JPH0692173B2 - 線形アクチユエータ型印刷装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、電磁石によって選択的に前方に駆動され、ス
プリング・ダンパ装置によって後方に戻される、横方向
に隔置され縦方向に可動なラムまたはスライダ部材を備
えた、線形アクチュエータ型の印刷装置の製造方法に関
する。

B.従来技術 上記型式の印刷装置の各スライダ部材は、通例、その前
端にハンマ面を有し、その後端にバンパ面を有し、その
長手方向の中間にアーマチャ要素を備えている。ハンマ
面は、電磁的に誘導されるスライダの前進移動の各行程
中に印刷バンドなどと係合し、バンパは、スプリングで
誘導されるスライダの復帰移動時に、非活動位置への後
退方向で関連するスプリング・ダンパ・ユニットのダン
パ・パッドと係合する。最適性能を得るには、スライダ
のハンマ面は、スライダが非活動位置を占めるときに横
方向に大体一列に整列すべきであり、スライダ動作の各
前進行程は持続時間または「飛翔時間」が最小となるべ
きであり、スライダのハンマ面と印刷バンドの間に最大
強度の衝撃力を発生させるべきである。スライダ動作の
各前進行程に付随する飛翔時間及び衝撃力は、スライダ
が非活動位置を占めるとき、電磁石の磁極面とスライダ
のアーマチャ要素の間に存在する相対的縦方向位置関係
の影響を受け、かつかなりの程度それに依存する。スラ
イダの占める非活動位置は、そのスライダに関連するス
プリング・ダンパ・ユニットのダンパ・パッドの位置に
よって決まり、縦方向の調節移動が可能なら、ダンパ・
ユニットの調節によって縦方向（スライダの移動方向）
で変動し得る。

スプリング・ダンパ・ユニットの位置調節は、スライダ
のハンマ面を横方向（スライダの移動方向と交わる方
向、実施例では直角方向）に整列させるため、またはそ
の前方移動の行程を最適化させるために利用できるが、
両方の目的には利用できない。第１の目的でスプリング
・ダンパ・ユニットを調節しても、スライダ動作の前進
行程は最適化されない。第２の目的ではスプリング・ダ
ンパ・ユニットを調節すると、スライダのハンマ面は横
方向に整列しないままになる。以前に提案されたハンマ
面の位置ずれを補正する１つの方法は、スプリング・ダ
ンパ・ユニットの位置調節が完了した後、ハンマ面を研
磨にかけることによるものであった。このハンマ面相互
間で横方向に整列させる方法は、時間とコストがかか
り、その上、印刷装置中にその動作にとって有害な金属
粒子を導入する危険をはらんでいる。

付属の電磁石によって前方に駆動され、スプリングを含
むユニットによって後方に戻される、スライダまたはラ
ム部材を備えた線形アクチュエータ型の印刷装置は、IB
Mテクニカル・ディスクロージャ・ブルテン、Vol.25、N
o.11B、1983年４月所載の「水平方向すべり印刷装置（H
orizontal Sliding Print Mechanism）」と題する論
文、及び米国特許第4371857号、第4388861号、第441219
7号、第4425845号、第4527139号の各明細書に開示され
ている。米国特許第4388861号明細書はまた、その「従
来技術」の部分で、飛翔時間の調節が印刷ハンマ・ユニ
ットに付属する電磁石の調節によって実施される、線形
アクチュエータ型ではなく、「クラッパ」型の印刷装置
をも参照している。

C.発明が解決しようとする問題点 上記の手順は、きわめて不満足であり、所期のスライダ
・ハンマ面の横方向の整列及びスライダ移動の前進行程
の最適化を効果的、経済的、かつ明確に実現できる線形
アクチュエータ型の印刷装置の製造方法が求められてい
る。

本発明の目的は、印刷装置の経済的な大量生産、そのス
ライダ部品の前進移動に関連する飛翔時間及び衝撃力の
最適化、ならびにスライダのハンマ面の効率的な横方向
での整列を可能とする、改良された線形動作式印刷装置
の製造方法を提供することにある。

D.問題点を解決するための手段 本発明の印刷装置製造方法は、縦方向、すなわち関連す
るスライダの移動方向と平行な方向で、独立して調節で
きるスプリング・ダンパ・ユニット及び電磁式アクチュ
エータを備えている。この装置の組立て中、各スプリン
グ・ダンパ・ユニットをスライダの前端を互いに横方向
にほぼ整列させるのに必要なだけ縦方向に調節する。次
いで、縦方向の電磁石の位置を、スライダの前進移動に
関連する飛翔時間及び衝撃力を最適化するのに必要なだ
け調節する。スライダ組立て後の研磨または類似の機械
加工は不要なので、印刷装置が経済的に生産できる。

