JPS624237B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はドツト・マトリクス・プリンタの印字
機構装置、更に具体的には、直列式ドツト・マト
リクス・プリンタの印字ヘツドに関するものであ
る。

一般に、ドツト・マトリクス・プリンタは２つ
の種類に分けることができる。即ち、ラインプリ
ンタと直列式プリンタである。ラインプリンタに
は、プリンタ内を紙が移動するのと概ね同期して
行状のドツトを形成する機構装置が含まれてい
て、一連の行状ドツトで文字（またはデザイン）
を表わす。反対に、直列式ドツト・マトリクス・
プリンタには、連続式または段階式に紙の両端に
亘り前後に移動するヘツドが具備されている。従
来、この種のヘツドでは行状のドツト印字素子を
具備したものが多い。印字中はある文字位置の列
位置に達する毎に、所要数のドツト印字素子が作
動してドツトを形成し、一連のドツト列で１文字
（または１デザインの一部）を形成するようにな
つている。本発明はこの直列式ドツト・マトリク
ス形プリンタに関するものである。

前述のように、従来、直列式ドツト・マトリク
ス・プリンタの印字ヘツドは、大抵（全部という
わけではないが）、普通７個または９個のドツト
印字部材から成る１つの列を有するようになつて
いる。普通、この印字部材は案内部材で支持され
たワイヤの形を取り、ワイヤの一端が１列になる
ように配列されている。ワイヤの他端は、ワイヤ
を電磁式駆動装置で縦方向に移動できるような位
置に配置される。場合によつては、ワイヤの他端
を関連の電磁式駆動装置の可動部材に接続して、
駆動装置を消勢した場合ワイヤを退入位置に保持
するようにした例もある。他の例では、ワイヤを
電磁式駆動装置の可動部材に永久的には固定しな
いものもある。つまり、関連の電磁式駆動装置を
消勢した場合ワイヤをコイルばね等で退入位置に
退入させるようにするやり方である。但し、構成
方法の如何に拘らず、電磁式駆動装置を付勢した
場合、関連のワイヤは縦方向運動を行う。この縦
方向運動でワイヤの“列”端部を１枚の紙に対面
しているリボンを打着してドツトを形成する。

直列式ドツト・マトリクス・プリンタは既に商
業的に実用化されているが、従来の直列式プリン
タで使用されている印字ヘツドには欠点が多数あ
る。例えば、従来の印字ヘツドは、所要のレベル
に比べて、複雑であり、従つて信頼性も低い。更
に、これらを作動させるには所望の電力よりも大
きい電力を必要とする。例えば、この種の印字ヘ
ツドの１つでは、約600マイクロ秒の時間に亘つ
て約３アンペアまでの線形上傾状電流（linear
ramp―up of current）を必要とする。このよう
に明らかに電力取出しが比較的高いということに
なると、電磁作動素子のコイルを比較的大きなワ
イヤ・サイズにしないと印字部材１個当り数百万
ドツト印字以上の許容ドツト印字ヘツド寿命を確
保することはできない。従つて、これもまた同様
に明らかなことであるが、比較的大きいワイヤを
使用すると、印字ヘツドのサイズとコストが増大
する。サイズが大きくなると、当然、ヘツドの慣
性が大きくなり、従つてヘツド運動機構には比較
的大きな駆動電源が必要になる。コスト高騰に加
えて、この種の従来の印字ヘツド組立装置にはま
た、所要大電力が多量の熱を発生するという欠点
もあり、その結果、大形のフアンなどを使用しな
いとヘツド組立装置を冷却できないことになる。
その上、ワイヤを案内部材に取付けるタイプの印
字ヘツドの場合には、案内部材かワイヤのいずれ
か一方または双方が摩耗し易く、従つて頻繁に取
替えなければならないという欠点がある。

