JPH0756197Y2 - ワイヤドット印字ヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はワイヤドット印字ヘッドに於けるワイヤ配列に
関する。

（従来の技術） 現在、ワイヤドットプリンタに於ては、漢字及びグラフ
ィックへの対応、あるいはドットマトリックスの細密化
による印字品位の向上といった目的から、例えば18×1
8、24×24といったドットマトリックスを用いたものが
主流となってきている。

以下、24×24のドットマトリックスを用いたプリンタを
例に話を進めると、この種のプリンタに使用される印字
ヘッドとしては、ドットマトリックスの縦列に対応する
24本のワイヤを持ち、印字ヘッドを横方向に移動させな
がら印字していくものが普通である。

第２図は、従来のワイヤドット印字ヘッドに於けるワイ
ヤ配列を示す図面で、図中、1_m（ｍは１から24の整数を
示す）はワイヤのガイド穴、そして２は先端ガイドを示
す。同図に示す如く、ワイヤ配列は、縦列した奇数番の
ワイヤと縦列した偶数番のワイヤを、例えば7.5ピッチ
離して２列に並行に配列した構成になっている。このよ
うな配列にする理由としては、隣接するドットに対応
するワイヤ位置が例えば7.5ピッチと離れてているた
め、各ドットを大きくすることができ、その結果隣接す
るドットを多少重ねて印字させることができ、つながり
の良い高品位の印字が可能となること、このワイヤ配
列に於ては、異なる印字タイミングは高々２種類であ
り、印字タイミングの制御が容易であること、加えて、
解放型ヘッドの１つであるバネチャージ型印字ヘッド
に於ては、２列の間隔をドットピッチの整数倍から1/2
ピッチずらしてあるため、同時動作ピン数を最高12本に
制限することができ、磁気干渉の影響を多少軽減し得る
ことが挙げられる。

次に、現在ワイヤドット印字ヘッドの主流となっている
バネチャージ型印字ヘッドに於ける磁気干渉について説
明する。バネチャージ型印字ヘッドとは、永久磁石の吸
引力によってアーマチュアを吸引し、それに固着したバ
ネに弾性エネルギーを蓄えておき、印字する際には、該
永久磁石の磁束を消磁するための消磁コイルに電流を流
して消磁磁束を発生させ永久磁石の吸引力を打ち消し、
アーマチュアをバネの復元力で解放してそれに固定した
印字ワイヤで印字を行なう方式のヘッドで、例えば各ワ
イヤに対応する24個の消磁コイルを同一円上に環状に配
置してなるものである。そして、この24個のワイヤは、
例えば円の左半分の12個を1₁〜1₂₃の奇数番のガイド穴
に、右半分の12個を1₂〜1₂₄の偶数番のガイド穴に対応
づけられる。かかる方式の印字ヘッドに於ては、例えば
隣接するワイヤを同時動作させる場合、消磁磁束が隣接
するコアにも流れ込むため消磁電流、ワイヤ動作に影響
を与える。この現象を磁気干渉と呼んでいる。より具体
的には、バネチャージ型印字ヘッドに於ける磁気干渉
は、次の２つの態様に大別できる。

（１）同時動作ワイヤ間に於ける磁気干渉 第３図は、同時動作ピン数と印字応力との関係を示す図
面で−は被検ピンが中央ピンの場合、−−−−は被検ピ
ンが端ピンの場合を示す。同時動作は、例えば第２図に
示した配列に於ては、縦列した奇数番ワイヤまたは偶数
番ワイヤに於て生ずる。同図中の同時動作ピン数（横座
標）の意味は、中央ピンの場合と端ピンの場合とでやや
相違する。即ち、中央ピンの場合は、中央ピンとして例
えば1₁₁をとって、同時動作ピンを1₁₃、1₉、1₁₅、1₇、1
₁₇、1₅、1₁₉、1₃、1₂₁、1₁、1₂₃の順に順次増やした場
合に対応し、一方端ピンの場合は、端ピンとして例えば
1₁をとって、同時動作ピンを1₃、1₅、1₇、1₉、1₁₁、
1₁₃、1₁₅、1₁₇、1₁₉、1₂₁、1₂₃の順に順次増やした場合
に対応する。つまり、第３図は、被検ピンに近い順に隣
接するピンを順次同時動作させ、被検ピンの印字応力を
測定したものである。

第３図から明らかなように、被検ピンが中央ピン、端ピ
ンのいずれの場合にも、同時動作ピン数が増加すると３
本同時動作の場合をピークとして印字応力が減少し、特
に端ピンに於て印字応力の減少が著しく、１本動作の場
合に比較して印字応力が40％近く減少している。

