JP4088740B2 - 印字装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドット印字を行う印字装置に関し、更に詳しくは印字駆動を行うハンマ機構部の配列に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドット印字を行う代表的な印字装置としてドットプリンタが挙げられる。
【０００３】
ドットプリンタは印字ハンマの打撃力により、インクを含浸したインクリボンを介して印字用紙にドット印字を行うプリンタである。一般にハンマ機構部は、印字ハンマを桁方向に複数配列して構成されるため、桁方向にわたって均一な印字を得るためには、各印字ハンマの打撃力、及び打撃に要する時間などのハンマ特性のバラツキを最小限に抑えることが必要とされる。
【０００４】
また、ドットプリンタの印字密度については標準的に、１８０ｄｐｉ及び１６０ｄｐｉの双方がこれまで使用されてきた。ユーザの要求により、これら双方の印字密度についてドットプリンタを製造しようとする場合には、ハンマ機構部の基本構成を共通としたうえで、これら双方に対して部品の共通化を最大限に図った設計とすることが生産性の観点から望ましい。
【０００５】
以下、従来のドットプリンタにおけるハンマ機構部の構成について詳述する。
【０００６】
図５に示したハンマ機構部は、スプリングチャージ方式と呼ばれるものである。その先端にハンマピン１を接合したハンマスプリング２は、コムヨーク３、マグネット４、ヨークベース５及びフロントヨーク６によって形成される磁気回路上で、フロントヨーク６と共にヨークベース５にボルト７で取り付けられている。
【０００７】
通常、ハンマスプリング２の先端は、所定の撓み量を持ってマグネット４によりコムヨーク３に磁気吸引された状態にある。そして、コムヨーク３に取り付けられたハンマコイル８に、磁気吸引力を打ち消す方向のパルス電流を流すことで、ハンマスプリング２の撓みを解放し、ハンマピン１がインクリボン９を介して印字用紙１０を打撃することによりドット印字が行われる。
【０００８】
ハンマ機構部は、図６に示したように、桁方向に複数配列されるハンマスプリング２を複数個まとめて櫛状の形状としたハンマスプリングモジュール３１を桁方向（図中横方向）に複数並べて配置することで構成される。このハンマ機構部は、前述した理由により、１８０ｄｐｉ、及び１６０ｄｐｉそれぞれについて、ハンマスプリングモジュール３１のみを専用設計とし、コムヨーク３などの他部品は共通化した構成としている。
【０００９】
ここで、ハンマピンの行方向（図中縦方向）の配列については、１行の印字に必要なスキャン数を極力少なくして効率よく印字を行い、印字速度を高めるという観点から、標準的な１文字の行方向ドット数２４の約数の印字ハンマを所定のピッチで配列させるのが一般的である。
【００１０】
次に、ハンマスプリングモジュール３１内部の具体的なピン配列について、行方向のピン配列を前述したように２４の約数、例えば４ピンとし、桁方向のピン配列を行方向のピン配列４ピンの倍数、例えば１６ピンの構成とした場合を例にとり、１８０ｄｐｉ、及び１６０ｄｐｉそれぞれについて説明する。
【００１１】
桁方向のピンピッチは、本例においては、０.１０５インチとしており、これをドット数に換算すると、１８０ｄｐｉでは１８.９ドット、すなわち１８〜１９ドット間隔の配列、１６０ｄｐｉでは１６.８ドット、すなわち１６〜１７ドット間隔の配列となる。なお、桁方向のピンピッチを区切りのよい数値である０.１インチピッチ（ドット数に換算すると１８０ｄｐｉでは１８ドットの配列、１６０ｄｐｉでは１６ドットの配列）とせずに、０.１０５インチピッチとしているのは、０.１インチピッチのピン配列では、桁方向に複数配列された各印字ハンマにおいて、複数の印字ハンマが同時駆動する確率が非常に高くなり、より大きな容量を持つ電源装置が必要になることを避けるためである。
【００１２】
なお、同時駆動を避けるための桁方向のピン配列の一例としては、特許第２８９０５３６号に開示されているように、印字ハンマをＮグループ（Ｎは２以上の整数）に分け、各グループの印字ハンマが同時に駆動しないように、所定のピッチから各グループごとに１／Ｎドットずつずらして配列する構成が挙げられる。前記特許においては、さらに実装上、隣接するグループの印字ハンマが磁気的に及ぼす影響を少なくするため、隣接するグループの印字ハンマが連続して駆動しないような駆動順序となるように構成されている。
【００１３】
そこで、上記特許の構成と同様に、図６の構成においては、Ｎ＝８として、ハンマスプリングモジュール３１内部の前後８ピンごとに１／８ドットずつずらして駆動するような駆動順序のグループを構成しており、各グループの印字順序は、前述したように隣接するグループの印字ハンマが連続して駆動しないよう、右端から１番目の印字ハンマの駆動の後、４番目、７番目、２番目、５番目、８番目、３番目、６番目の順で駆動するよう構成している。