直列式ドツト・マトリクス・プリンタでの使用
に適した印字ヘツドの上記の欠点の幾つかを、例
えば、永久磁石を使つて解消しようとする試み
は、これまでにも行われて来ている。この点に関
しては、参考文献としては米国特許第3592311
号、第3659238号、第3672482号、及び第4037704
号があり、これらの従来技術の例では、永久磁石
を直列式ドツト・マトリクス・プリンタの印字ヘ
ツドに使用している。しかし、種々な理由で、こ
の種の試みは完全に成功しているとは言えない。
例えば、所望のレベルに比べて依然として複雑で
あり、また大き過ぎる。永久磁石をライン・ドツ
ト・マトリクス・プリンタに使用する提案もまた
なされていて、その例としては、米国特許第
3941051号、第4033255号、及び第4044668号を参
考文献として挙げることができる。明らかに、ラ
インプリンタの作動様式は直列式プリンタとは異
なる。つまり、ラインプリンタには異種の設計上
の制約条件があるから、ある種のプリンタで有用
な技術が必らずしも他の種類のプリンタでも有用
であるとは言えないわけである。例えば、上記特
許、第3941051号、第4033255号、及び第4044668
号に記載のタイプのラインプリンタでは、ドツト
印字部材は文字位置両端間で振動するから、該印
字部材間の間隔を狭くする必要はない。その結
果、比較的幅の広いハンマに取付けられた短ピン
形状の印字部材を使用できる。反対に、直列式プ
リンタでは、従来、１列の間隔の狭い印字部材を
必要としたため、該部材は案内付ワイヤの形状を
取つている。以上のことから判るように、必要条
件が異なると、結果として開発される構造も異な
つたものになり、またラインプリンタ環境で適切
な機能を果した上記の構造は直列式プリンタ環境
下では必らずしも適切に働くとは限らず、逆もま
た然りである。

本発明の目的は、直列式ドツト・マトリクス・
プリンタでの使用に適した新規且つ改良された印
字ヘツドを提供することである。

本発明の別の目的は、直列式ドツト・マトリク
ス・プリンタ用の簡単な印字ヘツドを提供するこ
とである。

本発明の更に別の目的は、直列式ドツト・マト
リクス・プリンタ用の低廉な印字ヘツドを提供す
ることである。

本発明のもう１つの目的は、従来の直列式ドツ
ト・マトリクス・プリンタ印字ヘツドに比べて所
要電力が大幅に小さくて済む、直列式ドツト・マ
トリクス・プリンタでの使用に適した印字ヘツド
を提供することである。

本発明では、直列式ドツト・マトリクス・プリ
ンタを提供する。本発明の印字ヘツドの基本構造
は筒形サンドイツチ構造であつて、主な構成部材
は、台板、輪形磁石、印字ハンマ円板、一連の中
和コイル（neutralizing coil）、及びこのコイル
を巻付ける柱部材である。輪形磁石と柱部材は、
輪形磁石で柱部材を包囲する構成にして、台板の
片面に取付ける。輪形部材の別の面には、透磁性
のある弾性材料で構成した印字ハンマ円板を取付
ける。この円板には複数の内向き突出腕部材（ハ
ンマ）を具備し、柱部材１個に各１本のハンマが
載置するようにする。ハンマの外面上にはドツト
印字部材を取付けてある。輪形磁石は永久磁石で
あつて、各ハンマに対し共に透磁性材料で作られ
ている台板及びその関連の柱部材を通る磁気回路
を構成する。柱部材の先端で形成される平面の位
置は、印字ハンマ円板の平面に対しては、印字ハ
ンマが柱部材に向つて引かれて上反り位置になれ
るように設定する。この永久輪形磁石の磁力はハ
ンマを上反りさせるのに十分な大きさである。ハ
ンマを上反り位置から解放するには、コイルを適
当な大きさと極性を有するパルスで付勢した場合
このコイルが形成する磁界によつて行う。更に具
体的には、コイル磁界で柱部材の領域の永久磁石
によつて形成される磁界を中和してハンマを上反
り位置から解放する。ハンマは解放されると柱部
材から遠方に跳返り、ドツト印字部材を被印字媒
体に打着する。中和パルスがなくなると、ハンマ
は直ちに、即ちはずみを付けずに再び拘束（上反
り）状態となる。

望ましくは、輪形磁石は分割形輪形磁石とする
のがよい。つまり、輪形構造全体を軸方向に磁化
するよりはむしろ、印字ハンマ／ポストの各組合
せと関連し且つこれに整列されている部分を選択
的に磁化するのが望ましい。また、該分割形輪形
磁石によつて柱部材の先端部に形成される磁力
は、上反り状印字ハンマの機械的ばね力よりほん
の少しだけ大きいようにするのが望ましい。その
結果、中和磁界の大きさは低レベルに維持される
から、所要電力を最小に抑えることができる。更
に、柱部材とその関連の印字ハンマ間の空隙は、
ハンマが機械的中立位置にある場合、即ち反りの
ない状態では、柱部材の背板（ハンマ円板）方向
へのねじ込みによつて制御できる。つまり柱部材
を軸方向に運動可能に構成することによつて制御
できるようにするのが望ましい。

