JPH07237304A - ワイヤドット印字ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印字ヘッドユニットを複数段に積み重ねてな
るワイヤドット印字ヘッドにおいて、各段における可動
部の印字動作の安定化を図る。 【構成】 印字ワイヤ１、アーマチュア２および板ばね
３からなる可動部と、ヘット本体部を形成する複数個の
固定部材（４，５，６，７）と、これらの間に介装され
た永久磁石８と、コア９およびコイル１０からなる電磁
石１１とを有する印字ヘッドユニットを複数段に積み重
ねて構成し、電磁石１１に駆動電流を供給して永久磁石
８の磁束を打ち消すことにより、板ばね３の弾発力をも
ってアーマチュア２を揺動させ、印字ヘッドユニットの
各段における印字ワイヤ１をそれぞれワイヤガイド１３
より突出させて印字を行うワイヤドット印字ヘッドにお
いて、各段の印字ワイヤ１の形状に違いをもたせること
により、印字ヘッドユニットの各段における可動部の等
価質量を同一に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリアルプリンタ等に
搭載されるワイヤドット印字ヘッドに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】シリアルプリンタ等に搭載されるインパ
クト式のワイヤドット印字ヘッドとしては、いわゆるバ
ネチャージ型のワイヤドット印字ヘッドが知られてお
り、その構造を図１５に示す。以下、図１５を参照しな
がらその要部の構成および動作を説明する。先ず、非印
字時においては、永久磁石５０にて発生する磁束が、第
１ヨーク５１、ベースプレート５２、コア５３、板ばね
５４、アーマチュア５５、アーマチュアヨーク５６、ス
ペーサ５７、および第２ヨーク５８のいずれも透磁性の
ある材料よりなる磁路を通り、再び永久磁石５０に戻る
ことで、板ばね５４により支持されたアーマチュア５５
をコア５３側に吸引しておく。

【０００３】一方、印字に際しては、図１６に示すよう
に、コイル５９に駆動電流（Ｉ）を供給して電磁石６０
を励磁することにより、コア５３を通る永久磁石５０の
磁束と反対方向の磁束を発生させてアーマチュア５５を
吸引状態から開放する。これにより、アーマチュア５５
が板ばね５４の弾発力をもって揺動するとともに、アー
マチュア５５の先端に固着された印字ワイヤ６１が図１
６に示すように変位してワイヤガイド６２より突出し、
インクリボン６３および印字媒体６４を介してプラテン
（不図示）に衝突する。こうしてドット印字を行って、
再びアーマチュア５５が永久磁石５０の磁束によりコア
５３側に吸引された時点で、一回の印字動作が終了す
る。

【０００４】上記ワイヤドット印字ヘッドは、これら１
ドット分の印字要素を印字ドット数に対応した数だけ放
射状に複数個配列してなるものであり、アーマチュア５
５、電磁石６０および印字ワイヤ６１を除いては複数個
分が一体的に形成されて組み立てられている。

【０００５】ところで、現在のワイヤドット印字ヘッド
では、上述した印字要素を２４個備えた、いわゆる２４
ピンヘッドが主流となっており、現状よりも高品位の印
字を実現するには更なる多ピン化が必要である。この多
ピン化を実現するにあたっては主に二つの手段が考えら
れており、その一つは、同一平面上に並設される印字要
素の個数を増やすもので、もう一つは、図１７に示すよ
うに、永久磁石５０、アーマチュア５５、電磁石６０お
よび各固定部材からなる印字ヘッドユニットを複数段に
積み重ね、各段の印字ワイヤ６１をワイヤガイド６２よ
り突出させるようにしたものである。なお、後者につい
ては、実開昭５５−３９８８０号公報および特公昭５８
−３８３６号公報にも掲載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多ピン
化を実現するにあたり、前者の手段を採用した場合は、
ヘッド内に組み込む印字要素の個数に限界があるととも
に、ヘッド全体が円周方向に拡大してしまい、プリンタ
小型化の妨げとなる。一方、後者の手段を採用した場合
は、円周方向の拡大を伴うことなく、印字ヘッドユニッ
トの各構成部品を薄型化することで、印字要素の集積度
を向上させることが可能である。ところが、印字媒体６
４に近い前段側とその反対の後段側とでは、当然のこと
ながら印字ワイヤ６１の長さに違いがでるため、板ばね
５４、アーマチュア５５および印字ワイヤ６１からなる
可動部の等価質量が前段側と後段側とで変わってしま
い、各段とも同一の駆動条件で可動部を駆動させた場
合、どうしても後段側での可動部の動作に遅れが生じて
しまう。

