インク供給機構およびインパクトプリンタ
【課題】 印字の濃さを均一に保持すると共に、耐磨耗性に優れるインク供給機構およびインパクトプリンタを提供する。
【解決手段】 回転自在な活字輪５の円周面に配置された活字２５に対して、活字２５による印字を行うためのインクをウイック２０によって供給する。ウイック２０は、複数の長繊維３３で構成されていて、内部の気孔にインクを含浸している。ウイック２０の断面部に設けられたインク供給面３０から内部に含浸しているインクを活字２５へ供給する。
【解決手段】 回転自在な活字輪５の円周面に配置された活字２５に対して、活字２５による印字を行うためのインクをウイック２０によって供給する。ウイック２０は、複数の長繊維３３で構成されていて、内部の気孔にインクを含浸している。ウイック２０の断面部に設けられたインク供給面３０から内部に含浸しているインクを活字２５へ供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク供給機構およびインパクトプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インパクトプリンタにおけるインクの供給は、図７に示すようなインク供給機構により行われていた。このインク供給機構は、印字紙５０に文字等を印字するための活字５１と、リング状の外周に複数の活字５１を備えた活字輪５２と、活字５１へ供給するインクを含浸する円筒状のインクロール５３と、インク飛散防止用のインクロールカバー５４とを備えている。印字紙５０に印字する活字５１の選択のために活字輪５２が回転すると、複数の活字５１のいずれかと常に接しているインクロール５３も回転し、活字５１へインクを供給する構成である（たとえば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−８４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術では、インクロール５３がスポンジ状であるため、印字によりインクが消費されるに従い、インクロール５３の各部に含浸しているインクの量が、徐々に減少する。それに伴って、印字紙５０へ転写されるインクの濃さが、経時的に薄くなる。即ち、印字文字数が少ない最初は濃く、その後印字文字数が増加するに従い、薄くなる一方となる。さらに、スポンジ状のインクロール５３は磨耗し易く、活字５１との摩擦により削れ取られて、活字に接触している部分の径が小さくなるため、インクロール５３と活字５１の接触圧も小さくなり、インクの供給も少なくなっていく。このため、印字文字数が増えるとより一層薄くなる要因となる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、印字文字数が増えても当初と濃さをほぼ均一に保持すると共に、耐磨耗性に優れるインク供給機構およびインパクトプリンタ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】
【０００６】
本発明のインク供給機構は、回転自在な活字輪の円周面に配置されている活字へインクを供給する機構であって、活字へインクを供給するためのインク供給面が活字に圧接するように配置された長繊維吸収体により構成され、当該長繊維吸収体にインクが含浸されていることを特徴とする。
【０００７】
このインク供給機構によれば、回転自在な活字輪の表面に配置された活字に対して、転写して印字を行うためのインクを長繊維吸収体から供給することができる。長繊維吸収体は、内部にインクを含浸しており、長繊維吸収体の断面部に設けられたインク供給面から内部に含浸しているインクを活字へ供給する。インク供給面は、常に、活字に圧接する状態で設置されているため、活字輪の回転に伴って活字には順にインク供給面を通過しながら、適量のインクを安定してほぼ均一に供給することが可能である。
【０００８】
この場合、長繊維吸収体の内部構成は、合成樹脂をバインダーにして複数の長繊維を束ね、長繊維が延在する方向に連続した気孔を有することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、長繊維吸収体は、複数の長繊維を集束し、各長繊維を部分的に合成樹脂によってそれぞれ接合したものである。長繊維吸収体の形状は、断面を長繊維の集束の仕方によって、四角形や円形等の形状に自由に加工でき、それらの断面形状をした棒状のものとなっている。各長繊維は、長繊維吸収体が棒状をなす方向へそれぞれ延在している。これらの長繊維は、部分的に合成樹脂によって接合されているだけであり、長繊維および長繊維間には、多数の気孔が連続して存在する。長繊維吸収体は、この気孔部分にインクを含浸している。インク供給面からインクが供給されて行き、インク供給面のインクが少なくなると、棒状の長繊維吸収体内部では、毛細管現象によりインク供給面へインクが移動して来る。従って、インク供給面では、常に一定量のインクが確保された状態となる。なお、気孔は、長繊維を集束するときの圧縮力の強弱により長繊維の集束の密度を加減して、粗密の調節をすることができる。さらに、長繊維は、それぞれが絡まるようにして延在すれば、インクの保持力が高まり、より安定したインク供給ができる。
【００１０】
そして、長繊維吸収体の側周面が、内部より気孔率が低くインクを浸透させ難い被覆層で形成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、長繊維吸収体の内部からインクを供給するインク供給面を含む断面部を除いた側周面をインクが浸透し難い被覆層で形成している。こうすることにより、インク供給面以外からのインクの流出あるいは乾燥を防ぐことができる。従って、長繊維吸収体が含浸しているインクを活字へ無駄なく有効に供給できる。被覆層は、長繊維吸収体の側周面へ樹脂をコーティングすることや、樹脂シートを圧着、あるいは接着剤を塗布するなどして形成する。また被覆層を形成することにより、長繊維のみの長繊維吸収体に比べて、活字との摩擦に対して耐磨耗性が向上する。さらに、被覆層を薄く形成すれば、長繊維吸収体の柔軟性も維持することができる。
【００１２】
また、被覆層が、長繊維吸収体内部の長繊維が含有する合成樹脂より多量の合成樹脂を含有している長繊維であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、長繊維吸収体の側周部の被覆層に相当する長繊維部分に、内部の長繊維よりも多量の合成樹脂を含有させている。これにより、被覆層として合成樹脂をコーティングすることなどと同様な効果が得られる。側周部の長繊維に多量の合成樹脂を含有させるには、側周部に内部の長繊維の集束密度より高い集束密度の長繊維を配置する。これによって、集束密度の高い側周部の長繊維へ合成樹脂を多く含ませることができる。
【００１４】
本発明のインパクトプリンタは、円周状の表面に活字が配置され回転自在な活字輪の内側からハンマによって活字を押圧して印字紙へインクを転写して印字するインパクトプリンタであって、活字へインクを供給するためのインク供給面が活字に圧接するように配置された長繊維吸収体を有し、長繊維吸収体によってインクが含浸されているインク供給機構を備えたことを特徴とする。
【００１５】
このインパクトプリンタによれば、回転自在な活字輪の円周の表面に活字が配置されていて、活字輪の内側からハンマによって活字を押圧することにより印字紙へインクを転写して印字する構成である。インパクトプリンタは、印字を行うために活字へインクを供給するインク供給機構を備えていて、このインク供給機構は、長繊維吸収体を備え、長繊維吸収体の内部にインクを含浸している。インクは、長繊維吸収体の断面部に設けられたインク供給面から活字へ供給される。インク供給面は、常に、活字に圧接する状態で設置されているため、活字輪の回転に伴って活字には順にインク供給面を通過しながら、適量のインクを安定してほぼ均一に供給することが可能である。
【００１６】
この場合、長繊維吸収体は、合成樹脂をバインダーにして複数の長繊維を束ね、長繊維が延在する方向に連続した気孔を有することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、インパクトプリンタに備えられている長繊維吸収体は、複数の長繊維を集束し、各長繊維を部分的に合成樹脂によってそれぞれ接合した棒状のものである。各長繊維は、長繊維吸収体が棒状をなす方向へそれぞれ延在している。これらの長繊維は、部分的に合成樹脂によって接合されているだけであり、長繊維および長繊維間には、多数の気孔が連続して存在する。長繊維吸収体は、この気孔部分にインクを含浸している。インク供給面からインクが供給されて、インク供給面のインクが少なくなると、棒状の長繊維吸収体内部では毛細管現象により、インク供給面へインクが移動して来る。従って、インク供給面では、常に一定量のインクが確保された状態である。このような安定したインク供給により、インパクトプリンタは、ほぼ均一の濃度の印字を安定して提供できる。
