JP2850673B2 - ドットインパクト印字ヘッド - Google Patents

ドットインパクト印字ヘッド

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JP2850673B2
JP2850673B2 JP28720492A JP28720492A JP2850673B2 JP 2850673 B2 JP2850673 B2 JP 2850673B2 JP 28720492 A JP28720492 A JP 28720492A JP 28720492 A JP28720492 A JP 28720492A JP 2850673 B2 JP2850673 B2 JP 2850673B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はドットマトリックスプリ
ンタに使用するドットインパクト印字ヘッドに関する
【0002】
【従来の技術】図7は従来のドットインパクト印字ヘッ
ドの一例を示す断面図である。図7を参照すると、本例
のドットインパクト印字ヘッドは先端にプリントワイヤ
1が取り付けられた複数のアーマチュア2と、各アーマ
チュアに対応するコイル4を装着した複数のコア3aを
有するヨーク3と、アーマチュア2をコア3aとは反対
方向に押すリターンスプリング5と、アーマチュア2の
回転中心2aをヨーク3側に押し付けるホールドスプリ
ング6を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来のドットイン
パクト印字ヘッドでは、高速印字動作を行うためにはア
ーマチュァ吸引動作時に磁気吸引力が強く且つリターン
スプリングの力が弱い状態にし、アーマチュア復帰時に
は残留磁束が少なく且つリターンスプリングの力が強い
状態になることが望ましいが、この両方を満足させるこ
とは困難であり、磁気吸引力もリターンスプリング力も
両方とも強くしようとすると、印字ヘッドの形状が大き
くなってしまうという問題点があった。
【0004】図8は図7に示した従来例の動作説明図で
ある。この従来のドットインパクト印字ヘッドは図8に
示すように吸引ギャップGaおよびストッパギャップG
sによりアーマチュアの動作距離と動作性能が左右され
るので、この2つのギャップGa,Gsを正確に製造す
る必要があるが、ヨークの外周部分と内側のコア部分の
段差を精度良く加工するのは困難であり、高価になると
いう問題点があった。
【0005】一方、コイルに通電すると、これにより発
生する磁束は図8に示すAの経路と、図8のL−M線に
よる断面である図5に示すCの経路を通るが、経路Aの
磁気抵抗が大きい場合には経路Cを通る磁束が多くな
り、隣の磁気回路との磁気干渉が発生してアーマチュア
動作が不安定になるという問題点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のドットインパク
ト印字ヘッドは、複数のコイルと、先端に印字ワイヤを
取り付けたアーマチュアと、複数のコアを一体に成形し
たヨークとを有し、磁気吸引力により前記アーマチュア
を選択的に駆動して文字や図形を印字するドットインパ
クト印字ヘッドにおいて、前記アーマチュアは前記印字
ワイヤを取り付けた端部とは反対側の端部を回転中心と
して回転可能とし、この回転中心の前記ヨーク側から前
記アーマチュア先端方向に伸びた板ばねを備え、この板
ばねは前記アーマチュアの回転中心部の近辺が固定され
るとともに先端部分は自由端となった片持ち梁となって
いて前記アーマチュアの動作休止時には当接せず前記ヨ
ークに接近した時点で当接するよう配置されていること
を特徴とする。
【0007】そして、前記アーマチュアの磁気吸引力に
対抗する方向に力を加えるコイルスプリングを備え、こ
のコイルスプリングによる力が前記アーマチュアを復帰
させる方向に常時加わるように寸法を設定し、前記板ば
ねによる力は前記アーマチュアが磁気吸引されて前記ヨ
ークに接近した際に前記コイルスプリングの力と同一方
向に加わるように寸法を設定したことを特徴とする。
【0008】また、前記アーマチュアは円形に配列さ
れ、前記板ばねは外周が円形で内側に前記アーマチュア
と同数の突起を持った平面板であることを特徴とする。
【0009】さらに、前記アーマチュアの回転中心部と
前記ヨークの間に磁性材料からなるリング状の板を設
け、前記アーマチュアの磁気吸引部は前記ヨークのコイ
ル装着部方向に突起を有し、前記リング状の板の板厚と
前記アーマチュアの突起の寸法がほぼ同一で、前記ヨー
ク,リング状の板,板ばね,アーマチュアを積み重ねた
とき前記アーマチュアと前記ヨークの吸引面とが互いに
平行になるように構成したことを特徴とする。
【0010】さらにまた、前記リング状の板と前記ヨー
クの間に磁性材料からなるリング状のスペーサを設け、
前記アーマチュアと前記ヨークの吸引面が平行になった
状態の時前記スペーサの板厚分だけ前記アーマチュアと
前記ヨークの吸引面に隙間が生じ、さらに磁気吸引され
て前記アーマチュアが前記ヨークに当接した時には前記
隙間分だけ前記アーマチュアが傾いて前記板ばねをたわ
ませるように構成したことを特徴とする。
【0011】そして、前記板ばねの自由端先端が当接す
る前記アーマチュアの板ばね当接部と前記アーマチュア
の回転中心とを結んだ直線と前記アーマチュアの吸引面
とが平行であり、前記板ばね当接部とアーマチュアの回
転中心との間に凹みを設け、前記アーマチュアと前記板
ばねは前記2点のみで接触することを特徴とする。
