JPH0529751U - ワイヤドツト印字ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印字ヘッド特性の不均一や、組立工程の増加
を発生させることなく、吸引空隙を小さくして特性の向
上を図る。 【構成】 アーマチュア１３の吸引時にコア１９とアー
マチュア１３との間に形成される吸引空隙ｆを無くすよ
うにして、コア１９とアーマチュア１３との間に配置さ
れる介装部をコア１９に対応した数だけ対応した位置に
一体に設けてなる磁性体スペーサシム１０を備える。ま
た、介装部１０ａは、コア１９の対向する上面１９ａと
略等しく形成されているとともに、スペーサシム１０と
コア１９とが相対位置決めされてなる構成とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シリアルプリンタにおけるワイヤドット印字ヘッドの構造に関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、印字ワイヤを駆動し、インクリボンを介して印字媒体をインパクトし、 その力で印字を行うインパクトプリンタは、印字媒体の自由度が高く、また比較 的安価なことから情報処理システムなどの出力装置をはじめ、多方面に用いられ ている。 また、このインパクトプリンタには、プランジャ型、バネチャージ型、クラッ パ型等がある。 このうち、バネチャージ型のものは、印字ワイヤを固定したアーマチュアをバ イアス用板ばねによって揺動自在に支持し、このアーマチュアを予め永久磁石の 磁束で上記バイアス用板ばねの弾性力に抗してコア側に吸引させておき、印字す る際に上記コアに巻回されたコイルを励磁させて、このコイルに上記永久磁石と 逆方向に磁束を発生させ、上記アーマチュアを開放させる構造となっている。こ れは高速応答性が良いことから近年では、このバネチャージ型のワイヤドット印 字ヘッドが多く採用されている。

【０００３】 図９は、従来より知られるワイヤドット式印字ヘッドの一例を示す断面図であ る。 図において、この印字ヘッド５１は、バネチャージ型の印字ヘッドで、ガイド フレーム５２，アーマチュアヨーク５３，バイアス用板ばね５４，磁気スペーサ ５５，マグネットヨーク５６，永久磁石５７，ヨーク５８，ベースヨーク５９， ガイドノーズ６１，印字用のドットワイヤ６２，アーマチュア６３，クランプス プリング６６と、図示せぬボビンに巻回された消磁用の励磁コイル６８と断面略 台形をした棒状のコア６９とでなるコイル組立体７１等で構成されている。

【０００４】 このように構成された印字ヘッド５１では、励磁コイル６８への電流のオン・ オフによって駆動するもので、印字をしないときには励磁コイル６８への電流を 断ち（オフ）、印字する場合に電流を流す（オン）ようになっている。 すなわち、励磁コイル６８への通電がなされていない非印字状態のとき、永久 磁石５７の磁束は、ヨーク５８，ベースヨーク５９，コア６９，吸引空隙ｆ，バ イアス用板ばね５４，アーマチュア６３，アーマチュアヨーク５３，磁気スペー サ５５，マグネットヨーク５６を通って再び永久磁石５７に戻るルートで流れる 。また、このとき生ずる磁気吸引力で、アーマチュア６３がバイアス用板ばね５ ４を偏倚しながらコア６９に吸着され、これによってドットワイヤ６２の全体が ガイドフレーム５２内側に引き込まれた状態にある。 これに対して、励磁コイル６８に電流を流して励磁させると、永久磁石５７の 磁束とは逆の磁束がコア６９に生じる。これによって永久磁石５７の磁束が打消 され、コア６９に偏倚状態で吸着されていたバイアス用板ばね５４が開放される 。すると、バイアス用板ばね５４の弾性反力でアーマチュア６３がこの他端を中 心として図示せぬプラテン側へ回転し、自由端に取り付けたドットワイヤ６２を 瞬時に突出させる。そして、この突出したドットワイヤ６２が図示せぬインクリ ボンを介して同じく図示せぬ印字媒体をインパクトし、印字が行われる。また、 アーマチュア６３を一度開放した後は再び励磁コイル６８への通電が断たれ、ア ーマチュア６３が印字媒体をインパクトし終えて戻ってきたドットワイヤ６２と 共にコア６９側に吸着保持される。 したがって、この動作を複数のドットワイヤ６２毎に選択し、かつ印字ヘッド ５１を行方向に移動しながら行わせると、印字媒体上にドット構成の文字やグラ フィックパターンが印字されることになる。

