JP4486018B2 - アーマチュアダンパ、アーマチュアダンパの製造方法及びドットヘッド - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤドットプリンタに用いられるアーマチュアダンパ、及びこのアーマチュアダンパの製造方法、並びにこのアーマチュアダンパを用いたドットヘッドに関する。

ワイヤドットプリンタは、周知のように、ニードルと呼ばれるワイヤを進退動作させ、このワイヤの先端を印字媒体に衝突させて、ドット状の印字を行うもので、伝票などの重ね打ちが可能なことから業務用などに採用されている。上記ワイヤ（ニードル）を進退動作させる方式には各種のものがあるが、クラッパ形と呼ばれる方式が、構造が簡単で、ストロークを比較的大きく採れることから一般的に用いられており、その構造に関する提案も多くなされている（例えば、特許文献１参照）。

このようなクラッパ形のドットヘッドは、一端近くが回動可能に枢支され、自由端側にコアと対向する被吸着部が形成されたアーマチュアを有する。このアーマチュアの自由端側には、先端部にニードルが設けられるアームを延設している。ニードルは、その軸方向がアームの先端において、アームの長さ方向と交差するように取り付けられている。したがって、前記コアが生じる磁力によりアーマチュア及びこれと一体のアームが前記枢支点と中心に回動することにより、アームの先端部に設けたニードルは前進し、磁力を解除することにより、ばね力などで後退する。ドットヘッドは、このようなアーマチュアを、印字部を中心として複数個、放射状に配置している。

また、ドットヘッドには上記アーマチュアに対し、前述したニードル後退方向の回動時に、前記アームの一辺と当接して、このアームのリバウンドを吸収しながら所定の後退位置に停止させるアーマチュアダンパが設けられている。このアーマチュアダンパは、前記放射状に配置された前記複数のアーマチュアの各アームの一辺と対向するように、環状に設けられている。この環状を成すアーマチュアダンパの外周部には、位置決め用として複数の外周突部が設けられている。これら複数の外周突部は、アーマチュアダンパの外周側に環状に配置されたアーマチュアストッパの突起部とそれぞれ係合する。この係合関係により、アーマチュアダンパは、各アーマチュアの前記アームの一片と対向するように位置決め固定される。
特開２００５−７５０００号公報

これまで、アーマチュアダンパの外周突部は、精密に鋳造されたアーマチュアストッパの突起部に対してごく僅かなクリアランスを有して組立てられていた。通常、アーマチュアダンパは、アーマチュアのアームと当接する関係から高強度の剛体で作られており、その外周突部を高精度に形成しても、アーマチュアストッパの突起部とのクリアランスをゼロにして、両者が完全に一致するように組み立てることは実質的に困難である。したがって、これら両者間には上述のようにごく僅かなクリアランスが存在する。

このアーマチュアダンパには、印字動作時、アーマチュアのアームが高速度で繰り返し当接するので振動が生じる。このためクリアランスを介して係合していたアーマチュアダンパには、この振動により位置ずれが生じ、アーマチュアストッパの突起部から、アーマチュアダンパの外周突部が外れ、アーマチュアダンパが破損することがある。

本発明の目的は、アーマチュアのアームとの当接面を構成する剛体の裏面に一体に接合された弾性体を利用してアーマチュアストッパの突起部とのクリアランスをなくして振動による破損の生じないアーマチュアダンパ及びその製造方法、並びにこのアーマチュアダンパを用いたドットヘッドを提供することにある。

本発明のアーマチュアダンパは、先端部にニードルが設けられるアームを有し、その回動により前記ニードルを前進・後退させるアーマチュアの、前記アームとの当接により後退方向の回動を停止させるアーマチュアダンパであって、前記アームと当接する面を剛体とし、その裏面に弾性体を一体に接合し、この弾性体は、少なくとも位置決め用アーマチュアストッパとの係合部分において前記剛体の外辺よりはみ出して形成されていることを特徴とする。

