JPH03132362A - ドットマトリクス印字ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は、記録担体が載っているプラテンに対して固定
した間隔に調整することができ又は調整されており、ド
ツトマトリクスと記録担体との間でリボンが印字ワイヤ
の前で案内され、印字ワイヤに共通に又は各印字ワイヤ
に個々に対応して配置されている駆動装置を具備し、駆
動装置にはそれぞれ１つの！　磁石が対応して配置され
ており、各印字ワイヤは行程内で後方位置から前方位置
に移動して再び戻ることができるドツトマトリクス印字
ヘッドに関する。

１つのより特別な実施例形態では、各駆動装置がそれぞ
れ、印字ワイヤを駆動する１つのフラップ式アマチュア
を具備し、すべてのフラップ式アマチュアは後方の静止
位置において、半径方向で内側にあるフラップ式アマチ
ュア端部を介して共通面に当接しており、半径方向で外
側にあるすべてのフラップ式アマチュアは駆動力を伝達
し、前方位置に到達するまでの各印字ワイヤの移動距離
は、フラップ式アマチュアの行程に対応することを基礎
としている。

更に本発明は、印字するコピーの数に整合させるために
及び／又はドツトマトリクスプリンタの記録速度を変化
させるために印字周波数を整合するためにドツトマトリ
クス印字ヘッドの印字ワイヤを制御する方法に関する。

ｂ、　従来の技術 ドツトマトリクスプリンタに設けられているこの形式の
ドツトマトリクス印字ヘッドは、ただ１つの動作空隙で
すべてのアマチュアを調整する米国特許第４２３００３
８号明細書と、磁石ヨークとフラップ式アマチュアとの
間の動作空隙を固定調整する西独特許出願公開第０５３
４１２８５５号公報とから公知である。

現在のドツトマトリクス印字ヘッドは１０００と３００
０１１ｚとの間の印字周波数で作動させる。従って印字
ワイヤとその駆動素子とは物理的な理由から可及的最小
のＭｌにされている。他方、ドツトマトリクスプリンタ
においては多数の鮮明なコピーが要求され、これは、個
々の印字ワイヤの強い叩打力を必要とする。

個々の各印字ワイヤの強い叩打力は、可動部分（印字ワ
イヤ及びこれに対応する駆動素子）の質量を対応して大
きくするか、又は大きい印字ワイヤ行程と大きい印字ワ
イヤ加速度とにより大きい衝突エネルギーを発生させる
ことにより可能である。２つの要求、すなわちワイヤ周
波数が高くなければならないことと、１つの文書から多
数のコピーをとれなければならないこととは、ドツトマ
トリクス印字ヘッドに対して２つの技術的に相反する要
求を課する。従って設計者は、やむをえず妥協した解決
方法を採用するが、しかしこれは満足のいくものではな
い。

ドツトマトリクスプリンタの出力データは主に次のパラ
メータにより決まる。すなわち、磁石回路の寸法、アマ
チュアを有する磁石ヨークの材質、ｗＭ１石コイルの特
性量、運動する質量の質量慣性モーメント、動作空隙の
寸法である。

理論的には、ドツトマトリクス印字ヘッドの寸法をいっ
たん決めるとドツトマトリクス印字ヘッドの組立の後に
は動作電圧と電流供給曲線とだけしか外部から変化させ
ることはできない、それでも、ドツトマトリクス印字ヘ
ッドの寸法をいったん決めるとこのように変化させても
所望の効果を得ることはできない。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、作成された文書の少ない数又はより大
きい数のコピーを印字することができるように、印字ヘ
ッドに生ずる叩打力が変化するように、組立られた状態
のドツトマトリクス印字ヘッドを制ｊＩＩできるように
することにある。

ｄ、　課題を解決するための手段 上記！１題は本発明の第１の１！案により、等しい大き
さで各印字ワイヤにそれぞれ供給される駆動エネルギー
を、その都度一致する値で変化させることができる、す
なわち等しい大きさの割合で制御して減少又は増大する
ことができることにより解決される。この場合に選択的
ではなく組合せの形で、動作空隙と共働させて動作電圧
及び電流供給曲線を等しい大きさの割合で変化させるこ
とができる。これにより、印字ワイヤの先端の叩打力が
変化し、従って自動的により小さい又はより大きい数の
コピーを行うことができる。用紙の数に依存して印字ヘ
ッドを最小の音響レベルに調整することができ、従って
印字騒音が低減される。この解決方法は、永久磁石によ
りバイアスされているドツトマトリクスヘッドにも有利
に使用することができる。

