JPH0346916Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はプリンタに使用するばね解放型のドツ
ト印字ヘツドに関する。

（従来技術） 従来のばね解放型のドツト印字ヘツドを第２
図、第３図及び第４図に基づいて説明すると、第
２図において、永久磁石１の磁束は台板２、スペ
ーサ３、ヨーク４、アーマチユア５、コア６及び
ベース７を通つて再び永久磁石１に戻る磁気回路
を構成することによつて、アーマチユア５を固着
している板ばね８がコア６に吸引されて偏倚状態
となる。

この状態において、コイル９を励磁して前記磁
気回路中の磁束方向と逆方向の磁束を発生させる
と、板ばね８は解放してアーマチユア５の先端に
固着した印字ワイヤ１０がガイド１１から突出
し、図示せぬインクリボンと印字媒体をプラテン
に押付けて印字を行う。

このとき、アーマチユア５と板ばね８の構成と
動作は、ドツト印字ヘツドの印字速度、印字力及
び寿命に大きく関係してくる。この関係を印字時
のアーマチユア５と板ばね８の動作をモデル化し
た第３図に基づいて以下に説明する。

第３図において、Ａ−Ｂ間は板ばね８のばね有
効部で、Ｂ−Ｃ間はアーマチユア５の剛体部に相
当し、状態（）はアーマチユア５がコア６に吸
引された静止状態、状態（）は板ばね８の解放
後の飛行状態、状態（）は印字直前の状態、状
態（）は印字直後の状態を示す。

ここで、第３図中に示す状態（）〜状態
（）までは略ばねの一次振動と同じ動作である
が、状態（）では剛体部Ｂ−Ｃ間のＣ部が印字
時の反発力で戻出すと共にＢ部が貫性力で更に変
位が増加し、その結果、高次振動が発生する。

第４図は第３図のＣ部の時間的変位を示したも
ので、状態（），（），（），（）は第３図と
同じ状態を示す。同図で状態（）以降は吸引動
作であるが、この場合状態（）〜状態（）間
で生じた高次振動のために波状となり、再吸引時
には不規則なリバウンドが発生し、その後も高次
振動が残るようになる。

次に、前記した動作中に生じる欠点を以下に述
べる。

１ 印字直後に高次振動が発生するためその後の
印字動作が不安定になり、高速の繰返動作を行
う場合にドツト抜けが生じる原因の一つとなる
欠点がある。

２ 可動部のエネルギが印字力や反発力以外の高
次振動に変換するため、駆動効率が悪くなると
共に吸引動作での戻りも遅くなる欠点がある。

３ 高次振動によりドツト印字ヘツド各部への破
損を起したり或いは早めたりするため、ドツト
印字ヘツドの寿命を短くする欠点がある。

このような欠点を解決するために以下に述べる
種々の機構が考案されている。例えば、代表的な
例としてアーマチユアに２枚の板ばねを直交させ
て固定した所謂十字ばね機構のドツト印字ヘツド
があるが、このようなドツト印字ヘツドは２枚の
板ばねを直角に配置するため、構造が複雑となる
と共に構成部品点数が多くなつて製造コストが高
くなる欠点がある。

そこで、第６図に示す構成のドツト印字ヘツド
が考えられた。図において、１４はアーマチユ
ア、１５は板ばね、１６はコア、１７はコイル、
１８は印字ワイヤ、１９はガイド、２０は第１ヨ
ーク、２１はアーマチユアサポータ、２２はスペ
ーサ、２３は第２ヨーク、２４は永久磁石であ
る。

このような構成のドツト印字ヘツドは、コア１
６の角Ｍをアーマチユア１４の回転支点とすると
共に、その回転支点と印字ワイヤ１８に打撃を加
えた場合の打撃の中心とを一致させる構造とした
ため、高次振動が発生しないので印字効率もよく
なると共に印字速度の高速化も可能となるが、回
転支点部のＭにバイアスが常にかかるためにその
部分が破損し易いと共に、板ばねをあまり短くで
きないため、ドツト印字ヘツドが大きくなる欠点
がある。

更に第５図ａ，ｂに示す構成のドツト印字ヘツ
ドが考案された。図において１２は板ばね、１３
はプレートであり、他の番号は第２図と同じ要素
を示しａ図は板ばね１２、アーマチユア５、スペ
ーサ３のみを示す。このドツト印字ヘツドは同図
Ｄに板ばねによるアーマチユアの回転中心と印字
時のアーマチユアの打撃の中心を一致させた構成
である為、印字後もＤを中心に回転し、無支点で
も高次振動が発生せず、小型化できるが、アーマ
チユアが板ばね固定端より長くなる構造となる
為、質量が大きくなり、更に高速化する場合の妨
げになる欠点がある。

