JPS60264260A - ドツトプリンタヘツド - 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】 技術分野 本発明は、印字手段を電磁力の制御に基づいて駆動して
印字するドツトプリンタヘッドに関する。

背景技術 第１図は、先行技術のドツトプリンタヘッド１の一部分
の断面図である。第２図は第１図示の機構の分解図であ
る。第３図は、ドツトプリンタヘッド１のアマチア６に
作用する後述する力の特性を説明するための図である。

第１図〜第３図を用いて先行技術のドツトプリンタヘッ
ド１を説明する。ドツトプリンタヘッド１の軸線Ａの周
方向に、等間隔をあけて複数のヨーク２が配設される。

ヨーク２は、ドツトプリンタヘッド１の半径方向内方の
内方脚部２ａと、内方脚部２ａよりは半径方向外方の外
方脚部２ｂとを含む。内方脚部２ａを巻回してコイル３
が設けられ、後述するようにコイル３に通電されること
によってヨーク２は電磁石として作用することができる
。

外方脚部２ｂの、第１図の下方の磁極面には、永久磁石
４と補助ヨーク５とがこの順序で積層され、接着剤など
で相互に固定される。補助ヨーク５の第１図の下方の磁
極面には、軸！Ａ’に中心とする円環状でばね定数Ｋｌ
を有するばね６が設けられる。このばね６は、座金７を
介して、ねじ９によって補助ヨーク５に圧接され固定さ
れる。

ばね６の半径方向内方端部６ａの第１図の上方表面には
、アマチア１０がＩ門１定される。アマチア１０の半径
方向内方端部には印字ワイヤ１１の基端部が固定される
。

アマチア１０の第１図の上方の磁極面１０ａと、内方脚
部２ａの第１図の下方の磁極面２　ａｌ　との間は、長
さｌの間隙ＴＲが設けられる。この間隙ＴＲの長さｌに
よってアマチア１０の第１図の上下方向の変位量の最大
値が決定される。補助ヨーク５の第１図の上下方向の幅
ｋ１１とし、その誤差をΔｌ！１とする。またアマチア
１０の第１図の上下方向の幅ｉ１２とし、その誤差全Δ
１２とする。このとき前述の間隙ＴＲの長さｌと、その
誤差Δｌは下式で表わせる。

１＝１１−１！２　甲（１） Δ１！Ｓ／フ〒＋Ａ１２”　’・・（２）またΔ／１と
Δ１２とが下式を満足するならば、第２式のａｌは下式
のように表わせる。

Δ１１キΔ１２　・・・（３） Δ／＝Ｖ／Ｔ〜、°−屓−ハ　、１４１第２式および第
４式から、前述の間隙ＴＲの長さｌの誤差は補助ヨーク
５およびアマチア１０の誤差によって決定されることが
わかる。

アマチア６と補助ヨーク５との対向部は、磁路を形成し
、この対向部の面積＝ｉＭ１とする。

ヨーク２が無励磁時では、永久磁石４からの磁束は、第
１図の矢符Ｂ、Ｃで示される方向に流れる。したがって
アマチア１０の磁極面１０ａｉｔ、、内方脚部２ａの磁
極面２　ａｔに吸引されて固着し、仮想線１００で示さ
れる状態となる。このとき永久磁石４からアマチア１０
に作用する吸引力Ｆ１のアマチアの変位に関する特性は
第３図のライン１０１で示される。

ヨーク２が励磁されると、内方脚部２ａから発生する磁
束は、第１図の矢符Ｃ，Ｄで示される方向に流れる。し
たがって永久磁石４からの磁束は打ち消され、前述の吸
引力Ｆ１の特性は、第３図のライン１０２で示される定
格励磁吸引力の特性を有する。すなわちアマチア１０は
、ばね６のばね力によって第１図の実線で示される状態
にまで変位する。

