JP2010100040A - ドットラインプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】製品コストを上昇させることなく、桁方向にわたって均一で高品質な印字品質を得られるドットラインプリンタを提供する。
【解決手段】電磁鋼板の積層構造による構成のフロントヨークに付随するサイドヨークについて、サイドヨークの一方を所定枚数のうちフロントヨーク側の数層にて形成し、隣接するフロントヨークの端部に設けられた他方のサイドヨークを所定枚数のうちハンマコイル側の数層にて形成し、一方のサイドヨークと他方のサイドヨークサイドを互い違いとなるように形成したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、印字ハンマによりドット印字を行うドットラインプリンタに関し、特に印字ハンマを駆動するハンマ機構部の構成に関するものである。

ドット印字を行う代表的な印字装置であるドットラインプリンタは、ドット印字を行う印字ハンマを実装したハンマ機構部を、シャトル機構部により桁方向に往復運動させて印字を行うプリンタである。

図７は、印字装置におけるハンマ機構部の拡大断面図である。同図に示すように、板バネ状の印字ハンマは、磁性体であるハンマスプリング１０の先端にハンマピン１１を取り付けることによって構成されている。そのハンマスプリング１０は、コムヨーク１２、マグネット１３、ヨークベース１４、フロントヨーク１５、及びサイドヨーク１６によって形成される磁気回路上で、フロントヨーク１５と共にヨークベース１４にボルト１７で取り付けられている。通常、ハンマスプリング１０の先端は、所定の撓み量を持ってマグネット１３によりコムヨーク１２に磁気吸引された状態にあり、この状態で磁気回路に磁束が流れる。そして、コムヨーク１２に取り付けられたハンマコイル１８に磁気吸引力を打ち消す方向にパルス電流を流すことでハンマスプリング１０の撓みを解放し、ハンマピン１１がインクリボン２１を介して印字用紙２２を打撃することによりドット印字を行う。

ハンマ機構部は印字ハンマを桁方向に複数配列して構成されるため、桁方向にわたって印字力の均一な印字を得るためには、各印字ハンマの印字力のばらつきを最小に抑えることが必要である。

また、適正な印字力を得るためには、ハンマスプリングに適正な撓み量を与える磁気吸引力が必要である。磁気吸引力は、磁気回路内を通過する磁束の量に左右される。

一般に、ハンマ機構部は、図５に示したように、桁方向に複数配列されるハンマスプリングを複数個（Ｎ個）まとめて櫛状の形状としたモジュール６を桁方向に複数実装し構成する。ここで、モジュール６内の１番目のハンマスプリング３０からＮ−１番目のハンマスプリング３２までは、ハンマスプリングの両側にサイドヨーク１６を形成できるが、図３及び図４に示すように、モジュール６端部となるＮ番目のハンマスプリング３１は、モジュール構成上の制約により片側のサイドヨーク１６を形成することができず、モジュール６を桁方向に並べて実装したとき、隣接モジュール６のサイドヨーク１６との間にエアギャップ３３を生じてしまう。このエアギャップ３３により、Ｎ番目のハンマスプリング３１が構成する印字ハンマの磁気回路には磁束が通りにくくなるため、他のハンマスプリングより得られる撓み量が少なく、印字力が小さくなる傾向があり、印字品質として、印字濃淡を発生しやすくなることがあった。

印字ハンマの特定桁について、磁気回路特性に差が発生した場合、余剰吸引力が大きい桁のフロントヨークに切り欠き設けることで調整を行った例がある（例えば、下記特許文献１参照）。

特開平６−３４４５７８号公報

前述したように、適正な印字力を得るためには、ハンマスプリングに適正な撓み量を与える磁気吸引力が必要になる。ハンマ機構部を構成する各モジュール端部の印字ハンマにおいて、印字ハンマを構成する磁気回路を通過する磁束に不均一な分布が生じ、均一な印字力が得られなくなる可能性があった。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、製品コストを上昇させることなく、桁方向にわたって均一で高品質な印字品質を得られる印字装置を実現することにある。

