JPH03133659A - ドットプリンタの印字ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はワイヤドツト式プリンタの印字ヘッドに関す
る。

（従来の技術） 従来のワイヤドツト式プリンタの印字ヘッドとして、第
１１図に示すものがある。

図示するように、このワイヤドツト式プリンタの印字ヘ
ッド１は概略的にはドリブン２及びコア３から構成され
ている。ドリブン２は、具体的には第１２図に示すよう
に、印字ワイヤ４、レバー５、アマチュア６、板ばね７
からなる印字ハンマ８、及び、ワイヤガイド９、ハウジ
ング１０．スペーサ１１．１２、ヨークプレート１３で
構成されている。他方、コア３は、具体的には、第１３
図に示すように、鉄心１４、コイル１５、永久磁石１６
、ヨーク１７、基板１８から構成される。

そして、鉄心１４とアマチュア６との間には第１１図の
ようにポリイミドシート１９がはさまれている。

以上の構造の印字ヘッド８の組立て、加工方法は次の通
りである。

ドリブン２の製作方法について、第１２図により説明す
る。先ず、板ばね７の舌片に、印字ワイヤ４がロー付け
されたアマチュア６を各々ロー付け、レーザー溶接など
により取り付け、印字／’％ンマ８を組立てる。次に、
ワイヤガイド９に印字ワイヤ４を通し、ハウジング１０
、スペーサ１１、印字ハンマ８、スペーサ１２、ヨーク
プレート１３の順に重ね、ねじ２０等を用いて組み、ワ
イヤガイド９をハウジング１０に接着する。以上のよう
に構成した後、図示しない治具により、第１２図左側に
示すように、印字ワイヤ４を鉄心側に所定量押し込み固
定し、アマチュア６の背面をフライス盤、研削盤等によ
りヨークプレート１３の鉄心側の面と同一平面になるよ
う面一加工する。以上のような組立て加工を行うことに
より印字へ・ソドのドリブン２ができる。

次に、コア３の組立て加工法を第１３図により説明する
。鉄心１４に永久磁石１６、ヨーク１７を接着し、コイ
ル′Ｊ＠５を各々鉄心１４に取り付け、コイル１５の配
線２１を基板１８に取り付け、鉄心１４とヨーク１７の
端面を面一加工をする。

第１１図で示す前記印字ヘッド１は、以上のように加工
されたドリブン２とコア３との間に、ポリイミドシート
１９を挟んでねじ２０などで固定し、着磁し完成する。

次に、この印字ヘッド１の動作を説明する。

先ず、印字動作を行わないときは、永久磁石１６、ヨー
ク１７、ヨークプレート１３、アマチュア６、鉄心１４
で構成される磁気回路において、永久磁石１６の磁力に
より、アマチュア６は鉄心１４の端面に吸着されるので
、印字ハンマ８は、鉄心１４の方に編倚されている。

印字動作を行うときには、所望の印字ノ１ンマ８と組に
なっているコイル１５に図示しない駆動回路により電流
を流し、永久磁石１６の磁界と逆方向の磁界を発生させ
永久磁石１６の磁界を打消し、吸引力をなくす。これに
より、印字／１ンマ８は編倚されていた板ばね７のばね
力により鉄心１４から離れ、印字ワイヤ４はガイド９に
案内されて、ハウジング１０の先端からとび出し、図示
しないインクリボン、および印字媒体に衝突しドツトを
形成する。このとき、コイル１５の印加電流を遮断する
と、永久磁石１６の吸引力により、印字／％ンマ８は再
び鉄心１４に吸着され非印字状態になる。

この印字ハンマ８の動作モードを第１４図に示す。印字
ハンマ８は組立てられた状態が（同図Ａ）から永久磁石
の吸引力により鉄心１４に吸着（同図Ｂ）されて保持さ
れている。印字時には、ばね７の力でプラテン２２に向
って動作し、図示しないインクリボン、印字用紙を介し
てプラテン２２に衝突（同図Ｃ）する。このとき、ワイ
ヤ４がプラテン２２に衝突し停止した後もアマチュア６
は慣性によりプラテン２２側に進むため、板ばね７はＳ
字型変形し大きな応力が板ばね７に加わる。

その後、印字ハンマ８はこの振動を行ないながら復帰動
作を始め、鉄心１４とアマチュア６が衝突しく同図Ｄ）
、アマチュア６は停止するが、ワイヤ４、レバ５が慣性
により鉄心１４側に進むため、板ばね７は再びＳ字型に
変形し大きな応力が加わる。このときアマチュア６と鉄
心１４は衝突による衝撃力が加わり磨耗する。その後、
印字ハンマ８は鉄心１４との衝突による反発力によりリ
バウンドし、鉄心１４に吸着される。第１５図に印字ハ
ンマの動作波形を示す。以上のような動作モードにより
印字ハンマ８は、プラテン２２との衝突時、および鉄心
１４との衝突時に２次振動が発生し、ばねに加わる応力
の増大、動作時間の増加、リバウンドの発生等の問題が
生じていた。

