(57)【要約】【課題】装置のコストを増大させず、ドット抜けなどの不具合を解消しうる打刻装置、打刻パターンの形成方法及びプログラムを提供する。【解決手段】所定位置に配置された複数の打刻ピン３３を有し、該打刻ピン３３の少なくとも１つを用いて被打刻物１００を打刻する打刻ヘッド３０を具備し、その打刻ヘッド３０により被打刻物１００の表面を順次打刻して複数の打刻部により打刻パターンを構成する打刻装置である。打刻装置は、打刻ヘッド３０を移動させることにより、複数の打刻ヘッド３０を被打刻物１００に対して相対的に移動させるＸモータ５０Ｘ及びＹモータ５０Ｘと、打刻ピン３３を被打刻物１００に対する所定の位置に位置させると共に、打刻パターンを構成するドットのそれぞれが、打刻ヘッド３０における少なくとも２つの異なる打刻ピン３３で打刻されるようにＸモータ５０Ｘ及びＹモータ５０Ｘを制御するコントローラ１１と、を備えている。【選択図】図２
2011173318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定位置に配置された複数の打刻ピンを用いて被打刻物を打刻する打刻ヘッドを具備し、前記打刻ヘッドにより前記被打刻物の表面を順次打刻して複数の打刻部により打刻パターンを構成する打刻装置であって、
前記打刻ヘッドを移動させることにより、前記複数の打刻ピンを前記被打刻物に対して相対的に移動させる移動手段と、
前記打刻ピンを駆動する駆動手段と、
前記打刻ピンから少なくとも１つを選択するとともに、前記駆動手段を制御し、当該少なくとも１つの打刻ピンを駆動させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、さらに前記移動手段を制御し、前記打刻パターンを構成する打刻部のそれぞれが、前記打刻ヘッドにおける少なくとも２つの異なる打刻ピンで打刻されるように前記打刻ヘッドを前記被打刻物に対する所定の位置に位置させる、
ことを特徴とする打刻装置。
【請求項２】
前記複数の打刻ピンは、前記打刻ヘッドにおいて一直線上に整列するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の打刻装置。
【請求項３】
複数の打刻ピンを有する打刻ヘッドを被打刻物に対して相対的に移動し、前記打刻ピンを前記被打刻物に対する所定の位置に位置させ、打刻パターンを構成する打刻部のそれぞれを、前記打刻ヘッドにおける少なくとも２つの異なる打刻ピンで打刻する、
ことを特徴とする打刻パターンの形成方法。
【請求項４】
所定位置に配置された複数の打刻ピンを用いて被打刻物を打刻する打刻ヘッドを具備し、前記打刻ヘッドにより前記被打刻物の表面を順次打刻して複数の打刻部により打刻パターンを構成する打刻装置であって、前記打刻ヘッドを移動させることにより、前記複数の打刻ヘッドを前記被打刻物に対して相対的に移動させる移動手段と、前記打刻ピンを駆動する駆動手段と、を有する打刻装置に設けられるコンピュータを、
前記打刻ピンから少なくとも１つを選択する打刻ピン選択手段と、
前記駆動手段を制御し、当該選択された少なくとも１つの打刻ピンを駆動させる駆動制御手段と、
前記移動手段を制御し、前記打刻パターンを構成する打刻部のそれぞれが、前記打刻ヘッドにおける少なくとも２つの異なる打刻ピンで打刻されるように前記打刻ヘッドを前記被打刻物に対する所定の位置に位置させる移動制御手段と、して機能させる、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打刻装置、打刻パターンの形成方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品の管理やトレーサビリィティの向上を実現するため、工業製品などの被打刻物の表面を打刻ヘッドに配設された複数の打刻ピンを用いて直接打刻する打刻装置が注目されている。この打刻装置は、円錐形状かつ鋭利に加工された打刻ピンの先端部を被打刻物に押し当てて複数のドットを刻印（形成）する。そして、例えば、ＱＲコード（登録商標）やデータマトリックスなどに代表される二次元コードや、各種の文字を被打刻物の表面に直接描画又は刻印する。
【０００３】
図１０に示すように、この種の打刻装置１２０では、複数の打刻ピン（図示せず）を有する打刻ヘッド１３０をキャリッジと呼ばれるＸ移動体２４に取り付け、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動させることで被打刻物１００の表面に多様な打刻パターンを施している。
【０００４】
即ち、図１０において、Ｘ移動体２４は、Ｘ軸方向に延びるＸガイド５１Ａ、５１Ｂによって、Ｙ軸方向に移動するＹ移動体２３に取り付けられ、Ｙ移動体２３に対してＸ軸方向に移動可能とされている。Ｘ移動体２４は、送りネジ６０ＸがＸモータ５０Ｘによって回転されることで、Ｘ軸方向に移動し、図示しない送りネジがＹモータ５０Ｙによって回転されることで、Ｙ移動体２３とともにＹ軸方向に移動する。
【０００５】
このような打刻ヘッド１３０として、ワイヤドット式プリンタの印字ヘッドを利用したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
こうしたワイヤドット式プリンタの印字ヘッドにおいて、複数の印字ピンのいずれかが動作しなくなった場合でも、この印字ピンによる印字を正常な他の印字ピンにより補完して正常な印字を行わせる技術が特許文献２に開示されている。この技術は、通常の打刻ヘッド１３０において打刻ピンのいずれかが動作しなくなった場合にも適用することができる。すなわち、この場合では、打刻ピンに関する情報を操作パネルを介して記憶手段に記憶させておき、動作不良の打刻ピンが検知された場合に、制御装置及び印字媒体移送装置を用い、当該打刻ピンが本来打刻すべきドットを他の打刻ピンなどで補完する。
【０００７】