前記目的を達成するため本発明は、桁方向に所定のピッチで並設され、端部にドット印字を行うハンマピンを設けたハンマスプリングからなる印字ハンマと、該印字ハンマを保持し、磁気回路を形成するフロントヨークを含むヨーク群と、前記フロントヨークに形成され、各ハンマスプリングの両側に側壁状に設けられたサイドヨークと、前記印字ハンマを非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生する永久磁石と、前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに設けられ、所定の釈放電流が供給されて前記永久磁石による磁束を打ち消す釈放用電磁コイルとを有すると共に、前記印字ハンマは所定個数を纏めたモジュール構成とし、該モジュールを桁方向に複数並べて実装されるハンマ機構部を、桁方向に往復移動させる過程で前記ハンマピンがインクリボンを介して印字用紙を打撃することにより印刷を行うドットラインプリンタにおいて、
前記フロントヨークは電磁鋼板を所定枚数積層して形成し、この端部に設けられたサイドヨークの一方を所定枚数のうち印字用紙側の数層にて形成し、隣接するフロントヨークの端部に設けられた他方のサイドヨークを所定枚数のうち釈放用電磁コイル側の数層にて形成し、一方のサイドヨークと他方のサイドヨークサイドを互い違いとなるように配したことを特徴とする。

また、前記目的を達成するため本発明は、桁方向に所定のピッチで並設され、端部にドット印字を行うハンマピンを設けたハンマスプリングからなる印字ハンマと、該印字ハンマを保持し、磁気回路を形成するフロントヨークを含むヨーク群と、前記フロントヨークに形成され、各ハンマスプリングの両側に側壁状に設けられたサイドヨークと、前記印字ハンマを非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生する永久磁石と、前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに設けられ、所定の釈放電流が供給されて前記永久磁石による磁束を打ち消す釈放用電磁コイルとを有すると共に、前記印字ハンマは所定個数を纏めたモジュール構成とし、該モジュールを桁方向に複数並べて実装されるハンマ機構部を、桁方向に往復移動させる過程で前記ハンマピンがインクリボンを介して印字用紙を打撃することにより印刷を行うドットラインプリンタにおいて、前記フロントヨークは電磁鋼板を所定枚数積層して形成し、その一端に設けられるサイドヨークを所定枚数のうち印字用紙側の数層、他端に設けられるサイドヨークを所定枚数のうち釈放用電磁コイル側の数層にて形成し、フロントヨークの一端側のサイドヨークと隣接するフロントヨークの他端側が互い違いとなるよう配することを特徴とする。

更に、前記目的を達成するため本発明は、桁方向に所定のピッチで並設され、端部にドット印字を行うハンマピンを設けたハンマスプリングからなる印字ハンマと、該印字ハンマを保持し、磁気回路を形成するフロントヨークを含むヨーク群と、前記フロントヨークに形成され、各ハンマスプリングの両側に側壁状に設けられたサイドヨークと、前記印字ハンマを非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生する永久磁石と、前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに設けられ、所定の釈放電流が供給されて前記永久磁石による磁束を打ち消す釈放用電磁コイルとを有すると共に、前記印字ハンマは所定個数を纏めたモジュール構成とし、該モジュールを桁方向に複数並べて実装されるハンマ機構部を、桁方向に往復移動させる過程で前記ハンマピンがインクリボンを介して印字用紙を打撃することにより印刷を行うドットラインプリンタにおいて、前記フロントヨークは電磁鋼板を所定枚数積層して形成し、第１のフロントヨークはその両端部に設けられるサイドヨークを所定枚数のうち印字用紙側の数層にて形成し、第２のフロントヨークの両端部に設けられるサイドヨークを所定枚数のうち釈放用電磁コイル側の数層にて形成し、第１のサイドヨークと第２のサイドヨークサイドを交互に配したことを特徴とする。

