JPH06206323A - 印字ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印字ピンを上下２列に千鳥状に互い違いに配
置し傾けて使用することにより、印字ヘッド装置の構造
を簡単化し安価かつ容易に製造可能とする。 【構成】 上下２列に千鳥状に互い違いに配置された印
字ピン１の両隅の縦方向の間隔がマトリックス字形の縦
方向の高さと一致するように印字ヘッド装置を横方向に
傾けて配置する。コイル７に永久磁石８の磁界を打ち消
すように通電すると、アマチュア３は板ばね部材５の復
元弾力によりコア６から離間し、印字ピン１が第１フロ
ントヨーク２のピン孔２ａから延び出してインクリボン
を介して記録媒体を叩いてドットを印字する。コイル７
への通電を断つと、アマチュア３は、永久磁石８の磁力
によりコア６に再び吸着され、印字ピン１がピン孔２ａ
内に引き込まれる。複数のコイル７への通電を印字ヘッ
ド装置の送り位置に応じて制御することにより、所望の
マトリックス字形が印字される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は印字ヘッド装置に関し、
特にドットインパクト方式のシリアルプリンタに用いら
れて好適な印字ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ドットインパクト方式の
シリアルプリンタは、印字と同時に複数枚の複写を作成
することができることから、伝票発行等の分野で広く使
用されている。

【０００３】従来、この種のドットインパクト方式のシ
リアルプリンタに使用されている印字ヘッド装置は、放
射状に配置された印字ハンマの先端部に取り付けられた
印字ワイヤの先端がいくつかのガイド部材を介して互い
に近接するようにマトリックス字形の縦方向（副走査方
向）に一列または二列に並べられていた。例えば、２４
ピンの印字ヘッド装置の場合、マトリックス字形の縦方
向に沿って２４本の印字ワイヤの先端をドットの間隔
（ドットピッチ）で近接するように配置するか、マトリ
ックス字形の縦方向に沿って１２本の印字ワイヤの先端
をドットピッチの２倍の間隔で近接するように一列配置
し、かつマトリックス字形の横方向（主走査方向）に一
定のドットピッチだけ離間させて同じものを縦方向に１
ドットピッチ以上だけずらしてもう一列配置するかして
いた。

【０００４】また、印字ピンを所定のピッチ間隔で横方
向（主走査方向）に配列し、使用時に両端の印字ピンの
副走査方向の間隔がドット印字されるマトリックス字形
の縦方向の高さと一致するように傾けて使用するように
した印字ヘッド装置もすでに提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の印字ヘ
ッド装置は、放射状に配置された印字ハンマの先端部に
取り付けられた印字ワイヤの先端がいくつかのガイド部
材を介して互いに近接するように縦一列または縦２列に
並べられていたので、下記のような問題点があった。 （１） 構造が複雑で部品点数が多く、加工および組立
が困難であり、高価になる。 （２） 先端に重い印字ワイヤがあるため、高速化が困
難である。 （３） 摩耗箇所が多く、短寿命で印字品質も低下す
る。 （４） 印字ワイヤの先端が密集しているので、インク
リボンとの間のトラブルが多い。 （５） 印字ワイヤの印字タイミングが集中するので、
印字時の騒音が大きい。

【０００６】また、印字ピンを所定のピッチ間隔で横方
向に配列し傾けて使用するようにした印字ヘッド装置
は、印字ワイヤの配置間隔を疎にすると装置が大型化す
る一方、印字ワイヤの配置間隔を密にすると印字ハン
マ，電磁石部等の配置が窮屈になって製造が難しいとい
う問題点があった。