【００１８】
そして、長繊維吸収体の側周面が、内部より気孔率が低くインクを浸透させ難い被覆層で形成されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、長繊維吸収体の内部からインクを供給するインク供給面を含む断面部を除いた側周面をインクが浸透し難い被覆層で形成している。こうすることにより、インク供給面以外からのインクの流出あるいは乾燥を防ぐことができる。従って、長繊維吸収体が含浸するインクを活字へ無駄なく有効に供給できる。被覆層は、長繊維吸収体の外周面へ樹脂をコーティングすることや、樹脂シートを圧着、あるいは接着剤を塗布するなどして形成する。また被覆層を形成することにより、長繊維のみの長繊維吸収体に比べて、活字との摩擦に対して耐磨耗性が向上し、さらに、被覆層を薄く形成すれば、長繊維吸収体の柔軟性も維持することができる。この長繊維吸収体をインパクトプリンタに備えることにより、インクを保有しているにもかかわらず、磨耗により長繊維吸収体の交換を余儀なくされることを回避できる。また、長繊維吸収体の柔軟性の確保により、長繊維吸収体のインク供給機構への取り付けを曲状等に設置でき、柔軟な取り付け設定が可能である。
【００２０】
また、被覆層が、長繊維吸収体内部の長繊維が含有する合成樹脂より多量の合成樹脂を含有している長繊維であることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、長繊維吸収体の側周部の被覆層に相当する長繊維部分に、内部の長繊維よりも多量の合成樹脂を含有させている。これにより、被覆層として合成樹脂をコーティングすることなどと同様な効果が得られる。側周部の長繊維に多量の合成樹脂を含有させるには、側周部に内部の長繊維の集束密度より高い集束密度の長繊維を配置する。これによって、集束密度の高い側周部の長繊維へ合成樹脂を多く含ませることができる。
【００２２】
さらに、このインパクトプリンタは、複数の活字輪およびインク供給機構に複数の長繊維吸収体を備え、長繊維吸収体は、それぞれ異なった色のインクを含浸しており、対応する活字へインクを供給することが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、インパクトプリンタは、複数の活字輪と、それぞれに対応した複数の長繊維吸収体とを備えるインク供給機構を備えている。各活字輪に対応する長繊維吸収体は、それぞれ対応する活字輪の活字が印字する色に応じたインクを含浸しており、活字輪ごとに印字色を変えることができる。インパクトプリンタは、複数の色で印字を行うことができ、印字の表現力をより多彩なものにできる。
【００２４】
これらの場合、長繊維吸収体のインク供給面が、ハンマにより押圧される活字の位置に対し活字輪の反回転方向の直近位置に配置されていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、活字輪の活字にインクを供給するための長繊維吸収体のインク供給面が、ハンマによって押圧されて実際に印字を行う活字の直近に、配置されている。インクの供給は、供給される活字が活字輪のどの位置にあっても可能であるが、実際に印字が行われる位置の直近で活字にインクを供給することが望ましい。印字直前にインクを供給すれば、印字位置から離れた位置でインク供給する場合と比べて、使用していない間のインクの乾きなどの影響が少なく、印字の開始からほぼ均一な濃度の印字が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明のインク供給機構を具体化した実施形態について、図面に従って説明する。実施形態で説明するインク供給機構は、電卓等に搭載されて計算内容を記録印刷するための小型のインパクトプリンタの例で説明をする。
（実施形態１）
【００２７】
図１は、インク供給機構を備えるインパクトプリンタの構成を示す斜視図である。インパクトプリンタ１は、モータ２と、モータ２の回転を伝達する駆動歯車列３と、駆動歯車列３の特定歯車と連動する活字輪軸４と、活字輪軸４を中心軸として回転する三つの輪の活字輪５とを備えている。
【００２８】
また、活字輪５の上部に位置し活字輪５へインクを供給するためのインク供給機構部（インク供給機構）６と、インク供給機構部６の母体を成しインパクトプリンタ１への脱着機能を有するインクカバー７とを備えている。
【００２９】
そして、駆動歯車列３の他の特定歯車と連動する印字軸８と、印字軸８に設けられている図示していないカムによって駆動され活字輪５を内側から押圧するハンマ機構部９と、活字輪５、インク供給機構部６およびハンマ機構部９を載置して活字輪軸４に沿って移動するキャリッジ１０とを備えている。
【００３０】
さらに、キャリッジ１０の移動方向と平行に延在するように配置されているプラテン１１と、プラテン１１と活字輪５との間を搬送され活字輪５によって印字される印字紙１２と、活字輪軸４の駆動歯車列３と反対側の他端にあって活字輪５の回転位置を検出する検出器１３とを備えている。
【００３１】
次に、図２は、インク供給機構の詳細な構成を示す斜視図である。インク供給機構部６のインクカバー７の下面には、インクを含浸する長繊維吸収体である２本の長繊維吸収体（以後ウイックと言う）２０をそれぞれ収容する第一収容部２１および第二収容部２２と、両収容部２１、２２の間を仕切る仕切部２３と、ウイック２０に下向きの押圧を付与するウイック押えバネ２４と、インクカバー７をインパクトプリンタ１へ取り付けるための図示しない取付部とが備えられている。また、活字輪５の円周表面には、全周に活字２５が配置され、活字輪５の内側には、内側から活字輪５を押圧し活字２５を突出させて、印字紙１２へインクを転写して印字を行わせるためのハンマ機構部９のハンマ９ａが、配置されている。なお、２本のウイック２０は、赤色のインクを含浸している赤ウイック２０ａと、黒色のインクを含浸している黒ウイック２０ｂとからなる。
【００３２】
図３は、インク供給機構部を示す断面図である。具体的には、図２のＸ−Ｘ’位置の断面図であって、棒状の赤ウイック２０ａの長手方向に沿って切断した断面図である。活字輪５は、この断面において、反時計回りとなる回転方向Ｒに回転する。ハンマ９ａが活字２５を押圧して印字紙１２へ印字を行う位置を、時計の９時位置とすると、赤ウイック２０ａから活字２５へインクを供給する位置は、この場合、時計の１時の位置である。この１時の位置で、赤ウイック２０ａが赤インクを活字２５へ供給できるように、赤ウイック２０ａを収容する第一収容部２１が、インクカバー７に形成されている。
【００３３】
次に、以上のような構成のインパクトプリンタ１が、印字を行う一連の動作について説明する。印字する活字２５の選択については、まず、モータ２の回転が、駆動歯車列３によって活字輪軸４に伝達され、三つの輪の活字輪５が回転する。活字輪５が回転することにより、どの活字２５が印字位置にあるかを、検出器１３が検出し、所望の活字２５を印字位置に停止させる。このとき、３輪の活字輪５の内、印字する活字２５を有する活字輪５が、ハンマ９ａによって押圧されるように、活字輪５の位置調整がなされる。位置調整は、図示していないクラッチによって、３輪の活字輪５が活字輪軸４の軸方向へ順次移動可能であり、所望の活字輪５を選択してハンマ９ａの押圧位置へ配置することができる。
【００３４】
活字２５の選択が終了すると、印字軸８が回転し、印字軸８に設けられているカムの作用により、ハンマ９ａが矢印Ｐの方向へ移動して、活字輪５の内側から活字２５を押す。押された活字２５は、図３の二点鎖線で示されている活字２５のように活字輪５の外側へ押し出される。活字２５が押し出される先には、印字紙１２がプラテン１１に沿うように配置されていて、押し出された活字２５は、プラテン１１へ印字紙１２を押すようにして、印字紙１２へインクを転写して印字を行う。
【００３５】
印字後、活字輪５は、活字輪軸４の軸方向へ１字分移動し、次に印字する活字２５を選択して印字する。順次、活字輪軸４に沿って移動して印字することにより、一行の印字を行う。このとき必要に応じて三つの輪の活字輪５の選択が行われる。一行の印字が終了すると、印字紙１２を一行分搬送して、次の行の印字を行う。以下、同様にして、印字紙１２へ所定の印字を行うことができる。
【００３６】
活字２５へインクを供給するウイック２０は、内部にインクを含浸した略直方体の形状をしている。図２に示すように、三つの輪の活字輪５の一つの輪に赤のインクを供給する赤ウイック２０ａと、他の二つの輪に黒のインクを供給する黒ウイック２０ｂとから構成され、黒ウイック２０ｂは、二つの輪にインクを供給するために、活字輪５の軸線方向の長さが、赤ウイック２０ａより長く設定されている。また、ウイック２０は、インクカバー７に設けられているウイック押さえバネ２４によって押圧が付与されている。これは、活字２５に確実にインクを供給するために、ウイック２０を活字２５へ常に圧接しておくためである。