（２）高速印字時の非同時動作ピン間に於ける磁気干渉 第４図に駆動電流波形の一例を示す波形図を示すが、図
中（ａ）は通常印字モードの場合を（ｂ）は高速印字モ
ードの場合を示し、t_pは印字周期、S₁、S₃はあるピンの
（例えば第２図中の1₁）の駆動電流波形、S₂、S₄はそれ
に隣接する非同時動作ピン（例えば第２図中の1₂）の駆
動電流波形である。第２図に示す従来のワイヤ配列に於
ては、奇数番ピンと偶数番ピンとがｎを負でない整数と
してドットピッチの（ｎ＋1/2）倍の距離をおいて配列
されているため、隣接する奇数番ピンと偶数番ピンには
通常印字モードでは（ａ）に示すように1/2印字周期ず
れたタイミングで駆動電流が流れ、高速印字モードでは
（ｂ）のように1/4印字周期ずれたタイミングで駆動電
流が流れる。（ａ）の場合には駆動電流の流れる時間帯
に重なりはないため非同時動作ピン間の磁気干渉は特に
問題とはならない。しかし、（ｂ）の高速印字の場合に
は、駆動電流の流れる時間帯に重なりが生じるため磁気
干渉が発生して、S₃に於てはP₁に示すように駆動電流が
過剰に流れ、その結果ワイヤの戻り動作が不良となり、
一方S₄に於てはP₂に示すように駆動電流のピーク部分が
カットされて、十分な印字応力が得られないという現象
が現われる。

以上述べてきたような磁気干渉による印字応力の低下と
いう現象は、例えば第２図に於ける１、２、23、24番と
いった端のピンに主として表われるが、これらのピンで
は、プラテンが丸い関係で他のピンに比べてプラテン−
ワイヤ間のギャップが広く、その影響も加わって印字が
極端に薄くなっていた。それに加えて更に、ラインフィ
ードがばらつき、行間のピッチが少しでも広くなってし
まうと、行間のつながりの悪い印字となってしまってい
た。

これらの問題の解決策として、従来、端ピンの駆動電流
を流す時間を長くして端ピンの印字応力を強めとする方
法、又はバネ力の調整等によって印字応力を調整できる
機構を持つ印字ヘッドに於ては、端ピンの印字応力を強
めに設定する方法等が考案されていた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、以上述べたいずれの方法も無理に印字応
力を強めているため、ワイヤの戻り動作が悪化し、ワイ
ヤがリボンを引っ掛け易くなるという新たな問題を生じ
させていた。また、第２図に示した従来のワイヤ配列で
は、縦棒を印字する際など、多ピン同時動作の頻度がた
かくなる傾向があるため、第５図に示すように多ピン同
時動作の際には消磁電流値が大きくなることもあって、
印字ヘッドが加熱し易いという問題も抱えていた。

（問題点を解決するための手段） 本考案者は、以上述べた印字応力低下による印字品位の
劣化と、多ピン同時動作の頻度が高いことによる発熱の
問題点を除去し、印字品位の優れた発熱度の低い印字ヘ
ッドを提供することを目的として種々検討の結果、本考
案を創案した。

即ち本考案は、複数の印字ワイヤを有するワイヤドット
印字ヘッドにおいて、 印字ワイヤは上半分の第１グループと下半分の第２グル
ープの２つの大グループからなり、各第１、第２グルー
プ内の印字ワイヤは数本ずつの小グループを構成し、各
小グループ内の数本の印字ワイヤは各々縦列に配置さ
れ、各第１、第２グループ内の各小グループ間ではドッ
トピッチの整数倍ずらして配置され、各第１、第２グル
ープ間では各々に含まれる小グループを互いにドットピ
ッチの整数倍プラス半ピッチずらして配置されたことを
特徴とするワイヤドット印字ヘッドである。

（実施例） 次に本考案を実施例を示す図面と共に説明する。

本考案に係るワイヤドット印字ヘッドとしては、ドット
マトリックスが、例えば18×18、24×24のもの等、特に
制限なく使用できる。

ワイヤドット印字ヘッドのワイヤ配列に於て、ワイヤを
３本ずつの小グループに分ける。

第１図は、本考案の一実施例を示す図面であって、前記
した第２図の場合と同様、24×24のドットマトリックス
を印字するためのワイヤ配列を示し、全24個のワイヤの
ガイド穴を３個ずつ８個の小グループの分けてある。第
１図の場合は、全体として従来の配列（第２図に示した
もの）に近い配置とし、従来の配列を用いたヘッドから
の配置上の変更点が少ないように配慮したもので、小グ
ループ間に左右のずれはあるものの、全体として奇数番
のワイヤと偶数番のワイヤが大略縦に２列に並んでいる
点で第２図と近い配列になっている。

小グループの集合をドットマトリックスの上半分に対応
するものと下半分に対応するものの２つの大グループに
分類する。

第１図は、（1₁、1₃、1₅）、（1₇、1₉、1₁₁）、（1₂、1
₄、1₆）及び（1₈、1₁₀、1₁₂）の小グループよりなる大
グループＵと、（1₁₃、1₁₅、1₁₇）、（1₁₉、1₂₁、
1₂₃）、（1₁₄、1₁₆、1₁₈）及び（1₂₀、1₂₂、1₂₄）の小
グループよりなる大グループＤに分類した場合を示す。

