JPH0734678Y2 - ワイヤドット印字ヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、シリアルプリンタに用いられるワイヤドット
印字ヘッドに係り、さらに詳しくは補助磁石を設けるこ
とで共通のアーマチュアヨークをなくしたワイヤドット
印字ヘッドに関する。

〈従来の技術〉 シリアルプリンタに用いられるワイヤドット印字ヘッド
として、例えば第３図の断面概略図で示す様なバネチャ
ージ型ワイヤドット印字ヘッドがある。第３図は、１ド
ットに対応するブロックの構造を示している。

この印字ヘッドは、ワイヤ51を先端に固着したアーマチ
ュア52と、コイル53を巻装させたコア54と、永久磁石55
と、コアヨーク56と、アーマチュアヨーク57とにより
「磁気回路」を構成したものである。上記アーマチュア
52は、上記コアヨーク56とアーマチュアヨーク57とで挟
持した板バネ58の先端に固定され、又上記アーマチュア
ヨーク57は、隣接するドットに対応するブロックと共通
のヨークとなっている。

そして常時には、アーマチュア52は、板バネ58の弾性力
に抗して該板バネ58を撓ませた状態、つまり板バネ58に
よりコア54から離反する方向へ付勢された状態で、永久
磁石55の磁束φ_mによってコア54に吸引されている。

斯かる状態でコイル53に通電して上記永久磁石55の磁束
φ_mの向きと逆向きの磁束φｉを発生させ、その永久磁
石55の磁束φ_mを消去すると、アーマチュア52は板バネ5
8の弾性力によってコア54から離反する。これにより、
アーマチュア52の先端のワイヤ51が、図示しないインク
リボンを介して印字媒体に衝突して、一つのドットが印
刷される。又コイル53への通電を停止すれば、アーマチ
ュア52は、再び永久磁石55の磁束φ_mによってコア54に
吸引される。

一方、斯かる「磁気回路」では吸引に必要な磁束φ_mを
通す磁路の断面積が小さいと磁束が飽和し吸引に必要な
磁束φ_mが通過出来ないという所謂磁束飽和が発生す
る。従って磁束飽和を緩和させる手段としてアーマチュ
ア52の断面積を大きくしている。

しかしアーマチュア52については、その断面積が大きく
なればアーマチュア52自身の質量も大きくなり、その結
果吸引のため必要な磁束φ_mも大きくなる。

その為、動作するアーマチュア52以外の磁性体例えばア
ーマチュアヨーク57をブロック間で共通なものとし、そ
れにより磁束通過面を大きく形成することで、アーマチ
ュア52の広い面から磁束φ_mを通過させる必要があっ
た。

上記の考えから、上記構成のブロックを複数個組合せて
ドットマトリックス印字を行う場合には、第４図に示す
如くアーマチュアヨーク57を各ブロックA,B…とも共通
なものとしてより大きい磁束通過面を得るようにしてい
た。

〈考案が解決しようとする課題〉 上記構成のワイヤドット印字ヘッドでは、共通のアーマ
チュアヨーク57とコア54及び各ブロックA,Bのアーマチ
ュア52a,52bより「磁気回路」が形成される。従って各
ブロックA,Bは互いにコア54,アーマチュア57を共通にし
たものとなり、磁気的に強く結合した構造となってい
る。

その結果上記アーマチュアヨークの存在はブロックＡに
おいて磁束φiaの通過を良くする反面、第４図中に示す
様に磁束φ_iaの一部が共通のアーマチュアヨーク57を通
って隣接するブロックＢへ流れ込む。それと同様にブロ
ックＢのコイル53bに通電して発生させた磁束φ_ibは、
永久磁石55の磁束φ_mbを消去するとともに、その一部が
共通のアーマチュアヨーク57を通ってブロックＡへ流れ
込む。

そして双方のブロックA,Bを同時に駆動すべく夫々のコ
イル53a,53bに通電した場合には、各々の磁束φ_ia，φ
_ibの向きが反対であることから、相互誘導作用によって
夫々のコイル53a,53bに流れる電流は、各コイル53a,53b
に単独に通電した場合より増大する。

この様な現象は磁気干渉と呼ばれるが、従来のワイヤド
ット印字ヘッドでは、この磁気干渉によってコイル53a,
53bの発熱量が増大するとともにエネルギー変換効率が
低下するといった欠点があった。

