JPH0825658A - ワイヤドット印字ヘッド - Google Patents
ワイヤドット印字ヘッドInfo
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- JPH0825658A JPH0825658A JP6190106A JP19010694A JPH0825658A JP H0825658 A JPH0825658 A JP H0825658A JP 6190106 A JP6190106 A JP 6190106A JP 19010694 A JP19010694 A JP 19010694A JP H0825658 A JPH0825658 A JP H0825658A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leaf spring
- armature
- pin
- print head
- spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
- B41J2/23—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
- B41J2/27—Actuators for print wires
- B41J2/28—Actuators for print wires of spring charge type, i.e. with mechanical power under electro-magnetic control
Landscapes
- Impact Printers (AREA)
Abstract
ット印字ヘッドを提供する。 【構成】 アーマチュアを取り付けている板バネ7のバ
ネ有効部7bのバネ幅Wを変えて、バネ力を端に配置さ
れるピンでは大きく中央に配置されるピンに成るに従っ
て小さくなるように設定するとともに、マグネットヨー
クとコアとの距離を変えて永久磁石の吸引力を端に配置
されるピンでは大きく中央に配置されるピンになるに従
って小さくなるように設定している。
Description
用いられるワイヤドット印字ヘッドに関するものであ
る。
れ片持状の板バネ片の自由端に取り付けたアーマチュア
の先端にワイヤで成る印字ピン(以下、「印字ワイヤ」
と言う)印字ワイヤを設け、このアーマチュアを中央部
に向かって放射状に配設するとともに、各アーマチュア
に対応してコアにコイルを巻装してしてなる電磁石を配
設し、かつ平時は永久磁石の磁束によりアーマチュアを
吸引して板バネを撓ませておき、電磁石のコイルへ通電
することにより永久磁石の磁束を打ち消して通電された
電磁石に対応しているアーマチュアを解放し、ワイヤを
アーマチュアと共に駆動させて印字するワイヤドット印
字ヘッドを用いているものがある。
ドット印字ヘッドの一例を示す側面図で、その左側半分
は断面して示している。図13において、この印字ヘッ
ド51は、外部から見た状態では、ベースプレート52
の一方の板面側に第1のヨーク53、永久磁石54、マ
グネットヨーク55、スペーサ56、板バネ57、アー
マチュアヨーク58を順次積層し、この後から、アーマ
チュアヨーク58の上にガイドフレーム59を配置する
とともに、ベースプレート52の他方の板面側にキャッ
プ60を積層し、さらにガイドフレーム59とキャップ
60との間をクランプ61で固定して一体化した構成に
成っている。
て説明すると、前記板バネ57は、略環状に形成されて
おり、また複数(通常はピンの数)の片持状のバイアス
用板バネ片57Aがそれぞれ中央部に向かって放射状に
して一体に形成されている。そして、この板バネ片57
Aの自由端に、先端にワイヤで成る印字ピン、すなわち
印字ワイヤ62を取り付けたアーマチュア63を設けて
いる。なお、このアーマチュア63に設けられた印字ワ
