(57)【要約】　　　（修正有）【課題】プリンタ効率を向上させるインパクトプリンタの提供。【解決手段】ハンマバンクを有するラインプリンタであって、ハンマバンクは、永久磁石によって保持されたハンマを備え、各ハンマに対する第１及び第２のコイル９７、９８が第１及び第２の磁極片の周囲に巻かれており、両磁極片の一方が他方と非対称形をしている。また、両磁極片の一方は、コイル巻線が巻きつけられた伸長された概ね長手形状をしており、他方は、コイルが両端部の間の部分上に巻きつけられている概ね弓状形状をしている。弓状形状の磁極片の周囲に巻かれたコイルは、長手形状の磁極片の周囲に巻かれたコイルよりも厚みがある。【選択図】　　図６
2004001475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インパクトプリンタであって、
プリントリボンに衝撃を与えるための先端部を有する複数のハンマを備えたハンマバンクであって、前記ハンマが解放前に永久磁石によって保持されているハンマバンクと、
前記先端部が前記プリントリボンに衝撃を与えることによってその上にプリントがなされる媒体を横切って、前記ハンマバンクを動かすための機械的駆動装置と、
前記ハンマを前記永久磁石による保持状態から解放するための複数のコイルであって、隣接する前記の各ハンマと関連する前記コイルが、該コイルと隣接する前記コイルと異なる寸法になっているコイルとを有することを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記コイルの寸法の違いが、長さに関するものであることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記コイルの寸法の違いが、幅に関するものであることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項４】
更に、
前記の各ハンマに対する第１及び第２コイルと、
前記永久磁石及び前記コイルに関する磁気回路を提供するための、前記の各ハンマに対する第１及び第２磁極片であって、該第１磁極片が該第２磁極片と非対称であり、各々がその上にコイル巻線を備えている第１及び第２磁極片とを有することを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項５】
更に、
前記第１磁極片は、概ね長手方向に伸長された形状をしており、該長手方向形状の周りにコイルが巻かれており、
前記第２磁極片は、概ね弓状の形状をしており、その両端部の間の部分にコイルが巻かれていることを特徴とする請求項４に記載のプリンタ。
【請求項６】
更に、
前記第２磁極片の周囲に巻かれた前記コイルが、前記第１磁極片の周囲に巻かれた前記コイルよりも厚くなっていることを特徴とする請求項５に記載のプリンタ。
【請求項７】
更に、
前記第２磁極片が、その上に前記コイルが巻かれる概ね真直ぐな部分を備えていることを特徴とする請求項６に記載のプリンタ。
【請求項８】
ラインプリンタであって、
隣接する媒体上にプリントするべくプリントリボンに衝撃を与えるための先端部を有するプリントハンマを備えたハンマバンクであって、該ハンマバンクに沿って複数の前記プリントハンマが隣接する関係に配置されているハンマバンクと、
前記プリントハンマを保持するための永久磁石と、
各々が前記ハンマと関連した関係にある端部を備えた、磁気回路中の一対の磁極片と、
前記磁極片の各々の周囲に巻かれたコイルとを有し、
前記磁極片は、隣接する磁極片と異なる構成をしていることを特徴とするラインプリンタ。
【請求項９】
前記隣接磁極片上の前記コイルが、前記ハンマバンクに沿って、構成若しくは大きさに関して互い違いにされていることを特徴とする請求項８に記載のラインプリンタ。
【請求項１０】
更に、
前記隣接磁極片が、異なる厚さのコイルを有することを特徴とする請求項９に記載のラインプリンタ。
【請求項１１】
更に、
前記隣接磁極片が、異なる長さのコイルを有することを特徴とする請求項９に記載のラインプリンタ。
【請求項１２】
前記磁極片の一方が、概ねＵ字形の構成をしており、
前記磁極片の他方が、概ね長手方向に伸長した構成をしていることを特徴とする請求項９に記載のラインプリンタ。
【請求項１３】
ハンマバンクを有するラインプリンタであって、
前記ハンマバンクが、該ハンマバンクの長手方向に沿って互いに隣接する関係にある複数のプリントハンマから成る配列を備えており、前記プリントハンマの各々が一対の磁極片と関連する永久磁石によって保持されており、前記磁極片の各々がハンマと磁気的関係にある一端部を備え、且つその一部分の周囲にコイルを備えており、
前記ハンマバンクの長手方向に沿って互いに隣接する関係にある複数の前記コイルは、隣接するコイルと異なる空間的関係にオフセットされることを特徴とするラインプリンタ。
【請求項１４】
前記ハンマバンクの長手方向に沿った複数の前記コイルが、１つおきに同様の空間的関係をしていることを特徴とする請求項１３に記載のラインプリンタ。
【請求項１５】
前記ハンマバンクの長手方向に沿った１つおきのコイルが、前記ハンマバンクの長手方向に対して直交する方向で、それと隣接するコイルから変位していることを特徴とする請求項１３に記載のラインプリンタ。
【請求項１６】
各隣接コイルは、厚さが異なっていることを特徴とする請求項１５に記載のラインプリンタ。
