JPH02122964A - 電磁アクチユエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、インパクト・プリンタ用の電磁アクチュエー
タに関し、特にそのようなアクチュエータ用の振動減衰
器に関する。

Ｂ、従来技術 ハンマにより選択的に作動される複数個の印刷素子を用
い、プラテン上を通過する印刷媒体に印刷を行う成る既
知の型のプリンタでは、連続ループ状の金属製のバンド
（帯）の一部に可撓性の指状部を形成し、各指状部に１
つずつ印刷素子を装着したものがある。その一連の印刷
素子が、そのバンドの長手方向の中心線に平行な真直ぐ
な線に沿って延びている。−群のハンマがプラテンに沿
って配設され、それらのハンマ群とプラテンとの間に印
刷領域を画成するようプラテンと離隔される。連続紙な
どの印刷媒体がプラテン上の印刷領域に配設され、従っ
て一群のハンマがその印刷媒体の幅方向しこ広がる位置
関係となる。印刷素子が装着される金属製のバンドはま
たプラテンに沿う印刷領域を印刷媒体の幅方向にのび、
前述のハンマ群と印刷媒体との間に位置づけられる。ま
たインクリボンが金属製のバンドと印刷媒体との間の印
刷領域に位置づけられる。

金属製のバンドは、適当な駆動手段によりプラテン及び
ハンマ群のところを連続的に駆動され、印刷媒体の前を
横切る。−群のハンマのうちの任意のハンマを作動する
と、ハンマが金属バンドに向かって移動し、印刷素子の
１つを打撃して、その可撓性指状部上の印刷素子をイン
クリボン及び印刷媒体に向けて移動させるようにする。

その印刷素子はインクリボンに衝突し、インクリボンを
印刷媒体と接触するように移動させ、インクリボン及び
印刷媒体をプラテンに押しつける。その結果、印刷媒体
上に印刷素子の形のマークが印刷される。

他の例として米国特許第４４２８２８４号に示すような
成る特定のプリンタでは、各印刷素子はドツト状であり
、各ハンマを作動すると、印刷媒体上にドツトが印刷さ
せられる。金属バンドが印刷媒体を横切って連続的に移
動する際、選択したハンマを作動すると、作動されたハ
ンマの位置に対応する印刷媒体上の位置に１列のドツト
が印刷されることになる。各ハンマには、バンドの移動
方向の幅が１個の印刷素子の幅よりも大きい幅をもつヘ
ッドが形成される。従って、各ハンマは、移動している
バンドに対しハンマの作動時刻を変えることによってそ
のハンマに割当てられた印刷媒体上の任意の位置にドツ
トを印刷することができる。その結果、印刷された行の
ドツト群は印刷媒体上のいろいろな選択位置を占めるこ
とができる。互いに隣接するハンマヘッドの各対の間の
間隙は非常に小さいので、印刷中のドツト行に沿う全て
の必要な位置にドツトを印刷することができる。

１ドツト行が印刷された後、印刷媒体はプラテンの長さ
方向を横切る方向に小さい増分だけ移動されることがで
きる。そこで前述の印刷動作が繰返されると、第１のド
ツト行から少しずれた位置に第２のドツト行が印刷され
ることができる。このような動作を繰返して、回行もの
ドツトが必要に応じ印刷できる。

印刷媒体上での１つの文字の印刷は、例えば５例７行と
いうようなマトリックス中の選択した位置にドツトを印
刷することによって得られる。

運の行の選択した位置に上述のようにドツトを印刷し、
印刷媒体を選択的に移動させることによって、印刷媒体
上の選択した位置に多数の文字を印刷できる。

上述のプリンタに於て、ハンマ群はプラテンに沿うハン
マ群を形成するよう互いに装看されている。各ハンマに
はヘッドが形成され、一定の幅をもつ１つの対応するア
クチュエータと協働する。

各ハンマに複数個のドツト位置が割当てられているので
、１ドツト行を印刷するためには各ハンマを複数回、選
択したドツト位置分、作動する必要がある。従って各ハ
ンマの打撃回数を減らすためには、各ハンマ或いはハン
マのヘッドの幅を減らす必要があり、アクチュエータの
幅も減らす必要がある。

種々の型の印刷ハンマ・アクチュエータが知られている
。本発明の構成と関係の深い型の１つは、例えばカナダ
特許第１．１３５３１７号に記されるようなものである
。その印刷ハンマ・アクチュエータは、夫々にコイルを
捲回した２つの片割れから成るステータと、短形の断面
をもつ平べったい可動のアーマチュア部材とを具備する
。そのアーマチュア部材には強磁性材料の複数個のアー
マチュア素子が、そのアーマチュア部材の長さ方向に沿
って離隔した位置に埋め込まれた合成樹脂材料などの非
磁性材料で形成されている。そのアーマチュア部材には
、その長さ方向に沿ってのびるリブが設けられ、動作中
にそれを案内する鋤きかある。そのアーマチュア部材の
一端にハンマヘッドが形成される。

