JPH055457U - ワイヤドツト印字ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤドット印字ヘッド内の発熱量を減少さ
せて印字処理におけるスループットを向上させる。 【構成】 電磁石１８を励磁した際に消磁コイル１９か
らの漏れ磁束を隣接するコアへ流れにくくするように永
久磁石８とコア６との間にバイパスコア部２０を設け
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シリアルプリンタ等に使用されるワイヤドット印字ヘッドの構造に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来シリアルプリンタ等に使用されるワイヤドット印字ヘッドには、消磁コイ ルを巻装したコアを非磁性体に放射状に配置し、永久磁石の一端面より出た磁束 がバイアス用板バネの自由端部に固着したアーマチュアとコアとを通って他端面 に戻る磁気回路を形成し、アーマチュアをコアの一端面に吸引してバイアス用板 バネを偏倚させ、消磁コイルに通電して永久磁石の磁束を打ち消し、バイアス用 板バネを解放してアーマチュアに固着した印字ワイヤで印字するものがあった。 以下にそのような従来のワイヤドット印字ヘッドの構造と印字動作とを図面に基 づいて説明する。

【０００３】 図７は従来のワイヤドット印字ヘッドの一構成例を示す断面図、図８は従来の ワイヤドット印字ヘッドの磁気回路図である。

【０００４】 図７において、ワイヤドット印字ヘッド１は、非磁性材料例えばステンレス鋼 よりなるベースフレーム２、基板３、パッキン４、ベースプレート５、コア６、 第１ヨーク７、永久磁石８、第２ヨーク９、磁性スペーサ１０、バイアス用板バ ネ１１、アーマチュアヨーク１２、ヘッドフレーム１３をこの順に積層し、クラ ンプスプリング１４で挟持してある。アーマチュア１５はバイアス用板バネ１１ に固定されており、このアーマチュア１５には印字ワイヤ１６が取付けられてい る。この印字ワイヤ１６の先端は、ヘッドフレーム１３に取付けた先端ガイド１ ７によりガイドされて矢印方向に突出できるようになっている。コア６には消磁 コイル１９が巻装され、電磁石１８を構成している。電磁石１８、アーマチュア １５、印字ワイヤ１６は対となりヘッド内に複数放射状に配設してある。

【０００５】 ここで上記構成のワイヤドット印字ヘッドの動作を図８を用いて簡単に説明す る。まず消磁コイル１９を励磁しない状態では、実線矢印で示されるように永久 磁石８の一端面から出た磁束が第２ヨーク９、磁性スペーサ１０、アーマチュア ヨーク１２、アーマチュア１５、コア６、第１ヨーク７を通って永久磁石の一端 面に戻る磁気回路を形成しており、この際生じる磁気吸引力によって、アーマチ ュア１５がバイアス用板バネ１１を偏倚させながらコア６の一端面に吸引されて いる。

【０００６】 次に消磁コイル１９を励磁すると、破線矢印で示されるように消磁コイル１９ の磁束はコア６の一端面、アーマチュア１５、アーマチュアヨーク１２、磁性ス ペーサ１０、第２ヨーク９、永久磁石８、第１ヨーク７を通りコア６の他端部に 戻るルートで発生する。すなわち消磁コイル１９が磁気回路の磁束と反対方向の 磁束を発生し、それにより、永久磁石８の磁束が打ち消され、偏倚状態にあった バイアス用板バネ１１がコア６の一端面から解放される。この時バイアス用板バ ネ１１に蓄えられたエネルギーによって、アーマチュア１５の先端に固着された 印字ワイヤ１６が図２に示したように矢印方向に駆動され、図示しないインクリ ボンを介して印字媒体を、打撃し、その上に印字が行われる。続いて、印字の際 の反撥力によってアーマチュア１５は復帰を開始し、コア６の一端面に衝突する 。この時、アーマチュア１５は、永久磁石８の磁気吸引力によってコア６の一端 面に再び吸引されて、１回の印字動作を完了する。

【０００７】 ところで、電磁石は環状に配置してあるので図９に示すように隣接する印字ワ イヤが同時に動作した場合、実線矢印・破線矢印で示すようにそれぞれの消磁コ イルから発生した磁束の一部が互いに他方のコア６に流れ込み、発生した磁束を 弱め合う磁気干渉を起こす。磁気干渉を起すと、互いに消磁力を弱め合うことに なるので磁気干渉を見込んだエネルギーを消磁コイルに投入している。

