JPH03143639A - インパクトプリントヘッド - 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】 産業上の利用分野 本発明は、インパクトプリンタのヘッドに関するもので
ある。

従来の技術 近年、インパクトプリンタはパソコンやワークステーシ
ョン等の出力プリンタとして最も多く使用されている。

今後も高速化、カラー化の対応と共に大きく伸びるもの
と思われるが、低消費電力化や低騒音化という課題を残
している。

以下、従来のプリントヘッドについて説明する。第７図
および第８図は従来のプリントヘッドの印字ワイヤ駆動
部の側面図である。２１はアーマチュアであり、アーマ
チュア２１の一端には印字ワイヤ２２が固定されている
。モしてアーマチュア２１は他端部において板バネ２３
に固定されている。２４は永久磁石、２５ａ、２５ｂは
ヨークである。前記板バネ２３はヨーク２５ｂの端部に
固定されている。ヨーク２５ａには励磁用のコイル２６
が設けられており、コイル２６に所定の方向の電流を流
すと前記永久磁石２４の磁界を打ち消す方向に磁界が生
じるように構成されている。また２７はワイヤガイドで
あり、印字ワイヤ２２を摺動自在にガイドしている。な
お２８はインクリボン、２９は印字用紙、３０はプラテ
ンである。

以上のように構成されたプリントヘッドについて、以下
にその動作について説明する。待機状態においては、第
７図に示すように、永久磁石２４によってヨーク２５ａ
、２５ｂ内に発生する磁界により、アーマチュア２１は
ヨーク２５ａに吸着され、印字ワイヤ２２はプラテン３
０およびインクリボン２８から引き離された状態になっ
ている。そして、この状態では板バネ２３に弾性エネル
ギーがチャージされている。

印字動作はこの待機状態でコイル２６に短時間電流を流
す事により行なわれる。すなわちコイル２６に所定方向
の電流を流す事によって発生磁界が永久磁石２４の磁界
を打ち消し、前記板バネ２３のチャージされた弾性エネ
ルギにより前記アーマチュア２１は前記ヨーク２５ａ、
２５ｂを離れ、第８図に示すように前記印字ワイヤ２２
の先端部が印字用紙２９にインクリボン２８を介して瞬
間的に打ち付けられ、この衝撃エネルギにより前記印字
用紙２９に１ドツト印字を行う。この時印字ワイヤ２２
はワイヤガイド２７によってガイドされる事となる。

印字後は、前記コイル２６への通電は終了しているため
前記アーマチュア２１は前記永久磁石２４の磁界により
前記ヨーク２５ａに吸着され、待機状態となる。本例で
はこのような動作によって印字用紙上への任意のドツト
印字を行う。現実のプリントヘッドは上述構造の印字ワ
イヤを多数備えており、任意の印字ワイヤを動作させる
ことで文字や図形の記録を行うものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら以上のような構成では、印字ワイヤ２２を
突出させた後、アーマチュア２１が元の位置に戻る際に
、そのアーマチュア２１がヨーク２５ａに衝突するため
、ｉ撃音が発生するという問題を有していた。またこの
ような構成では、印字速度は板バネ２３の固有振動数に
よっ制限され、板バネ２３の固有振動数によって決定さ
れたある値の速度以上の印字速度が得られず、高速印字
に不向きである。

課題を解決するための手段 本発明は以上の課題を解決するため、スライド自在に保
持されたアーマチュアには、そのスライド方向に沿って
永久磁石と非磁性部材と金属板とを順次設け、ヨークに
は第１の突出部および第２の突出部をそれぞれ設けると
ともに、前記永久磁石と前記第１の突出部が完全に対向
状態となった時には前記金属板と前記第２の突出部は互
いにいくらかずれた状態となり、前記金属板と前記第２
の突出部が完全に対向状態となった時には前記永久磁石
と前記第１の突出部は互いにいくらかずれた状態になる
ように構成し、前記ヨークの第２の突出部を磁化させる
とともに前記ヨークの第１の突出部を前記永久磁石の磁
界の向きに反する方向に磁化させるコイルを設けた。

作用 本発明は前記構成により、コイルが非通電状態の時は、
永久磁石と第１の突出部との間に磁気的吸引力が働いて
、この磁気的吸引力がアーマチュアを永久磁石と前記第
１の突出部とが最短距離となる位置に固定させておくよ
う作用する。

コイルに通電するとその通電によって生じる磁界と前記
永久磁石による磁界が相殺されてアーマチュアを固定し
ておく磁気的吸引力が無くなるとともに第２の突出部と
金属板との間に印字ワイヤーをプラテンの方へ突出させ
る力が働く事となり、そして次にコイルの通電を停止す
ると、再びアーマチュアを固定しようとする磁気的吸引
力が生じ、アーマチュアは元の待機位置に戻る。この際
、アーマチュアは他の部材に衝突する事無く、磁気的な
吸引力のみによって静止する事となる。

