JPS63276558A - 有支点構造高速印字ヘッド - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、印字ヘッドを備えたアーマチュアを永久磁石
の吸引力によって吸引しておき、板ばねの偏倚力によっ
て駆動するワイヤドツトプリンタ用の印字ヘッドに係り
、特に高速印字が可能な高速印字ヘットに関する。

〔従来の技術〕

■　板ばねの偏倚力が、永久磁石の吸引力に打ち勝って
印字を行なう従来のワイヤドツト印字ヘッドは、特開昭
５６−３７１７６号公報記載のように、環状を有する板
材から成る基底部から複数の舌片が、規則的に互いに隣
接して基底部の中心方向に向って延長して構成される板
ばね体に対して、先端に印字ワイヤを固着した複数のア
ーマチュアの各々を、前記各舌片の延長側において固着
し、前記板ばね体の基底部を単に固定する方法がある。

この方式は、板ばねを一枚の板ばね体として構成でき生
産性に秀れている長所を有するが、その反面、板ばねの
アーマチュアのアーマチュア移動方向の支持剛性が低く
、印字時の衝撃力によって板ばねに複雑な振動が発生し
、アーマチュアの復帰特性が悪くなる傾向があり、高速
印字ヘッドには適さない。■これを改良しようとして実
公昭５７−５７９７７号、特公昭５８−５６３５４号に
記載されるようなアーマチュア端部の位置に回転支点を
設ける方法がある。しかし、この方法は、アーマチュア
がコアに吸着している時にＳ字状に変形するために板ば
ね長が短いと応力が高く信頼性が低かった。このため、
応力を減らし必要な印字ヘッドの変位を得るには板ばね
を長くしなくてはならず印字ヘッドが大きくなる問題が
あった。従って、限られた範囲の速度の動作に限定せざ
るを得す、高速印字ヘッドには適さなかった。・■この
ため、高速印字ヘッド（例えば、印字ワイヤ１本当り毎
秒およそ２０００ドツト以上の打点を行なうもの）では
、特開昭５２−４９１１９号に記載される十字ばね方式
が考えられているが、このような印字ヘッドでは構造が
複雑となると共に部品点数が多く生産性が悪かった。

■又特開昭５５−８４６８２号に記載のように、板ばね
端部に自由に回動する第１の支点と、板ばね弾性部に当
接して形成される第２の支点とを有する構造の印字ヘッ
ドも考えられた。しかし、この方式は、板ばね端部が自
由に回動する構造であるために、各板ばねを一体的に形
成することはできず、部品点数は多く生産性が悪かった
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、高速印字可能な印字ヘッドについて、
生産性や信頼性又は小型化といったことに充分配慮され
ていなかった。

本発明の目的は、高速印字を達成すると共に、生産性を
向上し充分信頼性の高い大型化することのない印字ヘッ
ドを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

環状を有する板材から成る基底部からの複数の舌片が規
則的に互いに隣接して基底部の中心方向に向って延長し
て構成される板ばね体に対して、先端に印字ワイヤを固
着した複数のアーマチュアの各々を、前記各舌片の延長
側において固着し、永久磁石の磁気的吸引力によりアー
マチュアの吸引部材を吸引して舌片の有効弾性部を撓ま
せ、電磁コイルに電流を流すことによって、前記磁気的
吸引力を打ち消し、板ばねの偏倚力によってアーマチュ
アを印字媒体に向けて駆動する印字ヘッドにおいて、前
記板ばね有効弾性部に当接する支持点を印字ヘッド母体
に設けたことにより達成される。

〔作用〕

本発明によれば、板ばねの有効弾性部に当接して支点を
形成するために、印字時の衝撃力によっても複雑な振動
が板ばね弾性部に発生せず、アーマチュアの復帰特性が
良好であり、高速印字が可能である（■）。

又、支点とアーマチュア固着部との間にも板ばね弾性部
が存在していることになり、従来発明に比べてばね長を
長くできる。このため、従来技術に比べ必要な印字ワイ
ヤの変位を得る上で板ばねの板厚を厚くすることができ
、板ばねにがかる応力が低下し信頼性が向上する（■）
。また従来発明と同等の応力になるようにすれば、板ば
ね体の基底部と支点間の距離を短くすることができ、印
字ヘッドを小型化することができる（■）。

更に、本発明では、板ばね体の全体が一体的に形成され
得、印字ヘッド母体の取付平面に積層構造で組立れば良
く、組立精度が高く生産性が高い（■■）。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第２１図により説明す
る。

〔第１実施例〕 第１図は、本発明を実施した印字ヘッドの全体構造を示
す断面図、第２図は第１図の主要動作部分を示す斜視図
である。板ばね体５は、環状を有する板材から成る基底
部５１から複数の舌片５２が規則的に互いに隣接するよ
うに、基底部の環状の中心に向って延びている。舌片５
２の先端側に、先端から順に印字ワイヤ２とレバ一体３
と吸引部材４が固着されたアーマチュア１が固着される
。