本発明の別の特徴としては、本印字ヘツドに面
板を具備させ、これを印字ハンマ板の柱部材と反
対側の側面に取付けたことが挙げられる。この面
板は透磁性材料で出来ていて、磁束を柱部材の領
域に集中する働きをする。面板の中央部に開口部
を穿ち、コイルが付勢されて印字ハンマを解放し
た場合ドツト印字部材がこの開口部を通つて突出
できるようにしてある。本発明のより一層望まし
い実施例では、ドツト印字部材を、一端に外向き
に突出したドツト印字先端部を備えた印字刃部材
で構成してある。このドツト印字先端部は面板の
中央開口部に配置し、刃部材の残りの部分は中央
開口部から外向きに伸長した半径方向溝に配置す
る。更に、このドツト印字先端部で形成する列
は、１列ではなくて、むしろ２列または３列以上
になるように構成してある。

本発明の更に別の特徴について述べると、望ま
しい例としては、隣接する半径方向溝間の面板領
域に孔または開口部を穿設して、隣接する磁気回
路間の磁界相互作用を緩和できるようにするのが
よい。

上記要約から判るように、本発明は、直列式ド
ツト・マトリクス・プリンタ用の簡単な、従つて
製造コストの安い印字ヘツドを提供するものであ
る。本印字ヘツドは構造が簡単であるばかりでな
く、所要エネルギーも最少量で済む。更に、（ド
ツト印字部材を適当な短かさに構成した場合）ワ
イヤ案内部材は不要であるから、ワイヤ／案内部
材の摩耗という多くの従来の印字ヘツドの持つ欠
点もなくなつた。

本発明の上記の諸目的並びに特徴は、添付図面
に関し以下の詳細な説明を検討すればより一層明
瞭に理解できるであろう。

本１図乃至第３図に示すように、本発明の印字
ヘツドの望ましい実施例は、基本的には、筒形サ
ンドイツチ構造であつて、台板１１、輪形磁石１
３、印字ハンマ円板１５、面板１７、一連の柱部
材１９、及び柱部材１９に巻付けたコイル２１か
ら成つている。絶対に必要だというわけではない
が、図示の実施例の印字ヘツドには、また第１シ
ム２３及び第２シム２５が具備されている。

台板１１は、磁石鋼のような適当な透磁性材料
で作られた円板で、中央開口部１２を有する。輪
形磁石１３は円筒形リングで、外径が台板１１の
外径と等しい。輪形磁石１３は台板１１の片面に
取付けられる。この輪形磁石１３は永久磁石で、
望ましくは、完全方位性焼結セラミツク磁石であ
るのがよい。輪形磁石１３によつて生じる磁界は
軸方向のものになるが、該磁石１３全体を磁化し
ないのが望ましく、つまり等間隔領域（例えば、
分割細部）のみを磁化するようにする。この磁化
された等間隔領域、即ち磁化部２７を、第３図に
点線で示してあるように、概ね磁化されていない
領域即ち非磁化部２９で離間するように構成す
る。非磁化部２９の各々に１つの孔３１を、輪形
磁石１３の中心軸１４と平行な軸に沿つて穿つて
ある。

第２図及び第３図に示してあるように、台板１
１にはその中心から半径方向に所定の距離離れた
位置に一連のねじ付開口部３３を輪形磁石１３の
磁化部２７の数と同じ数、例えば９つ穿設してあ
る。このねじ付開口部３３は互いに等距離の位置
にあり、後述のように輪形磁石１３を台板１１に
結合した場合、１つのねじ付開口部３３が磁化部
２７の１つと半径方向に整列するようになつてい
る。ねじ付開口部３３の各々に柱部材１９を１個
取付ける。この柱部材１９は台板１１から外向き
に、つまり台板１１の輪形磁石１３と同じ側から
外向きに突出しており、従つて該輪形磁石１３で
包囲された状態にある。第２図に最も明瞭に示し
てあるように、輪形磁石１３で包囲された柱部材
１９の長さは、概ね輪形磁石１３の厚さに等し
い。また、台板１１を貫通する柱部材１９のねじ
付端部には溝を穿ち、ねじ回しの刃先部を容れら
れるようにしてある。柱部材１９は、例えば磁石
鋼のような適当な透磁性材料で作られている。各
柱部材１９にはコイル２１を１つ巻付けてある。

台板１１と重なる面の反対側にある輪形磁石１
３の面には第１シム２３を取付ける。この第１シ
ム２３は、磁石鋼のような適当な透磁性材料で作
られた薄いリングである。第１シム２３には複数
の内向きに突出した平らなフランジ３５が、等間
隔に且つ輪形磁石１３の非磁化部２９の数と等し
い数（例えば９個）具備されている。各フランジ
３５には孔３７を穿ち、その位置を輪形磁石１３
の孔３１と整列できるように決めてある。

