JPH05208507A - ワイヤドット式印字ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印字ヘッドでは温度の上昇に伴い電磁石の発
生する磁束が減少し、永久磁石の磁束を十分に相殺でき
なくなるのに伴い、印字の安定を損うのを防止する。 【構成】 スプリングチャージ式印字ヘッドにおいて板
バネ４の根元部に連接するスペーサ１０と、板バネ１４
のヨーク６ｂが設けられた面とは反対側に対向させると
ともにスペーサ１０に連接し円環状に配置され、磁気回
路と同数の板状突起を外周部で一体にしてなるバイパス
プレート１１と、バイパスプレート１１の板状突起に側
磁コイル１２を備える。これにより温度上昇時の開放動
作において側磁コイル１２に電流を印加することでバイ
パスプレート１１を貫通する永久磁石８による磁束を打
消し、電磁コイル７が発生する磁束が減少するのに対応
させて永久磁石８による磁束も減少させ、確実に永久磁
石８による磁束を相殺する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数個のプリントワイ
ヤを選択的に駆動し、記録媒体に印字を行う印字ヘッド
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の印字ヘッドは図５に示す
ように構成されている。図において、１は前面（図にお
ける左側）が筒状に形成されたヘッドフレームであり、
このヘッドフレーム１内に複数の印字ワイヤ２が配設さ
れている。この印字ワイヤ２の先端部分は、ヘッドフレ
ーム１の先端に設けられたガイド３によって案内される
と共に支持されている。

【０００３】印字ワイヤ２を駆動するための磁気回路
は、ヘッドフレーム１の後面（図における右側）に連接
して設けられた円環状の板バネ４と、個々の印字ワイヤ
２に対応して設けられ、かつ板バネ４に固定されたアー
マチュア５と、アーマチュア５と対向するコア部に吸引
面６ａを有するヨーク６ｂと、ヨーク６ｂのコア部に装
着された電磁コイル７と、ヨーク６ｂの外周部端面に連
接して設けられた永久磁石８と、板バネ４と永久磁石８
の間に挾まれたリングヨーク６ｃによって構成されてい
る。

【０００４】また、アーマチュア５にはアーム９が固定
されており、このアーム９に印字ワイヤ２の基端部が固
定されている。

【０００５】このように構成された印字ヘッドにおい
て、非印字時には、アーマチュア５は永久磁石８の吸引
力によってヨーク６ｂの吸引面６ａに吸引されており、
これにより板バネ４は撓んだ状態で保持される。

【０００６】この状態で電磁コイルに電流を印加する
と、吸引面６ａには、永久磁石８による磁束と逆方向の
磁束が発生し、磁束が互いに相殺されて吸引面６ａの吸
引力が消失する。このためアーマチュア５は、板バネ４
に蓄えられた弾性歪みエネルギの開放に伴って吸引面６
ａから隔離して印字動作を開始する。

【０００７】すなわち、アーム９を介してアーマチュア
５に固定された印字ワイヤ２がガイド３に案内されてヘ
ッドフレーム１の先端から突出する。そして印字ワイヤ
２はインクリボン１３及び印字用紙１４を介してプラテ
ン１５に衝突し、このときインクリボン１３にと付され
たインクが印字用紙１１に転写されることで印字動作が
行われる。尚、図５は印字動作直後の状態を示すもので
ある。

【０００８】印字動作が終了した後、電磁コイル７に印
加した電流を遮断すると、アーマチュア５は再び永久磁
石８の磁束によってヨーク６ｂの吸引面６ａに吸引され
て復帰動作を行う。上記したアーマチュア５の吸引面６
ａからの開放動作及び吸引動作によって一連の印字動作
が終了する。

【０００９】近年、この印字ヘッドにおいて印字の高品
質化，高速化が要求されており、この要求に対応するた
めに種々の提案がなされている。

【００１０】これらの提案には、例えば印字ワイヤ２の
移動ストロークを長くし、印字力を高めることで印字の
高品質化を図る方法がある。また、板バネ４の剛性を上
げ、固有振動数を高めてアーマチュア８の開放速度を向
上させることにより高速化を図る方法がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の印字ヘ
ッドでは、印字動作の多数の繰り返しによりコイルの温
度が上昇していく。従って、コイルの抵抗が大きくなる
ため、コイル内を流れる電流値が低下し、したがって電
磁石による磁束が減少し、永久磁石の磁束を十分に相殺
できなくなる。