舌片５２のアーマチュア固着部と板ばね体５の基底部境
界との間に、舌片の有効弾性部５３が存在する。コア８
は各々のアーマチュア１に対応するコイル９の挿入部８
１を持ち、その上面に、アーマチュアの吸引部材を吸引
する吸引面８２を備え、各コア８はコア外周部８３で一
体となっている。

コア外周部８３の上に永久磁石１１、ヨーク１２が積層
された状態でケーシング１３１に固定されている。コア
８の吸引面８２とヨーク１２の上面１２１は、同一平面
に仕上げられている。コイル９は、ボビン９１に巻きつ
けられている。コイルの端子９２をケーシング１３１よ
り印字ヘッドの外部へだす。

更にヨーク上面１２１の上には、板材によって形成され
ているサイドヨーク１４、支点形成部材１５を積層して
印字ヘッド母体を形成し、更に板ばね体５、ケーシング
１３２を積層し、図示されていないねじ等の手段で固定
される。ケーシング１３２には、印字ワイヤ２を支持す
るワイヤガイド６１，６２が固着されている。

板ばね体５の基底部５１は、支点形成部材１５とケーシ
ング１３２にはさみ込まれた状態となっており、基底部
５１から延びる舌片５２の固定端となっている。支点形
成部材１５の前縁は、舌片５２の有効弾性部５３と当接
してアーマチュア１の回動支点１５１を形成する。

吸引部材４は、サイドヨークの溝１４１内に挿入される
。そして、ヨーク１２、サイドヨーク１４、吸引部材４
、コア８によって磁気回路が形成され、永久磁石１１の
吸引力によってアーマチュア１は吸引部材４の部分でコ
ア吸引面８２に吸引される。このとき、有効弾性部５３
は変形し歪エネルギを貯え、アーマチュア１を復帰させ
る偏倚力が生じる準備ができる。

〔第２実施例〕 第３図は、第２実施例を示した図で印字ヘッドの全体構
造を示す断面図である。第１の実施例と異なり、舌片５
２が吸引部材４のコア側全面に固着されており、ヨーク
１２の上面１２１の上に、支点形成部材１５を積層して
印字ヘッド母体を形成し、更に板ばね体５、サイドヨー
ク１４、ケーシング１３２の順に積層し、図示していな
いネジ等の手段によって固定される。回動支点１５１は
、第１の実施例と同様に支点形成部材１５の前縁に有効
弾性部５３が当接し形成される。吸引部材４は、サイド
ヨークの溝１４１に挿入され、ヨーク１２、支点形成部
材１５、板ばね基底部５１、サイドヨーク１４、吸引部
材４、コア８によって磁気回路が形成され、永久磁石１
１の吸引力によってアーマチュア１は吸引部材４の部分
でコア吸引面に吸引される。このとき第１実施例と同様
に、有効弾性部５３が変形し歪エネルギーを貯え、アー
マチュアを復帰させ偏倚力を生じる準備ができる。

次に、第１実施例及び第２実施例の作用について説明す
る。各々のコイル９に記録画像信号に応じた電流を流し
、永久磁石１１の発生する磁束をコア吸着用８２でキャ
ンセルすると、磁気吸引力が減小し、板ばねの偏倚力が
磁気的吸引力に勝り、板ばね有効弾性部に貯えられた歪
エネルギーが開放され、アーマチュア１は回動支点１５
１を中心に回動し、ワイヤガイド６１からワイヤを突出
させ、図示されていない、インクリボンや印字用紙など
の印字媒体を打撃し、ドツトの印字を行なう。

打撃する直前または直後にコイルの電流を切断し、印字
媒体への打撃時の反力と復元した磁気的吸引力によって
、アーマチュアは初期位置へ戻る。

第１図から第３図で示した第１、第２の実施例で述べた
ように本発明によれば、コア吸着面８２とヨーク上面１
２１を基準平面とし、この上に、平面的に形成されたプ
レートを積層して組立ててゆくので位置精度がでやすく
、生産性を向上させることができる。

〔応力低減・小型化の効果〕

第４図及び第５図に本発明の効果について第１実施例を
もとにして説明する。第４図は、第１図で示した第１実
施例における主要部分の断面図と板ばねのモーメント分
布を示す図面である。

第４図（ａ）の実線で示したアーマチュア及び板ばね体
は、外力が作用していない中立位置における状態を示し
、破線で示したものは、吸引部材に吸引力Ｆが作用し、
板ばねかたわみ、アーマチュアが回動した状態を示して
いる。

第４図（ａ）において、アーマチュア１の長さをＬａ、
有効弾性部５３のアーマチュア取付端から支点までの長
さをＬｓｘ、支点から固定端までの長さをＬｃ２、吸引
力Ｆの作用点がら支点までの距離をＬｃとする。

