JP2008114406A - インパクトドット式印字ヘッド、及び同印字ヘッドを備えたプリンタ - Google Patents

インパクトドット式印字ヘッド、及び同印字ヘッドを備えたプリンタ Download PDF

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Abstract

【課題】 インパクトドット式印字ヘッドのノーズに装着するニードルガイドを確実に位置決めする
【解決手段】 インパクトドット式印字ヘッドのノーズには、先端ニードルガイド部材10が装着される。この先端ニードルガイド部材10は、ニードルガイド11を保持するガイドホルダ20の配置部21にニードルガイド11を接着剤により固定する構成である。このガイドホルダ20は、接着剤を塗布する前にニードルガイド11を配置部21に固定するための複数の突起25を有しており、ニードルガイド11は、その外周が複数の突起25の側面より内側に形成される空間に圧入されることで固定される。
【選択図】 図5

Description

この発明は、プリンタに適用されるインパクトドット式印字ヘッドに関わり、特に印字ヘッド内のニードルを案内支持するためのニードルガイドに関する。
周知のとおり、インパクトドット式プリンタは、インクリボンに対して、ニードルと称するワイヤの先端を叩き付けて印字する構成となっている。多数本のニードルは、印字ヘッドの内部に組み込まれ、印字ヘッドの先端面に設けられたニードルガイドと、印字ヘッドの中空部内に設けられた複数の中間ガイド部材とにより、摺動自在に案内支持されている。
ここで、ニードルガイドは、耐摩耗性に優れたジルコニア等のセラミックス材料で成形される。このニードルガイドは、ニードルの突出位置を高精度に保持するために、印字ヘッドの本体に対し、正確に位置決めして固定されることが要求される。このニードルガイドの印字ヘッド本体への固定手段は、例えば、特許文献1に開示されている。
図10は、特許文献1に係るインパクトドットヘッドを説明するための図であり、(a)は側面図、(b)は正面図である。なお説明中の括弧の数字は、特許文献1に記載されたものである。
同図に示すように、特許文献1のインパクトドットヘッドでは、印字ヘッド本体のノーズ(2)の先端面に溝が形成されており、この溝内へ、ニードルガイドに相当するワイヤガイド(2)が配置される。溝の四隅には切欠き(5)が形成されており、この切欠き(5)に接着剤を充填して、ワイヤガイド(2)を固定する構成となっている。
実開平1−127838
さて、特許文献1のワイヤガイド(2)は、溝の四隅に形成した切欠き(5)へ接着剤を充填するだけの構成のため、接着剤の充填時にワイヤガイド(2)がノーズ(3)の溝から浮き上がり、位置ずれし易い。また、ワイヤガイド(2)は、ノーズ(3)の切欠き(5)に充填された接着剤により、薄肉の側面が接着されるだけである。このため接着力も充分でなく、インクリボンや用紙への摺接を繰り返したとき、ノーズ(3)から脱落するおそれがあった。
また、近年は、セラミック材料で形成されたニードルガイドを樹脂製のガイドホルダに固定した先端ニードルガイド部材を製作し、同部材を印字ヘッド本体のノーズ先端面に装着する構成のものが開発されている。異種材料からなるニードルガイドをヘッド本体へ直接貼り付けるよりも、まずガイドホルダへニードルガイドを位置決め固定した方が、位置決め作業や接着作業が容易であるため、近年はこの構成が主流である。
しかし、この種の先端ニードルガイド部材にあっても、従来はガイドホルダに形成した溝へニードルガイドを配置し、ガイドホルダの側面を接着するだけの構成であったので、接着力も弱く、しかもガイドホルダからニードルガイドが浮き上がって位置ずれし易いという問題を有していた。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、ガイドホルダへニードルガイドを高精度に位置決めして接着することを目的とする。
また、本発明は、ガイドホルダへニードルガイドを強固に接着することを目的とする。
上記目的を解決するために、本発明は、ニードルガイドを保持するガイドホルダの配置部にニードルガイドを接着剤により固定するインパクトドット式印字ヘッドにおいて、ガイドホルダは、接着剤を塗布する前にニードルガイドを配置部に固定するための支持部を有することを特徴とする。
