JPH05238022A - ラインプリンタの印字ヘッド - Google Patents

ラインプリンタの印字ヘッド

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JPH05238022A
JPH05238022A JP4449692A JP4449692A JPH05238022A JP H05238022 A JPH05238022 A JP H05238022A JP 4449692 A JP4449692 A JP 4449692A JP 4449692 A JP4449692 A JP 4449692A JP H05238022 A JPH05238022 A JP H05238022A
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JP
Japan
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pin
short
long
wire pin
wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP4449692A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahisa Inagaki
正久 稲垣
Kiyoshi Ito
清志 伊藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Priority to US07/985,480 priority patent/US5349903A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ワイヤドット式ラインプリンタの印字ヘッドの
構造に関し、印字ヘッドを前後2段に配置したラインプ
リンタにおいて、高速で高品質の印字を前後のヘッド間
でばらつきなく行うことができるラインプリンタの印字
ヘッドを提供することを目的とする。 【構成】短ピン駆動手段3によって短いワイヤピン2を
駆動するときの駆動周波数と印字面100における印字
圧とが、長ピン駆動手段5によって長いワイヤピン4を
駆動するときの駆動周波数と印字面100における印字
圧とほぼ等しくなるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ワイヤドット式ライ
ンプリンタの印字ヘッドの構造に関する。ワイヤドット
式ラインプリンタにおいて印字速度をより高速化するた
めには、ワイヤピンの実装数を増やす必要がある。
【0002】
【従来の技術】電磁式のワイヤドット式ラインプリンタ
の印字ヘッドは、ワイヤピンを板バネで常時付勢してお
き、その板バネの付勢力に抗して電磁力でワイヤピンを
駆動するようになっている。
【0003】そのような印字ヘッドを用いてワイヤピン
の実装数を増やすために、従来は、印字ヘッドを上下に
対称に配置してワイヤピンのピッチを小さくしてきた。
しかし、ワイヤピンのピッチは電磁コイル又は板バネの
幅で決まってしまうため、印字ヘッドを上下対称に配置
するだけでは、ワイヤピンの実装数に限界がある。
【0004】そこで最近になって、印字ヘッドを上下対
称に配置するだけでなく、前後2段に配置して、後段の
印字ヘッドでは前段の印字ヘッドより長いワイヤピンを
駆動するようにしたワイヤドット式ラインプリンタが提
案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ワイヤピンの先端部の
直径は、通常0.2mm程度に細く形成されなければなら
ない。しかし、充分な印字反力を支えるため、ワイヤピ
ンの途中を段付き形状にしてそこから根元部との間の部
分を太く形成している。以下、その部分を「支持部」と
いう。
【0006】そして、その段付きの位置により先端の細
い部分が長いと、ワイヤピンが撓み易くなって印字衝撃
力が小さくなってしまい、印字濃度が薄くなって印字品
質が低下する問題が生じる。逆に、太い部分が長いと、
可動質量が大きくなって駆動周波数が小さくなってしま
い、印字速度が遅くなるという問題が生じる。
【0007】従来のような上下対称の印字ヘッドでは、
ワイヤピンの長さが一種類なので、最も適当な段付きの
位置を容易に設定することができた。しかし、印字ヘッ
ドを前後2段に配置して前と後の印字ヘッドでワイヤピ
ンの長さを変えたものでは、さらに前後間にばらつきが
無いようにする必要がある。
【0008】そこで本発明は、印字ヘッドを前後2段に
