JPS583834B2 - ドツトプリンタヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ドットマトリクスにて文字等を形成するイン
パクト式のドットプリンタヘッドに関する。

かかるドットプリンタヘッドの分野において、従来から
種々の改良か印字動作の高速化や消費電力の低減などを
はかるだめに提案されている。

その中の１つの特開昭５２−３０５１９号によれば、連
続的に振動する振動要素と複数個の印字ワイヤなどの印
字要素との間隙に圧電変換素子などのバイモルフで駆動
されるインタラフタ部材を選択的に挿入し、それによっ
て振動要素の振動変位と力を印字要素に伝達してドット
マトリクスにて文字等を形成するようにしたインパクト
画素形印刷装置用プリンタヘッドが提案されている。

しかしながらこのプリンタヘッドは、実用化する上で、
（１）印字要素を駆動する際の負荷が作動要素に対して
外乱として作用するために、振動要素の振幅が変動する
など、その振動動作が不安である。

（１１）振動要素の振動エネルギがその支持部から漏洩
し、そのため振動要素の振動振幅および振動エネルギを
十分に大きく設定し難い。

（ｉｉｉ）インタラフタ部材を圧電変換素子などのバイ
モルで駆動しているために、インタラプタ部材の十分な
変位量が得られず、したがって印字動作の信頼性が劣る
。

（ｉｖ）ドットを連続的に形成する際、その間ずつとバ
イモルフに電圧を印加し続ける必要がある。

等の問題点を有している。

本発明による改良されたドットプリンタヘッドは前記従
来の問題点を解消したものであって、以下その実施例に
ついて図面を参照して説明する。

第１図および第２図において、印字ワイヤガイドブロッ
クのフレーム１はネジ２を介して支持板３に固着されて
おり、このフレーム１には、複数（本実施例では１２本
）の印字ワイヤ４のそれぞれを摺動自在に支持するガイ
ド部材５，６，７が備えつけられている。

ガイド部材５は、２枚の側板８，９によってピン１０を
介して挟持さねており、側板８はネジ１１を介してフレ
ーム１に前後に位置調整可能に取り付けられている。

印字ワイヤ４の各先端部は、第１図に示すようにガイド
部材５によってプリントヘッドの走査方向と直交する方
向に近接して整列されている。

また各印字ワイヤ４の後端部には、ガイド部材７に摺動
自在の印字ピン１２が固着されており、各印字ピンは第
３図に示されるように円周状に配列されている。

さらに各印字ワイヤ４は、ガイド部材６と印字ピン１２
との間にそれぞれ設けられている復帰バネ１３のバネ力
によって後方へ付勢されている。

さらに第２図および第３図に示すように、支持板３の背
後に、支持板１４がこれに植立された柱１５および第１
図示のネジ１６を介して支持板３と平行に所定の間隔を
おいて設置されている。

支持板１４にはこれを貫通して圧入された柱１７が備え
付けてあり、またその裏面には支持板１８とプリント基
板１９とが重ねて固着されている。

そして柱１７の前端部と後端部に圧入ピン２０を介して
十字形の振動板２１および２２が支持されている。

振動板２１の前面には円形の付加質量板２３が固着され
ており、この付加質量板は印字ピン１２と所定の間隙を
もって対向している。

また振動板２１の裏面には可動コイル２４がそのホルダ
２５を介して取り付けられている。

轡動板２２の前面には、支持板１４．１８およびプリン
ト基板１９の中央に穿設されているそれぞれの開口部１
４ａ，１８ａおよび１９ａを貫通する筒形のヨーク２６
が固着してあり、このヨークは可動コイル２４の周囲を
所定のエアーキャップをもって取り囲んでいる。

さらにヨーク２６の突出した底部に永久磁石２７が固着
してあり、この永久磁石は可動コイル２４の空隙内に所
定のエアーギャップをもって位置している。

好ましくは振動板２１，２２は同一形状のものが用いら
れ、かつ付加質量板２３と可動コイル２４とホルダ２５
の合計重量は、ヨーク２６と永久磁石２７の合計重量に
等しく設定される。

さらに第２図および第３図に示すように、印字ワイヤ４
と同数のクラッチレバー２８が同一円周状に配置されて
いる。

各クラッチレバー２８の支軸２９は支持板１４と１８と
によって揺動自在に支持されており、各支軸２９は支持
板１４の前面にネジ３０を介して固着した板バネ３１に
よって離脱不能になっている。

放射状に配列しているクラッチ板バネ３２はその外端部
がクラッチレバー２８の前アーム２８ａに固着してあり
、その内端部は常に自己のバネ力によって付加質量板２
３の前面に弾接していると共にクラッチレバー２８の揺
動によって付加質量板２３と印字ピン１２との間隙内に
出入りすることかでべろ。