〈課題を解決するための手段〉 本考案は、上記欠点を除去すべく案出したワイヤドット
印字ヘッドである。

即ちワイヤを先端に固着したアーマチュアと、コイルを
巻装させたコアと、永久磁石と、コアヨークとで形成さ
れ、このアーマチュアの一面をコアとヨークの各頭部間
に載置して磁気回路を構成する。そして上記アーマチュ
アを、バネにより上記コアから離反する方向へ付勢した
状態で、上記永久磁石の磁束により上記コアに吸引して
おき、上記コイルへの通電によって上記永久磁石の磁束
を消去し、上記バネの弾性力によって上記アーマチュア
のワイヤで印字するものである。

そして、この印字ヘッドでは、永久磁石からなる補助磁
石を、前記アーマチュアの他面と所定の間隔を保持して
対向した状態に、前記磁気回路の外部に設けた非磁性体
のフレームを介して設け、この補助磁石は前記磁気回路
内永久磁石の磁束と逆向きでかつそれより小さい磁束を
発生するとともに、発生した磁束は前記アーマチュアの
他面からアーマチュア内に入り、該他面からアーマチュ
アの外に出る磁束経路を形成するものである。

〈作用〉 上記の如き補助磁石の存在により、アーマチュアの吸引
に必要な磁束は減少することなくアーマチュア内を通過
する磁束のみが減少する。

その結果アーマチュア内の磁束通過断面の飽和磁束は緩
和される。しかもアーマチュアヨークのない磁気回路と
なるので、隣接するブロックとの間で磁気干渉は起きな
い。

〈実施例〉 以下、図面に基づいて本考案の一実施例を説明する。

第１図は、本考案のワイヤドット印字ヘッドの断面概略
図で、１ドットに対応するブロックの構造を示してい
る。

図で示す様にこの印字ヘッドは、所謂バネチャージ型の
ワイヤドット印字ヘッドで、ワイヤ１を先端に固着した
アーマチュア２と、コイル３を巻装させたコア４と、永
久磁石５ト、コアヨーク６とにより形成される。斯かる
アーマチュア２はその一面（図例では下面）2aをコア４
の頭部とコアヨーク６の頭部間に架け渡した状態で載置
されて一つの「磁気回路」を形成するものである。

即ちこの印字ヘッドでは、第３図で示した従来のワイヤ
印字ヘッドと異なり、共通のアーマチュアヨークを用い
ることなく、その代わりにアーマチュアヨークの磁気回
路構成要素としての機能をアーマチュア２に持たせてい
る。

上記アーマチュア２の後端は板バネ７の一端に固定さ
れ、該板バネ７の他端は、印字ヘッドのフレーム８に固
定されている。フレーム８は、非磁性体により形成され
ている。

更に本考案の印字ヘッドの特徴として、上記アーマチュ
ア2,コア4,永久磁石5,コアヨーク６より構成される「磁
気回路」の外部、すなわちアーマチュア２の他面（図例
では上面）2bと所定の間隔Ｈをあけて対向した状態に補
助磁石９が、上記フレーム８を介して設けられている。
この補助磁石９は、アーマチュア２の内部に、上記永久
磁石５による磁束φ_mの向きと逆向きでかつ小さい磁束
φ_Sを発生させるとともに、この磁束φ_Sはアーマチュア
２の他面2bからアーマチュア２内に入り、又その他面2b
からアーマチュア２の外に出る磁束経路を形成する。

そして上記構成において常時には、アーマチュア２は、
板バネ７の弾性力に抗して該板バネ７を撓ませた状態、
つまり板バネ７によりコア４から離反する方向へ付勢さ
れた状態で、永久磁石５の磁束φ_mによってコア４に吸
引されている。

ここで上記アーマチュア２内を通る磁束について、上記
磁気回路の閉ループの通る部分の断面Ｑにおいて考えて
みると、その磁束は、上記補助磁石９を設けたことによ
りφ_m−φ_Sとなる。そしてアーマチュア２の飽和磁束を
φ_maxとし、かつ上記磁気回路の他の部分では飽和しな
いものとすると、上記永久磁石５の磁束φ_mの最大値
は、ほぼφ_max＋φ_Sとなる。即ち上記アーマチュア２を
吸引する為の磁束φ_mを、アーマチュア２の素材と形状
によって決まる飽和磁束φ_maxより大きく設定すること
ができる。換言すれば、飽和磁束φ_maxが上記アーマチ
ュア２の断面Ｑの断面積に比例することから、上記補助
磁石９の作用によってアーマチュア２の磁気飽和を緩和
し得る。

