KR880001160B1

KR880001160B1 - 인자헤드

Info

Publication number: KR880001160B1
Application number: KR1019830003418A
Authority: KR
Inventors: 미네오 하라다; 데쓰지 시모죠오; 가나메 후루야
Original assignee: 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼; 미다 가쓰시게
Priority date: 1982-08-27
Filing date: 1983-07-25
Publication date: 1988-07-02
Also published as: JPS5938068A; JPH0344917B2; US4548522A; KR840005688A

Abstract

내용 없음.

Description

인자헤드

제1도는 본원 발명의 일실시에 의한 와이어스타일러스 도트 매트릭스(wire stylus dot matrix) 인자헤드를 나타낸 측단면도.

제2도는 제1도에 나타낸 인자헤드를 좌측에서 보았을 경우의 일부파단 상태를 나타낸 평면도.

제3도는 제1도에 나타낸 인자헤드를 인자기구를 나타낸 분해사시도.

제4도 및 제5도는 각기 레버부 및 구동기구를 나타낸 측면도.

제6도는 제5도를 아래쪽에서 보았을 경우의 평면도.

제7도 및 제8도는 스트로우크와 스프링힘의 관게를 나탄낸 도면.

제9도는 인자스트로우크와 흡인력의 관계를 나타낸 도면.

제10도 및 제11도는 본원 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 스프링부재와 나서선단과의 관계를 나타낸 측면도.

본원 발명은 인자헤드에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 도트 매트릭스 프린터에 있어서의 인자헤드의 인자기구에 관한 것이다.

도트 매트릭스 프린터는 도트의 조합(組合)에 의해서 용지에 문자, 도형 등을 인자하는 것으로서 널리 사용되고 있다. 이 종류의 프린터로서는 잉크제트프린터, 더어멀(thermal) 프린터, 와이어 매트릭스 프린터 등이 알려져 있다.

이 와이어 매트릭스 프린터에서는 와이어 매트릭스형 인자헤드를 플라텐과 평행으로 이동하면서, 플라텐상에 세트된 용지에 문자 등을 인자하는 이른바 시리얼식(serial式)의 와이어 매트릭스 프린터가 가장 잘 알려져 실용화되고 있다. 이 프린터에서 사용하는 와이어 매트릭스형 인자헤드는 개략적으로 7조(七條) 또는 9조의 와이어를 소정으로 배열하는 동시에, 인자헤드의 선단부에 있어서 각각의 와이어가 1렬 또는 2열로 줄짓도록 안내되고 있다. 그리고 각각의 와이어에 대응해서 설치된 전자석을 선택적으로 구동함으로서, 아마튜어와 같은 가동부재를 통해서 대응하는 와이어를 인자헤드의 선단부에서 돌출시키도록 동작시켜, 용지에 도트를 형성하는 것이다.

이 종류의 와이어 매트릭스형 인자헤드는 그 가동부재의 구동하는 방법에 의해서 두개의 형으로 구분된다.

한가지 형은 흡인타입이라고 불리우며, 예를 들면 미국특허 제4,004,673호에 개시된 것처럼 전자석을 전기적으로 구동하여 아마튜어를 흡인하고, 이것에 의해서 와이어 스타일러스를 동작시키는 것이다. 다른 한가지의 형은 캔슬타입이라고 불리우는 것으로서, 이 원리는 예를 들면 미국특허 제4,044,668호, 그리고 미국특허 제4,225,250호에 개시된다. 즉 일단이 고정된 탄성부재를 미리 영구자석으로 흡인하여 휘게해 놓고, 전자석의 자속에 의해서 영구자석의 흡인력을 캔슬하여 탄성부재에 저장된 변형에너지를 인자력(印字力)으로 하여 와이어에 작용시키는 것이다.

후자인 캔슬형의 인자헤드는 전자인 전자석 흡인타입의 인자헤드에 비해서 대기시의 발열이 적고 또한 소형의 영구자석으로도 커다란 흡인력을 확보할 수 있다는 등의 이점이 있으므로 실용에 적합하다.

이 캔슬형의 인자헤드에 있어서는 모두가 탄성부재의 편의(偏倚)에 의해 변형에너지를 축적하여, 이 변형에너지에 의해 인자와이어를 비행시키고 있다. 즉, 탄성부재의 탄성력이 인자와이어의 인자에너지로 되므로 이 탄성부재의 탄성력의 대소가 인자품질에 커다란 영향을 준다.