イヤ62の先端62aは、ガイドフレーム59のガイド
64によって図示せぬプラテン側に案内されて突出でき
るようになっている。また、各アーマチュア63(板バ
ネ片57A)と対応して、ベースプレート52上にはコ
ア65が立設してある。さらに、各コア65にはコイル
66を巻回したボビン67が装着され、上記コア65と
コイル66とでベースプレート52上に電磁石68が形
成されている。加えて、ここでのコイル66は、基板位
置決め用のスペースシート69を介してベースプレート
52の他方の板面側に配設されているプリント板70と
半田接続されている。
51では、永久磁石54の磁束が、マグネットヨーク5
5、スペーサ56、アーマチュアヨーク58、アーマチ
ュア63、コア65、ベースプレート52、第1のヨー
ク53を通って再び永久磁石54に戻る磁気回路が常に
形成されている。そして、平時は、この磁気回路によっ
てアーマチュア63がコア65の一端面に吸引され、板
バネ片57Aを撓ませて歪みエネルギーが蓄積された状
態になっている。
電させ、このコイル66を励磁させて磁気回路と反対方
向の磁束を発生させると、アーマチュア63を吸引する
力が減少する。すると、板バネ片57Aに蓄積されてい
た歪みエネルギーによりアーマチュア63が板バネ片5
7Aと共に解放され、アーマチュア63の先端に取り付
けた印字ワイヤ62がガイドフレーム59のガイド64
より突出し、図示せぬインクリボンと印字媒体を介して
プラテンにインパクトされる。これが各電磁石68に対
応する印字ワイヤ62毎に行われ、文字やグラフィック
パターンを印字することができる。
イヤ62がインパクトされるプラテンは、印字媒体の走
行をスムースに行うため、印字媒体の一部が巻き付けら
れるように通常は円柱形に成っている。このため、上記
印字ヘッドをプリンタに実装し印字する際、端に配置さ
れているピン(以下、これを「端ピン」と言う)と中央
に配置されてあるピン(以下、これを「中央のピン」と
言う)では、プラテンの曲面による影響でストロークに
差を生じ、また繰り返し時間にも差が生じる。すなわ
ち、端ピンではプラテンの曲面により中央のピンに比べ
てストロークが大きくなり、この分だけプラテンに到達
する迄の時間が遅くなる。そこで、この影響を無くすた
めに、端ピンを駆動させる場合には中央のピンよりも駆
動時間を長くするようにして解決していた。このため、
電力損失が大きく、ワッテージが悪化していた。また、
端ピンは動作の繰り返し時間も遅くなることから、高速
印字の際にはインクリボンと引っかかりを起こし易い。
特に、アンダーラインを印字するような場合には端ピン
の連続駆動になるが、このような場合には印字速度を落
とす必要があり、このため全体の印字速度が低下すると
言う問題点があった。
のであり、その目的は印字品位を向上させることのでき
るワイヤドット印字ヘッドを提供することにある。
っては、ワイヤで成る印字ピンを各々設けた複数のアー
マチュアを板バネ上に形成された片持状の板バネ片にそ
れぞれ取り付けて成るとともに、前記各アーマチュアに
対応してコアにコイルを巻装してして成る電磁石を配設
し、平時は永久磁石の磁束により前記アーマチュアを吸
引して前記板バネを撓ませておき、前記電磁石のコイル
へ通電することにより前記永久磁石の磁束を打ち消して
前記通電された電磁石に対応している前記アーマチュア
を解放し、前記印字ワイヤを前記アーマチュアと共に駆
動させて印字するドット印字ヘッドにおいて、前記アー
マチュアを取り付けている前記板バネ片のバネ力と前記
アーマチュアに作用する前記永久磁石の吸引力を異なら
せた設定として成る構成とすることによって達成され
る。
いる板バネのバネ力とアーマチュアに作用する永久磁石
の吸引力を異ならせ、しかも中央ピンと端ピンにおいて
コイルへの同じ通電時間で、かつ従来構造の場合の印字