そのアクチュエータのステータの２つの片割れには互い
に向い合う方向にのびる磁極片が何χ↑かあり、アーマ
チュア部材が位置づけられるような一組の間隙を対の磁
極片間に設ける。アーマチュア部材が休止位置にあると
き、そのアーマチュア部材中の各アーマチュア素子は、
ステータの多対の磁極片の夫々から少し離隔されている
。ステータのコイルが付勢されると、多対の磁極片及び
アーマチュア素子間を通る磁束が生じる。その結果、各
アーマチュア素子は、それに隣接する対の磁極片に引き
つけられ、長手方向の力がアーマチュア部材に与えられ
る。そのアーマチュア部材は、ばねによってその休止位
置に保持される。その長手方向の力により、アーマチュ
ア部材はそのばねの力に抗して移動し、そのアーマチュ
ア上のヘッドが印刷動作を行えるようにする。

Ｃ３発明が解決しようとする問題点 リニア・アクチュエータを用いる印刷装置では、印刷素
子を打撃するようスライダを選択的に駆動することによ
って印刷が生じる。印刷速度は、スライダをいかに早く
繰返し駆動できるかによって決まる。この測度は一般に
レソプ・レート（反復速度）と呼ばれ、スライダを前方
に駆動し、印刷素子を打撃し、始動位置（休止位置）に
復帰するのに必要な時間によって決まる。時間の関数と
してスライダの変位を表わしたグラフを第５図に示す。

このグラフはスライダの運動を正確に示し、その復帰ス
トロークの際、スライダが始動位置、即ち図の基準線を
通り越してしまう様子も示している。そして再度、ハン
マを付勢できる程度にハンマの振動が減衰するまでに成
る量の振動が生じていることも示す。このような振動が
減衰するのに必要な時間を整定時間と呼び、グラフ中に
Ｔｓとして図示する。

ダンパが使用されるが、それは（１）スライダの余分の
エネルギを消散し、（２）繰返し動作できるような始動
位置を確立するという二重の機能を果たす。これらの２
つの機能及至要求は、幾分相客れない点がある。例えば
弾性材料ならエネルギを吸収する点で最良だが、非弾性
材料の方が整定時に、正確な位置を与え易い。

従って本発明の目的は、余分のエネルギを素早く吸収し
、且つ同時にしっかりした始動位置を維持できる振動減
衰器を有する電磁アクチュエータを提供することにある
。

Ｄ１問題を解決する手段 上述のような目的及び効果は、下記のような構成の振動
減衰手段、アーマチュア及びステータ手段を含む電磁ア
クチュエータによって達成される。

即ち、そのアーマチュアは前面及び後部を有する。

そのステータ手段は、コイルを捲回されたコアを有し、
そのコイルが付勢されるとき上記アーマチュアを前方に
駆動するようアーマチュアに隣接して位置づけられる。

アーマチュアの後部に隣接して位置づけられた振動減衰
手段が、アーマチュアの運動エネルギーを吸収する。振
動減衰手段は、フレーム部材に固着された層状体であり
、アーマチュアの後部に隣接して位置づけられる。この
層状体の振動減衰手段にアーマチュアが衝突すると、そ
の振動減衰手段中に剪断が生じ、これによってアーマチ
ュアの運動エネルギーがその振動減衰手段に吸収される
とともに、一定の始動位置も維持する。

Ｅ、実施例 第１図で、スライダ１０が印刷装置１４のフレーム１２
に装着される。フレーム１２に装着されるのは、１対の
コイル１８から成るステータ・アセンブリ１６である。

各コイル１８のボビン２０には銅線２２が巻かれている
。この銅線はピン２４に接続され、図示しない°駆動回
路につながる。

各コイル１８は１対の互いに垂直方向に整列するステー
タ歯２６を有し、スライダ１０の占めるギャップ２８を
形成する。スライダ１０は後端３０及び前面３２を有す
る。後端３０は振動減衰器筐体３８に装着された振動減
衰器３６に接合する。

第２図では、スライダ１０が振動減衰器筐体３８に結合
された様子を他の構成を除いて示す。振動減衰器３８は
、ナイロンその他の同様な物質で構成されたＬ字状の装
着部材から成る。筐体３８の肩部５０には、ナツトとボ
ルトやリベットその他の適当な固定手段でフレーム１２
に固定するための装着用の開孔５２がある。筐体３８の
柱部５４には、振動減衰器３６を位置決めして保持する
だめのブラケット５６がある。戻しばね５８が。

