JPH0237303B2

JPH0237303B2 -

Info

Publication number: JPH0237303B2
Application number: JP56001398A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Ikeda; Hiroshi Sato
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1981-01-08
Filing date: 1981-01-08
Publication date: 1990-08-23
Also published as: JPS57115378A

Description

[Detailed description of the invention]

本発明は、インパクト式印字ヘツド用の印字レ
バー装置に関するもので、さらに詳しくは、印字
ヘツドに電磁的駆動装置を介して衝撃的に作動さ
れるように備え付けられ、かつプラテンを打撃す
るハンマ部材を先端部に有する印字レバー装置に
関するものである。従来より種々のタイプのインパクト式印字ヘツ
ドが知られているが、高速応答性を実現する上で
は、印字レバーを、その剛性を低下させることな
く軽量化することが重要である。これを満足する
ためには、バネ性を有する薄板（リーフプレー
ト）を使用して印字レバーを軽量化することが考
えられる。しかし、単純に印字レバーをバネ性を
有する薄板で形成したのでは、印字レバーの十分
な剛性を確保することができず、印字レバーに捩
れや撓みを生じ易くなり、それに起因して応答性
の低下を招く結果となる。また、印字レバーに固着される印字ハンマにつ
いても、一般には鉄鋼製のものが使用されるが、
そのイナーシヤを小さくするために、軽量でしか
も高硬度のセラミツクスを使用することが考えら
れる。しかし、セラミツクスは、その反面で非常
に脆い欠点があり、印字ハンマとして薄板状の形
状で使用するには問題を有している。そこで本発明は、上記実状に鑑みて、印字レバ
ーの低イナーシヤ化または軽量化のために印字レ
バーをバネ性を有する薄板で形成する場合に印字
レバーに不要な捩れや撓みを生じるのを防止する
一方、印字ハンマにセラミツクスを使用する場合
の脆弱さをその保持構造で克服し、よつて所望の
高速応答性を達成することを目的とするものであ
る。実施例について説明すると、第１図および第２
図において、支持板１はその側面形状がＬ字形を
なすものであつて、その立曲げ部２が図示しない
キヤリツジ上に取り付けられる。キヤリツジは、
周知の如く記録紙３の紙送り方向と直交する方向
にその全幅に亘つて走査せしめられる。支持板１の前面部には本発明に係る印字レバー
装置４が装備されている。すなわち、印字レバー
装置４は、印字レバー５とハンマ部材６とで構成
され、印字レバー５の基部５ａがカシメピン７，
７を介してホルダ板８に固着され、ホルダ板８は
取付ネジ９，９を介して支持板１の前面下部に固
着されている。印字レバー５は、基部５ａから一
体に延出形成されたバネ脚部５ｃと、各バネ脚部
５ｃ，５ｃに対して一体的に連結されている先細
３角形状のレバー部５ｅとから構成されている。
印字レバー５は、その軽量化を図るためにバネ性
を有する薄板で形成されており、レバー部５ｅは
その剛性を高めるために両側縁部に立曲げ部５
ｂ，５ｂが形成されている。したがつて、印字レ
バー５は、バネ脚部５ｃ，５ｃで撓み変形可能で
ある。そして、立曲げ部５ｂ，５ｂの先端部５
ｄ，５ｄの間〓には、セラミツクスにて形成され
た薄板状のハンマ部材６が接着剤などを介してサ
ンドイツチ状に固着されている。印字レバー５のレバー部５ｅの中央部には、そ
の裏面にはボビンホルダ１０を介して円筒状の可
動コイル１１が備えてある。そしてこの可動コイ
ル１１を駆動すべく、支持板１の裏面側に磁束発
生装置が配設されており、この磁束発生装置は中
心ヨーク１２と外ヨーク１３と永久磁石１４とで
構成されている。両ヨーク１２，１３と永久磁石
１４とは接着剤を介して一体に接合固着され、最
前方の外ヨークが第１図示の取付ネジ１５，１５
を介して支持板１の裏面に固定されている。両ヨ
ーク１２，１３の間には円周状の磁路空隙が形成
され、この磁路空隙内に可動コイル１１が挿置さ
れ、したがつて磁路空隙中の磁束が可動コイル１
１を径方向に横切ることになる。中心ヨーク１２の前面中央には、ストツパ１６
が印字レバー５を貫通突出するように設けてあり
このストツパ１６は位置調整可能にヨーク１２に
螺合されている。またストツパ１６は、その中間
部につば部１６ａが一体に突出形成してあり、こ
のつば部１６ａがボビンホルダ１０の裏面に当接
することによつて印字レバー５のレストポジシヨ
ンが決定される。ストツパ１６の前端部にはナツ
ト１７が調整自在に螺合し、ナツト１７の裏面と
ボビンホルダ１０の前端面の間のギヤツプが調整
可能である。可動コイル１１に電流が印加されて
印字レバー５が動作させられたとき、ハンマ部材
６がプラテン１８と衝突した直後にボビンホルダ
１０の前端面がナツト１７に衝突し、これによつ
て印字レバー５のオーバースウイングが規制され
る。プラテン１８は、記録紙３の幅をカバーするに
十分な長さを有し、かつその外周面に複数の突起
１８ａがその軸方向にそつてほぼ平行に突出形成
してあり、したがつて印字レバー５のハンマ部材
６がプラテン１８の突起１８ａの一つと交差的に
対面し、両者間の交差位置でドツトが形成可能で
ある。プラテン１８は第２図において、時計方向
に連続的に回転駆動される。したがつて、プラテ
ン１８の回転の結果として突起１８ａはハンマ部
材６に対して行（縦）方向に交差位置を変えるこ
とができる。またプラテン１８の回転と並行して
ヘツド走査が為され、その結果としてハンマ部材
６は突起１８ａに対して列（横）方向に交差位置
を変える。すなわちプラテン１８の回転とヘツド
走査とが同時に並行して進められ、そのときに可
動コイル１１に選択的に電流が印加されて、所望
の文字、数字、記号または図形などがドツトマト
リクスにて形成される。なお、第２図において、
１９はハンマ部材６と記録紙３との間に通されて
いる周知のインクリボンである。ところで、ハンマ部材６は最高１〜3KHzとい
う非常に高速の運動が課せられ、数憶回の打撃後
でも0.1〜0.2mm以下の摩耗量であることが要求さ
れるなど、その耐摩耗性は機能上最も重要であ
り、製品寿命を左右する。そのために、従来は高
硬度にして耐熱性に優れた材料、すなわち(A)ステ
ンレス窒化材、(B)チタン合金窒化材、(C)超硬合
金、(D)タングステン合金などが用いられていた。
下に示す表は、ハンマ部材６に上記材料(A)、(B)、
(C)、(D)を使用して3000万字（総印字ドツト数3.43
憶ドツト）の印字後の摩耗量の測定結果を示すも
のである。なお印字ハンマ６の打撃面は0.3×2.8
