JPS6048347B2 - 可動コイル型印字ヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可動コイル型の印字ヘッドに関するものであ
る。

最近、インパクト式のドットプリンタにおいて、可動コ
イル方式を採用した印字ヘッドが各種提案されているが
、従来の可動コイル型印字ヘッドは、応答性や信頼性等
の面で技術上の未解決の多くの問題を有していた。

特に、印字レバーの軽量化のために、バネ性を有する薄
板で印字レバーを形成した場合、鮮明なるドットを得る
ために、可動コイルに大電流を通じると、印字要素がプ
ラテンと衝突した時に、印字レバーがその支持部と印字
要素との間の中間部で過大なる曲げモーメントを受けて
異常な撓み変形を受け、応答モードが異常になつて応答
が不安定となり、印字力が印字要素に伝達され難くなる
。

インパクト式印字ヘッドにおいて、印字レバーのレスト
位置を規正し、その先端部の打撃面とプラテンとの間の
間隔を適正に調整するための調整装置を備えたものも知
られている（例えば特開昭４６−６６０９号公報（特公
昭５２−１５００３号公報）など）。

しかし公知のものは、印字レバーが剛体のものを対象し
たものが殆んどであり、単に印字レバーの打撃面とプラ
テンとの間隔を調整できればそれて十分に目的を達成す
ることができるもので”あつたが、上記したような問題
点に対しては効果を奏することができない欠点があつた
。そこで本発明は、印字レバーの軽量化のために、バネ
性を有する薄板で印字レバーを形成した場合の上記問題
点を解決し、印字レバーの高速応・答性や動作安定性を
高めることを目的とするものである。

以下、その一実施例について図面を参照して説明する。
第１図および第２図において、支持板１は側面形状がＬ
字形をなすものであつて、その立曲げ部２がキャリッジ
（図示せず。