【０００７】例えば、印字面に衝突して、コア５３側に
吸引される方向に加速のついた可動部（板ばね５４、ア
ーマチュア５５、印字ワイヤ６１）に対し、次の印字動
作が開始されるように図１８（ａ），（ｂ）に示すよう
なタイミングでコイル５９に通電すると、後段側では等
価質量が増加した分だけ可動部の移動方向が切り換わる
のに時間がかかるため、印字ワイヤ６１が印字面に衝突
しないまま吸引されたり、あるいは次の通電によって吸
引されずに印字ワイヤ６１が突出したままの状態になる
などの不具合が生じ、その結果として、ドット抜け、印
字ムラ、リボン引っ掛け、ワイヤ破損等の弊害を招いて
しまう。そこで、コイル５９への通電のタインミングを
後段側の動作特性に合わせて駆動させると、今度は図１
８（ｃ）に示すように、前段側（図中破線）の可動部の
戻りに遅れが生じ、リバウンドを利用した印字力の確保
ならびに不動時間の短縮が出来なくなり、次第に駆動電
流とのタイミングにずれが生じて、上記同様の弊害を招
いてしまう。また、駆動時間を後段側の動作特性に合わ
せて駆動させた場合でも、図１８（ｄ）に示すように、
前段側（図中破線）の可動部の戻りに遅れが生じて上記
同様の不具合を招いてしまう。

【０００８】さらに従来のワイヤドット印字ヘッドで
は、図１９にも示すように、複数段の印字ヘッドユニッ
トを連結螺子６５で結合しているため、図２０に示すよ
うに後段側のコイル５９への通電が終了し、後段側の可
動部がコア５３側に吸引される途中で前段側のコイル５
９に通電すると、図１９に示すように、前段側のコイル
５９への通電によって生じた磁束が連結螺子６５を通っ
て後段側のコア５３にも流れ込み、後段側の永久磁石５
０の磁束を打ち消すように作用する。その結果、後段側
では可動部に対する吸引力が弱められるため、前段側の
磁束の影響を受けない場合は図中破線で示すように安定
した印字動作が得られるが、前段側の磁束の影響を受け
た場合は図中実線で示すように、その分だけ可動部の戻
りに遅れが生じ、印字動作が不安定となってドッド抜け
やリボン引っ掛け等の不具合を招いてしまう。

【０００９】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、印字ヘッドユニットを複数段に積み重ねて
なるワイヤドット印字ヘッドにおいて、各段における可
動部の印字動作の安定化を図ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、請求項１記載の発明で
は、先端にそれぞれ印字ワイヤが固着された複数個のア
ーマチュアを板ばねにより揺動自在に支持してなる可動
部と、板ばねを挟持しつつヘッド本体部を形成する複数
個の固定部材と、固定部材の間に介装された永久磁石
と、アーマチュアに対向してベースプレート上に設置さ
れたコアおよびコアに巻回されたコイルからなる電磁石
とを有する印字ヘッドユニットを複数段に積み重ねて構
成し、電磁石に駆動電流を供給して永久磁石の磁束を打
ち消すことにより、板ばねの弾発力をもってアーマチュ
アを揺動させ、印字ヘッドユニットの各段における印字
ワイヤをそれぞれワイヤガイドより突出させて印字を行
うワイヤドット印字ヘッドにおいて、印字ヘッドユニッ
トの各段における可動部の等価質量を同一に設定する構
成を採っている。

【００１１】請求項２記載の発明では、先端にそれぞれ
印字ワイヤが固着された複数個のアーマチュアを板ばね
により揺動自在に支持してなる可動部と、板ばねを挟持
しつつヘッド本体部を形成する複数個の固定部材と、固
定部材の間に介装された永久磁石と、アーマチュアに対
向してベースプレート上に設置されたコアおよびコアに
巻回されたコイルからなる電磁石とを有する印字ヘッド
ユニットを複数段に積み重ねて構成し、電磁石に駆動電
流を供給して永久磁石の磁束を打ち消すことにより、板
ばねの弾発力をもってアーマチュアを揺動させ、印字ヘ
ッドユニットの各段における印字ワイヤをそれぞれワイ
ヤガイドより突出させて印字を行うワイヤドット印字ヘ
ッドにおいて、印字ヘッドユニットの各段における可動
部の等価質量に応じて、各段における可動部の駆動条件
を設定する構成を採っている。

【００１２】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
発明において、印字ヘッドユニットの各段における可動
部の等価質量に応じて、各段におけるコイルの巻数また
は線径を変えることで駆動条件を設定する構成を採って
いる。

【００１３】請求項４記載の発明では、請求項２記載の
発明において、印字ヘッドユニットの各段における可動
部の等価質量に応じて、各段における固定部材の厚みを
変えることで駆動条件を設定する構成を採っている。

【００１４】請求項５記載の発明では、印字ヘッドユニ
ットの各段における可動部の等価質量に応じて、各段に
おける永久磁石の起磁力を変えることで駆動条件を設定
する構成を採っている。

【００１５】請求項６記載の発明では、請求項２記載の
発明において、印字ヘッドユニットの各段における可動
部の等価質量に応じて、各段における板ばねの弾発力を
変えることで駆動条件を設定する構成を採っている。

【００１６】請求項７記載の発明では、請求項２記載の
発明において、印字ヘッドユニットの各段における可動
部の等価質量に応じて、各段における電磁石への駆動時
間または駆動電圧を変えることで駆動条件を設定する構
成を採っている。