한편, 이러한 인자헤드를 사용한 프린터에 있어서, 양호한 인자품질을 확보하기 위해서는 탄성부재의 탄성력을 영구자석의 자속량, 또는 전자석의 여자력의 변동에 대해 각기 최적치로 조정하하지 않으면 안되지만, 그 조정관리가 매우 어렵다. 설사, 영구자석의 자속량 또는 전자석의 여자력이 일정하다할지라도, 탄성부재의 판두께의 차이 또는 이 탄성부재에 결합되는 자성(磁性)부재와의 결합의 차이, 예를 들면 납땜에 의한 납재료의 다소 등에 의해, 모든 탄성부재에 걸쳐서 일정한 힘이 얻어지지 않는다. 즉 탄성부재에 일정한 휘는 양을 부여하여도 일정한 변형에너지가 얻어지지 않게 된다. 그 결과, 각 와이어마다 일정한 인자품질이 얻어지지 않는다고 하는 결점이 있다.

본원 발명의 목적은 양호한 인자품질이 얻어지는 인자헤드를 제공하는데 있다.

본원 발명의 다른 목적은 영구자석의 자기력에 의해서 탄성부재에, 인자를 위한 대충 일정한 에너지를 축적할 수 있는 도트 매트릭스형의 인자헤드를 제공하는데 있다.

본원 발명의 다른 목적은 인자소자의 수에 대응해서 각기 독립한 탄성부재를 가

지며, 또한 각각의 탄성부재의 인자소자에서 먼 곳의 단부가 약간의 자유도(自由度)를 갖는 와이어 스타일러스 도트 매트릭스 프린트 헤드를 제공하는데 있다.

본원 발명은 영구자석의 자기적흡인력에 의해서 판상스프링과 같은 탄성부재를 편의하여 인자에너지를 축적하고, 전자석의 여자에 의해서 영구자석의 영구자석의 자기적흡인력을 캔슬(Cancel)하여, 상기 탄성부재에 축적된 인자에너지를 임팩트력(力)으로서 인자소자에 부여하는 도트매트릭스형 인자헤드에 있어서 실현된다.탄성부재의 일단에는 아마튜어로서 기능하는 자성부재가 고정되고, 이 자성부재에는 직접 또는 간접적으로 인자소자가 고정된다. 상기 영구자석에 이 자성부재가 흡인되어서, 탄성부재가 편의된다. 이 탄성부재의 타단은 자유단이며, 이 부분을 임팩트력이 부여되는 방향과는 반대방향으로 압압하기 위해 압압부재가 설치된다.

이 압압부재는 예를 들어 나사이며, 이 나사를 회전조저함으로써 스프링부재의 압압력이 조정된다. 또한 이 나사의 선단 또는 나사의 선단이 접촉하는 탄성부재의 부분의 적어도 한쪽은 어떤 곡면형상을 이루고 있다. 바람직하게는 나사의 선단을 구면형상으로 한 것이 좋으며, 이 구면은 스프링부재의 걸어 맞추기 위해 설치된 구멍과 접촉한다. 그리고, 나사의 회전량에 따라서 스프링부재의 압압력이 바뀌고, 나사선단과 스프링부재와의 접촉위치가 조금씩 바뀐다. 즉 압압점이 바뀌게 된다. 바람직하게는 탄성부재에는 그 길이방향과 직각인 방향에 최소한 하나의 미소한 절곡부가 형성되어서, 탄성부재가 그 길이방향에 어느정도 신축되는 것이 좋다.

또한 영구자석의 자극면 예를 들어 상기 자성부재와의 사이에서 자기회로를 형성하는 요우크의 자계면에 이 자성부재의 회동지점이 형성된다. 또한 이 회동지점과, 상기 압압부재에 의한 탄성부재에의 압압점과의 거리가 탄성부재의 압압력에 의해서 가변으로 된다.

