JPH0221395B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデータ処理装置に用いられるドツトラ
インプリンタの改良に関し、特にインパクト型印
字ヘツドの改良に関するものである。

従来、上記印字ヘツドは実装密度、応答周期、
温度上昇、電圧変動に対する依存性等の面から優
れている永久磁石を用いた板ばね蓄勢方式が多く
用いられるようになつており、この方式の特徴を
生かすために印字針の数が多く66個から68個配設
されている。従つて部品数を少なくし、組立工数
を少なくするために一部の磁路を共通にしてい
た。このため多数の印字針を同時に駆動した場合
には電磁誘導作用により磁気干渉が起こり、印字
針の飛翔中にコイル１１に流れている電流が急速
に減衰し、印字針の飛翔を妨げることにより、印
字濃度の低下を生じていた。これを防ぐには通電
時間を長くすることが有効であるが、コイルの温
度上昇が大きくなるので印字速度および印字デユ
ーテイに限界があつた。

このような例として特開昭56−56885がある。
また従来の印字ヘツドは板ばねを枠体側に付ける
際に、既に磁石ブロツクが組みつけられているの
で、板ばねの自由端はコアの先端面に吸着され、
印字針の位置合せが非常に困難であつた。このよ
うな例として特開昭51−40221がある。

斯かる点に鑑み本発明の目的とするところは、
磁気損失が少なく、磁束の応答がよい磁路を得る
と共に、同時に駆動する印字針の多少により印字
濃度および複写能力が変動することがないドツト
ラインプリンタにおける印字ヘツドを得ることに
あり、他の目的として組立て調整が容易であり、
コイルおよび板ばねの交換が容易なドツトライン
プリンタにおける印字ヘツドを得ることにある。

上記目的を達成するための本発明の要旨とする
ところは、印字用紙に対向し、該印字用紙の搬送
方向に対してほゞ直角の方向に複数個の印字針が
配列された印字ヘツドを、前記印字用紙の搬送方
向に対してほゞ直角の方向に往復走行しながら、
前記印字針を前記印字用紙に選択的に衝突させる
ことにより、文字、図形等の印字を行なうドツト
ラインプリンタにおける印字ヘツドにおいて、複
数の印字針と、該印字針をそれぞれ固着保持し磁
性材よりなる複数のアーマチユアと、該アーマチ
ユアを一端にそれぞれ固着保持する複数の板ばね
と、該板ばねの他端を固着することにより該複数
の板ばねを支持する板ばね支持部材と、該板ばね
支持部材を固着保持する非磁性材により一体的に
形成された枠体と、該枠体に配列固定され前記ア
ーマチユアの背面にそれぞれ近接して対向するコ
アと棚部を有し磁性材により形成された複数の第
１ヨークと、該第１ヨークに着脱自在に取付けら
れ永久磁石と該永久磁石の一方の磁極に固着され
前記アーマチユアの側面に近接して対向する面を
もつ磁性材により形成された第２ヨークとを有す
る複数の磁石ブロツクとにより構成されていると
ころにある。

以下、本発明の構成を一実施例に就き図面に基
づいて説明する。

第１図は、本発明の印字ヘツドの一実施例を示
し、カバーを外し且つ一部破断した状態を示す斜
視図、第２図は主要構成を示す断面図である。図
において比重が小さい非磁性材により一体平板状
に形成された枠体１は、上面に支柱１ａが等間隔
に形成され、該支柱１ａの数個ごとの間には熱に
よる膨張を吸収するためのスリツトが形成されて
いる。該支柱１ａの上端には板ばね支持部材２が
懸渡されて固定されており、該板ばね支持部材２
には、スペーサ３を介して複数の板ばね４が押エ
板５によりそれぞれ板ばね固定ねじ６の締付力で
締付けられ固定されている。該板ばねの先端に
は、磁性材により円柱状に形成されたアーマチユ
ア７がそれぞれ加締められており、該アーマチユ
ア７の上端面の中央には細い円筒状の突起が形成
され、中央の穴には耐摩耗性材により細い円柱状
に形成された印字針８が固着されている。

