JPS5822192A - 印字装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインパクト式印字装置の中でライン式及びワイ
ヤートッド式等複数の印字ハンマー、印字ワイヤーを駆
動する印字装置に関し、印字機構の小型化、高速化及び
消費電力の低減を図ることを目的とするものである。

インパクト式印字装置としては種々のものが知られてお
り、一般に印字ハンマー、印字ワイヤー等の印字部材を
駆動するのに電磁石を用いている。

ワイヤートッド式印字装置を例にとれば、第１図に示す
ような構造が一般に用いられている。放射秋に配した複
数個の印字ワイヤ駆動用電磁石（１）によって、プラテ
ン（２）の方向に駆動される印字ワイヤ（３）、アマチ
ュア（４）を備え、印字信号に応じて電磁石（１）が選
択的に動作し、印字ワイヤ（３）をインクリボン（５）
を介し印字用紙（６）に文字及び記号等を印字する。こ
の方式は電磁石の動作速度が比較的速いこと、構造が簡
単であること等の特徴により極めて多く用いられている
。

しかし、電磁石は電気エネルギー機械エネルギ変換効率
が悪く、９字に！シて比較的大きな電気エネルギを必要
とする。その結果、電磁石の駆動回路及び電源の大容量
化が必要となり、コストが高いと同時に装置自体が大型
化している。したがってこのような複数の印字ワイヤ駆
動用電磁石を有する構填において、印字の高速化は装置
の大型化、消費電力の増大化に直接関わってくる。ライ
ン式印字装置に関しても詳しい説明は省略するが、複数
の駆動用電磁石を有する限り同様の問題点を持っている
。現在、印字の高速化が進展している中で、これらの欠
点を解決する小型、低消％［力化された印字装置の開発
が増々要望されている。

本発明はこれらの要望にそう印字装置を実現するもので
ある。

以下本発明の構成をその一実施例を示す図面に基づいて
説明する。第２図は本発明をワイヤートッド式印字装置
に応用した第１の実施例の印字状態を現わす断面図であ
り、第８図は同じく非印字状態を示す断面図である。第
２図において、印字ワイヤ（３）はその一端を軸受（７
）で支持され、他端を印字用バネ（８）に固定されて印
字用紙（６）と略垂直方向に往復運動可能に配置されて
いる。印字用バネ（８）は磁性材料から成り、前述のよ
うに固定した印字ワイヤ（３）と反対面に吸着用チップ
（９）を固定され、その基端をマグネットα呻とともに
ワイヤハウジング（Ｌｌ）に固定支持されている。マグ
ネット（ＩＩの一端面には、磁性材料から成り、その一
部に選択用コイル＠を巻装したＬ字型のヨーク（６）が
固定され、該ヨーク（至）の先端面は印字用バネ（８）
に固定された吸着用チップ（９）と空隙を有し対向して
いる。

復帰用電磁石ａ４は通電時にその可動鉄芯に固定した往
復部材０１を駆動し゛て第８図のように印字ワイヤ（３
）を復帰位置に戻し、非通電時に吸引方向と反対方向に
付勢されるバネＨに□よりリセットされる。

ここで印字ワイヤ（３）及び印字用バネ（８）によって
構成される振動系に関し、印字ワイヤ（３）及び印字用
バネ（８）の可動質量をｍ１印字用バネ（８）のバネ定
数をｋとし、また往復部材（至）とバネＯ・によって構
成される振動系に関し、可動質量Ｍ１バネ定数にとおく
とき、 なる条件を満足するように、各振動系の可動質量及びバ
ネ定数を設定し、かつ復帰用電磁石ａ４は往復部材に）
及びバネ（６）によって構成される振動系の共振周波数
で連続駆動される。

さらに往復部材（ハ）はその先端に係合部を有し、第８
図に示すように復帰用！電磁石α◆の吸引により印字用
バネ（８）に当接し、吸着用チップ（９）がヨーク（至
）に接触するまで印字用バネ（８）を変形させ、同時に
印字ワイヤ（３）を復帰位置方向に移動させる。

