(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字媒体を搬送する媒体搬送路中に配置されたプラテンと、
ハウジングの内部に設けられたヨークと、前記ヨークに磁気的に接続された複数のコアと、前記コアのそれぞれに対向する位置で起伏自在に支持された複数のアーマチュアと、前記アーマチュアの起伏動作により印字方向に駆動される複数のワイヤと、前記コアに支持され通電により前記アーマチュアを印字方向に駆動するコイルと、前記アーマチュアを印字方向とは逆の復帰方向へ付勢する付勢部材と、弾性部材により形成され前記アーマチュアもしくは前記ワイヤの後端を当接させてそのワイヤの復帰位置を定めるアーマチュアストッパと、を具備するインパクトドットプリンタヘッドと、
前記インパクトドットプリンタヘッドを支持して直線方向に往復駆動されるキャリアと、
一部が前記アーマチュアストッパに近接され他の部分が前記ハウジングの外部に導出されたヒートパイプを含み前記ハウジングの内部の熱を外部の放熱手段に伝導する単数又は複数の熱伝導部材と、
を具備し、前記ヒートパイプは、前記放熱手段側の前記他の部分よりも前記アーマチュアストッパに近接する側が低くなるように傾斜して配置されている、印字装置。
【請求項２】
印字媒体を搬送する媒体搬送路中に配置されたプラテンと、ハウジングの内部に設けられたヨークと、前記ヨークに磁気的に接続された複数のコアと、前記コアのそれぞれに対向する位置で起伏自在に支持された複数のアーマチュアと、前記アーマチュアの起伏動作により印字方向に駆動される複数のワイヤと、前記コアに支持され通電により前記アーマチュアを印字方向に駆動するコイルと、前記アーマチュアを印字方向とは逆の復帰方向へ付勢する付勢部材と、弾性部材により形成され前記アーマチュアもしくは前記ワイヤの後端を当接させてそのワイヤの復帰位置を定めるアーマチュアストッパと、を具備するインパクトドットプリンタヘッドと、
前記インパクトドットプリンタヘッドを支持して直線方向に往復駆動されるキャリアと、
通電頻度が高い順に前記コイルを選択し該コイルに一部が近接され他の部分が前記ハウジングの外部に導出されたヒートパイプを含み前記ハウジングの内部の熱を外部の放熱手段に伝導する単数又は複数の熱伝導部材と、
を具備し、前記ヒートパイプは、前記放熱手段側の前記他の部分よりも前記アーマチュアストッパに近接する側が低くなるように傾斜して配置されている、印字装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ヨークに磁気的に接続して設けた複数のコアのそれぞれにコイルを装着し、一端でワイヤを駆動する複数のアーマチュアをコアの端面に対向させて起伏自在に支持し、選択的にコイルに通電することによりアーマチュアを駆動し、そのアーマチュアの動作でワイヤを印字方向に変位させることで印字を行い、コイルへの通電を遮断したときに、アーマチュアを付勢部材の付勢力によって印字方向と逆方向に復帰させ、その復帰時にアーマチュアをアーマチュアストッパに当接させて復帰位置を定めるようにしたインパクトドットプリンタヘッドが知られている。
【０００３】
このようなインパクトドットプリンタヘッドでは、コイルの通電により温度が上昇し、インパクトドットプリンタヘッドの許容範囲を超えてしまうとコイルが断線するため、インパクトドットプリンタヘッドのハウジングから外部に放熱させ、或いは、インパクトドットプリンタヘッドの表面に表れる金属部をキャリアに当接させてキャリアから放熱させている。また、特開平６−８５９０号公報に記載されているように、インパクトドットプリンタヘッドの内部中心部の熱を熱伝導性のパイプなどによりヒートシンクに伝導して放熱することが提案されている。
【０００４】
