DE68911624T2

DE68911624T2 - Anker für den Druckkopf eines Drahtdruckers.

Info

Publication number: DE68911624T2
Application number: DE89116040T
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Oki Electric In Andou; Kiyoshi Oki Electric Ind Ikeda; Eisaku Oki Electric Ind C Muto
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1988-09-01
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH0616756Y2; DE68911624D1; JPH0236436U; EP0357057B1; EP0357057A2; US4974975A; EP0357057A3

Description

Hintergrund der Erfindung

Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mechanismus eines Draht-Druckkopfes eines Schreibers oder Drahtdruckers, und insbesondere einen Mechanismus zum Antreiben eines Ankers desselben.

Beschreibung des Stands der Technik

Herkömmlich wurden verschiedene Arten von Druckköpfen einschließlich Plunger- und Klappen-artige in Mosaikdruckern verwendet. Wegen einer zufriedenstellenden Hochgeschwindigkeits-Reaktion wurden solche Drahtdrucker vom Feder-Belastungstyp primär verwendet. Der Mosaikdrucker des Feder-Belastungstyps weist einen Druckkopf mit einem Anker, einen Druckdraht, eine Blattfeder, einen Dauermagneten, einen Kern, eine Spulenwicklung und einen Schreiber mit einem freien Ende auf. Der Anker ist mit einer Länge von damit verbundenem Draht versehen, so daß er schwingbar von der Blattfeder getragen wird, die hierfür eine Vorspannung aufweist. Gegen eine elastische Kraft der Vorspannungs-Blattfeder Widerstand leistend zieht der Dauermagnet den Anker zum Kern hin an. In einem Druckvorgang wird die um den Kern angeordnete Spulenwicklung erregt, um einen Magnetfluß in eine Richtung zu erzeugen, die dem mit dem Dauermagneten verbundenen entgegengesetzt ist. Der Anker wird so von der Magnetkraft des Dauermagneten befreit, so daß das freie Ende des Schreibers dazu gebracht wird, auf eine Platte auf zutreffen. Der Anker weist einen Endbereich auf, der so ausgebildet ist, daß eine Breite des Ankers in einem dem Endbereich näherliegenden Bereich kleiner wird. Der Druckdraht ist am Endbereich verschweißt oder hartgelötet.
Jedoch tendiert eine kürzliche Verbesserung in der Druckgeschwindigkeit dazu, eine auf den hartgelöteten Bereich zwischen dem Anker und dem Druckdraht ausgeübte Belastung zu erhöhen. Es ist für eine höhere Druckgeschwindigkeit erforderlich, daß der Anker ein geringeres Gewicht hat. Folglich entwickelt auch eine Zone des verbundenen Bereiches eine Tendenz, abzunehmen.
Bei dem Anker des herkömmlichen Drahtdruckkopfes ist der Druckdraht einfach am Ende des Ankers befestigt. Folglich wird eine ausreichende Bindungsfestigkeit der Verbindung, die bei einem Druckvorgang erforderlich ist, nicht leicht zwischen dem Anker und dem Druckdraht erhalten. Während der Vorgänge, bei denen der Druck-Aufschlag wiederholt ausgeübt wird, kann der Druckdraht vom Anker in einigen Fällen getrennt werden.
EP-A-0 188 672 offenbart eine Ankervorrichtung entsprechend des Oberbegriffs des vorliegenden Anspruchs 1, wobei der Anker im allgemeinen eine längliche Form hat und in seinem Endbereich ein Loch oder ein Schlitz ausgebildet ist, wobei der Schlitz sich in einer im wesentlichen zu der Längsrichtung des Ankers senkrechten Richtung erstreckt, so daß ein Paar von Wänden in der Längsrichtung des Ankers angeordnet ist, wobei eine Wand aufgrund der konischen Form des Endbereiches des Ankers höher ist als die andere. Der Schreiber dieser Ankereinrichtung hat einen seinem freien Ende gegenüber liegenden Endbereich, der in den Schlitz eingefügt und mit dem Schlitz verbunden ist.