）に取付けられるようになつており、このキャリッジは
記録紙３の紙送り方向（矢印４）と直交する方向に走査
せしめられる。支持板１の前面下部には保持部材の一例
としてのホルダ５がネジ６，６を介して固着してあり、
このホルダ５の上端部７は、支持板１側、つまり印字レ
バー９の動作変位方向と逆向き（第２図において右方）
に適宜の角度（この実施例では約５度）をもつて傾斜せ
しめられている。保持Ｊ部７は、支持板１に四角形状に
開設されている穴部８内に嵌合しており、この傾斜した
保持部７に印字レバー９の基部１０がカシメピン１１，
１１を介して固着されている。印字レバー９は、第３図
に示すように、基部１０から一体的に延出形成されたバ
ネ部１２，１２と、各バネ部１２，１２に対して一体的
に連結されていりるΞ角形状のレバー部１３とで構成さ
れている。印字レバー９は、その軽量化を図るために薄
板バネで形成されており、レバー部１３は、その剛性を
強くするために両側辺部に立曲げ部１４，１４が形成さ
れている。したがつて、印字レバー９はバネ部１２，１
２で撓み変形を受ける。レバー部１３は、その先端部（
自由端部）に印字要素の一例として印字ハンマ１５を有
している。印字ハンマ１５は、立曲げ部１４，１４の先
端部の間でサンドイッチ状に挾み込んて接着剤やスポッ
ト溶接等によつて固着されている。レバー部１３の底辺
部からは舌部１６がバネ部１２，１２の間て基部１０側
へ向けて一体的に延出形成されており、この舌部１６上
．には補強部材１７が固着されている。基部１０にはカ
シメピン１１，１１（第１図示）が貫通可能な穴部１８
，１８が穿設されており、レバー部１３のほぼ中央部に
は、第２図示のボビンホルダ１９が取り付けられる穴部
２０が穿設されている。．さらに舌部１６と補強部材１
７には、第２図示の支点部材としてのピン２１がルーズ
に貫通可能な穴部２２および基板ホルダピン２３が固着
される穴部２４がそれぞれ穿設されている。第２図にお
いて、アーム状部材２５がカシメピン２６を介し・てホ
ルダ５に固着されており、ピン２１はつぎに述べる方法
によつて舌部１６に固着される。すなわちピン２１はそ
の後部に挿入配置されたコイルバネ２７のバネカによつ
てアーム状部材２５に当接せしめられ、この状態でピン
２１の下面に接着剤を流し込み、この接着剤の硬化によ
つてピン２１が固着される。このようにしてピン２１の
固着を行なうことによつて、アーム状部材２５の位置精
度が多少悪くてもピン２１はアーム状部材２５に対して
必らず密着して固着される。したがつてピン２１または
アーム状部材２５の位置調整は全く必要としない。また
ピン２１のアーム状部材２５に対する当接位置は、バネ
部１２，１２の全長に対して基部１０からほぼ１１３の
位置になるように設定してある。穴部２０（第３図）に
固着されているホピンホルダ１９は、可動コイル２８を
巻回した有底筒状のボビン２９が固着されている。磁束
発生手段は、共に高透磁率磁性金属材料て形成された環
状の外周ヨーク３０および円柱状の中心ヨーク３１と、
この中心ヨーク３１の後部円板部と外周ヨーク３０間に
サンドイッチ状に挾み込まれている環状の永久磁石３３
とて構成されている。そして外周ヨーク３０の内周面と
中心ヨーク３１の外周面間の空隙内に可動コイル２８が
挿入配置され、永久磁石３３によつて上記空隙中を半径
方向に発生せしめられている磁束を可動コイル２８が横
切るようになつている。永久磁石３３は円板部３２に対
して、外周ヨーク３０は永久磁石３３に対して、それぞ
れ接着剤を介して固着され、この外周ヨーク３０に第１
図に示されているネジ３４，３４が支持板１を貫通螺合
せしめることによつて、上記磁束発生手段全体が支持板
１の背面に固定配置されている。永久磁石３３は、この
実施例ては高磁束密度が得られる希土類磁気異方性磁石
（その代表例としてはサマリウムコバルト磁石である。
）が用いられているが、それに限るものではない。また
中心ヨーク３１の中央には、規制部材の一例としてのス
トッパネジ３５の後部が位置調整可能に螺合されており
、このストッパネジ３５から一体的に形成されているつ
ば部３６にホルダ１９の後部が当接するように設計され
ており、このつば部３６によつて印字レバー９のレスト
位置が決定されている。印字レバー９のこのレスト位置
は、可動コイル２８に通電されたときに、最も大きな変
位力を受け得るようにストッパネジ３５を回動して調整
される。印字レバー９は、ホルダ５の保持部７が上記し
たように傾斜しているために、上記レスト位置ではバネ
部１２，１２が若干弓なりに変形せしめられ、したがつ
てつば部３６に対して予圧が与えられた状態で係止され
ている。またストッパネジ３５の前部にはナット３７が
位置調整可能に螺合されており、このナット３７によつ
て印字レバー９のオーバースウィングが規制されるよう
になつている。また中心ヨーク３１の底部には、空隙の
下部に連通する空気逃がし孔３８が開通形成してあり、
またボビン２９（ホピンホルダ１９）と中心ヨーク３１
との間に密閉的に形成される空隙部に連通する空気逃が
し孔３９が、ボビン２９およびそのホルダ１９を貫通し
て開設されている。印字ハンマ１５の背後には、外周ヨ
ーク３０に第１図示のネジ４０，４０を介して固着した
リボンガイド４１が位置している。りホンガイド４１は
その中央部縦方向に凹部４２を有しており、その底面４
３が印字レバー９の上端部と軽く接触して印字レバー９
のレスト位置を決定するストッパとしての役目も有して
いる。りホンガイド４１は凹部４２の両側前面にガイド
溝４４，４４が形成してあり、このガイド溝４４，４４
によつて、記録紙３と印字ハンマ１５との間に配置され
ているインクリボン４５が案内されている。ピン２３（
第１図示の穴２４にカシメ結合されている。）には、周
知のフレキシブルフラットケーブル４６の端部が、その
裏面に接着された受け板４７を挾み込んでナット４８を
介して取り付けられている。そしてこのケーブル４６の
薄膜導体４９，５０の各ターミナル４９ａ，５０ａに、
可能コイル２８のリード線５１，５２が接続されている
。プラテン５３は印字ハンマ１５と対向的に配置されて
いるものであつて、その外周面には軸方向（印字ヘッド
の走査方向）にそつて平行に複数の突起５４が等ピッチ
で突出形成されている。印字ハンマ１５の前端面は弧状
に湾曲形してあり、その曲率半径はプラテン５３の中心
から突起５４の外端部までの半径にほぼ等しく形成して
ある。そして上記曲率半径の中心は、印字レバー９が第
２図示のレスト位置にあるときは、プラテン５３の中心
に対してこの印字ヘッド９の揺動動作角度に相応して偏
心した位Ｊ置にある。すなわち第２図において、上記曲
率半径の中心はプラテン５３の中心よりも上方にある。
そして印字レバー９が駆動されて揺動変位し、印字ハン
マ１５がプラテン５３の突起５４と衝突するときに、上
記曲率半径の中心とプラテン５３の中心とがほぼ一致す
るように設定されている。なお上記実施例において、外
周ヨーク３０，中心ヨーク３１および永久磁石３３を除
く総ての部品が、例えばステンレスやリン青銅や黄銅あ
るいはプラスチックなどの非磁性材料を適宜に選定して
形成されている。

