JPS5919173A - ドツトラインプリンタにおける印字ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 インプリンタの改良に関し、特にインパクト型印字ヘッ
ドの改良に関するものである。

従来、上記印字ヘッドは実装密度、応答周期、温度上昇
、電圧変動に対する依存性等の面から優れている永久磁
石を用いた板ばね蓄勢方式が多く用いられるようになっ
ており、この方式の特徴を生かすために印字針の数が多
く６６個から６８個配設されている。従って部品数を少
なくし、組立工数を少なくするために一部の磁路を共通
にしていた。このため多数の印字針を同時眞駆動した場
合には電磁誘導作用により磁気干渉が起こり、印字針の
飛翔中にコイルに流れている電流が急速に減衰し、印字
針の飛翔を妨けることにより、印字濃度の低下を生じて
いた。これを防ぐには通電時間を長くすることが有効で
あるが、コイルの温度上昇が大きくなるので印字速度お
よび印字デユーティに限界があった。

このような例として特開昭５６−５６８８５がある。ま
た従来の印字ヘノドは板ばねを枠体側に伺ける際に、既
に永久磁石が組みつけられているので、板ばわの自由端
はコアの先端面に吸着され、印字針の位置合わせが非常
に困難であった。このような例として特開昭５１−４０
２２１がある。

斯かる点に鑑み本発明の目的とするところは、磁気損失
か少なく、磁束の応答がよ（・磁路を得ると共に、同時
に駆動する印字針の多少により印字一度１６よび複写能
力が変動することがないドツトラインプリンタにおける
印字へノドを荷ることにあり、他の目的として組立て調
整が容易であり、コイルおよび板ばねの交換が容易なド
ツトラインプリンタにおける印字ヘノトを得ることにあ
る。

）二記目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は、印字用紙に対向し、該印字用紙の搬送方向に対して
ほＶ直角の方向に複数個の印字針が配列された印字ヘノ
ドを、前記印字用紙の搬送方向に対してほ■直角の方向
に往復走行しながら、前記印字針を前記印字用紙に選択
的に衝突させることＫより、文字、図形等の印字を行な
うドツトラインプリンタにおける印字ヘッドにおいて、
複数の印字針と、該印字針をそれぞれ固着保持し磁性材
よりなる複数のアーマチュアと、該アーマチュアを一端
にそれぞれ固着保持する複数の板ばねと、該板ばねの他
端を固着することにより該複数の板ばねを支持する板ば
ね支持部拐と、該板ばね支持部材を固着保持する非磁性
材により一体的に形成された枠体と、該枠体に配列固定
され前記アーマチュアの背面にそれぞれ近接して対向す
るコアと棚部を有し磁性材により形成された複数の第１
ヨークと、該第１ヨークに着脱自在に取付けられ永久磁
石と該永久磁石の一方の磁極に固着され前記アーマチュ
アの側面に近接して対向する面をもつ磁性材により形成
された第２ヨークとを有する複数の磁石ブロツクとによ
り構成されているところにある。

以下、本発明の構成を一実施例に就き図面に基づいて説
明する。

第１図は、本発明の印字−・ノドの一実施例を示し、カ
バーを外し目．つ一部破断した状態を示す斜視図、第２
図は主要構成を示す断面図である。図において比重が小
さい非磁性利により一体平板状に形成された枠体１は、
上面に支柱１ａが等間隔に形成され、該支柱１ａの数個
ごとの間には熱による膨張を吸収するためのスリットが
形成されている。該支柱１ａの上端には板ばね支持部月
２が懸渡されて固定されており、該板ばね支持部月２に
は、スペーサ６を介して複数の板ばね４が押工板５によ
りそれぞれ板ばね固定ねじ６の締伺カで締付けられ固定
されている。該板ば）Ａの先端には、磁性材により円柱
状に形成されたアーマチュア７がそれぞれ加締められて
おり、該アーマチュア７の上端面の中央には細い円筒状
の突起が形成さね、中央の穴には耐摩耗性拐により細い
円柱状に形成された印字針８が固着されている。

