JP2019136936A - プリントヘッドおよびプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】新規にピン数の少ないプリントヘッドを開発および製造する手間を省いて低廉化することのできるプリントヘッドおよびプリンタの提供を図る。【解決手段】基になるプリントヘッド(１＃＃)のピン数をＮとし、Ｎを割り切れる２以上の整数をＭとして、Ｎ／Ｍピンのプリントヘッド１ＡＡであって、前記基になるプリントヘッドにおける、奇数および偶数の最上位のピンＡ１，Ａ２(＃１，＃２)と、前記基になるプリントヘッドにおける、前記奇数および偶数の最上位のピンからＭ−１個おきに選択された合計してＮ／Ｍ−２個の奇数および偶数のピンＡ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，…(＃５，＃６，＃９，＃１０，…)と、を備え、前記奇数および偶数の最上位のピン、および、前記奇数および偶数の最上位のピンからＭ−１個おきに選択された合計してＮ／Ｍ−２個の奇数および偶数のピンによる印字を、前記Ｎ／Ｍピンのプリントヘッドの往路または復路でＭ回行う。【選択図】図４

Description

本発明は、プリントヘッドおよびプリンタに関し、特に、ドットインパクト方式のプリントヘッドおよびそのプリントヘッドを適用したドットインパクト方式のプリンタに関する。

従来、ドットインパクト方式のプリンタは、複写用紙(印字用紙、用紙)への重ね印刷(印字)ができるため、会計伝票や預かり伝票といったカウンターにおける伝票印刷、或いは、給与明細等の印刷といった様々な場面で利用されている。さらに、ワイヤピン(印字ワイヤ)がインクリボンを叩いて印字するドットインパクト方式のプリンタは、紙に凹凸が残るため、悪意による改竄を防止することができ、例えば、銀行の現金自動預け払い機(ＡＴＭ：Automated Teller Machine)等においても幅広く利用されている。

このようなドットインパクト方式のプリンタのプリントヘッドは、打撃(インパクト動作)に用いる印字ワイヤを磁気アクチュエータにより高速駆動するが、釈放型と吸引型のプリントヘッドがある。釈放型のドットインパクト方式のプリントヘッドは、瞬間的な電流を電磁石(コイル)に流すことでアクチュエータを保持していた磁力を消失させ、アクチュエータのバネによる弾性力で印字ワイヤの先端を突出させることで印字を行う。

また、吸引型(クラッパ型)のドットインパクト方式のプリントヘッドは、瞬間的な電流を電磁石に流すことでアクチュエータを吸引して印字ワイヤの先端を突出させて印字を行う。なお、印字した後は、電磁石の電流を遮断し、これにより、アクチュエータに取り付けたバネ(復旧用コイルスプリング)により、印字ワイヤ(可動部)は、基準位置(リセット位置)に復旧する。なお、本明細書では、吸引型のドットインパクト方式のプリントヘッドを例として説明するが、本発明は、吸引型のものに限定されず、釈放型のドットインパクト方式のプリントヘッドに対しても適用可能なのはいうまでもない。

従来、ドットインパクト方式のプリンタに対する一般的な要求として、印字速度の高速化が挙げられる。この印字速度を高速化するためには、プリントヘッドのワイヤ数(ピン数)を、例えば、１８本から２４本や４８本に増加することが行われている。

ところで、悪意による改竄を防止することができるドットインパクト方式のプリンタが求められるのは、高速印字が要求される分野に限定されず、例えば、印字速度は遅くても低価格のものが求められる分野もある。すなわち、ドットインパクト方式のプリンタとしては、高価格でも高速印字が可能なプリンタ、並びに、高速印字はできなくても低価格のプリンタの両方が求められている。

従来、ドットインパクト方式のプリンタ(プリントヘッド)としては、様々なものが提案されている。

特開平０８−１７４８７０号公報 特開２００５−０５２９８５号公報

上述したように、ドットインパクト方式のプリンタは、高価格でも高速印字が可能なプリンタ、並びに、高速印字はできなくても低価格のプリンタの両方が求められているが、これら異なる要求に対して、主要部分の構成を共通化したプリントヘッドを利用すれば、より一層の低価格化が実現できると考えられる。

ところで、低価格のプリンタを製造する場合、通常、少ないピン数(例えば、１２ピンや９ピン)のプリントヘッドを新たに開発して搭載することになる。しかしながら、例えば、既に、高速印字が可能なプリントヘッド(例えば、２４ピン仕様のプリントヘッド)が存在していれば、そのプリントヘッドを利用して少ないピン数のプリントヘッドを製造した方が、より一層の低価格化を図ることができる。

すなわち、異なるピン数のプリントヘッドを製造する場合、それぞれのピン数に適したプリントヘッドを新たに開発するよりは、可能な範囲で部品を共通化した方が、部品開発の投資や工数等を低減して低廉化することができる。

本発明は、新規にピン数の少ないプリントヘッドを開発および製造する手間を省いて低廉化することのできるプリントヘッドおよびプリンタの提供を目的とする。

本発明に係る第１実施形態によれば、基になるプリントヘッドのピン数をＮとし、Ｎを割り切れる２以上の整数をＭとして、Ｎ／Ｍピンのプリントヘッドであって、前記基になるプリントヘッドにおける、奇数および偶数の最上位のピンと、前記基になるプリントヘッドにおける、前記奇数および偶数の最上位のピンからＭ−１個おきに選択された合計してＮ／Ｍ−２個の奇数および偶数のピンと、を備え、前記奇数および偶数の最上位のピン、および、前記奇数および偶数の最上位のピンからＭ−１個おきに選択された合計してＮ／Ｍ−２個の奇数および偶数のピンによる印字を、前記Ｎ／Ｍピンのプリントヘッドの往路または復路でＭ回行うドットインパクト方式のプリントヘッドが提供される。

