JPS5881176A - 印字機における印字針駆動装置 - 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】 不発明はデータ処理装置における印字機の改良に関し、
特に記録媒体に対向し、該記録媒体の搬送方向に対して
直角方向に複数個配列された印字針を、該印字針の配列
方向に往復走行しながら前記記録媒体に選択的に衝突さ
せることにより、文字、図形等の印字を行う所謂インパ
クト式ドツトラインプリンタの印字針駆動装置に関する
ものである。

一般にドツトラインプリンタは、シリアルプリンタと比
較して印字幅が狭いプリンタとして構成した場合は小型
、廉価になり、印字幅が広いプリンタとして構成した場
合は高価では、あるが処理時間が短かいという特命があ
る。このような特徴を（？） 利用して用紙幅が１５インチから１フインチの高速型ド
ツトラインプリンタが市場に出回り始めているが、この
高速性に対する市場の要求は更に高まって来ている。こ
こにおいてドツトラインプリンタの印字速度を高めるた
めには、印字針の印打周期を短縮す否ことと、印字針の
配列間隔を短縮する必要がある。即ち印字速度が高いド
ツトラインプリンタを構成するためには、配列方向の寸
法が小さく印打周期が短い印字針駆動装置が要求され、
この達成度により印字速度が決定される。ま゛た近頃、
漢字、平仮名、片仮名、数字、アルファベット等の文字
および記号を活字に近い形で印字する細密度型のインパ
クト式ドツトプリ／りが普及している。該細密度型にお
いては印字針が細いのでζ印打周期を短縮する事により
印字針が記録媒体に衝突する速度が高くなりインクリボ
ン、記録媒体の圧縮応力が許容値を越えてしまう。従っ
て斯かる欠点を改良する必要があり、改良の手段として
は印字針部におけ右等価質量を極力小さく抑える必要が
ある。

（３） 従来、配列方向の寸法が小さく印打周期が短い印字針駆
動装置として第１図に示す構造のものがある。第１図に
おいて、一端に印字針６とアーマチュア５が固着されて
おり磁性材である板ばね４は、磁性材である板ばね支持
部材３と板ばね挾持部材８との間に板ばね固定ねじ９に
ょっそ締めつけられ挾持されている。前記板ばね支持部
材３は永久磁石２の一方の磁極面に固着され、該永久磁
石２は他方の磁極面により磁性材であるヨーク１に固着
されている。該ヨーク１に磁性材であるコア１０が植立
され、該コア１ｏにはコイル１１が巻回されていると共
に一端は前記アーマチュア５が固着された板ばね４の一
端に対向し、前記永久磁石２の起磁力により前記板ばね
４の一端を載板ばね４の復元力に抗して吸引し吸着すべ
く構成されている。また前記コイル１１は図示せぬ電気
回路に結線され、該コイル１１に通電することにより前
記永久磁石２の起磁力にょる磁束の方向と逆の方向の磁
束が生じるように構成されている。

次に上述の従来の作用について説明する。第１（４） 図に示す待機状態においてコイル１１に一定時間通電す
ると、コア１０の先端部と板ばね４の先端部との間に働
いている吸引力は消滅し、板ばね４の先端部は載板ばね
４の復元力により右方向へ移動し、印字針６は図示せぬ
記録媒体を衝打する。

従って印打周期を短縮するには前記板はね４のばね定数
を高くする必要があり、ばね定数の高い板ばね４の先端
部を前記コア１０の先端部に吸引および吸着するために
は、該コア１０の先端部およびアーマチュア５の面積お
よび該部分の磁束密度が充分に大きい必要があり、従っ
て永久磁石２は充分な起磁力を持っている必要があり、
磁路即ち前記ヨーク１、コア１０、板ばね４の飽和磁束
密度および磁路断面積が充分に大きい必要がある。

然るに前記板ばね４は曲げ疲労強度が高い材質である必
要から鋼材が適しているが鋼材は飽和磁束密度が低く、
また該印字針駆動装置は配列方向の寸法が小さい必要か
ら板ばね４・の幅は小さく載板ばね４の厚さも許容応力
によって限定されるので板ばね４の断面積即ち磁路断面
積が小さくなって（５） しまい、これにより前記コア１０の先端部とアーマチュ
ア５および板ばね４の先端部との吸着部に充分な磁束を
供給できず、従って該コア１０とアーマチュア５との吸
引力が低く限定され、板ばね４のばね定数が低くなるの
で印打周期を短縮することができなかった。