【請求項１７】
各隣接コイルは、長さが異なっていることを特徴とする請求項１５に記載のラインプリンタ。
【請求項１８】
更に、各隣接コイルは、厚さ及び長さが異なっていることを特徴とする請求項１５に記載のラインプリンタ。
【請求項１９】
ラインプリンタであって、
複数のプリントハンマを備えたハンマバンクであって、該ハンマバンクの長手方向に沿って前記プリントハンマが並んだ関係に配列されたハンマバンクと、
前記ハンマを保持するための永久磁力の磁力源と、
前記ハンマと共に磁気回路を作り出すように、各々が磁極片端部を有する一対の磁極片であって、該磁極片の一方の一部分が、他方の磁極片構成から非対称的に変位している磁極片と、
前記ハンマを前記永久磁石から解放するために、電磁気的な力を作り出すように、前記磁極片の各々の上に設けられたコイル巻線とを有することを特徴とするラインプリンタ。
【請求項２０】
前記磁極片の一方の一部分の前記非対称変位が、前記ハンマバンクの長手方向と直交する方向であることを特徴とする請求項１９に記載のラインプリンタ。
【請求項２１】
更に、
コイル巻線支持部が、前記磁極片の前記直交方向変位部分に部分的に形成されることを特徴とする請求項２０に記載のラインプリンタ。
【請求項２２】
前記磁極変の前記直交方向変位部分が、弓状に形成された磁極片の両端部の間の中間部分として形成されることを特徴とする請求項２１に記載のラインプリンタ。
【請求項２３】
更に、
概ね長手方向に配置された磁極片が、前記弓状に形成された磁極片を備えた前記磁極片対の他方を形成していることを特徴とする請求項２２に記載のラインプリンタ。
【請求項２４】
更に、
前記磁極片の一方が、概ねＵ字形状で形成されることを特徴とする請求項１９に記載のラインプリンタ。
【請求項２５】
互いに隣接する関係にある、前記磁極片上のコイル巻線は、厚さが異なっていることを特徴とする請求項１９に記載のプリンタ。
【請求項２６】
互いに隣接する関係にある、前記磁極片上のコイル巻線は、長さが異なっていることを特徴とする請求項１９に記載のプリンタ。
【請求項２７】
ラインプリンタハンマバンク上のハンマに磁気回路を提供するための、磁極片対に対する巻付け方法であって、
コイル巻付け部分を有する第１磁極片を提供するステップと、
前記第１磁極片と非対称であり、コイル巻付け部分を有する第２磁極片を提供するステップと、
前記磁極片の巻付け部分の各々にコイルを巻付けるステップとを有することを特徴とする巻付け方法。
【請求項２８】
更に、
概ね弓状の形状で形成された第１磁極片を提供するステップを有することを特徴する請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
更に、
その上にコイル巻線が受取れるように、前記巻付け部分のいずれかの端部にフランジを備えた、前記第１及び第２磁極片のためのボビンを提供するステップを有することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
更に、
前記第２磁極片の非対称部分が、前記第１磁極片のコイル巻付け部分よりも、前記ハンマバンクの長手方向と直交する方向により大きな距離の変位をするように、ハンマバンク中に、周囲を前記ボビンによって取り囲まれた前記磁極片を配置するステップを有することを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
更に、
前記磁極片対の各々は、前記ハンマバンクの長手方向の寸法に関して、一方の磁極片が遠位磁極片として形成され、他方が近位磁極片として形成されることを特徴とする請求項１３に記載のラインプリンタ。
【請求項３２】
前記の遠位及び近位の磁極片は、前記磁極片の周囲に巻かれるコイルに関して遠位及び近位になっていることを特徴とする請求項３１に記載のラインプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインパクトプリンタ技術に関し、特に、紙等の媒体上へのプリントを行うプリントリボンの衝撃によって、下に位置する媒体上にドットマトリクス構成を配置可能なインパクトプリンタに関する。このドットマトリクス構成は、紙の上へのプリンティングを行うためにその先端部がプリントリボンに衝撃を与える複数のハンマを備えたハンマバンクによって提供される。そのようなハンマは、ハンマが解放されるまでその永久磁力を介してハンマを保持するべくハンマと関連する関係になっている永久磁石によって保持されることが知られている。ハンマの解放は、永久磁石よりも磁力の強い電磁石によって達成され、それによりドットマトリクス構成を提供するべくハンマが所望の順序で発射される。磁極片の周りを概ね覆っているコイルを用いて電磁石を介してのハンマの解放が行われる。本発明は特に、そのようなコイル及び磁極片の構成及び配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術によるインパクトプリンタは、プリント用先端部を有するハンマが組込まれたバンクを備えており、そのバンクは総称してハンマバンクと呼ばれる。ハンマバンク上のハンマは、ハンマバンクに関して長手方向に沿って一列に概ね取付けられる。多くの場合、そのようなプリンタは、特にラインプリンタと呼ばれる。
【０００３】