また、第４図に示すように、ワイヤハウジングＣ１１）
はキャリッジ０ηに固定され、該キャリッジαηはｆイ
ド軸（至）に印字用紙（６）の印字面と平行に往復可能
に取付けられており、モータ（２）により駆動プーリ（
２ｏａ）（２ｏｂ）、駆動ワイヤローブａｌ）を介して
駆動される。キャリッジＱηには、互いに対向させ配置
した発光素子（２２ａ）　、受光素子（２２ｂ）より成
る位置検出装置（２）が固定され、発光素子（２２ａ）
及び受光素子（２２ｂ）の間隙１こは、印字ワイヤ（３
）が駆動されるべき位置と対応した透明なスリット（２
）を有する帯状片（ハ）がガイド軸（至）と平行に配置
されている。

第５図において、復帰用電磁石（４）は駆動回路に）に
より通電され、選択用コイル（至）は選択駆動回路−よ
り通電される。さらに、選択駆動回路に）の動作タイミ
ングが駆動回路に）の動作タイミングに対し時間遅れを
持つようにする選択制御回路＠を有している。また復帰
用電磁石α◆の動作時に、印字した印字ワイヤ（３）の
個数に応じて復帰用電磁石ａ４に入力する電圧を増減す
る駆動制御回路（至）を有している。また選択制御回路
（財）と駆動制御回路（ハ）は印字制御回路に）と位置
検出製置四からのタイミング４６号により制御される。

次にその動作について説明する。初期状態においては、
印字用バネ（８）はマグネットＱ１の保持力により変形
状態のま＼保持されている。またキャリッジ０７１がモ
ータＨにより所定の速度で駆動され、印字ワイヤ（３）
が駆動されるべき位置に来たことを位置検出装置ｉ■が
検出してタイミング信号を発すると、このタイミング信
号により、駆動回路（２）及び駆動制御回路（至）は復
帰用電磁石Ｃ１４１を動作して往復部材（ト）を復帰位
置方向に駆動し、印字用バネ（８）き駆動制御回路（至
）は、往復部材（５）を復帰させるに際し、マグネット
（１０で保持されていない印字ワイヤ（３）の個数（す
なわち前回の印字に使用された印字のワイヤ（３）の数
）に応じた負荷変動を補うため、その個数に応じて復帰
用電磁石０４の入力電圧を制御する。また往復部材（２
）は、可動質斌、バネ（至）のバネ定数及び粘性抵抗等
により生ずる位相差のため、タイミング信号に対し時間
遅れをもって動作する。そのため印字ワイヤ（３）はタ
イミング（６号から位相差を含み所定の時間遅れをもっ
て復帰位置に戻される。そして選択駆動回路（ホ）は選
択制御回路に）によりタイミング信号より所定の時間だ
け遅れたタイミングで選択用コイル（６）の所定コイル
にマグネットＱｌ）の磁束を打ち消す方向に通電する。

その結果マグネット（ト）の保持力を打ち消し、所定の
印字用バネ（８）は拘束を解かれて印字ワイヤ（３）を
プラテン（２）の方向に駆動し、印字を行なう。なおこ
のとき復帰用電磁石α→は非通電状態となっており、往
復部材（２）はバネ（ト）によりプラテン（２）の方向
に駆動されている。印字終了後、復帰用電磁石α→は再
び駆動制御回路（ホ）及び駆動回路に）により通電され
る。以上の連続動作により、連続印字が為される。

本実施例における選択用コイル（２）で与えられる電気
エネルギは、マグネットα時を含む閉磁路によって生ず
る保持力を打ち消すことのみに消費され、前述の従来例
のように、空隙を有する磁気回路で印字部材を高速に移
動するための吸引力を発生させるに要する電気エネルギ
に比較し極めて小さい。

