JPS6351143A - ワイヤ−ドツトプリンタの印字ヘツド - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低騒音形のワイヤードットプリンタの印字ヘ
ッドに関するものである。

〔従来の技術〕

現在、コンピュータの出力機器として使用されているワ
イヤードットプリンタは、クラッパ−形が主流である。

このクラツバ−形は、ワイヤーの後端にアーマチュアを
配置し、このアーマチュアを電磁石で吸引する際にワイ
ヤー〇後端を叩き、バネに抗してワイヤーの先端を印字
ヘッドから突出させ、インクリボンの背後から記録紙を
打点するものである。

このクラッパ−形は、アーマチュアの打撃による騒音が
大きいため、低騒音形のワイヤートッドブリンクの開発
が望まれている。この低騒音形のワイヤードットプリン
タとしては、例えば特開昭６０−２０６６６９号に記載
されたエレクトロダイナミック形が有望視されている。

このエレクトロダイナミック形は、２本の湾曲したアク
チュエータ線を用い、その一端部を合わせるとともに、
この部分に印字ピンを固着し、他端部を離した状態で固
定して全体を７字形としたものである。これを磁場内に
配置し、一方のアクチュエータ線から他方のアクチュエ
ータ線にパルス電流を流すことにより、発生した電磁力
でアクチュエータ線を弾性変形させ、アクチュエータ線
の先端に固着した印字ピンをヘッド本体から突出させる
ようにしたものである。したがって、このタイプの印字
ヘッドは、印字ピンの移動に打撃力を使用していないた
め、ヘッド本体内での騒音が殆どなく、しかも構造が筒
車となる等の長所がある。

また、このエレクトロダイナミックタイプを改良して印
字ピンの移動量を大きくしたトランスバーサルタイプの
ものも提案されている。これは、直線状をしたアクチュ
エータ線を用い、そのほぼ中央に印字ピンをＴ字状に固
着し、また両端に半円状に丸めたワイヤーを接合し、こ
のワイヤーの弾性でアクチュエータ線を保持したもので
ある。

垂直磁場内に配置したアクチュエータ線に電流を流すと
、発生した電磁力により、ワイヤーの弾性に抗してアク
チュエータ線が印字ピンの軸方向に移動して印字し、こ
の印字後に逆向きのパルス電流を流すと印字ピンが静止
位置まで後退する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

高速印字を行うには、高い駆動周波数に応答し得ること
が要求されるが、前述した従来のエレクトロダイナミッ
ク形印字ヘッドでは、駆動周波数が３００Ｈｚ前後であ
った。この高速印字を阻害する原因について第７図を参
照して説明する。印字開始時に、連結された２本のアク
チュエータ線に＋８Ａの電流を０．５ｍｓ流すと、アク
チュエータ線が弾性変形するため、印字ピンがプラテン
ローラに向かって移動する。この印字ピンが静止位置か
らインクリボンと記録紙を介してプラテンローラに衝突
するまでの期間がトラベルステージである。このトラベ
ルステージでは、点線で示したアクチュエータ線の共振
周波数曲線１に沿って印字ピンが前進する。

印字ピンがインクリボンと記録紙とを介してプラテンロ
ーラに衝突すると、インクドツトが記録紙に転写される
。この衝突ステージでは、印字ピンが多少ダンピングし
ている。アクチュエータ線に逆向きのパルス電流を流す
と、発生した電磁力と、アクチュエータ線自身の弾性に
より、アクチュエータ線が静止状態に向かって変形して
印字ピンを戻す。印字ピンが静止位置に戻る復旧ステー
ジでは、印字ピンとアクチュエータ線とが静止位置を中
心にして減衰振動（バウンド）する。この印字ピンの減
衰振動中にアクチュエータ線を通電すると、電磁力の一
部が打ち消されるため、所望の移動量及びパワーを得る
ことができず、良好な印字を行うことができない。

エレクトロダイナミック形印字ヘッドでは、トラベルス
テージ、衝突ステージ、復旧ステージを合わせたものが
実周期である。したがって、高速印字を行うには、各ス
テージに要する時間を短縮させることが必要である。

