JP2773251B2 - 印字ヘッド - Google Patents
印字ヘッドInfo
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- JP2773251B2 JP2773251B2 JP14186189A JP14186189A JP2773251B2 JP 2773251 B2 JP2773251 B2 JP 2773251B2 JP 14186189 A JP14186189 A JP 14186189A JP 14186189 A JP14186189 A JP 14186189A JP 2773251 B2 JP2773251 B2 JP 2773251B2
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- Japan
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- arm
- print head
- printing
- armature
- stress
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、印字装置における印字ヘッドに関するもの
で、詳しくはインパクト式ドット印字ヘッドにおける印
字ワイヤを駆動するための作動部材に関する。
で、詳しくはインパクト式ドット印字ヘッドにおける印
字ワイヤを駆動するための作動部材に関する。
［従来の技術］ 従来、この種の印字ヘッドは、アーマチュア及びアー
ムからなる作動部材を複数備え、これを電磁石及びばね
により選択的に吸引・釈放することにより、アーマチュ
アの一端を支点としてアームの先端に固定した印字ワイ
ヤを可動させて、印字リボンを介して印字を行ってい
る。
ムからなる作動部材を複数備え、これを電磁石及びばね
により選択的に吸引・釈放することにより、アーマチュ
アの一端を支点としてアームの先端に固定した印字ワイ
ヤを可動させて、印字リボンを介して印字を行ってい
る。
ところで、従来より、印字の高速化が求められている
が、その一手段として、作動部材の質量を低減すること
が考えられている。しかし、アーマチュアの形状変更に
よって質量の軽減を図ろうとしても、この部分は一般に
回転中心から比較的近いところに位置しているため、大
幅な質量軽減は望めず、逆にこの部分において大幅な軽
減を図れば、吸引力特性も大きく変わる。
が、その一手段として、作動部材の質量を低減すること
が考えられている。しかし、アーマチュアの形状変更に
よって質量の軽減を図ろうとしても、この部分は一般に
回転中心から比較的近いところに位置しているため、大
幅な質量軽減は望めず、逆にこの部分において大幅な軽
減を図れば、吸引力特性も大きく変わる。
一方、アームは、元来単に印字ワイヤを支持し、変位
を拡大する機構であり、回転中心からも遠く位置してい
るので、この部分の質量軽減は、駆動系全体からみても
非常に有利であるが、一般に剛性を維持し難い。
を拡大する機構であり、回転中心からも遠く位置してい
るので、この部分の質量軽減は、駆動系全体からみても
非常に有利であるが、一般に剛性を維持し難い。
このような問題を解決する技術として、たとえば特開
昭63−306051号公報のものが知られている。すなわち、
第４図に示すように、アーム100に複数個の丸穴102を明
けて、ワイヤ駆動系の質量軽減を図ることにより、慣性
を少なくして高速化を実現したものである。
昭63−306051号公報のものが知られている。すなわち、
第４図に示すように、アーム100に複数個の丸穴102を明
けて、ワイヤ駆動系の質量軽減を図ることにより、慣性
を少なくして高速化を実現したものである。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の技術では、なお十分な質量の軽減
と強度との調和を図ったものが実現していないという問
題があった。すなわち、本願発明者は、アーム100の印
字ワイヤが固定される位置に矢印方向の荷重を加えて有
限要素法により応力解析した。その結果、第４図に示す
曲線１から６の順に応力が大きくなっていることを示す
応力分布図が得られた。この分布結果から、アーム100
の先端部及び中央部の応力は、比較的小さいが、根元付
近の部分Ｐに応力が大きい箇所が存在し、これがアーマ
チュア104とのロウ付け部に連なっており、強度的に弱
いロウ付け部を破壊する。すなわち、アーム100は、丸
穴102を明けて軽量化を図っているが、これは強度的に
弱い箇所をもたらすものであることが分かった。
と強度との調和を図ったものが実現していないという問
題があった。すなわち、本願発明者は、アーム100の印
字ワイヤが固定される位置に矢印方向の荷重を加えて有
限要素法により応力解析した。その結果、第４図に示す
曲線１から６の順に応力が大きくなっていることを示す
応力分布図が得られた。この分布結果から、アーム100
の先端部及び中央部の応力は、比較的小さいが、根元付
近の部分Ｐに応力が大きい箇所が存在し、これがアーマ
チュア104とのロウ付け部に連なっており、強度的に弱
いロウ付け部を破壊する。すなわち、アーム100は、丸
穴102を明けて軽量化を図っているが、これは強度的に
弱い箇所をもたらすものであることが分かった。