前記枠体１には位置ぎめ穴１ｂが等間隔一列に
複数個形成され、硅素鉄により形成された複数個
の第１ヨーク９は、該第１ヨーク９にそれぞれ形
成されている突起９ａが前記位置ぎめ穴１ｂにそ
れぞれ嵌合すると共に、第１ヨーク固定ねじ１０
により前記第１ヨーク９に形成されているめねじ
９ｂを締結することにより前記枠体１に固定さ
れ、後述するプラテン２２の軸と平行の方向に等
間隔に相互に空隙をもつて配設されている。該第
１ヨーク９はそれぞれ円柱状のコア９ｃを持ち、
該コア９ｃは前記突起９ａとほゞ同軸上に形成さ
れ、前記突起９ａの近くに基端部を持ち、先端面
は前記板ばね４の先端の前記アーマチユア７が加
締められている面の背面に僅少間隔をもつて対向
しており、後述する永久磁石１４の起磁力による
吸引力で前記板ばね４の先端を、該板ばね４の復
元力に抗して吸着している。

前記第１ヨーク９は、更にそれぞれ棚部９ｄを
持ち、該棚部９ｄには穴９ｅが形成されている。
該第１ヨーク９は硅素鉄により形成されているの
で、比抵抗が高く、渦電流の発生が少ない。従つ
て磁束の応答性に優れており、印字針８の往復動
の周期を高めることができる。なお、該第１ヨー
ク９は硅素鉄でなくてもよい。

前記コア９ｃにはそれぞれコイル１１が巻回さ
れており、該コイル１１は図示せぬ電気回路に結
線され該コイル１１に通電することにより、後述
する永久磁石１４の起磁力による磁束の方向と逆
の方向の磁束が生じるように構成されている。前
記第１ヨーク９の棚部９ｄには磁石ブロツク１２
が着脱可能に取付けられている。磁石ブロツク１
２は磁石取付板１３と永久磁石１４と第２ヨーク
１５が重ねられて接着され一体となつている。

前記磁石取付板１３にはめねじ１３ａが形成さ
れ、磁石ブロツク取付ねじ１６により貫通穴９ｅ
を貫通してめねじ１３ａを締結することにより、
前記磁石ブロツク１２は前記第１ヨーク９に着脱
可能に取付けられている。前記第２ヨーク１５に
は上端にＵ字型切欠状に形成された磁気結合部１
５ａがある。該磁気結合部１５ａは前記アーマチ
ユア７および前記板ばね４の先端部が接触するこ
とがないように近接して配設されている。従つて
前記第２ヨーク１５と前記板ばね４および前記ア
ーマチユア７との間の磁気抵抗は小さい。

また前記磁気ブロツク１２が着脱可能であるこ
とと、前記第２ヨーク１５に形成されている前記
アーマチユア７との磁気結合部１５ａがＵ字型切
欠状に形成されていることにより、該磁気結合部
１５ａとアーマチユア７との空隙量を調節できる
ので板ばね４の自由端の吸着力を調整することが
できると共に、前記磁石ブロツク１２は着脱が容
易である。このことは、前記板ばね４および前記
印字針８あるいは前記コイル１１が万一破損した
場合の部品交換を容易にし、また、磁石ブロツク
１２を単体で着磁することができるので着磁が容
易である。

更に該磁石ブロツク１２を取外した状態におい
ては前記板ばね４の自由端は前記コア９ｃの端面
に吸着されないので前記印字針８の位置合せが容
易である。

なお該印字針８の位置合せは、前記アーマチユ
ア７に形成された細い円筒状の突起に、図示せぬ
印字針位置ぎめ治具を嵌合させた状態で、前記板
ばね固定ねじ６により、前記板ばね４を前記板ば
ね支持部材２に締めつけて固定する。上述の如く
各磁路は互いに磁性材で結合されていなので、多
数のコイル１１に同時に通電された際に起こる電
磁誘導現象を軽減させる。