筐体３８の指状部６ｏによりその所定の位置に保持され
る。スライダ１０には、ばね５８を装着するためのばね
用間隙６２がある。ばね５８は後端３０を振動減衰器３
６に向かって押しつける。

第３図では、スライダ１ｏを取出して示し、特にその前
面３２にハンマ１００が分かり易く示されている。用紙
などの記録媒体にマークや文字を形成するため、その記
録媒体に向かってリボンを駆動する印刷素子を打撃する
のがハンマ１００である。スライダ１０の本体１０２は
、射出成型のプラスチック材料でできているのが好まし
い。ハンマ１００の後方には、窒化チタンで被覆された
化学食刻電気鋼で構成される複数個のアーマチュア素子
１０４（図には４個示す）がある。軽量化のため、本体
１０２には幾つかの開孔１０６も設けられる。復帰ばね
５８を受けるための開孔１０８がある。スライダ１０の
後端３０には振動減衰器３６と接触するための打撃面１
１０がある。ハンマ面３２は、好適な実施例では打抜き
シート材料から構成される。筐体３８の指状部６０は、
ばね５８の端部１１４を受けるための開孔１１２を有す
る。

第４図では、振動減衰器モジュール２００の断面が二層
の振動減衰器３６を示す。その外側の二層２０２は、ポ
リエーテル・ポリウレタンなどの比較的硬い物質から構
成され、また内側の層２０４は、５０デユーロメータの
ブチルゴムの柔らかい層でできている。これら３つの層
はスリーエム社の９４５８アクリルの粘着フィルムなど
の接着剤で互いに結合される。振動減衰器３６の両端２
０６及び２０８は筺体３８のブラケット２１０及び２１
２により所定の位置にクランプ（係止）される。筐体３
８の柱部５４はブラケット２１０゜２１２から少し凹ん
でおり、その間に間隙２１４を形成する。ブラケット２
１０，２１２によるクランプ作用と間隙２１４が存在す
ることの組合せ構成により、スライダ１０の打撃面１１
０が打撃するとき、振動減衰器３６に剪断作用が生じる
。

ここで第６図を参照すると、振動減衰器３６中にどのよ
うな剪断応力が生じるかが図式的に示されている。振動
減衰器３６はブラケット２０８により所定の場所に保持
されているが、打撃面１１０が振動減衰器３６の面２１
６を打撃すると、それを間隙２１４（第４図参照）の方
へ押込む。振動減衰器３６が間隙２１４の中へ押込まれ
るとき、折畳なったゴム・ファイバ２１８は図中の矢印
で示すように、相互間に滑りを生じる傾向がある。

この滑り作用が剪断応力を生じ、その応力がゴムの中で
最良の振動減衰特性を示す。硬い外側の被膜２２０（ポ
リエーテル・ポリウレタンｆＲ）が内部の柔らかいゴム
・ファイバ２１８を保護する役割をもつ。

Ｆ０発明の効果 上記の説明から当業者には良く分かるように、整定時間
の短い電磁式アクチュエータが本発明により提供された
。即ち層状体の振動減衰器がフレームに固定されている
ので、アクチュエータの運動エネルギが、振動減衰器の
剪断応力を通じて消費されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるリニア・アクチュエータの側面
図である。 第２図は、本発明のアーマチュア及び振動減衰器の組合
せ構成を示す斜視図である。 第３図は、第２図の構成の分解図である。 第４図は、アーマチュアと振動減衰器の関係を拡大して
示す側面図である。 第５図は、時間の関数としてアーマチュアの位置を示す
グラフである。 そして第６図は、本発明の振動減衰器内に発生する剪断
応力を図式的に示す図である。 １０　・・・・スライダ、１２・・・・フレーム、１４
・・・・印刷装置、１６・・・・ステータ・アセンブリ
、１８・・・・コイル、２０・・・・ボビン、２２・・
・・銅線、２４・・・・ピン、２６・・・・ステータ歯
、２８・・・・間隙、３０・・・・後端、３２・・・・
前面、３６・・・・振動減衰器、３８・・・・振動減衰
器筐体。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前面及び後部を有するアーマチュアと、コイルを
   捲回されたコアを有し、該コイルが付勢されるとき上記
   アーマチュアを前方に駆動するよう上記アーマチュアに
   隣接して位置づけられたステータ手段と、 上記アーマチュアの運動エネルギを吸収するため上記ア
   ーマチュアの後部に隣接して位置づけらけた振動減衰手
   段にして、フレーム部材に固定された層状体を有し、上
   記アーマチュアと衝突するとき剪断応力を該層状体の内
   部に生じて上記アーマチュアの運動エネルギを吸収する
   上記振動減衰手段とを具備する電磁アクチュエータ。
2. （２）上記層状体が内層と、該内層よりも薄い２つの外
   層から成る三層構造であることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の電磁アクチュエータ。