通常、各ハンマバンクは、ハンマが発射若しくは解放されるまでハンマを保持するために１以上の永久磁石を備えている。この保持力は通常、コイルによって発射若しくは解放されるまでハンマを永久磁石による保持状態に保持するための磁気回路を生成する１つ若しくは複数の磁極片によって強められる。
【０００４】
この磁極片はハンマバンク中に取付けられる。それらは磁気的に方向付けられた回路を形成し、それにより永久磁石からの磁力の向きを、ハンマが後方に引張られて、磁極片端部と近接若しくは接触するような向きにすることが可能となる。
【０００５】
各磁極片は通常、自身の周囲を覆うコイルを有している。これらの磁極片及びコイルは、電磁気的に接続された関係になっている。
【０００６】
磁極片巻線若しくはコイルは、特定端子で終端している。この端子は、ハンマ駆動装置と呼ばれるものに接続されている。これらの各ハンマ駆動装置は、永久磁石の磁力に打ち勝つようにコイルを通る一定の電流若しくは電圧を提供するためのトランジスタ若しくはその他の電力駆動装置の形態をしている。永久磁石の磁力に打ち勝つと、ハンマは次に、下に位置する媒体上へのプリントを行うリボンに対して衝撃を与えるように解放される。
【０００７】
従来技術では一般的に、コイルを備えた磁極片をハンマバンクに沿って対称的に位置するように配置している。多くの場合、磁極片はボビンに部分的に内包されており、上をコイル巻線で覆われ得るそのボビンは、プラスチック若しくはその他の非導電性材料で磁極片の周囲に構成される。
【０００８】
周囲がコイルで覆われた磁極片の近接では、隣接位置に対して制限的な影響を有する。磁場の影響がない限り、できるだけ磁極片を互いに近付けることが望まれるという事実を考慮すると、従来技術による対称的な磁極片は配置が制限されている。これは、各磁極片の周囲の巻線が別の磁極片と隣接するように配置される際に、巻線の厚さによって配置が制限されてしまうという事実に起因している。巻線が別の巻線と極めて近接して延在している場合、それらの厚さ等の寸法を増大させることが難しくなる。
【０００９】
所定規格のワイヤの巻数を大きくすればするほど、より大きな電磁力が提供される。通例、別の巻線セットに物理的干渉若しくは電磁的干渉のいずれも及ぼさずに、各磁極片の巻数が実用的な最大量になるような最適化が試みられる。従来技術では、各巻線の近接を制限してしまっていた。一定の幅に達すると、隣接する磁極片を移動させずに延在させることがそれ以上できなくなり、それによりハンマの量及びハンマバンクの有効性が減少する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、プリンタの効率を向上させるように、コイル及び磁極片のより緻密な配置を達成するインパクトプリンタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によって、従来技術における場合よりも、各磁極片がより近接した状態で、その周囲により多くの量のワイヤを巻くことが可能となる。この点において、巻線はその配置によっても、より小さな磁気相互作用をもたらしてくれる。
【００１２】
コイル数の増加によって、ハンマバンク上のハンマの増加が可能となり、それにより、より高速プリントが行えるようになる。その配置は、ハンマ間の幅、間隔、若しくは間隙を増大させることなしに、コイルの重なり、互い違い型の変位、若しくは各コイルに関する空間的変位が規定された配置である。
【００１３】
コイルの損失は概ね、駆動装置中で、コイルを作動させるために必要な電力において発生する電力損失の大きさである。このことを念頭におくと、所定の空間と同じ、若しくは小さい空間内で巻線を増大させると電力損失が減少する。電力損失が減少すると、ハンマバンクの全速度及び全応答が向上するために、より正確なプリンティングが行われる。
【００１４】
本発明の最終結果として、使用者が、規格のより大きいワイヤをより少ない巻数で用いること、若しくは規格のより小さいワイヤをより大きな巻数で用いることが可能となる。逆に言えば、磁極片を互いから拡張させる、若しくは離れた点への離間させる従来技術における大きな寸法は、ハンマバンクの全効果若しくは全効率を減少させる。
【００１５】
約１３と１／２インチの長さのハンマバンクにおいて本発明を用いると、従来技術では同じ長さでプリント用ハンマが１０２個であるのに対して、１２６個のプリント用ハンマが可能となる。これは、ハンマ数の約２５％の増加であり、それにより効率が非常に向上する。
【００１６】
ハンマバンクの磁力効率はその他の利点も提供する。そのような利点は、高効率により磁極片の薄片化が除去されるという形で存在している。更に、渦電流によるいくらかの電力損失によって相殺される分よりもコイル損失の減少の方が上回っているので、薄片化がより小さい複数の薄片形状であってよい。この点に関して、磁極片として、より安価な材料若しくは構造を用いることが可能であり、それにより効率を増大させると同時に全体の費用も減少される。
【００１７】
本発明は、各磁極片及びコイルを互い違いにする若しくは空間的に変化させるという考えに基づいている。１つおきの対称的な配置にして、間にあるものには別の構成若しくは配置が適用される。異なる配置が適用されると、磁極片は、巻線の量を増大させることが可能になる。一方の足部分のコイルが隣接する磁気回路のコイルの間に挿入されるように、巻線が磁極片上に配置される。
