JPS5842034B2 - ワイヤドツトプリンタ印字ヘツドの磁気回路構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は小形なばねチャージ式のワイヤドツトプリンタ
用印字ヘッドを構成できるワイヤ駆動ユニットの磁気回
路構造に関するもので、さらに詳しくいえば、磁化され
た半硬質鉄心による磁気吸引力によって板ばねを変形さ
せておき、印字の際はマグネットコイルの励磁によって
上記半硬質鉄心の吸引力を解き、上記板ばねの弾性復元
力によって印字ワイヤを駆動する、いわゆる、はねチャ
ージ式のワイヤドツトプリンタ印字ヘッドに使用される
磁気回路の構造に関するものである。

この種方式のワイヤドツトプリンタ印字ヘッドの従来の
磁気回路構造の一例を第１図に示し説明すると、図にお
いて、１は第１ヨーク、２はその第１ヨーク１に固着す
る軟質鉄心（以下、コアと略称す）３は前記第１ヨーク
１に固着する永久磁石、４はコア２に嵌着するマグネッ
トコイル、５はコア２に対向する位置に孔５ａを有する
第２ヨーク、６はその第２ヨーク５に固着し、その第２
ヨーク５と板ばね７との間に所定の間隙を設けるスペー
サ、８は前記板はね７に固着するプリントワイヤ、９は
板ばね７に固着するアーマチュア、１０はガイドフレー
ム、１１はガイドフレーム１０の先端に装填し前記プリ
ントワイヤ８を案内するビンガイドである。

そして、前記ガイドフレ−ム１０とビンガイド１１とに
よりガイ躇シ材が構成され、上記第１ヨーク１、コア２
・・・アーマチュア９が１つの駆動ユニットを構成して
いる。

このように構成された磁気回路における動作について説
明する。

まず、プリントワイヤ８が駆動されないときは 永久磁石３−第２ヨーク５−アーマチュア９−コア２−
第１ヨーク１の磁路を通って永久磁石による磁束が環流
し、アーマチュア９はコア２に吸弓されるから、板はね
７は弾性的に変形している。

この状態でマグネットコイル４に電流が流されると、永
久磁石３の磁界を打ち消す磁界がコア２に生じ、アーマ
チュア９の吸引力は解かれるから、板はね７の復帰に伴
ってプリントワイヤ８が前方に駆動される。

しかしながら、このような構成の磁気回路構造では、マ
グネットコイル４に電流を流して接極子の吸引力が解か
れた後は 永久磁石３−第２ヨーク５−アーマチュア９−コア２−
第１ヨーク１の磁路のパーミアンスが増加し、永久磁石
３による磁束は上記磁路の外部に漏洩するという欠点が
ある。

一方、ワイヤドツトプリンタの印字ヘッドでは、複数個
の駆動ユニットが、環状またはこれに近い形で配置され
たものが多い。

第２図は８個の駆動ユニットが配置された場合の分解斜
視図であって、第１ヨーク１と第２ヨーク５は各駆動ユ
ニットに共通な一体部品であり、板ばね７も一枚のばね
材料１２に一体的に形成されている。

さらに、永久磁石３、スペーサ６も一体化され、リング
状となっている。

このような一体化の手法は印字ヘッドの構成の際の部品
数の削減を可能とするもので、経済的に有利な手法であ
る。

しかしながら、前述のように漏洩した永久磁石の磁束は
、第１ヨーク１と第２ヨーク５を各駆動ユニットに共通
とした第２図の構成において他の駆動ユニットの磁気回
路にまわり込み、いわゆる磁気干渉によって駆動特性を
変化させる。

すなわち、第２図の構成を採用しようとする場合には、
各駆動ユニットの相互間の磁気干渉が設計上の問題点と
なる。

もちろん、第２図の構成に依らずとも、磁気干渉効果の
少ない構成として、第１ヨーク、第２ヨークならびに永
久磁石を一体化せず、各１駆動ユニツトごとに分離させ
ることも可能であるが、この場合にも前述と同じ理由に
よって各駆動ユニット間の距離をむやみに小さくすると
支障が生じる。

したがって、小形化の点で限界がある。本発明は以上の
点に鑑み、このような問題を解決すると共に上述の欠点
を除去すべくなされたもので、その目的は、アーマチュ
アの吸引力が解かれたときの永久磁石による磁束を保持
力の小さい方の半硬質磁性体の内部に環流させることに
よって磁束の外部への漏洩を防止し、印字ヘッドの小形
化に寄与する新規なワイヤドツトプリンタ印字ヘッドの
磁気回路構造を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、従来の構
造における永久磁石に代わるものとして、永久磁石に相
当する半硬質磁性体と、この半硬質磁性よりも保磁力の
小さい半硬質磁性体とが同心状の線材または複層状の板
状に成形された形態の複合半硬質鉄心を使用するように
したもので、以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細
に説明する。