【０００７】本発明の目的は、上述の点に鑑み、印字ピ
ンを上下２列に千鳥状に互い違いに配置し、両隅の印字
ピンの副走査方向の間隔がマトリックス字形の縦方向の
高さと一致するように傾けて使用するようにした印字ヘ
ッド装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の印字ヘッド装置
は、ドットインパクト方式のシリアルプリンタ用の印字
ヘッド装置において、上下２列に千鳥状に互い違いに設
けられた複数のばね部に複数組の印字ピンおよびアマチ
ュアが一体に固着された板ばね部材と、上下２列に千鳥
状に互い違いに設けられた櫛歯状のコア部にコイルがそ
れぞれ巻装されたコアに永久磁石を介してヨークが固着
されてなる電磁石部と、複数のアマチュア孔およびピン
孔が上下２列に千鳥状に互い違いに穿設されていて前記
板ばね部材を介して前記電磁石部が結合されたフロント
ヨークとを備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の印字ヘッド装置では、両隅の印字ピン
の副走査方向の間隔がマトリックス字形の縦方向の高さ
と一致するように印字ヘッド装置を送り方向（主走査方
向）に対して傾けて配置する。コイルに永久磁石の磁界
を打ち消すように通電すると、アマチュアは板ばね部材
の弾性復元力によりコア部から離間し、これにより印字
ピンがフロントヨークのピン孔から前方に延び出してイ
ンクリボンを介して記録媒体を叩いてドットを印字す
る。コイルへの通電を断つと、アマチュアは、永久磁石
の吸引磁力により再びコア部に吸着され、印字ピンがピ
ン孔内に引き込まれる。したがって、複数個のコイルへ
の通電を印字ヘッド装置の送り位置に応じて制御するこ
とにより、所望のマトリックス字形を印字することがで
きる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【００１１】図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１
実施例に係る印字ヘッド装置を示す斜視図および一部破
砕斜視図である。また、図２および図３は、本実施例の
印字ヘッド装置の一部破砕正面図および上半部断面側面
図である。本実施例の印字ヘッド装置は、２４ドット×
２４ドットのマトリックス字形を印字するためのもので
あり、２４本の印字ピン１が遊嵌される２４個のピン孔
２ａが上下２列に１２個ずつ千鳥状に互い違いに穿設さ
れた第１フロントヨーク２と、印字ピン１が固着された
２４個のアマチュア３が遊嵌される２４個のアマチュア
孔４ａが上下２列に１２個ずつ千鳥状に互い違いに穿設
された第２フロントヨーク４と、上下２列に千鳥状に互
い違いに形成された２４個のばね部５ａにアマチュア３
がそれぞれ固着された板ばね部材５と、１２個のコア部
６ａが櫛歯状に突設され各コア部６ａにコイル７が巻装
されたコア６と、コア６の一端に一方の磁極面が固着さ
れた永久磁石８と、永久磁石８の他方の磁極面に固着さ
れたヨーク９とから、その主要部が構成されている。な
お、コア６，永久磁石７およびヨーク９は、一対ずつ設
けられ、上下一対の電磁石部１０を形成している。

【００１２】印字ピン１は、直径０．１〜０．４ｍｍ程
度の耐摩耗性の高い鋼線などで数ｍｍ程度の長さに形成
されており、従来の印字ヘッド装置に使用されている印
字ワイヤに比べてきわめて短尺（かつ軽量）なものとな
っている。このため、印字ピン１の応答性が改善され、
印字の高速化が可能となる。また、印字ピン１は、ガイ
ド部材等に案内されておらず、摩耗部分が少ない。

【００１３】第１フロントヨーク２は、シリコン鋼等の
強磁性体で長方形板状に形成されていて、図４に示すよ
うに、上下中央位置には上下２列のピン孔２ａが１２個
ずつ千鳥状に互い違いに穿設されているとともに、上縁
部および下縁部には上下各６個の挿通孔２ｂが穿設され
ている。なお、第１フロントヨーク２は、第２フロント
ヨーク４の磁気抵抗が十分に低ければ、かならずしも強
磁性体で形成されている必要はなく、ステンレス鋼，強
化プラスチック等で形成されていてもよい。

【００１４】アマチュア３は、シリコン鋼等の強磁性体
で直方体状に形成されていて、図６に示すように、板ば
ね部材５のばね部５ａに固着されている。

【００１５】第２フロントヨーク４は、シリコン鋼等の
強磁性体で長方形板状に形成されていて、図５に示すよ
うに、上下中央位置には上下２列のアマチュア孔４ａが
１２個ずつ千鳥状に互い違いに穿設されているととも
に、上縁部および下縁部には上下各６個の挿通孔４ｂが
穿設されている。

【００１６】板ばね部材５は、炭素工具鋼，マルテンサ
イト系のステンレス鋼等の弾性体で長方形板状に形成さ
れていて、図６に示すように、打抜きによって上下２列
に千鳥状に互い違いに形成された２４個のばね部５ａの
先端部には２４個のアマチュア３がレーザ光等によって
それぞれ溶接されており、さらにアマチュア３の先端側
面には２４個の印字ピン１がロウ付けされている。

