JPH02131961A - プリントハンマー機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプリントハンマー機構に関する。特にプリント
ハンマー；ならびに、該ハンマーを駆動して印刷要素に
対し打撃賦与関係に至らしめ、これにより記録媒体上に
印刷をなし、さらに別の印刷要素が印刷位置に移動でき
るようにするため該ハンマーを反対方向すなわち復帰方
向に駆動して印刷要素より離すための駆動装置；を含み
、ハンマーの前進および復帰方向への往復運動に必要な
時間を最小にして印刷速度を速めた、改良された組立体
に関する。

［従来技術とその問題点］ 接極子（ａｒｍａｔｕｒｅ）がプリントハンマーを打撃
し、これを前進行程に駆動して印刷要素に対し打撃賦与
関係に至らしめ、これにより紙記録媒体上に文字その他
の印象を印刷するプリントハンマー機構を用いたバンド
プリンターについては、本願発明者等に米国特許第４，
７３６，６７９号（１９８８年４月１２日発行）が下さ
れている。上記プリントハンマー機構では、ハンマーが
可撓性印刷要素を打撃し跳ね返った後、復帰方向へのハ
ンマーの移動をばねに依存している。接極子は電磁気的
に駆動され、それを復帰位置に偏位させているばねに抗
して作動する。このため、接極子に働《磁力およびハン
マーを前進方向に駆動する打撃力は、復帰ばねによって
抵抗を受ける。この抵抗力を減少させて、ハンマーに前
進行程を行なわせるために必要な磁力および時間を減少
させることが望ましい。

ハンマーを前進および復帰方向のどちらにも駆動する駆
動装置が提案されている。こうした駆動装置は、電磁場
構造とハンマーとの間に直接的な結合を有するが、履歴
効果が避けられず、ハンマーを加速するために必要な時
間が増し、また、前進行程から復帰行程に移る間、これ
に取り付く結合が、バンド、ディジーホイール等の印刷
要素担体の速度を制限し，全体の印刷速度を遅《する．
［発明の構成］ 本発明は、特に、バンドが印刷要素を担持しておりプリ
ントハンマー機構のハンマーによる打撃に異なる要素を
供するバンドプリンターでの使用に適している。本発明
はまた、デイジーホイールやシンプル（ｔｈｉｍｂｌｅ
）あるいはボール型印刷要素等を使用した他の印刷機で
も用いることができる。

プリントハンマー機構においては、ハンマーが往復行程
を動くために要する時間に起因する印刷速度上の制限が
あるが、本発明の主要な目的は、この制限を減少させる
ように改良されたプリントハンマー機構を提供すること
である。

本発明の特徴は、プリントハンマーａｉＨＩ１における
ハンマーの印刷要素打撃後の復帰をばねに依存すること
を避け、その信頼性を改ふすることにある。

さらに本発明は、ハンマー駆動装置によりハンマーが前
後方向のいずれにも正駆動され、なおかつ、履歴効果（
ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ　ｅＦｆｅｃｔｓｌ、すなわち、
復帰方向に力を働かせる際に要する時間に起因する操作
速度の減少の効果によって操作速度が制限されることが
ない、改良されたプリントハンマー機構を提供すること
を目的とする。

簡単に述べれば、本発明によるプリントハンマー機構は
、印刷位置に向かう方向にも印刷位置から離れる方向に
も可動なプリントハンマーを用いている。ハンマーは、
ハンマーを前進方向および復帰方向に駆動するためハン
マーと係合できるように位置付けられた、独立に動くこ
とができる第一および第二接極子によって駆動される。

接極子はハンマーと係合するまではハンマーとは非干渉
関係に支持されている。このため、ハンマーとの接触に
先立ち、接極子を十分な距離にわたって加速することが
可能となり、前進行程および復帰行程をなすための時間
が最小となる。接極子およびハンマーは、弱い復帰ばね
によりホームポジションに偏位させてもよい。こうした
ばねは、接極子により発現される駆動力にはあまり抵抗
しないため、接極子による力に下でのハンマーの行程移
動時間は減少する。また、ばねに依存していないため、
ハンマーをホームポジションに復帰させることをばねに
依存している機構と比べ機構の信頼性が高められる。

