JPS6092862A - Ink dot printer - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To permit a high speed printing without noises by using a printer provided with selectively reciprocating plural needles with ink attached to the ends thereof, electrodes installed opposite to the tips of the needles via a recording paper and a power source which supplies voltage when the ends of needles approach a recording paper. CONSTITUTION:Ink adheres to the tips of plural needles 13 that approach to a recording paper 6 when a coil 17 is energized. Electrodes 7 are installed opposite to the tips of the needles 13 via the recording paper 6. The surfaces of the electrodes 7 are coated with a film of polyimid resin. Further, a power source to apply voltage (for instance 2,000V) between a head power supply plate PW24 and the electrodes opposite to the needles 13 that selectively approaches is provided.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は、ニードルに付着させたインクをクーロン力
により飛翔させて記録紙にドツトを形成し、このドツト
の組合わせで文字等を印字するインクドツトプリンター
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to an ink dot printer that forms dots on recording paper by flying ink attached to a needle using Coulomb force, and prints characters, etc. by combining these dots. It is related to.

発明の技術的背景及びその問題点 従来のドツトプリンターでは、感圧紙や普通紙をプラテ
ンに巻き付け、感圧紙の場合には直接に、普通紙の場合
にはインクリボンを介して間接的にインパクトして印字
する等の方法が用いられている。しかしながら、これ等
の方法では、インパクトの瞬間に衝撃音が発生し、この
衝撃音が非常に速い速度で連続するので、印字時には大
きな騒音を発するという問題がある。Technical background of the invention and its problems In conventional dot printers, pressure-sensitive paper or plain paper is wrapped around a platen, and pressure-sensitive paper is directly impacted, and plain paper is impacted indirectly via an ink ribbon. Methods such as printing are used. However, in these methods, an impact sound is generated at the moment of impact, and this impact sound continues at a very high speed, resulting in a problem that a large noise is generated during printing.

そこで近来では、複数本のニードルの先端部の両側に二
つの磁極を対向させて設け、これらの磁極の端部を磁性
インク内に浸し、磁力により磁性インクを吸引して二つ
の磁極間に磁性インクの層を形成し、選択的に駆動され
るニードルの先端を記録紙に接触させて印字をする方法
が考えられている。この方法では、記録紙に対する印字
圧力が小さいので、騒音を減少させるのにそれな９の効
果を上げている。しかしながら、この方法を用いたとし
ても、ニードルは直接に記録紙と接触するものなので、
顕著な騒音の低下を得る事が困難であるばかりでなく、
ニードルの先端に摩耗や曲り等の損傷をもたらす危険性
もある。その為、ニードルにある程度の強度が必要にな
９、径の細い二−ドルは適さ々い。従って、ドツトの集
合を高密度化する事に限界がちシ、高解像度の文字や図
形等を描く事は難しい。Therefore, in recent years, two magnetic poles are provided on both sides of the tips of multiple needles, and the ends of these magnetic poles are immersed in magnetic ink, and the magnetic ink is attracted by magnetic force, creating a magnetic field between the two magnetic poles. A method has been considered in which printing is performed by forming a layer of ink and bringing the tip of a selectively driven needle into contact with recording paper. In this method, since the printing pressure on the recording paper is small, it is highly effective in reducing noise. However, even if this method is used, the needle comes into direct contact with the recording paper, so
Not only is it difficult to obtain a significant reduction in noise;
There is also the risk of causing damage to the tip of the needle, such as wear or bending. Therefore, the needle needs to have a certain degree of strength9, and a needle with a small diameter is not suitable. Therefore, there are limits to increasing the density of a collection of dots, and it is difficult to draw high-resolution characters, figures, etc.

発明の目的 この発明は、この様な点に鑑みなされたもので、ニード
ルの先端を記録紙に接触させる事なく印字が可能である
インクドツトプリンターを得る事を目的とする。Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an ink dot printer capable of printing without bringing the tip of the needle into contact with recording paper.