mm²である。 The present invention relates to a print lever device for an impact type print head, and more particularly, the present invention relates to a print lever device for an impact type print head, and more particularly, a hammer member is provided on the print head so as to be actuated perpulsively via an electromagnetic drive device and strikes a platen. This invention relates to a printing lever device provided at the tip. Various types of impact print heads have been known in the past, but in order to achieve high-speed response, it is important to reduce the weight of the print lever without reducing its rigidity. In order to satisfy this requirement, it is conceivable to reduce the weight of the printing lever by using a thin plate (leaf plate) having spring properties. However, if the printing lever is simply made of a thin plate with spring properties, sufficient rigidity of the printing lever cannot be ensured, and the printing lever is likely to be twisted or bent, resulting in poor responsiveness. This results in a decrease in Also, the printing hammer fixed to the printing lever is generally made of steel, but
In order to reduce the inertia, it is conceivable to use lightweight and highly hard ceramics. However, ceramics, on the other hand, has the disadvantage of being extremely brittle, which poses a problem when used in the form of a thin plate as a printing hammer. In view of the above-mentioned circumstances, the present invention aims to prevent unnecessary twisting or bending of the printing lever when the printing lever is formed of a thin plate having spring properties in order to reduce the inertia or weight of the printing lever. On the other hand, it is an object of this invention to overcome the fragility of using ceramics for the printing hammer with its holding structure, thereby achieving the desired high-speed response. To explain the example, Fig. 1 and Fig. 2
In the figure, the support plate 1 has an L-shaped side surface, and its vertically bent portion 2 is attached to a carriage (not shown). The carriage is
As is well known, the entire width of the recording paper 3 is scanned in a direction perpendicular to the paper feeding direction. The front surface of the support plate 1 is equipped with a print lever device 4 according to the present invention. That is, the print lever device 4 is composed of a print lever 5 and a hammer member 6, and the base 5a of the print lever 5 is connected to the caulking pin 7,
7 to a holder plate 8, and the holder plate 8 is fixed to the front lower part of the support plate 1 via mounting screws 9, 9. The printing lever 5 is composed of a spring leg portion 5c integrally extending from a base portion 5a, and a tapered triangular lever portion 5e integrally connected to each spring leg portion 5c, 5c. ing.
The printing lever 5 is formed of a thin plate having spring properties in order to reduce its weight, and the lever portion 5e has vertically bent portions 5 on both side edges to increase its rigidity.
b, 5b are formed. Therefore, the printing lever 5 can be bent and deformed by the spring legs 5c, 5c. Then, the tip portions 5 of the vertically bent portions 5b, 5b
Between d and 5d, a thin plate-shaped hammer member 6 made of ceramic is fixed in the form of a sandwich bridge with an adhesive or the like. A cylindrical moving coil 11 is provided at the center of the lever portion 5e of the printing lever 5 via a bobbin holder 10 on the back surface thereof. In order to drive this moving coil 11, a magnetic flux generating device is arranged on the back side of the support plate 1, and this magnetic flux generating device is composed of a center yoke 12, an outer yoke 13, and a permanent magnet 14. Both yokes 12 and 13 and the permanent magnet 14 are bonded and fixed together with an adhesive, and the outermost yoke is connected to the mounting screws 15 and 15 shown in the first figure.