【００１２】これは、アーマチュアの運動開始を遅ら
せ、また弾性歪エネルギの開放を阻害するために印字の
安定を損う。更に、印字ヘッドの高速化のためには、ア
ーマチュア及びワイヤの運動速度の向上が必要である
が、上記の原因により印字ヘッドの印字速度は高温時の
特性劣化によって制限される。

【００１３】仮に上述の欠点を解消するための手段とし
て永久磁石の磁束量を低く抑えるとすると、コイルの温
度が十分に上昇していない段階では、一旦アーマチュア
及びワイヤの開放運動を行った後の復帰運動において、
永久磁石による吸引力が小さいためにアーマチュア及び
ワイヤの復帰が遅れ、これも印字の安定を損う。従って
高速化も困難となるという問題がある。

【００１４】本発明の目的は、温度に拘らずアーマチュ
アの運動開始のタイミングを一定とし、安定した印字を
得ることができるようにしたワイヤドット式印字ヘッド
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るワイヤドット式印字ヘッドは、弾性部
材に支持された印字ワイヤ駆動用のアーマチュアと、前
記アーマチュアと対向した吸引面を有するとともに永久
磁石及び電磁石を有し、前記永久磁石により前記アーマ
チュアを吸引面に吸引するとともに前記電磁石への通電
によりアーマチュアを吸引面から開放させるヨークより
なる磁気回路と、温度上昇に伴う前記磁気回路の磁気補
償を行う磁気温度補正回路とを有するものである。

【００１６】また、前記磁気温度補正回路は、前記弾性
部材の根元部に連結するスペーサと、前記弾性部材の前
記ヨークが設けられた面とは反対側に対向させるととも
に前記スペーサに連結し円環状に配置された前記磁気回
路と同数の板状突起を外周部で一体にしてなるバイパス
プレートと、前記バイパスプレートの板状突起に設けた
コイルとを含むものである。

【００１７】

【作用】温度上昇時の開放運動において側磁コイルに電
流を印加することでバイパスプレートを貫通する永久磁
石による磁束を打消し、電磁コイルが発生する磁束が減
少するのに対応させて永久磁石による磁束も減少させ、
確実に永久磁石による磁束を相殺する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１，図２は、本発明の一実施例に係わる
印字ヘッドを示す縦断面図である。

【００１９】図において、ヘッドフレーム１の先端に設
けられたガイド３によって案内されるとともに支持され
る印字ワイヤ２は、磁気回路よりなる駆動装置によって
駆動されるようになっている。この磁気回路は、ヘッド
フレーム１の後面に連接して設けられた円環状の板バネ
４と、板バネ４に固定されたアーマチュア５と、アーマ
チュア５に対向して配置される中央のコア部に吸引面６
ａを有するヨーク６ｂと、ヨーク６ｂに装着された電磁
コイル７と、ヨーク６ｂの外周部端面に連接して設けら
れた永久磁石８と、板バネ４と永久磁石８との間に配置
されたリングヨーク６ｃと、板バネ４に連接するスペー
サ１０と、ヘッドフレーム１とスペーサ１０とに挟持さ
れて固定されたバイパスプレート１１と、バイパスプレ
ート１１板状突起部に設けられた側磁コイル１２とを具
備して構成されている。

【００２０】本実施例では、バイパスプレート１１は図
４のような磁気回路と同数の板状突起を円環状に具備し
ており、その内円位置は板バネ４の内側位置と同じ程度
とし、外周部でヘッドフレーム１とスペーサ１０に挾ま
れており、さらにバイパスプレートの板状突起のほぼ中
央には側磁コイル１２が配置されている。板バネ４とバ
イパスプレート１１の間には、バイパスプレート１１と
側磁コイル１２とがアーマチュア５の動作に支障のない
間隔を保つに十分な厚さを有するスペーサ１０が挿入さ
れている。

【００２１】以上のような構成をとることにより、本発
明の印字動作は次の通りである。

【００２２】まず印字ヘッドの温度が低い場合について
説明する。図２は、印字動作前の状態を示しており、電
磁コイル７に電流は印加されていず、従ってアーマチュ
ア５は永久磁石８の吸引力によってヨーク６ｂの吸引面
６ａに吸着され、板バネ４には撓みが生じている。

【００２３】但し、この印字ヘッドにはバイパスプレー
ト１１が設けられているため、永久磁石８により生じる
磁束は図２に実線の矢印で示すようにヨーク６ｂとアー
マチュア５，板バネ４を貫通する他に破線の矢印で示す
ようにヨーク６ｂとアーマチュア５，バイパスプレート
１１とを貫通する。