【００３７】
具体的な例として、インパクトプリンタ１が電卓に組み込まれて、電卓の計算結果等の印字を行う場合を例に説明する。赤ウイック２０ａから赤インクを供給される活字輪５は、数字の活字２５を有し、黒ウイック２０ｂから黒インクを供給される活字輪５は、数字の活字２５を有する活字輪５と、プラスおよびマイナスなどの記号の活字２５を有する活字輪５とから構成される。このようなウイック構成のインパクトプリンタ１における印字は、計算式の数字、記号を黒で印字して答の数字だけを赤で印字する書式や、数字だけをすべて赤で印字する書式などが設定できる。特定部分を赤で印字して、インパクトのある表現の印字が可能である。ウイック２０の色を赤、黒以外の色に設定することや、３輪の活字輪５それぞれに対して異なった色のウイック２０を設定することなども可能である。
【００３８】
次に、ウイック２０について詳細に説明する。図４は、ウイックの構成を詳細に示す斜視図である。ウイック２０は、外観が略直方体の形状をしており、その短辺方向を切断した一断面であって活字２５と接触しているインク供給面３０と、インク供給面３０の内側部分を形成しインクを供給する開口部３１と、インク供給面３０の周囲およびウイック２０の側周部を覆いインクの流出および乾燥等を防ぐ樹脂層（被覆層）３２とを有する。
【００３９】
そして、インク供給面３０と連続し樹脂層３２に覆われているウイック２０の内部は、インク供給面３０からウイック２０の長手方向へ延在する複数の長い繊維（長繊維）３３と、長繊維３３を部分的に接合している接合樹脂（合成樹脂）３４と、長繊維３３および各長繊維３３の間に存在する多数の気孔３５とから成っている。なお、図４では、分かりやすくするために、長繊維３３を少数本だけ描き、気孔３５の空間を大きく描いてある。実際は、例えばウイック２０の断面が２ｍｍ×４ｍｍとすると、約１０万本の長繊維３３でウイック２０が構成されている。
【００４０】
この構成のウイック２０は、単糸が繊維径（デニール）で３デニールのポリエステル樹脂の長繊維３３による集束体である。製造方法を簡単に説明すると、まず、ポリエステル樹脂の長繊維３３の集束体を、断面が四角形のダイスに通して、四角形の形に圧縮成型する。圧縮成型した集束体を１０％濃度のウレタン樹脂液に浸して、樹脂液を含浸させる。そして、樹脂液が含浸した集束体を乾燥させて、樹脂液中の溶媒を除去すると共に、残ったウレタン樹脂を硬化させる。硬化したウレタン樹脂は、ポリエステル樹脂の長繊維３３をそれぞれ部分的に接合し、その結果、集束体は、ポリエステル樹脂の長繊維３３のみの場合より強度を持つ集束体になる。ウレタン樹脂液の溶媒が乾燥により除去された部分は、気孔３５としてウイック２０の長手方向に連続してつながった空間となり、この部分にインクが含浸される。なお、インクは、インク供給面３０の開口部３１をインクに浸すことにより、毛細管現象によって開口部３１からウイック２０の内部へ吸引され、気孔３５に含浸される。
【００４１】
ここで、ポリエステル樹脂の長繊維３３を、それぞれが絡まるようにして延在させれば、圧縮成型による形状が崩れにくくなり、それに伴い、ウイック２０のインク保持力の均一性が高まり、より安定したインク供給ができる。
【００４２】
ウイック２０における気孔３５の割合である気孔率は、長繊維３３の集束密度および接合樹脂３４の量によって変化するが、５％から７０％の範囲が望ましい。この範囲であれば、ウイック２０によるインクの供給が可能である。インパクトプリンタ１のインク供給機構部６に備えるウイック２０は、インクの保持力、インク供給面３０からのスムーズなインク供給等を考慮して、６０％の気孔率のものを使用している。
【００４３】
さらに、ウイック２０は、含浸するインクの乾燥や流出等をできるだけ防ぐために、集束体の側周面に樹脂層３２を形成している。樹脂層３２は、ウレタン樹脂を集束体の側周面に薄くコーティングすることによって形成される。樹脂層３２の厚さは、０．１ｍｍ以下程度が好ましい。なお、樹脂層３２は、薄い樹脂のシートを圧着させる方法や、接着剤を塗布する方法などで形成することも可能である。樹脂層３２が形成された集束体は、所定の長さに切断しウイック２０として使用される。樹脂層３２の厚さの設定によってウイック２０の柔軟性を変えることができる。活字２５との接触による磨耗に対しても樹脂層３２の樹脂を選択することにより、耐磨耗性の向上が図れる。
【００４４】
また、樹脂層３２として、ウイック２０内部の長繊維３３の集束密度より、さらに高い密度の長繊維３３の集束体に、ウレタン樹脂を含浸させた層を用いることもできる。具体的には、インクを含浸するポリエステル樹脂の長繊維３３の集束体を四角形のダイスに通す際に、集束体の側周部へ、既に高密度に圧縮されたシート状のポリエステル樹脂の長繊維３３を巻きつけておく。この状態でダイスを通過すると、側周部がポリエステル樹脂繊維の集束密度の高い棒状の集束体が得られる。そして、この棒状の集束体を１０％濃度のウレタン樹脂液に浸して、樹脂液を含浸させ、さらに、樹脂液が含浸した集束体を乾燥させる。
【００４５】
集束体を乾燥させると、ウレタン樹脂液の溶媒が除去されていき、それに伴ってウレタン樹脂液は、側周の集束密度の高い部分へ毛細管現象により引き寄せられる。こうして、集束体の側周に引き寄せられたウレタン樹脂が硬化すると、図４に示す樹脂層３２に相当する層が形成できる。この場合においても、内部の長繊維３３は、それぞれ部分的に接合樹脂３４であるウレタンによって接合され、気孔３５が形成されている。この構成の集束体を所定の長さに切断して、ウイック２０として使用できる。
【００４６】
長繊維３３の材種については、ポリエステル樹脂の他にポリアミド樹脂、アクリル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などを用いることができる。このなかでポリエステル樹脂およびポリアミド樹脂は、耐磨耗性に優れている。なお、長繊維３３の繊維径は１０デニール以下が好ましく、インク供給機構用には、細めの３デニールのポリエステル樹脂繊維を使用した。また、長繊維３３を部分的に接合する接合樹脂は、ウレタン樹脂の他に、メラニン樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
【００４７】
次に、図５は、印字文字数と印字濃度との関係を表すグラフである。グラフでは、印字される文字が薄くなり判読できない文字判読可能ライン４０に至るまでの、印字濃度と印字文字数との関係を表してある。図中の線は、図７に示すインクロール５３を使用した場合の印字濃度の変化を示すロール濃度線４１と、本発明のウイック２０を使用した場合の印字濃度の変化を示すウイック濃度線４２とを比較している。インクロール５３とウイック２０とは、共に同量のインクを含浸し、同じ活字輪５の活字を印字して比較している。
【００４８】
インクロール５３使用のロール濃度線４１によれば、印字数の増加につれて印字濃度が直線的に薄くなって、約２２０万文字で判読ができなくなる。一方、ウイック２０使用のウイック濃度線４２によれば、印字数が増加しても約３００万文字までは、印字濃度の低下が少なく、約３００万文字を超えると急激に印字文字が薄くなり約３７０万文字で判読ができなくなる。このように、ウイック２０を使用することによって、インパクトプリンタ１は、ほぼ均一な濃度の鮮明な印字を安定して提供することができる。
【００４９】
ウイック２０によって鮮明な印字が継続できるのは、インクが活字２５へ供給されて消費されて行くに従い、インク供給面３０へウイック２０を構成する長繊維３３による毛細管現象により、常にインクが補充されるためである。インク供給面３０は、インクを介して活字２５と密着しており、開口部３１がインクで満たされた状態である。一方、インク供給面３０と対極の断面は、切放し状態であるため、開口部３１は、対極の断面に比べインクをウイック２０の内部に押し込もうとする大気の圧力が低い。従って、毛細管の作用と合わせて、開口部３１へインクを引き寄せることができる。
【００５０】
図７で説明した従来例では、インクロール５３全周が開口部のため大気圧差が生じず、インクロール５３全体が均一なインク量のままであり、インクの移動性が乏しい。そのため、インク量が減少しても、活字５２と接触するインクロール５３部分へ集中してインクを引き寄せることができず、経時的に印字濃度が薄くなる程度が早い。
【００５１】
このように、ウイック２０を用いれば、インク供給面３０の開口部３１には、一定量のインクが常に補充され続けており、インク供給面３０から活字２５に対して一定量のインクを安定的に供給できる。従って、印字される文字の濃度がほぼ均一である状態を、長く保つことができる。さらに、ウイック２０においては、毛細管現象を利用してウイック２０内のインクをインク供給面３０へ順次引き寄せることができ、ウイック２０が含浸するインクを効率的に消費できる。
【００５２】