【００１８】
磁気的相互作用が小さい状態で互いに近接している配置が可能になるような、配置巻線の幾何学的な互い違い形状若しくは配置によって、電磁場的な観点から磁極片の全効力が向上される。同時に、改良された磁場及びコイルの挿入によって、より向上された空間密度が可能となる。これらの改良点は、本明細書中の後述部分で理解できるであろう。
【００１９】
要約すると、本発明はハンマバンクを有するラインプリンタであって、該ハンマバンクは、永久磁石によってハンマバンク上に保持され、且つ磁気回路を作り出すべく機能する磁極片の周囲を覆う一連の改良式干渉コイルよって、永久磁石から解放される複数のハンマを備えており、所定の各磁極片上により多くの量の巻線を設けることができるように、各磁極片が、互い違いの関係若しくは幾何学的にオフセットされた空間的関係になっているラインプリンタである。
【００２０】
より詳述すると、本発明は、上にハンマの列を備えたハンマバンクが組込まれる。各ハンマは、永久磁石によって保持される。永久磁石回路を完成させるように、磁極片は永久磁石及びハンマに磁気的に方向付けられている。
【００２１】
各磁極片は、その周囲に所定巻数の巻線を有する。巻数を増やすように、隣接する各磁極片の間の増大された巻線に対して磁極片は互い違い形、若しくは非対称形に配置される。これは、磁極片の１つを、くの字形で、オフセットされた形で、互い違い形で、離間して、若しくはその他の構成によって他の磁極片と間隔付けて配置して、それによりその１つの磁極片が他の磁極片の邪魔をすることなく、その長手方向に沿って所定距離及び所定巻数で延在する巻線を有し得るようにすることで達成される。要するに、各磁極片の周囲の巻数がより大きくなるように、磁極片間の空間的関係が異なるものに設定される。
【００２２】
磁極片間の前述の配置は、くの字形で、オフセットされた形で、角度を付けた配置で、非対称形で、若しくは改良型の幾何学的配置を用いない場合の巻数よりもかなり大きい巻数を互いの近接位置に維持するその他の任意の適切な幾何学的配置若しくは空間的配置で達成されてよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１をより詳細に見ると、ラインプリンタ１０が示されているのが分かる。このラインプリンタ１０は、ラインプリンタを支持するフレーム１２を備えている。このラインプリンタは、キャビネット内に配置されてもよいし、若しくは簡便さのためにスタンド又はその他の取付け装置に取付けられてもよいことを理解されたい。ラインプリンタ１０が取付られる方法に関わらず、本発明において主要となるものは概ね同じである。
【００２４】
ラインプリンタ１０をより詳細に見ると、一対のリボンハブ１４及び１６が示されているのが分かる。これらのリボンハブ１４及び１６は、リボンスプール１８及び２０に対する支持及び駆動機構を提供する。リボンスプール１８及び２０は、ハブ１４及び１６に各々取付けられる。
【００２５】
リボン、又はその他の下に位置する紙等の媒体に対して衝突するべくインクを備え衝撃を受取る可撓構成部材の、送込み方法及び通過方法と同様に、任意の特定種類のプリントリボンが本発明に用いられてよい。紙、プラスチックシート、合成シート、若しくはバーコードラベル等の任意の種類の適切な媒体の上にプリントがなされてよい。ここでの具体的な例では、リボン２２は各スプール１８及び２０の周囲に巻かれるものとして示されている。図中において、これらリボンスプールは、スプール１８がハブ１４上に取付けられるところとして、又、スプール２０がハブ１６上に既に取付けられたものとして示されている。
【００２６】
リボン２２は、ハブ１４及び１６によって駆動されることで前進及び後退の横移動をする。前進及び後退の横移動を行う際に、先端部を備えたハンマがリボン２２及びその下に配置された媒体に衝撃を与える。
【００２７】
紙等の媒体を送込むために、一対のトラクタ２８及び３０が、下記で説明されるハンマバンクの面を横切る方向に沿って紙を動かす。このトラクタ２８及び３０は、複数のトラクタを連動させるスプラインロッド３２によって駆動される。トラクタ２８及び３０を支持するために、トラクタ支持シャフト３４が用いられる。紙若しくはその他のプリント可能な媒体が、トラクタ駆動装置を回転させる刻み付つまみ３８によって進められて、若しくは引込まれてよい。
【００２８】
紙若しくはその他の媒体は、紙送込みシールド４０によって支持される。この紙送込みシールド４０は、紙若しくはその他の媒体が前方に動くのを支持する。
【００２９】
図２は、ハンマバンク４４及びハンマカバー４２の斜視図である。細長いハンマカバー４２がハンマバンク４４の上に配置されており、その端部を見ることができる。このハンマバンク４４にはハンマ駆動用ボード４６が組込まれている。このハンマ駆動用ボード４６は、ハンマの駆動及び解放のための電力源だけでなく、複数のトランジスタ、回路、及びプロセッサが組込まれている。
【００３０】
ハンマバンク４４は、図２では分かり難いが、下記で詳述される磁極片及び磁石を備えた複数のボビンが組込まれている。これらは、ハンマバンク取付ブロック、フレーム、支持部、稼動台部、若しくはその他の固定構造及び保持構造５２の中に入れることのできるボビン及び磁極片４８として概ね示されている。取付ブロック５２は、作動可能なプリンタ要素の長手方向に概ね沿って延在する細長い構成部材である。取付ブロックには、孔５４を通してプリンティングする際に突出する先端部を備えた、図２には示されていない複数のハンマが組込まれている。ハンマ先端部が、上に位置し、該ハンマ先端部で叩かれるリボンと粗雑に連動するのを防ぐスクリーニング部分に、孔５４が形成される。