本発明に係る第２実施形態によれば、上記第１実施形態のプリントヘッドを備えるドットインパクト方式のプリンタが提供される。

本発明に係るプリントヘッドおよびプリンタによれば、新規にピン数の少ないプリントヘッドを開発および製造する手間を省いて低廉化することができるという効果を奏する。

図１は、プリントヘッドの一例を示す図である。 図２は、プリントヘッドのピン配列の一例およびそのピンによる印字動作を説明するための図である。 図３は、図２に示すプリントヘッドにおけるピン番号に対応したコイル配列の一例を示す図である。 図４は、本発明に係るプリントヘッドの一実施例におけるピン配列およびそのピンによる印字動作を説明するための図である。 図５は、図４に示すプリントヘッドにおけるピン番号に対応したコイル配列の一例を示す図である。 図６は、図４に示すプリントヘッドの変形例を説明するための図である。 図７は、本発明が適用されうるプリントヘッドの例を説明するための図である。 図８は、本発明に係るプリンタの一実施例の要部を示すブロック図である。

まず、本発明に係るプリントヘッドおよびプリンタの実施例を詳述する前に、プリントヘッドの一例およびプリントヘッドによる印字動作の一例を、図１〜図３を参照して説明する。

図１は、プリントヘッドの一例を示す図であり、吸引型のドットインパクト方式のプリントヘッド１の一例を説明するためのものである。図１において、参照符号１０は復旧用コイルスプリング，１１は印字ワイヤ，１２はアーマチュア，１３はワイヤガイド，１４はストッパ，１５はマグネットベース，１６は支点ピン，１７はカバー，そして，１８はプリント基板を示す。なお、図１では、２本の印字ワイヤ１１(印字ワイヤを含む可動部)のみ描かれているが、実際には、複数(例えば、２４本)設けられているのはいうまでもない。

図１に示されるように、プリントヘッド１おいて、ドット印字を行う印字ワイヤ１１は、例えば、ロウ付け等によりアーマチュア１２に固着され、ワイヤガイド１３により位置決めおよび保持される。ここで、印字ワイヤ１１は、非稼働時にはアーマチュア１２を付勢する復旧用コイルスプリング１０によりストッパ１４に押し付けられている。すなわち、非稼働時(印字を行わない場合)において、印字ワイヤ１１を含む可動部は、復旧用コイルスプリング１０によりリセット位置(基準位置)に保持される。

印字を行う場合、マグネットベース(電磁石)１５におけるコア１５１に巻回されたコイル１５２に通電することで磁界(磁束)が発生する。そして、発生した磁界による吸引力が復旧用コイルスプリング１０による付勢力以上になると、マグネットベース１５におけるコア１５１によりアーマチュア吸引部(アーマチュア１２の外周部)１２ａが吸引される。このアーマチュア吸引部１２ａの吸引により、アーマチュア１２は、支点ピン１６を中心として回転運動を行い、それにより、印字ワイヤ１１の先端１１ａが突出し、例えば、インクリボンを介して用紙にドットが印刷(インパクト動作)される。

次に、コイル１５２への通電を停止すると、発生する磁界が弱まり、復旧用コイルスプリング１０の付勢力により、印字ワイヤ１１を含む可動部は、リセット位置に戻る。ここで、ストッパ１４およびマグネットベース１５等は、カバー１７により保持され、また、コイル１５２には、プリント基板１８を介して所定の制御電圧が印加されるようになっている。

なお、前述したように、印字ワイヤ１１を含む可動部は、複数(例えば、２４個)設けられ、それら複数の可動部を制御することで、複数の印字ワイヤの先端１１ａにより所定の文字や数字、或いは、コード等を印字(印刷)する。また、可動部は、上述した印字ワイヤ１１をロウ付け等によりアーマチュア１２に固着し、電磁石による吸引力を利用して印字ワイヤ１１の先端１１ａを突出させるものに限定されず、様々な構成とすることができる。

図２は、プリントヘッドのピン配列の一例およびそのピンによる印字動作を説明するための図である。ここで、図２(a)は、印字ワイヤ１１の数が２４本の２４ピン仕様のプリントヘッド１＃＃の印刷部、すなわち、２４ピンのプリントヘッド１＃＃のピン配列を示すもので、図１中の左側(視点ＩＰ)から見たピン配列(印字ワイヤ１１の先端１１ａの配置)を模式的に示すものである。また、図２(b)は、図２(a)に示すピン配列の２４ピン(＃１〜＃２４)により印字を行う場合の動作を説明するためのものである。なお、図２(a)に示す実施例のプリントヘッド１＃＃は、例えば、図１に示すプリントヘッド１と同様のものであり、図１を参照して説明したプリントヘッド１の構成を有する。

図２(a)に示されるように、２４個のピン＃１〜＃２４は、６つの列に分割された６列配列になっている。この６列配列は、例えば、図２(a)中の左側から、ピン＃１１，＃１３(第１列)、ピン＃７，＃９，＃１５，＃１７(第２列)、ピン＃１，＃３，＃５，＃１９，＃２１，＃２３(第３列)、ピン＃２，＃４，＃６，＃２０，＃２２，＃２４(第４列)、ピン＃８，＃１０，＃１６，＃１８(第５列)、および、ピン＃１２，＃１４(第６列)で構成されている。ここで、図２(b)に示されるように、縦方向に隣接するピン(例えば、ピン＃１と＃２，ピン＃２と＃３，…，ピン＃２３と＃２４)の間隔(ピッチ)Ｐ＃は、一定(例えば、１／１８０インチまたは１／１６０インチ)とされている。

