(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板バネから形成されると共に、桁方向にほぼ等間隔でかつ行方向に複数列に配設された印字ピン装着部を持つ印字ハンマを桁方向に複数個配列した印字ハンマ群と、磁気吸引力を有する磁石手段と、該磁石手段の磁気吸引力によって前記印字ハンマの一端を非印字位置に保持するコムヨークと、前記印字ハンマの他端を固定するためのヨークと、前記コムヨークに巻回されているハンマコイルとからなるドット印字用の印字手段と、
該印字手段を駆動する制御回路と、
前記印字手段と連結され、該印字手段を桁方向に所定の印字ストロークで往復移動させる往復移動手段と、
印字用紙を送る紙送り手段とを有し、
前記印字ピン装着部の個数よりも少ない連続する任意の個数の印字ピン装着部にのみ印字ピンを装着して印字ハンマモジュールを形成し、同一形状の前記印字ハンマモジュールを桁方向に複数個装着することを特徴とする印字装置。
【請求項２】
請求項１記載の印字装置であって、
印字する主要文字の行方向ドット数がＭ個であるときに、前記印字ハンマの配列数がドット数Ｍの約数であることを特徴とする印字装置（但しＭは自然数）。
【請求項３】
板バネから形成されると共に、桁方向にほぼ等間隔でかつ行方向に複数列に配設された印字ピン装着部を持つ印字ハンマを桁方向に複数個配列した印字ハンマ群と、磁気吸引力を有する磁石手段と、該磁石手段の磁気吸引力によって前記印字ハンマの一端を非印字位置に保持するコムヨークと、前記印字ハンマの他端を固定するためのヨークと、前記コムヨークに巻回されているハンマコイルとからなるドット印字用の印字手段と、
該印字手段を駆動する制御回路と、
前記印字手段と連結され、該印字手段を桁方向に所定の印字ストロークで往復移動させる往復移動手段と、
印字用紙を送る紙送り手段とを有する印字装置において、
必要とされる印字速度に応じて、前記印字ピン装着部の個数よりも少ない連続する任意個数の印字ピン装着部に印字ピンを装着して印字ハンマモジュールを形成し、同一形状の前記印字ハンマモジュールを桁方向に複数個装着して所望の印字速度の印字装置を製造することを特徴とする印字装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラスタスキャン方式で印字を行う印字装置に関するものであり、更に詳しくは印字素子の配列数を変えたドット印字手段を適用して新規機種を構成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ラスタスキャン方式で印字を行う代表的なものとしては、ドットラインプリンタまたはシャトルプリンタと呼ばれる印字装置がある。このドットラインプリンタは、ドット印字を行う印字素子を桁方向にほぼ等間隔で配設した印字手段を桁方向に往復移動させながら文字及び図形等をドットマトリックスで印字するという特徴を有する。
【０００３】
ドットラインプリンタの印字速度は、主に印字素子のドット印字速度とその搭載数ならびにその行方向（用紙搬送方向）の配列数に依存する。配列数とは、往復移動の１移動過程で同時に印字できるドット行数を意味し、この数が増すほど１行を印字するときの紙送り回数が少なくなる関係で高速化に寄与する。
【０００４】
この種のプリンタはドットプリンタの高速化ニーズに対応して開発されてきた。従って、開発の最優先課題は印字素子の高速化及びその搭載数の向上（すなわち実装密度の向上）ならびに行方向の印字素子配列数の向上実現であった。初期のプリンタに比較すると最近においては、印字素子のドット印字速度及びその実装密度がそれぞれ２倍程度まで向上している。縦ドット数が２４ドットの標準的な漢字を印字するタイプのプリンタにおいては、印字素子の配列数においても初期の１列から複数列（２〜２４列）の構成が可能となっている。この結果、コストパフォーマンスも大幅に向上してきている。
【０００５】
上記した高速化という顧客ニーズは続いているものの、最近はそれ以上に低速機から高速機まで低価格で供給して欲しいというニーズが強い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した低速機から高速機まで低価格化というニーズに対応するためには、プリンタの原価上で最も大きな比重を占めている印字手段の低価格化が必須である。
【０００７】