【０００５】 そして、この種のワイヤドット式印字ヘッドでは、バイアス用板ばね５４とコ ア６９との間に存在する吸引空隙ｆが小さく、コア６９よりバイアス用板ばね５ ４に吸引力を有効に伝えることができると、小さな永久磁石５７でばね力の強い バイアス用板ばね５４を吸引できることになり、低価格化、小型軽量化、高速化 の面で有利になる。また、励磁コイル６８により永久磁石５７の発生する磁束を 打ち消してアーマチュア６３を開放する際にも小さな励磁電流で開放できるため 、投入電力が小さく、印字ヘッド５１の温度上昇も小さくて済むことになる。

【０００６】 したがって、従来より吸引空隙ｆを小さくして吸引力を有効に伝えるようにし た構造が色々と提案されており、例えば図１０乃至図１２に示すような構造があ る。なお、図１０乃至図１２において図９と同一符号を付したものは図９と同一 のものを示している。 そして、図１０に示す構造は、コア６９の吸引空隙ｆと接する面６９ａを、ア ーマチュア６３の傾きと同じ傾き状態に研摩し、面６９ａにバイアス用板ばね５ ４を密着させて吸引させるようにしたものである。 次に、図１１に示す構造は、吸引空隙ｆに比べて透磁率の大きな磁性体シム６ ０を、この吸引空隙ｆ内に挿入させ、この磁性体シム６０で永久磁石５７の発生 した磁束を有効にバイアス用板ばね５４，アーマチュア６３に伝えるようにした ものである。 次に、図１２に示す構造は、バイアス用板ばね５４を短くして、この自由端が コア６９とアーマチュア６３の間の吸引空隙ｆに位置するようにすることによっ て、吸引空隙ｆを小さくするようにしたものである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来構造において、例えば図１０に示した構造では、 コア６９の面６９ａを研摩するのに非常に厳しい精度が必要となる。このため、 コア６９の価格が上がり、印字ヘッド５１全体のコストも高くなる。また、寸法 精度が無くなる場合もあり、通常はベースヨーク５９上にコイル組立体７１や、 マグネットヨーク５６，永久磁石５７，ヨーク５８までを一つに組み立ててから 、コア６９の高さをマグネットヨーク５６の高さに合わせて表面研摩を行い平滑 になるようにしている。しかし、図１０に示した構造では、その研摩ができない ため、吸引空隙ｆの寸法のバラツキも大きくなる等の問題点があった。 次に、図１１に示した構造では、磁性体シム６０を固定させる位置が一定して いないとアーマチュア６３の角度も変わる。この角度が変わることによって吸引 力を一定とすることが難しい。また、接着等を用いた固定方法では固定位置を一 定とすることができない等の問題点があった。 次に、図１２に示した構造では、磁気スペーサ５５を厚くして吸引空隙ｆを大 きくし、バイアス用板ばね５４を弱いばね力で薄く形成しなければならない。こ れは吸引空隙ｆを小さくして強力なばね力のばねを吸引することと相反すること になる問題点があった。

【０００８】 このように、図１０乃至図１２に示した何れの従来構造も、加工が複雑であっ たり、部品相互間の寸法精度が悪く特性が不均一となったり、あるいは組み立て の工程が増えたりする等の問題点がある。このため、現実に製造するのが難しく 、また製造しても安定した特性を得ることが難しい。