本発明の好ましい実施例では、スライダを互いに分離
し、その横方向移動を制限するために、この装置がより
高価な機械加工部品または類似の成形部品の代りに安価
な打抜きフレーム板を含むことも印刷装置製造の上記経
済性に寄与する。このようなフレーム板は、対向する電
磁石の磁極面相互間に所期の間隔を確立し維持すること
ができ、またそうすることが好ましく、さらに、電磁石
の調節すべり移動が容易に行なえる滑らかな表面をもた
らす。

E.実施例 添付の図面で、線形アクチュエータ型の高速インパクト
・プリンタの複数のモジュールの１つを番号10で示す。
残りのモジュールは図に示してない。モジュール10は、
比較的大きな上部及び下部のフレーム部材12、12′（非
磁性ステンレス鋼の粉末金属から形成することが好まし
い）と比較的薄いフレーム板14（真鍮から打抜き加工に
よって形成することが好ましい）からなる、フレーム手
段を有する。フレーム板14は、フレーム部材12、12′の
間に位置し、両者を互いに分離し、その前端に上に曲が
った縁部16を有する。この縁部を、上部フレーム部材12
の前部に設けた下方に開いた溝18の内部で受ける。上記
のフレーム構成要素は、ピン及びねじ型の留め具20、2
2、23（第１図には代表例だけを示す）によって一緒に
固定される。

フレーム板14は、フレーム板14の後縁部から前方に延
び、上に曲がった前縁部16の下を通る複数個（図には例
として８個を示す）の横方向に隔置される平行なスロッ
ト24を有する。スロット24は、対応する複数の細長いラ
ムまたはスライダ部材26、26′（図には代表例だけを示
す）のうち当該のものを受け、かつその横方向移動を制
限する。第５図を見ると最もわかりやすいが、各スライ
ダ26はその後端に衝撃面29を有する細長い軽量の本体28
を有する。スライダ本体28は、射出成形したプラスティ
ック材料で形成することが好ましい。スライダ本体は、
その前端でハンマ面30（型抜き加工したシート・メタル
で形成することが好ましい）を支持し、その長手方向の
中間に複数（図には例として４個を示す）のアーマチャ
要素32（窒化チタンでコートした化学的エッチング電気
鋼で形成することが好ましい）を有する。またスライダ
本体28中に、その重量をさらに軽くするため、または留
め具やモジュール10の他の構成要素を受けるための開口
が設けられている。横方向でスライダ26と交互に配置さ
れるスライダ26′はそのアーマチャ要素及びその開口の
いくつかがその縦方向で異なる位置に配置されている点
だけが、スライダ26と異なる。

ユニット34の形のスプリング・ダンパ手段（第１図には
その１つだけを示す）は、スライダ26、26′の当該のも
のと関連している。各ユニット34は、上部フレーム部材
12の上面の上にある、上部本体部分36、38を有する。各
ユニット34はまた、下方に垂れる本体部分40、及びフレ
ーム部材12、12′の垂直に整列した開口44を貫いて延び
下方に垂れるＵ字形スプリング要素42を有する。各ユニ
ット34のスプリング要素42はまた、関連するスライダ26
または26′内の細長い開口46を貫いて延び、スプリング
要素の後方脚部は、スライダのバンパ面29がユニット34
の下方に垂れた部分40の前面に固定された多層ゴム製ダ
ンパ・パッド48と係合する後方の非活動位置に向けて、
スライダを弾性的に片依らせる。縦方向の各ユニット34
の（すなわち、スライダ要素26、26′及びスライダを受
けるフレーム板のスロット24の中心軸に平行な）寸法
は、それが貫通する開口44の寸法よりもかなり小さい。
同様に、各ユニット34の上側後方部分38内の開口50の寸
法は、開口50、すなわちユニット34の本体部分38の上に
ある複式ワッシャ53の整列した開口を貫通し、上側フレ
ーム部材12内のはめ合いねじ切り穴39中に延びる、ねじ
型留め具52の直径よりもかなり大きい。上記の寸法関係
により、各スプリング・ダンパ・ユニット34の位置が、
したがってそれに関連するスライダ26または26′の縦方
向非活性位置の縦方向の調節が可能となる。ユニット34
は、その位置を調節した後、締付け留め具52によって定
位置に固定される。

