(57)【要約】【課題】インパクトプリンタにおけるインパクトヘッドにおいて、アーマチュア５をコア１に吸引する吸引効率を向上させ、インパクトヘッドの耐摩耗性をも向上させる。【解決手段】インパクトヘッドのアーマチュア６に突起部（Ａ部）を設け、当該突起部とコア１がコイル９の内側で対向するように構成した。或いは、前記突起部とコア１が当接する部分に部分焼き入れ処理を施し耐磨耗性が向上するようにした。或いは、アーマチュアの突起部の下面またはコアの上面に、吸引状態にて前記アーマチュアの突起部の下面とコアの上面とが面一となるような傾斜を設けるようにした。【選択図】図１
2008238567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束を生成するコアと、
前記コアに巻かれたコイルと、
印字ワイヤが固着され、前記コアの先端部に接離し且つ前記コアと対向する位置に突出部を有するアーム部材を保有し、
前記コアの先端部は、前記コイルの内側に設けられることを特徴とするインパクトヘッド。
【請求項２】
前記アーム部材の突起部とコアの対向する部分の、いずれか一方または両方に焼入れ処理を施すようにしたことを特徴とする請求項１記載のインパクトヘッド。
【請求項３】
前記アーム部材の突起部の下面またはコアの上面に、吸引状態にて前記アーム部材の突起部の下面とコアの上面とが面一となる傾斜を設けるようにしたことを特徴とする請求項１および請求項２記載のインパクトヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３いずれか記載のインパクトヘッドを搭載した印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インパクトプリンタにおけるインパクトヘッドの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバネチャージ式インパクトヘッドは図１２および図１３に示す構造になっている。図１２はこのバネチャージ式ヘッドの１本のワイヤに係る斜視図を示し、図１３はその断面図を示している。
【０００３】
同図に示したように従来のバネチャージ式インパクトヘッドは、バネ吸引用のコア１、磁力伝達用のヨーク２、吸引用のマグネット３、スペーサ４、＋ｙ方向に付勢されたチャージ用のスプリング５、アーマチュア６、ワイヤ７、コイルボビン８、コイル９、磁力伝達用のマグネットヨーク１０から構成されている。
【０００４】
コア１と、ヨーク２、マグネット３およびマグネットヨーク１０は、溶接等で図１３（右側）のように固着されている。コア１とマグネットヨーク１０の上面は、製造上の便宜から同一高さとなっている。
【０００５】
ワイヤ７はアーマチュア６の先端にロウ付け等により固着され、アーマチュア６はスプリング５に溶接等により固着されている。スペーサ４とスプリング５はマグネットヨーク１０の上面上に間隙ができないように設置され固着されている。
【０００６】
コイル９はコイルボビン８の周囲に巻きつけられており、図示しない制御部により電流が印加される。コイルボビン８はコア１の周囲に設置され、図示しない制御部によりコイル９に通電したときに、コア１に磁束を発生させる構造になっている。
【０００７】
図１４および図１５は、従来のバネチャージ式インパクトヘッドの動作を示しており、図１４は吸引状態を示し、図１５は開放状態を示している。通常、図１４に示すように、コイル９に通電していない状態では、マグネット３の磁力によりスプリング５の付勢力に逆らって、スプリング５がコア１上面に−ｙ方向に吸引されている。
【０００８】
スプリング５はスペーサ４の先端Ｂ部を支点にスペーサ４の厚さΔｇだけ撓んだ状態となっている。スプリング５上に固着されているアーマチュア６及びアーマチュア６先端に固着されているワイヤ７も同時に吸引状態となる。
【０００９】
一方、図１５に示す開放状態の場合は、図示しない制御部によりコイル９に通電すると、マグネット３による吸引磁力を相殺する逆磁力がコア１に発生し、コア１による吸引力がなくなったスプリング５はその付勢力により水平位置へ戻ろうとする。
【００１０】
