JPS63276558A - High-speed print head with fulcrum structure - Google Patents
High-speed print head with fulcrum structureInfo
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- JPS63276558A JPS63276558A JP11174887A JP11174887A JPS63276558A JP S63276558 A JPS63276558 A JP S63276558A JP 11174887 A JP11174887 A JP 11174887A JP 11174887 A JP11174887 A JP 11174887A JP S63276558 A JPS63276558 A JP S63276558A
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
- B41J2/23—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
- B41J2/27—Actuators for print wires
- B41J2/28—Actuators for print wires of spring charge type, i.e. with mechanical power under electro-magnetic control
Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、印字ヘッドを備えたアーマチュアを永久磁石
の吸引力によって吸引しておき、板ばねの偏倚力によっ
て駆動するワイヤドツトプリンタ用の印字ヘッドに係り
、特に高速印字が可能な高速印字ヘットに関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention provides a print head for a wire dot printer in which an armature equipped with a print head is attracted by the attractive force of a permanent magnet and is driven by the biasing force of a leaf spring. In particular, the present invention relates to a high-speed print head capable of high-speed printing.
■ 板ばねの偏倚力が、永久磁石の吸引力に打ち勝って
印字を行なう従来のワイヤドツト印字ヘッドは、特開昭
56−37176号公報記載のように、環状を有する板
材から成る基底部から複数の舌片が、規則的に互いに隣
接して基底部の中心方向に向って延長して構成される板
ばね体に対して、先端に印字ワイヤを固着した複数のア
ーマチュアの各々を、前記各舌片の延長側において固着
し、前記板ばね体の基底部を単に固定する方法がある。■ A conventional wire dot print head, in which the biasing force of a leaf spring overcomes the attractive force of a permanent magnet to perform printing, has a plurality of dots connected to a base made of an annular plate, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 56-37176. Each of the plurality of armatures, each of which has a printing wire fixed to its tip, is attached to a leaf spring body constituted by tongues regularly adjacent to each other and extending toward the center of the base. There is a method of simply fixing the base part of the leaf spring body by fixing it on the extended side of the leaf spring body.
この方式は、板ばねを一枚の板ばね体として構成でき生
産性に秀れている長所を有するが、その反面、板ばねの
アーマチュアのアーマチュア移動方向の支持剛性が低く
、印字時の衝撃力によって板ばねに複雑な振動が発生し
、アーマチュアの復帰特性が悪くなる傾向があり、高速
印字ヘッドには適さない。■これを改良しようとして実
公昭57−57977号、特公昭58−56354号に
記載されるようなアーマチュア端部の位置に回転支点を
設ける方法がある。しかし、この方法は、アーマチュア
がコアに吸着している時にS字状に変形するために板ば
ね長が短いと応力が高く信頼性が低かった。このため、
応力を減らし必要な印字ヘッドの変位を得るには板ばね
を長くしなくてはならず印字ヘッドが大きくなる問題が
あった。従って、限られた範囲の速度の動作に限定せざ
るを得す、高速印字ヘッドには適さなかった。・■この
ため、高速印字ヘッド(例えば、印字ワイヤ1本当り毎
秒およそ2000ドツト以上の打点を行なうもの)では
、特開昭52−49119号に記載される十字ばね方式
が考えられているが、このような印字ヘッドでは構造が
複雑となると共に部品点数が多く生産性が悪かった。This method has the advantage of being able to configure the leaf spring as a single leaf spring body and is highly productive, but on the other hand, the supporting rigidity of the armature of the leaf spring in the armature movement direction is low, and the impact force during printing is This causes complex vibrations in the leaf spring, which tends to deteriorate the return characteristics of the armature, making it unsuitable for high-speed print heads. (2) In an attempt to improve this, there is a method of providing a rotational fulcrum at the end of the armature, as described in Japanese Utility Model Publication No. 57-57977 and Japanese Patent Publication No. 58-56354. However, in this method, when the armature is attracted to the core, it deforms into an S-shape, so if the leaf spring length is short, stress is high and reliability is low. For this reason,
In order to reduce the stress and obtain the necessary displacement of the print head, the leaf spring must be made longer, resulting in a larger print head. Therefore, it has to be limited to operation within a limited range of speeds, and is not suitable for high-speed print heads.・■For this reason, for high-speed printing heads (for example, those that print approximately 2000 dots or more per second per printing wire), the cross spring method described in JP-A No. 52-49119 has been considered. Such a print head has a complicated structure and a large number of parts, resulting in poor productivity.
■又特開昭55−84682号に記載のように、板ばね
端部に自由に回動する第1の支点と、板ばね弾性部に当
接して形成される第2の支点とを有する構造の印字ヘッ
ドも考えられた。しかし、この方式は、板ばね端部が自
由に回動する構造であるために、各板ばねを一体的に形
成することはできず、部品点数は多く生産性が悪かった
。■Also, as described in JP-A No. 55-84682, a structure having a first fulcrum that freely rotates at the end of the leaf spring and a second fulcrum that is formed in contact with the elastic part of the leaf spring. A print head was also considered. However, since this method has a structure in which the end portions of the leaf springs rotate freely, each leaf spring cannot be integrally formed, and the number of parts is large, resulting in poor productivity.
上記従来技術は、高速印字可能な印字ヘッドについて、
生産性や信頼性又は小型化といったことに充分配慮され
ていなかった。The above conventional technology has a print head capable of high-speed printing.
Not enough consideration was given to productivity, reliability, or miniaturization.
本発明の目的は、高速印字を達成すると共に、生産性を
向上し充分信頼性の高い大型化することのない印字ヘッ
ドを提供することにある。An object of the present invention is to provide a print head that achieves high-speed printing, improves productivity, has sufficient reliability, and does not need to be enlarged.
環状を有する板材から成る基底部からの複数の舌片が規
則的に互いに隣接して基底部の中心方向に向って延長し
て構成される板ばね体に対して、先端に印字ワイヤを固
着した複数のアーマチュアの各々を、前記各舌片の延長
側において固着し、永久磁石の磁気的吸引力によりアー
マチュアの吸引部材を吸引して舌片の有効弾性部を撓ま
せ、電磁コイルに電流を流すことによって、前記磁気的
吸引力を打ち消し、板ばねの偏倚力によってアーマチュ
アを印字媒体に向けて駆動する印字ヘッドにおいて、前
記板ばね有効弾性部に当接する支持点を印字ヘッド母体
に設けたことにより達成される。A printing wire is fixed to the tip of a leaf spring body consisting of a plurality of tongues from a base made of annular plate material regularly adjoining each other and extending toward the center of the base. Each of the plurality of armatures is fixed on the extension side of each of the tongues, and the magnetic attraction force of the permanent magnet attracts the attraction member of the armature to deflect the effective elastic part of the tongue, thereby causing current to flow through the electromagnetic coil. In the print head that cancels the magnetic attraction force and drives the armature toward the print medium by the biasing force of the leaf spring, a support point that comes into contact with the effective elastic portion of the leaf spring is provided on the print head base. achieved.
本発明によれば、板ばねの有効弾性部に当接して支点を
形成するために、印字時の衝撃力によっても複雑な振動
が板ばね弾性部に発生せず、アーマチュアの復帰特性が
良好であり、高速印字が可能である(■)。According to the present invention, since the fulcrum is formed by contacting the effective elastic part of the leaf spring, complex vibrations are not generated in the leaf spring elastic part even by impact force during printing, and the return characteristics of the armature are good. Yes, high-speed printing is possible (■).
又、支点とアーマチュア固着部との間にも板ばね弾性部
が存在していることになり、従来発明に比べてばね長を
長くできる。このため、従来技術に比べ必要な印字ワイ
ヤの変位を得る上で板ばねの板厚を厚くすることができ
、板ばねにがかる応力が低下し信頼性が向上する(■)
。また従来発明と同等の応力になるようにすれば、板ば
ね体の基底部と支点間の距離を短くすることができ、印
字ヘッドを小型化することができる(■)。Further, since a leaf spring elastic portion is also present between the fulcrum and the armature fixing portion, the spring length can be made longer than in the conventional invention. Therefore, compared to conventional technology, the thickness of the leaf spring can be increased to obtain the necessary displacement of the printing wire, reducing stress on the leaf spring and improving reliability (■)
. Furthermore, by making the stress equivalent to that of the conventional invention, the distance between the base of the leaf spring body and the fulcrum can be shortened, and the print head can be downsized (■).
更に、本発明では、板ばね体の全体が一体的に形成され
得、印字ヘッド母体の取付平面に積層構造で組立れば良
く、組立精度が高く生産性が高い(■■)。Furthermore, in the present invention, the entire leaf spring body can be integrally formed, and can be assembled in a laminated structure on the mounting plane of the print head base, resulting in high assembly accuracy and high productivity (■■).
以下、本発明の実施例を第1図〜第21図により説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 21.