つぎに上記の如く構成したこの実施例の印字ヘッドの動
作について説明する。

上記レスト状態において、可動コイル２８にパルス状の
電流を印加すると、外周ヨーク３０と中心ヨーク３１間
の上記空隙中の磁束と上記電流とが協働し合つて、可動
コイル２８に第２図左方の瞬間的な変位力が作用する。

この変位力によつて印字レバー９は、そのバネ部１２，
１２が自己のバネカに抗して弾性的に湾曲変形して、第
２図左方へ揺動変位する。レバー部１３は立曲げ部１４
，１４によつて剛性が高められており、かつ舌部１６と
その補強部材１７に固着されているピン２１がアーム状
部材２５に対して上記の如く当接せしめられているため
に、印字レバー９はピン２１を支点として、すなわち第
３図における■−■線の位置を支点として第５図におい
て９’で示すように揺動し、印字ハンマ１５は上記支点
を中心としてほぼ完全な円運動を行なう。印字ハンマ１
５は、インクリボン４５を記録紙３に衝撃せしめ、印字
ハンマ１５とプラテン５３の突起５４とが重なり合つて
得られる矩形形状のドット （図示せず。）が記録紙３
上に形成される。印字ハンマ１５が突起５４と衝突した
直後に、レバー部１３の中央部（ホルダ１９を介して可
動コイル２８が巻回されているボビン２９が取付けられ
ている部分）は、慣性によつてなおも左方へ変形力が作
用するが、ホルダ１９の前端面がナット３７に当接し、
慣性による撓み変形が規制される。したがつて印字レバ
ー９は無理なり（変形）を受けることはない。そして印
字レバー９は、自己のバネカによつて第２図示のレスト
位置に復帰する。この実施例のプラテン５３は、第２図
においてパルスモータ（図示せす。）等を介して矢印５
５方向に連続回転するようになつており、プラテン５３
の回転と印字ヘッドの走査に伴つて、印字ハンマ１５と
突起５４とが重なり合う位置が縦横に移動してゆく。し
たがつて印字レバー９を適宜のタイミングで駆動するこ
とによつて、任意の文字や図形等がドットにて形成され
る。この文字形成動作は本発明とは直接的に関係しない
のでその詳細な説明は本文では省略するが、詳しくは本
出願人による特願昭５４−１１９５０６号「インパクト
式ドットプリンタ」（出願日：昭和５押９月１７日）に
開示されている。また上記印字動作に際して、空気逃が
し孔３８，３９が、それぞれ中心ヨーク３１とボビン２
９およびそのホルダ１９に上記の如く形成されているの
で可動コイル２８が中心ヨーク３１と外周ヨーク３０と
の間の空隙内を変位するときに、空気抵抗を受けず、し
たがつて可動コイル２８は鋭敏に応答し、その高速駆動
が可能である。