実施例 第１図および第２図は本発明の一実施例におけるプリン
トヘッドのアクチュエータユニットの側面図であり、第
１図は印字前の待機状態を示し、第２図は印字状態を示
す。第１図および第２図において、ｌは相対向する部材
Ａと部材Ｂより構成された略コ字状のヨークであり、こ
のヨーク１には互いに向かい合うように突設された突出
部１ａ、突出部１ｂが、またこれらの突出部からいくら
か離れた位置に互いに向かい合う突出部１ｃ。

突出部１ｄが形成されている。２はヨーク１に巻装され
た励磁用コイルである。４はアーマチュアである。アー
マチュア４において、３は永久磁石、１２は非磁性部材
、５は金属板、７は印字ワイヤ、８はガイドシャフトで
あり、非磁性部材４の一端に永久磁石３およびガイドシ
ャフト８が、また他端に金属板５および印字ワイヤ７が
それぞれ固定されている。６ａはヨーク１の突出部１Ｃ
２突出部１ｄの付近に部材Ａと部材Ｂとの間に架は渡す
ように固定された印字ガイド板である。

また６ｂはヨークｌの突出部１　ａ　ｒ突出部１ｂの付
近に前記同様に部材Ａと部材Ｂとの間に架は渡すように
固定されたシャフトガイド板である。印字ワイヤ７は印
字ガイド板６ａに形成された貫通孔によっスライド可能
に保持され、またガイドシャフト８はシャフトガイド板
６ｂに形成された貫通孔によっスライド可能に保持され
ている。すなわち、アーマチュア４は印字ガイド板６ａ
およびシャフトガイド板６ｂによってスライド可能に保
持されている。９はインクリボン、１０は記録紙、１１
はプラテンである。

以下、その動作について説明する。まず第１図の状態で
は、永久磁石３によって矢印Ｃの向きに発生する磁界は
突出部１ａ、ｌｂを通る事となり、永久磁石３と突出部
１ａ、ｌｂは互いに吸引し合う。そしてその力によりア
ーマチュア４は第１図に示す待機状態を維持し、この状
態においては印字ワイヤ７はインクリボン９および印字
用紙１０から離れている。

そしてこの待機状態でコイル２に短時間電流を流すと、
第２図に示すようにヨーク１内に矢印りで示す向きの磁
界が発生し、突出部１ａ、ｌｂに永久磁石の磁極に対す
る逆磁極の磁界が発生し、突出部１ｂにも同様に永久磁
石の磁極に対する逆磁極の磁界が発生する。そして、突
出部１ａ、１ｂから飛び出した磁束によって永久磁石３
と突出部１ａ、ｌｂとの間には反発力が生じる。また金
属板５は突出部１ｃ、ｌｄから飛び出た磁束によって吸
引力を受ける。従って印字ワイヤ７は矢印Ｅ方向に動く
事になる。このような動作により、印字ワイヤ７はプラ
テン１１の方へ突き出る事となり、記録紙１０にインク
リボン９を介して瞬間的に打ち付けられる。そして、こ
の衝撃エネルギによって印字用紙１０に１ドツト印字を
行う事が出来る。

印字ワイヤ７が突き出た後は、既にコイル２への通電は
終了しているため、突出部１ａ、突出部ｌｂ、突出部１
ｃ、突出部１ｄの電磁極は消え去り、永久磁石３により
突出部１ａ、ｌｂ内に発生した磁界によって永久磁石３
は突出部１ａ、ｌｂに吸引され、第１図の待機状態に戻
る。

ところでプリントヘッドは上述構造のアクチュエータユ
ニットを多数組み合わせる事によって構成される。

第３図は本実施例のプリントヘッドを用いた印字装置を
示すものである。第３図（イ）は側面図、第３図（ロ）
は平面図、第３図〈ハ）は正面部である。また第４図は
同プリントヘッドの先端部の拡大図、第５図は第３図に
示された平面図の拡大図である。本例は直径０．２ｍｍ
の印字ワイヤを使用した２４ドツト構戒の場合の一例で
ある。

１３は合計２４個のアクチュエータユニットがら構成さ
れたプリントヘッドであり、各アクチュエータユニット
はそれぞれの印字ワイヤが第４図に示すように直線上に
並ぶように積層されている。

第３図（ロ）に示すようにプリントヘッドの先端部の幅
Ｗ＋は３５．５１ＩＩｆｆ１１また後端部の幅Ｗ２は３
７５ＩＩＩＩ１１であり、また第５図に示すように各ア
クチュエータユニットの厚さＤは１．０ｍｍである。ま
た前記２４個のアクチュエータユニットの中にはアクチ
ュエータユニット先端面からコイル２までの距離が異な
った二種類のものがある。そして、それぞれの種類もの
を交互に積層し、第５図に示すようにコイル２を千鳥配
列にしている。