上記！Ｉｌｌ！は第２の提案と特別の上位概念を基礎に
して本発明により、半径方向で内側にあるフラップ式ア
マチュア端部を共通して支持している面に設けられてい
る支持体を０．０５ｍｍないし０．４−　　の範囲内で
平行に位置調整してフラップ式アマチュアの行程を短縮
又は増大することができ、機械的及び／電気的に作動す
ることができる又は電子的に制御することができる、支
持体に作用する位置調整駆動装置を設けることにより解
決される。この場合にも印字ワイヤの先端の叩打力の変
化を容易に制御することができ、従って同様に小さい数
の又はより大きい数のコピーをとることができる。

第３の提案すなわち方法では上記１ｉｉａは本発明によ
り、変化機構に作用する制御命令を設け、これにより磁
極とフラップ式アマチュアとの間の動作空隙の幾何学的
変化を、電磁石コイルの動作電圧の変化と関連させて又
は電磁石コイルへの電流供給曲線又は電流供給時間の変
化と関連させて行うことにより解決される。この場合に
有利にはフラップ式アマチュア全体又は磁石ヨーク全体
、又は動作空隙を制御する別の機構を位置調整すること
ができる。アマチュアと磁石ヨークとの間の動作空隙を
更に縮小又は更に拡大することができない場合には、付
加的に１！磁石の動作電圧又は電流供給曲線を変化させ
ることができる。

提案される方法の１つの有利な実施例では、記録！■体
を検出し変化機構を制御Ｂするセンサによりエネルギー
変化が自動的に行われる。

プリンタの操作者にとっては、ドツトマトリクスプリン
タに設けられているスイッチによりエネルギー変化を段
階的に行うと有利である。

しかし、ドツトマトリクスプリンタに前置接続されてい
るコンピュータを介して、入力された制御命令によりエ
ネルギー変化をドットマトリクス印字ヘッドに伝達する
こともできる。

ｅ、　実施例 次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳しく説明する
。

ドツトマトリクス印字ヘッドｌ全体は、記録担体３が載
っているプラテン２に対して、製造工場でのドツトマト
リクス印字ヘッド１の取付は後にプリンタの最終組立の
際に設定される固定間隔に調整される。固定間隔１７は
最小間隔であることも、プリンタに取付けられている目
盛に基づいて操作者によりてこを介して調整される間隔
であることもある。ドツトマトリクス印字ヘッドｌと記
ｉｉ担体３との間にはリボン４が案内されており、リボ
ン４を９、！８又は２４又はこれよりより大きい数の印
字ワイヤ５が叩き、このようにして文字又は画像のドツ
トが形成される。

基本的にはドツトマトリクス印字ヘッド１は２つのｌ！
能能群すなわち印字ヘッド５のための駆動装置群６と、
印字案内部材群７とに分割され、駆動装置群６は、磁石
ヨーク９とフラップ式アマチュア１０とを有する、各印
字ワイヤ５に対応して配置されている電磁石コイル８か
ら成り、この駆動装置群６は基＋＆　ｌ　ｌの上に取付
けられており、ワイヤ案内部材群７はワイヤケーシング
７ａと、この中に設けられている多数のワイヤ案内軸受
１２とから成る。

従って各印字ワイヤ５はワイヤ案内軸受１２による案内
により、及びばね１３により弾性力が印加されているワ
イヤヘッド５ａによる軸承により、更にガイド１４によ
る案内により著しい摩擦負荷がかかる。フラップ式アマ
チュア１０により各印字ワイヤ５に供給される駆動エネ
ルギーは、発生する摩擦損失から生ずる損失だけ減少し
ている、それぞれの印字ワイヤ５の印字力に作用される
。第１図の上半部に示されている装置部分は、電磁石コ
イル８に電流が流れていない場合には印字ワイヤ５を後
方に位置させる。フラップ式アマチュア１０は、所定の
駆動エネルギーと、通常は０．０５ないし０．４ｗｍの
間に位置する所定の行程１６とを有する後方位置１８に
ある。印字ワイヤ５のこの行程１６の間に与えられた運
動エネルギーの形の駆動エネルギーは印字ワイヤ先端５
ｂの叩打力を決める。

電磁石コイル８の動作電圧又は電流供給曲線及び／又は
行程１６又はフラップ式アマチュアの行程１６’の変化
を介して、等しい大きさで各印字ワイヤ５にそれぞれ供
給された駆動エネルギーを、その都度一致する偵で変化
させることができ、すなわち等しい大きさの割合で制御
して減少又は増大することができ、大きいエネルギーは
、記録するコピー３ａの大きい数に対応し、小さいエネ
ルギーはコピー３ａの小さい数に対応する。