以下、実施形態１の効果をまとめて記載する。
【００５３】
（１）ウイック２０は、インクを含有する多数のポリエステル樹脂の長繊維３３による集束体である。インクは、長繊維３３間の気孔３５による毛細管現象により、活字２５へインクを供給するインク供給面３０へ引き寄せられ、インク供給面３０には常に一定量のインクが保持されている。従って、インク供給面３０を介して印字を行う活字２５へ、適量のインクをほぼ均一に且つ安定して供給できる。
【００５４】
（２）ウイック２０の側周面に樹脂層３２を形成することにより、インクの流出や乾燥を防止できる。また、樹脂層３２は、活字２５と圧接しているインク供給面３０の耐磨耗性の向上を図ることができ、耐用寿命が向上する。
【００５５】
（３）ウイック２０は、長繊維３３の集束体であり、柔軟性を有している。この柔軟性により、インク供給機構部６への取り付けを曲状等に設置でき、柔軟な配置設計が可能である。
【００５６】
（４）インパクトプリンタ１の複数の活字輪５に対して、異なった色のインクを含有するウイック２０を並べて配置すれば、各活字輪の活字２５が印字する色を自由に選択できる。
【００５７】
（５）インクのなくなったウイック２０の交換が、ウイック収容部からウイック２０を抜いて、新しいウイック２０を入れるだけの簡単操作で行える。
【００５８】
（６）長繊維３３にインクを含有させる簡単な構造であり、ウイック２０としての故障がほとんどない。
【００５９】
（７）長繊維３３の集束体を形成する際の圧縮力を調整して、ウイック２０の気孔率の調整ができ、インクの粘度等の特性に合わせた気孔率の設定が容易である。
【００６０】
（８）従来のスポンジ製のインクロール５３のような磨耗粉が発生せず、インパクトプリンタ１を汚染しない。またインクロール５３のように回転するなどの可動部を持たないため、故障原因をより少なくすることができる。
（実施形態２）
【００６１】
次に、ウイック２０のインク供給面３０を印字紙１２へ印字する活字２５の直近へ配置したインク供給機構部４５について説明する。
図６は、インク供給機構部の断面図である。実施形態１のインク供給機構部６との相違点は、ウイック２０の設置場所と、ウイック２０を収容するインクカバー４６のウイック２０の収容構造である。
【００６２】
インクカバー４６は、プラテン１１近傍まで活字輪５の上部を覆っていて、活字輪５上部の屋根部分に、ウイック２０を差し込むウイック差込部４７が形成されている。ウイック差込部４７は、ウイック２０のインク供給面３０が下向きになって、活字２５に圧接するように形成されている。ウイック２０の長手方向は、下向きのインク供給面３０からインクカバー４６の屋根部分のカーブに沿うようにして収容される。そして、インクカバー４６をインパクトプリンタ１へ取り付けた際に、インク供給面３０が活字２５を圧接するような設定となっている。
【００６３】
インク供給面３０が印字を行う活字２５の直近に配置されているため、活字２５に供給したインクが即印字に使われ、使用していない間にインクが乾燥して、印字開始時の印字が薄くなるなどの不都合が少なくなる。活字２５の直近位置とは、活字輪５の中心と印字位置とを結ぶ線を基線にして、活字輪５の中心を回転中心に回転方向Ｒと反対方向へ、基線を１度から８９度まで回転させた範囲である。この範囲でインク供給面３０から活字２５へインクを供給すれば印字濃度の安定にとってより望ましい。なお、ウイック２０の取り付け方法は、図６に示す方法に限るものではない。
【００６４】
以下、実施形態２の効果を記載する。
【００６５】
（１）印字を行う活字２５の直近でインクを供給できるため、インク供給から印字までの間に時間が経過し、インクが乾燥して印字開始時の印字が薄くなる現象を低減できる。
【００６６】
また、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、次のような変形例が挙げられる。
【００６７】
（変形例１）ウイック２０の断面形状は、四角形だけでなく、円形などの自由な断面形状であっても良い。
【００６８】
（変形例２）ウイック２０の長手側が、活字輪軸４と直角方向に配置される構成ではなく、活字輪軸４と平行な方向へ配置されていても良い。
【００６９】
（変形例３）インパクトプリンタ１へのウイック２０の取り付けは、脱着可能なインクカバー７、４６を介さずに、ウイック２０を直接インパクトプリンタ１へとりつけても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】インパクトプリンタの構成を示す斜視図。
【図２】実施形態１のインク供給機構部の詳細な構成を示す斜視図。
【図３】インク供給機構部を示す断面図。
【図４】ウイックの構成を詳細に示す斜視図。
【図５】印字文字数と印字濃度との関係を表すグラフ。
【図６】実施形態２のインク供給機構部を示す断面図。
【図７】従来のインク供給機構部の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００７１】
１…インパクトプリンタ、２…モータ、３…駆動歯車列、４…活字輪軸、５…活字輪、６…インク供給機構としてのインク供給機構部、７…インクカバー、８…印字軸、９…ハンマ機構部、９ａ…ハンマ、１０…キャリッジ、１２…印字紙、１３…検出器、２０…長繊維吸収体としてのウイック、２０ａ…赤ウイック、２０ｂ…黒ウイック、２１…第一収容部、２２…第二収容部、２３…仕切部、２４…ウイック押えバネ、２５…活字、３０…インク供給面、３１…開口部、３２…被覆層としての樹脂層、３３…長繊維、３４…接合樹脂、３５…気孔、４５…インク供給機構としてのインク供給機構部、４６…インクカバー、４７…ウイック差込部、Ｐ…ハンマによる押圧方向、Ｒ…活字輪の回転方向。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク供給機構およびインパクトプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インパクトプリンタにおけるインクの供給は、図７に示すようなインク供給機構により行われていた。このインク供給機構は、印字紙５０に文字等を印字するための活字５１と、リング状の外周に複数の活字５１を備えた活字輪５２と、活字５１へ供給するインクを含浸する円筒状のインクロール５３と、インク飛散防止用のインクロールカバー５４とを備えている。印字紙５０に印字する活字５１の選択のために活字輪５２が回転すると、複数の活字５１のいずれかと常に接しているインクロール５３も回転し、活字５１へインクを供給する構成である（たとえば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−８４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術では、インクロール５３がスポンジ状であるため、印字によりインクが消費されるに従い、インクロール５３の各部に含浸しているインクの量が、徐々に減少する。それに伴って、印字紙５０へ転写されるインクの濃さが、経時的に薄くなる。即ち、印字文字数が少ない最初は濃く、その後印字文字数が増加するに従い、薄くなる一方となる。さらに、スポンジ状のインクロール５３は磨耗し易く、活字５１との摩擦により削れ取られて、活字に接触している部分の径が小さくなるため、インクロール５３と活字５１の接触圧も小さくなり、インクの供給も少なくなっていく。このため、印字文字数が増えるとより一層薄くなる要因となる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、印字文字数が増えても当初と濃さをほぼ均一に保持すると共に、耐磨耗性に優れるインク供給機構およびインパクトプリンタ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】
【０００６】
本発明のインク供給機構は、回転自在な活字輪の円周面に配置されている活字へインクを供給する機構であって、活字へインクを供給するためのインク供給面が活字に圧接するように配置された長繊維吸収体により構成され、当該長繊維吸収体にインクが含浸されていることを特徴とする。
【０００７】
このインク供給機構によれば、回転自在な活字輪の表面に配置された活字に対して、転写して印字を行うためのインクを長繊維吸収体から供給することができる。長繊維吸収体は、内部にインクを含浸しており、長繊維吸収体の断面部に設けられたインク供給面から内部に含浸しているインクを活字へ供給する。インク供給面は、常に、活字に圧接する状態で設置されているため、活字輪の回転に伴って活字には順にインク供給面を通過しながら、適量のインクを安定してほぼ均一に供給することが可能である。
【０００８】