そして添加質量板２３の変位と力は、クラッチ板バネ３
２の内端が付加質量板２３と印字ピン１２との間隙内に
進入せしめられたときにのみ、印字ピン１２すなわち印
字ワイヤ４に伝達され得るようになっている。

クラッチレバー２８の後アーム２８ｂは支持板１４．１
８、プリント基板１９を貫通して後方に延出し、プリン
ト基板１９の裏面に固着された励磁コイル３３の空隙内
を挿通せしめられている。

励磁コイル３３の後部には、２枚のヨーク３４と３５と
か図示しない支持手段を介して設置されており、各ヨー
ク３４と３５の各端部は両者の間に挾持されている永久
磁石３６によってそれぞれＮ極とＳ極に磁化され、かつ
予め定められた間隙をもって互いに対向している。

そしてクラッチレバー２８の後アーム２８ｂの端部が２
ヨーク３４，３５の各端部間の間隙内に位置せしめられ
ている。

クラッチレバー２８はセット位置とリセット位置の２つ
の安定休止位置を有し、セット位置では後アーム２８ｂ
の端部はヨーク３５に磁気的に吸引されて接合し、この
ときクラッチ板バネ３２の内端部は付加質量板２３と印
字ピン１２との間隙内に進入し、リセット位置では後ア
ーム２８ｂの端部はヨーク３４に磁気的に吸引されて接
合し、このときクラッチ板バネ３２の内端部は第２図お
よび第３図に示すように付加質量板２３と印字ピン１２
との間隙から退却している。

また筒状のへッドカバー３７はネジ３８を介してヨーク
３５に固着されている。

なお第２図において、参照符号３９，４０，４１はそわ
ぞれプラテン、印字用紙、インクリボンを示す。

つぎに第４図Ｅに示すようにドットを形成する場合を例
にして本発明によるドットプリンタヘッドの印字動作を
説明する。

なお第４図ＥにおいてＯはドットが形成されることを示
し、Ｘはドットが形成されないことを示す。

まず、第２図示の可動コイル２４に電流が印加されると
、永久磁石２７との協働により付加質量板２３が固着さ
れた振動板２１は、第４図Ａに示すように予め定められ
た一定の周期で連続的に振動する。

このとき振動板２２は振動板２１と逆相で振動する。

このために振動板２１と２２から柱１Ｔに作用する力は
互いに相殺され、柱１７から振動エネルギが漏れること
はない。

したがって振動板２１と２２の振動変位および振動エネ
ルギは十分大きく設定し得る。

プリンタヘッドは振動板２１の振動周期と関係付けられ
て、すなわち１周期で１ドットピッチの割合で印字用紙
４０の送り方向と直交する方向に非常に高速度で走査さ
せられる。

また第２図示のクラッチ作動手段の励磁コイル３３に印
加する切換信号は、例えば第４図Ｅに示す如くにドット
を形成するときには第４図Ｂに示すようなタイミングで
印加される。

すなわち切換信号ｉ１、ｉ２・・・ｉ６は、振動板２１
が第２図において左から右へ変位するときのほぼ中立位
置（第４図ＡのＯ軸）またはそれよりも僅か後方に位置
しているときに発生せしめられる。

今、第４図Ｂに示す切換信号１１が第２図示の励磁コイ
ル３３の１つに印加されると、それに対応するクラッチ
レバー２８の後アーム２８ｂがＮ極に磁化され、後アー
ム２８ｂはヨーク３４から反発されかつヨーク３５に吸
引される。

すなわちこのクラッチレバー２８は第４図Ｃに示す如く
リセット位置からセット位置に切り換えられる。

これにより対応するクラッチ板バネ３２は第２図におい
て付加質量板２３と印字ピン１２との間隙内，に進入せ
しめられる。

したがって付加質量板２３が第２図において左側へ変位
するときに、クラッチ板バネ３２が印字ピン１２と衝突
し得るようになる。

換言するならば、付加質量板２３の振動エネルギまたは
力がクラッチ板バネ３２を介して印，字ピン１２に伝達
され、これにより印字ワイヤ４は復帰バネ１３のバネ力
に抗してプラテン３９側へ飛行し（第４図Ｄ参照）、そ
の先端でインクリポン４１が印字用紙４０に押圧せしめ
られることにより印字用紙４０にドットが形成される。