吸引力Ｆが作用すると、支点および固定端にそれぞれ反
力Ｒ工、Ｒ２が生じる。固定端に作用する反力Ｒ２は、
吸引力Ｆと同じ向きになり、静的つり合い状態では支点
部分反力Ｒ１は、ＦとＲ２の和となる。この支点反力Ｒ
１は、吸引力Ｆが、板ばねを支点側に強く押圧した結果
に生じてくる力であり、この押圧する力が本発明では非
常に強く、印字的にワイヤ端に打撃力が作用しても、板
ばねを支点から離さすアーマチュアの安定した高速動作
を可能としている。

支点の高さが、板ばね固定端部の高さと同一であり、有
効弾性部の形状が矩形状であり、板ばね厚さを一定とす
ると、Ｒ１，Ｒ２は次のようになる。

２ＬＳ□ ２ＬＳ□ この結果から、板ばね有効弾性部の曲げモーメントは、
第４図（ｂ）に示すように、アーマチュア取付部で−Ｆ
　（Ｌｃ　　Ｌｓ□）　、支点部で−ＦＬｃ、固定端で
ＦＬｃ／２となる。この曲げモーメントを断面係数で割
ると板ばねの応力を求めることができる。

以下、数値計算によって本発明の応力低減効果について
説明する。

本４図で吸引力Ｆ、印字ワイヤ変位δを一定にしながら
、アーマチュア取付端から支点までの距離Ｌｃ工を変え
た場合に板ばねに生じる応力がどのようになるかを検討
する。印字ヘッドの形状を大きくしないように、ここで
は、アーマチュア長りａと有効弾性部５３のアーマチュ
ア取付部と支点との距離ＬＳｔの和は１７皿（一定）と
し、同様に支点と固定端との距離ＬＳ２は５ｍ、吸引力
作用点、支点間距離Ｌｃは８．４ｎｎ、板ばね形状は矩
形状で幅４．５ｍｍ（一定）とした。前述の条件で、板
ばね応力は、最もその値が大きくなる支点部の応力で評
価する。

第５図は、その計算結果を示す図面で、横軸にアーマチ
ュア取付部で支点との距離ＬＳ□をとり、板ばね厚を破
線で、板ばねの応力を実線で示したものである。

Ｌｓ□がＯのとき、即ち従来技術■と同じときは、板ば
ね厚はおよそ０．２６ｍｎ、応力はおよそ６７０ＭＰ　
ａ　（６８ｋｇ／ｍｍ”）である。ＬＳｘを長くすると
、実質的にばね長を長くしたことになる。したがって、
同一のばね定数に設定するという条件に基すいて設計す
ると板ばねの厚さを厚くでき、その結果応力が低減する
。例えばＬｓ□がＩＩのときは、板厚は、およそ０．０
３１ｎｎとなり、その結果、応力は４８０ＭＰａ（約４
９　ｋｇ／　ｍｎ”）と低くすることができる。Ｌｓ□
は長くすれば長くするだけ、はね応力を低くすることが
できるが、限られた寸法の印字ヘッドにおいては、吸引
部材との位置的な干渉などがあり、５ｎｎ＋程度がその
上限となるであろう。

また上記説明において、吸引力が作用したときのワイヤ
変位を所定のものとするためばね定数は同一として話を
すすめたが、このばね定数は、アーマチュアの動作特性
上の種々の条件に基づいて必要な値に設定されるべきも
のである。従って第４図から第５図で説明した事項は、
上記説明の値に限定されることなく、−例としての説明
である。

このように本発明の実施例によれば、板ばねの応力を従
来に比べて低くすることができ信頼性が向上できる。

板ばねの応力は、その繰返し動作における破壊強度以下
に設定すれば良いので、応力に余裕があれば、その余裕
の程度に応じて板ばね長を短くすることができる。すな
わち、具体的には、有効弾性部の支点から固定端までの
距離ＬＳ２を短くすることができ、印字ヘッドの形状を
従来に比べて小さくすることが可能である。

〔動作波形・高速印字の効果〕

第６図、第７図に、本発明の第１または第２の実施例に
おける動作波形を示す。

この動作波形を得た条件は、アーマチュアの印字ワイヤ
位置での等価質量がおよそ３４■、アーマチュア長Ｌａ
が１６ｍｍ、板ばね長ＬＳ１が１ｍｍ、ＬＳ２は５ｍｎ
、板ばね幅４．５ｍ、板ばね厚０．３０ｍで、印字ワイ
ヤ位置でのばね定数は、およそ３１００　Ｎ／ｍ　（３
２０ｇ／ｎｎ＋）である。このとき印字ワイヤ端で打撃
したときのアーマチュアの撃心（打撃中心）は、支点よ
り印字ワイヤ側に４．７Ｉのところに存在する。板ばね
の中立位置は、アーマチュアの印字ワイヤ取付位置でコ
ア吸着時に対し、０．６１ＴＩＴＩ変位する位置にある
。