【０００８】 また、ワイヤドット印字ヘッドは一般にコイルの断線、ショートの防止策から 、ヘッド内が所定の温度に達すると、印字動作を停止し、温度が所定の温度以下 になると再び印字動作を開始するようになっている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、従来のバネチャージ型のワイヤドット印字ヘッドにおいて近年印字 動作の繰り返し速度の向上、又多数ピン動作時の磁気干渉による駆動電流の増加 を押え印字ヘッドの発熱量を減少させて、許容温度を越えた時の停止時間を短縮 し、単位時間当りの印字数を増加させることにより印字ヘッドの高速化をはかり たいという要求が強い。しかし図７に示される印字ヘッドはアーマチュアの吸引 力が大きくバイアス用板バネのバネ定数を高くすることにより印字動作の繰り返 し速度を向上させることは可能であるが、磁気干渉による駆動電流の増加が多く 単位時間当りの印字数を大幅に増加させることができない。すなわち、印字速度 を上げると、電磁石の銅損・鉄損によりヘッド内に多量の熱が発生し、蓄積され るので、印字動作の停止時間が多くなり、単位時間当りの印字量である印字動作 におけるスループットの向上を妨げるという問題点があった。

【００１０】 本考案は、磁気干渉を見込んだエネルギー投入による銅損・鉄損を減少させて 発熱量を減らし、印字動作におけるスループットを向上させたワイヤドット印字 ヘッドを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のワイヤドット印字ヘッドにおいては、コ アに並設してバイパス磁気回路を形成するバイパスコア部を設けたものである。

【００１２】

【作用】

上記のように構成されたワイヤドット印字ヘッドの隣接する電磁石に同時通電 すると、消磁コイルが発生した磁束の大部分は、コア、アーマチュアを通って互 いにそれぞれのバイパスコアに流れ込み、消磁コイルとの間に磁気回路を構成す るので全体として磁気抵抗が減り、隣接するコアへの流れ込む磁束は減少する。 即ち、隣接する電磁石に同時に通電した場合の磁気干渉が減少し、磁気干渉を見 込んだ投入エネルギーを減らすことができるので、銅損、鉄損も減少する。

【００１３】 従って、本考案によれば、磁気干渉を見込んだ投入エネルギーが減少したこと により銅損、鉄損も減少し、印字速度を上げても発熱する熱が少ないので印字処 理におけるスループットを向上させることができるのである。

【００１４】

【実施例】

本考案の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、各図面に共通な 要素には同一の符号を付す。

【００１５】 第１実施例 図１は、第１実施例のワイヤドット印字ヘッドを示す断面図、図２は第１実施 例のワイヤドット印字ヘッドの磁気回路図である。

【００１６】 本実施例が従来例と異なるところは、電磁石１８のコア６と並設し、コア６と アーマチュア１５との間にバイパス磁気回路を形成するバイパスコア部２０を設 けたことである。

【００１７】 ここで上記構成のワイヤドット印字ヘッドの動作を図２を用いて簡単に説明す る。まず消磁コイル１９を励磁しない状態では、実線矢印で示されるように永久 磁石８の一端面から出た磁束が第２ヨーク９、磁性スペーサ１０、アーマチュア ヨーク１２、アーマチュア１５、コア６、第１ヨーク７を通って永久磁石８の他 端面に戻る磁気回路を形成しており、この際生じる磁気吸引力によって、アーマ チュア１５がバイアス用板バネ１１を偏倚させながらコア吸着部２１の吸着面で ある端面に吸引されている。又、永久磁石８の磁束は第２ヨーク９、磁性スペー サ１０、アーマチュアヨーク１２、アーマチュア１５、バイパスコア部２０、第 １ヨーク７を通り永久磁石８にもどる磁気回路、さらにもう一つ永久磁石８の磁 束は第２ヨーク９の途中からバイパスコア部２０、第１ヨーク７を通り永久磁石 ８にもどる３つの磁気回路つまり永久磁石の磁束のルートがある。