この内側（第１）シム２３に印字ハンマ円板１
５を取付けてある。この印字ハンマ円板１５は薄
い平らな円板で、複数の平らな内方突出状腕部材
（ハンマ）３９を具備している。ハンマ３９は等
間隔に配置されていて、その数は輪形磁石１３の
磁化部２７の数（例えば９個）と等しい。（説明
を簡単にするため、第３図ではハンマ３９は２個
しか示していない）。

第４図に最も明瞭に示してあるように、内向き
方向では、ハンマの縁部は平行に伸長し、中心部
近傍では一点に収束している。もちろん、尖端部
は互いに離間されていて、後述のように、各ハン
マ３９は独立運動を行えるようになつている。印
字ハンマ円板１５の各ハンマ３９間には内向き突
出状の平らなフランジ４１を配設してある。ハン
マ３９は輪形磁石１３の磁化部２７と整列されて
いるから、フランジ４１は非磁化部２９と整列す
る。印字ハンマ円板１５の各フランジ４１には孔
４３を穿ち、第１シム２３の孔３７と整列できる
ようにしてある。

印字ハンマ円板１５は弾性のある透磁性材料で
作られている。更に具体的には、該円板１５は、
透磁性のある弾性材料即ちばね材料で作られてい
る。この材料は、例えば、磁性軟鉄を強く圧延且
つ部分焼なましをして所望の弾性強さを得たもの
であるのがよい。

柱部材１９に面する側の反対側にあるハンマ３
９側面には印字刃部材４５を取付けてある。第５
図に最もよく示してあるように、刃部材４５は
各々、平坦で細長い刃状部４６と、該刃状部４６
の一端からその平面上で外向き直角に突出した印
字アーム４７から成つている。印字アーム４７の
先端部の断面形状は円形である。印字刃部材４５
を印字ハンマ３９に取付ける際に、各印字刃部材
４５で形成される平面がその関連のハンマ３９で
形成される平面と直交するようにする。印字刃部
材４５の縦軸は概ねハンマ３９の縦軸上に（必ず
しも正確に該縦軸上にある必要はない。）あるよ
うにする。印字刃部材４５の配置に際しては、印
字アーム４７が印字刃部材４５と互いに平行にな
るようにする。印字アーム４７で形成する列のう
ち２つの望ましい例を第６図及び第７図に示して
あり、詳細については後で述べる。

望ましくは、幾つかの突起部４９をハンマ３９
と接触する印字刃部材４５の縦方向縁部上に配設
し、これをハンマ３９の隣接部に熔着するのがよ
い。（印字刃部材４５でのハンマ３９の強化はハ
ンマ３９から紙への衝撃エネルギー伝達を最大に
するようになされるのが望ましいから、本発明の
実際の実施例では、例えばレーザ熔接で形成され
る連続熔着が望ましい。）印字刃部材４５は硬化
性耐摩耗金属で作り、透磁性の如何は問わない。

第１シム２３の場合と同様、印字ハンマ円板１
５の印字刃部材４５側に隣接する第２シム２５
は、磁石鋼などのような適当な透磁性材料で構成
してある。この第２シム２５には複数の内向きに
突出した平らなフランジ５１が具備され、該フラ
ンジ５１は等間隔に配置されていると共に、その
数は輪形磁石１３の非磁化部２９の数と同じであ
る。各フランジ５１には孔５３を各１個穿ち、印
字ハンマ円板１５の孔４３と整列できるようにし
てある。

面板１７は１枚の円板であつて、これもまた磁
石鋼のような透磁性材料で作られている。面板１
７は両シム２３，２５及び印字ハンマ円板１５よ
りも厚い。面板１７には円形中央開口部５５が具
備され、ここから複数の半径方向溝５７が突設さ
れている。この溝５７の数は円板１５のハンマ３
９の数と同じである。面板１７の外周部近傍には
複数のボルト孔５９を配設してある。ボルト孔５
９は切下げ形状（即ち、片側を反対側より大径と
してある。）とし、ボルト孔５９の１つを隣接す
る半径方向溝５７の各一対間に配置してある。ボ
ルト孔５９の位置は、第２シム２５のフランジ５
１の孔５３と整列できるようにしてある。面板１
７にはまた第２組の孔６１を穿ち、（半径方向直
線上）ボルト孔５９の内側に配置してある。最後
に、面板１７には、第２シム２５側と反対の側面
に斜めのリボン溝６３を刻設してある。

