(57)【要約】【課題】  アーマチュアにおいて、磁気特性を向上させて、安定したアーマチュアの揺動動作を実現し、さらに、高速印字に必要な磁気特性を得る。【解決手段】  印字用ワイヤ１０を支持するアーム９に設けられ磁気回路を形成するための磁気回路形成部材１１を複数枚の平板３６を積層して形成することで、渦電流損失を抑え、積層された複数枚の平板３６の密着性を向上させるようにした。これにより、渦電流損失が抑えられ、さらに、積層された複数枚の平板３６の密着性が上がるため、磁気特性は向上する。これにより、安定したアーマチュア４の揺動動作を実現することができ、さらに、高速印字に必要な磁気特性を得ることができる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字用ワイヤを支持するアームと、
複数枚の平板を積層して形成されて前記アームに設けられ、磁気回路を形成するための磁気回路形成部材と、
を具備するアーマチュア。
【請求項２】
前記平板は、回動中心となる支点軸が挿入される貫通孔を有しており、
前記平板の厚さは、前記貫通孔の孔径より小さい請求項１記載のアーマチュア。
【請求項３】
請求項１又は２記載のアーマチュアと、
前記アームチュアの前記アームに設けられた印字用ワイヤと、
前記アーマチュアを前記印字用ワイヤと略平行な方向に揺動自在に支持する支持部材と、
前記アーマチュアの揺動方向であって前記アーマチュアの前記磁気回路形成部材に対向する位置に設けられ、コイルが巻回されたコアと、
を具備するワイヤドットプリンタヘッド。
【請求項４】
請求項３記載のワイヤドットプリンタヘッドと、
前記ワイヤドットプリンタヘッドに対向するプラテンと、
前記ワイヤドットプリンタヘッドを保持し前記プラテンに沿って往復移動するキャリッジと、
前記ワイヤドットプリンタヘッドと前記プラテンとの間に印字媒体を搬送する印字媒体搬送部と、
を具備し、
前記ワイヤドットプリンタヘッド、前記キャリッジ及び前記印字媒体搬送部を駆動制御して、印字データに基づく印字を実行するようにしたワイヤドットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーマチュア、ワイヤドットプリンタヘッド及びワイヤドットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤドットプリンタヘッドは、印字用のワイヤが連結されたアーマチュアを印字位置と待機位置との間で揺動させ、アーマチュアを印字位置へ揺動させたときにワイヤの先端部を印字媒体に衝突させることによって印字を行う装置である。ワイヤドットプリンタヘッドの中には、揺動対象とするアーマチュアの周囲にコイルにより磁束を発生させ、アーマチュアを待機位置から印字位置へ吸引する磁気回路を生成することで印字を行う装置が提案されている。
【０００３】
このようなワイヤドットプリンタヘッドでは、アーマチュアを通る磁束の脈動（変化）により渦電流損失が発生することは知られている。この渦電流損失を抑え、磁気特性の低下を防止するため、複数の薄い板状の部材を積層することでアーマチュアを形成する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１のアーマチュアは、複数の板状の部材が係合により接続されて一体的に形成されている。このような複数の板状の部材は、それらの隙間が点状に溶接されることで接合されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１１３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のアーマチュアでは、複数の板状の部材が係合接続されているため、複数の板状の部材には隙間が存在しており、それらの密着性は低下している。さらに、係合部分の寸法公差を小さくすることは困難であるため、それらの密着性は低下する一方である。これにより、磁気回路における磁気特性は低下してしまい、安定したアーマチュアの揺動動作を実現することができず、さらに、高速印字に必要な磁気特性を得ることができなくなる。その結果として、高速印字を行うことが不可能になってしまう。特に、近年の印字スピードの高速化に伴い、印字位置と待機位置との間で例えば２５００回／秒もアーマチュアを揺動させる必要があるため、磁気特性の低下は重大な問題になっている。