【００３１】
図３をより詳細に眺めると、図２の３−３線方向における透視画法での端面図を見ることができる。
【００３２】
図３には、プリントするためにハンマ先端部が貫通し突出する複数の孔５４を備えたハンマカバー４２が示されている。このカバー４２は、孔５８で取付けられる。孔５８は、ねじ付けされた構成部材、ボルト、リベット、若しくは代わりにカバー４２を保持する別の手段等の固定装置を受取る。ボルトは、ハンマバンク支持部若しくはブロック５２のねじ付孔６０の中に固定される。
【００３３】
ハンマバンクを前後に、若しくは往復式に動かすために駆動ラグ６４が設けられる。このラグ６４は、機械的駆動装置に結合されており、それによりハンマバンクが往復振動する。これによって、プリント用ハンマ先端部の各々は、プリントされる媒体上のプログラムされた位置を叩く。
【００３４】
ハンマバンクを駆動させる機械的駆動装置は、本出願の譲り受け人が所有し、１９９５年８月８日に米国特許出願第０８／５１２，３６７号として提出され、１９９７年９月１６日にＧｏｒｄｏｎ　Ｂ．　Ｂａｒｒｕｓに発行された米国特許第５，６６６，８８０号で見ることができる。機械的駆動装置及びハンマバンクの往復運動に関する前記特許は、特にこの発明の機械的駆動装置の特性を示すものとして、言及を以って本明細書の一部となす。
【００３５】
再度、図３を眺めると、本発明のハンマ６８は、先端部７０がカバー４２から突出して設けられていることが示されているのを見ることができる。このハンマ６８には、拡張部分７４上に形成された首部の下部７２が組込まれている。この拡張部分７４は、複数のハンマ６８が機械加工されているフレット上に単一部分として形成されている。拡張部分７４を備えたフレットは、孔７８を通してハンマブロック５２に固定されてよい。
【００３６】
ハンマ６８を磁石によってそれらの引込み位置に保持するように、永久磁石がスロット８０内に配置される。この永久磁石は、図５でより詳細を見ることができる。図５における永久磁石８２は、スロット８０内部に示されている。
【００３７】
スロット８０は、２つの各磁極片８４及び８６の間に形成される。磁極片８４は、アーム部、巻線支持部、若しくは延在部分を形成する概ね長手方向に配置された部分８８を備えた、概ね細長い磁極片として形成される。磁極片８６は、Ｃ字形で、Ｕ字形で、くの字形で、アーチ形で、弓形で、若しくはその他のオフセット配置で形成され、それによりアーム部、巻線支持部、若しくは拡張部分を形成する中間部分９０が設けられる。中間部分９０は、磁極片８４の概ね長手形状の部分８８から離間される。この離間によって、それは長手形状の近位部分８８から見ると遠位部分９０として配置され得る。遠位部分９０の離間は、その上のコイルの巻線をより厚くすることを可能にする任意の特定方法によるオフセット、互い違い形状、間隙、若しくは間隔の形成であってよい。要するに、コイル間の遠位部分の変位によって、部分９０上のコイル巻線の広さ若しくは幅をより大きくすることが可能になる。
【００３８】
２つの各磁極片８４及び８６は、その周囲に形成されるボビン構成部材、外包部分、搬送部分、覆い部分、若しくは保持部分９４の内部に保持及び維持される。ボビン構成部材９４は、磁極片８４及び８６を１つに保持する成形プラスチック構成であってよい。ボビン構成部材９４は、その全体が図５及び図４に示されているように、巻線１００を間に巻くためのフランジ、ストップ、ディスク、若しくはスプール端部９５及び９７を備えたボビン構成部材として見ることができる。巻線９８が、ストップ、ディスク、フランジ、若しくはスプール端部で延在するスプール端部１０１及び１０３の間に巻かれる、又は、ボビン９４上で巻線９８をその間に収納するその他の任意の方法を用いて巻かれる。図３に、ボビン構成部材９４の上部及び下部が示されているが、磁極片８４及び８６を示す図によって、部分的に図が隠れてしまっている。
【００３９】
スロット８０の中に配置された永久磁石８２を備えた磁極片８４及び８６は、磁力によるハンマ６８の保持力を提供する。磁極片８４及び８６の各対は関連するハンマ６８の１つを保持する。磁極片８４及び８６は、磁気分路９６が設けられている。この磁気分路９６は、永久磁石の磁場を打ち消すために必要な電流よりも少ないコイル電流で、ハンマ６８の適切な保持及び解放を可能にするように構成される。
【００４０】
近位に長手形状中間部分８８を備えた細長い磁極片８４は、その周囲に巻線若しくはコイル９８が設けられる。このコイル９８は部分８８の周りに巻かれ、電磁的エネルギーを与えたときに磁石８２の永久磁力に打ち勝つ力を生じ得るコイルを形成する。コイル９８のこの電磁力は、Ｃ字形又はくの字形磁極片８６の、真直ぐな遠位部分若しくは中間部分の周囲を覆う第２コイル１００と関連して作用する。これら２つの磁極片８４及び８６の各々は、それらの電磁コイル９８及び１００と共に作用して、磁石８２で生成された磁気回路に打ち勝つ。この磁気回路は磁極片、及びハンマ６８と協働する磁極片端部を通過する。
【００４１】
