JP2710631B2 - ドットプリンタの印字ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はドットプリンタの印字ヘッド、特に電磁石に
よって励磁駆動されるアーマチャによって印字用スタイ
ラスをプラテンに向かって打印駆動するドットプリンタ
の印字ヘッドに関するものである。

［従来の技術］ ドットの集合によって記録紙上に文字や数字等の記号
を形成するドットプリンタが周知であり、あらゆる文字
形状を任意に合成できることから、近年における情報処
理装置のプリンタとして多く利用されている。このよう
なドットプリンタは複数の印字ワイヤを有し、この印字
ワイヤの先端部で打印動作を行って印字を行うものであ
る。この印字ワイヤの打印動作は、印字ワイヤを一端に
固定したアーマチャを電磁石によって所望のタイミング
で吸引または解放することによって行っている。このよ
うな印字ヘッドの印字ワイヤ及びアーマチャの駆動部の
構成として特開昭61-64459号公報、特開昭63-33463号公
報及びUSP第4230038号公報に開示されたもの（アーマチ
ャの吸引動作によって打印を行う形式）、実開昭60-147
号公報、実開昭60-3039号公報、USP第4634301号公報及
びUSP第4652158号公報に開示されたもの（アーマチャの
解放によって打印を行う形式）が知られている。

第５図（Ａ）及び（Ｂ）は、上記公報に開示されたア
ーマチャの解放によって打印を行う形式の印字ヘッドに
用いられている印字ワイヤ及びアーマチャの駆動部の平
面図及び側面図をそれぞれ示している。

アーマチャ10の一端側には印字ワイヤ12が固定されて
いる。そして、アーマチャ10の他方の端部はホルダ14に
丸軸型トーションバネ16によって軸着されている。この
トーションバネ16には、アーマチャ10が電磁石から解放
されたときに、アーマチャ10を打印動作させるように捩
り付勢力が与えられる。ホルダ14へのアーマチャ10の取
付けは、二股に形成されたホルダ14のアーマチャ側端部
の二股部間にアーマチャ10の端部を位置させ、二股部及
びアーマチャ10の端部を丸軸型トーションバネ16を貫通
させることによって固定して行っている。

このような装置の印字ワイヤ12によるドットプリント
動作は、アーマチャ10を励磁手段から解放して印字ワイ
ヤ12を打印方向に駆動させることによって行う。即ち、
アーマチャ10は丸軸型トーションバネ16を支点として打
印駆動するものであり、この動作中においてトーション
バネ16にはホルダ14の二股部の取付部とアーマチャ10の
端部の取付個所との間で捩れが生じている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記特開昭61-64459号公報に記載の装
置では、電磁石がアーマチャの印字ワイヤ側（打印方向
側）に在るので印字ワイヤは必然的に長いものとなる。
また、USP4230038号公報の装置においては、電磁石はア
ーマチャの印字ワイヤと反対側にあるが、複数の印字ワ
イヤを中央で集束する必要から長いワイヤが用いられて
いる。

このように印字ワイヤが長い場合、ワイヤの質量が大
きいため印字速度が低下し、またワイヤガイドが必要と
なる。そして、このワイヤガイドを設けた場合には、こ
のワイヤガイドの摩耗により印字性能が悪化するおそれ
がある。

また、第５図（Ａ）、（Ｂ）に示した実開昭60-147号
公報やUSP4634301号公報に記載の装置に用いられた印字
ワイヤ及びアーマチャの駆動部の構成によれば、アーマ
チャ10をその端部で支持する丸軸型トーションバネ16
は、アーマチャ10の打印駆動方向の歪み性である捩れ性
を備えることを要するとともに、印字ワイヤ12による正
確な打印動作を行うために、しなり、すなわち軸ずれ方
向への歪みを有効に防止する必要がある。従って、丸軸
型トーションバネ16はしなりを防止するための十分な剛
性を要求される一方で捩ればね性を確保しなければなら
ないという要請があり、このトーションバネ16の材質及
び形状は限定されることとなる。

また、トーションバネ16に捩れ性を持たせるため、ト
ーションバネ16の取付けは、ホルダ14の二股部に対し、
またアーマチャ10に対し回転方向への位置ずれが生じな
いように確実に固定する必要がある。この場合、丸軸型
トーションバネ16はその捩れ性を確保するために、ある
程度細くする必要があるので、上記固定作業は困難性を
伴う。ろう付けの場合には、ろう付け作業が複雑になる
為コスト高となり、またネジ止めや圧入の場合には固定
が不十分となるおそれがある。そして、固定不十分の場
合には、印字動作中に丸軸型トーションバネ16の位置ず
れが生じアーマチャの起動力が不足し、打印動作が行わ
れないという問題が生じる。