斯かる点に鑑み本発明の目的とするところは、配列方向
の寸法が小さく印打周期が短いインパクト式ドツトライ
ンプリンタ用の印字針駆動装置を得ることにある。

上記目的を達成するための本発明の要旨とするところは
、記録媒体に対向し、該記録媒体の搬送方向に対して直
角方向に複数個配列され、該配列方向に往復走行しなが
ら前記記録媒体に選択的に衝突することにより文字、図
形等の印字を行うための印字針と、該印字針を固着保持
する磁性体よりなるアーマチュアと、該アーマチュアを
一端に保持する板ばねと、載板ばねの一端の前記印字針
の背面に対向し載板はねの一端を載板ばねの復元力に抗
して吸引し吸着するための磁性材よりなる（６） コアと、該コアを固着保持する磁性材よりなる第１ヨー
クと、該第１ヨークに一方の磁極面により固着された永
久磁石と、該永久磁石の他方の磁極面と磁気的に結合さ
れ前記アーマチュアの外周を近接して包囲する穴が形成
された磁性材よりなる第２ヨークとにより構成されてい
るところにある。

以下、本発明の構成に係る実施例を図面に基づいて説明
する。第２図は、第１実施例の主要構成を示す断面図で
ある。第２図において、磁性材によりステップ状に形成
された第１ヨーク１０１に、永久磁石１０２がその一方
の磁極面で固着され、該永久磁石１０２の他方の磁極面
には磁性材により平板状に形成された板ばね支持部材１
０３が固着されている。杉板はね支持部材１０３には複
数のめねじが形成されており、前記永久磁石１０２との
固着面の背面には、ばね鋼により長矩形状に形成された
板ばね１０４が複数個等間隙に配設され、杉板ばね１０
４は磁性材により薄い平板状に形成された板ばね挾持ス
ペーサ１０γと、磁性材により平板状に形成された第２
ヨーク１イ５とを（７） 介し、前記板ばね支持部材１０３に形成されためねじに
夫々対応して形成された穴を通じて、叛ばね固定ねじ１
０９により一端を固定きれている。

なお前記板ばね挾持スペーサ１０７は前記第２ヨーク１
１５と一体に形成されていてもよい。前記板ばね１０４
の他端には磁性材により略ぼ円錐形に形成されたアーマ
チュア１０５がその底面で固着され、該アーマチュア１
０５には、頂点から底面に向って細長い穴が形成され、
該穴には耐磨耗性材により円柱状に形成された印字針１
０６が先端をわずかに突出させて挿入され固着されてお
り、アーマチュア１０５の外周は夫々前記第２ヨーク１
１５に形成された複数個の円錐形の穴１１５ａの内面に
よって近接して囲まれている。従ってアーマチュア１０
５と第２ヨーク、１１５との間隙は小さく、対向面積は
大きいので空隙部の磁気抵抗が低いにも拘わらす該アー
マチュア１０５の体積は小さく従って質量が小さい。前
記第１ヨーク１０１１　　、 には、磁性材により円柱状に形成されたコア１１０が複
数個植立され、該コア１１０の先端は前記板（８） ばね１０４のアーマチュア１０５が固着された面の背面
に対向し、前記永久磁石１０２の起磁力によシ載板ばね
１０４の復元力に抗して杉板ばね１０４の、先端を吸着
すべく構成されている。１だ該コア１１０にはコイル１
１１が巻回されており、該コイル１１１には図示せぬ電
気回路に結線され、該コイル１１１に通電することによ
り前記永久磁石１０２の起磁力による磁束の方向と逆の
方向の磁束が生じるように構成されている。更に前記第
１ヨーク１０１には、前記コア１１０の複数個に１個ず
つの割合で磁性材よりなるカバー支柱１１２が植立され
ている。該カバー支柱１１２の先端面は、前記板ばね挾
持部材１０７の表面と同一平面に形成されており、杉板
ばね挾持部材１０７とカバー支柱１１２の両面にわたっ
て磁性材により平板状に形成されたカバー１１３が前記
永久磁石１０２の起磁力による吸着力で吸着されている
。該カバー１１３には、前記アーマチュア１０５の先端
および印字針１０６が貫通するだめの複数個の穴と、図
示されていないが前記板ばね（９） 固定ねじ１０９の頭にはめ合い、該カバー１１３の前記
吸着される位置をきめるための複数個の穴が形成されて
いる。上述の如く構成された印字針駆動装置は、前記印
字針１０６の配列されている方向、即ち図面を表わす紙
面に対して垂直の方向に往復走行可能に図示せぬ枠体に
取付けられ、図示せぬ往復駆動機構に連結されている。