これにより、従来の様に共通のアーマチュアヨークは設
けることなく、アーマチュア２を吸引するのに必要な磁
束φ_mを得ることができるとともに、アーマチュア２の
小型軽量化が可能となる。

そして印字を行う場合には、コイル３に通電して上記永
久磁石５の磁束φ_mの向きと逆向きの磁束φ_iを発生さ
せ、その磁束φ_mを消去する。するとアーマチュア２は
板バネ７の弾性力によってコア４から離反して、アーマ
チュア２の先端のワイヤ１が図示しないインクリボンを
印字媒体に衝突させて、一つのドットが印刷される。そ
してコイル３への通電を停止すれば、アーマチュア２は
再び永久磁石５の磁束φ_mによってコア４に吸引され
る。

上記構成のブロックを第２図で示す様に複数個組合わせ
て、ドットマトリクス印字を行うことになる。

第２図は、隣接する二つのブロックI,IIを示す断面概略
図である。図で示す様に本考案のワイヤ印字ヘッドでは
両ブロック共通のアーマチュアヨークが存在しない為
に、隣接するブロックI,IIでの磁気的結合がなくなり、
よってブロックＩのコイル3aに通電して発生させた磁束
φ_ia、或いはブロックIIのコイル3bに通電して発生させ
た磁束_ibの、隣接するブロックへの流れ込みが非常に少
なくなる。即ち各ブロックI,II間の磁気抵抗が大きく、
磁気的な結合が弱くなる為、磁気干渉の影響が非常に小
さくなる。

〈考案の効果〉 以上述べた様に本考案のワイヤドット印字ヘッドによれ
ば、永久磁石からなる補助磁石によって、アーマチュア
内の飽和磁束が緩和され、その結果共通のアーマチュア
ヨークを用いることなく磁気回路を形成することが可能
となる。しかもアーマチュアの磁束通過断面積を大きく
することなく吸引に必要な磁束が得られる。

よって、隣接するブロック間では磁気的結合の高いすな
わち磁気干渉の原因となるアーマチュアヨークを除いて
磁気回路の形成が可能となり、隣接するブロック間での
磁気干渉の影響は低減し、エネルギー変換効率を向上さ
せ得る。さらにアーマチュアの軽量化又は永久磁石の磁
束を大きくし、弾性力の大きい板バネを用いることなど
で、アーマチュアの運動を高速にすることもできる。

従って印字ヘッドの、より小型化，印字高速化が実現さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案のワイヤドット印字ヘッドの断面概略
図、 第２図は、隣接する二つのブロックを示す断面概略図、 第３図は、従来例を示す断面概略図、 第４図は、従来例における隣接する二つのブロックを示
す断面概略図である。 １…ワイヤ,2…アーマチュア,2a…一面,2b…他面,3（3
a,3b）…コイル,4…コア,5…永久磁石,6…コアヨーク,7
…板バネ,9…補助磁石,H…間隔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイヤを先端に固着したアーマチュアと、
   コイルを巻装させたコアと、永久磁石と、コアヨークと
   で形成され、前記アーマチュアの一面を前記コアと前記
   コアヨークの各頭部間に載置してなる磁気回路からな
   り、 前記アーマチュアを、バネにより前記コアから離反する
   方向へ付勢した状態で、前記永久磁石の磁束により前記
   コアに吸引しておき、 前記コイルへの通電によって前記永久磁石の磁束を消去
   し、前記バネの弾性力によって前記アーマチュアを前記
   コアから離反させて該アーマチュアのワイヤで印字する
   ワイヤドット印字ヘッドであって、 永久磁石からなる補助磁石が、前記アーマチュアの他面
   と所定の間隔を保持して対向した状態に、前記磁気回路
   の外部に設けた非磁性体のフレームを介して設けられ、
   該補助磁石は前記磁気回路内永久磁石の磁束と逆向きで
   かつそれより小さい磁束を発生するとともに、該磁束は
   前記アーマチュアの他面からアーマチュア内に入り、該
   他面からアーマチュアの外に出る磁束経路を形成するこ
   とを特徴とするワイヤドット印字ヘッド。