この場合、長繊維吸収体の内部構成は、合成樹脂をバインダーにして複数の長繊維を束ね、長繊維が延在する方向に連続した気孔を有することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、長繊維吸収体は、複数の長繊維を集束し、各長繊維を部分的に合成樹脂によってそれぞれ接合したものである。長繊維吸収体の形状は、断面を長繊維の集束の仕方によって、四角形や円形等の形状に自由に加工でき、それらの断面形状をした棒状のものとなっている。各長繊維は、長繊維吸収体が棒状をなす方向へそれぞれ延在している。これらの長繊維は、部分的に合成樹脂によって接合されているだけであり、長繊維および長繊維間には、多数の気孔が連続して存在する。長繊維吸収体は、この気孔部分にインクを含浸している。インク供給面からインクが供給されて行き、インク供給面のインクが少なくなると、棒状の長繊維吸収体内部では、毛細管現象によりインク供給面へインクが移動して来る。従って、インク供給面では、常に一定量のインクが確保された状態となる。なお、気孔は、長繊維を集束するときの圧縮力の強弱により長繊維の集束の密度を加減して、粗密の調節をすることができる。さらに、長繊維は、それぞれが絡まるようにして延在すれば、インクの保持力が高まり、より安定したインク供給ができる。
【００１０】
そして、長繊維吸収体の側周面が、内部より気孔率が低くインクを浸透させ難い被覆層で形成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、長繊維吸収体の内部からインクを供給するインク供給面を含む断面部を除いた側周面をインクが浸透し難い被覆層で形成している。こうすることにより、インク供給面以外からのインクの流出あるいは乾燥を防ぐことができる。従って、長繊維吸収体が含浸しているインクを活字へ無駄なく有効に供給できる。被覆層は、長繊維吸収体の側周面へ樹脂をコーティングすることや、樹脂シートを圧着、あるいは接着剤を塗布するなどして形成する。また被覆層を形成することにより、長繊維のみの長繊維吸収体に比べて、活字との摩擦に対して耐磨耗性が向上する。さらに、被覆層を薄く形成すれば、長繊維吸収体の柔軟性も維持することができる。
【００１２】
また、被覆層が、長繊維吸収体内部の長繊維が含有する合成樹脂より多量の合成樹脂を含有している長繊維であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、長繊維吸収体の側周部の被覆層に相当する長繊維部分に、内部の長繊維よりも多量の合成樹脂を含有させている。これにより、被覆層として合成樹脂をコーティングすることなどと同様な効果が得られる。側周部の長繊維に多量の合成樹脂を含有させるには、側周部に内部の長繊維の集束密度より高い集束密度の長繊維を配置する。これによって、集束密度の高い側周部の長繊維へ合成樹脂を多く含ませることができる。
【００１４】
本発明のインパクトプリンタは、円周状の表面に活字が配置され回転自在な活字輪の内側からハンマによって活字を押圧して印字紙へインクを転写して印字するインパクトプリンタであって、活字へインクを供給するためのインク供給面が活字に圧接するように配置された長繊維吸収体を有し、長繊維吸収体によってインクが含浸されているインク供給機構を備えたことを特徴とする。
【００１５】
このインパクトプリンタによれば、回転自在な活字輪の円周の表面に活字が配置されていて、活字輪の内側からハンマによって活字を押圧することにより印字紙へインクを転写して印字する構成である。インパクトプリンタは、印字を行うために活字へインクを供給するインク供給機構を備えていて、このインク供給機構は、長繊維吸収体を備え、長繊維吸収体の内部にインクを含浸している。インクは、長繊維吸収体の断面部に設けられたインク供給面から活字へ供給される。インク供給面は、常に、活字に圧接する状態で設置されているため、活字輪の回転に伴って活字には順にインク供給面を通過しながら、適量のインクを安定してほぼ均一に供給することが可能である。
【００１６】
この場合、長繊維吸収体は、合成樹脂をバインダーにして複数の長繊維を束ね、長繊維が延在する方向に連続した気孔を有することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、インパクトプリンタに備えられている長繊維吸収体は、複数の長繊維を集束し、各長繊維を部分的に合成樹脂によってそれぞれ接合した棒状のものである。各長繊維は、長繊維吸収体が棒状をなす方向へそれぞれ延在している。これらの長繊維は、部分的に合成樹脂によって接合されているだけであり、長繊維および長繊維間には、多数の気孔が連続して存在する。長繊維吸収体は、この気孔部分にインクを含浸している。インク供給面からインクが供給されて、インク供給面のインクが少なくなると、棒状の長繊維吸収体内部では毛細管現象により、インク供給面へインクが移動して来る。従って、インク供給面では、常に一定量のインクが確保された状態である。このような安定したインク供給により、インパクトプリンタは、ほぼ均一の濃度の印字を安定して提供できる。
【００１８】
そして、長繊維吸収体の側周面が、内部より気孔率が低くインクを浸透させ難い被覆層で形成されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、長繊維吸収体の内部からインクを供給するインク供給面を含む断面部を除いた側周面をインクが浸透し難い被覆層で形成している。こうすることにより、インク供給面以外からのインクの流出あるいは乾燥を防ぐことができる。従って、長繊維吸収体が含浸するインクを活字へ無駄なく有効に供給できる。被覆層は、長繊維吸収体の外周面へ樹脂をコーティングすることや、樹脂シートを圧着、あるいは接着剤を塗布するなどして形成する。また被覆層を形成することにより、長繊維のみの長繊維吸収体に比べて、活字との摩擦に対して耐磨耗性が向上し、さらに、被覆層を薄く形成すれば、長繊維吸収体の柔軟性も維持することができる。この長繊維吸収体をインパクトプリンタに備えることにより、インクを保有しているにもかかわらず、磨耗により長繊維吸収体の交換を余儀なくされることを回避できる。また、長繊維吸収体の柔軟性の確保により、長繊維吸収体のインク供給機構への取り付けを曲状等に設置でき、柔軟な取り付け設定が可能である。
【００２０】
また、被覆層が、長繊維吸収体内部の長繊維が含有する合成樹脂より多量の合成樹脂を含有している長繊維であることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、長繊維吸収体の側周部の被覆層に相当する長繊維部分に、内部の長繊維よりも多量の合成樹脂を含有させている。これにより、被覆層として合成樹脂をコーティングすることなどと同様な効果が得られる。側周部の長繊維に多量の合成樹脂を含有させるには、側周部に内部の長繊維の集束密度より高い集束密度の長繊維を配置する。これによって、集束密度の高い側周部の長繊維へ合成樹脂を多く含ませることができる。
【００２２】
さらに、このインパクトプリンタは、複数の活字輪およびインク供給機構に複数の長繊維吸収体を備え、長繊維吸収体は、それぞれ異なった色のインクを含浸しており、対応する活字へインクを供給することが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、インパクトプリンタは、複数の活字輪と、それぞれに対応した複数の長繊維吸収体とを備えるインク供給機構を備えている。各活字輪に対応する長繊維吸収体は、それぞれ対応する活字輪の活字が印字する色に応じたインクを含浸しており、活字輪ごとに印字色を変えることができる。インパクトプリンタは、複数の色で印字を行うことができ、印字の表現力をより多彩なものにできる。
【００２４】
これらの場合、長繊維吸収体のインク供給面が、ハンマにより押圧される活字の位置に対し活字輪の反回転方向の直近位置に配置されていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、活字輪の活字にインクを供給するための長繊維吸収体のインク供給面が、ハンマによって押圧されて実際に印字を行う活字の直近に、配置されている。インクの供給は、供給される活字が活字輪のどの位置にあっても可能であるが、実際に印字が行われる位置の直近で活字にインクを供給することが望ましい。印字直前にインクを供給すれば、印字位置から離れた位置でインク供給する場合と比べて、使用していない間のインクの乾きなどの影響が少なく、印字の開始からほぼ均一な濃度の印字が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明のインク供給機構を具体化した実施形態について、図面に従って説明する。実施形態で説明するインク供給機構は、電卓等に搭載されて計算内容を記録印刷するための小型のインパクトプリンタの例で説明をする。
（実施形態１）
【００２７】
図１は、インク供給機構を備えるインパクトプリンタの構成を示す斜視図である。インパクトプリンタ１は、モータ２と、モータ２の回転を伝達する駆動歯車列３と、駆動歯車列３の特定歯車と連動する活字輪軸４と、活字輪軸４を中心軸として回転する三つの輪の活字輪５とを備えている。