本発明は、復旧ステージに要する時間を短縮して、印字
速度を向上させたワイヤードットプリンタの印字ヘッド
を提供することを目的とするものである。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明は、印字ピン又はア
クチュエータ線に設けたピンをガイドするガイドチュー
ブを設け、このガイドチューブの外周に圧電素子を配置
し、前記印字ピンが打点後に所定の位置に後退した時に
、圧電素子に電圧を印加し、ガイドチューブを介して印
字ピン又はピンを制動させて、印字ピンのバウンドを強
制的に停止させるようにしたものである。

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。

〔実施例〕

第１図において、円弧状をしたアクチュエータ線１０．
１１は、その一端部が合わせられ、この部分に印字ピン
１２が接合されている。これらのアクチュエータ線１０
．１１の上下方向には、磁石１３が配置されており、マ
ークで示すように紙面と垂直な方向に磁界がかけられて
いる。なお、印字ピン１２がセラミック等のような絶縁
物である場合は、アクチュエータ線１０．１１を一体に
作り、これに印字ピン１２を固着する。

電磁力で弾性変形する際に、アクチュエーク線１０．１
１に捩じれが発生しないようにするために、その両端部
を適当な間隔に広げ、この状態でヘッド本体１５に固定
しである。また、印字ヘッド１２は、ガイドチューブ１
６に摺動自在に嵌合しており、このガイドチューブ１６
の外周に、円筒状をした圧電素子１７が配置されている
。この圧電素子１７は、ガイド板１８に取り付けられて
おり、このガイド板１８の前方にインクリボン１９と、
プラテンローラ（図示せず）に装着した記録紙２０とが
配置されている。

前記アクチュエータ線１０．１１としては、直径が０．
２５１ｍのりん青銅線又はベリリウム銅合金線が用いら
れ、また印字ピンとしては直径が０゜２５１ｍのステン
レス線が用いられる。ガイドチューブ１６としては、多
少の可撓性を有し、かつ絶縁性及び耐摩耗性を有する材
料、例えばポリイミド、テフロン、ポリエステル等が用
いられ、内径０．３ｎ、外径０．５＋＋ｎに加工されて
いる。圧電素子１７としては、例えばジルコン酸チタン
酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックスが用いられ、内径０゜５
ｍ、外径１ｍｍに成形される。

次に第２図を参照して上記実施例の作用について説明す
る。印字を行う場合には、磁界を与えた状態で、アクチ
ュエータ線１０．１１にパルス電流Ｉを矢線方向に流す
。このアクチュエータ線１０．１１にパルス電流が流れ
ると、発生した電磁力がアクチュエータ線１０．１１に
作用するから、第１図において二点鎖線で示すように弾
性変形する。アクチュエータ線１０．１１が弾性変形す
ると、その一端部が固定されているため、印字ピン１２
のトラベルステージが開始される。この印字ピン１２は
、ガイドチューブ１６に案内されて前進し、第３図に示
すように、インクリボン１９を介して記録紙２０に衝突
する。この衝突ステージでは、インクリボン１９に塗布
したインクが記録紙２０に転写されるから、印字ピン１
２のサイズに応じたインクドツトが記録紙２０に記録さ
れる。

インクドツトの転写が終了した時点で、逆向きの電流Ｉ
、すなわちアクチュエータ線１０からアクチュエータ線
１１に向かうパルス電流Ｉを流す。

この復旧ステージでは、アクチュエータ線１０゜１１の
弾性力と電磁力により、印字ピン１２が急速に後退する
。そして、印字ピン１２が静止位置に戻ったタイミング
で、圧電素子１７にパルス電圧を印加する。この圧電素
子１７は、第４図に示すように、印加電圧に応じて歪変
形するから、ガイドチューブ１６を潰して印字ピン１２
を制動させる。したがって、印字ピン１２は、第７図に
示すような減衰振動を起こすことなく、直ちに停止する
ため、復旧ステージが短縮され、駆動周波数を上げて高
速印字を行うことができる。