発明の概要 この発明は、ニードルの先端部とポリイミド樹脂で被覆
された電極との間に火花放電を発生させる事なく静電界
を生じさせ、ニードルを選択的に駆動する事によりニー
ドルの先端部に付着されたインクをクーロン力で飛翔さ
せ、電極を蔽った記録紙にニードルを接触させる事なく
ドツトを形成するものなので、著しく減少された騒音で
、ニードルの先端に損傷を与える事なく、非常に安定し
た状態で印字し得る様に構成したものである。Summary of the Invention This invention generates an electrostatic field between the tip of the needle and an electrode coated with polyimide resin without generating a spark discharge, and selectively drives the needle. Since the attached ink is ejected by Coulomb force and dots are formed without the needle touching the recording paper covering the electrode, the noise is significantly reduced and there is no damage to the tip of the needle. It is constructed so that it can print in a stable state.

発明の実施例 この発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づいて説
明する。筐体（１）の内部には、キャリアシャフト（２
）とガイドシャフト（３）とが設けられ、これらキャリ
アシャフト（２）及びガイドシャフト（３）にキャリア
（４）がスライド自在に保持されている。このキャリア
（４）には印字ヘッド（５）が固定されている。Embodiment of the Invention An embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. Inside the housing (1), there is a carrier shaft (2).
) and a guide shaft (3), and a carrier (4) is slidably held by these carrier shaft (2) and guide shaft (3). A print head (5) is fixed to this carrier (4).

又、この印字ヘッド（５）と対向して、記録紙（６）を
介して複数の電極（７）が設けられている。更に、前記
印字ヘッド（５）等を覆うカバー（８）が、図ではすべ
てを示さないが前記筐体（１）の上面に設けられている
。Further, a plurality of electrodes (7) are provided facing the print head (5) with a recording paper (6) interposed therebetween. Further, a cover (8) covering the print head (5) and the like is provided on the upper surface of the housing (1), although not all of it is shown in the figure.

次に、前記印字ヘッド（５）について説明する。この印
字ヘッド（５）は、ヘッド取付は部（９）を介して前記
キャリア（４）に取付けられ、後部カバーＱ１とガイド
部α９とインクタンク（２）とより成る筐体が複数本の
ニードル（至）や、このニードル（２）の駆動部等を保
持しているものである。Next, the print head (5) will be explained. This print head (5) is attached to the carrier (4) through the head attachment part (9), and has a casing consisting of a rear cover Q1, a guide part α9, and an ink tank (2), which is connected to a plurality of needles. (to) and the driving part of this needle (2).

前記ニードル（至）は、後端を環状に配列されたアーマ
チュアα４に固着され、中間部をニードルガイド（至）
に案内されて前端部を前記インクタンク（２）に設けら
れたニードル孔αＧに挿通しているものである。これら
ニードルα１を駆動する駆動部は、前記印字ヘッド（５
）の内部に設けられた前記アーマチュアα４や励磁コイ
ルαη等よりなる。すなわち、前記アーマチュアα４は
、一端で前記ニードルαｊを固着し、他端でヨークａ槌
と押えバネ（至）とに挾持され、前記励磁コイルαηの
鉄芯（１）とストッパー（ハ）との間で回動自在に設け
られている。又、前記ニードルＱ’４の後端を挿入させ
てニードルスプリング（イ）が設けられているので、前
記アーマチュアα４は前記ストッパーＱ］）に押し付け
られる力を受けている。従って、前記アーマチュアα４
の回動動作が往復運動に変換されて前記ニードルαｊを
駆動するものである。The needle (to) has its rear end fixed to an annularly arranged armature α4, and the middle part to a needle guide (to).
The front end is inserted into the needle hole αG provided in the ink tank (2). The drive unit that drives these needles α1 is the print head (5).
), the armature α4, excitation coil αη, etc. are provided inside the motor. That is, the armature α4 fixes the needle αj at one end, is held between the yoke a mallet and the presser spring (to) at the other end, and is connected between the iron core (1) of the excitation coil αη and the stopper (c). It is rotatable between the two. Further, since a needle spring (A) is provided by inserting the rear end of the needle Q'4, the armature α4 receives a force of being pressed against the stopper Q]. Therefore, the armature α4
The rotating motion of is converted into a reciprocating motion to drive the needle αj.