【００２８】
また、活字輪５の上部に位置し活字輪５へインクを供給するためのインク供給機構部（インク供給機構）６と、インク供給機構部６の母体を成しインパクトプリンタ１への脱着機能を有するインクカバー７とを備えている。
【００２９】
そして、駆動歯車列３の他の特定歯車と連動する印字軸８と、印字軸８に設けられている図示していないカムによって駆動され活字輪５を内側から押圧するハンマ機構部９と、活字輪５、インク供給機構部６およびハンマ機構部９を載置して活字輪軸４に沿って移動するキャリッジ１０とを備えている。
【００３０】
さらに、キャリッジ１０の移動方向と平行に延在するように配置されているプラテン１１と、プラテン１１と活字輪５との間を搬送され活字輪５によって印字される印字紙１２と、活字輪軸４の駆動歯車列３と反対側の他端にあって活字輪５の回転位置を検出する検出器１３とを備えている。
【００３１】
次に、図２は、インク供給機構の詳細な構成を示す斜視図である。インク供給機構部６のインクカバー７の下面には、インクを含浸する長繊維吸収体である２本の長繊維吸収体（以後ウイックと言う）２０をそれぞれ収容する第一収容部２１および第二収容部２２と、両収容部２１、２２の間を仕切る仕切部２３と、ウイック２０に下向きの押圧を付与するウイック押えバネ２４と、インクカバー７をインパクトプリンタ１へ取り付けるための図示しない取付部とが備えられている。また、活字輪５の円周表面には、全周に活字２５が配置され、活字輪５の内側には、内側から活字輪５を押圧し活字２５を突出させて、印字紙１２へインクを転写して印字を行わせるためのハンマ機構部９のハンマ９ａが、配置されている。なお、２本のウイック２０は、赤色のインクを含浸している赤ウイック２０ａと、黒色のインクを含浸している黒ウイック２０ｂとからなる。
【００３２】
図３は、インク供給機構部を示す断面図である。具体的には、図２のＸ−Ｘ’位置の断面図であって、棒状の赤ウイック２０ａの長手方向に沿って切断した断面図である。活字輪５は、この断面において、反時計回りとなる回転方向Ｒに回転する。ハンマ９ａが活字２５を押圧して印字紙１２へ印字を行う位置を、時計の９時位置とすると、赤ウイック２０ａから活字２５へインクを供給する位置は、この場合、時計の１時の位置である。この１時の位置で、赤ウイック２０ａが赤インクを活字２５へ供給できるように、赤ウイック２０ａを収容する第一収容部２１が、インクカバー７に形成されている。
【００３３】
次に、以上のような構成のインパクトプリンタ１が、印字を行う一連の動作について説明する。印字する活字２５の選択については、まず、モータ２の回転が、駆動歯車列３によって活字輪軸４に伝達され、三つの輪の活字輪５が回転する。活字輪５が回転することにより、どの活字２５が印字位置にあるかを、検出器１３が検出し、所望の活字２５を印字位置に停止させる。このとき、３輪の活字輪５の内、印字する活字２５を有する活字輪５が、ハンマ９ａによって押圧されるように、活字輪５の位置調整がなされる。位置調整は、図示していないクラッチによって、３輪の活字輪５が活字輪軸４の軸方向へ順次移動可能であり、所望の活字輪５を選択してハンマ９ａの押圧位置へ配置することができる。
【００３４】
活字２５の選択が終了すると、印字軸８が回転し、印字軸８に設けられているカムの作用により、ハンマ９ａが矢印Ｐの方向へ移動して、活字輪５の内側から活字２５を押す。押された活字２５は、図３の二点鎖線で示されている活字２５のように活字輪５の外側へ押し出される。活字２５が押し出される先には、印字紙１２がプラテン１１に沿うように配置されていて、押し出された活字２５は、プラテン１１へ印字紙１２を押すようにして、印字紙１２へインクを転写して印字を行う。
【００３５】
印字後、活字輪５は、活字輪軸４の軸方向へ１字分移動し、次に印字する活字２５を選択して印字する。順次、活字輪軸４に沿って移動して印字することにより、一行の印字を行う。このとき必要に応じて三つの輪の活字輪５の選択が行われる。一行の印字が終了すると、印字紙１２を一行分搬送して、次の行の印字を行う。以下、同様にして、印字紙１２へ所定の印字を行うことができる。
【００３６】
活字２５へインクを供給するウイック２０は、内部にインクを含浸した略直方体の形状をしている。図２に示すように、三つの輪の活字輪５の一つの輪に赤のインクを供給する赤ウイック２０ａと、他の二つの輪に黒のインクを供給する黒ウイック２０ｂとから構成され、黒ウイック２０ｂは、二つの輪にインクを供給するために、活字輪５の軸線方向の長さが、赤ウイック２０ａより長く設定されている。また、ウイック２０は、インクカバー７に設けられているウイック押さえバネ２４によって押圧が付与されている。これは、活字２５に確実にインクを供給するために、ウイック２０を活字２５へ常に圧接しておくためである。
【００３７】
具体的な例として、インパクトプリンタ１が電卓に組み込まれて、電卓の計算結果等の印字を行う場合を例に説明する。赤ウイック２０ａから赤インクを供給される活字輪５は、数字の活字２５を有し、黒ウイック２０ｂから黒インクを供給される活字輪５は、数字の活字２５を有する活字輪５と、プラスおよびマイナスなどの記号の活字２５を有する活字輪５とから構成される。このようなウイック構成のインパクトプリンタ１における印字は、計算式の数字、記号を黒で印字して答の数字だけを赤で印字する書式や、数字だけをすべて赤で印字する書式などが設定できる。特定部分を赤で印字して、インパクトのある表現の印字が可能である。ウイック２０の色を赤、黒以外の色に設定することや、３輪の活字輪５それぞれに対して異なった色のウイック２０を設定することなども可能である。
【００３８】
次に、ウイック２０について詳細に説明する。図４は、ウイックの構成を詳細に示す斜視図である。ウイック２０は、外観が略直方体の形状をしており、その短辺方向を切断した一断面であって活字２５と接触しているインク供給面３０と、インク供給面３０の内側部分を形成しインクを供給する開口部３１と、インク供給面３０の周囲およびウイック２０の側周部を覆いインクの流出および乾燥等を防ぐ樹脂層（被覆層）３２とを有する。
【００３９】
そして、インク供給面３０と連続し樹脂層３２に覆われているウイック２０の内部は、インク供給面３０からウイック２０の長手方向へ延在する複数の長い繊維（長繊維）３３と、長繊維３３を部分的に接合している接合樹脂（合成樹脂）３４と、長繊維３３および各長繊維３３の間に存在する多数の気孔３５とから成っている。なお、図４では、分かりやすくするために、長繊維３３を少数本だけ描き、気孔３５の空間を大きく描いてある。実際は、例えばウイック２０の断面が２ｍｍ×４ｍｍとすると、約１０万本の長繊維３３でウイック２０が構成されている。
【００４０】
この構成のウイック２０は、単糸が繊維径（デニール）で３デニールのポリエステル樹脂の長繊維３３による集束体である。製造方法を簡単に説明すると、まず、ポリエステル樹脂の長繊維３３の集束体を、断面が四角形のダイスに通して、四角形の形に圧縮成型する。圧縮成型した集束体を１０％濃度のウレタン樹脂液に浸して、樹脂液を含浸させる。そして、樹脂液が含浸した集束体を乾燥させて、樹脂液中の溶媒を除去すると共に、残ったウレタン樹脂を硬化させる。硬化したウレタン樹脂は、ポリエステル樹脂の長繊維３３をそれぞれ部分的に接合し、その結果、集束体は、ポリエステル樹脂の長繊維３３のみの場合より強度を持つ集束体になる。ウレタン樹脂液の溶媒が乾燥により除去された部分は、気孔３５としてウイック２０の長手方向に連続してつながった空間となり、この部分にインクが含浸される。なお、インクは、インク供給面３０の開口部３１をインクに浸すことにより、毛細管現象によって開口部３１からウイック２０の内部へ吸引され、気孔３５に含浸される。
【００４１】
ここで、ポリエステル樹脂の長繊維３３を、それぞれが絡まるようにして延在させれば、圧縮成型による形状が崩れにくくなり、それに伴い、ウイック２０のインク保持力の均一性が高まり、より安定したインク供給ができる。
【００４２】
ウイック２０における気孔３５の割合である気孔率は、長繊維３３の集束密度および接合樹脂３４の量によって変化するが、５％から７０％の範囲が望ましい。この範囲であれば、ウイック２０によるインクの供給が可能である。インパクトプリンタ１のインク供給機構部６に備えるウイック２０は、インクの保持力、インク供給面３０からのスムーズなインク供給等を考慮して、６０％の気孔率のものを使用している。
【００４３】
さらに、ウイック２０は、含浸するインクの乾燥や流出等をできるだけ防ぐために、集束体の側周面に樹脂層３２を形成している。樹脂層３２は、ウレタン樹脂を集束体の側周面に薄くコーティングすることによって形成される。樹脂層３２の厚さは、０．１ｍｍ以下程度が好ましい。なお、樹脂層３２は、薄い樹脂のシートを圧着させる方法や、接着剤を塗布する方法などで形成することも可能である。樹脂層３２が形成された集束体は、所定の長さに切断しウイック２０として使用される。樹脂層３２の厚さの設定によってウイック２０の柔軟性を変えることができる。活字２５との接触による磨耗に対しても樹脂層３２の樹脂を選択することにより、耐磨耗性の向上が図れる。