이와 같이 본원 발명에 의하면 복수의 인자소자에 대응해서, 각각의 탄성부재가 독립으로 배치되며, 또한 이들 탄성부재의 후단부는 어느 정도의 자유도를 갖는다. 더구나 압압부재에 의한 압압점과, 상기 자성부재의 회동지점의 거리가 압압부재의 압압력에 응해서 가변으로 되고, 이것에 의해서 각각의 탄성부재의 변형에너지가 일정하게 유지된다. 그래서 인자소자에 주어지는 에너지가 균일화되어 인자품질이 양호한 와이어 스타일러스 도트 매트릭스 프린트헤드가 얻어진다.

본 실시예에서는 Printing elements로서 24조의 와이어 스타일러스를 갖는 와이어 도트 매트릭스 프린트헤드에 대해서 설명하는 것이다. 영문자, 수자 등을 인자할 경우에는 와이어수가 7조 또는 9조의 경우에도 대처할 수 있다. 그러나 한자를 인자할 경우에는 도트수도 많아져서 16조 또는 24조의 와이어를 구비하는 인자헤드가 필요해진다.

제1도 및 제2도는 본원 발명의 구체예에 의한 24조의 와이어스 스타일러스를 갖는 도트 프린트헤드를 나타낸 측단면도 및 평면도이다. 이들 도면에 있어서 인자헤드의 바깥틀 구조는 노오즈프레임(1), 하우징프레임(2) 및 아우터플레이트(3)로 구성된다. 노오즈프레임(1)은 24조의 와이어 스타일러스를 소정으로 안내하기 위해 기능하며, 가이드(51), (52)를 구비한다. 이들 가이드(51), (52)에는 각각의 와이어 스타일러스(4)를 통하게 하는 관통공을 가지며, 각각의 와이어 스타일러스(4)는 인자헤드의 선단부에 있어서 2개의 열을 형성하도록 안내된다. 아우터플레이트(3)는 알루미늄 등의 금속부재로 이루어지며, 인자헤드의 내부에 발생하는 열을 외부로 방열하기 위한 히이트싱크(31)를 갖는다.

하우징 프레임(2)과 아우터플레이트(3)에 의해서 구성되는 공간내에는 다음에 개시되는 인자기구가 성치된다.

제3도에 이 인자기구의 분해사시도가 상세히 나타난 있다. 인자기구는 개략적으로 말하면 와이어 스타일러스(4)의 수에 대응하여 레버부(6)와 그 구동기구(7)로 구성된다. 예를 들면 24조의 와이어 스타일러스가 있을 경우, 각기 스타일러스(4)에 대응하여, 이 레버부(6)와 구동기구(7)는 쌍으로 되어 각각의 와이어 스타일러스(4)가 중심부에 같은 원상(円狀)으로 되도록 하우징프레임(2)내에 배치된다.

레버부(6)는 제3도에 나타낸 것처럼, 레버체(61), 자성부재(62) 및 판상의 스프링부재(63)로 구성되어 있다. 레버체(61)의 선단에는 와이어 스타일러스(4)가 납땜법 등에 의해 고착되어 있다. 자성부재(62)의 일단에는 레버체(61)가 납땜법 등에 의해 고착되어 있고, 또 그 타단에는 탄성이 있는 스프링부재(63)가 납땜법등에 의해 고착되어 있다.

여기서, 스프링부재(63)는 스테인레스처럼 탄성이 있는 금속부재로 구성해도 좋지만, 역학적강도 및 납땜을 위한 열에 의한 장애를 고려하면 현재로서 엘지로이가 바람직하다. 또 자성부재(62)는 일반적으로는 철과 같은 자성재료로 좋지만, 포화자기특성 등을 고려하면 지금으로서는 규소동이 바람직하다.

본원 발명의 변형예에 있어서는 레버체(61)의 부분까지 자성부재(62)를 연장시켜, 이 선단에 와이어 스타일러스(4)를 고정시키도록 해도 좋다. 이와 같이 하면 상술한 바와 같이 레버체(61)와 자성부재(62)와의 접합작업 및 접합재를 생략할 수 있다.

그러나, 인자헤드의 인자속도를 향상시킨다고 하는 요구쪽이 강하다. 그 달성수단의 하나로서 레버부(6)의 중량을 되도록 가볍게 한다고 하는 생각에 의거하여, 자성부재(62)의 선단에는 스테인레스성의 레버체(61)를 접합하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성된 24조의 레버부(6)는 와이어 스타일러스(4)를 중심방향을 향해 동심원상으로 조밀하게 배치된다. 그 때문에 레버체(61) 및 자성부재(62)는 2등변삼각형 또는 부채모양으로 형성되어 있다.