Daher ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen Anker-Mechanismus eines Draht-Druckkopfes anzugeben, bei dem eine auf den Druckdraht ausgeübte Scherkraft abgeschwächt wird, um zu verhindern, daß der Draht leicht vom Ende des Ankers entfernt wird, wodurch die Durchführung eines stabilen Druckens ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch die Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verdeutlicht, dabei zeigt:
Fig.1: eine Teil-Querschnittsansicht, die eine Ausführung einer der vorliegenden Erfindung entsprechenden in einem Druckkopf eines Drahtdruckers verwendeten Anker-Einrichtung schematisch zeigt;
Fig.2: eine perspektivische Sicht eines Ankers der Ausführung in Fig.1;
Fig.3: eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Endbereich des Ankers der Ausführung zeigt:
Fig.4: eine vergrößerte Seitenansicht, die wie Fig.3 einen Anker zur Verwendung in einer alternativen Ausführung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig.5: eine perspektivische Ansicht, die in einer ähnlichen Form wie bei Fig.2, ein Beispiel eines Ankers zur Verwendung in einem vorbekannten Mosaikdrucker zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Fig.1 zeigt eine Querschnitts-Ansicht einer Ausführung eines für einen Draht- oder Mosaikdrucker geeigneten Druckkopfes gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Ankermechanismus der in dieser Figur gezeigten Ausführung weist einen Anker 1 mit einem Ende, an dem ein Druckdraht 2 befestigt ist, auf. Der Draht 2 schlägt über ein nicht dargestelltes Farbband auf ein nicht dargestelltes Druckmedium auf, um einen Punkt zu drukken, der Teil eines Buchstaben oder einer Ziffer ist, die auf dem Druckmedium zu drucken ist. Der Anker 1 wird schwingbar durch eine Blattfeder 6 auf einem Joch 71 getragen. Das Joch 71 ist ein Element, das zusammen mit anderen Jochen 72, 73 und 74 eine Magnetweg eines Dauermagneten 4 bildet, der 50 angeordnet ist, daß er den Anker 1 zu einem Kern 3 anzieht. Die Joche 71 - 74 sind jeweils mit einer magnetischen Substanz ausgebildet, so daß sie miteinander verbunden werden, wie in der Abbildung gezeigt, um im allgemeinen eine Form eines eckigen Buchstaben C aufzuweisen, wenn sie von einer ihrer Seiten betrachtet werden. Auf dem untersten Joch 74 ist, wie in Fig.1 gesehen werden kann, der Kern 3, der auch aus einem magnetischen Material gebildet ist, angebracht. Auf Seitenflächen des Kerns 3 ist eine Spulenwicklung 5 gewickelt. Der Dauermagnet 4 wird, wie in der Abbildung gezeigt, auf dem Joch 75 getragen, um konstant ein Magnetfeld zu erzeugen, das den Anker 1 zu dem Kern 3 anzieht. Die Spulenwicklung 5 ist um den Kern 3 gewickelt in einer Richtung, daß die Spulenwicklung 5, wenn sie gespeist wird, einen Magnetfluß erzeugt, der im wesentlichen den vom Dauermagneten erzeugten Magnetfluß aufhebt. Der Anker 1 wird durch die Blattfeder 6 in freitragender Form getragen, um vom Kern 3 entfernt zu sein, nämlich um von der Feder 6 nach oben gestoßen zu werden. Der Anker 1 ist um einen Tragebereich 61 der Feder 6 schwingbar. Wenn die Spulenwicklung 5 nicht gespeist wird, wird aufgrund der magnetischen Anziehungskraft, die von dem vom Dauermagneten 4 erzeugten Flußweg erzeugt wird, der Anker gegen die elastische Kraft der Blattfeder 6 Widerstand leistend zu einer Endfläche 31 des Kerns 3 angezogen.