この付勢力によりアーマチュア６の先端に固着されているワイヤ７を＋ｙ方向に飛び出させ、インパクト動作が行われる。この吸引状態と開放状態を図示しない制御部にて複数のワイヤについて制御することにより、文字等を印字形成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−４３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来のバネチャージ式インパクトヘッドでは、コア１の上面でスプリング５を吸引する構造のため、コア１の上面がコイルボビン８よりも上に突出していなければならず、コイル９の端部にて発生する磁力を利用することになり、磁力を安定かつ効率的に利用することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、磁束を生成するコアと、前記コアに巻かれたコイルと、印字ワイヤが固着され、前記コアの先端部に接離し且つ前記コアと対向する位置に突出部を有するアーム部材を保有し、前記コアの先端部を、前記コイルの内側に設けるようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のインパクトヘッドによれば、磁束を生成するコアと、前記コアに巻かれたコイルと、印字ワイヤが固着され、前記コアの先端部に接離し且つ前記コアと対向する位置に突出部を有するアーム部材を保有し、前記コアの先端部を、前記コイルの内側に設けるようにしたので、安定しかつ強い磁界を発生させることができ、消費電力を少なくすることができるとともに、吸引状態から開放状態までの時間を短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係わる実施の形態例を、図面を用いて説明する。図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【実施例１】
【００１５】
（印刷装置全体の構成および動作）
まず、実施例１のインパクトヘッドを搭載する印刷装置２１の構成および印刷動作の概略を図１６および図１７を用いて説明する。図１６は、媒体として例えばスプロケット用紙２２をプル・トラクタ２３で引っ張り上げながらインパクトヘッド２４で印字を行うボトム・プル方式の印刷装置の外観斜視図を示し、図１７は、印刷装置２１のインパクトヘッド２４周辺の構成を示す。
【００１６】
同図に示したように、インパクトヘッド２４のキャリッジ走行機構３２は、インパクトヘッド２４をプラテン２６の軸方向にスペーシングするものであり、ピニオン４０と、ピニオン３０と噛み合うラック３６と、プラテン２６とラック３６とに平行に設けられたガイドシャフト３０と、インパクトヘッド２４を搭載したキャリッジ３３とから構成される。
【００１７】
キャリッジ３３は、ガイドシャフト３０に摺動可能に取り付けられているので、キャリッジ３３に取り付けられ、ラック３６と噛み合うピニオン４０が回転することにより、プラテン２６の軸方向に移動する。インパクトヘッド２４は、このスペーシングにタイミングを合わせながら駆動され、プラテン２６に巻き付けられた、スプロケット用紙２等の連続紙媒体に印字が行われる。
【００１８】
すなわち、インパクトヘッド２４を搭載したキャリッジ３３が、プラテン２６と平行に設けられたガイドシャフト３０を摺動しながらインパクトヘッド２４を矢印Ｂ−Ｂ'方向にスペーシングし、この移動にタイミングを合わせながら複数のワイヤが矢印Ａ方向に駆動され、インクリボンカセット３１内に収納された図示しないインクリボンを介してインパクトされ、スプロケット用紙２２に印字が行われる。
【００１９】
（インパクトヘッドの構成）
図１および図２は実施例１のインパクトヘッド２４の構成を示す図であり、図１は斜視図を示し、図２はその断面図を示す。同図に示したように、実施例１のインパクトヘッド２４は、バネ吸引用のコア１、磁力伝達用のヨーク２、吸引用のマグネット３、スペーサ４、＋ｙ方向に付勢されたチャージ用のスプリング５、アーマチュア６、ワイヤ７、コイルボビン８、コイル９および磁力伝達用のマグネットヨーク１０から構成される。
【００２０】
コア１と、ヨーク２、マグネット３、マグネットヨーク１０は溶接等で図１（右側）のように固着されている。コア１とマグネットヨーク１０の上面は、製造上の便宜から同一面となっている。
【００２１】
マグネットヨーク１０とヨーク２の厚さは、コア１の面とマグネットヨーク１０双方の上面が面一となるように厚さを設定する。スペーサ４は、アーマチュア６の突起部（Ａ部）の下面とコア１上面との間隙がΔｇとなるような厚さとしている。
【００２２】
ワイヤ７は、アーマチュア６の先端にロウ付け等により固着され、アーマチュア６はスプリング５に溶接等により固着されている。スペーサ４とスプリング５はマグネットヨーク１０の上面上に間隙が発生しないように設置され固着されている。
【００２３】
コイル９は、コイルボビン８の周囲に巻きつけられており、図示しない制御部により電流が印加される。コイルボビン８はコア１の周囲に設置され、図示しない制御部によりコイル９に通電したときに、コア１に磁束を発生させる構造になっている。
【００２４】
アーマチュア６は、一部に突起部（Ａ部）が設けられ、突起部（Ａ部）の下面はコア１の上面と平行に対向している。コイルボビン８はアーマチュア６の突起部（Ａ部）と対向するコア１の周囲に配置されている。アーマチュア６は突起部（Ａ部）以外の部分、すなわち、図１の右側で固着されている。