図２(b)に示されるように、２４ピンのプリントヘッド１＃＃は、例えば、用紙(印字領域)の左端から右端方向へ移動することにより２４ドットの印字を行う。ここで、２４個のピン＃１〜＃２４を６列配列としているのは、６列のピングループに分けることにより、例えば、直線配列(２４個のピンを１列に配列)よりも同時に稼働(駆動)するピン数を低減することで騒音を小さくすると共に、隣り合うピンの磁気干渉を受け難くするためである。なお、後に、図７を参照して詳述するが、本発明の適用は、６列配列のプリントヘッドに限定されるものではない。

また、プリントヘッド１＃＃による印字は、例えば、用紙の左端から右端方向へプリントヘッド１＃＃を移動させて１行分の２４ドットの印字を行った後、次の行まで用紙を送り(移動させ)、用紙の右端から左端方向へプリントヘッド１＃＃を移動させて次の行における２４ドットの印字を行う往復印字(双方向印刷)が可能になっている。

図３は、図２に示すプリントヘッドにおけるピン番号に対応したコイル配列の一例を示す図である。図１〜図３に示されるように、マグネットベース１５は、例えば、２４本の印字ワイヤ１１に対応する２４個の電磁石を含み、それぞれの電磁石は、コア１５１およびコイル１５２を有している。ここで、図３に示されるように、２４個のコイル１５２(コア１５１，電磁石)は、マグネットベース１５において、プリントヘッド１の中心を円中心とする円周上に等間隔に設けられ、それぞれ対応するピン(印字ワイヤ１１)＃１〜＃２４を駆動するようになっている。

なお、各ピン＃１〜＃２４を駆動するコイル１５２(電磁石)の並び順は、例えば、時計方向に、＃１，＃３，＃５，…，＃２３，＃２４，＃２２，＃２０，…，＃６，＃４，＃２，＃１になっている。すなわち、図２(a)に示す６列配列の２４ピンのプリントヘッド１＃＃において、左側に配置された奇数番のピン＃１，＃３，＃５，…，＃２３は、図３に示すマグネットベース１５の右側のコイル１５２(＃１，＃３，＃５，…，＃２３)により駆動され、また、図２(a)の右側に配置された偶数番のピン＃２，＃４，＃６，…，＃２４は、図３に示すマグネットベース１５の左側のコイル１５２(＃２，＃４，＃６，…，＃２４)により駆動されるようになっている。

以下、本発明に係るプリントヘッドおよびプリンタの実施例を、添付図面を参照して詳述する。図４は、本発明に係るプリントヘッドの一実施例におけるピン配列およびそのピンによる印字動作を説明するための図であり、印字ワイヤ１１の数が１２本のプリントヘッド１ＡＡを示すものである。ここで、図４(a)は、図２(a)に対応し、また、図４(b)は、図２(b)に対応する。

図４(a)と図２(a)の比較から明らかなように、本実施例のプリントヘッド１ＡＡは、図２(a)に示す６列配列の２４ピンのプリントヘッド１＃＃において、奇数および偶数の最上位のピン＃１，＃２(ピンＡ１，Ａ２に対応)から１つおきにピンを選択して使用するようになっている。ここで、図２(a)に示す２４ピンのプリントヘッド１＃＃は、既存のものであってもよいが、例えば、２４ピン仕様のプリントヘッドと１２ピン仕様のプリントヘッドの両方を開発する場合におけるピン数の多い(高速印字が可能な)プリントヘッドであってもよい。

ここで、本実施例の１２ピンのプリントヘッド１ＡＡと２４ピンのプリントヘッド１＃＃を対応させると、ピンＡ１，Ａ２はピン＃１，＃２に対応し、ピンＡ３，Ａ４はピン＃５，＃６に対応し、ピンＡ５，Ａ６はピン＃９，＃１０に対応し、ピンＡ７，Ａ８はピン＃１３，＃１４に対応し、ピンＡ９，Ａ１０はピン＃１７，＃１８に対応し、そして、ピンＡ１１，Ａ１２はピン＃２１，＃２２に対応する。

なお、図４(a)に示す本実施例のプリントヘッド１ＡＡは、例えば、図１に示すプリントヘッド１と同様であり、図１を参照して説明したプリントヘッド１の構成を有する。ただし、本実施例のプリントヘッド１ＡＡでは、１２ピン分の１２本の印字ワイヤ１１およびその可動部等のみ設けられていればよいため、例えば、図２(a)および図２(b)を参照して説明した２４ピンのプリントヘッド１＃＃に比して、部品数を大幅に低減すると共に、組み立て作業に要する時間も短縮することが可能になる。さらに、後に詳述するように、プリントヘッド１ＡＡを駆動するための電源や制御回路の駆動能力(容量)も削減することができ、プリンタを小型化および低廉化することが可能になる。

ここで、図４(a)に示すプリントヘッド１ＡＡにおける奇数ピンＡ１，Ａ３，Ａ５，Ａ７，Ａ９，Ａ１１は、図２(a)に示すプリントヘッド１＃＃における奇数ピン＃１，＃５，＃９，＃１３，＃１７，＃２１に対応し、残りの奇数ピン＃３，＃７，＃１１，＃１５，＃１９，＃２３は使用しないので設けられていない。すなわち、本実施例のプリントヘッド１ＡＡにおいて、図２(a)のプリントヘッド１＃＃における奇数ピン＃３，＃７，＃１１，＃１５，＃１９，＃２３のための印字ワイヤ１１および該印字ワイヤの駆動機構(例えば、可動部，復旧用コイルスプリング１０，アーマチュア１２，コア１５１，コイル１５２，…)は不要になるため、部品点数を大幅に削減することが可能になる。