小グループ内の３本のワイヤを各々縦列せしめ、各大グ
ループ内では小グループをドットピッチの整数倍ずらし
て配置する。

第１図は、同図に示す如く、小グループ内の３本のワイ
ヤに対応するガイド穴を各々縦列して、大グループＵに
於ては小グループ（1₇、1₉、1₁₁）、（1₁、1₃、1₅）、
（1₂、1₄、1₆）及び（1₈、1₁₀、1₁₂）をこの順に隣接す
る小グループ間の距離を１ピッチ、４ピッチ及び１ピッ
チ相当ずらして設置し、もう１つの大グループＤに於て
も同様にした場合を示す。大グループ内の小グループの
配列順あるいは小グループ間の距離は、該距離をドット
ピッチの整数倍にすることを除けば特に制限はない。第
１図に示す配列及び小グループ間の距離の選定理由は、
前記した如く、従来の配列を用いたヘッドからの配置上
の変更点を少なくするためである。かくすることによ
り、従来のヘッドの駆動機構をそのままに、ワイヤ配列
のみ変えることによって、容易に本考案の効果を達成す
ることができるからである。

大グループ間では小グループをドットピッチの整数倍プ
ラス半ピッチずらして配置する。

第１図は、大グループＵと大グループＤを、各々に含ま
れる小グループは前記配列の状態で、全体として互いに
半ピッチずらした場合を示す。このように半ピッチずら
したことによって、大グループＵ内のワイヤと大グルー
プＤ内のワイヤが同時に作動することはない。即ち、同
時印字の可能性のあるワイヤの集合が、従来の配列（第
２図参照）に於ては、奇数番ワイヤのグループと偶数番
ワイヤのグループに分けてあった。つまり全ワイヤが縦
に二分されていたのに対し、本考案に於ては上下に二分
されることになる。

なお、第１図に示すものは、従来の配列を用いたヘッド
からの配置上の変更点を少なくする意図で選択された配
列であるが、小グループの配置は、上部要件を満たすも
のであれば、８個の小グループを全体として円に近い形
に配置して製造性を高める等、使用されるヘッドの構成
等に応じて適宜選択することができる。

（作用及び考案の効果） 先に述べた多ピン同時動作時の端ピンの印字応力低下、
高速モード印字時の1/4周期の磁気干渉は、バネチャー
ジ型ヘッドの根源的な問題であるため、本考案による印
字ヘッドにも生じるものである。しかし、従来のワイヤ
配列のヘッドでは、その効果が１番、２番、23番、24番
というドットマトリックスの端のピンに現われていたた
め、広いプラテン−ワイヤギャップとラインフィードの
影響も受けて印字品位の低下を招いていた。

これに対し、本考案のワイヤ配列によると、磁気干渉の
効果を受けるワイヤが、例えば第１図に示すものでは11
番、12番、13番、14番となる。これらのピンは、プラテ
ン−ワイヤギャップの狭い部分に相当し、ラインフィー
ドずれの影響も受けないため、本考案によれば印字品位
の劣化は無視し得るところまで改善することができる。

また、第６図にJIS第１水準の漢字を打たせた時の複数
ピン同時動作の発生する頻度を示す。図中、−は第１図
に示すワイヤ配列を用いた場合、−−−は第２図に示す
従来のワイヤ配列を用いた場合を示す。第６図を見ても
明らかな通り、本考案によると、ワイヤが３本ずつのグ
ループに分かれているため、印字応力の面でもワイヤの
動作特性の面でも最も効率の良い３本同時動作の頻度が
高くなっていることが分かる。更に、本考案配列を用い
た場合、印字ヘッドの発熱に最も影響を及ぼす８本以上
同時動作の頻度が減少し、実際に従来のものに比較する
と６％以上の発熱減が確認されている。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案配列の一例を示す図面、第２図は従来の
ワイヤ配列を示す図面、第３図は同時動作ピン数と印字
応力の関係を示す図面、第４図はワイヤ駆動電流波形の
一例を示す波形図、第５図は同時動作ピン数と消磁電流
の関係を示す図面、第６図はJIS第１水準の漢字を印字
させた際の同時動作ピン数の頻度を示す図面である。 1₁〜1₂₄……ワイヤのガイド穴、２……先端ガイド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の印字ワイヤを有するワイヤドット印
   字ヘッドにおいて、 前記印字ワイヤは上半分の第１グループと下半分の第２
   グループからなり、 前記各第１、第２グループ内の印字ワイヤは数本ずつの
   小グループを構成し、 前記各小グループ内の数本の印字ワイヤは各々縦列に配
   置され、 前記各第１、第２グループ内の前記各小グループ間では
   ドットピッチの整数倍ずらして配置され、 前記各第１、第２グループ間では各々に含まれる前記小
   グループを互いにドットピッチの整数倍プラス半ピッチ
   ずらして配置されたことを特徴とするワイヤドット印字
   ヘッド。