本発明の印字ハンマは、ドットラインプリンタにおいて、製品コストを上昇させることなく、桁方向にわたって均一で高品質な印字品質を得られる印字装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るフロントヨークの正面図である。 図１の一部断面正面図である。 従来のフロントヨークの正面図である。 図３の一部断面正面図である。 フロントヨーク及びハンマスプリングを示す概略構成図である。 ドットラインプリンタの概略構成を示す概略平面図である。 ハンマ機構部の拡大側面断面図である。 本発明のフロントヨークを重ねたときの状態を示す断面図である。 従来のフロントヨークを重ねたときの状態を示す断面図である。 本発明のフロントヨーク配列の一例を示す平面図である。 本発明のフロントヨーク配列の他の例を示す平面図である。

まず図６を用いて印字装置の全体の概略構成について説明する。図７に示したハンマ機構部５０の両端部は直動軸受５３、５３によってスライド自在に支持され、シャトル機構部５１によって桁方向に往復駆動される。

図７に示すハンマスプリング１０とハンマピン１１で構成された印字ハンマ５２は、図６に示すように、桁方向に所定のピッチで多数配列されている。各印字ハンマの印字力を受けるプラテン２３は、印字用紙２２およびインクリボン２１を介してハンマ機構部５０と対向するように所定のギャップを設けて配置されている。

リボンブレーキ５９によって予め張力を与えられたエンドレス状のインクリボン２１は、複数本のリボンガイド５６を経由してリボンドライブローラ５５によって巻き取られ再びリボンカセット５４に戻る機構になっている。

前記シャトル機構部５１は、シャトルモータ５７と、それによって回転駆動されるクランク機構５８とを有し、そのクランク機構５８の一部に前記ハンマ機構部５０が連結されている。

ハンマ機構部５０の基本的な構成は従来技術で説明したものと同様である。図５に示したように桁方向に複数配列されるハンマスプリングを複数個（Ｎ個）まとめて櫛状の形状としたモジュール６を桁方向に複数実装し構成する。

また、ハンマ機構部５０の板バネ状の印字ハンマは、図７に示すように、磁性体であるハンマスプリング１０の先端にハンマピン１１を取り付けることによって構成されている。そのハンマスプリング１０は、コムヨーク１２、ヨークベース１４、フロントヨーク１５、及びサイドヨーク１６よりなるヨーク群と、マグネット１３とによって形成される磁気回路上で、フロントヨーク１５と共にヨークベース１４にボルト１７で取り付けられている。通常、ハンマスプリング１０の先端は、所定の撓み量を持ってマグネット１３によりコムヨーク１２に磁気吸引された状態にあり、この状態で磁気回路に磁束が流れる。そして、コムヨーク１２に取り付けられた釈放用電磁コイル（以下ハンマコイルという）１８に磁気吸引力を打ち消す方向にパルス電流を流すことでハンマスプリング１０の撓みを解放し、ハンマピン１１がインクリボン２１を介して印字用紙２２を打撃することによりドット印字を行う。なお、図中、１９はハンマコイル１８の放熱を目的として設けられた冷却フィン、２３は印字ハンマの打撃力を支持するプラテンである。

印字用紙２２は、図示しない紙送り機構により順次繰り出される。

なお、フロントヨークは電磁鋼板の積層構造により、サイドヨークと共に一体として構成したもので、製造方法はロール状の電磁鋼板を、順送プレス加工することで、一度の工程にて加工できる。

次に、本発明の特徴部分であるフロントヨーク、サイドヨークについて説明する。図１は本発明に係るフロントヨークの正面図、図２は図１の断面を示す説明図、図８はフロントヨークを重ねたときの状態を示す断面図である。

本発明においては、隣接するモジュールの一方のサイドヨークについて、積層板の前方側（印字用紙側）の数層のみを用いて形成し、他方のサイドヨークについては積層板の後方（ハンマコイル側）の数層のみを用いて形成し、これらを図８に示すように互い違いとなるように組み合わせて構成したことを特徴とする。