かかる構成によれば、ニードルガイドが支持部によってガイドホルダの配置部位へ固定されるので、接着剤硬化時における先端ニードルガイドの浮き上がりを防止でき、取付誤差が少なく高精度に位置決めして、ガイドホルダへニードルガイドを接着することができる。また、ニードルガイドを治具等により固定保持する必要がないので、生産性が向上する。
また、支持部は、ガイドホルダの配置部を形成する表面から突出して形成された複数の突起を有する構成とすることができる。さらに、ニードルガイドは、その外周が複数の突起の側面より内側に形成される空間に圧入されることで固定される構成であってもよい。
また、ガイドホルダは、配置部を囲んで設けられた周壁を有する構成とすることができる。さらに、突起の側面は、周壁より配置部の中心側に位置しており、周壁と、配置部に配置されたニードルガイドの側縁との間には、突起の圧接部分を除き、接着剤充填用の隙間が形成されることが好ましい。
ニードルガイドは、突起によって圧接されるとともに、周壁との隙間に接着剤が充填されることにより、いっそう確実にガイドホルダに固定されることができる。
また、ガイドホルダは、配置部の表面に、接着剤充填用の隙間へ連続する凹部を有する構成とすることができる。そして、この凹部は、溝状であり突起の周囲を回り込むように形成されていることが好ましい。このように凹部を形成することにより、凹溝に入り込んだ接着剤が、ニードルガイドの底面をも接着することになるので、確実で強固な接着状態を実現できる。
さらに、ニードルガイドは、四角形状の一方の対角に切欠部が形成され、ガイドホルダの配置部にニードルガイドを配置したとき、切欠部に対応する箇所に接着剤供給部が形成されてもよい。これにより、対角位置からそれぞれニードルガイドの側縁に形成された隙間に向かってほぼ均等に接着剤を流動させることができるので、むらの少ない接着が可能である。
また、ニードルガイドには、印字用のニードルをそれぞれ挿通支持する多数のガイド孔が一定の配列で形成されており、ガイドホルダには、配置部にニードルガイドを配置した状態にて、ガイド孔に連通する案内ガイド孔が形成されている構成とすることもできる。さらに、ニードルガイドは、四角形状の他方の対角近傍に位置決め孔を有しており、かつ多数のガイド孔を、四角形状の各辺中間位置に頂点が近接するような菱形配列で形成してもよい。
かかる構成によれば、四角形状の各対角に接着剤供給部を形成する切欠部と位置決め孔とを配置し、その中間部に菱形配列をしたガイド孔の頂点を配置することで、無駄のない各部レイアウトとなり、小形化を図ることが可能となる。
さらに、プリンタは、上記に示したインパクトドット式印字ヘッドを備えた装置とすることができる。
以上、本発明によれば、インパクトドット式印字ヘッドのニードルガイドの取り付けにおいて、ガイドホルダを介在させ、このガイドホルダによってニードルガイドを確実に位置決めさせることができる。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1乃至図9は、本発明の実施形態に係るインパクトドット式印字ヘッドを説明するための図である。また、図1は、本実施形態に係るインパクトドット式ヘッドの全体構成を示す斜視図であり、図2は、同じくインパクトドット式ヘッドの全体構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面断面図である。
図1に示すように、本実施形態のインパクトドット式印字ヘッドには、本体基部から筒形状のノーズ1が延出している。
図2に示すように、インパクトドット式印字ヘッドの本体基部には、内部に複数のアーマチェア2(図中では24個)が放射状に配置されてある。これらアーマチェア2には、付勢ばね3が途中位置に設けられ、アーマチェア2の一端側を片持支持している。そして、それぞれのアーマチェア2の自由端2aには、ニードル4が1本づつ取り付けられている。各ニードル4は、基端側がアーマチェア2に取り付けられるとともに、ノーズ1の中空部内を通り、先端がノーズ1の先端部まで延びている。ノーズ1の先端部には先端ニードルガイド部材10が装着してあり、ニードル4の先端部を案内支持している。