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するためにな
されたものであり、印字ワイヤを駆動する作動部材を橋
桁構造という特殊な構成にすることにより、作動部材の
軽量化と強度の調和を図って、高速印字を可能とする印
字ヘッドを提供すること目的とする。
されたものであり、印字ワイヤを駆動する作動部材を橋
桁構造という特殊な構成にすることにより、作動部材の
軽量化と強度の調和を図って、高速印字を可能とする印
字ヘッドを提供すること目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためになされた本発明は、一端を
支点として揺動し、他端に印字ワイヤを固定した作動部
材を多数配列した印字ヘッドにおいて、作動部材は、ほ
ぼ平行に設けた支持部と、その支持部間に相互に交差し
て掛け渡した複数の梁とを有する橋桁構造とし、この橋
桁構造を板状で一体的な部材として形成したことを特徴
とする。
支点として揺動し、他端に印字ワイヤを固定した作動部
材を多数配列した印字ヘッドにおいて、作動部材は、ほ
ぼ平行に設けた支持部と、その支持部間に相互に交差し
て掛け渡した複数の梁とを有する橋桁構造とし、この橋
桁構造を板状で一体的な部材として形成したことを特徴
とする。
［作用］ 本発明の印字ヘッドの作動部材は、磁力やばね力によ
り一端を支点として揺動することにより、他端に固定し
た印字ワイヤにて印字を行うものである。この作動部材
は、ほぼ平行に設けた支持部に対して梁を交差して掛け
渡した橋桁構造の板材として形成されており、つまり、
板材には、四角形及び三角形の透孔が複数個明けられて
いることになるから、その分だけ重量の軽減が図られ
る。
り一端を支点として揺動することにより、他端に固定し
た印字ワイヤにて印字を行うものである。この作動部材
は、ほぼ平行に設けた支持部に対して梁を交差して掛け
渡した橋桁構造の板材として形成されており、つまり、
板材には、四角形及び三角形の透孔が複数個明けられて
いることになるから、その分だけ重量の軽減が図られ
る。
しかも、本作動部材の構成により、重量の軽減を図っ
ても、その全体に加わる応力が支持部及び梁にほぼ均一
になり、よって、印字ワイヤから加わる荷重を作動部材
全体にわたってほぼ均一に分散して受けることになり、
強度の低下がない。
ても、その全体に加わる応力が支持部及び梁にほぼ均一
になり、よって、印字ワイヤから加わる荷重を作動部材
全体にわたってほぼ均一に分散して受けることになり、
強度の低下がない。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面に従って説明す
る。
る。
第２図の判断面図に示すように、印字ヘッド１は、ほ
ぼ円筒形のリアヨーク３と、その前面に位置するフロン
トヨーク５とを備えている。
ぼ円筒形のリアヨーク３と、その前面に位置するフロン
トヨーク５とを備えている。
リアヨーク３は、円筒形の外壁部７と、その内周にお
いて間隙をおいて環状に多数配置されたコア９とが磁性
材料により一体に形成され、各コア９の周囲にはコイル
11が巻回されている。上記外壁部７のフロントヨーク５
側の端面には、環状の永久磁石13と環状の磁性材料から
なるスペーサ15とが重ねて接着されている。
いて間隙をおいて環状に多数配置されたコア９とが磁性
材料により一体に形成され、各コア９の周囲にはコイル
11が巻回されている。上記外壁部７のフロントヨーク５
側の端面には、環状の永久磁石13と環状の磁性材料から
なるスペーサ15とが重ねて接着されている。
フロントヨーク５は、磁性材料からなり、リアヨーク
３の外壁部７とコア９とを覆うように位置し、その中央
部にガイド19を備える。このガイド19は、多数の印字ワ
イヤ17の先端を前後動可能に配列支持するものである。
３の外壁部７とコア９とを覆うように位置し、その中央
部にガイド19を備える。このガイド19は、多数の印字ワ
イヤ17の先端を前後動可能に配列支持するものである。
この印字ワイヤ17を駆動する作動部材21は、コア９に
対応して印字ワイヤ17の数だけ放射状に複数個配置され
ており、その個々の作動部材21は、第１図に示す磁性材
料からなるアーマチュア29の面取り面29a、29cを有する
端部29bの溝（図示省略）に板状のアーム33がロウ付け
固定されて構成されている。アーマチュア29は、その基
部においてホルダ23にトーションばね24により前後揺動
可能に支持され、そのトーションばね24のねじり弾性力
によりコアから離間する方向に付勢されている。ホルダ
23は、フロントヨーク５とリアヨーク３の外壁部７との
間に挟持固定されている。
対応して印字ワイヤ17の数だけ放射状に複数個配置され
ており、その個々の作動部材21は、第１図に示す磁性材
料からなるアーマチュア29の面取り面29a、29cを有する
端部29bの溝（図示省略）に板状のアーム33がロウ付け
固定されて構成されている。アーマチュア29は、その基
部においてホルダ23にトーションばね24により前後揺動
可能に支持され、そのトーションばね24のねじり弾性力
によりコアから離間する方向に付勢されている。ホルダ
23は、フロントヨーク５とリアヨーク３の外壁部７との
間に挟持固定されている。
上記アーム33は、第１図及び第３図に示すように、長
手方向両側縁に沿ってほぼ平行に延びる１対の支持部33
