(57)【要約】【課題】印字ワイヤを打ち出した後の戻りを早くし、リボンに引っ掛かることを防止する。【解決手段】印字ワイヤを打ち出さない程度に、当該印字ワイヤに対応したコイルの発生磁束量を制御するコイル通電制御手段を設け、第１の印字ワイヤを打ち出して所定位置へ戻り始めるときに、前記コイル通電制御手段にて、前記第１の印字ワイヤに両隣する印字ワイヤに対応したコイルに通電し、前記第１の印字ワイヤに両隣する印字ワイヤに対応したコイルから発生する漏れ磁束によって、前記第１の印字ワイヤの所定位置への戻りを早くするようにした。【選択図】図１
2009286034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルへの通電により永久磁石の磁気吸引力を消磁し、印字ワイヤを打ち出す印字ヘッドであって、
前記印字ワイヤを打ち出さない程度に、前記印字ワイヤに対応したコイルの発生磁束量を制御するコイル通電制御手段を設け、
第１の印字ワイヤを打ち出して所定位置へ戻り始めるときに、前記コイル通電制御手段にて、前記第１の印字ワイヤに隣接する印字ワイヤに対応したコイルに通電することを特徴とする印字ヘッド。
【請求項２】
前記印字ワイヤを打ち出さない程度に、前記印字ワイヤに対応したコイルの発生磁束量及び発生磁束方向を制御するコイル通電制御手段を設け、
前記第１の印字ワイヤを打ち出すときに、前記コイル通電制御手段にて、前記第１の印字ワイヤに隣接する印字ワイヤに対応したコイルに、前記第１の印字ワイヤに対応したコイルの通電方向と逆方向に通電することを特徴とする請求項１記載の印字ヘッド。
【請求項３】
コイルへの通電により永久磁石の磁気吸引力を消磁し、印字ワイヤを打ち出す印字ヘッドであって、
前記コイルの発生磁束量及び磁束発生タイミングを制御するコイル通電制御手段を設け、
前記印字ワイヤを印字方向にずらして隣接配設し、  
第１の印字ワイヤを打ち出して所定位置へ戻り始めるときに、前記コイル通電制御手段にて、前記第１の印字ワイヤに隣接した第２の印字ワイヤに対応したコイルに通電することを特徴とする印字ヘッド。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の印字ヘッドを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリアルプリンタにおけるワイヤドット印字ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリアルプリンタにおけるワイヤドット印字ヘッドにおいて、ワイヤはアーマチュアを介して板バネに支持され、アーマチュアは永久磁石によって磁気回路部に発生する磁束により板バネに抗してコアに吸着されており、印字の際には、コアに巻かれたコイルに駆動電流を通電しアーマチュアを吸着している磁束を打ち消すことで、アーマチュア及び板バネを開放し、ワイヤを打ち出す技術があった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０７−２８５２３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術では、ワイヤの打ち出し力を上げるために、単純にコイルに通電する時間を長くすると、ワイヤを打ち出した後、ワイヤの戻りが遅くなり、その結果、リボンにワイヤが引っ掛かってしまうため、簡単に打ち出し力を上げることができないという問題があった。
【０００４】
