JPH05254154A - 印字ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強力な磁気回路を発生させることができ、小
型で効率的なハンマー駆動を行なうことができる印字ヘ
ッドを提供すること。 【構成】 印字ヘッドのヨーク２１の上下方向中央から
上半分および下半分に、それぞれ一対のコア部材２２、
２３、２７、２８と、これらのコア部材の間に挟持され
た永久磁石２４、２９と、コア部材のそれぞれに巻装さ
れた電磁コイル２５、２６、３０、３１とから構成され
た磁気アッセンブリを配置し、上側永久磁石と下側永久
磁石との双方のＮ，Ｓ磁極を互いに反対の配置関係にな
るように配設した。両方の磁気アッセンブリの間では、
境界部分において同じ磁極が反発し合い磁束の漏れを防
止する。このため、高率の磁気回路が形成され、永久磁
石による磁気作用は完全にアーマチュアに及び強力な吸
引力で引き付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は印字ヘッド、特に印字ピ
ンのハンマー動作を高速で行なえる印字ヘッドに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年ＯＡ機器の発達および普及に伴い、
各オフィスにおいて、オフィスコンピュータやワードプ
ロセッサの付属品としてプリンタが使用されている。こ
のようなプリンタの印字方式としては種々のものがある
が、ハンマーによる打撃方式を採用するプリンタの印字
ヘッドの構造例としては例えば図４および図５に示すよ
うなものがある。

【０００３】この印字ヘッドは、電磁回路を形成するた
めの前側ヨーク１及び後側ヨーク２と、後側ヨーク２の
上端部分においてこの後側ヨーク２の側壁から前側ヨー
ク１の方向へ延びて取り付けられた一対の柱状のコア
３、４と、コア３および４の後側ヨーク２への取付け端
部においてこれらコア３、４の間に挟まれた形で配設さ
れた永久磁石５と、間にコア３および４のそれぞれに巻
装され且つ制御回路及び駆動回路に電気的に接続され、
電磁作用により前記永久磁石５の磁界を打ち消す電磁コ
イル６、７と、前側ヨーク１と後側ヨーク２との結合部
分に挟持された板ばね８と、この板ばね８の先端部に取
り付けられたアーマチュア９と、アーマチュア９に固定
取り付けられ、板ばねと共に印字用のハンマーを構成す
る記録素子としての印字ピン１０とから成る。アーマチ
ュア９は、図４および図５から明らかなように、ブロッ
ク体構造を有しており、板ばね８と重なった部分で接着
その他の方法により当該板ばね８に一体的に取付け固定
されている。前側ヨーク１は、その先端部分にピン通し
孔１１を有し、このピン通し孔１１を通して印字ピン１
０は前側ヨーク１の前方に突出している。磁石部材３、
４、５、６、７板ばね８、および印字ピン１０のセット
は１つの印字ヘッドについて複数セット（例えば２４セ
ット）設けられ、このセット数分の印字ピン１０の先端
がプラテン面に対向している。

【０００４】かかる構成において、電磁コイル６、７に
電流が導通されていないときは永久磁石５の磁気作用に
よってアーマチュア９が吸引され、図５に示すように、
このアーマチュア９は板ばね８の弾性力に対抗してコア
３、４に吸着する。このため、板ばね８は撓み変形し、
それ自身の中に弾性エネルギーを蓄える。

【０００５】一方、印字ヘッドの動作中においては、電
磁コイル６、７に電流が断続的に流される。電磁コイル
６、７に電流が流されると、この電磁コイル６、７が励
磁され、永久磁石５による磁界を打ち消す。これによっ
て、板ばね８は自由となりそれ自身の反発力でアーマチ
ュア９をコア３、４から引き離し（図４の状態）、印字
ピン１０が記録紙上に印字する。電磁コイル６、７への
電流が遮断されると、アーマチュア９は再び永久磁石５
の作用によってコア３、４面に吸着される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のハンマー打撃方式による印字ヘッドにあっては、
電磁コイル６、７に電流が導通しているときの状態（図
４）から、電流が遮断されているときの状態（図５）に
移った場合、永久磁石５の磁気作用によってアーマチュ
ア９をコア３、４にしっかりと吸引し、保持しておかな
ければならないが、この吸引および保持を効率よく行な
うには、コア３および４、永久磁石５、およびアーマチ
ュア９の間で、図５中実線Ｍで表すような強力な磁気回
路が形成されなければならない。ところが、通常の磁気
回路にあっては、同じく図５中点線ｍで示すように磁束
の漏れが生じ、この磁束の漏れのために永久磁石５によ
る吸引力が弱められてしまう。そこで、従来は実際に必
要な磁力を発生するよりも大きめのパワーを持つ永久磁
石５を使わなければならず、ハンマー部分の大型化を招
いたり、永久磁石５の磁界を打ち消すために多くの電流
を電磁コイル６、７に導通しなければならないという問
題が生じる。