該印字針駆動装置に対向して図示せぬ円柱状のプラテン
が図示せぬ枠体に回転可能に取付けられ、図示せぬ用紙
送り機構に連結されている。該プラテンには図示せぬ記
録媒体が巻きつけられ、該記録媒体の表面は図示せぬイ
ンクリボンを介して前記印字針１０６に僅少な隙間を持
って対向している。

次に上記のように構成された第１実施例に就いて作用を
説明する。冑本発明はドツトラインプリンタ用の印字針
駆動装置であるが、プリンタの作用についての説明は省
略し、印字針駆動装置の作用についてのみの説明を行う
。第２図において、永久磁石１０２の起磁力により発生
する磁束は第１ヨーク１０１、コア１１０、空隙、板ば
ね１０４（１０） 板はね支持部材１０３で構成される磁路を通ると共に、
第１ヨーク１０１、コア１１０、空隙、板はね１０４の
先端、アーマチュア１０５、空隙、第２ヨーク１１５、
板ばね挾持スペーサ１０７、板ばね１０４の固定端、板
ばね支持部材１゛０３で構成される磁路を通っており、
コア１１０と板ばね１０４の先端との間の空隙を流れる
磁束により、コア１１０と板ばね１０４の先端との間に
吸引力が生じ、該吸引力により板ばね１０４の先端は載
板ばね１０４の復元力に抗してコア１１０に吸着され、
印字針１０６は待機状態となっている。従って、第１図
に示す従来の欠点となっている板はね４の磁路断面積の
不足による板ばね４の先端とコア１０との間の吸引力の
不足、これによる板ばね４のばね定数′の不足、これに
よる印打周期の延長化が下記のようにして改良されてい
る。即ち、従来例における板ばね挾持部材８を延長して
第２ヨーク１１５とし、該第２ヨーク１１５に形成され
た略ぼ円錐形の穴１１５ａの内面が、前記アーマチュア
１０５の外周を近接して囲むことにより該（１１） アーマチュア１０５と第２ヨーク１１５との間の空隙が
小さく、且つ対向する面積が大きくなるので、前記コア
１１０と板ばね１０４の先端との間の空隙を通る磁束密
度が高くなり、該コア１１０と板ばね１０４の先端との
間に作用する吸引力が大きくなり、これにより板ばね１
０４のばね定数は高くとれると共に、前記アーマチュア
１０５と第２ヨーク１１５との間に作用する前記コア１
１０と板ばね１０４の先端との間に作用する吸引力に抗
する方向の吸引力の分力も小さくなっている。

マタアーマチュア１０５は円錐形をなしているので、板
ばね１０４との固定面積が大きく、印字針１０６とのは
め合長さが長くなっているので夫々強固に固定されると
共にアーマチュア１０５の体積は比較的小さく質量が小
さい。次に印字針１０６を駆動する場合について説明す
る。コイル１１１に一定時間通電すると、コア１１０の
先端と板ばね１０４の先端との間に作用している吸引力
は消滅し、板ばね１０４の先端は載板ばね１０４の復元
力によシ右方向へ移動し、印字針１０６はプラ（１２） テン（図示せず）に巻きつけられた記録媒体（図示せず
）をインクリボン（図示せず）を介して衝打する。従っ
て、前述の如く板ばね１０４のばね定数が大きく設定で
きると共に、板ばね１０４の先端部の質量が比較的小さ
いので、板ばね１０４の固有振動数が高くなり、従来例
と比較して印字針１０６の印打周期が短くなる。また固
有振動数が高いので印字針１０６が記録媒体に衝突する
際の速度が大きくなるので印字力が高くなり、細密度型
においては印字針１０６が細いので記録媒体の圧縮応力
が高くなりインクリボンおよび記録媒体を破損する虞れ
があるが、アーマチュア１０５の質量が比較的小さいの
で印打直前の運動エネルギは小さいので、印字針１０６
か細い。細密ドツトプリンタにおいてインクリボンおよ
び記録媒体を破損することがなく、アーマチュア１０５
の質量、板はね１０４のばね定数等を適宜設定すること
により適正な印字力を得ることができる。斯くして印字
針１０６がインクリボン、記録媒体を介してプラテンに
衝突するが、該衝突の直前にコイ（１３） ル１１１への通電は切られておシコア１１０と板ばね１
０４との間には吸引力が作用を始める。従って印字針１
０６は、前記衝突による反発力とコア１１０と板ばね１
０４との間に作用する吸引力により、板ばね１０４の復
元力に抗してコア１１０の方向へ引戻され吸着される。

