JPS584630B2 - ワイヤドツト式印字ヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、印字ワイヤの細密化によりドット解像度の高
い高品質の印刷が可能な小型にして高速のワイヤドット
式印字ヘッドに関するものである。

従来から、この種のワイヤドット式プリンタの印字ヘッ
ドとしては、種々の構造のものが提案されており、その
代表的なものとしてブランジャ形、クラツパ形、はね駆
動形等が知られている。

この種方式の多くは、所謂英数字やカタカナの印字用の
７×５マトリックスや７×９マトリックヌ用として開発
されているので、通常７本の印字ワイヤとその駆動系か
ら構成されている。

したがって、それらを実装して１個の印字ヘツドを構成
することは比較的容易であった。

しかしながら、例えば明朝体の漢字の印刷を行なうには
２４本程度の印字ワイヤを必要とするため、それを駆動
するマグネットを実装する場合には、ヘッド全体が大形
になるのみならず、印字ワイヤ、駆動レバー及ひアマチ
ュア等の可動体の慣性質量の低減に制約があり、そのた
め２４本の印字ワイヤで高速印字を達成することは極め
て困難であった。

また、印字ワイヤの繰り返し動作速度を上げるためには
、次の２つの理由により印字ワイヤを含む可動体の等価
質量の低減が必須である。

その第１は、細密ドット印字条件からくるものである。

印字ワイヤの印字力は印字ワイヤの先端径が細密になる
と共に紙、リボンに作用する印字応力の点から小さくす
る必要があるが、その印字力は印字ワイヤを含む可動体
の運動エネルギーよって一義的に定まる。

すなわち、可動体の等価質量をｍ、衝突速度をＶ０とす
ると、印字力は可動体の運動エネルギ１／２ｍｖ２の関
数として与えられることが分かつている。

従って、印字ワイヤの繰り返し速度を上げるために衝突
速度Ｖ０を大きくし、かつ１／２ｍｖ０２を小さくする
ためには、等価質量ｍを小さくすることが不可欠である
。

その第２は．印字エネルギからくるものである。

高速繰り返し動作を行なうには、印字エネルギの増大に
伴う発熱の問題があり、これを緩和して小型へッドを実
現するためには、可動部の等価質量或いは回転慣性モー
メントの低減が不可欠である， このような観点から従来のマクネット構造をみると、マ
グネットの吸引方向が印字ワイヤの運動方向と一致した
構造になっており、マグネットを周上に配置したとき、
マグネットの寸法上の制約から２４本の印字ワイヤを用
いると印字ヘッドの小形化が難しいこと及びアマチュア
の回転支点部からワイヤ固定点までの長さが長くなるた
めに、可動体の慣性負荷を小さくすることが困難である
という問題があった。

このため、細密ドット印字ワイヤの繰り返し速度は、１
ＫＨｚ前後に限されていた。

本発明は上述したような従来の欠麻を解消すべくなされ
たもので、すの目的生するところは可動部の軽量化に適
し、かつ多数の駆動マグネットを効率よく実装でき、高
品質のドット文字、特に明朝体、漢字や図形の高速印字
を可能にしたワイヤドット式印字ヘッドを提供するもの
である。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係るワイヤドット式印字ヘッドの一部
破断測面図、第２図は要部の拡大斜視図、第３図は第１
図に示し１た基板を取り除いて見た印字ヘッドの一部背
面図である。

これらの図において、全体を符号１で示すものは印字ヘ
ッドで、この印字ヘッド１は円盤状に形成されたヨーク
２を備えている。

このヨーク２の表面の中心には裏面に貫通するワイヤ挿
通孔３を有する筒体４が一体に突設され、また前起裏面
には複数枚（本例では２４枚）のコム部５が前記ワイヤ
挿通孔３の周りに等分に割振って放射状に突設されてい
る。

また、前記ヨ一クの裏面には可動体６を構成する磁性体
材料からなる多数のアマチュア６Ａが互いに相隣る前記
コム部５の間に小さな隙間をもって挿入配設されている
。

前記各アマチュア６Ａはそれぞれ略Ｌ字状に形成される
ことにより、前記ヨーク２の中心方向に延在するアマチ
ュアエクステンション６Ｂを一体に備え、その外周寄り
前面角部、すなわち前記アマチュアエクステンション６
Ｂが突設される側とは反対側でかつ前記ヨ―ク２に近接
した部位を回動中心として前記コム部５の面と平行な方
向に回動し得るように弾性支持されている。