【０００９】 本考案は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は吸引空隙を小 さくする場合に発生する印字ヘッド特性の不均一および組立工程の増加を発生さ せることなく、吸引空隙を小さくして特性の向上したワイヤドット印字ヘッドを 提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係るワイヤドット印字ヘッドは、永久磁石 で磁化されたコアで、ドットワイヤが取り付けられたアーマチュアをバイアス用 板ばねの付勢力に抗して吸引し、前記コアの周囲に装着された励磁コイルの磁束 で前記永久磁石の磁束を打ち消して前記アーマチュアを開放し、前記ドットワイ ヤを突出させて印字を行うものであって、前記アーマチュアの吸引時に前記コア とアーマチュアとの間に形成される空隙を無くすようにして、前記コアと前記ア ーマチュアとの間に配置される介装部を前記コアに対応した数だけ対応した位置 に一体に設けてなる磁性体スペーサシムを備え、前記介装部は前記コアの対向す る上面と略等しく形成されているとともに、前記スペーサシムと前記コアとが相 対位置決めされてなる構成としたものである。

【００１１】

【作用】

この構成によれば、コアとアーマチュアとの間に介装された磁性体スペーサシ ムの介装部によって、吸引時における吸引空隙が小さくなり、コアよりバイアス 用板ばね側に吸引力を有効に伝えることができるので、小さな永久磁石でばね力 の強いバイアス用板ばねを吸引できることになる。また、励磁コイルにより永久 磁石の発生する磁束を打ち消してアーマチュアを開放する際にも小さな励磁電流 で開放でき、投入電力が小さく、印字ヘッドの温度上昇を抑えることができる。 加えて、一つのスペーサシムで、複数のコアを位置決めするので、製造時の工 数も抑えられ、また部品相互の位置関係も安定して均一化が図れる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を用いて詳細に説明する。 図１は、本考案の一実施例に係るワイヤドット式印字ヘッドの要部断面図であ る。 図において、この印字ヘッド１は、バネチャージ型の印字ヘッドで、ガイドフ レーム２，アーマチュアヨーク３，バイアス用板ばね４，スペーサ５，スペーサ シム１０，マグネットヨーク６，永久磁石７，ヨーク８，ベースヨーク９，ガイ ドノーズ１１，印字用のドットワイヤ１２，アーマチュア１３，クランプスプリ ング１６と、図示せぬボビンに巻回された消磁用の励磁コイル１８と断面略台形 をした棒状のコア１９とでなるコイル組立体２１等で構成されている。また、ア ーマチュアヨーク３，バイアス用板ばね４，スペーサ５，スペーサシム１０，マ グネットヨーク６との間はノックピン１４で互いに位置決めされている。

