JP2004237681A - 記録ヘッド及び記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速駆動が可能な記録ヘッド及び記録装置を提供する。
【解決手段】コイルが巻かれた複数のコア５３をフレーム４３の周方向に間隔をあけて備え、各コア５３に対向するアーマチュア７０を有し、先端に記録ワイヤ３５が連結された複数のワイヤレバー４７を備えた記録ヘッドにおいて、アーマチュア７０は、複数の板状部材７１を、コア５３の対向面と平行な方向に積層方向を一致させて形成し、該積層方向に積層して形成される当該アーマチュア７０の対向面をコア５３の対向面と近似する形状に形成する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルが巻かれた複数のコアをフレームの周方向に間隔をあけて備え、各コアに対向するアーマチュアを有し、先端に記録ワイヤが連結された複数のレバーを備えた記録ヘッド及びこの記録ヘッドを備えた記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録装置には、コイルが巻かれた複数のコアをフレームの周方向に間隔をあけて備え、各コアに対向するアーマチュアを有し、先端に記録ワイヤが連結された複数のワイヤレバーを備えた記録ヘッドを有するドットインパクトプリンタが知られている。
【０００３】
この種の記録装置においては、コイルへの通電によってコアとアーマチュアとの間に電磁吸引力が発生することにより、アーマチュアがコアに吸引されてワイヤレバーを回動し、ワイヤレバーの先端に連結された記録ワイヤを突出して、記録ヘッドとプラテンとの間に配置された記録用紙に画像を記録する（例えば、特許文献１）。
【０００４】
ところで、一般的に、コアは、フレームに対して放射方向に配置され、レイアウト上の制約を受けつつ可能な限り電磁吸引力を高める観点などから略扇形断面に形成される。これに対し、アーマチュアは、仕上げ精度が要求されるため、製作可能な厚さが制限される冷間プレスによって製作され、扇形断面とならず、ほぼ矩形形状が一般的であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２１９５８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コアが略扇形でアーマチュアが矩形形状であると、コアとアーマチュアの対向面積を多くとることができない。コアとアーマチュアとの間に発生する電磁吸引力は対向面積に比例するため、コアとアーマチュアの対向面積を多くとることができないことは記録ヘッドの高速駆動化に不利であった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、高速駆動が可能な記録ヘッド及び記録装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、コイルが巻かれた複数のコアをフレームの周方向に間隔をあけて備え、各コアに対向するアーマチュアを有し、先端に記録ワイヤが連結された複数のレバーを備えた記録ヘッドにおいて、前記アーマチュアは、複数の板状部材を、前記コアの対向面と平行な方向に積層方向を一致させて形成し、該積層方向に積層して形成される当該アーマチュアの対向面を前記コアの対向面と近似させて形成したことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記アーマチュアは、複数の前記板状部材を、前記レバーの回動支点軸の軸方向に積層して形成したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、複数の記録ワイヤを備えた記録ヘッドから任意の記録ワイヤを突出させて、記録ヘッドとプラテンとの間に搬送されたシートに画像を記録する記録装置において、前記記録ヘッドは、コイルが巻かれた複数のコアをフレームの周方向に間隔をあけて備え、各コアに対向するアーマチュアを有し、先端に記録ワイヤが連結された複数のレバーを備えて構成され、前記アーマチュアは、複数の板状部材を、前記コアの対向面と平行な方向に積層方向を一致させて形成し、該積層方向に積層して形成される当該アーマチュアの対向面を前記コアの対向面と近似させて形成したことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成において、前記アーマチュアは、複数の前記板状部材を、前記レバーの回動支点軸の軸方向に積層して形成したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。以下に示す実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本発明の理解を容易とするために、本発明の記録ヘッドが適用される従来の記録装置について参考までに説明し、次いで、本発明の記録ヘッドについて詳述する。また、従来の記録装置としては、一般的なドットインパクトプリンタを例示する。
