JP2561499B2 - ソレノイド直接駆動押印機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、型押装置に関し、特に通常のクレジット・
カードに情報の型押をするためのソレノイド駆動押印機
構に関する。

〔背景技術〕

自動押印装置はこの業界に広く受け入れられてきた。
かかる装置の２例は、Drillickに付与した米国特許第RE
27,809号、Hencleyらに付与した第3,820,454号、ならび
に米国特許第3,820,455号に開示されている。

米国特許第4,271,012号、第4,180,338号および第4,08
8,216号のいずれにおいても示されているのが、パンチ
およびパンチとダイホイールに支えられたダイ部材から
文字を受けるカードの位置を迅速に決めるためにカード
移送機構に一組の押印ヘッドを利用した装置である。文
字はカード表面の様々な押印位置へ適用される。上記特
許で開示されたどの装置においても、パンチおよびダイ
部材への型押力の印加は、パンチとダイ部材を機械的に
駆動するためのモータ・カム駆動式、連続振動ベール・
アーム機構による。かかる装置の機構は複雑でかなりの
重量になるが、それは型押力を機械的に作り出しパンチ
とダイ部材へ連結するために極めて堅固な機械構造が必
要とされるからである。かかる従来技術の構造は、物理
的寸法を小さく重量を軽くしかも費用を安価にした機械
が特に要求されるところで簡単で通常数量の少ない用途
へ利用するには特に目立った助けにはならない。

〔発明の開示〕

したがって、本発明の目的はパンチとダイ部材を駆動
するためのモータ駆動カムと連続振動ベール・アームを
使用せずに押印機能を与えるシート材押印装置を提供す
ることである。

本発明のもう一つの目的は、シート材押印装置で複数
の連動パンチおよびパンチ周囲のスロットに挿入された
ダイ、相互に同期的に回転して押印位置のシート材の両
側に選定したパンチとダイの組を配置できるようにした
ダイホイール、ならびに改良押印加圧機構を含む。その
構成は、ソレノイド直接駆動押印機構であって、 （ａ）一端が押印要素に隣接する駆動ピンを有し、ソレ
ノイド手段のシャフトに連結または該シャフトの駆動力
を直接受ける連結手段を有すること、 （ｂ）ソレノイド手段へ選択的にエネルギーを印加し
て、ソレノイド手段のシャフトを２段階に駆動させるこ
と、 （ｃ）ソレノイド駆動手段は、２回目のソレノイド駆動
が、１回目のソレノイド駆動よりも長い時間を有し、か
つ、２回目の押印指令電圧をソレノイドに印加する場合
に、その印加電圧の時間を押印する文字情報によって変
化させるための制御回路を有していること、 を備えている。

このような構成により、本発明は、ソレノイドが直接
駆動する機構となり、押印要素を押印する駆動部分が連
結手段で構成され、この移動する部分の重量が軽減され
ることと相伴って、シート材料が押印領域の所定位置に
置かれると直ちにソレノイドが作動し、一連の文字を型
押しする時間を短縮することができる。

また、ソレノイドを２段階に作動させて、１回目の作
動では、パンチとダイの押印要素をシート材料に接触さ
せ、２回目の作動で、１回目よりも長い時間にわたりパ
ンチとダイをシート材料へ型押しする力が加えられるこ
とにより、シート材料に当たる押印要素の大きな衝突音
を防止し、押印動作における騒音の発生をできるだけ少
なくして型押し操作を完了させることができる。

また、ソレノイドが２段階で駆動されるために、シャ
フトの動きが一旦停止する内部ストップを有するので、
移動部品の速度が下がることからもさらに騒音を少なく
することができる。

さらに、２回の押印指令電圧を印加する場合に、制御
回路によって、第２回目の印加電圧の時間を押印する文
字情報によって変化させて型押力の制御を行うので、各
文字形状に対応して均一な押印力を作用させることがで
きる。

