JPH04312858A - ワイヤドット印字ヘッド - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤドット印字ヘッ
ドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、印字ワイヤを駆動し、インクリボ
ンを介して印字媒体を打撃し、その打撃力で印字を行う
インパクトプリンタは、印字媒体の自由度が高く、また
比較的廉価なことから、情報処理システム等の出力装置
をはじめ多方面に用いられている。

【０００３】上記インパクトプリンタは、ワイヤドット
印字ヘッドの型式から、プランジャ型、ばねチャージ型
、クラッパ型に分けられる。このうち、ばねチャージ型
のものは、印字ワイヤを固定したアーマチュアをバイア
ス用の板ばねの板ばねによって揺動自在に支持し、該ア
ーマチュアを、あらかじめ上記板ばねの弾性力に抗して
永久磁石によってコアに吸引させておき、印字する際に
、上記コアに巻かれたコイルを励磁させて上記永久磁石
と逆方向に磁束を発生させ、上記アーマチュアを解放さ
せる構造となっているが、近年印字の高速化が求められ
ており、高速応答性が良好なこのばねチャージ型のワイ
ヤドット印字ヘッドが多く採用されている。

【０００４】図２に従来のばねチャージ型のワイヤドッ
ト印字ヘッドの断面図である。図において、ガイドフレ
ーム１とキャップ２との間にはベース３、永久磁石４、
台板５、スペーサ６、バイアス用の板ばね７及びヨーク
８がクランプ９を介して順次積層されている。上記板ば
ね７の可撓部にはアーマチュア１０が取り付けられ、該
アーマチュア１０の先端に印字ワイヤ１１の基部が固着
され、この印字ワイヤ１１の先端はガイド１ａによって
プラテン側に案内されて突出自在になっている。上記ベ
ース３の中央部にはコア１２が設けられ、該コア１２に
コイル１３が巻装されている。

【０００５】上記印字ワイヤ１１が固着されるアーマチ
ュア１０、コア１２及びコイル１３から成るアセンブリ
は印字ヘッド内に、例えば９〜２４個設けられ、それら
はほぼ円形状に配置される。なお、１４はコイル１３に
通電するための基板であり、１５は基板１４を位置決め
するためのスペースシートである。また、１６は温度検
出用のサーミスタで、１７はコイル１３及びサーミスタ
１６を覆う熱伝導の良い充填材である。該充填材はコイ
ル１３が発生した熱を外部に伝えて放熱させるとともに
、コア１３を固定する。

【０００６】上記構成のワイヤドット印字ヘッドにおい
て、永久磁石４の磁束が台板５、スペーサ６、ヨーク８
、アーマチュア１０、コア１２及びベース３を通って再
び永久磁石４に戻る磁気回路が形成され、この磁気回路
によってアーマチュア１０はコア１２に吸引されて、板
ばね７に歪みエネルギが蓄積されて偏倚状態に置かれる
。該偏倚状態において、コイル１３を励磁して磁気回路
と反対方向の磁束を発生させると、アーマチュア１０を
吸引する力が減少する。その結果、板ばね７に蓄積され
た歪みエネルギが解放され、板ばね７が復帰することに
よって、アーマチュア１０の先端に取り付けた印字ワイ
ヤ１１がガイド１ａから突出し、図示しないインクリボ
ンと印字媒体をプラテンに押し付ける。

【０００７】これにより、文字やグラフィックパターン
を印字することができる。また、印字時にコイル１３に
通電することによって熱が発生するため、上述したよう
に印字ヘッドの中央部にサーミスタ１６が設けられ、熱
伝導率の良いエポキシ系樹脂等の充填材１７を介して伝
えられた熱を検出する。そして、印字ヘッドの内部の温
度上昇を監視することにより、コイル１３の温度は耐熱
温度以下に維持され焼損が防止される。上記サーミスタ
１６は配設作業が煩わしく、印字ヘッドの中央に１個だ
け配設される。したがって、複数のコイル１３すべての
温度を監視することはできない。

【０００８】そこで、コイル耐熱温度を実験的に求めて
熱監視温度とし、上記サーミスタ１６で検出した温度が
熱監視温度に達したときに印字を停止するなどの制御を
行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のワイヤドット印字ヘッドにおいては、印字速度を高
くしたり、印字ヘッドを小型軽量化する必要性から、コ
イル１３の通電サイクルを短くすると、コイル１３の発
熱量が多くなるだけでなく、放熱性が悪くなって印字ヘ
ッド内部の温度が熱監視温度に早く到達してしまう。そ
の場合、印字を中断するなどの制御を行わなければなら
ず、単位時間当たりの印字文字数が少なくなって熱スル
ープットが低下してしまう。

