JPS646289Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はデータ処理装置に用いられるドツトラ
インプリンタの改良に関し、特に印字針で印字す
ることにより、文字、図形等の印字を行うインパ
クト型ドツトラインプリンタにおける印字ヘツド
の改良に関するものである。

上記印字ヘツドは、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
られるようになつており、ドツトラインプリンタ
の特徴を生かし、シリアルプリンタから大きく差
別化して高速印字を行うために印字針の数が多く
66個あるいは68個配設されているものが多い。

従来、上記の方式の印字ヘツドは、米国特許
3941051および→特開昭51−40221に開示されてい
る如く、永久磁石が板ばねの取付部に固着されて
いる形式と、米国特許4258628および→特開昭55
−103979に開示されている如く、板ばねの背面に
近接して対向している２本のコアの間に永久磁石
が固着されている形式がある。前者の形式は、磁
路と板ばねが互いに拘束し合うので、磁路と板ば
ねはそれぞれ最適の条件にならない、即ち、磁路
は長くなると共に磁性材としては適していない板
ばねを磁路の一部に用いなければならないので磁
気損失が多い。また板ばねは磁路の一部として用
いられているので材質に限定をうけ、ばね材とし
て最適な材料を用いることができないと共に形
状、板厚も限定をうけ、高速印字を行うために必
要な質量を小さくすることができない。更に、板
ばねの組付けの際に既に永久磁石が固着されてい
るので、板ばねはコアに強く吸着され、ドツト印
打位置を正確にするために必要な印字針の位置を
正確に組付けることが困難である。更に磁路が印
字ヘツドの枠体を兼ねているので必要以上に磁路
材が大きくなつており漏洩磁束が多い。後者の形
式は永久磁石の双方の磁極からのびたコアが互い
に比較的近い間隔をもつて並設されているので漏
洩磁束が多い。また前形式と同様にして板ばねは
磁路の一部として用いられているので、材質、形
状、板厚に限定をうけるので、高速印字を行うこ
とができない。更に板ばねを組付ける際にコアに
吸着されるので印字針の位置を正確に組付けるこ
とが困難である。

斯かる点に鑑み本考案の目的とするところは、
印字速度が高く、組立てが容易なインパクト型ド
ツトラインプリンタにおける印字ヘツドを得るこ
とにある。

上記目的を達成するための本考案の要旨とする
ところは、印字用紙に対向し、該印字用紙の搬送
方向に対してほゞ直角の方向に複数個の印字針が
配列された印字ヘツドを、前記印字用紙の搬送方
向に対してほゞ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、図形等の印字を行うドツトラ
インプリンタにおける印字ヘツドにおいて、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ユアと、該アーマチユ
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、前記アー
マチユアの背面にそれぞれ近接して対向するコア
と該コアに関して前記板ばね支持部材の反対側に
形成された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ヨークの棚部に取付け
られ磁性材よりなる磁石取付板と、該磁石取付板
に一方の磁極により固着された永久磁石と、該永
久磁石の他方の磁極に固着されて前記アーマチユ
アの側面に近接して対向する面をもつ磁性材より
なる第２ヨークと、前記コアにそれぞれ配設され
たコイルと、前記板ばね支持部材を固着保持する
板ばね支持部と前記複数の第１ヨークを固着保持
するヨーク支持部と該ヨーク支持部と前記板ばね
支持部とを結合するために前記印字針の配設の方
向と平行の方向に複数個配設された支柱とを有し
非磁性体により一体的に形成された枠体とにより
構成されているところにある。

第１図は、本考案の印字ヘツドの一実施例を示
し、リボンマスクおよび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。図において、比重が小さい非磁
性材であり、望ましくは熱伝導率が高い金属材料
により形成された枠体１は、ヨーク支持部１ｄ
と、該ヨーク支持部の上端に等間隔に複数形成さ
れた支柱１ａと、該支柱１ａを前面で連結する板
ばね支持部１ｂを一体的に形成している。該板ば
ね支持部１ｂの前面には、複数の板ばね支持部材
２が固着されている。該板ばね支持部材２には、
介材部材３を介して複数の板ばね４が抑え板５に
よりそれぞれ板ばね固定ねじ６で固定されてい
る。該板ばね４の先端には、磁性材により円柱状
に形成されたアーマチユア７がそれぞれ加締めら
れており、該アーマチユア７の前端面の中央には
細い円筒状の突起が形成され、中央の穴には耐摩
耗性材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、位置決め穴１ｃが等間隔一列
に複数個形成され、硅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１ｃに
それぞれ嵌合すると共に、第１ヨーク固定ねじ１
０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のヨーク
支持部１ｄ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つて配
設されている。該第１ヨーク９にはそれぞれ円柱
状のコア９ｃが前記突起９ａの近くを基端とし
て、該突起９ａと同軸上に形成されている。該コ
ア９ｃの先端面は、前記板ばね４の先端の前記ア
ーマチユア７が加締められている面の背面に対向
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、板ばね４の自由状態から、該板ば
ね４の先端を印打ストロークに適した所定量を変
位させた状態の、板ばね４の先端の背面に密着す
べく傾斜している。