上記の、またその他の、本発明の目的、特徴および利点
は，以下の記載を添付図面と関連付けて読むことにより
、より明らかになるであろう。

第１図および第２図にはプラテン１１、記録媒体紙１２
、リボン３０およびプリントバンド上の印刷要素２０が
、本発明を具体化したプリントハンマー機構１０を組み
込んだバンドプリンターについて示されている。各要素
ＩＯ、ｌ２、３８および２０については上記米国特許第
４，７３６，６７９号により詳細に記載がある。機構ｌ
Ｏはハンマー（ハンマー５０）の機能を提供する複数の
棒材を有している。図には６個のハンマー５０が示され
ているが，機構１０は一以上のハンマーを有すればよい
。ハンマーハウジング５２がハンマー５０をその内部で
往復運動できるようスロット５３内に支持している。印
刷要素２０に面するスロット５３の前端部は開口部とな
っており、ハンマーはここを通って飛び出すことができ
る。スロット５３には後部壁面５５があり、これはハン
マーが印刷要素２０から離れて行く復帰行程の終端にお
けるハンマーを示し、そのホームポジションを規定する
。

ハンマーハウジング５２は，ハンマー５０が装着されて
いるスロット５３に直交するスロット５８を有する。ま
たハンマーハウジング５２内には、もう一つのスロット
５９があり、これはスロット５８と平行であって、ハン
マー５０およびその復帰位置を示す後端面５５への接近
手段となっている。ハンマー５０は高さが減縮された頚
部６０を有する。該頚部の長さは前端部側のスロツｌ・
５８の（ハンマー移動方向の）長さにほぼ等しい。スロ
ット５８内において頚部６０を取り巻いてばね５６が設
けられている。ばねの両端はスロット５８の前壁６ｌお
よび後壁６２に突き当たって担持されている。ばね５６
ぱハンマー５０をホームボジシゴンを示す後端面５５に
押し当てる方向で偏位させる。

ハンマー５０およびハウジング５２からなる組立体は支
持体６５（図解を簡潔にするため第１図には示していな
い。第２図には示してある）上に配置されている。この
支持体６５は、間隔を置いて設置された複数の磁気構造
物すなわちコア８６および８７の取り付け部を提供する
。各ハンマーにその一つづつが用意される。これらのコ
アは磁心８９および９０を有しており、その周囲にはコ
イル８８および旧が巻かれている。これらのコイルは駆
動電流源と連結されている。駆動電流源は、好まし《は
、ハンマー５０を駆動するため、適当なタイミングでパ
ルス電流を供与するものである。コア８６および８７な
らびにコイル８８および９ｌは接極子７０および７ｌを
駆動するための磁気駆動手段を提供する。接極子７０を
プリント接極子と、接極子７ｌを復帰接極子と以下＋１
４’ぶことにする。いずれの接梯子も軸７４および７５
に軸着されている。各軸はハンマー５０の行程路と直交
する方向に伸びている。接極子は好ましくは少なくとも
降片９０の端部９３および９５に面する部分に磁気材科
を有する棒材である。

軸着は、ビンによりコア８６および８７の底部付近で各
コアから互いの方向に突き出した耳９７および９８にな
されている。ビンは接極子７０および７ｌより各コア内
の穴へと伸びている。他の軸着連結手段を用いることも
できる。ビンは、コア８６および８７の耳９７および９
８に覆い重なる、接極子７０および７ｌの各々にある耳
９９およびｌ００の対と対の間に伸びてもよい。これは
ビン付けされたときに耳９７および９８を捕捉する。

接極子７０および７１は、全体が磁性材料で形成されて
いな《ともよく、磁性材料製の挿入部材８４および８５
とともにポリカーボネートのような軽量プラスティック
材料から形成されていてもよい。該挿入部材は、極端部
９３と９５およびコア８６と８７の残りの部分の間に磁
気回路を完成させる。

ハンマーハウジング５２内のスロット５３、したかでハ
ンマーとハンマーの間の間隔は、接極子７０および７ｌ
の幅と等しいか，それ以上である。接極子はハンマー５
０の幅よりも相当に大きい幅を有する。

ハンマーハウジング５２とハンマー５０との組立体は、
文字ばかりでな《点要素の印刷を可能とするため、印刷
要素２０を担持するバンドの移動経路に沿った方向（ハ
ンマー５０の移動方向に直角）に可動であってもよい。

ハウジング５２に結合したベルトのような移動機構を用
いることもできる。こうした移動機構については上記の
米国特許第４，７３６，６７９号に記載されている。ハ
ンマーまたはハンマー組立体がプリントバンドに沿って
可動でない場合，ノ１ウジング５２は支持体６５に結合
されていてもよ《、またはこれと一休的な部分になって
いてもよい。