【００１０】また、サーミスタは印字ヘッドの中央に一
つだけ設けられ、印字ヘッド内の平均温度を検出するの
で、すべてのコイルの温度を検出することにはならない
。したがって、耐熱温度に達していないコイルがあるに
もかかわらず印字が停止されることがあり、コイルの駆
動効率が低くなって、熱スループットが低下してしまう
。

【００１１】本発明は、上記従来のワイヤドット印字ヘ
ッドの問題点を解決して、印字速度を高くしたり、印字
ヘッドを小型軽量化した場合に、熱スループットが低下
するのを防止することができるワイヤドット印字ヘッド
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のワ
イヤドット印字ヘッドにおいては、先端に印字ワイヤを
取り付けたアーマチュアと、該アーマチュアに対向して
設けられるコアと、上記アーマチュアを支持するバイア
ス用の板ばねと、上記コアに巻装され、励磁時に磁束を
発生して上記アーマチュアを揺動するコイルを有してい
る。

【００１３】また、温度検出用のデータを格納するバッ
ファと、各コイル温度を順次検出するコイル温度検出手
段を有している。該コイル温度検出手段は、上記バッフ
ァから出力された温度検出用のデータを受けると、各コ
イルに温度検出用の電流を流し、コイル温度を順次検出
する。そして、検出したコイル温度が耐熱温度に達して
いるピンの駆動を中止してその行の印字を継続し、改行
した後、他のピンを駆動して同じ行の印字されなかった
部分の印字を行う手段を有している。

【００１４】

【作用】本発明によれば、上記のように先端に印字ワイ
ヤを取り付けたアーマチュアと、該アーマチュアに対向
して設けられるコアと、上記アーマチュアを支持するバ
イアス用の板ばねと、上記コアに巻装され、励磁時に磁
束を発生して上記アーマチュアを揺動するコイルを有し
ている。したがって、印字データによって各コイルに駆
動電流が流れると、対応するアーマチュアが揺動し、印
字ワイヤがインクリボンを介して印字媒体を打撃する。

【００１５】また、温度検出用のデータを格納するバッ
ファと、各コイル温度を順次検出するコイル温度検出手
段を有していて、該コイル温度検出手段は、上記バッフ
ァから出力された温度検出用のデータを受けると、各コ
イルに温度検出用の電流を流し、コイル温度を順次検出
する。そして、検出したコイル温度が耐熱温度に達して
いるピンがあると、そのピンの駆動を中止してその行の
印字を継続し、改行した後、他のピンを駆動して同じ行
について印字を行う。この時は、印字されなかった部分
の印字のみが行われる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すワ
イヤドット印字ヘッドの断面図、図３は本発明のワイヤ
ドット印字ヘッドの部分断面図、図４はワイヤドット印
字ヘッドによる印字例を示す図である。

【００１７】図において、ガイドフレーム１とキャップ
２との間にはベース３、永久磁石４、台板５、スペーサ
６、バイアス用の板ばね７及びヨーク８がクランプ９を
介して順次積層されている。上記板ばね７の可撓部には
アーマチュア１０が取り付けられ、該アーマチュア１０
の先端に印字ワイヤ１１の基部が固着され、この印字ワ
イヤ１１の先端はガイド１ａによってプラテン側に案内
されて突出自在になっている。そして、上記ベース３の
中央部にはコア１２が設けられ、該コア１２にコイル１
３が巻装されている。

【００１８】なお、１４はコイル１３に通電するための
基板であり、１５は基板１４を位置決めするためのスペ
ースシートである。また、１６はコイル１３を覆う熱伝
導の良い充填材であり、コイル１３が発生した熱を放熱
するとともにコイル１３を固定する。上記構成のワイヤ
ドット印字ヘッドにおいて、永久磁石４の磁束が台板５
、スペーサ６、ヨーク８、アーマチュア１０、コア１２
及びベース３を通って再び永久磁石４に戻る磁気回路が
形成され、この磁気回路によってアーマチュア１０はコ
ア１２に吸引されて、板ばね７に歪みエネルギが蓄積さ
れて偏倚状態に置かれる。該偏倚状態において、コイル
１３を励磁して磁気回路と反対方向の磁束を発生させる
と、アーマチュア１０を吸引する力が減少する。その結
果、板ばね７に蓄積された歪みエネルギが解放され、板
ばね７が復帰することにより、アーマチュア１０の先端
に取り付けた印字ワイヤ１１がガイド１ａより突出し、
図示しないインクリボンと印字媒体をプラテンに押し付
ける。

