JPS60162658A - ワイヤドツトマトリクスプリンタヘツド - 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、ワイＡ７ドツトマＩ−リクスプリンタヘッド
に関するものである。

ワイヤドラ）・７１−リフスプリンタは、オフィスオー
トメーションの進展に伴って、多くの分野に使用されて
来ており、比較的低価格であること。

コピーがとれること、複雑な文字９図形などのプリンＩ
・に適応性の大きいことなどの特徴から、使用分野はさ
らに拡大する傾向にある。

ワイヤドツトマトリクスプリンタは、印字ワイＶを駆動
する方式によって、いくつかの種類に分ｃノられるが、
（の代表的なものは、例えば、特開１ｉｔ（５Ｇ−３７
１７６に示されるような永久磁石を使用したスプリング
チ１７−ジ方式のヘッドである。

第１図はその一実施例を示すものであり、図におい−Ｃ
１は第１プレート、２はコア、３はコイル。

４は永久磁石、５は第２プレート、６はスペーサ。

７は板ばね、８はアーマデユア、９はワイＡ７，１０は
ヨークプレート、１１ばノーズであり、これら部材はビ
ス１２により第２図に示す如くに組立て取付けられてい
る。

尚、第３図に、理解を容易にするためワイヤ取付部近傍
の部分拡大図を示す。まず、前記実施例の動作を説明す
る。コイル３に通電しない状態では、永久磁石４の磁気
力によりアーマチュア８がコア２の上端面に吸引され、
このため板ばね７が偏倚され、前記コアに吸着されてい
る。この際、永久磁石４の磁束は、例えば、ヨークプレ
ート１０→アーマデユア８→板ばね７→コア２のような
磁路を通る。

次にコイル３に通電すると、このコイルによる磁束が永
久磁石４による磁束を打消すので、前記コア２に偏倚さ
れていた板ばね７が該コア２から釈放される。従って、
アーマチュア８に固着されたプリントワイヤ９が突出し
てインクリボン（図示せず）を印字用紙に強く押圧し、
この印字用紙にドツトを印字する。

このような構成のワイヤドツトマトリクスプリンタにお
ける印字ヘッドの具備すべぎ条件としては、 ■吸引されて撓んでいる板ばね７に蓄積されている撓み
エネルギーの量が十分な印字濃度が得られる程度に大き
いこと、 ■永久磁石４の吸引力が板ばね７に上記の撓みエネルギ
ーが確保できるだけの撓み母を与えられる程度に十分大
きいこと、 の２点を挙げることが出来台。

このような条件を充たすために、永久磁石４の吸引力特
性と板ばねの復元力特性の関係は、通常第４図のように
設定される。第４図において、横軸×は第２図および第
３図の板ばね７とコア２の先端部間の間隙を示す。縦軸
Ｆは力を示し、曲線４１は上記間隙Ｘと板ばね７に作用
する吸引力の関係を示ずものである。また、曲線４２は
、上記間隙Ｘと板ばね７の復元力の関係を示すものであ
る。

第４図において、間隙がｘ□のとき板ばねの撓みが零に
なるように設定されており、従って板ばねの復元力はＸ
＝ＸＱで、零になる。ｘ＝Ｏで撓みは最大となり、復元
力はＦａとなる。

一方、永久磁石４による板ばねに作用する吸引力は、板
ばねが吸引されている状態で最大値Ｆ１１を示し、間隙
Ｘが増大するに従って急激に低下する。

図かられかるように、もしも吸引力４１より板ばねの復
元力４２の方が１廻る箇所があると、板ばね７はｘ＝０
まで吸引されなくなるので、永久磁石４の吸引力持性４
１が板ばね７の復元力持性４２を常に１廻るように設定
しなければならない。

また、このような構成の印字ヘッドにおいては、板ばね
７がＸ＝Ｘｏまで復元した時に、ワイヤ９がプラテン（
図示せず）に衝突して印字が行われるように、プラテン
の位胃が設定されているのが通常である。従って、前述
のように十分な印字濃度を確保するためには、板ばね７
に蓄えられている撓みエネルギーの量を十分大きくしな
ければならない。

ところで、このような構成の印字ヘッドの場合は、第４
図のＦａ−ＸＱ−ｏで囲まれた面積に相当する撓みエネ
ルギーが印字の瞬間に板ばねの運動エネルギーに変換さ
れる。従って、上記の三角形の面積を所定の大きさだけ
確保することが必要となる。例えば、印字ワイヤの先端
の直径が０．３５＋＋ｎの場合で、複数枚のコピーを同
時にとれるだけの充分な印字応力を得るためには、撓み
エネルギーを０．６　ｉ＋Ｊ程度に設定することが必要
になる。

今、板ばね７の撓み量ｘｏを０．３ｉｍ程度に設定した
場合、Ｆａは４００ｇに設定するど、上記０．６　ＩＩ
Ｊが確保出来る。従って、第４図において、永久磁石の
吸引力持性４１が０．３ｍ＋ｎと４００ｇを結ぶ直線よ
りも常に上にある曲線でなければならない。しかし、前
述のように吸引力持性４１は、間隙Ｘの増大とともに急
激に低下するような特性を示すので、吸引力４１の最大
値ＦＩＩｌをかなり大さく設定することが必要となる。

このため、前述のようにＦａ　＝４００ｇ、ｘ（、＝　
０．３ｖａを通るばねの復元力持性４２に交差しないよ
うにするためには、Ｆｉ＝７００〜８００ｇに設定する
ことが必要どなる。

