JPH051405Y2 - - 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用いられるばね解放型のド
ツト印字ヘツドに関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のドツト印字ヘツドとしては、
種々のものが実用化されており、例えば第６図お
よび第７図に示すようなものがある。

第６図は第１従来例のドツト印字ヘツドを示す
構成図である。

同図において１はベースで、このベース１の端
部に永久磁石２、台板３、スペーサ４が順次積み
重ねられ、このスペーサ４上には板ばね７及びヨ
ーク８の一端が重ねられ、更にヨーク８上にはガ
イド５が重ねられていて、これらはクランプ６に
より一体に固定されている。

これにより板ばね７は一端を固定端としてスペ
ーサ４とヨーク８との間に片持ばり状に挟持され
ている。

この板ばね７の自由端にはアーマチユア１２が
取り付けられ、このアーマチユア１２の後部は前
記ヨーク８に設けた切欠部内に位置している。

また、アーマチユア１２は前記ベース１の中央
部寄りに設けられた電磁石１１のコア９に対向し
ており、このアーマチユア１２の先端には印字ワ
イヤ１３が取り付けられていて、この印字ワイヤ
１３の先端は前記ガイド５によつてプラテン側に
案内されるようになつている。

この構成では、永久磁石２の磁束が台板３、ス
ペーサ４、ヨーク８、アーマチユア１２、コア９
およびベース１を通つて再び永久磁石２に戻る磁
気回路が形成され、通常はこの磁気回路によつて
アーマチユア１２は板ばね７と共にコア９に吸引
されて偏倚状態にある。

この偏倚状態において、電磁石１１を励磁して
前記永久磁石２の磁束と反対方向の磁束を発生さ
せると、アーマチユア１２が吸引力から解放され
て板ばね７が復旧し、これによりアーマチユア１
２の先端に取り付けた印字ワイヤ１３がガイド５
より突出して、図示しないインクリボンと印字媒
体をプラテンに押し付けて印字を行う。

第７図は実開昭60−3042号公報に記載された第
２従来例のドツト印字ヘツドの要部を示す構成図
である。

同図に示すように、この第２従来例は前記第１
従来例とほぼ同様の構成を有するが、アーマチユ
ア１２の後端を第１従来例のそれよりも長く延在
させて、実線で示す吸引状態と鎖線で示す解放状
態とで位置が変化しない一次振動の不動点０を、
印字ワイヤ１３に印字時の衝撃力が加わつたとき
のアーマチユア１２の瞬間回転中心に一致させた
点で異なるものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来のドツト印字ヘツ
ドは、以下の問題を有している。

すなわち、第８図は第１従来例のドツト印字ヘ
ツドにおけるアーマチユアの先端変位波形図であ
るが、この図に示したように第１従来例のドツト
印字ヘツドでは、印字直後に高次振動が発生する
ため、この高次振動によつて印字ワイヤや板バネ
等が破損するおそれがあり、また印字ワイヤの先
端がプラテンにインクリボン及び印字媒体をプラ
テンに押し付けている時間、及びアーマチユアが
コア側に戻る時間が共に長く、しかも印字力への
変換効率が悪いという問題がある。

また、第９図は第２従来例のドツト印字ヘツド
におけるアーマチユアの先端変位波形図であり、
この図に示したように第２従来例のドツト印字ヘ
ツドでは、前記第１従来例のような高次振動は発
生せず、従つて前記問題は解決されるものの、戻
り速度が増大して再吸引後のリバウンドが発生し
やすくなるという問題点があつた。

この問題点に対処するために、永久磁石による
アーマチユアの吸引力を増大させてリバウンドを
低減させることが考えられるが、このようにする
とアーマチユアを解放するための電磁石への通電
時間が増大し、その結果、印字に要するドライブ
時間が長くなつて印字効率が悪くなるという新た
な問題を引き起こすことになる。