【００１９】これにより、文字やグラフィックパターン
を印字することができる。上述したような印字動作にお
いて、印字ワイヤ１１がピンａ１　〜ａ７　で構成され
ているとしたとき、それぞれのピンａ１　〜ａ７　の駆
動頻度には差があり、例えば、図４に示すような「Ｈ」
字の印字を行う場合、ピンａ４　の頻度は他のピンａ１
　〜ａ３　，ａ５　〜ａ７　より高い。したがって、各
ピンａ１　〜ａ７　に対応する各コイル１３の駆動頻度
が異なり、コイル温度はコイル１３ごとに相違する。そ
こで、それぞれのコイル１３の温度を検出することがで
きるようになっている。

【００２０】図５は本発明のワイヤドット印字ヘッドの
駆動回路図である。図において、３１はＣＰＵ、３２は
該ＣＰＵ３１から印字データを受けて一時的に保持する
バッファ、Ｃ１　，Ｃ２　，…はワイヤドット印字ヘッ
ドの各コイル、Ｔｒ０，Ｔｒ１，　…は駆動用トランジ
スタである。トランジスタＴｒ０は上記ＣＰＵ３１から
の信号を受け、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，　…はバ
ッファ３２から信号を受けて導通する。Ｄ０　，Ｄ１　
，…は逆起電圧の帰還用ダイオード、Ｒ０　は電源電圧
ＶＣ　を各コイル抵抗値と分圧するための分圧抵抗、Ｓ
ｗ１，Ｓｗ２，…は各コイルＣ１　，Ｃ２　，…と分圧
抵抗Ｒ０　を選択的に接続するスイッチ、３３は各コイ
ルＣ１　，Ｃ２　，…について、Ｐ点の電圧ＶＰ　を比
較電圧ＶＲ　と比較するコンパレータである。 該コンパレータ３３の出力は上記ＣＰＵ３１に接続され
ており、ＣＰＵ３１はその情報に基づいて印字ヘッドの
駆動を制御する。

【００２１】上記構成のワイヤドット印字ヘッドにおい
て、印字ヘッドの印字を開始する時は、上記スイッチＳ
ｗ１，Ｓｗ２，…は端子Ａ１　，Ａ２　，…側に接続さ
れ、各コイルＣ１　，Ｃ２　，…が通電される。そして
、例えば改行時に上記スイッチＳｗ１，Ｓｗ２が順次端
子Ｂ１　，Ｂ２　，…側に接続され、その時、ＣＰＵ３
１及びバッファ３２から温度検出用のデータが出力され
、トランジスタＴｒ０及び各スイッチＳｗ１，Ｓｗ２，
…に対応するトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，…を順次オ
ンする。その結果、コンパレータ３３に各コイルＣ１　
，Ｃ２　，…が接続され、Ｐ点の電圧ＶＰ　と比較電圧
ＶＲ　が比較される。

【００２２】ここで、Ｐ点の電圧ＶＰ　は各コイルＣ１
　，Ｃ２　，…のコイル抵抗値と分圧抵抗Ｒ０　の抵抗
値による電源電圧ＶＣ　の分圧である。したがって、各
コイルＣ１　，Ｃ２　，…のそれぞれの温度が変化する
と、それに伴い各コイル抵抗値が変わり、上記Ｐ点の電
圧ＶＰ　も変化する。一方、比較電圧ＶＲ　は耐熱温度
の時のコイル抵抗値による分圧である。したがって、両
者を比較することによりそれぞれの各コイルＣ１　，Ｃ
２　，…の温度を検出することができる。なお、分圧抵
抗Ｒ０　の抵抗値は高いので、各コイルＣ１　，Ｃ２　
，…に印加される電圧は小さくなり、コイル温度を検出
する際に印字ワイヤ１１が駆動されることはない。また
、コイル温度を検出するために改行時に出力される温度
検出用のデータは、あらかじめバッファ３２に格納され
ている。

