JPH038949B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インパクト・プリンタに係り、特に
ドツト文字又は完全彫刻文字のインパクト・プリ
ンタのための打撃ハンマ及び駆動機構に関する。

従来、種々の打撃ハンマ機構が存在する。大部
分のハンマ機構は１つ又は２つの文字に相当する
幅の面を有している。６個又は８個の文字に及ぶ
幅を有するハンマも存在するが、これらの機構は
製作するのに比較的コストがかかり、重量が大き
く、高速で駆動するのが難しい。さらに、ハンマ
の幅が大きいと、ねじりモーメントが生じ、この
ため加えられるべき力が可変となり、その結果、
ハンマ面に偏向が生じて文字濃度にバラツキが生
じる。

大部分の公知のハンマ機構は、ハンマを底部に
おいて支持し且つ磁気力を与えることによりハン
マを前後に動かすことを可能にするばねを含んで
いる。ばねが磁石によつてぴんと立てられ、反対
の電磁界をかけることによつて解放される設計が
存在する。かかる設計においては、ばねの推進力
によつて打撃が行われる。

他のハンマ機構、主として直接打撃ドツト・マ
トリクス型のものにおいては、プランジヤ及びワ
イヤを使用し、ワイヤの端部が打撃面となる。か
かる機構においては、磁気的に駆動され、ばねに
よつて復帰される。この設計では、当業者には明
らかなように、復帰ばね力に打ち勝つエネルギを
与える必要がある。さらに、“ハンマ”の幅は１
つのドツト径に相当する。

ハンマ及び駆動装置のコストを低減するために
複数の文字位置に及ぶハンマ機構が最も好ましい
いが、ハンマ面の幅を印刷行に沿つて多くの文字
位置をカバーするように延長すると、すべてのハ
ンマ面を同じ休止位置に精確に調整するための手
段が必要となる。飛行及び打撃特性を均一にする
ための調整が行われなければならない。また、ハ
ンマ面の末端付近の打撃に対してねじり抵抗を与
える手段が設けられなければならない。何故な
ら、このような打撃はハンマの質量中心に関して
大きなねじりモーメントを生じさせるからであ
る。

本発明の目的は、長いハンマ面に大きなねじり
抵抗を与えることができ、撓曲（伸縮）ばね打撃
力手段、電気的手段及びハンマ復帰のためのコイ
ル・バネに依存しない直接機械駆動を使用した打
撃ハンマ及び駆動機構を提供することである。

本発明の別の目的は、ハンマ打撃力、ハンマ面
の整列、及びハンマ飛行時間の外部的調整が容易
に行うことのできるハンマ駆動機構を提供するこ
とにある。

本発明の別の目的は、重量が小さくねじり抵抗
が高いハンマ駆動機構にしつかりと連結され、打
撃力の総量を制限するため及び／又は打撃の衝撃
を吸収するための手段が設けられるハンマ機構を
提供することにある。

本発明においては、例えば、ハンマ面の一体的
に製造される成形プラスチツクから成るハンマ・
フレームが使用される。ハンマ面は、例えば、成
形プラスチツクから成ることができ、また必要に
応じて、打撃面に成形された金属挿入物を含むよ
うにすることもできる。ハンマは平坦な可撓性板
ばねに固定的に取り付けられる。ハンマの打撃端
部が駆動機構によつて偏向されるとき、板ばねは
ハンマの反対側に設けられた駆動機構の曲げモー
メントによつて曲げられる。平坦な板ばねに曲げ
モーメントが与えられると、駆動力が除去された
ときにハンマ機構を通常の休止位置に戻す復原力
が生じる。駆動機構は、ソレノイド・プランジヤ
にしつかりと取り付けられた剛性の押し棒すなわ
ち押しワイヤを有する、ソレノイド・プラジヤは
電磁コイルの中空軸コアに配設されている。プラ
ンジヤは、コイルに電流が流されるとコイルの対
称中心へ向けて引き込まれるようにコイルから部
分的に突出している。動いているプランジヤの直
接の作用によつて与えられる力により剛性押し棒
すなわちワイヤが駆動される。押しワイヤは、可
撓性板ばねがしつかりと取り付けられた端部とは
反対側の端部に近いハンマの位置に、ハンマの打
撃面にほぼ整列するようにしつかりと取り付けら
れる。プランジヤの休止位置、即ち電磁コイルの
非通電時のプランジヤの静止位置、は、コイル磁
束路アセンブリの一端部に設けたねじ付接触面の
移動によつて調整され、従つて、各ハンマ面の整
列は外部から調整できる。即ち、押しワイヤを介
してハンマに連結されたプランジヤの休止位置を
前述のように調整する事によつてハンマ面の休止
位置が決定される。磁気コイルが付勢されるとプ
ランジヤの直線的動きが、押しワイヤを介して直
接にハンマの打撃面に与えられる。電磁コイルの
通電時にプランジヤが移動して停止する位置は、
磁束路アセンブリの他端部に設けられた停止部材
の位置をねじにより移動させて調整される。この
接触面は、プランジヤの全体飛行時間を決定する
動作空隙を形成する。すなわち、これは空隙調整
であり、これにより印刷力が変化する。