また、インパクトドットプリンタヘッドを用いて印字を行う際、複数存在するワイヤの使用頻度は均一ではなく使用頻度の高いワイヤ、低いワイヤが存在する。使用頻度の高いワイヤはそれだけコイルの通電が多いため温度が上昇しコイルが断線し易くなる。このため、特公平４−４９４７７号公報に記載されているように、使用頻度の高いワイヤを駆動するコイルの温度を検出する温度センサを設け、そのコイルの温度が許容限界に達したら印字を停止する、或いは分割印字に切り替えるという提案がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アーマチュアストッパはアーマチュアのリバウンドを防ぐためにゴムなどの弾性材により形成されているため、温度上昇により硬度が下る。これにより、アーマチュアを正確な復帰位置に速やかに安定させるストッパ機能が低下してしまう。また、近来は高速印字の要求が高く、そのためにインパクトドットプリンタヘッドの発熱量も高くなっている。このため使用頻度の高いワイヤはそれだけコイルの通電が多いため温度が上昇しコイルが断線し易くなる。しかしながら、特公平４−４９４７７号公報に記載されているように、使用頻度の高いワイヤを駆動するコイルの温度を検出する温度センサを設け、そのコイルの温度が許容限界に達したら印字を停止する、或いは分割印字に切り替えるといったことを実施するのでは、近来の高速印字の要求を満足することができないといった問題がある。特開平６−８５９０号公報には、アーマチュアストッパの機能低下、通電頻度が高いコイルの断線防止についての記載はない。
【０００６】
本発明の目的は、温度上昇によるアーマチュアストッパの硬度低下を防止し、アーマチュアの復帰位置を安定させることである。
【０００７】
本発明の目的は、印字速度を落すことなく通電頻度の高いコイルの断線を防止することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の印字装置は、印字媒体を搬送する媒体搬送路中に配置されたプラテンを備え、ハウジングの内部に設けられたヨークと、前記ヨークに磁気的に接続された複数のコアと、前記コアのそれぞれに対向する位置で起伏自在に支持された複数のアーマチュアと、前記アーマチュアの起伏動作により印字方向に駆動される複数のワイヤと、前記コアに支持され通電により前記アーマチュアを印字方向に駆動するコイルと、前記アーマチュアを印字方向とは逆の復帰方向へ付勢する付勢部材と、弾性部材により形成され前記アーマチュアもしくは前記ワイヤの後端を当接させてそのワイヤの復帰位置を定めるアーマチュアストッパと、一部が前記アーマチュアストッパに近接され他の部分が前記ハウジングの外部に導出されたヒートパイプを含み前記ハウジングの内部の熱を外部の放熱手段に伝導する単数又は複数の熱伝導部材と、を具備するインパクトドットプリンタヘッドを備え、前記インパクトドットプリンタヘッドを支持して直線方向に往復駆動されるキャリアを備え、前記ヒートパイプは、前記放熱手段側の前記他の部分よりも前記アーマチュアストッパに近接する側が低くなるように傾斜して配置されている。
【０００９】
したがって、ハウジングの内部の熱は熱伝導部材によりハウジングの外部の放熱手段に伝導される。この場合にアーマチュアストッパの熱が優先してハウジングの外部の放熱手段に伝導され、長期にわたり安定して印字することが可能な印字装置を提供することが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の印字装置は、印字媒体を搬送する媒体搬送路中に配置されたプラテンを備え、ハウジングの内部に設けられたヨークと、前記ヨークに磁気的に接続された複数のコアと、前記コアのそれぞれに対向する位置で起伏自在に支持された複数のアーマチュアと、前記アーマチュアの起伏動作により印字方向に駆動される複数のワイヤと、前記コアに支持され通電により前記アーマチュアを印字方向に駆動するコイルと、前記アーマチュアを印字方向とは逆の復帰方向へ付勢する付勢部材と、弾性部材により形成され前記アーマチュアもしくは前記ワイヤの後端を当接させてそのワイヤの復帰位置を定めるアーマチュアストッパと、通電頻度が高い順に前記コイルを選択し該コイルに一部が近接され他の部分が前記ハウジングの外部に導出されたヒートパイプを含み前記ハウジングの内部の熱を外部の放熱手段に伝導する単数又は複数の熱伝導部材と、を具備するインパクトドットプリンタヘッドを備え、前記インパクトドットプリンタヘッドを支持して直線方向に往復駆動されるキャリアを備え、前記ヒートパイプは、前記放熱手段側の前記他の部分よりも前記アーマチュアストッパに近接する側が低くなるように傾斜して配置されている。