【0012】また、前記リング状の板の内径は円形に配
置された前記アーマチュアの吸引部突起の外周部に接触
しない範囲でわずかに隙間を保った寸法となっているこ
とを特徴とする。
【0013】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明のドットインパクト印字ヘッドの一実
施例の断面図、図2は図1に示した実施例の破断斜視
図、図3は図1における板ばねの斜視図、図4は図1に
示した実施例の動作説明図である。
【0014】図1および図2を参照すると、本実施例は
先端にプリントワイヤ1が固定された複数のアーマチュ
ア2と、個々のアーマチュア2に対応するコイル4を設
置した複数のコア3aを有し外周が一体となったヨーク
3と、アーマチュア2をコア3aと反対方向に押すリタ
ーンスプリング5と、アーマチュア2とヨーク3の間
に積み重ねられた磁性材から構成されるリング状スペー
サ8,リング状ヨーク9および板ばね10と、アーマチ
ュア2の端部を板ばね10に押し付けるように設置され
たホールドスプリング6と、リターンスプリング5によ
り押されたアーマチュア2の動作を止めるストッパ7と
を備えている。
【0015】ここで板ばね10は図3に示すように外周
が円形で内側に向かってアーマチュアの数と同数の突起
を有する平面板で、図4に示すように外周部分はアーマ
チュア2の回転中心2aとリング状ヨーク9にはさま
れ、突起の先端部分はアーマチュア2がコア3aに吸引
された時にアーマチュアの板ばね当接部2bに当たるよ
うに構成されている。一方アーマチュア2はアーマチュ
ア2の回転中心2aと板ばね当接部2bの間に凹みを有
し、またこの回転中心2aと板ばね当接部2bを結んだ
面とアーマチュア吸引面2cが平行になっている。
【0016】ここで、この平行な2平面の間隔は板ばね
10とリング状ヨーク9の板厚を合計した寸法と等しく
なっている。またヨーク3およびコア3aのアーマチュ
ア2側の面は同一平面となるように加工されている。従
ってアーマチュア2が図4に示すように水平な状態にな
った時、アーマチュア2の板ばね当接部2bが板ばね1
0に当り、この時の吸引面ギャップGaはリング状スペ
ーサ8の板厚に等しくなる。またリング状ヨーク9の内
周はアーマチュアの突起部に接触しない範囲でわずかな
隙間を持つよう寸法が設定されている。
【0017】このような構成の本実施例において、非印
字時にはアーマチュア2はリターンスプリング5により
ストッパ7に押し付けられており、コイル4に通電され
ると磁気吸引力によりアーマチュア吸引面2cはコア吸
引面3cに吸引され、アーマチュア2はアーマチュアの
回転中心2aを中心に図4では時計方向に回転する。そ
してアーマチュア2が水平になった時点で板ばね10に
当り、さらに吸引されてプリントワイヤ1の先端で印字
を行う。その後通電が切られると、アーマチュア2は板
ばね10およびリターンスプリング5の力により反時計
方向に回転し、ストッパ7に衝突し衝撃を吸収されて静
止する。
【0018】図6は本実施例における磁気吸引力および
アーマチュア復帰力と吸引ギャップとの関係を示す図で
ある。図6において、横軸は吸引面のエアギャップx,
縦軸は磁気吸引力およびばね力(アーマチュア復帰力)
Fを示し、直線A0−P1−P2−Fc(0)がリター
ンスプリングの力を示し、直線P2−Fa(0)はリタ
ーンスプリングの力に加算される板ばね10の力を示
し、従って折れ線Fa(x)はアーマチュアの復帰力を
示している。これに対し曲線Fb(x)はコイル4に通
電した時の磁気吸引力を示す。
【0019】ここで非印字時は吸引ギャップx=A1で
あり、アーマチュアが前述の水平状態ではx=A2、コ
ア3aに当接している状態ではx=0となる。従ってコ
イル4に通電すると、アーマチュア2に働く力FはFb
(x)−Fa(x)=f(x)で示す値、すなわち動作
開始時はf(A1)であり、コア3aに当接した時には
f(0)となる。磁気吸引後通電を切ると、アーマチュ
アには前述の復帰力Fa(x)が働いてA1の位置まで
復帰する。
【0020】従来の印字ヘッドでは板ばねを有していな
いため、アーマチュア復帰力はA0−P1−P2−Fc
(0)の直線となるので、通電を切った時の復帰力がF
c(0)となり、復帰力が小さいため印字動作が遅い。
【0021】これに対し本実施例では、磁気吸引力は同
等でも復帰力をFa(0)まで高くすることができ、高
速印字が可能となる。またA2の位置は精度良く組立て
る必要があるが、本実施例ではリング状スペーサ8の板
厚により決定されるので、高い精度が得られる。
【0022】一方、コイルに通電した場合の磁束は、図
4に示す経路AとBおよびL−M線による断面である図
5に示す経路Cを通る。ここで経路Cは隣接するアーマ
チュア2およびコア3aを通るものであり、磁気干渉の
問題で好ましい経路とは言えないが、従来の印字ヘッド
には無かった経路Bが追加されているため、経路Cを通
る磁束を少なくすることができ、磁気干渉が少なくなっ
ている。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、アーマチ
ュアが磁気吸引され、コアに接近した際にアーマチュア
復帰力を強くする方向に働く板ばねを設けることによ
り、印字速度を速くすることができるという効果を有す
る。またリング状スペーサの板厚により板ばねの当接位
置を決定し、アーマチュアには回転中心と板ばね当接部
の間に凹みを設けることにより、アーマチュア復帰力特
性の安定した高品質の印字ヘッドを提供できるという効