ドツトマトリクス印字ヘッド１はプラテン２に対して固
定間隔Ｉ７に調整される。記録担体３はプラテン２の上
に空隙がほぼなしに載っている。ガイド１４と、コピー
３を有する記録担体３との間をリボン４が通過する。

本実施例において各印字ヘッド５に、電磁石コイル８を
有するそれぞれ１つの駆動装置が配置されている。各印
字ワイヤ５は行程１６又はフラップ式アマチュアの行程
１６′内で、図示の後方位置１８から前方位１ｌｆ１９
に移動して再び戻ることができる。

図示の後方位１１８にはすべてのフラップ式アマチュア
１０が、半径方向で内側にあるフラップ式アマチュア端
部１０ａ　を介して共通面２ｏに当接し、これに対して
半径方向で外側にあるフラップ式アマチュア端部１０ｂ
　は駆動力を印字ワイヤ５に伝達し、各印字ワイヤ５が
前方位置１９に到達するまでに移動した距離はフラップ
式アマチュアの行程、すなわち行程１６又はフラップ式
アマチュアの行程に対応する。

各印字ワイヤ５は、前方位置１９への短縮された行程１
６ａ（第１図の下半部）を移動して再び戻ることもでき
る０図示の後方位Ｗ】８（第１図の上半部）においては
すべてのフラップ式アマチュア１ｏは、半径方向で内側
のフラップ式アマチュア端部１０ａを介して共通面ｔａ
ｂに当接し、これに対して、半径方向で外側にあるすべ
てのフラップ式アマチュア１０ｂは駆動力を伝達し、前
方位１１９に到達するまでに各印字ヘッド５が移動した
距離は、短縮されたフラップ式アマチュア行程、すなわ
ち短縮された行程１６ａに対応する。

第２図において、すべてのフラップ式アマチュア１０は
、半径方向で内側にあるフラップ式アマチュア、端部１
０ａ　を介して共通面２０に当接しているが、しかし共
通面２０は、その位置がずれているので印字ヘッド先端
５ｂの行程１６を増大する、すなわちフラップ式アマチ
ュア移動距離１６″を増大する。

第３図において、大きく拡大されたフラップ式アマチュ
ア移動距離１６′が示されている。フラップ式アマチュ
ア１６′は弾性軸受リング３１により又はワイヤケーシ
ング７ａのリング状突出部７ｈにより制限されているが
、それにもかかわらずすべてのフラップ式アマチュア１
０は、半径方向で内側にあるフラップ式アマチュア端部
１０ａを介して共通面２０にはっきりと当接している。

共通面２０は支持体２１（第４図）により形成されてお
り、支持体２１により、半径方向でフラップ式アマチュ
ア端部１０ａは共通して支持されている。

支持体２１は面２０に平行に位置調整することができ、
位置調整移動距離は約０．０５ないし０．４霞−である
。

この範囲内でフラップ式アマチュアの行程、すなわち行
程距６１６は変化される。支持体２１は制動リング２＋
ａ　を担持し、制動リング２１ａ　には共通面２０が設
けられている。支持体２１を位置調整するために、機械
的に及び／又は電気的に作動可能な又は電子的に制御ｎ
可能な位置調整駆動装置２２が用いられ、位置調整駆動
装置２２は支持体２１に作用する。

位置調整駆動装置２２は電磁石から成ることもある。

図示のように位置調整駆動装置ｊ２２ａは、ねじスピン
ドル２２ｂを有する回転駆動装置２２ａから成る。

回転駆動装置２２には電気端子２２ｃが設けられている
。一方の方向に位ｌ調整駆動装置２２を作動する際に、
制動リング２１ａ　のための支持体２１は、例えば図示
のように実線により示されている位置から、破線により
示されている位置に（第４図において合力ら左へ）移動
し、この移動は、ねじスピンドル２２ｂが対応して回転
駆動されることにより行われる。破線により示されてい
る位置に制動リング２１ａが、同様に左方向に位！！ｉ
ｆ整された位置にあり、従ってアマチュア１０’は、増
大されたフラップ式アマチュアの行程！６′で動作する
。

第５図には（ボルト単位での）コイル電圧と５（アンペ
ア単位の）コイル電流とが時間ｔ１およびＴにわたり示
されている。対応して減少した電流において、それぞれ
の電磁石コイル８に供給されるエネルギーは減少し、従
って当該の印字ワイヤ５はより小さい叩打エネルギーを
得る。