また、罫線などの印字パターンによっては、同じワイヤを連続で打ち出す必要があるため、ワイヤの戻りが遅くなり、リボンにワイヤが引っ掛かってしまうために、印字速度を下げなければならないという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前述の課題を解決するために次の手段を採用する。コイルへの通電により永久磁石の磁気吸引力を消磁し、印字ワイヤを打ち出す印字ヘッドであって、前記印字ワイヤを打ち出さない程度に、前記印字ワイヤに対応したコイルの発生磁束量を制御するコイル通電制御手段を設け、第１の印字ワイヤを打ち出して所定位置へ戻り始めるときに、前記コイル通電制御手段にて、前記第１の印字ワイヤに隣接する印字ワイヤに対応したコイルに通電するようにした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の印字ヘッドによれば、コイルへの通電により永久磁石の磁気吸引力を消磁し、印字ワイヤを打ち出す印字ヘッドであって、前記印字ワイヤを打ち出さない程度に、前記印字ワイヤに対応したコイルの発生磁束量を制御するコイル通電制御手段を設け、第１の印字ワイヤを打ち出して所定位置へ戻り始めるときに、前記コイル通電制御手段にて、前記第１の印字ワイヤに隣接する印字ワイヤに対応したコイルに通電し、前記第１の印字ワイヤに隣接する印字ワイヤに対応したコイルから発生する漏れ磁束によって、前記第１の印字ワイヤの所定位置への戻りを早くするようにしたので、リボンにワイヤを引っ掛けることがなくなり、ワイヤの打ち出し力を上げることができ、また、罫線などの印字パターンの際に印字速度を下げる必要もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明に係る実施形態例を、図面を用いて説明する。なお図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【実施例１】
【０００８】
（構成）
図２は実施例１における印字ヘッドの構成図である。ａ１、ａ２、ａ３は、ワイヤ、アーマチュア、板バネで構成されるものであるが、以下、単にワイヤと言う。ｂ１、ｂ２、ｂ３はコア、ｃ１、ｃ２、ｃ３はコイルである。また、ワイヤａ１、コアｂ１、コイルｃ１は今ワイヤを打ち出そうとするものであり、ワイヤａ２、コアｂ２、コイルｃ２及びワイヤａ３、コアｂ３、コイルｃ３はその両隣に配置されている。磁束φ１、磁束φ２、磁束φ３は、それぞれ永久磁石によって、コアｂ１、コアｂ２、コアｂ３内に発生している磁束であり、それぞれワイヤａ１、ワイヤａ２、ワイヤａ３を吸引している。
【０００９】
図３は、実施例１におけるコイルに通電するための構成図である。制御部１は主電源回路２に接続され、主電源回路２はコイルｃに接続されている。また、主電源回路２は制御部１から発信された指令信号１２の電流をコイルｃに通電することができる回路となっている。これはコイル１つの構成であり、図２のコイルｃ１、コイルｃ２、コイルｃ３の全てがこの構成となっている。
【００１０】
コイルｃ１、コイルｃ２、コイルｃ３に通電される電流をそれぞれ電流ｉ１、電流ｉ２、電流ｉ３とし、コイルｃ１によって発生する磁束で、コアｂ１に作用する磁束を磁束ψ１、コアｂ２への漏れ磁束を磁束η１２、コアｂ３への漏れ磁束を磁束η１３とし、コイルｃ２によって発生する磁束で、コアｂ２に作用する磁束を磁束ψ２、コアｂ１への漏れ磁束を磁束η２１とし、コイルｃ３によって発生する磁束で、コアｂ３に作用する磁束を磁束ψ３、ｂ１への漏れ磁束を磁束η３１とする。
【００１１】
図２の状態は、電流ｉ１＝０、電流ｉ２＝０、電流ｉ３＝０であり、コアｂ１、コアｂ２、コアｂ３の磁束φ１、磁束φ２、磁束φ３で、ワイヤａ１、ワイヤａ２、ワイヤａ３を吸引している。従って、例えば、ワイヤａ１を打ち出す場合には、コイルｃ１に電流ｉ１を通電し、磁束φ１を打ち消すことで可能となる。
【００１２】