アマチア２０の変位が最大に々つたとき、コイル３に流
されていた電流は消勢される。したがって永久磁石４に
よる前述の吸引力Ｆ１は、第３図のライン１０１で示さ
れる特性を有する。す々わちアマチア１０は第１図の実
線で示される状態に復帰する。以上のようにしてドツト
プリンタヘッド１による印字動作が行なわれる。

第３図において、ライン１０３は、前述のげね６の特性
全示し、その傾きはばね６のげね定数に１である。また
＠線を付した領域Ｅｌｌの面ｆｊ［Ｓ１１は、ばね６の
ばね力によるアマチア１０の第１図の下方への動作エネ
ルギーであり、胴線を付した領域Ｅ１２の面積Ｓ１２は
、永久磁石４の吸引力Ｆ１による第１図の上方へのアマ
チア１０の復帰エネルギーである。

上述し友ように作動するドツトプリンタヘッド１の基本
的な性能は、アマチアの動作の速さである。コイル３に
通電して、アマチア１０が変位を開始するまでの時間’
１Ｔ１１とし、アマチア１０が変位を開始してから、そ
の変位が最大になるまでの時間１Ｔ１２とし、アマチア
１０が、その最大変位の状態から最初の状態に復帰する
までの時間Ｔ１３とする。このとき、これらの時間の和
をＴ１とすると、Ｔ１は下式で表わすことができる。

Ｔ＝Ｔ１１＋Ｔ１２　＋Ｔ１３　−嘗・（５）上述のよ
うなドツトプリンタヘッド１においては、補助ヨーク５
が、ヨーク２とばね６に挾まれていることによって、上
述したアマチア１０と補助ヨーク５との対向部の面積Ｍ
ｌｉ充分に大きくでき々かった。よって復帰エネルギー
Ｓ１２の大きさを充分大きくできず、前述の復帰時間Ｔ
１３の短縮が困離であるという問題があった０また前述
の間隙ＴＲの長さｌの開蓋Δｌは、前述の補助ヨーク５
の誤差Δ１１−どアマチア１０の誤差Δ１！２の大きさ
に依存し、したがってドットプリンタヘッド１の製造時
において、間１％ｉＴＲの誤差Δｌの低減が困難という
間融があった。

目　的 本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、磁力片に
よる磁力がアマチアに有効に作用するようにした改良さ
れたドツトプリンタヘッドを提供することである。

実施例 第４図は、本発明の一実施例のドツトプリンタヘッド２
１の一部断面を示す平面図である。第５図は、第４図の
一部分の拡大図である。第６図は第２図示の機構の分解
図である。第７図は、第４図のげね２７の正面図であり
、第８図は第７図の切断面線■−■から見た断面図であ
り、第９図は第７図の一部分の拡大図である。第１０図
は第４図のアマチア２９に作用する後述する力の特性を
説明するための図である。第１１図、第１２図は、本実
施例の特徴を説明するための図である。第４図〜第１２
図を用いて本実施例のドツトプリンタヘッド２１を説明
する。ドツトプリンタヘッド２１の軸線Ｙの周方向に、
等間隔をあけて複数のヨークを２が配設される。

ヨーク２２は、ドツトプリンタヘッド２１の半径方向外
方の内方脚部２２ａと、内方胸部２２ａよりは半径方向
外方の外方脚部２２ｂと全含む。

内方脚部２２ａｉ巻回してコイル２３が設けられ、後述
するようにコイル２３に通電されることによってヨーク
２２ｆｄ電磁石として作用することができる。

外方脚部２２ｂの第４図の下方表面には、磁力片として
の永久磁石２４と強磁性材料からなる磁極片２５とがこ
の順序で積層され、接着剤などで相互に固定される。磁
極片２５の第４図の下方表面には、軸線Ｙを中心とする
円環状の補助部材２６が設けられる。この補助部材２６
の第４図の下方の表面には、はね定数に２を有し、補助
部材２６と同心の円環状のはね２７が固定される。ばね
２７の第４図の下方表面には、円環状でちるばね２７と
同心で円環状？なす補助ヨーク２８が設けられる。