一方、アーマチェア2の他端側はコア5によって支持されており、このコア5の外周面にはコイル6が巻き付けられている。そして、コア5に巻かれているコイル6へ通電すると、コア5が励磁し、アーマチェア2の自由端2a側を吸着する。また、コイル6への通電を停止すると、コア5の励磁が止まり、付勢ばね3の復元力によってアーマチェア2の自由端2a側が離反する。インパクトドット式印字ヘッドは、このように電圧の印加を制御することによって、アーマチェア2の自由端2a側を個々に稼働させる。これにより、プリンタの印刷時には、インパクトドット式印字ヘッドの各ニードル4が制御されて、先端ニードルガイド部材10の表面上を往復動する構成である。
また、プリンタの印刷時には、インパクトドット式印字ヘッドのノーズ1の対向位置にインクリボンが繰り出され、さらにその背面に印刷紙が給紙されている。インパクトドット式印字ヘッドは、電気的制御によってニードル4が操作され、その先端が先端ニードルガイド部材10から突出してインクリボンを点打する。これにより、背面の印刷紙にインクが付着することになり、ドット印刷が可能となる。
次に、先端ニードルガイド部材10について説明する。上述したとおり、先端ニードルガイド部材10は、インパクトドット式印字ヘッドにおいて、ノーズ1の先端部に装着される。
図1に示すように、先端ニードルガイド部材10は、ニードル4を案内するニードルガイド11と、このニードルガイド11を保持するガイドホルダ20と、によって構成される。この先端ニードルガイド部材10は、ニードルガイド11が、ジルコニア等のセラミック材料によって製造され、樹脂成形されたガイドホルダ20へ接着剤により固定されている。
図3は、ニードルガイドを示す正面図である。
図3に示すように、ニードルガイド11は、印字用のニードル4をそれぞれ挿通支持する多数のガイド孔12(図中では24個)を備えており、この多数のガイド孔12は四角形状の各辺中間位置に頂点が近接するような菱形配列で形成されている。また、ニードルガイド11は、四角形状の一方の対角に切欠部13が形成されており、四角形状の他方の対角近傍に位置決め孔14を有している。これにより、ニードルガイド11を無駄のない各部レイアウトとすることができ、小形化を図ることが可能となる。
図4は、ガイドホルダを示す図であり、(a)は背面図、(b)は側面断面図、(c)は正面図、(d)は図4(b)のX部拡大図である。また、図5は、ガイドホルダにニードルガイドを固定した状態を示す正面図である。
図4(b)、(c)に示すように、ガイドホルダ20は、表面にニードルガイド11を保持する配置部21が形成されている。この配置部21には、ニードルガイド11を配置した状態にて、各ガイド孔12に連通する案内ガイド孔22が形成されている。案内ガイド孔22は、図4(d)に示すように、裏面側の孔径が広く、表面側の孔径が狭いテーパー形状に形成されている。これにより、ニードル4の挿入性を向上させることができる。また、ガイドホルダ20の一方の対角部には、ニードルガイド11の配置時に、位置決め孔14へ挿入される凸部23が設けられている。
さらに、ガイドホルダ20は、配置部21を囲む周壁24を有しており、この周壁24と接するように複数の突起25(図中では6個)が配置部21を形成する表面から突出している。これら突起25の側面は、周壁24より配置部21の中心側に位置して、円弧状に形成されている。また、ガイドホルダ20は、配置部21の表面に溝状に刻設され、突起25の周囲を回り込む凹部26が設けられている。この凹部26は、ガイドホルダの凸部23が設けられていない他方の対角部において、幅広な合流部26aを有しており、ニードルガイド11の配置時に、ニードルガイド11の切欠部13とともに接着剤供給部27を形成する。
以上のようなニードルガイド11及びガイドホルダ20によって、先端ニードルガイド部材10が形成される。
ここで、先端ニードルガイド部材10の組立方法について説明する。図5に示すように、ニードルガイド11は、位置決め孔14がガイドホルダ20の凸部26に挿入されるように配置方向が調整され、ガイドホルダ20の配置部21に嵌め込まれる。このとき、ニードルガイド11は、ガイドホルダ20上にある複数の突起25の側面より内側に形成される空間に対して圧入される。すなわち、ニードルガイド11は突起25によって配置部21に固く保持されることになる。