Der Anker 1 weist, wie in Fig.2 gezeigt, einen Bereich 18 mit einer hohen Dicke und einen sich davon erstreckenden Bereich 19 mit einer reduzierten Dicke auf. Der dicke Bereich 18 wird auf dem freien Ende 61 der Blattfeder 6 getragen. Der Druckdraht 2 ist fest an den Endbereich 19 des Ankers 1 angefügt. Fig.3 zeigt eine vergrößerte Sicht des verbundenen Bereiches.
Wie in Fig.3 gezeigt, ist in der Nähe eines Randes 80 des Endbereiches 19 des Ankers 1 eine Nut 11 gebildet, um einen Endbereich des Druckdrahtes 2 damit fest zu verbinden. Die Nut 11 verläuft in einer im wesentlichen zu einer Längsrichtung des Endbereiches senkrechten Richtung, nämlich zu einer Ebene des Blattes der Figur. Die Nut 11 hat offene Enden. Der Anker-Endbereich 19 hat eine Dicke von ungefähr 0,2 Millimetern (mm) bis ungefähr 0,3 mm in einem Beispiel. Da der Rand 80 eine im wesentlichen damit vergleichbare Dicke aufweist, ist die Nut bzw. der tiefliegende Bereich 11 kurz in einer laufenden Richtung und tief in einer Tiefenrichtung. Die Nut 11 ist so ausgebildet, daß sie eine Stufe zwischen dem Endbereich 80 und dem Tragebereich 19 bildet. Der Druckdraht 2 hat ein festes Ende 21, das in die Nut 11 eingefügt wird, um durch Verwendung eines Silberlots 13 und 14 an dem Anker 1 befestigt zu werden. Das befestigte Ende 21 des Drahts 2 hat auch einen Durchmesser von ungefähr 0,2 mm bis ungefähr 0,3 mm.
In dieser wie in der Figur gezeigten Situation, wenn man davon ausgeht, daß die Tiefen des Ankers 1 auf den jeweiligen Seiten des Tragebereiches 19 und des Endbereiches 80 jeweils a und b sind, daß eine Abweichung dazwischen c ist, und daß die Breite der Nut 11 in der Längsrichtung des Ankers 1 d ist: wenn der Anker 1 und der Druckdraht 2 durch Verwendung des Silberlots 13 und 14 verbunden sind, wird eine Länge von a + b + d dem Hartlöten unterzogen. Folglich wird eine Schweiß oder Hartlötzone verglichen mit dem Stand der Technik vergrößert. Fig.5 zeigt eine perspektivische Sicht eines herkömmlichen Ankermechanismus, bei dem ein Druckdraht 2 fest mit einem Anker 1 verbunden ist. In diesem Mechanismus hat ein Endbereich 19a des Ankers 1 einen Rand 80a, der in einer einfachen flachen Ebene endet. An die flache Ebene ist ein fester Bereich 21 des Drahts 2 mit einem Silberlot hartgelötet. Folglich ist es schwierig, eine Bindungsfestigkeit zu entwickeln, die ausreichend ist, um den Druckaufprall zu überwinden, und daher wird eine zufriedenstellende Zuverlässigkeit nicht erreicht.
Wenn lediglich erwünscht ist, die Bindungsfestigkeit zwischen dem Druckdraht 2 und dem Anker 1 zu erhöhen, könnte die Tiefe a der Nut 11 auf der Seite des Tragebereichs 19 so festgesetzt werden, daß sie im wesentlichen gleich der Tiefe b derselben auf der Seite des Endbereiches 80 ist, ohne die Stufe 12 anzuordnen. In diesem Falle würde jedoch eine aufgrund des Druckaufpralls auf den Druckdraht 2 ausgeübte Scherkraft auf einen der Bindungsendbereiche konzentriert werden, was möglicherweise bewirken würde, daß der Druckdraht 2 in einer mit dem Bindungsendbereich verbundenen Position brechen würde. Folglich ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Stufe 12 so ausgebildet, daß zwei Bindungsendbereiche 13 und 14 vorgesehen sind, wobei das Risiko des Brechens des Druckdrahts 2 reduziert wird.