【００４４】
また、樹脂層３２として、ウイック２０内部の長繊維３３の集束密度より、さらに高い密度の長繊維３３の集束体に、ウレタン樹脂を含浸させた層を用いることもできる。具体的には、インクを含浸するポリエステル樹脂の長繊維３３の集束体を四角形のダイスに通す際に、集束体の側周部へ、既に高密度に圧縮されたシート状のポリエステル樹脂の長繊維３３を巻きつけておく。この状態でダイスを通過すると、側周部がポリエステル樹脂繊維の集束密度の高い棒状の集束体が得られる。そして、この棒状の集束体を１０％濃度のウレタン樹脂液に浸して、樹脂液を含浸させ、さらに、樹脂液が含浸した集束体を乾燥させる。
【００４５】
集束体を乾燥させると、ウレタン樹脂液の溶媒が除去されていき、それに伴ってウレタン樹脂液は、側周の集束密度の高い部分へ毛細管現象により引き寄せられる。こうして、集束体の側周に引き寄せられたウレタン樹脂が硬化すると、図４に示す樹脂層３２に相当する層が形成できる。この場合においても、内部の長繊維３３は、それぞれ部分的に接合樹脂３４であるウレタンによって接合され、気孔３５が形成されている。この構成の集束体を所定の長さに切断して、ウイック２０として使用できる。
【００４６】
長繊維３３の材種については、ポリエステル樹脂の他にポリアミド樹脂、アクリル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などを用いることができる。このなかでポリエステル樹脂およびポリアミド樹脂は、耐磨耗性に優れている。なお、長繊維３３の繊維径は１０デニール以下が好ましく、インク供給機構用には、細めの３デニールのポリエステル樹脂繊維を使用した。また、長繊維３３を部分的に接合する接合樹脂は、ウレタン樹脂の他に、メラニン樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
【００４７】
次に、図５は、印字文字数と印字濃度との関係を表すグラフである。グラフでは、印字される文字が薄くなり判読できない文字判読可能ライン４０に至るまでの、印字濃度と印字文字数との関係を表してある。図中の線は、図７に示すインクロール５３を使用した場合の印字濃度の変化を示すロール濃度線４１と、本発明のウイック２０を使用した場合の印字濃度の変化を示すウイック濃度線４２とを比較している。インクロール５３とウイック２０とは、共に同量のインクを含浸し、同じ活字輪５の活字を印字して比較している。
【００４８】
インクロール５３使用のロール濃度線４１によれば、印字数の増加につれて印字濃度が直線的に薄くなって、約２２０万文字で判読ができなくなる。一方、ウイック２０使用のウイック濃度線４２によれば、印字数が増加しても約３００万文字までは、印字濃度の低下が少なく、約３００万文字を超えると急激に印字文字が薄くなり約３７０万文字で判読ができなくなる。このように、ウイック２０を使用することによって、インパクトプリンタ１は、ほぼ均一な濃度の鮮明な印字を安定して提供することができる。
【００４９】
ウイック２０によって鮮明な印字が継続できるのは、インクが活字２５へ供給されて消費されて行くに従い、インク供給面３０へウイック２０を構成する長繊維３３による毛細管現象により、常にインクが補充されるためである。インク供給面３０は、インクを介して活字２５と密着しており、開口部３１がインクで満たされた状態である。一方、インク供給面３０と対極の断面は、切放し状態であるため、開口部３１は、対極の断面に比べインクをウイック２０の内部に押し込もうとする大気の圧力が低い。従って、毛細管の作用と合わせて、開口部３１へインクを引き寄せることができる。
【００５０】
図７で説明した従来例では、インクロール５３全周が開口部のため大気圧差が生じず、インクロール５３全体が均一なインク量のままであり、インクの移動性が乏しい。そのため、インク量が減少しても、活字５２と接触するインクロール５３部分へ集中してインクを引き寄せることができず、経時的に印字濃度が薄くなる程度が早い。
【００５１】
このように、ウイック２０を用いれば、インク供給面３０の開口部３１には、一定量のインクが常に補充され続けており、インク供給面３０から活字２５に対して一定量のインクを安定的に供給できる。従って、印字される文字の濃度がほぼ均一である状態を、長く保つことができる。さらに、ウイック２０においては、毛細管現象を利用してウイック２０内のインクをインク供給面３０へ順次引き寄せることができ、ウイック２０が含浸するインクを効率的に消費できる。
【００５２】
以下、実施形態１の効果をまとめて記載する。
【００５３】
（１）ウイック２０は、インクを含有する多数のポリエステル樹脂の長繊維３３による集束体である。インクは、長繊維３３間の気孔３５による毛細管現象により、活字２５へインクを供給するインク供給面３０へ引き寄せられ、インク供給面３０には常に一定量のインクが保持されている。従って、インク供給面３０を介して印字を行う活字２５へ、適量のインクをほぼ均一に且つ安定して供給できる。
【００５４】
（２）ウイック２０の側周面に樹脂層３２を形成することにより、インクの流出や乾燥を防止できる。また、樹脂層３２は、活字２５と圧接しているインク供給面３０の耐磨耗性の向上を図ることができ、耐用寿命が向上する。
【００５５】
（３）ウイック２０は、長繊維３３の集束体であり、柔軟性を有している。この柔軟性により、インク供給機構部６への取り付けを曲状等に設置でき、柔軟な配置設計が可能である。
【００５６】
（４）インパクトプリンタ１の複数の活字輪５に対して、異なった色のインクを含有するウイック２０を並べて配置すれば、各活字輪の活字２５が印字する色を自由に選択できる。
【００５７】
（５）インクのなくなったウイック２０の交換が、ウイック収容部からウイック２０を抜いて、新しいウイック２０を入れるだけの簡単操作で行える。
【００５８】
（６）長繊維３３にインクを含有させる簡単な構造であり、ウイック２０としての故障がほとんどない。
【００５９】
（７）長繊維３３の集束体を形成する際の圧縮力を調整して、ウイック２０の気孔率の調整ができ、インクの粘度等の特性に合わせた気孔率の設定が容易である。
【００６０】
（８）従来のスポンジ製のインクロール５３のような磨耗粉が発生せず、インパクトプリンタ１を汚染しない。またインクロール５３のように回転するなどの可動部を持たないため、故障原因をより少なくすることができる。
（実施形態２）
【００６１】
次に、ウイック２０のインク供給面３０を印字紙１２へ印字する活字２５の直近へ配置したインク供給機構部４５について説明する。
図６は、インク供給機構部の断面図である。実施形態１のインク供給機構部６との相違点は、ウイック２０の設置場所と、ウイック２０を収容するインクカバー４６のウイック２０の収容構造である。
【００６２】
インクカバー４６は、プラテン１１近傍まで活字輪５の上部を覆っていて、活字輪５上部の屋根部分に、ウイック２０を差し込むウイック差込部４７が形成されている。ウイック差込部４７は、ウイック２０のインク供給面３０が下向きになって、活字２５に圧接するように形成されている。ウイック２０の長手方向は、下向きのインク供給面３０からインクカバー４６の屋根部分のカーブに沿うようにして収容される。そして、インクカバー４６をインパクトプリンタ１へ取り付けた際に、インク供給面３０が活字２５を圧接するような設定となっている。
【００６３】
インク供給面３０が印字を行う活字２５の直近に配置されているため、活字２５に供給したインクが即印字に使われ、使用していない間にインクが乾燥して、印字開始時の印字が薄くなるなどの不都合が少なくなる。活字２５の直近位置とは、活字輪５の中心と印字位置とを結ぶ線を基線にして、活字輪５の中心を回転中心に回転方向Ｒと反対方向へ、基線を１度から８９度まで回転させた範囲である。この範囲でインク供給面３０から活字２５へインクを供給すれば印字濃度の安定にとってより望ましい。なお、ウイック２０の取り付け方法は、図６に示す方法に限るものではない。
【００６４】
以下、実施形態２の効果を記載する。
【００６５】
（１）印字を行う活字２５の直近でインクを供給できるため、インク供給から印字までの間に時間が経過し、インクが乾燥して印字開始時の印字が薄くなる現象を低減できる。
【００６６】
また、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、次のような変形例が挙げられる。
【００６７】
（変形例１）ウイック２０の断面形状は、四角形だけでなく、円形などの自由な断面形状であっても良い。
【００６８】