ばね２７の半径方向内方端部２７ａの第４図の上方の第
１磁極面には、アマチア２９が固定される。アマチア２
９の半径方向内方端部には印字ワイヤ３０の一端部が固
定される。印字ワイヤ３゜は、主案内体３１内に設けら
れた案内部材３２゜３３．３４の案内孔３２ａ、３３ａ
、３４ａを挿通し、ドツトプリンタヘッド２１の下方に
、印字ワイヤ３０の先端部が突出する。前記先端部はリ
ボン３５を介して、プラテン３６上の紙３７を打ち、印
字動作が行なわれる。

ヨーク２２などを外囲してケーシング３８が設けられ、
ケーシング３８は蓋体３９と密着することができる。ま
たヨーク２２の第４図の上方表面には、印字動作全行な
うにあたって、複数のヨーク２２のコイル２３に選択的
に通電するために、印刷配線基板４０が設けられる。

′また蓋体３８と補助ヨーク２８とばね２７と補助部材
２６とは、この順序でねじ４１に螺入され、磁極片２５
に圧着固定される。

アマチア３０の、第４図の上方の第１磁極面３０ａと、
内方脚部２２ａの第４図の下方の第２磁極面２２ａ１と
の間は、長さしの間１％Ｒが設けられる。この間隙Ｒの
長さＬによってアマチア３゜の第４図の上下方向の変位
量の最大値が決定される０ 補助部材２６の第４図の上下方向の厚みヲＬ１とし、そ
の誤差をΔＬ１とする。また前記間隙Ｒの長さＬの一差
會ΔＬとする。このとき長さり。

ＬＬ、ΔＬ、ΔＬ１は下式全満足する。

Ｌ＝Ｌ１　・・・（６） ΔＬ＝ΔＬ１　・・・（７） 補助ヨーク２８の半径方向内方端面（第５図の右方端面
）２８ａと、アマチア２９０半径方向外方端面（第５図
の左方端面）２９ａとの対向部の面積をＭ２とする。

上述のような構成を有するドツトプリンタヘッド２１の
作動状態を説明する。ヨーク２２が無励磁のときには、
永久磁石２４からの磁束の流れは第５図の矢符Ｅ、Ｆで
示される方向に流れ、ばね２７の第１磁極面２７ａは、
内方脚部２２ａＩ７）第５図の下方端面である第２磁極
面２２ａ１に吸引されて固着され、仮想線１０５で示さ
れる状態になる。このとき永久磁石２４によってアマチ
ア２９に作用する吸引力Ｆ２は、第１０図のライン１０
６で示される特性を有する。

次にコイル２３に通電してヨーク２２を励磁する。励磁
された内方脚部２２ａから発生した磁束は、第５図の矢
符Ｇ、Ｈで示される方向に流れる。

したがって永久磁石２４から発生する磁束は打ち消され
、吸引力Ｆ２は、第１０図のライン１０７で示される特
性を有するようになる。このときアマチア２９は、ばね
２７のばね力によって第５図の下方に変位し、実線で示
される状態になる。

アマチア２９の変位が最大になったとき、コイル２３の
電流は消勢される。よってアマチア２９は、永久磁石２
４による吸引力Ｆ２によって第５図の上方に復帰する。

以上のようにしてドツトプリンタヘッド２１による印字
動作が行表われる。

第１０図においてライン１０７は、ばね２４のばね力の
特性を示し、その傾きはばね２４のばね定数に２である
。また斜線を付した領域Ｅ２１の面積Ｓ２１は、ばね２
４のばね力によるアマチア２９の第５図の下方への変位
の動作エネルギーであり、ｆＡ線を付した領域Ｅ２２の
面積８２２は、永久磁石２４の吸引力Ｆ２による、第５
図の上方への復帰エネルギーである。

上述したように作動するドツトプリンタヘッド２１の基
本的な性能は、アマチア２９の動作の速さである。コイ
ル２３に通電してからアマチア２９が変位を開始するま
での時間ｙＴ２１とし、アマチア２９が変位を開始して
、その変位が最大になるまでの時間！Ｔ２２とし、アマ
チア２９がその最大変位の状態から最初の状態に復帰す
るまでの時間をＴ２３とする。これらの時間’Ｉ’２１
　、Ｔ２２、Ｔ２３の和Ｔ２は下式で表せる。