その結果、磁気回路の小型化が可能となる。また吸着用
チップ（９）、印字用バネ（８）、マグネットＯＱ。

ヨークａ４は閉磁路を形成するため、磁気的効率が良（
、磁気回路を小型化することが可能となる。

またマグネット（Ｉｔ）をアルニコ系マグネット材料を
用い、ヨーク輪をパーマロイ等の高透磁率材料を用いる
ことにより、マグネットαＱの保持力を低消費電力でも
って打ち消し動作が実現出来る。その結果、駆動回路及
び電源の小型化、低容量化が可能となり、低コスト化が
図れる。

また従来例の電磁石（１）（第１図）は印字信号に応じ
て動作しなければならないのに対し、本実施例における
復帰用電磁石ａ４は略一定周期で連続的に動作させるこ
とが可能である。従って、本実施例に示す振動系の設定
により、復帰用電磁石α尋は印字する印字ワイヤ（３）
の個数の変化に伴なう振動系の変動に対し、常に共振態
で駆動することが可能となる。何故ならば、印字ワイヤ
（３）及び印字用バネ（８）で構成される振動系の共振
周波数は、で表わされ、かつ印字する印字ワイヤの本数
ｎ本とすれば、復帰用電磁石ｏ４によって駆動されるす
し整理すると、 ！−１＝ｆｍ＝ｆｉ＝ｆ６ が得られ、印字本数ｎにかかわらず振動系の共振周波数
ｆｒは駆動周波数ｆｄと一致する。従って機械仕事効率
が著しく良好で復帰用電磁石Ｑ４に消費する電力は小さ
くて良い。さらに、復帰用電磁石ａ◆の電気入力と往復
部材（２）の変位との位相差変動も小さくなり、印字動
作の信頼性も向上する。

さらに、この効果は、復帰用電磁石ｏ４の入力電流値も
しくは入力電流の通電時間を駆動制御回路に）より本実
施例と同様に印字ワイヤ（３）の個数に応じて増誠させ
ることによっても得られる。

また、復帰用電磁石Ｑ４を駆動する動作タイミングに対
し、選択動作を行なうための選択用コイルａ４への通電
タイミングを、復帰用電磁石αφの起振１力と振幅の位
相差を含む所定の時間だけ遅延させることにより、印字
ワイヤ（３）の選択動作の信頼性を向上させることが出
来る。

さらにモータ（至）によりキャリッジａ′／）を所定の
速度で駆動し、このとき位置検出装［に）が発するタイ
ミング信号により復帰用電磁石Ｑ４の動作及び選択コイ
ル＠への通電を行なうので、キャリッジａ′ｈの定速性
により印字ピッチのズレも少なく印字品質の向上が図れ
る。この効果は、第６図に示すように、所定の周期で連
続的に基準パルスを一発する基準発振回路−を有し、こ
の基準パルスのタイミングにより復帰用電磁石（Ｉ４の
動作及び選択コイル（２）への通電を行ない、かっモー
タα呻は位置検出装置（ハ）により連続的に発するパル
スと前記基準パルスとを同期させるためのモータ制御回
路ｏｏによって駆動することによっても同様に得られる
。

なお、本発明はライン式印字装置等複数の印字ハンマを
高速かつ選択的に動作する印字装置についても実施する
ことが出来る。

以上本発明によれば、選択制御回路を用いることにより
、駆動手段によって復帰位置方向に移動される印字部材
が復帰位置に戻されたタイミングで、選択駆動手段を動
作させることができ、その結果、印字部材が復帰位置に
戻される以前から選択駆動手段を動作する必要がなくな
り、必要以上のエネルギ消費が避けられ、低消費電力化
が図られ、同時に、選択駆動手段の小型化が可能になる
。