図面の簡単な説明 第１図は、印字ホイールの回転軸に対し垂直にとらえ
た押印機構の重要部材の断面図に説明上切断していない
部材を加えた断面図、 第２図は、第１図の線２−２に沿って見た断面図、 第３図は、第１図の線３−３に沿って見た断面図、 第４図は、ソレノイド駆動回路の概略回路図、 第５図は、第１図の線５−５に沿って見た断面図、 第６図は、単一のソレノイドのみを利用した押印機構
の代替例の断片的断面図で、第５図の線６−６に沿って
見られる断面図、 第７図は、第１図と同一の方法で見た断面を備えた押
印機構の他の実施例の断面図、 第８図は、第１図と第７図と同一の方法で見た断面を
備えた押印機構の別の実施例の断面図、 第９図は、印字ホイールの回転軸に対し垂直にとらえ
た断面を備えた押印機構のさらに別の実施例の断面図、 第10図は、第９図と同一の方法で見た断面を備えた押
印機構のさらにまた別の実施例の断面図、 第11図は、第９図と同一の方法で見た断面を備えた押
印機構の追加具体例の断面図、 第12図は、第９図と同一の方法で見た断面を備えた押
印機構のもう１つの代替実施例の断面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

上記本発明の実施例において、複数の実施例に共通す
る部品は同一の参照文字によって同一のものとみなすこ
とができる。

第１図は、ソレノイド直接駆動押印機構10の一最良実
施形態の重量な要素を示している。基本的型押装置のパ
ンチとダイによる押印要素は米国特許第4,271,012号お
よび第4,519,600号に開示されているものに類似してお
り、いずれも本発明の譲受人へ付与されている。これ
ら、および従来技術の押印機構では、一対のタイプエレ
メントホイール12および14が共通のシャフト16に取付け
られ、ハブ20に位置する止めねじ18で固定される。勿
論、単一シャフト16は必ずしも使用しなくてもよい、と
いうのはホイール12と14が別々だが同軸のシャフトに取
付けられていても他の手段を用いてこれらホイールの回
転を同期化できるためである。シャフト16は、フレーム
22上で軸受24によって支えられる。シャフト16は米国特
許第4,271,012号に示されている機構配置によって駆動
され、ホイール14上の26のようなパンチ・エレメント
と、ホイール12上の28のようなダイエレメントといった
適切な対のものが押印用に配置されるようにする。第２
図は、固定案内板27の開口25に合わせた押印パンチ26を
示す。案内板27は案内板間の押印領域30を定める。

適切なカードやシート材32は、押印領域30内に捺印対
象範囲を備えて設置される。たとえば、米国特許第4,27
1,012号または第4,519,600号に開示されたカード取扱い
機構では、カード32を配置し押印領域30内を移動させて
パンチ26とダイ部材28ならびにホイール14,12に支えら
れたその他の選定パンチとダイ部材から型押しされた一
連の文字を受けるのに適切な機構が提示されている。

米国特許第4,271,012号と第4,591,600号のような従来
の特許では、連続振動ベール・アームの動きによる力を
パンチとダイ部材へもたらす複雑な機械的リンク機構を
利用し、一対の連続振動モータ駆動ベール・アームによ
って駆動される複雑な機械的機構を用いて、型押圧力が
パンチ26とダイ部材28へ印加されていた。本発明を実施
するための最良の形態においては、大幅に簡略化した様
々なソレノイド駆動機構が考案され、モータ・カム、連
続振動ベール・アームおよび複雑な機械的リンク機構の
使用が必要なくなり、その代わりに改良型線形ソレノイ
ドによって発生できるかなり大きな型押力を必要として
いる。

第１図から第６図までに示した最良実施例では、線形
ソレノイド40は各々突出しシャフト42を使いフレーム22
へ固定され、押印領域30の中へまたそこから離れるパン
チ26とダイ部材28の線形移動軸に合わせてある。適切な
線形ソレノイド40を製造しているメーカはLedex Inc.
（801 Scholz Drive,Vandalia,Ohio45377）であり、部
品番号189987または187790のアキシァル・ソレノイドと
して説明されている。

第１図では、シャフト42が内部スリーブ44内に固定さ
れ、この内部スリーブ44は止めねじ、焼ばめまたは適当
な接着剤によってシャフト42へ接着できる。別に、シャ
フト42は外部スリーブ50の内部ねじにかみ合うようねじ
込むことができる。スリーブ44は、外部スリーブ50の内
部壁の対応するねじ48にかみ合う一組の外部ねじ46を具
備している。外部スリーブ50は、締めることで内部スリ
ーブ44のねじへ加圧させる止めねじ52を用いて内部スリ
ーブ44へ固定される。内部スリーブ44のねじ46を防護す
るために、プラスチック製プラグ53を外部スリーブ50の
穴へ挿入してから止めねじ52を挿入し、内部スリーブ44
の外部ねじ46を破損することのないような弾性部材によ
るゆるみ止め作用を働かせる。外部スリーブ50の前面に
は硬化駆動ピン56が取付けられており、この外部スリー
ブは第１図、第２図に示されているとおり、フレーム22
の開口部60へ挿入された滑り軸受58で滑らせることがで
きるように支持されている。駆動ピン56は、押印機構が
作用する際にパンチ26とダイ部材28によって加えられる
反復衝撃に対して持ちこたえることのできる適切な硬化
材で作られている。