〔第1実施例〕
第1図は、本発明を実施した印字ヘッドの全体構造を示
す断面図、第2図は第1図の主要動作部分を示す斜視図
である。板ばね体5は、環状を有する板材から成る基底
部51から複数の舌片52が規則的に互いに隣接するよ
うに、基底部の環状の中心に向って延びている。舌片5
2の先端側に、先端から順に印字ワイヤ2とレバ一体3
と吸引部材4が固着されたアーマチュア1が固着される
。[First Embodiment] FIG. 1 is a sectional view showing the overall structure of a print head embodying the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the main operating parts of FIG. 1. The leaf spring body 5 extends from a base part 51 made of a plate material having an annular shape toward the annular center of the base part such that a plurality of tongue pieces 52 are regularly adjacent to each other. Tongue piece 5
2, print wire 2 and lever integrated 3 in order from the tip.
The armature 1 to which the suction member 4 is fixed is fixed.
舌片52のアーマチュア固着部と板ばね体5の基底部境
界との間に、舌片の有効弾性部53が存在する。コア8
は各々のアーマチュア1に対応するコイル9の挿入部8
1を持ち、その上面に、アーマチュアの吸引部材を吸引
する吸引面82を備え、各コア8はコア外周部83で一
体となっている。Between the armature fixing part of the tongue 52 and the base border of the leaf spring body 5 there is an effective elastic part 53 of the tongue. core 8
is the insertion part 8 of the coil 9 corresponding to each armature 1
1, and has a suction surface 82 on its upper surface for suctioning the suction member of the armature, and each core 8 is integrated at a core outer peripheral portion 83.
コア外周部83の上に永久磁石11、ヨーク12が積層
された状態でケーシング131に固定されている。コア
8の吸引面82とヨーク12の上面121は、同一平面
に仕上げられている。コイル9は、ボビン91に巻きつ
けられている。コイルの端子92をケーシング131よ
り印字ヘッドの外部へだす。A permanent magnet 11 and a yoke 12 are stacked on the outer peripheral portion 83 of the core and fixed to the casing 131 . The suction surface 82 of the core 8 and the upper surface 121 of the yoke 12 are finished on the same plane. The coil 9 is wound around a bobbin 91. The terminal 92 of the coil is brought out from the casing 131 to the outside of the print head.
更にヨーク上面121の上には、板材によって形成され
ているサイドヨーク14、支点形成部材15を積層して
印字ヘッド母体を形成し、更に板ばね体5、ケーシング
132を積層し、図示されていないねじ等の手段で固定
される。ケーシング132には、印字ワイヤ2を支持す
るワイヤガイド61,62が固着されている。Further, on the yoke upper surface 121, a side yoke 14 formed of a plate material and a fulcrum forming member 15 are laminated to form a print head base, and a leaf spring body 5 and a casing 132 are further laminated, not shown. It is fixed with screws or other means. Wire guides 61 and 62 that support the printing wire 2 are fixed to the casing 132.
板ばね体5の基底部51は、支点形成部材15とケーシ
ング132にはさみ込まれた状態となっており、基底部
51から延びる舌片52の固定端となっている。支点形
成部材15の前縁は、舌片52の有効弾性部53と当接
してアーマチュア1の回動支点151を形成する。The base portion 51 of the leaf spring body 5 is sandwiched between the fulcrum forming member 15 and the casing 132, and serves as a fixed end of a tongue piece 52 extending from the base portion 51. The front edge of the fulcrum forming member 15 comes into contact with the effective elastic portion 53 of the tongue piece 52 to form a rotation fulcrum 151 of the armature 1 .
吸引部材4は、サイドヨークの溝141内に挿入される
。そして、ヨーク12、サイドヨーク14、吸引部材4
、コア8によって磁気回路が形成され、永久磁石11の
吸引力によってアーマチュア1は吸引部材4の部分でコ
ア吸引面82に吸引される。このとき、有効弾性部53
は変形し歪エネルギを貯え、アーマチュア1を復帰させ
る偏倚力が生じる準備ができる。The suction member 4 is inserted into the groove 141 of the side yoke. Then, the yoke 12, the side yoke 14, the suction member 4
A magnetic circuit is formed by the core 8, and the armature 1 is attracted to the core attraction surface 82 at the attraction member 4 by the attraction force of the permanent magnet 11. At this time, the effective elastic portion 53
deforms and stores strain energy, ready to generate a biasing force that returns the armature 1.
〔第2実施例〕
第3図は、第2実施例を示した図で印字ヘッドの全体構
造を示す断面図である。第1の実施例と異なり、舌片5
2が吸引部材4のコア側全面に固着されており、ヨーク
12の上面121の上に、支点形成部材15を積層して
印字ヘッド母体を形成し、更に板ばね体5、サイドヨー
ク14、ケーシング132の順に積層し、図示していな
いネジ等の手段によって固定される。回動支点151は
、第1の実施例と同様に支点形成部材15の前縁に有効
弾性部53が当接し形成される。吸引部材4は、サイド
ヨークの溝141に挿入され、ヨーク12、支点形成部
材15、板ばね基底部51、サイドヨーク14、吸引部
材4、コア8によって磁気回路が形成され、永久磁石1
1の吸引力によってアーマチュア1は吸引部材4の部分
でコア吸引面に吸引される。このとき第1実施例と同様
に、有効弾性部53が変形し歪エネルギーを貯え、アー
マチュアを復帰させ偏倚力を生じる準備ができる。[Second Embodiment] FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment, and is a sectional view showing the overall structure of a print head. Unlike the first embodiment, the tongue piece 5
2 is fixed to the entire surface of the core side of the suction member 4, and a fulcrum forming member 15 is laminated on the upper surface 121 of the yoke 12 to form a print head base, and further a leaf spring body 5, a side yoke 14, and a casing are attached. They are stacked in the order of 132 and fixed by means such as screws (not shown). The rotation fulcrum 151 is formed by the effective elastic portion 53 coming into contact with the front edge of the fulcrum forming member 15, as in the first embodiment. The attraction member 4 is inserted into the groove 141 of the side yoke, and a magnetic circuit is formed by the yoke 12, the fulcrum forming member 15, the leaf spring base 51, the side yoke 14, the attraction member 4, and the core 8, and the permanent magnet 1
1, the armature 1 is attracted to the core suction surface at the suction member 4. At this time, similarly to the first embodiment, the effective elastic portion 53 deforms and stores strain energy, allowing the armature to return to its original position and ready to generate a biasing force.
次に、第1実施例及び第2実施例の作用について説明す
る。各々のコイル9に記録画像信号に応じた電流を流し
、永久磁石11の発生する磁束をコア吸着用82でキャ
ンセルすると、磁気吸引力が減小し、板ばねの偏倚力が
磁気的吸引力に勝り、板ばね有効弾性部に貯えられた歪
エネルギーが開放され、アーマチュア1は回動支点15
1を中心に回動し、ワイヤガイド61からワイヤを突出
させ、図示されていない、インクリボンや印字用紙など
の印字媒体を打撃し、ドツトの印字を行なう。Next, the effects of the first and second embodiments will be explained. When a current corresponding to the recorded image signal is passed through each coil 9 and the magnetic flux generated by the permanent magnet 11 is canceled by the core attraction 82, the magnetic attraction force is reduced and the biasing force of the leaf spring becomes a magnetic attraction force. As a result, the strain energy stored in the effective elastic part of the leaf spring is released, and the armature 1 moves to the pivot point 15.
1, the wire protrudes from the wire guide 61, and strikes a printing medium such as an ink ribbon or printing paper (not shown) to print dots.
打撃する直前または直後にコイルの電流を切断し、印字
媒体への打撃時の反力と復元した磁気的吸引力によって
、アーマチュアは初期位置へ戻る。Immediately before or after striking, the current in the coil is cut off, and the armature returns to its initial position due to the reaction force upon striking the printing medium and the restored magnetic attractive force.
第1図から第3図で示した第1、第2の実施例で述べた
ように本発明によれば、コア吸着面82とヨーク上面1
21を基準平面とし、この上に、平面的に形成されたプ
レートを積層して組立ててゆくので位置精度がでやすく
、生産性を向上させることができる。As described in the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 3, according to the present invention, the core adsorption surface 82 and the yoke upper surface 1
21 is used as a reference plane, and since planar plates are stacked and assembled on this plane, positional accuracy can be easily achieved and productivity can be improved.
第4図及び第5図に本発明の効果について第1実施例を
もとにして説明する。第4図は、第1図で示した第1実
施例における主要部分の断面図と板ばねのモーメント分
布を示す図面である。The effects of the present invention will be explained with reference to FIGS. 4 and 5 based on the first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view of the main parts of the first embodiment shown in FIG. 1 and a drawing showing the moment distribution of the leaf spring.
第4図(a)の実線で示したアーマチュア及び板ばね体
は、外力が作用していない中立位置における状態を示し
、破線で示したものは、吸引部材に吸引力Fが作用し、
板ばねかたわみ、アーマチュアが回動した状態を示して
いる。The armature and leaf spring body shown by solid lines in FIG. 4(a) are in a neutral position where no external force is acting on them, and those shown by broken lines are in a state where a suction force F is applied to the suction member.