押しワイヤとハンマとの連結点には衝撃吸収材
が設けられる。これは、プランジヤ機構によつて
ハンマ面に与えられ得る打撃力の総量を制御する
ことによつて印加される力の総量を制限するのに
使用される。

ハンマは成形プラスチツクから成ることがで
き、高いねじりこわさを与えるフレーム設計によ
り成形される。ハンマ・フレームの底端部にしつ
かりと取り付けられたばねは、ハンマが押しワイ
ヤ及びプランジヤの推進力によつて作動位置から
非作動位置へ前後に動くときにハンマの相対的回
転面中で曲がることができる。ばねは、印刷行に
平行な（延設されたハンマ面に沿う）ねじり面中
では非常に硬くて曲がりにくい。このように、ハ
ンマと同一行中で前後に撓むように垂直面に取付
けられた通常の平坦な可撓性ばねではなく、ハン
マの基部に設けられた剛性圧縮又は引張部材によ
つてハンマ面にねじりモーメントが与えられる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。

第１図は本発明によるハンマ機構の一実施例の
全体を示す。ハンマ１は、硬い耐摩耗性の高い金
属挿入物（挿入物４４として示されている）等を
含むことができる打撃面３４を有する。好ましい
実施例において、挿入物４４は省略され、ハンマ
１は強度が高く耐打撃性が大きい成形プラスチツ
ク（molded plastic）から作られ、剛性が高い。
ハンマ１は、フレームの底部において可撓性板ば
ね５にしつかりと取付けられるフレーム部材７と
一体的にプラスチツク成形される。

ソレノイド・プランジヤ・コア（図示せず）を
含む電磁コイル２は、後面の中心における印刷ハ
ンマ１の質量中心付近に連結手段４を介して連結
される押し棒すなわち押しワイヤ３を駆動する。
第１図においてハンマの後部の機構を明確に示す
ために１つのハンマが省略されている。

組立てを簡単にするスロツト２８を有する飛行
時間調整及び力調整ねじ８が示されている。

磁束帰路部材９もまたフレームの一部である。
各ハンマが複数文字幅の面３４を有する一群のハ
ンマが迅速且つ容易に組立てられることは容易に
理解されよう。

コイル２が付勢されるとき、ソレノイド・プラ
ンジヤによつて駆動される押しワイヤ３の推進力
に基づいてハンマ面が外側に偏向されることによ
り曲げモーメントが与えられると、板ばね５が曲
がる。可撓性はね５に関する曲げモーメントはフ
レームの底部に与えられる。ばね５を曲げること
による反作用モーメントは、コイル２から電流が
除去されるときにプランジヤ及び押しワイヤ３を
復帰させる傾向にある。

剛性フレーム・アセンブリは、後述するように
電子制御信号及び駆動電流を印加できるコネク
タ・カード１０に固定される。

第２図はハンマ機構のうち１つのハンマ・ステ
ーシヨンを分解して示し断面図である。この図に
は、打撃端部３３及び取付端部３５を有するハン
マ１の水平断面が示されている。駆動面の作用線
は、ハンマ１の打撃面３４にまつすぐに整列して
おり、次のような要素を含む。