ここで、内部スリーブ44、外部スリーブ50、駆動ピン
56は、押印要素26,28を駆動するための連結手段を構成
する。この連結手段は、以下で説明するように、ソレノ
イド手段40のシャフト42に連結または該シャフトの駆動
力を直接受けるように配列されている。

第１図及び第７図では、押印要素26,28と、これらに
押印力を作用させるために連動する各駆動連結部分が、
ソレノイド手段40のプランジャーシャフト42の移動方向
に沿って一列に配置されている。

制止ばね62はフレーム22の開口部60に据付けられ、一
端がフレーム22で受けられ、もう１つの一端が駆動ピン
56へ付けられたグリップリング64で受けられるようにし
ている。代わりに、駆動ピン56にリング64ではなくばね
62を支える突出ショルダまたはヘッドを具備させること
もできる。ばね62はリンク機構部材とソレノイド・シャ
フト42を静止位置へ片寄らせる圧縮ばねであり、駆動ピ
ン56がパンチ26のヘッドとダイ部材28から普通に空間を
とられるようにし、それによって型押用に選定したパン
チとダイセットの配置に支障がないようにホイール12と
14を回転させることができる。以下に詳説するように、
ばね62の制止力は、ソレノイド電流を調整して衝撃ノイ
ズを最小に抑えるために可能な限り低レベルに保つこと
が望ましい。

選定されたパンチ26とダイ部材28の一対が押印領域に
置かれると、ソレノイド40が駆動されシャフト42を押印
領域へ向けて駆動させ、それによって内部スリーブ44、
外部スリーブ50および駆動ピン56を押印領域の方向へ移
動させ、パンチ26やダイ部材28を押圧させて押印領域30
のカード32とかみ合わせる。シャフト42が十分に走行し
十分な力が発生すれば、カードにパンチ26とダイ部材28
によって規定される文字が型押しされる。

本発明のソレノイド直接駆動押印機構の利点として重
要なのは、カードの選定押印領域が所定の位置に置かれ
てからパンチとダイがカードへ印加されるまでの時間的
ずれが小さくてすむという点である。連続回転ベール・
アームを使用した従来技術の装置では、カードの設置か
らベール・アームが型押力の印加に適切な位置に配置さ
れるまでに要する遅延は避けられなかった。かかる装置
では、各文字ごとに約1/2カム回転ずつ遅延する。本発
明の装置では、カードが文字を受ける所定の位置に設定
されると直ちにソレノイド40が作動し、一連の文字を型
押しするのに要する時間が短縮される。

単一電気駆動パルスで起動された場合、ソレノイド40
によって駆動ピン56とパンチまたはダイ部材28間に非常
に鋭い衝撃が加えられるため、ソレノイドがその内部ス
トップに達する際のノイズに加え、ソレノイド駆動に修
正が加えられない限り極めて騒音が発生する押印運転が
生じる。この理由の一部は、ソレノイド・アーマチュア
とリンク機構の質量がかなり大きく、ばね62の圧縮力を
上回りカード32の表面に衝撃を加える時に相対的に高速
で移動することにある。

騒音を発生する動作を防ぐために、ソレノイド駆動手
段によって、ソレノイド40を２段階で作動させる。この
ソレノイドの第１回目の作動では、各々の駆動ピン56を
パンチ26とダイ28の押印要素に衝合させ、さらに押印要
素の先端部をカード32の表面に接触させるのに必要な押
圧力を与える時間だけソレノイドを励磁する。パンチ26
とダイ28がカードに接触した後の第２回目の作動では、
第１回目より長い時間にわたりソレノイド40へ電圧を印
加し、パンチとダイがカードを型押するための力を加え
る。型押力が印加される時点では既にパンチ26とダイ部
材28がカード32と接触しているため、カードに当たる印
字部材の大きな衝突音を回避でき、さらに型押操作が完
了するまでに必要な加圧段階がほぼ騒音なく進行する。
可動ソレノイド・シャフト42の内部ストップに対する衝
撃も同時に軽減されるが、それは起動パルスを制御する
ことで型押力は減少せずに移動部品の速度が下がるため
である。ソレノイド40への第１加圧間隔を極端に短かく
すると、タイプエレメント面とカード32間の衝撃がかな
り軽減され、それによって押印の質をおとさずに運転の
全騒音を少なくできる。このため機械的押印要素の寿命
も伸びる。