The leaf spring is deflected and the armature is rotated.
第4図(a)において、アーマチュア1の長さをLa、
有効弾性部53のアーマチュア取付端から支点までの長
さをLsx、支点から固定端までの長さをLc2、吸引
力Fの作用点がら支点までの距離をLcとする。In FIG. 4(a), the length of the armature 1 is La,
Let Lsx be the length of the effective elastic portion 53 from the armature attachment end to the fulcrum, Lc2 be the length from the fulcrum to the fixed end, and Lc be the distance from the point of application of the suction force F to the fulcrum.
吸引力Fが作用すると、支点および固定端にそれぞれ反
力R工、R2が生じる。固定端に作用する反力R2は、
吸引力Fと同じ向きになり、静的つり合い状態では支点
部分反力R1は、FとR2の和となる。この支点反力R
1は、吸引力Fが、板ばねを支点側に強く押圧した結果
に生じてくる力であり、この押圧する力が本発明では非
常に強く、印字的にワイヤ端に打撃力が作用しても、板
ばねを支点から離さすアーマチュアの安定した高速動作
を可能としている。When the suction force F acts, reaction forces R and R2 are generated at the fulcrum and the fixed end, respectively. The reaction force R2 acting on the fixed end is
It has the same direction as the attraction force F, and in a static balance state, the fulcrum partial reaction force R1 is the sum of F and R2. This fulcrum reaction force R
1 is a force generated as a result of the suction force F strongly pressing the leaf spring toward the fulcrum, and in the present invention, this pressing force is very strong, and a striking force acts on the wire end in terms of printing. This also enables stable, high-speed movement of the armature that moves the leaf spring away from the fulcrum.
支点の高さが、板ばね固定端部の高さと同一であり、有
効弾性部の形状が矩形状であり、板ばね厚さを一定とす
ると、R1,R2は次のようになる。Assuming that the height of the fulcrum is the same as the height of the fixed end of the leaf spring, the shape of the effective elastic part is rectangular, and the thickness of the leaf spring is constant, R1 and R2 are as follows.
2LS□
2LS□
この結果から、板ばね有効弾性部の曲げモーメントは、
第4図(b)に示すように、アーマチュア取付部で−F
(Lc Ls□) 、支点部で−FLc、固定端で
FLc/2となる。この曲げモーメントを断面係数で割
ると板ばねの応力を求めることができる。2LS□ 2LS□ From this result, the bending moment of the effective elastic part of the leaf spring is
As shown in Fig. 4(b), -F at the armature mounting part
(Lc Ls□), -FLc at the fulcrum and FLc/2 at the fixed end. By dividing this bending moment by the section modulus, the stress in the leaf spring can be determined.
以下、数値計算によって本発明の応力低減効果について
説明する。The stress reduction effect of the present invention will be explained below using numerical calculations.
本4図で吸引力F、印字ワイヤ変位δを一定にしながら
、アーマチュア取付端から支点までの距離Lc工を変え
た場合に板ばねに生じる応力がどのようになるかを検討
する。印字ヘッドの形状を大きくしないように、ここで
は、アーマチュア長りaと有効弾性部53のアーマチュ
ア取付部と支点との距離LStの和は17皿(一定)と
し、同様に支点と固定端との距離LS2は5m、吸引力
作用点、支点間距離Lcは8.4nn、板ばね形状は矩
形状で幅4.5mm(一定)とした。前述の条件で、板
ばね応力は、最もその値が大きくなる支点部の応力で評
価する。In Figure 4, we will examine what happens to the stress generated in the leaf spring when the distance Lc from the armature mounting end to the fulcrum is changed while keeping the suction force F and the printing wire displacement δ constant. In order to avoid enlarging the shape of the print head, here, the sum of the armature length a and the distance LSt between the armature mounting part of the effective elastic part 53 and the fulcrum is set to 17 discs (constant), and similarly the distance between the fulcrum and the fixed end is set to 17 (constant). The distance LS2 was 5 m, the distance Lc between the suction force application point and the fulcrum was 8.4 nn, and the leaf spring shape was rectangular with a width of 4.5 mm (constant). Under the above conditions, the leaf spring stress is evaluated by the stress at the fulcrum part where the value is the largest.
第5図は、その計算結果を示す図面で、横軸にアーマチ
ュア取付部で支点との距離LS□をとり、板ばね厚を破
線で、板ばねの応力を実線で示したものである。FIG. 5 is a drawing showing the calculation results, where the horizontal axis is the distance LS□ from the fulcrum at the armature mounting part, the thickness of the leaf spring is shown as a broken line, and the stress of the leaf spring is shown as a solid line.
Ls□がOのとき、即ち従来技術■と同じときは、板ば
ね厚はおよそ0.26mn、応力はおよそ670MP
a (68kg/mm”)である。LSxを長くすると
、実質的にばね長を長くしたことになる。したがって、
同一のばね定数に設定するという条件に基すいて設計す
ると板ばねの厚さを厚くでき、その結果応力が低減する
。例えばLs□がIIのときは、板厚は、およそ0.0
31nnとなり、その結果、応力は480MPa(約4
9 kg/ mn”)と低くすることができる。Ls□
は長くすれば長くするだけ、はね応力を低くすることが
できるが、限られた寸法の印字ヘッドにおいては、吸引
部材との位置的な干渉などがあり、5nn+程度がその
上限となるであろう。When Ls□ is O, that is, when it is the same as the conventional technology ■, the leaf spring thickness is approximately 0.26 mm and the stress is approximately 670 MP.
a (68 kg/mm”).Lengthening LSx essentially increases the spring length. Therefore,
If the design is based on the condition that the spring constant is set to be the same, the thickness of the leaf spring can be increased, resulting in a reduction in stress. For example, when Ls□ is II, the plate thickness is approximately 0.0
31nn, and as a result, the stress is 480MPa (approximately 4
9 kg/mn”).Ls□
The longer it is, the lower the splashing stress can be, but in a print head with limited dimensions, there may be positional interference with the suction member, and the upper limit is about 5nn+. Dew.
また上記説明において、吸引力が作用したときのワイヤ
変位を所定のものとするためばね定数は同一として話を
すすめたが、このばね定数は、アーマチュアの動作特性
上の種々の条件に基づいて必要な値に設定されるべきも
のである。従って第4図から第5図で説明した事項は、
上記説明の値に限定されることなく、−例としての説明
である。In addition, in the above explanation, the spring constant was assumed to be the same in order to maintain a predetermined wire displacement when the suction force was applied, but this spring constant may vary depending on various conditions regarding the operating characteristics of the armature. It should be set to a value that is reasonable. Therefore, the matters explained in Figures 4 and 5 are as follows:
The above description is by way of example, without limitation to the values set forth above.
このように本発明の実施例によれば、板ばねの応力を従
来に比べて低くすることができ信頼性が向上できる。As described above, according to the embodiment of the present invention, the stress of the leaf spring can be lowered compared to the conventional one, and reliability can be improved.
板ばねの応力は、その繰返し動作における破壊強度以下
に設定すれば良いので、応力に余裕があれば、その余裕
の程度に応じて板ばね長を短くすることができる。すな
わち、具体的には、有効弾性部の支点から固定端までの
距離LS2を短くすることができ、印字ヘッドの形状を
従来に比べて小さくすることが可能である。Since the stress of the leaf spring may be set to be less than the breaking strength in repeated operations, if there is an allowance for the stress, the length of the leaf spring can be shortened according to the extent of the allowance. That is, specifically, the distance LS2 from the fulcrum of the effective elastic portion to the fixed end can be shortened, and the shape of the print head can be made smaller than in the past.
第6図、第7図に、本発明の第1または第2の実施例に
おける動作波形を示す。FIGS. 6 and 7 show operating waveforms in the first or second embodiment of the present invention.
この動作波形を得た条件は、アーマチュアの印字ワイヤ
位置での等価質量がおよそ34■、アーマチュア長La
が16mm、板ばね長LS1が1mm、LS2は5mn
、板ばね幅4.5m、板ばね厚0.30mで、印字ワイ
ヤ位置でのばね定数は、およそ3100 N/m (3
20g/nn+)である。このとき印字ワイヤ端で打撃
したときのアーマチュアの撃心(打撃中心)は、支点よ
り印字ワイヤ側に4.7Iのところに存在する。板ばね
の中立位置は、アーマチュアの印字ワイヤ取付位置でコ
ア吸着時に対し、0.61TITI変位する位置にある
。The conditions for obtaining this operating waveform are that the equivalent mass of the armature at the printing wire position is approximately 34cm, and the armature length is La.
is 16 mm, leaf spring length LS1 is 1 mm, and LS2 is 5 mm.
, the leaf spring width is 4.5 m, the leaf spring thickness is 0.30 m, and the spring constant at the printing wire position is approximately 3100 N/m (3
20g/nn+). At this time, the center of impact (center of impact) of the armature when struck with the end of the printing wire is located at 4.7I on the printing wire side from the fulcrum. The neutral position of the leaf spring is located at a position where the print wire is attached to the armature and is displaced by 0.61 TITI with respect to when the core is attracted.