【０００６】
本発明の目的は、アーマチュア、ワイヤドットプリンタヘッド及びワイヤドットプリンタにおいて、磁気特性を向上させて、安定したアーマチュアの揺動動作を実現し、さらに、高速印字に必要な磁気特性を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、印字用ワイヤを支持するアームに設けられ磁気回路を形成するための磁気回路形成部材を複数枚の平板を積層して形成することで、渦電流損失を抑え、積層された複数枚の平板の密着性を向上させるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、渦電流損失が抑えられ、さらに、積層された複数枚の平板の密着性が上がるため、磁気特性は向上する。これにより、安定したアーマチュアの揺動動作を実現することができ、さらに、高速印字に必要な磁気特性を得ることができる。その結果として、高速印字を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態について図１ないし図４を参照して説明する。
【００１０】
＜ワイヤドットプリンタヘッド＞
まず、ワイヤドットプリンタヘッド１の全体の構成について図１ないし図３を参照して説明する。図１はワイヤドットプリンタヘッド１を概略的に示す中央縦断正面図、図２はワイヤドットプリンタヘッド１の一部を概略的に示す分解斜視図である。
【００１１】
ワイヤドットプリンタヘッド１は、取付ねじ（図示せず）によって結合されるフロントケース２とリヤケース３とを備えている。これらの間には、アーマチュア４、ワイヤガイド５、ヨーク６、アーマチュアスペーサ７及び回路基板８等が設けられている。
【００１２】
アーマチュア４は、板状に形成され長さ方向（アーム９が伸びる方向）の一端に印字用ワイヤ（以降、単にワイヤとする）１０を支持するアーム９、アーム９の幅方向の両側面に設けられ磁気回路を形成するための磁気回路形成部材１１及び回動中心となる支点軸１２を備えている。ワイヤ１０はアーム９の一端にロウ付けされている。その他端側のアーマチュア４の端部には、円弧状部１３が形成されている。磁気回路形成部材１１には、被吸引面１４が設けられており、この被吸引面１４はアーマチュア４の長手方向の中央部分に位置付けられている。
【００１３】
このようなアーマチュア４はヨーク６の軸心に対して放射状に複数配置されている。そして、アーマチュア４は、その支点軸１２を中心としてヨーク６から離反する方向に回動自在（揺動自在）な状態でそれぞれヨーク６の表面に支持されており、コイルスプリング等の付勢部材１５によってヨーク６から離反する方向に付勢されている。付勢部材１５は付勢動作が可能に設けられている。
【００１４】
ワイヤガイド５は、ワイヤ１０の先端部が印字媒体の所定位置に衝突するようにワイヤ１０を摺動自在にガイドする。また、フロントケース２には、ワイヤ１０の先端部を所定のパターンに整列させるとともにワイヤ１０を摺動自在にガイドする先端ガイド１６が設けられている。なお、ワイヤ１０は、アーマチュア４が印字位置へ揺動した場合に、アーマチュア４の揺動動作に伴い、その先端部が所定の位置、例えば用紙等の印字媒体に衝突する位置まで移動する。
【００１５】
リヤケース３には、一端側に底面部１７を有する円筒形状部１８が設けられている。底面部１７の中心部分には、金属製の環状のアーマチュアストッパ１９が取付けられる取付用凹部２０が形成されている。アーマチュアストッパ１９は取付用凹部２０に嵌め込まれることにより取付けられている。ここで、アーマチュア４が付勢部材１５により印字位置から揺動すると、アーマチュア４の一部であるアーム９がアーマチュアストッパ１９に当接し、アーマチュア４の揺動は停止する。したがって、アーマチュアストッパ１９は、アーマチュア４の待機位置を定める機能を有している。
【００１６】
回路基板８は、印字位置と待機位置との間におけるアーマチュア４の揺動を制御するための駆動回路を備えている。回路基板８の駆動回路は、印字動作に際して複数のアーマチュア４の中から任意のアーマチュア４を選択的に揺動させる。