印字手段の原価内容は、主にその本体の原価（材料費と加工費）と開発費及び生産設備等の償却費によって構成されている。従って、新たな開発費及び生産設備等の償却費を発生させないで本体の原価を下げることが最も効率的な手段の１つである。すなわち、低速機から高速機までそれぞれに搭載する印字手段を可能な限り共通にすることが要点となる。このことで、ハンマ機構部の各部品の生産ロットも増加するため部品の原価低減も図れる。但し、印字素子の搭載数はプリンタの印字速度に応じた必要最小限の数にすべきである。
【０００８】
当然であるが、印字手段に限らず他部位も可能な限り共通にすることが望ましい。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
低速機から高速機までそれぞれに搭載する印字手段を共通にするためには、高速機用の高密度実装のドット印字用印字手段を基にして、低速機用の印字手段を構成するのが得策である。
【００１０】
つまり、上記課題は、板バネから形成されると共に、桁方向にほぼ等間隔でかつ行方向に複数列に配設された印字ピン装着部を持つ印字ハンマを桁方向に複数個配列した印字ハンマ群と、磁気吸引力を有する磁石手段と、該磁石手段の磁気吸引力によって前記印字ハンマの一端を非印字位置に保持するコムヨークと、前記印字ハンマの他端を固定するためのヨークと、前記コムヨークに巻回されているハンマコイルとからなるドット印字用の印字手段と、該印字手段を駆動する制御回路と、前記印字手段と連結され、該印字手段を桁方向に所定の印字ストロークで往復移動させる往復移動手段と、印字用紙を送る紙送り手段とを有する印字装置において、前記印字ピン装着部の個数よりも少ない連続する任意の個数の印字ピン装着部にのみ印字ピンを装着して印字ハンマモジュールを形成し、同一形状の前記印字ハンマモジュールを桁方向に複数個装着することで達成される。
【００１１】
上記のように構成したドット用の印字手段においては、印字ピンの装着個数を変えるのみで低速機から高速機まで可能な限り共通にすることが可能となる。
【００１２】
また、印字手段の往復移動のストロークは同一列で隣接する印字ピン装着部の間隔によって決まってくるが、本発明では同一形状の印字ハンマモジュールを桁方向に複数個配列するので、印字ピンの装着は列単位で行うこととなり、シャトル往復移動のストロークは当然のことながら変わらない。これによって、往復移動手段の共通化が実現する。
【００１３】
なお、本発明においては、前記のように構成された印字ハンマモジュールのうち印字ピン非装着部分に対応するハンマコイル、板バネまたは制御回路のいずれか、あるいはそれら全てを削除してもよい。
【００１４】
一方、本発明は、板バネから形成されると共に、桁方向にほぼ等間隔でかつ行方向に複数列に配設された印字ピン装着部を持つ印字ハンマを桁方向に複数個配列した印字ハンマ群と、磁気吸引力を有する磁石手段と、該磁石手段の磁気吸引力によって前記印字ハンマの一端を非印字位置に保持するコムヨークと、前記印字ハンマの他端を固定するためのヨークと、前記コムヨークに巻回されているハンマコイルとからなるドット印字用の印字手段と、該印字手段を駆動する制御回路と、前記印字手段と連結され、該印字手段を桁方向に所定の印字ストロークで往復移動させる往復移動手段と、印字用紙を送る紙送り手段とを有する印字装置において、必要とされる印字速度に応じて、前記印字ピン装着部の個数よりも少ない連続する任意個数の印字ピン装着部に印字ピンを装着して印字ハンマモジュールを形成し、同一形状の前記印字ハンマモジュールを桁方向に複数個装着して所望の印字速度の印字装置を製造することにより達成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明を詳述する。
【００１６】
本実施例はラスタスキャン方式の代表的な印字装置であるドットラインプリンタについて詳述するが、複数のドット行を１スキャンで印字するラスタスキャン方式の印字装置であれば同様に適用出来る。
【００１７】
最初に印字装置の平面図および印字手段の断面図を示した図４及び図５を参照して、この種の印字装置の印字方法について説明する。
【００１８】
ドット印字を行う印字素子をほぼ等間隔で搭載した印字手段１０はシャトル機構部２０に連結してあり、図４の矢印方向に往復移動を行う。
【００１９】
印字手段１０の前面を走行するテープ状のインクリボン３１は、リボンカセット３０の一端から出てリボンガイド３４及びリボンセンサ３３を介して一対のリボンローラ３２に巻取られてリボンカセット３０に収納される。
【００２０】
印字素子の印字力を支持するプラテン４０は、印字用紙５０及びインクリボン３１を介して印字手段１０に対向する様に所定ギャップ離して配設してある。
【００２１】