すなわち、各アマチュア６Ａは、ほぼ同一長さで、その
中央において互いに直交する２枚の支持はね７ａ，γｂ
の一端に前記外周寄り前面角部が支持され、これら支持
ばねγａ，γｂの他端は前記ヨーク２の裏面に固着され
たブロック８にそれぞれ固定されている。

このため、一方の支持ばねγａの中央には他力の支持ば
ねγｂ少挿通する孔２０が穿設されており、これら両支
持ばね７ａ，７ｂの交叉部分が前記アマチュア６Ａの回
動中心を構成している。

前記アマチュア６Ａにそれぞれ突設されている各アマチ
ュアエクステンション６Ｂの先端にはそれぞれ印字ワイ
ヤ９の基部が固定されている。

これらの印字ワイヤ９は前記ヨーク２のワイヤ挿通孔３
に挿入されて図示しないガイド部材により軸方向に摺軸
迫在に支持されている。

前記ヨ：一．ク２の裏面でかつ前記アマチュア６Ａより
も外側には磁心１０ａと、この磁心１０ａの外周に巻回
されたコイル１０ｂからなる多数の電磁石１０が前記各
アマチュア５に対応して放射状に配設されている。

これらの電磁石１０は前記ヨーク２の後方に配設される
基板１１の内面に前記磁心１０ａ９軸線が前記ヨーク２
の中心方向に向くよ．うにモールド等により固定される
ことにより、前記磁心１０ａの先端面を前記アマチュア
６Ａの外側面に近接対向させている。

そして、前記ヨーク２と前記電磁石１０との間にはヨー
ク２側の表面がＮ極に、電磁石１０側の表面がＳ極に着
磁された環状の永久磁石１２が介在されている。

したがって、前記各電磁石１０の磁心１０ａとこれに対
向するアマチュア６Ａ，該アマチュア６Ａの両側に位置
するｌ対のコム部５及びヨーク２とでそれぞれ磁路を形
成し、非印字時、すなわちコイル１０ｂに電流が流れて
いないときは、この永久磁石１２の吸引力によって前記
アマチュア６Ａは１対の支持はね７ａ，７ｂに抗して磁
心１０ａに引きつけられている。

そして、前記印字ワイヤ９を駆動して印字動作を行なう
には前記永久磁石１２の磁化方向と反対に電磁石１０の
コイル１０ｂに電流を流して行なう。

すなわち、コイル１０ｂに通電するとアマチュア６Ａと
磁心１０ａの間の磁束が減少し、その吸引力が支持ばね
７ａ 、 ７ｂの引き戻し力以下になった時、支持はね
７ａ，７ｂに蓄えられている歪エネｓキによってアマチ
ュア６Ａおよびアマチュアエクステンション６Ｂか第１
図において反時計方向に一体に回転するため、印字ワイ
ヤ９はその先端部が筒体４のワイヤ挿通孔３から飛び出
して図示しない紙面上にドットを形成する。

したがって、印字信号にもとすき電磁石１０を選択的に
励磁すれば、これに対応する印字ワイヤ９が駆動されて
所望の漢字、図形等を紙面に印刷することができる。

コイル１０ｂへの通電が断たれると、永久磁石１２の吸
引力によってアマチュア６Ａが吸引されるため、印字ワ
イヤ９は戻され、元の静止状態に復帰する。

かくして、このような構成によれば、軽量性が要求され
る可動部（アマチュア６Ａ，アマチュアエクステンショ
ン６Ｂ，印字ワイヤ９）をヨーク２の中央部に配置し、
所定の体積を必要とするマグネット部を外周側に配置し
ているので、全体をコンパクトに実装することができる
。

また電磁石１０に発生する熱は磁心１０ａから直接外部
に逃げ易く、シかも放熱面は極力大きく設定し得るため
、高速動作における温度上昇の問題を解消し得る。

さらに、永久磁石１２或いは電磁石１０によル磁束はア
マチュア６Ａの両側面にある１対のコム部５を通る構造
となっているため、必要なアマチュア磁束を確保するた
めのアマチュア体積ヲ最小にすることができ、したがっ
て、アマチュア６Ａの軽量化が極限に近い形で実現でき
る。