【００１７】
ヨーク６は磁性材料により形成されており、同心円状に設けられた径の異なる一対の筒状部２１，２２を有している。各筒状部２１，２２の軸心方向（図１中の紙面上下方向、すなわちヨーク６の軸心方向）の寸法は、互いに等しく設定されている。外周側の筒状部２１と内周側の筒状部２２とは、軸心方向の一端側を閉塞するように設けられた底面部２３により一体化されている。このようなヨーク６は、底面部２３と反対側の開放された側をリヤケース３の開放された側に対向させた状態で、フロントケース２とリヤケース３との間に挟持されている。
【００１８】
外周側の筒状部２１には、アーマチュア４の数と同数である複数の窪み２４が形成されている。これらの窪み２４は、その内周面がアーマチュア４の円弧状部１３の外周面の曲率半径と略同一の曲率半径に形成された凹面形状を有している。窪み２４には、アーマチュア４の一端側に形成された円弧状部１３が摺動自在に嵌め込まれる。
【００１９】
内周側の筒状部２２には、環状形状を有する被嵌合部２５が設けられている。被嵌合部２５は、内周側の筒状部２２に対して同心円状に位置するように内周側の筒状部２２に一体に設けられている。被嵌合部２５の外径は、内周側の筒状部２２の外径よりも小さく設定されている。したがって、内周側の筒状部２２には、被嵌合部２５によって段地部２６が形成されている。
【００２０】
底面部２３には、外周側の筒状部２１と内周側の筒状部２２との間に環状に配置された複数のコア２７が一体に設けられている。ヨーク６の軸心方向における各コア２７の寸法は、ヨーク６の軸心方向における筒状部２１，２２の寸法と等しく設定されている。
【００２１】
各コア２７におけるヨーク６の軸心方向の一端には、それぞれ磁極面２８が形成されている。コア２７の磁極面２８は、アーマチュア４に設けられた磁気回路形成部材１１の被吸引面１４に対向するように設けられている。また、各コア２７の外周には、コイル２９がそれぞれ装着されている。すなわち、ヨーク６は、コイル２９がそれぞれ巻回された複数のコア２７を環状に有している。なお、本実施の形態では、全てのコイル２９の巻回方向が等しく設定されているが、これに限るものではなく、例えば、巻回方向を異ならせたコイルが選択的に配置されても良い。
【００２２】
アーマチュアスペーサ７は、ヨーク６の筒状部２１，２２の径と略同一径を有する一対のリング形状部３０，３１と、アーマチュア４間に位置するように一対のリング形状部３０，３１間に放射状に掛け渡された複数のガイド部３２と、を有している。これらのガイド部３２がアーマチュア４に対する側磁路となる。外周側のリング形状部３０及び内周側のリング形状部３１は、同心円状に設けられている。外周側のリング形状部３０、内周側のリング形状部３１及びガイド部３２は一体に成形されている。
【００２３】
アーマチュアスペーサ７がヨーク６上に設けられると、外周側のリング形状部３０及び内周側のリング形状部３１はヨーク６の筒状部２１，２２にそれぞれ当接し、内周側のリング形状部３１は、被嵌合部２５に嵌合する。なお、内周側のリング形状部３１の内径は、被嵌合部２５の外径と同等あるいは若干大きくなるように設定されている。
【００２４】
各ガイド部３２は、リング形状部３０，３１の略半径方向に沿って、コア２７の磁極面２８から離反する方向であって斜め方向に延出するサイドヨーク部３３を備えている。このサイドヨーク部３３は、内周側のリング形状部３１から外周側のリング形状部３０へ近づく程幅広になる羽根形状とされている。
【００２５】
アーマチュアスペーサ７には、複数のガイド部３２が一対のリング形状部３０，３１間に掛け渡されているため、リング形状部３０，３１の半径方向に沿って開口するスリット状のガイド溝３４が確保されている。各ガイド溝３４は、各ガイド部３２サイドヨーク部３３がアーマチュア４の揺動を妨げることのない程度に磁気回路形成部材１１に近接するような幅寸法で形成されている。
【００２６】