同様に、図４(a)に示すプリントヘッド１ＡＡにおける偶数ピンＡ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２は、図２(a)に示すプリントヘッド１＃＃における偶数ピン＃２，＃６，＃１０，＃１４，＃１８，＃２２に対応し、残りの偶数ピン＃４，＃８，＃１２，＃１６，＃２０，＃２４は使用しないので設けられていない。すなわち、本実施例のプリントヘッド１ＡＡにおいて、図２(a)のプリントヘッド１＃＃における偶数ピン＃４，＃８，＃１２，＃１６，＃２０，＃２４のための印字ワイヤ１１および該印字ワイヤの駆動機構は不要になるため、部品点数を大幅に削減することが可能になる。

さらに、本実施例のプリントヘッド１ＡＡは、例えば、既に開発されている高速印字が可能な２４ピンのプリントヘッド(１＃＃)を利用して１２ピンのプリントヘッド１ＡＡを製造することができるため、最初から１２ピンのプリントヘッド１ＡＡを開発するための手間や時間、各部品の金型や組み立て装置、並びに、組み立てに要する時間等を削減し、プリントヘッドを低廉化することが可能になる。

図４(b)は、図４(a)に示す本実施例のプリントヘッド１ＡＡにより印字を行う場合の動作を説明するためのものである。図４(b)に示されるように、１２ピンのプリントヘッド１ＡＡは、往復動作を行うことで、図２(a)および図２(b)を参照して説明した２４ピンのプリントヘッド１＃＃と同様の印字を行うことができるようになっている。

すなわち、本実施例のプリントヘッド１ＡＡによる印字は、例えば、用紙の左端から右端方向へプリントヘッド１ＡＡを移動させて１行における１２ドットの印字を行い、その後、１ピッチ(縦方向に隣接するピンＡ１とＡ２，ピンＡ３とＡ４，…，ピンＡ１１とＡ１２の間隔)Ｐ＃の２倍(＝ＲＡ：例えば、２／１８０インチまたは２／１６０インチ)だけ用紙を送る(改行する)。これにより、ピンＡ１とＡ２(プリントヘッド１＃＃のピン＃１と＃２)は、例えば、縦方向における図２(b)のピン＃３と＃４の位置になる。その後、用紙の右端から左端方向へプリントヘッド１ＡＡを移動させて残りの１２ドットの印字(プリントヘッド１＃＃のピン＃３，＃４，＃７，＃８，＃１１，＃１２，＃１５，＃１６，＃１９，＃２０，＃２３，＃２４による印字に相当)を行うことで、１行分の２４ドットの印字を行うことができる。

このように、本実施例のプリントヘッド１ＡＡは、往路の印字を行った後、改行ピッチＲＡ(＝２・Ｐ＃)だけ用紙を送ってから(改行してから)復路の印字を行う一往復の印字動作により、図２(b)を参照して説明した２４ピンのプリントヘッド１＃＃による１回の印字動作と同等の印字を行うことができる。なお、図２(b)を参照して説明した２４ピンのプリントヘッド１＃＃による、用紙の右端から左端方向へプリントヘッド１＃＃を移動させて行う２４ドットの印字(プリントヘッド１＃＃の復路の印字)に対しては、用紙の左端から右端方向へプリントヘッド１＃＃を移動させて行う２４ドットの印字と同様に、本実施例の１２ピンのプリントヘッド１ＡＡを一往復させて印字を行う。

すなわち、プリントヘッド１＃＃が往復印字が可能な場合、プリントヘッド１＃＃の往路の印字は、本実施例のプリントヘッド１ＡＡによる１回目の往復動作による印字に対応し、次の行まで用紙を送った後に行うプリントヘッド１＃＃の往路の印字は、本実施例のプリントヘッド１ＡＡによる２回目の往復動作による印字に対応することになる。

図５は、図４に示すプリントヘッドにおけるピン番号に対応したコイル配列の一例を示す図であり、前述した図３に対応するものである。図５に示されるように、１２個のコイル１５２(電磁石)は、マグネットベース１５において、プリントヘッドの中心を円中心とする円周上に等間隔に設けられ、それぞれ対応するピン(印字ワイヤ１１)Ａ１〜Ａ１２を駆動するようになっている。

具体的に、図４(a)に示す６列配列の１２ピンのプリントヘッド１ＡＡにおいて、左側に配置された奇数番のピンＡ１，Ａ３，Ａ５，…，Ａ１１は、図５に示すマグネットベース１５の右側のコイル１５２(Ａ１，Ａ３，Ａ５，…，Ａ１１)により駆動され、また、図４(a)の右側に配置された偶数番のピンＡ２，Ａ４，Ａ６，…，Ａ１２は、図５に示すマグネットベース１５の左側のコイル１５２(Ａ２，Ａ４，Ａ６，…，Ａ１２)により駆動されるようになっている。

図５と図３の比較から明らかなように、本実施例の１２ピンのプリントヘッド１ＡＡにおいて、マグネットベース１５に対して実際に電磁石(コイル１５２)が設けられている１２個所Ａ１〜Ａ１２は、図３に示す２４個所＃１〜＃２４において、分散されてほぼ等間隔に配置され、ほぼ対称性が保持されるため、１２本の印字ワイヤ１１を安定して駆動することが可能になる。すなわち、図５(図３)に示されるように、プリントヘッド１ＡＡによる１２本の印字ワイヤ１１を駆動するコイル１５２(電磁石)は、偏った位置に集中することなく、分散された位置に配置されてほぼ対称性が保持されるため、カバーにより均一に押さえつけることができ、印字に悪影響を及ぼす虞を低減することができる。