所望のときに、選択されたスライダ26、26′を、それに
関連する電磁式アクチュエータ手段の付勢によって、前
方に移動させる。これは、当該のスライダ26または26′
に関連する電磁石54の対から構成することが好ましく、
かつそう図示されている。各対の電磁石54は、関連する
スライダの対向する両側で、互いに垂直方向に整列する
ように配置され、上側及び下側のフレーム部材12、12′
を貫通して延びる整列された開口56の対を通って突き出
している。各フレーム部材の開口56は、横方向で互い違
いにして、所与の寸法の印刷装置中により多くの構成要
素が「詰め込める」ようにすることが好ましく、かつそ
う図示されている。各電磁石54は、一緒に誘導され固定
子鉄心58を形成する複数の打抜き加工した積層品、及び
プラスチック製カプセルによってそれに固定されたボビ
ンに巻き付けたコイル60を含んでいる。コイル60は、所
望のときに、各電磁石の外端から突き出している電気接
点61を介して付勢される。各電磁石はその内端に４個の
磁極面62を有し、それらの磁極面は、付勢時に電磁石54
から発生した磁束によって、スライダがその非活動位置
からその活動「印刷」位置へと前進するときに、関連す
るスライダ26または26′のアーマチャ要素32と垂直方向
にほぼ整列するようになっている。スライダが非活動位
置のとき、関連する電磁石54の磁極面62の後縁部は、ス
ライダのアーマチャ要素32の前縁部と垂直方向にほぼ整
列する。第５図を見ると最もよくわかるように、固定子
鉄心58の四隅に脚部64が設けられている。脚部64は、フ
レーム板の開口またはスロット24の対向する両側にある
真鍮製フレーム板14の関連するスライダ26または26′が
その内部に取り付けられる区面と係合する。このような
係合により、垂直方向に整列した各対の電磁石54の両磁
極面62相互間に、適正な垂直方向の間隔が実現され維持
される。したがって、フレーム部材12、12′内の電磁石
を受ける開口56は、電磁石54間にこのような間隔を維持
するように構成する必要がなく、かつそうしないことが
好ましい。

電磁石54及びそれを受けるフレーム開口58の相対的寸法
は、フレーム部材12、12′に対して、したがって電磁石
54と関連するスライダ26または26′に対して縦方向の電
磁石の調節移動が可能となるようなものである。すなわ
ち、この場合のフレーム開口56は、スライダ26の縦方向
の位置調節を許容する細長い開口44や50に対応する。各
電磁石54とその関連するスライダ26または26′との間の
縦方向の相対的調節移動は電磁石の縦方向（前述のとお
り、スライダの移動方向）の調節移動によって実現され
るので、スプリング・ダンパ・アセンブリ34の縦方向
（前述のとおり、スライダの移動方向）の位置調節によ
ってスライダの前端相互間で以前に行なわれた横方向の
整列を乱さずに、各スライダが行なう移動の前進行程を
飛翔時間及び衝撃力の点で最適化することができる。

上側及び下側のフレーム部材12、12′に関連する電磁石
54の外面に、当該の上側及び下側の保持板65の突出アー
ムが係合する。上側及び下側の保持板65の外面には、そ
れぞれ、当該の上側及び下側の複式クランプ66の突出弾
性アームが係合する。複式クランプと保持板の各対は、
ねじ型留め具68（第１図には２つだけを示す）によって
その関連するフレーム部材12または12′に固定される。
これらの留め具は、保持板及びクランプの穴を通り、管
状スペーサ・スタッド70を通り、フレーム部材12または
12′のねじ切り穴中に延びる。留め具68を適当に締める
と、複式クランプ68の弾性アームによって電磁石54に内
向きの締付け力がかかる。この締付け力によって、各電
磁石54の脚部64とフレーム板14との係合が維持される。
締付け力の大きさは、電磁石54に適当な方向と大きさの
調節力を加えたとき、その縦方向の調節移動が可能な程
度に小さく、そうでないときには、電磁石がどのような
調節位置に変位しようとも、電磁石をその位置に維持す
るのに十分な大きさである。各スライダに関連する２個
の電磁石を、その様々な調節位置で短時間付勢し、その
結果生じるスライダ移動の特徴を監視して、電磁石のど
の調節位置がスライダの飛翔時間及び衝撃力の点で最適
かを決定する。次いで、各対の電磁石54をたとえばその
外面と係合する保持板65のアームにレーザ溶接すること
によって、そのような調節位置に永久的に固定する。第
３図に、番号80でこのような溶接部を示す。