이 스프링부재(63)와 자성부재(62)의 결합부는 자성부재(62)의 자기적 흡인작용면(621)과 대충 평행의 면으로 되도록 설정된다. 여기서 자성부재(62)의 모퉁이부(622)는 후술하는 바와 같이, 요우크(73)의 자기면(731)과 접하고, 회동지점을 형성한다. 스프링부재(63)의 후단에는 스프링힘을 조정하기 위해 구멍(630)이 형성된다. 또 스프링부재(63)의 중앙부에는 약간 절곡한 절곡부(631)가 실시되어 있다.

따라서, 스프링부재(63)의 후단부는 인자헤드의 선단방향, 바꾸어 말하면 후술하는 나사(9) 방향으로 약간 만곡하고 있다. 그리고 스프링부재(63)는 만곡하고 있으면 되며, 절곡부(631)처럼 명확한 선을 형성하고 있을 필요는 없다.

다음으로, 이 레버부(6)의 구동기구(7)에 대해서 설명한다. 구동기구(7)는 코어부(712)를 일체적으로 형성한 특징있는 형상의 제1의 요우크(71), 이 제1의 요우크(71)상에 고정된 영구자석(72) 및 영구자석(72)의 다른쪽에 고정된 제2의 요우크를 갖는다. 코어부(72)에는 코일(15)이 감기고 이 부분이 전자석을 형성한다. 그리고 코어부(712)의 선단면은 자극면(711)을 형성한다.

제2의 요우크(73)의 레버부(6)에 면한 측에는 돌부(732)가 설치되고, 그 윗쪽면은 자극면(731)을 형성한다.

이들 제1의 요우크(71), 영구자석(72), 제2의 요우크(73)는 일체로 되고 24개의 이들 아셈블리가 동심원상으로 배치되어서 아우터플레이트(3)와 하우징프레임(2)에 끼워져서 보울트(10)로 고정되어 있다.

한편, 하우징프레임(2)의 밑부분에는 와이어스타일러스(4)의 수, 즉 본예의 경우 24개의 구명(27)이, 동일 원주상에 등간격으로 설치되고, 각각의 구멍(21)에는 나사(9)가 관통하고 있다. 이 나사(9)는 상술한 스프링부재(63)의 후단부를 눌러, 그 회전량에 의해서 스프링부재(63)의 스프링힘을 조절하는 기능을 갖는다. 즉 각각의 나사(9)의 선단에는 반구면형성(半球面形狀)의 구면부(91)가 설치되고, 그 중심위치에는 돌기(92)가 설치된다. 제3도 또는 제4도에 상세하게 나타낸 것처럼 스프링부재(63)는 나사(9)에 눌려서 어떤 자유도를 가지고 회전자재로 지지된다. 따라서 나사(9)의 구면부(91)에는 스프링부재(63)에 설치된구멍(630)의 연부(緣部)가 항상 접촉하고 있으며, 더구나 돌기(92)는 스프링부재(63)가 그 길이방향으로 어긋나지 않도록 기능한다. 그리고 레버부(6)는 그 평면방향으로도 자유가 있으므로 특히, 레버부(6)의 회동시에 있어서의 요동을 방지하기 위해, 하우징프레임(2)의 중심부에는 빗살모양의 안내부(8)가 설치된다.

그리고 레버부(6)와 그 구동기구(7)는 쌍으로 되어 하우징프레임(2)내에 배치된다. 이 경우, 코어부(712)의 자극면(711) 및 제2도의 요우크(73)의 자극면(731)에 자성부재(62)의 자극면(621)이 대향하도록 레버부(6)와 구동기구(7)가 배치된다. 또한 레버부(6)의 회전지점이 자극면(731)상에 형성되도록, 자성부재(62)의 모통이부(622)는 자극면(731)에 접촉하고 있다. 회종지점을 자극면(731)상에 형성한 이유는 이 지점과 레버부(6)의 선단부와의 거리를 되도록 짧게 하여, 레버부(6)의 동작의 고속화를 고려했기 때문이다.