【００１７】コア６は、図７に示すように、シリコン鋼
等の強磁性体によって１２個の櫛歯状のコア部６ａが形
成されていて、基部が永久磁石８の一方の磁極面にエポ
キシ樹脂系の二液性の接着剤等で固着されている。コア
６の各コア部６ａの周囲には、コイル７がそれぞれ巻装
されている。なお、コア部６ａの先端面は、図３に示す
ように、アマチュア３を吸着したときに板ばね部材５の
ばね部５ａが密着するように若干傾けられて形成されて
いる。

【００１８】永久磁石８は、稀土類系，フェライト系等
の永久磁石で長板状に形成されていて、厚さ方向に磁化
されている。

【００１９】ヨーク９は、シリコン鋼等の強磁性体によ
って断面Ｌ字型に形成されていて、永久磁石８の他方の
磁極面にエポキシ樹脂系の二液性の接着剤等で固着され
ている。また、ヨーク９は、永久磁石８に固着されたの
とは反対側にねじ孔９ａが６個螺刻されており、板ばね
部材５を介して第１フロントヨーク２および第２フロン
トヨーク４にビス１１によって固着されている。

【００２０】図８は、本実施例の印字ヘッド装置の使用
態様を説明するための図である。前述したように、２４
個の印字ピン１は、上下２列に千鳥状に互い違いに設け
られており、２４ドット×２４ドットのマトリックス字
形のドットピッチをｐ＝０．１４１１１ｍｍ（１／１８
０インチ）とすると、左右に隣接する印字ピン１間の横
方向の間隔は、２ｎｐ（例えば、ｎ＝１４）に選定さ
れ、上下に隣接する印字ピン１間の縦方向の間隔は１２
ｐに選定されている。そして、このように配列された印
字ピン１を、印字ヘッド装置の使用時には、両隅の印字
ピン１間の副走査方向の間隔がドット印字されるマトリ
ックス字形の縦方向の高さと一致するように傾けて配置
する。この場合の印字ピン１の列の横方向（主走査方
向）に対する傾斜角度θは、θ＝ｔａｎ^-1（１／２ｎ）
になる。このようにすれば、左右に隣接する印字ピン１
間の縦方向の間隔はｐとなり、かつ両隅の印字ピン１間
の副走査方向の間隔が２３ｐとなる。なお、図８では、
印字ピン１の列を右上がりに傾けた場合を例示したが、
印字ピン１の列を左上がりに傾けて使用するようにして
もよい。

【００２１】このような構成を有する第１実施例の印字
ヘッド装置を組み立てるには、まず、板ばね部材５，第
２フロントヨーク４および第１フロントヨーク２を順次
重ねる。すると、板ばね部材５のアマチュア３が第２フ
ロントヨーク４のアマチュア孔４ａに遊嵌され、板ばね
部材５の印字ピン１が第１フロントヨーク２のピン孔２
ａまで遊嵌される。また、板ばね部材５の挿通孔５ｂ，
第２フロントヨーク４の挿通孔４ｂおよび第１フロント
ヨーク２の挿通孔２ｂが一致する。

【００２２】次に、一対の電磁石部１０をコア６側が上
下に対向する向きに並置して板ばね部材５の背面側から
第２フロントヨーク４および第１フロントヨーク２に永
久磁石８の磁力によって吸着させる。部材相互の位置決
めを行うと、第１フロントヨーク２の挿通孔２ｂ，第２
フロントヨーク４の挿通孔４ｂおよび板ばね部材５の挿
通孔５ｂと、ヨーク９のねじ孔９ａとが揃うことにな
る。

【００２３】続いて、第１フロントヨーク２の前面側か
らビス１１を挿通孔２ｂ，４ｂおよび５ｂを介してねじ
孔９ｂにそれぞれ螺入すると、電磁石部１０，板ばね部
材５，第２フロントヨーク４および第１フロントヨーク
２が全体として一体的に固定されることになる。このよ
うに、本実施例の印字ヘッド装置は、第１フロントヨー
ク２の前面側からビス１１を螺入するだけで全体の固定
が行えるので、組立作業を容易に行うことができる。な
お、組み立てた状態では、永久磁石８の磁力により、永
久磁石８，コア６，アマチュア３，第２フロントヨーク
４（第１フロントヨーク２）およびヨーク９を介する磁
気回路が形成され、アマチュア３が板ばね部材５のばね
部５ａの弾性力に抗してコア６に吸着されることにな
る。

【００２４】次に、このように構成された本実施例の印
字ヘッド装置を使用するには、図８に示すように、上下
２列の印字ピン１を印字ヘッド装置の送り方向（主走査
方向）に対して前記傾斜角度θだけ傾けて配置する。