【００２３】次に、本発明のワイヤドット印字ヘッドに
よって「Ｈ」字を印字する場合の動作について説明する
。図６は本発明のワイヤドット印字ヘッドによって印字
する場合の印字状態図である。図の（ａ）の○印は「Ｈ
」字のドットパターンを示している。（ｂ）の○印はコ
イルの温度が上昇した時に最初のタイミングで印字され
るパターンを、（ｃ）●印は次のタイミングで印字され
るパターンを示している。

【００２４】印字を連続的に行っていて、改行時に各コ
イル温度を検出した結果、ピンａ４　に対応するコイル
１３が耐熱温度に達した場合、印字を停止するのではな
く、（ｂ）に示すようにピンａ４　のみの駆動を中止さ
せてバッファ３２の印字データに基づきそのまま一行分
の印字を行う。そして、続いて同じ行に改行し、（ｃ）
に示すように温度の低い他のコイル１３のピン、例えば
ピンａ１　を駆動して再び同じ行の印字を行う。この間
、耐熱温度に達しているコイル１３は駆動されないため
、温度が低下する。

【００２５】このように、温度の低いピンを利用して継
続するため、熱スループットが大幅に向上する。図７は
本発明のワイヤドット印字ヘッドの動作フローチャート
である。 ステップＳ１　　印字を行う。 ステップＳ２　　改行を行う。 ステップＳ３　　スイッチＳｗ１，Ｓｗ２，…を端子Ｂ
ｎ　（Ｂ１　，Ｂ２　，…）に切り換える。 ステップＳ４　　バッファ３２から印字データを順次出
力する。 ステップＳ５　　各コイルＣ１　，Ｃ２　，…の温度を
順次検出する。 ステップＳ６　　耐熱温度に達したか否か判断する。 ステップＳ７　　耐熱温度に達した場合は、そのピンを
駆動しないでそのまま印字を継続し、続いて同じ行に改
行して他のピンで印字を行う。 ステップＳ８　　耐熱温度に達していない場合は、スイ
ッチＳｗ１，Ｓｗ２，…を端子Ａｎ　（Ａ１　，Ａ２　
，…）に切り換える。

【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々変形することが
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。例えば、上記実施例においては、コイル温度を
コイルと分圧抵抗とによる分圧で検出しているが、コイ
ルに流れる電流のピーク電流値によって検出してもよい
。

【００２７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、温度検出用のデータを格納するバッファと、各コ
イル温度を順次検出するコイル温度検出手段を有してい
て、該コイル温度検出手段は、上記バッファから出力さ
れた温度検出用のデータを受けると、各コイルに温度検
出用の電流を流し、コイル温度を順次検出し、検出した
コイル温度が耐熱温度に達しているピンがあると、その
ピンの駆動を中止してその行の印字を継続し、同じ行に
改行した後、他のピンを駆動して印字されなかった部分
のみを印字する。

【００２８】したがって、印字は停止することなく継続
して行われ、単位時間に印字することができる文字数が
増加し、熱スループットを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すワイヤドット印字ヘッド
の断面図である。

【図２】従来のばねチャージ型のワイヤドット印字ヘッ
ドの断面図である。

【図３】本発明のワイヤドット印字ヘッドの部分断面図
である。

【図４】ワイヤドット印字ヘッドによる印字例を示す図
である。

【図５】本発明のワイヤドット印字ヘッドの駆動回路図
である。

【図６】本発明のワイヤドット印字ヘッドによって印字
する場合の印字状態図である。

【図７】本発明のワイヤドット印字ヘッドの動作フロー
チャートである。

【符号の説明】

３　　　　ベース ４　　　　永久磁石 ６　　　　溝 ８　　　　ヨーク １０　　アーマチュア １１　　印字ワイヤ １２　　コア １３　　コイル １７　　充填材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　先端に印字ワイヤを取り付けたアーマ
   チュアと、該アーマチュアに対向して設けられるコアと
   、上記アーマチュアを支持するバイアス用の板ばねと、
   上記コアに巻装され、励磁時に磁束を発生して上記アー
   マチュアを揺動するコイルから成るワイヤドット印字ヘ
   ッドにおいて、（ａ）温度検出用のデータを格納するバ
   ッファと、（ｂ）該バッファから出力された温度検出用
   のデータを受け、各コイル温度を順次検出するコイル温
   度検出手段と、（ｃ）検出したコイル温度が耐熱温度に
   達しているピンの駆動を中止してその行の印字を継続し
   、改行した後、他のピンを駆動して同じ行の印字されな
   かった部分の印字を行う手段を有することを特徴とする
   ワイヤドット印字ヘッド。