またリード線５１，５２が接続される端子４９ａ，５０
ａを有するフレキシブルフラットケーブル４６は、印字
レバー９と一緒に変位動作を行なうように、印字レバー
９にピン２３を介して搭載されているので、可動コイル
２８とフレキシフルフラツトケーブル４６の端子部との
間での相対的な運動はなく、したがつてリード線５１，
５２に繰り返し応力が作用せず、印字レバー９を長期に
亘つて高速度で繰り返し駆動しても、その断線のおそれ
は殆んど無い。

さらにこの実施例では、リボンガイド４１の底面４３を
も印字レバー９のストッパ部材として、印字レバー９が
レスト位置へ復帰するときのその先端部（印字ハンマ１
５）の不要な右方への変位を阻止している。

このときりホンガイド４１を軟質プラスチック等で形成
しておけば、印字レバー９がレスト位置へ復帰するとき
の衝撃が和らげられ、印字レバー９の振動が即座に減衰
し、また駆動音が静粛になる。またこの騒動音の静粛化
および印字レバー９の振動の減衰のために、つば部３６
とホルダ１９との間にゴムやスポンジ等のダンピング部
材を配設してもよい。またこの実施例では、印字要素と
して板状の印字ハンマ１５を用いたが、これに替えてワ
イヤを用いてもよい。

この場合、プラテン５３は固定的に設置され、ワイヤと
の対向面は平坦に形成されることになるであろう。また
ホルダ５は、支持板１と一体化することも可能であるが
、本構成のように別部品として支持板１に着脱可能に取
り付け得るようにした方が、印字レバー９等の組立、あ
るいは保守などの面で有利である。

またピン２１はアーム状部材２５に固着し、ピン２１が
バネ部１２，１２の上記■−■線上の位置で舌部１６に
当接するようにしてもよく、またピン２１の固着構造も
上記実施例に限定するものではない。

なお、印字レバー９の印字ハンマ１５とプラテン５３と
の対向間隔は、この印字ヘッドをそれが支持されるキャ
リッジに対して位置調整することによつて適正な間隔に
調整される。

以上詳細に説明した本発明に係る可動コイル型印字ヘッ
ドによれば、印字レバーの印字要素がプラテンと衝突す
る時に印字要素と印字レバーの支持部との間の中間部（
可動コイルが固着してあるレバー部）に作用する慣性力
およびこの慣性力に伴なう上記中間部の変形が規制され
るようにしたので、印字レバーに大きな印字力を与えて
も印字レバーが無理な変形を受けず、したがつて印字動
作が安定し、応答性にも優れ、動作の信頼性や耐久性が
高い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る可動コイル型印字ヘッドの一実施例
に関するものであつて、第１図はその正面図、第２図は
第１図■−■線断面図、第３図は印字レバーの正面図、
第４図は第３図■−■線断面図である。 ９ ・・・・・・印字レバー、１５・・・・・・印字要
素、２８・・・・・・可動コイル、３０・・・・・・外
周ヨーク、３１・・・・・・中心ヨーク、３２・・・・
・・円板部、３３・・・・・・永久磁石、３５，３６，
３７・・・・・・規制部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バネ性を有する薄板にて形成されかつ一端部が固定
   され他端部に印字要素を備えた印字レバーと、この印字
   レバーに固着された可動コイルと、この可動コイルを横
   切る磁束を発生する磁束発生手段を有し、上記磁束発生
   手段は、中心ヨークと、この中心ヨークの周囲で上記可
   動コイルが挿通する空隙を介して対向する外周ヨークと
   、この外周ヨークと上記中心ヨークの後部の円板部との
   間で挟持されている永久磁石とで構成され、柱状の規制
   部材の一端部が、上記可動コイルが固着してある位置で
   上記印字レバーを貫通して上記中心ヨークに進退調整可
   能に螺着し、上記規制部材には、上記印字レバーのレス
   ト位置を規制するつば部が印字レバーの裏面側で一体に
   形成されており、上記規制部材の他端部に、上記印字レ
   バーの駆動時にその前面と対接するナットが進退調整可
   能に螺着していることを特徴とする可動コイル型印字ヘ
   ッド。