印字ヘツドを組立てるには、柱部材１９にコイ
ル２１を巻付けた後で該柱部材１９を台板１１に
ねじ込み、次に、台板１１、輪形磁石１３、第１
シム２３、印字ハンマ円板１５、第２シム２５、
及び面板１７をこの順に重ね合せ、面板のボルト
孔５９と、第１シム２３及び第２シム２５、印字
ハンマ円板１５、及び輪形磁石１３の各孔３７，
５３，４３，３１とを整列する。次いで、ボルト
６５をこれら整列状の孔３７，５３，４３，３１
に挿通して、台板１１の周囲部近傍に配設された
ねじ穴６７に螺合させる。このようにして組合せ
ると、印字刃部材４５の平らで細長い刃状部４６
は面板１７の半径方向溝５７の中に位置し、また
印字アーム４７は面板１７の中央開口部５５の中
に位置する。既述のように、印字アーム４７は互
いに平行である一方また、その外方先端部の形状
は種々な形状を取ることができ、第６図及び第７
図にはこのような形状のうち２つを示してある。
この形状について次に説明する。

既述のように、本発明の図示の実施例では印字
ハンマ３９が９個装備されている。従つて、この
実施例では、各々が１つのドツトを形成する印字
刃部材が９個具備されている。第６図図示の印字
アーム４７の形状は、９つの印字アーム４７で垂
直列を２列形成する。列の一方(A)は４個の印字ア
ーム４７で形成され、もう一方の列(B)は５個の印
字アーム４７で形成されている。各列を形成する
印字アーム４７は互いに離間されている。また、
一方の列の印字アーム４７の位置は、他方の列の
印字アーム間の空隙部と重なり状態で一直線上に
あるように配置されている。もちろん、重なり量
は微少である。結果として、印字アーム４７の列
を組合せると、第６図の左側に示してあるよう
に、印字アーム４７の９個分の長さの連続（重な
り）線を形成するであろう。その結果、次のこと
が容易に判る。つまり、もしも、(a)一方の列の先
端部で一列のドツト（dots）を形成し、(b)他方の
列を第１の列で形成したドツトと重なる位置に移
動し、(c)この位置付け後、第２の列の先端部で一
列のドツトを形成すると、積層ドツト形の連続線
が形成される。印字アーム４７は垂直方向に重な
るばかりではなく、これらが形成する列もまた水
平方向（即ち、ヘツドの運動方向）に重なる。い
ずれにしても、両列ＡとＢとの間の離間距離Ｘ
は、所望の水平ドツト離間距離に相当するように
選定して、印字ハンマ制御用電子装置で各列の所
要印字ハンマを同期式に解放できるようにする必
要がある。なお、この点に関しては以下の第８Ａ
図乃至第８Ｈ図の説明を読めばより一層よく理解
できるであろう。

第７図に示した構成では、印字アーム４７は、
本質的には、垂直な列を５列（Ｃ，Ｄ，E.F，及
びＧ）形成するものであつて２列（Ａ及びＢ）の
ものではない。（これらの「列」の１つ、即ちＧ
は単一の印字アーム４７で形成されている。）極
めて大まかな言い方をすると、これらの列は１つ
の円を形成する。また、水平方向では、これらの
列は等距離ずつ離間されている。第６図の２列構
成の場合と同様、この５列でも積層ドツトの単一
垂直線を形成することができる。つまり、単一の
印字アーム４７で形成される第５列Ｇでドツトを
１つ形成し、これに第１列Ｃを形成する印字アー
ム４７で形成される２つのドツトを重ね、更に第
４列Ｆを形成する印字アーム４７で形成される２
つのドツトを重ねる。該第４列Ｆの印字アーム４
７で形成されるドツトに第２列Ｄのアーム４７で
形成されるドツトを重ね、これに第３列Ｅのアー
ムで形成される２つのドツトを重ねる。前述の場
合と同様に、列離間距離Ｘの選定は、印字ハンマ
を同期式に解放できるように行う必要があり、こ
の点は以下の第９Ａ図乃至第９Ｋ図の説明を読め
ばより一層明白となることであろう。

さて、本発明の印字ヘツドの操作原理について
説明する。以上の説明から判るように、個別の磁
気回路を、輪形磁石１３の各磁化部２７と、台板
１１の隣接部と、関連の柱部材１９と、印字ハン
マ円板１５の関連のハンマ３９とで構成する。つ
まり、これらの要素部材（及び要素部）で一次磁
気回路を構成する。二次即ちあふれ磁気回路を、
輪形磁石１３の各磁化部２７と、台板１１の隣接
部と、面板１７内にあつて関連の印字刃部材４５
を受容する溝５７の両側の領域部とで構成する。
常態では、一次磁気回路は圧倒的に強い磁束路を
形成する。その結果、ハンマ３９は柱部材１９方
向に吸引されてこれと接触する。