（発明が解決しようとする課題） 以上に示したように、従来の印字ヘッドでは、印字ハン
マは鉄系の材料から構成され、はとんど減衰されない状
態で動作するために、印字／ＸＸママ動作に伴って発生
する不要な高次振動による印字動作の不安定、印字動作
および復帰動作時の衝撃力によるばねの破損等の問題が
あった。そのため、信頼性が高く、耐久性の十分な印字
ヘッドの実現が課題となっていた。

本発明は、このような課題を解決するために創案された
もので、印字ハンマ可動部に減衰を与える新規なドツト
プリンタの印字ヘッドを提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、永久磁石により
可動部を偏倚し、マグネットコイルの磁石によって編倚
状態の可動部を解放し、印字ワイヤを駆動するドツトプ
リンタの印字ヘッドにおいて、可動部と静止部との間に
制振材を介装したものである。

（作用） 制振材が、可動部の振動に対して減衰を与えることによ
り、高い周波数の不要な振動を低減できるため、アマチ
ュアと鉄心の衝突時の衝撃力の緩和、アマチュアと鉄心
の接触部の磨耗の防止、ばねに加わる応力の低下による
ばねの破損の防止、印字動作後のリバウンドの減少等が
可能となる。

（実施例） 以下、本発明の好適実施例を図面に基いて詳述する。な
お、従来のものと共通する構成要素については同一符号
を使用するものとする。

第１図、第２図に示す本発明の第１実施例たる印字ヘッ
ド１では、印字ハンマ８の可動部たる板ばね７と静止部
であるヨークプレート１３の間に、その板ばね７と比べ
て剛性の小さい、減衰の大きな、例えば、高分子材料か
らなる制振材２３をはさみ込んでいる。印字ハンマ８は
非動作時には鉄心１４に吸着されるため、その制振材２
３は圧縮された状態で板ばね７に接触している。このと
き、制振材２３の剛性は板ばね７の剛性と比べて小さい
ので、印字ハンマ８を吸引するための永久磁石１６の力
は制振材２３を取付けないときと同等でよい。

このような状態でコイル１５を励磁し永久磁石の力を打
消すと、撓められていた板ばね７の力により印字ハンマ
８はプラテンに向って動作しはじめる。

制振材２３は、第３図に示すように、外周部がつながり
、ばねに対する部分に突起を持つ一体物とすることによ
り、製作、取付けが容易になっている。

そして、第４図に示すように、プラテン２２との衝突時
には前述した慣性による振動により板ばね７がＳ字型に
変形し、その後この振動の逆のモードとして板ばね７が
変形する。この結果、制振材２３は板ばね７とヨークプ
レート１３にはさまれているため、制振材２３には圧縮
および剪断の力が働き、制振材２３は変形し、変形によ
る内部減衰が板ばね７に加わり、振動の振幅が小さくな
る。さらにこの結果、第１５図に示すように、動作波形
上の高次の振動の振幅が小さくする。

さらに、制振材２３はばね７およびヨークプレート１３
と接着することにより変形し、制振材２３と、静止部と
の間のすべりがなくなり、制振材２３のせん断変形が大
きくなり減衰の効果が良好になる。

従来の印字ハンマを第５図左側に水す２自由度のモデル
とした場合、本発明実施例による印字ハンマのモデルは
第５図右側に示すようになり減衰を与えることが分る。

以上のように、印字ハンマに減衰を与え、高次の振動の
振幅を小さくすることにより、板ばねに加わる振動によ
る応力が小さくなり、印字ハンマの復帰動作時には、制
振材の減衰により鉄心との衝突による衝撃力が小さくな
り、鉄心とアマチュアの磨耗を低減できる。さらに、高
次の振動の振幅が小さくなるため、リバウンドも減少し
、印字ハンマの動作が安定する。以上の結果から、第１
５図の点線に示すように、動作波形は、減衰を与えてい
ない従来の印字ハンマ（実線）と比べて高次の振動の影
響が小さくなり、リバウンドも小さくなる。

第６図は本発明の第２実施例を示す。図示するように、
印字ハンマの可動部たるレバー５とコア３の間に制振材
２３を配置し印字ハンマに減衰を与えるものである。制
振材２３はコア３とレバー５との隙間より大きなものと
し、レバー５によって圧縮された状態で取付けられてい
る。このような状態で印字ハンマ８を駆動することによ
り、第７図に示すように高次の振動により、印字ハンマ
８が振動した場合、制振材２３が変形し、内部損失が働
き印字ハンマ８に対して減衰を加えることになる。この
結果、前述したように、印字ハンマの動作が安定する。

第８図は本発明の第３実施例を示す。図示するように、
印字ハンマの可動部たる板ばね７と静止部であるヨーク
プレート１３との間に、低温側で内部損失の大きな制振
材２４と高温側で内部損失の大きな制振材２５とを層状
に重合させて挟み込み、印字ハンマに減衰を与えるもの
である。このような構成の実施例とするのは、次の背景
がある。