配置したラインプリンタにおいて、高速で高品質の印字
を前後のヘッド間でばらつきなく行うことができるライ
ンプリンタの印字ヘッドを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のラインプリンタの印字ヘッドは、実施例を
説明するための図1に示されるように、先端が印字面1
00に対向して配置された短いワイヤピン2と、上記短
いワイヤピン2を上記印字面100に向けて進退駆動す
るための短ピン駆動手段3と、先端が上記印字面100
に対向して配置された長いワイヤピン4と、上記長いワ
イヤピン4を上記印字面100に向けて進退駆動するた
めに上記短ピン駆動手段3の後方に配置された長ピン駆
動手段5とを有するラインプリンタの印字ヘッドにおい
て、上記短ピン駆動手段3によって上記短いワイヤピン
2を駆動するときの駆動周波数と上記印字面100にお
ける印字圧とが、上記長ピン駆動手段5によって上記長
いワイヤピン4を駆動するときの駆動周波数と上記印字
面100における印字圧とほぼ等しいことを特徴とす
る。
【0010】なお、上記短ピン駆動手段3と長ピン駆動
手段5は各々、上記ワイヤピン2,4を板バネ11で付
勢してその板バネ11の付勢力に抗して電磁力で上記ワ
イヤピン2,4を駆動するものであってもよく、上記短
いワイヤピン2と上記長いワイヤピン4は共に支持部2
b,4bの径が先端部2a,4aの径より太い段付き構
造であり、上記短いワイヤピン2の先端部2aの径と上
記長いワイヤピン4の先端部4aの径とが等しくてもよ
い。
【0011】具体的には、上記長いワイヤピン4の長さ
が上記短いワイヤピン2の長さの3倍ないし4倍であっ
て、上記長いワイヤピン4の支持部4bの径が上記短い
ワイヤピン2の支持部2bの径の約0.9倍であり、且
つ、上記先端部と支持部を合わせた長さに対する支持部
の長さの比が、上記長いワイヤピン4では0.8ないし
0.9、上記短いワイヤピン2では0.4ないし0.6
であるとよい。
【0012】
【作用】短ピン駆動手段3によって短いワイヤピン2を
駆動したときの駆動周波数と印字面100における印字
圧とが、長ピン駆動手段5によって長いワイヤピン4を
駆動したときの駆動周波数と印字面100における印字
圧とほぼ等しく、長短ワイヤピン4,2間でばらつきの
無い印字を行うことができる。
【0013】
【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図1は、
本発明が適用された電磁式ラインプリンタの印字ヘッド
を示している。ここで用いられているのはいわゆる釈放
式の印字ヘッド3,5であり、前後2段に且つ上下対称
に配置されている。前段の印字ヘッド3と後段の印字ヘ
ッド5とではワイヤピン2,4の長さが異なり、上の印
字ヘッド3,5と下の印字ヘッド3,5は全く同じであ
る。
【0014】各印字ヘッド3,5では、板バネ11の自
由端に取り付けられた鉄製のビーム12の先に、アーマ
チュア13を介してワイヤピン2,4が固着されてい
る。ワイヤピン2,4の先端はすべて印字面100に対
向するように配置されており、板バネ11によって、先
端が印字面100方向に付勢されている。
【0015】ビーム12には電磁石15が対向して配置
されていて、その電磁コイル15aに通電すると、板バ
ネ11の付勢力に抗してビーム12が引き寄せられて、
ワイヤピン2,4が印字面100から退避し、電磁コイ
ル15aへの通電を止めるとその瞬間に、板バネの11
の付勢力によって、ワイヤピン2,4の先端が印字面1
00に叩きつけられる。
【0016】このような印字ヘッド3,5は、横方向に
は例えば6列に配列されていて、例えば図2に示される
ように、白丸で表示された短いワイヤピン2による印字
ドットと黒丸で表示された長いワイヤピン4による印字
ドットとが、横方向に交互に印字される。
【0017】ワイヤピン2,4には、比重が7.8g/
cm3 の鋼材が用いられている。図3は、短いワイヤピン
2の各部の寸法を示しており、その先端部2aは、直径
が0.2mmで長さが4.6mm、支持部2bは、直径が
0.3mmで長さが4.6mmである。また、アーマチュア
13への取り付け部2cは、直径が0.3mmで長さが
3.0mmである。
【0018】図4は、長いワイヤピン4の各部の寸法を
示しており、その先端部4aの直径は短いワイヤピン2
と同じ0.2mmで長さが4.5mm、支持部4bは、直径
が0.27mmで長さが28.5mmである。また、アーマ
チュア13への取り付け部4cは、直径が0.27mmで
長さが3.0mmである。