第３図は本発明による磁気回路構造の一実施例を示す構
成図である。

第３図において第１図と同一符号のものは相当部分を示
し、１３は複合半硬質鉄心である。

第１図と異なる点は、永久磁石３の代わりに複合半硬質
鉄心１３を使用し、さらに、マグネットコイル４を複合
半硬質鉄心１３の周囲に配したことにある。

そして、この複合半硬質鉄心１３は第４図に示すように
、保磁力が大きく永久磁石としての作用を行う半硬質磁
性体１３ａと、保磁力が小さい半硬質磁性体１３ｂとが
図面ａのクラッド圧延加工または同図すのクラッド線引
き加工によって一体化されている。

このように、複合半硬質鉄心１３は、保磁力の異なる２
種類の半硬質磁性体が予め引抜きまたはクラッド圧延等
の加工によって同心状の線材または複層状の板状に一体
化された形態であって、その半硬質鉄心の周囲にマグネ
ットコイル４が配置されている。

そして、半硬質鉄心のうち保磁力の犬なる半硬質磁性体
１３ａの磁化方向は一定で永久磁石の作用をなし、マグ
ネットコイル４への通電によって保磁力の小さい半硬質
磁性体１３ｂの保磁力より大きい磁界が正負に反転して
パルス状に交互にその半硬質鉄心に印加されて保磁力の
小さい半硬質磁性体１３ｂの磁化方向が反転され、その
磁化方向が永久磁石の磁化方向に一致しているときに板
はね７が吸引され、永久磁石の磁化方向と異なるときに
板はね７の吸引が解かれるように構成されている。

つぎにこの第３図および第４図に示す実施例の作用を第
５図および第６図を参照して説明する。

第５図５は半硬質磁性体１３ａの磁化特性のヒステリシ
スＡＢＣＤと半硬質磁性体１３ｂの磁化特性のヒステリ
シスＡ’Ｂ’Ｃ／Ｄ’の関係を示す磁化特性図である。

図において、Ｈｌは半硬質磁性体１３ａの保磁力、Ｈｓ
は半硬質磁性体１３ｂの保磁力である。

いま、第３図において、マグネットコイル４に方向の異
なる電流を流し、保磁力Ｈ１より大きい磁界と保磁力−
Ｈ１より小さい磁界を交互にパルス状に印加すれば、半
硬質磁性体１３ａと半硬質磁性体１３ｂから構成される
複合半硬質鉄心１３の磁化特性は第５図すのＡＢ’Ｃ／
ＢＣＤ’Ａ’Ｄ４のヒステリシスを描き、マグネットコ
イル４に通電しないときは点αまたは点γになる。

しかし、一旦、保磁力ＨＡより大きい磁界を印加した後
、保磁力Ｈ７より小さく保磁力Ｈｓより大きい磁界を交
互にパルス状に印加すれば、その磁化特性は第５図すの
ｋｌ／Ｔｉｃ！ｋｌのヒステリシスを描き、マグネット
コイル４に通電しないときは点αまたは点Ｏになる。

この場合、保磁力の大きい半硬質磁性体１３ａは磁化方
向が一定で永久磁石としての作用をなす。

第６図ａは第５図すにおいて、ＩＱｔの状態に相当する
。

すなわち、半硬質磁性体１３ａと半硬質磁性体１３ｂの
磁化方向は共に第６図ａの矢印のＡ方向であるから、そ
の磁束は 第２ヨーク５−アーマチュア９−コア２−第１ヨーク１
の磁路を環流してアーマチュア９はコア２に吸引されて
いる。

この後、マグネットコイル４に電流を流し、保磁力−Ｈ
ｓと保磁力−Ｈ７の間の磁界をパルス状に印加した後は
第５図すにおいて点Ｏに移る。

このとき、第６図すに示すように、半硬質磁性体１３ｂ
の磁化方向のみが矢印Ｂのように反転している。

したがって、半硬質磁性体１３ａと半硬質磁性体１３ｂ
による磁束は両者で構成される短絡的な磁路を環流する
から、アーマチュア９とコア２の間の磁束は零となって
吸引が解かれ、板はね７が復帰してプリントワイヤ８が
駆動される。

そして、プリントワイヤ８によりドツトの印刷終了した
後は、直ちにマグネットコイル４にパルス状の電流を流
し、保磁力Ｈｓより°大きい磁界を印加すれば、第５図
すでは点０の状態に復し、また、第６図ではａの吸引状
態に復することとなる。

このように、従来の構造における永久磁石に代わるもの
として、永久磁石に相当する半硬質磁性体とこれよりも
保磁力の小さい半硬質磁性体とを予めクラッド等によっ
て一体化した複合半硬質鉄心を使用し、その半硬質磁性
体が、アーマチュアの吸引が解かれた際の保磁力の犬な
る半硬質磁性体の磁束の短絡路となるため、従来の構成
のように外部に漏洩する懸念がない。