従つてコイル１１に流れる電流波形の乱れが少
なく印字針８の飛翔速度の低下を軽減する。ま
た、各磁路は独立しているので、コイル１１の発
熱による枠体１と第１ヨーク９の温度上昇に伴
う、材質による線膨張係数の差から生じる枠体１
の反りは生じない。

前記複数の第２ヨーク１５の前面には、カバー
１７が図示せぬ取付手段により密接して取付けら
れている。（第１図には省略）該カバー１７には
前記アーマチユア７の中央の突起が突出しうる複
数の穴が形成されている。該カバー１７には、該
カバー１７とほゞ同じ形状のリボンマスク１８
が、下端部で点抵抗溶接によつて接合されてい
る。該リボンマスク１８には、前記カバー１７と
同様に前記アーマチユア７の中央の突起がそれぞ
れ突出するための複数の穴が形成されている。該
リボンマスク１８と前記カバー１７との間にはイ
ンクリボン１９が配設されており、前記印字針８
の配列方向に対して僅かに傾いて長手方向に走行
するように構成されている。前記コイル１１の外
側上方には該コイル１１の配列方向に長く磁性材
により形成された側磁路部材２０が密着して配設
され、多数のコイル１１に同時に通電された際に
起こる電磁誘導現象を軽減させる。

従つて、前述の磁路の独立による効果と共にコ
イル１１に流れる電流波形の乱れを少なくし、こ
れにより印字針８の飛翔速度の低下は軽減し印字
濃度および複写能力は均一となる。前記側磁路部
材２０には、前記支柱１ａの間ごとにそれぞれ放
熱フイン２１が密着して取付けられ、前記コイル
１１が発生した熱を空気中に放散する。前記側磁
路部材２０は上記作用のほか更に、特定のコイル
１１のみが駆動され発熱した場合には、他のコイ
ル１１に密着している部分との温度を平衡させる
作がある。

前述のうちのインクリボン１９を除いた構成体
は印字ヘツドであり、該印字ヘツドは、印字動作
中において前記印字針８の配設ピツチを僅かに越
える幅で連続往復動を行なうように、図示せぬ印
字ヘツド駆動装置に連結されている。前記印字針
８の先端にインクリボン１９を介し近接してプラ
テン２２が配設され、該プラテン２２と前記リボ
ンマスク１８との間には、記録媒体となる印字用
紙２３が配設され、該印字用紙２３は図示せぬ用
紙送り装置に結合されている。

次に上記のように構成された本実施例に就いて
本発明の作用を説明する。尚本発明は高速ドツト
ラインプリンタの作用についての説明は省略し、
印字ヘツドの作用についての説明を行なう。第２
図において、１個の印字針８と、該印字針８を駆
動するための１個の磁路の作用について説明する
と、永久磁石１４の起磁力により発生する磁束
は、第２ヨーク１５から空隙を通つてアーマチユ
ア７と板ばね４の先端の一部を通り、該アーマチ
ユア７と該板ばね４の先端の一部から空隙を通つ
てコア９ｃ、棚部９ｄを含む第１ヨーク９から磁
石取付板１３を通つている。

従つてアーマチユア７と板ばね４の先端の一部
からコア９ｃへの間の空隙を流れる磁束により、
コア９ｃと板ばね７の先端部との相互間に吸引力
が生じ、該吸引力により板ばね４の先端部は、該
板ばね４の復元力に抗してコア９ｃに吸着され、
印字針８は待機状態となつている。次いで図示せ
ぬ電気回路によりコイル１１に一定時間通電する
と、コア９ｃと板ばね４の先端部との間に働いて
いる吸引力は消滅し、板ばね４の先端は該板ばね
４の復元力により急速に右方向へ移動し、印字針
８はプラテン２２に巻付けられた印字用紙２３
を、インクリボン１９を介して衝打する。

