(57)【要約】【課題】  シリアルプリンタ、特にワイヤドットプリンタに搭載される印字ヘッドの騒音低下及び寿命の延長を図る。【解決手段】  印字ワイヤの先端部を印字ヘッドの回転中心Ｃのまわりに円形近似に配列し、印字ヘッドの第１の位置においては、印字ワイヤの先端部が印字ヘッドの移動方向に対して平行かつ印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮピッチで等間隔に設けられた各仮想線Ｌ１上に２個ずつ位置する高速印字配列とし、印字ヘッドの第２の位置においては、印字ワイヤの先端部が印字ヘッドの移動方向Ｌ０に対して平行かつ印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮ／２ピッチで等間隔に設けられた各仮想線Ｌ２上に１個ずつ位置する高密度印字配列とする。印字ワイヤの先端部の配列は、回転駆動手段により印字ヘッドを回転することにより、高速印字配列と高密度印字配列とに切り換えられる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の印字要素を有する印字ヘッドがキャリッジに搭載されて記録媒体の搬送方向に対して直交する方向へ移動可能に設けられるシリアルプリンタであって、
上記記録媒体の搬送路と平行な面内において上記印字ヘッドを上記キャリッジに対し第１の位置と当該第１の位置から所定角度回転した第２の位置とに回転する回転駆動手段を有するとともに、上記第１の位置においては上記印字要素の先端部が上記印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮピッチで等間隔に配列され、かつ上記第２の位置においては上記印字要素の先端部が上記印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮ／２ピッチで等間隔に配列されるように上記印字要素の先端部を上記印字ヘッドの回転中心まわりに円形近似に並べて配列した
ことを特徴とするシリアルプリンタ。
【請求項２】
請求項１において、上記第１の位置においては上記印字要素の先端部が上記印字ヘッドの移動方向に対して平行であってかつ上記印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮピッチで等間隔に設けられた各仮想線上に２個ずつ位置し、上記第２の位置においては上記印字要素の先端部が上記印字ヘッドの移動方向に対して平行であってかつ上記印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮ／２ピッチで等間隔に設けられた各仮想線上に１個ずつ位置するように、上記印字要素の先端部を上記印字ヘッドの回転中心まわりに円形近似に並べて配列したことを特徴とするシリアルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の印字要素を有する印字ヘッドがキャリッジに搭載されて記録媒体の搬送方向に対して直交する方向へ移動可能に設けられるシリアルプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリアルプリンタでは、複数の印字要素を有する印字ヘッドがキャリッジに搭載されて記録媒体の搬送方向に対して直交する方向へ移動可能に設けられている。印字ヘッドとしては、複数の印字ワイヤを電磁的にあるいは圧電素子により駆動し、印字ワイヤの先端でインクリボンを介してプラテン上の記録媒体にドットマトリクスの記録を形成する構造のものがある。図４は、印字ヘッドの従来構成例を示している（特許文献１）。この印字ヘッド４１は、ヘッドフレーム４２の基部側に印字要素としての印字ワイヤ４３の駆動手段として、複数の鉄心４４ａとコイル４４ｂとからなる電磁石４４が配設してあり、各電磁石４４への電流のオン・オフとばね力により印字レバー４５を揺動可能としてある。印字ワイヤ４３は基端部が各印字レバー４５の先端部に固着されており、その先端部がヘッドフレーム４２のノーズ部４２ａから突出可能としてある。ノーズ部４２ａの先端には印字ワイヤ４３をガイドするガイド孔を有したガイド板４６が設けてあり、印字ヘッド４１が記録媒体と搬送方向と直交する方向へ移動しながら印字ワイヤ４３を高速で進退駆動させることにより記録媒体上に印字可能としてある。
【０００３】
そして、この種のプリンタでは、図５（ａ）に示すように、ガイド孔４６ａ…をガイド板４６上に２列に配列して印字ワイヤ４３を相互に半ピッチずつ上下に位置をずらした千鳥配列と、同図（ｂ）に示すように、隣り合う印字ワイヤ４３を印字ヘッドの移動方向（同図矢印方向）と直交する方向に対して同一レベルに位置する配列に切換可能としたものがある。例えば、ガイド板４６を図４に記載の切換レバー４７によって回動することにより、印字ワイヤ４３の配列を切換可能としたものがある（特許文献２）。
【特許文献１】特開平６−１７１１１５号公報