また、ガイド溝３４は、外周側のリング形状部３０まで連通しており、外周側のリング形状部３０におけるガイド溝３４には、リング形状部３０の外径方向に沿ってガイド溝３４の両側となる位置に、ガイド溝３４に連続して開口する切欠部である軸受溝３５が形成されている。この軸受溝３５には、アーマチュア４の支点軸１２が嵌め込まれる。すなわち、アーマチュア４の支点軸１２は、ヨーク６及びアーマチュアスペーサ７によってアーマチュア４がコア２７に対向するように保持されている。
【００２７】
アーマチュアスペーサ７上には、軸受溝３５に嵌め込まれた複数のアーマチュア４の支点軸１２を押さえる押さえ部材（図示せず）が設けられている。押さえ部材は、フロントケース２とリヤケース３とが取付ねじにより結合されることで、複数のアーマチュア４の支点軸１２を押さえる板状の部材である。この押さえ部材はアーマチュア４の揺動を妨げないように環状に形成されている。
【００２８】
ここで、アーマチュア４の構造について図３を参照して説明する。図３はアーマチュア４を概略的に示す分解斜視図である。
【００２９】
アーマチュア４は、アーム９を介して対向する位置に２つの磁気回路形成部材１１を有している。これらの磁気回路形成部材１１は複数枚の平板３６が積層されて形成されている。なお、ここでは、１つの磁気回路形成部材１１は例えば４枚の平板３６が積層されて形成されている。
【００３０】
磁気回路形成部材１１、すなわち平板３６には、アーマチュア４の回動中心（揺動中心）である支点軸１２が挿入される貫通孔３７が形成されている。また、アーマチュア４のアーム９にも、支点軸１２が挿入される貫通孔３７が形成されている。なお、支点軸１２は貫通孔３７に回転自在に設けられている。
【００３１】
平板３６は、例えば１％ＳｉＦｅ材やＰＭＤ（パーメンジュール）材で形成されている。また、平板３６の表面には、硬化処理が施されている。なお、平板３６の表面は研磨加工され、その平面度及び表面粗さは所定値を確保している。一方、アーム９は、例えば、熱処理により表面硬化された板厚０．２０ｍｍのＳＫ−５板材で形成されている。
【００３２】
平板３６の厚さは貫通孔３７の孔径より小さい。例えば、平板３６の厚さは０．２０ｍｍであり、貫通孔３７の孔経は０．９ｍｍである。これにより、プレス加工により平板３６に貫通孔３７を形成する場合には、プレス時に平板３６が変形しないため、精度良く平板３６に貫通孔３７を形成することができる。
【００３３】
アーマチュア４は、４枚の平板３６を積層し、その平板３６の上にアーム９を積層し、さらに、そのアーム９の上に４枚の平板３６を積層することで形成されている。ここで、積層された複数枚の平板３６及びアーム９は、例えば、それらの外面に積層方向に沿ってレーザ光を照射するレーザ溶接を行うことで一体に形成されている。ただし、それに限るものではなく、例えば、積層された複数枚の平板３６及びアーム９は、それらの外面をアラミド繊維で巻回することによって一体に形成されても良い。
【００３４】
＜ワイヤドットプリンタ＞
次に、上述したようなワイヤドットプリンタヘッド１を備えるワイヤドットプリンタ５０について図４を参照して説明する。図４は本実施の形態のワイヤドットプリンタ５０を概略的に示す縦断側面図である。
【００３５】
ワイヤドットプリンタ５０は本体ケース５１を備えている。この本体ケース５１の前面５２には、開口部５３が形成されている。開口部５３には、手差しトレイ５４が開閉自在に設けられている。また、本体ケース５１の前面５２側の下部には、給紙口５５が形成され、背面５６側には、排紙受け５７が設けられている。さらに、本体ケース５１の上面５８には、開閉カバー５９が回動自在に設けられている。ここで、開かれた状態の開閉カバー５９を図４中に仮想線で示す。
【００３６】
本体ケース５１内には、印字媒体搬送経路である用紙搬送経路６０が設けられている。この用紙搬送経路６０の用紙搬送方向上流側は、開放状態の手差しトレイ５４の延長面上に配置された給紙通路６１と、給紙口５５に通じる給紙通路６２とに接続され、用紙搬送方向下流側は排紙受け５７に接続されている。給紙通路６２には、用紙を搬送するトラクタ６３が設けられている。
【００３７】