電磁コイル２は、非磁性の好ましくは自動注油
のプラスチツク・スリーブ１４が取付けられる中
空コア１３を有する。鉄等から成る磁気プランジ
ヤ１５は、コイル２に電流が流されたときに発生
する磁界の作用の下に横方向に動けるように、中
空コア１３中の開口内に滑動可能に収容される。
電流は、ゴム又はプラスチツク１１のひずみ除去
成形によつてしつかりと保持される電気的リード
１２を通してコイル２に供給される。プランジヤ
１５は、リード１２を介して電流が供給されると
きに内部に引き込まれるようにコイルの対称中心
からずれて通常配置される。プランジヤ１５は、
休止位置において磁束帰路部材９及びフレーム部
材中の軸方向の穴１６内に部分的に突出してい
る。

穴１６は、ハンマ面調整ねじ１９が収容される
ねじ山２３を担持している長い通路１８に連通し
ている。調整ねじ１９は図示のようにねじが切ら
れており、穴１６内に滑動可能に収容される小径
部２０を有する。端面には、金属と金属の接触を
防止し且つ衝撃を吸収するためにプラスチツクの
衝撃吸収兼残留磁束路断続層２１が形成されてい
る。プランジヤ１５の残留磁気によつてプランジ
ヤ１５がねじ１９に接着しないように、このよう
な磁気構造体においては金属と金属の接触は低減
又は除去されなければならない。ねじ１９は、プ
ランジヤ１５がねじ１９に向けて動くときに捕え
られた空気が逃げることができるように外部と穴
１６とを連通させる中央穴２２を有する。

フレーム及び磁束帰路部材９のＬ型部は第２図
においてコイルの右側に示されている。この部材
にはコイルの穴１３及び１６とまつすぐに整列す
る軸方向穴１７を有する。穴１７には、飛行時間
及び打撃力を調整し受面を有するねじ２６のねじ
山２７と協働するねじ山２４が形成されている。
押しワイヤ２５はプランジヤ１５にしつかりと付
着されている。終端部すなわちヘツド２９は押し
ワイヤ２５と一体的に形成されるか又は押しワイ
ヤ２５に結合される。第２図において、押しワイ
ヤ２５は破断して示されているが、連続した固体
片であることに留意されたい。

プランジヤ１５の端部には、金属と金属との打
撃及び接触を防ぎ且つ残留磁束断続体として作用
するプラスチツク材３９が設けられている。接触
面を有する飛行時間調整ねじ２６の端面はプラス
チツク材３９を打撃する。これにより、ねじ２６
の端部とプランジヤ１５の端部との間の動作空隙
が制御される。これについては後述する。

ヘツド２９で終端される押しワイヤ２５は、ゴ
ムから成る２つの衝撃吸収力制限部材３０及び３
１の間にはさまれている。これらの部材３０及び
３１は、ハンマ１内の空胴３２内に圧縮されて挿
入され、ここで、ハンマ１のヘツド端部３３と係
合する押しワイヤ２５の駆動端部をしつかりとロ
ツクするように膨張することができる。

次に、駆動機構の動作の全体的調整について説
明する。ハンマ面３４は、プランジヤ１５を軸方
向穴１６，１３及び１７内の所定点に位置付ける
調整ねじ１９によつてすべての隣接したハンマ面
（図示せず）と整列するように最初に調整される。
押しワイヤ２５はプランジヤ１５をハンマ１にし
つかりと連結し、ばね３６は堅固取付点３３に関
してハンマ１の戻りモーメントを発生する。ばね
３６は、例えばクランプ板３７及びねじ３８によ
つてフレーム部材９の底部にしつかりと取付けら
れている。ハンマ１の頂端部３３ａが右へ偏向す
ると、ばね３６に曲げモーメントが生じる。ばね
３６は駆動力が除去されるやいなや復帰される。
これにより押しワイヤ２５及びプランジヤ１５が
第２図の左へ戻り、ねじ１９の端部に設けられた
衝撃吸収兼残留磁束断続層２１と接触する休止位
置に復帰する。