しかして、前記ニードル０１の先端にはインク（ハ）が
付着されている。すなわち、前記インクタンク（ロ）に
は前記インク（ハ）が入れられており、第４図に示す通
り、横長の楕円形に前記ニードル孔顛が形成されている
。゛これらニードル孔ａ６は、第５図に示す様に、前記
インク翰が前記ニードル０１の先端に表面張力で付着し
ている様に大きさ等が決められている。又、前記ニード
ル（至）が、その先端に前記インク（至）が付着される
適切な位置から、適切な範囲内で往復運動される様に、
前記印字ヘッド（５）の各部の寸法等は定められている
。Ink (c) is attached to the tip of the needle 01. That is, the ink (c) is contained in the ink tank (b), and as shown in FIG. 4, the needle hole is formed in a horizontally long oval shape. ``As shown in FIG. 5, the size of these needle holes a6 is determined so that the ink rod is attached to the tip of the needle 01 by surface tension. Further, the needle is reciprocated within an appropriate range from an appropriate position where the ink is attached to its tip;
The dimensions of each part of the print head (5) are determined.

更に、前記印字ヘッド（５）の外側には、送電する事に
より前記励磁コイルαηを選択的に磁化する、ヘッド供
給電力ｐｗ板（財）が取付けられている。Furthermore, a head supply power PW board is attached to the outside of the print head (5), which selectively magnetizes the excitation coil αη by transmitting power.

次に、前記電極（７）について説明する。これら電極（
７）は、前記記録紙（６）ヲ介して前記ニードル（至）
の先端と対向し、これらニードルαｊと同数設けられて
いる。又、これらの電極（７）はポリイミド樹脂で被覆
され、５〜１０μ程度の被種膜（ハ）に覆われている。Next, the electrode (7) will be explained. These electrodes (
7) is the needle (to) via the recording paper (6).
The number of needles αj is the same as that of the needles αj. Further, these electrodes (7) are coated with polyimide resin and covered with a seed film (c) of about 5 to 10 microns.

しかして、前記電極（７）をプラスに前記ニードルυを
マイナスにして、両者の間にバイアス電源（ハ）が設け
られており、印字時には約２０００　Ｖの電圧が印加さ
れる様になっている。Therefore, the electrode (7) is made positive and the needle υ is made negative, and a bias power supply (c) is provided between the two, so that a voltage of about 2000 V is applied during printing. .

この様な構成に於いて、記録紙（６）とニードル（至）
とは接触せずにドツトが形成される。すなわち、選択的
に励磁コイル（１７）を磁化すると、磁力によってアー
マチュアα尋が鉄芯にぶつかるまで回動する。In this configuration, the recording paper (6) and the needle (to)
Dots are formed without contact with That is, when the excitation coil (17) is selectively magnetized, the armature α is rotated by the magnetic force until it collides with the iron core.

