて、前記制御部は、印字ピンバッファを生成する。具体的には、印字データであるキャラクタデータ（例えば、アルファベットの“Ａ−Ｚ”等）やコマンドによるイメージデータを印字ヘッド３０が印字することができる形にビットマップ展開し、インパクトデータ（印字イメージデータ）として、前記上位装置から受信した受信データと同様に、データ展開バッファに格納する。

続いて、前記制御部は、閾値判定の対象となるＮ番目ドットワイヤ（＃Ｎピン）を１番目ドットワイヤ（＃１ピン）とする。前記第１の実施の形態で説明したように、印字ヘッド３０は、複数（例えば、２４本）のドットワイヤ１３を備える。そこで、サーチコイル５１の端子５２ａ及び５２ｂ間の電圧Ｖの値が、あらかじめ設定された閾値（電圧Ｖａ）以上であるか否かを判定する対象となるドットワイヤ１３として、まず、１番目のドットワイヤ１３を設定する。なお、前記Ｎは自然数であって、ドットワイヤ１３の数以下の数である。

続いて、前記制御部は、閾値判定は全ピン終了であるか否か、すなわち、すべてのドットワイヤ１３を対象として閾値判定が行われたか否かを判断する。以下に説明する閾値判定は、すべてのドットワイヤ１３を対象として順次行われる。そして、１本のドットワイヤ１３についての閾値判定が行われる毎にすべてのドットワイヤ１３を対象として閾値判定が行われたか否かを判断し、すべてのドットワイヤ１３を対象として閾値判定が行われるまで、すなわち、すべてのドットワイヤ１３についての閾値判定が終了するまで、以下の動作を繰り返して実行する。

前記制御部は、まず、１番目のドットワイヤ１３を対象とした閾値判定を行う。具体的には、１番目のドットワイヤ１３について、対応するコイル１６に通電してアーマチュア１２を吸引し、前記ドットワイヤ１３を下降させたときに、対応するサーチコイル５１の端子５２ａ及び５２ｂ間の電圧Ｖを測定し、該電圧Ｖが閾値として設定された電圧Ｖａを超えているか否か、すなわち、電圧Ｖ＞閾値Ｖａであるか否かを判断する。

ここで、電圧Ｖ＞閾値Ｖａである場合には、前記ドットワイヤ１３の先端の摩耗量が規定摩耗量になっている、と判定することができるので、前記制御部は、１番目のドットワイヤ１３のマスクデータを設定する。すなわち、閾値判定の対象となったＮ番目ドットワイヤ（＃Ｎピン）のマスクデータを設定する。該マスクデータは、データ展開バッファに格納したデータのうち、前記閾値判定の対象となったＮ番目ドットワイヤ、すなわち、１番目のドットワイヤ１３だけ印字を行わせないようにするためのデータである。

印字ヘッド３０が、例えば、２４本のドットワイヤ１３を備える場合、データ展開バッファが３２ビット（ｂｉｔ）単位であって、そのうちの２４ビットを各ドットワイヤ１３に対応させ、かつ、１番目のドットワイヤ１３を最下位のビットに対応させるものとすると、１番目のドットワイヤ１３だけ印字を行わせないようにするためのデータは、最下位ビットだけをゼロにした、ＦＦＦＦＦＦＦＥＨとなる。

続いて、前記制御部は、閾値判定の対象となるＮ番目ドットワイヤ（＃Ｎピン）を次のドットワイヤ１３とし、再度、閾値判定は全ピン終了であるか否かを判断する。つまり、Ｎ＝Ｎ＋１として、対象となるドットワイヤ１３の順番を１番だけインクリメントした後、再度、すべてのドットワイヤ１３を対象として閾値判定が行われたか否かを判断する。

なお、電圧Ｖ＞閾値Ｖａであるか否かを判断して電圧Ｖ＞閾値Ｖａでない場合、前記制御部は、閾値判定の対象となったＮ番目ドットワイヤ（＃Ｎピン）のマスクデータを設定することなく、閾値判定の対象となるＮ番目ドットワイヤ（＃Ｎピン）を次のドットワイヤ１３とする。