静かな押印を遂行するために押印指令電圧を２回に分
けて印加するには、押印機械の制御回路を利用すればよ
い。適当なパンチとダイの対を押印領域30に配置しカー
ド32を正確に設置した後、押印指令電圧をソレノイド40
へ印加する。標準的なプラスチック製カード・ストック
の最適作動は、初期加圧時間を約４マイクロ秒とし、そ
の後無加圧時間を約５マイクロ秒おいてからさらに75〜
100マイクロ秒加圧して押印作動を完了する場合に得ら
れることが判明した。押印作動の完了時に部材を静止位
置へ戻すには約200マイクロ秒を要する。

２部からなる命令信号に応答してソレノイド40を駆動
するのに適切な回路を第４図に示す。この図で、D1から
D4までのダイオードから成る全波整流器は入力端子80へ
印加された交流電圧を整流する。ここで全波整流された
直流電圧は、抵抗R1とコンデンサC1とC2のフィルタを通
過する。この電圧はさらに抵抗R2とコンデンサC3のフィ
ルタを通過し、ツェナー・ダイオードD6へ制約され光結
合トランジスタ82のコレクタへ印加されるが、このコレ
クタはソレノイド巻線40に電源切換え作用をもたらす電
界効果トランジスタQ1を制御するための電圧を発生する
抵抗R3への電流を制御する。ソレノイド巻線40に強い電
流が流れている状態でスイッチQ1の電源を切った時、フ
ライバック・ダイオードD5は誘導電圧過渡現象を抑制す
る。

第４図の回路は、ソレノイド40を所定の時間で２段階
に駆動するために１つのソレノイド駆動手段を構成し、
また、他の電子回路を利用して、２回目の押印指令電圧
をソレノイド40に印加する場合に、その印加電圧の時間
を押印する文字情報によって変化させるための制御回路
となる。第４図では、端子86上の命令電圧の存在による
LED84の作動に応じて光電導体パッケージのホトダイオ
ード84から光を受けた時に光結合トランジスタ82のNPN
トランジスタを導通させて作動する。入力端子86への入
力は、押印機構10の作動を制御するのに用いられるコン
ピュータの出力ポートによって得られるか、あるいは所
要の短い初期パルスを提供してタイプエレメントをカー
ド表面と最小衝突力で接触させ、そのタイプエレメント
とカード表面の接触後に全型押力が加わり、タイプエレ
メントとカード表面の全衝突力によって発生する騒音を
最小限度に抑えられるようなその他妥当なアナログまた
はデジタル回路によって得られる。

ソレノイド用命令信号の適合は、型押力を変更し小さ
い文字は短時間で形成されるようにするのにも利用で
き、一方大きい文字はより大きな力をより長い時間受け
る。最良実施例のソレノイドでは、磁界が完全に設けら
れるまでには50マイクロ秒近くの時間が必要である。型
押力は磁界強度に直接比例するため、約250ポンドの型
押力を要する大文字の「８」などの文字を押印するには
まる50マイクロ秒が必要となる。単なる「．」なら型押
力は50から100ポンドの間でよい。この型押力は約20マ
イクロ秒で生成される。型押力を押印する文字と適合さ
せるには、ソレノイド40への印加時間を変えるかあるい
はソレノイドへの電流波形を監視してプランジャ42が動
きを停止した時刻を求める。端子86へ与える命令は、文
字を選んだりまたそれ以外の場合には機械の動作を制御
したりするのに用いる電子回路（図示されていない）内
の記憶情報に従い文字ごとに異なる長さをとり得る。

押印動作の間には勿論タイプエレメントから駆動ピン
56を離し、タイプエレメントがカード32の表面から引き
込まれていることを確認しなければならない。各タイプ
エレメントには米国特許第4,271,012号の第8C図にある
ような戻しばねを付け、カード32の表面から離れて第１
図に示した静止位置へ戻るのを助けることができる。第
１図で、各タイプエレメントに戻しばね29を取付け、タ
イプエレメントを静止位置へ戻すばねを与えることがで
きる。