It is fixed to the back surface of the support plate 1 via. A circumferential magnetic path gap is formed between the two yokes 12 and 13, and the moving coil 11 is inserted into this magnetic path gap, so that the magnetic flux in the magnetic path gap is transferred to the moving coil 1.
1 in the radial direction. A stopper 16 is provided at the center of the front surface of the center yoke 12.
is provided to protrude through the print lever 5, and this stopper 16 is screwed onto the yoke 12 so that its position can be adjusted. Further, the stopper 16 is integrally formed with a protruding collar portion 16a at its intermediate portion, and when the collar portion 16a comes into contact with the back surface of the bobbin holder 10, the rest position of the printing lever 5 is determined. A nut 17 is adjustably screwed into the front end of the stopper 16, and the gap between the back surface of the nut 17 and the front end surface of the bobbin holder 10 can be adjusted. When a current is applied to the movable coil 11 and the printing lever 5 is operated, the front end surface of the bobbin holder 10 collides with the nut 17 immediately after the hammer member 6 collides with the platen 18, thereby causing the printing lever 5 to move. Overswing is regulated. The platen 18 has a length sufficient to cover the width of the recording paper 3, and has a plurality of protrusions 18a protruding from its outer circumferential surface approximately parallel to its axial direction. The hammer member 6 of the lever 5 crosses one of the protrusions 18a of the platen 18, and a dot can be formed at the intersection between the two. The platen 18 is continuously rotated clockwise in FIG. Therefore, as a result of the rotation of the platen 18, the protrusion 18a can change its intersecting position with respect to the hammer member 6 in the row (vertical) direction. Further, head scanning is performed in parallel with the rotation of the platen 18, and as a result, the hammer member 6 changes its intersecting position with respect to the protrusion 18a in the column (horizontal) direction. That is, the rotation of the platen 18 and the scanning of the head are carried out simultaneously and in parallel, and at this time, a current is selectively applied to the moving coil 11, and desired characters, numbers, symbols, figures, etc. are formed in a dot matrix. Ru. In addition, in Figure 2,
A well-known ink ribbon 19 is passed between the hammer member 6 and the recording paper 3. By the way, the hammer member 6 is subjected to extremely high-speed motion of 1 to 3 KHz at maximum, and is required to have a wear amount of 0.1 to 0.2 mm or less even after hundreds of millions of hits, so its wear resistance is not functional. This is the most important and determines the product lifespan. For this purpose, materials with high hardness and excellent heat resistance have traditionally been used, such as (A) stainless steel nitride, (B) titanium alloy nitride, (C) cemented carbide, and (D) tungsten alloy. .
The table below shows the materials (A), (B), and
Using (C) and (D), 30 million characters (total number of printed dots 3.43
This figure shows the measurement results of the amount of wear after printing of memory dots. The striking surface of the printing hammer 6 is 0.3×2.8
^mm2 .