果を有する。さらに、リング状ヨークの内径をアーマチ
ュアに接触しない範囲で近づけることにより、磁気干渉
の少ない印字品質の良好な印字ヘッドを提供できるとい
う効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のドットインパクト印字ヘッドの一実施
例の断面図である。
【図2】図1に示した実施例の破断斜視図である。
【図3】図1における板ばねの斜視図である。
【図4】図1に示した実施例の動作説明図である。
【図5】図4および図8のL−M線による断面図であ
る。
【図6】本実施例における磁気吸引力およびアーマチュ
ア復帰力と吸引ギャップとの関係を示す図である。
【図7】 従来のドットインパクト印字ヘッドの一例を
示す断面図である。
【図8】図7に示した従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
1 プリントワイヤ 2 アーマチュア 2a アーマチュア回転中心 2b 板ばね当接部 2c アーマチュア吸引面 3 ヨーク 3a コア 4 コイル 5 リターンスプリング 6 ホールドスプリング 7 ストッパ 8 リング状スペーサ 9 リング状ヨーク 10 板ばね

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のコイルと、先端に印字ワイヤを取
    り付けたアーマチュアと、複数のコアを一体に成形した
    ヨークとを有し、磁気吸引力により前記アーマチュアを
    選択的に駆動して文字や図形を印字するドットインパク
    ト印字ヘッドにおいて、前記アーマチュアは前記印字ワ
    イヤを取り付けた端部とは反対側の端部を回転中心とし
    て回転可能とし、この回転中心の前記ヨーク側から前記
    アーマチュア先端方向に伸びた板ばねを備え、この板ば
    ねは前記アーマチュアの回転中心部の近辺が固定される
    とともに先端部分は自由端となった片持ち梁となってい
    て前記アーマチュアの動作休止時には当接せず前記ヨー
    クに接近した時点で当接するよう配置されていることを
    特徴とするドットインパクト印字ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記アーマチュアの磁気吸引力に対抗す
    る方向に力を加えるコイルスプリングを備え、このコイ
    ルスプリングによる力が前記アーマチュアを復帰させる
    方向に常時加わるように寸法を設定し、前記板ばねによ
    る力は前記アーマチュアが磁気吸引されて前記ヨークに
    接近した際に前記コイルスプリングの力と同一方向に加
    わるように寸法を設定したことを特徴とする請求項1記
    載のドットインパクト印字ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記アーマチュアは円形に配列され、前
    記板ばねは外周が円形で内側に前記アーマチュアと同数
    の突起を持った平面板であることを特徴とする請求項1
    記載のドットインパクト印字ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記アーマチュアの回転中心部と前記ヨ
    ークの間に磁性材料からなるリング状の板を設け、前記
    アーマチュアの磁気吸引部は前記ヨークのコイル装着部
    方向に突起を有し、前記リング状の板の板厚と前記アー
    マチュアの突起の寸法がほぼ同一で、前記ヨーク,リン
    グ状の板,板ばね,アーマチュアを積み重ねたとき前記
    アーマチュアと前記ヨークの吸引面とが互いに平行にな
    るように構成したことを特徴とする請求項1または3記
    載のドットインパクト印字ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記リング状の板と前記ヨークの間に磁
    性材料からなるリング状のスペーサを設け、前記アーマ
    チュアと前記ヨークの吸引面が平行になった状態の時前
    記スペーサの板厚分だけ前記アーマチュアと前記ヨーク
    の吸引面に隙間が生じ、さらに磁気吸引されて前記アー
    マチュアが前記ヨークに当接した時には前記隙間分だけ
    前記アーマチュアが傾いて前記板ばねをたわませるよう
    に構成したことを特徴とする請求項1または4記載のド
    ットインパクト印字ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記板ばねの自由端先端が当接する前記
    アーマチュアの板ばね当接部と前記アーマチュアの回転
    中心とを結んだ直線と前記アーマチュアの吸引面とが平
    行であり、前記板ばね当接部とアーマチュアの回転中心
    との間に凹みを設け、前記アーマチュアと前記板ばねは
    前記2点のみで接触することを特徴とする請求項1記載
    のドットインパクト印字ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記リング状の板の内径は円形に配置さ
    れた前記アーマチュアの吸引部突起の外周部に接触しな
    い範囲でわずかに隙間を保った寸法となっていることを
    特徴とする請求項4記載のドットインパクト印字ヘッ
    ド。
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