【００１４】
一方、図６において、ハンマスプリング２に相対するコムヨーク３の桁方向ピッチは、前述した部品の共通化という観点から、１８０ｄｐｉ、及び１６０ｄｐｉ双方のハンマスプリングモジュール３１間ピッチの平均値をハンマスプリングモジュール３１のピン数で除したピッチで配置しており、１８０ｄｐｉ、及び１６０ｄｐｉ共通とし、等間隔配列の構成としてある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまで説明したような構成によりハンマピンピッチ３２、及びコムヨークピッチ３３のピッチを決定すると、ハンマピン１とコムヨーク３のピッチズレが発生する。具体的には図１及び図２に示すようになる。図１は１８０ｄｐｉの配列に関してずれ量を示したグラフであり、図２は１６０ｄｐｉの配列に関してずれ量を示したグラフである。
【００１６】
図１において、印字ハンマの各グループの駆動時期をずらすため１／８ドットずつハンマピンピッチをずらしたものが１／８ドットシフト配列時のハンマピン−コムヨークピッチズレ１２であり、１／８ドットずつハンマピンピッチをずらす前のものが１８〜１９ドット間隔配列時のハンマピン−コムヨークピッチズレ１１である。図から明らかなように、１／８ドットシフト配列時のハンマピン−コムヨークピッチズレ１２は、１１、１３、及び１４番ピンにてハンマピン−コムヨークピッチズレが１／２ドット間隔以上から１ドット間隔程度にも大きくなってしまうことがわかる。
【００１７】
一方、図２において、印字ハンマの各グループの駆動時期をずらすため１／８ドットずつハンマピンピッチをずらしたものが１／８ドットシフト配列時のハンマピン−コムヨークピッチズレ２２であり、１／８ドットずつハンマピンピッチをずらす前のものが１６〜１７ドット間隔配列時のハンマピン−コムヨークピッチズレ２１である。１／８ドットシフト配列時のハンマピン−コムヨークピッチズレ２２では、６、１１、１４及び１６番ピンにてハンマピン−コムヨークピッチズレが１／２ドット間隔以上から１ドット間隔程度にも大きくなってしまうことがわかる。
【００１８】
このように、前述した構成によりハンマピンピッチ３２及びコムヨークピッチ３３を決定すると、特定の印字ハンマにおいて、ハンマピン−コムヨークピッチズレが１ドット間隔程度にも大きくなってしまうことがあった。その結果、ハンマピン１の重心とコムヨーク３の中心とのズレが大きくなり、ハンマピン１が印字終了後にコムヨーク３に吸引されて戻った時のダンピング特性や、コムヨーク３からハンマスプリング２、ハンマピン１及びフロントヨーク６に至る磁束の流れに影響を及ぼし、安定したハンマ特性が得られない要因の１つとなっていた。
【００１９】
そこで、本発明の課題は、前述したハンマ機構部を１８０ｄｐｉ及び１６０ｄｐｉの印字密度についてハンマスプリングのみを専用設計とし、他部品は共通化した構成とした際に、特定の印字ハンマにおいてハンマピンピッチとコムヨークピッチとの間に１ドット間隔程度のズレが生じず、常に安定したハンマ特性が得られるようなハンマ機構部を構成することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、ハンマピンピッチとコムヨークピッチとの間に１ドット間隔程度のズレが生じる特定の印字ハンマについて、ハンマピンピッチを１ドットずらして配置することにより、ハンマピンピッチとコムヨークピッチとの間のズレを少なくして、印字ハンマのハンマ特性の安定化を図ることが可能となる。
【００２１】
すなわち、上記課題を解決するため、本発明においては、その先端にハンマピンを有したハンマスプリングよりなり、印字行に沿って所定ピッチで並べて設けられ、同時に複数ドット行を印字できるように紙送り方向にずらして配置された複数の印字ハンマと、該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マグネットと、前記印字ハンマを夫々非印字位置にて保持するコムヨークと、前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに対応して設けられ、所定幅のパルス電流が供給されて前記マグネットの磁界を打ち消すハンマコイルよりなるハンマ機構部と、該ハンマ機構部を桁方向に往復運動させる往復運動手段と、印字用紙を送る紙送り手段とを有し、前記ハンマをＮグループ（Ｎは２以上の整数）に分け、各グループの印字ハンマが同時に駆動しないように、所定のピッチから各グループごとに桁方向に１／Ｎドットずつずらして配列する印字装置において、