印字ヘッドはコイルに電流を流すため、熱を発生し、連
続的に使用した場合は１００℃程度まで温度が上昇する
。通常、制振材として、内部損失の大きな高分子材料で
あるブチルゴム、シリコンゴム、アクリルゴム等が用い
られるが、ゴムには温度特性があるため、常温から１０
０℃程度の温度範囲に亘って大きな減衰を与えられる材
料は少ない。この実施例のそれぞれの制振材２４．２５
の減衰の度合を現わす内部損失ｔａｎδと温度の関係は
第９図に示す通りである。制振材として第９図に示す低
温側で内部損失の大な制振材２４と、高温側で内部損失
の大きな制振材２５を２枚重ねた状態で板ばね７とヨー
クプレート１３の間に配置し、印字ハンマに減衰を与え
ることにより、低温時には低温で減衰の大きな制振材２
４が、高温時には高温で減衰の大きな制振材２５が印字
ハンマ８に減衰を与えるため、全体的に温度変化による
減衰の効果の増減がなくなり、どの温度範囲においても
印字ハンマ８に対して減衰が加わるため動作が安定する
。また、２つの制振材２４．２５の間に、例えば剛性の
大きな金属製の板材を挟み込むことにより、動作時に各
々の制振材の剪断方向の変形が大きくなり、さらに、減
衰の効果が大きくなる。

第１０図は、本発明の第４実施例を示す。この実施例で
は、スペーサ２６．２７自体を、剛性が大きく、かつ、
内部損失の大きな、例えば、ＮＢＲ等の制振材料で構成
することにより、印字１１ンマ８に減衰を与えるもので
ある。従来の印字ヘッドでは印字ハンマは剛性の大きな
内部損失の小さい例えば金属からなるスペーサで支持さ
れ、この支持部は全く減衰のない状態であったが、この
スペーサの材質を改良したものである。印字ハンマ動作
時には支持部に大きな力が働き、スペーサはこの力を受
は微小変形をするが、従来の金属からなるスペーサでは
内部損失が小さいためほとんど減衰を与えることはでき
ない。しかし、この実施例によれば、スペーサ２６．２
７を制振材で構成することにより微小な変形に伴って、
スペーサ２６．２７の内部損失があるため、印字ハンマ
８に対して減衰が加わり、前述したと同様に、動作の安
定化、振動の低減が可能となる。なお、前述したと同様
に、温度特性を向上させるため、２種類の割振材料を重
ねた構造のスペーサとすることも可能である。

［発明の効果コ 以上、要するに、本発明においては、印字ハンマの可動
部と静止部との間に制振材を配置したので、印字ハンマ
可動部に制振材の内部損失により減衰を与え、動作時の
不要な振動の低減、動作の安定化、ばね応力、鉄心磨耗
の低減などにより、信頼性の高い印字ヘッドを実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるドツトプリンタの印字ヘッドの第
１実施例を示す概略断面図、第２図は同上印字ヘッドの
印字ハンマの概略断面図、第３図は同上印字ヘッドの制
振材の正面図、第４図は第１実施例の効果を説明する振
動モード図、第５図は同上印字ハンマを従来のものと対
比したモデル図、第６図は本発明によるドツトプリンタ
の印字ヘッドの第２実施例を示す概略断面図、第７図は
第２実施例の効果を説明する振動モード図、第８図は同
上印字ヘッドの第３実施例たる印字ハンマ部分の概略断
面図、第９図は第３実施例の印字ハンマ部分に配置され
る制振材の温度特性を表す図表、第１０図は同じく第４
実施例を示す概略断面図、第１１図は従来の印字ヘッド
の概略断面図、第１２図は同上従来の印紙ヘッドのドリ
ブン側の概略断面図、第１３図は同上従来の印字ヘッド
のコア側の概略断面図、第１４図は印字ハンマの振動モ
ード図、第１５図は印字ハンマの動作波形図である。 １・・・印字ヘッド　　　３・・・コア４・・・印字ワ
イヤ　　　７・・・ばね８・・・印字ハンマ　　　１３
・・・ヨークプレート２３・・・制振材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）永久磁石と、マグネットコイルと、ばね性を有す
   る可動部と、この可動部先端側に連結された印字ワイヤ
   とからなり、前記永久磁石により編倚され前記マグネッ
   トコイルの励磁により編倚状態の可動部を解放して印字
   ワイヤを駆動するドットプリンタの印字ヘッドにおいて
   、前記可動部と、これに対向する静止部との間に、制振
   材を介装したことを特徴とするドットプリンタの印字ヘ
   ッド。
2. （２）前記可動部はばね性を出すための板ばねを有し、
   この板ばねと静止部との間に、制振材を介装したこを特
   徴とする請求項（１）記載のドットプリンタの印字ヘッ
   ド。
3. （３）前記制振材を圧縮した状態で介装したことを特徴
   とする請求項（１）又は（２）記載のドットプリンタの
   印字ヘッド。
4. （４）前記制振材が２種類以上の材料を重ね合せた構造
   であることを特徴とする請求項（１）、又は（２）、若
   しくは（３）記載のドットプリンタの印字ヘッド。
5. （５）前記制振材は、可動部又は、静止部の接触部と少
   なくとも片側は接着されている事を特徴とする請求項（
   １）、又は（２）、又は（３）、もしくは（４）記載の
   ドットプリンタの印字ヘッド。