一方、特許文献３には、各ドットのパターンを検知するセンサブロックと、このセンサブロックが読み取ったドットイメージデータと、記憶装置に格納してある印字パターンデータとを比較してドット抜け及び余ドットを検出する比較回路とを設け、ドット抜けに対応する技術が開示されている。当該技術も、特許文献２と同様に、通常の打刻ヘッド１３０に対して適用することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２７６６０７号公報
【特許文献２】特開平１１−７８０７４号公報
【特許文献３】特開平８−１２７１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、このような技術によれば、制御装置のほか、印字媒体移送装置やセンサブロックなどの付加的な構成要素が必要になるなど、装置のコストが増大する問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、装置のコストを増大させず、ドット抜けなどの不具合を解消しうる打刻装置、打刻パターンの形成方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る打刻装置は、所定位置に配置された複数の打刻ピンを用いて被打刻物を打刻する打刻ヘッドを具備し、前記打刻ヘッドにより前記被打刻物の表面を順次打刻して複数の打刻部により打刻パターンを構成する打刻装置であって、前記打刻ヘッドを移動させることにより、前記複数の打刻ピンを前記被打刻物に対して相対的に移動させる移動手段と、前記打刻ピンを駆動する駆動手段と、前記打刻ピンから少なくとも１つを選択するとともに、前記駆動手段を制御し、当該少なくとも１つの打刻ピンを駆動させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、さらに前記移動手段を制御し、前記打刻パターンを構成する打刻部のそれぞれが、前記打刻ヘッドにおける少なくとも２つの異なる打刻ピンで打刻されるように前記打刻ヘッドを前記被打刻物に対する所定の位置に位置させる、
ことを特徴とする。
【００１２】
前記複数の打刻ピンは、前記打刻ヘッドにおいて一直線上に整列するように配置されている、ことが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の観点に係る打刻パターンの形成方法は、複数の打刻ピンを有する打刻ヘッドを被打刻物に対して相対的に移動し、前記打刻ピンを前記被打刻物に対する所定の位置に位置させ、打刻パターンを構成する打刻部のそれぞれを、前記打刻ヘッドにおける少なくとも２つの異なる打刻ピンで打刻する、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３の観点に係るプログラムは、所定位置に配置された複数の打刻ピンを用いて被打刻物を打刻する打刻ヘッドを具備し、前記打刻ヘッドにより前記被打刻物の表面を順次打刻して複数の打刻部により打刻パターンを構成する打刻装置であって、前記打刻ヘッドを移動させることにより、前記複数の打刻ヘッドを前記被打刻物に対して相対的に移動させる移動手段と、前記打刻ピンを駆動する駆動手段と、を有する打刻装置に設けられるコンピュータを、前記打刻ピンから少なくとも１つを選択する打刻ピン選択手段と、前記駆動手段を制御し、当該選択された少なくとも１つの打刻ピンを駆動させる駆動制御手段と、前記移動手段を制御し、前記打刻パターンを構成する打刻部のそれぞれが、前記打刻ヘッドにおける少なくとも２つの異なる打刻ピンで打刻されるように前記打刻ヘッドを前記被打刻物に対する所定の位置に位置させる移動制御手段と、して機能させる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、装置のコストを増大させず、ドット抜けなどの不具合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る打刻装置のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【図２】（ａ）は、打刻ユニットを一部の制御系と共に示す斜視図であり、（ｂ）は、打刻ヘッドの先端部及び被打刻物を示す模式図である。
【図３】打刻ヘッドの断面図である。
【図４】打刻ヘッドにおける打刻ピンの整列状態を示す模式図である。
【図５】打刻ヘッドの打刻ピンと被打刻物上のドット（打刻部）との対応関係を示す模式図である。
【図６】打刻ユニットのハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【図７】打刻装置の打刻動作を示すフローチャート図である。
【図８】打刻ピンの打刻位置により構成されるマトリクスを示す模式図である。
【図９】本発明の一実施形態の打刻装置の動作を説明するための模式図である。
【図１０】打刻装置及び被打刻物を説明するための模式図である。
【図１１】従来例の打刻装置の動作を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る打刻装置を図面を参照して説明する。
【００１８】
本実施形態に係る打刻装置は、被打刻物の表面に複数のドット（打刻部）から構成される打刻パターンとしての二次元コードや各種の文字などを形成するものである。
【００１９】
図１に示すように、打刻装置１０は、コントローラ１１、主記憶部１２、補助記憶部１３、入力部１４、検出部１５、インターフェイス１６、及び打刻ユニット２０を備えている。これらの構成要素はシステムバス１０ａを介して互いに接続されている。
【００２０】
主記憶部１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含んで構成されている。この主記憶部１２は、コントローラ１１の作業領域として用いられる。
【００２１】