【００１３】 図２は、図１に示した印字ヘッド１の要部分解斜視図である。そこで、図２を 用いて印字ヘッド１の要部をさらに説明すると、バイアス用板ばね４は、２つの ばね有効部４ａ，４ａと、アーマチュア１３を固着する先端側固着部４ｂおよび 舌状翼片４ｃと、基端側で他のアーマチュアヨーク３およびスペーサ５等に固定 される外縁部４ｄとを一体に有して形成されてなり、また外縁部４ｄにはノック ピン１４を嵌合するための孔１５が穿設されている。 スペーサ５はリング円板状に形成されているとともに、バイアス用板ばね４の 舌状翼片４ｃと対応する位置に、舌状翼片４ｃを逃げるための切欠部５ａが設け られている。また、このスペーサ５の外縁部５ｂには、ノックピン１４を嵌合す るための孔１７が穿設されている。 スペーサシム１０は図３に単品として示しているように、磁性体のリング円板 状に形成されており、内周面にはさらに内側に向かって突出された状態で介装部 としての舌状片１０ａが一体に設けられている。この舌状片１０ａは、コア１９ と対応する毎、すなわち例えば２４ピン印字ヘッドでコア１９が２４個配設され ている場合は、舌状片１０ａも２４個設けられ、各々の舌状片１０ａは図４に示 すように、コア１９の上面１９ａの略半分を覆う位置まで延びた状態で配設され る。なお、図３に示したスペーサシム１０は２４ピン印字ヘッド用のもので、介 装部、すなわち舌状片１０ａは２４個形成されている。また、スペーサシム１０ には、舌状片１０ａと対応する毎に、その外周側に切欠窓２０が形成されており 、この切欠窓２０によって舌状片１０ａでの磁束の流れを最小限に抑えるように している。加えて、このスペーサシム１０の外縁部にはノックピン１４を嵌合す るための孔２２が穿設されている。 各々略リング円板状に形成されたマグネットヨーク６，永久磁石７およびヨー ク８と、断面略台形に形成されたコア１９は、ベースヨーク９に一体に取り付け られてユニット化された状態で取り扱われる。また、このユニット化された状態 で、コア１９の上面１９ａとマグネットヨーク６の上面６ａとが互いに研摩され て高さ合わせされる。加えて、マグネットヨーク６の上面６ａにはノックピン１ ４を嵌合するための孔２３が形成されている。

【００１４】 次に、この印字ヘッド１を組み立てる手順について説明する。 まず、マグネットヨーク６，永久磁石７，ヨーク８，およびコイル組立体２１ が調整されて取り付けられたベースヨーク９が用意される。次いで、マグネット ヨーク６の上面６ａの孔２３にノックピン１４を挿入嵌合させ、このノックピン １４を孔２２に嵌合するようにしてスペーサシム１０をベースヨーク９上に載せ る。すると、スペーサシム１０の各舌状片１０ａが各コア１９の上面１９ａ上の 略半分の位置まで突き出され、これに当接された状態でスペーサシム１０がベー スヨーク９上に配設される。次に、スペーサシム１０上に、ノックピン１４を孔 １７に嵌合するようにして、スペーサ５を載せる。次いで、複数の各コア１９と それぞれ対応する位置にアーマチュア１３を取り付けてなるバイアス用板ばね４ を、ノックピン１４を孔１５に嵌合するようにして、スペーサ５上に載せて位置 決めする。さらに、このバイアス用板ばね４上にアーマチュアヨーク３を、ノッ クピン１４を孔２４（図１参照）に嵌合するようにして載せて位置決めする。最 後に、アーマチュアヨーク３上にガイドフレーム２を載せ、さらにクランプスプ リング１６で固定すると組み立てられる。

【００１５】 図４は、このようにして組み立てられた印字ヘッド１におけるバイアス用板ば ね４，スペーサ５，マグネットヨーク６，スペーサシム１０，アーマチュア１３ ，コア１９の相対位置関係を示す図である。すなわち、この構造ではマグネット ヨーク６上に板厚t1のスペーサシム１０と板厚(t2 −t1) のスペーサ５が重ねら れ、厚さは合計t2となっている。さらに、その上にバイアス用板ばね４とアーマ チュア１３を重ねており、バイアス用板ばね４がコア１９に吸引されたときには 、アーマチュア１３は角度θで傾いている。また、スペーサシム１０は、バイア ス用板ばね４とコア１９との距離がt1となる部分まで舌状片１０ａを延ばし、こ の延ばされた距離をL1となるようにして全ピンの各部品相対位置を同じにし、吸 引力，動作特性等の諸特性が均一となるようにしている。