【００２５】コイル７に永久磁石８の磁界を打ち消すよ
うに通電すると、アマチュア３は板ばね部材５のばね部
５ａの弾性復元力によりコア部６ａから離間し、これに
より印字ピン１が第１フロントヨーク２のピン孔２ａか
ら前方に延び出してインクリボン（図示せず）を介して
記録媒体（図示せず）を叩いてドットを印字する。コイ
ル７への通電を断つと、アマチュア３は、永久磁石８の
磁力により再びコア部６ａに吸着され、印字ピン１がピ
ン孔２ａ内に引き込まれる。したがって、２４個のコイ
ル７への通電を印字ヘッド装置の送り位置に応じて制御
することにより、所望の２４ドット×２４ドットのマト
リックス字形を印字することができる。なお、このと
き、従来の２４本の印字ワイヤの先端を縦１列または縦
２列に並べた印字ヘッド装置の場合とは異なる印字ヘッ
ド装置の制御回路，制御用ソフトウェア等が必要になる
ことはいうまでもない。

【００２６】ところで、上記第１実施例では、印字ピン
１の数が２４の場合を例にとって説明したが、印字ピン
の数は１６，３２等の他の数であっても本発明が同様に
適用できることはいうまでもない（以下の実施例におい
ても同様）。

【００２７】図９は、本発明の第２実施例に係る印字ヘ
ッド装置を示す上半部断面側面図である。本実施例の印
字ヘッド装置は、複数本の印字ピン２１が遊嵌される複
数個のピン孔２２ａが上下２列に千鳥状に互い違いに半
数ずつ穿設された第１フロントヨーク２２と、印字ピン
２１が固着された複数個のアマチュア２３が遊嵌される
複数個のアマチュア孔２４ａが上下２列に千鳥状に互い
違いに半数ずつ穿設された第２フロントヨーク２４と、
複数個のばね部２５ａにアマチュア２３がそれぞれ固着
された板ばね部材２５と、複数個のコア部２６ａが上下
２列に千鳥状に互い違いに櫛歯状に突設され各コア部２
６ａにコイル２７が巻装されたコア２６と、コア２６の
一端に一方の磁極面が固着された永久磁石２８と、永久
磁石２８の他方の磁極面に固着されたヨーク２９とか
ら、その主要部が構成されている。なお、符号３１は、
ビスを示す。

【００２８】このように構成された第２実施例の印字ヘ
ッド装置が、第１実施例の印字ヘッド装置とほぼ同様に
配置され、ほぼ同様にマトリックス字形の印字を行うこ
とはいうまでもない。したがって、その詳しい動作の説
明を割愛する。

【００２９】第２実施例の印字ヘッド装置は、永久磁石
２８を縦方向にして配置しているので、奥行きが少なく
できるとともに、コア２６が上下に分離されていないの
で、全体をしっかりと構成でき剛性が高いという利点が
ある。

【００３０】図１０は、本発明の第３実施例に係る印字
ヘッド装置を示す上半部断面側面図である。本実施例の
印字ヘッド装置は、複数本の印字ピン４１が遊嵌される
複数個のピン孔４２ａが上下２列に千鳥状に互い違いに
半数ずつ穿設されたフロント部材４２と、板ばね部材４
５を介してフロント部材４２がビス５１によって固着さ
れるフレーム部材４４と、複数個のばね部４５ａにアマ
チュア４３がそれぞれ固着された板ばね部材４５と、複
数個のコア部４６ａが櫛歯状に突設され各コア部４６ａ
にコイル４７が巻装されたコア４６と、コア４６の一端
に一方の磁極面が固着された永久磁石４８と、永久磁石
４８の他方の磁極面に固着されビス５２によってフレー
ム部材４４に固着されたヨーク４９とから、その主要部
が構成されている。なお、フロント部材４２およびフレ
ーム部材４４は、強磁性体で形成されている必要はな
い。

【００３１】このように構成された第３実施例の印字ヘ
ッド装置が、第１実施例の印字ヘッド装置とほぼ同様に
配置され、ほぼ同様にマトリックス字形の印字を行うこ
とはいうまでもない。したがって、その詳しい動作の説
明は割愛する。