【００１４】
図１は、ドットインパクトプリンタ１０のプリンタ本体１１を主に示す斜視図であり、図２は、図１のプリンタ本体１１を主に示す側断面図である。なお、図１においては、説明の便宜上、プリンタ本体１１を覆うカバーを外した状態を示し、かつ、インクリボンカートリッジ３８及びインクリボン３１を二点鎖線で示している。
【００１５】
ドットインパクトプリンタ１０は、記録ヘッド１８が備える多数の記録ワイヤを、インクリボン３１を介して記録用紙に打ち付けてドットを記録することにより、文字を含む画像を印刷するものである。このドットインパクトプリンタ１０にて用いられ得る記録用紙（シート）には、単票紙や連続紙などの普通紙の他に、通帳、葉書、封筒などがある。なお、単票紙（カットシート）は、単票複写紙であってもよく、連続紙（連続シート）は、連続複写紙であってもよい。
【００１６】
ドットインパクトプリンタ１０は、記録装置本体としてのプリンタ本体１１と、プリンタ本体１１に着脱自在に装着されたプッシュトラクタユニット１２及び排出ユニット１３と、同じくプリンタ本体１１に着脱自在に装着された給紙装置３４（図２に簡略的に示す）とを有している。
【００１７】
プリンタ本体１１は、本体フレームとしてのベースフレーム１４と、シート案内フレーム１５（図２）と、左サイドフレーム１６及び右サイドフレーム１７と、記録ヘッド１８及びキャリッジ１９を備える印刷機構部２０と、プラテン２１、シート案内２２及びピンチローラ２５（図２）を備えたシート搬送機構部２３とを有している。
【００１８】
図２に示すように、ベースフレーム１４とシート案内フレーム１５とは平行に配置され、ベースフレーム１４及びシート案内フレーム１５の両端に左サイドフレーム１６及び右サイドフレーム１７がそれぞれ立設して固定される。この左サイドフレーム１６と右サイドフレーム１７の間には、キャリッジガイド軸２４及びプラテン２１が回転可能に架け渡されている。シート案内２２は、左サイドフレーム１６と右サイドフレーム１７の間に配設されて、シート案内フレーム１５に嵌合して固定されている。
【００１９】
さらに、左サイドフレーム１６と右サイドフレーム１７との間には、インクリボンカートリッジ３８（図１に二点鎖線で示している）がベースフレーム１４に対向して着脱自在に装着されている。このインクリボンカートリッジ３８のインクリボン３１は、記録ヘッド１８とプラテン２１との間に引き回される。これによって、記録ヘッド１８からの記録ワイヤ３５（図３）の突出によりインクリボン３１のインクをプラテン２１に搬送された記録用紙（図２中、符号Ｓにて示す）に転写することができる。
【００２０】
また、左サイドフレーム１６及び右サイドフレーム１７の後方部、上方部には、プッシュトラクタユニット１２及び排出ユニット１３を装着するためのトラクタユニット装着部及び排出ユニット装着部が設けられている。
【００２１】
プッシュトラクタユニット１２は、記録用紙としての連続紙をシート搬送機構部２３へ送り出すものである。また、給紙装置３４は、記録用紙としての単票紙を１枚ずつシート搬送機構部２３へ供給するものである。また、排出ユニット１３は、連続紙または単票紙をシート搬送機構部２３からプリンタ１０の外へ引き出すものである。
【００２２】
つまり、連続紙は、プッシュトラクタユニット１２のトラクタベルト２６の回転によりこのトラクタベルト２６のピン２７の作用で、シート搬送機構部２３のシート案内２２に案内され、このシート案内２２とプラテン２１との間のシート搬送経路２８を経てプラテン２１の前方へ向かって、矢印α方向に給送される。一方、単票紙は、給紙装置３４から１枚ずつ（または１綴りずつ）シート案内２２に案内され、シート搬送経路２８を経てプラテン２１の前方へ供給される。これら連続紙または単票紙は、記録ヘッド１８によって文字が記録された後、排出ユニット１３の排出ローラ２９の回転により、矢印β方向に引き出される。
【００２３】
一方、キャリッジ１９は、キャリッジガイド軸２４に摺動自在に挿通されると共に、記録ヘッド１８が載置される。キャリッジガイド軸２４がプラテン２１と平行に配置されることから、キャリッジ１９は、プラテン２１及びキャリッジガイド軸２４の軸方向と一致する主走査方向に往復走行可能に設けられている。具体的には、キャリッジ１９は、キャリッジ駆動モータ（不図示）の正転または逆転により、タイミングベルト３０（図２）を介しキャリッジガイド軸２４に案内されて主走査方向における図１の矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向に走行される。
【００２４】