ここで用いている印字手段１０および印字素子は、図５に示す様に一般的にスプリングチャージ方式と呼ぶものである。
【００２２】
板バネ１１は、コムヨーク１７、マグネット１５及びヨーク１６によって形成される磁気回路上でヨーク１６にネジ１４にて取り付けてある。この状態で板バネ１１はコムヨーク１７に磁気吸引されて撓んでいる。ハンマコイル１３はコムヨーク１７に配設してあり、制御回路によって板バネ１１の磁気吸引力を打ち消す方向にパルス電流を流すことで板バネ１１を駆動させてドット印字を行う。
【００２３】
また、図６に示すように、板バネ１１の先端に印字ピン装着部１８を有し、この印字ピン装着部１８に印字ピン１２を装着したものが印字素子であり、これを複数個結合したものが印字ハンマモジュール１９である。
【００２４】
印字手段１０における基本配列の印字ハンマは、図７に示すように印字ピン１２が１ピン目から１２ピン目まで配列されたものを１単位としている。そして、前記印字ハンマを複数個桁方向に配列した印字ハンマ群によって印字手段が構成される。なお、図７の上下方向が行方向（紙送り方向）となる。
【００２５】
この例における印字ピン１２は、行方向（紙送り方向）に１２列で桁方向（往復移動方向）にほぼ一定の間隔ｐで図に示すように配列してある。この例における間隔ｐは約０．１インチのものである。印字ピン１２の合計数は１４４ピンである。
【００２６】
高速機用に開発した高密度実装の印字手段１０が上述したピン配列のものである。この印字手段１０は、印字ピン１２の配列が１２列なのでその往復移動の１移動で１２ドット行の同時印字を行う。各印字ピン１２は同一列で隣の印字ピン１２迄の範囲の印字を受け持つ。間隔にして１２×ｐに相当する印字範囲である。従って、シャトル機構部２０による印字手段１０の往復移動のストロークは、この１２×ｐと紙送り区間である往復移動の反転部での移動距離を加えたものに等しい。一般的な行方向２４ドットの漢字文字を印字する場合は、この印字手段１０の１往復（２移動）で終了する。
【００２７】
印字ピン１２の配列数は、この様な印字において無駄が生じないように通常使用する文字の行方向ドット数の約数のものとしている。行方向２４ドットの漢字文字の場合は、１、２、３、４、６、８、１２、２４の中から選択される。
【００２８】
上述した印字手段１０を基にして低速機用の印字手段１０を構成する方法について以下に説明する。
【００２９】
図１は、９〜１２列目の印字ピン装着部１８に印字ピン１２を装着せず、１〜８列目の印字ピン装着部１８にのみ印字ピン１２を装着し、行方向配列数を８列とした印字ハンマモジュール１９の配列状態を模式的に示す図である。図において、９〜１２列目は印字ピン１２を非装着としているので、前の印字ハンマモジュールの８列から隣接する印字ハンマモジュールの１列に至る印字ピン１２の間隔は５×ｐとなっている。
【００３０】
このように、同一形状の前記印字ハンマモジュールを桁方向に複数個配列することにより、低速機に対応した新たな印字ハンマ群が構成され、印字手段が形成される。
【００３１】
上記新たな印字手段において、印字は１移動で８ドット行であり、縦２４ドットの文字は３移動で印字される。往復移動のストロークは同じ列の印字ピン１２の間隔が同一であるので変わらない。よって、シャトル機構部２０は特にストロークや構成を変える必要がない。
【００３２】
上記の例では印字ピン１２の配列が連続で８列となればよいので、上述のように９〜１２列目の印字ピン１２を非装着にする他、１〜４列または１、２、１１、１２列を非装着部分としても良い。他の方法として、１列と１０〜１２列というように非対象にしても良い。
【００３３】
なお、本発明は印字ピン１２のみでなく、印字ピン１２の非装着部分に対応する板バネ１１及びハンマコイル１７等も削除してもよい。この部分以外の構成は基になっている１２列構成の印字手段に同じである。
【００３４】
図２は、図７に示す印字ピン１２の１２列の配列のうち、６列分については印字ハンマの印字ピン装着部に印字ピン１２を装着せず、印字ピン１２を６列に配列した状態を示す模式図である。
【００３５】
また、図３は図７に示す印字ピン１２の１２列の配列のうち、８列分について印字ピン１２の非装着部分とし、印字ピンを４列とした状態を示す模式図である。
【００３６】
図示していないが、印字ピン１２の１２列の配列を９列分を非装着として３列配列とした構成、あるいは印字ピン１２の１２列の配列を１０列分を非装着として２列とした構成も可能である。
【００３７】