【００１１】
したがって、ハウジングの内部の熱は熱伝導部材によりハウジングの外部の放熱手段に伝導される。この場合に個々のアーマチュアを駆動するコイルの通電頻度は異なるが、フォントとの関係で通電頻度の高い順位は認識可能であるので、通電頻度の高い順にコイルの熱が優先してハウジングの外部の放熱手段に伝導され、長期にわたり安定して印字することが可能な印字装置を提供することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
インパクトドットプリンタヘッドの第一の実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図１はインパクトドットプリンタヘッドの縦断側面図、図２はインパクトドットプリンタヘッドを搭載したキャリアの斜視図、図３はキャリアの斜視図である。
【００１５】
まず、インパクトドットプリンタヘッドＰＨ１の構成について説明する。後述するキャリアに固定される取付部材１と、一端開口の容器状の前面カバー２と、この前面カバー２の底部から突出するワイヤガイド３とが設けられ、このワイヤガイド３の一端には前面カバー２の底面に当接するアーマチュアガイド４が一体に形成されている。このアーマチュアガイド４には、複数のガイドピン５とアーマチュア６の両側を案内する突片（図示せず）とが形成されているとともに、アーマチュア６を印字方向とは逆の復帰方向に付勢する付勢部材であるアーマチュアスプリング７と支点押えばね８とがガイドピン５の内側と外側とに配置されて保持されている。また、アーマチュア６の内方端に固定された複数のワイヤ９は、ワイヤガイド３に固定された複数のガイドチップ１０に摺動自在に保持されている。さらに、アーマチュアガイド４の外周部には複数箇所に切欠（図示せず）が形成され、これらの切欠に複数のストッパ受け１１が嵌め込まれている。そして、ワイヤ９をガイドチップ１０に通しながらアーマチュア６をガイドピン５に嵌合し、前面カバー２の底面と、ストッパ受け１１と、非磁性材料により形成されたフィルム１２と、アーマチュアストッパ１３とを積層して螺子１４で結合することにより、アーマチュアブロック１５が形成されている。
【００１６】
次いで、それぞれコイル１６が装着された複数のコア１７とヨーク１８とが一体に形成されている。そして、ヨーク１８と、リング状のスペーサ１９と、コイル１６が電気的に接続された基板２０と、容器状のハウジング２１とを、積層して複数本の螺子２２で結合することによりヨークブロック２３が形成されている。ハウジング２１は熱伝導率の高い金属材により形成され、その底部には、基板２０を外部回路に接続するためのコネクタ２４を突出させる開口２５と、ヨーク１８の中央部に接触する突部２６とが形成されている。
【００１７】
そして、取付部材１と前面カバー２とフィルム１２とストッパ受け１１とに通した複数本の螺子２７をヨーク１８に螺合することにより、アーマチュアブロック１５とヨークブロック２３とが結合され、インパクトドットプリンタヘッドＰＨ１として組み立てられる。この状態では、アーマチュア６の内面は支点押えばね８の圧力によりヨーク１８の円筒部のエッジ（支点部）にフィルム１２を介して起伏自在に当接されている。
【００１８】
図２に示すように、ヨークブロック２３はハウジング２１の外周を囲繞する放熱部材としてのヒートシンク２１ａを備えている。そして、ハウジング２１の底面には熱伝導部材としてのヒートパイプ２８が挿通されている。このヒートパイプ２８の一部は図１に示すようにアーマチュアストッパ１３に当接されている。さらに、図２に示すように、ハウジング２１内の熱を外部に伝導するために、熱伝導部材としてのもう１本のヒートパイプ２９がハウジング２１とヒートシンク２１ａとの間に挿入されている。これらのヒートパイプ２８，２９は、内部で作動液を循環させるパイプ構造を有し、その内部の気圧は非常に低くなっているため、吸熱部で作動液が低温で沸騰し、この沸騰により作動液が蒸発する際に蒸発潜熱を吸収する。蒸発した気体は音速に近い速度で放熱部に達し、ここで気体は凝縮して再び液体に戻り凝縮潜熱を放出する。液体に戻った作動液はパイプ内を伝わって再び吸熱部に戻るというサイクルを繰り返すように構成されている。