次に、記録ヘッド１８について説明する。図３は、記録ヘッド１８の側断面図である。この記録ヘッド１８は、ドットインパクト方式の記録ヘッドであり、ヘッド本体４０にノーズ４１が連接されると共に、ヘッド本体４０の外側に放熱器６６が配置されている。
【００２５】
ヘッド本体４０は、ほぼ円板形状のフレーム４３の一方側（ノーズ４１の反対側）に、ほぼリング形状の第１ヨーク４４、第２ヨーク４５及びレバーホルダ４６が順次積層して配設され、板バネ４２によってこれら部材がノーズ４１側に押さえつけられて一体化されている。
【００２６】
フレーム４３は、同心円上に間隔を空けて複数のコア５３が放射状に一体に突設される。これらの各コア５３にコイル５４がボビンを介して組み付けられ、このコア５３及びコイル５４により電磁石５９が構成される。
【００２７】
また、第１ヨーク４４及び第２ヨーク４５には、周方向に複数形成されたそれぞれの凹部に各１本のワイヤレバー４７が収容され、また、これらのワイヤレバー４７の基部が回動支点軸５１を基準に回動可能に支持される。さらに、各ワイヤレバー４７は、先端に記録ワイヤ３５が１本づつ装着され、また、スプリングホルダ４９に内蔵された復帰スプリング５８によってノーズ４１と反対の方向へ常時付勢される。
【００２８】
ノーズ４１は、ワイヤレバー４７が回動した時の記録ワイヤ３５の進退動作を案内するものである。つまり、記録ワイヤ３５の進退動作は、ノーズ４１内に形成された複数の中間ガイド６４及び先端ガイド６５により案内される。また、ノーズ４１には、板バネ４２の端部が引っ掛けられる突起８０が形成される。また、放熱器６６は、電磁石５９のコイル５４への通電によってこのコイル５４が発熱した際の熱を放散させてヘッド本体４０を冷却するためのものである。
【００２９】
各ワイヤレバー４７は、各コア５３に対向する位置にアーマチュア７０が設けられる。アーマチュア７０は、電磁石５９のコイル５４に通電がなされて、この電磁石５９の周囲に磁気回路６３（図３）が形成されたとき、コア５３が励磁されて発生した電磁吸引力によってコア５３に吸引される。詳述すると、コイル５４に電流を流すことによって、電磁誘導により磁束がコア５３からアーマチュア７０のコア５３と対向する部分を通り、アーマチュア７０の回動支点軸５１近傍を介してフレーム４３の外周壁４３Ａを通り再びコア５３に流れるように磁路が形成され、コア５３とアーマチュア７０との間に電磁吸引力が発生する。これにより、アーマチュア７０がコア５３に吸引されてワイヤレバー４７が回動支点軸５１を基準にノーズ４１側に回動し、記録ワイヤ３５をノーズ４１の外に打ち出すことができる。
【００３０】
ここで、図４は、１本のワイヤレバー４７をフレーム４３と共に示す斜視図であり、図５は、１本のワイヤレバー４７をフレーム４３と共に示す平面図である。
【００３１】
図４及び図５に示すように、本実施形態のコア５３は、アーマチュア７０側の面形状が略扇形のコアを採用している。
【００３２】
本実施形態のアーマチュア７０は、複数の板状部材７１を回動支点軸５１の軸方向に積層し、これら板状部材７１によって形成されるアーマチュア７０の対向面をコア５３の対向面の形状（略扇形）と近似させて形成している。以下、各板状部材７１について詳述する。
【００３３】
各板状部材７１は、軟磁性材料（例えば鉄コバルト合金など）からなり、回動支点軸５１の軸方向に積層した際にコア５３の対向面と近似する形状となるように各部材が形成される。より具体的には、各板状部材７１は、一端側（フレーム４３の外周側）が回動支点軸５１に挿通可能な同一形状に形成される一方、図５に示すように、他端側（フレーム４３の内周側）の端面７２がコア５３の略扇形の輪郭５３Ａ近傍に位置するように矢印Ｘ方向の長さが変えられて形成される。
【００３４】
そして、各板状部材７１は、コア５３と対向する面が略同一平面上に位置するように積層される。本実施例では、各板状部材７１は、回動支点軸５１及びアーマチュア軸７３に順次挿通されることによって、簡易に、アーマチュア７０の対向面（コア５３と対向する面）が略同一平面となるように配置される。ここで、隣合う板状部材７１は、その間に非導電性材料を介在させた状態で結合される。これにより、アーマチュア７０には、回動支点軸５１の軸方向、つまり、コア５３の対向面と平行な方向に非導電層が間隔を空けて形成され、この非導電層によってコア５３とアーマチュア７０との間に電磁吸引力が発生した際の渦電流の発生を抑制することができる。
【００３５】