以上のように、本発明においては、１２列の印字ハンマを１単位とした印字手段１０を基にして、１２列よりも少ない連続した任意個数の印字ピンのみを印字ハンマの印字ピン装着部に装着することで、他の配列数の異なる新たな５種類の印字手段を構成できる。この５種類の印字手段１０はその印字ピン１２の配列数に応じて、それぞれ異なる印字速度の印字装置用として活用できる。
【００３８】
印字ハンマは同一形状であり、単一の金型から製造可能であって、ロット数の増大による工数低減が図れる。また、印字ハンマが同一形状であるため、ｎ−１個の印字ピン装着部にピンを装着した印字ハンマモジュール１種類を保守部品として用意すれば、印字ピンのより少ない印字ハンマモジュールにも共用が可能である。
【００３９】
本発明においては、基本となる１２列の配列をした印字手段１０を基にして詳述したが、一般的な形に置き換えると次のように表すことが出来る。桁方向にほぼ等間隔でかつ（Ｎ1）列に配設した印字ピン装着部を有する印字手段の印字ハンマピンの配列形態を基本配列とし、この基本配列のうち（Ｎ2）列分の印字ピン装着部には印字ピンを装着せず、（Ｎ1）列であった配列数を（Ｎ1−Ｎ2）列の配列数とした新たな印字手段を構成し、この新たな印字手段を搭載して新たな印字装置を形成することである。
【００４０】
さらに、この印字装置が印字する主要文字の行方向ドット数を（Ｍ）個としたとき、印字ピン装着部の全配列数（Ｎ1）列及び印字ピンが装着されている部分の配列数（Ｎ1−Ｎ2）列が文字の行方向ドット数（Ｍ）の約数である様に設定することである。ここでＮ1、Ｎ2、Ｍは１以上の自然数を示す。
【００４１】
一方、印字手段の制御回路においても、基本形態となる制御基板に搭載されているｎ1個のハンマ制御回路から印字ピンが装着されていないｎ2個のハンマ制御回路を削除して、ｎ1個であったハンマ制御回路の搭載数を（ｎ1−ｎ2）個の搭載数とした制御基板を形成し、これを新たな印字手段の制御基板とすることで、部品の共通化が図ることができる。
【００４２】
具体的には以下の通りである。
なお、以下の説明を簡単にするために基本配列となる印字ピンの配列は、縦方向の配列を４列とした印字ハンマを４個並べた計１６個の印字ハンマ群として説明する。
【００４３】
制御回路は、トランジスタ等の素子で構成され、各印字素子に対応して設けられる駆動系回路と、この駆動系回路に駆動信号を与えるハンマ制御回路からなり、これらは駆動信号によって制御される。一般に印字ハンマは磁気干渉や消費電力の平均化等の目的で各印字素子の印字タイミングをずらしている。従って、ハンマ制御回路は印字ハンマ内の印字素子の数分だけ必要となる。本例では、各印字ハンマは印字素子を４列ずつ配置しているので、夫々の列に対応したハンマ制御回路は４グル−プが必要となる。
【００４４】
図９はハンマ制御回路の概略を表したブロック図である。
印字デ−タはデ−タ信号６９を通してハンマ制御回路へ送られる。具体的には、デ−タ信号６９とクロック信号７０がフリップフロップ（Ｆ／Ｆと記す）で構成されたシフトレジスタ７７に接続されているため、印字デ−タはクロック信号７０に同期して順次シフトさせながら夫々のＦ／Ｆに記憶される。
【００４５】
一方、タイミング生成回路７１は印字ピンの配列数分の印字タイミングを生成する。本例における印字ピンの配列数は４列であるので４つのタイミングを生成する。なお、印字ピンの配列数が１２列の場合は１２の印字タイミングが必要となる。
【００４６】
タイミング選択回路７３は上述したタイミング生成回路７１が生成した４つのタイミングから任意のタイミングを選択するものである。セレクタ７２の１〜４の入力に４つの印字タイミング１〜印字タイミング４が接続されており、セレクタ７２のセレクト入力（Ｓ入力と記す）にはハンマ制御回路自身のアドレスが割当てられている。図９の場合、アドレスが２であるのでセレクタ７２の２入力に接続されている印字タイミング２をセレクタ７２のＹ出力より出力する。
【００４７】
更に具体的に説明する。
Ｆ/Ｆａ７８にデ−タＨｉすなわち印字デ−タ有りが転送されている場合、ＡＮＤゲ−トａ７４の１ピン入力はＨｉとなる。次に印字タイミング２が選択され、ＡＮＤゲ−トａ７４のもう一方の２ピン入力がＨｉになるとＡＮＤゲ−トａ７４の出力がＨｉとなり、トランジスタａ７５がオンし、ハンマコイルａ７６に電流が通電される。
【００４８】