図６は、実施例１における制御ブロック図である。制御部１から指令信号１２ａ、指令信号１２ｂ、指令信号１２ｃが、それぞれ主電源回路２ａ、主電源回路２ｂ、主電源回路２ｃに発信されると、主電源回路２ａ、主電源回路２ｂ、主電源回路２ｃは、それぞれコイルｃ１、コイルｃ２、コイルｃ３へ電流ｉ１、電流ｉ２、電流ｉ３を通電する構成になっている。制御部１によって、指令信号１２ａ、指令信号１２ｂ、指令信号１２ｃが発信されるタイミングが制御されている。
【００１３】
（動作）
以上の構成により実施例１の印字ヘッドは、以下のように動作する。この動作を図１、図４、図５及び図７を用いて、以下詳細に説明する。
【００１４】
図７は、実施例１におけるコイル電流波形とワイヤ変位を示す図である。図７に示すように、時間ＤＴ１はコイルｃ１に通電する時間であり、時間ｔ０は電流ｉ１が０に戻る時間である。また、時間ｔ２はコイルｃ１に電流ｉ１の通電を開始してから、電流ｉ２、電流ｉ３の通電を開始するまでの時間であり、これは、コイルｃ１に通電を開始してから、時間ＤＴ１後に通電を切り、ワイヤａ１を打ち出した後、ワイヤａ１が戻り始めるまでの時間と同じである。なお、時間ｔ０及び時間ｔ２は、予め算出されているものとする。
【００１５】
ここで、時間Ｔについて、図５を用いて説明する。図５は、コイルに通電する電流とワイヤ吸引力との関係図である。図５に示すように、コイルに通電するとワイヤ吸引力は減少し、通電開始後、ある時間Ｔのときワイヤ吸引力は板バネ力より小さくなる。このときにワイヤはコアから離れ始める。すなわち、時間Ｔだけコイルに通電するということは、ワイヤがコアから離れない程度にコイルに通電することを意味する。
【００１６】
図１は実施例１におけるフローチャートを示す図である。ステップごとの動作を以下に説明する。
【００１７】
Ｓ１：まず、ワイヤａ１を打ち出すために、コイルｃ１に通電を開始する。
Ｓ２：通電を開始してから、時間ｔ＞ＤＴ１となるまで通電を続ける。
Ｓ３：時間ｔ＞ＤＴ１となったら、コイルｃ１の通電を切る。
Ｓ４：時間ｔ＞ｔ２となるまで待つ。時間ｔ＝ｔ２のとき、ワイヤａ１は図４（ａ）のように打ち出された後、戻り始める状態である。
Ｓ５：時間ｔ＞ｔ２となったら、コイルｃ２、コイルｃ３に通電を開始する。
Ｓ６：時間ｔ＞ｔ２＋Ｔとなるまで通電し続ける。このとき、コイルｃ２、コイルｃ３に通電していても、ワイヤａ２及びワイヤａ３は打ち出されない。また、コイルｃ２、コイルｃ３に通電することによって発生する漏れ磁束である磁束η２１、磁束η３１は、図４（ｂ）のように、磁束φ１を補助する方向の磁束となる。
Ｓ７：時間ｔ＞ｔ２＋Ｔとなったら、コイルｃ２、コイルｃ３の通電を切る。
【００１８】
（実施例１の効果）
以上のように、実施例１の印字ヘッドによれば、コイルへの通電により永久磁石の磁気吸引力を消磁し、印字ワイヤを打ち出す印字ヘッドであって、前記印字ワイヤを打ち出さない程度に、前記印字ワイヤに対応したコイルの発生磁束量を制御するコイル通電制御手段を設け、第１の印字ワイヤを打ち出して所定位置へ戻り始めるときに、前記コイル通電制御手段にて、前記第１の印字ワイヤに両隣する印字ワイヤに対応したコイルに通電し、前記第１の印字ワイヤに両隣する印字ワイヤに対応したコイルから発生する漏れ磁束によって、前記第１の印字ワイヤの所定位置への戻りを早くするようにしたので、図８に示すように、従来に比べて、ワイヤ変位の戻りが早くなり、ワイヤの打ち出し力を上げるために、コイルに通電する時間を長くしても、リボンにワイヤを引っ掛けることがなくなり、また、罫線などの印字パターンの際に印字速度を下げる必要もなくなる。
【実施例２】
【００１９】
（構成）