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い。従つ
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。

前記コア９ｃにはそれぞれコイル１１が巻回さ
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ヨークの棚部９ｄには磁石ブロツク１２が
着脱可能に取付けられている。磁石ブロツク１２
は磁石取付板１３と永久磁石１４と第２ヨーク１
５が重ねられて接着され一体となつている。

前記磁石取付板１３にはめねじ１３ａが形成さ
れ、磁石ブロツク取付ねじ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、
前記磁石ブロツク１２は前記第１ヨーク９に着脱
可能に取付けられている。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１
５ａがある。該磁気結合部１５ａは前記アーマチ
ユア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。従つて
前記第２ヨーク１５と前記板ばね４および前記ア
ーマチユア７との間の磁気抵抗は小さい。

また前記磁気ブロツク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
アーマチユア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とアーマチユア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、前記磁石ブロツク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、磁石ブロツク
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。

更に該磁石ブロツク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、前記アーマチユ
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。上述の如く
各磁路は互いに磁性材で結合されていないので、
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。また、磁路の長さは
ほとんどコイルによつて限定されるだけなので短
かい。従つて磁気抵抗が小さく漏洩磁束も少な
い。

また前述の如く、枠体１はそれぞれ複数個の板
ばね４を取付けるための板ばね支持部材２が、複
数個固着されている板ばね支持部１ｂと、複数個
の第１ヨーク９を取付けるためのヨーク支持部１
ｄと、該ヨーク支持部１ｄと前記板ばね支持部１
ｂとを複数箇所で結合している支柱１ａとが非磁
性の軽金属で一体的に形成されているので、形状
精度が高い。また、発熱源である第１ヨーク９で
発生した熱はヨーク支持部１ｄに伝導され、ヨー
ク支持部１ｄの温度は上昇し該ヨーク支持部１ｄ
は、第１ヨーク９の配列方向に膨脹するが、第１
ヨーク９は分割されているので材質の違いによる
線膨脹係数の差によつて該ヨーク支持部１ｄが反
ることはない。また、ヨーク支持部１ｄの温度上
昇に伴い、該熱は複数箇所の支柱１ａを通つて板
ばね支持部１ｂ、更に板ばね支持部材２に伝導さ
れる。然るに、支柱１ａは断面積が小さく且つ表
面積が大きいので、図示せぬ冷却用ブロワから送
られてくる空気により熱をうばわれ、板ばね支持
部１ｂおよび板ばね支持部材２に伝導される熱を
少なくしている。また、板ばね支持部材２は配列
方向に分割されているので、板ばね支持部１ｄと
板ばね支持部材２との材質の違いによる線膨脹係
数の差による板ばね支持部１ｂの反りは少ない。

また、前述の如く板ばね４と磁路を構成する永
久磁石１４、第２ヨーク１５、アーマチユア７、
コア９ｃと棚部９ｄからなる第２ヨーク９が、コ
ア９ｃに関して反対側に構成されているので、板
ばね４と磁路は互いに拘束されることが少なく、
それぞれ適した材料で適した形状に形成できるの
で、印字速度が高いインパクト型ドツトラインプ
リンタの印字ヘツドを構成することができる。

前記複数の第２ヨーク１５の前面には、カバー
１７が図示せぬ取付手段により密接して取付けら
れている。（第１図には省略）該カバー１７には
前記アーマチユア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。該カバー１７には、該
カバー１７とほゞ同じ形状のリボンマスク１８
が、下端部で点抵抗溶接によつて接合されてい
る。該リボンマスク１８には、前記カバー１７と
同様に前記アーマチユア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
リボンマスク１８と前記カバー１７との間にはイ
ンクリボン１９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。

従つて、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の飛しよう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
れ放熱フイン２１が密着して取付けられ、前記コ
イル１１が発生した熱を空気中に放散する。前記
側磁路部材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
せる作用がある。