補助記憶部１３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、磁気ディスク、半導体メモリ等の不揮発性メモリを含んで構成されている。この補助記憶部１３は、コントローラ１１が実行するプログラム、及びプログラムの実行に必要な各種パラメータなどを記憶している。また、コントローラ１１による処理結果などを含む情報を逐次記憶する。
【００２２】
入力部１４は、電源スイッチや打刻装置１０に対する指令を入力するための操作パネルなどを含んで構成されている。ユーザの指示は、この入力部１４を介して入力され、システムバス１０ａを経由してコントローラ１１に通知される。
【００２３】
検出部１５は、打刻ユニット２０の下方（−Ｚ方向）に位置する被打刻物１００（図１０参照）を検出し、この検出結果を含む情報を、システムバス１０ａを経由してコントローラ１１に出力する。この情報は、コントローラ１１による、被打刻物１００と後述する打刻ヘッド３０（打刻ピン３３）との位置関係の把握に利用される。
【００２４】
インターフェイス１６は、シリアルインターフェイス又はＬＡＮ（Local Area Network）インターフェイスなどの入力ポートと、入力ポートに入力された情報を一時蓄積するバッファなどを備えている。本実施形態では、パソコンなどの外部装置などがインターフェイス１６に接続され、このインターフェイス１６とシステムバス１０ａを介して、被打刻物１００に形成する二次元コードや各種の文字に関する情報がコントローラ１１に通知される。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、打刻ユニット２０は、ベース部材２１、Ｙ移動体２３、Ｙモータ５０Ｙ、Ｘ移動体２４、Ｘモータ５０Ｘ、打刻ヘッド３０、ドライバ２６を備えている。そして、Ｙモータ５０Ｙ、Ｘモータ５０Ｘ、打刻ヘッド３０は、ドライバ２６を介してコントローラ１１によって制御される。
【００２６】
ベース部材２１は、長手方向をＸ軸方向としＸＹ平面に平行な板状の第１部分２１ａと、長手方向をＸ軸方向としＸＺ面に平行な板状の第２部分２１ｂの２部分からなる断面Ｌ字状の部材である。また、このベース部材２１に形成された第１部分２１ａの＋Ｙ側端部には、長手方向をＸ軸方向とする支持プレート２２が固定されている。
【００２７】
支持プレート２２の−Ｙ側の面と、ベース部材２１に形成された第２部分２１ｂの＋Ｙ側の面とはほぼ平行になっている。そして、支持プレート２２とベース部材２１の第２部分２１ｂの間には、一端部が支持プレート２２に固定され、他端部が第２部分２１ｂに固定された、長手方向をＹ軸方向とする円柱状のＹガイド５２Ａ、５２Ｂがそれぞれ架設されている。
【００２８】
Ｙ移動体２３は、Ｘ軸方向を長手方向とする板状の移動部２３ａと、移動部２３ａの＋Ｘ側端部及び−Ｘ側端部から−Ｚ方向へ延びる一対の支持部２３ｂとからなる。また、Ｙ移動体２３の移動部２３ａの中央部には、Ｙ軸方向に貫通する円形開口２３ｃが形成され、この円形開口２３ｃの＋Ｘ側及び−Ｘ側には円形開口２３ｄがそれぞれ形成されている。そして、Ｙ移動体２３の一対の支持部２３ｂの間には、両端部が一対の支持部２３ｂにそれぞれ固定された、長手方向をＸ軸方向とする円柱状のＸガイド５１Ａ，５１Ｂがそれぞれ架設されている。
【００２９】
さらに、Ｙ移動体２３は、移動部２３ａの円形開口２３ｄにそれぞれ挿入された１組のＹガイド５２Ａ、５２Ｂによって、ベース部材２１に対してＹ軸方向に移動可能に支持されている。
【００３０】
そして、Ｙ移動体２３の移動部２３ａに形成された円形開口２３ｃには、ベース部材２１の第２部分２１ｂ、及び支持プレート２２に、＋Ｙ側端部及び−Ｙ側端部が回転可能に支持された送りネジ６０Ｙが螺合されている。Ｙ移動体２３は、送りネジ６０ＹがＹモータ５０Ｙによって回転されることで、Ｙ軸方向に移動される。
【００３１】
Ｘ移動体２４は、Ｚ軸方向を長手方向とする直方体状の部材である。このＸ移動体２４の中央部にはＸ軸方向に貫通する円形開口２４ａが形成され、この円形開口２４ａの＋Ｚ側及び−Ｚ側には一対の円形開口２４ｂが形成されている。
【００３２】
さらに、Ｘ移動体２４は、円形開口２４ｂにそれぞれ挿入されたＸガイド５１Ａ、５１Ｂによって、Ｙ移動体２３に対してＸ軸方向に移動可能に支持されている。
【００３３】
そして、Ｘ移動体２４に形成された円形開口２４ａには、両端部がＹ移動体２３に形成された支持部２３ｂによって回転可能に支持された送りネジ６０Ｘが螺合されている。Ｘ移動体２４は、送りネジ６０ＸがＸモータ５０Ｘによって回転されることで、Ｘ軸方向に移動される。
【００３４】
また、打刻ヘッド３０は、Ｘ移動体２４の＋Ｙ側の面に固定されたＵ字状のホルダ２５によって支持されている。
【００３５】
図２（ｂ）に示すように、この打刻ヘッド３０には、９つ（複数）の打刻ピン３３が配設されている。各打刻ピン３３は、その＋Ｚ側端部に大径部３３ｓを有し、本体部は長尺状とされている。各打刻ピン３３の−Ｚ端側部は、円錐形状に形成されている。各打刻ピン３３の先端部は、打刻ヘッド３０の−Ｚ側端部３０ａにおいて、Ｙ軸方向に一直線上に整列している（図３参照）。これにより、打刻ヘッド３０の移動に伴う打刻ピン３３の位置決めが容易となる。そして、打刻ヘッド３０のＸ軸及びＹ軸の少なくとも一方に沿う移動に伴い、打刻ピン３３のいずれか１つのみ又は同時に複数が打刻ヘッド３０の−Ｚ側端部３０ａから突出することによって、被打刻物１００の表面にドットを順次刻印し、多様な打刻パターンからなる二次元コードや、各種の文字を形成している。なお、ここで、被打刻物１００としては、例えば、板状体を使用することができ、さらに、その材質としてはプラスチックなどの非金属や、ステンレス、アルミニウムなどの金属が想定できる。
【００３６】