ピンの繰り返し動作に比べて早い繰り返し特性が得られ
るように設定することが可能になる。
詳細に説明する。図3は、本発明の一実施例として示す
ワイヤドット印字ヘッドの側面図で、その左側半分は断
面して示している。図3において、この印字ヘッド1
は、外部から見た状態では、ベースプレート2の一方の
板面側に第1のヨーク3、永久磁石4、マグネットヨー
ク5、スペーサ6、板バネ7、アーマチュアヨーク8を
順次積層し、この後から、アーマチュアヨーク8の上に
ガイドフレーム9を配置するとともに、ベースプレート
2の他方の板面側にキャップ10を積層し、さらにガイ
ドフレーム9とキャップ10との間をクランプ11で固
定して一体化した構成に成っている。
説明すると、板バネ7は、本体部分7a(図)が略環状
に形成されており、この本体部分7aの内周面より複数
(通常はピンの数)の片持状をしたバイアス用板バネ片
7Aがそれぞれ中央部に向かって放射状にして一体に形
成されている。そして、この板バネ片7Aの自由端に、
先端にワイヤで成る印字ピン、すなわち印字ワイヤ12
を取り付けたアーマチュア3を設けている。なお、この
アーマチュア13に設けられた印字ワイヤ12の先端1
2aは、ガイドフレーム9のガイド14によって図示せ
ぬプラテン側に案内されて突出できるようになってい
る。また、各アーマチュア13(板バネ片7A)と対応
して、ベースプレート2上にはコア15が立設してあ
る。さらに、各コア15にはコイル16を巻回したボビ
ン17が装着され、上記コア15とコイル16とでベー
スプレート2上に電磁石18が形成されている。加え
て、ここでのコイル16は、基板位置決め用のスペース
シート19を介してベースプレート2の他方の板面側に
配設されたプリント板20と半田接続されている。
構成についてさらに説明すると、板バネ7の本体部分7
aの内面より突出された状態にして設けられている各板
バネ片7Aは、符号30で示すように中央部分が略C状
に切欠されており、この切欠部分30で2つのバネ有効
部7b,7bと、アーマチュア13を固定するための先
端側固着部7cと、後端側固着部7dとが一体に形成さ
れている。また、各板バネ片7Aのバネ有効部7bの幅
Wは、板バネ7の4分の1分割図として図1に示すよう
に、端ピン側では比較的広い幅W1で形成されるととも
に、中央ピン側に向かうに従って序々に幅寸法が減少
し、中央ピンの位置では最も狭い幅W2で形成された状
態になっている。
の先端側固着部7cと後端側固着部7dとにまたがって
横たえられた状態にして配置される固着部13aと、こ
の固着部13aの一端より延長されて先端部分に印字ワ
イヤ12を固着してなるレバー部13bとを一体に有し
てなる。そして、図4及び図5中に×印で示す位置にお
いて、板バネ片7Aに固着部13aが溶着固定されて取
り付けられる。
4と同様に、環状に形成されており、外径側の部分6b
は永久磁石4の外径寸法と略等しく、内径側の部分6a
は板バネ片7Aの本体部分7aを越えてバネ有効部7b
の一部と対応した状態(大きさ)になっている。
様に環状に形成されており、内径側の部分8aは板バネ
片7Aの先端側固着部7dの一部と対応した状態となっ
ている。また、アーマチュア13の固着部13aと対応
する位置には、内径側の部分8aより外径側の部分8b
側に向かって切り欠かれて成る溝部31が形成されてい
る。なお、溝部31は、アーマチュア13の固着部13
aを微少な間隔を保って受け入れ可能な大きさで形成さ
れている。
されている。また、図2に示すように、マグネットヨー
ク5の外径側の部分5aは板バネ7の本体部分7aに一
致されて真円状に形成されているが、内径側の部分5b
は端ピン側では永久磁石4の内径に略等しい内径D(図
2参照)で形成されるとともに、中央ピン側に向かうに
従って序々に内径寸法が減少し、中央ピンの位置では内