【００１７】請求項８記載の発明では、先端にそれぞれ
印字ワイヤが固着された複数個のアーマチュアを板ばね
により揺動自在に支持してなる可動部と、板ばねを挟持
しつつヘッド本体部を形成する複数個の固定部材と、固
定部材の間に介装された永久磁石と、アーマチュアに対
向してベースプレート上に設置されたコアおよびコアに
巻回されたコイルからなる電磁石とを有する印字ヘッド
ユニットを複数段に積み重ねて構成し、電磁石に駆動電
流を供給して永久磁石の磁束を打ち消すことにより、板
ばねの弾発力をもってアーマチュアを揺動させ、印字ヘ
ッドユニットの各段における印字ワイヤをそれぞれワイ
ヤガイドより突出させて印字を行うワイヤドット印字ヘ
ッドにおいて、前段側のベースプレートが係合される第
１の係合溝と、後段側のトッププレートが係合される第
２の係合溝と、後段側の印字ワイヤを通すための貫通孔
とを有するジョイント部材によって、印字ヘッドユニッ
ト同士を結合する構成を採っている。

【００１８】請求項９記載の発明では、ジョイント部材
に印字ワイヤを案内支持するガイド部を設ける構成を採
っている。

【００１９】請求項１０記載の発明では、請求項８記載
の発明において、ジョイント部材を高熱伝導性の材料で
構成している。

【００２０】

【作用】請求項１記載のワイヤドット印字ヘッドにおい
ては、印字ヘッドユニットの各段における可動部の等価
質量を同一に設定したので、各段の印字ヘッドユニット
を同一の駆動条件で駆動した場合、前段側と後段側のい
ずれにおいても安定した印字動作が得られる。

【００２１】請求項２記載のワイヤドット印字ヘッドに
おいては、印字ヘッドユニットの各段における可動部の
等価質量に応じて、各段の可動部の駆動条件を設定した
ので、例えば後段側の動作特性に合わせて各段の可動部
を駆動した場合でも、前段側での可動部の移動時間に適
度な遅れが生じ、その結果、前段側と後段側の双方で安
定した印字動作が得られるようになる。

【００２２】請求項３記載のワイヤドット印字ヘッドに
おいては、印字ヘッドユニットの各段における可動部の
等価質量に応じて、例えば前段側のコイルの巻数を後段
側よりも多くするか、あるいは前段側のコイルの線径を
後段側よりも細くするで、各段の可動部の駆動条件を設
定することにより、後段側の動作特性に合わせて各段の
駆動部を駆動した場合、前段側での駆動電流の立ち上が
りが後段側よりも鈍くなり、その分だけ投入エネルギー
も減少するため、前段側での可動部の移動時間に適度な
遅れが生じ、その結果、前段側と後段側の双方で安定し
た印字動作が得られるようになる。

【００２３】請求項４記載のワイヤドット印字ヘッドに
おいては、印字ヘッドユニットの各段における可動部の
等価質量に応じて、例えば前段側の固定部材の厚みを後
段側よりも厚くすることで、各段の可動部の駆動条件を
設定することにより、後段側の動作特性に合わせて各段
の可動部を駆動した場合、前段側ではアーマチュアに流
れる磁束が減少し、その分だけ永久磁石による磁気吸引
力が弱まるため、前段側での可動部の移動時間に適度な
遅れが生じ、その結果、前段側と後段側の双方で安定し
た印字動作が得られるようになる。

【００２４】請求項５記載のワイヤドット印字ヘッドに
おいては、印字ヘッドユニットの各段における可動部の
等価質量に応じて、例えば前段側の永久磁石の起磁力を
後段側よりも小さくすることで、各段の可動部の駆動条
件を設定することにより、後段側の動作特性に合わせて
各段の可動部を駆動した場合、前段側ではアーマチュア
に作用する吸引力が低下し、且つ駆動電流の立ち上がり
が鈍くなって投入エネルギーが減少するため、前段側で
の可動部の移動時間に適度な遅れが生じ、その結果、前
段側と後段側の双方で安定した印字動作が得られるよう
になる。

【００２５】請求項６記載のワイヤドット印字ヘッドに
おいては、印字ヘッドユニットの各段における可動部の
等価質量に応じて、例えば前段側の板ばねの弾発力を後
段側よりも大きくすることで、各段の可動部の駆動条件
を設定することにより、後段側の動作特性に合わせて各
段の可動部を駆動した場合、アーマチュアがコアに吸引
されるまでの所要時間が延びて、前段側での可動部の移
動時間に適度な遅れが生じ、その結果、前段側と後段側
の双方で安定した印字動作が得られるようになる。

【００２６】請求項７記載のワイヤドット印字ヘッドに
おいては、印字ヘッドユニットの各段における可動部の
等価質量に応じて、例えば前段側の電磁石への駆動時間
を後段側よりも短くするか、あるいは前段側の電磁石へ
の駆動電圧を後段側よりも低くすることで、各段の可動
部の駆動条件を設定することにより、後段側の動作特性
に合わせて各段の可動部を駆動した場合、前段側では後
段側とのタイミングのずれが解消され、その結果、前段
側と後段側の双方で安定した印字動作が得られるように
なる。