図３は図２（ａ）に示す打刻ヘッド３０を＋Ｙ方向から見た断面図である。図３に示すように、打刻ヘッド３０は、９つの打刻ピン３３の各々を駆動する９つのアクチュエータ４０が収容されたケーシング３１と、各打刻ピン３３を保持する保持部材３２とを備えている。ここで、各アクチュエータ４０は、打刻ピン駆動レバー１１４、可動ヨーク１１６、駆動コイル４３、復帰ばね１１３を備えている。なお、ケーシング３１は、駆動コイル４３を保持するヨークケース１１７と、打刻ピン駆動レバー１１４が揺動可能に載置され、可動ヨーク１１６が挿通される開孔を有するヨークプレート１１８と、アクチュエータ４０を収容するヘッドカバー１１９とから構成される。
【００３７】
保持部材３２はその内部に打刻ピン３３及び打刻ピンガイド板１１５ａ〜１１５ｄを収納しており、打刻ピン３３は、打刻ピンガイド板１１５ａ〜１１５ｄによって、保持部材３２内において概ね一定の姿勢を維持する。打刻ピンガイド板１１５ａ〜１１５ｄは、板体にガイドとなる穴を貫通させたものであり、このガイド穴に打刻ピン３３を通すことで打刻ピン３３の姿勢を維持している。
【００３８】
復帰ばね１１３は、コイルスプリングからなり、打刻ピン３３が挿入され、打刻ピン３３を＋Ｚ方向（上方）に付勢する。
【００３９】
打刻ピン駆動レバー１１４は、軟磁性体からなり、各打刻ピン３３を待機位置から−Ｚ方向（下方）に移動させるためのものである。打刻ピン駆動レバー１１４には、円柱形状の可動ヨーク１１６の先端部がカシメ加工等により一体に固定されている。ここで待機位置とは、打刻ピン３３の＋Ｚ側端部（大径部３３ｓ）が、打刻ピン駆動レバー１１４を介して、ヘッドカバー１１９の中央突部１１９ａによってその移動を規制される位置のことである。
【００４０】
打刻ピン３３は、復帰ばね１１３により＋Ｚ方向に付勢されるが、打刻ピン３３の大径部３３ｓが打刻ピン駆動レバー１１４を介してヘッドカバー１１９の中央突部１１９ａと当接することで、それ以上の＋Ｚ方向への移動を規制されている。
【００４１】
打刻ピン駆動レバー１１４は、ヨークプレート１１８上において、打刻ピン駆動レバー１１４の打刻ピン３３の大径部３３ｓとの当接部(先端)と反対側の端部（後端）が図示しない保持機構によってＺ軸方向に揺動可能に保持されている。この保持機構は、ヘッドカバー１１９と、打刻ピン駆動レバー１１４の端部との間に、板ばねなどが配設されて構成される。
【００４２】
ヨークケース１１７は、例えば電磁軟鉄や珪素鋼等などの軟磁性体からなり、駆動コイル４３により磁化されることで、可動ヨーク１１６を引きつけ、打刻ピン駆動レバー１１４を待機位置から−Ｚ方向（下方）へ駆動する。これにより、打刻ピン３３が被打刻物１００の表面を打刻する。ヨークケース１１７は、保持部材３２上に保持されている。ヨークケース１１７には、可動ヨーク１１６が配される位置に対応して円柱形状のコアが設けられており、このコアを中心として駆動コイル４３が設けられている。
【００４３】
ヨークプレート１１８は、例えば電磁軟鉄や珪素鋼等などの軟磁性体からなり、閉じた磁路を形成する。駆動コイル４３は、電流が供給されると、ヨークケース１１７とヨークプレート１１８とを磁化する。
【００４４】
図２（ａ）に戻り、コントローラ１１は、プログラムを実行することで、Ｙモータ５０Ｙ、Ｘモータ５０Ｘ、Ｘ移動体２４にホルダ２５を介して取り付けられた打刻ヘッド３０を制御する。そして、Ｙモータ５０Ｙによって、ベース部材２１に対してＹ軸に沿ってＹ移動体２３を移動させるとともに、Ｘモータ５０Ｘによって、Ｙ移動体２３に対してＸ軸に沿ってＸ移動体２４を移動させる。これにより、打刻ヘッド３０を被打刻物１００に対する所定の位置に位置決めする。
【００４５】
さらに、コントローラ１１は、９つの打刻ピン３３から少なくとも１つを選択するとともに、９つのアクチュエータ４０の内、当該選択された少なくとも１つの打刻ピン３３に対応するアクチュエータ４０を制御し、当該打刻ピン３３を駆動させる。詳しくは、コントローラ１１は、選択した少なくとも１つの打刻ピン３３について、駆動コイル４３に通電し、ヨークケース１１７を磁化する。すると、可動ヨーク１１６がヨークケース１１７に引き付けられる。このため、打刻ピン駆動レバー１１４の先端が−Ｚ方向へ揺動する。これに伴い、打刻ピン３３が打刻ピン駆動レバー１１４の先端に押圧され、−Ｚ方向に移動する。このようにして打刻ピン３３が−Ｚ方向に移動した結果、打刻ピン３３の−Ｚ側端部（先端部）が被打刻物１００を打撃し、被打刻物１００に食い込むことで被打刻物１００の表面にドットが刻印される。一方、コントローラ１１は、選択した少なくとも１つの打刻ピン３３について、駆動コイル４３への通電を中断すると、打刻ピン３３及び打刻ピン駆動レバー１１４は、それを＋Ｚ方向に付勢している復帰ばね１１３により、待機位置に復帰する。
【００４６】
以上により、打刻装置１０は、被打刻物１００（図２（ｂ）参照）の表面を、コントローラ１１が選択した少なくとも１つの打刻ピン３３の先端部によって刻印し、当該被打刻物１００の表面に、複数のドットから構成される打刻パターンとしての二次元コードや各種の文字などを形成する。
【００４７】
本実施形態では、説明を容易にするために、図４に示すように、９本の打刻ピン３３の各々は、＋Ｚ側の端部、−Ｚ側の先端部が、それぞれ、Ｙ軸に平行な直線Ｌ１、直線Ｌ２に沿って整列した状態で、保持部材３２（図３参照）によって保持されているものとして説明する。図４は図２（ａ）に示す打刻ヘッド３０が備える打刻ピン３３の配列を示す図であり、図２（ａ）における打刻ヘッド３０を＋Ｘ方向から見た場合の模式図である。また、図４では図示を省略するが、打刻ピン３３をそれぞれ駆動する打刻ピン駆動レバー１１４及び駆動コイル４３（図３参照）もＹ軸に平行な直線Ｌ１に沿って整列した状態でヨークプレート１１８に配置されている。図４を参照して、９本の打刻ピン３３について、最も＋Ｙ側に位置する打刻ピン３３を打刻ピン３３ａと表示し、−Ｙ方向に向けてそれぞれの打刻ピン３３を打刻ピン３３ｂ、３３ｃ、…、３３ｉと表示する。