이 처럼 구성됨으로써, 통상상태에 있어서는 영구자석(72)에서 발생되는 자속에 의해서 자성부재(62)는 요우크(73)의 자극면(731)에 흡인되는 동시에, 코어부(712)의 자극면(711)에 흡인된다. 이것에 의해서 스프링부재(63)는 휘어지고, 에너지가 축적된다. 그리고 이 휘는 에너지는 상술한 나사(9)의 삽입량에 의해서 조절된다. 특히 자기면(711), (731)을 도일 평면상에 나사(9)에 의한 스프링부재(63)의 압압점이 오도록 나사(9)를 조절하면, 구면부(91)와 구멍(630)이 균등하게 접촉하므로 이들의 내마모상, 안전상 바람직하다.

이와 같은 상태에서 다음에 코일(74)에 전류가 흐르게 되면 코어부(712)에 자기력이 발생하고, 이 자기력으로 영구자석(72)의 자속이 소거된다. 그리고, 자성부재(62)는 스프링부재(63)의 스프링힘에 의해, 자성부재(62)의 모퉁이부(622)에 의해서 구성되는 지점을 중심으로 하여 회전 변위한다. 이 때문에 인자와이어(4)는가이드(51), (52)에 의해서 안내되며, 그 선단이 인자헤드의 선단부에에서 튀어 나와서 잉크리번을 통해서 인자용지를 타격한다. 이 결과, 인자용지에는 문자를 구성하는 도트가 인자된다.

상술한 인자동작에 있어서, 스프링부재(63)는 자성부재(62)와의 연결부와, 나사(9)와의 걸어맞춤부 사이에서 외팔보(contilever)상의 휨곡선을 나타내므로 필요 이상의 응력이 작용하지 않는 것이며, 절손 등에 대해 유리한 것이다. 또 레버부(6)의 회동지점은 상술한 바와 같이 자성부재(62)의 모퉁이부(622)로 되고, 레버부(6)의 회전반경은 모퉁이부(622)에서 인자와이어(4)까지의 길이, 즉 제4도에 나타낸 l로 된다. 이 길이 l은 종래 기술에 있어서의 판스프링 후단부가 고정 지지되어 있던 것에 비하여 극단적을 작다. 이 결과, 레버부(6)의 관성 모우멘트가 작아지고, 고속화가 가능해진다. 또한 자성부재(62)는 영구자석(72)에 의한 압착력의 분력(分力)에 의해 요우크(73)의 자극면(731)에 압착되고, 그 회동지점의 변동은 적다.

이와 같은 스프링부재(63)의 변형에너지에 의해서, 자성부재(62)을 가속하여 인자를 하는 인자헤드에 있어서, 안정된 인자력 또는 일정한 동작시간으로 안정적인 동작을 확보하기 위해서는 스프링부재에 축적되는 변형에너지가 매우 중요한 요인으로 된다. 본 실시예의 커다른 효과를 거두는 점은 이점에 있다.

제4도에 의거하여 레버부(6) 및 그 스프링부재의 압압부에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.

레버부(6)에 있어서 자성부재(62)에 고착된 스프링부재의 스프링힘은 자성부재(62)의 자기적흡인작용면(621)이 코어부(712)의 자극면(711)과 요우크(73)의 자극면(731)에 흡인된 상태에서, 나사(9)에 의해서 소정의 스프링힘으로 조정된다. 이때, 스프링부재(63)의 압압부의 자세는 코어부(712) 및 요우크(73)의 자극면(711) 및 (731)을 포함하는 면과 대충 평행으로 되도록, 미리 스프링부재(63)에는 소정의 굽힘부(631), (632)가 설치되어 있다 . 이 경우, 나사(9)의 구면부(91)는 스프링부재(63)에 설치된 구멍(630)의 대충 중심에서 접촉하고 있고, 자성부재(62)의 모퉁이부(622), 즉 회동지점에서 스프링부재(63)과 나사(9)의 구면부(91)의 접촉면까지의 거리는 L로 된다. 여기서, 나사(9)가 스프링부재(63)을 압압하고 있는 힘F온 스프링부재(63)의 재료 또는 치수, 형상 및 휨량으로 결정되고 있다.자성부재(62)를 가속하기 위한 힘은 이 F에 의해서 정해지는 것이므로, 이 힘F을 자성부재(62)에 작용하는 힘으로써, 레버체(61)의 선단에 부착된 인자와이어(4)의 위치로 환산하면 다음처럼 된다.

f₁: 와이어위치에 작용하는 힘

l : 흡인부재의 회동지점에서 와이어의 접합위치까지의 거리

F₁: 스프링부재(63)에의 압압력

코일(74)에 전류를 흐르게하고, 영구자석(72)의 자속을 소거하면, 자성부재(62)는 스프링힘에 의해서 모통이부(622)를 중심으로 회동되고, 인자와이어(4)가 구동된다. 이 동작에 따라서 스프링부재(63)의 휨량은 감소하기 때문에 자성부재(62)에의 가속력은 저하한다.