径d(図2参照)で形成された状態になっている。した
がって、この構造では端ピン側から中央ピン側に向かう
に従って、マグネットヨーク5の内径側の部分5bの位
置がコア15側に近づいて寄る構造になっている。
1では、永久磁石4の磁束がマグネットヨーク5、スペ
ーサ6、アーマチュアヨーク8、アーマチュア13、コ
ア15、ベースプレート2、第1のヨーク3を通って再
び永久磁石4に戻る磁気回路が常に形成されている。そ
して、平時は、この磁気回路によってアーマチュア13
がコア15の一端面に吸引され、板バネ片7Aを撓ませ
て歪みエネルギーが蓄積された状態になっている。ま
た、この状態において、コイル16を通電させ、このコ
イル16を励磁させて磁気回路と反対方向の磁束を発生
させると、アーマチュア13を吸引する力が減少する。
すると、板バネ片7Aに蓄積されていた歪みエネルギー
によりアーマチュア13が板バネ片7Aと共に解放さ
れ、アーマチュア13の先端に取り付けた印字ワイヤ1
2がガイドフレーム9のガイド14より突出し、図示せ
ぬインクリボンと印字媒体を介してプラテンにインパク
トされる。これが各電磁石18に対応する印字ワイヤ1
2毎に行われ、文字やグラフィックパターンを印字する
ことができる。
各板バネ片7Aのバネ有効部7bの幅Wが、端ピン側で
は比較的広い幅W1で形成されているとともに、中央ピ
ン側に向かうに従って序々に幅寸法が減少し、中央ピン
の位置では最も狭い幅W2で形成された状態になってい
るので、端ピン側でのバネ力は大きく、中央ピン側に近
づくに従ってバネ力は小さくなる。 また、マグネット
ヨーク5も、内径部分5bが端ピン側では永久磁石4の
内径に略等しい内径Dで形成されるとともに、中央ピン
側に向かうに従って序々に内径寸法が減少し、中央ピン
側の位置では内径dで形成された状態になるように、端
ピン側から中央ピン側に向かうに従って、マグネットヨ
ーク5の内径部分5bの位置がコア15側による構造と
なっている。したがって、図6に示すように、端ピン側
ではコア15とマグネットヨーク5の空隙が大きく、コ
ア15を通る磁束は大部分がアーマチュア13へ流れる
ためにアーマチュア13の吸引力は大きい。これに対し
て、図7に示すように中央ピン側ではコア15とマグネ
ットヨーク5の空隙が小さくなり、コア15を通る磁束
の一部がアーマチュア13を通らずにマグネットヨーク
5に漏れて流れるため、アーマチュア13の吸引力は端
ピン側に比べて小さくなる。
イヤ先端の変位及びコイルへ通電される電流波形との関
係と中央ピン側における印字ワイヤの変位及びコイルへ
通電される電流波形との関係を示したもので、図8は本
発明の場合を、図9は従来例の場合をそれぞれ示してい
る。なお、図8及び図9において、各々縦軸は印字ワイ
ヤ先端の変位x及びコイルへ通電される電流値Iであ
り、横軸は時間を示している。また、各図中において、
実線は中央ピンを、点線は端ピンを示している。
て見ると、従来構造の場合では、コイルに通電される
と、このコイルが励磁され、永久磁石による磁気回路と
反対方向の磁束が発生し、アーマチュアを吸引する力が
減少する。すると、板バネ片によるバネ力が上記吸引力
に勝ってアーマチュアが解放され、印字ワイヤが動き始
める。ここで、中央ピンの場合は時間T1まで通電する
が、端ピンはストロークが大きいため時間T2までの通
電が必要となる。また、印字ワイヤが動き初めてからプ
ラテンに到達して印字する迄に端ピンの場合は時間T
4、中央ピンの場合は時間T3がかかる。さらに、印字
してから印字ワイヤが待機位置(初期位置)に戻るまで
も端ピンの場合では時間T7、中央ピンの場合では時間
T5となり、中央ピンと端ピンとでは(T7−T5)の
時間差が生じている。
いて見ると、本実施例の場合では、コイル16に通電さ
れるとこのコイル16が励磁され、永久磁石4による磁