【００２７】請求項８記載のワイヤドット印字ヘッドに
おいては、第１の係合溝に前段側のベースプレートを係
合するとともに、第２の係合溝に後段側のトッププレー
トを係合しつつつ、印字ヘッドユニット同士をジョイン
ト部材で結合することにより、各段の印字ヘッドユニッ
トは互いに磁気干渉を受けることがなくなる。

【００２８】請求項９記載のワイヤドット印字ヘッドに
おいては、ジョイント部材にガイド部を設けて、このガ
イド部により印字ワイヤを案内支持することで、各段の
印字ワイヤの支持状態が安定し、印字ワイヤの折れ等が
未然に防止される。

【００２９】請求項１０記載のワイヤドット印字ヘッド
においては、ジョイント部材を高熱伝導性の材料で構成
することにより、各段における印字ヘッドユニットの発
熱が効率良く外部に放熱されるようになる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明に係わるワイヤド
ット印字ヘッドの第１実施例を説明する図である。先
ず、本第１実施例のワイヤドット印字ヘッドにおいて
は、図１（ａ）に示すように、各ドット位置に対応して
配置された印字ワイヤ１がアーマチュア２の先端にそれ
ぞれ固着され、さらにアーマチュア２を板ばね３により
揺動自在に支持して可動部を構成している。板ばね３の
基部側には、第１ヨーク４、第２ヨーク５、スペーサ６
およびアーマチュアヨーク７といったいずれも透磁性の
ある環状の部材が一体的に積層されており、これら複数
個の固定部材によってヘッド本体部が形成されている。
また、第１ヨーク４と第２ヨーク５の間には永久磁石８
が介装されている。一方、アーマチュア２の下方には、
コア９およびこれに巻回されたコイル１０からなる電磁
石１１が対向して配置されており、こうした電磁石１１
はベースプレート１２上に設置されている。本第１実施
例では、上記構成からなる印字ヘッドユニットが複数
段、例えば図例のように２段に積み重ねられ、これによ
って本ワイヤドット印字ヘッドが形成されている。

【００３１】ここで本第１実施例の構成においては、印
字媒体（不図示）側に近い前段側（図中上側）の印字ワ
イヤ１の形状と、その反対の後段側（図中下側）の印字
ワイヤ１の形状とに違いをもたせることで、印字ヘッド
ユニットの各段における可動部（１，２，３）の等価質
量を同一に設定している。すなわち、図１（ｂ）にも示
すように、各段における印字ワイヤ１の先端部１ａの径
は同一に設定し、それよりも径が太い根太部１ｂの長さ
を変えることで、各段における可動部の等価質量を同一
に設定している。

【００３２】次に、上記構成からなるワイヤドット印字
ヘッドの動作について説明する。先ず、非印字状態で
は、永久磁石８により発生する磁束が、第１ヨーク４、
ベースプレート１２を通ってコア９に流れ、さらにアー
マチュア２、アーマチュアヨーク７、スペーサ６を通っ
て再び永久磁石８に戻る磁気閉回路を形成しており、こ
の磁気閉回路の作用によって板ばね３に支持されたアー
マチュア２がコア９側に吸引されて偏倚状態となってい
る。

【００３３】一方、印字に際しては、コイル１０に通電
して電磁石１１を励磁することにより、コア９を通る永
久磁石８の磁束と反対方向の磁束が発生し、これにより
両磁束が打ち消しあって、アーマチュア２が吸引状態
（偏倚状態）から解放される。このアーマチュア２の吸
引解除により、板ばね３の弾発力をもってアーマチュア
２がコア９から離反する方向に移動するとともに、アー
マチュア２の先端に固着された印字ワイヤ１がワイヤガ
イド１３より突出して、図示せぬインクリボンおよび印
字媒体を介してプラテンに衝突する。

【００３４】ここで本第１実施例においては、各段の印
字ワイヤ１の形状を変えることで可動部の等価質量が同
一に設定されているので、印字に際しては、各段の印字
ヘッドユニットを同一の駆動条件で駆動した場合でも、
前段側と後段側の双方で図２に示すように駆動電流
（Ｉ）の供給タイミングに対するワイヤ変位（Ｌ）の同
期がとれて安定した印字動作が得られる。

【００３５】なお、上記第１実施例の構成では、各段の
印字ワイヤ１の形状を変えることで可動部の等価質量を
同一に設定したが、本発明はこれに限らず、例えば各段
における印字ワイヤ１の材料比重を変えることでも、上
記同様に各段における可動部の等価質量を同一に設定
し、印字動作の安定化を図ることができる。さらに、印
字ワイヤ１の材質、形状は変えずに、互いに同じ透磁率
のアーマチュア２を用いて、例えば図３に示すように、
アーマチュアヨーク７の溝幅とともに後段側のアーマチ
ュア２の幅Ｗ１を、前段側のアーマチュア２の幅Ｗ２よ
りも狭く設定したり、あるいは上記同様に各段における
アーマチュア２の材料比重を変えたりすることでも、上
記同様に各段における可動部の等価質量を同一に設定
し、印字動作の安定化を図ることができる。