【００４８】
本実施形態では、図５に示すように、各打刻ピン３３（３３ａ〜３３ｉ）の先端部は、直線Ｌ２に沿って整列するとともに、Ｙ軸方向を基準として距離ｄ（インチ）ずつ離間するように配置されている。この距離ｄをここでは１／１００インチとする。
【００４９】
図６に示すように、コントローラ１１は、各構成要素を駆動するドライバ２６を介して、Ｘモータ５０Ｘ、Ｙモータ５０Ｙ、及び打刻ヘッド３０（９つのアクチュエータ４０ａ〜４０ｉ）と電気的に接続されている。そして、コントローラ１１からの指示に基づき、ドライバ２６を介して、Ｘモータ５０Ｘ及びＹモータ５０Ｙが駆動され、打刻ヘッド３０をＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動する（図５参照）。また、コントローラ１１からの指示に基づき、ドライバ２６を介して、打刻ヘッド３０の打刻ピン３３ａ〜３３ｉをそれぞれ駆動するアクチュエータ４０ａ〜４０ｉの各々の駆動コイル４３にパルス信号が供給され、コントローラ１１が予め選択した少なくとも１つの打刻ピン３３が駆動される。
【００５０】
次に、上述のように構成された打刻装置１０による、打刻パターンの刻印動作の一例について図７のフローチャートを参照しながら説明する。ここでの処理は、コントローラ１１で上述したプログラムによって実行される。ここでは、被打刻物１００は、図１０に示すように、打刻ユニット２０の下方に配置され、検出部１５（図１参照）を介して、コントローラ１１によってその有無や打刻装置１０との位置関係が検出されるものとする。なお、ここでは、一例として縦線「｜」を、図８に示す１８行９列のマトリクスＭ上に打刻して形成するものとする。そして、縦線「｜」は、１８行２列のドットの集合（２×１８＝３６ドット）からなる。
【００５１】
まず、コントローラ１１は、外部装置などからインターフェイス１６を介して文字（縦線「｜」）に関する文字情報が供給されたか否かを判別する（図１参照）（ステップＳ１０１）。なお、コントローラ１１は、文字情報が供給されていない内は、待機状態を維持する（ステップＳ１０１：ＮＯ）。
【００５２】
コントローラ１１は、文字情報が供給されたと判断する（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）と、この文字情報から被打刻物１００に形成する当該文字の文字パターンを設定する（ステップＳ１０２）。この文字パターンの設定は、例えば、補助記憶部１３が予め文字パターンを表す文字パターンデータを、当該文字パターンが表す文字のキャラクタコードに対応付けて記憶し、コントローラ１１がこれらの文字パターンデータのうちから、文字に関する情報に含まれるキャラクタコードに対応付けられているものを選択することにより行う。文字パターンデータは、例えば図８に示すような、マトリクスＭ上のドット（打刻部）の配置により文字パターンを表すデータである（なお、図８においては、「●」が刻印すべきドット、「○」がドットの刻印可能なポイントをそれぞれ示す）。図８に示すように、マトリクスＭの１〜３列目、６〜９列目には、ドットを刻印すべきポイントは存在しないので、マトリクスＭの１〜３列目、６〜９列目では刻印操作は行われない。
【００５３】
次に、コントローラ１１は、ドライバ２６を介してＸモータ５０Ｘ及びＹモータ５０Ｙを制御し、打刻ヘッド３０を移動させ、被打刻物１００の上面の文字を打刻するべき位置に打刻ヘッド３０を位置決めする（ステップＳ１０３）とともに、当該所定位置に移動が完了したか否かを判別する（ステップＳ１０４）。ここでは、上述したように、マトリクスＭの１〜３列目および６〜９列目では刻印操作は行われないので、コントローラ１１は打刻ヘッド３０をマトリクスＭの４列目における刻印を行うべき所定の位置へと移動させる。
【００５４】
続いて、コントローラ１１は、図８に示すマトリクスＭの４列目の所定の行位置に打刻ヘッド３０の移動が完了したか否かを判別する。そして、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０の移動が完了したと判断する（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）と、打刻ピン３３ａ〜３３ｉの内で、文字を生成するのに必要なドットに相当する打刻ピン３３ａ〜３３ｉを少なくとも１つ選択すると共に駆動させてドットを打刻する（ステップＳ１０５）。一方、打刻ヘッド３０が所定の行位置に移動が完了していないと判断した場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０が所定の行位置に移動が完了するまで、Ｘモータ５０Ｘ及びＹモータ５０Ｙの内の少なくとも１つによる打刻ヘッド３０の移動操作を継続する。
【００５５】
続いて、コントローラ１１は、マトリクスＭの４列目の所定の行位置において、打刻ヘッド３０の打刻が完了したか否かを判別する（ステップＳ１０６）。そして、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０の打刻が完了したと判断する（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）と、Ｙモータ５０Ｙを制御し、打刻ヘッド３０を＋Ｙ方向（行方向）に移動させ、マトリクスＭの４列目における下段位置に打刻ヘッド３０を位置決めさせる。
【００５６】