第6図における条件は、ワイヤが約0.3mm変位する
ように、ワイヤ端面から、約0.2mnのギャップを隔
てて印字媒体が置かれている。The conditions in FIG. 6 are that the printing medium is placed with a gap of about 0.2 mm from the end face of the wire so that the wire is displaced by about 0.3 mm.
第6図の各波形は、横軸に時間をとり上から順に(a)
印字ワイヤの応答変位波形、(b)印字ワイヤの印字媒
体への打撃力、(c)板ばね固定端の応力、(d)板ば
ね支点部の応力、(e)板ばねアーマチュア取付部の応
力を示している。印字ワイヤは、コイルの電流の印加後
し;、しばらく時間遅れがあるが、始動後アーマチュア
はコア吸引面81から離れ約140μsで印字媒体と接
触し、印字力が発生し始め、更に印字媒体を約0.1圃
歪ませる。その時の印字の打撃力のピーク値は、およそ
5N(500gf)である。この直前にコイルの電流パ
ルスを切断し、アーマチュアは、復元した永久磁力の吸
引力と打撃力の反力により初期位置であるコア吸引面に
速かに戻る。その後、更に電流パルスを印加しばね力に
よって連続的に印字を行なう。板ばねの各部の応力も最
大振幅でおよそ300MPaと低く、印字ワイヤの応答
性も良い。印字ワイヤは280μsで1ドツトの印字を
完了しており、1秒当り約3500ドツトの印字が可能
である。The waveforms in Figure 6 are shown in order from top to bottom, with time plotted on the horizontal axis.
Response displacement waveform of the printing wire, (b) Impact force of the printing wire on the printing medium, (c) Stress at the fixed end of the leaf spring, (d) Stress at the leaf spring fulcrum, (e) Stress at the leaf spring armature attachment part It shows. After the current is applied to the coil, there is a time delay, but after starting, the armature leaves the core suction surface 81 and comes into contact with the printing medium in about 140 μs, and printing force starts to be generated, and the printing medium is further drawn. Distort the field by approximately 0.1. The peak value of the printing impact force at that time is approximately 5N (500 gf). Immediately before this, the current pulse of the coil is cut off, and the armature quickly returns to its initial position, the core attraction surface, due to the attraction force of the restored permanent magnetic force and the reaction force of the striking force. Thereafter, further current pulses are applied and printing is performed continuously by the spring force. The stress in each part of the leaf spring is also low at a maximum amplitude of about 300 MPa, and the printing wire has good responsiveness. The printing wire completes printing one dot in 280 μs, and is capable of printing approximately 3500 dots per second.
これは、板ばね有効弾性部に当接して形成された支点が
、支点として有効に動作していることを=16−
示している。This indicates that the fulcrum formed in contact with the leaf spring effective elastic portion is operating effectively as a fulcrum.
本実施例の動作波形に対する比較例として示す第22図
は第1の従来例(従来技術の欄■)における動作波形を
示す図で、この第1従来例の板ばねはその端部で印字ヘ
ッドに完全に固定されており、アーマチュア及び板ばね
の弾性部には、当接して形成される支点を有していない
。FIG. 22, which is shown as a comparative example with respect to the operating waveform of this embodiment, is a diagram showing the operating waveform of the first conventional example (Prior art column ■). The armature and the elastic part of the leaf spring do not have a fulcrum that is formed by contacting them.
この第22図の実験で使用されたアーマチュアは、第6
図で説明したものと全く同一のものを使用し、板ばねは
、その支持形態が本発明とは全く異なるため、板ばねの
板厚を0.5mnと厚くし、板ばねのばね定数をほぼ第
6図の状態と同一とした。そして、第22図は印字ワイ
ヤと印字媒体が0.2mn離れたときのものでそのとき
の、印字ワイヤの応答波形と印字媒体への打撃力を示し
たものである。The armature used in the experiment shown in Fig. 22 is
The leaf spring used is exactly the same as that explained in the figure, and since its support form is completely different from that of the present invention, the leaf spring thickness is increased to 0.5 mm, and the spring constant of the leaf spring is approximately The condition was the same as that shown in FIG. FIG. 22 shows the response waveform of the printing wire and the impact force on the printing medium when the printing wire and the printing medium are separated by 0.2 mm.
第22図中のアーマチュアの印字後の復帰特性は、用紙
を打撃しているときにワイヤ変位が停留しており、復帰
特性が遅れている。このときの用紙の打撃力のピーク値
も第6図に比べて低く、更にその幅も広い。これは用紙
を打撃時に板ばねの支持鋼性が低く、アーマチュアの回
動支点が明確に規定されていないために、アーマチュア
が印字媒体から逃げる動作を伴うためである。ワイヤが
約0.3+nmストロークするのに要する時間は350
μsであり、1秒当りの打点回数は2860ドツトであ
り第6図の例に比べて2割以上低速である。In the return characteristic of the armature after printing shown in FIG. 22, the wire displacement remains stationary while striking the paper, and the return characteristic is delayed. The peak value of the impact force on the paper at this time is also lower than that in FIG. 6, and its range is also wider. This is because the supporting steel of the leaf spring is poor and the pivot point of the armature is not clearly defined when the paper is struck, resulting in the armature escaping from the print medium. The time required for the wire to stroke approximately 0.3+nm is 350
The number of dots per second is 2860 dots, which is more than 20% slower than the example shown in FIG.
第7図における条件は、ワイヤが約0.5mm変位する
ように、ワイヤ端面からおよそ0.4TInのギャップ
を隔てて印字媒体が置かれている。The conditions in FIG. 7 are such that the print medium is placed with a gap of approximately 0.4 TIn from the end face of the wire so that the wire is displaced by approximately 0.5 mm.
第7図の各波形は、上から順に(a)印字ワイヤの応答
波形、(b)板ばねの支点部における変位波形、(c)
印字ワイヤの印字媒体への打撃力、(d)板ばねのアー
マチュア取付部の応力を示している。The waveforms in Fig. 7 are, from top to bottom, (a) response waveform of the printing wire, (b) displacement waveform at the fulcrum of the leaf spring, and (c)
It shows the impact force of the printing wire on the printing medium, and (d) the stress of the armature attachment part of the leaf spring.
印字ワイヤが印字媒体を打撃するまでは、正常な動作を
示しているが、印字媒体を打撃後、支点より板ばねが浮
き上がり、印字ワイヤの復帰特性が悪く、また板ばねの
応力も高く、満足するべき特性を示していない。The printing wire operates normally until it hits the printing medium, but after hitting the printing medium, the leaf spring lifts up from the fulcrum, the return characteristics of the printing wire are poor, and the stress in the leaf spring is high, so we are not satisfied. does not exhibit the characteristics it should have.
ワイヤドツトプリンタ印字ヘッドとして、印字ヘッドと
印字媒体とのギャップは、第6図の条件である0、2n
wnもあれば十分である。As a wire dot printer print head, the gap between the print head and the print medium is 0, 2n, which is the condition shown in Figure 6.
wn is also sufficient.
第7図のような状況を防止するためには、例えばレバー
先端にストッパを配設する等の手段によって、所定のワ
イヤストローク以下にして、復帰特性を良好に保ち板ば
ねの応力も低くすることが可能である。In order to prevent the situation shown in Figure 7, it is necessary to keep the wire stroke below a predetermined value by, for example, installing a stopper at the tip of the lever, thereby maintaining good return characteristics and reducing the stress on the leaf spring. is possible.
しかし、一般には更にワイヤがロングストローク可能で
あることが望しく、第8図によって第7図の条件による
アーマチュアの動挙動について力学的検討を行なう。However, it is generally desirable for the wire to be able to make a longer stroke, and the dynamic behavior of the armature under the conditions shown in FIG. 7 will be mechanically studied using FIG.