そして、すべてのドットワイヤ１３を対象として閾値判定が行われたと判断すると、前記制御部は、データ展開バッファのデータとマスクデータとによる印刷制御を実行する。つまり、データ展開バッファに格納されたデータと、設定したマスクデータとを用い、印字ヘッド３０を駆動して媒体に印字するための制御を実行する。この場合、マスクデータを設定したドットワイヤ１３に対応するコイル１６への通電を停止し、対応するアーマチュア１２を作動させないようにする。

最後に、前記制御部は、警告表示を行って、処理を終了する。例えば、印刷装置が備えるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）等の図示されない表示装置の画面に、「１番目のドットワイヤ摩耗のため、印字停止中。保守員へ連絡してください。」等の警告文を表示して、処理を終了する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 受信データの解析を実行する。
ステップＳ２ 印字ピンバッファを生成する。
ステップＳ３ 閾値判定の対象となる＃Ｎピンを＃１ピンとする。
ステップＳ４ 閾値判定が全ピン終了であるか否かを判断する。閾値判定が全ピン終了である場合はステップＳ８に進み、閾値判定が全ピン終了でない場合はステップＳ５に進む。
ステップＳ５ 電圧Ｖ＞閾値Ｖａであるか否かを判断する。電圧Ｖ＞閾値Ｖａである場合はステップＳ６に進み、電圧Ｖ＞閾値Ｖａでない場合はステップＳ７に進む。
ステップＳ６ 閾値判定の対象となった＃Ｎピンのマスクデータを設定する。
ステップＳ７ 閾値判定の対象となる＃Ｎピンを次のドットワイヤ１３とし、ステップＳ４に戻る。
ステップＳ８ データ展開バッファのデータとマスクデータとによる印刷制御を実行する。
ステップＳ９ 警告表示を行って、処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、長時間に亘る使用によって先端の摩耗量が規定摩耗量になったドットワイヤ１３に対応するコイル１６への通電を停止するようになっているので、前記ドットワイヤ１３の先端が下降することがない。したがって、該ドットワイヤ１３の先端がインクリボン４４に引っ掛かって、インクリボン４４が破損したり、ドットワイヤ１３が折れたりすることが確実に防止される。また、無用な電力消費を抑制することができ、印字ヘッド３０全体及び印刷装置全体の電力消費量を抑制することができる。さらに、ユーザに対して警告を表示するので、印字ヘッド３０の速やかな交換を促すことができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明は、印字ヘッド及び印刷装置に利用することができる。

１１ コア
１２ アーマチュア
１３ ドットワイヤ
１４ａ ヨークＡ
１４ｂ ヨークＢ
１６ コイル
２３ ワイヤガイド
２３ｃ センタ
２８ 案内孔
３０ 印字ヘッド
４６ ワイヤ格納部
４６ａ 端壁
５１ サーチコイル

Claims (7)

1. ドットワイヤが取り付けられたアーマチュアを、ヨーク及びコイルを含む電磁石によって駆動することにより、印字を行う印字ヘッドであって、
   前記ドットワイヤの先端を案内する案内孔が形成されたガイド部材を備え、
   該ガイド部材は、前記案内孔におけるドットワイヤの先端寄りの端から所定距離だけ前記アーマチュア寄りに離間した位置に形成された係止部を有することを特徴とする印字ヘッド。
2. 前記所定距離は、前記ドットワイヤの先端の規定摩耗量に相当する請求項１に記載の印字ヘッド。
3. 前記係止部は、前記案内孔の内壁面に連結して形成された袋状の凹部であり、そのドットワイヤの先端寄りの端壁に、前記規定摩耗量以上に摩耗したドットワイヤの先端が係止される請求項２に記載の印字ヘッド。
4. 前記案内孔は、前記ガイド部材のセンタを通る軸上に向かうように前記ドットワイヤの先端を案内し、
   前記係止部は、前記案内孔における前記軸と反対側の内壁面に形成される請求項３に記載の印字ヘッド。
5. 前記ドットワイヤの先端の摩耗量を測定する摩耗量測定部を更に備え、
   該摩耗量測定部が測定した前記ドットワイヤの先端の摩耗量が規定摩耗量になると前記コイルへの通電が停止される請求項１〜４のいずれか１項に記載の印字ヘッド。
6. 前記摩耗量測定部は、前記アーマチュアとヨークとの間に発生する磁束の変化量を測定することによって、前記ドットワイヤの先端の摩耗量を測定する請求項５に記載の印字ヘッド。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の印字ヘッドを有し、該印字ヘッドによって媒体に印字を行う印刷装置。

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