JPS6048348B2 - 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
の面での技術上の未解決の多くの問題点を有していた。

Ｊ 本発明は、実用に供し得る優れた応答性や信頼性を
有する新規構成の可動コイル型印字ヘッドを提供するこ
とを主たる目的とするものてあり、他の目的は、軽量小
型低価格の可動コイル型印字ヘッドを提供することにあ
る。さらに他の目的は、ｉその製造組立を容易にするこ
とにある。以下、図面を参照して本発明に係る可動コイ
ル型印字ヘッドの一実施例について説明する。

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１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。保持部７は、支持板１
に四角形状に開設されていＪ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るΞ角形状のレバー部１
３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材で形成されており、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１２，１２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で接着
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の間で
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１
０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１７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および基板ホルグピン
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２
７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の頭部の
半球状または曲面状に丸味を持たせてある端面はアーム
状部材２５に対して必らず密着して固着される。したが
つて本実施例の上記ピン取付構造によれば、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１
１３の位置になるように設定してある。かかる構成によ
る印字レバー９の動作上の効果は、後述の説明によつて
明確に理解されるであろう。穴部２０（第３図）に固着
されているボビンホルダ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で形成された環状の
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とで
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
実施例で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、こ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！ーパースウィン
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力化孔３８が
開通形成しており、またボビン２９（ボビンホルダ１９
）と中心ヨー ・ク３１との間に密閉的に形成される空
間部に連通する空気逃力化孔３９が、ボビン２９および
そのホルグ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４３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．両側前面にガイド構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４９，５
０の各ターミナル４９ａ，５０ａに、可動コイル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３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
つ字レバー９の揺動動作角度に相応して偏心した位置
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１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と衡突し
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
れている部丁分）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に無理なり（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゜ネガにフよつて第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（図示せず。）等を介し
て矢印５５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て駆
動することによつて、任意の文字や図形等がドットにに
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ては省略するが、
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。印字レバー９の上記支持構
成（舌部１６、補強部材１７、ピン２１、アーム２５）
による特徴的な作用効果は、つぎの説明から明確に理解
されるだろう。仮りに舌部１６、補強部材１１（必須構
成要件でない。）ピン２１、アーム状部材２５が設けら
れていない場合を想定すると、印字レバー９が瞬間的で
かつ急激な上記変位力を受けたときに、印字ハンマ１５
などの慣性の影響によつて、バネ部１２，１２が瞬間的
に第５図において９″で示すような変形を受け、それか
らレバー部１３が左方へ変位する。したがつて印字ハン
マ１５の変位が遅れ、印字レバー９の応答性は本構成の
場合と比較して格段に低下し、その高速駆動が難かしく
なる。このことはレバー部１３に立曲げ部１４，１４が
設けられていない場合にはさらに顕著になる。換言する
ならば、ピン２１とアーム状部材２５によつて、バネ部
１２，１２の上記異常撓みが抑制され、その結果印字レ
バー９の動作の安定化、迅速な応答性および確実なる印
字力の伝達が可能になつているのである。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を介して塔載されているので、可動コイル
２８とフレキシブルくフラットケーブル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
に亘つて高速度て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のストップ部材として
、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１５）の不要な右方への変位を阻止して
いる。

このときリボンガイド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、また駆フ動音が静粛になる。またこの駆動音の静粛
化および印字レバー９の振動の減衰のために、つば部３
６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
として板状の印門字ハンマ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は固定的に配設され、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Ｊ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。

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、印字レバーに大きに変位力を与えても、印
字レバーは、そのバネ部で不要な変形を受けることなし
に、支点部材を中心としてほぼ完全な円運動をし、鮮明
なるドットの形成並びに良好なる応答性が得られ、しか
も高速駆動ができる。

また印字レバーが、傾斜した保持部材にて取り付けられ
ているので、そのレスト状態では予圧が与えられており
、その前進動作（印字動作）後の復帰動作も迅速になさ
れ、レスト位置での安定性も良好である。さらに支持板
に着脱自在に取り付けられる保持部材に印字レバーの基
部を支持しているので、組立や保守などが行ない易く、
印字レバーはそのレバー部に設けた立曲げ部によつてそ
の剛性が高められているので、薄板バネ材を用いて軽量
化しても印字力の伝達は確実になされる。

【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
に関するものてあつて、第１図はその正面図、第２図は
第１図Π−■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、第５図は印字レバーの
変位動作を説明するための説明図である。 １ ・・・・・・支持板、５ ・・・・・・保持部材、
７ ・・・・・・保持部、９・・・・・・印字レバー、
１０・・・・・・基部、１２・・・・・・バネ部、１３
・・・・・ルバー部、１４・・・・・・立曲げ部、１５
・・・・・・印字要素、１６・・・・・・舌部、１７・
・・・・・補強部材、２１・・・・・・支点部材、２５
・・・・・・アーム状部材、２７・・・・・・コイルバ
ネ、２８・・・・・・可動コイル、３０，３１，３２，
３３・・・・・・磁束発生手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 保持部材に取り付けられた基部と、この基部から一
   体的に延出形成された可撓自在の２本のバネ部と、この
   両バネ部に対して一体的に連結されかつ可動コイルが固
   着してあるレバー部と、このレバー部の先端部に固着さ
   れかつプラテンと対向する印字要素と、上記両バネ部の
   間で上記レバー部の底辺部から上記基部へ向けて一体的
   に延出形成された舌部とを有する印字レバーと、上記可
   動コイルを横切る磁束を発生する磁束発生手段と、上記
   保持部材に固着されかつ上記舌部の前方に延伸している
   アーム状部材と、上記印字レバーが上記プラテンに向け
   て駆動されるときの当該印字レバーの揺動中心を、上記
   両バネ部の所定の位置に定めるための支点部材とを有し
   、上記支点部材は、上記アーム状部材と上記舌部との一
   方に取り付けられかつその他方と当接する丸味を有する
   端面を有している。 ことを特徴とする可動コイル型印字ヘッド。 ２ 特許請求の範囲第１項において、上記保持部材は、
   上記基部を受ける部分が上記印字レバーの変位方向と逆
   方向に所定角度をもつて傾斜せしめられている可動コイ
   ル型印字ヘッド。 ３ 特許請求の範囲第１項において、上記保持部材は、
   磁束発生手段が取り付けられている支持板に対して着脱
   可能に設けられたものである可動コイル型印字ヘッド。 ４ 特許請求の範囲第１項において、上記レバー部は、
   その両側辺部に剛性を高めるための立曲げ部を有するも
   のである可動コイル型印字ヘッド。５ 特許請求の範囲
   第１項において、上記両バネ部および舌部は、印字レバ
   ーの中心線に対してほぼ対称的に位置するものである可
   動コイル型印字ヘッド。 ６ 特許請求の範囲第１項において、上記支点部材の当
   接位置は、バネ部の全長に対して基部からほぼ１／３の
   位置に設定されている可動コイル型印字ヘッド。