その後印字ワイヤ４はプラテン３９との反発力と復帰バ
ネ１３のバネ力によって初期位置に復帰せしめらる。

クラッチレバー２８は依然としてセット位置に保持され
ているため、引き続いて振動板２１が第２図において左
側へ変位するときに、前記と同様にしてドットが連続し
て形成される。

つぎに第４図Ｂに示す切換信号１２が励磁コイル３３に
印加されると、対応するクラッチレバー２８はその後ア
ーム２８ｂがＳ極に磁化さわることにより第４図Ｃに示
すようにセット位置からリセット位置に切り換えられる
。

しだがってクラッチ板バネ３２は付加質量板２３と印字
ピン１２との間隙から退却せしめられ、このため付加質
量板２３は第２図において左側へ変位したときに印字ピ
ン１２と衝突し得す、ドットは形成されない。

以下同様にして第４図Ｂに示す切換信号ｉ３が励磁コイ
ル３３に印加されるとドットが形成され、切換信号ｉ４
により空白が形成され、また切換信号ｉ５が印加される
と切換信号ｉ６が印加されるまで連続してドットが形成
される。

なお上記実施例では、本発明の２つの振動要素の一方は
付加質量板２３を備えた振動板２１により構成され、そ
の他方は振動板２２にて構成され、印字要素は印字ワイ
ヤ４と印字ピン１２と復帰バネ１３とにより構成され、
クラッチ作動装置はクラッチレバー２８と励磁コイル３
３とヨーク３４，３５と永久磁石３６とにより構成され
、クラッチ部材はクラッチ板バネ３２により構成されて
いる。

．また場合によっては、他方の振動板２２に一方の振動
板２１の可動コイル２４と同様の可動コイルが対向的に
配設され、永久磁石２７が固定的に設置されることもあ
る。

以上詳細に説明した本発明に基つくドットプリンタヘッ
ドによれば、印字要素の印字力が、所定の周期で互いに
逆相で振動させられる２つの振動要素の一方で与えられ
るようにしたので、振動要素の支持部から振動エネルギ
が漏洩することがなく、したがって駆動効率が向上し、
また印字要素に十分なる印字力と変位を与えることがで
き、その結果高速で安定した印字動作と鮮明なる印字品
質を得ることができる。

さらに振動要素の振動エネルギまたは力を選択的に印字
要素に伝達するだめのクラッチ部材を２安定の電磁的ク
ラッチ作動装置によって駆動しているので、従来の如く
ドットを形成する度に文字に対応する駆動信号を供給す
る必要がなく、したがって消費電力および発熱が小さく
５ しかも従来のドットプリンタヘッドで最犬の難問で
あった連続ドットの形成をむしろ極めて容易に行なうこ
とができ、クラッチ部材の応答の確実性、信頼性も高い
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
一部断面して示す正面図、第２図は第１図Ｉ［−ＩＩ線
断面図、第３図は第２図ｆｆｌ−ｍ線断面図、第４図Ａ
は振動要素の一方の振動変位図、第４図Ｂは励磁コイル
に印加する電流波形図、第４図Ｃは上記電流によってク
ラッチレバーの安定休止位置が切り換えられる様子を示
す動作説明図、第４図Ｄは印字要素の動作変位図、第４
図Ｅはドットが形成されるか否かを示す説明図である。 ４・・・印字ワイヤ、１２・・・印字ピン、１３・・・
復帰バネ、２１・・・振動板、２２・・・振動板、２３
・・・付加質量板、２８・・・クラッチレバー、３２・
・・クラッチ板バネ、３３・・・励磁コイル，３４．３
５・・・ヨーク、３６・・・永久磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の周期で互いに逆相で振動させられる２つの振
   動要素と、この２つの振動要素の一方と所定の間隙をも
   って対向する摺動自在の複数の印字要素と、それぞれの
   クラッチ作動装置によって選択的に前記間隙のそれぞれ
   に挿入せしめられかつ前記一方の振動要素の振動を対応
   する振動要素に伝達するクラッチ部材とからなるドット
   プリンタヘッド。 ２ 所定の周期で互いに逆相で振動させられる２つの振
   動要素と、この２つの振動要素の一方と所定の間隙をも
   って対向する摺動自在の複数の印字要素と、それぞれの
   クラッチ作動装置によって選択的に前記間隔のそれぞれ
   に挿入せしめられかつ前記一方の振動要素の振動を対応
   する振動要素に伝達するクラッチ部材とからなり、前記
   クラッチ部材を移動せしめるクラッチレバーと、このク
   ラッチレバーの２つの安定休止位置を決定する２つの磁
   極と、前記クラッチレバーの安定休止状態を切り換える
   励磁コイルとで構成したドットプリンタヘッド。