第６図における条件は、ワイヤが約０．３ｍｍ変位する
ように、ワイヤ端面から、約０．２ｍｎのギャップを隔
てて印字媒体が置かれている。

第６図の各波形は、横軸に時間をとり上から順に（ａ）
印字ワイヤの応答変位波形、（ｂ）印字ワイヤの印字媒
体への打撃力、（ｃ）板ばね固定端の応力、（ｄ）板ば
ね支点部の応力、（ｅ）板ばねアーマチュア取付部の応
力を示している。印字ワイヤは、コイルの電流の印加後
し；、しばらく時間遅れがあるが、始動後アーマチュア
はコア吸引面８１から離れ約１４０μｓで印字媒体と接
触し、印字力が発生し始め、更に印字媒体を約０．１圃
歪ませる。その時の印字の打撃力のピーク値は、およそ
５Ｎ（５００ｇｆ）である。この直前にコイルの電流パ
ルスを切断し、アーマチュアは、復元した永久磁力の吸
引力と打撃力の反力により初期位置であるコア吸引面に
速かに戻る。その後、更に電流パルスを印加しばね力に
よって連続的に印字を行なう。板ばねの各部の応力も最
大振幅でおよそ３００ＭＰａと低く、印字ワイヤの応答
性も良い。印字ワイヤは２８０μｓで１ドツトの印字を
完了しており、１秒当り約３５００ドツトの印字が可能
である。

これは、板ばね有効弾性部に当接して形成された支点が
、支点として有効に動作していることを＝１６− 示している。

本実施例の動作波形に対する比較例として示す第２２図
は第１の従来例（従来技術の欄■）における動作波形を
示す図で、この第１従来例の板ばねはその端部で印字ヘ
ッドに完全に固定されており、アーマチュア及び板ばね
の弾性部には、当接して形成される支点を有していない
。

この第２２図の実験で使用されたアーマチュアは、第６
図で説明したものと全く同一のものを使用し、板ばねは
、その支持形態が本発明とは全く異なるため、板ばねの
板厚を０．５ｍｎと厚くし、板ばねのばね定数をほぼ第
６図の状態と同一とした。そして、第２２図は印字ワイ
ヤと印字媒体が０．２ｍｎ離れたときのものでそのとき
の、印字ワイヤの応答波形と印字媒体への打撃力を示し
たものである。

第２２図中のアーマチュアの印字後の復帰特性は、用紙
を打撃しているときにワイヤ変位が停留しており、復帰
特性が遅れている。このときの用紙の打撃力のピーク値
も第６図に比べて低く、更にその幅も広い。これは用紙
を打撃時に板ばねの支持鋼性が低く、アーマチュアの回
動支点が明確に規定されていないために、アーマチュア
が印字媒体から逃げる動作を伴うためである。ワイヤが
約０．３＋ｎｍストロークするのに要する時間は３５０
μｓであり、１秒当りの打点回数は２８６０ドツトであ
り第６図の例に比べて２割以上低速である。

〔動作波形・高速印字への課題〕

第７図における条件は、ワイヤが約０．５ｍｍ変位する
ように、ワイヤ端面からおよそ０．４ＴＩｎのギャップ
を隔てて印字媒体が置かれている。

第７図の各波形は、上から順に（ａ）印字ワイヤの応答
波形、（ｂ）板ばねの支点部における変位波形、（ｃ）
印字ワイヤの印字媒体への打撃力、（ｄ）板ばねのアー
マチュア取付部の応力を示している。

印字ワイヤが印字媒体を打撃するまでは、正常な動作を
示しているが、印字媒体を打撃後、支点より板ばねが浮
き上がり、印字ワイヤの復帰特性が悪く、また板ばねの
応力も高く、満足するべき特性を示していない。

ワイヤドツトプリンタ印字ヘッドとして、印字ヘッドと
印字媒体とのギャップは、第６図の条件である０、２ｎ
ｗｎもあれば十分である。

第７図のような状況を防止するためには、例えばレバー
先端にストッパを配設する等の手段によって、所定のワ
イヤストローク以下にして、復帰特性を良好に保ち板ば
ねの応力も低くすることが可能である。