このように、本実施例のプリントヘッド１ＡＡによれば、例えば、図２(a)に示すプリントヘッド１＃＃において使用しないピン＃３，＃４，＃７，＃８，＃１１，＃１２，＃１５，＃１６，＃１９，＃２０，＃２３，＃２４に対しては、印字ワイヤ１１および可動部(例えば、電磁石(コア１５１，コイル１５２)、復旧用コイルスプリング１０およびアーマチュア１２等を設ける必要がないため、部品に要する経費および組み立て時間を低減することが可能である。なお、図４(a)に示す本実施例のプリントヘッド１ＡＡは、図２(a)に示す６列配列の２４ピンのプリントヘッド１＃＃から使用しない部品を取り除く、すなわち、使用しない部品を取り付けることなく組み立てを行うだけでよいため、最初から１２ピンのプリントヘッド１ＡＡを開発するための手間や時間、各部品の金型や組み立て装置、並びに、組み立てに要する時間等を削減してプリントヘッドを低廉化することが可能になる。

図６は、図４に示すプリントヘッドの変形例を説明するための図であり、例えば、既に２４ピン仕様のプリントヘッド１＃＃が存在しており、その２４ピンのプリントヘッドを利用して製造された１２ピン，８ピンおよび６ピンのプリントヘッドの例を示すものである。ここで、図６(a)は、前述した図４(a)に対応し、１２ピンのプリントヘッド１ＡＡの一例を示し、図６(b)は、８ピンのプリントヘッド１ＢＢの一例を示し、そして、図６(c)は、６ピンのプリントヘッド１ＣＣの一例を示す。

なお、図６(a)〜図６(c)において、それぞれのプリントヘッド(１ＡＡ，１ＢＢ，１ＣＣ)を往路／復路の印字から復路／往路の印字に切り替える際に行う改行ピッチ(ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ)は、全て、２４ピンのプリントヘッド１＃＃の縦方向に隣接するピンの間隔(１ピッチ)Ｐ＃の２倍(２・Ｐ＃)になっている。また、それぞれのプリントヘッドの改行方向は、用紙の送り方向と逆向きになる。

まず、以下に詳述する図６(a)に示す１２ピンのプリントヘッド１ＡＡ，図６(b)に示す８ピンのプリントヘッド１ＢＢおよび図６(c)に示す６ピンのプリントヘッド１ＣＣと、図２(a)に示す２４ピンのプリントヘッド１＃＃の関係を一般化して示す。ここで、ピン数の多い基になるプリントヘッド１＃＃のピン数をＮとし、Ｎを割り切れる２以上の整数をＭとすると、１２ピンのプリントヘッド１ＡＡは、Ｎ＝２４，Ｍ＝２の場合であり、８ピンのプリントヘッド１ＢＢは、Ｎ＝２４，Ｍ＝３の場合であり、そして、６ピンのプリントヘッド１ＣＣは、Ｎ＝２４，Ｍ＝４の場合である。

なお、以下に詳述するが、１２ピンのプリントヘッド１ＡＡによる印字は、往路または復路をＭ(＝２)回、すなわち、１回の往路の印字と１回の復路の印字の一往復動作を行うことになる。また、８ピンのプリントヘッド１ＢＢによる印字は、往路または復路をＭ(＝３)回、すなわち、２回の往路の印字と１回の復路の印字(または、２回の往路の印字と１回の復路の印字)の一往復半の動作(１．５往復動作)を行うことになる。さらに、６ピンのプリントヘッド１ＣＣによる印字は、往路または復路をＭ(＝４)回、すなわち、２回の往路の印字と２回の復路の印字の二往復動作を行うことになる。

すなわち、プリントヘッド１ＡＡ，１ＢＢ，１ＣＣは、ピン数の多い基になるプリントヘッド１＃＃の奇数および偶数の最上位のピン＃１，＃２からＭ−１個おきにピンを選択して使用することになる。なお、ピン数の多い基になるプリントヘッド１＃＃は、高速印字を行うための既存のものであってもよいが、例えば、異なる数のピン仕様のプリントヘッドを同時に開発する場合におけるピン数の多い(高速印字が可能な)プリントヘッドであってもよい。

すなわち、図６(a)に示す１２ピンのプリントヘッド１ＡＡで使用するピンは、ピン数の多い基になるプリントヘッド１＃＃の奇数および偶数の最上位のピン＃１，＃２(ピンＡ１，Ａ２に対応)からＭ−１個(１つ)おきにピンを選択して使用する。また、図６(b)に示す８ピンのプリントヘッド１ＢＢで使用するピンは、ピン数の多い基になるプリントヘッド１＃＃の奇数および偶数の最上位のピン＃１，＃２(ピンＢ１，Ｂ２に対応)からＭ−１個(２つ)おきにピンを選択して使用する。そして、図６(c)に示す６ピンのプリントヘッド１ＣＣで使用するピンは、ピン数の多い基になるプリントヘッド１＃＃の奇数および偶数の最上位のピン＃１，＃２(ピンＣ１，Ｃ２に対応)からＭ−１個(３つ)おきにピンを選択して使用する。

図６(a)に示す１２ピンのプリントヘッド１ＡＡは、１回の往復動作を行うことにより、２４ピンのプリントヘッド１＃＃と同様の印字を行うことができる。なお、１２ピンのプリントヘッド１ＡＡの詳細は、図４(a)および図４(b)を参照して説明したので省略する。なお、図６(b)に示すプリントヘッド１ＢＢ、および、図６(c)に示すプリントヘッド１ＣＣは、例えば、図１に示すプリントヘッド１と同様であり、図１を参照して説明したプリントヘッド１の構成を有する。ただし、プリントヘッド１ＢＢでは、８ピン分の８本の印字ワイヤ１１およびその可動部等のみ設けられていればよく、また、プリントヘッド１ＣＣでは、６ピン分の６本の印字ワイヤ１１およびその可動部等のみ設けられていればよい。