【００２５】
そして、コイルと磁力の関係が図３に示すようにコイル端では磁力が弱くかつ不安定となることから、実施例１のインパクトヘッドでは、磁力が安定かつ強い範囲ａにて、コア１の上面がアーマチュア６の突起部（Ａ部）に対抗する構成としている。
【００２６】
以上のような構成とすることにより、図４（ｂ）に示したように、従来の構成では、Ｘ部のように磁束が横方向に漏れ、吸引効率が低下するのに対し、実施例１の構成では、図４（ａ）に示したように、磁束が漏れることなくアーマチュア６の突起部（Ａ部）内を通過するようになり、吸引効率が向上する。
【００２７】
（動作）
以上の構成により、実施例１のインパクトヘッドは、以下のように動作する。本動作を図５および図６の動作説明図を用いて以下詳細に説明する。
【００２８】
図５はインパクトヘッド２４の吸引状態、図６は開放状態を示す。通常、コイル９に通電していない状態では、図５の吸引状態のようにマグネット３の磁力によりスプリング５の＋ｙ方向への付勢力に逆らって−ｙ方向に吸引され、コア１の上面にアーマチュア６の突起部（Ａ部）が当接する状態となっている。
【００２９】
このとき、スプリング５はスペーサ４の先端を支点としΔｇ分だけ撓んだ状態となり、スプリング５の上面に固着されているアーマチュア６及びアーマチュア６先端に固着されているワイヤ７も同時に吸引される。
【００３０】
一方、図示しない制御部によりコイル９に通電を行うと、マグネット３による吸引磁力を相殺する逆磁力がコア１に発生し、コア１による吸引力がなくなり、図６に示したように開放状態となり、スプリング５が＋ｙ方向への付勢力により水平位置へ戻ろうとしてアーマチュア６先端に固着されているワイヤ７を＋ｙ方向に飛び出させ、インパクト動作が行われる。
【００３１】
以上のように、この吸引状態と開放状態を図示しない制御部にて複数のワイヤについて制御し、インクリボンを介してワイヤ７をインパクトさせることにより、文字等が印字形成される。
【００３２】
（実施例１の効果）
以上詳細に述べたように、実施例１のインパクトヘッドによれば、吸引部分であるアーマチュアの突起部およびコアがコイルの内側にて対向するように構成したので、安定しかつ強い磁界を発生させることができ、消費電力を少なくすることができるとともに、吸引状態から開放状態までの時間を短くすることができる。
【実施例２】
【００３３】
（構成）
実施例２の印刷装置の構成および印刷動作は実施例１と同様であるので、簡略化のためにその詳細な説明は省略する。図７は、実施例２のインパクトヘッドの構成図であり、アーマチュア６の突起部（Ａ部）および当該突起部に対向するコア１の部分の材料を高強度、耐磨耗性のある材料とした構成としている。その他の構成は、実施例１の構成と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
前述のように、実施例２のインパクトヘッドでは、コア１の上面と平行に対向したアーマチュア６の突起部（Ａ部）の下面を含む斜線部の範囲と、対向するコア１の上面の表面を含む斜線部の範囲（Ｃ部）を、高強度、耐磨耗性のある材料とするためにこれらの部分に高周波焼入れ等の処理による部分焼入れを施すようにしている。この高周波焼入れ等の処理は、アーマチュア６の突起部（Ａ部）の下面、コア１の上面の両方するのがよいが、いずれかのみ行うようにしてもよい。
【００３５】
この高周波焼入れ等の処理を行うと、鉄に内在する炭素組成がパーライトと呼ばれる柔らかな状態からマルテンサイトと呼ばれる非常に硬い針状の炭素組成となり、高強度となり耐摩耗性が向上する。なお、焼入れ深度は、所望とするインパクトヘッドの耐摩耗性に応じて実験等により求めておき、当該焼入れ深度となるように高周波焼入れ等の処理を行うようにすればよい。
【００３６】
（作用）
以上の構成により実施例２のインパクトヘッドは、以下のように作用する。すなわち、加重としての接触圧をＰ、接触面積をＡｒｅａ、材料の塑性流動圧である硬度をｆとすると、許容加重となる許容接触圧Ｐａは、Ｐａ＝Ａｒｅａ×ｆで表すことができ、バネチャージ式インパクトヘッドの場合では、接触面積Ａｒｅａは一定となるので、硬度ｆが向上すれば、許容接触圧Ｐａも向上し、耐摩耗性も向上することになる。
【００３７】
（実施例２の効果）
以上詳細に述べたように、実施例２のインパクトヘッドによれば、前記アーマチュアの突起部とコアの接触する部分いずれかまたは両方に焼入れ処理を施すようにしたので、インパクトヘッドの耐摩耗性を向上させることができる。
【実施例３】
【００３８】
（構成）