しかし、一般には更にワイヤがロングストローク可能で
あることが望しく、第８図によって第７図の条件による
アーマチュアの動挙動について力学的検討を行なう。

第８図は、本実施例の動作を模式的に表わした図で印字
ヘッド主要部を側面図で示しである。第８図において２
０は印字媒体である。第８図（ａ）は吸引力Ｆによって
、板ばね有効弾性部５３が撓み、アーマチュア１が中立
位置より回動している状態を示す。このとき板ばね５３
には、アーマチュア１を復元する偏倚力である曲げモー
メントＭ＝１９− が発生している。また前述したように吸引力Ｆによって
、支点反力Ｒ工およびその反力である板ばねを支点に押
える力Ｒ′が作用する。次に、コイルに電流を流すと、
第８図（ｂ）に示すように吸引力Ｆが小さくなり、板ば
ねの曲げモーメントＭが打ち勝ち、アーマチュアは印字
媒体方向に回動を開始し、ワイヤ速度は乍に達する。第
６図の条件のようにアーマチュアが板ばねの中立位置よ
り相当量前に印字媒体を打撃するときは、第８図（ｂ）
に示したように支点部に板ばねを押える力Ｒ′が存在し
、印字ワイヤ端部に印字力が作用しても、板ばね５３は
支点１５１から浮き上らない。しかし第７図の印字条件
のように、アーマチュアが板ばね中立位置に非常に近い
点まで動作するときは、第８図（ｃ）に示すように支点
反力Ｒい板ばねを支点に押える力Ｒ′、は非常に小さく
、印字時の打撃力Ｐおよびアーマチュアの慣性力Ｆ１に
よってモーメントＭが発生し、この力が第８図（ｄ）に
示すように撃心を中心にアーマチュアを回転させ、板ば
ね５３を支点１５１から浮き上らせる。このため、ワイ
ヤのストロークが大きいときは、アーマチュアが所望の
回転運動をせず、板ばね弾性部に不必要な振動を生じ応
力が高く復帰特性が悪化する。

〔第３実施例〕 そこで、従来より撃心と回動支点とを一致させる方法が
考案されているので、これに本発明を適用した第３の実
施例の動挙動について検討する。

撃心と回動支点を一致させるためには、特公昭５８−５
６３５４に記載されているように、吸引部材が支点を越
えて延長されていることが必要であり第６図及び第７図
で説明した第２の実施例のアーマチュア吸引部材とほぼ
同一断面の部材を、支点側に８１ｍ＋延長した。ＬＳｌ
は１＋ｎｍであるので従ってアーマチュアは支点を７ｍ
ｎ越えている。板ばねの形状は先の条件と同じである。

このときの支点回りのワイヤ取付部の等価質量はおよそ
４２■、撃心は支点と完全に一致している。

〔動作波形〕

第９図は、第７図と同様に印字ヘッドと印字媒体の距離
が約０．４ｍｍのときの応答波形である。

第９図（ａ）に示すようにワイヤは約０．５ｍｍ変位す
る。ワイヤの応答性は良く、第９図（ｃ）のように印字
力も正常である。このとき、印字ワイヤは、約４９０μ
ｓで１ドツトの印字を完了しており、１秒当り約２００
０ドツトの印字が可能である。

しかし第９図（ｂ）に示すように印字媒体を打撃して、
コア吸引面にアーマチュアが初期位置コア吸引面に戻っ
たときから、衝撃力によって板ばね５３が支点より浮き
上り、このとき第９図（ｄ）に示すように板ばねのアー
マチュア取付部に大きな応力が発生する。

第１０図は、印字ヘッドと印字媒体の距離が０．２ｍｍ
のときの応答波形で撃心と支点が一致した場合を実線で
、比較のために、第６図の波形を破線で示した。動作特
性は、アーマチュアの慣性モーメントが増加しているた
めに第６図の場合に比べて遅くなっており、第９図と同
様にアーマチュアの復帰時に、第１０図（ｅ）に示すよ
うに板ばねアーマチュア取付部に大きな応力を生じる。

また１ドツトの印字に要する時間は３２０μｓで１秒当
りの打点回数も約３１００ドツトと応答特性は第６図の
場合に比べて１割以上遅い。

第１１図は、本発明の第３の実施例の動作を模式的に表
わした図である。第１１図（ａ）は、印字ワイヤ２が印
字媒体を打撃後、速度ダ□で戻っている状態を示してい
る。支点１５１よりばね固定端側に延びたアーマチュア
１の後端部は、ワイヤの運動する方向と逆の向きに速度
ν２で運動している。更にアーマチュアは運動を続け、
第１１図（ｂ）に示すようにコア８１と衝突する。この
とき、アーマチュアが後端側に延びているため、アーマ
チュア後端部の慣性力Ｆ１によって図の矢印で示す曲げ
モーメントＭが発生し、この力が板ばね５３を支点１５
１から浮き上らせる。このため、板ばねが所望の変形を
せずに板ばねのアーマチュア取付部に過大な応力が作用
することになる。

したがってアーマチュアをばね固定端側に延長する方法
は、印字ワイヤが印字媒体を打撃した後の復帰特性は良
好であるが、コア衝突時に応力が高くまたアーマチュア
の慣性モーメントの増加によって応答速度が低下するな
どの改良の余地がある。