【００３６】図４は本発明に係わるワイヤドット印字ヘ
ッドの第２実施例を説明する図である。本第２実施例の
ワイヤドット印字ヘッドにおいては、印字ヘッドユニッ
トの各段における可動部の等価質量に応じて、各段のコ
イル１０の巻数を変えることで可動部の駆動条件を設定
している。すなわち本第２実施例では、各段の印字動作
が安定するように、前段側におけるコイル１０の巻数を
後段側のコイル１０の巻数よりも多く設定している。こ
れにより、図５に示すように、コイル１０の巻数を各段
とも同じに設定した場合には、図中実線で示すように可
動部の等価質量の違いによって駆動電流とのタイミング
にずれが生じ、可動部の動作が不安定になっていたもの
が、前段側のコイル１０の巻数を後段側よりも多く設定
した場合には、後段側の動作特性に合わせて各段の可動
部を駆動させることで、前段側の駆動電流（Ｉ）の立ち
上がり部分Ｐが後段側よりも鈍くなり、その分だけ投入
エネルギーＩ_p も減少するため、図中破線で示すように
可動部が動き出すまでに要する時間Ｔ１と動き出してか
ら印字面に突き当たって戻るまでの時間Ｔ２が適度に延
び、その結果、前段側と後段側の双方で安定した印字動
作が得られるようになる。

【００３７】なお、上記第２実施例では、印字ヘッドユ
ニットの各段における可動部の等価質量に応じて前段側
と後段側のコイル１０の巻数を変えることで各段におけ
る可動部の駆動条件を設定するようにしたが、本発明は
これに限らず、例えば前段側のコイル１０の線径を後段
側のコイル１０の線径よりも細くすることでも、上記同
様の作用により印字動作の安定化を図ることができる。

【００３８】図６は本発明に係わるワイヤドット印字ヘ
ッドの第３実施例を説明する図である。本第３実施例の
ワイヤドット印字ヘッドにおいては、印字ヘッドユニッ
トの各段における可動部の等価質量に応じて、各段の固
定部材の厚みを変えることで可動部の駆動条件を設定し
ている。すなわち本第３実施例では、各段の印字動作が
安定するように、前段側におけるスペーサ６の厚みを後
段側におけるスペーサ６の厚みよりも厚く設定してい
る。これにより、図７に示すように、スペーサ６の厚み
を各段とも同じに設定した場合には、図中実線で示すよ
うに可動部の等価質量の違いによって駆動電流とのタイ
ミングにずれが生じ、可動部の動作が不安定になってい
たものが、前段側のスペーサ６の厚みを後段側よりも厚
く設定した場合には、前段側においてアーマチュア２に
流れる磁束が減少し、その分だけ永久磁石８による磁気
吸引力が弱まるため、後段側の動作特性に合わせて各段
の可動部を駆動させることで、図中破線で示すように前
段側では、駆動電流（Ｉ）の立ち上がり部分Ｐが鋭くな
って投入エネルギーＩ_p が増加し、可動部が動き出すま
でに要する時間Ｔ１が短縮される一方、永久磁石８の磁
気吸引力が弱まった分だけアーマチュア２がコア９に吸
引されるまでの戻り時間Ｔ２に適度な遅れが生じ、その
結果、前段側と後段側の双方で安定した動作特性が得ら
れるようになる。

【００３９】なお、上記第３実施例では、各段における
可動部の等価質量に応じてスペーサ６の厚みを変えるこ
とで各段の可動部の駆動条件を設定するようにしたが、
本発明はこれに限らず、スペーサ６以外の固定部材とし
て、例えば第１ヨーク４や第２ヨーク５等の形状（主に
厚み）や材質（主に透磁率）を変えることでも上記同様
の採用により印字動作の安定化を図ることができる。

【００４０】図８は本発明に係わるワイヤドット印字ヘ
ッドの第４実施例を説明する図である。本第４実施例の
ワイヤドット印字ヘッドでは、印字ヘッドユニットの各
段における可動部の等価質量に応じて、各段の永久磁石
８の起磁力を変えることで可動部の駆動条件を設定して
いる。すなわち本第４実施例では、各段の印字動作が安
定するように、永久磁石８を磁化する際の着磁電圧を変
えることで、前段側における永久磁石８の起磁力を後段
側における永久磁石８の起磁力よりも小さく設定してい
る。これにより、図９に示すように、永久磁石８の起磁
力を各段とも同じに設定した場合には、図中実線で示す
ように可動部の等価質量の違いによって駆動電流とのタ
イミングにずれが生じ、可動部の動作が不安定になって
いたものが、前段側の永久磁石８の起磁力を後段側より
も小さく設定した場合には、前段側においてアーマチュ
ア２に作用する吸引力が低下するとともに、図中破線で
示すように駆動電流（Ｉ）の立ち上がり部分Ｐが鈍くな
って投入エネルギーＩ_p が減少することになる。したが
って、後段側の動作特性に合わせて各段の可動部を駆動
させることにより、前段側では図中破線で示すように可
動部が動き出すまでに要する時間Ｔ１が短縮される一
方、アーマチュア２に作用する吸引力が低下した分だけ
印字面に突き当たってからの可動部の戻り時間Ｔ２に適
度な遅れが生じ、その結果、前段側と後段側の双方で安
定した印字動作が得られるようになる。

