JPH0445348B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はインパクトプリンタに用いられる円形
ばねチヤージ式ドツト印字ヘツドに関するもので
ある。

〔従来技術〕 従来の円形ばねチヤージ式ドツト印字ヘツドと
して、例えばアーマチユアとヨークを、該アーマ
チユアを固着支持している板ばねよりも電磁石の
コア側に配し、かつヨークの形状を該ヨークが無
い状態で板ばねがコアに吸引されたときの撓み曲
線とほぼ同一の形状とすることにより、板ばねの
高次振動を抑制するようにしたものがある。

しかしながら、このような構成によるドツト印
字ヘツドにおいては、板ばねの固定点がアーマチ
ユアの支持点と反対の方向つまりヘツドの外周部
側にあり、そのためドツト印字ヘツドの小形化を
計るには、アーマチユアの大きさを小さくする
か、または板ばねの有効ばね部を短かくしなけれ
ばならないが、前者の場合では適当な印字圧力を
得るのが難かしく、また後者の場合ではばね応力
が大きくなり過ぎて、繰返しの屈曲運動により板
ばねが折れる等の欠点を有している。

また、最近においては、板ばねの高次振動を拘
束しかつ高速印字が可能な小形のドツト印字ヘツ
ドを実現するため、先端のヘツドの中央部方向に
向けかつ該先端にドツトワイヤを装着したアーマ
チユアの後部を板ばねに固着し、この板ばねは該
固着部からヘツドの中央部方向に延在する形状と
して、その中央部側を前記アーマチユアの側磁路
を成すヨークに固定した構造を有するドツト印字
ヘツドが提案されている。

しかしながら、このドツト印字ヘツドにおいて
は、構造上板ばねとアーマチユアとの固着部に偶
力Ｍ（Ｍ＝Ｐ・ｒここでＰはアーマチユア先端の
ばね力、ｒはアーマチユア固着部からアーマチユ
ア先端までの長さ）が作用するため、印字動作時
に板ばねのアーマチユア固着部に大きな応力が作
用して、板ばねが折れてしまう等の欠点があつ
た。

〔発明の目的〕

本発明は上述した従来技術の欠点を解決するた
めになされたもので、板ばねが折れるのを防止し
てヘツドの長寿命化を計ると共に、高速印字が可
能で、かつ小形化を計れる円形ばねチヤージ式ド
ツト印字ヘツドを実現することを目的とするもの
である。

〔発明の概要〕

上述した目的を達成するため、本発明は、複数
の板ばねを放射状に成すように一体に形成して板
ばね集合板とし、その中央部に穴を設け、また各
板ばねにはＨ形のスリツトを設けて、これら各板
ばねの外周部に先端を前記穴の方向に向けたアー
マチユアの後部を固着すると共に、各アーマチユ
アの先端に前記穴を通るドツトワイヤを装着し、
かつ各板ばねの形状を中央部側から外周部側に向
つて幅が広がつた略花弁状とすることにより、印
字動作時に板ばねに作用する応力が小さくなるよ
うにしたものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明による円形ばねチヤージ式ドツ
ト印字ヘツドの一実施例を示す一部を破断とした
正面図、第２図は同実施例の片側半分を断面とし
た側面図、第３図は同実施例の分解斜視図であ
り、また第４図は同実施例において用いられる板
ばね集合板の拡大平面図である。

まず、その構成について述べると、第１図〜第
４図において１は円板状のベースヨークであり、
このベースヨーク１上にはこれと同等の外径を有
するリング状の永久磁石２が固定され、該永久磁
石２には同じくリング状の中間ヨーク３が固定さ
れている。また、これにの内側の位置において、
複数の柱状のコア４が略円形を成すようにベース
ヨーク１に植設もしくは一体に形成されており、
各コア４には個々に電磁コイル５が巻装されてい
て、このコア４と電磁コイル５とで電磁石が構成
されている。

６は前記ベースヨーク１の後面側に積層される
プリント基板で、前記各電磁コイル５はこのプリ
ント基板６に半田付けされ、図示しない電源から
の通電を受けるようになつている。

７は前記永久磁石２等と同様にリング状に形成
されたスペーサで、このスペーサ７は前記中間ヨ
ーク３と後述する円板状ヨークとの間に挿入する
ことにより電磁石のコア４と後述するアーマチユ
アとの間に所定の吸引ギヤツプを生じさせるもの
である。

８は前記スペーサ７等と同等の外径を有する円
板状ヨークで、後述する板ばね集合板を固定する
側の面つまり前面は平坦面に加工されており、か
つ中央部から外周部に向つて複数の溝９が放射状
を成すように形成されている。