ねじ２６の端部とプラスチツク材３９との間の
動作間隙はねじ山２７と２４によつてすなわちね
じ２６を回すことによつて調整される。第３図に
示された（第１図にも概略的には示されている）
スロツト２８が形成されていることにより、ねじ
２６は押しワイヤ２５上を滑動して穴１７内にね
じ込まれることが可能となる。スロツト２８は、
また、スロツト形成ねじ留め具とともに周知のよ
うにぴつたりとした圧縮嵌合のために直径をわず
かに異ならせることによりあるいは挿入物を含む
ことによつて振動に強いねじ山を得るのに使用さ
れ得る。

ねじ２６の位置を調整すると、金属と金属との
打撃を防ぎ且つ残留磁束断続体として作用するプ
ラスチツク材３９が設けられるプランジヤ１５の
端部と、ねじ２６の端部との間の空隙が設定され
る。これは、次に説明するように、ハンマ１の総
飛行時間及び力の総量を制御するのに使用され得
る。

トランスジユーサ（図示せず）によつて測定さ
れる飛行時間が所定値となるまでコイル２にパル
スが与えられ且つねじ２６が調整される。使用さ
れる総空隙は、プランジヤ１５の面がねじ２６の
端部に接触する前にハンマ面３４が文字形成部材
を打撃し且つストツプに到達するように設定され
得る。このような条件下において、ゴムからなる
衝撃吸収部材３１は使用される材料の寸法及び種
類によつて決定される速度で収縮する。この速度
は、文字の印刷が最大寸法で行われるのに十分な
速度すなわち必要な最大打撃力を得るのに十分な
速度に選択される。当業者には明らかなように、
衝撃吸収部材３１をより硬くすると、より大きな
打撃力を得ることができ、より柔らかすると、加
えられる力の総量が減少する。

異なつたフオントを印刷する等のために同じ機
構からの力を減少させる必要があるときには、ハ
ンマ面３４が文字を打撃する前にプラスチツク材
３９がねじ２６の端部を打撃するように空隙が調
整される。これにより、空胴３２に収容された衝
撃吸収部材３０が収縮していくらかの印刷力を吸
収する。

衝撃吸収部材３０及び３１は、印刷力に対する
最大の制限を与えるために使用される。これによ
り、許容可能な印刷ストロークを得るために異な
つた量のコイル・エネルギーをコイル２に与える
ことができる。このため、他のハンマ設計よりも
大きな電源及び磁気回路の変動があつても、許容
可能な印刷力を得ることができる。また、コイル
２に印加されるパルス及び電圧制御信号によつて
決定されるハンマ付勢繰返速度の変動も許容でき
る。さらに、ハンマ繰返速度が一定の場合に、異
なつたコイル及び電源の特質に適合するために空
隙を変化させることも許容できる。

ねじ２６に衝突させてプランジヤ１５を停止さ
せると、プランジヤ１５及び押しワイヤ２５の運
動エネルギが吸収され、供給される印刷エネルギ
の総量が減少する。図示されている好ましい実施
例においては、総運動エネルギの約３分の１がこ
のようにして除去される。衝撃吸収部材３０及び
３１はプランジヤ１５及びワイヤ２５がさらに進
行する間収縮され、残されたエネルギは紙及びリ
ボンを貫通することなく所要の濃度及び／又は寸
法の文字を印刷するのに十分なものとなる。周知
のように、印刷力が印刷されるべき文字領域に対
して大きすぎると貫通が生じる。この印刷力は上
述のような構成をとることにより大幅に軽減され
得る。

上記構成の最大の利点の１つは、種々のハンマ
幅を使用できることである。多数のハンマがコイ
ルを水平に交互に配置することにより互いに重な
り合うように密に配置されるように押しワイヤ２
５の長さを調整することができる。従つて、ハン
マ面よりも幅広のコイルを使用できる。何故なら
ば、押しワイヤ２５を延長することによりコイル
をハンマに対してさらに後方に配置できるからで
ある。密にハンマを配列するために、短い押しワ
イヤを長い押しワイヤの間いはさむことができ
る。