【００１８】 次に消磁コイル１９を励磁すると、破線矢印で示されるように、消磁コイル１ ９の磁束がコア６の一端部であるコア吸着部２１、アーマチュア１５、アーマチ ュアヨーク１２、磁性スペーサ１０、第２ヨーク９、永久磁石８、第１ヨーク７ を通りコア６に戻るルートと、コア吸着部２１、アーマチュア１５、アーマチュ アヨーク１２、磁性スペーサ１０、第２ヨーク９の途中からバイパスコア部２０ を通りコア６にもどるルートと、さらにコア吸着部２１、アーマチュア１５の途 中からバイパスコア部２０を通りコア６にもどるルートがある。すなわち消磁磁 気回路には３ルートがある。このように３ルートの消磁磁気回路が設定されるの で、従来技術に示したように消磁磁気回路が１ルートの場合と比べて大幅に小さ くなり、隣接する電磁石に流れる磁束が減って磁気干渉が低減する。

【００１９】 なお、実施例のワイヤドット印字ヘッドの動作の説明は、従来技術と同様なの で省略する。

【００２０】 図３、図４はバイパスコア部の変形例を示す斜視図である。バイパスコア部２ ０は、コア６と一体にせず、図３に示すような電磁石列に沿って包むように設け た大概楕円状のバイパスリング２２、または図４に示すような大概楕円状のリン グにバイパスコアをくし状に設けたバイパスリング２３にしてもよい。

【００２１】 第２実施例 図５は、第２実施例のワイヤドット印字ヘッドを示す断面図、図６は第２実施 例のワイヤドット印字ヘッドの磁気回路図である。図５においてアーマチュア１ ５側のバイパスコア部２０の端面は、コア吸着部２１のアーマチュア吸引面であ る一端面より低く、永久磁石８の一端面より高い位置にあり、その端面上にはス テンレスなどの非磁性体からなるチップ２４がコア吸着部２１と同一高さになる よう設けてある。もちろん一体型でもかまわないことは言うまでもない。

【００２２】 次に、図６を用いて、第２実施例のワイヤドット印字ヘッドにおける磁気回路 図の説明をする。

【００２３】 消磁コイル１１を励磁しない状態では、永久磁石８の一端面から出た磁束が第 ２ヨーク９、磁性スペーサ１０、アーマチュアヨーク１２、アーマチュア１５、 コア６、第１ヨーク７を通る永久磁石８の他端面に戻る第１の磁気回路、永久磁 石８の一端面から出た磁束が第２ヨーク９、磁性スペーサ１０、アーマチュアヨ ーク１２、アーマチュア１５、バイパスコア部２０、第１ヨーク７を通り永久磁 石８の他端面にもどる永久磁石８の第２の磁気回路、及び永久磁石８の一端面か ら出た磁束が第２ヨーク９の途中からバイパスコア部２０、第１ヨーク７を通り 永久磁石８の他端面にもどる第３の磁気回路の３つのルートがある。これは、図 ２に示した第１実施例と同様であるが、バイパスコア部２０の高さを低くしたこ とにより永久磁石８の第２の磁気回路の磁気抵抗が大きくなり、永久磁石８の第 ２の磁気回路の磁束量が減じる。従ってその永久磁石８の第２の磁気回路の磁束 量の減少分が永久磁石８の第１の磁気回路に加わりアーマチュア１５をコア吸着 部２１に吸引させる磁気吸引力が第１実施例に比べて１０〜１７％増加する。

【００２４】 次に消磁コイル１９を励磁した時の消磁磁気回路について説明する。

【００２５】 消磁コイル１９の磁束はコア吸着部２１、アーマチュア１５、アーマチュアヨ ーク１２、磁性スペーサ１０、第２ヨーク９、永久磁石８、第１ヨーク７を通り コア吸着部２１に戻る消磁磁束の第１の磁気回路、コア吸着部２１、アーマチュ ア１５、アーマチュアヨーク１２、磁性スペーサ１０、第２ヨーク９の途中から バイパスコア部２０を通りコア吸着部２１に戻る消磁磁束の第２の磁気回路、さ らにコア吸着部２１、アーマチュア１５の途中からバイパスコア部２０を通りコ ア吸着部２１に戻る消磁磁束の第３の磁気回路の３つのルートがある。これは、 図２に示した第１実施例と同様であるが、本実施例ではバイパスコア部２０の高 さが低くなったことにより永久磁石８の第２の磁気回路の磁気抵抗が大きくなっ て、永久磁石８の第２の磁気回路の磁束量が減じたことと、永久磁石８の第２及 び第３の磁気回路と消磁磁束の第２及び第３の磁気回路は、バイパスコア部２０ で同一方向に流れてお互いに磁気抵抗として作用しないことから、消磁コイル１ ９の磁束から見た時、消磁磁束の第２及び第３の磁気回路の磁気抵抗が小さくな るので投入エネルギー（電圧×電流）が１本動作時で図２の第１実施例より５％ 減少し、１２本同時動作時で１０％減少する。投入エネルギーを減少させること ができることにより、銅損、鉄損を減らすことができ、ヘッド内での発熱量が減 少する。従って、ヘッド内が所定の温度に達するまでの時間間隔が長くなり、単 位時間当りの印字数を増加することができる。