エネルギー供給の変化は、印字するコピー数への整合た
め及び／又はドツトマトリクスプリンタの記録速度を変
化させるために印字周波数を整合ためにドツトマトリク
ス印字ヘッドの印字ワイヤを制御ｎする方法により行わ
れる。このために（第６図）、変化機構２３（マイクロ
プロセッサ）へ作用する制御命令２４が設けられ、これ
により磁極９ａとフラップ式アマチュア１０との間の動
作空隙２５の幾何学的変化が実現される。付加的に又は
選択的に制御命令２４により′ｒ！ｌ磁石コイル８の動
作電圧の変化が導入され、付加的に又は選択的に！磁石
コイル８の電流供給曲線又は電流供給時間の変化が行わ
れる。

変化機構２３すなわちマイクロプロセッサへのこの制御
命令２４は、印字する用紙の厚さが異なる場合でも、エ
ネルギー変化を自動的に、マイクロプロセッサ２３に信
号を送出する、記録担体３を検出するセンサ２６により
検出されることにより発生させることもできる。

その都度最適の動作空隙２５の調整は、電磁石コイル８
における電流供給曲線又はｔｉ供給時間又は動作電圧と
関連させて、変化が段階的に、ドツトマトリクスプリン
タに設けられているスイッチ２７により調整されること
により行われる。

しかし、図示のパラメータの変化が、ドツトマトリクス
プリンタに前置接続されているコンピュータ２８を介し
て、このコンピュータ２８に入力された制御命令を介し
てドツトマトリクス印字ヘッド１に又は変化機構２３す
なわちマイクロプロセッサに伝送されるようにすること
も有利である。

次に、異なる数のコピーを形成するために操作者がどの
ようにするかの例を示す。

１、　例：操作者が用紙を多数のコピーと一緒に印字し
たい場合、コピー数の選択後にプリンタは印字ヘッド１
において次の値を自動的にオンにする。

大きい空隙　　０．４ｍｍ 電流供給時間　３５０μｍ コイル電流　　２＾ 周波数　　　　２０００Ｈｚ λ　例：操作者が一重の用紙を高い記録速度で印字した
い場合、°°−重の用紙”の選択後にプリンタは印字ヘ
ッド１において次の値を自動的にオンにする。