気回路と反対方向の磁束が発生し、アーマチュア13を
吸引する力が減少する。したがって、板バネ7によるバ
ネ力が上記吸引力に勝ってアーマチュア13が解放さ
れ、印字ワイヤ12が動き始める。ここで、端ピンは中
央ピンに比べてバネ力及び吸引力共に大きいため、コイ
ル16に通電されて印字ワイヤ12が動き始めるまでの
時間T1は同じであるが、コイル16への通電により吸
引力が減少すると、端ピンのバネ力は大きいため、中央
ピンより早く変位し、中央ピンと同じ時間T3にてプラ
テンに到達し印字が行われる。よって、コイル16への
通電時間も中央ピンと同じ時間T1となる。また、印字
してから印字ワイヤ12が待機位置(初期位置)に戻る
までの時間においては、永久磁石4による吸引力は端ピ
ンの方が中央ピンより大きく、かつ端ピンのバネ力が大
きい分、吸引力も大きいため、従来の戻り時間(T7−
T4)と同じ時間(T6−T3)で戻る。よって、ワイ
ヤの繰り返し時間は(T4−T3)だけ早くなり、印字
速度が大幅に改善され、中央ピンから端ピンまでの間に
おける印字早さにはほとんど差がなくなり、同時に端ピ
ンのコイルへの通電時間も(T2−T1)だけ短縮さ
れ、通電時間も全ピン共通となる。
ネ片7Aのばね有効部7bの幅Wを、中央ピンから端ピ
ンに向かうに従って徐々に大きくするとともに、マグネ
ットヨーク5の内径部分とコア15までの距離を、中央
ピンから端ピン側に向かうに従って徐々に大きく設定す
ることにより、中央ピンと端ピンにおいて、コイルへの
同じ通電時間で、しかも従来構造に比べて早い繰り返し
特性が得られるようになる。よって、中央ピンと端ピン
のストローク差を注意することなく、全ピン同じ印字制
御で低ワッテージで、印字速度も早く、かつ印字品位の
高い印字ヘッドが得られることになる。
ッドの一変形例を示すものである。図10において、上
記実施例と同じ符号を付したものは、上記実施例と同じ
ものを示しているものである。また、図10は図4に対
応する部分を示しているものである。そして、この変形
例では、上記実施例の、マグネットヨーク5の内径部分
5bを端ピン側から中央ピン側に向かうに従って、コア
15側に寄る構造にしていた点に加えて、図11にスペ
ーサ6の4分の1分割図として示すように、スペーサ6
の内径を中央ピン側では永久磁石4の内径に略等しい内
径Dで形成されるとともに、端ピン側に向かうに従って
序々に内径寸法が減少し、端ピンの位置では内径dで形
成された状態、すなわち中央ピン側から端ピン側に向か
うに従って、スペーサ6の内径部分6bの位置がコア1
5側に寄る構造にしたものである。なお、図11中にお
いて、点線で示す内径の形状は、上記実施例及び従来構
造の場合を示している。一方、板バネ7における各板バ
ネ片7Aのバネ有効部7bにおける幅Wは、端ピン側と
中央ピン側とで大きさを変えず、全てが同じ大きさで形
成されている。
ピン側におけるアーマチュア13が吸引された時の動作
状態と、中央ピン側におけるアーマチュア13が吸引さ
れた時の動作状態とを示したものである。なお、図12
中、実線は端ピンの場合、点線は中央ピンの場合をそれ
ぞれ示している。すなわち、端ピンから中央ピンに移る
に従ってスペーサ6の基端部6aがコア15に近づいて
行き、板バネ片7Aの回動支点もコア15側に近づいて
行くことになる。そして、回動支点がコア15側に移っ
た場合でも、バネ板片7Aの撓み量は中央ピンと同じで
あるが、板バネ片7Aのバネ有効部7bの長さL1が中
央ピンのバネ有効部7bの長さL2より短くなってい
る。
部7bの長さ(スパン)をL、縦弾性係数をE、断面二
次モーメントをI、変位をxとすると、バネ力Wは次式
(1)で表され、同変位量であればバネ有効部7bの長
さLが短い方がバネ力Wは大きくなる。
に近づけると、端ピンのバネ力を大きくすることができ
るので、この変形例の構造では、上記実施例の構造のよ
