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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nadel-Punkt-Druckkopf.
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Aus der US-A-4 225 250 ist es bekannt, einen
Nadel-Punkt-Druckkopf mit einer Vielzahl von Druckelementen zu versehen, von
denen jedes eine Permanentmagnet-Einrichtung, einen
Elektromagneten, einen Anker, der von einer Druckposition in eine Nicht-
Druckposition durch den Magnetismus des Permanentmagneten
bewegt wird, eine Drucknadel zum Bewirken des Druckens in
Reaktion auf eine Bewegung des Ankers und eine Blattfeder-Einrichtung
aufweist, die ausgelenkt werden kann, um Formänderungs-Energie
zu speichern, wenn der Anker in die Nicht-Druckposition bewegt
wird, und zum Entladen der gespeicherten Formänderungs-Energie,
wenn der Elektromagnet erregt wird, den Anker aus der Nicht-
Druckposition freizugeben.
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Um ein Drucken durchzuführen, wird die Spule des
Elektromagneten mittels eines Treibersignals erregt, um einen magnetischen
Fluß mit einer Polarität entgegengesetzt zu der Polarität, die
durch den Permanentmagneten erzeugt wird, zu erzeugen, um
dadurch den magnetischen Fluß des Permanentmagneten auszulöschen,
damit der Anker freigegeben wird. Dann treibt die
Formänderungsenergie, die in der Blattfeder gespeichert ist, den Anker
dazu, das Ende der Drucknadel gegen das Aufzeichnungsblatt zum
Druck zu schlagen.
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Bei einem solchen herkömmlichen Druckkopf tritt es oft auf, daß
der Unterschied zwischen der magnetischen Anziehung und der
elastischen Kraft (Formänderungsenergie) der Blattfeder,
nämlich der Anker-Haltekraft, für die einzelnen Druckelemente
verschieden ist. Wenn diese Variation der Anker-Haltekraft
besonders
groß ist, variiert die Anker-Freigabezeit zwischen den
Druckelementen. Damit wird verursacht, daß die Druckperiode des
Punkt-Druckkopfes variiert. Unter bestimmten Umständen
verhindert dies, daß der Kopf verwendet werden kann. Desweiteren,
selbst wenn der Punkt-Druckkopf verwendet werden kann, können
Ausdrücke nicht klar herauskommen oder können mit
unterschiedlichen Dichten gedruckt werden, was die Druckqualität
verschlechtert.
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Um diese Nachteile zu beseitigen, wird in der US-A-4 692 043
(Ando et al.) vorgeschlagen, einen Nadel-Punkt-Druckkopf zu
verwenden, der eine Blattfeder mit einer Einstell-Einrichtung
für die Blattfeder hat, die einen verformbaren
Einstellabschnitt und eine Einstellschraube aufweist, deren freies Ende
in Berührung mit dem Einstellabschnitt ist. Die Auslenkung der
Blattfeder wird durch Bedienen der Einstellschraube
eingestellt.
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Eine solche Anordnung wirft jedoch Probleme auf, die darin
bestehen, daß zusätzliche Teile, nämlich Einstellschrauben, für
die Einstellung der Auslenkung der Blattfedern notwendig sind,
daß die Einstellschrauben eine nach der anderen beim
Herstellungsvorgang eingeschraubt werden müssen und daß die Auslenkung
der Blattfedern auf eine optimale Auslenkung eingestellt werden
muß, indem die entsprechenden Einstellschrauben eine nach der
anderen betätigt werden müssen. Somit muß eine solche
Einstellarbeit für jede der Blattfedern, z.B. vierundzwanzigmal
ausgeführt werden, wenn der Punkt-Druckkopf vierundzwanzig Nadeln
mit vierundzwanzig Blattfedern hat, um ein Zeichen mit einer
Matrix aus vierundzwanzig Punkten zu bilden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine viel
einfachere Struktur zu schaffen, die eine individuelle Einstellung
der gespeicherten Formänderungs-Energie für jedes Druckelement
erlaubt.