第8図は、本実施例の動作を模式的に表わした図で印字
ヘッド主要部を側面図で示しである。第8図において2
0は印字媒体である。第8図(a)は吸引力Fによって
、板ばね有効弾性部53が撓み、アーマチュア1が中立
位置より回動している状態を示す。このとき板ばね53
には、アーマチュア1を復元する偏倚力である曲げモー
メントM=19−
が発生している。また前述したように吸引力Fによって
、支点反力R工およびその反力である板ばねを支点に押
える力R′が作用する。次に、コイルに電流を流すと、
第8図(b)に示すように吸引力Fが小さくなり、板ば
ねの曲げモーメントMが打ち勝ち、アーマチュアは印字
媒体方向に回動を開始し、ワイヤ速度は乍に達する。第
6図の条件のようにアーマチュアが板ばねの中立位置よ
り相当量前に印字媒体を打撃するときは、第8図(b)
に示したように支点部に板ばねを押える力R′が存在し
、印字ワイヤ端部に印字力が作用しても、板ばね53は
支点151から浮き上らない。しかし第7図の印字条件
のように、アーマチュアが板ばね中立位置に非常に近い
点まで動作するときは、第8図(c)に示すように支点
反力Rい板ばねを支点に押える力R′、は非常に小さく
、印字時の打撃力Pおよびアーマチュアの慣性力F1に
よってモーメントMが発生し、この力が第8図(d)に
示すように撃心を中心にアーマチュアを回転させ、板ば
ね53を支点151から浮き上らせる。このため、ワイ
ヤのストロークが大きいときは、アーマチュアが所望の
回転運動をせず、板ばね弾性部に不必要な振動を生じ応
力が高く復帰特性が悪化する。FIG. 8 is a diagram schematically showing the operation of this embodiment, showing the main part of the print head in a side view. In Figure 8, 2
0 is the print medium. FIG. 8(a) shows a state in which the leaf spring effective elastic portion 53 is bent by the suction force F, and the armature 1 is rotated from the neutral position. At this time, the leaf spring 53
, a bending moment M=19-, which is a biasing force that restores the armature 1, is generated. Further, as described above, the suction force F acts on the fulcrum reaction force R and the reaction force R' that presses the leaf spring against the fulcrum. Next, when a current is passed through the coil,
As shown in FIG. 8(b), the suction force F decreases, the bending moment M of the leaf spring overcomes the armature, the armature begins to rotate in the direction of the print medium, and the wire speed reaches this point. When the armature strikes the printing medium a considerable amount before the neutral position of the leaf spring as in the condition shown in Fig. 6, the condition shown in Fig. 8(b)
As shown in FIG. 2, there is a force R' pressing the leaf spring at the fulcrum, and the leaf spring 53 does not lift up from the fulcrum 151 even if a printing force is applied to the end of the printing wire. However, when the armature moves to a point very close to the leaf spring neutral position, as in the printing conditions shown in Figure 7, the fulcrum reaction force R is the force that holds the leaf spring at the fulcrum as shown in Figure 8 (c). R' is very small, and a moment M is generated by the impact force P during printing and the inertia force F1 of the armature, and this force rotates the armature around the center of impact as shown in FIG. 8(d). The leaf spring 53 is lifted off the fulcrum 151. For this reason, when the stroke of the wire is large, the armature does not perform the desired rotational movement, causing unnecessary vibrations in the elastic part of the leaf spring, resulting in high stress and poor return characteristics.
〔第3実施例〕
そこで、従来より撃心と回動支点とを一致させる方法が
考案されているので、これに本発明を適用した第3の実
施例の動挙動について検討する。[Third Embodiment] Therefore, since a method has been devised to match the center of impact and the pivot point, the dynamic behavior of a third embodiment in which the present invention is applied to this method will be discussed.
撃心と回動支点を一致させるためには、特公昭58−5
6354に記載されているように、吸引部材が支点を越
えて延長されていることが必要であり第6図及び第7図
で説明した第2の実施例のアーマチュア吸引部材とほぼ
同一断面の部材を、支点側に81m+延長した。LSl
は1+nmであるので従ってアーマチュアは支点を7m
n越えている。板ばねの形状は先の条件と同じである。In order to match the center of impact and the rotational fulcrum,
6354, it is necessary for the suction member to extend beyond the fulcrum, and the member has approximately the same cross section as the armature suction member of the second embodiment described in FIGS. 6 and 7. was extended 81m+ to the fulcrum side. LSl
is 1+nm, so the armature has a fulcrum of 7m.
It exceeds n. The shape of the leaf spring is the same as the previous condition.
このときの支点回りのワイヤ取付部の等価質量はおよそ
42■、撃心は支点と完全に一致している。At this time, the equivalent mass of the wire attachment part around the fulcrum is approximately 42 cm, and the center of impact is completely aligned with the fulcrum.
第9図は、第7図と同様に印字ヘッドと印字媒体の距離
が約0.4mmのときの応答波形である。Similar to FIG. 7, FIG. 9 shows a response waveform when the distance between the print head and the print medium is approximately 0.4 mm.
第9図(a)に示すようにワイヤは約0.5mm変位す
る。ワイヤの応答性は良く、第9図(c)のように印字
力も正常である。このとき、印字ワイヤは、約490μ
sで1ドツトの印字を完了しており、1秒当り約200
0ドツトの印字が可能である。As shown in FIG. 9(a), the wire is displaced by about 0.5 mm. The responsiveness of the wire is good, and the printing force is normal as shown in FIG. 9(c). At this time, the printing wire is approximately 490μ
One dot is printed in s, approximately 200 dots per second.
It is possible to print 0 dots.
しかし第9図(b)に示すように印字媒体を打撃して、
コア吸引面にアーマチュアが初期位置コア吸引面に戻っ
たときから、衝撃力によって板ばね53が支点より浮き
上り、このとき第9図(d)に示すように板ばねのアー
マチュア取付部に大きな応力が発生する。However, as shown in FIG. 9(b), when the printing medium is hit,
When the armature returns to its initial position on the core suction surface, the leaf spring 53 lifts up from the fulcrum due to the impact force, and at this time, as shown in FIG. 9(d), a large stress is applied to the armature attachment part of the leaf spring. occurs.
第10図は、印字ヘッドと印字媒体の距離が0.2mm
のときの応答波形で撃心と支点が一致した場合を実線で
、比較のために、第6図の波形を破線で示した。動作特
性は、アーマチュアの慣性モーメントが増加しているた
めに第6図の場合に比べて遅くなっており、第9図と同
様にアーマチュアの復帰時に、第10図(e)に示すよ
うに板ばねアーマチュア取付部に大きな応力を生じる。In Figure 10, the distance between the print head and print medium is 0.2 mm.
The response waveform when the center of impact coincides with the fulcrum is shown by a solid line, and for comparison, the waveform in FIG. 6 is shown by a broken line. The operating characteristics are slower than in the case shown in Fig. 6 due to the increased moment of inertia of the armature, and as in Fig. 9, when the armature returns, the plate will move as shown in Fig. 10 (e). Generates large stress at the spring armature attachment part.
また1ドツトの印字に要する時間は320μsで1秒当
りの打点回数も約3100ドツトと応答特性は第6図の
場合に比べて1割以上遅い。Further, the time required to print one dot is 320 μs, and the number of dots per second is about 3100 dots, so the response characteristics are more than 10% slower than in the case of FIG.
第11図は、本発明の第3の実施例の動作を模式的に表
わした図である。第11図(a)は、印字ワイヤ2が印
字媒体を打撃後、速度ダ□で戻っている状態を示してい
る。支点151よりばね固定端側に延びたアーマチュア
1の後端部は、ワイヤの運動する方向と逆の向きに速度
ν2で運動している。更にアーマチュアは運動を続け、
第11図(b)に示すようにコア81と衝突する。この
とき、アーマチュアが後端側に延びているため、アーマ
チュア後端部の慣性力F1によって図の矢印で示す曲げ
モーメントMが発生し、この力が板ばね53を支点15
1から浮き上らせる。このため、板ばねが所望の変形を
せずに板ばねのアーマチュア取付部に過大な応力が作用
することになる。FIG. 11 is a diagram schematically showing the operation of the third embodiment of the present invention. FIG. 11(a) shows a state in which the printing wire 2 returns at a speed of □ after hitting the printing medium. The rear end of the armature 1 extending from the fulcrum 151 toward the spring fixed end is moving at a speed ν2 in a direction opposite to the direction in which the wire moves. Furthermore, the armature continues to move,
It collides with the core 81 as shown in FIG. 11(b). At this time, since the armature extends toward the rear end, the inertia force F1 at the rear end of the armature generates a bending moment M shown by the arrow in the figure, and this force moves the leaf spring 53 toward the fulcrum 15.
Raise it from 1. For this reason, the leaf spring does not undergo the desired deformation, and excessive stress is applied to the armature mounting portion of the leaf spring.
したがってアーマチュアをばね固定端側に延長する方法
は、印字ワイヤが印字媒体を打撃した後の復帰特性は良
好であるが、コア衝突時に応力が高くまたアーマチュア
の慣性モーメントの増加によって応答速度が低下するな
どの改良の余地がある。Therefore, the method of extending the armature toward the spring-fixed end has good return characteristics after the printing wire hits the printing medium, but the stress is high when the core collides, and the response speed is reduced due to an increase in the moment of inertia of the armature. There is room for improvement.