そして、コントローラ１１は、マトリクスＭの４列目の全ての行について打刻が完了すると、コントローラ１１は、Ｘモータ５０Ｘ及びＹモータ５０Ｙを制御し、打刻ヘッド３０を−Ｙ方向かつ−Ｘ方向（列方向）に移動させ、マトリクスMの５列目の所定の位置に位置決めするとともに、４列目と同様の打刻操作を繰り返す。ここでは、コントローラ１１は、マトリクスＭの所定位置での打刻が完了していない内は（ステップＳ１０６：ＮＯ）、Ｘモータ５０Ｘ、Ｙモータ５０Ｙを駆動せず、打刻ヘッド３０を当該所定位置に位置させた状態を維持する（ステップＳ１０５）。このようにして、コントローラ１１は、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６での処理を繰り返し、マトリクスＭ内に文字（縦線「｜」）を打刻する。なお、このときのマトリクスＭの各行間の距離は１／１００インチである。
【００５７】
上述したステップＳ１０５では、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を制御し、打刻ピン３３ａ〜３３ｉの内で、文字を生成するのに必要なドットに対応する打刻ピン３３ａ〜３３ｉを駆動して被打刻物１００の表面にドットを打刻する。そして、本実施形態では、文字を構成する各ドットが、打刻ヘッド３０における少なくとも２つの異なる打刻ピン３３ａ〜３３ｉで打刻されるようにする。
【００５８】
具体的には、図８に示す１８行９列のマトリクスＭ上に、文字（縦線「｜」）を打刻して形成するときに、従来技術によれば、打刻ピン３３を用い、縦線「｜」を構成する各ドットについて２回ずつ打刻を行う。即ち、図１１に示すように、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を、マトリクスＭの４列目の所定位置に位置させたときに、打刻ピン３３ａ〜３３ｉを駆動し、まず、各打刻ピン３３ａ〜３３ｉで、奇数行目である１、３、５、・・・、１５、１７行目の各ドットを一度に打刻する。その後、前回の打刻操作から時間周期Δｔ（ｓｅｃ）が経過した時（以下、同様とする。）に、打刻ヘッド３０の位置を維持したまま、同じ打刻ピン３３ａ〜３３ｉを駆動し、同じ奇数行目の各ドットを、再び、各打刻ピン３３ａ〜３３ｉで、一度に打刻する。続いて、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を＋Ｙ方向に距離ｄ（＝１／１００インチ）移動させ、打刻ピン３３ａ〜３３ｉを駆動し、各打刻ピン３３ａ〜３３ｉで、偶数行目である２、４、６、・・・、１６、１８行目の各ドットを一度に打刻する。その後、同じ打刻ピン３３ａ〜３３ｉを駆動し、同じ偶数行目のドットを、再び、各打刻ピン３３ａ〜３３ｉで、一度に打刻する。これでマトリクスＭの４列目の打刻操作が完了する。そして、マトリクスＭの４列目の打刻操作を終えた後、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を−Ｙ方向かつ−Ｘ方向に移動させ、マトリクスＭの５列目の所定位置に位置決めをするとともに、上述した４列目と同様な操作を行う。そうすると、文字「｜」を構成する各ドットが、打刻ヘッド３０における打刻ピン３３ａ〜３３ｉで２回ずつ打刻されるようになる。このような従来の方法では、例えば、打刻ピン３３ｅが何らかの原因によって動作しない場合には、９、１０行目のドットが打刻されず、「｜」となるべき打刻パターンが、「：」のような打刻パターンとなる。つまり、「ドット抜け」が発生する。
【００５９】
なお、本明細書において、時間周期Δｔ（ｓｅｃ）とは、打刻操作を行うにあたって、駆動コイル４３に通電し、打刻ピン３３を待機位置から−Ｚ方向に移動させて被打刻物１００を打撃して打刻を行った後に、再び打刻ピン３３が復帰ばね１１３によって待機位置に復帰させられ、その位置で安定するまでに要する時間をいう。
【００６０】
これに対し、本実施形態では、同じ縦線「｜」を、次のように打刻して形成する。即ち、図９（同図では番号１〜９がそれぞれ打刻ピン３３ａ〜３３ｉに対応する。また、各打刻のタイミングで駆動する打刻ピン３３ａ〜３３ｉを白抜き数字（背景黒）で表すものとする。）に示すように、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を、マトリクスＭの４列目に位置させたときに、打刻ピン３３ｇ〜３３ｉを駆動し、まず、１、３、５行目の各ドットを一度に打刻する。その後、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を＋Ｙ方向に距離４ｄ（＝４／１００インチ）移動させ、前回の打刻操作から時間周期Δｔ（ｓｅｃ）が経過した時（以下、同様とする。）に、選択された打刻ピン３３ｅ〜３３ｉを駆動し、１、３、５、７、９行目の各ドットについて、再び、一度に打刻する。続いて、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を＋Ｙ方向に距離５ｄ（＝５／１００インチ）移動させ、選択された打刻ピン３３ｃ〜３３ｉを駆動し、２、４、６、８、１０、１２、１４行目の各ドットを一度に打刻する。続いて、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を＋Ｙ方向に距離４ｄ（＝４／１００インチ）移動させ、選択された全ての打刻ピン３３ａ〜３３ｉを駆動し、２、４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８行目の各ドットを一度に打刻する。続いて、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を＋Ｙ方向に距離５ｄ（＝５／１００インチ）移動させ、選択された打刻ピン３３ａ〜３３ｆを駆動し、７、９、１１、１３、１５、１７行目の各ドットを一度に打刻する。続いて、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を＋Ｙ方向に距離４ｄ（＝４／１００インチ）移動させ、選択された打刻ピン３３ａ〜３３ｄを駆動し、１１、１３、１５、１７行目の各ドットを一度に打刻する。その後、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を＋Ｙ方向に距離５ｄ（＝５／１００インチ）移動させ、選択された打刻ピン３３ａ、３３ｂを駆動し、１６、１８行目の各ドットを一度に打刻する。その後、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０を−Ｙ方向かつ−Ｘ方向に移動させ、マトリクスＭの５列目に位置決めをするとともに、上述した４列目と同様な操作を行う。