そのため、プリントヘッド１ＢＢおよび１ＣＣは、図６(a)に示すプリントヘッド１ＡＡに比べて、部品数および組み立て作業に要する時間をより一層低減することができる。さらに、プリントヘッド１ＢＢや１ＣＣを適用するプリンタは、プリントヘッド１ＡＡを適用するプリンタよりも電源や制御回路の駆動能力も削減することができるため、より一層の小型化および低廉化を図ることが可能である。

まず、図６(b)を参照して８ピンのプリントヘッド１ＢＢの一例を説明する。図６(b)と図２(a)の比較から明らかなように、本変形例のプリントヘッド１ＢＢは、図２(a)に示す６列配列の２４ピンのプリントヘッド１＃＃において、奇数および偶数の最上位のピン＃１，＃２(ピンＢ１，Ｂ２に対応)から２つおきにピンを選択して使用するようになっている。すなわち、本変形例の８ピンのプリントヘッド１ＢＢと２４ピンのプリントヘッド１＃＃を対応させると、ピンＢ１，Ｂ２はピン＃１，＃２に対応し、ピンＢ３，Ｂ４はピン＃７，＃８に対応し、ピンＢ５，Ｂ６はピン＃１３，＃１４に対応し、そして、ピンＢ７，Ｂ８はピン＃１９，＃２０に対応する。

このように、図６(b)に示すプリントヘッド１ＢＢにおける奇数ピンＢ１，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７は、図２(a)に示すプリントヘッド１＃＃における奇数ピン＃１，＃７，＃１３，＃１９に対応し、残りの奇数ピン＃３，＃５，＃９，＃１１，…，＃２３は使用しないので設けられていない。すなわち、本変形例のプリントヘッド１ＢＢにおいて、図２(a)のプリントヘッド１＃＃における奇数ピン＃３，＃５，＃９，＃１１，…，＃２３のための印字ワイヤ１１および該印字ワイヤの駆動機構(例えば、可動部，復旧用コイルスプリング１０，アーマチュア１２，コア１５１，コイル１５２，…)は不要になり、図６(a)の１２ピンのプリントヘッド１ＡＡに比べても、部品点数をより一層削減することが可能になる。なお、図６(b)に示すプリントヘッド１ＢＢにおける偶数ピンＢ２，Ｂ４，Ｂ６，Ｂ８に関しても、奇数ピンＢ１，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７と同様であり、その説明は省略する。

なお、本変形例のプリントヘッド１ＢＢに使用するピンＢ１〜Ｂ８は、例えば、前述した図３に示すプリントヘッド１＃＃のコイル配列＃１〜＃２４において、分散された位置＃１，＃２，＃７，＃８，＃１３，＃１４，＃１９，＃２０に配置された８個のコイル１５２(電磁石)により駆動され、ほぼ対称性が保持されるため、８本の印字ワイヤ１１を安定して駆動することができる。

次に、図６(b)に示す本変形例の８ピンのプリントヘッド１ＢＢにより印字を行う場合の動作を説明する。この８ピンのプリントヘッド１ＢＢは、１．５往復動作(一往復半の動作)を行うことで、２４ピンのプリントヘッド１＃＃と同様の印字を行うことができる。すなわち、プリントヘッド１ＢＢによる印字は、例えば、用紙の左端から右端方向へプリントヘッド１ＢＢを移動させて１行における８ドットの印字を行い、その後、改行ピッチＲＢ(＝２・Ｐ＃)だけ改行した(用紙を送った)後、用紙の右端から左端方向へプリントヘッド１ＢＢを移動させて次の８ドットの印字(プリントヘッド１＃＃のピン＃３，＃４，＃９，＃１０，＃１５，＃１６，＃２１，＃２２による印字に相当)を行う。

さらに、改行ピッチＲＢだけ改行した後、用紙の左端から右端方向へプリントヘッド１ＢＢを移動させて残りの８ドットの印字(プリントヘッド１＃＃のピン＃５，＃６，＃１１，＃１２，＃１７，＃１８，＃２３，＃２４による印字に相当)を行うことで、１行分の２４ドットの印字を行うことができる。

このように、本変形例のプリントヘッド１ＢＢは、往路の印字を行った後、改行ピッチＲＢだけ改行してから復路の印字を行い、さらに、改行ピッチＲＢだけ改行してからさらなる往路の印字を行う一往復半(１．５往復)の印字動作により、２４ピンのプリントヘッド１＃＃による１回の印字動作と同等の印字を行うことができる。

次に、図６(c)を参照して６ピンのプリントヘッド１ＣＣの一例を説明する。図６(c)と図２(a)の比較から明らかなように、本変形例のプリントヘッド１ＣＣは、図２(a)に示す６列配列の２４ピンのプリントヘッド１＃＃において、奇数および偶数の最上位のピン＃１，＃２(ピンＣ１，Ｃ２に対応)から３つおきにピンを選択して使用するようになっている。すなわち、本変形例の６ピンのプリントヘッド１ＣＣと２４ピンのプリントヘッド１＃＃を対応させると、ピンＣ１，Ｃ２はピン＃１，＃２に対応し、ピンＣ３，Ｃ４はピン＃９，＃１０に対応し、そして、ピンＣ５，Ｃ６はピン＃１７，＃１８に対応する。