加えて、アマチュアｂＡは直交する１対の支持はね７
ａ ｓγｂによって弾性支持されているため、その回動
支点のずれが少なく、また復帰時の振動を良好に吸収し
得る。

なお、上記実施例は永久磁石１２を用いた場合について
説明したが、本発明はこの永久磁石１２をかならすしも
必要としない。

その場合には、印字ヘッド１の表裏面を逆にして印字ワ
イヤ９の先端を基板１１側に向けておき、コイル１０ｂ
の励磁によってアマチュア６Ａを支持ばね７ａ，７ｂに
抗して吸引するように構成すればよい。

一方、上記実施例において、軟質磁性体からなるコム部
５とヨーク２の構成方法として、各アマチュア６Ａに対
応して各素子毎に分離構造とする方法と円周上に配置さ
れた複数個の素子に対して一体構造とする方法がある。

一体構造とする場合の大きな問題点は数個の電磁石１０
を同時に励磁する場合の磁気干渉である。

磁気干渉に関しては、永久磁石部の磁気抵抗をできるだ
け小さくすることが効果的であるが、隣接素子間の結合
を示す磁気抵抗、すなわち、隣接するヨーク２間の磁気
抵抗および電磁石の磁心１０間の磁気抵抗については、
一方を大きくとっておけば他方は小さくしても影響は少
ない。

したがって、円の中心部に配置され近接の度合が強くな
るコム部５とヨーク２は全素子一体構造とし、電磁石の
磁心１０は各素子毎に分離構造とする磁気回路構成が、
磁気干渉を防止できること、および製造上部品点数が減
り加工精度もあがることなどから望ましい。

以上説明したように、本発明に係るワイヤドット式印字
ヘッドによれば、可動部を経量化することができ、慣性
モーメントを小さくし得るばかりか、この可動部をヘッ
ドの中央部に配置し、所定の体積を必要とする電磁石を
ヨークの外周側に放射状に配列し、実装容積を確保する
と共に放熱面積が広くとれるので、可動部の高速化、電
磁石の駆動力の向上、並びに電磁石の熱放散が大幅に改
善できる。

また、印字ワイヤの細密化を可能にし、ドット解像度の
高い高品質の印刷が実現でき、しかもヘッド全体を小型
にできるなど、多くの優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るワイヤドット式印字ヘッドの一実
施例を示す一部破断側面図、第２図は要部の拡大斜視図
、第３図は第１図に示した基板を取り除いて見た印字ヘ
ッドの一部背面図である。 １・・・・・・印字ヘッド、２・・・・・・ヨーク、３
・・・・・・ワイヤ挿通孔、５・・・・・・コム部、６
・・・・・・可動体、６Ａ・・・・・・アマチュア、６
Ｂ・・・・・・アマチュアエクステンション、γａｔ７
ｂ・・・・・・支持はね、９・・・・・・印字ワイヤ、
１０・・・・・・電磁石、１０ａ・・・・・・磁心、１
０ｂ・・・・・・コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数本の印字ワイヤを選択的に駆動した印字等を行
   なうワイヤドット式印字ヘッドにおいて、その中心に前
   記印字ワイヤが挿通されるワイヤ挿通孔を有し、裏面に
   複数枚のコム部を放射状に突設したヨークと、その一端
   に前記印字ワイヤの基端を固着して前記コム部間にそれ
   ぞれ位置し、且つ他端の前記ヨークに近接した部位を回
   動支点として前記コム部の面と平行な方向に回動し得る
   ように弾性片で保持された磁性体材科からなる複数個の
   アマチュアと、前記ヨークの裏面で且つ前記アマチュア
   よりも外側に各アマチュアと対向するように放射状に配
   設された複数個の電磁石とを備え、前記電磁石の各磁心
   はその軸線が前記ヨークの中心方向に向くように配設さ
   れていることを特徴とするワイヤドット式印字ヘッド。 ２ 裏面に複数板のコム部を突設したヨークは複数個の
   駆動素子に対して一体構造で、アマチュアと対向した各
   素子の電磁石の磁心は分離構造であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のワイヤドット式印字ヘッド
   。