印字ハンマ円板１５の平面を柱部材１９の先端
部の平面から（ほぼ第１（内側）シム２３の厚さ
だけ）離間してあるから、第２図から判るよう
に、ハンマ３９は機械的な圧力を受ける。圧力を
受けた場合、ハンマ３９は上反り位置に来るよう
に構成されている。つまり、この上反り位置はハ
ンマ３９の弾性変形位置である。この位置では、
コイル２１への外部電源からの電力供給がないか
ら、ハンマ３９はドツトを形成する準備態勢にあ
る。適当な大きさと極性を有する電気エネルギ
ー・パルスを特定のハンマ３９と関連するコイル
２１に印加すると、一次磁気回路の磁束は二次回
路の磁束路に転送されるから、ハンマ３９は解放
されてその関連の柱部材１９から遠方に旋回す
る。この旋回力の源泉は、ハンマ３９を上反りさ
せて得られる蓄積位置エネルギーである。ハンマ
３９が解放されると、ハンマ３９の位置エネルギ
ーは運動エネルギーに変換される。ハンマ３９
は、この運動エネルギーで運動を生じてドツトを
形成する。具体的には、ドツトの形成は印字アー
ム４７の先端部で行われる。つまり該先端部で面
板１７のリボン溝６３に載置したリボンを殴打し
て通常の方法で印字版に支持された紙にドツトを
印字する。（リボン、リボン運動機構、印字版、
及びその他のドツト・マトリクス・プリンタの部
品は周知のものであつて本発明の一部を構成する
ものではないから、これらについては本明細書中
では説明しない。） ここで指摘したいことは、本発明の「蓄積」エ
ネルギー形ハンマは、ワイヤをリボン方向に引く
方式の従来の印字ヘツドに比べて大きな利点を有
するということである。具体的には、本発明の蓄
積エネルギー形ハンマでは印字エネルギーはピー
ク速度で而も最小加速度で伝達されるが、これに
対し、ワイヤを引く方式では衝撃時加速が生じ
る。その結果、蓄積エネルギー形印字ヘツドの所
要許容差は引張ワイヤ形印字ヘツドに比べて大幅
に小さいものになつている。その上、印字部材の
摩耗度もより低くなつている。

言うまでもなく、個別の各ハンマ３９を解放す
るのに使用する電気エネルギー量は出来るだけ少
なくするのが望ましい。このための必要条件は、
（印字ハンマの平坦位置時）ハンマ３９と柱部材
１９間の空隙部を、ハンマ３９と柱部材１９の組
合せ総てに対し同一にすることである。（もちろ
ん、コイル２１は類似のものにしなければならな
いし、輪形磁石１３及び第１シム２３の厚さは一
定にする必要があり、また構成部品は総て比較的
正確に加工しなければならない。しかし、これら
は比較的容易に達成できるものである。）本発明
では、ハンマ３９と柱部材１９との間の空隙部の
調節は、柱部材１９の長さを調節して行うように
なつている。この柱部材１９の長さ調節は、柱部
材１９をそのねじ付開口部３３内で回して所望の
位置に達したら回転を止める方式である。柱部材
１９の適正位置が決まつたら、これを止めナツト
（図示せず）で適所に締付けるか、あるいは柱部
材のねじ付端部に止めエポキシ樹脂を塗布してこ
れを硬化させて適所に締付ける。磁気回路の交差
結合は、（一方の磁気回路が無関係なハンマに作
用することを原因とする）ハンマ解放作用を生じ
ることもあるが、本発明では、これを面板１７に
第２組の孔６１を穿設したことによつて減少させ
ている。このようにして、解放エネルギーを最小
にするよう各磁気回路を調整できるようにしてあ
る。