用紙搬送経路６０には、搬送ローラ６４と押さえローラ６５とが対向配置されており、押さえローラ６５は搬送ローラ６４へ圧接されている。これら搬送ローラ６４と押さえローラ６５とは、印字媒体である用紙を搬送し、印字媒体搬送部である用紙搬送部を構成している。さらに、用紙搬送経路６０には、搬送される用紙に対して印字動作を行うプリンタ部６６が設けられており、排紙受け５７の入口には、排紙ローラ６７が設けられている。この排紙ローラ６７へ圧接された押さえローラ６８が開閉カバー５９の自由端側に回転自在に支持されている。
【００３８】
プリンタ部６６は、用紙搬送経路６０中に配置されたプラテン６９、このプラテン６９に沿って用紙搬送経路６０と直交する方向に往復動自在なキャリッジ７０、キャリッジ７０に搭載された上述したようなワイヤドットプリンタヘッド１及びインクリボンカセット７１等から構成されている。なお、インクリボンカセット７１は着脱可能に設けられている。
【００３９】
キャリッジ７０はモータ（図示せず）によって駆動され、プラテン６９に沿って往復移動する。ワイヤドットプリンタヘッド１は、キャリッジ７０がプラテン６９に沿って往復移動することに伴って主走査方向に往復移動する。このため、本実施の形態では、キャリッジ７０やモータ等によってヘッド駆動機構が実現されている。また、ワイヤドットプリンタ５０は、本体ケース５１内の各部を制御する駆動制御部７２を内蔵しており、この駆動制御部７２がプリンタ部６６、トラクタ６３及びモータ等の各部を駆動制御する。
【００４０】
このような構成において、用紙として単票を用いる場合には、手差しトレイ５４から給紙し、用紙として連続紙を用いる場合には、給紙口５５から給紙する。いずれの用紙（図示せず）も、搬送ローラ６４により搬送され、ワイヤドットプリンタヘッド１により印字されて、排紙ローラ６７により排紙受け５７に排紙される。
【００４１】
印字は、ワイヤドットプリンタヘッド１において選択的にコイル２９を励磁することにより、アーマチュア４がコア２７の磁極面２８に吸引されて支点軸１２を中心に回動し、ワイヤ１０がインクリボン（図示せず）を介してプラテン６９上の用紙に押し付けられることによって行われる。コイル２９への通電が遮断されると、アーマチュア４が付勢部材１５の付勢力により復帰してアーマチュアストッパ１９により待機位置で停止する。なお、ここでは、印字媒体として用紙を用いたが、これに限るものではなく、例えば、加圧されることにより加圧部分が発色する感圧発色紙を用いることも可能である。印字媒体として感圧発色紙を用いる場合には、ワイヤドットプリンタヘッド１が備えるワイヤ１０の圧力により加圧された部分が発色することによって、印字が行われる。
【００４２】
ワイヤドットプリンタ５０による印字動作に際しては、駆動制御部７２の制御により、印字データに基づいて選択的にコイル２９への通電が行われる。すると、選択されたコイル２９が取付けられているコア２７から、このコア２７に対向して配置されているアーマチュア４の磁気回路形成部材１１、この磁気回路形成部材１１に対向する一対のサイドヨーク部３３、ガイド部３２、ヨーク６の外周側の筒状部２１ならびに内周側の筒状部２２、底面部２３を介して、再びコア２７に至る磁気回路が形成される。
【００４３】
この磁気回路の形成により、磁気回路形成部材１１の被吸引面１４とコア２７の磁極面２８との間には、磁気回路形成部材１１をコア２７の磁極面２８へ引き寄せる吸引力が発生する。この吸引力により、アーマチュア４が支点軸１２を中心として、磁気回路形成部材１１の被吸引面１４がコア２７の磁極面２８に吸引される方向に揺動する。なお、本実施の形態では、アーマチュア４の磁気回路形成部材１１の被吸引面１４がコア２７の磁極面２８に当接する位置を印字位置とする。
【００４４】
アーマチュア４が印字位置へ揺動することにより、ワイヤ１０の先端部が用紙側へ突出する。このとき、ワイヤドットプリンタヘッド１と用紙との間にインクリボンが介在しているため、ワイヤ１０の圧力がインクリボンを介して用紙に伝達され、インクリボンのインクが用紙に転写されることにより印字が行われる。
【００４５】
コイル２９への通電が遮断されると、発生していた磁束が消滅するため、磁気回路も消滅する。これにより、磁気回路形成部材１１をコア２７の磁極面２８へ引き寄せる吸引力がなくなる。アーマチュア４は、付勢部材１５による付勢力によってヨーク６から離反する方向に付勢され、待機位置へ向けて支点軸１２を中心として揺動する。すなわち、アーマチュア４は待機位置へ向けて揺動し、そのアーム９がアーマチュアストッパ１９に当接することによって待機位置で停止する。