〔第４実施例〕 第１２図は、本発明の第４の実施例について示したもの
で、第１２図（ａ）は印字ヘッドの主要部分を示す一部
断面で表した側面図、第１２図（ｂ）では、ばね中立位
置におけるモーメント分布図、第１２図（ｃ）は、アー
マチュアがコアに吸引されているときのモーメント分布
図である。第１２図では、第１２図（ａ）に示すように
支点形成部材１５の支点１５１を、支点形成部材１５の
板ばね基底部面より高くなるように支点形成部材を形成
しである。したがってアーマチュアに偏倚力の作用しな
い板ばねの中立位置でも第１２図（ａ）に示すようにア
ーマチュアが偏倚した状態で保持される。このときの板
ばね支点部と固定端のそれぞれに反力Ｒ１、Ｒ２を生じ
、静的なつり合い状態ではＲ１とＲ２は等しくなる。こ
のときの板ばねのモーメントは、第１２図（ｂ）モーメ
ント分布図に示すように支点部ではモーメントが０であ
り、固定端部でＲ１Ｌｓ２となる。第４図に示すように
アーマチュアに吸引力Ｆが作用したときは、第４図（ｂ
）のモーメント分布に第１２図（ｂ）のモーメント分布
を加えたものとなり、第１２図（ｃ）のようになる。本
実施例によれば、板ばねの中立位置においても支点に反
力Ｒ工が存在するために、板ばねを押える力が作用し印
字ワイヤが中立点近くまで変位しても板ばねは支点から
浮き上がらすアーマチュアの復帰特性は良く、アーマチ
ュアの慣性モーメントの増加もないために応答性も速い
。しかし、アーマチュアの数千万から数似ドツトの印字
動作によって、支点１５１が摩耗する。本実施例の場合
、支点１５１は、プレート状の支点形成部材に突出して
形成し、その高さによって板ばねの偏倚量を決定してい
るために、摩耗により支点高さが減少するとアーマチュ
アがコアに吸着しているときの板ばねの板ばね力が所定
の値から大幅に減少し所望の印字動作が不可能となる。

このため、本実施例では、支点部材は耐摩耗性に優れた
材料を用いる必要がある。

〔第５実施例〕 第１３図と第１４図は、本発明の第５の実施例について
示したもので、第１３図は主要部分を側面図を模式的に
示し、第１４図は第１３図の支点部付近の拡大図である
。本実施例では、第２の実施例の吸引部材４を支点付近
まで延長し、アーマチュアを支点に押圧するため支点位
置に対向するばね手段２２を設けた。本実施例によれば
、板ばねの応力およびアーマチュアの等価質量もさほど
増加せず、板ばねの支点からの浮き上りを防止できるの
で、応答性が速い印字ヘッドが提供できる。

しかし第１４図に示すように、アーマチュアが角度θ回
動したときに、板ばねと吸引部材の厚さをｈとすれば、
ばね手段２２の押圧点でｈＯのすべりを生じる。このた
め、アーマチュア及びばね手段が摩耗しやすく、また摩
擦力が生じ印字特性が不安定になる問題があり、ばね手
段の抑圧部は低摩擦低摩耗部材にする必要がある。

〔第６実施例〕 第１５図から第１８図は本発明の第６の実施例について
述べたものである。

第１５図は、第６図の実施例を模式的に示したもので、
印字主要部の断面図である。本実施例は第１の実施例を
改良したもので支点部１５１に対向して板ばね５３の反
支点側にばね手段２２を設け、前記ばね手段２２によっ
て板ばね５３を支点１５１に押圧する。第１Ｓ図に示し
たように、板ばね中立位置近くで印字ワイヤ２が印字媒
体２０を打撃し打撃力Ｐ、アーマチュア慣性力Ｆ工によ
って、板ばね５３を支点より浮き上らせるモーメントＭ
が発生しても、ばね手段２２の押付力ＦＰによって板ば
ねの支点からの浮き上りを防止できる。

第１６図は、第６の実施例の一部断面で表わした印字ヘ
ッドの側面図、第１７図は印字ヘッドの主要部分を示す
斜視図である。ばね手段２２は、板ばねとして構成され
ており、基底部２２１から複数のばね部材の舌片２２２
が規則的に互いに隣接するように延びている。ばね部材
の舌片の先端２２２は、板ばね弾性部５３を支点位置で
押圧するように支点側に突出するように突出部２２３が
形成されている。ばね手段舌片２２２と板ばね舌片５２
のそれぞれは、互いに同じ位置に重なるように積層状に
それぞれの基底部において固定されている。

〔動作波形〕

第１８図は、第６図および第７図で説明したアーマチュ
アを用い、ばね手段によってそれぞれの板ばね弾性部を
５Ｎの押圧力ＦＰによって押圧し、ワイヤ端面から約０
．４ｍｍのギャップを隔てて印字媒体が置かれている場
合の動作特性を実線で、比較のために撃心と支点が一致
した第９図の波形を一点鎖線で示したものである。