この実施例では、圧電素子１７にパルス電圧を印加して
いるが、この代わりにトラベルステージが開始される直
前まで電圧を印加しておいてもよい。また、圧電素子１
７への電圧印加と、印字ピン１２の制動の間に、応答遅
れが発生する場合はこの応答遅れを考慮して早めに圧電
素子１７に電圧を印加するとよい。

第５図は印字ピンの制動停止位置を変えた状態を示すも
のである。アクチュエータ線１０．１１は、トラベルス
テージでは一点鎖線Ａで示す位置まで弾性変形し、そし
て復旧ステージでは、印字ピン１２が点線Ｂで示す静止
位置を越えて後退する。この最も後退した位置では、静
止位置に戻ろうとする弾性力がアクチュエータ線１０．
１１に作用している。そこで、この実施例では、復旧ス
テージを短縮するとともに、アクチュエータ線１０．１
１の弾性力を利用してトラベルステージを短縮するため
に、印字ピン１２が最も後退した位置でこれを制動保持
する。この場合には、トラベルステージが開始されるま
で、圧電素子１７に電圧を印加してお（ことが必要であ
る。

トラベルステージの開始時に、圧電素子１７の電圧印加
を解除するとともに、アクチュエータ線１０．１１に電
流を流すと、発生した電磁力と弾性力とにより、アクチ
ュエータ線１０．１１が早く移動し、トラベルステージ
を短縮することができる。

第６図は本発明の別の実施例を示すものであり、第１図
と同じ部材には同じ符号を付しである。前記アクチュエ
ータ線１０．１１の膨出部に、これに垂直となるように
ピン２２．２３が固着されている。このピン２２．２３
は、ガイドチューブ２４．２５に嵌合しており、その外
周に圧電素子２６．２７が取り付けられている。　　　
　　　　　４゜この実施例では、復旧ステージにおいて
、印字ピン１２が静止位置に戻った時に、圧電素子２７
゜２７にパルス電圧を印加し、アクチュエータ線１０．
１１と印字ピン１２の振動を強制的に停止させる。

以上の説明では、２本のアクチュエータ線を接合したタ
イプについて説明したが、本発明は１本のアクチュエー
タ線を使用したトランスバーサルタイプについても利用
することができるものである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明では、印字ピン又は
アクチュエータ線に取り付けたピンを制動保持するため
の圧電素子を設け、印字ピンが所定の位置まで後退した
時に、圧電素子を作動させて、印字ピンのバウンドを強
制的に停止させるようにしたから、従来のものに比べて
印字ピンの復旧ステージを短縮し、それにより印字速度
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概略を示す説明図である。 第２図は印字ピンの駆動状態を示す波形図である。 第３図は打点状態を示す本発明の要部の断面図である。 第４図は印字ピンの制動保持状態を示す第３図と同様な
図である。 第５図は復旧ステージとトラベルステージとを短縮させ
るようにした印字ピンの停止位置の例を示す第１図と同
様な図である。 第６図は本発明の別の実施例を示す説明図である。 第７図は従来の印字ピンの打点状態を示す波形図である
。 １０．１１・・アクチュエータ線 １２・・・印字ピン １３・・・磁石 １６・・・ガイドチューブ １７・・・圧電素子 １９・・・インクリボン ２０・・・記録紙 ２２．２３・・ピン ２４．２５・・ガイドチューブ ２６．２７・・圧電素子。 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性のアクチュエータ線を磁場内に配置し、こ
   のアクチュエータ線に電流を流し、発生した電磁力をア
   クチュエータ線に作用させ、その一部に取り付けた印字
   ピンを突出させて打点するワイヤードットプリンタの印
   字ヘッドにおいて、 前記印字ピン又はアクチュエータ線に設けたピンをガイ
   ドするガイドチューブを設け、このガイドチューブの外
   周に圧電素子を配置し、打点後に印字ピンが所定の位置
   に後退した時に、圧電素子に電圧を印加し、ガイドチュ
   ーブを介して印字ピン又はピンを制動させることを特徴
   とするワイヤードットプリンタの印字ヘッド。