【００４１】図１０は本発明に係わるワイヤドット印字
ヘッドの第５実施例を説明する図である。本第５実施例
のワイヤドット印字ヘッドでは、印字ヘッドユニットの
各段における可動部の等価質量に応じて、各段の板ばね
３の弾発力を変えることで可動部の駆動条件を設定して
いる。すなわち本第５実施例では、各段の印字動作が安
定するように、後段側における板ばね３の有効幅Ｖ１よ
りも前段側における板ばね３の有効幅Ｖ２を広く設定す
ることで、前段側の板ばね３の弾発力を後段側の板ばね
３の弾発力よりも大きく設定している。これにより、図
１１に示すように、板ばね３の有効幅を各段とも同じに
設定した場合には、図中実線で示すように可動部の等価
質量の違いによって駆動電流とのタイミングにずれが生
じ、可動部の動作が不安定になっていたものが、前段側
の板ばね３の弾発力を後段側よりも大きく設定した場合
には、後段側の動作特性に合わせて各段の可動部を駆動
させることにより、前段側においては図中破線で示すよ
うに可動部が動き出すまでに要する時間Ｔ１が短縮され
る一方、板ばね３の弾発力が大きい分だけ印字面に突き
当たってからの可動部の戻り時間Ｔ２に遅れが生じ、そ
の結果、前段側と後段側の双方で安定した印字動作が得
られるようになる。

【００４２】なお、上記第５実施例においては、各段に
おける板ばね３の有効幅を変えることで前段側と後段側
での可動部の駆動条件を適宜設定するようにしたが、本
発明はこれに限ることなく、例えばヘッド本体部の磁気
抵抗を変えることなく板ばね３のばね定数を変えたり、
あるいは板ばね３の厚さまたは有効面積を変えることで
も、上記同様の作用により印字動作の安定化を図ること
ができる。

【００４３】図１２は本発明に係わるワイヤドット印字
ヘッドの第６実施例を説明する図である。本第６実施例
のワイヤドット印字ヘッドでは、印字ヘッドユニットの
各段における可動部の等価質量に応じて、前段側と後段
側での電磁石１１への駆動時間を変えることで、各段の
可動部に対する駆動条件を設定している。すなわち本第
６実施例では、各段の印字動作が安定するように、前段
側での電磁石１１への駆動時間を後段側よりも短く設定
している。これにより、電磁石１１への駆動時間を各段
とも同一に設定した場合には、図１２（ａ）の破線で示
すように、前段側においては、可動部が完全に戻り切る
前に次の動作のための駆動電流が供給されるなどのタイ
ミングのずれが生じ、可動部の動作特性が不安定になっ
ていたものが、前段側での駆動時間を後段側よりも短く
設定した場合には、後段側の動作特性に合わせて各段の
可動部を駆動させることにより、図１２（ｂ）に示すよ
うに、上述した前段側でのタイミングのずれが解消さ
れ、可動部が完全に戻り切った状態で次の動作のための
駆動電流（Ｉ）が供給されるようになり、その結果、前
段側と後段側の双方で安定した印字動作が得られるよう
になる。

【００４４】なお、上記第６実施例においては、前段側
と後段側の駆動時間を変えることで上記タインミングの
ずれを解消するようにしたが、本発明はこれに限らず、
電磁石１１を励磁する際の駆動電圧を変えることでも、
上記同様の作用により動作特性の安定化を図ることがで
きる。

【００４５】図１３は本実施例において印字ヘッドユニ
ットを結合するために用いたジョイント部材の構造を説
明する図であり、図１４は実際にジョイント部材を用い
て印字ヘッドユニット同士を結合した状態を説明する図
である。図示したジョイント部材２０には、前段側の印
字ヘッドユニットに嵌入される第１の嵌入部２１と、前
段側と後段側の印字ヘッドユニット間に挟持されるスペ
ーサ部２２と、後段側の印字ヘッドユニットに嵌入され
る第２の嵌入部２３とが設けられている。そして、第１
の嵌入部２１とスペーサ部２２との間には前段側のベー
スプレートが係合される第１の係合溝２４が形成され、
スペーサ部２２と第２の嵌入部２３との間には後段側の
トッププレート１４が係合される第２の係合溝２５が形
成されている。また、第１の嵌入部２１と第２の嵌入部
２３とには、それぞれ第１の係合溝２４側と第２の係合
溝２５側とに突出するかたちで突起部２１ａ，２３ａが
形成されており、これらの突起部２１ａ，２３ａによっ
て印字ヘッドユニットの回転方向の動きが規制されるよ
うになっている。さらに、ジョイント部材２０の軸芯に
は貫通孔２６が穿設されており、この貫通孔２６を介し
て後段側の印字ワイヤが前段側へと引き出されるように
なっている。また、上述した貫通孔２６の途中には複数
の細孔（不図示）を有するガイド部２７が組み込まれて
おり、このガイド部２７の細孔に印字ワイヤ１を通すこ
とによって後段側の印字ワイヤ１が案内支持されるよう
になっている。