【００１６】 図５は永久磁石７より発生する磁束Φの流れを示す図である。そこで、図１に 示した印字ヘッド１の動作を、次に図５と共に説明する。 まず、この印字ヘッド１では、励磁コイル１８への電流のオン・オフによって 駆動するもので、印字をしないときには励磁コイル１８への電流を断ち（オフ） 、印字する場合に電流を流す（オン）ように構成されている。 そして、励磁コイル１８への通電がなされていない非印字状態のとき、永久磁 石７のＮ極より発生した磁束は、ヨーク８，ベースヨーク９，コア１９を通って 流れ、さらに吸引空隙ｆ，スペーサシム１０，スペーサ５，バイアス用板ばね４ ，アーマチュア１３を通して永久磁石７のＳ極に戻る。ここでは、なるべく多く の磁束をバイアス用板ばね４に流すことがスペーサシム１０本来の目的であり、 磁束がバイアス用板ばね４に入る前に永久磁石７に戻る流れとならないように、 スペーサシム１０の舌状片１０ａの磁束の流れを最小とするために切欠窓２０を 設け、図５中に符号C1で示す部分で、符号C2と符号C3で示す部分とに分岐して流 れる磁束も最小とするように、同図中に符号Ｗで示す幅寸法も可能な限り細くし ている。さらに、スペーサシム１０の機械的強度を保つために、同図中に符号Ｆ で示す部分のように、隣のピンのスペーサシム１０と結合しているが、ここでの 互いの干渉を防ぐために同図中に符号Ｘで示す部分も可能な限り細くしている。 したがって、これらＷ部分およびＸ部分の幅寸法を細くすることにより、図６の ような磁気特性を示す材料によって作られたスペーサシム１０のＷ部分およびＸ 部分は飽和領域で使用されることになり、Ｗ部分およびＸ部分を流れる磁束は、 永久磁石７より発生してコア１９からバイアス用板ばね４に流れる磁束に対して 無視できる程度の値となり全体の特性に影響を与えない。なお、図６において、 縦軸は磁束（Φ）を、横軸は磁界（Ｈ）を示しており、飽和部（図５参照）の比 透磁率を１とした場合である。 また、この状態時では、コア１９側への磁気吸引によって、アーマチュア１３ およびバイアス用板ばね４がコア１９側に偏倚され、ドットワイヤ１２の全体が ガイドフレーム２内側に引き込まれた状態にある。

【００１７】 これに対して、励磁コイル１８に電流を流して励磁させると、永久磁石７の磁 束とは逆の磁束が励磁コイル１８に生じる。これによってマグネット永久磁石７ の磁束が打消され、コア９に偏倚状態で吸着されていたバイアス用板ばね４が開 放される。すると、バイアス用板ばね４の弾性反力によってアーマチュア１３が この他端を中心として図示せぬプラテン側へ回転し、自由端に取り付けたドット ワイヤ１２を瞬時に突出させる。そして、この突出したドットワイヤ１２が図示 せぬインクリボンを介して同じく図示せぬ印字媒体をインパクトし、印字が行わ れる。また、アーマチュア１３を一度開放した後は再び励磁コイル１８への通電 が断たれ、印字媒体をインパクトして戻ってきたドットワイヤ１２と共にアーマ チュア１３がコア１９側に吸着保持される。 したがって、この動作を複数のドットワイヤ１２毎に選択し、かつ印字ヘッド ５１を行方向に移動しながら行わせると、印字媒体上にドット構成の文字やグラ フィックパターンが印字されることになる。