次に、これらハンマ制御回路と印字ピン装着部（印字素子）の配列の対応を表したものが図８である。ハンマ制御回路は制御基板全体の小型、低価格化のために、一般的にゲ−トアレイと呼ばれる集積回路に納められている。集積回路に納めるハンマ制御回路の数は２回路程度にするのが一般的である。なぜなら、１回路を集積回路に納めると集積回路の搭載数が増加する。また、３回路以上を納めると集積回路の回路規模が増大し集積回路自身の単価アップやチップサイズが増大する。また、印字素子の配列数は文字構成が２４ドットラインであることから一般に４、６、８、１２、２４のいずれかとなっているため、集積回路に納めるハンマ制御回路の数は集積回路を効率良く使用する観点から奇数個となることは無く、印字素子配列数の約数となる。
【００４９】
本例において、ハンマ制御回路Ａは集積回路の外部からアドレス１が割り当てられているので印字タイミングは１となり、ハンマＮＯ（ＨＮと略す）１，ＨＮ５，ＨＮ９，ＨＮ１３を同時に印字できるような配線になっている。以下同様に集積回路Ｂ〜集積回路Ｄは図の通りである。上述したようにハンマ制御回路は全ての印字タイミングを生成し、集積回路の外部からアドレスを割当て、そのアドレスに対応した印字タイミングを選択できるようになっている。また、各ハンマ制御回路への印字デ−タ転送についても、説明を省略するが同様に任意のタイミングでデ−タを受信できるような構成としているので、それぞれの集積回路の内部回路はまったく同一にできることがわかる。
【００５０】
ここで、基本配列となる４列×４（計１６個）の印字ハンマから図８の破線で示した１列目と４列目の印字ピン装着部に印字ピンを装着せず、２列×４（計８個）の印字ハンマモジュールを構成し、基本配列を有する印字装置よりも低速の新たな印字装置を形成する。
【００５１】
図に示すように、印字ピンが装着されていない１列目と４列目のハンマ制御回路を削除する。ハンマ制御回路Ａとハンマ制御回路Ｂが同一の集積回路Ａ内に納めるように配置しているため、基本配列を制御する制御基板から破線で示した集積回路Ａを削除するだけで低速機用の制御基板として使用することが出来る。すなわち、高速機用の制御基板から印字ピンの非装着部分に対応したハンマ集積回路を削除することにより、新たな制御基板の開発を必要とせず、低速機用の制御基板を簡単に構成できる。
【００５２】
このように、基本配列から少なくとも２つ以上印字ピンを非装着として新たな配列の印字ハンマモジュールを構成し、新たな印字ハンマ群を形成する場合、予め印字ピンを非装着する配列位置を制御するハンマ制御回路のみを同一の集積回路内に納めるような構成とすれば、制御基板から不要な集積回路を削除するだけで、新たな印字装置用の制御基板を製造することができる。更に、高速機から低速機に使用するハンマ制御基板は削除される集積回路以外は共通に使用できるので、新たな基板開発コストが不要となる。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば印字ピン装着部の個数よりも少ない連続する任意の個数の印字ピン装着部にのみ印字ピンを装着して印字ハンマモジュールを形成し、同一形状の前記印字ハンマモジュールを桁方向に複数個装着するようにして低速機用の新たな印字手段を構成したので、低速機から高速機までそれぞれに搭載する印字手段の主要部分が共通化できる。このことにより、低速機から高速機までの印字手段が短期間で開発出来ると共に、その開発費、設備費及び部品費等の大幅な削減が可能となる。
【００５４】
さらに、各印字ハンマモジュールの同一列の印字ピン装着部の間隔は常に等しいことから、往復移動のストロークを同じにすることが出来るのでシャトル機構部の共通化も図れる。
【００５５】
また、高速機用の印字ハンマを低速機用にも使用することができるので、保守部品の共通化が図れ、保守管理費の削減ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例の印字ピンの配列状態を示す図。
【図２】  本発明の第２実施例の印字ピンの配列状態を示す図。
【図３】  本発明の第３実施例の印字ピンの配列状態を示す図。
【図４】  印字機構部の平面図。
【図５】  印字機構部の断面図。
【図６】  印字ハンマの配列状態を示す模式図。
【図７】  本発明の基本形となる印字ピンの配列状態を示す図。
【図８】  本発明のハンマ配列と集積回路の対応を示す説明図。
【図９】  本発明のハンマ制御回路をの一例を示す内部回路説明図。
【符号の説明】
図において１０はハンマ機構部、１１は印字ハンマ、１２は印字ピン、２０はシャトル機構部である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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