Ｔ２＝Ｔ２．１＋Ｔ２２＋Ｔ２３　中（８）ここで第１
図の先行技術と第５図の実施例を比較すると、本実施例
の場合は、アマチア２９と磁路を形成する補助ヨーク２
８は、ばね２７に関してヨーク２２よりは反対側にある
。したがって先行技術の説明で述べたアマチ゛ア１０と
補助ヨークとの対向面の面ＪＩＭＩと比べ、本実施例の
アマチア２９と補助ヨーク２８との対向面の面積Ｍ２ｉ
充分大きくすることができる。すなわち下式が成立する
。

Ｍ　２　）　Ｍ　１　・・・（９） 前述の面積Ｍ２ｉ大きくできたので、アマチア２９と補
助ヨーク２８とが形成する磁路に磁束が有効に流れるよ
うになる。したがって永久磁石２４からの吸引力Ｆ２の
特性は改善される。第１１図全参照する。アマチアが無
変位のときの吸引力Ｆｌ、Ｆ２の値であるＦｉｌ、Ｆ２
１を等しいとし、ばね６，２７のばね定数に、！、に２
も等しいとすると下式が成立する。

Ｆ１１＝Ｆ２１　、・１ｔｌＯ） Ｋ１＝に２　甲（川 このとき第８式で示されるように磁路の状態が改善され
たので、吸引力Ｆ２は吸引力Ｆ１と比べ、第１１図でラ
イン１０１からライン１０６に移るように特性が改善さ
れた。したがってアマチア６゜２９の変位が最大のとき
の吸引力Ｆｌ、Ｆ２の値であるＦ１２とＦ２２との間に
は下式が成立する。

Ｆ２２）Ｆ１２　・・・（＋２） したがって第１１図と第１０図と第３図とを比較して、
復帰エネルギーＥｌ　２　、Ｆ２２の間には下式が成立
する。

Ｆ２２〉Ｆ１２　・・・（１３） ここで第１２図を参照する。第９式〜第１２式から、各
時間Ｔｌｌ　、Ｔ１２．Ｔ１３およびＴ２１、Ｔ２２．
Ｔ２３の間、およびＴＩ　、Ｔ２の間には下式が成立す
る。

Ｔ２１＝Ｔ１１　・・・（１４） Ｔ２２＝Ｔ１２　・・・θ荀 Ｔ　２３　〈Ｔ　１３　甲（ｌ呻 Ｔ２（ＴＩ　・・・０−６ す々わちアマチア２９と印字ワイヤ３０との印字動作の
速さを向上することができた。

また第４式と第６式とを比較して、誤差Δ１１と囮差Δ
Ｌ１とが等しいとすると、間隙部ＴＲ（纂１（ロ）参照
）の長さ１ｆ）−差Δｌと、間隙部１２（第４図参照）
の長さしの誤差ΔＬとの間には下式の関係が成立する。