ハンマー５０は端部壁面１０３と１０５を備えたスロッ
ト１（１３を有する。上記壁面は、それぞれブリン］・
接擾子７０および復帰接極子７１による打撃を受け止め
る面（被打撃面）となる。接極子７０および７ｌはスロ
ット１０３の中に伸びており、その上端はこのスロット
の内部にある。支持体６５にその両端で結合した止め棒
材８０は接極子の停止位置すなわちホームポジションを
提供している。ばね７８および７世接極子を（軸７４お
よび７５の回りに回転させて）止め８０に押し当てる方
向で偏位させている。止め８０に押し当てられていると
きには、接極子はハンマーとは結合していない。接極子
と被打撃面１０３および【０５との間には自由空間があ
るからである。

したがって、ハンマー５０は干渉を受けることなく自由
に移動でき、復帰ばね５６によってのみ拘束を受ける。

接極子端部の相対的な大きさならびにプリント接極子の
打撃面７６および復帰接極子の打撃面７７の面１０３と
１０５に対する位置により、ハンマーの接極子に対する
自由度がもたらされる。これはハンマーの実動距離すな
わち、ハンマーが印刷要素２０を打撃する位置までの往
路の全行程に、往路方向つまり印刷をなす方向に向けて
の加速に要する距離と印刷要素２０、リボン３０および
紙ｌ２に跳ね返る距離を加えたものよりも大きい。実際
、接極子はハンマーと接触しこれを駆動するとき以外は
ハンマーとは結合していない。復帰ばね７８および７９
ならびにハンマー復帰ばね５６は極めて弱いばねであり
、これらはそれぞれ接極子とハンマーを駆動時期の間、
止め８０と端面５５に押し当てて維持する役割のみをす
る。

電流パルスがコイルに加えられた段階では、打撃面７６
と被打撃面ｌ０３、打撃面７７と被打撃面１０５との間
には距離（間隔）があるので、接極子は加速されて、ハ
ンマーが往路方向に飛び出して印刷をなし次いで復路方
向に反跳するようにハンマーを駆動するのに十分な速度
と力を得る。接極子７０および７ｌの質量は、これらが
打撃するハンマー５０の質稙よりも十分に大きなもので
なければならない。また、ばねは弱い。したがって、加
速はすみやかであり、ハンマー５０を印刷要素２０と打
撃関係になるよう移動させるのに必要な時間は最小化さ
れる。

以上述べてきたプリントハンマー機構の作動過程は第３
ａ図ないし第３ｈ図により、より明瞭になるであろう。

これらの図では、一周期の間、ＴＩからＴ８と表示した
各時期における機構の様子が連続的に示されている。印
刷および復帰のサイクルに先立つＴＯ時の出発位置、す
なわち弛緩位置は、第２図に示されている。ＴＯ時にお
いては、機構は休止状態にあるが、ここで電流パルスが
新たなプリントコイル８８に加えられ、印刷過程が開始
する。ＴＩ時まで、コア内における磁束は増加し続ける
が、磁力は、未だプリント接極子を引き付けるには十分
ではな《、各部分の位置は変らない。ＴＩ時からＴｚ時
（Ｔ２時は第３ｂ図に示す）にかけて、プリント接極子
は、面７６と１０３が接触する位置まで加速されていく
。両面の接触により、ハンマー５０は往路方向に駆動さ
れて前進行程を開始する。プリント接極子７０は１０８
で示した支持体６５の一部である止めと接触するまで、
ハンマーを往路方向に加速し続ける。止めとの接触は第
３ｃ図に示すＴ３時に起こる。往路電流パルスが終了す
る前に復路電流パルスが復帰コイル８９に加えられ、復
帰接極子７ｌが正め８０から雌れて移動を開始する。こ
の間も，ハンマー５０は往路方向に加速を続けており、
プリント接極子に妨げられることな《（プリン１〜接極
子は止め１０８に止められているため）弾丸飛程を開始
して印刷要素との打撃的関係に達する。

第３ｄ図に示されているＴ４時において、印刷要素はプ
ラテンに打ち付けられてリボン３０と紙１２をブラテン
１１に押し当て、ここで実際に文字等の印象が印刷され
る。この時点で復帰接極子７１はハンマーの被打撃面１
０５と接触し、ハンマーのホームポジションに向けての
復帰行程を開始させる。ハンマーは印刷要素の経路から
離れ、プリントバンドは次の印字位置に移動することが
できる。