【００１９】
インパクトドットプリンタヘッドＰＨ１を搭載するキャリア３０は、図３に示すように、インパクトドットプリンタヘッドＰＨ１のワイヤガイド３を嵌合状態で支持する支持台３１と、その両側に配設されて取付部材１を螺子（図示せず）によって固定する取付部３２とを有する。このキャリア３０は放熱手段としての機能を高めるために、ヒートパイプの２８，２９の熱を奪う多数のフィン３３を有し、アルミニウムなどの放熱性のよい材料により形成されている。
【００２０】
次に、インパクトドットプリンタヘッドＰＨ１の動作について説明する。選択したコイル１６を励磁するとアーマチュア６がコア１７の端面に吸引され、図示しないインクリボンを介してプラテン上の用紙にワイヤ９が衝突することにより印字がなされる。コイル１６への通電が途絶えた時に、アーマチュア６がアーマチュアスプリング７の付勢力により復帰してアーマチュアストッパ１３により復帰位置が定められる。
【００２１】
この印字に際し、コイル１６の発熱によりアーマチュアストッパ１３やヨーク１８の温度が上昇する。アーマチュアストッパ１３の熱はこれに接触するヒートパイプ２８によりキャリア３０に伝導される。また、コイル１６から取付部材１、ワイヤガイド３などに伝導された熱は支持台３１の部分からキャリア３０全体に伝導される。さらに、ハウジング２１に伝導された熱はヒートパイプ２９を介してヒートシンク２１ａ及びキャリア３０に伝導される。キャリア３０はアルミニウムなどの放熱性のよい金属材により形成され、しかも多数のフィン３３を有するため、キャリア３０に伝導された熱を速やかに放熱させることができる。
【００２２】
なお、インパクトドットプリンタヘッドＰＨ１の発熱量が高いためにヒートパイプ２８の吸熱量が飽和する場合には、発熱量に応じてヒートパイプ２９を１本以上追加するが、１本で足りる場合は図１のように、ヒートパイプ２８によりアーマチュアストッパ１３の熱を優先して伝導する。この場合は、図２に示すヒートパイプ２９は省略可能である。
【００２３】
次に、インパクトドットプリンタヘッドの第二の実施の形態を図４ないし図６に基づいて説明する。前記実施の形態と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。図４はインパクトドットプリンタヘッドの縦断側面図、図５は９本のワイヤの先端の配列パターンを示す説明図、図６は２４本のワイヤの先端の配列パターンを示す説明図である。本実施の形態におけるインパクトドットプリンタヘッドＰＨ２は、ヒートパイプ２８を通電頻度が最も高いコイル１６に近接させた点である。具体的には、その最も通電頻度が高いコイル１６に最も近い部分におけるヨーク１８の部分にヒートパイプ２８を接触させてある。
【００２４】
したがって、最も高熱となる部分におけるヨーク１８の熱をヒートパイプ２８により速やかにキャリア３０に伝導し、そのキャリア３０から放熱させることができる。この場合もインパクトドットプリンタヘッドＰＨ２の発熱量が高いために１本のヒートパイプ２８の吸熱量が飽和する場合には、発熱量に応じてヒートパイプ２８を１本以上追加するが、追加する場合は、コイル１６を通電頻度が高い順に選択し、その選択したコイル１６に近い部分のヨーク１８に追加のヒートパイプ２８を接触させる。
【００２５】