上記コイル１１への通電が、印字ヘツドのうち
１個のコイル１１へ通電された場合には、前記コ
ア９ｃと板ばね４の先端部との間の空隙における
磁束の減少特性は特定されたものであり、板ばね
４の先端部の個有運動特性に適合している。

しかし、仮りに前記第１ヨーク９と第２ヨーク
１５の双方か、あるいはいずれか一方が複数の各
印字針８を駆動するための共通磁路となつてお
り、前記側磁路部材２０が配設されていない場合
において、多数のコイル１１へ同時に通電された
場合には、他のコイル１１への通電によつて他の
コイル１１に発生する磁束は、電磁誘導作用によ
り当該コイル１１を流れる電流波形に変化を与
え、最大電流値が増大すると共に、電流の降下時
間を短縮する。

従つて、コイル１１の発熱を増すと共に、コイ
ル１１への通電によつて消滅した板ばね４の先端
とコア９ｃとの間の吸引力は、印字針８の先端が
印字用紙２３を衝打するまでの全行程の途中から
増大する。

従つて該時点から印字針８の先端が印字用紙２
３を衝打するまでの間、印字針８の飛翔速度は低
下を続け、印字針８が印字用紙２３を衝打する際
の速度は、前述した１個のコイル１１へ通電した
際の印字針８が印字用紙２３を衝打する速度より
小さく、従つて印字濃度および複写能力は低くな
る。

然るに本発明においては、第１ヨーク９と第２
ヨーク１５とにより構成された磁路は、それぞれ
各板ばね４に対応して独立し、更にコイル１１の
外側に側磁路部材２０が密着しているので、多数
のコイル１１へ同時に通電された場合に、コイル
１１への通電によつて該コイル１１にそれぞれ発
生する磁束は、それぞれの磁路中を通り、磁束の
一部は側磁路部材２０を通る。

従つて他の板ばね４にそれぞれ対応している磁
路におよぼす磁束の変動は少なく、他の板ばね４
の挙動に与える影響は少ない。即ち、同時に駆動
する印字針８の多少により印字濃度が変動するこ
とが少ないと共にコイル１１の発熱にも差が少な
い。コイル１１への通電が終了し印字針８が印字
用紙２３に衝突すると、板ばね４の先端部は衝突
による反発力とコア９ｃの端面との間に働く吸引
力により引き戻されてコア９ｃの端面に吸着され
る。

斯くして、印字ヘツドは往復走行中の任意の位
置において、複数個の印字針８のうち任意の印字
針８を駆動し、続いて図示せぬ用紙送り装置によ
り印字用紙２３を縦ドツトピツチに相当する量だ
け移動させ、該動作を繰返すことにより、印字用
紙２３に表出するドツトを組合わせて文字、図形
等の印字を行なう。

尚上記実施例においては１個の板ばねに対応す
る磁路ごとに独立した構造の説明を行なつたが、
２個ごと、３個ごととしてもほゞ同様の効果があ
る。換言すると、実施例においては１個の第１ヨ
ーク９が１個のコア９ｃを持つているが、１個の
第１ヨーク９が２個あるいは３個のコア９ｃを持
つように構成し、同様にして１個の磁石ブロツク
１２即ち１個の第２ヨーク１５が２個あるいは３
個の磁気結合部１５ａを持つように構成しても、
前述した温度の変動によつて枠体１が反ることが
ないことと、多数の印字針８を同時に駆動するこ
とによつて印字濃度が低下することがないという
性能的な効果は実施例とほゞ同様に維持される。

また、磁石ブロツク１２は着脱が容易であるこ
と、印字針８の位置合わせが容易であること、板
ばねの自由端を吸着保持する力を調整することが
できること、磁石ブロツクの単体で着磁を行なう
ことができるので小型の着磁機で着磁を行なうこ
とができること等の製造および保守上の効果も実
施例とほゞ同様に維持される。