さらに強い戻し力を付加するために、取付けねじ94を
使って引戻しプレート90を引戻しアーム92へ取付ける。
この引戻しアーム92は、ねじ96と座金98を使って外部ス
リーブ50へ固定する。引戻しアーム92はパンチ26または
ダイ28のフランジ31をフックで留め、ソレノイド40が加
圧されなくなると同部材を押印位置から積極的に引戻
す。引戻しアーム92の特大スロット99により引戻しプレ
ート90の拡張を調整できる。引戻しプレート90を使用す
れば、個別戻しばね29は必要なくなる。またソレノイド
40へ逆電流を加え、プランジャ42が素早く戻るようにし
てサイクル時間を短縮することもできる。

図示した各実施例では、十分な押印を行うのに第１図
に示した２ケのソレノイド40を利用する必要はないこと
が理解されるだろう。低速での十分な作動を行うことが
できるのは、第６図に示したとおり２ケのソレノイド40
の１つがカム100によって置き換えられ、その突出表面
により２ケの協働する押印要素26と28のいずれかが押印
領域30とカード32の方向へ押しやられ、残る１つの要素
は第１図に示した方法でソレノイド40により駆動される
場合であることが判明している。第１図に示したソレノ
イド40のいずれかと交換するカム表面100は、シャフト1
6が回転して印字ホイールのタイプエレメントがカム表
面を通過するようにした時、タイプエレメント26と28の
各々をカード32の方向へ押しやる。

第７図に示すのは、パンチ26とダイ部材28の各々の移
動軸に合わせて調整した線形ソレノイドの変更連結配列
を利用した押印機構の別の実施例である。第７図におい
て、線形ソレノイド40は、作動時に第１図から第６図に
示したソレノイド40に比べ大幅に長い距離だけシャフト
42を移動させる長ストローク線形ソレノイドである。第
７図で、ソレノイド40が作動すると、ソレノイド・プラ
ンジャ42がパンチ26とダイ押印要素28の移動軸に沿って
加速される。次にプランジャ42が駆動ピン56を打ち当
て、さらにこのピンが押印要素26と28に対し駆動され、
該要素をカード32と押印または捺印接触させる。第１図
から第６図までの実施例からわかるように、第７図に示
した型押機は相対的に短期間で大きな型押力を印加す
る。型押エネルギーは、プランジャ42と駆動ピン56がパ
ンチ26とダイ部材28と反対に移動する際にその運動エネ
ルギーによって付与される。プランジャ42はソレノイド
40によって相対的に高速度へ加速される。押印要素26と
28へ与えられるエネルギー量は衝撃部分の速度の２乗に
よるため、印字要素26と28はカード32などのより大きな
型押力を要する金属、カードに型押するのに適切なかな
りの型押力を供給できる。勿論プラスチック製カードに
も型押しできる。

型押力がパンチ26とダイ部材28へ印加されてから、ば
ね62によって復元力が与えられるが、ばね62は一端がフ
レーム22で支えられもう一端が駆動ピン56の端部に取付
けた留めクリップ102で支えられ、該クリップにはプラ
ンジャ42が打ち当てられて型押作動を行う。第１図から
第６図に示した実施例でもそうであったように、第７図
の実施例では比較的簡単な連結手段が提供されている
が、それは型押力を生み出すのに使用されるソレノイド
からは押印要素26と28の移動軸に沿って線形出力をもた
らす力が供給されるためである。

第８図に示すのは、型押力を生み出すのに線形ソレノ
イド40ではなく回転ソレノイド104を利用した押印機構
の別の形態である。ソレノイド104はその起動時に回転
される出力シャフト106を具備している。シャフト106は
リンク108を駆動するが、リンク108は次のリンク110へ
ピボット旋回するように接続され、代わってリンク110
は駆動ピン56へピボット旋回するように接続され、該駆
動ピンはオイル・ベアリング58で支えられるが、該オイ
ル・ベアリングはパンチ26とダイ印字要素28の印字軸に
沿った線形振動のためにシャフト56を支持するフレーム
22の開口境界を画定する。第８図に示したように、回転
ソレノイド104のシャフト106の回転により、リンク108
と110から成るリンク機構を第８図に示した実線位置か
ら仮外形線で示した位置へ移動させる。シャフト106が
回転してリンク機構を移動させる際に、駆動ピン56がパ
ンチ26とダイ部材28と接触させられ、それにより適当な
型押力をかかる部材へ加えてカード32に文字を写し出す
ことが観察できる。第７図に示した構造物から識別でき
るとおり、第８図の構造物は比較的静かに作動する。な
ぜならシャフト42などの急速に移動する比較的質量の大
きいエレメントと駆動ピン56の間には何の衝撃も発生し
ないからである。駆動ピン56およびパンチ26とダイ部材
28の間隔は比較的狭いため、駆動ピン56が印字要素26と
28とかみ合うまでほとんど加速されず衝撃ノイズも最小
限にとどめられている。ソレノイド104の作動速度に応
じ、第８図に示した構造物は第７図に示した衝撃型押機
に比べいくらか弱い型押力をより長い時間にわたって印
加できる。