【０００７】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、強力な磁気回路を発生させることがで
き、小型で効率的なハンマー駆動を行なうことができる
印字ヘッドを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、印字ヘッドのヨークの上下方向中央から
上半分および下半分に、それぞれ一対のコア部材と、こ
れらのコア部材の間に挟まれた形で取り付けられた永久
磁石と、コア部材のそれぞれに巻装された電磁コイルと
から構成された磁気アッセンブリを配置し、前記上側に
組み込まれた永久磁石と下側に組み込まれた永久磁石と
の双方のＮ，Ｓ磁極を互いに反対の配置関係になるよう
に配設したことを要旨とする。

【０００９】

【作用】前記構成により、上側および下側の磁気アッセ
ンブリではそれぞれ磁気回路が形成される。両方の磁気
アッセンブリの間では永久磁石のＮ，Ｓ磁極が互いに反
対の配置関係になるように配設してあるから、それぞれ
の磁気アッセンブリ内では磁束の漏れが起こらず、高率
の磁気回路が形成される。このため、永久磁石による磁
気作用は完全にアーマチュアに及び強力な吸引力で引き
付けることができる。

【００１０】

【実施例】図１乃至図３は本発明による印字ヘッドの一
実施例を示す図である。このうち図１は、前記実施例に
係る印字ヘッドの概略構成を示す断面図、図２は前記印
字ヘッドの磁気アッセンブリの配置状態を、９ピン配列
の印字ヘッドについて表す正面図、図３は前記印字ヘッ
ドの磁気アッセンブリの配置状態を、２４ピン配列の印
字ヘッドについて表す正面図である。この実施例にかか
る印字ヘッドは、上側および下側共通の電磁回路を形成
する縦方向断面が略コ字条のヨーク部材２１と、ヨーク
部材２１の上下方向中央から上半分の部分において前方
に突出して取り付けられた一対の上側コア部材２２、２
３と、これらの上側コア部材２２、２３のヨーク部材２
１への取付け端部においてこれらの上側コア部材２２、
２３の間にサンドイッチ状に挟まれた形で取り付けられ
た上側永久磁石２４と、上側永久磁石２４の磁束を可変
または打ち消すべく前記上側コア部材２２、２３のそれ
ぞれに巻装された電磁コイル２５、２６と、ヨーク部材
２１の上下方向中央から下半分の部分において前方に突
出して取り付けられた一対の下側コア部材２７、２８
と、これらの下側コア部材２７、２８のヨーク部材２１
への取付け端部においてこれらの下側コア部材２７、２
８の間にサンドイッチ状に挟まれた形で取り付けられた
下側永久磁石２９と、下側永久磁石２９の磁束を可変ま
たは打ち消すべく前記下側コア部材２７、２８のそれぞ
れに巻装された電磁コイル３０、３１と、ヨーク部材２
１の両端部に弾性変形可能に取り付けられ、且つヨーク
部材２１の中央部分まで上下方向互いに反対方向に延
び、コイル電流の非導通／導通動作によって永久磁石２
４、２９に対し吸着／反発運動を行なう上側板ばね３２
および下側板ばね３３と、各板ばね３２、３３の先端部
分にそれぞれ取り付けられたアーマチュア３４、３５
と、アーマチュア３４、３５に固定取り付けされて印字
用のハンマーを構成し前記板ばね３２、３３の吸着／反
発運動に伴って記録紙上に印字を行なう記録素子として
の印字ピン３６、３７とを有して成る。