コイル９８及び１００にエネルギーが与えられると、それらは磁石８２の永久磁力に打ち勝つ。次に、ハンマ６８が解放され、その先端部７０がリボン２２に対して発射され、媒体上にドットマトリクスプリンティングを提供するように媒体に衝突する。
【００４２】
ボビン９４は、凹部分１０２及び１０４を有するように成形される。これによって、その凹部分を、駆動用回路基盤４６に沿って伸長している凸部分（即ち、凸部分１０８及び１１０）上に取付けることが可能になる。
【００４３】
各磁極片部分８８の周囲のコイル９８及び１００の電磁石を作動させるために、コイル接続リード１１６が巻線９８に接続され、コイル接続リード１１８がコイル巻線１００に接続される。これらの各コイル接続部分若しくはリードは、駆動用回路基盤４６上の電子機器への端子接続部分を提供するように形成される。駆動用回路基盤４６の構成要素は、図では隠れており、その詳細は１９９７年２月２７日に米国特許出願第０８／８０７，５７５号として提出され、１９９８年４月２８日にＲｙａｎ及びＢａｒｒｕｓに発行された米国特許第５，７４３，６６５号で見ることができる。前文献は、言及を以って本明細書の一部となす。
【００４４】
各コイルリード１１６及び１１８は、そこから伸長し、はんだ付けリード１２６及び１２８の形状をしている伸長部分を有する。これらのはんだ付けリード１２６及び１２８は、以下で説明していくようにコイルを各コイルリード１１６及び１１８に接続する。
【００４５】
図４に示されているのはコイル１００の例示的な図であり、コイル１００がＵ字形又はくの字形をしている磁極片８６の遠位部分９０上の周囲に巻かれている。特にこれらのコイル又は巻線１００は、磁極片８４の細長い、若しくは長手形状の近位部分８８の周囲に巻かれたコイル又は巻線９８よりも厚くなるように巻かれる。これは、磁極片８６のＵ字形部分の端部間にある遠位中間部分９０の距離若しくは隔たりが、磁極片８４の細長い長手形状の近位部分８８の距離若しくは隔たりほど長くないという事実に基づいている。したがって、コイル又は巻線９８は、断面の幅又は直径において、コイル又は巻線１００よりも小さくなっている。
【００４６】
前述の関係によって、より厚みのある巻線１００が厚みの少ない巻線９８から離して配置されるという事実のおかげで、コイル９８及び１００を隣接する巻線の近くに並置することが可能になる。両巻線９８及び１００は、同じ太さのワイヤで、ほぼ同じ巻数若しくは長さであるが、巻線１００は巻線９８よりも厚みがある。これにより、各磁極片８４及び８６上により高密度の巻線を設けることが可能になる。より厚みの少ない巻線、若しくはより厚みのある巻線に言及するときに、その用語は、いずれかの断面をとったときの全断面の広さ若しくは幅の厚みに関して用いられてよい。更に、広さ若しくは幅は、互いに関するどのような直交方向及び寸法で規定されてもよい。
【００４７】
鍵となる構成部分は、より多数のコイル巻線を収容するような空間的位置関係を作りだすように、磁極片の巻線が変位され、互い違い形状にされ、若しくは隣接する磁極片又は巻線から隔たった位置関係にされている。この配置、互い違い形状、若しくは離間は、近接若しくは隣接する磁極片間の空間的配置の変化に関して非対称になっている。
【００４８】
図４をより詳細に眺めていくと、明瞭化及び特定化のために１００Ａと示されたコイル１００が、明瞭化のために９８Ａと示された長手方向に配置されたコイル９８の上に配置されて図示されているのを見ることができる。これら２つの各コイルは、端部１５０及び１５２を有する１対の磁極片の上に巻かれる。従って、それらは、７２Ａと示されたハンマ７２と適合されて、空間８０中にある永久磁石８２によって近接位置若しくは引込み位置にハンマを引張る。
【００４９】
次の磁極片対の内部にある長手形状の、若しくは近位のコイル（即ち、長手形状コイル９８Ｂ）が、端部１５０Ｂを備えた磁極片８６のように、くの字形、Ｃ字形、Ｕ字形、弓状、若しくは湾曲状になっており、下側にあり、空間的に隔てられ、若しくは離間された磁極片の近接位置に示されている。更に、遠位磁極片は、遠位巻線アーム若しくは中間部分９０の上で、広さ及び幅においてより厚みのあるコイル１００によって巻かれる。
【００５０】
更に、磁極片及び巻線の次の組を眺めると、より厚みのある巻線１００が巻線１００Ｃとして遠位磁極片８６上に図示されているのを見ることができる。この巻線１００Ｃは、Ｃ字形磁極片８６の遠位巻線部位若しくは遠位巻線部分９０上に設けられている。これは、近位磁極片巻線アーム若しくは近位磁極片巻線部分８８上の長手方向に配置された巻線９８と適合されている。正味の効果は、種々の厚み、長さ、ハンマバンクの概ね長手方向からの変位、若しくはそれと直交するオフセットに基づいて、磁極片及びその巻線が互いに近接した状態になるように空間的配置された巻線を備えていることである。遠位及び近位の磁極片８４及び８６とそれらの巻線は、別の空間的配置及び構造であってもよい。
【００５１】
前述の方法において、巻線１００Ａ及び１００Ｃが、遠位磁極片８６の端部間の伸長部分、アーム部分、若しくは遠位支持部分９０の周囲に巻かれるとき、近位磁極片アーム部若しくは支持部８８上の９８Ａ及び９８Ｂ等の巻線９８よりも幅広若しくは厚くなっていることを見ることができる。これは、巻線９８及び９８Ｂが、磁極片８４の長手形状部分若しくは近位部分の周囲に巻かれるときにより長くなっている、若しくは厚みが小さくなっていることに起因している。各コイル１００Ａ及び１００Ｃの間のより密接した間隔は、同じ巻数で設けられているが、近位磁極片８４の長手方向に沿って長手形状アーム部分若しくは近位支持部分８８上に伸長され、より厚みの小さくなっているコイル９８Ａ及び９８Ｂの間隔によって適合される。