図８は実施例３のインパクトプリンタの構成図を示す。同図に示したように、実施例３のインパクトプリンタ１では、アーマチュア６の突起部（Ａ部）の下面に吸引状態でコア１上面と面一となる傾斜を設けた構成としている。そして、図中のΔｇは、実施例１と同様の間隔となっている。その他の構成は、実施例１と同様であるので、簡略化のためにその詳細な説明を省略する。
【００３９】
（動作）
以上の構成により、実施例３のインパクトヘッドは、以下のように動作する。本動作を図９および図１０の動作説明図を用いて以下詳細に説明する。
【００４０】
図９は、インパクトヘッド２４の吸引状態を示し、図１０は開放状態を示している。通常、コイル９に通電していない状態ではマグネット３の磁力により、図９に示すように、スプリング５の付勢力に逆らってコア１上面にアーマチュア６が−ｙ方向に吸引されており、スペーサ４の先端を支点にΔｇだけスプリング５が撓んだ状態となっている。
【００４１】
このとき、アーマチュア６の突起部（Ａ部）にコア１の上面と面一となる傾斜が設けられているので、アーマチュア６の突起部（Ａ部）の下面がコア１の上面と面一となる。なお、スプリング５上に固着されているアーマチュア６及びアーマチュア６先端に固着されているワイヤ７は、スプリング５の撓みとともに吸引される。
【００４２】
一方、開放状態では、図１０のように、図示しない制御部によりコイル９に通電すると、マグネット３による吸引磁力を相殺する逆磁力をコア１に発生し、コア１による吸引力がなくなったスプリング５が＋ｙ方向への付勢力により水平位置へ戻ろうとし、アーマチュア６の先端に固着されているワイヤ７を＋ｙ方向に飛び出させ、インパクト動作が行われる。
【００４３】
以上のように、この吸引状態と開放状態を図示しない制御部にて複数のワイヤについて制御し、インクリボンを介してワイヤ７をインパクトさせることにより、文字等が印字形成される。
【００４４】
なお、以上の説明では、アーマチュア６の突起部（Ａ部）の下面側にコア１上面と面一となる傾斜を設けるように説明したが、図１１に示したように、コア１上面側に傾斜を設け、吸着状態において、アーマチュア６の突起部（Ａ部）の下面とコア１上面とが面一となるようにしてもよい。
【００４５】
（実施例３の効果）
以上詳細に述べたように、実施例３のインパクトヘッドによれば、アーマチュアの突起部の下面またはコアの上面に、吸引状態にて前記アーマチュアの突起部の下面とコアの上面とが面一となるような傾斜を設けるようにしたので、吸引状態にてアーマチュアの突起部とコアが当接しても片当たりすることがなく、磨耗を最小限とすることができる。
【００４６】
また、前記傾斜を設けることにより、アーマチュアの突起部の下面とコア上面との隙間を少なくすることができるので、マグネットによる吸引効率が向上するという効果もある。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上述べたように、本発明は、バネチャージ式またはクラッパー型インパクトヘッドを搭載したインパクトプリンタ等の印刷装置に広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例１のインパクトヘッドの構成図（斜視図）である。
【図２】実施例１のインパクトヘッドの構成図（断面図）である。
【図３】コイルと磁力の相関図である。
【図４】実施例１のインパクトヘッドの効果を説明する図である。
【図５】実施例１のインパクトヘッドの動作説明図（吸引状態）である。
【図６】実施例１のインパクトヘッドの動作説明図（開放状態）である。
【図７】実施例２のインパクトヘッドの構成図である。
【図８】実施例３のインパクトヘッドの構成図である。
【図９】実施例３のインパクトヘッドの動作説明図（開放状態）である。
【図１０】実施例３のインパクトヘッドの動作説明図（開放状態）である。
【図１１】実施例３の変形例のインパクトヘッドの構成図である。
【図１２】従来のインパクトヘッドの構成図（斜視図）である。
【図１３】従来のインパクトヘッドの構成図（断面図）である。
【図１４】従来のインパクトヘッドの動作説明図（吸引状態）である。
【図１５】従来のインパクトヘッドの動作説明図（開放状態）である。
【図１６】印刷装置の外観斜視図である。
【図１７】印刷装置のインパクトヘッド周辺の構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    コア
２    ヨーク
３    マグネット
４    スペーサ
５    スプリング
６    アーマチュア
７    ワイヤ
８    コイルボビン
９    コイル
１０  マグネットヨーク
２１  印刷装置
２４  インパクトヘッド
Δｇ  間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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