【００２６】 ここで第２ヨーク９の上に乗っている磁性スペーサ１０は、チップ２４が無い と、磁性スペーサ１０の一部分が固定されない状態になりバネ力が変化する。よ って非磁性材料からなるチップ２４をバイパスコア部２０の上に固着し、コア６ 、チップ２４、第２ヨーク９を同一面になる様研摩する。よって磁性スペーサ１ ０が第２ヨーク９、チップ２４の上に乗り印字後のバネ力の変化がなくなる。

【００２７】 第２実施例は、バイパスコア部２０の端面をアーマチュアを吸引するコア吸着 部２１のアーマチュア吸着面である一端面より低く永久磁石の磁束が出る一端面 より高い位置にしたことと、そのバイパスコア部２０の端面上に非磁性材料のチ ップ２４を固着したことにより、第１実施例に比べて永久磁石８によるアーマチ ュア１５の吸引力が増加するのでバネ定数を高くすることができ、印字動作の繰 り返し速度を向上させることができる。

【００２８】 更にバイパスコア部２０の永久磁石８による磁束密度が低くなったことにより 第１実施例に比べて駆動に必要な投入エネルギーが減少し単位時間当りの印字数 を増加させることができる。

【００２９】 さらにバイパスコア部２０の上面に非磁性材料のチップ２４を固着したことに より磁性スペーサ１０が第２ヨーク９、チップ２４の上に乗り印字後のバネ力の 変化がなくなり安定した印字品質が得られる。

【００３０】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような 効果を奏する。

【００３１】 コアに並設してバイパス磁気回路を形成するバイパスコア部を設けたことによ り、発熱の原因となる磁気干渉を低減するので印字処理におけるスループットを 大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のワイヤドット印字ヘッドを示す断
面図である。

【図２】第１実施例のワイヤドット印字ヘッドの磁気回
路図である。

【図３】バイパスコア部の変形例を示す斜視図である。

【図４】バイパスコア部の変形例を示す斜視図である。

【図５】第２実施例のワイヤドット印字ヘッドを示す断
面図である。

【図６】第２実施例のワイヤドット印字ヘッドの磁気回
路図である。

【図７】従来のワイヤドット印字ヘッドの一構成例を示
す断面図である。

【図８】従来のワイヤドット印字ヘッドの磁気回路図で
ある。

【図９】図７の矢印Ａ方向から見た磁気干渉図である。

【符号の説明】

１ ワイヤドット印字ヘッド ８ 永久磁石 １１ バイアス用板バネ １５ アーマチュア １６ 印字ワイヤ １８ 電磁石 ２０ バイパスコア部 ２１ コア吸着部

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 菊地 曠 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 石水 英昭 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 大石 登 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 安藤 紘一 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 岸本 充 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 三村 隆則 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 (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 消磁コイルを巻装したコアを放射状に配
   置し、永久磁石の一端面より出た磁束がバイアス用板バ
   ネの自由端部に固着したアーマチュアとコアとを通って
   他端面に戻る磁気回路を形成し、アーマチュアをコアの
   一端面に吸引してバイアス用板バネを偏倚させ、消磁コ
   イルに通電して永久磁石の磁束を打ち消し、バイアス用
   板バネを解放してアーマチュアに固着した印字ワイヤで
   印字するワイヤドット印字ヘッドにおいて、 上記コアに並設してバイパス磁気回路を形成するバイパ
   スコア部を設けたことを特徴とするワイヤドット印字ヘ
   ッド。
2. 【請求項２】 上記アーマチュア側のバイパスコア端面
   が上記コアの一端面より低く、永久磁石の一端面より高
   くした請求項１記載のワイヤドット印字ヘッド。