このように構成した事によってプリントヘッド厚さを縮
めている。第３図（ハ）において、１４は印字ワイヤが
並ぶ線を、また１５はプラテン１１の回転軸と平行な線
をそれぞれ示し、ｎ１４と線１５とは所定の角度で交差
している。第６図は本例のプリントヘッドの各印字ワイ
ヤの配置を示す。各印字ワイヤの隣り合ったもの同志の
直線距ＩＬは１．５Ｍであり、またそれらの高さ方向の
差Ｈは０．１４１ｍ請となっている。

このように本例では線１４を線１５に対していくらか回
転した状態にするとともに各アクチュエータユニットの
動作タイミングを一端から順次ずらす事によって文字や
記号の印字を可能にしている。

なお、本実施例ではアクチュエータ４のプラテン側に対
して反対側の部分に永久磁石３を用いたが、この部分を
単なる金属板にするとともに突出部１ａ、１ｂの少なく
とも一方に永久磁石を用いても実現可能である。

発明の効果 以上のように本発明は、スライド自在に保持されたアー
マチュアには、そのスライド方向に沿って永久磁石と非
磁性部材と金属板とを順次設け、ヨークには第１の突出
部および第２の突出部をそれぞれ設けるとともに、前記
永久磁石と前記第１の突出部が完全に対向状態となった
時には前記金属板と前記第２の突出部は互いにいくらか
ずれた状態となり、前記金属板と前記第２の突出部が完
全に対向状態となった時には前記永久磁石と前記第１の
突出部は互いにいくらかずれた状態になるように構成し
、前記ヨークの第２の突°出部を磁化させるとともに前
記ヨークの第１の突出部を前記永久磁石の磁界の向きに
反する方向に磁化させるコイルを設けた事により、コイ
ルに通電するとその通電により生じる磁界と前記永久磁
石による磁界が相殺されてアーマチュアはプラテンの方
へ突出し、次にコイルの通電を停止すると再びアーマチ
ュアを固定しようとする磁気的吸引力が生してアーマチ
ュアは待機位置に戻るという動作を行う事となり、アー
マチュアが戻った際にはアーマチュアは他の部材に衝突
する事無く磁気的な吸引力のみによって静止する事とな
る。従って従来のようにアーマチュアを止める際の打撃
音が生じる事は無く、低騒音のインパクトプリンタを実
現する事が出来る。また駆動系にバネなどの弾性体がな
いので、アーマチュアの固有振動数を高くする事が可能
であり、高速印字が可能となり、またコンパクトなイン
パクトプリンタが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるプリントヘッドに用
いるアクチュエータユニットの待機状態における（Ｉｌ
ｑ面図、第２図は同アクチュエータユニットの印字状態
における側面図、第３図（イ）は本発明の実施例におけ
るプリントヘッドを用いた印字装置の側面図、第３図（
ロ）は同印字装置の平面図、第３図（ハ）は同印字装置
の正面部、第４図は同プリントヘッドの先端面を示す正
面図、第５図は同プリントヘッドの平面図、第６図は本
プリントヘッドの各印字ワイヤの配置を示す説明図、第
７図および第８図は従来のプリントヘッドのそれぞれ印
字ワイヤ駆動部の待機状態および印字状態を示す側面図
である。 １：ヨーク ３：永久磁石 ５：金属板 ６：非磁性部材 １２ａ、：印字ガイド板 １２ｂ：シャフトガイド板 ９：インクリポン　　　　　　　１０：記録紙１１、プ
ラテン　　　１３ニブリントヘッド２：コイル ４：アーマチュア ７：印字ワイヤ ８ニガイドシヤフト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プラテンに対して直角方向にスライド自在に保持され、
   前記スライド方向に対しほぼ直角方向に磁化された永久
   磁石と非磁性部材と金属板とを順に前記スライド方向に
   沿って配置するとともに前記プラテンの方へ突出した印
   字ワイヤを備えたアーマチュアと、 アーマチュアのスライド位置によっては前記永久磁石の
   側端面と微小な空隙を保って対向可能な第１の突出部と
   、アーマチュアのスライド位置によっては前記金属板の
   側端面に微小な空隙を保って対向可能な第２の突出部と
   をそれぞれ備えたヨークを有するとともに、前記永久磁
   石と前記第１の突出部が完全な対向状態となった時には
   前記金属板と前記第２の突出部は互いにいくらかずれた
   状態となり、前記金属板と前記第２の突出部が完全に対
   向状態となった時には前記永久磁石と前記第１の突出部
   は互いにいくらかずれた状態となるように前記第１の突
   出部と前記第２の突出部との間隔を設定し、 通電した際に前記ヨークの第２の突出部を磁化させると
   ともに前記ヨークの第１の突出部を前記永久磁石による
   磁界の向きに反する方向に磁化させるコイルとを設けた
   事を特徴とするインパクトプリントヘッド。