Fig.4 zeigt eine Seitenansicht eines Primärabschnittes des in einem Drahtdruckkopf verwendeten Ankers als eine alternative Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Figur sind ähnliche Bestandteile oder Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen, und überflüssige Beschreibung wird der Einfachheit halber vermieden. In dieser Ausführung hat ein Anker 1 eine Nut 11, deren Tiefe a auf der Seite des Tragebereiches 19 kleiner ist als deren Tiefe b auf der Seite eines Endbereiches 80, wobei eine Stufe 15 gebildet wird. Die Stufe 15 ist nämlich auf der Seite des Trageendes 62 des Ankers 1 bezüglich eines Druckdrahtes 2 angeordnet. In der in Fig.3 gezeigten Ausführung ist die Stufe 12 auf der Seite des freien Endes 80 des Ankers 1 angeordnet. In dem Aufbau der Fig.4 trägt die Tiefe b eines Endbereiches 80 viel mehr dazu bei, die Bindungsfestigkeit des Druckdrahts 2 zu vergrößern. Da jedoch der Endbereich 80 eine erhöhte Masse hat, die die größere Tiefe b an der Oberseite bildet, könnte die erhöhte Masse einen Hochgeschwindigkeits-Antrieb des Ankers 1 in manchen Fällen verhindern.
Zurückkommend auf Fig.1 in Betrieb, wenn die Spulenwicklung 5 nicht erregt wird, fließt der Magnetfluß des Dauermagneten 4 durch die Joche 71, 72 und 73, den Anker 1, den Kern 3 und die Joche 74 und 75. Folglich wirkt die magnetische Anziehungskraft auf den Anker 1, der deshalb zu dem Kern 3 in einer Richtung eines Pfeils A angezogen wird und dabei die Blattfeder 6 verdreht. Folglich, wenn die Spule 5 in diesem Zustand erregt wird, hebt der von der Spulenwicklung 5 erzeugte Magnetfluß den von dem Dauermagneten 4 erzeugten Fluß auf, so daß die Blattfeder 6 von dem verdrehten oder vorgespannten Zustand befreit wird. Dies treibt den fest mit dem Ende 80 des Ankers 1 befestigten Druckdraht 2 in die Richtung eines Pfeils B an. Dessen freies Ende trifft dann mittels des nicht abgebildeten Farbbandes auf das nicht abgebildete Druckmedium auf.
Ein Druckkopf system eines Mosaikdruckers hat eine Anzahl solcher Ankereinrichtungen. Freie Enden der Druckdrähte 2 der Ankermechanismen sind linear angeordnet, um eine Punktmatrix- Druckzeile zu bilden. Die Spulenwicklungen 5 der Ankereinrichtungen werden selektiv erregt, während sie den Druckkopf oder die nicht gezeigte Platte in einer zur Zeile senkrechten Richtung relativ bewegen, wobei eine Druckzeile gedruckt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Nähe eines Endes des Ankers eine Nut angeordnet mit einer Stufe, die durch eine Abweichung in der Höhe zwischen gegenüberliegenden Wänden der Nut an der Oberseite und der Trageseite des Ankers gebildet wird. Der Druckdraht ist an der Nut befestigt, wodurch verglichen mit dem Druckmechanismus des Stands der Technik die Verbindungszone zwischen der Nut und dem Druckdraht vergrößert wird. Folglich wird in einem Druckvorgang durch Verwendung des Drahtdruckkopfes, selbst wenn ein Stoß auf den Endbereich des Ankers ausgeübt wird, eine ausreichende Bindungskraft erhalten durch den Aufbau der vorliegenden Erfindung, wenn sie mit dem des herkömmlichen Druckkopfes verglichen wird, wobei verhindert wird, daß der Druckdraht von dem Anker getrennt wird. Zusätzlich ist aufgrund der Stufe die erzeugte, durch den Druckaufprall auf den Druckdraht auszuübende Scherkraft nicht auf einen Schweißendbereich konzentriert. Dies verhindert das Brechen des Drahtes am Bindungsendbereich. Folglich wird, auch bei einem Hochgeschwindigkeits-Druckvorgang des Druckkopfes des Mosaikdruckers, ein stabiles Drucken durchgeführt.