〔第4実施例〕
第12図は、本発明の第4の実施例について示したもの
で、第12図(a)は印字ヘッドの主要部分を示す一部
断面で表した側面図、第12図(b)では、ばね中立位
置におけるモーメント分布図、第12図(c)は、アー
マチュアがコアに吸引されているときのモーメント分布
図である。第12図では、第12図(a)に示すように
支点形成部材15の支点151を、支点形成部材15の
板ばね基底部面より高くなるように支点形成部材を形成
しである。したがってアーマチュアに偏倚力の作用しな
い板ばねの中立位置でも第12図(a)に示すようにア
ーマチュアが偏倚した状態で保持される。このときの板
ばね支点部と固定端のそれぞれに反力R1、R2を生じ
、静的なつり合い状態ではR1とR2は等しくなる。こ
のときの板ばねのモーメントは、第12図(b)モーメ
ント分布図に示すように支点部ではモーメントが0であ
り、固定端部でR1Ls2となる。第4図に示すように
アーマチュアに吸引力Fが作用したときは、第4図(b
)のモーメント分布に第12図(b)のモーメント分布
を加えたものとなり、第12図(c)のようになる。本
実施例によれば、板ばねの中立位置においても支点に反
力R工が存在するために、板ばねを押える力が作用し印
字ワイヤが中立点近くまで変位しても板ばねは支点から
浮き上がらすアーマチュアの復帰特性は良く、アーマチ
ュアの慣性モーメントの増加もないために応答性も速い
。しかし、アーマチュアの数千万から数似ドツトの印字
動作によって、支点151が摩耗する。本実施例の場合
、支点151は、プレート状の支点形成部材に突出して
形成し、その高さによって板ばねの偏倚量を決定してい
るために、摩耗により支点高さが減少するとアーマチュ
アがコアに吸着しているときの板ばねの板ばね力が所定
の値から大幅に減少し所望の印字動作が不可能となる。[Fourth Embodiment] FIG. 12 shows a fourth embodiment of the present invention, in which FIG. 12(a) is a partially sectional side view showing the main parts of the print head, FIG. 12(b) is a moment distribution diagram at the spring neutral position, and FIG. 12(c) is a moment distribution diagram when the armature is attracted to the core. In FIG. 12, the fulcrum forming member is formed so that the fulcrum 151 of the fulcrum forming member 15 is higher than the base surface of the leaf spring of the fulcrum forming member 15, as shown in FIG. 12(a). Therefore, even in the neutral position of the leaf spring where no biasing force acts on the armature, the armature is held in a biased state as shown in FIG. 12(a). At this time, reaction forces R1 and R2 are generated at the leaf spring fulcrum and the fixed end, respectively, and in a static balanced state, R1 and R2 are equal. At this time, the moment of the leaf spring is 0 at the fulcrum and R1Ls2 at the fixed end, as shown in the moment distribution diagram in FIG. 12(b). When the suction force F acts on the armature as shown in Fig. 4,
) is added to the moment distribution in FIG. 12(b), resulting in the result as shown in FIG. 12(c). According to this embodiment, since the reaction force R exists at the fulcrum even when the leaf spring is in its neutral position, even if the force that presses the leaf spring acts and the printing wire is displaced close to the neutral point, the leaf spring will move away from the fulcrum. The floating armature has good return characteristics, and since there is no increase in the moment of inertia of the armature, the response is quick. However, the fulcrum 151 is worn out due to the printing operation of tens of millions of dots by the armature. In the case of this embodiment, the fulcrum 151 is formed in a protruding manner on a plate-shaped fulcrum forming member, and the deflection amount of the leaf spring is determined by the height of the fulcrum 151. Therefore, when the fulcrum height decreases due to wear, the armature core The leaf spring force of the leaf spring when it is attracted to the paper is significantly reduced from a predetermined value, making it impossible to perform the desired printing operation.
このため、本実施例では、支点部材は耐摩耗性に優れた
材料を用いる必要がある。Therefore, in this embodiment, it is necessary to use a material with excellent wear resistance for the fulcrum member.
〔第5実施例〕
第13図と第14図は、本発明の第5の実施例について
示したもので、第13図は主要部分を側面図を模式的に
示し、第14図は第13図の支点部付近の拡大図である
。本実施例では、第2の実施例の吸引部材4を支点付近
まで延長し、アーマチュアを支点に押圧するため支点位
置に対向するばね手段22を設けた。本実施例によれば
、板ばねの応力およびアーマチュアの等価質量もさほど
増加せず、板ばねの支点からの浮き上りを防止できるの
で、応答性が速い印字ヘッドが提供できる。[Fifth Embodiment] FIGS. 13 and 14 show the fifth embodiment of the present invention. FIG. 13 schematically shows a side view of the main part, and FIG. It is an enlarged view of the vicinity of the fulcrum part of the figure. In this embodiment, the suction member 4 of the second embodiment is extended to the vicinity of the fulcrum, and a spring means 22 facing the fulcrum is provided to press the armature against the fulcrum. According to this embodiment, the stress of the leaf spring and the equivalent mass of the armature do not increase significantly, and the leaf spring can be prevented from lifting off from the fulcrum, so that a print head with quick response can be provided.
しかし第14図に示すように、アーマチュアが角度θ回
動したときに、板ばねと吸引部材の厚さをhとすれば、
ばね手段22の押圧点でhOのすべりを生じる。このた
め、アーマチュア及びばね手段が摩耗しやすく、また摩
擦力が生じ印字特性が不安定になる問題があり、ばね手
段の抑圧部は低摩擦低摩耗部材にする必要がある。However, as shown in Fig. 14, when the armature rotates by an angle θ, if the thickness of the leaf spring and the suction member is h, then
A slip of hO occurs at the pressure point of the spring means 22. For this reason, there is a problem that the armature and the spring means are easily worn out, and a frictional force is generated, making the printing characteristics unstable. Therefore, the suppressing portion of the spring means needs to be a low-friction, low-wear member.
〔第6実施例〕
第15図から第18図は本発明の第6の実施例について
述べたものである。[Sixth Embodiment] FIGS. 15 to 18 describe a sixth embodiment of the present invention.
第15図は、第6図の実施例を模式的に示したもので、
印字主要部の断面図である。本実施例は第1の実施例を
改良したもので支点部151に対向して板ばね53の反
支点側にばね手段22を設け、前記ばね手段22によっ
て板ばね53を支点151に押圧する。第1S図に示し
たように、板ばね中立位置近くで印字ワイヤ2が印字媒
体20を打撃し打撃力P、アーマチュア慣性力F工によ
って、板ばね53を支点より浮き上らせるモーメントM
が発生しても、ばね手段22の押付力FPによって板ば
ねの支点からの浮き上りを防止できる。FIG. 15 schematically shows the embodiment of FIG.
FIG. 3 is a sectional view of the main part of printing. This embodiment is an improvement on the first embodiment, and a spring means 22 is provided on the opposite side of the leaf spring 53 to the fulcrum part 151, and the leaf spring 53 is pressed against the fulcrum 151 by the spring means 22. As shown in FIG. 1S, the printing wire 2 hits the printing medium 20 near the neutral position of the leaf spring, and the impact force P and the armature inertia force F create a moment M that lifts the leaf spring 53 from the fulcrum.
Even if this occurs, the pressing force FP of the spring means 22 can prevent the leaf spring from lifting off from the fulcrum.
第16図は、第6の実施例の一部断面で表わした印字ヘ
ッドの側面図、第17図は印字ヘッドの主要部分を示す
斜視図である。ばね手段22は、板ばねとして構成され
ており、基底部221から複数のばね部材の舌片222
が規則的に互いに隣接するように延びている。ばね部材
の舌片の先端222は、板ばね弾性部53を支点位置で
押圧するように支点側に突出するように突出部223が
形成されている。ばね手段舌片222と板ばね舌片52
のそれぞれは、互いに同じ位置に重なるように積層状に
それぞれの基底部において固定されている。FIG. 16 is a side view, partially in section, of the print head of the sixth embodiment, and FIG. 17 is a perspective view showing the main parts of the print head. The spring means 22 is configured as a leaf spring and extends from the base 221 to a plurality of tongues 222 of the spring members.
extend regularly adjacent to each other. A protrusion 223 is formed at the tip 222 of the tongue of the spring member so as to protrude toward the fulcrum so as to press the leaf spring elastic portion 53 at the fulcrum position. Spring means tongue piece 222 and leaf spring tongue piece 52
are fixed at their respective bases in a stacked manner so as to overlap each other at the same position.
第18図は、第6図および第7図で説明したアーマチュ
アを用い、ばね手段によってそれぞれの板ばね弾性部を
5Nの押圧力FPによって押圧し、ワイヤ端面から約0
.4mmのギャップを隔てて印字媒体が置かれている場
合の動作特性を実線で、比較のために撃心と支点が一致
した第9図の波形を一点鎖線で示したものである。FIG. 18 shows a diagram in which the armature described in FIGS. 6 and 7 is used, each leaf spring elastic portion is pressed by a spring means with a pressing force FP of 5 N, and the wire end surface is approximately 0.0
.. The solid line shows the operating characteristics when the printing medium is placed with a gap of 4 mm, and for comparison, the waveform of FIG. 9 in which the center of impact and the fulcrum coincide with each other is shown by the dashed-dotted line.