このようにすることで、通電頻度が高いコイル１６の断線を防止することができる。なお、通電頻度が最も高いコイル１６は、ワイヤ９の本数が９本のもの（９ピン型）を用いてＡＳＣＩＩドラフト印字を行う場合は、図５に示す７番目（♯７）のワイヤ９を駆動するコイル１６であり、２４本のもの（２４ピン型）を用いてＡＳＣＩＩ−ＬＱ（letter quality）印字を行う場合は、図６に示す２０番目（♯２０）のワイヤ９を駆動するコイル１６である。これはフォントとの関係で使用頻度の高いコイルが変わる。このため、一番使用するフォントによって使用頻度が高いコイル１６にヒートパイプ２８を接触させる。この場合、複数本のヒートパイプ２８を使用する場合は、使用頻度の高いコイル１６から順にヒートパイプ２８を接触させてインパクトドットプリンタヘッドＰＨ２を構成することがベターである。
【００２６】
次に、インパクトドットプリンタヘッドの第三の実施の形態を図７及び図８に基づいて説明する。前記実施の形態と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。図７はインパクトドットプリンタヘッドの分解斜視図、図８はヒートパイプ及びそれを支持するための接続パイプの斜視図である。本実施の形態におけるインパクトドットプリンタヘッドＰＨ３はヒートパイプ２９を着脱自在に取り付けた構造に特長があり、その取付構造以外のインパクトドットプリンタヘッドＰＨ３そのものの構造は前記実施の形態と全く同様である。
【００２７】
すなわち、取付孔３４を有する複数の接続パイプ３５を用意し、アーマチュアブロック１５とヨークブロック２３とを螺子２７により結合するときに、その螺子２７を取付孔３４に通して接続パイプ３５を取付部材１に固定する。そして、接続パイプ３５にヒートパイプ２９の一端を挿入する。これらのヒートパイプ２９はハウジング２１の外周面に接触され、先端部は前記実施の形態と同様にキャリア３０のフィン３３に接触されている。
【００２８】
したがって、取付部材１及びハウジング２１の熱をヒートパイプ２９により速やかにキャリア３０に伝導させ、キャリア３０から放熱させることができる。また、長期の使用によりインパクトドットプリンタヘッドＰＨ３が寿命に達した場合には、接続パイプ３５からヒートパイプ２９を抜き、或いは螺子２７を緩めてヒートパイプ２９を接続パイプ３５とともに外すことにより、高価なヒートパイプ２９を新たなインパクトドットプリンタヘッドＰＨ３の構成部品として再利用することが容易にできる。
【００２９】
次に、印字装置の実施の形態を図９に基づいて説明する。図９は印字装置（シリアルプリンタ）Ｐの概略構成を示す縦断側面図である。プリンタ本体４０の前面４１には開口部４２が形成され、この開口部４２には手差しトレイ４３が開閉自在に設けられている。また、プリンタ本体４０の前面４１側の下部には給紙口４４が形成され、背面４５側には排紙受け４６が設けられている。さらに、プリンタ本体４０の上面４７には開閉カバー４８が回動自在に支持されている。
【００３０】
プリンタ本体４０の中央部には用紙搬送路４９が設けられている。この用紙搬送路４９の上流側は、開放状態の手差しトレイ４３の延長面上に配置された給紙通路５０と、給紙口４４に通じる給紙通路５１とに接続され、下流側は排紙受け４６に接続されている。給紙通路５１にはトラクタ５２が設けられ、用紙搬送路４９には対の搬送ローラ５３とプラテン５４とが設けられ、排紙受け４６の入口には排紙ローラ５５が設けられている。この排紙ローラ５５に圧接された押えローラ５６は開閉カバー４８の自由端側に回転自在に支持されている。
【００３１】
そして、前述したキャリア３０は搬送ローラ５３の軸と平行なキャリアシャフト５７とガイドレール５８とによりに摺動自在に支持され、このキャリア３０には前述のインパクトドットプリンタヘッドＰＨ１（インパクトドットプリンタヘッドＰＨ２又はＰＨ３でも可）が搭載されている。さらに、キャリア３０にはインクリボンカセット５９が着脱自在に支持されている。
【００３２】
次に、印字装置Ｐの動作について説明する。印字用紙として単票６０を用いる場合には手差しトレイ４３から給紙し、印字用紙として連続紙６１を用いる場合には給紙口４４から給紙する。何れの印字用紙を用いても、印字用紙は搬送ローラ５３により搬送され、インパクトドットプリンタヘッドＰＨ１により印字され、排紙ローラ５５，５６により排紙受け４６に排紙される。
【００３３】