【００６１】
以上のような打刻操作を行うことで、文字「｜」を構成する各ドットが、打刻ヘッド３０における少なくとも２つの異なる打刻ピン３３ａ〜３３ｉで打刻されるようになる。このような本実施形態の方法では、９、１０行目のドットは、打刻ピン３３ｂ、３３ｅ、３３ｇ、３３ｉの内のいずれか２つの異なる打刻ピン３３を用いて必ず打刻されるので、仮に打刻ピン３３ｂ、３３ｅ、３３ｇ、３３ｉのいずれか１つが正常に動作しない場合でも、縦線「｜」の打刻パターンが正しく打刻されるようになる。つまり、同一のドットが２つの異なる打刻ピン３３を用いて打刻されているので、仮に打刻ピン３３ａ〜３３ｉの内のいずれか１つが正常に動作しない場合でも、予め外部装置で設定されていたとおりの打刻パターンが形成されるようになる。
【００６２】
なお、図９に示す打刻パターンにおいては、打刻ピン３３ｂおよび打刻ピン３３ｅのいずれもが動作しない場合であっても、打刻パターンの形成に支障がない。すなわち本実施形態によれば打刻ピン３３ａ〜３３ｉの内の１つ以上の打刻ピン３３が正常に動作しない場合であっても、予め外部装置で設定されていたとおりの打刻パターンを形成することも可能である。
【００６３】
このようにして、マトリクスＭの打刻パターンを打刻すると、１文字分の打刻が完了する（ステップＳ１０７）。さらに−Ｘ方向に文字を順次刻印して複数のマトリクスＭからなる文字列を形成する場合には、上述した動作を繰り返す。このようにして１行に並ぶ文字列が完成する（ステップＳ１０８）。
【００６４】
さらに、この文字列を１行目とした場合に、２行目に文字列を生成する場合には、コントローラ１１は、打刻ヘッド３０をＸ−Ｙ方向に移動させ、２行目の最初の文字を打刻する位置に打刻ヘッド３０を位置決めし、上述した動作（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０８）を繰り返す。
【００６５】
上述の刻印動作の結果、文字列を構成する全てのドットを被打刻物１００に打刻し終えると、コントローラ１１は、ここでの処理を終了する。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態の打刻装置１０によれば、打刻ヘッド３０が備える９つの打刻ピン３３のうち、少なくとも１つの打刻ピン３３が何らかの原因によって動作しない場合でも、打刻ヘッド３０が備える他の打刻ピン３３によって、当該動作しない打刻ピン３３を補完することができる。従って、コントローラ１１を動作させるプログラムによって、予め外部装置で設定されたとおりの打刻パターンの形成が正常に行われる。このため、コントローラ１１（制御装置）のほかに、動作しない打刻ピン３３を補完するための印字媒体移送装置やセンサブロックなどの補助的な構成要素は一切不要となる。したがって、本実施形態の打刻装置１０によれば、コントローラ１１を動作させるプログラムの変更のみによって打刻パターンの形成が正常に行われる。このため、装置のコストを増大させず、ドット抜けなどの不具合を解消しうる。また、既成の打刻装置１０に対してもプログラムの変更のみで対応できる。
【００６７】
しかも、本実施形態の打刻装置１０によれば、同一のドットを２つの異なる打刻ピン３３を用いて打刻することで、打刻パターンを形成している。このため、異なる打刻ピン３３によるドットの形状の差異が平均化される。以下、この理由を詳細に説明する。
【００６８】
上述したように本実施形態では、駆動コイル４３に通電して打刻ピン３３が−Ｚ方向に移動した結果、打刻ピン３３の円錐状に形成された−Ｚ側端部（先端部）が被打刻物１００を打撃し、被打刻物１００に食い込むことで、被打刻物１００の表面にドットが刻印される。ここで、例えば円錐状に形成される打刻ピン３３の−Ｚ端側部の形状は、加工精度等により寸法ばらつきを有する。例えば円錐をなす角度が鋭角であったり、鈍角であったりして一定ではない。鈍角の円錐形状に形成された打刻ピン３３によって刻印されたドットの径と鋭角の円錐形状に形成された打刻ピン３３によって刻印されたドットの径とを比較すると、打刻ピン３３の−Ｚ端部の食い込み量が同一である場合には鋭角の円錐によって形成されるドットの方が、鈍角の円錐によって形成されるドットの外径よりも小さくなる。
【００６９】
また、打刻ピン３３のそれぞれの側面と、打刻ピンガイド板１１５ａ〜１１５ｄ（図３参照）の穴部側面との摺動抵抗がそれぞれに異なるなどの動作条件の違いにより、−Ｚ端側部が被打刻物１００を打撃する際の速度は、それぞれ異なるようになる。そうすると、ある速度で被打刻物１００を打撃する打刻ピン３３の−Ｚ端側部が被打刻物１００に食い込む深さに対して、それよりも遅い速度で打撃する打刻ピン３３の−Ｚ端側部が食い込む深さは浅くなる。打刻ピン３３の−Ｚ側端部は円錐状に形成されているので、被打刻物１００に食い込む深さが異なると形成されるドットの外径が異なる。すなわち、−Ｚ端側部の円錐形状が同一であるとすると、より速い速度で被打刻物１００を打撃した場合に形成されるドットの外径の方が、より遅い速度で被打刻物１００を打撃した場合に形成されるドットの外径よりも大きくなる。
【００７０】
また、打刻ヘッド３０が備える打刻ピン３３の−Ｚ側端部は図４に示すように直線Ｌ２に沿って整列した状態で保持部材３２（図３参照）によって保持されている。しかしながら、打刻ヘッド３０の組み立て誤差や、打刻ピン３３の加工誤差等の理由により、実際の打刻ピン３３個々の−Ｚ側端部は直線Ｌ２を中心とした＋Ｚ方向あるいは−Ｚ方向に直線性がばらついた状態で並んでいる。すなわち、この状態では、打刻ピン３３ごとに被打刻物１００との距離が異なるようになる。