【００１１】上側コア部材２２、２３、上側永久磁石２
４、電磁コイル２５、２６はヨーク部材２１の上半分の
部分で上側磁気アッセンブリを構成する一方、下側コア
部材２７、２８、下側永久磁石２９電磁コイル３０、３
１はヨーク部材２１の下半分の部分で下側磁気アッセン
ブリを構成する。また、前記上側永久磁石２４と下側永
久磁石２９とは、双方のＮ，Ｓ磁極が互いに反対の配置
関係になるように配設されている。すなわち、この実施
例では図１に示してあるように、上側永久磁石２４は上
にＮ極、下にＳ極が来るように配置されている一方、下
側永久磁石２９は上にＳ極、下にＮ極が来るように配置
されている。さらにこの実施例では、上側コア部材２
２、２３の対と下側コア部材２７、２８の対とは、正面
から見て水平方向に互いに半ピッチだけずれて千鳥状に
配置されている。また、上側板ばね３２に取り付けられ
た印字ピン３６と下側板ばねに取り付けられた印字ピン
３７とは、ヨーク部材２１の上下方向ほぼ中央の位置で
一直線状に並んで配置されている。さらに、磁気アッセ
ンブリ板ばね３２、３３アーマチュア３４、３５および
印字ピン３６、３７のセットは、先に従来例について述
べたのと同様、１つの印字ヘッドについて複数セット設
けられており、このセット数分の印字ピン３６、３７の
先端がプラテン面に対向している。図２の例では上側４
列、下側５列のセットにより印字ヘッドが構成され、図
３の例では上側１２列、下側１２列のセットにより印字
ヘッドが構成されている。

【００１２】かかる構成を有する印字ヘッドについて以
下動作を説明する。電磁コイル２５、２６、３０、３１
に電流が導通されていないときは永久磁石２４、２９の
磁気作用によってアーマチュア３４、３５が吸引され、
図１に示すように、これらのアーマチュア３４、３５は
それぞれ上側および下側板ばね３２、３３の弾性力に対
抗して上側および下側コア部材２２、２３、２７、２８
に吸着する。このため、各板ばね３２、３３は図１に示
すように撓み変形し、それ自身の中に弾性エネルギーを
蓄える。

【００１３】このとき上側磁気アッセンブリにおいて
は、上側永久磁石２４の作用によって上側コア部材２
２、２３、とアーマチュア３４との間で図５中実線Ｍで
表したのとは反対向きの磁気回路が形成される。また、
下側磁気アッセンブリにおいては、下側永久磁石２９の
作用によって下側コア部材２７、２８、とアーマチュア
３５との間で図５中実線Ｍで表したのとは同じ向きの磁
気回路が形成される。そして、上側コア部材２３と下側
コア部材２７との間では互いに同極が対面し、反発し合
っていることになり、相互に相手側からの磁束の漏れを
防止しているため、上側および下側の磁気アッセンブリ
からは図５中点線ｍで示すような磁束の漏れは起こらな
い。このため、アーマチュア３４は上側コア部材２２、
２３に、またアーマチュア３５は下側コア部材２７、２
８に強力な吸引力で引き寄せられる。

【００１４】一方、印字ヘッドの動作中においては、電
磁コイル２５、２６、３０、３１に電流が断続的に流さ
れる。電磁コイル２５、２６、３０、３１に電流が流さ
れると、これらの電磁コイル２５、２６、３０、３１が
励磁され、永久磁石２４、２９による磁束を打ち消す。
これによって、板ばね３２、３３は自由となりそれ自身
の反発力でアーマチュア３４、３５をコア部材２２、２
３、２７、２８から離し、印字ピン３６、３７が記録紙
上に印字する。電磁コイル２５、２６、３０、３１への
電流が遮断されると、アーマチュア３４、３５は再び永
久磁石２４、２９の作用によってコア部材２２、２３、
２７、２８面に吸着される。