また高速化の為にばね定数を大きくしたい場
合、ばねを大きくすることが必要であるが、ばね
を大きくするとアーマチユアも長くしなければ打
撃中心と回転中心が一致しなくなる。この為アー
マチユアの質量が増加し、高速化を妨げる結果と
なる。

（考案が解決しようとする問題点） 以上のように従来のものは、高次振動を抑える
為に構成が複雑になつたり、あるいは高速化でき
ないという欠点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案では、アーマチユアの後端角部の位置
を、板ばねを一次振動させたときにアーマチユア
が荷重方向に変位しない板ばねによるアーマチユ
アの回転中心に略一致させると共に、アーマチユ
アの後端角部が当接する位置にプレートを設けた
ものである。

（作用） 本考案によれば、アーマチユアの後端角部の位
置を板ばねによるアーマチユアの回転中心に略一
致させたので、板ばねが一次振動してもアーマチ
ユアの後端角部には力がかからない。また、アー
マチユアの後端角部が当接する位置にプレートを
設けたので、印字ワイヤが印字用紙をインパクト
するときに反力を受けてアーマチユアの後端角部
が変位しようとしてもその変位が抑止されて高次
振動を抑えることができる。これにより前述の問
題点を解決できる。

（実施例） 以下、本考案の原理を第７図ａ，ｂに基づいて
説明する。

第７図ａ，ｂはアーマチユア２５と板ばね２６
をモデル化した平面図と側面図で、同図におい
て、板ばね２６はその後端のＥ部で固定されてい
ると共にＦ部より先端側でアーマチユア２５の先
端側に固着され、Ｅ−Ｆ間はばね有効部となり、
また前記アーマチユア２５の後端は自由に動くこ
とができるようになつている。

ここで、前記Ｆ部に荷重Ｐがかかると、板ばね
２６が撓んで第７図ｂのようにアーマチユア２５
がある点を中心にして回転する。この点が板ばね
２６によるアーマチユア２５の回転中心であり、
板ばね２６を一次振動させたときにアーマチユア
２５が荷重方向に変位しない部分である。この回
転中心は、例えば同図のように板ばね２６の断面
形状が一様の場合、FH／EF＝2/3となる位置に
ある。ここで、第５図の従来の印字ヘツドを参照
すると、板ばねによるアーマチユアの回転中心は
図のＤ部にあり、アーマチユアの後端よりも内側
にある。これに対し、第７図の場合は、板ばねに
よるアーマチユアの回転中心は同図のＨ部、つま
り、アーマチユアの後端角部にある。これが、本
考案の一つの特徴である。本考案は、第７図のよ
うに板ばねによるアーマチユアの回転中心をアー
マチユアの後端角部に一致させて第５図の従来の
ものが持つていた質量が大きくなり高速化の妨げ
になるという問題を解消したものである。

一方、印字時のようにアーマチユア２５の先端
Ｉ部に撃力が加わるとアーマチユアの後端角部が
変位して高次振動が発生する。そのため、アーマ
チユアの後端角部の変位を抑えて高次振動を抑止
するストツパが必要となる。これが後述のプレー
ト４３（第１参照）である。

以下、第１図および第８図に基づいて本考案の
一実施例を説明する。

図において、２８は板ばねで、支持部２９、ば
ね有効部３０及び前記ばね有効部３０の先端から
後方に突出形成した固着部３１が一体成形されて
いる。３５は状の切欠き３４を形成したヨーク
である。

３６は先端に印字ワイヤ３７を固着したアーマ
チユアで、その先端部が板ばね２８の先端のＱ部
で点溶接されている。３８はスペーサである。
尚、前記ヨーク３５とアーマチユア３６とは同じ
厚さとしてある。

４３はアーマチユア３６の後端上角部に当接し
て該角部の変位を抑制するストツパとなるプレー
ト、４６はコアである。

尚、前記板ばね２８、アーマチユア３６、ヨー
ク３５、スペーサ３８及びプレート４３はＸ部に
おいてそれぞれレーザ溶接等により点溶接され、
図示せぬワイヤガイド、コア、永久磁石等の構成
部品は従来と全く同じ構成でよい。