第１８図から明らかなように、第６の実施例における印
字ワイヤは高速で動作をしており、１ドツトを印字する
のに４３０μＳ、１秒当りの打点回数も２３００ドツト
と第９図の場合に比べて応答速度は６０μｓ、打点回数
も３００ドツト高速であり、印字速度を１５％高速にで
きる。これは支点での板ばねの浮き上りもなく、アーマ
チュア取付部の板ばね応力も低く良好な特性を示してい
る。

また本実施例で明らかなように、本発明は板ばねに支点
を有しているので、板ばねを直接ばね手段で押圧するこ
とができ、ばね手段舌片の先端２２３とばね５３のすべ
りも非常に小さく、その摩耗や摩擦は従来発明または第
５の実施例に比べて無視できる程度となる。

支点１５１の摩耗は、第４の実施例と同様に板ばねの偏
倚量および偏倚力に影響を及ぼす。しかし、第４の実施
例を除く、第１の実施例から第６の実施例については、
支点部材１５の前縁に支点が形成されており、板ばね基
底側に前記前縁部の摩耗が進行したとしても、前縁部の
高さは一定に保たれるので支点部が板ばね基底側に移動
したのと等価である。したがってこのとき第４図に示す
Ｌ９、は初期設定値に比べて長く、ＬＳ２は短くなった
ことに相当する。前者はばね定数を低下させ後者はばね
定数を増加させる作用があり、これらが互いに相殺する
効果があるので、第４の実施例に比べて、支点部摩耗の
影響は軽微である。

なお、第６の実施例では、円環状のばね手段基底部より
中心内側に舌片が延びた形状としているが、ばね手段基
底部の外側に舌片を延ばし、前記ばね手段の舌片の先端
を、板ばね有効弾性部５３の支点位置に当接して押圧し
、前記ばね手段の基底部を印字へラドケーシングに固定
しても良い。

〔第７実施例〕 第１９図、第２０図は、第７の実施例を示す図面で、第
１９図は、印字ヘッドの主要部分を断面で表わした側面
図、第２０図はアーマチュア及び板ばね等の主要部を斜
視図で表わしたものである。

第１９図において吸引部材４は、フィルム２５をはさみ
、コア吸着面８２に、吸着面８２全面で接触するように
構成されている。フィルム２５は吸引部材４とコア吸着
面８２の摩耗を防止するためのもので、例えば厚さ２５
μｍのポリイミド樹脂のフィルムを用いる。この様にす
ることにより第１の実施例等に示したような吸引部材の
コアの片当りの状況がなくなり、吸引部材とコアの耐摩
耗性が向上する。また吸引部材とコア吸着面とのギャッ
プの平均的な値も小さくすることができ、磁気的吸引力
が向上する。

しかし、本実施例では、吸引部材の吸着面と板ばね取付
面が平行でなくなるため位置精度を高く保つことが難し
くなる問題がある。

そこで板ばね基底部５１を共通基底部５１２と個別基底
部５１１とに分割し、個別基底部より舌片５２を延長し
、舌片部５２に弾性部５３を形成する。共通基底部には
個別基底部を案内及び係合する凹凸を形成し、個別基底
部の位置決めを行うようにする。この板ばね部材を第１
の実施例等と同様に積層状に他の部材と重ねて固定して
印字ヘッドを形成する。

本実施例によれば、個々のアーマチュアごとに板ばね舌
片を固着する。従って位置精度を向上させるために個々
の板ばねを基準平面として吸引部材の吸引面を個々に研
削することができる。なお共通基底部５１２の板厚は、
個別基底部５１１を＝３１− 強固に印字ヘッド母体に固定する必要上、個別基底部５
１１に比べて若干薄い方が良く、ケーシング１３２は、
多心の可撓性を有する方が良い。

〔第８実施例〕 第２１図は、本発明の第８の実施例を示す図面で、印字
要部を斜視図により示した。第４図にモーメント分布図
を示したように、支点部にがかるモーメントが最も大き
くなる。そこで第２１図に示すように、板ばね有効弾性
部５３の支点部における板ばねの幅を最も広くすると、
各部にがかる応力が先の実施に比べると均一になり、ば
ね定数を一定に保てば、かつ応力の最大値が低下し信頼
性を向上させることができる。

または、板ばねの有効弾性部の支点および固定端の間に
、例えば静的モーメントがＯとなる点でダイヤモンドの
頂点となるような略ダイヤモンド状の穴を明ける等の手
段によっても板ばね各部の応力が均一になり、応力の最
大値を低下させることができる。