【００１５】なお前記実施例においては、上側板ばね３
２に取り付けられた印字ピン３６と下側板ばね３３に取
り付けられた印字ピン３７とは、ヨーク部材２１の上下
方向ほぼ中央の位置で一直線状に並んで配置されていた
が、このような構成に限定されるものではない。すなわ
ち、上側板ばね３２に取り付けられた印字ピン３６と下
側板ばね３３に取り付けられた印字ピン３７とは、ヨー
ク部材２１の上下方向ほぼ中央の位置で、上下方向に一
定のピッチ間隔を置いて２列に並んで配置されていても
よく、このような構成にすると印字ピン３６、３７の配
置スペースに余裕ができて印字ヘッドの製作が行ない易
いというメリットが得られる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハンマー打撃方式による印字ヘッドの、ヨークの上下方
向中央から上半分および下半分に、それぞれ一対のコア
部材と、これらのコア部材の間に挟まれた形で取り付け
られた永久磁石と、コア部材のそれぞれに巻装された電
磁コイルとから構成された磁気アッセンブリを配置し、
前記上側に組み込まれた永久磁石と下側に組み込まれた
永久磁石との双方のＮ，Ｓ磁極を互いに反対の配置関係
になるように配設したため、両方の磁気アッセンブリの
間では、境界部分において同じ磁極が反発し合い磁束の
漏れを防止する。このため、高率の磁気回路が形成さ
れ、永久磁石による磁気作用は完全にアーマチュアに及
び強力な吸引力で引き付けるから、永久磁石の磁力を強
めなくても高速印字を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例による印字ヘッドの、構成
を示す断面図

【図２】 前記実施例の印字ヘッドの磁気アッセンブリ
の配置状態を、９ピン配列の印字ヘッドについて表す正
面図

【図３】 前記実施例の印字ヘッドの磁気アッセンブリ
の配置状態を、２４ピン配列の印字ヘッドについて表す
正面図、

【図４】 従来の、印字ヘッドの構成例を示す断面図

【図５】 前記従来例において形成される磁気回路を示
す部分拡大断面図

【符号の説明】

２１ ヨーク部材 ２２、２３ 上側コア部材 ２４ 上側永久磁石 ２５、２６、３０、３１ 電磁コイル ２７、２８ 下側コア部材 ２９ 上側永久磁石 ３２、３３ 板ばね ３４、３５ アーマチュア ３６、３７ 印字ピン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気回路を形成する縦方向断面が略コ字
   条のヨーク部材と、ヨーク部材の上下方向中央から上半
   分の部分において垂直方向に対になって前方に突出して
   取り付けられた上側コア部材と、これらの上側コア部材
   のヨーク部材への取付け端部においてこれらの上側コア
   部材の間に取り付けられた上側永久磁石と、上側永久磁
   石の磁束を可変すべく前記上側コア部材のそれぞれに巻
   装された電磁コイルと、ヨーク部材の上下方向中央から
   下半分の部分において垂直方向に対になって前方に突出
   して取り付けられ、且つ前記上側コア部材に対して水平
   方向へ半ピッチずれて配置された下側コア部材と、これ
   らの下側コア部材のヨーク部材への取付け端部において
   これらの下側コア部材の間に取り付けられた下側永久磁
   石と、下側永久磁石の磁束を可変すべく前記下側コア部
   材のそれぞれに巻装された電磁コイルと、ヨーク部材の
   両端部に弾性変形可能に取り付けられ、且つヨーク部材
   の中央部分まで上下方向互いに反対方向に延び、コイル
   電流の非導通／導通動作によって永久磁石に対し吸着／
   反発運動を行なう上側板ばねおよび下側板ばねと、板ば
   ねに取り付けられて印字用のハンマーを構成するアーマ
   チュアと、アーマチュアに取り付けられ前記板ばねの吸
   着／反発運動に伴って記録紙上に印字を行なう印字ピン
   とを有し、 前記上側永久磁石と下側永久磁石とは、双方のＮ，Ｓ磁
   極が互いに反対の配置関係になるように配設されている
   ことを特徴とする印字ヘッド。
2. 【請求項２】 上側コア部材の対と下側コア部材の対と
   は、互いに所定のピッチだけずれて千鳥状に配置されて
   いることを特徴とする印字ヘッド。
3. 【請求項３】 上側板ばねに取り付けられた印字ピンと
   下側板ばねに取り付けられた印字ピンとは、ヨーク部材
   の上下方向ほぼ中央の位置で一直線状に並んで配置され
   ていることを特徴とする印字ヘッド。
4. 【請求項４】 上側板ばねに取り付けられた印字ピンと
   下側板ばねに取り付けられた印字ピンとは、ヨーク部材
   の上下方向ほぼ中央位置において、上下方向に一定のピ
   ッチ間隔を置いて２列に並んで配置されていることを特
   徴とする印字ヘッド。