そして、ニードルガイド11がガイドホルダ20に保持された状態では、ニードルガイド11のガイド孔12と、ガイドホルダ20の案内ガイド孔22がちょうど連通した位置にある。また、先端ニードルガイド部材10は、ガイドホルダ20の合流部26aとニードルガイド11の切欠部14とによって、一対の角部に接着剤供給部27が形成される。
さらに、ニードルガイド11がガイドホルダ20に保持された状態では、ガイドホルダ20の周壁24と、配置部21に配置されたニードルガイド11の側縁との間に、突起25の圧接部分を除き、接着剤充填用の隙間Sが形成される。この接着剤充填用の隙間Sは、突起25とニードルガイド11の接触位置において、刻設された凹部26によってそれぞれが連続した状態となっている。
ニードルガイド11をガイドホルダ20に接着させる場合は、一対の接着剤供給部27に接着剤を充填させる。充填された接着剤は、接着剤供給部27から凹部26を介して接着剤充填用の隙間Sに流れ込み、ニードルガイド11の全周囲に案内される。これにより、ニードルガイド11は、全側周面と凹部26に対向する背面が、接着剤によってガイドホルダ20に確実に接着されることができる。また、ニードルガイド11はガイドホルダ20の突起25によって圧接されており、接着剤の充填時に、接着剤が圧入されてもニードルガイド11が配置部21から不用意に浮き上がることがない。
以上のようにして、先端ニードルガイド部材10は組み立てられ、インパクトドット式印字ヘッドのノーズ1に装着される。
図6は、本実施形態に係るインパクトドット式印字ヘッドのノーズを示す図であり、(a)は拡大側面図、(b)は上面断面図である。
図6に示すように、インパクトドット式印字ヘッドのノーズ1は、筒状に形成されており、先端開口部に装着部7が形成されている。この装着部7は、先端開口部の上辺のみが開口しており、先端開口部の内周面にガイド凸部7aが設けられている。
一方、先端ニードルガイド部材10のガイドホルダ20は、図5(b)に示すように、筒状の両端面にフランジ部28が形成されており、胴部が相対的に凹んだ状態となっている。ガイドホルダ20は、両端のフランジ部28と胴部が、ガイド凸部7aに係合してガイドされながら装着部7に差し込まれて嵌合状態となる。装着部7は、ノーズ1の中心軸と直交する方向から先端ニードルガイド部材10が差し込まれ、ガイド凸部7aによって先端ニードルガイド部材10を保持することができる。
なお、印字ヘッドが印字しながら移動する際に働く外力が先端ニードルガイド部材10を外すように働くことを防ぐために先端ニードルガイド部材10の取り付け方向は、ノーズ1の中心軸と直交する方向で、かつ印字ヘッド走行方向と直行する方向とすることが好ましい。
また、図2に示すように、ノーズ1の中空部内には、複数の中間ニードルガイド部材30、40、50、60、70、80(図中では6個)が配置され、ニードル4の摺動を案内する構成である。これら中間ニードルガイド部材30、40、50、60、70、80は、ノーズ1の中空部内に基端開口部から挿入されて積層配置される。
図7は、中間ニードルガイド部材を順に示す正面図であり、(a)は第1中間ニードルガイド部材、(b)は第2中間ニードルガイド部材、(c)は第3中間ニードルガイド部材、(d)は第4中間ニードルガイド部材、(e)は第5中間ニードルガイド部材、(f)は第6中間ニードルガイド部材である。
図2及び図7に示すように、複数の中間ニードルガイド部材30、40、50、60、70、80は、第1中間ニードルガイド部材30から順にノーズ1の中空部内に挿入される構成である。各中間ニードルガイド部材30、40、50、60、70、80にはニードル4を挿通する中間ガイド孔31、41、51、61、71、81が穿設されており、これら中間ガイド孔31、41、51、61、71、81は、第1中間ニードルガイド部材30の略菱形配列から第6中間ニードルガイド部材80の円形配列に次第に変化するように配設されている。また、各中間ニードルガイド部材30、40、50、60、70、80は、それぞれ異なった外周形状に形成されている。
図8は、第1中間ニードルガイド部材を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。