この例では、キャリア３０は水平方向に対して略４５°の角度でインパクトドットプリンタヘッドＰＨ１側が下になるように傾斜されているため、ヒートパイプ２８，２９（図１及び図２参照）もインパクトドットプリンタヘッドＰＨ１側が低くなるように傾斜する。
【００３４】
したがって、吸熱部（インパクトドットプリンタヘッドＰＨ１側の部分）で作動液が低温で沸騰し、この沸騰により作動液が蒸発した気体は放熱部（フィン３３など）に達し、ここで凝縮潜熱を放出することにより液体に戻った作動液が再びインパクトドットプリンタヘッドＰＨ１側の吸熱部に戻るときに、作動液を重力の作用する方向に沿って速やかに戻すことができる。これによっても放熱のサイクルを速めることができる。キャリア３０を水平方向に配置した場合には、ヒートパイプ２８，２９をインパクトドットプリンタヘッドＰＨ１側が下がる方向に傾斜させても、同様の作用によって放熱サイクルを速めることができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、一部がアーマチュアストッパに近接され他の部分がハウジングの外部に導出された熱伝導部材を含み、ハウジングの内部の熱を外部の放熱手段に伝導する単数又は複数の熱伝導部材を具備するので、ハウジングの内部の熱を熱伝導部材によりハウジングの外部の放熱手段に伝導することができ、この場合にアーマチュアストッパの熱を優先してハウジングの外部の放熱手段に伝導することができるため、アーマチュアストッパの硬度が熱で低下する現象を防止することができ、したがって、アーマチュアの復帰位置を安定して定めることができ、長期にわたり安定して印字することが可能な印字装置を提供することができる。
【００３６】
請求項２記載の発明によれば、通電頻度が高い順にコイルを選択し該コイルに一部が近接され他の部分がハウジングの外部に導出された熱伝導部材を含み、ハウジングの内部の熱を外部の放熱手段に伝導する単数又は複数の熱伝導部材を具備するので、ハウジングの内部の熱を熱伝導部材によりハウジングの外部の放熱手段に伝導することができ、したがって、印字速度を落すことなくコイルの断線を防止することができ、長期にわたり安定して印字することが可能な印字装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  インパクトドットプリンタヘッドの第一の実施の形態におけるインパクトドットプリンタヘッドの縦断側面図である。
【図２】  インパクトドットプリンタヘッドを搭載したキャリアの斜視図である。
【図３】  キャリアの斜視図である。
【図４】  インパクトドットプリンタヘッドの第二の実施の形態におけるインパクトドットプリンタヘッドの縦断側面図である。
【図５】  ９本のワイヤの先端の配列パターンを示す説明図である。
【図６】  ２４本のワイヤの先端の配列パターンを示す説明図である。
【図７】  インパクトドットプリンタヘッドの第三の実施の形態におけるインパクトドットプリンタヘッドの分解斜視図である。
【図８】  ヒートパイプ及びそれを支持するための接続パイプの斜視図である。
【図９】  印字装置の実施の形態における印字装置の概略構成を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
６  アーマチュア
７  付勢部材
９  ワイヤ
１３  アーマチュアストッパ
１６  コイル
１７  コア
１８  ヨーク
２１  ハウジング
２１ａ  放熱手段
２８，２９  熱伝導部材
３０  キャリア、放熱手段
５４  プラテン
ＰＨ１，ＰＨ２，ＰＨ３  インパクトドットプリンタヘッド
【図１】
0004531299.tif 000002
【図２】
0004531299.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004531299.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004531299.tif 000009
【図９】
0004531299.tif 000010