【００２４】この状態から電磁コイル７に電流が印加さ
れると、永久磁石８による磁束と電磁コイル７による逆
方向の磁束とが相殺され、アーマチュア５は板バネ４の
弾性歪エネルギの開放に伴って吸引面６ａから開放さ
れ、印字ワイヤ２による印字が行われる。

【００２５】図３は、印字ワイヤ２が印字媒体に到達し
た直後の状態を示すものである。

【００２６】この状態で電磁コイル７に印加された電流
が遮断されると、アーマチュア５は回復した永久磁石８
の吸引力により速やかにヨーク６ｂの吸引面６ａに吸着
されて元の状態に復帰する。そして、この復帰動作によ
り一連の印字動作が終了する。

【００２７】次に印字動作が繰り返され、印字ヘッドの
温度が上昇した場合について説明する。図１は、アーマ
チュア５がヨーク６ｂの吸引面６ａから開放される直前
の状態を示すものである。印字ヘッドがある温度以上に
高温になると、開放動作時に側磁コイル１２に電流が印
加され、このため永久磁石８によるヨーク６ｂとアーマ
チュア５，バイパスプレート１１とを貫通する磁束は、
側磁コイル２１による逆方向の磁束により相殺され、永
久磁石８によるヨーク６ｂの吸引面６ａのアーマチュア
５に対する吸引力は小さくなる。尚、アーマチュア５の
ヨーク６ｂの吸引面６ａへの復帰動作時においては、側
磁コイル１２への電流の印加は遮断され元の吸引力が復
活する。

【００２８】このようにすることで温度上昇により、電
磁コイル７による磁束が減少するのに対応させて、アー
マチュア５の開放動作時における永久磁石による吸引面
６ａを貫通する磁束を減少させ、永久磁石による磁束を
電磁コイルが発生する磁束により確実に相殺させること
で、温度にかかわらず安定したアーマチュアの開放動作
が得られる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、板バネの
根元部に連接するスペーサと、板バネのヨークが設けら
れた面とは反対側に対向させるとともにスペーサに連接
し円環状に配置され、磁気回路と同数の板状突起を外周
部で一体にしてなるバイパスプレートと、バイパスプレ
ートの板状突起に側磁コイルを備えたので、温度上昇時
の開放動作において側磁コイルに電流を印加すること
で、電磁コイルによる磁束が減少するのに対応させて、
アーマチュアの開放動作時における永久磁石による吸引
面を貫通する磁束を減少させることができ、従って永久
磁石による磁束は、電磁コイルが発生する磁束により確
実に相殺され、常温時と同等の開放動作が得られる。

【００３０】したがって、温度にかかわらずアーマチュ
アの運動開始のタイミングは一定し、安定した印字を得
ることができ、さらに高速化が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る印字ヘッドを示す縦断
面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る印字ヘッドを示す縦断
面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る印字ヘッドを示す縦断
面図である。

【図４】バイパスプレートを示す図である。

【図５】従来の印字ヘッドを示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ヘッドフレーム ２ 印字ワイヤ ３ ガイド ４ 板バネ ５ アーマチュア ６ａ 吸引面 ６ｂ ヨーク ６ｃ リングヨーク ７ 電磁コイル ８ 永久磁石 ９ アーム １０ スペーサ １１ バイパスプレート １２ 側磁コイル １３ インクリボン １４ 印字用紙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性部材に支持された印字ワイヤ駆動用
   のアーマチュアと、 前記アーマチュアと対向した吸引面を有するとともに永
   久磁石及び電磁石を有し、前記永久磁石により前記アー
   マチュアを吸引面に吸引するとともに前記電磁石への通
   電によりアーマチュアを吸引面から開放させるヨークよ
   りなる磁気回路と、 温度上昇に伴う前記磁気回路の磁気補償を行う磁気温度
   補正回路とを有することを特徴とするワイヤドット式印
   字ヘッド。
2. 【請求項２】 前記磁気温度補正回路は、前記弾性部材
   の根元部に連結するスペーサと、前記弾性部材の前記ヨ
   ークが設けられた面とは反対側に対向させるとともに前
   記スペーサに連結し円環状に配置された前記磁気回路と
   同数の板状突起を外周部で一体にしてなるバイパスプレ
   ートと、前記バイパスプレートの板状突起に設けたコイ
   ルとを含むことを特徴とする請求項１に記載のワイヤド
   ット式印字ヘッド。