小さい空隙　　０．２５−鵬 電流供給時間　２５０μｍ コイル電流　　１．２Ａ 周波数　　　　３０００Ｈｚ

【図面の簡単な説明】

第１図はそれぞれ磁石ヨーク脚部とこれに対応して配置
されている動作空隙との間にそれぞれ配置されている、
両方の対称レベル面において異なって調整されている動
作空隙を有するドツトマトリクス印字ヘッドの長手方向
断面図、第２図は最小に調整することのできる動作空隙
を有するドツトマトリクス印字ヘッドの第１図と同一の
長手方向断面図、第３図は最大の調整可能な動作空隙を
有するドツトマトリクス印字ヘッドの第１図と同一の長
手方向断面図、第４図はそれぞれ最小と最大の動作空隙
と印字ワイヤのそれぞれ後方と前方の位置とフラップ式
アマチュアとが示されているフラップ式アマチュアの領
域内の拡大詳細図、第５図は電流供給及び電圧線図、第
６図はドツトマトリクス印字ヘッドの制御装置のブロッ
ク回路図である。 ｌ・・・ドツトマトリクス印字ヘッド、２・・・プラテ
ン、　　　３・・・記録担体、３ａ・・・コピー、　　
　　　４・・・リボン、５・・・印字ワイヤ、　　５ａ
・・・ワイヤヘッド、５ｂ・・・印字ワイヤ先端、 ６・・・駆動装置群、　　７・・・ワイヤ案内部材群、
７ａ・・・ワイヤケーシング、 ８・・・電磁石コイル、　９・・・磁石ヨーク、９ａ・
・・磁極、 １０・・・フラップ式アマチュア、 １０ａ、１０ｂ・・・フラップ式アマチュア端部、１１
・・・基板、　　　　　１２・・・ワイヤ案内軸受、１
３・・・ばね、　　　　　１４・・・ガイド、１６・・
・行程、　　　　　１６ａ・・・短縮された行程、１６
′、　１６’・・・フラップ式アマチュアの行程、１７
・・・間隔、 １８・・・フラップ式アマチュアの後方位置、１９・・
・フラップ式アマチュアの前方位置、２０・・・共通面
、　　　　２１・・・支持体、２２・・・位置調整駆動
装置、 ２２ａ・・・位置調整駆動装置、 ２２ｂ・・・ねじスピンドル、 ２２ｃ・・・電気端子、 ２３・・・変化機構（マイクロプロセッサ）、２４・・
・制御命令、　　　２５・・・動作空隙、２６・・・セ
ンサ、　　　　２７・・・スイッチ、２８・・・コンピ
ュータ、　３１・・・弾性軸受リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録担体（３）が載っているプラテン（２）に対し
   て固定した間隔（１７）に調整することができ又は調整
   されており、ドットマトリクス印字ヘッド（１）と記録
   担体（３）との間でリボン（４）が印字ワイヤ（５）の
   前で案内され、印字ワイヤ（５）に共通に又は各印字ワ
   イヤ（５）に個々に対応して配置されている駆動装置を
   具備し、印字ワイヤ（５）にはそれぞれ１つの電磁石（
   ８）が対応して配置されており、各印字ワイヤ（５）は
   行程（１９）内で後方位置から前方位置に移動して再び
   戻ることができるドットマトリクス印字ヘッドにおいて
   、等しい大きさで各印字ワイヤ（５）にそれぞれ供給さ
   れる駆動エネルギーを、その都度一致する値で変化させ
   ることができる、すなわち等しい大きさの割合で制御し
   て減少又は増大することができることを特徴とするドッ
   トマトリクス印字ヘッド。 ２）記録担体（３）が載っているプラテン（２）に対し
   て固定した間隔（１７）に調整することができ又は調整
   されており、ドットマトリクス印字ヘッド（１）と記録
   担体（３）との間でリボン（４）が印字ワイヤ（５）の
   前で案内され、印字ワイヤ（５）に共通に又は各印字ワ
   イヤ（５）に個々に対応して配置されている駆動装置を
   具備し、印字ワイヤ（５）にはそれぞれ１つの電磁石（
   ８）が対応して配置されており、各印字ワイヤ（５）は
   行程内で後方位置から前方位置に移動して再び戻ること
   ができ、各印字ワイヤ（５）はそれぞれ、印字ワイヤ（
   ５）を駆動する１つのフラップ式アマチュア（１０）を
   具備し、すべてのフラップ式アマチュア（１０ａ）は後
   方の静止位置において、半径方向で内側にあるフラップ
   式アマチュア端部（１０ａ）を介して共通面（２０）に
   当接しており、半径方向で外側にあるすべてのフラップ
   式アマチュア端部（１０ｂ）は駆動力を伝達し、前方位
   置に到達するまでの各印字ワイヤの移動距離は、フラッ
   プ式アマチュアの行程（１６′）に対応するドットマト
   リクス印字ヘッドにおいて、半径方向で内側にあるフラ
   ップ式アマチュア端部（１０ａ）を共通して支持してい
   る共通面（２０）に設けられている支持体（２１）を０
   ．０５ｍｍないし０．４ｍｍの範囲内で平行に位置調整
   してフラップ式アマチュアの行程（１６′、１６″）を
   短縮又は増大することができ、機械的及び／電気的に作
   動することのできる又は電子的に制御することのできる
   、支持体（２１）に作用する位置調整駆動装置（２２）
   を設けることを特徴とするドットマトリクス印字ヘッド
   。 ３）印字するコピーの数に整合するために及び／又はド
   ットマトリクスプリンタの記録速度を変化させるために
   印字周波数を整合するためにドットマトリクス印字ヘッ
   ドの印字ワイヤを制御する方法において、変化機構（２
   ３）に作用する制御命令（２４）を設け、これにより磁
   極（９ａ）とフラップ式アマチュア（１０）との間の動
   作空隙（２５）の幾何学的変化を、電磁石コイル（８）
   の動作電圧の変化と関連させて又は電磁石コイル（８）
   への電流供給曲線又は電流供給時間の変化と関連させて
   行うことを特徴とするドットマトリクス印字ヘッドの印
   字ワイヤを制御する方法。 ４）記録担体（３）を検出し変化機構（２３）を制御す
   るセンサ（２６）によりエネルギー変化が自動的に行わ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のドッ
   トマトリクス印字ヘッドの印字ワイヤを制御する方法。 ５）ドットマトリクスプリンタに設けられているスイッ
   チ（２７）により前記変化を段階的に行うことを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載のドットマトリクス印字
   ヘッドの印字ワイヤを制御する方法。 ６）ドットマトリクスプリンタに前置接続されているコ
   ンピュータ（２８）を介して、入力された制御命令（２
   ４）により前記変化をドットマトリクス印字ヘッド（１
   ）に伝達することを特徴とする特許請求の範囲第４項記
   載のドットマトリクス印字ヘッドの印字ワイヤを制御す
   る方法。