第18図から明らかなように、第6の実施例における印
字ワイヤは高速で動作をしており、1ドツトを印字する
のに430μS、1秒当りの打点回数も2300ドツト
と第9図の場合に比べて応答速度は60μs、打点回数
も300ドツト高速であり、印字速度を15%高速にで
きる。これは支点での板ばねの浮き上りもなく、アーマ
チュア取付部の板ばね応力も低く良好な特性を示してい
る。As is clear from Fig. 18, the printing wire in the sixth embodiment operates at high speed, and it takes 430 μS to print one dot, and the number of dots per second is 2300 dots, which is the case in Fig. 9. The response speed is 60 μs, the number of dots is 300 dots faster, and the printing speed can be increased by 15%. This shows good characteristics, with no lifting of the leaf spring at the fulcrum and low leaf spring stress at the armature attachment part.
また本実施例で明らかなように、本発明は板ばねに支点
を有しているので、板ばねを直接ばね手段で押圧するこ
とができ、ばね手段舌片の先端223とばね53のすべ
りも非常に小さく、その摩耗や摩擦は従来発明または第
5の実施例に比べて無視できる程度となる。Furthermore, as is clear from this embodiment, since the present invention has a fulcrum on the leaf spring, the leaf spring can be directly pressed by the spring means, and the slippage between the tip 223 of the spring means tongue piece and the spring 53 can be avoided. It is very small, and its wear and friction are negligible compared to the conventional invention or the fifth embodiment.
支点151の摩耗は、第4の実施例と同様に板ばねの偏
倚量および偏倚力に影響を及ぼす。しかし、第4の実施
例を除く、第1の実施例から第6の実施例については、
支点部材15の前縁に支点が形成されており、板ばね基
底側に前記前縁部の摩耗が進行したとしても、前縁部の
高さは一定に保たれるので支点部が板ばね基底側に移動
したのと等価である。したがってこのとき第4図に示す
L9、は初期設定値に比べて長く、LS2は短くなった
ことに相当する。前者はばね定数を低下させ後者はばね
定数を増加させる作用があり、これらが互いに相殺する
効果があるので、第4の実施例に比べて、支点部摩耗の
影響は軽微である。Wear of the fulcrum 151 affects the deflection amount and bias force of the leaf spring, as in the fourth embodiment. However, for the first to sixth embodiments, excluding the fourth embodiment,
A fulcrum is formed at the front edge of the fulcrum member 15, and even if wear of the front edge progresses toward the base of the leaf spring, the height of the front edge remains constant, so the fulcrum remains at the base of the leaf spring. This is equivalent to moving to the side. Therefore, at this time, L9 shown in FIG. 4 is longer than the initial setting value, and LS2 is shorter than the initial setting value. The former has the effect of decreasing the spring constant, and the latter has the effect of increasing the spring constant, and since these have the effect of canceling each other out, the influence of fulcrum wear is slight compared to the fourth embodiment.
なお、第6の実施例では、円環状のばね手段基底部より
中心内側に舌片が延びた形状としているが、ばね手段基
底部の外側に舌片を延ばし、前記ばね手段の舌片の先端
を、板ばね有効弾性部53の支点位置に当接して押圧し
、前記ばね手段の基底部を印字へラドケーシングに固定
しても良い。In the sixth embodiment, the tongue piece extends inward from the center of the annular base of the spring means, but the tongue piece extends outside the base of the spring means, and the tip of the tongue piece of the spring means may be pressed against the fulcrum position of the plate spring effective elastic portion 53 to fix the base portion of the spring means to the printing rad casing.
〔第7実施例〕
第19図、第20図は、第7の実施例を示す図面で、第
19図は、印字ヘッドの主要部分を断面で表わした側面
図、第20図はアーマチュア及び板ばね等の主要部を斜
視図で表わしたものである。[Seventh Embodiment] FIGS. 19 and 20 are drawings showing the seventh embodiment. FIG. 19 is a side view showing the main parts of the print head in cross section, and FIG. 20 is a side view showing the armature and plate. This is a perspective view showing main parts such as a spring.
第19図において吸引部材4は、フィルム25をはさみ
、コア吸着面82に、吸着面82全面で接触するように
構成されている。フィルム25は吸引部材4とコア吸着
面82の摩耗を防止するためのもので、例えば厚さ25
μmのポリイミド樹脂のフィルムを用いる。この様にす
ることにより第1の実施例等に示したような吸引部材の
コアの片当りの状況がなくなり、吸引部材とコアの耐摩
耗性が向上する。また吸引部材とコア吸着面とのギャッ
プの平均的な値も小さくすることができ、磁気的吸引力
が向上する。In FIG. 19, the suction member 4 is configured to sandwich the film 25 and contact the core suction surface 82 with the entire surface of the suction surface 82. The film 25 is for preventing wear between the suction member 4 and the core suction surface 82, and has a thickness of, for example, 25.
A µm polyimide resin film is used. By doing this, the situation where the core of the suction member hits unevenly as shown in the first embodiment etc. is eliminated, and the wear resistance of the suction member and the core is improved. Furthermore, the average value of the gap between the attraction member and the core attraction surface can be reduced, and the magnetic attraction force is improved.
しかし、本実施例では、吸引部材の吸着面と板ばね取付
面が平行でなくなるため位置精度を高く保つことが難し
くなる問題がある。However, in this embodiment, the suction surface of the suction member and the plate spring mounting surface are no longer parallel, so there is a problem that it becomes difficult to maintain high positional accuracy.
そこで板ばね基底部51を共通基底部512と個別基底
部511とに分割し、個別基底部より舌片52を延長し
、舌片部52に弾性部53を形成する。共通基底部には
個別基底部を案内及び係合する凹凸を形成し、個別基底
部の位置決めを行うようにする。この板ばね部材を第1
の実施例等と同様に積層状に他の部材と重ねて固定して
印字ヘッドを形成する。Therefore, the leaf spring base portion 51 is divided into a common base portion 512 and an individual base portion 511, the tongue piece 52 is extended from the individual base portion, and an elastic portion 53 is formed in the tongue piece portion 52. The common base portion is formed with projections and depressions that guide and engage the individual base portions, thereby positioning the individual base portions. This leaf spring member
Similarly to the embodiments described above, the print head is formed by stacking and fixing other members in a laminated manner.
本実施例によれば、個々のアーマチュアごとに板ばね舌
片を固着する。従って位置精度を向上させるために個々
の板ばねを基準平面として吸引部材の吸引面を個々に研
削することができる。なお共通基底部512の板厚は、
個別基底部511を=31−
強固に印字ヘッド母体に固定する必要上、個別基底部5
11に比べて若干薄い方が良く、ケーシング132は、
多心の可撓性を有する方が良い。According to this embodiment, a leaf spring tongue piece is fixed to each armature. Therefore, in order to improve positional accuracy, the suction surface of the suction member can be ground individually using each leaf spring as a reference plane. The thickness of the common base portion 512 is as follows:
Because it is necessary to firmly fix the individual base portion 511 to the print head base, the individual base portion 5
It is better if the casing 132 is slightly thinner than 11, and the casing 132 is
It is better to have multi-core flexibility.
〔第8実施例〕
第21図は、本発明の第8の実施例を示す図面で、印字
要部を斜視図により示した。第4図にモーメント分布図
を示したように、支点部にがかるモーメントが最も大き
くなる。そこで第21図に示すように、板ばね有効弾性
部53の支点部における板ばねの幅を最も広くすると、
各部にがかる応力が先の実施に比べると均一になり、ば
ね定数を一定に保てば、かつ応力の最大値が低下し信頼
性を向上させることができる。[Eighth Embodiment] FIG. 21 is a diagram showing an eighth embodiment of the present invention, showing a main part of printing in a perspective view. As shown in the moment distribution diagram in FIG. 4, the moment applied to the fulcrum is the largest. Therefore, as shown in FIG. 21, if the width of the leaf spring at the fulcrum part of the leaf spring effective elastic part 53 is made widest,
The stress applied to each part is more uniform than in the previous implementation, and if the spring constant is kept constant, the maximum value of stress is reduced, and reliability can be improved.
または、板ばねの有効弾性部の支点および固定端の間に
、例えば静的モーメントがOとなる点でダイヤモンドの
頂点となるような略ダイヤモンド状の穴を明ける等の手
段によっても板ばね各部の応力が均一になり、応力の最
大値を低下させることができる。Alternatively, each part of the leaf spring can be adjusted by drilling a roughly diamond-shaped hole between the fulcrum and the fixed end of the effective elastic part of the leaf spring, such that the point where the static moment becomes O becomes the apex of the diamond. The stress becomes uniform and the maximum value of stress can be reduced.
32一
本発明によれば、板ばねの有効弾性部に支点を形成して
いるので従来発明に比べて板ばねの応力を低くし、印字
ヘッドを小さく (従来技術の欄■)できるとともに、
従来から有支点構造のアーマチュア支持方式の印字ヘッ
ドで問題であった支点部の摩耗も軽微にすることが可能
であり信頼性が向上する。321 According to the present invention, since the fulcrum is formed in the effective elastic part of the leaf spring, the stress of the leaf spring can be lowered compared to the conventional invention, and the print head can be made smaller (Prior art column ■).
It is possible to minimize wear on the fulcrum, which has traditionally been a problem with armature-supported print heads with a fulcrum structure, and improve reliability.