図8に示すように、第1中間ニードルガイド部材30は、先端面に係合突起32が設けられている。また、図4(a)に示すように、先端ニードルガイド部材10のガイドホルダ20の裏面には係合穴29が数箇所に設けられている。ガイドホルダ20は、第1中間ニードルガイド部材30の係合突起32が係合穴29に差し込まれることで、ノーズ1の軸方向から係止されることになり、ノーズ1の装着部7から径方向に対する抜けが阻止できる。
図9は、先端ニードルガイド部材及び中間ニードルガイド部材をノーズの装着部に取り付ける手順を示した側面断面図であり、(a)は先端ニードルガイド部材の装着前、(b)は先端ニードルガイド部材の装着後、(c)は第1中間ニードルガイド部材の装着後、(d)は全中間ニードルガイド部材の装着後である。
次に、インパクトドット式印字ヘッドのノーズ1の組立方法について説明する。図9(a)、(b)に示すように、先端ニードルガイド部材10が図中上方向からスライドされ、ノーズ1の装着部7に差し込まれる。これにより、先端ニードルガイド部材10は、ガイド孔12及び案内ガイド孔22が位置決めされた状態で、装着部7に保持されることができる。
次に、図9(b)(c)に示すように、第1中間ニードルガイド部材30がノーズ1の基端側開口部から中空部内に挿入される。第1中間ニードルガイド部材30は、ノーズ1の装着部7において、既に保持されている先端ニードルガイド部材10の係合穴29に係合突起32が挿入される。すなわち、先端ニードルガイド部材10は、第1中間ニードルガイド30及び装着部7によって、ノーズ1に確実に固定された状態となる。
さらに、図9(c)、(d)に示すように、第2中間ニードルガイド部材以降の各中間ニードルガイド部材40、50、60、70、80がノーズ1の基端開口部から挿入される。インパクトドット式印字ヘッドのノーズ1は、各中間ニードルガイド部材30、40、50、60、70、80がノーズ1の基端開口部から挿入されることによって、ノーズを二つ別体構造として成形する必要がなく、一体構造として成形することができる。
また、ノーズ1の中空部内には、各中間ニードルガイド部材30、40、50、60、70、80の外周形状に対応して、各中間ニードルガイド部材の配置部が形成されている。これにより、インパクトドット式印字ヘッドのノーズ1の組立時には、各中間ガイド孔31、41、51、61、71、81の向きや積層順番の間違い等を防止することができる。また、ノーズ1の中空部内において、各中間ニードルガイド部材30、40、50、60、70、80は、積層配置されることによってノーズの軸方向への動きが固定され、外周形状がノーズ1の配置部に係合することで、ノーズの径方向への動きも規制され、ガタつきなく配置されることができる。
以上のようにして、インパクトドット式印字ヘッドのノーズ1が組み立てられた後、ニードル4が、各中間ニードルガイド部材の中間ガイド孔31、41、51、61、71、81、先端ニードルガイド部材10の案内ガイド孔22及びガイド孔12に挿通され、その摺動が案内支持されることになる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ニードルガイドに形成される多数のガイド孔は、図3に示すような菱形配置に限定されず、必要に応じて2列並行配置など種々の形態に配置することができる。ガイドホルダの案内ガイド孔や、中間ニードルガイド部材の中間ガイド孔は、ニードルガイドに形成したガイド孔の配列に対応して位置調整される。
本実施形態に係るインパクトドット式ヘッドの全体構成を示す斜視図である。 本実施形態に係るインパクトドット式ヘッドの全体構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面断面図である。 本実施形態に係るインパクトドット式印字ヘッドのニードルガイドを示す正面図である。 本実施形態に係るガイドホルダを示す図であり、(a)は背面図、(b)は側面断面図、(c)は正面図、(d)は図4(b)のX部拡大図である。 本実施形態に係るガイドホルダにニードルガイドを固定した状態を示す正面図である。 本実施形態に係るインパクトドット式印字ヘッドのノーズを示す図であり、(a)はノーズの拡大側面図、(b)はノーズの上面断面図である。 