前記枠体１には位置ぎめ穴１ｂが等間隔一列に枚数個形
成され、珪素鉄により形成された複数個の第１ヨーク９
は、該第１ヨーク９にそれぞれ形成されている突起９ａ
が前記位置ぎめ穴１１）にそれぞれ嵌合すると共に、第
１ヨーク固定ねじ１０により前記第１ヨーク９に形成さ
れているめねじ９ｂを締結することにより前記枠体１に
固定され、後述するプラテン２２の軸と平行の方向に等
間隔に相互に空隙をもって配設されている。該第１ヨー
ク９はそれぞれ円柱状のコア９Ｃを持ち、該コア９Ｃは
前記突起９ａとはｙ同軸上に形成され、前記突起９ａの
近くに基端部を持ち、先端面は前記板ばね４の先端の前
記アーマチュア７が加締められている面の背面に僅少間
隔をもって対向しており、後述する永久磁石１４の起磁
力による吸引力で前記板ばね４の先端を、該板ばね４の
復元力に抗して吸着している。

前記第１ヨーク９は、更にそれぞれ棚部９ｄを持ち、該
棚部９ｄには穴９ｅが形成されている。

該第１ヨーク９は硅素鉄により形成されているので、比
抵抗が高く、渦電流の発生が少なＬ−ｏ従って磁束の応
答性に優れており、印字針８の往復動の周期を高めるこ
とができる。なお、該第１ヨーク９は硅素鉄でなくても
よい。

れており、該コイル１１は図示せぬ電気回路に結線され
該コイル１１に通電することにより、後述する永久磁石
１４の起磁力による磁束の方向と逆の方向の磁束が生じ
るように構成されている。前記第１ヨーク９の棚部９ｄ
には磁石ブロック１２が着脱可能に戦利けられている。

磁石ブロック１２は磁石取付板１６と永久磁石１４と第
２ヨーク１５が重ねられて接着され一体となっている。

前記磁石取付板１６にはめねじ１３ａが形成され、磁石
ブロック取＋ｊねじ１６により貫通穴９ｅを貫通してめ
ねじ１３ａを締結することにより、前記磁石ブロック１
２は前記第１ヨーク９に着脱可能に戦利げられている。

前記第２ヨーク１５には上端にＵ字型切欠状に形成され
た磁気結合部１５ａがある。該磁気結合部１５ａは前記
アーマチュア７および前記板ばね４の先端部が接触する
ことがないように近接して配設されている。従って前記
第２ヨーク１５と前記板ばね４および前記アーマチュア
７との間の磁気抵抗は小さい。

また前記磁気ブロック１２が着脱可能であることと、前
記第２ヨーク１５に形成されている前記アーマチュア７
との磁気結合部１５ａがＵ字型切欠状に形成されている
ことにより、該磁気結合部１５ａとアーマチュア７との
空隙量を調節できるので板ばね４の自由端の吸着力を調
整することができると共に、前記磁石ブロック１２は着
脱が容易である。このことは、前記板ばね４および前記
印字針８あるいは前記コイル１１が万一破損した場合の
部品交換を容易にし、また、磁石ブロック１２を単体で
着磁することができるので着磁が容易である。

更に該磁石ブロック１２を取外した状態においては前記
板ばね４の自由端は前記コア９Ｃの端面に吸着されない
ので前記印字針８の位置合せが容易である。

なお該印字針８の位置合せは、前記アーマチュア７に形
成された細い円筒状の突起に、図示せぬ印字針位置ぎめ
治具を嵌合させた状態で、前記板ばね固定ねじ６により
、前記板ばね４を前記板ばね支持部材２に締めつけて固
定する。上述σ）ｈｌく各磁路は互いに磁性材で結合さ
れていな〜）σ）で、多数のコイル１１に同時に通電さ
れた際に起こる電磁誘導現象を軽減させる。