上記のように丸軸型トーションバネ16によるアーマチ
ャ10の取付けは高精度で且つ困難な作業が要求され、高
コストなものとなるという問題があった。

更に、アーマチャ10の駆動支点（丸軸型トーションバ
ネ16の位置）が端部に在るので、アーマチャ10の駆動手
段である励磁手段をアーマチャ10に対して打印の向きと
反対側に設置する場合、励磁手段による吸引動作方向を
そのままアーマチャ10の打印動作方向とすることはでき
なかった。

従って、励磁手段の吸引を解除することによって打印
動作させることが必要であり、このため励磁手段の他に
永久磁石やばね等の部材が必要となり構造が複雑なもの
となっていた。

発明の目的 本発明は上記問題点を解決することを課題としなされ
たものであり、打印駆動を反転吸引式とし、かつ印字用
ワイヤを短くすることによって永久磁石及びワイヤガイ
ドの不要化、印字の信頼性の向上を図ると共に、アーマ
チャの取付部を簡単な構造で且つ所望の剛性を容易に得
ることのできる支持部材にて構成したドットライン型印
字ヘッドを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明にかかるドットプ
リンタの印字ヘッドは、ヘッドフレームに固定され打印
駆動電流によって励磁される電磁石を有する印字ヘッド
本体と、該印字ヘッド本体に揺動自在に支持されその一
端に印字用スタイラスが固定され、また他端には前記電
磁石に吸引されるプランジャが設けられたアーマチャ
と、を含み、電磁石に打印駆動電流が供給されたときに
プランジャを吸引することによって印字用スタイラスを
記録紙に向かって打印駆動するドットプリンタの印字ヘ
ッドにおいて、前記アーマチャを印字ヘッド本体に揺動
自在に支持する支持部が前記スタイラスとプランジャと
の間に設けられ、プランジャが吸引される向きとスタイ
ラスの打印の向きとを反転する向きとし、前記支持部は
両側部が印字ヘッド本体に同一平面で固定され中央部に
前記アーマチャが固定された薄板状部材であって前記中
央部がスタライスの打印方向に捩れ性を有するトーショ
ンスプリングから成り、前記トーションスプリングの一
端部は剛性強化のために前記固定面とほぼ直交方向に折
り曲げたしなり防止屈曲部を有することを特徴としてい
る。

［作用］ 上記構成のドットプリンタの印字ヘッドによれば、印
字ヘッド本体のアーマチャ支持部をアーマチャの印字用
ワイヤとプランジャとの間に設けプランジャが吸引され
る向きと印字用ワイヤの打印の向きとを反転する向きと
したことによって、アーマチャの吸引動作を行う電磁石
などの部材は、アーマチャの後方側（印字ワイヤと反対
側）に配置することができる。従ってアーマチャの前方
側にある打印個所である記録紙との間に電磁石等の部材
を設けるスペースが不要となり、印字用のワイヤはその
長さの短いスタイラス構造として構成することができ
る。これにより、印字用スタイラスの座屈等を有効に防
止して、印打力性能の向上が図られ、ワイヤの質量の減
少により印字速度の向上が図られる。更に、ワイヤガイ
ドが不要になることからワイヤガイド及びワイヤの摩耗
損失がなく、動作不良を起こすことを防止できる。

また、アーマチャ支持部を薄板状のトーションスプリ
ングにて形成し、捩れ性を有する中央部分にアーマチャ
を固定したことにより支点を中心とする質量のバランス
がとれているので外力が加わってもアーマチャは動きに
くい。そして、アーマチャはフリクションフリーの状態
で支持され、軸及び軸受等によってアーマチャを支持す
るものに比べその支持部の耐久性が向上する。更に、ト
ーションスプリングにはしなり防止の屈曲部が形成され
ており、アーマチャに取り付けられたプランジャが電磁
石側に吸引された際に吸引方向にトーションスプリング
が撓ることを有効に防止することができる。

そして、この屈曲部の屈曲長さ及びトーションスプリ
ングの薄板の形状及び厚さを適宜設定することにより、
トーションスプリングの捩り剛性としなり方向の剛性と
を設計的に調整することができる。

また、上記従来の丸軸型のトーションバネのように困
難性を伴う取付作業を行う必要がなく、平板部材をボル
ト等によって印字ヘッド本体に固定することによって容
易な取り付けることができるので、丸軸をねじ止めした
場合に生じるねじの締付け不十分による動作不良は発生
しにくい。

［実施例］ 以下、図に基づいて本考案にかかるドットライン型印
字ヘッドの好適な実施例を説明する。

第１図は実施例の全体構成を示す概略全体図であり、
印字ヘッドの完成ユニット20は、ヘッドフレーム22の所
定個所、即ち図示していないプラテンの外周に設置され
た記録紙に打印可能な位置に位置決め固定されている。
この取付けは、コア24にコイル26を巻回して形成された
電磁アクチュエータ28に設けられた固定ねじ30によって
ねじ固定することによって行われている。