また復帰位置に戻されたタイミングで選択動作が行なわ
れるため、４に頼性が高いと云うすぐれた利点を有する
。

またキャリッジ駆動システムを用いることにより、印字
ピッチのズレも少なく印字品質の良い印字装置の実現が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はワイヤートッド式印字装置の従来例を示す印字
ヘッド断面図、第２図および第８図は本発明の一実施例
の動作状態を示すワイヤートッド式印字ヘッド部断面図
、第４図は印字装置の外観略図、第５図は印字装置のシ
ステムブロック図、８Ｆ！６図は本発明の第２の実施例
を示す印字装置のシステムブロック図である。 （３）・・・印字ワイヤ、（８）・・・印字用バネ、（
９）−・・吸着用チップ、顛・・・マグネット、（２）
・・・選択用コイル、（至）・・・ヨーク、Ｏ−１・・
・復帰用電磁石、四・・・往復部材、←・・バネ、０η
・・キャリッジ、０１・・モータ、四・・・位置検出装
置、に）・・・駆動回路、（２）・・・選択駆動回路、
（支）・・選択制御回路、−・・・駆動制御回路、四・
・・印字制御回路、に）・・・五準発振回路、６υ・・
・モータ制御回路代理人　森本義弘 第１Ｎ ／ 第２図 ／６’　　　／り 第９図 第４因 第５図 第Ｊ　＋；！Ｊ Ｊ／　　　　　　　ＪＯ４ 手続補正書（自発） １．１＆件の表示 昭和　５６　　イ１特　許　願第　　１２１２５０２、
発明の名称 印字装置 ３補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　（５８２）松下電器産業株式会社４代　理　人 昭和　　年　　月　　日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 ２、特許請求の範囲 １、印字位置と復帰位置とを往復５１能で、印字駆動手
段を動作させる駆動回路と、前記選択駆動手段を動作さ
せる選択駆動回路と、前記選択駆動回路の動作信号をｇ
ｔ＋記か前回路の納作信号と所定の時間間隔で同期させ
る選択制御回路を有することを特徴とする印字装置ｍ。 ２、印字部材、駆動手段および選択駆動手段とで構成さ
れる印字ヘッドは印字用紙面と平行に往復可能なキャリ
ッジに固定され、ｗｌ、ｗＪ回路は前記キャリッジが印
字すべき位置に米だ時に位置検出手段から発生するパル
スにより動作することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の印字装置。 ３１位置検出手段により連続的に発生するパルスを、駆
動回路と選択駆動回路の動作タイミングパルスとして基
準発振回路から発生する基準パルスと略同期するように
、キャリッジ駆動モータを制御することを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載の印字装置。 １項、第２項または第３項記載の印字装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、印字位置と復帰位置とを往復可能な複数の印字部材
   と、復帰位置にある印字部材に印字のための衝撃力を付
   与する付勢手段と、印字動作を終了した印字部材を印字
   位置から復帰位置に向けて移動させるために連続的に往
   復動作可能な駆動手段と、衝撃力を付与すべき印字部材
   を選択的に前記付勢手段に伝達する選択駆動手段と、前
   記駆動手段を動作させる駆動回路と、前記選択駆動手段
   を動作させる選択駆動回路と、前記選択駆動回路の動作
   信号を前記駆動回路の動作信号と所定の時間間隔で回期
   させる選・択制御回路とを有することを特徴とする印字
   装置。 ２、印字部材、付勢手段、駆動手段および選択駆動手段
   とで構成される印字ヘッドは印字用紙面と平行に往復可
   能なキャリッジに固定され、駆動回路は前記キャリッジ
   が印字すべき位置に来た時に位置検出手段から発生する
   パルスにより動作することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の印字装置。 ８、位置検出手段により連続的に発生するパルスを、駆
   動回路と選択駆動回路の、動作タイミングパルスとして
   基準発振回路から発生する基準パルスと略同期するよう
   に、キャリッジ駆動モータを制御することを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の印字装置。