従ってコイル１１に流れる電流波形の乱れが少なく印字
針８の飛翔速度の低下を軽減する。また、各磁路は独立
しているので、コイル１１の発熱による枠体１と第１ヨ
ーク９の温度上昇に伴う、月質による線膨張係数の差か
ら生じる枠体１０反りは生じな（・。

前記複数の第２ヨーク１５の前面には、カッ（−１７が
図示せぬ戦利手段により密接して取付けられている。（
第１図には省略）該カッ；−１７には前記アーマチュア
７の中央の突起が突出しうる複数の穴が形成されている
。該カッＣ−１７には、該カバー１７とはｙ同じ形状の
リボンマスク１８が、下端部で点抵抗溶接によって接合
されている。該リボンマスク１８には、前記カッく−１
７と同様に前記アーマチュア７の中央の突起がそれぞれ
突出するための複数の穴が形成されている。該リボニ・
マスク１８と前記カバー１７との間にはインクリボン１
９が配設されており、前記印字針８の配列方向に対して
僅かに傾いて長手方向に走行す゛るように構成されてい
る。前記コイル１１の外側上方には該コイル１１の配列
方向に長く磁性材により形成された側磁路部材２０が密
着して配設され、多数のコイル１１に同時に通電された
際に起こる電磁誘導現象を軽減させる。

従って、前述の磁路の独立による効果と共にコイル１１
に流れる電流波形の乱れを少なくし、これにより印字針
８の飛翔速度の低下は軽減し印字濃度および複写能力は
均一となる。前記側磁路部材２０には、前記支柱１ａの
間ごとにそれぞれ放熱フィン２１が密着して数句けられ
、前記コイル１１が発生した熱を空気中に放散する。前
記側磁路部月２０は上記作用のほか更に、特定のコイル
１１のみが駆動され発熱した場合には、他のコイル１１
に密着している部分との温度を平衡させる作がある。

前述のうちのインクリボン１９を除いた構成体中にお（
・て前記印字針８の配設ピッチを僅かに越える幅で連続
往復動を行なうように、図示ぜぬ印字ヘッド駆動装置に
連結さｉＩて（・る。前記印字針８の先端にインクリボ
ン１９を介し近接してプラテン２２が配設され、該プラ
テン２２と前記リボンマスク１８との間には、記録媒体
となる印字用紙２６が配設され、該印字用紙２６は図示
せぬ用紙送り装置に結合されている。

次に上記のように構成された本実施例に就いて本発明の
詳細な説明する。尚本発明は高速ドツトラインプリンタ
の作用についての説明は省略し、印字ヘッドの作用につ
いての説明を行なう。第２図において、１個の印字針８
と、該印字針８を駆動するための１個の磁路の作用につ
いて説明すると、永久磁石１４の起磁力により発生ずる
磁束は、第２ヨーク１５がら空隙を通ってアーマチュア
７と板ばね４の先端の一部を通り、該アーマチュア７と
該板ばね４の先端の一部がら空隙を通ってコア９Ｃ１棚
部９ｄを含む第１ヨーり９がら磁石取付板１６を通って
いる。

従ってアーマチュア７と板ばね４の先端の一部からコア
９Ｃへの間の空隙を流れる磁束により、コア９ｃと板ば
ね７の先端部との相互間に吸引力が生じ、該吸引力によ
り板ばね４の先端部は、該板ばね４の復元力に抗してコ
ア９ｃに吸着され、印字針８は待機状態となっている。

次いで図示せぬ電気回路によりコイル１１に一定時間通
電すると、コア９Ｃと板ばね４の先端部との間に働いて
いる吸引力は消滅し、板ばね４の先端は該板ばね４の復
元力により急速に右方向へ移動し、印字針８はプラテン
２２に巻付けられた印字用紙２６を、インクリボン１９
を介して衝打する。

上記コイル１１への通電が、印字ヘッドのうち１個のコ
イル１１へ通電された場合には、前記コア９Ｃと板ばね
４の先端部との間の空隙における磁束の減少特性は特定
されたものであり、板ばね４の先端部の個有運動特性に
適合している。

