(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが装着されたコアと、
前記コイルを駆動したときに前記コアにより吸引される被吸引面を有し一端にワイヤが連結されたアーマチュアと、
前記コアに作用する吸引力に抗して前記アーマチュアを復帰方向へ付勢する付勢部材と、
前記ワイヤの後端と前記コアとの間に配置されて吸引時、復帰時に前記アーマチュアを回動自在に支える支点部を有するヨークと、
屈撓可能な弾性材により形成されて前記ワイヤの後端と前記支点部との間に配置され前記アーマチュアの復帰位置を定めるアーマチュアストッパと、
前記被吸引面とは反対側の前記アーマチュアの背面側にある支持板と、
前記被吸引面とは反対側の前記アーマチュアの背面側であって前記支点部に対して前記ワイヤと反対側に位置して前記支持板に設けられた緩衝体と、
を備え、
前記緩衝体は前記コアに吸引された前記アーマチュアが復帰する過程において、前記アーマチュアが前記支点部と接触しない状態に変位したとき前記アーマチュアが当接する位置に設けられるとともに、前記アーマチュアが復帰状態時においては前記アーマチュアの背面と非接触となる厚さに設定されているドットプリントヘッド。
【請求項２】
前記アーマチュアと前記緩衝体との隙間を調整する調整手段を備える請求項１記載のドッドプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インパクト型のドットプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドットプリントヘッドの基本的な構成は、ヨークに磁気的に接続されたコアにコイルを装着し、ワイヤを駆動するアーマチュアをコアに対して起伏自在に設け、コイルに通電したときにコア、アーマチュア、ヨークに流れる磁束によりアーマチュアを変位させてワイヤをプラテン上の用紙に衝突させることにより印字を行なうものである。
【０００３】
その具体的な一例を図５に示す。一部しか図示しないが、一面が開口されたカップ状のハウジング１が設けられ、このハウジング１の内部には磁性体により形成された環状のヨーク２が固定的に設けられている。ヨーク２の外周部には複数のコア３が環状に配列されて一体に形成され、これらのコア３にはコイル４が装着されている。ヨーク２の内周に形成された環状壁５の端面の一部は、磁性材により形成されたアーマチュア６を起伏自在に支える支点部７とされている。
【０００４】
アーマチュア６のコア３側の一面には平坦な被吸引面８が形成され、ハウジング１の中心側におけるアーマチュア６の端部にはワイヤ９の後端が溶接等の手段により固定的に連結されている。ヨーク２の環状壁５の端面には、アーマチュア６の中間部を貫通する複数のスタッド１０が立設され、これらのスタッド１０の端面には、アーマチュア６の復帰位置を定めるアーマチュアストッパ１１を支持する支持板１２が当接されている。アーマチュアストッパ１１はゴム等の弾性材により形成され、アーマチュア６の被吸引面８とは反対側の背面に当接する突部１１ａ（図６参照）を有する。また、アーマチュア６は回動時に障害がないように、支点部７を境として、被吸引面８側の厚さの方がワイヤ９を接続した側の厚さより厚くなっている。
【０００５】
支持板１２の外側の面にはアーマチュア６の幅方向の動きを規制するアーマチュアガイド１３が当接され、このアーマチュアガイド１３にはアーマチュア６を復帰方向に付勢するアーマチュアスプリング１４が支持されている。アーマチュアガイド１３の外側の面にはノーズ１５のフランジ部１６が当接されている。このノーズ１５にはワイヤ９の中間部を摺動自在に支持するワイヤガイド１７と、ワイヤ９の先端部を一列に整列させて摺動自在に支持するワイヤガイド１８とが設けられている。ワイヤ９の先端とワイヤガイド１８の表面とは研磨により一致されている。なお、ハウジング１、ヨーク２、支持板１２、アーマチュアガイド１３、ノーズ１５のフランジ部１６は、順次積層された状態で図示しないボルトとナットとにより挟持状態に締結されている。
【０００６】
ドットプリンタヘッドは、ワイヤガイド１８とプラテン１９との間に所定のギャップが形成されるように支持され、プラテン１９とワイヤガイド１８との間に印字用紙２０とインクリボン２１とが挿通される。なお、図示しないが、印字用紙２０とインキリボン２１との間は、ワイヤ９の先端と対向する窓が形成された薄板状のガイドにより仕切られる。
【０００７】