【表】上記測定結果から判るように、上記材料(A)、(B)
(D)は耐摩耗性が不十分であり、上記材料(C)、(D)は
比重が大きくて駆動系のイナーシヤが増大し、高
速駆動に適していない。第３図はハンマ部材６に超硬合金を使用したと
きの、印字レバー装置４の応答モードを示すもの
で、同図においてとはそれぞれハンマ部材６
とバネ脚部５ｃの上端５c′の変位の様子を示すも
のである。この図から判るように、応答の立上り
時にはバネ脚部５ｃよりもハンマ部材６の変位が
遅れて進行し、そしてハンマ部材６が十分に加速
されたときに、バネ脚部５ｃの変位に乱れを生じ
る。またハンマ部材６がプラテン１８と衝突した
時間t₁後、つまりその最大変位の後にレスト置に
復帰する動作の途中でもハンマ部材６およびバネ
脚部５c′の変位に乱れを生じている。さらに、こ
の復帰動作に際してもハンマ部材６とバネ脚部５
c′との間で位相が外れ、ハンマ部材６がレスト位
置に復帰（時間t₂経過）しても、バネ脚部５c′は
未だ復帰動作の際中であるし、バネ脚部５c′はそ
の後でマイナス側へ、つまり第２図の位置から右
方への不要な変位を生じる。このような印字レバ
ー装置４の動きはハンマ部材６のイナーシヤが過
大であることに起因し、特に印字レバー４を連続
駆動すると、それらの動きまたは乱れが重畳し、
印字レバー装置４の応答が著しく不安定になる。
このときバネ脚部に異常な応力を生じ、破損など
の事故を生じ易い。すなわち、前述のような薄板
バネによる印字レバー５の場合は、従来のように
印字要素たるハンマ部６が単純に高硬度であつて
も、満足な応答性は得られない。このために従来
は、この応答の乱れや位相外れを除去するために
特別の工夫を施こす必要があつた。そこで本発明では、ハンマ部材６をセラミツク
ス（比重3.8、ビツカース硬さ1800HV）にて形成
した。上記と同様の方法の摩耗テストを行なつた
結果は、3000万字の印字後でも摩耗比１以下で極
めて満足な結果が得られ、その応答モードは第４
図に示すとおりである。同図においてとはそ
れぞれハンマ部材６とバネ脚部５ｃの変位の様子
を示すものである。この図から判るように、ハン
マ部材６とバネ脚部５c′は、変位に乱れや位相外
れを全く生ぜず、スムーズに応答する。特にハン
マ部材６の立上り特性が良好で鋭敏に動作しプラ
テン１８に衝突するに要する時間t₃およびレスト
位置に復帰する時間t₄が共に短縮される。したが
つて連続駆動するとき、高速度でかつ安定に動作
する。しかもバネ脚部の破損事故が生じ難くな
り、信頼性が高くなる。以上のように、本発明によれば耐摩耗性が十分
に保障できるのに加えて、レバー系が低イナーシ
ヤであるから、印字レバーの各部の応答モードに
乱れや位相外れが全く生ぜず、したがつて高速度
で安定動作する。さらに印字レバーの支持が単純
な片持ち支持で十分であるから、構成およびその
組立が簡単で、コストが安価になる。さらにハン
マ部材は板バネ部材の両側縁部の立曲げ部の先端
で、ハンマ部材の両側面を包み込むように挾着す
るようにしているから、ハンマ部材をセラミツク
にて形成したときのその脆さを実用上十分なまで
に補強することができ、欠損のおそれがない。[Table] As can be seen from the above measurement results, the above materials (A) and (B)
(D) has insufficient wear resistance, and the above materials (C) and (D) have a large specific gravity and increase the inertia of the drive system, making them unsuitable for high-speed drive. FIG. 3 shows the response mode of the printing lever device 4 when cemented carbide is used for the hammer member 6.
This shows the displacement of the upper end 5c' of the spring leg 5c. As can be seen from this figure, at the rise of the response, the displacement of the hammer member 6 progresses later than that of the spring leg 5c, and when the hammer member 6 is sufficiently accelerated, the displacement of the spring leg 5c is disturbed. arise. Further, the displacement of the hammer member 6 and the spring leg portion 5c' is disturbed even during the operation of returning to the rest position after the time _t1 when the hammer member 6 collides with the platen 18, that is, after its maximum displacement. Furthermore, even during this return operation, the hammer member 6 and the spring leg portion 5
c' and the hammer member 6 returns to the rest position (time _t2 elapses), the spring leg 5c' is still in the process of returning, and the spring leg 5c' Thereafter, an unnecessary displacement occurs to the minus side, that is, to the right from the position shown in FIG. Such movement of the print lever device 4 is caused by the excessive inertia of the hammer member 6, and especially when the print lever 4 is continuously driven, these movements or disturbances overlap,
The response of the printing lever device 4 becomes extremely unstable.
At this time, abnormal stress is generated in the spring legs, which tends to cause accidents such as breakage. That is, in the case of the printing lever 5 made of a thin plate spring as described above, even if the hammer portion 6, which is a printing element, is simply made of high hardness as in the conventional case, a satisfactory response cannot be obtained. For this reason, in the past, it was necessary to take special measures to eliminate disturbances in response and out-of-phase. Therefore, in the present invention, the hammer member 6 is formed of ceramics (specific gravity 3.8, Vickers hardness 1800 HV). The results of a wear test using the same method as above showed that even after printing 30 million characters, very satisfactory results were obtained with a wear ratio of less than 1, and the response mode was 4th.
As shown in the figure. In the same figure, and indicate the displacement of the hammer member 6 and the spring leg portion 5c, respectively. As can be seen from this figure, the hammer member 6 and the spring leg 5c' respond smoothly without causing any disturbance or phase shift in displacement. In particular, the rising characteristics of the hammer member 6 are good and the hammer member 6 moves sharply, so that both the time t ₃ required to collide with the platen 18 and the time t ₄ required to return to the rest position are shortened. Therefore, when continuously driven, it operates at high speed and stably. Furthermore, damage to the spring legs is less likely to occur, resulting in higher reliability. As described above, according to the present invention, in addition to ensuring sufficient wear resistance, the lever system has low inertia, so there is no disturbance or phase shift in the response mode of each part of the printing lever, and It operates stably at high speed. Furthermore, since a simple cantilever support is sufficient for supporting the print lever, the structure and assembly are simple and the cost is low. Furthermore, since the hammer member is clamped at the tips of the vertically bent portions of both side edges of the leaf spring member so as to wrap around both sides of the hammer member, the hammer member is less brittle when made of ceramic. can be reinforced to a level sufficient for practical use, and there is no risk of damage.