しかし、仮りに前記第１ヨーク９と第２ヨーク１５の双
方か、あるいはいずれか一方が複数の各印字針８を駆動
するための共通磁路となっており、前記側磁路部月２０
が配設されていない場合において、多数のコイル１１へ
同時に通電された場合には、他のコイル１１への通電に
よって他のコイル１１に発生する磁束は、電磁誘導作用
により当該コイル１１を流れる電流波形に変化を与え、
最大電流値が増大すると共に、電流の降下時間を短縮す
る。

従って、コイル１１０発熱を増すと共に、コイル１１へ
の通電によって消滅した板ばね４の先端とコア９Ｃとの
間の吸引力は、印字針８の先端が印字用紙２３を衝打す
るまでの全行程の、途中から増大する。

従って該時点から印字針８の先端が印字用紙２６を衝打
するまでの間、印字針８の飛翔速度は低下を続け、印字
針８が印字用紙２６を衝打する際の速度は、前述した１
個のコイル１１へｉｔした際の印字針８が印字用紙２６
を衝打する速度より小さく、従って印字濃度および複写
能力は低くなる。

然るに本発明においては、第１ヨーク９と第２ヨーク１
５とにより構成された磁路は、それぞれ各板ばね４に対
応して独立し、更にコイル１１の外側に側磁路部月２０
が密着しているので、多数のコイル１１へ同時に通電さ
れた場合に、コイル１１への通電によって該コイル１１
にそれぞれ発生する磁束は、それぞれの磁路中を通り、
磁束の一部は側磁路部材２０を通る。

従って他の板ばね４にそれぞれ対応している磁路におよ
ぼす磁束の変動は少なく、他の板ばね４の挙動に与える
影響は少ない。即ち、同時に駆動する印字針８の多少に
より印字濃度が変動することが少ないと共にコイル１１
０発熱にも差が少ない。コイル１１への通電が終了し印
字針８が印字用紙２６に衝突すると、板ばね４の先端部
は衝突による反発力とコア９Ｃの端面との間に働く吸引
力により引き戻されてコア９ｃの端面に吸着される。

斯くして、印字ヘッドは往復走行中の任意の位置におい
て、複数個の印字針８のうち任意の印字針８を駆動し、
続いて図示せぬ用紙送り装置により印字用紙２３を縦ド
ントピノチに相当する量だけ移動させ、該動作を繰返す
ことにより、印字用紙２６に表出するドツトを組合わせ
て文字、図形等の印字を行なう。

尚上記実施例においては１個の板ばねに対応する磁路ご
とに独立した構造の説明を行なったが、２個ごと、３個
ごととしてもはマ同様の効果がある。換言ずく）と、実
施例においては１個の第１ヨーク９が１個のコア９Ｃを
持っているが、１個の第１ヨーク９が２個あるいは３個
のコア９Ｃを持つように構成し、同様にして１個の磁石
ブロック１２即ち１個の第２ヨーク１５が２個あるいは
３個の磁気結合部１５ａを持つように構成しても、前述
した温度の変動によって枠体１が反ることがないことと
、多数の印字針８を同時に駆動することによって印字濃
度が低下することがないという性能的な効果は実゛施例
とはＶ同様に維持される。

また、磁石ブロック１２は着脱が容易であること、印字
針８の位置合わせが容易であること、板ばねの自由端を
吸着保持する力を調整することができること、磁石ブロ
ックの単体で着磁を行なうことができるので小型の着磁
機で着磁を行なうことができること等の製造および保守
上の効果も実施例とはｇ同様に維持される。

以上の説明で明らかなように本発明によれば永久磁石の
一方の磁極からアーマチュアまでを一体の第２ヨークが
磁路を構成し、永久磁石の他方の磁極からアーマチュア
を吸着するコアの端面までの磁路を永久磁石取付板と第
２ヨークとによって構成しているので、部品境界面が少
ないことと併わせて加締め等磁性材に大きな応力をかけ
ることがないので透磁率が低下することがない。