例えば、図１に示すフロントヨークは電磁鋼板を４層とした積層構造として構成されている。ここで、図２に示すように、一方のモジュールでは、フロントヨーク端部側のサイドヨークの所定領域（図中ハッチングＣ部分）付近を後方（ハンマコイル側）の２層分切断し、削除した切断部２を形成する。そして、残りの前方（印字用紙側）の２層の板にて切り曲げ加工を施し、サイドヨーク１を形成する。本例では、形成したサイドヨーク１の高さはα＝１．６×ｔ（ｔは電磁鋼板の厚さ）程度としている。

一方、他方のモジュールでは、フロントヨーク端部側のサイドヨークの所定領域（図中ハッチングＤ部分）付近を前方（印字用紙側）の２層分切断して削除した切断部４を形成しておき、残りの後方（ハンマコイル側）の２層にて切り曲げ加工を施してサイドヨーク３を形成する。そして、図８に示すように、隣接するモジュール６との間で、サイドヨーク１とサイドヨーク３とが互い違いになるように組み合わせる。なお、本例では、形成したサイドヨーク３の高さはβ＝１．８×ｔ程度とし、隣接するモジュールのサイドヨーク１の高さ１．６×ｔより大きく採ることで互いの干渉を防いでいる。

上記のような構成によれば、モジュールの端部となる１番目のハンマスプリング、及びＮ番目のハンマスプリングにて、両者ともエアギャップを介さずサイドヨークを形成できるため、両方のハンマスプリングに流れる磁束をほぼ均一にすることができる。

また、上記の切断部２、４は、サイドヨーク１，３とともにフロントヨーク１５と一体として順送プレス加工する工程内で順次加工が行われ、従来技術に対して別途工程が必要になることは無く、製品コストへの影響はほとんど無い。

なお、所定枚数積層して形成されたフロントヨークの一方のサイドヨークを積層されている鋼板の所定枚数のうち印字用紙側の数層のみを用いて形成し、他端に設けられるサイドヨークについては、所定枚数のうちハンマコイル側の数層にて形成し、図１０に示すように、フロントヨークの一端側のサイドヨークと隣接するフロントヨークの他端側が互い違いとなるよう配置するとよい。このような構成であれば、１種類のフロントヨークを形成するだけで、本願発明を実現することができる。

また、図１１に示すように、２種類のフロントヨークを予め形成し、それらを交互に複数配列させる構成としてもよい。すなわち、一方のフロントヨーク（第１のフロントヨーク）は、両端のサイドヨークを、積層されている鋼板の所定枚数のうち印字用紙側の数層のみを用いて形成し、他方のフロントヨーク（第２のフロントヨーク）は、両端のサイドヨークを積層されている鋼板の所定枚数のうち、ハンマコイル側の数層にて形成し、一方のフロントヨークと、他方のフロントヨークとを互い違いとなるように配列させる構成としてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、フロントヨークに付随するサイドヨークについて、モジュール端部のハンマスプリングにて、エアギャップを介さずにサイドヨークを形成でき、製造上も別途工程が必要となることはないため、製品コストを上昇させることなく、桁方向にわたって均一で高品質な印字品質の確保が見込まれる。

ハンマ機構部を構成する各モジュール端部のフロントヨークに付随するサイドヨークを隣接モジュールどうしで互い違いとなるように構成し、磁束の偏りを是正することで、製品コストを上昇させることなく、桁方向にわたって高品質な印字品質を得られるドットラインプリンタを提供する。

１、３、５、１６はサイドヨーク、２、４は切断部、６はモジュール、１０はハンマピン、１１はハンマスプリング、１２はコムヨーク、１３はマグネット、１４はヨークベース、１５はフロントヨーク、１７はボルト、１８は釈放用電磁コイル、１９は冷却フィン、２１はインクリボン、２２は印字用紙、２３はプラテン、３０は１番目のハンマスプリング、３３はエアギャップ、５０はハンマ機構部、５１はシャトル機構部、５２は印字ハンマ、５３は直動軸受、５４はリボンカセット、５５はリボンドライブローラ、５６はリボンガイド、５７はシャトルモータ、５８はクランク機構、５９はリボンブレーキである。

Claims (4)