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Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß, um
eben diese Einstellung bewerkstelligen zu können, die
Blattfeder-Einrichtung einen im wesentlichen planaren Hauptkörper mit
integralen Betätigungs- und Einstellvorsprüngen hat, wobei der
Einstellvorsprung dazu ausgelegt ist, aus der Ebene des
Hauptkörpers heraus auf eine Seite des Hauptkörpers gegen den Anker
in Antwort auf den Betätigungsvorsprung bewegt zu werden, der
aus der Ebene des Hauptkörpers heraus auf die andere Seite des
Hauptkörpers bewegt wird, um die Formänderungs-Energie, die in
der Blattfeder-Einrichtung gespeichert ist, wenn die
Anker-Armatur in der Nicht-Druckposition ist, zu ändern.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung
deutlich, die beispielhaft mit Bezug auf die bei liegenden
Zeichnungen erläutert wird, in denen:
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Figur 1 eine Schnittansicht eines Nadel-Punkt-Druckkopfes gemäß
der vorliegenden Erfindung ist;
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Figur 2 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die die
grundsätzlichen Komponenten des Nadel-Punkt-Druckkopfes nach
Figur 1 zeigt;
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Figur 3 eine teilweise perspektivische Ansicht zur Hilfe bei
der Erläuterung der Art von positioneller Einstellung einer
Ankerarmatur ist; und
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Figur 4 eine teilweise Schnittansicht zur Hilfestellung bei der
Erläuterung der Art der positionellen Einstellung eines Ankers
ist.
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Ein Nadel-Punkt-Druckkopf 1, der die vorliegende Erfindung
verkörpert, hat eine Vielzahl von Druckelementen. Da die
Druckelemente jedoch im wesentlichen die gleiche Konstruktion haben,
wird nur die Beschreibung eines einzigen der Druckelemente im
Detail gegeben.
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Gemäß Figur 1, die den Nadel-Punkt-Druckkopf 1 zeigt, ist
zwischen einem Führungskopf 11 und einer Basisplatte 12 eine
Blattfeder 2 angeordnet, auf der ein Anker 3 befestigt ist.
Eine Drucknadel 4 ist an einem Ende, nämlich dem freien Ende 31
des Ankers 3 befestigt. Das andere Ende, nämlich das Basisende
32, des Ankers 3 wird lose in einer Vertiefung aufgenommen, die
in einem Ankerjoch 33 ausgebildet ist. Das Basisjoch 52, ein
Permanentmagnet 5, ein Magnetjoch 51 und ein Abstandshalter 34
sind übereinander in dieser Reihenfolge auf der Basisplatte 12
unter der Blattfeder 2 angeordnet. Ein Elektromagnet 6, der
einen Kern 61 und eine erregende Spule 62 aufweist, ist unter der
Blattfeder 2 auf der Basisplatte 12 angeordnet. Eine Vielzahl
von solchen Druckelementen werden fest zwischen dem
Fuhrungsrahmen 11 und der Basisplatte 12 in einer einzigen Einheit mit
Klernmfedern 13 gehalten, die in den Führungsrahmen 11 und die
Basisplatte 12 eingreifen.
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Wenn der Nadel-Punkt-Druckkopf 1, der so konstruiert ist, in
einem nicht-druckenden Zustand ist, bilden die magnetischen
Flußlinien des Permanentmagneten 5 einen geschlossenen
inagnetischen Kreis, der aus dem Basisjoch 52, der Basisplatte
12, dem Kern 61 des Elektromagneten 6, dem Anker 3, dem
Ankerjoch 33, dem Abstandshalter 34 und dem Magnetjoch 51
besteht. Der Anker 3 wird zum Kern 61 hin gegen die elastische
Kraft der Blattfeder 2 durch die magnetische Funktion des
geschlossenen Magnetkreisen gezogen. D.h., daß
Verformungsenergie in der Blattfeder 2 gespeichert wird,
während der Nadel-Punkt-Druckkopf 1 in einem nicht-druckenden
Zustand ist.
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Beim Druckbetrieb wird ein Treibersignal erzeugt, um die
Erregerspule 62 des Elektromagneten 6 zu erregen, so daß ein
magnetischer Fluß einer Polarität entgegengesetzt zu der Polarität
des magnetischen Flusses des Permanentmagneten 5 erzeugt wird.
Somit wird der magnetische Fluß des Permanentmagneten 5
ausgelöscht, um den Anker 3 vom Kern 61 freizugeben. Dann wird der
Anker 3 an seinem Basisende 32 durch die Formänderungsenergie
der Blattfeder 2 gedreht, um die Drucknadel 4, die am freien
Ende 31 des Ankers 3 befestigt ist, entlang einer Führungsrille
11a voranzutreiben, so daß die Spitze der Drucknadel 4 über ein
Farbband, das nicht gezeigt wird, gegen das Aufzeichnungsblatt,
das nicht gezeigt wird, gedrückt wird, um einen Punkt zu
drukken.
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Figur 2 zeigt Einzelheiten der Blattfeder 2, des Ankers 3, der
Drucknadel 4, des Ankerjochs 33 und des Abstandhalters 34.