また、本発明のアーマチュアダンパは、剛体としてステンレス材を用い、弾性体としてはフッ素ゴムを用い、これら両者をシラン系接着剤で一体に接合したものである。

本発明のアーマチュアダンパの製造方法は、先端部にニードルが設けられるアームを有し、その回動により前記ニードルを前進・後退させるアーマチュアの、前記アームとの当接により後退方向の回動を停止させるアーマチュアダンパの製造方法であって、 板状を成す剛体の裏面に弾性体を一体に接着した素材に対してプレスで所定形状への打ち抜き加工を行い、この打ち抜き加工時に弾性変形した前記弾性体が、打ち抜き加工後の板状の剛体の外側に残ることにより、前記弾性体を前記剛体の外辺よりはみ出して形成する。

本発明のドットヘッドは、基端部が回動可能に枢支され、先端部にニードルが設けられるアームを一体に有し、その回動により前記ニードルを前進・後退させる複数のアーマチュアを、印字部中心に対して放射状に配置したドットヘッドであって、前記放射状に配置された前記複数のアーマチュアの各アームの一辺と対向するように環状に設けられ、その外周部に位置決め用の複数の外周突部を有し、前記アームの前記ニードル後退方向の回動時に前記アームの一辺と当設してこのアームを所定の後退位置に停止させるアーマチュアダンパと、このアーマチュアダンパの外周側に環状に配置され、前記複数の外周突部とそれぞれ係合する複数の突起部を有するアーマチュアストッパとを備え、前記アーマチュアダンパは前記アームと当接する面を剛体とし、その裏面に弾性体を一体に接合し、少なくとも前記アーマチュアストッパの突起部との係合部分の弾性体を剛体の外辺よりはみ出して形成したことを特徴とする。

本発明によれば、アームと当接する剛体の裏面に一体に接合された弾性体を、剛体の外辺より外側にはみ出して形成したので、このはみ出し部分によりアーマチュアストッパの突起部とのクリアランスを無くすと共に印字動作時の振動を吸収できるので、アーマチュアダンパに位置ずれが生じたり、破損したりすることはない。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。

まず、ワイヤドットプリンタのドットヘッドの全体構成について図１を参照して説明する。図１は本実施の形態のドットヘッド１を概略的に示す中央縦断斜視図である。

ドットヘッド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とリアケース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（ニードル）ガイド５、ヨーク６等が設けられている。

アーマチュア４は、その自由端（図示右端）側に延設されたアーム９を有する。アーマチュア４は、その基端（図示左端）近くに支点軸１０が設けられ、この支点軸１０により回動可能に枢支されている。また、アーマチュア４の図示下面には、被吸引面１１が形成され、前記ヨーク６と一体のコア１２と対向している。

このようなアーマチュア４は、環状を成すヨーク６の軸心（印字部中心でもある）に対して、放射状に複数配置されている。これらアーマチュア４は、その支点軸１０を中心としてヨーク６から離反する方向に回動自在な状態で、それぞれヨーク６の上面に支持されている。そして、アーム９の先端側下部に配置された筒体１３内の図示しないばねによって、ヨーク６から離反する方向に付勢されている。

コア１２には図示しないコイルが巻回される。このコイルに通電することによりコア１２は磁気吸引力を発生し、アーマチュア４の被吸着面１１を吸引する。このため、アーマチュア４及びこれと一体のアーム９は支点軸１０を中心に図示時計回りに回動する。

アーム９の先端部には、図示しないが印字用のワイヤ（ニードル）がロウ付けにより取り付けられる。このワイヤの取付け方向は、その軸方向が、アーム９の長さ方向と交差するように、図示下向きに取り付けられる。したがって、コア１２が生じる磁気吸引力によりアーマチュア４及びこれと一体のアーム９が支点軸１０を中心に図示時計回りに回動すると、アーム９の先端部に設けられた図示しないワイヤは図示下方に前進し、先端部が用紙等の印字媒体に衝突する位置まで移動する。また、磁気吸引力を解除することにより、筒体１３内の図示しないばねの反発力で図示上方に後退する。