次に前記構成の作用を第８図を参照して説明す
る。まず第８図に示すように板ばね２８がコア４
６に吸着されている状態では板ばね２８が湾曲し
ており、アーマチユア３６の後端の上角部はプレ
ート４３に当接している。ここで従来例と同様に
してアーマチユア３６を解放すると板ばね２８が
平担な形状に戻ろうとするエネルギーによつてア
ーマチユア３６が回転する。この回転中心はアー
マチユア３６の後端の上角部であるため、板ばね
２８が振動してもほとんど変位せず、板ばね２８
の振動による圧力も加わらない。このことは、逆
にアーマチユア３６から板ばね２８へ加えられる
力が無いということでもある。それゆえに板ばね
２８の一次振動においてはアーマチユア３６によ
り板ばね２８が変形させられるということも無
い。次に印字ワイヤ３７が図示せぬ用紙等に衝突
すると、反力によつてアーマチユア３６が図面上
で時計方向への回転力を受ける。しかしながらア
ーマチユア３６の後端の上角部はプレート４３に
よつて、その方向への変位が阻止されており、こ
のためアーマチユア３６が前記衝突時に反時計方
向へ回転することは出来ない。したがつて板ばね
２８が変形することは無いし、高次振動も生じな
い。この後前記衝突による反力と、永久磁石の磁
力によりアーマチユア３６はコア４６へと変位
し、板ばね２８がコア４６に衝突する。このとき
コア４６からの反力によりアーマチユア３６が図
面上で時計方向への回転力を受けたとすると、前
述の場合と同様にプレート４３によつて回転が阻
止されるので、アーマチユア３６は回転せず、板
ばねが変形せず、したがつて高次振動は生じな
い。また前記コア４６からの反力によりアーマチ
ユア３６が図面上で反時計方向への回転力を受け
たとすると、一旦アーマチユア３６の後端が沈み
込むもののこの小振動の半サイクル後には変位方
向が反転するので、プレート４３によつてアーマ
チユア３６の変位が阻止されることとなり、この
小振動は急速に減衰する。

なお前記実施例ではプレート４３を剛体として
説明したが、若干ばね性を付与すると、復帰時の
リバウンドが減少する。これは次の理由に依る。
即ちアーマチユア３６の復帰により板ばね２８が
コア４６に衝突したとき、高次振動を除外して見
れば、コア４６の反力により全体として用紙側へ
変位する。ところがプレート４３にばね性を付与
すると、反力のように瞬間的に強い力が加わつた
場合プレート４３が変形し吸収してしまうためリ
バウンド量が減少する。このようにプレート４３
にばね性を付与するとリバウンドが減少する。但
しプレート４３にばね性を付与すると高次振動を
抑制する効果が少なくなつてゆく。

また前記実施例ではアーマチユア３６の後端の
上角部とプレート４３とが直接に接触している
が、板ばね２８の振動に伴ないアーマチユア３６
が水平方向へ若干振動し、摩擦するので、アーマ
チユア３６の後端の上角部が摩耗し易い欠点があ
る。そこでこの欠点を除去するためにアーマチユ
ア３６とプレート４３との間に耐摩耗性プラスチ
ツクのフイルムや油を含浸した紙などを挿入し、
摩耗を減少させるようにしても良い。

（考案の効果） 本考案によれば、アーマチユアの後端角部の位
置を、板ばねを一次振動させたときにアーマチユ
アが荷重方向に変位しない板ばねによるアーマチ
ユアの回転中心に略一致させると共に、アーマチ
ユアの後端角部が当接する位置にプレートを設け
たので、板ばねが振動しているときのアーマチユ
アの影響を無視することができ、板ばねに不要な
振動が生じなくなる。また打撃時や復帰時の反力
は剛体に近いストツパにより受けるため板ばねが
変形して高次振動を生じるということもない。さ
らにストツパを付加するだけの簡単な構造とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す分解斜視図、
第２図は従来例の側断面図、第３図は従来例の動
作説明図、第４図は従来例の動作変化を示す説明
図、第５図ａ，ｂは他の従来例を示す平面図、第
６図は別の他の従来例を示す側断面図、第７図
ａ，ｂは本考案の原理を説明する平面図と側面
図、第８図は本考案の一実施例の側断面図であ
る。 ２８……板ばね、３５……ヨーク、３６……ア
ーマチユア、３７……印字ワイヤ、３８……スペ
ーサ、４３……プレート。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 印字ワイヤと、印字ワイヤを先端で支持するア
   ーマチユアと、アーマチユアを支持する板ばね
   と、磁束をアーマチユアとコア間に導くヨーク
   と、ヨークを介しアーマチユアとコア間に磁束を
   供給する永久磁石と、コアとアーマチユア間にお
   いて永久磁石の磁束を打消す方向へ磁束を発生さ
   せるコイルとを備えたドツト印字ヘツドにおい
   て、 前記アーマチユアの後端角部の位置を、前記板
   ばねを一次振動させたときに前記アーマチユアが
   荷重方向に変位しない前記板ばねによる前記アー
   マチユアの回転中心に略一致させると共に、 前記アーマチユアの後端角部が当接する位置に
   プレートを設けた ことを特徴とするドツト印字ヘツド。