要約すると、輪形磁石式印字ヘツドの基本概念
は第２図に最も明らかに示されている。コイル２
１に電流が流れていない場合、輪形磁石１３の発
生する磁力によつてハンマ３９は柱部材１９の先
端部に吸引され、ハンマ３９に如何なる力も加わ
らない場合通常ハンマ３９と柱部材１９間に存在
する筈の空隙部をなくしてしまう。従つて、コイ
ル２１の消勢時中は、ハンマ３９は弾性変形位置
にあつて位置エネルギーを有している。即ち、ハ
ンマ３９は上反り状態にある。適正な極性と大き
さの電流をコイル２１のいずれか１つに流すと、
磁束が生じ、これによつて輪形磁石１３で柱部材
１９内に形成されている永久磁束が打消される。
柱部材１９の先端部に磁束がなくなると、ハンマ
３９を上反り状態に拘束する力はなくなる。その
結果、ハンマ３９は柱部材１９からハンマ３９の
固有共振周波数で決められる速度で跳返る。ハン
マ３９が柱部材１９から跳返る場合、その位置エ
ネルギーは運動エネルギーに変換され、これを使
つてドツトを印字する。コイル２１の電流を再び
ゼロに戻すと、ハンマ３９は輪形磁石１３によつ
て柱部材１９内に発生された磁束で柱部材１９に
引き戻される。タイミングを適切に決めると、コ
イル２１の電流をゼロに減らす操作は、ハンマ３
９を反動を伴うことなく、即ち、そのドツト形成
旋回運動の戻り運動中に取戻すことができるよう
に十分素早く行うことができる。

言うまでもなく、本発明の印字ヘツドではある
特定の列のドツトを総て同期式に形成することは
なく、つまり、列で終端する一連のワイヤを具備
する従来の印字ヘツドの場合とは違い、むしろ、
ある特定列のドツトを時間的に間隔を置いて形成
する。印字ヘツドに第６図に図示の印字アーム構
成を持たせた場合は、ドツト印字タイミングは次
のようになる。即ち、（該ヘツドを左から右に移
動すると仮定すると）まず、列Ａの印字アーム４
７がドツトを形成し、次に列Ｂの印字アーム４７
がドツトを形成する。なお、この点に関しては第
８Ａ図乃至第８Ｈ図を参照されたい。

第８Ａ図乃至第８Ｈ図は、第６図に図示のタイ
プの印字ヘツドが１枚の紙を横切る際の１つの文
字（Ｈを１つ）の形成を例示する連続図である。
始めに、列ＡがＨの左辺の位置に到達する。Ｈの
左辺は完全なドツト列を必要とするから、列Ａの
印字アームを駆動するハンマ３９は総て解放す
る。その結果、第８Ａ図に示すように、４つのド
ツトが印字される。印字ヘツドが移動し続ける
（または、段階式に送られる）と、列Ｂが上記４
つの印字ドツトと重なる位置に到達する。この位
置では列Ｂの印字アーム４７を駆動するハンマ３
９は総て解放され、第８Ｂ図に示すように、Ｈの
左辺の印字が完了する。この時点では列Ａの印字
アーム４７は１つも解放されていない。なぜな
ら、Ｈの横部分が中心にあり、中央印字アームが
列Ｂ内にあるからである。

印字ヘツドが次に到達する位置では、列ＢがＨ
の印字完了済み左辺の隣りにある。ここでは、第
８Ｃ図に示すように、列Ｂの中央印字アームを駆
動するハンマ３９が解放されてＨの横部分の第１
ドツトが形成される。この動作はヘツドの移動に
従つて続き（即ち、中央ドツトが列Ｂの中央印字
アーム４７で形成されて行き）、ついには横に４
つのドツト列が形成される。この様子は、第８Ｄ
図，第８Ｅ図、及び第８Ｆ図に示す通りである。

印字ヘツドの次の到達位置では列Ｂは横部分の
最終ドツトの位置に重なり、列Ｂの中央印字アー
ムでドツトをもう１つ形成する。列ＡがＨの右辺
の位置に重なり且つ該右辺が連続線であるから、
列Ａの印字アーム４７を駆動するハンマ３９は総
て同時に解放される。その結果は第８Ｇ図に示す
通りである。次に印字ヘツドが移動して行く位置
では列ＢはＨの右辺の位置と重なる。この位置に
達すると、列Ｂの印字アーム４７の総てを駆動す
るハンマ３９が解放され、第８Ｈ図に示すよう
に、Ｈの印字は完了となる。このようにして、７
×９ドツト・マトリクスＨが形成される。