１０は板ばね集合板で、第４図に示すように放
射状を成すように中央部から外周部に向かつて延
在する複数の板ばね１１より成り、各板ばね１１
は中央部側で結合されていて、その中央部には略
円形の穴１２が形成されている。この板ばね集合
板１０における各板ばね１１は中央部側から外周
部側に向つて幅が広がつた略花弁状となつてお
り、また各板ばね１１にはＨ形のスリツト１３が
設けられていて、このスリツト１３により先端を
相対向させた舌片１４ａ，１４ｂが形成されてい
る。

１５はアーマチユアで、このアーマチユア１５
は先端を板ばね集合板１０の穴１２の方向に向
け、その後部は板ばね１１の舌片１４ａを含む外
周部に例えばレーザ溶接等により固着されてい
る。尚、第３図及び第４図では、アーマチユア１
５は１個しか示されていないが、各板ばね１１に
上記と同様にして固着されている。

こうして、各板ばね１１に固着支持されたアー
マチユア１５は、板ばね集合板１０と前記円板状
ヨーク８とをその中央部側でレーザ溶接等で固着
することにより、円板状ヨーク８の溝９内に動作
可能に遊嵌される。これら各アーマチユア１５
は、板ばね集合板１０との固着面を平坦面とした
円板状ヨーク８と同一の厚さに予じめ形成してお
き、板ばね集合板１０と円板状ヨーク８とを固着
した後、各アーマチユア１５の後面、つまり前記
コア４に吸引される面を研摩加工等により同一高
さにすることが可能であり、こうすることによつ
て円板状ヨーク８を前記中間ヨーク３上にスペー
サ７を介して積層したとき、各コア４とアーマチ
ユア１５との間の吸引ストロークを均一にするこ
とができる。

尚、第４図において１６ａは板ばね１１とアー
マチユア１５との固着点、１６ｂは板ばね集合板
１０と円板状ヨーク８との固着点を示している。

１７は各アーマチユア１５の先端に装着された
ドツトワイヤで、各ドツトワイヤ１７は板ばね集
合板１０に設けられた穴１２の後方から前方に通
されている。

１８はガイドフレームで、その中央部にはガイ
ド孔１９が所定の配列で形成され、このガイド孔
１９により各ドツトワイヤ１７の先端は所定の配
列に位置付けられる。

２０はクランプスプリングで、このクランプス
プリング２０により前記各部品が全一体に組立て
られる。すなわち、ベース１，永久磁石２，中間
ヨーク３，コア４，電磁コイル５及びプリント基
板６から成るユニツト上にスペーサ７を重ね、そ
の上に円板状ヨーク８、板ばね集合板１０、アー
マチユア１５及びドツトワイヤから成るユニツト
を各アーマチユア１５と各コア４とが各々対向す
るようにして積層し、更にその上にガイドフレー
ム１８を重ねた後、これらをクランプスプリング
２０によつて一体に固定することにより円形ばね
チヤージ式ドツト印字ヘツドが構成される。

次に上述した構成の動作を第５図を参照して説
明する。第５図Ａはアーマチユア開放時の要部断
面図である。

まず、電磁コイル５に通電が行われていない状
態においては、永久磁石２の磁束が中間ヨーク
３，スペーサ７，円板状ヨーク８，アーマチユア
１５，コア４，及びベースヨーク１から成る磁気
回路を通つて再び永久磁石に戻ることにより、コ
ア４とアーマチユア１５との間に板ばね集合板１
０の板ばね１１のばね力に打勝つ吸引力が働くた
め、板ばね１１に固着支持された各アーマチユア
１５は対応するコア４の先端部に吸着されるが、
このとき第４図に示すように各板ばね１１とアー
マチユア１５との固着点１６ａには偶力Ｍ（Ｍ＝
Ｐ・ｒ）が作用し、アーマチユア１５には板ばね
１１との固着点１６ａとコア４に吸着される部分
との間に回転支点１５ａが生じて、この回転支点
１５ａを中心としてアーマチユア１５が回転する
ので、各板ばね１１の外周部側はアーマチユア１
５がコア４に吸着される方向と逆の方向に撓み、
歪みエネルギを蓄えた状態で保持される。

次に、電磁コイル５に通電すると、永久磁石２
の磁束を打消す磁束が発生し、コア４に吸着され
ていたアーマチユア１５は開放され、板ばね１１
の歪みエネルギによる復元力によつて前記回転支
点を中心に回転し始める。このとき、板ばね１１
両側部の円板状ヨーク８と対向する面は、該円板
状ヨーク８の面が平坦面であつて、この面に板ば
ねの支点部が固着されているため、板ばね１１の
前記面はアーマチユア１５がコア４から離れるの
に伴つて徐々に円板状ヨーク８との接触面積を増
加させつつ、歪みのない状態に戻つていく。これ
により板ばね１１の高次振動は拘束され、アーマ
チユア１５の先端に固着されたドツトワイヤ１７
が駆動されて、高速でエネルギ効率のよい印字が
可能となる。