本実施形態に係る中間ニードルガイド部材を順に示した正面図であり、(a)は第1中間ニードルガイド部材、(b)は第2中間ニードルガイド部材、(c)は第3中間ニードルガイド部材、(d)は第4中間ニードルガイド部材、(e)は第5中間ニードルガイド部材、(f)は第6中間ニードルガイド部材である。 本実施形態に係る第1中間ニードルガイド部材を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。 本実施形態に係る先端ニードルガイド部材及び中間ニードルガイド部材をノーズの装着部に取り付ける手順を示した側面断面図であり、(a)は先端ニードルガイド部材の装着前、(b)は先端ニードルガイド部材の装着後、(c)は第1中間ニードルガイド部材の装着後、(d)は全中間ニードルガイド部材の装着後である。 特許文献1に係るインパクトドットヘッドを説明するための図である。
符号の説明
1:ノーズ、2:アーマチェア、3:付勢ばね、4:ニードル、5:コア、7:コイル、7:装着部、7a:ガイド突起、
10:先端ニードルガイド部材、11:ニードルガイド、12:ガイド孔、13:切欠部、14:位置決め孔、
20:ガイドホルダ、21:配置部、22:案内ガイド孔、23:凸部、24:周壁、25:突起、26:凹部、27:接着剤供給部、28:フランジ部、29:係合穴、
30:第1中間ニードルガイド部材、31、41、51、61、71、81:中間ガイド孔、32:係合突起、
40、50、60、70、80:中間ニードルガイド部材、
S:隙間

Claims (11)

  1. ニードルガイドを保持するガイドホルダの配置部にニードルガイドを接着剤により固定するインパクトドット式印字ヘッドにおいて、
    前記ガイドホルダは、前記接着剤を塗布する前に前記ニードルガイドを前記配置部に固定するための支持部を有することを特徴とするインパクトドット式印字ヘッド。
  2. 前記支持部は、前記ガイドホルダの前記配置部を形成する表面から突出して形成された複数の突起を有することを特徴とする請求項1に記載のインパクトドット式印字ヘッド。
  3. 前記ニードルガイドは、その外周が前記複数の突起の側面より内側に形成される空間に圧入されることで固定されることを特徴とする請求項2に記載のインパクトドット式印字ヘッド。
  4. 前記ガイドホルダは、前記配置部を囲んで設けられた周壁を有することを特徴とする請求項2乃至3のいずれか一項に記載のインパクトドット式印字ヘッド。
  5. 前記突起の側面は、前記周壁より前記配置部の中心側に位置しており、
    前記周壁と、前記配置部に配置されたニードルガイドの側縁との間には、前記突起の圧接部分を除き、接着剤充填用の隙間が形成されることを特徴とする請求項4に記載のインパクトドット式印字ヘッド。
  6. 前記ガイドホルダは、前記配置部の表面に、前記接着剤充填用の隙間へ連続する凹部を有することを特徴とする請求項5に記載のインパクトドット式印字ヘッド。
  7. 前記凹部は、溝状であり前記突起の周囲を回り込むように形成されていることを特徴とする請求項6に記載のインパクトドット式印字ヘッド。
  8. 前記ニードルガイドは、四角形状の一方の対角に切欠部が形成され、前記ガイドホルダの配置部に前記ニードルガイドを配置したとき、前記切欠部に対応する箇所に接着剤供給部が形成されることを特徴とする請求項7に記載のインパクトドット式印字ヘッド。
  9. 前記ニードルガイドには、印字用のニードルをそれぞれ挿通支持する多数のガイド孔が一定の配列で形成されており、
    前記ガイドホルダには、前記配置部にニードルガイドを配置した状態にて、前記ガイド孔に連通する案内ガイド孔が形成されている請求項8に記載のインパクトドット式印字ヘッド。
  10. 前記ニードルガイドは、四角形状の他方の対角近傍に位置決め孔を有しており、かつ前記多数のガイド孔を、四角形状の各辺中間位置に頂点が近接するような菱形配列で形成したことを特徴とする請求項9に記載のインパクトドット式印字ヘッド。
  11. 請求項1乃至10のいずれか一項に記載のインパクトドット式印字ヘッドを備えたプリンタ。
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