本発明の特徴的事項は、上記電磁アクチュエータ28に
よって駆動されるアーマチャ32の取付部の構成であり、
即ちトーションスプリング34の捩れ性を有する中央部分
にアーマチャ32が固定され、トーションスプリング34を
印字ヘッドユニット20の本体に取り付けることによって
アーマチャ32が支持される。

本実施例では、電磁アクチュエータ28及びこれに取り
付けられたヨークベース36に固定された支持台38の上部
にトーションスプリング取付台40が設けられている。そ
して、このトーションスプリング取付台40上にトーショ
ンスプリング34を位置決め設置し、スプリング押え42を
介して固定用ボルト44によって固定している。これによ
って、トーションスプリング34はトーションスプリング
取付台40上に固定設置される。

第２図は第１図の矢印100方向から見た図を示してお
り、図において２つの印字ヘッド完成ユニット20が示さ
れているが、実際には短時間で１ラインのドット印字を
行うため、多数の印字ヘッドユニット20が整列配置され
ている。

なお、アーマチャ32のトーションスプリング34への取
付けは、ろう付け又はスポット溶接によって行われてい
る。

アーマチャ32の一端にはスタイラス46がスタイラスホ
ルダ48を介して取り付けられている。そして、他方の端
部には電磁アクチュエータ28のコイルによって吸引され
るプランジャ50が固定されている。プランジャ50はアー
マチャ32の電磁アクチュエータ28側（図において下側）
に取り付けられており、一方、スタイラス46はアーマチ
ャ32の記録紙側（図において上側）に取り付けられてい
る。従って、プランジャ50がトーションスプリング34の
捩力に抗して吸引されるとスタイラス46は、トーション
スプリング34を支点としてプランジャ50の吸引の向きと
反対の向き（矢印200の向き）に打印動作を行う。

また、電磁アクチュエータ28の吸引動作が停止され、
スタイラス46がトーションバネスプリング34の捩力によ
り戻り動作を行うと、その復帰衝突時の衝撃を吸収する
ため、アーマチャ32のスタイラスホルダ48の近傍下部に
ダンパ52が取り付けられている。このダンパ52の取り付
けは、支持台38にねじ54によって固定することによって
行われている。

第３図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び第４図（Ａ），
（Ｂ）は、それぞれ本発明の特徴的構成要素であるトー
ションスプリング34及びこのトーションスプリング34に
アーマチャ32を取付けた状態の図を示している。

第３図（Ａ）は、トーションスプリング（34）の平面
図、第３図（Ｂ）は同じく正面図、第３図（Ｃ）は側面
図をそれぞれ示している。トーションスプリング34の両
側部には印字ヘッド本体側の支持台40に固定するための
ねじを挿通するネジ穴56及び58が開口されており、中央
部分にはアーマチャ32を取付固定するためのアーマチャ
取付部60が形成されている。更に特徴的なことは、この
トーションスプリング34にアーマチャ32を取付けた時の
プランジャ50側の側端部に屈曲部62を形成していること
である。この屈曲部62は、後述するようにトーションス
プリング34が第３図（Ｂ）の矢印300方向にしなるのを
有効に防止するために設けられるものである。

第４図（Ａ）はトーションスプリング34にアーマチャ
32をろう付け又は溶接固定した状態を示す平面図で、第
４図（Ｂ）はその側面図を示している。アーマチャ32は
トーションスプリング34のアーマチャ取付部60の部分に
その底部をろう付け又は溶接固定して取付けられてお
り、プランジャ50はトーションスプリング34の屈曲部62
側に位置している。

トーションスプリング34の上面にはスプリング押さえ
42が溶接又は接着固定されており、固定用ボルト44を挿
通するための開口42a及び42bが設けられている。トーシ
ョンスプリング34が固定用ボルト44及びスプリング押さ
え42によって固定取付けされると、スプリング押さえ42
によって押さえられている部分（固定面）は、支持台38
上において、常に非変形状態に維持されるが、このスプ
リング押え42によって押さえられている部分と、アーマ
チャ32の取り付けられたアーマチャ取付部60との間の部
分は捩れ性をもっており、スタイラス46の打印動作を可
能とするため、第４図（Ｂ）のアーマチャ32は矢印400
及び500方向に付勢されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

記録紙への印字動作は、電磁アクチュエータ28に所定
の打印駆動電流が送られ、これによってコア24が励磁さ
れ、アーマチャ32のプランジャ50を吸引する。このとき
アーマチャ32の他端に取付けられているスタイラス46は
プランジヤ50の吸引される向きと反対の向きである打印
方向に駆動される。この動作は、トーションスプリング
34のアーマチャ取付部60の捩れ動作によって行われるも
ので、スタイラス46の先端部によって記録紙上にドット
印字が行われる。