인자와이어(4)의 동작하는 양 즉, 동작스트로우크(횡축)와, 인자 와이어(4)의 위치로 환산한 스프링힘 f(종축)의 관계를 제7도에 나타낸다. 인자와이어(4)는 소정의 동작스트로우크만큼 비행하여 인자용지에 충돌한다. 이때의 인자에너지는 스프링부재(63)에 축적되어 있던 변형에너지에 의해서 발생한 것이므로, 인자에너지는 스프링힘과 동작스트로우크의 적(積), 즉 사선부의 면적Sa에 의해서 주어지게 된다. 인자헤드에 있어서, 이 인자에너지를 복수의 인자와이어에 대해, 편차를 작게하여 일정하게 유지하는 일은 고속인자성능을 안정화하는데 매우 중요한 일이다. 이 값이 변동하면, 인자와이어(4)의 가속능력이 변동하고, 인자력의 강약이 발생하여 임팩트력에 차이가 생길 뿐만 아니라, 동작시간도 변동하여, 소정의 주기에서의 반복동작을 할 수 없게 되고, 고속인자성능이 저해되는 결과가 된다.

이와 같은 인자에너지의 변동을, 스프링부재(63)의 변형량을 나사 (9)에 의해서 소정하는 것은 가능하지만, 상술한 스프링부재(63)와 나사(9)의 접촉점에서 자성부재(62)의 모통이부(622)가지의 거리 L가 일정하면, 이 조정은 아직 불완전한 것으로 된다.

제5도 및 제6도는 스프링부재(63)의 특성치가 표준적인 것에 대해 변동했을 경우를 나타낸 도면이다. 즉 스프링부재(63)의 판두께가 표준적인 치수보다 커지고, 또 스프링부재(63)와 자성부재(62)의 결합에 납땜법을 사용했을 경우, 연납재의 양이 변동하여, 자성부재(62)와 스프링부재(63)에 모통이살(11)이 크게 부착했을 경우 등을 상정한 것이다. 이것은 제7도의 부호 b에 해당한다. 이와 같은 상태의 스프링부재(63)는 표준적인 스프링부재(제7도의 부호 a에 해당)에 대해 스프링정수가 증가하므로, 표준적인 스프링부재보다 적은 휨량으로 또같은 스프링힘을 발생할 수 있다. 그러나 이 상태에서 상기 표준적인 스프링부재와 같은 값 F으로 스프링부재의 압압력 F을 조정하면, 인자와이어(4)의 위치로 환산한 스프링힘 f은 산술한 f₁과 같은 정도로 되지만, 스프링정수가 크기 때문에, 동작 스트로우크에 대해서, 스프링힘 f은 급격히 작아진다. 이 모양은 제7도의 b에 나타낸 것처럼 직선으로 되어, 스프링의 변형 에너지는 표준적인 스프링부재에 의한 것 a보다 작아진다.

즉, 인자에너지가 저하되고, 임팩트력이 불안정해지며, 때로는 도트가 빠지게 된다.

이와 같은 상태에서, 표준적인 스프링부재와 같은 정도의 변형에너지를 확보하기 위해, 나사(9)에 의해서 스프링부재(63)의 압압력을 커지도록 조정하면, 제7도 C에 나타낸 것처럼 표준적인 스프링부재에 의해서 얻어지는 변형에너지와 같은 면적으로 되도록 압압력 F을 조정할 수 있다. 그러나 이 조정된 압압력 F₂은 R₁보다 크기때문에, 인자와이어(4)의 위치로 환산한 스프링힘 f₂은 f₁보다 커지고, 그 차가 큰 것으로 되기 때문에 자기적 흡입력에 대해서도 차가 커지며, 흡인부재의 동작개시시점이 변동하여, 안정된 동작이 얻어지지 않고, 자기 간섭에 의한 동작불능을 일으키는 원인으로 된다.