斯くして印字針駆動装置は往復走行中の任意の位置にお
いて複数個の印字針１０６のうちの任意の印字針１０６
を駆動し、続いてプラテンを回転することにより記録媒
体を移動し、これを繰返すことにより記録媒体　　　゛
に表出する点を組合わせて文字および図形の印字を行う
。

次に本発明に係る第２実施例を説明する。第３図は、第
２実施例の主要構成を示す断面図である。

比重が小さい非磁性材によりＬ型に形成された板ばね支
持部材２１４に複数個の板ばね２０４が板ばね挾持板２
０８を介して板ばね固定ねじ２０９によって締めつけら
れて固定されている。前記板ばね２０４の先端には磁性
材により円柱状に形成されたアーマチュア２０５がそれ
ぞれ固着され、（１４） 該アーマチュア２０５には印字針２０６が固着されてい
る。前記板はね支持部材２０１には、磁性材によりステ
ップ状に形成された第１ヨーク２０１が固着され、該第
１ヨーク２０１の他端には永久磁石２０２がその一方の
磁極面で固着され、該永久磁石２０２の他方の磁極面に
は磁性材により平板状に形成された第２ヨーク２１５が
固着されている。該第２ヨーク２１５には、前記アーマ
チュア２０５の外周を近接して包囲する穴２１５ａが複
数個配設され、該第２ヨーク２１５とアーマチュア２０
５との対向面積を大きく空隙を小さくすることにより該
空隙部の磁気抵抗が小さく構成されている。前記第１ヨ
ーク２０１には、磁性材により円柱状に形成されたコア
２１０が複数個植立され、該コア２１０の一端は前記板
ばね２０４の先端の印字針２０６の背面に対向し、前記
永久磁石２０２の起磁力により板ばね２゛０４の先端を
板ばね２０４の復元力に抗して吸引し吸着すべく構成さ
れている。またコア２１０′にはコイル２１１が巻回さ
れており、該コイル２１１は図示せぬ電気回路に結線さ
れ、該コイル２１１に通電することにより前記永久磁石
２０２の起磁力による磁束の方向と逆の方向の磁束が生
じるように構成されている。前記第２ヨーク２１５の表
面には、磁性材により平板状に形成されたカバー２１３
が励記永久磁石２０２の起磁力による吸引力で吸着され
ている。該カバー２１３には、前記アーマチュア２０５
の先端および印字針２０６が貫通するための複数個の穴
と、図示されてい々いが前記板ばね固定ねじ２０９の頭
にはめ合い、該カバー２１３が前記第２ヨーク２１５に
吸着される位置をきめるだめの複数個の穴が形成されて
いる。上述の如く構成された印字針駆動装置は、前述し
た第１実施例と同様にして、前記印字針２０６の配列さ
れている方向に往復走行可能に、図示せぬ枠体に増付け
られ、図示せぬ往復駆動機構に連結されている。また、
印字針駆動装置に対向して図示せぬ円柱状のプラテンが
図示せぬ枠体に回転可能に取付けられ、図示せぬ用紙送
り機構に連結されている。