ΔＬ＝Δｌ／Ｖ／″Ｔ　・・・（１８）すなわち本実施
例においては間隙部１２の製造時の誤差を格段に減縮で
きた。

上述の実施例における補助部材２６を用いることなく、
ばね２７の一部分が、補助部材２６と同様の形状を有す
るように形成するようにしてもよい０ 効果 以上のように本発明に従えば、補助ヨークとアマチアが
構成する磁路を磁束が充分に流れるようにしたので、磁
力片による磁力がアマチアに有効に作用し、アマチアの
駆動状態を格段に改善することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術のドツトプリンタヘッド１の一部分の
断面図、第２図は第１図の機構の分解図、第３図はアマ
チア６に作用する力の特性を説明するための図、第４図
は本発明の一実施例のドツトプリンタヘッド２１の一部
断面を示す平面図、第５１￥１１は第４図の一部分の拡
大１勺、第６図は第５図の機構の分解図、第７図はばね
２７の平面図、第８図は第７図の切断面＃　ｖｍ　−ｖ
ｍから見た断面図、第９図は第７図の一部分の拡大図、
第１０藺（叶アマチア２９に作用する力の特性全説明す
るための図、第１１図は先行技術と第４図示の実施例を
比較するための図、第１２図は先行技術と第４図示の実
施例とにおける印字ワイヤ１１．３０の駆動状態全説明
するための図である。 ２１・・・ドツトプリンタヘッド、２２・・・ヨーク、
２２ａ・・・内方脚部、２２ｂ・・・外方脚部、２３・
・・コイル、２４・・・永久磁石、２５・・・磁極片、
２６・・・補助部材、２７甲ばね、２８・・・補助ヨー
ク、２９・・・アマチア、３０・・・印字ワイヤ、４０
・・・印刷配線基　′板 代理人　弁理士　西教圭一部 第３図 第７図 第８図 惇話Ｒ＝冒 手続補正書 昭和５９年　９月２５日 特願昭５９−１２２７１４ ２、発明の名称 ドツトプリンタヘッド ３、補正をする者 事件との関係　出願人 住所 名称（５８３）松下電工株式会社 代表者 ４、代理人 住　所　大阪市西区西本町１丁目１３番３８号　新興産
ビル国装置ＥＸ　０５２５−５９８５　１ＮＴＡＰＴ　
Ｊ国際ＦＡＸ　ＧＩＩｌ＆Ｇｎ　（０６）５３Ｂ−０２
４７自発補正 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄、図面の簡単な説明の欄
および図面 ７、補正の内容 （１）明細書路６頁＠２行目を下記のとおりに訂正する
。 記 １の基本的な性能は、７マチア１ｏの動作の速さであ （２）明細書第６頁第１５行目において［復帰エネルギ
ーＳ１２］とあるを、　［復帰エネルギーＥ１２」に訂
正する。 （３）明細書第７頁第１３行目〜ｔＪＳ１５行目を下記
のとおりに訂正する。 記 図のばね２７の正面図であり、第８図は第７図の一部分
の拡大図であり、第９図は第７図の切断面線ｆｆ−ｆｆ
から見た断面図である。第１０図は第４（４）明細書第
９頁第２行目を下記のとおり訂正する。 １− 記 下方表面には、アマチア２９が固定され（５）明細書第
９頁第１７行目において「Ｍ体３８」とあるを、　「蓋
体３９」に訂正する。 （６）明細＠第９頁第２０行目〜第１０頁第１行目を下
記のとおりに訂正する。 記 ばね２７のアマチア２９が固定された表面とは反対側の
表面である第１磁極面２７ａと、内方脚部２２ａの第４
図の下方端面である第２磁（７）明細書第１０頁第３行
目において「アマチア３０」とあるを、「アマチア２９
」に訂正する。 （８）明細書第１０頁第１０行目において「ライン１０
７」とあるを、　「ライン１０４」に訂正する。 （９）明細書第１６頁第４行目〜第１６頁第５行目を下
記のとおりに訂正する。 記 ８図は第７図の一部分の拡大図、第９図は第７図の切断
面線［−ＩＩから見た断面図、第１０図はア（１０）図
面の第１図、第４図、第５図、第６図およ２− び第８図を別紙のとおりに訂正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 周方向に等間隔に配置された複数の略Ｕ字状のヨークと
   、 各ヨークに巻回されるコイルと、 各ヨークの一端部に設けられる磁力片と、磁力片に関し
   て前記ヨークとは反対側に設けられる補助ヨークと、 磁力片と補助ヨークとの間に設けられるばね部材と、 ばね部材に関して前記ヨークの一方の磁極面とは反対側
   に固定されて設けられるアマチアと、アマチアによって
   駆動される印字手段とを含み、補助ヨークとアマチアと
   が磁気結合していることを特徴とするドツトプリンタヘ
   ッド。