c、33cと、この１対の支持部33c、33c間に相互に交差し
て掛け渡した複数の梁33dとを有する橋桁構造となって
おり、支持部33cと梁33dの間及びアーム33の両端と梁33
dの間に三角形の透孔33bを有し、梁33d相互の間に菱形
の透孔33aを有している。梁33dは、交差した２個の梁を
１対とすると、２対半設けられている。
手方向両側縁に沿ってほぼ平行に延びる１対の支持部33
c、33cと、この１対の支持部33c、33c間に相互に交差し
て掛け渡した複数の梁33dとを有する橋桁構造となって
おり、支持部33cと梁33dの間及びアーム33の両端と梁33
dの間に三角形の透孔33bを有し、梁33d相互の間に菱形
の透孔33aを有している。梁33dは、交差した２個の梁を
１対とすると、２対半設けられている。
アーマチュア29側根元付近に位置する三角形の透孔33
b1と33b2は、それぞれ１辺をアーマチュア29の面取り面
29a、先端面29dとほぼ等間隔をおいて平行に位置してい
る。両透孔33b1と33b2の間から、半分の長さの梁33d1と
33d2がそれぞれ支持部33cに向かって延びている。梁33d
1は面取り面29aと、また梁33d2は他方の面取り面29cと
ほぼ平行に延びている。
b1と33b2は、それぞれ１辺をアーマチュア29の面取り面
29a、先端面29dとほぼ等間隔をおいて平行に位置してい
る。両透孔33b1と33b2の間から、半分の長さの梁33d1と
33d2がそれぞれ支持部33cに向かって延びている。梁33d
1は面取り面29aと、また梁33d2は他方の面取り面29cと
ほぼ平行に延びている。
先端側の梁33d3と33d4は、根元側の梁よりも支持部33
cに対向する角度が緩やかになっている。これは先端側
では大きな曲げモーメントが作用しないので、強度より
も軽量化を優先して透孔33a、33bを大きくするためであ
る。また、同じ理由で、支持部33cの幅も先端側では少
し細くしてある。
cに対向する角度が緩やかになっている。これは先端側
では大きな曲げモーメントが作用しないので、強度より
も軽量化を優先して透孔33a、33bを大きくするためであ
る。また、同じ理由で、支持部33cの幅も先端側では少
し細くしてある。
上記実施例の動作について説明すると、常には永久磁
石13の磁束が、スペーサ15→ホルダ23→フロントヨーク
５→アーマチュア29→コア９→外壁部７の間で流れる閉
回路を作り、この磁束によりアーマチュア29がトーショ
ンばね24の弾性に抗してコア９の端面に吸着される。そ
して、コイル11に通電してコア９に上記磁束と反対向き
の磁束を発生すると、永久磁石13による磁束が打ち消さ
れ、アーマチュア29はトーションばね24の弾性によりト
ーションばね24のまわりに揺動し、印字ワイヤ17を印字
媒体に向かって駆動させる。
石13の磁束が、スペーサ15→ホルダ23→フロントヨーク
５→アーマチュア29→コア９→外壁部７の間で流れる閉
回路を作り、この磁束によりアーマチュア29がトーショ
ンばね24の弾性に抗してコア９の端面に吸着される。そ
して、コイル11に通電してコア９に上記磁束と反対向き
の磁束を発生すると、永久磁石13による磁束が打ち消さ
れ、アーマチュア29はトーションばね24の弾性によりト
ーションばね24のまわりに揺動し、印字ワイヤ17を印字
媒体に向かって駆動させる。
このような動作をする印字ヘッド１において、印字ワ
イヤ17が印字媒体を打撃したとき、アーマチュア29及び
アーム33がさらに同方向に移行しようとする慣性力によ
り、両者の接合部付近を最大として湾曲する方向へ力が
加わり、また、アーマチュア29が復帰してコア９の端面
に衝突したとき、アーム33及び印字ワイヤ17がその慣性
力によりアーマチュア29とアーム33との接合部を中心と
してさらに後退しようとして、アーム33の根元付近に過
大な負荷が作用する。
イヤ17が印字媒体を打撃したとき、アーマチュア29及び
アーム33がさらに同方向に移行しようとする慣性力によ
り、両者の接合部付近を最大として湾曲する方向へ力が
加わり、また、アーマチュア29が復帰してコア９の端面
に衝突したとき、アーム33及び印字ワイヤ17がその慣性
力によりアーマチュア29とアーム33との接合部を中心と
してさらに後退しようとして、アーム33の根元付近に過
大な負荷が作用する。
このように作動部材21には、印字ワイヤ17の打撃に伴
う応力が加わるが、上述した作動部材21のアーム33の形
状により、その応力は、アーム33の根元側に集中するこ
となく、部材全体にわたって均一分布する。このこと
は、アーム33の先端の印字ワイヤ17が固定される位置に
矢印方向の荷重を加え、その有限要素法による応力分布
を調べた第３図の結果から明かである。すなわち、第４
図に示す従来のものでは、ロウ付け部と連なる根元部分
に応力が大きい部分があったが、本実施例では、これが
解消されて均一な応力分布が得られている。このような
応力分布により、ロウ付け部の疲労強度以下に応力を抑
えられ、長寿命化を実現することができる。なお、支持
部33cの側縁に沿って従来と同様な比較的高い応力を発
生している部分があるが、この応力は材料の疲労強度以
下であるから影響はない。
う応力が加わるが、上述した作動部材21のアーム33の形
状により、その応力は、アーム33の根元側に集中するこ