本考案は、これらの諸問題を解決できると共
に、高速印字を安定して行うことが可能で、かつ
電磁石の励磁のための供給エネルギーも小さくて
済むドツト印字ヘツドを実現することを目的とす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本考案は、一端が固
定されている板ばねの自由端に支持されたアーマ
チユアを永久磁石の磁束で電磁石のコアに吸引す
ることにより前記アーマチユアを回転させて板ば
ねを撓ませ、前記電磁石により前記永久磁石の磁
束を打消して前記アーマチユアを吸引力から解放
したときの前記板ばねの復旧により前記アーマチ
ユアを前記吸引時と逆の方向に回転させて、前記
アーマチユアの先端に固着した印字ワイヤを駆動
するドツト印字ヘツドにおいて、前記アーマチユ
アの後端を前記板ばねによる一次振動の不動点よ
りも板ばねの固定端側に延在させることにより、
アーマチユアが電磁石のコアに吸引されたときの
回転動作時にアーマチユアの後端が先端と逆の方
向に移動するようにし、かつ、前記アーマチユア
の後端の移動範囲の途中にストツパを設け、前記
アーマチユアが前記コアに吸引されたときにその
回転動作途中でアーマチユアの後端がストツパに
当たつて拘束され、その拘束点が以後のアーマチ
ユアの回転中心となるようにしたことを特徴とす
る。

〔作用〕

このような構成を有する本考案は、アーマチユ
アが電磁石のコアに吸引されると、このアーマチ
ユアの回転動作に伴つて、アーマチユアの後端が
先端と逆の方向に移動し、その途中でアーマチユ
アの後端がストツパが当たつて拘束されると、そ
れ以後アーマチユアがコアに当接して止まるまで
の回転中心は前記ストツパによる拘束点となる。

そのため、アーマチユアの回転中心が前記スト
ツパによる拘束点になつてからアーマチユアがコ
アに当接するまでの板バネのばね定数は、アーマ
チユアの回転が始まつてから回転中心が拘束点に
移るまでのばね定数よりも大きくなり、しかもア
ーマチユアの回転中心が前記拘束点に移ることに
よりアーマチユアの回転半径が大きくなるので、
この二つの現象により、回転中心が前記拘束点に
移つてからのアーマチユアの回転速度は減速され
る。

更に、アーマチユアがコアに当接すると、アー
マチユアは先端側と後端がこのコアと前記ストツ
パの２つの部材に接触することになつて、この両
者によりアーマチユアの運動エネルギーは吸収さ
れ、そのため前記回転速度の減速と相俟つてリバ
ウンドの発生が抑えられる。

一方、電磁石の励磁によりアーマチユアをコア
から解放するときは、前記のようにアーマチユア
の回転中心がストツパによる拘束点にあつて、こ
のときの板バネのばね定数が、アーマチユアの回
転中心が前記拘束点にないときよりも大きいた
め、短時間の励磁でアーマチユアは解放される。

そして解放されたアーマチユアは拘束点を回転
中心として大きなばね力で回転し、この回転動作
途中でアーマチユアの後端は前記ストツパから離
れて回転中心は元の位置に戻り、その後アーマチ
ユアが更に回転することで印字ワイヤの先端がイ
ンクリボン及び印字媒体をプラテンに押し付けて
印字が行われるが、この印字の際にはアーマチユ
アの回転中心が印字時の打撃の瞬間回転中心とな
るため、印字直後の高次振動は発生せず、印字ワ
イヤや板ばね等を破損することをがなくなると共
に、印字ワイヤの先端がプラテンにインクリボン
及び印字媒体をプラテンに押し付けている時間、
及びアーマチユアがコア側に戻る時間が短くな
り、印字力への変換効率が向上する。

更に、前記のようにアーマチユア吸引時のリバ
ウンドを大幅に減少させることができると共に、
アーマチユア解放時の励磁時間を短縮することが
でき、かつ印字直後の高次振動の発生を防止して
印字ワイヤの先端がプラテンにインクリボン及び
印字媒体をプラテンに押し付けている時間、及び
アーマチユアがコア側に戻る時間を短縮すること
が可能で、しかも印字力への変換効率が向上する
ので、高速印字を安定して行うことができと共
に、電磁石の励磁のための供給エネルギが小さく
て済むことになる。

〔実施例〕

以下に図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本考案によるドツト印字ヘツドの一実
施例を示す断面図、第２図は第１図の要部を詳細
に示した分解斜視図である。