【００４６】このように本実施例のワイヤドット印字ヘ
ッドでは、各段の印字ヘッドユニット同士をジョイント
部材２０を介して結合するようにしたので、従来構造の
ように連結螺子を用いて結合した際の磁気干渉の影響を
回避できる。また、ジョイント部材２０に穿設した貫通
孔２６の途中にガイド部２７を設けてこのガイド部２７
により印字ワイヤ１を案内支持するようにしたので、各
段における印字ワイヤ１の支持状態が非常に安定したも
のとなるうえ、印字ヘッドユニットの内部にモールド樹
脂を注入する際にはガイド部２７によって樹脂漏れが防
止される。

【００４７】加えて、本実施例のワイヤドット印字ヘッ
ドでは、ジョイント部材２０を高熱伝導性の材料（例え
ばアルミニウム材）で構成することにより、ジョイント
部材２０自体がいわゆるヒートシンク機能を果たすよう
になるため、各段における印字ヘッドユニットの発熱が
効率良く外部に放熱されるようになる。

【００４８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
印字ヘッドユニットの各段における可動部の等価質量を
同一に設定したので、各段の可動部を同一の駆動条件で
駆動することにより、前段側と後段側のいずれにおいて
も安定した印字動作が得られるようになり、これによっ
てドット抜け、印字ムラ、リボン引っ掛け、ワイヤ破損
等の不具合が解消される。

【００４９】また本発明によれば、印字ヘッドユニット
の各段における可動部の等価質量に応じて、各段の可動
部の駆動条件を設定するようにしたので、例えば後段側
の動作特性に合わせて各段の可動部を駆動することによ
り、前段側での可動部の移動時間に適度な遅れが生じ、
その結果、前段側と後段側の双方で安定した印字動作を
得ることが可能となり、これによってドット抜け、印字
ムラ、リボン引っ掛け、ワイヤ破損等の不具合が解消さ
れる。

【００５０】さらに本発明によれば、各段の印字ヘッド
ユニット同士をジョイント部材を介して結合するように
したので、従来構造のように連結螺子を用いて結合した
際の磁気干渉の影響を回避することが可能となる。ま
た、上述したジョイント部材に印字ワイヤを案内支持す
るガイド部を設けることにより、各段における印字ワイ
ヤの支持状態が非常に安定し、これによって印字ワイヤ
の折れ等を未然に防止できる。加えて、上述したジョイ
ント部材を高熱伝導性の材料で構成することにより、各
段の印字ヘッドユニットの発熱が効率良く外部に放熱さ
れるようになるため、ヘッド内部の発熱による印字ワイ
ヤの変形、溶断を防止できるとともに、放熱効率が高く
なる分だけ冷却のための停止時間が短縮され、プリンタ
としてのスループットを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるワイヤドット印字ヘッドの第１
実施例を説明する図である。

