JPH0356187B2

JPH0356187B2 -

Info

Publication number: JPH0356187B2
Application number: JP56120382A
Authority: JP
Priority date: 1981-07-30
Filing date: 1981-07-30
Publication date: 1991-08-27
Also published as: JPS5820489A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はインパクト式印字装置の中でライン式
及びワイヤードツト式等複数の印字ハンマー、印
字ワイヤーを駆動する印字装置に関し、印字機構
の小型化、高速化及び消費電力の低減を図ること
を目的とするものである。インパクト式印字装置としては種々のものが知
られており、一般に印字ハンマー、印字ワイヤー
等の印字部材を駆動するのに電磁石を用いてい
る。ワイヤードツト式印字装置を例にとれば、第
１図に示すような構造が一般に用いられている。
放射状に配した複数個の印字ワイヤ駆動用電磁石
１によつて、プラテン２の方向に駆動される印字
ワイヤ３、アマチユア４を備え、印字信号に応じ
て電磁石１が選択的に動作し、印字ワイヤ３をイ
ンクリボン５を介し印字用紙６に文字及び記号等
を印字する。この方式は電磁石の動作速度が比較
的速いこと、構造が簡単であること等の特徴によ
り極めて多く用いられている。しかし、電磁石は電気エネルギー機械エネルギ
変換効率が悪く、印字に際して比較的大きな電気
エネルギを必要とする。その結果、電磁石の駆動
回路及び電源の大容量化が必要となり、コストが
高いと同時に装置自体が大型化している。したが
つてこのような複数の印字ワイヤ駆動用電磁石を
有する構造において、印字の高速化は装置の大型
化、消費電力の増大化に直接関わつてくる。ライ
ン式印字装置に関しても詳しい説明は省略する
が、複数の駆動用電磁石を有する限り同様の問題
点を持つている。現在、印字の高速化が進展して
いる中で、これらの欠点を解決する小型、低消費
電力化された印字装置の開発が増々要望されてい
る。本発明はこれらの要望にそう印字装置を実現す
るものである。以下本発明の構成をその一実施例を示す図面に
基づいて説明する。第２図は本発明をワイヤード
ツト式印字装置に応用した第１の実施例の印字状
態を現わす断面図であり、第３図は同じく非印字
状態を示す断面図である。第２図において、印字
ワイヤ３はその一端を軸受７で支持され、他端を
印字用バネ３に固定されて印字用紙６と略垂直方
向に往復運動可能に配置されている。印字用バネ
８は磁性材料から成り、前述のように固定した印
字ワイヤ３と反対面に吸着用チツプ９を固定さ
れ、その基端をマグネツト１０とともにワイヤハ
ウジング１１に固定支持されている。マグネツト
１０の一端面には、磁性材料から成り、その一部
に選択用コイル１２を巻装したＬ字型のヨーク１
３が固定され、該ヨーク１３の先端面は印字用バ
ネ８に固定された吸着用チツプ９と空〓を有し対
向している。復帰用電磁石１４は通電時にその可動鉄芯に固
定した往復部材１５を駆動して第３図のように印
字ワイヤ３を復帰位置に戻し、非通電時に吸引方
向と反対方向に付勢されるバネ１６によりリセツ
トされる。ここで印字ワイヤ３及び印字用バネ８によつて
構成される振動系に関し、印字ワイヤ３及び印字
用バネ８の可動質量をｍ、印字用バネ８のバネ定
数をｋとし、また往復部材１５とバネ１６によつ
て構成される振動系に関し、可動質量Ｍ、バネ定
数Ｋとおくとき、ｋ／ｍ＝Ｋ／Ｍなる条件を満足するように、各振動系の可動質量
及びバネ定数を設定し、かつ復帰用電磁石１４は
往復部材１５及びバネ１６によつて構成される振
動系の共振周波数で連続駆動される。さらに往復部材１５はその先端に係合部を有
し、第３図に示すように復帰用電磁石１４の吸引
により印字用バネ８に当接し、吸着用チツプ９が
ヨーク１３に接触するまで印字用バネ８を変形さ
せ、同時に印字ワイヤ３を復帰位置方向に移動さ
せる。また、第４図に示すように、ワイヤハウジング
１１はキヤリツジ１７に固定され、該キヤリツジ
１７はガイド軸１８に印字用紙６の印字面と平行
に往復可能に取付けられており、モータ１９によ
り駆動プーリ２０ａ，２０ｂ、駆動ワイヤロープ
２１を介して駆動される。キヤリツジ１７には、
互いに対向させ配置した発光素子２２ａ、受光素
子２２ｂより成る位置検出装置２２が固定され、