うに、板バネ7における各板バネ片7Aのバネ有効部7
bにおける幅Wを、変えなくても、バネ有効部7bの長
さを変えることにより端ピン側と中央ピン側とでバネ力
の大きさを変えることができる。
ネ片7Aのバネ有効部7bの幅Wを、中央ピンから端ピ
ンに向かうに従って徐々に大きくするとともに、マグネ
ットヨーク5の内径部分とコア15までの距離を、中央
ピンから端ピン側に向かうに従って徐々に大きく設定す
るのに加えて、端ピンから中央ピンに移るに従ってスペ
ーサ6の基端部6aをコア15に、すなわち板バネ片7
Aの回動支点がコア15側に近づいて行くように構成し
ているので、中央ピンと端ピンにおいてコイル16への
同じ通電時間で、かつ従来構造に比べてさらに早い繰り
返し特性が得られるように設定することが可能になる。
おける各板バネ片7Aのバネ有効部7bにおける幅W
を、端ピン側と中央ピン側とで変えない構造を開示した
が、上記実施例のように、端ピン側を比較的広い幅W1
で形成し、中央ピン側に向かうに従って序々に幅寸法が
減少して、中央ピンの位置では最も狭い幅W2で形成さ
れた状態となるように、上記実施例の構造と併用しても
差し支えないものである。
アーマチュアを取り付けている板バネのバネ力とアーマ
チュアに作用する永久磁石の吸引力を異ならせ、しかも
中央ピンと端ピンにおいてコイルへの同じ通電時間で、
かつ従来構造の場合の印字ピンの繰り返し動作に比べて
早い繰り返し特性が得られるように設定することが可能
になる。よって、中央ピンと端ピンのストローク差を注
意することなく、全ピン同じ印字制御で、しかも低ワッ
テージで、かつ印字速度も早く、高い印字品位の印字ヘ
ッドの実現が可能になる。
る板バネの要部平面図である。
である。
る。
る。
す模式図である。
す模式図である。
視図である。
ーサの要部平面図である。
明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 ワイヤで成る印字ピンを各々設けた複数
のアーマチュアを板バネ上に形成された片持状の板バネ
片にそれぞれ取り付けて成るとともに、 前記各アーマチュアに対応してコアにコイルを巻装して
成る電磁石を配設し、 平時は永久磁石の磁束により前記アーマチュアを吸引し
て前記板バネを撓ませておき、前記電磁石のコイルへ通
電することにより前記永久磁石の磁束を打ち消して前記
通電された電磁石に対応している前記アーマチュアを解
放し、前記印字ワイヤを前記アーマチュアと共に駆動さ
せて印字するドット印字ヘッドにおいて、 前記アーマチュアを取り付けている前記板バネ片のバネ
力と前記アーマチュアに作用する前記永久磁石の吸引力
を異ならせた設定として成ることを特徴とするワイヤド
ット印字ヘッド。 - 【請求項2】 前記バネ力と前記吸引力は、複数の印字
ピンの中の端に配置されるピンとなる程大きくし、中央
に配置されて行く印字ピンとなる程小さくなるように設
定して成る請求項1に記載のワイヤドット印字ヘッド。 - 【請求項3】 前記板バネ片のバネの大きさを、バネ有
効部のバネ幅を変えて設定して成る請求項2に記載のワ
イヤドット印字ヘッド。 - 【請求項4】 前記板バネと前記永久磁石との間に積層
されているマグネットヨークを備え、前記吸引力の大き
さを前記マグネットヨークと前記コアとの距離を変えて
設定して成る請求項2に記載のワイヤドット印字ヘッ
ド。 - 【請求項5】 前記板バネと前記マグネットヨークとの
間に積層されているスペーサを備え、前記スペーサの内
径を非円形に形成して、前記板バネが撓む支点となる前
記板バネの下面に当接される位置を変えて前記板バネの
大きさを調節するようにした請求項2乃至4のうちの何
れか1つに記載のワイヤドット印字ヘッド。
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