したがって、前述した如き第１ヨークと第２ヨークを共
通磁路として一体化する構造がとれ、部品の削減が容易
となる。

また、小形化を図っても磁気干渉の恐れがない。

第７図は本発明の他の実施例を示す構成図である。

第７図において第３図と同一部分には同一符号を付して
説明を省略する。

第３図と異なる点は、第３図の構成のコア２を廃し、そ
の位置に複合半硬質鉄心１３ならびにマグネットコイル
４を配置し、第３図において複合半硬質鉄心１３のおか
れていた位置に軟質磁性体の第３ヨーク１４を配置した
ことにある。

このように構成された磁気回路の構造においても、第３
図に関して説明した作用およびその効果は全く同様に発
揮されるものである。

すなわち、この第７図に示す実施例も本発明に含まれる
。

なお、以上の説明では第５図すにおいて、点Ｏの磁束が
零となる理想的な場合を例にとって説明したが、この状
態は２つの半硬質磁性体１３ａおよび半硬質磁性体１３
ｂの飽和磁束密度が異なる一般の場合でも、両者の断面
積比の調節によって実現が可能である。

しかし、点Ｏの磁束が完全に零でなくても本発明の効果
は本質的に変わらない。

そして、保磁力の異なる２種類の半硬質磁性体より構成
される鉄心の形態には、両者の接着や機械的な結合およ
び予め引抜きまたはクラッド圧延の加工によって一体化
成形する方法があるが、磁気回路の結合特性上は後者の
予め引抜きまたはクラッド圧延の加工によって同心状の
線材または複層状の板状に成形された形態がすぐれてい
る。

以上説明したように、本発明では、従来の構造における
永久磁石に代わるものとして、永久磁石に相当する半硬
質磁性体と、これより保磁力の小さい半硬質磁性体とを
予めクラッド等によって一体化した複合半硬質鉄心を使
用し、その半硬質磁性体が、アーマチュアの吸引が解か
れた際の保磁力の犬なる半硬質磁性体の磁束の短絡路と
なるため、従来の構成のように磁束が外部に漏洩する懸
念がない。

したがって、前述した如き第１ヨークと第２ヨークを共
通磁路として一体化する構造がとれ、部品の削減が容易
となる。

また、部品の削減に伴って信頼度を向上すると共に、小
形化を図っても磁気干渉の恐れがない。

このように本発明によれば、従来のこの種の磁気回路構
造に比して多大の効果があり、ワイヤドツトプリンタ印
字ヘッドの磁気回路構造としては独自のものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はワイヤドツトプリンタ印字ヘッドの従来の磁気
回路構造の一例を示す構成図、第２図はいくつかの駆動
ユニットを環状に配置した印字ヘッドの構成を示す斜視
図、第３図は本発明によるワイヤドツトプリンタ印字ヘ
ッドの磁気回路構造の一実施例を示す構成図、第４図は
本発明に用いる複合半硬質鉄心の一実施例を示す構成図
、第５図および第６図は第３図の作用説明に供する磁化
特性図および説明図、第７図は本発明の他の実施例を示
す構成図である。 １・・・第１ヨーク、２・・・第２ヨーク、４・・・マ
グネットコイル、７・・・板ばね、８・・・プリントワ
イヤ、１３・・・複合半硬質鉄心、１３ａ、１３ｂ・・
・半硬質磁性体、１４・・・第３ヨーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁化された半硬質鉄心による磁気吸引力によって板
   ばねを変質させておき、印字の際はマグネットコイルの
   励磁によって前記半硬質鉄心の吸引を解き、前記板ばね
   の弾性復元力によって印字ワイヤを駆動するばねチャー
   ジ式のワイヤドツトプリンタの印字ヘッドに使用される
   磁気回路構造において、前記半硬質鉄心は保磁力の異な
   る２種類の半硬質磁性体が同心状の線材または複層状の
   板状に成形された形態であって、該半硬質鉄心の周回に
   前記マグネットコイルが配置されており、該半硬質鉄心
   のうち保磁力の犬なる半硬質磁性体の磁化方向は一定で
   永久磁石の作用をなし、前記マグネットコイルへの通電
   によって保磁力の小さい半硬質磁性体の保磁力より大き
   い磁界が正負に反転してパルス状に交互に前記半硬質鉄
   心に印加されて保磁力の小さい半硬質磁性体の磁化方向
   が反転され、その磁化方向が前記保磁力の犬なる半硬質
   磁性体の磁化方向に一致しているときに前記板ばねが吸
   引され、前記保磁力の犬なる半硬質磁性体の磁化方向と
   異なるときに前記板ばねの吸引が解かれるよう構成した
   ことを特徴とするワイヤドツトプリンタ印字ヘッドの磁
   気回路構造。