また磁路が独立しているので、同時に駆動する印字針の
数が多い場合においてもコイルの発熱が増すことが少な
く、印字濃度が低下することも少ない。

また温度の変動により伸縮するのは枠体のみであり、線
膨張係数の異なる材質が長い距離にわたって固着されて
いないので反ることがない。

また磁石ブロックが着脱が容易であるので、印字針およ
びコイルの交換が容易であり、磁石ブロックを取外した
状態にお（・て板ばねの取（′：Ｊけ固定を行なうので
、板ばねの自由端はコアの端面に吸着されないことによ
り印字針の位置合わせが容易である。

また磁石ブロックが取外し可能であり小型であることに
より、磁石ブロックのみを着磁機にかけて着磁を１１な
うことができるので、小型の着磁機を用（・て着磁作業
を容易に行なうことができる。

もちろん組立終ｒ後に印字ヘッド全体を大型の着磁機に
着磁することも１３１能である。

更に磁石ブロックに形成されている磁気結合部がＩ］字
型切欠状に形成されているので、磁気結合部とアーマチ
ュアとの間の空隙を調節することができ、従って板ばね
の自由端を吸着保持する力を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の印字ヘッドの一実施例
を示し、第１図はカバーを外し且つ一部破断した状態を
示す斜視図、第２図は主要構成を示す断面図である。 １・・・・・・枠体、　２・・・・・・板ばね支持部材
、４・・・・・・板ばね、　７・・・・・・アーマチュ
ア、８・・・・・・印字側、　９・・・・・・第１ヨー
ク、９ｃ・・・・・・コア、　　９ｄ・・・・・・棚部
、１１・・・“°・コイル、　　１２・・・・・・磁石
ブロック、１６・・・・・・磁石取付板、　　１４・・
・・・・永゛久磁石、１５・・・・・・第２ヨーク。 ゝ−−−Ｙ−−−ノ ２

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　印字用紙に対向し、該印字用紙の搬送方向に
   対してはｙ直角の方向に複数個の印字針が配列された印
   字ヘッドを、前記印字用紙の搬送方向に対してはｇ直角
   の方向に往復走行しながら、前記印字針を前記印字用紙
   に選択的に衝突させることにより、文字、図形等の印字
   を行なうドツトラインプリンタにおける印字ヘッドにお
   いて、複数の印字針と、該印字針をそれぞれ固着保持し
   磁性材よりなる複数のアーマチュアと、該アーマチュア
   を一端にそれぞれ固着保持する複数の板ばねと、該板ば
   ねの他端を固定することにより該複数の板ばねを支持す
   る板ばね支持部材と、該板ばね支持部材を固着保持する
   非磁性材により一体的に形成された枠体と、該枠体に配
   列固定され前記アーマチュアの背面にそれぞれ近接して
   対向するコアと棚部を有し磁性材により形成された複数
   の第１ヨ、−りと、該第１ヨークの棚部に着脱自在に取
   付けられ永久磁石と該永久磁石の一方の磁極に固着され
   前記アーマチュアの側面に近接して対向する面をもつ磁
   性材により形成された第２ヨークと前記永久磁石の他方
   の磁極に固着された磁石取付板とを有する複数の磁石ブ
   ロックとにより構成されていることを特徴とするドツト
   ラインプリンタにおける印字ヘッド。
2. （２）第１ヨークが１個のコアを持つことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のドツトラインプリンタにお
   ける印字ヘッド。
3. （３）第１ヨークが数個のコアを持つことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のドツトラインプリンタにお
   ける印字ヘッド。
4. （４）第１ヨークが珪素鉄により形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトントラインプ
   リンタにおける印字ヘッド。
5. （５）　　第２ヨークの、アーマチュアの側面に近接し
   て対向する面がＵ字型切欠状であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のドットラインブリンクにおけ
   る印字ヘッド。