上記の説明から明らかなように、当該型式の印刷装置の
製造方法は、フレーム構成要素12、12′、14及びスライ
ダ26、26′を互いに組み立てて、電磁石54及びスプリン
グ・ダンパ・ユニット34を、フレーム手段に対してかつ
互いに独立した縦方向の調節移動が可能となるようにフ
レーム手段に取り付け、スプリング・ダンパ・ユニット
34の縦方向位置を調節して、スライダ26、26′の前端を
横方向にほぼ整列させ、スプリング・ダンパ・ユニット
34をその調節位置に固定し、電磁石54の縦方向位置を調
節して、それからスライダ26、26′に付与される移動の
前進行程の特徴を変化させ、電磁石54をフレーム手段に
最適のスライダの移動が実現される調節位置でしっかり
固定するという各ステップを含むことが好ましい。電磁
石54を調節移動できるように取り付けるステップは、さ
らに、異なる調節位置間での移動は可能だが、調節力が
加わっていないとき電磁石を一時的に維持するには十分
な締付け力を電磁石にかけることを含むことが好まし
い。上記の方法は、さらに、スライダの最適な移動の特
徴が実現される調節位置を識別するため、電磁石の様々
な調節位置で関連する電磁石54から各スライダ26または
26′に付与される移動の特徴を監視することを含むこと
が好ましい。

F.発明の効果 本発明の印刷装置の製造方法は、スライダ同志の横方向
整列とその移動の前進行程とを独立に調節できるので、
両方の調節が正確に行なえ、組立で後のスライダ前端の
研磨その他の機械加工は不要である。このため、印刷装
置の製造が容易になり、かつ経済的になる。なお、前記
の点に関して、スライダの横方向の移動を制限し、対向
する電磁石の磁極面間に最適な間隔を維持し、かつ電磁
石の調節移動が容易に行なえる表面をもたらすという複
数の機能を実現する、安価な型抜き加工したフレーム板
が印刷装置に利用できる派生効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による印刷装置のモジュールの構成要
素の分解正面透視図である。 第２図は、組み立てた印刷装置モジュールの拡大部分上
面図である。 第３図及び第４図は、それぞれ、第２図のモジュールの
線３−３及び線４−４に沿った、いくつかの構成要素を
側面図で示す、垂直断面図である。 第５図は、モジュールのスライダと電磁石構成要素及び
モジュールの中央フレーム板の一部分の拡大正面透視図
である。 10……印刷装置モジュール、12、12′……フレーム部
材、14……フレーム板、20、22、23、52、68……留め
具、26、26′……スライダ部材、28……スライダ本体、
29……バンパ面、30……ハンマ面、32……アーマチャ要
素、34……スプリング・ダンパ・ユニット、42……スプ
リング要素、44、50、56……開口、48……ダンパ・パッ
ド、54……電磁石、58……固定子鉄心、60……コイル、
62……磁極面、64……脚部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・アレン・セベロスキイ アメリカ合衆国ノース・カロライナ州シヤ ーロツト、リトンハウス・サークル8402番 地

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷側の活動位置と、非活動位置との間を
   線形に各々移動する複数個のスライダと、上記移動方向
   と交わる方向に上記複数個のスライダを配設するフレー
   ム部材と、 上記各スライダを上記非活動位置に向けて偏倚するスプ
   リングを各々含む複数個のスプリング要素と、 上記各スライダを上記印刷位置側の活動位置に向けて付
   勢時に線形移動させるよう上記複数個のスライダに対応
   する複数個の電磁石とを含む、線形アクチュエータ型の
   印刷装置を製造する方法にして、 上記フレーム部材に上記スプリング要素及び電磁石を装
   着する段階と、 上記非活動位置において、上記複数個のスライダ相互間
   の線形移動方向の位置を合わせるため上記各スライダに
   対応する上記スプリング要素の上記線形移動方向の位置
   を調節する段階と、 上記電磁石により、上記スライダに与えられる上記印刷
   側活動位置へ向けての線形移動の特性を調節するため上
   記電磁石の上記フレームへの装着位置を調節する段階と
   よりなる、 線形アクチュエータ型印刷装置の製造方法。