【特許文献２】特開平７−１３７３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、印字ワイヤ４３を駆動するための各印字レバー４５は円形に並んで配列されているのに対し、ガイド板４６のガイド孔は２列の直線状に配列されている。したがって、各印字ワイヤ４３は、基端部が円形に並んで配列されているのに対し、その先端部が図５に示すような２列に直線状に並んで配列されていた。このため、印字ワイヤ４３の長さが長くなり、しかも印字ワイヤ４３の駆動負荷が増大し、印字速度の高速化の妨げとなるばかりでなく、印字ヘッドの寿命が短く、ランニングコストが高くなる原因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明は複数の印字要素を有する印字ヘッドがキャリッジに搭載されて記録媒体の搬送方向に対して直交する方向へ移動可能に設けられるシリアルプリンタについて以下のように具体化したものである。このシリアルプリンタは、記録媒体の搬送路と平行な面内において印字ヘッドをキャリッジに対し第１の位置とこの第１の位置から所定角度回転した第２の位置とに回転する回転駆動手段を有するとともに、第１の位置においては印字要素の先端部が印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮピッチで等間隔に配列され、かつ第２の位置においては印字要素の先端部が印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮ／２ピッチで等間隔に配列されるように印字要素の先端部を印字ヘッドの回転中心まわりに円形近似に並べて配列したところに特徴がある。このため、印字要素が印字ワイヤである場合には、その長さを短くでき、しかも印字ワイヤの駆動負荷を軽減できる。
【０００６】
また、第１の位置においては印字要素の先端部が印字ヘッドの移動方向に対して平行であってかつ印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮピッチで等間隔に設けられた各仮想線上に２個ずつ位置し、第２の位置においては印字要素の先端部が印字ヘッドの移動方向に対して平行であってかつ印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮ／２ピッチで等間隔に設けられた各仮想線上に１個ずつ位置するように、印字要素の先端部を印字ヘッドの回転中心まわりに円形近似に並べて配列したところに特徴がある。この場合にも上記同様、印字要素が印字ワイヤである場合にはその長さを短くでき、しかも印字ワイヤの駆動負荷を軽減できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、印字要素、特に印字要素の先端部を印字ヘッドの回転中心まわりに円形近似に並べて配列したので、特に、印字要素が印字ワイヤである場合にはその長さを短くでき、しかも印字ワイヤの駆動負荷を軽減でき、これにより高速印字が可能になるとともに騒音が減少し、かつ印字ヘッドの耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係るシリアルプリンタとしてワイヤドットプリンタについて説明する。このプリンタの印字ヘッドの構成は電磁石とばねによって、選択された印字ワイヤを進退駆動するものであり、駆動部の原理、構成は上記背景技術の欄で説明したものと同様である。ヘッドフレームの先端部に固着されるガイド板１は、図１に示すように、ガイド孔１ａ…が印字ヘッドの回転中心Ｃのまわりに円形近似に並んで配列されている。これらの各ガイド孔１ａ…には、それぞれ印字要素としての印字ワイヤ２…の先端部が挿通している。したがって、印字ワイヤ２の先端部は、印字ヘッドの回転中心Ｃのまわりに円形近似に並んで配列されている。この実施の形態における印字ワイヤ２…の数は２４個となっているが、その先端部の配列は、図２（ａ）に示すように、太い両矢印Ｌ０で示す印字ヘッドの移動方向と平行かつ印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮピッチで等間隔に設けられた第１仮想線Ｌ１…上に２個ずつ位置している。この印字ワイヤ２の先端部の配列は、高速印字に適するものである。また、印字ヘッドを回転中心Ｃのまわりに反時計方向に所定角度だけ回転させると、図２（ｂ）に示すように、印字ワイヤ２の先端部が矢印Ｌ０で示す印字ヘッドの移動方向と平行かつ印字ヘッドの移動方向と直交する方向に対しＮ／２ピッチの等間隔に設けられた第２仮想線Ｌ２…上に１個ずつ位置し、高密度印字に適する配列となるようになっている。
【０００９】
詳述すると、印字ワイヤ２の先端部の配列は、印字ワイヤ２の基端部が円形状に並んで配置されることから、これに対応して印字ワイヤ２の先端部が円形状に並んで配置されることが望ましい。しかし、印字ワイヤ２の先端部をＮピッチで等間隔の第１仮想線Ｌ１上にそれぞれ２個づつ配置した高速印字配列と、印字ワイヤ２の先端部を第１仮想線Ｌ１の間隔よりも狭いＮ／２ピッチで等間隔の第２仮想線Ｌ２上にそれぞれ１個づつ配置した高密度印字配列とに切換可能とするため、印字ワイヤ２の先端部が図示のような印字ヘッドの回転中心Ｃのまわりに円形近似に並んで配列したものとなっている。また、印字ワイヤ２の先端部をこのような配列にすることにより印字レバーに固着されている印字ワイヤ２の基端部と先端部との位置関係から印字ワイヤ２の長さを短くすることができる他、印字ワイヤ２の駆動負荷を軽減することができる。これにより、高速印字が可能になるとともに騒音が減少し、かつ印字ヘッドの耐久性が向上する。なお、印字ワイヤ２の数は２４本に限らず任意の数でよく、上記の仮想線Ｌ１，Ｌ２の間隔や回転角度もプリンタの条件に対応して任意に定めることがでる。