이와 같은 스프링부재(63)에 대해서 유효한 작용을 하는 것이 나사(9) 선단의 구면(92)이다. 제5도, 제6도에 나타낸 스프링부재(63)은 표준적인 스프링부재에 대해 스프링정수가 크기 때문에, 스프링의 휨량이 작아도 대충 소정의 스프링힘을 발생할 수 있다. 이 상태에서 스프링부재(63)의 후단부의 휨각은 +θ도 경사지고 있다. 따라서 나사(9)와 스프링부재(63)의 접촉점은 스프링부재(63)의 구멍(630)의 중심보다도 △L만큼 어긋나고, 그 위치에서 접촉하게 된다. 즉 이 접촉점에서 레버부(6)의 회동지점까지의 거리는 표준적인 스프링부재의 것보다 △L만큼 길어져 L+△L로 된다. 이 상태의 압압력을 F₂라고 하면, 인자와아어(4)의 위치로 환산한 스프링힘 f₂은

로 된다.

한편, 인자와이어(4)의 위치에서의 동작스트로우크에 대한 스프링힘의 경사, 즉 인자와이어(4)의 위치로 환산한 스프링정수는 회동지점(622)에서 스프링압압점까지의 거리를 L의 점에서 압압하는 경우에 비해, △L만큼 긴 점을 압압하고 있으므로, 스프링정수는 저하한다. 즉 스프링점수 K는

로 되고, L이 L+△L로 되면 K는 저하한다. 여기서

는 형상계수, t는 스프링부재(63)의 판두께, E는 영율(Young 率), W는 스프링부재의 접촉폭이다.

이처럼, 스프링정수가 저하하면, 동작스트로우크에 대한 스프링힘 외저하는 완만한 것으로 된다. 따라서, 이와 같은 상태의 스프링부재에 대해서는 표준적인 스프링부재의 압압력 F₁보다 압압력을 약간 크게 설정함으로써, 표준적인 스프링부재의 경우와 일정스트로우크의 상태에서 동일한 병형에너지를 확보할 수 있게 된다. 또, 압압점이 일정한 것에 비해, 동일한 변형에너지를 얻기 위한 스프링힘의 값의 차를 작게할 수 있다. 즉 나사(9)에 구면부(91)를 설치했을 경우에는 제8도 d에 나타낸 것처럼, 복수의 스프링에 대한 스프링힘의 조정치의 편차를 작게할 수 있게 된다.

한편, 표준적인 스프링부재(제7도 a에 해당)에 대해 스프링부재의 판두께가 엷어졌을 경우(제8도 e에 해당), 즉 스프링부재의 스프링정수가 작아졌을 경우도 마찬가지이다. 이 경우, 스프링부재(63)에 대한 나사(9)의 구면부(91)의 압압점은 표준적인 스프링부재의 경우보다 △L 만큼 회동지점(622)에 접근하며, 또 스프리우재(63)의 단부의 휨각은 -θ도 경사해서 압압되는 상태로 된다.

일반적으로 영구자석(72)의 자기흡인력 r은 에어갭의 자승에 반비례하므로, 제9도에 나타낸 것처럼, 인자 스트로우크가 증대하는 동시에 2차곡선적으로 흡인력은 감소한다(제9도 r의 곡선).

종래처럼 스프링부재의 일단이 고정되어 있을 경우에 있어서의 스프링힘은 부호 q에 나타낸 것처럼 된다. 이것에 대해, 본 실시예에 의한 스프링부재의 스프링힘은 상술한 바와 같은 접점이 축차 변화하여, 인자스트로우크가 증대하는 동시에 스프링정수는 감소한다. 그래서 제9도 d에 나타낸 것처럼 인자스트로우크가 증대해도 흡인력과 스프링힘의 차의 변화가 작고, 안정된 인자품질을 얻을 수 있으며, 고속인자에 커다란 효과를 발휘한다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 스프링의 판두께, 납땜의 모통이살의 대소 등에 의한 스프링부재의 스프링정수의 변동에 대해, 스프링의 회동점이 이들 변동을 완화하는 방향으로 변화하므로, 안정된 인자품질을 얻을 수 있게 된다. 또 스프링부재(63)의 구멍(630)과 나사(9)와의 접점은 변화하기 때문에, 힘의 한점에 집중하는 일이 없고, 마모의 진행이 적다. 따라서, 특성상 가장 중요한 임팩트에너지의 경시적변화를 작게 억제할 수 있으므로 장수명화를 도모할수 있다.