さらに時間を経て第３ｅ図に示すＴ５時に至ると、復帰
接極子により面１０５に駆動力が加えられ続けているた
め、ハンマーの往路側の被打撃面１０３はプリント接極
子７０に接触する。プリントコイル８９に対する電流は
この時点では終了しているため、プリント接極子は復帰
ばね２８の作用で止め８０に向け跳ね戻る。

第３ｆ図に示すＴ６時において、復帰接極子は止め面１
０７に達する。ハンマーはホームポジションに向けて動
き続け指示面５５に押し当たる。ハンマー５０の行程は
，復帰ばね５６の助けもあって弾丸的である。ハンマー
の往路方向への跳ね返りは復帰接極子に押えられて妨げ
られる。

第相図に示すＴ７時において、ハンマー５０はホームポ
ジションに達し支持面５５に押し当たっている。

復帰接極子は復帰ばね７９の作用で止め８０に向けて移
動し始める。プリント接極子は既に止め８０のところま
で到達している。

Ｔ８時において、ハンマー機構はＴＯ時の初期位置に戻
っており、次のプリントおよび復帰パルスを待っている
。

典型的な実施態様ではプリントハンマー機構の全周期は
８ミリ秒以内に行なうことができる。ハンマーが印刷要
素の経路上にあって印刷要素２０が固定されている時間
（Ｔ３ないしＴ５）は２ミリ秒以下である。もちろん、
上記の時間は例示的なものであって、各要素の質量や駆
動電流によって依存するものであり、それぞれの印刷機
の設計に応じてその時間は増減することができる。