[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の印字レバー装置を適用した印
字ヘツドの正面図、第２図は第１図−線断面
図、第３図は本発明を使用していない印字レバー
装置の応答モードの特性図、第４図は本発明によ
る印字レバー装置の応答モードの特性図である。５…印字レバー、５ａ…基部、５ｂ…立曲げ
部、５ｃ…バネ脚部、５ｄ…バネ脚部の先端部、
５ｅ…レバー部、６…ハンマ部材。 FIG. 1 is a front view of a printing head to which the printing lever device of the present invention is applied, FIG. 2 is a sectional view taken along the line shown in FIG. 4 are characteristic diagrams of response modes of the printing lever device according to the present invention. 5... Printing lever, 5a... Base, 5b... Vertical bent part, 5c... Spring leg, 5d... Tip of spring leg,
5e...Lever part, 6...Hammer member.

Claims

[Claims] 1. A base fixed to a holding member, a plurality of spring legs extending symmetrically from one end surface of the base, and a tapered spring leg connected to the spring legs and displacing in the plate thickness direction. 3
A square-shaped lever part and vertical bent parts bent at both side edges of this lever part are integrally formed of a thin plate having spring properties.The above-mentioned compatible bent part is placed between the tip part. A printing lever device for an impact-type printing head consisting of a plate-shaped hammer member made of ceramics which is held from both sides by the bottom.