このように、図６(c)に示すプリントヘッド１ＣＣにおける奇数ピンＣ１，Ｃ３，Ｃ５は、図２(a)に示すプリントヘッド１＃＃における奇数ピン＃１，＃９，＃１７に対応し、残りの奇数ピン＃３，＃５，＃７，＃１１，…，＃２３は使用しないので設けられていない。すなわち、本変形例のプリントヘッド１ＣＣにおいて、図２(a)のプリントヘッド１＃＃における奇数ピン＃３，＃５，＃７，＃１１，…，＃２３のための印字ワイヤ１１および該印字ワイヤの駆動機構は不要になり、図６(a)の１２ピンのプリントヘッド１ＡＡおよび図６(b)の８ピンのプリントヘッド１ＢＢに比べても、部品点数をより一層削減することが可能になる。なお、図６(c)に示すプリントヘッド１ＣＣにおける偶数ピンＣ２，Ｃ４，Ｃ６に関しても、奇数ピンＣ１，Ｃ３，Ｃ５と同様であり、その説明は省略する。

さらに、図６(c)に示す本変形例の６ピンのプリントヘッド１ＣＣにより印字を行う場合の動作を説明する。この６ピンのプリントヘッド１ＣＣは、二往復動作(往復動作を２回)を行うことで、２４ピンのプリントヘッド１＃＃と同様の印字を行うことができる。すなわち、プリントヘッド１ＣＣによる印字は、例えば、用紙の左端から右端方向へプリントヘッド１ＣＣを移動させて１行における６ドットの印字を行い、改行ピッチＲＣ(＝２・Ｐ＃)だけ改行した後、用紙の右端から左端方向へプリントヘッド１ＣＣを移動させて次の６ドットの印字(プリントヘッド１＃＃のピン＃３，＃４，＃１１，＃１２，＃１９，＃２０による印字に相当)を行う。

さらに、改行ピッチＲＣだけ改行した後、用紙の左端から右端方向へプリントヘッド１ＣＣを移動させてさらに次の６ドットの印字(プリントヘッド１＃＃のピン＃５，＃６，＃１３，＃１４，＃２１，＃２２による印字に相当)を行い、改行ピッチＲＣだけ改行した後、用紙の右端から左端方向へプリントヘッド１ＣＣを移動させて残りの６ドットの印字(プリントヘッド１＃＃のピン＃７，＃８，＃１５，＃１６，＃２３，＃２４による印字に相当)を行うことで、１行分の２４ドットの印字を行うことができる。すなわち、本変形例のプリントヘッド１ＣＣは、二往復の印字動作により、２４ピンのプリントヘッド１＃＃による１回の印字動作と同等の印字を行うことができる。なお、上述した２４ピンのプリントヘッド１＃＃に対する１２ピンのプリントヘッド１ＡＡ，８ピンのプリントヘッド１ＢＢおよび６ピンのプリントヘッド１ＣＣは、単なる例であり、様々な変形および変更が可能なのはいうまでもない。

図７は、本発明が適用されうるプリントヘッドの例を説明するための図であり、それぞれ２４ピン(仕様)のプリントヘッドを１２ピンのプリントヘッドとして使用する場合の例を示すものである。ここで、図７(a)は、直線配列の２４ピンのプリントヘッドを利用して製造した１２ピンのプリントヘッド１ＤＤのピン配列を示し、図７(c)は、菱形配列の２４ピンのプリントヘッドを利用して製造した１２ピンのプリントヘッド１ＥＥのピン配列を示す。なお、図７(b)は、前述した図６(a)に対応するもので、６列配列の２４ピンのプリントヘッド１＃＃を利用して製造した１２ピンのプリントヘッド１ＡＡのピン配列を示す。

図７(a)〜図７(c)に示されるように、本発明に係るプリントヘッドの適用は、図７(b)に示す６列配列のプリントヘッド１ＡＡに限定されず、例えば、図７(a)に示す直線配列のプリントヘッド１ＤＤおよび図７(c)に示す菱形配列のプリントヘッド１ＥＥを始めとして様々なプリントヘッドに対して幅広く適用することが可能である。さらに、本発明に係るプリントヘッドの適用は、図６(a)〜図６(c)を参照して説明したのと同様に、例えば、直線配列のプリントヘッド１ＤＤおよび菱形配列のプリントヘッド１ＥＥに対しても、８ピンおよび６ピンのプリントヘッドとして構成することも可能なのはいうまでもない。

以上のように、本実施例に係るプリントヘッドによれば、例えば、高速印字が可能な多数ピン(例えば、２４ピン)のプリントヘッドが既に存在している場合、新規にピン数の少ない(例えば、１２ピン，８ピン，６ピンの)プリントヘッドを開発および製造する手間を省いて低廉化することが可能になる。すなわち、例えば、１２ピン仕様のプリントヘッドの開発において、従来の技術では必要であった新規部品を開発するための開発投資や開発工数の削減が可能になり、また、例えば、２４ピン仕様のプリントヘッドで適用している部品との共通部品を使用することで部品の単価を低減し、２４ピンおよび１２ピンの両方の仕様のプリントヘッドのコストダウンも可能になる。

図８は、本発明に係るプリンタの一実施例の要部を示すブロック図であり、例えば、図４(a)および図４(b)等を参照して説明したプリントヘッド１ＡＡを適用したドットインパクト方式のプリンタ１００の一例の要部を示すものである。図８に示されるように、本実施例のプリンタ１００は、プリントヘッド１ＡＡ，プリンタ制御部２および印刷イメージバッファ(フレームメモリ)３を有する。

プリンタ制御部２は、ヘッド制御波形成部２１およびプリントヘッド制御回路２２を有する。印刷イメージバッファ３は、外部からの印字データを受け取り、例えば、ドットイメージに展開して保持する。ヘッド制御波形成部２１は、印刷イメージバッファ３からドットイメージに展開された印刷データを受け取り、プリントヘッド１ＡＡを制御するための波形(信号)を生成し、プリントヘッド制御回路２２は、ヘッド制御波形成部２１からの信号に基づいてプリントヘッド１ＡＡを制御する。