前述のうちのインクリボン１９を除いた構成体
は印字ヘツドであり、該印字ヘツドは、印字動作
中において前記印字針８の配設ピツチを僅かに越
える幅で連続往復動を行なうように、図示せぬ印
字ヘツド駆動装置に連結されている。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２３が配設され、該印字用紙２３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
本考案の作用を説明する。尚本考案は高速ドツト
ラインプリンタの作用についての説明は省略し、
印字ヘツ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する磁束
は、第２ヨーク１５から空隙を通つてアーマチユ
ア７と板ばね４の先端の一部を通り、該アーマチ
ユア７と該板ばね４の先端の一部から空隙を通つ
てコア９ｃ、棚部９ｄを含む第１ヨーク９から磁
石取付板１３を通つている。

従つてアーマチユア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は待機状態となつている。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２３
を、インクリボン１９を介して衝打する。コイル
１１への通電が終了し印字針８が印字用紙２３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、印字ヘツ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を縦ドツトピツチに相当する量だ
け移動させ、該動作を繰返すことにより、印字用
紙２３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つたが、
２個ごと、３個ごととしてもほゞ同様の効果があ
る。換言すると、実施例においては１個の第１ヨ
ーク９が１個のコア９ｃを持つているが、１個の
第１ヨーク９が２個あるいは３個のコア９ｃを特
つように構成し、同様にして１個の磁石ブロツク
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つて枠体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
とによつ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ほゞ同様に維持される。

また、磁石ブロツク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、磁石ブロツ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
施例とほゞ同様に維持される。

以上の説明で明らかなように本考案によれば、
板ばねと磁路がコアに関して反対側に配設されて
いるので、それぞれ適した材料で適した形状に形
成でき従つて印字速度が高いインパクト型ドツト
ラインプリンタ用の印字ヘツドを得ることができ
る。また、板ばねを組付ける際に永久磁石が組付
けられていないので、印字針の位置を正確な位置
に合わせ易い。そして上記の如き利点を持つ構成
を可能とした枠体が、複数個に分割されている第
１ヨークを取付けるためのヨーク支持部と、複数
個に分割されている板ばね支持部材を取付けるた
めの板ばね支持部と、ヨーク支持部と板ばね支持
部を複数箇所で結合している支柱とが一体的に形
成されており、第１ヨークおよび板ばね支持部材
はそれぞれ分割されているので、枠体は形状精度
が高く熱による変形も少ない。また磁石ブロツク
が着脱容易であるので、印字針およびコイルの交
換が容易であり、磁石ブロツクを取外した状態に
おいて板ばねの取付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。

また磁石ブロツクが取外し可能であり小型であ
ることにより、磁石ブロツクのみを着磁機にかけ
て着磁を行なうことができるので、小型の着磁機
を用いて着磁作業を容易に行なうことができる。
もちろん組立終了後に印字ヘツド全体を大型の着
磁機に着磁することも可能である。

更に磁石ブロツクに形成されている磁気結合部
がＵ字型切欠状に形成されているので、磁気結合
部とアーマチユアとの間の空隙を調節することが
でき、従つ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、本考案の印字ヘツドの
一実施例を示し、第１図はリボンマスクおよびカ
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……アーマチユア、８……印字針、９…
…第１ヨーク、９ｃ……コア、９ｄ……棚部、１
１……コイル、１２……磁石ブロツク、１３……
磁石取付板、１４……永久磁石、１５……第２ヨ
ーク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 印字用紙に対向し、該印字用紙の搬送方向に
   対してほゞ直角の方向に複数個の印字針が配列
   された印字ヘツドを、前記印字用紙の搬送方向
   に対してほゞ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、図形等の印字を行うドツ
   トラインプリンタにおける印字ヘツドにおい
   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ユアと、
   該アーマチユ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、前記アーマチユアの背面にそれぞれ近
   接して対向するコアと、該コアに関して前記板
   ばね支持部材の反対側に形成された棚部を有し
   磁性材により形成された複数の第１ヨークと、
   該第１ヨークの棚部に取付けられた磁性材より
   なる磁石取付板と、該磁石取付板に一方の磁極
   をもつて→固着された永久磁石と、該永久磁石
   の他方の磁極に固着され前記アーマチユアの側
   面に近接して対向する面をもち磁性材よりなる
   第２ヨークと、前記コアにそれぞれ配設された
   コイルと、前記板ばね支持部材を固着保持する
   板ばね支持部と前記複数の第１ヨークを固着保
   持するヨーク支持部と該ヨーク支持部と前記板
   ばね支持部とを結合するために前記印字針の配
   設の方向と平行の方向に複数個配設された支柱
   とを有し非磁性材により一体的に形成された枠
   体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ツド。 (2) 枠体が軽金属により形成されていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   ドツトラインプリンタにおける印字ヘツド。