すなわち、復元力Ｆａに対して２倍程度の最大吸引力Ｆ
ｉ＋を持つ磁気回路を使用することが必要どなる。従来
は、このように最大吸引力Ｆｉｌを大きな値に採らざる
を得ないために、必然的に吸引力を打消すためにコイル
３に印加する電気エネルギーを大きな値とせざるを得な
かった。

例えば、電流値として１．５〜２Ａ、電気エネルギーに
て１５〜２０　＊Ｊの高い値が必要であった。

近年、プリンターの小型、軽量化、高速化、低価格化に
対する要求が強いため、プリンタヘッドの軽量化および
その駆動用電気回路の低コスト化を計る動きが強まって
いる。そのためには、駆動エネルギー、すなわち駆動電
流値の低下を計ることが一番効果的である。しかしなが
ら、従来のプリンタヘッドはその前述した理由により、
その要求に答えることができなかった。

本発明は前述のような要求に答える、ワイヤドツトマト
リクスプリンタの印字ヘッドを実現することを目的とし
たものである。

本発明は、アーマチュアとヨークとの間の空隙部の構成
を改良することにより、駆動電流が低く、駆動エネルギ
ーが小さいスプリングチャージ型印字ヘッドを実現でき
たものである。

以下、本発明を実施例に暴き詳細に説明する。

第５図は、本発明のスプリングチャージ型印字ヘッドの
実施例の一部を拡大して示す図である。

第５図の本発明の印字ヘッドのＷＩ造は、従来の第３図
に示ず４ｆｉｉ迄から、大幅な変更をぜずに設計思想の
変更に伴う寸法の変更によって、極めて効果的な改善を
得ることが出来る。

第５図において、５１は板ばね、５２はアーマチュア、
５３はワイヤ、５４はコア、５５はヨークを示″ｒＪ、
従来例と同様に、永久磁石（図示せず）の吸引力によっ
て、コア５４の先端に吸引されている板ばね５１はコイ
ル（図示ぜず）に通電して永久磁石の吸引力を打消すと
、上方に飛び出してワイヤ５３の先端で印字が行われる
。アーマデユア５２とヨーク５５の間隙の長さは、アー
マチュア５２の幅Ｊζり広く構成されている。

ところで、従来の実施例では、アーマチュアとの距−１
が一定どなるように構成されているが、本発明では、コ
ア側に近い方の間隙Ｗがそれと反対側の間隙Ｗど比較し
て、相対的に広く構成したことに特徴がある。

このような構成をとると、コアに吸引されている方に近
い位置では、アーマチュア５２とヨーク５５との空隙の
長さが大きいため、この間の磁気抵抗が大ぎく、磁束が
流れにくくなる。従って、初期の最大吸引力Ｆｌを小さ
く　５００Ｇにすることが出来た。反対にアーマチュア
が上方に動くに従って、空隙が狭くなるため、アーマチ
ュアとヨーク間の磁気抵抗が小さくなり、磁束が流れや
すくなり、吸引力の低下を避けることが出来る。これら
の変位と力の関係を表わしたものが第６図である。

すなわち、永久磁石の吸引力曲線６１を板ばねの復元力
曲線６２に近づけることができ、特に初期の最大吸引力
Ｆｌｕを小さくすることができたため、吸引力を打消す
ための電気エネルギーを小さくすることができ、１０〜
１５−Ｊで動作することが可能となった。この場合、印
字に有効なエネルギーは従来と全く同様であり、充分な
る印字力を得ることができた。

以上説明したように、本発明は、簡単な構成により入力
エネルギーの低減が可能となり、駆動回路の低減および
消費電力の低減による、印字ヘッドの放熱のための付加
的な部品の低減ができ、軽量および高速化が達成するこ
とができた。

第７図は本発明の他の実施例であり、コア側に近い方の
間隙がＷなるヨーク７１とそれと反対側の相対的に狭く
したＷなる間隙を有するヨーク７２とが、厚さ方向にて
複数枚８１層されているものである。

この場合は、ヨークの間隙ＷおよびＷなる加工を打抜き
等にて容易に実現することが出来、本発明の思想が同様
に適用され、同様の効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスプリングチャージ型の一実施例を示す
展開組立図、第２図はその断面図、第３図は第１図およ
び第２図に示ず一実施例の一部分の拡大説明図、第４図
は従来の印字ヘッドにおける吸引力特性と板ばねの復元
力特性を示す図、第５図本発明の一実施例の一部を拡大
して示す図、第６図はその吸引力特性と板ばねの復元力
特性を示す図、第７図は本発明の他の実施例の一部を拡
大して示した図である。 １：第１プレー１−．２：コア、３：コイル。 ４：永久磁石、５：第２プレーｔ−，６：スペーサ。 ７ａ：板ばね、８：アーマチュア、９：ワイヤ。 １０：ヨークプレ−１− 第１図 ｏ　ｒ、　ｒ θ　４ 第７図 ９４５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アーマチュアを介してドツトワイヤを取付けた板ばねを
   永久磁石の磁力により撓ませ、イの磁気回路に設けられ
   たコイルに通電することにより、上記永久磁石の磁束を
   打消し、板ばねの撓みエネルギーで板ばねを復元させ、
   ドツトワイヤを駆動してドツト文字を印字するワイヤド
   ットマ［・リフスプリンタヘッドにおいて、アーマデユ
   アと直角方向の磁路を形成するヨークとの空隙部の長さ
   を、アーマチュアが吸引されている側と釈放されている
   側とを比較して、相対的にアーマチュアが吸引されてい
   る側との空隙部の長さを大きくしたことを特徴とするワ
   イヤドツトマトリクスプリンタヘッド。