第８図に示した構造物を点線で描いた位置から実線で
描いた位置へ駆動するために、回転ソレノイド104を作
動させ押印動作を開始した時に印加した方向と反対の方
向に回転ソレノイド104による力を印加させる。その他
に最適とはいえないが、押印段階間で選択して起動させ
るソレノイドを使用し、起動が解除される時に型押しを
行わせるばねの力を利用して押印作動を実現することも
できる。代替案として、逆方向に作動された時に破線で
示した位置から初期位置までの駆動を行い次の押印作動
を実施させる複動型ソレノイドからもかかる機構が与え
られる。

第９図に示したのは、ソレノイド駆動押印機構の次の
実施例である。他の形態の押印機構においてもそうであ
るように、パンチ26とダイエレメント28はカード32に対
し同一方法で取付けられる。単一線形ソレノイド40は一
対のリンク120と122へ接続されているシャフト42を駆動
するが、該リンクは各々一端でリンク120と122へピボッ
ト旋回するように接続されており、また残る一端の適切
なねじ切り開口部へ挿入されている調整ねじ130と132と
具備している。リンク124と126はその両端間の位置で適
切なクレビスおよび軸受け配置134と136によって各々支
持されている。ソレノイド40のシャフト42が作動されシ
ャフト42をソレノイド40本体の中へ引込むと、リンク12
0と122が第９図の実線で示した位置から破線で示した位
置へ移動し、リンク124と126の底辺の一端がシャフト42
の軸から離され調整ねじ130と132がパンチ26とダイエレ
メント28と加圧接触されカード32の表面に型押しを行
う。第８図の構造物の場合と同じく、ソレノイド40はシ
ャフト42が図示した２点間を移動するたびに型押力を印
加する複動型ソレノイドとするか、あるいは押印サイク
ル後にシャフト42を初期位置へ戻すバイアス復元ばね付
単動型とするが、この場合ソレノイドがその初期位置へ
戻るサイクルのある時期においてパンチ26とダイ部材28
が調整ねじ130と132とかみ合うように印字ホイール12と
14が設定される。

第10図は、単一ソレノイドを用いてパンチとダイ部材
の両者へ型押力を供給する型押機構を示している。しか
し第９図の実施例とは異なり、第10図の実施例は、リン
ク108へ接続されたシャフト106を駆動する回転ソレノイ
ド104を利用したものであり、該リンクは接続リンク110
の一端へピボット旋回するように接続され、該リンク11
0の他の一端はシャフト16の軸に対し垂直な軸に沿った
動きのために制止されているすべりシャフト112へピボ
ット旋回するように接続されている。次のリンク140と1
42は、トラック114の軸に沿った動き以外は制止されて
いるすべりシャフト112へピボット旋回するように接続
されている。シャフト106とリンク108が第10図の実線で
示した位置から破線で示した位置へ回転されると、すべ
りシャフト112およびそこへ付けられたリンク140と142
が図示した実線位置から破線位置へ移動され、次のリン
ク124と126がピボット旋回して調整ねじ130と132が印字
要素26と28とかみ合い、カード32に文字を型押しさせ
る。第８図と第９図の回転型押機の実施例と同じく第10
図の実施例は、２点の作動位置の各々へまたそこから回
転ソレノイドを駆動させる個別コイルを利用した複動方
式で作動させることができるものか、あるいはその代わ
りに文字が型押しされ印字ホイールが回転してリンク12
4と126の端部の調整ねじ130と132との配列から押印要素
26と28を外した後にかかる機構を初期位置へ戻す戻しば
ね付きの単動型ソレノイドとする。

第11図に示した追加の押印機構の実施例は、リンク12
4と126を用いて印字エレメント26と28へ印加される駆動
力へ回転動作を連結させる１対の回転ソレノイド104を
利用したものである。回転ソレノイド104の各々はリン
ク108の一端へ固く接続されたシャフト106を駆動し、該
リンク108のもう一端はリンク110の一端へピボット旋回
するように接続され、またかかるリンク110の別の一端
は調整ねじ130または132の付けられた端部と反対側のリ
ンク124または126の端部へピボット旋回するように接続
されている。その他回転ソレノイドの実施例の場合と同
様に、ソレノイド104は単動型でも複動型でもよい。