上述のような構成の別の利点は、ハンマ１の面
の幅は、複数の文字位置の全長に対応した広さに
することができる。可撓性ばね支持体３６の連結
手段のようにねじりこわさを大きくするようにハ
ンマ１を大きな強さのプラスチツクを形成するこ
とによつて作ることができる。ばね３６は、端部
３３と３５の間で測つたハンマ長にほぼ垂直であ
つて且つハンマ面及び印刷行の位置にほぼ平行な
面にある。従つて、ハンマ面幅のどちらかの末端
の打撃によつて生じるねじりモーメントは、ハン
マ１の剛性フレームを介してばね３６に与えら
れ、圧縮又は引張力は発生するが曲げ力は発生し
ない。圧縮力及び引張力は、ハンマ面に問題の生
じるほどのねじり偏向を生じさせることなく調整
され且つ吸収される。

押しワイヤ２５及びプランジヤ１５は、さらに
ねじりこわさの利点を得るためにハンマの質量中
心を通る駆動を行うように配列されることができ
る。押しワイヤ２５に対する衝撃吸収連結体を介
して駆動され且つ調整ねじ２６及び２９によつて
補償されるハンマそれ自体は、長期間使用できる
ものである。何故なら、ハンマに生じる摩耗は打
撃力を制限することにより厳密に制御できるから
である。ハンマの飛行全体及び打撃特性を容易に
調整できること及び構成が簡単なことにより、鉄
又は他の磁性材から成ることができるフレーム部
材９が単一片中にモールドされ得るモジユラー・
アセンブリにすることができる。通常、フレーム
部材９は、コイル２の幅が種々の値をとれるよう
に第２図のように少くとも２つの片から成る。

組立てに際しては、コイル２の長さの公差変動
を吸収するためにフレーム部材９とコイル２の面
との間にゴム・ガスケツト４０を使用できる。こ
れにより、コイル２がフレーム部材９の間を前後
に動くことを防止できる。軸方向穴４３に挿入さ
れ且つフレーム部材９のねじの切られた穴４２と
協働するねじ４１は、フレーム部材９の間にコイ
ル２をしつかりとクランプする。当業者には明ら
かなように、フレーム部材９はコイル２からの磁
束路を完結するために互いに連結すなわち接触し
なければならない。同様に、軸方向穴１７が形成
されるフレーム部材９の部分を通るコイル２の端
面からの磁束路を維持できるようにねじ２６は磁
性材から作ることができる。

第３図は、組立ての際にねじ２６がフレーム部
材９の軸方向穴１７に挿入されることができるよ
うに押しワイヤ２５が適正な位置に向けて下方に
滑動させるスロツト２８を示すねじ２６の端面を
示す。

第４図はハンマとばねのアセンブリの詳細を示
す。この図において、ばね３６は位置３５におい
てハンマの底部にしつかりと取り付けられてい
る。ハンマ１は、一体的に成形される剛性フレー
ム部材７を有するとともに、コネクタ２９，３０
及び３１が組立てられて挿入されるＴ型スロツト
３２を有する。Ｔ型スロツト３２が形成されるこ
とにより、押しワイヤ２５を挿入することができ
る。ハンマ１の打撃面３４は、ハンマの残りの部
分と同じ材料、例えば射出成形される高強度プラ
スチツクから作ることができ、あるいは所要によ
り適当な位置に成形された金属挿入物を有するよ
うにすることができる。第１図はかかる挿入物は
選択的に設けることのできる耐摩耗面４４として
示されている。

上述の構成は、印刷駆動力をハンマの質量中心
を通して直接供給するものであり、ハンマを駆動
するために曲げられたばねエネルギ手段の使用を
回避できる。調整ねじ１９及び２６は、隣接した
複数のハンマ面を同一行に整列させる精確な手段
を構成するとともに、個々の駆動装置についてハ
ンマ飛行時間及び打撃力を精密に制御する簡単な
手段を構成する。全体の構成が簡単なので、所与
の機械の全印刷行に必要な全ハンマ・バンクは容
易に構成できる。フレーム部材９は、ハンマ及び
駆動装置の数に適合した十分な長さにすることが
できる。