【００１８】 図７は本考案に係るワイヤドット印字ヘッドにおけるスペーサシムの一変形例 を示すものである。 ここでのスペーサシム３０は、コア１９を基準として装着する構造としたもの である。 また、図８(a),(b) は、スペーサシム３０を形成する手順を示した図である。 そこで、図８を用いてスペーサシム３０の構造をさらに説明すると、スペーサシ ム３０は一枚の磁性金属板より打ち抜き成形され、図８(a) に示すように、ベー スヨーク９上のコア１９に対応して、その数だけシム部３０Ａが一体に作られる 。次いで、各シム部３０Ａの図８(b) 中に点線で示す外側の部分３０ａ，３０ｂ ，３０ｃが、介装部３０ｄよりそれぞれ下側に折り曲げ加工される。すると、ベ ースヨーク９上の各コア１９の上部全体を一緒に覆ってかぶせることができるよ うな形状のスペーサシム３０が作られる。また、これをコア１９上にかぶせるこ とにより、図７に示すように相対的に位置決めを行った状態で取り付けることが でき、このようにして取り付けることによって、スペーサシム１０と同様の効果 が得られるものである。加えて、このようなスペーサシム３０とすることにより 、コア１９からスペーサシム３０を通して永久磁石７へ直接戻る磁束がなくなり 、さらにスペーサ５からの干渉が防止できると言う効果も期待できる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したとおり、本考案に係るワイヤドット式印字ヘッドによれば、コア とアーマチュアとの間に介装された磁性体スペーサシムの介装部によって、吸引 時における吸引空隙が小さくなり、コアよりバイアス用板ばね側に吸引力を有効 に伝えることができるので、小さな永久磁石でばね力の強いバイアス用板ばねを 吸引できることになり、低価格化，小型軽量化，高速化の面で有利になる。また 、励磁コイルにより永久磁石の発生する磁束を打ち消してアーマチュアを開放す る際にも小さな励磁電流で開放でき、投入電力が小さく、印字ヘッドの温度上昇 を抑えることができる等の効果が期待できる。 加えて、一つのスペーサシムで、複数のコアを位置決めするので、製造時の工 数も抑えられ、また部品相互の位置関係も安定して均一化が図れる等の効果も期 待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るワイヤドット式印字ヘ
ッドの要部断面図である。

【図２】図１に示した同上ワイヤドット式印字ヘッドの
要部分解斜視図である。

【図３】図１に示した同上ワイヤドット式印字ヘッドの
スペーサ単体の上面図である。

【図４】図１に示した同上ワイヤドット式印字ヘッドに
おける要部部品配置説明図である。

【図５】図１に示した同上ワイヤドット式印字ヘッドに
おける磁束の流れを説明するための図である。

【図６】スペーサシム材料の磁気特性図である。

【図７】スペーサシムの一変形例をコアに装着した状態
で示す図である。

【図８】図７に示した同上スペーサシムの成形手順を示
す図である。

【図９】従来のワイヤドット式印字ヘッドの一例を示す
要部断面図である。

【図１０】従来におけるワイヤドット式印字ヘッドの他
の構造を説明するための図である。

【図１１】従来におけるワイヤドット式印字ヘッドのさ
らに他の構造を説明するための図である。

【図１２】従来におけるワイヤドット式印字ヘッドのさ
らに他の構造を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 印字ヘッド ４ バイアス用板ばね ５ スペーサ ７ 永久磁石 １０ スペーサシム １０ａ 舌状片（介装部） １２ ドットワイヤ １３ アーマチュア １８ 励磁コイル １９ コア ３０ スペーサシム ３０ｄ 介装部 ｆ 吸引空隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 浅香 俊行 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)考案者 石川 匡幸 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石で磁化されたコアで、ドットワ
   イヤが取り付けられたアーマチュアをバイアス用板ばね
   の付勢力に抗して吸引し、前記コアの周囲に装着された
   励磁コイルの磁束で前記永久磁石の磁束を打ち消して前
   記アーマチュアを開放し、前記ドットワイヤを突出させ
   て印字を行うワイヤドット印字ヘッドにおいて、 前記アーマチュアの吸引時に前記コアとアーマチュアと
   の間に形成される空隙を無くすようにして、前記コアと
   前記アーマチュアとの間に配置される介装部を前記コア
   に対応した数だけ対応した位置に一体に設けてなる磁性
   体スペーサシムを備え、 前記介装部は前記コアの対向する上面と略等しく形成さ
   れているとともに、 前記スペーサシムと前記コアとが相対位置決めされてな
   ることを特徴とするワイヤドット印字ヘッド。