第12図は、回転ソレノイド104がシャフト106を駆動
し、該シャフトがリンク108の一端へ直接接続され、該
リンクのもう一端が駆動ピンとしての調整ねじ130と132
を支えるような簡略回転ソレノイドを示している。ソレ
ノイド104が作動しシャフト106とリンク108を回転さ
せ、パンチ26とダイエレメント28への直接型押力が調整
ねじ130と132へ印加される。かかるソレノイドは複動式
に作動して初期位置へ戻るか、あるいはバイアス作動し
て起動エネルギーが解除された後のばね力を利用して初
期位置へ戻る。

前記型押実施例の各々にとって、パンチとダイエレメ
ントをどの適用例においてもホイール12と14に設置させ
ることが必ずしも必要でないことがわかる。場合によっ
ては、パンチとアンビルの組み合わせが望ましいことが
わかっているが、それはパンチのタイプエレメントとカ
ードの間にカーボンはく離紙をはさんでカード表面へ文
字を印字し、該カードの裏側から平らな表面を備えた可
動アンビル・エレメントで支えて型押作動を行わせる場
合である。本発明によるソレノイド型押機構によれば、
この適用でもその他の図説した適用においても優れた結
果が得られる。

本明細書に記載する本発明の最良実施例ならびに代替
実施例だけが本発明から優れた結果を引き出すための唯
一の形態ではないことがわかるだろう。その他のリンク
機構装置も、下記のクレーム内容により規定される発明
適用範囲からはずれない限り利用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−71276（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−126679（ＪＰ，Ａ)