図において１はベース、２は永久磁石、３は台
板、４はスペーサ、５はガイド、６はクランプ、
７は板ばね、８はヨーク、９はコア、１１は電磁
石、１３は印字ワイヤであり、これらは従来のも
のと同一の部品である。

１４は本実施例で用いるアーマチユア、Ｍはア
ーマチユア後端、１５はシム、１６はストツパで
ある。

前記ベース１の端部には永久磁石２、台板３、
スペーサ４が順次積み重ねられ、このスペーサ４
上には板ばね７及びヨーク８の一端が重ねられ、
更にヨーク８上にはシム１５、ストツパ１６及び
ガイド５が順に重ねられていて、これらはクラン
プ６により一体に固定されている。

これにより板ばね７は一端を固定端としてスペ
ーサ４とヨーク８との間に片持ばり状に挟持され
ている。

この板ばね７の自由端にはアーマチユア１４が
取り付けられており、このアーマチユア１４の後
部は前記ヨーク８に設けた切欠部８ａ内に位置し
ている。

また、アーマチユア１４は前記ベース１の中央
部寄りに設けられた電磁石１１のコア９に対向し
ており、このアーマチユア１４の先端には印字ワ
イヤ１３が取り付けられていて、この印字ワイヤ
１３の先端は前記ガイド５によつてプラテン側に
案内されるようになつている。

ここで、本実施例によるドツト印字ヘツドの要
部の構成を前記第２図及び第３図、第４図を用い
て更に詳細に説明する。

尚、第３図は作用を示す図、第４図は本実施例
における板ばね７のばね特性を示す図である。

前記スペーサ４は板ばね７と電磁石のコアとの
間にギヤツプを形成するためのものであり、スペ
ーサ４の上面に板ばね７の一端側が複数個所点溶
接され、更にこの板ばね７の一端側上面にヨーク
８が同様に点溶接されている。

板ばね７はアーマチユア１４が永久磁石２の磁
束による吸引力から解放されたときに該アーマチ
ユア１４を駆動するもので、この板ばね７の自由
端上面にアーマチユア１４が点溶接されており、
そしてヨーク８はアーマチユア１４を遊挿する切
欠部８ａを有し、この切欠部８ａの内壁面からア
ーマチユア１４に磁束が通るものとなつている。

アーマチユア１４は永久磁石２の磁束が通る磁
気回路の一部を担うもので、この磁束により電磁
石１１のコア９へ吸引されるものである。

このアーマチユア１４は前記にように板ばね７
の自由端に溶接されているが、その溶接点はアー
マチユア１４の後部側を避けて設定されている。

また、このアーマチユア後端Ｍは、アーマチユ
ア１４の一次振動の不動点０よりも板ばね７の固
定端側に位置するように延在させてあり、これに
よりアーマチユア１４の吸引時にアーマチユア１
４が一次振動の不動点０を回転中心として回転動
作したとき、アーマチユア後端Ｍは印字ワイヤ１
３を取り付けた先端側と逆の方向に移動するよう
になつている。

シム１５はアーマチユア１４が吸引力から解放
されたとき、アーマチユア後端Ｍとストツパ１６
との間に所定の隙間を形成するために設けられた
もので、ストツパ１６はアーマチユア１４がコア
９に吸引されたときの動作途中でアーマチユア後
端Ｍの移動を拘束するために設けられ、この拘束
時点からアーマチユア後端Ｍつまり拘束点を回転
中心としてアーマチユア１４が回転動作するもの
となつている。

尚、前記アーマチユア後端Ｍの位置及びシム１
５の厚さは、板ばね７のばね力が第４図に示す吸
引カーブに沿つて変化するように設定されてお
り、第４図の印字ストローク範囲内では、好まし
くはストツパ１６にアーマチユア後端Ｍの上面が
当たらないように、該ストツパ１６の位置が設定
している。