第７図に示すタイプの印字アーム列を有する印
字ヘツドによる文字、例えばＨなどの形成は、そ
の工程数が多い点を除けば、上記の例と同様に行
われる。この点については、第９Ａ図乃至第９Ｋ
図を参照されたい。第９Ａ図乃至第９Ｅ図に示す
ように、列Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，及びＧは、Ｈの左辺
位置を通過する順に、つまりＣから始まつてＤ，
Ｅ，Ｆ，Ｇの順に各々のハンマ３９を総て解放し
て行く。印字ヘツドの連続移動中、列Ｇのみはそ
の単一の印字アーム４７を作動させるだけである
が、その理由は、第９Ｆ図に示すように、列Ｇが
当該横列の中央ドツト印字部材から成るためであ
る。列Ｇがこの単一中央ドツトの側の位置に達す
ると、列ＣがＨの右辺の位置と重なる。従つて、
列ＣとＧの印字アーム４７を作動させるハンマ３
９が解放される。なお、第９Ｇ図参照のこと。次
に、列ＤとＧの印字アーム４７を作動させる（第
９Ｈ図参照）。続いて、列ＥとＧの印字アーム４
７を作動させ（第９Ｉ図）、次いで印字ヘツドを
移動し続けて列ＦとＧの印字アーム４７を作動さ
せる（第９Ｊ図）。最後に、列ＧがＨの右辺位置
と重なる時にその単一の印字アーム４７を作動さ
せると、Ｈの印字は完了する（第９Ｋ図）。言う
までもなく、１つの文字の完了時点では、次続の
文字の一部が形成され始めている。つまり、印字
ヘツドの列が次の文字の正しいドツト位置と重な
つている。

以上の説明にあるように、印字アームの列の性
質とは無関係に、本印字ヘツドは連続移動あるい
は段階移動を行うことができる。また、所望とあ
れば、その他の印字アーム列を使用することもで
き、７×９列以外のマトリクス、例えば５×７列
などのマトリクスも使用できる。このようなわけ
で、これまで本発明の望ましい実施例について図
示並びに説明して来たが、言うまでもなく、本発
明の精神並びに範囲を逸脱しない限り多種多様な
変更例が可能である。この点に関し注意点を挙げ
ると、（所要ハンマ上反り用空隙部を形成するよ
う）柱部材１９を適切に配置し且つ面板１７か輪
形磁石１３のいずれか一方または双方に（ハンマ
３９が面板１７から跳ねないよう）輪形肩部を具
備した場合には、所望とあれば、両シム２３，２
５を削除することができる。従つて、本発明は上
記以外の方法でも実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直列式ドツト・マトリクス・
プリンタの印字ヘツドの斜視図、である。第２図
は第１図の印字ヘツドの半体の半径方向断面図で
あつて、ハンマ・アセンブリイの１つを示してい
る。第３図は第１図の輪形磁石を含む印字ヘツド
の分解斜視図である。第４図は第１図の印字ヘツ
ドでの使用に適した印字ハンマ円板の平面図であ
る。第５図は第４図の印字ハンマ円板のハンマへ
の印字刃部材の結合を示す斜視図である。第６図
は印字ハンマ円板のハンマへの印字アームの位置
付け法の１つを示す部分拡大平面図である。第７
図は印字ハンマ円板への印字アームの位置付け法
の１つを示す部分拡大平面図である。第８Ａ図乃
至第８Ｈ図は、第６図の印字アーム列を有する印
字ヘツドを使つた文字の形成法を示す図である。
第９Ａ図乃至第９Ｋ図は、第７図の印字アーム列
を有する印字ヘツドを使つた文字の形成法を示す
図である。 １１…台板、１２…中央開口部、１３…輪形磁
石、１４…中心軸、１５…印字ハンマ円板、１７
…面板、１９…柱部材、２１…コイル、２３…第
１シム、２５…第２シム、２７…磁化部、２９…
非磁化部、３１，３７，４３，５３，６１…孔、
３３…ねじ付開口部、３５，４１，５１…フラン
ジ、３９…ハンマ、４５…印字刃部材、４６…刃
状部、４７…印字アーム、４９…突起部、５５…
円形中央開口部、５７…半径方向溝、５９…ボル
ト孔、６３…リボン孔、６５…ボルト、６７…ね
じ穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分割された輪形印字ヘツドであつて、 円板状の台板１１と、 上記台板１１の片側に装着され、且つ軸方向に
   磁化された輪形磁石１３と、 上記台板１１の輪形磁石１３装着側にこの輪形
   磁石１３を貫通して装着された複数の電磁部材１
   ９，２１と、 上記輪形磁石１３に装着された上記電磁部材１
   ９，２１と同数のハンマであつて、弾性のある透
   磁性材料からなる一枚の印字ハンマ円板１５の外
   周から放射状に内方に向つて形成され、上記電磁
   部材１９，２１に電力が供給されていないときに
   は上記輪形磁石１３の磁力によつて対応する電磁
   部材１９，２１に吸着されるように形成された複
   数のハンマ３９と、 上記各ハンマ３９にこれに対して直角に装着さ
   れ、ハンマ３９の内端部近傍に上記輪形磁石１３
   とは反対方向に直角に突出する印字アーム４７が
   形成された刃状部４６を具えた印字刃部材４５
   と、 からなることを特徴とする分割された輪形磁石印
   字ヘツド。