以上の記載で明らかなとおり、本発明によれば、高速作
動性，信頼性および制御性を備え、印刷性能を高める、
改良されたプリントハンマー機構が提供される。本発明
の説明のため、例示的な実施態様を示したが、本発明の
範囲内において、変更や修正を行なうことは当業者にと
っては明らかなことである。したがって、上記の記載は
例示的なものであり、これに限定する趣旨と解されるべ
きではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を具体化した多重プリントハンマー機
構を図解的に説明する斜視図。 第２図は、おおむね第１図の２−２線に沿った説明的立
面図。 第３ａ図ないし第３ｈ図は、一行程をなす間の連続する
８時点における機構の様子を第２図と同様の視点で図解
した断片図。 ｌＯ：プリントハンマー機構 ２０：印刷要素 ５０：プリントハンマー ７０．７１　：接極子 特許出願人　エル・ジエイムズ・ハバード（他１名）代
理人　　ＩＰ叩上　松井政広　（他ｌ名）第２図 ゛３７ ．第３ｃ図 第３ｄ図 第３ａ図 第３ｂ図 第３ｅ図 第３ｆ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、印刷位置に向けておよび離れる方向に可動なプリン
   トハンマー；該ハンマーと係合する位置に移動できる第
   一および第二接極子；該第一および第二接極子を支持す
   る手段であって該ハンマーと係合するまでは該接極子を
   該ハンマーと非干渉関係に保ち印刷位置に向けておよび
   離れる方向に該接極子を駆動するもの；および該接極子
   を互いに適当な時間関係で駆動して作動させる手段；か
   らなるプリントハンマー機構。 ２、請求項第１項の機構であって、該駆動手段がそれぞ
   れ第一および第二接極子と結合している第一および第二
   駆動装置からなるもの。 ３、請求項第１項の機構であって、該駆動手段が該第一
   接極子が該ハンマーを印刷位置に向けての前進方向に駆
   動し、該第二接極子が該ハンマーを印刷位置から離れる
   復帰方向に駆動するような互いに適当な時間関係で該第
   一および第二接極子が動くようにこれらを駆動する手段
   からなるもの。 ４、請求項第３項の機構であって、該第一および第二駆
   動装置がそれぞれ第一および第二接極子と磁気的に結合
   している第一および第二電磁手段からなるもの。 ５、請求項第１項の機構であって、該支持手段が、該ハ
   ンマーが該駆動手段により駆動されて動き始め、該接極
   子の各々が該ハンマーとの接触前に規定された距離を移
   動するまで、該接極子を該ハンマーとの係合から外して
   おく偏位手段を有するもの。 ６、請求項第５項の機構であって、該ハンマーが、該第
   一接極子と係合するまで該ハンマーを該印刷位置から離
   れる方向に偏位させる手段をさらに有するもの。 ７、以下の要素からなるプリントハンマー機構：前進お
   よび復帰方向に可動なハンマー； 該ハンマーをそれぞれ該前進および復帰方向に動かす第
   一および第二接極子； ここで、該ハンマーは該第一接極子に相対する第一面と
   該第二接極子に相対する第二面を有し、該第一および第
   二面はそれぞれ該前進および復帰方向の異なる方向に面
   している 該第一接極子が該第一面と間隔を置いている第一位置お
   よび該第一接極子が該第一面と接触している第二位置の
   間を該第一接極子が移動するのを支持する手段； 該第二接極子が該第二面と間隔を置いている第三位置お
   よび該第二接極子が該第二面と接触している第四位置の
   間を該第二接極子が移動するのを支持する手段； ここで、該間隔は、該接極子が該ハンマーと接触して打
   撃伝達関係に至るに先立ち加速できるに十分なものであ
   る 該第一接極子が該ハンマーを打撃してこれを印刷位置に
   向けて前進方向に駆動し、次いで該ハンマーが印刷位置
   に到達した後には第二接極子がこれを復帰方向に駆動す
   るように、該第一および第二接極子を独立に駆動する手
   段。 ８、請求項第７項の機構であって、該ハンマーがその中
   にスロットを有しており、該第一および第二面が該スロ
   ットが該スロットの反対側の端部であるもの。 ９、請求項第８項の機構であって、該接極子が該スロッ
   ト内に伸びる部材であり、該スロットから隔てられた手
   段が該接極子を別々の軸着軸上に支持しているもの。 １０、請求項第９項の機構であって、該軸着軸が、該ハ
   ンマーとは間隔を置いて該前進および復帰方向とは直交
   しているもの。 １１、請求項第１０項の機構であって、さらに該接極子
   の間の第一止めおよび該接極子を該止めに押し当てる偏
   位手段を有するもの。 １２、請求項第１１項の機構であって、該第一止めは該
   第一および第二位置を規定する面をその両側に有し、該
   第一止めの該両側のそれぞれの面に相対する第二および
   第三止めがあって、それぞれ該第二および第四位置を規
   定しているもの。 １３、請求項第１２項の機構であって、さらに、該ハン
   マーを該復帰方向に偏位させる手段；該ハンマーの前進
   および復帰行程を規定し、その復帰終点に該ハンマーが
   該偏位手段によってこれに指示される第四の止めを有す
   る手段；からなり、該第四止めは、該接極子部材が該第
   一止めと接触している間該スロット内に位置付けられる
   ように該スロットに対し位置付けられているもの。 １４、請求項第７項の機構であって、該接極子のいずれ
   の質量も該ハンマーより大きいもの。 １５、請求項第７項の機構であって、複数の該ハンマー
   が備えられており、該ハンマーを隣り合わせに間隔を置
   いて支持する手段および隣り合わせに間隔を置いて位置
   付けられた複数の該第一および第二接極子を有し、該ハ
   ンマーのいずれも該ハンマーが隔てられた方向に幅を有
   し、該幅は該接極子の該方向の幅よりも狭いもの。 １６、請求項第１５項の機構であって、該複数のハンマ
   ーおよびそのための該支持手段が該前進および復帰方向
   とは横断的な方向に可動な組立体からなるもの。 １７、請求項第７項の機構であって、該駆動装置が該第
   一および第二接極子と相対する磁極を有する磁気構造；
   および該構造と磁気的に結合し該接極子に磁力を選択的
   に及ぼすためのコイル；からなるもの。 １８、請求項第１７項の機構であって、さらに該磁気構
   造上に該接極子を回転可能に支持する手段を有するもの
   。 １９、印刷要素を有し、該印刷要素を記録媒体に打撃し
   て印刷をなすもので、少なくとも一のプリントハンマー
   を備えたプリントハンマー機構を有し、これにより該印
   刷要素を打撃する印刷機において：該ハンマーと通常は
   隔てられているが、これに接触することのできるように
   可動であり、該接触により該ハンマーを前進および復帰
   方向に駆動し該ハンマーを該印刷要素に押圧およびこれ
   から離間させる一対の接極子；および該接極子を独立に
   駆動する手段；からなる改良されたプリントハンマー駆
   動装置。 ２０、請求項第１９項の改良であって、該接極子が、該
   駆動装置により駆動されたときは反対方向に動くよう回
   転可能に支持された梃であり、いずれの梃も該ハンマー
   と係合可能な面を有するが該ハンマーと接触するまでは
   これより隔てられているもの。