【0019】ところで、この実施例のように、板バネ1
1の固有振動を利用した駆動系の周波数Fは、可動質量
mの平方根に逆比例する。次に図5を参照して、可動質
量mは、ワイヤピンの先端部aと支持部bの質量とそれ
以外の可動部の質量からなっている。即ち、 m=ρπr2 l+ρπR2 L+Q である。
【0020】ただし、rは、先端部aの半径 lは、先端部aの長さ Rは、支持部bの半径 Lは、支持部bの長さ Qは、それ以外の可動質量 である。
【0021】次に、印字力については、先端部aと支持
部bとを合わせた長さ(l+L)に対して先端部aの長
さlがある長さ以上になるとワイヤピンに座屈が生じて
印字圧が低下し始める。
【0022】その座屈開始点は、図6に示されるよう
に、(l+L)に対する先端部aの長さlの比l/(l
+L)によって決まる。そして、その比の値は、先端部
aの径が一定だとすると、支持部bの径Rが小さいほど
小さくなる。
【0023】本発明のように前後2段式の印字ヘッドで
は、後段のワイヤピン4の方が前段のワイヤピン2より
長いので、両ワイヤピン2,4の支持部bの径Rを同じ
にすると、前述の式でlとLが長くなった分だけ可動質
量mが大きくなって、駆動周波数Fが低下することにな
る。
【0024】そこで、この実施例では、図3および図4
に示したように、後段の長いワイヤピン4の支持部4b
の径を前段の短いワイヤピン2の支持部2bの径より細
くすることで、可動質量mの増加を抑えている。
【0025】このような点を考慮してこの実施例では、
充分な印字圧と駆動周波数を得ることができ、しかもそ
れが前段と後段でほぼ一致するように、上述のように各
ワイヤピン2,4の寸法を設定している。
【0026】その寸法設定により、前段の短いワイヤピ
ン2の可動質量mは0.00532g、後段の長いワイ
ヤピン4の可動質量mは、0.0152gとなる。そし
て、その他の可動質量Qが、前段側は0.04g、後段
側は0.35gで、板バネ11のバネ定数Kが、前段側
は0.86kgf/mm、後段側は1.0kgf/mmだとすると、
駆動周波数Fは、次式より、前段側の印字ヘッドと後段
側の印字ヘッドとでほぼ同じになる。
【0027】
【数1】
【0028】また、板バネに蓄えられる歪みエネルギ
は、次式より、前段側で0.516×10-3ジュール、
後段側で0.60×10-3ジュールとなる。
【0029】
【数2】
【0030】運動エネルギが歪みエネルギの約40%で
あるとすると、運動エネルギは、前段側で0.21×1
0-3、後段側で0.24×10-3になる。その結果、印
字圧は、摩擦等によるエネルギロス(後段側のほうがロ
スが大きい)を算入して、前段側の印字ヘッドで1.5
kgf 、後段側の印字ヘッドで1.4kgf と、ほぼ等しい
印字圧となる。
【0031】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、長いワイヤピン4の長さが短いワイヤピン
2の長さの3倍ないし4倍であって、長いワイヤピン4
の支持部4bの径が短いワイヤピン2の支持部2bの径
の約0.9倍であり、且つ、上記先端部と支持部を合わ
せた長さに対する支持部の長さの比が、長いワイヤピン
4では0.8ないし0.9、短いワイヤピン2では0.
4ないし0.6であればよい。
【0032】また本発明は、例えば釈放式の印字ヘッド
だけでなく、いわゆる吸引式の印字ヘッドその他にも適
用することができる。
【0033】
【発明の効果】本発明のラインプリンタの印字ヘッドに
よれば、短ピン駆動手段によって短いワイヤピンを駆動
したときの駆動周波数と印字圧が、長ピン駆動手段によ
って長いワイヤピンを駆動したときの駆動周波数と印字
圧とほぼ等しいので、前後のヘッド間でばらつきなく高
速で高品質の印字を行うことができる優れた効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の構成図である。
【図2】実施例のワイヤピンの配置を例示する略示図で
ある。
【図3】前段のワイヤピンの拡大略示図である。
【図4】後段のワイヤピンの拡大略示図である。
【図5】ワイヤピンの説明図である。
【図6】印字圧の説明図である。
【符号の説明】
2 短いワイヤピン 3 前段の印字ヘッド(短ピン駆動手段) 4 長いワイヤピン 5 後段の印字ヘッド(長ピン駆動手段) 100 印字面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8603−2C B41J 3/10 110 9211−2C 114 R