該プラテンには図示せぬ記録媒体が巻きつけられ、該記
録媒体の表面は図示せぬインクリボンを介して前記印字
針２０６に僅少な隙間をもって対向している。

上記第２実施例の作用は、前述した第１実施例と略ぼ同
様であるので相違点についての説明を行う。第２実施例
が前述した第１実施例と異る点は２点あり、第１点は永
久磁石の配設位置であり、第２点はアーマチュアの形状
である。本第２実施例の永久磁石２０２は、コア２１０
に対して板ばね２０４の固定端の反対側に配設されてい
る。従って、磁路は板ばね２０４の長さに拘わらず短く
とれると共に、永久磁石２０２を吸引部即ちコア２１０
と板ばね２０４との当接部に近接して配置することがで
きるので、磁気抵抗が小さく漏洩磁束が少ない。また、
磁性材であるアーマチュア２０５が板ばね２０４を貫通
した状態で杉板はね２０４と固着することにより、磁路
内に板ばね２０４を介在させること力〈構成し得るので
、板はね２０４の材質は非磁性でもよく、はね特性に優
れた材質を採用することができる。更に本第２（１７） 実施例のアーマチュア２０５は円柱状であり、該アーマ
チュア２０５の外周を近接して囲む第２ヨーク２１５の
穴２１５１も円筒状であるので、第１実施例と比較して
アーマチュア２０５の質量が大きくカリ、アーマチュア
２０５と穴２１５ａの内面との対向面積が大きく、第１
実施例では板ばね１０４の先端がコア１１０に吸着され
た状態においてアーマチュア１０５と穴１１５ａの内面
との間の空隙が大きくなるのに対し、アーマチュア２０
５と穴２１５ａの内面との間の空隙は近接した状態を保
ち、変動することがない。従って吸引部における磁束密
度が高くなシ、板ばね２０４のばね定数が高く設定し得
るので、前記アーマチュア２０５の質量が大きいことと
相俟って印字針２０６の印打直前の運動エネルギは大き
く、印字針２０６が太い高速ドツトプリンタにおいて、
充分な印字濃度および複写能力を持つ。また、アーマチ
ュア、２０５は円柱状であり、第２ヨーク２１５の穴２
１５ａは円筒状であるので加工が容易であり廉価にして
高精度に製作することができる。

（１８） 以上の説明で明らかなように、本発明によれば従来例に
おいて磁路の隘路となっている板ばねと並列に、あるい
は板ばねを磁路として使用すること々く別個に第２ヨー
クとして磁路を設けることにより、配列方向の寸法が小
さく印打周期が短い印字針駆動装置が得られる。またア
ーマチュアを円柱状、とすることにより、ドツト径の大
きい高速ドツトプリンタにおいて充分な印字濃度および
複とによシ、ドツト径の小さい細密ドツトプリンタにお
いて、印字針が折損しに＜＜、インクリボンおよび記録
媒体を破損すること彦く適正な印字力を持つ印字針駆動
装置を廉価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の印字針駆動装置の主要構成を示す断面図
、第２図は本発明の第１実施例の主要構成を示す断面図
、第３図は本発明の第２実施例の（１９） 主要構成を示す断面図である。 １０１．２０１・・・第１ヨーク、１０２，２０２・・
永久磁石、１０４，２０４・・・板ばね、１０５゜２０
５・・・アーマチュア、１０６，２０６・・・印字針、
１１５．２１５・・・第２ヨーク、１１０，２１０・・
・コア、１１１，２１１・・・コイル。 （２０）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体に対向し、該記録媒体の搬送方向に対し
   て直角方向に複数個配列され、該配列方向に往復走行し
   ながら前記記録媒体に選択的に衝突することにより文字
   、図形等の印字を行うための印字針と、該印字針を固着
   保持する磁性体よりなるアーマチュアと、該アーマチュ
   アを一端に保持する板はねと、該板ばねの一端の前記印
   字針の背面に対向し該板ばねの一端を板ばねの復元力に
   抗して吸引し吸着するための磁性材よりなるコアと、該
   コアに巻回されたコイルと、前記コアを固着保持する磁
   性材よりなる第１ヨークと、該第１ヨークに一方の磁極
   面により固着された永久磁石と、該永久磁石の他方の磁
   極面と磁気的に結合され前記アーマチュアの外周を近接
   して包囲する穴が形成された磁性材よりなる第２ヨーク
   とにより構成されていることを特徴とする印字機におけ
   る印字針駆動装置。
2. （２）　　アーマチュアが円柱形であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の印字機における印る特許
   請求の範囲第１項記載の印字機における印字針駆動装置
   。