본원 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 여러가지로 변형해서 실시할 수 있다.

제10도는 본원 발명의 다른 실시에를 설명하기 위한 도면이다.

즉 스프링부재(63)와 나사(9)와의 걸어맞춤에 관해서 스프링부재(63)과 나사(9)와의 사이에 나사(9)와의 접촉면측에 구면형상을 가지며, 하면은 스프링부재(63)에 밀착시킨 워셔(12)를 설치한 것이다. 이와 같이 하면 내마모성을 더욱 높일 수 있다. 또한 나사(9)의 구면부(91) 및 워셔(12)에 하이드크롬도금, 화학니켈도금 등의 내마모성 표면처리를 함으로써, 더욱 이들이 장수명을 확보할 수 있고, 신뢰성은 비약적으로 향상시킬 수 있다.

상술한 실시예에 있어서는 나사(9)의 선단부에 구명형상을 실시한 것이었지만 다른 변형예로서는 나사(9)의 선단부를 구면형상으로 하지 않고, 예를 들어 평면형상으로 하여 스프링부재(63)측을 구면형상으로 해도 좋다. 또 그들의 걸어맞춤부에 워셔를 삽입할 경우에는 제11도에 나타낸 것처럼 워셔(13) 상부를 구면형상으로 해도 좋다.

또한 다른 변형예로서는 나사(9)의 구면부(91)의 선단에, 스프링부재(63)의 구멍(630)과 걸어맞추기 위한 돌기(92)를 설치하고 있지만, 이 돌기(92)는 없어도 된다. 왜냐하면, 스프링부재(63)의 탄성력과 나사(9)의 압착력에 의해 구면부(91)와 구멍(630)과는 이탈하지 않을 정도로 접촉상태를 유지하고 있기 때문이다.

Claims

복수의 인자요소와, 인자요소를 직접 또는 간접적으로 일단에 고정시킨 복수의 자성부재와, 자성부재의 타단에 고정되어 만곡된 복수의 탄성부재와, 이 자성부재를 흡인하는 복수의 영구자서과, 영구자석상에 설치된 요우크로서, 이 요우크의 자성부재에 대향한 면에는 이 자성부재가 회전할 때에 회동지점이 형성되는 것과, 영구자석에 의한 흡인력을 캔슬하여, 이 회동지점을 중심으로 자성부재를 회동시키는 복수의 전자석과, 상기 자성부재로 부터 먼 부분의 상기 탄성부재의 단부를 만곡에 의한 탄성력에 항거하는 방향으로 미는 동시에, 이 압착량을 조정할 수 있는 압착부재로 구성된 도트 매트릭스 프린터용 인자헤드.
상기 각각의 탄성부재의 단부가 압착부재에 의한 압입력(押
力)에 항거하는 방향으로 만곡되도록 이 탄성부재에는 굽힘부분이 설치되는 것을 특징으로 하는 특허청구의 범위 1기재의 인자헤드.
각각의 탄성부재의 단부에는 구멍이 설치되고, 또한 압착부재의 두부는 곡면형상을 이루며, 어떤 자유도를 가지고 이 구멍에 곡면부가 접촉해 있고, 자성부재의 회전량에 따라서 상기 회동지점과 이 접촉점과의 거리는 가변토록 되는 것을 특징으로 하는 특허청구의 범위 1 또는 2기재의 인자헤드.
압착부재의 상기 곡면부의 중심위치에는 돌기가 설치되며, 이 돌기는 이 구멍을 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 특허청구의 범위 3기재의 인자헤드.
곡면부와 탄성부재에 개재되고 또한 이 구멍과 대충 같은 형상의 구멍을 갖는 워셔로서, 곡면부는 워셔 구멍의 가장자리와 걸어맞춤 가능한 것을 특징으로 하는 특허청구의 범위 3기재의 인자헤드.
워셔의 상기 곡면부와 대향하는 면은 곡면형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 특허청구의 범위 5기재의 인자헤드.