【００５２】
前述の互い違い形、非対称形、若しくは代替的な巻線の空間位置関係によって、より詰まった巻線間隔が作り出される。このより詰まった巻線間隔によって、所定の大きさのプリンタハンマバンクがより活用できるようになる。所定の長さのハンマバンク内部により多数のコイルが配置できる場合における、より小さな磁気的相互作用及び重なりがそれに該当する。例えば、１３と１／２インチのハンマバンク上に通常では１０２個のプリントハンマが配置されるのに対して１２６個のプリントハンマが配置可能である。これは、ハンマが約２５％増加している。
【００５３】
コイル損失が電力損失の大部分を占めているので、このことにより、製造者により規格の大きいワイヤをより少ない巻数で、若しくはより規格の小さいワイヤをより多くの巻数で、各コイル９８及び１００に各々組込むことが可能となる。
【００５４】
より小さい磁気的相互作用の効果を用いると、磁極片を薄片状にする必要がなくなることも分かっている。薄片状になっていることは、磁極片８４及び８６中の渦電流を除去するのに役立つ正因子である可能性がある。しかしながら、この改良型巻線構成を用いると、磁極片が単一金属片若しくは、従来技術で用いられている多数の薄片ではなく単に２つの薄片だけで作られてもよいことが分かっている。これによって、磁極片を製造するために、より安価な材料及びより安価なプロセスを用いることが可能となる。
【００５５】
再度、図４を眺めると、示されているようにボビン９４は、パーティング線部分１７０を有する２部分から作られている。これらのパーティング線部分１７０によって、磁極片８４及び８６の部分的な包囲、若しくは包込みが可能になる。端子１１６及び１１８は、より厚みのある部分内部に配置されてよい。２部分は、一方の部分に溝が設けられ、他方の部分によって覆われるように成形されることだけを単に必要とし、それらは各々、パーティング線部分１７０に沿って示されているように、より厚みのある部分及びより厚みの小さい部分である。更に、端子１２６は、パーティング線部分１７０に概ね接するように、ボビン９４のより厚みのある部分を通って延在する。
【００５６】
ボビン９４及び各々の相互関係の状況が、図５で見ることができる。図５において、長手方向に配置された、若しくは近位にある磁極片８４の近接に、ボビン９４が、Ｕ字型遠位磁極片若しくは弓状磁極片８６を備えて示されているのを見ることができる。
【００５７】
回路基盤と駆動装置４６を相互接続するワイヤリード１１８は、より厚みのあるコイル１００に接続されたワイヤを有しているのが示された、はんだ付けリード１２８で終端している。
【００５８】
細長い、若しくは長手方向のコイル９８を相互接続するように、リード１１６が第２のはんだ付けリード１２６に接続されている。これらの各リードによって、各磁極片上の巻線９８及び１００の相互接続及び配置が可能になる。
【００５９】
ボビン９４の巻線の性能を向上させるために、コイル９８及び１００を形成する各巻線を巻くためのあご部分（締付け部分）によってしっかりと握ることが可能な、一対の巻付用突起部、突出部、若しくは代替的な孔１９２及び１９４が示されている。
【００６０】
遠位磁極片８６を形成する磁極片の配置をより詳細に眺めていくと、巻線アーム部、若しくは遠位巻線支持部９０で終端している第１の拡張基部、拡張要素、若しくはより厚みのある部分１９８が示されているのを見ることができる。この遠位アーム部９０は、角度をなして延在し且つ磁極片端部１５０で終端する細長い末端部２００に延在している。遠位磁極片８６に対して、Ｕ字形状、Ｃ字形状、丸い曲線をなす弓状、Ｖ字形状、角度を有する形状、若しくはその遠位アーム部分９０上の遠位巻線を隣接コイル若しくは下側近位コイル９８の近接から離して配置するためのその他の構造のような任意の特定形状が用いられてよい。
【００６１】
近位磁極片８４をより詳細に眺めていくと、近位磁極片８４が、磁極片８６の部分１９８と同様に、基部、拡張部分、若しくは支持構成部分として延在する少しだけ大きい部分２０４を有しているのを見ることができる。近位磁極片８４の特にこの部分は、各アーム部、巻線支持部、若しくは磁極片端部１５２で終端する延在部分８８へと延在する。２つの各磁極片端部１５０及び１５２は、ハンマ６８に永久磁力を提供し、更に、回路基盤４６上の駆動装置によって作動された場合に、コイル９８及び１００を介して電磁的な力を受け取る。
【００６２】
近位アーム部８８を相対的に細長く、若しくは長手方向に配置することによって、より短く、幅により厚みがあるコイル１００のような隣接遠位コイルに、幅、若しくは所望に応じた別の寸法に関してより近接するようにされる。２つの関連のある巻線９８及び１００は、概ね同じ巻数、同じ長さ、若しくはワイヤ中の銅等の導電性材料が同じ含有量であってよい。
【００６３】
電磁気学的設計及び磁束の考慮によって、磁極片８４及び８６とそれらの各磁極片の端部１５０及び１５２とを介して異なる磁気作用の影響を及ぼすようにコイルが相対的に異なる巻数であってもよい。この理由から、巻線アーム部若しくは支持部８８及び９０上に可変な大きさの巻線を有することができるという適応性によって、従来技術ではできなかった電磁石及び永久磁石の設計能力が生み出される。同時に、本発明によって各磁極片及び巻線がより増大され、且つより近接配置されることが可能になる。