【図２】第１実施例における可動部の動作特性を説明す
る図である。

【図３】第１実施例の他の実施態様を説明する図であ
る。

【図４】本発明に係わるワイヤドット印字ヘッドの第２
実施例を説明する図である。

【図５】第２実施例における可動部の動作特性を説明す
る図である。

【図６】本発明に係わるワイヤドット印字ヘッドの第３
実施例を説明する図である。

【図７】第３実施例における可動部の動作特性を説明す
る図である。

【図８】本発明に係わるワイヤドット印字ヘッドの第４
実施例を説明する図である。

【図９】第４実施例における可動部の動作特性を説明す
る図である。

【図１０】本発明に係わるワイヤドット印字ヘッドの第
５実施例を説明する図である。

【図１１】第５実施例における可動部の動作特性を説明
する図である。

【図１２】本発明に係わるワイヤドット印字ヘッドの第
６実施例を説明する図である。

【図１３】ジョイント部材の構造を説明する図である。

【図１４】ジョイント部材による結合状態を説明する図
である。

【図１５】従来のワイヤドット印字ヘッドの構造を説明
する図である。

【図１６】従来例における可動部の動作特性を説明する
図である。

【図１７】印字ヘッドユニットを複数段に積み重ねた従
来構造を説明する図である。

【図１８】従来問題を説明する図である。

【図１９】磁気干渉の原理を説明する図である。

【図２０】磁気干渉による不具合を説明する図である。

【符号の説明】

１ 印字ワイヤ ２ アーマチュア ３ 板ばね ６ スペーサ ７ アーマチュアヨーク ８ 永久磁石 ９ コア １０ コイル １１ 電磁石 １２ ベースプレート １３ ワイヤガイド ２０ ジョイント部材 ２４ 第１の係合溝 ２５ 第２の係合溝 ２６ 貫通孔 ２７ ガイド部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端にそれぞれ印字ワイヤが固着された
   複数個のアーマチュアを板ばねにより揺動自在に支持し
   てなる可動部と、前記板ばねを挟持しつつヘッド本体部
   を形成する複数個の固定部材と、前記固定部材の間に介
   装された永久磁石と、前記アーマチュアに対向してベー
   スプレート上に設置されたコアおよび前記コアに巻回さ
   れたコイルからなる電磁石とを有する印字ヘッドユニッ
   トを複数段に積み重ねて構成し、前記電磁石に駆動電流
   を供給して前記永久磁石の磁束を打ち消すことにより、
   前記板ばねの弾発力をもって前記アーマチュアを揺動さ
   せ、前記印字ヘッドユニットの各段における前記印字ワ
   イヤをそれぞれワイヤガイドより突出させて印字を行う
   ワイヤドット印字ヘッドにおいて、 前記印字ヘッドユニットの各段における前記可動部の等
   価質量を同一に設定したことを特徴とするワイヤドット
   印字ヘッド。
2. 【請求項２】 先端にそれぞれ印字ワイヤが固着された
   複数個のアーマチュアを板ばねにより揺動自在に支持し
   てなる可動部と、前記板ばねを挟持しつつヘッド本体部
   を形成する複数個の固定部材と、前記固定部材の間に介
   装された永久磁石と、前記アーマチュアに対向してベー
   スプレート上に設置されたコアおよび前記コアに巻回さ
   れたコイルからなる電磁石とを有する印字ヘッドユニッ
   トを複数段に積み重ねて構成し、前記電磁石に駆動電流
   を供給して前記永久磁石の磁束を打ち消すことにより、
   前記板ばねの弾発力をもって前記アーマチュアを揺動さ
   せ、前記印字ヘッドユニットの各段における前記印字ワ
   イヤをそれぞれワイヤガイドより突出させて印字を行う
   ワイヤドット印字ヘッドにおいて、 前記印字ヘッドユニットの各段における前記可動部の等
   価質量に応じて、前記各段における前記可動部の駆動条
   件を設定したことを特徴とするワイヤドット印字ヘッ
   ド。
3. 【請求項３】 前記印字ヘッドユニットの各段における
   前記可動部の等価質量に応じて、前記各段における前記
   コイルの巻数または線径を変えることで前記駆動条件を
   設定したことを特徴とする請求項２記載のワイヤドット
   印字ヘッド。
4. 【請求項４】 前記印字ヘッドユニットの各段における
   前記可動部の等価質量に応じて、前記各段における前記
   固定部材の厚みを変えることで前記駆動条件を設定した
   ことを特徴とする請求項２記載のワイヤドット印字ヘッ
   ド。
5. 【請求項５】 前記印字ヘッドユニットの各段における
   前記可動部の等価質量に応じて、前記各段における前記
   永久磁石の起磁力を変えることで前記駆動条件を設定し
   たことを特徴とする請求項２記載のワイヤドット印字ヘ
   ッド。
6. 【請求項６】 前記印字ヘッドユニットの各段における
   前記可動部の等価質量に応じて、前記各段における前記
   板ばねの弾発力を変えることで前記駆動条件を設定した
   ことを特徴とする請求項２記載のワイヤドット印字ヘッ
   ド。
7. 【請求項７】 前記印字ヘッドユニットの各段における
   前記可動部の等価質量に応じて、前記各段における前記
   電磁石への駆動時間または駆動電圧を変えることで前記
   駆動条件を設定したことを特徴とする請求項２記載のワ
   イヤドット印字ヘッド。
8. 【請求項８】 先端にそれぞれ印字ワイヤが固着された
   複数個のアーマチュアを板ばねにより揺動自在に支持し
   てなる可動部と、前記板ばねを挟持しつつヘッド本体部
   を形成する複数個の固定部材と、前記固定部材の間に介
   装された永久磁石と、前記アーマチュアに対向してベー
   スプレート上に設置されたコアおよび前記コアに巻回さ
   れたコイルからなる電磁石とを有する印字ヘッドユニッ
   トを複数段に積み重ねて構成し、前記電磁石に駆動電流
   を供給して前記永久磁石の磁束を打ち消すことにより、
   前記板ばねの弾発力をもって前記アーマチュアを揺動さ
   せ、前記印字ヘッドユニットの各段における前記印字ワ
   イヤをそれぞれワイヤガイドより突出させて印字を行う
   ワイヤドット印字ヘッドにおいて、 前段側のベースプレートが係合される第１の係合溝と、
   後段側のトッププレートが係合される第２の係合溝と、
   前記後段側の印字ワイヤを通すための貫通孔とを有する
   ジョイント部材によって、前記印字ヘッドユニット同士
   を結合したことを特徴とするワイヤドット印字ヘッド。
9. 【請求項９】 前記ジョイント部材に前記印字ワイヤを
   案内支持するガイド部を設けたことを特徴とする請求項
   ８記載のワイヤドット印字ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記ジョイント部材を高熱伝導性の材
    料で構成したことを特徴とする請求項８記載のワイヤド
    ット印字ヘッド。