となく、部材全体にわたって均一分布する。このこと
は、アーム33の先端の印字ワイヤ17が固定される位置に
矢印方向の荷重を加え、その有限要素法による応力分布
を調べた第３図の結果から明かである。すなわち、第４
図に示す従来のものでは、ロウ付け部と連なる根元部分
に応力が大きい部分があったが、本実施例では、これが
解消されて均一な応力分布が得られている。このような
応力分布により、ロウ付け部の疲労強度以下に応力を抑
えられ、長寿命化を実現することができる。なお、支持
部33cの側縁に沿って従来と同様な比較的高い応力を発
生している部分があるが、この応力は材料の疲労強度以
下であるから影響はない。
しかも、上述の強度を得ることができたアーム33は、
等価質量に換算して、従来のものと比較して、約35％軽
量化することができた。
等価質量に換算して、従来のものと比較して、約35％軽
量化することができた。
なお、上記実施例では、作動部材21をアーマチュア29
とアーム33より形成し、アーム33を橋桁構造としている
が、これに限らず、両者を一体形成した作動部材とし、
その先端部付近を橋桁構造としても同様な効果を奏す
る。
とアーム33より形成し、アーム33を橋桁構造としている
が、これに限らず、両者を一体形成した作動部材とし、
その先端部付近を橋桁構造としても同様な効果を奏す
る。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ほぼ平行に設
けた支持部に対して梁を交差して掛け渡した橋桁構造の
板材とした作動部材を用いることにより、高強度及び軽
量化を実現できるために、高速印字に寄与するものであ
る。
けた支持部に対して梁を交差して掛け渡した橋桁構造の
板材とした作動部材を用いることにより、高強度及び軽
量化を実現できるために、高速印字に寄与するものであ
る。
第１図は本発明の一実施例に係る印字ヘッドを示す半断
面図、第２図は同実施例の作動部材及び印字ワイヤを示
す正面図、第３図は作動部材の応力分布部、第４図は従
来の作動部材の応力分布図である。 １……印字ヘッド、21……作動部材、29……アーマチュ
ア、33……アーム、33a、33b……透孔、33c……支持
部、33d……梁
面図、第２図は同実施例の作動部材及び印字ワイヤを示
す正面図、第３図は作動部材の応力分布部、第４図は従
来の作動部材の応力分布図である。 １……印字ヘッド、21……作動部材、29……アーマチュ
ア、33……アーム、33a、33b……透孔、33c……支持
部、33d……梁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/22 - 2/28 B41J 9/133
Claims (1)
- 【請求項１】一端を支点として揺動し、他端に印字ワイ
ヤを固定した作動部材を多数配列した印字ヘッドにおい
て、 上記作動部材は、ほぼ平行に設けた支持部と、その支持
部間に相互に交差して掛け渡した複数の梁とを有する橋
桁構造とし、この橋桁構造を板状で一体的な部材として
形成したことを特徴とする印字ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14186189A JP2773251B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | 印字ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14186189A JP2773251B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | 印字ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH037352A JPH037352A (ja) | 1991-01-14 |
| JP2773251B2 true JP2773251B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=15301873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14186189A Expired - Lifetime JP2773251B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | 印字ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2773251B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1889419B (zh) | 2005-06-30 | 2010-05-05 | 联想(北京)有限公司 | 一种实现加密的方法及装置 |
-
1989
- 1989-06-02 JP JP14186189A patent/JP2773251B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH037352A (ja) | 1991-01-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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