（変形例２）ウイック２０の長手側が、活字輪軸４と直角方向に配置される構成ではなく、活字輪軸４と平行な方向へ配置されていても良い。
【００６９】
（変形例３）インパクトプリンタ１へのウイック２０の取り付けは、脱着可能なインクカバー７、４６を介さずに、ウイック２０を直接インパクトプリンタ１へとりつけても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】インパクトプリンタの構成を示す斜視図。
【図２】実施形態１のインク供給機構部の詳細な構成を示す斜視図。
【図３】インク供給機構部を示す断面図。
【図４】ウイックの構成を詳細に示す斜視図。
【図５】印字文字数と印字濃度との関係を表すグラフ。
【図６】実施形態２のインク供給機構部を示す断面図。
【図７】従来のインク供給機構部の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００７１】
１…インパクトプリンタ、２…モータ、３…駆動歯車列、４…活字輪軸、５…活字輪、６…インク供給機構としてのインク供給機構部、７…インクカバー、８…印字軸、９…ハンマ機構部、９ａ…ハンマ、１０…キャリッジ、１２…印字紙、１３…検出器、２０…長繊維吸収体としてのウイック、２０ａ…赤ウイック、２０ｂ…黒ウイック、２１…第一収容部、２２…第二収容部、２３…仕切部、２４…ウイック押えバネ、２５…活字、３０…インク供給面、３１…開口部、３２…被覆層としての樹脂層、３３…長繊維、３４…接合樹脂、３５…気孔、４５…インク供給機構としてのインク供給機構部、４６…インクカバー、４７…ウイック差込部、Ｐ…ハンマによる押圧方向、Ｒ…活字輪の回転方向。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在な活字輪の円周面に配置されている活字へインクを供給するインク供給機構であって、
前記活字へ前記インクを供給するためのインク供給面が前記活字に圧接するように配置された長繊維吸収体を有し、
前記長繊維吸収体によって前記インクが含浸されていることを特徴とするインク供給機構。
【請求項２】
請求項１に記載のインク供給機構において、
前記長繊維吸収体は、合成樹脂をバインダーにして複数の長繊維を束ね、前記長繊維が延在する方向に連続した気孔を有することを特徴とするインク供給機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインク供給機構において、
前記長繊維吸収体の側周面が、内部より気孔率が低く前記インクを浸透させ難い被覆層で形成されていることを特徴とするインク供給機構。
【請求項４】
請求項３に記載のインク供給機構において、
前記被覆層が、前記長繊維吸収体内部の前記長繊維が含有する前記合成樹脂より多量の前記合成樹脂を含有している前記長繊維であることを特徴とするインク供給機構。
【請求項５】
円周状の表面に活字が配置され回転自在な活字輪の内側からハンマによって前記活字を押圧して印字紙へインクを転写して印字するインパクトプリンタであって、
前記活字へインクを供給するためのインク供給面が前記活字に圧接するように配置された長繊維吸収体を有し、
前記長繊維吸収体によって前記インクが含浸されているインク供給機構を備えたことを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項６】
請求項５に記載のインパクトプリンタにおいて、
前記長繊維吸収体は、合成樹脂をバインダーにして複数の長繊維を束ね、前記長繊維が延在する方向に連続した気孔を有することを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項７】
請求項５または６に記載のインパクトプリンタにおいて、
前記長繊維吸収体の側周面が、内部より気孔率が低く前記インクを浸透させ難い被覆層で形成されていることを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項８】
請求項７に記載のインパクトプリンタにおいて、
前記被覆層が、前記長繊維吸収体内部の前記長繊維が含有する前記合成樹脂より多量の前記合成樹脂を含有している前記長繊維であることを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか一項に記載のインパクトプリンタにおいて、
複数の前記活字輪および前記インク供給機構に複数の前記長繊維吸収体を備え、
前記長繊維吸収体は、それぞれ異なった色の前記インクを含浸しており、対応する前記活字へ前記インクを供給することを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項１０】
請求項５から９のいずれか一項に記載のインパクトプリンタにおいて、
前記長繊維吸収体の前記インク供給面が、前記ハンマにより押圧される前記活字の位置に対し前記活字輪の反回転方向の直近位置に配置されていることを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項１】
回転自在な活字輪の円周面に配置されている活字へインクを供給するインク供給機構であって、
前記活字へ前記インクを供給するためのインク供給面が前記活字に圧接するように配置された長繊維吸収体を有し、
前記長繊維吸収体によって前記インクが含浸されていることを特徴とするインク供給機構。
【請求項２】
請求項１に記載のインク供給機構において、
前記長繊維吸収体は、合成樹脂をバインダーにして複数の長繊維を束ね、前記長繊維が延在する方向に連続した気孔を有することを特徴とするインク供給機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインク供給機構において、
前記長繊維吸収体の側周面が、内部より気孔率が低く前記インクを浸透させ難い被覆層で形成されていることを特徴とするインク供給機構。
【請求項４】
請求項３に記載のインク供給機構において、
前記被覆層が、前記長繊維吸収体内部の前記長繊維が含有する前記合成樹脂より多量の前記合成樹脂を含有している前記長繊維であることを特徴とするインク供給機構。
【請求項５】
円周状の表面に活字が配置され回転自在な活字輪の内側からハンマによって前記活字を押圧して印字紙へインクを転写して印字するインパクトプリンタであって、
前記活字へインクを供給するためのインク供給面が前記活字に圧接するように配置された長繊維吸収体を有し、
前記長繊維吸収体によって前記インクが含浸されているインク供給機構を備えたことを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項６】
請求項５に記載のインパクトプリンタにおいて、
前記長繊維吸収体は、合成樹脂をバインダーにして複数の長繊維を束ね、前記長繊維が延在する方向に連続した気孔を有することを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項７】
請求項５または６に記載のインパクトプリンタにおいて、
前記長繊維吸収体の側周面が、内部より気孔率が低く前記インクを浸透させ難い被覆層で形成されていることを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項８】
請求項７に記載のインパクトプリンタにおいて、
前記被覆層が、前記長繊維吸収体内部の前記長繊維が含有する前記合成樹脂より多量の前記合成樹脂を含有している前記長繊維であることを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか一項に記載のインパクトプリンタにおいて、
複数の前記活字輪および前記インク供給機構に複数の前記長繊維吸収体を備え、
前記長繊維吸収体は、それぞれ異なった色の前記インクを含浸しており、対応する前記活字へ前記インクを供給することを特徴とするインパクトプリンタ。
【請求項１０】
請求項５から９のいずれか一項に記載のインパクトプリンタにおいて、
前記長繊維吸収体の前記インク供給面が、前記ハンマにより押圧される前記活字の位置に対し前記活字輪の反回転方向の直近位置に配置されていることを特徴とするインパクトプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−８２３１２（Ｐ２００６−８２３１２Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６７８７６（Ｐ２００４−２６７８７６）
【出願日】平成１６年９月１５日（２００４．９．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１５日（２００４．９．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
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