【００４６】
このような印字動作が高速（例えば２５００回／秒）に行われる。この際、アーマチュア４は、例えば２５００回／秒で印字位置と待機位置との間を高速に揺動することになる。ここで、アーマチュア４の磁気回路形成部材１１は、複数枚の平板３６を積層して形成されているため（図３参照）、渦電流損失が抑えられる。さらに、積層された複数枚の平板３６は隙間なく完全に密着している。これらにより、磁気特性が向上するため、安定したアーマチュアの揺動動作を実現することができ、さらに、高速印字に必要な磁気特性を得ることができる。その結果として、高速印字を実現することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、平板３６は、回動中心となる支点軸１２が挿入される貫通孔３７を有しており、平板３６の厚さは、貫通孔３７の孔径より小さいことから、プレス加工により平板３６に貫通孔３７を形成する場合には、プレス時に平板３６が変形しないため、精度良く平板３６に貫通孔３７を形成することができる。
【００４８】
また、本実施の形態のワイヤドットプリンタヘッド１は、前述したようなアーマチュア４と、アームチュア４のアーム９に設けられたワイヤ１０と、アーマチュア４をワイヤ１０と略平行な方向に揺動自在に支持する支持部材であるヨーク６及びアーマチュアスペーサ７と、アーマチュア４の揺動方向であってアーマチュア４の磁気回路形成部材１１に対向する位置に設けられコイル２９が巻回されたコア２７と、を具備することから、高速印字に必要な磁気特性を得ることが可能になり、高速印字を実現することができる。
【００４９】
また、本実施の形態のワイヤドットプリンタ５０は、前述したようなワイヤドットプリンタヘッド１と、ワイヤドットプリンタヘッド１に対向するプラテン６９と、ワイヤドットプリンタヘッド１を保持しプラテン６９に沿って往復移動するキャリッジ７０と、ワイヤドットプリンタヘッド１とプラテン６９との間に印字媒体を搬送する印字媒体搬送部である搬送ローラ６４及び押さえローラ６５と、を具備し、ワイヤドットプリンタヘッド１、キャリッジ７０、搬送ローラ６４及び押さえローラ６５を駆動制御して、印字データに基づく印字を実行するようにしたことから、高速印字に必要な磁気特性を得ることが可能になり、高速印字を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の一形態のワイヤドットプリンタヘッドを概略的に示す中央縦断正面図である。
【図２】本発明の実施の一形態のワイヤドットプリンタヘッドの一部を概略的に示す分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の一形態のワイヤドットプリンタヘッドが備えるアーマチュアを概略的に示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の一形態のワイヤドットプリンタを概略的に示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１        ワイヤドットプリンタヘッド
４        アーマチュア
６        支持部材（ヨーク）
７        支持部材（アーマチュアスペーサ）
９        アーム
１０      印字用ワイヤ（ワイヤ）
１１      磁気回路形成部材
１２      支点軸
２７      コア
２９      コイル
３６      平板
３７      貫通孔
５０      ワイヤドットプリンタ
６４      印字媒体搬送部（搬送ローラ）
６５      印字媒体搬送部（押さえローラ）
６９      プラテン
７０      キャリッジ
【図１】
2005254665.tif 000003
【図２】
2005254665.tif 000004
【図３】
2005254665.tif 000005
【図４】
2005254665.tif 000006