前記ハンマ機構部が複数の印字密度のいずれをも構成し得るように前記コムヨーク、マグネット及びハンマコイルを前記複数の印字密度のいずれにおいても適用できる所定の位置に配置し、かつ前記印字ハンマのみを差し替える構成とし、ハンマピンと前記コムヨークのピッチのズレ量が１／２ドット間隔以上から１ドット間隔程度になる印字ハンマのハンマピンの位置を、桁方向に１ドットずらして配置した。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明について説明する。
【００２３】
図１の１８０ｄｐｉの場合のコムヨークピッチに対するハンマピンピッチのズレ量を示した図において、前述したように１／８ドットシフト配列時のハンマピン−コムヨークピッチズレ１１は、１１、１３及び１４番ピンでズレ量が１／２ドット間隔以上から１ドット間隔程度にも大きくなる。そこで、これらの番号のピンについては、ハンマピン１のピッチを１６番ピンの方向（図中右側の方向）に１ドットずらして配列する。この配列のピッチズレをあらわしたのが、１ドットずらし配列時のハンマピン−コムヨークピッチズレ１３である。このように所定のハンマピン１のみを１ドットずらして配置することにより、当該番号のピンについてはピッチズレを大幅に少なくさせることができる。
【００２４】
以下、上述した１ドットの位置ずらしを行っても、各ハンマピンの印字受け持ち範囲の間が途切れることのない理由を下記に説明する。
【００２５】
１ドットの位置ずらしを行う前後での、ハンマスプリングモジュール３１内の各ハンマピン１の印字受け持ち範囲を図示すると図３のようになる。
【００２６】
従来の構成、すなわち１ドットの位置ずらしを行う前のハンマスプリングモジュール３１内の各ハンマピン１の印字受け持ち範囲１５は、各ハンマピン１８０ｄｐｉ×０.１０５インチ≒１９ｄｏｔ（小数点以下を切り上げ）であり、１９ドットの間隔でシフトさせている。但し、小数点以下の誤差を埋めるため、所定のピン（本例では１１番ピン）を１８ドット間隔でシフトさせておく。これにより、各ドットライン行１４ごとに、隣接するハンマピンどうしの印字受け持ち範囲が一部重複することになる。（例えば７番ピンと１１番ピンハッチング領域）。この場合、重複範囲では、印字受け持ち範囲が重複している２つのハンマピンのうち、ハンマ機構部が図中左から右側へスキャンする場合には、ピン番号が小さい方のハンマピン（７番ピン）の印字受け持ち範囲の最後の位置、あるいはピン番号が大きい方のハンマピン（１１番ピン）の印字受け持ち範囲の最初の位置、すなわちハッチング領域においていずれか一方が印字を休止し、他方が印字を受け持つように印字データを制御させるようにすればよい。
【００２７】
図３に示すように、本例では１１〜１４番ピンにおいて、各ピンの１桁側の印字受け持ち範囲が重複しており、印字受け持ち範囲を１桁側と逆方向に１ドットずらしても、重複範囲がずれていくだけであり、印字受け持ち範囲が途切れてしまうようなことはない。従って、ハンマピンを駆動させる制御コードを１ドット分ずらして制御させることにより、１ドットの位置ずらしのピン配列は実現可能となる。
【００２８】
このような理由により、ピン配列において、１１、１３、及び１４番ピンを１ドット分シフトさせることにより、ハンマピン−コムヨークピッチズレを大幅に少なくさせることが可能となり、印字ハンマの特性の安定化を図ることが可能となる。
【００２９】
一方、図２の１６０ｄｐｉの場合のコムヨークピッチに対するハンマピンピッチのズレ量を示した図において、前述したように１／８ドットシフト配列時のハンマピン−コムヨークピッチズレ２１は、６、１１、１４、及び１６番ピンでズレ量が１／２ドット間隔以上から１ドット間隔程度にも大きくなる。そこで、これらの番号のピンについては、ハンマピン１のピッチを１６番ピンの方向（図中右側の方向）に１ドットずらして配列する。この配列のピッチズレをあらわしたのが、１ドットずらし配列時のハンマピン−コムヨークピッチズレ２３である。このように所定のハンマピン１のみを１ドットずらして配置することにより、当該番号のピンについてはピッチズレを大幅に少なくさせることができる。
【００３０】
以下、１６０ｄｐｉにおいて１ドットの位置ずらしを行っても、各ハンマピンの印字受け持ち範囲の間が途切れることのない理由を下記に説明する。
【００３１】
１ドットの位置ずらしを行う前後での、ハンマスプリングモジュール３１内の各ハンマピン１の印字受け持ち範囲を図示すると図４のようになる。
【００３２】
従来の構成、すなわち１ドットの位置ずらしを行う前のハンマスプリングモジュール３１内の各ハンマピン１の印字受け持ち範囲２５は、各ハンマピン１６０ｄｐｉ×０.１０５インチ≒１７ｄｏｔ（小数点以下を切り上げ）であり、１７ドットの間隔でシフトさせている。但し、小数点以下の誤差を埋めるため、所定のピン（本例では６、１１及び１６番ピン）を１６ドット間隔でシフトさせておく。これにより、各ドットライン行２４ごとに、隣接するハンマピンどうしの印字受け持ち範囲が一部重複することになる。（例えば７番ピンと１１番ピンハッチング領域）。