図９は実施例２におけるコイルに通電するための構成図である。図９は、図３の構成図におけるコイルｃ１、コイルｃ２、コイルｃ３に対して、補助電源回路３を設けており、主電源回路２と補助電源回路３のいずれかを制御部１によって選択することによって、コイルｃ１、コイルｃ２、コイルｃ３に通電する電流ｉ１、電流ｉ２、電流ｉ３を正方向又は負方向にすることができる。ここで、主電源回路２によって通電される電流の方向を正方向とし、補助電源回路３によって通電される電流の方向を負方向とする。
【００２０】
従って、主電源回路２又は補助電源回路３によって、コイルｃ１、コイルｃ２、コイルｃ３に通電する電流ｉ１、電流ｉ２、電流ｉ３を正方向又は負方向にすることができるので、コイルｃ１、コイルｃ２、コイルｃ３によって発生する磁束ψ１、磁束ψ２、磁束ψ３、磁束η２１、磁束η３１の方向を変えることができる。
【００２１】
図１２は、実施例２における制御ブロック図である。図１２に示すように、制御部１から、指令信号１２ａ、指令信号１２ｂ、指令信号１２ｃが、それぞれ主電源回路２ａ、主電源回路２ｂ、主電源回路２ｃに発信されると、主電源回路２ａ、主電源回路２ｂ、主電源回路２ｃは、それぞれコイルｃ１、コイルｃ２、コイルｃ３へ正方向の電流ｉ１、電流ｉ２、電流ｉ３を通電する構成になっている。
【００２２】
また、制御部１から、指令信号１３ａ、指令信号１３ｂ、指令信号１３ｃが、それぞれ補助電源回路３ａ、補助電源回路３ｂ、補助電源回路３ｃに発信されると、補助電源回路３ａ、補助電源回路３ｂ、補助電源回路３ｃはそれぞれコイルｃ１、コイルｃ２、コイルｃ３へ負方向の電流−ｉ１、電流−ｉ２、電流−ｉ３を通電する構成になっている。
【００２３】
また、制御部１によって、指令信号１２ａ又は指令信号１３ａの選択、指令信号１２ｂ又は指令信号１３ｂの選択、及び指令信号１２ｃ又は指令信号１３ｃの選択と、それぞれの指令信号が発信されるタイミングとが制御されている。
【００２４】
また、制御部１には外部から印字モードを選択できる操作パネル４が設けられている。
【００２５】
（動作）
以上の構成により実施例２の印字ヘッドは、以下のように動作する。この動作を図１０、図１１、及び図１３を用いて、以下詳細に説明する。
【００２６】
図１１は、実施例２におけるコイル電流波形を示す図である。ここで、図１１の時間ＤＴ１及び時間ｔ２は図７と同様である。
【００２７】
図１３は、実施例２におけるフローチャートを示した図である。ステップごとの動作を以下に説明する。
【００２８】
開始時は、図１０（ａ）に示す状態であり、図２と同様の状態であって、ワイヤの打ち出し前の状態である。
Ｓ１：まず、操作パネルにより高インパクトモードが選択されると、制御部１によって、２ｐａｓｓ印字の１ｐａｓｓ目の主電源回路２ａ、補助電源回路３ｂ、補助電源回路３ｃが選択される。
Ｓ２：そして、コイルｃ１、コイルｃ２、コイルｃ３に電流ｉ１、電流−ｉ２、電流−ｉ３の通電を開始する。
Ｓ３：時間ｔ＞ＤＴ１となるまで通電を続ける。ここで、時間ＤＴ１は実施例１で説明した時間ＤＴ１と同一である。また、図１０（ｂ）に示すように、コイルｃ２、コイルｃ３に通電されているときに発生する漏れ磁束である磁束η２１、磁束η３１の方向は、磁束ψ１を補助する方向の磁束となる。
Ｓ４：時間ｔ＞ＤＴ１となったら、コイルｃ１の通電を切る。
Ｓ５：時間ｔ＞ｔ２となるまで、コイルｃ２、コイルｃ３の通電を続ける。ここで、ｔ２は実施例１で説明したｔ２と同一である。
Ｓ６：時間ｔ＞ｔ２となったら、コイルｃ２、コイルｃ３の通電を切る。
【００２９】
次に、１ｐａｓｓ目で選択された主電源回路２と補助電源回路３を入れ替えて、上述の手順にて、２ｐａｓｓ目の印字を行う。
【００３０】
（実施例２の効果）