上記のように、スタイラス46の取付けられたアーマチ
ャ32は、捩れ性を有するトーションスプリング34の中央
部に固定されているので、フリクションフリーの状態と
なっており、軸，軸受によって支持したものに比べその
耐久性が向上するとともに、高精度な打印動作が可能と
なる。

また、本実施例では、プランジャ50の吸引の向きとス
タイラス46の打印の向きを反転した向きとしたことによ
って、ドット打印を行うためのワイヤを短いスタイラス
構造とすることができる。

即ち、スタイラス46の打印方向側に吸引のための電磁
石を設ける必要がなく、アーマチャ32を記録紙に近い位
置に設置することが可能となる。

印字ワイヤをスタイラス構造としたことにより、従来
装置のような、印字ワイヤを導くためのワイヤガイドが
不要となり、構造の簡略化及びコストの低減を達成する
ことができる。また、スタイラス46に加えられる曲げ応
力が小さくなるため、曲げ応力に対する疲労限界を考慮
する必要がなく、使用材料の制限が緩和される。従っ
て、耐摩耗性の良いコストの安い材料を使用することが
できる。例えば、超硬金属を使用することができる。

また、高印打力が必要な場合にもワイヤが短いため座
屈による印打力の低減が生ずる恐れがない。

次に、本発明の特徴的構成要素であるトーションスプ
リング34の屈曲部62の作用について説明する。屈曲部62
は、印字動作を行うためにプランジャ50が吸引されると
きに、トーションスプリング34がしなることを有効に防
止するものである。

即ち、プランジャ50がコア24側に吸引されたときに、
トーションスプリング34のアーマチャ取付部60がコア24
の吸引方向へしなることを屈曲部62を形成することによ
って剛性を増加させて防止する。

従って、本実施例によるトーションスプリング34によ
れば、屈曲部62の屈曲長さを設定することによって、ト
ーションスプリング34のしなり方向への剛性を設定する
ことが可能であり、且つトーションスプリング34の屈曲
部62以外の平面形状の設定によってスタイラス46の打印
方向への捩り剛性を設定することができる。

以上のように、本実施例によれば、スタイラス46を取
付けたアーマチャ32の支持を平板材をＬ型に曲げた簡単
な構造のトーションスプリング34によってフリクション
フリーの状態で支持することが可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本考案にかかるドットプリンタの
印字ヘッドによれば、印字用のワイヤを取付けたアーマ
チャの駆動を反転吸引方式としたことによって、印字用
ワイヤをスタイラス構造としてその性能の向上、並びに
ワイヤガイドの不要化が達成される。

更に、上記アーマチャの印字ヘッド本体への支持部を
断面Ｌ字型の薄板構造の部材にて構成したことにより、
安価で簡単な構造とするとともに、アーマチャをフリク
ションフリー状態で支持することが可能となる。

これによって、支持部の耐久性の向上と正確な印字駆
動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の全体構成を示す概略断面図、 第２図は実施例の印字ヘッドの取り付けられた状態を示
す図、 第３図は本発明の特徴的構成要素であるトーションスプ
リングの説明図、 第４図はトーションスプリングにアーマチャが取付けら
れた状態の説明図、 第５図は従来の印字ヘッドのアーマチャの駆動部を示す
図である。 28……電磁アクチュエータ 32……アーマチャ 34……トーションスプリング 40……トーションスプリング取付台 42……スプリング押さえ 46……スタイラス 50……プランジャ 62……屈曲部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘッドフレームに固定され打印駆動電流に
   よって励磁される電磁石を有する印字ヘッド本体と、 該印字ヘッド本体に揺動自在に支持されその一端に印字
   用スタイラスが固定され、また他端には前記電磁石に吸
   引されるプランジャが設けられたアーマチャと、 を含み、電磁石に打印駆動電流が供給されたときにプラ
   ンジャを吸引することによって印字用スタイラスを記録
   紙に向かって打印駆動するドットプリンタの印字ヘッド
   において、 前記アーマチャを印字ヘッド本体に揺動自在に支持する
   支持部が前記スタイラスとプランジャとの間に設けら
   れ、プランジャが吸引される向きとスタイラスの打印の
   向きとを反転する向きとし、 前記支持部は両側部が印字ヘッド本体に同一平面で固定
   され中央部に前記アーマチャが固定された薄板状部材で
   あって前記中央部がスタライスの打印方向に捩れ性を有
   するトーションスプリングから成り、 前記トーションスプリングの一端部は剛性強化のために
   前記固定面とほぼ直交方向に折り曲げたしなり防止屈曲
   部を有することを特徴とするドットプリンタの印字ヘッ
   ド。