発光素子２２ａ及び受光素子２２ｂの間〓には、
印字ワイヤ３が駆動されるべき位置と対応した透
明なスリツト２３を有する帯状片２４がガイド軸
１８と平行に配置されている。第５図において、復帰用電磁石１４は駆動回路
２５により通電され、選択用コイル１２は選択駆
動回路２６より通電される。さらに、選択駆動回
路２６の動作タイミングが駆動回路２５の動作タ
イミングに対し時間遅れを持つようにする選択制
御回路２２を有している。また復帰用電磁石１４
の動作時に、印字した印字ワイヤ３の個数に応じ
て復帰用電磁石１４に入力する電圧を増減する駆
動制御回路２８を有している。また選択制御回路
２７と駆動制御回路２８は印字制御回路２９と位
置検出装置２２からのタイミング信号により制御
される。次にその動作について説明する。初期状態にお
いては、印字用バネ８はマグネツト１０の保持力
により変形状態のまゝ保持されている。またキヤ
リツジ１７がモータ１９により所定の速度で駆動
され、印字ワイヤ３が駆動されるべき位置に来た
ことを位置検出装置２２が検出してタイミング信
号を発すると、このタイミング信号により、駆動
回路２５及び駆動制御回路２８は復帰用電磁石１
４を動作して往復部材１５を復帰位置方向に駆動
し、印字用バネ８を第３図に示すように変形され
た状態でマグネツト１０により保持される位置ま
で移動させる。このとき駆動制御回路２８は、往
復部材１５を復帰させるに際し、マグネツト１０
で保持されていない印字ワイヤ３の個数（すなわ
ち前回の印字に使用された印字のワイヤ３の数）
に応じた負荷変動を補うため、その個数に応じて
復帰用電磁石１４の入力電圧を制御する。また往
復部材１５は、可動質量、バネ１６のバネ定数及
び粘性抵抗等により生ずる位相差のため、タイミ
ング信号に対し時間遅れをもつて動作する。その
ため印字ワイヤ３はタイミング信号から位相差を
含み所定の時間遅れをもつて復帰位置に戻され
る。そして選択駆動回路２６は選択制御回路２７
によりタイミング信号より所定の時間だけ遅れた
タイミングで選択用コイル１２の所定コイルにマ
グネツト１０の磁束を打ち消す方向に通電する。
その結果マグネツト１０の保持力を打ち消し、所
定の印字用バネ８は拘束を解かれて印字ワイヤ３
をプラテン２の方向に駆動し、印字を行なう。な
おこのとき復帰用電磁石１４は非通電状態となつ
ており、往復部材１５はバネ１６によりプラテン
２の方向に駆動される。印字終了後、復帰用電磁
石１４は再び駆動制御回路２８及び駆動回路２５
により通電される。以上の連続動作により、連続
印字が為される。上記実施例における選択用コイル１２で与えら
れる電気エネルギは、マグネツト１０を含む閉磁
路によつて生ずる保持力を打ち消すことのみに消
費され、前述の従来例のように、空〓を有する磁
気回路で印字部材を高速に移動するための吸引力
を発生させるに要する電気エネルギに比較し極め
て小さい。その結果、磁気回路の小型化が可能と
なる。また吸着用チツプ９、印字用バネ８、マグ
ネツト１０、ヨーク１３は閉磁路を形成するた
め、磁気的効率が良く、磁気回路を小型化するこ
とが可能となる。またマグネツト１０をアルニコ
系マグネツト材料を用い、ヨーク１３をパーマロ
イ等の高透磁率材料を用いることにより、マグネ
ツト１０の保持力を低消費電力でもつて打ち消し
動作が実現出来る。その結果、駆動回路及び電源
の小型化、低容量化が可能となり、低コスト化が
図れる。本発明では、上記実施例における復帰用電磁石
１４は略一定周期で連続的に動作せしめられる。
従つて、上記実施例に示す振動系の設定により、
復帰用電磁石１４は印字する印字ワイヤ３の個数
の変化に伴なう振動系の変動に対し、常に共振態
で駆動される。何故ならば、印字ワイヤ３及び印
字用バネ８で構成される振動系の共振周波数は、
_i＝１／2π〓ｋ／ｍで表わされ、往復部材１５、バネ
１４で構成される振動系の共振周波数は

【式】で表わされ、かつ印字する印字ワイヤの本数ｎ本とすれば、復帰用電磁石１４
によつて駆動されるすべての振動系のの共振周波
数は、で表わされ、前述の条件_i＝_MからＫ／Ｍ＝ｋ／ｍを
代入して整理すると、 _T＝_M＝_i＝d が得られ、印字本数ｎにかかわらず振動系の共振
周波数_Tは駆動周波数dと一致する。従つて機械
仕事効率が著しく良好で復帰用電磁石１４に消費
する電力は小さくて良い。さらに、復帰用電磁石
１４の電気入力と往復部材１５の変位との位相差
変動も小さくなり、印字動作の信頼性も向上す
る。さらに、この効果は、復帰用電磁石１４の入力
電流値もしくは入力電流の通電時間を駆動制御回