以上のように、実施例２の印字ヘッドによれば、前記印字ワイヤを打ち出さない程度に、前記印字ワイヤに対応したコイルの発生磁束量及び発生磁束方向を制御するコイル通電制御手段を設け、前記第１の印字ワイヤを打ち出すときに、前記コイル通電制御手段にて、前記第１の印字ワイヤに両隣する印字ワイヤに対応したコイルに、前記第１の印字ワイヤに対応したコイルの通電方向と逆方向に通電し、前記第１の印字ワイヤに両隣する印字ワイヤに対応したコイルから発生する漏れ磁束によって、前記第１の印字ワイヤの打ち出し力を増すようにしたようにしたので、コイルに通電する時間を長くすることなく、図１４に示すように、従来に比べて、ワイヤの打ち出し力を一層高めることができる。
【実施例３】
【００３１】
（構成）
図１５は、実施例３におけるワイヤの構成図であって、ワイヤａ１、ワイヤａ２、ワイヤａ３のワイヤ配列を示している。距離Ｌ１２、距離Ｌ１３は、ワイヤａ１が戻り始める時間ｔ２と、印字速度ｖによって決定される値であって、Ｌ１２＝Ｌ１３＝ｔ２×ｖで与えられる。
【００３２】
実施例３における制御ブロック図は、図６と同様であるが、制御部１によって発信される指令信号１２ａ、指令信号１２ｂ、指令信号１２ｃのタイミングが、図１５のワイヤ配列で印字を行うタイミングとなっている。
【００３３】
その他の構成は、実施例１と同様の構成である。
【００３４】
（動作）
以上の構成により実施例３の印字ヘッドは、以下のように動作する。この動作を図１６〜１８、図２０を用いて、以下詳細に説明する。
【００３５】
図１６は、実施例３におけるワイヤの打ち出しタイミング図であって、図１６の印字パターンを印字する場合に、ワイヤａ１、ワイヤａ２、ワイヤａ３が打ち出すタイミングを示している。
【００３６】
図１７は、実施例３におけるコイル電流波形とワイヤ変位を示す図である。図１７に示すように、図１６の印字パターンを印字した場合に、コイルｃ３に通電を開始した後、コイルｃ１に通電を開始するタイミングは、時間ｔ２だけずれ、コイルｃ２に通電を開始するタイミングは、さらに、時間ｔ２だけずれる。
【００３７】
図１８は、実施例３におけるフローチャートを示した図である。ステップごとの動作を以下に説明する。
【００３８】
Ｓ１：ワイヤａ３を打ち出すために、コイルｃ３に通電する。
Ｓ２：次に、時間ｔ＞ＤＴ１となるまで通電を続ける。ここで、時間ＤＴ１は実施例１で説明したＤＴ１と同一である。
Ｓ３：時間ｔ＞ＤＴ１を満たしたら、コイルｃ３の通電を切る。
Ｓ４：時間ｔ＞ｔ２となるまで待つ。ここで、時間ｔ２は実施例１で説明したｔ２と同一である。
Ｓ５：時間ｔ＞ｔ２となったら、ワイヤa１を打ち出すため、コイルｃ１に通電を開始する。
Ｓ６：時間ｔ＞ｔ２＋ＤＴ１となるまで通電を続ける。
Ｓ７：時間ｔ＞ｔ２＋ＤＴ１となったら、コイルｃ１の通電を切る。
Ｓ８：時間ｔ＞２×ｔ２となるまで待つ。
Ｓ９：時間ｔ＞２×ｔ２となったら、ワイヤa２を打ち出すため、コイルｃ２に通電を開始する。
Ｓ１０：時間ｔ＞２×ｔ２＋ＤＴ１となるまで通電を続ける。
Ｓ１１：時間ｔ＞２×ｔ２＋ＤＴ１となったら、コイルｃ２の通電を切る。
【００３９】
（実施例３の効果）
以上のように、実施例３の印字ヘッドによれば、コイルへの通電により永久磁石の磁気吸引力を消磁し、印字ワイヤを打ち出す印字ヘッドであって、前記コイルの発生磁束量及び磁束発生タイミングを制御するコイル通電制御手段を設け、前記印字ワイヤを印字方向にずらして隣接配設し、第１の印字ワイヤを打ち出して所定位置へ戻り始めるときに、前記コイル通電制御手段にて、前記第１の印字ワイヤに隣接した第２の印字ワイヤに対応したコイルに通電し、前記第２の印字ワイヤを打ち出すとともに、前記第２の印字ワイヤに対応したコイルから発生する漏れ磁束によって、前記第１の