Claims

1. Ankereinrichtung für einen Druckkopf zur Verwendung in einem Drahtdrucker mit:

- einem Schreiber (2) mit einem freien Ende zum Auftreffen auf ein Aufnahmemedium für das Drucken;

- einem mit dem Schreiber (2) verbundenen Anker (1) zum Hin- und Herbewegen des Schreibers (2) in einer Längsrichtung (A,B) des schreibers;

- einem Dauermagneten (4) zum Erzeugen eines Magnetflusses;

- einem Kern (3) zum Leiten des Magnetflusses in den Anker (1), um einen Magnetweg zu bilden;

- einer um den Kern (3) gewickelten Spulenwicklung (5), um, wenn sie gespeist wird, den Magnetfluß im wesentlichen aufzuheben; und

- einem Federelement (6) mit einem den Anker (1) haltenden freien Ende (62) zum Vorspannen des Ankers (1) durch Federkraft in eine Richtung, um den Anker (1) vom Kern zu trennen;

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Anker (1) im allgemeinen eine längliche Form hat, in deren Endbereich (80) eine Nut (11) gebildet ist, die sich in im wesentlichen zu einer Längsrichtung der länglichen Form senkrechter Richtung erstreckt, und ein Paar von Wänden aufweist, die bezüglich der Längsrichtung der länglichen Form angeordnet sind und im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der länglichen Form verlaufen, wobei die Nut (11) auch durch eine an das Paar von Wänden angrenzende Bodenwand definiert ist,

- der Endbereich (80) des Ankers (1) einen ersten, eine der Wände bildenden Bereich (19/80) und einen zweiten, die andere Wand bildenden Bereich (80/19) aufweist, wobei die eine Wand (a/b) höher als die andere Wand (b/a) ist, um eine Länge, die durch die Höhe eines Absatzes definiert ist, der gebildet wird durch die Verlängerung einer Randlinie des ersten Bereiches auf der Seite des Schreibers, die sich zu dessen freiem Ende erstreckt, gegen eine Verlängerung einer Randlinie des zweiten Bereiches auf der Seite des Schreibers, die sich zu dessen freiem Ende erstreckt, -der Schreiber (2) einen seinem freien Ende gegenüberliegenden Endbereich (21) aufweist, der in der Nut (11) eingefügt ist, wobei eine Endfläche der Bodenwand der Nut (11) gegenüberliegt, um in der Nut (11) befestigt zu sein, um durch den Anker getragen zu werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Wand der Nut (11), die durch den ersten Bereich gebildet ist, auf der Seite des Federelements (6) bezüglich der Längsrichtung der länglichen Form angeordnet ist, und die andere Wand, die durch den zweiten Bereich gebildet ist, entfernt von dem Federelement (6) bezüglich der Längsrichtung der länglichen Form angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (1) einen dritten Bereich (18) aufweist, der auf dem Federelement (6) getragen wird und eine Fortsetzung des ersten Bereiches (19) in der Längsrichtung der länglichen Form ist, wobei der erste Bereich (19) dünner ist als der dritte Bereich (18) bezüglich einer Richtung, in der das Paar von Wänden verläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Wand der Nut (11), die durch den ersten Bereich gebildet ist, entfernt von dem Federelement (6) bezüglich der Langsrichtung der länglichen Form angeordnet ist, und die andere Wand, die durch den zweiten Bereich gebildet ist, auf der Seite des Federelementes (6) bezüglich der Längsrichtung der länglichen Form angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (1) einen dritten Bereich (18) aufweist, der auf dem Federelement (6) getragen wird und eine Fortsetzung des zweiten Bereiches (19) in der Längsrichtung der länglichen Form ist, wobei der zweite Bereich (19) dünner ist als der dritte Bereich (18) bezüglich einer Richtung, in der das Paar von Wänden verläuft.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem ein Joch (71-75) aufweist, das den Kern (3) trägt und den Magnetf luß in Zusammenarbeit mit dem Kern (3) leitet, wodurch ein Magnetweg gebildet wird, wobei der Anker (1) zwischen einem Bereich (72) des Jochs und dem Kern (3) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (4) auf dem Joch (71,75) getragen wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (6) ein festes Ende (61) aufweist, das auf dem Joch (71) getragen wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (11) gegenüberliegende Enden aufweist, die in den im wesentlichen zur Längsrichtung der länglichen Form senkrechten Richtungen offen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Bereich im wesentlichen so dick sind wie der Durchmesser des Schreibers (2).

11. Druckkopf-System zur Verwendung in einem Drahtdrucker mit einer Anzahl von Ankereinrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Schreiber (2) eine Druckzeile bilden, die eine zu drukkende Punkt-Matrix darstellt.