また、アーマチユア後端Ｍの上面とストツパ１
６との接触部には、摩耗を防止して寿命をのばす
ために潤滑剤が塗布され、あるいは薄いフイルム
が貼付けられている。

次に、上述した構成によるドツト印字ヘツドの
動作を第１図と共に第３図〜第５図を参照して説
明する。

このドツト印字ヘツドの駆動原理は従来のもの
と同様であり、永久磁石２の磁束が磁気回路を通
ることでアーマチユア１４が板ばね７と共にコア
９に吸引されて偏倚し、この偏倚状態において電
磁石１１を励磁することにより前記永久磁石２の
磁束と反対方向の磁束を発生させると、アーマチ
ユア１４が吸引力から解放されて板ばね７が復旧
し、これによりアーマチユア１４の先端に取り付
けた印字ワイヤ１３がガイド５より突出して、図
示しないインクリボンと印字媒体をプラテンに押
し付けて印字を行うものであるが、この印字動作
において本実施例のドツト印字ヘツドでは以下の
作用が行われる。

第３図におけるＡ〜Ｄはアーマチユア１４の各
状態を示し、Ａは板ばね７が復旧したときの解放
状態、Ｂはアーマチユア後端Ｍがストツパ１６に
接触したときの接触状態、Ｃはアーマチユア１４
が板ばね７と共にコア９に吸引されたときの吸引
状態、Ｄは比較のためにストツパ１６がない場合
の吸引状態である。

同図に示すように、解放状態Ａから接触状態Ｂ
間ではアーマチユア１４は一次振動の不動点０を
中心に回転し、接触状態Ｂから吸引状態Ｃ間では
アーマチユア１４はアーマチユア後端Ｍつまりス
トツパ１６による拘束点を中心に回転することに
なり、解放状態Ａから接触状態Ｂ間の回転時より
も接触状態Ｂから吸引状態Ｃ間の回転時のほうが
アーマチユア１４の回転半径が大きくなる。

そのため、板ばね７は解放状態Ａから接触状態
Ｂ間でのばね定数よりも、接触状態Ｂから吸引状
態Ｃ間でのばね定数の方が大きくなる。

その結果、第４図のばね特性のグラフに示すよ
うに板ばね７のばね力は吸引カーブに沿うように
変化するので、吸引ストロークでは従来と同じ吸
引力でも高いばね力が生ずる。

従つて、吸引ストロークにおいて接触状態Ｂか
ら吸引状態Ｃ間では、ばね定数の増大とアーマチ
ユア１４の回転半径の増大によつて戻り速度が減
少する。

それ故、第５図のアーマチユア１４の先端変位
を示すグラフからも明らかなように、アーマチユ
ア１４の戻り速度が減少し、コア９と接触する際
のリバウンドの発生が抑えられる。

また、印字ストロークでは、アーマチユア後端
Ｍがストツパ１６から離れてアーマチユア１４の
回転中心が一次振動の不動点０となり、この一次
振動の不動点０に印字時のアーマチユア１４の瞬
間回転中心が一致することになる。

そのため、印字後に高次振動が発生せず、接触
時間および戻り時間がともに短くなる。

尚、この考案は前記実施例に限定されるもので
なく、種々の改変が可能であることはもちろんで
ある。

例えば、ヨーク８の厚さをアーマチユア１４の
高さよりもシム１５の厚さ分だけ厚くし、これに
よりシム１４を省略した構造としても同様の機能
が得られる。

また、ガイド５を金属やセラミツク等の硬質材
料で形成し、このガイド５の内壁面をストツパ面
とすればストツパ１６を省略することも可能であ
る。

更に、ストツパ１６を磁性材料で形成して磁気
回路の一部とすることにより吸引力を増大させる
こともできる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は、アーマチユアの
後端を前記板ばねによる一次振動の不動点よりも
板ばねの固定端側に延在させることにより、アー
マチユアが電磁石のコアに吸引されたときの回転
動作時にアーマチユアの後端が先端と逆の方向に
移動するようにし、かつ、前記アーマチユアの後
端の移動範囲の途中にストツパを設け、前記アー
マチユアが前記コアに吸引されたときにその回転
動作途中でアーマチユアの後端がストツパに当た
つて拘束され、その拘束点が以後のアーマチユア
の回転中心となるようにしているため、以下の効
果が得られる。

すなわち、アーマチユアの吸引時にアーマチユ
アの回転中心がストツパによる拘束点になつてか
らアーマチユアがコアに当接するまでの板バネの
ばね定数は、アーマチユアの回転が始まつてから
回転中心が拘束点に移るまでのばね定数よりも大
きくなり、しかもアーマチユアの回転中心が前記
拘束点に移ることによりアーマチユアの回転半径
が大きくなるので、この二つの現象により、回転
中心が前記拘束点に移つてからのアーマチユアの
回転速度は減速される。