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】先端が印字面(100)に対向して配置さ
    れた短いワイヤピン(2)と、 上記短いワイヤピン(2)を上記印字面(100)に向
    けて進退駆動するための短ピン駆動手段(3)と、 先端が上記印字面(100)に対向して配置された長い
    ワイヤピン(4)と、 上記長いワイヤピン(4)を上記印字面(100)に向
    けて進退駆動するために上記短ピン駆動手段(3)の後
    方に配置された長ピン駆動手段(5)とを有するライン
    プリンタの印字ヘッドにおいて、 上記短ピン駆動手段(3)によって上記短いワイヤピン
    (2)を駆動するときの駆動周波数と上記印字面(10
    0)における印字圧とが、上記長ピン駆動手段(5)に
    よって上記長いワイヤピン(4)を駆動するときの駆動
    周波数と上記印字面(100)における印字圧とほぼ等
    しいことを特徴とするラインプリンタの印字ヘッド。
  2. 【請求項2】上記短ピン駆動手段(3)と長ピン駆動手
    段(5)は各々、上記ワイヤピン(2,4)を板バネ
    (11)で付勢してその板バネ(11)の付勢力に抗し
    て電磁力で上記ワイヤピン(2,4)を駆動する請求項
    1記載のラインプリンタの印字ヘッド。
  3. 【請求項3】上記短いワイヤピン(2)と上記長いワイ
    ヤピン(4)は共に支持部(2b,4b)の径が先端部
    (2a,4a)の径より太い段付き構造であり、上記短
    いワイヤピン(2)の先端部(2a)の径と上記長いワ
    イヤピン(4)の先端部(4a)の径とが等しい請求項
    1又は2記載のラインプリンタの印字ヘッド。
  4. 【請求項4】上記長いワイヤピン(4)の長さが上記短
    いワイヤピン(2)の長さの3倍ないし4倍であって、
    上記長いワイヤピン(4)の支持部(4b)の径が上記
    短いワイヤピン(2)の支持部(2b)の径の約0.9
    倍であり、且つ、上記先端部と支持部を合わせた長さに
    対する支持部の長さの比が、上記長いワイヤピン(4)
    では0.8ないし0.9、上記短いワイヤピン(2)で
    は0.4ないし0.6である請求項3記載のラインプリ
    ンタの印字ヘッド。
JP4449692A 1991-12-05 1992-03-02 ラインプリンタの印字ヘッド Pending JPH05238022A (ja)

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JP4449692A JPH05238022A (ja) 1992-03-02 1992-03-02 ラインプリンタの印字ヘッド
US07/985,480 US5349903A (en) 1991-12-05 1992-12-04 Printing head in wire-dot printer

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JP4449692A JPH05238022A (ja) 1992-03-02 1992-03-02 ラインプリンタの印字ヘッド

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JPH05238022A true JPH05238022A (ja) 1993-09-17

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JP (1) JPH05238022A (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5995164A (ja) * 1982-11-22 1984-06-01 Seiko Epson Corp ワイヤドツトプリンタ用印字ヘツド
JPS6467353A (en) * 1987-09-09 1989-03-14 Fujitsu Ltd Printing head
JPH01148563A (ja) * 1987-12-07 1989-06-09 Tokyo Electric Co Ltd 多段式印字ヘッド
JPH02164550A (ja) * 1988-12-20 1990-06-25 Fujitsu Ltd ワイヤドットプリントヘッド

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980324