【００６４】
図６をより詳細に眺めていくと、磁極片８４及び８６とボビン９４との正面部分を各々見ることができる。特にこの図６で示されているものによって、コイル９８及び１００が、非常に近接した、互い違い形の、若しくは空間的に改良された位置関係に適応されているのを見ることができる。図６の前面図で見ることができるように、コイル９８及び１００は、互い違いにされて、オフセットされて、若しくは互いが変位されて並置される際に性能が向上される。近位コイル９８は厚みの少ない細長いコイルであり、遠位コイル１００は厚みのある、より短いコイルである。厚さは、コイルの幅若しくは奥行きのいずれかとして断面が測定されてよい。
【００６５】
各コイル９８及び１００に対して、非対称な近位及び遠位の配置を提供する、若しくはその他のオフセットされた隣接関係を提供する、互い違いにするための任意の特定の構造が組込まれてよい。前述したように、概ねＶ字形の構造、湾曲部分、弓状部分、若しくはその他の要素が、各遠位コイルの巻線を適合させるために用いられてよい。更に、磁極片上の近位及び遠位巻線のための支持アーム部８８及び９０は、平面状になっている、長手方向に平坦になっている、及び／又は真直ぐになっている必要はない。支持部８８及び９０は、湾曲構造、弓状構造、若しくは関連する隣接の湾曲又は弓状部分と適合されたその他の部分のような、種々の構造に適合されてよい。要するに、寸法がハンマバンクの長手方向の断面に関して変化してもよい。
【００６６】
当業者には、適切な配置のために望まれる、構造に応じた種々の適合が明らかであろう。隣接する磁極片に対する隣接コイルの幅、奥行き、及び長さに関する多種多様の変形実施例が本発明によって達成される。これによって、隣接の位置関係が、互い違いに、オフセットされて、角度をつけて、弓状で、若しくはその他の位置関係で互いに適合され、それによりコイルが互いに関して非常に近接して配置されるようになる。
【００６７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によって、プリントリボンに衝撃を与えるための、永久磁石によって保持されたプリントハンマを備えたハンマバンクと、プリント媒体を横切るようにハンマバンクを動かすための機械的駆動装置とを有するインパクトプリンタが提供される。このインパクトプリンタでは、各ハンマに対する第１及び第２のコイルが第１及び第２の磁極片の周囲に巻かれており、両磁極片の一方が他方と非対称形をしている。また、両磁極片の一方は、コイル巻線が巻きつけられた伸長された概ね長手形状をしており、他方は、コイルが両端部の間の部分上に巻きつけられている概ね弓状形状をしている。弓状形状の磁極片の周囲に巻かれたコイルは、長手形状の磁極片の周囲に巻かれたコイルよりも厚みがある。その結果として、プリンタ効率を向上させるようにより緻密なコイル及び磁極片の配置のための、互い違い若しくは非対称形成等であり得る異なる空間的関係を備えた、インパクトプリンタのための磁極片及びコイルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のラインプリンタの部分的な斜視図を示している。
【図２】図２は、図１の２−２線の方向で示されたラインプリンタのハンマバンク及びハンマの立面斜視図である。
【図３】図３は、図２の３−３線方向における、本発明のラインプリンタのハンマバンクの部分透視画法での端面図である。
【図４】図４は、複数のハンマ及びそれらの各磁極片及び各コイルのいくつかが詳しく描かれた、本発明のハンマバンクの部分的な斜視図を示している。
【図５】図５は、周囲に巻線を備えた、本発明のボビン内にある磁極片の詳細側面図を示している。
【図６】図６は、図４の６−６線方向における、正面図を示している。
【符号の説明】
１０　ラインプリンタ
１２　フレーム
１４、１６　リボンハブ
１８、２０　リボンスプール
２８、３０　トラクタ
３２　スプラインロッド
３４　トラクタ支持シャフト
３８　刻み付つまみ
４０　紙送込みシールド
４２　ハンマカバー
４４　ハンマバンク
４６　ハンマ駆動用ボード
４８　ボビン及び磁極片
５２　取付ブロック
５４、５８、７８　孔
６０　ねじ付き孔
６４　駆動ラグ
６８　ハンマ
７０　先端部
７２　首部の下部
７４　拡張部分
８０　スロット
８４、８６　磁極片
８８　長手形状部分
９０　中間部分
９４　保持部分
９８、１００　コイル
１０２、１０４　凹部
１０８、１１０　凸部
１１６、１１８　コイル接続リード
１２６、１２８　はんだ付リード
１５０、１５２　磁極片端部
１７０　パーティング線部分
１９２、１９４　突出部
１９８　より厚みのある部分
２００　角度をなして存在する末端部
２０４　若干大きい部分
９８Ａ、９８Ｂ、１００Ａ　コイル
【図１】
2004001475.tif 000003
【図２】
2004001475.tif 000004
【図３】
2004001475.tif 000005
【図４】
2004001475.tif 000006
【図５】
2004001475.tif 000007
【図６】
2004001475.tif 000008