ワイヤガイド５は、図示しないワイヤが貫挿されるガイド孔５ａを有し、ワイヤ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。

ここで、アーマチュア４は、コア１２による磁気吸引力を解除することにより、支点軸１０を中心に図示反時計回りに回動し、アーム９の先端部に設けられた図示しないワイヤを図示上方に後退（復帰）させる。このため、アーマチュア４及びこれと一体のアーム９の上記復帰方向の回動を停止させ、アーマチュア４及びこれと一体のアーム９を所定の後退位置（待機位置）に位置決めさせる部品が必要となる。この部品は、アーマチュアダンパ１８と呼ばれ、図１で示すように、放射状に配置された複数のアーマチュア４の各アーム９の一辺（図示上辺）と対向するように、リアケース３の内側に環状に設けられる。

このアーマチュアダンパ１８は、図２で示すように、その外周部に位置決め用の複数の外周突部１８ａを有する。そして、この外周突部１８ａに対応する板面部分１８ｂにて、アーム９の一辺と当設して、そのニードル後退方向の回動を停止させ、アーム９を所定の後退位置に停止させる。

アーマチュアダンパ１８の外周側には、環状のアーマチュアストッパ１９が配置されている。アーマチュアストッパ１９は、その内周方向に向って形成された複数の突起部１９ａを有する。これら突起部１９ａは、アーマチュアダンパ１８に設けられた複数の外周突部１８ａの側面とそれぞれ係合し、アーマチュアダンパ１８を所定の位置関係に位置決め固定する。

なお、このアーマチュアダンパ１９は、例えば、亜鉛ダイカストで成形し、固定用の突起部１９ａも高精度に成形されている
ここで、前記アーマチュア４及びこれと一体のアーム９は、印字周波数２５００Ｈｚで３億ストロークを越える耐久性が要求される。このため、このアーム９と当接するアーマチュアダンパ１８には、上記印字性能及び耐久性を確保できる強度及びダンピング特性が要求される。そこで、アーマチュアダンパ１８は、アーム９と当接する面を剛体とし、その裏面にダンピング用の弾性体を一体に接合する。この剛体には、例えば、ステンレス材：ＳＵＳ３０１−ＳＥＨ（表面硬度Ｈｖ５００以上）を用いる。また、弾性体には、例えば、厚さ０．１５ｍｍのフッ素ゴムを用いる。そして、これら両者を、例えば、シラン系接着剤で一体に接合する。

このように、剛体と弾性体とを一体に接合したものを、所定形状に形成することでアーマチュアダンパ１８が形成される。この場合、図３で示すように、アーマチュアストッパ１９の突起部１９ａと係合する外周突部１８ａにおいて、剛体１８ａ１の外辺より弾性体１８ａ２がはみ出るように形成する。

上記アーマチュアダンパ１８は、図２で示したように、その外周側に設けられたアーマチュアストッパ１９の突起部１９ａに、外周突部１８ａが係合することで、位置決め保持される。このとき、突起部１９ａに係合する外周突部１８ａでは、その剛体１８ａ１より弾性体１８ａ２が外側にはみ出ているため、この係合部分にガタツキや隙間が生じることはなく、弾性を保った密着状態で正確に位置決め固定することができる。

上記構成により、印字動作時のアーム９との当接に伴う振動を吸収でき、印字周波数２５００Ｈｚで３億ストロークを越える耐久試験を行なっても、従来のように振動によりアーマチュアダンパ１８がアーマチュアストッパ１９の突起部１９ａから外れたり破損したりすることはなく、良好な結果が得られている。

また、弾性体としてフッ素ゴムを用いると、フッ素ゴムは高温時の変形や劣化に対して優れた耐性を有しているので、長期間安定したアーマチュアダンパ１８の位置固定が可能となる。