またアーマチュアの撃心は、必ずしも支点と一致させな
くてもアーマチュアの復帰特性は良好に保つことが可能
であり、従来技術に比べて高速に動作させることができ
る(同欄■)。In addition, even if the center of impact of the armature does not necessarily coincide with the fulcrum, it is possible to maintain good return characteristics of the armature, and it is possible to operate at a higher speed than in the conventional technology (same column ■).
本発明は、以上の高速性、信頼性を有しながら、板ばね
部材等の板材を印字ヘッド母体に積層構造で組立るので
位置精度がでやすいと共に、生産性が良く (同欄■■
)、ばらつきの少ない良好な特性の高応印字ヘッドを提
供できる。The present invention has the above-mentioned high speed and reliability, and because it assembles plate materials such as leaf spring members to the print head base in a laminated structure, it is easy to achieve positional accuracy and improve productivity (same column ■■
), it is possible to provide a high-responsive print head with good characteristics with little variation.
第1図と第2図は本発明の第1の実施例で、第1図は印
字ヘッドの全体構造を示す部分断面図、第2図は主要部
を示す斜視図である。第3図は第2図の実施例を示す部
分断面図である。第4図は、第1の実施例の主要部分と
モーメント分布を示した図面、第5図は、その効果を示
した図面である。
第6図、第7図は、第1および第2の実施例における動
作波形を示した図面である。第8図は、第6図、第7図
の動作を印字ヘッド主要部を一部断面で表わした側面図
にて模式的に示した図面である。第9図と第10図は、
第3の実施例における動特性を示した図面、および第1
1図は、第8図と同様にその動作を模式的に表わした図
面である。
第12図は、印字ヘッド主要部を一部断面で表わした側
面図で第4の実施例である。第18図、第14図は、印
字ヘッド主要部を断面で表わした第5の実施例である。
第15図から第17図は、本発明の第6の実施例で、第
15図は、主要部を模式的に側面図にて示した図面、第
16図は、印字ヘッド全体構造を示す一部断面で表わし
た側面図、第17図は、主要部を斜視図で表わした図面
である。第18図は、第6図の実施例における動作特性
を示している。第19図、第20図は第7の実施例を示
し、第19図は、主要部を一部断面図で表わした側面図
、第20図は斜視図である。第21図は第8の実施例を
示し、主要部分の斜視図である。第22図は第6図の動
作波形と比較するための従来技術の動作波形を示す図で
ある。
符号の説明
1・・・アーマチュア、 2・・・印字ワイヤ、
4・・・吸引部材、 S・・・板ばね、8・・
コア、 15・・・支点形成部材、20・
・・印字媒体、 22・・・ばね手段、51・・
・板ばね基底部、 52・・・板ばね舌片、53・・
・板ばね有効弾性部、151・・・支点、222・・舌
片、 223・・・突出部。1 and 2 show a first embodiment of the present invention, with FIG. 1 being a partial sectional view showing the overall structure of the print head, and FIG. 2 being a perspective view showing the main parts. FIG. 3 is a partial sectional view showing the embodiment of FIG. 2. FIG. 4 is a drawing showing the main parts and moment distribution of the first embodiment, and FIG. 5 is a drawing showing its effect. FIGS. 6 and 7 are diagrams showing operating waveforms in the first and second embodiments. FIG. 8 is a drawing schematically showing the operations of FIGS. 6 and 7 in a side view showing a main part of the print head partially in section. Figures 9 and 10 are
Drawings showing dynamic characteristics in the third embodiment, and the first
FIG. 1 is a diagram schematically showing the operation similar to FIG. 8. FIG. 12 is a side view showing a main part of the print head partially in section, showing a fourth embodiment. FIGS. 18 and 14 show a fifth embodiment in which the main part of the print head is shown in cross section. 15 to 17 show a sixth embodiment of the present invention, FIG. 15 is a side view schematically showing the main parts, and FIG. 16 is a diagram showing the overall structure of the print head. FIG. 17, which is a side view shown in a partial cross section, is a drawing showing a main part in a perspective view. FIG. 18 shows the operating characteristics of the embodiment of FIG. FIGS. 19 and 20 show a seventh embodiment, in which FIG. 19 is a side view showing a main part partially in section, and FIG. 20 is a perspective view. FIG. 21 shows the eighth embodiment, and is a perspective view of the main parts. FIG. 22 is a diagram showing operating waveforms of the prior art for comparison with the operating waveforms of FIG. 6. Explanation of symbols 1... Armature, 2... Printing wire,
4... Suction member, S... Leaf spring, 8...
Core, 15... Fulcrum forming member, 20...
...printing medium, 22...spring means, 51...
- Leaf spring base, 52... Leaf spring tongue piece, 53...
- Leaf spring effective elastic part, 151... Fulcrum, 222... Tongue piece, 223... Projection part.
Claims (1)
が規則的に互いに隣接して基底部の中心方向に向って延
長して構成される板ばね体に対して、先端に印字ワイヤ
を固着した複数のアーマチュアの各々を、前記各舌片の
延長側において固着し、永久磁石の磁気的吸引力により
アーマチュアの吸引部材を吸引して舌片の有効弾性部を
撓ませ、電磁コイルに電流を流すことによって、前記磁
気的吸引力を打ち消し、板ばねの偏倚力によってアーマ
チュアを印字媒体に向けて駆動する印字ヘッドにおいて
、 前記板ばね有効弾性部に当接する支点を印字ヘッド母体
に設けたことを特徴とする有支点構造高速印字ヘッド。 2、特許請求の範囲第1項において、アーマチュアの撃
心を支点と略一致させたことを特徴とする有支点構造高
速印字ヘッド。 3、特許請求の範囲第1項において、支点に対向して、
アーマチュアの反支点側からアーマチュアを支点方向に
押圧するばね部材を有する有支点構造高速印字ヘッド。 4、特許請求の範囲第1項において、支点に対向して、
前記板ばね有効弾性部の反支点側から、前記板ばね有効
弾性部を支点に押圧するばね部材を有する有支点構造高
速印字ヘッド。 5、特許請求の範囲第1項において、ばね部材を基底部
より複数の舌片にが互いに隣接して延びた形状とし、前
記ばね部材の舌片の先端で板ばね弾性部を押圧した有支
点構造高速印字ヘッド。 6、特許請求の範囲第1項において、板ばね体の基底部
を、連続した共通基底部と、前記複数の舌片に一体的に
形成される個別基底部に分割し、前記共通基底部に形成
された凹凸部に、個別基底部を案内、係合し、板ばね部
材を形成した有支点構造高速印字ヘッド。 7、特許請求の範囲第1項において、支点と当接する板
ばね弾性部の幅を、支点部において実質的に最も広くし
た有支点構造高速印字ヘッド。[Claims] 1. For a leaf spring body constituted by a plurality of tongue pieces from a base made of a plate material having an annular shape, regularly adjoining each other and extending toward the center of the base. , each of a plurality of armatures having a printing wire fixed to the tip thereof is fixed on the extension side of each tongue, and the effective elastic portion of the tongue is deflected by attracting the suction member of the armature by the magnetic attraction force of the permanent magnet. In the print head that drives the armature toward the printing medium by the biasing force of the leaf spring, the magnetic attraction force is canceled by applying current to the electromagnetic coil, and a fulcrum that contacts the effective elastic part of the leaf spring is printed. A high-speed print head with a fulcrum structure, which is characterized by being installed on the head base. 2. A high-speed printing head with a fulcrum structure according to claim 1, characterized in that the center of impact of the armature is substantially aligned with the fulcrum. 3. In claim 1, facing the fulcrum,
A high-speed print head with a fulcrum structure, which has a spring member that presses the armature toward the fulcrum from the opposite side of the armature. 4. In claim 1, facing the fulcrum,
A fulcrum structure high-speed print head having a spring member that presses the leaf spring effective elastic portion as a fulcrum from a side opposite to the fulcrum of the leaf spring effective elastic portion. 5. In claim 1, the spring member has a shape in which a plurality of tongues extend adjacent to each other from the base, and a supporting point in which the tip of the tongue of the spring member presses the leaf spring elastic part. Structure high speed print head. 6. In claim 1, the base part of the leaf spring body is divided into a continuous common base part and individual base parts integrally formed with the plurality of tongue pieces, and the common base part A high-speed print head with a fulcrum structure in which the individual base portions are guided and engaged with the formed uneven portions to form a leaf spring member. 7. The high-speed print head with a fulcrum structure according to claim 1, wherein the width of the leaf spring elastic portion that contacts the fulcrum is substantially widest at the fulcrum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11174887A JPS63276558A (en) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | High-speed print head with fulcrum structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11174887A JPS63276558A (en) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | High-speed print head with fulcrum structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63276558A true JPS63276558A (en) | 1988-11-14 |
Family
ID=14569185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11174887A Pending JPS63276558A (en) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | High-speed print head with fulcrum structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63276558A (en) |
-
1987
- 1987-05-08 JP JP11174887A patent/JPS63276558A/en active Pending
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