これに伴なって、ニードル（２）も所定の距離だけ移動
し、記録紙（６）とニードルαｊの先端との間の距離は
狭まる。しかして、印字時にはバイアス電源（ハ）が働
き、電極（７）とニードル（２）との間に電圧が印加さ
れる。従って、電極（７）とニードル（至）の先端との
間には静電界が生じ、ニードル（至）に付着されたイン
ク（ホ）は、電極（７）に引っばられ様とするクーロン
力を受ける。一方、第６図（ａｔ　（ｂ）に示す様Ｋ、
駆動されナイ二一ドルαＳにはインク（至）が付着され
たままである。しかしながら、駆動され電極（７）に近
づけられたニードル（至）では、ニードルαｊにインク
（イ）が付着する力にクーロン力が勝り、第６図（ａｔ
に示す様に、インク（至）は飛翔する。飛翔したインク
（至）は、第６図（ｂｌに示す様に、記録紙（６）に移
転しドツト（財）を形成する。しかして、インク（至）
が飛翔した後のニードルαｊは、励磁コイルαηでの磁
化が解かれ、ニードルスプリング（イ）によって元の位
置に戻される。以上の様な動作を各ニードル酷に選択的
に、且つ連続して行わせる事でドツトは組合わされ、文
字や図形等の印字は成されるものである。Along with this, the needle (2) also moves by a predetermined distance, and the distance between the recording paper (6) and the tip of the needle αj narrows. Thus, during printing, the bias power supply (c) operates and a voltage is applied between the electrode (7) and the needle (2). Therefore, an electrostatic field is generated between the electrode (7) and the tip of the needle (to), and the ink (e) attached to the needle (to) is pulled by the electrode (7) due to the Coulomb force. receive. On the other hand, as shown in FIG. 6 (at (b)),
The ink remains attached to the driven roller αS. However, in the needle (to) that is driven and brought close to the electrode (7), the Coulomb force overcomes the force that causes the ink (a) to adhere to the needle αj, and as shown in FIG.
As shown in the figure, the ink flies. The flying ink is transferred to the recording paper (6) and forms dots, as shown in Figure 6 (bl).
After flying, the needle αj is demagnetized by the excitation coil αη and returned to its original position by the needle spring (A). By performing the above operations selectively and continuously with each needle, the dots are combined and characters, figures, etc. are printed.

一方、電極（７）は被覆膜（ハ）に覆われているが、こ
れは絶縁の為である。すなわち、良好な印字結果を得る
には、飛翔するインクαｊの量を増大させドツトの濃度
を上げればよい。その為には、電極（７）とニードルａ
ｌの先端との間の距離を短くする、或いは、印加する電
圧の値を上げる等の方法が考えられる。しかしながら、
いずれの方法を用いたとしても、電極（７）とニードル
０の先端との間に火花放電が発生し易くなるか、又は、
常に火花放電が発生してしまう。これは、インクの飛び
散シ、プリンターの破損等の非常に不都合な結果の原因
となるものである。しかしながら、電極（７）に十分な
絶縁処理が施されれば、火花放電が発生する事はない。On the other hand, the electrode (7) is covered with a coating film (c) for insulation. That is, in order to obtain good printing results, it is sufficient to increase the amount of flying ink αj to increase the density of the dots. For that purpose, electrode (7) and needle a
Possible methods include shortening the distance between the tip and the tip of the l, or increasing the value of the applied voltage. however,
No matter which method is used, spark discharge is likely to occur between the electrode (7) and the tip of needle 0, or
Spark discharge always occurs. This causes very undesirable results such as ink splatter and damage to the printer. However, if the electrode (7) is sufficiently insulated, spark discharge will not occur.

そこで、例えばエポキシ樹脂を用いて、電極（７）の絶
縁処理をする事が考えられる。しかしながら、エポキシ
樹脂の絶縁破壊電圧は２０ｋｖ／−なので、本実施例に
於いては、１００μ以上の膜厚となる様に塗布しなけれ
ば確実な絶縁効果は得られない。従って、１００μ以上
の膜厚を得る為に製造工程に於いて数度の塗布が必要で
あり、繁雑さは免カニれない。Therefore, it is conceivable to insulate the electrode (7) using, for example, epoxy resin. However, since the dielectric breakdown voltage of the epoxy resin is 20 kV/-, in this embodiment, a reliable insulation effect cannot be obtained unless the epoxy resin is applied to a thickness of 100 microns or more. Therefore, in order to obtain a film thickness of 100 μm or more, several coatings are required in the manufacturing process, which is unavoidably complicated.