【００３２】第３実施例の印字ヘッド装置は、永久磁石
４８，コア４６，アマチュア４３およびヨーク４９を介
して磁気回路が形成されるために磁路が短く、またフロ
ントヨークがないので、重たい強磁性体を使用する部分
が少なく、軽量であるという利点がある。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
印字ピンを上下２列に千鳥状に互い違いに配置し、両隅
の印字ピンの副走査方向の間隔がドット印字されるマト
リックス字形の縦方向の高さと一致するように傾けて使
用するようにしたことにより、以下に挙げるような効果
がある。 （１） 構成が直線的で簡単であるので、部品の形状も
単純で、特に加工が難しい部品がないため、容易にかつ
安価に製造できる。 （２） 短尺の印字ピンを用いるので、応答性が高く、
印字の高速化に寄与する。 （３） 摩耗箇所が少なく、信頼性が高く、長寿命であ
る。 （４） 印字ピンの先端が密集していないので、インク
リボンとの間のトラブルが少ない。 （５） 印字ピンの印字タイミングが分散するので、印
字時の騒音の低下が期待できる。

【００３４】また、印字ピンを上下２列に千鳥状に互い
違いに配置したことにより、印字ハンマ，電磁石部等を
コンパクトに配置でき、装置を大型化することなしに印
字ピンの配置間隔を比較的疎にすることができるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１実施例に係る印字ヘッド
装置を示す斜視図であり、（ｂ）は第１実施例の印字ヘ
ッド装置の一部破砕斜視図である。

【図２】第１実施例の印字ヘッド装置の一部破砕正面図
である。

【図３】第１実施例の印字ヘッド装置の上半部断面側面
図である。

【図４】図１中の第１フロントヨークの正面図である。

【図５】図１中の第２フロントヨークの正面図である。

【図６】図１中の板ばね部材の正面図である。

【図７】図１中の電磁石部の斜視図である。

【図８】第１実施例の印字ヘッド装置における印字ピン
の配置を説明する図である。

【図９】本発明の第２実施例に係る印字ヘッド装置の上
半部断面側面図である。

【図１０】本発明の第３実施例に係る印字ヘッド装置の
上半部断面側面図である。

【符号の説明】

１，２１，４１ 印字ピン ２，２２ 第１フロントヨーク ２ａ，２２ａ，４２ａ ピン孔 ３，２３，４３ アマチュア ４，２４ 第２フロントヨーク ４ａ，２４ａ アマチュア孔 ５，２５，４５ 板ばね部材 ５ａ，２５ａ，４５ａ ばね部 ６，２６，４６ コア ６ａ，２６ａ，４６ａ コア部 ７，２７，４７ コイル ８，２８，４８ 永久磁石 ９，２９，４９ ヨーク １０ 電磁石部 １１，３１，５１，５２ ビス ４２ フロント部材 ４４ フレーム部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドットインパクト方式のシリアルプリン
   タ用の印字ヘッド装置において、 複数の印字ピンを上下２列に千鳥状に互い違いに配置
   し、両隅の印字ピンの副走査方向の間隔がドット印字さ
   れるマトリックス字形の縦方向の高さと一致するように
   傾けて使用することを特徴とする印字ヘッド装置。
2. 【請求項２】 ドットインパクト方式のシリアルプリン
   タ用の印字ヘッド装置において、 上下２列に千鳥状に互い違いに設けられた複数のばね部
   に複数組の印字ピンおよびアマチュアが一体に固着され
   た板ばね部材と、 上下２列に千鳥状に互い違いに設けられた櫛歯状のコア
   部にコイルがそれぞれ巻装されたコアに永久磁石を介し
   てヨークが固着されてなる電磁石部と、 複数のアマチュア孔およびピン孔が上下２列に千鳥状に
   互い違いに穿設されていて前記板ばね部材を介して前記
   電磁石部が結合されたフロントヨークとを備えることを
   特徴とする印字ヘッド装置。
3. 【請求項３】 前記板ばね部材が、１枚の板体の打抜き
   によって形成された複数のばね部にアマチュアおよび印
   字ピンをそれぞれ固着して形成されていることを特徴と
   する請求項２記載の印字ヘッド装置。
4. 【請求項４】 前記フロントヨークが、上下２列のピン
   孔が穿設された第１フロントヨークと、上下２列のアマ
   チュア孔が穿設された第２フロントヨークとからなるこ
   とを特徴とする請求項２記載の印字ヘッド装置。
5. 【請求項５】 前記電磁石部が、上列のコア，永久磁石
   およびヨークからなる上列の電磁石部と、下列のコア，
   永久磁石およびヨークからなる下列の電磁石部とに分離
   されていることを特徴とする請求項２記載の印字ヘッド
   装置。