印字ワイヤの所定位置への戻りを早くするようにしたようにしたので、実施例１の効果に加えて、時間ＤＴ１より以前の時間で両隣から発生する図２０の漏れ磁束によって、ワイヤ打ち出し力が低下することを防止でき、図１９に示すように、第１の実施例に比べて、ワイヤ打ち出し力を改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上述べたように、本発明は、シリアルプリンタの印字ヘッドに広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施例１におけるフローチャートを示す図である。
【図２】実施例１における印字ヘッドの構成図である。
【図３】実施例１におけるコイルに通電するための構成図である。
【図４】（ａ）は、ワイヤａ１が打ち出された後、戻り始める状態を示す図で、（ｂ）は、両隣からの漏れ磁束が、磁束φ１を補助する状態を示す図である。
【図５】コイルに通電する電流とワイヤ吸引力との関係図である。
【図６】実施例１における制御ブロック図である。
【図７】実施例１におけるコイル電流波形とワイヤ変位を示す図である。
【図８】従来と実施例１とのワイヤ変位の比較図である。
【図９】実施例２におけるコイルに通電するための構成図である。
【図１０】（ａ）は、ワイヤａ１の打ち出し前の状態を示す図で、（ｂ）は、両隣からの漏れ磁束が、磁束φ１を補助する状態を示す図である。
【図１１】実施例２におけるコイル電流波形を示す図である。
【図１２】実施例２における制御ブロック図である。
【図１３】実施例２におけるフローチャートを示す図である。
【図１４】従来と実施例２とのワイヤ打ち出し力の比較図である。
【図１５】実施例３におけるワイヤの構成図である。
【図１６】実施例３におけるワイヤの打ち出しタイミングを示す図である。
【図１７】実施例３におけるコイル電流波形とワイヤ変位を示す図である。
【図１８】実施例３におけるフローチャートを示す図である。
【図１９】実施例１と実施例３とのワイヤ打ち出し力の比較図である。
【図２０】ワイヤ同時打ち出しの場合に発生する漏れ磁束を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  制御部
２、２ａ〜２ｃ  主電源回路
３、３ａ〜３ｃ  補助電源回路
１２、１２ａ〜１２ｃ、１３ａ〜１３ｃ  指令信号
ａ１〜ａ３  ワイヤ
ｂ１〜ｂ３  コア
ｃ、ｃ１〜ｃ３  コイル
ｉ１〜ｉ３  電流
【図１】
2009286034.tif 000003
【図２】
2009286034.tif 000004
【図３】
2009286034.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009286034.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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【図１２】
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【図１３】
2009286034.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2009286034.tif 000017
【図１６】
2009286034.tif 000018
【図１７】
2009286034.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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