更に、アーマチユアがコアに当接すると、アー
マチユアは先端側と後端がこのコアと前記ストツ
パの２つの部材に接触することになり、そのため
前記回転速度は減速と相俟つてリバウンドの発生
が抑えられるという効果が得られる。

また、アーマチユアの解放時には、前記のよう
にアーマチユアの回転中心がストツパによる拘束
点にあつて、このときの板バネのばね定数が、ア
ーマチユアの回転中心が前記拘束点にないときよ
りも大きいため、短時間の励磁でアーマチユアは
解放される。

そして解放されたアーマチユアは拘束点を回転
中心として大きなばね力で回転し、この回転動作
途中でアーマチユアの後端はストツパから離れて
回転中心は元の位置に戻り、その後アーマチユア
が更に回転することで印字ワイヤの先端がインク
リボン及び印字媒体をプラテンに押し付けて印字
が行われるが、この印字の際にはアーマチユアの
回転中心が印字時の打撃の瞬間回転中心になるた
め、印字直後の高次振動は発生せず、印字ワイヤ
や板ばね等を破損することをがなくなると共に、
印字ワイヤの先端がプラテンにインクリボン及び
印字媒体をプラテンに押し付けている時間、及び
アーマチユアがコア側に戻る時間が短くなり、印
字力への変換効率が向上するという効果が得られ
る。

更に、前記のようにアーマチユア吸引時のリバ
ウンドを大幅に減少させることができると共に、
アーマチユア解放時の励磁時間を短縮することが
でき、かつ印字直後の高次振動の発生を防止して
印字ワイヤの先端がプラテンにインクリボン及び
印字媒体をプラテンに押し付けている時間、及び
アーマチユアがコア側に戻る時間を短縮すること
が可能で、しかも印字力への変換効率が向上する
ので、高速印字を安定して行うことができると共
に、電磁石の励磁のための供給エネルギが小さく
て済むという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるドツト印字ヘツドの一実
施例を示す構成図、第２図は同実施例の要部を詳
細に示す分解斜視図、第３図は実施例の動作を示
す説明図、第４図は実施例のばね特性を示すグラ
フ、第５図は実施例におけるアーマチユアの先端
変位図、第６図は第１従来例を示す構成図、第７
図は第２従来例の要部を示す構成図、第８図は第
１従来例のアーマチユア先端変位図、第９図は第
２従来例のフーマチユア先端変位図である。 ２……永久磁石、４……スペーサ、５……ガイ
ド、７……板ばね、８……ヨーク、９……コア、
１１……電磁石、１３……印字ワイヤ、１４……
アーマチユア、１５……シム、１６……ストツ
パ、Ａ……解放状態、Ｂ……接触状態、Ｃ……吸
引状態、Ｄ……ストツパなし吸引状態、Ｍ……ア
ーマチユア後端、Ｏ……一次振動の不動点。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一端が固定されている板ばねの自由端に支持さ
   れたアーマチユアを永久磁石の磁束で電磁石のコ
   アに吸引することにより前記アーマチユアを回転
   させて板ばねを撓ませ、前記電磁石により前記永
   久磁石の磁束を打消して前記アーマチユアを吸引
   力から解放したときの前記板ばねの復旧により前
   記アーマチユアを前記吸引時と逆の方向に回転さ
   せて、前記アーマチユアの先端に固着した印字ワ
   イヤを駆動するドツト印字ヘツドにおいて、 前記アーマチユアの後端を前記板ばねによる一
   次振動の不動点よりも板ばねの固定端側に延在さ
   せることにより、アーマチユアが電磁石のコアに
   吸引されたときの回転動作時にアーマチユアの後
   端が先端と逆の方向に移動するようにし、 かつ、前記アーマチユアの後端の移動範囲の途
   中にストツパを設け、 前記アーマチユアが前記コアに吸引されたとき
   にその回転動作途中でアーマチユアの後端がスト
   ツパに当たつて拘束され、その拘束点が以後のア
   ーマチユアの回転中心となるようにしたことを特
   徴とするドツト印字ヘツド。