次に、ポリイミド樹脂の利用が考えられる。ポリイミド
樹脂の絶縁破壊電圧は２８０ｋｖ　／−であシ、エポキ
シ樹脂と比較して著しく優れ、更に体積固有抵抗は１０
１８Ω／αである。以上の事を考慮するなら、ポリイミ
ド樹脂を用いて本実施例に於ける電極（７）の絶縁処理
をする場合、５〜１０μの膜厚で十分な絶縁効果が上げ
られる。従って、この発明では、電１極（７）にポリイ
ミド樹脂を塗布して被覆膜に）を形成し、電極（７）の
絶縁処理とするものである。Next, the use of polyimide resin can be considered. The dielectric breakdown voltage of polyimide resin is 280 kv/-, which is significantly superior to that of epoxy resin, and the volume resistivity is 10
It is 18Ω/α. Considering the above, when insulating the electrode (7) in this embodiment using polyimide resin, a sufficient insulation effect can be achieved with a film thickness of 5 to 10 microns. Therefore, in the present invention, a polyimide resin is applied to the electrode (7) to form a coating film, thereby insulating the electrode (7).

これによって、製造工程に於いて一度の塗布で十分な膜
厚が得られ、絶縁処理を非常に容易に行いつるものであ
る。As a result, a sufficient film thickness can be obtained with one application during the manufacturing process, and insulation treatment can be performed very easily.

発明の効果 この発明は、ニードルの先端部とポリイミド樹脂で被覆
された電極との間に火花放電を発生させる事なく静電界
な生じさせ、−一ドルを選択的に駆動する事によりニー
ドルの先端部に付着されたインクをクーロン力で飛翔さ
せ、電極を蔽ったＥＭＬと＋ｚ　＋　Ｖ　ｙ＋−ル悼蝕
亡訃入真方（ドツトを形成するものなので、非常に低騒
音で、且つニードルの先端が摩耗や曲シ等の損傷を受け
る事がなく印字をすることができ、従って、ニードルの
径を細くできるので高密度化されたドツトの組合わせで
高解像度の印字が得られ、又、容易に施し得る絶縁処理
で火花放電を防止でき、従って、安全で、且つ安定した
印字状態を容易に実現しつる等の効果を有するものであ
る。Effects of the Invention This invention generates an electrostatic field between the tip of the needle and the electrode coated with polyimide resin without generating spark discharge, and selectively drives the tip of the needle. The ink attached to the dot is ejected by Coulomb force, and the EML covering the electrode and Printing can be performed without the tip being damaged by wear or bending, and the diameter of the needle can therefore be made thinner, resulting in high-resolution printing with a combination of high-density dots. Spark discharge can be prevented by an insulation treatment that can be easily performed, and therefore, a safe and stable printing condition can be easily realized, and effects such as vines can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明の一実施例を示すもので一部を切欠し
た斜視図、第２図は印字ヘッドの斜視図、第３図はその
縦断側面図、第４図はニードル孔の正面図、第５図はそ
の横断面図、第６図（ａｔ　（ｂｌはインクの飛翔状態
を示す電極とニードル先端部との側面図である。 ６・・・記録紙、７・・・電極、１３・・・ニードル、
２３・・・インク、２５・・・被覆膜 出　願　人　東京電気株式会社″ 代理人　相　木　明循ｍ１Fig. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view of the print head, Fig. 3 is a vertical side view thereof, and Fig. 4 is a front view of the needle hole. , FIG. 5 is a cross-sectional view thereof, and FIG. 6 (at (bl is a side view of the electrode and the tip of the needle showing the state of ink flight. 6... Recording paper, 7... Electrode, 13 ···needle,
23...Ink, 25...Coating film Applicant: Tokyo Electric Co., Ltd. Agent: Akiyuki Aiki m1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 先端部にインクが付着され駆動部で選択的に駆動されて
往復運動する複数本のニードルを設け、前記ニードルの
先端と対向する電極を記録紙を介して設け、この電極に
ポリイミド樹脂で被覆膜を形成し、前記ニードルと前記
電極との間に、前記ニードルが前記電極に近づいた時に
前記インクを飛翔させるに充分な電界を発生する電位を
かけた事を特徴とするインクドツトプリンター。A plurality of needles are provided with ink attached to their tips and are selectively driven by a drive unit to make reciprocating movements, electrodes facing the tips of the needles are provided with a recording paper interposed therebetween, and these electrodes are coated with polyimide resin. An ink dot printer characterized in that a film is formed and a potential is applied between the needle and the electrode to generate an electric field sufficient to cause the ink to fly when the needle approaches the electrode.