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Die Blattfeder 2 ist im wesentlichen in der Form einer Scheibe
ausgebildet. Die Blattfeder 2 hat einen planaren Hauptkörper,
der einen Zungenabschnitt 22 aufweist, der nach innen (nach
rechts, wie in Figur 2 gezeigt wird) verläuft und elastische
Beinabschnitte 24 hat, ein Stanzloch 23, das die inneren Kanten
der elastischen Beinabschnitte 24 definiert, einen
einstellenden Vorsprungabschnitt 29, der in das Stanzloch 23 von dem
Hinterabschnitt der Blattfeder 2 aus hineinreicht, einen
Anker-Halteabschnitt 25 zum festen Halten des Ankers 3, der nach
außen (nach links, wie in Figur 2 gezeigt wird) in das gestanzte
Loch 23 von dem Außenende des Zungenabschnitts 22 aus verläuft,
Aufnahmen 26, die am Außenende (dem linken Ende, wie in Figur 2
gezeigt wird) der Blattfeder 2 ausgebildet sind, einen
Betätigungsvorsprung-Abschnitt 28, der nach außen von dem äußeren
Ende der Blattfeder 2 aus absteht, und einen Halsabschnitt 27,
der zwischen dem Einstellvorsprung-Abschnitt 29 und dem
Betätigungsvorsprung-Abschnitt 28 ausgebildet ist. Der
Betätigungsvorsprung-Abschnitt 28 ist rechtwinklig zu einer Ebene gebogen,
die die Blattfeder 2 in einer Richtung enthält, um den
Halsabschnitt 27 für eine plastische Deformation zu biegen, so daß
der Einstellvorsprung-Abschnitt 29 in die entgegengesetzte
Richtung bewegt wird. Die obere Oberfläche des
Einstellvorsprung-Abschnitts
29 ist in Berührung mit der unteren
Oberfläche des Basisendes 32 des Ankers 3.
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Das Ankerjoch 33, das auf der Blattfeder 2 angeordnet ist, hat
eine Aufnahme 33a in seiner Außenseite und eine Vertiefung 33b
zum losen Aufnehmen des Ankers 3, und zwar im wesentlichen in
ihrem Mittenabschnitt. Der Abstandshalter 34, der unter der
Blattfeder 2 angeordnet ist, hat eine innere Aufnahme 34a, eine
äußere Aufnahme 34b und einen Kissenabschnitt 34c. Die
Blattfeder 2, der Anker 3, das Ankerjoch 33 und der Abstandshalter 34
sind fest durch Punktschweißen an Stellen, die durch die Marken
"x" in Figur 2 angegeben werden, miteinander verbunden.
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Wenn der Nadel-Punkt-Druckkopf 1 zusammengebaut ist, liegen die
Aufnahme 33a des Ankerjochs 33, der Betätigungsvorsprung-Ab
schnitt 28 der Blattfeder 2 und die Aufnahme 34b des
Abstandshalters 34 nach außen hin frei.
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Beim Einstellen der Elastizität der Blattfeder 2 wird der
Betätigungsvorsprung-Abschnitt 28 der Blattfeder 2 nach oben oder
nach unten mit der Spitze 71 eines Schraubendrehers 7 gebogen,
der in die Aufnahme 33a oder 34b, wie in Figur 3 gezeigt wird,
eingeführt wird.
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Gemäß Figur 4 wird der Betätigungsvorsprung-Abschnitt 28 zum
Erhöhen der Druckgeschwindigkeit der Drucknadel 4 in Richtung
der Aufnahme 34b gebogen, wenn das Ende 71 des Schraubendrehers
3 in die Aufnahme 33a eingeführt wird, wodurch der
Einstellvorsprung-Abschnitt 29 auf dem Kissenabschnitt 34c gedreht wird,
um das Basisende 32 des Ankers 3 von einer Position aus, die
durch die gestrichelten Linien angegeben wird, in eine Position
nach oben zu schieben, die durch die durchgezogenen Linien
angegeben wird. Folglich wird die Formänderungsenergie, die in
der Blattfeder 2 gespeichert ist, wenn der Anker 3 zum Kern 61
des Elektromagneten 6 durch den Permanentmagneten 5 hingezogen
wird, erhöht, und deshalb bewegt sich die Drucknadel 4 mit
einer
erhöhten Druckgeschwindigkeit, wenn sie von dem Kern 61
freigegeben wird.
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Andererseits wird zum Reduzieren der Druckgeschwindigkeit der
Drucknadel 4 das Ende 71 des Schraubendrehers 7 in die Aufnahme
34b eingeführt, wodurch der Einstellvorsprung-Abschnitt 29 auf
den Kissenabschnitt 34c herunter gedreht wird, um leicht das
Basisende 32 des Ankers 3 abzusenken.
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Obwohl die Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform mit
einem gewissen Grad an Einzelheiten beschrieben wurde, sollte
davon ausgegangen werden, daß viele Variationen und Änderungen
bezüglich der Erfindung möglich sind, ohne daß vom Bereich der
Ansprüche abgegangen wird.