さらに、アーマチュアダンパ１８がアーマチュアストッパ１９によりガタツキなく正確に位置決めされることから、印字に伴う振動によりアーマチュアダンパ１８が移動することはなく、部品の耐久性が向上すると共に、アーム９が常時同じ位置に当接することからストローク値の変化が生じることもない。

アーマチュアダンパ１８を所定形状に形成するに当っては、例えば、プレス加工による打ち抜きを用いるとよい。すなわち、剛体と弾性体とを一体に接合したものをプレス加工により所定形状に打ち抜くが、このとき、弾性体であるフッ素ゴムは弾性変形し、加工後において、打ち抜かれた剛体（ステンレス材）より外側に残り、いわゆる外辺よりはみ出た状態となる。この傾向は、外周突部１８ａのような湾曲形状部に顕著に現れる。

このように、板状を成す剛体の裏面に弾性体を一体に接着し、この一体化した素材をプレス加工で所定形状に形成することにより、弾性体は剛体の外辺より０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ大きくなる。そこで、この外側にはみ出た部分をそのまま、前述した係合部分における緩衝体として用いれば、特別な加工を要しないので、製造工程を省力化できる。

本発明によるドットヘッドの一実施の形態を示す中央縦断斜視図である。 本発明の一実施の形態におけるアーマチュアダンパとアーマチュアストッパとの関係を示す平面図である。 図２の要部拡大図である。

符号の説明

１ ドットヘッド
４ アーマチュア
９ アーム
１８ アーマチュアダンパ
１８ａ 外周突部
１８ａ１ 剛体
１８ａ２ 弾性体
１９ アーマチュアダンパ
１９ａ 突起部

Claims (4)

1. 先端部にニードルが設けられるアームを有し、その回動により前記ニードルを前進・後退させるアーマチュアの、前記アームとの当接により後退方向の回動を停止させるアーマチュアダンパであって、
   前記アームと当接する面を剛体とし、その裏面に弾性体を一体に接合し、この弾性体は、少なくとも位置決め用アーマチュアストッパとの係合部分において前記剛体の外辺よりはみ出して形成されている
   ことを特徴とするアーマチュアダンパ。
2. 剛体としてステンレス材を用い、弾性体としてはフッ素ゴムを用い、これら両者をシラン系接着剤で一体に接合したことを特徴とする請求項1に記載のアーマチュアダンパ。
3. 先端部にニードルが設けられるアームを有し、その回動により前記ニードルを前進・後退させるアーマチュアの、前記アームとの当接により後退方向の回動を停止させるアーマチュアダンパの製造方法であって、
   板状を成す剛体の裏面に弾性体を一体に接着した素材に対してプレスで所定形状への打ち抜き加工を行い、この打ち抜き加工時に弾性変形した前記弾性体が、打ち抜き加工後の板状の剛体の外側に残ることにより、前記弾性体を前記剛体の外辺よりはみ出して形成することを特徴とするアーマチュアダンパの製造方法。
4. 基端部が回動可能に枢支され、先端部にニードルが設けられるアームを一体に有し、その回動により前記ニードルを前進・後退させる複数のアーマチュアを、印字部中心に対して放射状に配置したドットヘッドであって、
   前記放射状に配置された前記複数のアーマチュアの各アームの一辺と対向するように環状に設けられ、その外周部に位置決め用の複数の外周突部を有し、前記アームの前記ニードル後退方向の回動時に前記アームの一辺と当設してこのアームを所定の後退位置に停止させるアーマチュアダンパと、
   このアーマチュアダンパの外周側に環状に配置され、前記複数の外周突部とそれぞれ係合する複数の突起部を有するアーマチュアストッパとを備え、
   前記アーマチュアダンパは前記アームと当接する面を剛体とし、その裏面に弾性体を一体に接合し、少なくとも前記アーマチュアストッパの突起部との係合部分の弾性体を剛体の外辺よりはみ出して形成した
   ことを特徴とするドットヘッド。

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