〔発明の効果〕

３２一 本発明によれば、板ばねの有効弾性部に支点を形成して
いるので従来発明に比べて板ばねの応力を低くし、印字
ヘッドを小さく　（従来技術の欄■）できるとともに、
従来から有支点構造のアーマチュア支持方式の印字ヘッ
ドで問題であった支点部の摩耗も軽微にすることが可能
であり信頼性が向上する。

またアーマチュアの撃心は、必ずしも支点と一致させな
くてもアーマチュアの復帰特性は良好に保つことが可能
であり、従来技術に比べて高速に動作させることができ
る（同欄■）。

本発明は、以上の高速性、信頼性を有しながら、板ばね
部材等の板材を印字ヘッド母体に積層構造で組立るので
位置精度がでやすいと共に、生産性が良く　（同欄■■
）、ばらつきの少ない良好な特性の高応印字ヘッドを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の第１の実施例で、第１図は印
字ヘッドの全体構造を示す部分断面図、第２図は主要部
を示す斜視図である。第３図は第２図の実施例を示す部
分断面図である。第４図は、第１の実施例の主要部分と
モーメント分布を示した図面、第５図は、その効果を示
した図面である。 第６図、第７図は、第１および第２の実施例における動
作波形を示した図面である。第８図は、第６図、第７図
の動作を印字ヘッド主要部を一部断面で表わした側面図
にて模式的に示した図面である。第９図と第１０図は、
第３の実施例における動特性を示した図面、および第１
１図は、第８図と同様にその動作を模式的に表わした図
面である。 第１２図は、印字ヘッド主要部を一部断面で表わした側
面図で第４の実施例である。第１８図、第１４図は、印
字ヘッド主要部を断面で表わした第５の実施例である。 第１５図から第１７図は、本発明の第６の実施例で、第
１５図は、主要部を模式的に側面図にて示した図面、第
１６図は、印字ヘッド全体構造を示す一部断面で表わし
た側面図、第１７図は、主要部を斜視図で表わした図面
である。第１８図は、第６図の実施例における動作特性
を示している。第１９図、第２０図は第７の実施例を示
し、第１９図は、主要部を一部断面図で表わした側面図
、第２０図は斜視図である。第２１図は第８の実施例を
示し、主要部分の斜視図である。第２２図は第６図の動
作波形と比較するための従来技術の動作波形を示す図で
ある。 符号の説明 １・・・アーマチュア、　　　　２・・・印字ワイヤ、
４・・・吸引部材、　　　　　Ｓ・・・板ばね、８・・
コア、　　　　　　　１５・・・支点形成部材、２０・
・・印字媒体、　　　　２２・・・ばね手段、５１・・
・板ばね基底部、　　５２・・・板ばね舌片、５３・・
・板ばね有効弾性部、１５１・・・支点、２２２・・舌
片、　　　　　２２３・・・突出部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、環状を有する板材から成る基底部からの複数の舌片
   が規則的に互いに隣接して基底部の中心方向に向って延
   長して構成される板ばね体に対して、先端に印字ワイヤ
   を固着した複数のアーマチュアの各々を、前記各舌片の
   延長側において固着し、永久磁石の磁気的吸引力により
   アーマチュアの吸引部材を吸引して舌片の有効弾性部を
   撓ませ、電磁コイルに電流を流すことによって、前記磁
   気的吸引力を打ち消し、板ばねの偏倚力によってアーマ
   チュアを印字媒体に向けて駆動する印字ヘッドにおいて
   、 前記板ばね有効弾性部に当接する支点を印字ヘッド母体
   に設けたことを特徴とする有支点構造高速印字ヘッド。 ２、特許請求の範囲第１項において、アーマチュアの撃
   心を支点と略一致させたことを特徴とする有支点構造高
   速印字ヘッド。 ３、特許請求の範囲第１項において、支点に対向して、
   アーマチュアの反支点側からアーマチュアを支点方向に
   押圧するばね部材を有する有支点構造高速印字ヘッド。 ４、特許請求の範囲第１項において、支点に対向して、
   前記板ばね有効弾性部の反支点側から、前記板ばね有効
   弾性部を支点に押圧するばね部材を有する有支点構造高
   速印字ヘッド。 ５、特許請求の範囲第１項において、ばね部材を基底部
   より複数の舌片にが互いに隣接して延びた形状とし、前
   記ばね部材の舌片の先端で板ばね弾性部を押圧した有支
   点構造高速印字ヘッド。 ６、特許請求の範囲第１項において、板ばね体の基底部
   を、連続した共通基底部と、前記複数の舌片に一体的に
   形成される個別基底部に分割し、前記共通基底部に形成
   された凹凸部に、個別基底部を案内、係合し、板ばね部
   材を形成した有支点構造高速印字ヘッド。 ７、特許請求の範囲第１項において、支点と当接する板
   ばね弾性部の幅を、支点部において実質的に最も広くし
   た有支点構造高速印字ヘッド。