路２８より上記実施例と同様に印字ワイヤ３の個
数に応じて増減させることによつて得られる。また、復帰用電磁石１４を駆動する動作タイミ
ングに対し、選択動作を行なうための選択用コイ
ル１２への通電タイミングを、復帰用電磁石１４
の起振力と振幅の位相差を含む所定の時間だけ遅
延させることにより、印字ワイヤ３の選択動作の
信頼性を向上させることが出来る。さらにモータ１９によりキヤリツジ１７を所定
の速度で駆動し、このとき位置検出装置２２が発
するタイミング信号により復帰用電磁石１４の動
作及び選択コイル１２への通電を行なうので、キ
ヤリツジ１７の定速性により印字ピツチのズレも
少なく印字品質の向上が図れる。この効果は、第
６図に示すように、所定の周期で連続的に基準パ
ルスを発する基準発振回路３０を有し、この基準
パルスのタイミングにより復帰用電磁石１４の動
作及び選択コイル１２への通電を行ない、かつモ
ータ１９は位置検出装置２２により連続的に発す
るパルスと前記基準パルスとを同期させるための
モータ制御回路３１によつて駆動することによつ
ても同様に得られる。本発明は第７図に示す第２の実施例によつても
実現される。第２の実施例は、前述の第１の実施
例とは異なり、復帰手段は印字用バネ８の先端に
固定した復帰用チツプ３２と復帰用電磁石１４と
によつて構成されている。したがつて印字ワイヤ
３の印字動作終了後、復帰用電磁石１４により復
帰チツプ３２が吸引され、印字用バネ８は空〓の
無い状態で前述第１の実施例同マグネツト１０に
よつて保持される。なお、本発明はライン式印字装置等、複数の印
字ハンマを高速かつ選択的に動作する印字装置に
ついても実施することが出来る。以上本発明によれば、印字部材である印字ワイ
ヤを復帰させ、かつ印字手段であるバネを変形し
エネルギを蓄えるために所定の周期で連続的に動
作する駆動手段を用いることにより、選択手段は
復帰位置において印字ワイヤを保持するのみにエ
ネルギを消費し、選択手段の小型、低消費電力化
が可能となり、かつ印字動作の信頼性が高く印字
品質を向上できる。さらに低消費電力化に伴い、
これらの駆動用回路の小容量比、小型化が実現出
来、装置全体の小型化及びコスト低下も図れると
云うすぐれた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ワイヤードツト式印字装置の従来例
を示す印字ヘツド断面図、第２図及び第３図は本
発明の一実施例の動作状態を示すワイヤードツト
式印字ヘツド部断面図、第４図は印字装置の外観
略図、第５図及び第６図はそれぞれ印字装置のシ
ステムブロツク図、第７図は第２の実施例である
ワイヤードツト式印字ヘツド部断面図である。３……印字ワイヤ、８……印字用バネ、９……
吸着用チツプ、１０……マグネツト、１２……選
択用コイル、１３……ヨーク、１４……復帰用電
磁石、１５……往復部材、１６……バネ、１７…
…キヤリツジ、１９……モータ、２２……位置検
出装置、２５……駆動回路、２６……選択駆動回
路、２７……選択制御回路、２８……駆動制御回
路、２９……印字制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】１印字位置と復帰位置とを往復可能で、印字位
置において衝撃力により印字を行なう印字部材
と、前記印字部材が復帰位置にあるとき変形し、
その歪エネルギーで前記印字部材を復帰位置から
印字位置に向けて駆動するバネを有する付勢手段
と、印字動作を終了した前記印字部材を印字位置
から復帰位置に移動させると同時に前記バネを変
形してエネルギーを蓄えるための所定の周期で連
続的に動作する駆動手段と、前記印字部材を復帰
位置において保持すると同時に前記バネを変形し
た状態で保持するための複数の永久磁石と、印字
信号に応じてその吸引力を選択的に打ち消し前記
バネの歪エネルギーの解放により前記印字部材を
印字方向に駆動する複数の電磁石からなる選択手
段とを有することを特徴とする印字装置。２駆動手段は、印字位置において印字動作を終
了した印字部材を復帰位置に移動させるための係
合部を有する往復部材を具備することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の印字装置。３駆動手段は、印字位置において印字動作を終
了した印字部材を復帰位置に移動させるための磁
気力を発生させることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の印字装置。