【００１０】
印字ワイヤ２の先端部の配列を上記の高密度印字配列と高速印字配列とに切り換えるには、背景技術の欄で説明した印字ヘッドのように、印字ワイヤ２の進退をガイドするガイド板１を印字ヘッドに対して回転させることによって行うことも可能であるが、印字ワイヤ２に負荷がかかるので、印字ヘッド自体を回転させるようにすることが望ましい。図３は印字ヘッドを回転させることにより印字ワイヤ２の先端部の配列を高密度印字配列と高速印字配列とに切り換える回転駆動手段の例を示したものである。回転駆動手段Ｓは、印字ワイヤ２の先端部の配列が高速印字配列となる第１の位置と、印字ワイヤ２の先端部の配列が高密度印字配列となる第２の位置とに印字ヘッド３をキャリッジ４に対し所定角度だけ回転駆動可能となっている。この回転駆動手段Ｓは、記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動可能に設けられるキャリッジ４に取り付けられる固定台５を有している。固定台５は記録媒体の搬送路と平行な面内において印字ヘッド３を回転中心Ｃ（図１、図２に図示）回りに回転可能に支持している。キャリッジ４にはソレノイド６が取り付けられており、このソレノイド６によって印字ヘッド３が記録媒体の搬送路と平行な面内において回転中心Ｃ（図１、図２に図示）回りに回転駆動されるようになっている。
【００１１】
ソレノイド６から印字ヘッド３への駆動力の伝達は、印字ヘッド３の前面下方に設けられたリンク機構８の各リンク８ａ，８ｂ，８ｃを介して行われる。リンク８ｃの他端部は印字ヘッド３の下部に設けられた支軸３ｄに回転可能に連結してある。支軸３ｄには他端を固定台５に掛止された復帰ばね７が掛止してあり、これによって印字ヘッド３が回転中心Ｃ（図１、図２に図示）回りに反時計方向に付勢されている。このため、ソレノイド６が励磁されていないときには、常に同図（ａ）に示す第１の位置に保持されるようになっている。印字ヘッド３の回転角は、キャリッジ４に固定された度決めストッパ９ａ，９ｂと、支軸３ｄに一体的に固定された規制片３ａとによって規制されるようになっており、ソレノイド６への通電の有無に従ってどちらかの状態に保持されるようにしてある。同図（ａ）は、ソレノイド６が励磁されておらず、ばね７の付勢力により規制片３ａが同図右方のストッパ９ａに当接した状態であり、この状態では印字ワイヤ２の先端部の配列が図２（ａ）に示される高速印字配列となる。同図（ｃ）は、ソレノイド６が励磁されてリンク機構８を介して印字ヘッド３が復帰ばね７の付勢力に抗して時計方向に回転し、規制片３ａが同図左方のストッパ９ｂに当接した状態であり、この状態では、印字ワイヤ２の先端部の配列が図２（ｂ）に示される高密度印字配列となる。
【００１２】
印字ワイヤ２の先端部の配列を高速印字配列と高密度印字配列とに切り換える印字モードの切換は、プリンタのスイッチ切換により選択可能であるほか、プリンタの操作プラグラムによって選択指定することも可能である。印字モードの切換手段としては、この他、モータとマイクロスイッチの組合せや、ステップモータと歯車機構との組合せなどを採用することも可能である。なお、本発明はワイヤドットプリンタ以外にもインクジェットプリンタ等にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明はコンピュータ等の出力装置としてのプリンタに関するものであり、製造品及び製造過程ともに産業上利用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】印字ヘッドのガイド板を示す正面図である。
【図２】図１のガイド孔及び印字ワイヤの先端部の配列を示すものであり、（ａ）は高速印字配列、（ｂ）は高密度印字配列を示す。
【図３】印字ヘッドの回転駆動手段を示すもので、（ａ）は印字ワイヤの先端部が高速印字配列になっている状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は印字ワイヤの先端部が高密度印字配列になっている状態を示す正面図である。
【図４】従来技術の印字ヘッドの構成例を示す断面図である。
【図５】従来技術の印字ワイヤの先端部の配列を示すものであり、（ａ）は高密度印字配列、（ｂ）は高速印字配列の例を示す。
【符号の説明】
【００１５】
１          ガイド板
１ａ        ガイド孔
２          印字要素（印字ワイヤ）
Ｌ１，Ｌ２    仮想線
３          印字ヘッド
４          キャリッジ
Ｃ          回転中心
Ｓ          回転駆動手段
【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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