また、このとき板ばね１１の中央部側の舌片１
４ｂの先端は、アーマチユア１５の回転支点１５
ａ上にまで伸びているので、この回転支点１５ａ
の上下振動、つまりドツトワイヤ１７の先端が図
示しない印字媒体に衝突したとき、またはアーマ
チユア１５が再びコア４に吸着されて衝突したと
き等に起こる振動を拘束する効果を持つている。
また、同時にこの回転支点１５ａに板ばね１１，
アーマチユア１５，及びドツトワイヤ１７から成
る系の衝撃中心を一致させる質量配分にすれば、
前記回転支点１５ａの上下振動をより一層小さく
することができる。

尚、上述した電磁コイル５への通電は、周知の
ように各電磁コイル５に対して選択的に行われる
ものであり、これにより１本または複数本同時に
ドツトワイヤ１７を駆動してその先端をガイドフ
レーム１８のガイド孔１９よりヘツド前方に突出
させ、図示しないインクリボンを介して印字媒体
を打つことにより所望の印字を行うことができ
る。

次に、本発明に用いる板ばね集合板の他の実施
例を第５図Ａ，Ｂに示す。

上述した実施例における板ばね集合板１０は全
体を均一の厚さにしたものであるが、この第５図
に示す板ばね集合板１０は各板ばね１１をアーマ
チユア固着部イ，ばね有効部ロ，共通部ハの３領
域に分け、このうちのばね有効部ロの板厚を他の
アーマチユア固着部イ、及び共通部ハの板厚より
薄くしたもので、平面形状及び他の部品との取付
関係は第４図のものと同じである。

このように、ばね有効部ロの板厚を他の部分の
板厚より薄くすると、応力分布がより一層均一に
なり、折損しにくくなる。つまり、このようにす
るとＨ形のスリツト１３の最深部に応力が集中し
なくなり、最大応力はばね有効部ロにほぼ均一に
生じるため、板ばね１１は折れにくくなる。

尚、この場合、厚さが一部異なるため、全体の
構造としては第４図のものより複雑になるが、エ
ツチング等によつて容易に製造可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、板ばね集合板の
各板ばねを略花弁状としているため、つまり板ば
ねに作用する偶力が大きいアーマチユア固着部側
の板ばねの幅を広くしているため、板ばねの応力
を小さくすることができ、これにより板ばねが折
れるのを防止できるので印字ヘツドの長寿命化を
計れるという効果がある。

また、アーマチユアの回転支点部を板ばね自身
でおさえることができるので、部品点数が少なく
かつ高速印字が可能であると共に、全体を円形に
構成したときに殆んど無駄がないので、同じ性能
では径の小さい円形のドツト印字ヘツドを実現で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による円形ばねチヤージ式ドツ
ト印字ヘツドを示す一部を切欠いた平面図、第２
図は同実施例の片側を断面とした側面図、第３図
は同実施例の分解斜視図、第４図は同実施例に用
いられる板ばね集合板の拡大平面図、第５図は同
実施例の動作を説明するための図であつてＡはア
ーマチユア解放時の要部断面図、Ｂはアーマチユ
ア吸引時の要部断面図、第６図は板ばね集合板の
他の構造例を示す図であつてＡは拡大断面図、Ｂ
はその一部分の断面図である。 １……ベースヨーク、２……永久磁石、３……
中間ヨーク、４……コア、５……電磁コイル、８
……円板状ヨーク、９……溝、１０……板ばね集
合板、１１……板ばね、１２……穴、１３……ス
リツト、１４ａ，１４ｂ……舌片、１５……アー
マチユア、１７……ドツトワイヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コアの外周に巻装された電磁コイルの非通電
   時には、永久磁石の磁束によりアーマチユアを前
   記コアに吸引して、該アーマチユアを固着支持し
   ている板ばねを撓ませておき、前記電磁コイルに
   通電することにより永久磁石の磁束を打消してア
   ーマチユアをコアから開放し、このときの板ばね
   の復元力によりアーマチユアの先端に固着されて
   いるドツトワイヤを駆動して印字を行う円形ばね
   チヤージ式ドツト印字ヘツドにおいて、複数の板
   ばねを放射状を成すように一体に形成して板ばね
   集合板とし、その中央部に穴を設け、また各板ば
   ねにはＨ形のスリツトを設けて、各々の板ばねの
   外周部に先端を前記穴の方向に向けたアーマチユ
   アの後部を固着すると共に、各アーマチユアの先
   端に前記穴を通るドツトワイヤを装着し、かつ各
   板ばねの形状を中央部側から外周部側に向つて幅
   が広がつた略花弁状としたことを特徴とする円形
   ばねチヤージ式ドツト印字ヘツド。