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シート材料に文字を押印する装置におい
   て、フレーム上で互いに関連して回転可能に協動する印
   字ホィールの周辺に配置された複数のスロットに挿入さ
   れた複数の協動する押印要素を含み、押印領域に位置し
   たシート材料の各側の１つの要素に対して一対の押印要
   素の位置決めができるようにしたソレノイド直接駆動押
   印機構であって、 （ａ）フレームに取り付けられ、ソレノイドで駆動され
   るシャフトを第１位置から第２位置へ移動させるように
   構成かつ配列された少くとも一つのソレノイド手段と、 （ｂ）一端が押印要素に隣接する駆動ピンを有し、前記
   ソレノイド手段の各シャフトに連結または該シャフトの
   駆動力を直接受け、押印要素の軸線に沿って前記シャフ
   トの動きを一対の押印要素の一つの要素へ伝えるように
   構成かつ配列された連結手段と、 （ｃ）前記ソレノイド手段へ選択的にエネルギーを印加
   し第１位置と第２位置間を移動させることによって押印
   領域に設置されたシート材へ選択した文字を押印するた
   めに、前記ソレノイド手段のシャフトを２段階に駆動さ
   せるソレノイド駆動手段とを備え、 （ｄ）このソレノイド駆動手段は、第２回目のソレノイ
   ド駆動が、第１回目のソレノイド駆動よりも長い時間を
   有し、かつ、２回目の押印指令電圧をソレノイドに印加
   する場合に、その印加電圧の時間を押印する文字情報に
   よって変化させるための制御回路を有していることを特
   徴とする押印装置。
2. 【請求項２】押印要素と、これらに押印力を作用させる
   ために連動する各駆動連結部分が、ソレノイド手段のプ
   ランジャーシャフトの移動方向に沿って一列に配置され
   ていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
3. 【請求項３】前記ソレノイド手段が少なくとも一つの巻
   線と一つの制止ばね手段を含み、前記ソレノイド駆動手
   段が巻線を作動させ第１および第２位置の一方から該第
   １および第２位置の他方へ１つの方向に前記ソレノイド
   手段のシャフトを移動させるための手段を含み、また、
   前記制止ばね手段が前記シャフトを第１および第２位置
   の元の位置へ戻すために連結されている請求の範囲第１
   項記載の装置。
4. 【請求項４】前記ソレノイド駆動手段が２回にわたって
   ソレノイド手段に電圧を加え、第１回目では、ソレノイ
   ドを励磁して連結手段を押印要素と接触させ、第２回目
   で型押圧力を押印要素へ加えることによって押印動作の
   ノイズを低下させた請求の範囲第１項記載の装置。
5. 【請求項５】前記ソレノイド駆動手段が押印する文字の
   大きさと複雑さに応じた型押圧力を発生させるために選
   定された時間だけ前記ソレノイド手段に電圧を加えるよ
   うにした請求の範囲第４項記載の装置。
6. 【請求項６】前記ソレノイド手段が第１位置へ戻り、押
   印圧力を加えることを停止し、かつ制止ばねが連結手段
   とシャフトを開始位置に戻したとき、文字の押印段階終
   了時にタイプエレメントを印字ホィールへ引き込むため
   にタイプエレメントとかみ合う機械的手段を前記連結手
   段が含んでいることを特徴とする請求の範囲第３項記載
   の装置。
7. 【請求項７】パンチとダイの押印要素の両方がソレノイ
   ド手段によって駆動される請求の範囲第１項記載の装
   置。
8. 【請求項８】協動する押印要素の一つがソレノイド手段
   によって駆動され、もう一つの押印要素がカム手段の動
   きによって動かされるようになっており、このカム手段
   は、押印領域に隣接して配置され、かつ押印領域に接近
   する押印要素のみを印字ホィールから動かして、前記ソ
   レノイド手段により駆動される押印要素とかみ合うよう
   にしたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
9. 【請求項９】前記ソレノイド手段のシャフトが、初めに
   押印用の駆動ピンとは独立して移動し、そして該駆動ピ
   ンに衝突して前記シャフトから駆動ピンへ運動エネルギ
   ーを転移させるように前記連結手段が構成かつ配列され
   ている請求の範囲第１項記載の装置。
10. 【請求項１０】シート材がプラスチック製シート材料で
    ある請求の範囲第９項記載の装置。
11. 【請求項１１】シート材が金属プレートである請求の範
    囲第９項記載の装置。
12. 【請求項１２】前記ソレノイド手段は、印字ホィールの
    下に取り付けられた線形ソレノイドであり、ソレノイド
    手段のシャフトが印字ホィールの回転軸に垂直でかつ交
    差する軸に沿って第１と第２位置間を移動するように配
    置されており、また、前記連結手段がフレームにピボッ
    ト旋回するように取付けられたリンクを含み、該リンク
    の第一端は押印要素の１つに係合するように構成かつ配
    列されていて、該リンクの他の一端は前記シャフトが第
    １と第２位置間を移動する時に前記リンクの第一端によ
    り押印要素に押印圧力が加わるように構成かつ配列され
    たリンク構造によりソレノイド手段のシャフトに連結さ
    れている請求の範囲第１項記載の装置。
13. 【請求項１３】前記ソレノイド手段は、印字ホィールの
    下に取付けられ、かつ一端がシャフトに連結され、他の
    一端が印字ホィールの軸に垂直で交差する軸に沿った動
    きの制約されたスライド部材へ連結されているクランク
    アームを備える回転ソレノイドであり、また、前記連結
    手段がフレームにピボット旋回するように取付けられた
    リンクを含み、該リンクの第一端は押印要素の一つと係
    合するように構成かつ配列されていて、該リンクの他の
    一端は回転ソレノイドのシャフトが第１回転位置から第
    ２回転位置へ移動する時に前記リンクの第一端により押
    印要素へ押印圧力が加わるように構成かつ配列されたリ
    ンク構造により前記スライド部材へ連結されている請求
    の範囲第１項記載の装置。
14. 【請求項１４】前記ソレノイド手段は、第１と第２回転
    位置間を移動できるシャフトを備える印字ホィールの下
    へ取付けられた少なくとも一つの回転ソレノイドを含
    み、また、フレーム上にピボット旋回するように取付け
    たリンクも含み、該リンクの第一端が押印要素の１つと
    係合するように構成かつ配列されていて、該リンクの他
    の一端は回転ソレノイドのシャフトが第１回転位置から
    第２回転位置へ移動する時に前記リンクの第一端により
    押印要素へ押印圧力が加わるように構成かつ配列された
    リンク構造により回転ソレノイド手段のクランクアーム
    へ連結されている請求の範囲第１項記載の装置。
15. 【請求項１５】前記ソレノイド手段は、印字ホィールに
    隣接するフレーム上に取付けられ、一端がシャフトへ連
    結されたクランクアームを備える少なくとも一つの回転
    ソレノイドからなり、前記シャフトは回転ソレノイド手
    段が第１回転位置から第２回転位置へ移動する時にクラ
    ンクアームの他の一端が押印要素とかみ合い押印圧力を
    加えるように配置されている請求の範囲第１項記載の装
    置。