なお、図示しないが、プリンタ１００は、さらに、単票または連帳の用紙を制御する機構、１枚目の用紙に印字するためのインクリボンを送る機構、或いは、外部との通信や印字データを受け取るための様々な構成を含むのはいうまでもない。また、プリントヘッド１ＡＡによる印字は、文字や数字に限定されるものではなく、バーコードやＱＲコード（登録商標）といった各種コードや図形等であってもよい。また、本実施例のプリンタは、図８の構成を有するものに限定されず、例えば、前述した本実施例またはその変形例のプリントヘッドを適用した様々なドットインパクト方式のプリンタであってもよい。

このように、例えば、本実施例の１２ピンのプリントヘッド１ＡＡを適用してプリンタ１００を製造する場合、前述した２４ピンのプリントヘッド１＃＃を適用する場合よりも、電源やプリントヘッドを駆動する回路の容量等を低減することができ、電源の小型化、並びに、プリンタの小型化および低廉化を図ることが可能になる。すなわち、本実施例によれば、印字速度は低下するものの、印字品質の低下を抑えつつ、新規にピン数の少ないプリントヘッドを開発および製造する手間を省いて、プリントヘッドを低廉化すると共に、プリンタを小型化および低廉化することができる。

以上、実施形態(実施例)を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものであり、特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではない。また、明細書のそのような記載は、発明の利点および欠点を示すものでもない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。

１，１＃＃，１ＡＡ，１ＢＢ，１ＣＣ，１ＤＤ，１ＥＥ プリントヘッド
２ プリンタ制御部
３ 印刷イメージバッファ
１０ 復旧用コイルスプリング
１１ 印字ワイヤ
１２ アーマチュア
１３ ワイヤガイド
１４ ストッパ
１５ マグネットベース
１６ 支点ピン
１７ カバー
１８ プリント基板
２１ ヘッド制御波形成部
２２ プリントヘッド制御回路
１００ プリンタ
１５１ コア
１５２ コイル

Claims (10)

1. 基になるプリントヘッドのピン数をＮとし、Ｎを割り切れる２以上の整数をＭとして、Ｎ／Ｍピンのプリントヘッドであって、
   前記基になるプリントヘッドにおける、奇数および偶数の最上位のピンと、
   前記基になるプリントヘッドにおける、前記奇数および偶数の最上位のピンからＭ−１個おきに選択された合計してＮ／Ｍ−２個の奇数および偶数のピンと、を備え、
   前記奇数および偶数の最上位のピン、および、前記奇数および偶数の最上位のピンからＭ−１個おきに選択された合計してＮ／Ｍ−２個の奇数および偶数のピンによる印字を、前記Ｎ／Ｍピンのプリントヘッドの往路または復路でＭ回行う、
   ことを特徴とするドットインパクト方式のプリントヘッド。
2. 前記奇数および偶数の最上位のピン、および、前記奇数および偶数の最上位のピンからＭ−１個おきに選択された合計してＮ／Ｍ−２個の奇数および偶数のピンによる印字を、前記Ｎ／Ｍピンのプリントヘッドの往路または復路でＭ回行うとき、
   前記往路と前記復路の間に、前記Ｎ／Ｍピンのプリントヘッドを、前記基になるプリントヘッドにおいて縦方向に隣接するピンの間隔の２倍だけ改行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のプリントヘッド。
3. 前記奇数および偶数の最上位のピン、および、前記奇数および偶数の最上位のピンからＭ−１個おきに選択された合計してＮ／Ｍ−２個の奇数および偶数のピン以外のピンに対応する、印字ワイヤおよび該印字ワイヤの駆動機構を不要とする、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリントヘッド。
4. 前記印字ワイヤの駆動機構は、前記印字ワイヤを駆動するための可動部，復旧用コイルスプリング，アーマチュアおよび電磁石を含む、
   ことを特徴とする請求項３に記載のプリントヘッド。
5. 前記電磁石のコイルの位置は、前記基になるプリントヘッドのマグネットベースにおいて、前記基になるプリントヘッドの中心を円中心とする円周上に等間隔に設けられ、
   前記奇数および偶数の最上位のピン、および、前記奇数および偶数の最上位のピンからＭ−１個おきに選択された合計してＮ／Ｍ−２個の奇数および偶数のピンを駆動する前記コイルは、前記マグネットベースにおいて、前記電磁石のコイルの位置の分散された位置に配置される、
   ことを特徴とする請求項４に記載のプリントヘッド。
6. 前記Ｎは２４で、前記基になるプリントヘッドは、２４ピン仕様のプリントヘッドであり、
   前記Ｍは２で、前記Ｎ／Ｍピンのプリントヘッドは、１２ピン仕様のプリントヘッドであり、
   前記１２ピン仕様のプリントヘッドを一往復動作させて１行の印字を行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のプリントヘッド。
7. 前記Ｎは２４で、前記基になるプリントヘッドは、２４ピン仕様のプリントヘッドであり、
   前記Ｍは３で、前記Ｎ／Ｍピンのプリントヘッドは、８ピン仕様のプリントヘッドであり、
   前記８ピン仕様のプリントヘッドを１．５往復動作させて１行の印字を行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のプリントヘッド。
8. 前記Ｎは２４で、前記基になるプリントヘッドは、２４ピン仕様のプリントヘッドであり、
   前記Ｍは４で、前記Ｎ／Ｍピンのプリントヘッドは、６ピン仕様のプリントヘッドであり、
   前記６ピン仕様のプリントヘッドを二往復動作させて１行の印字を行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のプリントヘッド。
9. 前記基になるプリントヘッドは、６つの列に分割された６列配列になっている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のプリントヘッド。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のプリントヘッドを備える、
    ことを特徴とするドットインパクト方式のプリンタ。

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