【００７１】
このため、打刻ピン３３の形状、および打刻ピン３３が被打刻物１００を打撃する際の速度および−Ｚ方向に移動する際のストロークが同一であった場合に、被打刻物１００までの距離に応じてドットの外径が異なるようになる。具体的には、被打刻物１００までの距離が近い打刻ピン３３では、遠い打刻ピン３３よりも、被打刻物１００に対する打刻ピン３３の−Ｚ側端部の食い込み量が大きい。打刻ピン３３の−Ｚ側端部は円錐状に形成されているため、被打刻物１００への食い込み量が大きいほど形成されるドットの外径はより大きくなる。
【００７２】
打刻パターンの視認性を考えると、ドット径は、できるだけ均一であることが望ましい。ところが、上述したように被打刻物１００の表面に形成されるドットの外径は打刻ピン３３によってそれぞれ異なるため、同一のドットを１つの打刻ピン３３を用いて打刻する従来の方法では、これらを均一化することは難しい。
【００７３】
しかしながら、本実施形態のように同一のドットを２つの異なる打刻ピン３３を用いて打刻した場合、例えば鋭角の円錐で形成された打刻ピン３３と、鈍角の円錐で形成された打刻ピン３３によって同一のドットを打刻すると、形成されるドットの外径は、鈍角の円錐で形成された打刻ピン３３によって形成されるドットの外径と略同一になる。
【００７４】
また、打撃の速度が異なる２つの場合で同一のドットを打刻した場合に形成されるドットの外径は、より速い速度の打撃で打刻した場合に形成されるドットの外径と略同一になる。
【００７５】
また、−Ｚ側端部と被打刻物１００の表面との距離が異なる２つの異なる打刻ピン３３を用いて同一のドットを打刻すると、形成されるドットの外径は、被打刻物１００までの距離が近い方の打刻ピン３３による打撃で形成されたドットの外径と略同一になる。
【００７６】
以上のように、同一のドットを２つの異なる打刻ピン３３を用いて打刻すると、２つの異なる状態の打刻ピン３３で打刻されるようになるので、形成されるドットの外径は、均一化の方向に向かう。この結果、打刻の品質を向上させることが可能となる。
【００７７】
本実施形態では、９つ（複数）の打刻ピン３３は、打刻ヘッド３０において一直線上に整列するように配置した。しかしこれに限られず、これら複数の打刻ピン３３は、打刻ヘッド３０において円周上に所定の角度間隔で配置したものでもよい。また、例えば、千鳥状に配列されているものであってもよい。
【００７８】
本実施形態では、同一のドットを２つの異なる打刻ピン３３を用いて２回ずつ打刻することで、打刻パターンを形成した。しかしこれに限られず、同一のドットを３つ以上の異なる打刻ピン３３を用いて３回ずつ以上打刻することで、打刻パターンを形成することも可能である。
【００７９】
このようにすることで、動作しない打刻ピン３３の本数が増大したとしても、ドット抜けなどの不具合を起こさずに打刻パターンの形成操作を継続できる可能性が高くなる。また、形成されるドット径がより均一化の方向に向かうので、打刻の品質がさらに向上する。
【００８０】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００８１】
本実施形態では、円錐形状かつ鋭利に加工された打刻ピンの先端部を被打刻物に押し当てて複数のドットを刻印（形成）する打刻装置を例として説明をした。しかしながら、本発明の技術的思想は、インクリボンを介して印字ピンを被印刷物に押圧して所定のパターンを印字するワイヤドット式プリンタの印字ヘッドにも適用できる。
【００８２】
このような印字ヘッドを具備し、当該印字ヘッドを被印刷物に平行な平面上及び垂直な方向に移動可能に保持した印字装置であれば、本実施形態と同様な作用効果が奏されるようになる。すなわち印字ヘッドが備える複数の印字ピンのうち、少なくとも１つが何らかの原因によって動作しない場合でも、印字ヘッドが備える他の正常な印字ピンによって、動作しない印字ピンを補完することができるので、予め設定されたとおりの印字パターンの形成を正常に行うことが可能となる。
【００８３】
また、印字ヘッドは、打刻ヘッド３０と同様、摺動抵抗や組み立て誤差等の理由により、印字ピンが被印刷物に当接する際の速度や条件がそれぞれ異なる。さらに、印字ピンが被印刷物に当接する際の速度や印字ピンの−Ｚ側端部と被印刷物までの距離などの条件がそれぞれ異なる場合、例えば特定の印字ピンが被印刷物に当接する際の速度が遅いと、インクリボンを押圧する圧力が十分でなく、インクリボンから被印刷物に転写されるインクの量が不十分な場合がある。すなわち印字ピンによって印刷されるドットに濃淡が発生してしまう可能性がある。
【００８４】
このような場合であっても、本実施形態によれば、同一のドットを２つの異なる印字ピンを用いて２回ずつ打刻するので、インクの濃度は均一化の方向に向かうことになる。従って、印字品質を向上させることが可能となる。
【００８５】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００８６】
１１    コントローラ（制御手段；打刻ピン選択手段、駆動制御手段、移動制御手段）
２０    打刻ユニット
３０    打刻ヘッド
３３    打刻ピン
４０    アクチュエータ（駆動手段）
５０Ｘ  Ｘモータ（移動手段）
５０Ｙ  Ｙモータ（移動手段）
１００  被打刻物
１１３  復帰ばね（コイルばね）
１１４  打刻ピン駆動レバー
【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】
2011173318.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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