(57)【要約】【課題】  ドット印字を行うドットラインプリンタにおいて、印字ハンマの応答性を消費電力の増加なく向上させる印字ハンマ構造を実現することを目的としている。【解決手段】  コイルに電流を供給しハンマスプリングの撓みを解放するときの磁束キャンセルを効率よく行うため、コイルを構成するボビンについて、該ボビンにテーパ部を設けることにより、巻線の配置をハンマスプリングとコムヨークとの磁気吸着面に近接させる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にハンマピンを有したハンマスプリングを備え、所定ピッチで並べて設けられた複数の印字ハンマと、該印字ハンマを非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生するマグネットと、前記印字ハンマを非印字位置にて保持するコムヨークと、前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに対して設けられ、所定幅のパルス電流が供給されて前記マグネットの磁界を打ち消す電磁コイルよりなるハンマ機構部と、該ハンマ機構部を桁方向に往復運動させるシャトル機構部と、印字用紙を送る紙送り機構部とを有するドットラインプリンタにおいて、
前記電磁コイルはボビンを備え、前記ボビン端部のつば部にテーパ部を設け、該テーパ部に沿って巻線を巻き込み、該巻線は、前記ハンマスプリングと前記コムヨークとの磁気吸着面に近接させて配置することを特徴とするドットラインプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、桁方向に複数並べて配列された印字ハンマによりドット印字を行うドットラインプリンタに関し、更に詳しくは印字ハンマに構成される磁気回路上の電磁コイルの巻線構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドット印字を行う代表的な印字装置としてドットラインプリンタが挙げられる。
【０００３】
ドットラインプリンタはドット印字を行う印字ハンマを桁方向に複数並べて実装したハンマ機構部を、シャトル機構部により桁方向に往復運動させ、印字を行うプリンタである。印字ハンマは、板バネの先端に印字ピンを取り付けた構成となっており、板バネに予め持たせた撓みエネルギーを開放することで印字ハンマを駆動し、インクを含浸したインクリボンを介して印字用紙にドット印字を行うプリンタである。
【０００４】
以下、従来のドットラインプリンタにおけるハンマ機構部の構成について詳述する。
【０００５】
図３に示したハンマ機構部は、スプリングチャージ方式と呼ばれるものである。先端にハンマピン１を接合したハンマスプリング２は、コムヨーク３、マグネット４、ヨークベース５、及びフロントヨーク６によって形成される磁気回路上で、フロントヨーク６と共にヨークベース５にボルト７で取り付けられている。
【０００６】
通常、ハンマスプリング２の先端は、所定の撓み量を持ってマグネット４によりコムヨーク３に磁気吸引された状態にある。そして、コムヨーク３に取り付けられたハンマコイル８に、磁気吸引力を打ち消す方向のパルス電流を流すことで、ハンマスプリング２の撓みを解放し、ハンマピン１がインクリボン１０を介して印字用紙１１を打撃することによりドット印字が行われる。やがて、ハンマピン１はパルス電流による磁気吸引力のキャンセルの終了により、磁気吸引力の回復を伴い当初の吸引位置まで復帰する。
【０００７】
ドットラインプリンタにおいて正常な印字を得るには、複数配列されたすべての印字ハンマについて、印字ハンマの打撃力、及びリピータビリティ、すなわちハンマコイルへのパルス電流の供給開始からやがてドット印字を行い、再び当初の吸引位置に復帰するまでの時間を所定の範囲内に収めておく必要がある。インパクト方式のプリンタでは、帳票用紙などに用いられる多部紙（複写紙）印刷向けに多用されるため、上記の打撃力は重要な要求性能となる。また、リピータビリティの短縮がなされた場合には、印字ハンマが移動するシャトル速度を向上、すなわち印刷速度の向上が可能となる。
【０００８】
近年、ドットラインプリンタの更なるコストパフォーマンスの向上が求められてきており、ハンマ機構部については構成する印字ハンマの高速化が要求されるが、コイル巻線の変更、及び電源電圧の変更などの方法では、消費電力の増加を伴うという問題がある。
【０００９】
この印字ハンマの高速化については、印字ハンマの駆動制御方法を、パルス電流を複数のパルスに分割した多段パルスとしたうえで、コイル巻線の線径、及びターン数を適正化することで、消費電力を低減しつつ、印字ハンマの応答性を向上させた例がある（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１７２８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、ドットラインプリンタにおいて、印字ハンマの応答性を消費電力の増加なく向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明では、先端にハンマピンを有したハンマスプリングを備え、所定ピッチで並べて設けられた複数の印字ハンマと、該印字ハンマを非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生するマグネットと、前記印字ハンマを非印字位置にて保持するコムヨークと、前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに対して設けられ、所定幅のパルス電流が供給されて前記マグネットの磁界を打ち消す電磁コイルよりなるハンマ機構部と、該ハンマ機構部を桁方向に往復運動させるシャトル機構部と、印字用紙を送る紙送り機構部とを有するドットラインプリンタにおいて、前記電磁コイルはボビンを備え、前記ボビン端部のつば部にテーパ部を設け、該テーパ部に沿って巻線を巻き込み、該巻線は、前記ハンマスプリングと前記コムヨークとの磁気吸着面に近接させて配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、コイルに電流を供給しハンマスプリングの撓みを解放するときの磁束キャンセルを効率よく行う印字ハンマを構成可能となるので、印字ハンマの応答性を消費電力の増加なく向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
コイルに電流を供給し、ハンマスプリングの撓みを解放するときの磁束キャンセルを効率よく行う必要がある。それには、ハンマスプリングとコムヨークとの吸着面近傍で集中的に磁束をキャンセルし、隣接したコムヨークなどからの磁束の周り込みを防止することが有効である。よって、コイル巻線をハンマスプリングとコムヨークとの吸着面に対してより近接して配置することが望ましい。
【００１５】
そこで、コイルを構成するボビンについて、ボビン端部のつば部にテーパ部を設け、該テーパ部に沿って巻線を数層にわたって巻き込むことで、巻線の配置をハンマスプリングとコムヨークとの磁気吸着面に近接した構造とし、磁束キャンセルの効率を向上させることにより印字ハンマの応答性向上を図ることを実現する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の一例となるハンマコイル８のコイルボビン２１、及び巻線２２を表した図である。
【００１７】
図示したように、コイルボビン２１の吸着面側の端部のつば部にテーパ部２３を設け、テーパ部２３に沿って巻線２２を数層、本例では４層にわたって巻き込むことで、従来技術の場合に比べ、巻線２２がハンマスプリング２とコムヨーク３との吸着面に、より近接した構造となる。
【００１８】
これにより、ハンマコイル８にパルス電流を供給し、ハンマスプリング２の撓みを解放させる際、ハンマスプリング２とコムヨーク３との吸着面近傍で磁束を集中的にキャンセルすることが可能となり、且つ、隣接したコムヨーク３などからの磁束の周り込みを防止することで、磁束キャンセルの効率向上を図った構成となる。
【００１９】
図２に、上記構成により、ハンマコイルにパルス電流を供給してからのコイル電流３１、及び打撃力３２の時間的変化のグラフを示す。
【００２０】
本発明による打撃力波形３２は、従来技術による打撃力波形３３に比べ、磁束キャンセルの効率がよく、打撃力が最大となるまでの時間を短縮（本例では約２０μｓ）していることが分かる。従って、従来技術に比べ、印字ハンマの応答性向上が実現できる。また、ハンマスプリングの撓み解放も応答性よく行われるため、打撃力も向上する。
【００２１】
また、前記テーパ部を構成する角度に関しては、テーパ角をある程度有する構造であれば、本発明の効果を有する。より好適には、図４に示す通り、テーパ角はコイル巻線が隙間無く巻き込めるα＝６０°とするのが良い。また、本実施例においては、ボビンのつば部における根元の幅ｔは、ボビンの製造上（樹脂成型上の制約）、ある程度の寸法が必要であり、０．５ｍｍ程度とするのが好ましい。また、ｔ1＝ｔ−ｈ／ｔａｎαの関係がある。
【００２２】
なお、図５に示すように、実際の巻線状態は、電線の巻き方によって、理想状態の図５（１）から、各電線間に若干の隙間が生じた図５（２）のようになることもある。具体的には、各電線の中心間距離が理想状態の約１．２倍となる場合がある。
【００２３】
この場合、ｂ＝１．１ａの場合はβ＝５７°、ｂ＝１．２ａの場合はβ＝５３°であり、
従って、好適なテーパ角の範囲としては、５３°〜６０°とするのが良い。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
印字ハンマの応答性向上により、ドットラインプリンタの高速化が可能であることはもとより、設定した目標印刷速度の実現に対して、必要なハンマピン数を減らすことができ、必要最小限の印字ハンマ、並びに駆動回路などの全体構成とすることができるため、コストパフォーマンスの向上も実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一例となる印字ハンマの構造を示す概略図である。
【図２】コイル電流波形とハンマ打撃力波形を示す図である。
【図３】従来技術の印字ハンマの構造を示す概略図である。
【図４】本発明のテーパ部のテーパ角についての説明図である。
【図５】電線の巻線状態についての説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１はハンマピン、２はハンマスプリング、３はコムヨーク、４はマグネット、５はヨークベース、６はフロントヨーク、７はボルト、８はハンマコイル、９はプラテン、１０はインクリボン、１１は印字用紙、２１はコイルボビン、２２は巻線、２３はテーパ部、３１はコイル電流波形、３２は本発明による打撃力波形、３３は従来技術による打撃力波形である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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