また、このように、複数の板状部材７１を積層してアーマチュア７０を形成したことにより、薄い板状部材７１を採用しても、アーマチュア７０の対向面をコア５３の対向面と近似する形状にすることができる。このため、この板状部材７１を、加工精度は高いが製作可能な厚さが制限される冷間プレス加工によって製作すれば、精度の高いアーマチュア７０を製作することができる。さらに、アーマチュア７０の対向面がコア５３の対向面と近似する扇形形状に形成されるため、アーマチュア７０とコア５３とが対向する面積が大となり、アーマチュア７０とコア５３との間の電磁吸引力が大となって記録ワイヤ３５を高速で打ち出すことができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態の記録ヘッド１８は、アーマチュア７０を、複数の板状部材７１を回動支点軸５１の軸方向に積層し、この板状部材７１を積層して形成されるアーマチュア７０の対向面をコア５３の対向面と近似させて形成したことにより、アーマチュア７０とコア５３との対向面積を大にすることができる。これにより、アーマチュア７０とコア５３との間に生じる電磁吸引力を大にでき、記録ワイヤ３５を高速で打ち出すことが可能となる。また、各板状部材７１の積層方向を回動支点軸５１の軸方向に一致させ、各板状部材７１の間に非導電層を形成したことにより、渦電流の発生を抑制して電流損失を低減でき、消費電力の低減と電磁吸引力の増大とを図ることができる。
【００３７】
なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、以下のように変形実施が可能である。上記実施の形態では、略扇形断面のコア５３を採用する場合について述べたが、その形状は任意でよい。また、図５に示す例では、アーマチュア７０の各板状部材７１の厚さがほぼ同一の場合を示したが、異なる厚さの板状部材を積層してもよく、また、板状部材を何枚積層するかについても任意である。また、板状部材に突起などの凹凸があってもよく、要は、複数の板状部材が積層可能に構成されていればよい。
【００３８】
また、上記実施の形態では、各板状部材７１の積層方向を回動支点軸５１の軸方向に一致させ、これら各板状部材７１の間に非導電層を設けることによって、渦電流の発生を抑制する場合について述べた。本発明はこれに限らず、各板状部材７１の積層方向を回動支点軸５１の軸方向に直交する方向に一致させ、各板状部材７１の間に非導電層を設けてもよい。要は、各板状部材７１の積層方向をコア５３の対向面と平行な方向にすれば、渦電流の発生を抑制することが可能である。
【００３９】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、高速駆動が可能な記録ヘッド及び記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドットインパクトプリンタのプリンタ本体を主に示す斜視図である。
【図２】同プリンタ本体を主に示す側断面図である。
【図３】同プリンタ本体の記録ヘッドの側断面図である。
【図４】同記録ヘッドのワイヤレバーをフレームと共に示す斜視図である。
【図５】同記録ヘッドのワイヤレバーをフレームと共に示す平面図である。
【符号の説明】
１０ ドットインパクトプリンタ
１８ 記録ヘッド
１１ プリンタ本体
３５ 記録ワイヤ
４０ ヘッド本体
４１ ノーズ
４３ フレーム
４４ 第１ヨーク
４５ 第２ヨーク
４７ ワイヤレバー
４９ スプリングホルダ
５１ 回動支点軸
５３ コア
５４ コイル
７０ アーマチュア
７１ 板状部材
７３ アーマチュア軸

Claims (4)

1. コイルが巻かれた複数のコアをフレームの周方向に間隔をあけて備え、各コアに対向するアーマチュアを有し、先端に記録ワイヤが連結された複数のレバーを備えた記録ヘッドにおいて、
   前記アーマチュアは、複数の板状部材を、前記コアの対向面と平行な方向に積層方向を一致させて形成し、該積層方向に積層して形成される当該アーマチュアの対向面を前記コアの対向面と近似させて形成したことを特徴とする記録ヘッド。
2. 前記アーマチュアは、複数の前記板状部材を、前記レバーの回動支点軸の軸方向に積層して形成したことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
3. 複数の記録ワイヤを備えた記録ヘッドから任意の記録ワイヤを突出させて、記録ヘッドとプラテンとの間に搬送されたシートに画像を記録する記録装置において、
   前記記録ヘッドは、
   コイルが巻かれた複数のコアをフレームの周方向に間隔をあけて備え、各コアに対向するアーマチュアを有し、先端に記録ワイヤが連結された複数のレバーを備えて構成され、
   前記アーマチュアは、複数の板状部材を、前記コアの対向面と平行な方向に積層方向を一致させて形成し、該積層方向に積層して形成される当該アーマチュアの対向面を前記コアの対向面と近似させて形成したことを特徴とする記録装置。
4. 前記アーマチュアは、複数の前記板状部材を、前記レバーの回動支点軸の軸方向に積層して形成したことを特徴とする請求項３に記載の記録装置。

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