1. 桁方向に所定のピッチで並設され、端部にドット印字を行うハンマピンを設けたハンマスプリングからなる印字ハンマと、該印字ハンマを保持し、磁気回路を形成するフロントヨークを含むヨーク群と、前記フロントヨークに形成され、各ハンマスプリングの両側に側壁状に設けられたサイドヨークと、前記印字ハンマを非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生する永久磁石と、前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに設けられ、所定の釈放電流が供給されて前記永久磁石による磁束を打ち消す釈放用電磁コイルとを有すると共に、前記印字ハンマは所定個数を纏めたモジュール構成とし、該モジュールを桁方向に複数並べて実装されるハンマ機構部を、桁方向に往復移動させる過程で前記ハンマピンがインクリボンを介して印字用紙を打撃することにより印刷を行うドットラインプリンタにおいて、
   前記フロントヨークは電磁鋼板を所定枚数積層して形成し、この端部に設けられたサイドヨークの一方を所定枚数のうち印字用紙側の数層にて形成し、隣接するフロントヨークの端部に設けられた他方のサイドヨークを所定枚数のうち釈放用電磁コイル側の数層にて形成し、一方のサイドヨークと他方のサイドヨークサイドを互い違いとなるように配したことを特徴とするドットラインプリンタ。
2. 桁方向に所定のピッチで並設され、端部にドット印字を行うハンマピンを設けたハンマスプリングからなる印字ハンマと、該印字ハンマを保持し、磁気回路を形成するフロントヨークを含むヨーク群と、前記フロントヨークに形成され、各ハンマスプリングの両側に側壁状に設けられたサイドヨークと、前記印字ハンマを非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生する永久磁石と、前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに設けられ、所定の釈放電流が供給されて前記永久磁石による磁束を打ち消す釈放用電磁コイルとを有すると共に、前記印字ハンマは所定個数を纏めたモジュール構成とし、該モジュールを桁方向に複数並べて実装されるハンマ機構部を、桁方向に往復移動させる過程で前記ハンマピンがインクリボンを介して印字用紙を打撃することにより印刷を行うドットラインプリンタにおいて、
   前記フロントヨークは電磁鋼板を所定枚数積層して形成し、その一端に設けられるサイドヨークを所定枚数のうち印字用紙側の数層、他端に設けられるサイドヨークを所定枚数のうち釈放用電磁コイル側の数層にて形成し、フロントヨークの一端側のサイドヨークと隣接するフロントヨークの他端側が互い違いとなるよう配することを特徴とするドットラインプリンタ。
3. 桁方向に所定のピッチで並設され、端部にドット印字を行うハンマピンを設けたハンマスプリングからなる印字ハンマと、該印字ハンマを保持し、磁気回路を形成するフロントヨークを含むヨーク群と、前記フロントヨークに形成され、各ハンマスプリングの両側に側壁状に設けられたサイドヨークと、前記印字ハンマを非印字位置に保持するために磁気吸引力を発生する永久磁石と、前記印字ハンマを駆動するために各印字ハンマに設けられ、所定の釈放電流が供給されて前記永久磁石による磁束を打ち消す釈放用電磁コイルとを有すると共に、前記印字ハンマは所定個数を纏めたモジュール構成とし、該モジュールを桁方向に複数並べて実装されるハンマ機構部を、桁方向に往復移動させる過程で前記ハンマピンがインクリボンを介して印字用紙を打撃することにより印刷を行うドットラインプリンタにおいて、
   前記フロントヨークは電磁鋼板を所定枚数積層して形成し、第１のフロントヨークはその両端部に設けられるサイドヨークを所定枚数のうち印字用紙側の数層にて形成し、第２のフロントヨークの両端部に設けられるサイドヨークを所定枚数のうち釈放用電磁コイル側の数層にて形成し、第１のサイドヨークと第２のサイドヨークサイドを交互に配したことを特徴とするドットラインプリンタ。
4. 前記フロントヨークは順送プレス加工により、サイドヨークと共に一体構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のドットラインプリンタ。

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