以上、説明したように、本発明のハンマ面は延
長可能な幅を有し、ハンマ面の末端付近に生じる
打撃に対して良好なねじり抵抗を示すように支持
される。ハンマ機構は、ソレノイド・プランジヤ
と、ハンマの一端部に直接取り付けられる押しワ
イヤすなわち押し棒とを含む。ハンマの反対側の
端部はばねによつて曲げ可能にすなわち枢働可能
に取り付けられる。ばねは例えば平坦な板ばねか
ら成り、ハンマの底部にしつかりと取り付けられ
る。ばねはハンマの頂部が偏向可能となるように
曲げすなわちねじられる。衝撃吸収コネクタは押
しワイヤを印刷ハンマに接続する。ソレノイド中
のプランジヤは中心からずれた位置にバイアスさ
れ、ソレノイド・コイルから部分的に突出する。
プランジヤはハンマを非作動位置へ復帰させる可
撓性ばねの作用によつてバイアスされる。プラン
ジヤの位置はその行程のどちらかの端部に配設さ
れた調整可能接触面によつて調整できる。これに
より、ハンマ面の相対的休止位置だけでなく、飛
行時間及び打撃力も調整できる。何故なら、押し
ワイヤはプランジヤとハンマの頂部とにしつかり
と連結されているからである。押しワイヤの端部
とハンマとの間に設けられた衝撃吸収コネクタは
打撃において与えられる力の総量を制御する。ハ
ンマそれ自体は成形されたプラスチツクから作る
ことができ、所要により打撃面に金属挿入物を付
加することができる。このようにして、複数の文
字位置に及び幅の面を有するハンマの質量を小さ
くでき且つそのねじりこわさを高くできる。ハン
マ面のいずれかの端部の打撃によつて与えられる
ねじり力に対して平坦ばねを圧縮することによつ
て対抗できるように、ハンマは印刷行に対して垂
直な面にある且つハンマの長手方向に対して直角
に取り付けられる可撓性ばね取付体に剛性アタツ
チメントによつて支持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による印刷ハンマ機構の一実施
例の全体を概略的に示す斜視図、第２図は１つの
打撃ハンマ及びその駆動機構の構成及び調整態様
の一例を示す横断面図、第３図はねじの端部の一
例を示す端面図、第４図はハンマ・ばね・アセン
ブリの一例を詳細に示す斜視図である。 １……ハンマ、２……コイル、３……押しワイ
ヤ、５……板ばね、８……調整ねじ、９……磁束
帰路部材、１３……中空コア、１５……プランジ
ヤ、１９……ハンマ面調整ねじ、２１……衝撃吸
収兼残留磁束路断続層、２５……押しワイヤ、２
６……飛行時間調整ねじ、３０，３１……衝撃吸
収力制限部材、３６……ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電磁コイルの中空軸コア内を滑動しうる磁性
   プランジヤの両端部を滑動自在に支持すると共に
   前記電磁石コイルに閉磁路を与える磁路形成部材
   と、 前記プランジヤの延長軸線上に位置し一端が該
   プランジヤの一端に固定され他端が衝撃吸収部材
   を介して印刷ハンマの一端に固定されている押し
   ワイヤと、 電磁コイルの作動時に前記プランジヤの前記一
   端が当接してプランジヤの滑動を制限する停止手
   段と、 一端が前記ハンマの他端に固定され、他端がハ
   ンマの前記一端に形成された打撃面に関して垂直
   方向に延びてハンマフレームに固定された板バネ
   材のハンマ支持部材と、 を具備する印刷ハンマ機構において、 前記板バネ材は、印刷行方向の幅が前記ハンマ
   打撃面と幅と実質的に等しくなるように形成され
   且つ前記プランジヤを前記中空軸コアの中心から
   離隔するよう弾性的にバイアスするように配置さ
   れており、前記停止手段は、前記プランジヤとの
   当接位置を変更する調整機構が設けられてハンマ
   の飛行を調整しうるよう構成されている事 を特徴とする印刷ハンマ機構。