以上の説明で明らかなように本発明によれば永
久磁石の一方の磁極からアーマチユアまでを一体
の第２ヨークが磁路を構成し、永久磁石の他方の
磁極からアーマチユアを吸着するコアの端面まで
の磁路を永久磁石取付板と第２ヨークとによつて
構成しているので、部品境界面が少ないことと併
わせて加締め等磁性材に大きな応力をかけること
がないので透磁率が低下することがない。

また磁路が独立しているので、同時に駆動する
印字針の数が多い場合においてもコイルの発熱が
増すことが少なく、印字濃度が低下することも少
ない。

また温度の変動により伸縮するのは枠体のみで
あり、線膨張係数の異なる材質が長い距離にわた
つて固着されていないので反ることがない。

また磁石ブロツクが着脱が容易であるので、印
字針およびコイルの交換が容易であり、磁石ブロ
ツクを取外した状態において板ばねの取付け固定
を行なうので、板ばねの自由端はコアの端面に吸
着されないことにより印字針の位置合わせが容易
である。

また磁石ブロツクが取外し可能であり小型であ
ることにより、磁石ブロツクのみを着磁機にかけ
て着磁を行なうことができるので、小型の着磁機
を用いて着磁作業を容易に行なうことができる。
もちろん組立終了後に印字ヘツド全体を大型の着
磁機に着磁することも可能である。

更に磁石ブロツクに形成されている磁気結合部
がＵ字型切欠状に形成されているので、磁気結合
部とアーマチユアとの間の空隙を調節することが
でき、従つて板ばねの自由端を吸着保持する力を
調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の印字ヘツドの
一実施例を示し、第１図はカバーを外し且つ一部
破断した状態を示す斜視図、第２図は主要構成を
示す断面図である。 １……枠体、２……板ばね支持部材、４……板
ばね、７……アーマチユア、８……印字針、９…
…第１ヨーク、９ｃ……コア、９ｄ……棚部、１
１……コイル、１２……磁石ブロツク、１３……
磁石取付板、１４……永久磁石、１５……第２ヨ
ーク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 印字用紙に対向し、該印字用紙の搬送方向に
   対してほゞ直角の方向に複数個の印字針が配列さ
   れた印字ヘツドを、前記印字用紙の搬送方向に対
   してほゞ直角の方向に往復走行しながら、前記印
   字針を前記印字用紙に選択的に衝突させることに
   より、文字、図形等の印字を行なうドツトライン
   プリンタにおける印字ヘツドにおいて、複数の印
   字針と、該印字針をそれぞれ固着保持し磁性材よ
   りなる複数のアーマチユアと、該アーマチユアを
   一端にそれぞれ固着保持する複数の板ばねと、該
   板ばねの他端を固定することにより該複数の板ば
   ねを支持する板ばね支持部材と、該板ばね支持部
   材を固着保持する非磁性材により一体的に形成さ
   れた枠体と、該枠体に配列固定され前記アーマチ
   ユアの背面にそれぞれ近接して対向するコアと棚
   部を有し磁性材により形成された複数の第１ヨー
   クと、該第１ヨークの棚部に着脱自在に取付けら
   れ永久磁石と該永久磁石の一方の磁極に固着され
   前記アーマチユアの側面に近接して対向する面を
   もつ磁性材により形成された第２ヨークと前記永
   久磁石の他方の磁極に固着された磁石取付板とを
   有する複数の磁石ブロツクとにより構成されてい
   ることを特徴とするドツトラインプリンタにおけ
   る印字ヘツド。 ２ 第１ヨークが１個のコアを持つことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のドツトラインプ
   リンタにおける印字ヘツド。 ３ 第１ヨークが数個のコアを持つことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のドツトラインプ
   リンタにおける印字ヘツド。 ４ 第１ヨークが硅素鉄により形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のドツ
   トラインプリンタにおける印字ヘツド。 ５ 第２ヨークの、アーマチユアの側面に近接し
   て対向する面がＵ字型切欠状であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のドツトラインプ
   リンタにおける印字ヘツド。