【００３３】
この場合、重複範囲では、印字受け持ち範囲が重複している２つのハンマピンのうち、ハンマ機構部が図中左から右側へスキャンする場合には、ピン番号が小さい方のハンマピンの印字受け持ち範囲の最後の位置、あるいはピン番号が大きい方のハンマピンの印字受け持ち範囲の最初の位置、すなわちハッチング領域においていずれか一方が印字を休止し、他方が印字を受け持つように印字データを制御させるようにすればよい。
【００３４】
図４に示すように、本例では６〜９、１１〜１４、及び１６〜１番ピンにおいて、各ピンの１桁側の印字受け持ち範囲が重複しており、印字受け持ち範囲を１桁側と逆方向に１ドットずらしても重複範囲がずれていくだけであり、印字受け持ち範囲が途切れてしまうようなことはない。従って、該ハンマピンを駆動させる制御コードを１ドット分ずらして制御させることにより、該１ドットの位置ずらしのピン配列は実現可能となる。
【００３５】
上記の理由により、ピン配列において６、１１、１４、及び１６番ピンを１ドット分シフトさせることにより、ハンマピン−コムヨークピッチズレを大幅に少なくさせることが可能となり、印字ハンマの特性の安定化を図ることが可能となる。
【００３６】
なお、上記で説明したピッチ位置ずらしは、１ドット分をシフトさせることでピッチズレを少なくさせることが出来るため、各ハンマピンの駆動順序については変更する必要がなく、印字ハンマの同時駆動を減らすための１／８ドットシフト配列の効果はそのまま適用させることが出来る。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、印字ハンマを複数配列して構成されるハンマ機構部において、ハンマピンピッチとコムヨークピッチとの間に１ドット間隔程度のズレが生じる特定の印字ハンマについて、ハンマピンピッチを１ドットずらして配置することにより、ハンマピンピッチとコムヨークピッチとの間のズレを少なくして、印字ハンマのハンマ特性の安定化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 180dpiのピン配列の位置関係（ハンマピン−コムヨークピッチズレ）を示すグラフ。
【図２】 160dpiのピン配列の位置関係（ハンマピン−コムヨークピッチズレ）を示すグラフ。
【図３】 180dpiのピン配列における各ハンマピンの印字受持ち領域を示す図。
【図４】 160dpiのピン配列における各ハンマピンの印字受持ち領域を示す図。
【図５】 ドットプリンタのハンマ機構部を示す断面図。
【図６】 ドットプリンタのハンマスプリングモジュールを示す正面図。
【符号の説明】
１はハンマピン、２はハンマスプリング、３はコムヨーク、４はマグネット、５はヨークベース、６はフロントヨーク、７はボルト、８はハンマコイル、９はインクリボン、１０は印字用紙、３１はハンマスプリングモジュール、３２はハンマピンピッチ、３３はコムヨークピッチ、３４はハンマピン−コムヨークピッチズレである。

Claims (1)

1. その先端にハンマピンを有したハンマスプリングよりなり、印字行に沿って所定ピッチで並べて設けられ、同時に複数ドット行を印字できるように紙送り方向にずらして配置された複数の印字ハンマと、該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マグネットと、前記印字ハンマを夫々非印字位置にて保持するコムヨークと、前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに対応して設けられ、所定幅のパルス電流が供給されて前記マグネットの磁界を打ち消すハンマコイルよりなるハンマ機構部と、該ハンマ機構部を桁方向に往復運動させる往復運動手段と、印字用紙を送る紙送り手段とを有し、前記ハンマをＮグループ（Ｎは２以上の整数）に分け、各グループの印字ハンマが同時に駆動しないように、所定のピッチから各グループごとに桁方向に１／Ｎドットずつずらして配列する印字装置において、
   前記ハンマ機構部が複数の印字密度のいずれをも構成し得るように前記コムヨーク、マグネット及びハンマコイルを前記複数の印字密度のいずれにおいても適用できる所定の位置に配置し、かつ前記印字ハンマのみを差し替える構成とし、ハンマピンと前記コムヨークのピッチのズレ量が１／２ドット間隔以上から１ドット間隔程度になる印字ハンマのハンマピンの位置を、桁方向に１ドットずらして配置したことを特徴とする印字装置。

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