なお、アーマチュア６の被吸引面８とコア３との間には、コイル４に通電した場合に磁気が残らないように残留磁気防止フィルム２８が介装されている。２９はコイル４が接続された基板であり、この基板２９にはコネクタ３０が接続されている。
【０００８】
図５はコイル４に通電していない状態である。コイル４に通電すると、コア３、アーマチュア６、ヨーク２、コア３の間に磁束が流れるため、アーマチュア６はアーマチュアスプリング１４の付勢力に抗して支点部７を支点にしてコア３に吸引され、ワイヤ９がインクリボン２１と印字用紙２０とを介してプラテン１９に衝突する。これにより、印字がなされる。
【０００９】
コイル４に通電する期間は瞬時であり、アーマチュア６はワイヤ９がプラテン１９から受ける反力とアーマチュアスプリング１４の付勢力とにより復帰しアーマチュアストッパ１１に当接した位置で静止する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アーマチュア６は復帰時にアーマチュアストッパ１１から反発力を受けるため、プラテン１９側にバウンドし、アーマチュアスプリング１４の付勢力によりアーマチュアストッパ１１側に戻る動作を繰り返す。アーマチュア６はバウンドの繰り返しにより次第に変位量が小さくなり、やがてアーマチュアストッパ１１により定められた復帰位置に安定する。この動作を図７に示す。図７において、Ａはアーマチュア６の復帰位置を示し、ａはワイヤ９がプラテン１９に衝突するときのアーマチュア６の最大の変位量で、このａはワイヤ９の先端とプラテン１９との間の印字ギャップに対応する。図７に示すように、アーマチュア６がバウンドを繰り返すと、アーマチュア６が静止するまでの時間ｔが長くなる。この時間ｔはアーマチュア６のバウンドの大きさが大きい程長くなり、次ぎの印字動作に影響を及ぼす。
【００１１】
すなわち、アーマチュア６がアーマチュアストッパ１１の反発力によりバウンドする途中で、そのアーマチュア６に対応するコイル４が通電されると、吸引力が増し、フライトタイム（ワイヤ９がプラテン１９に衝突する時間）が短くなるためインパクト強さが強くなる。逆に、アーマチュア６がアーマチュアストッパ１１側に戻る途中で、そのアーマチュア６に対応するコイル４が通電されると、吸引力が弱められ、フライトタイムが長くなるためインパクト強さが弱くなる。この結果、印字ドットの濃淡差が生じ、また、ドットプリントヘッドがシリアル方向に移動する速度とワイヤ９のフライトタイムとの関係が狂うためドットピッチのバラツキが発生する。アーマチュア６のバウンドが大きくなる要因としては、連続印字による温度上昇でアーマチュアストッパ１１の特性が変化すること、高速印字による影響等が挙げられる。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、アーマチュアを復帰位置に速やかに復帰させて印字品質を高めることができるドッドプリントヘッドを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、コイルが装着されたコアと、前記コイルを駆動したときに前記コアにより吸引される被吸引面を有し一端にワイヤが連結されたアーマチュアと、前記コアに作用する吸引力に抗して前記アーマチュアを復帰方向へ付勢する付勢部材と、前記ワイヤの後端と前記コアとの間に配置されて吸引時、復帰時に前記アーマチュアを回動自在に支える支点部を有するヨークと、屈撓可能な弾性材により形成されて前記ワイヤの後端と前記支点部との間に配置され前記アーマチュアの復帰位置を定めるアーマチュアストッパと、前記被吸引面とは反対側の前記アーマチュアの背面側にある支持板と、前記被吸引面とは反対側の前記アーマチュアの背面側であって前記支点部に対して前記ワイヤと反対側に位置して前記支持板に設けられた緩衝体とを備え、前記緩衝体は前記コアに吸引された前記アーマチュアが復帰する過程において、前記アーマチュアが前記支点部と接触しない状態に変位したとき前記アーマチュアが当接する位置に設けられるとともに、前記アーマチュアが復帰状態時においては前記アーマチュアの背面と非接触となる厚さに設定されている。
【００１４】
したがって、コアに吸引されたアーマチュアが復帰するとき、アーマチュアを一旦アーマチュアストッパに当接させて反発力及び慣性力を減衰し、さらに、そのアーマチュアをアーマチュアストッパとの当接部を支点としてヨーク上の支点部から浮かせる方向に変位させて緩衝体に当接させて反発力及び慣性力を減衰することが可能となる。アーマチュアストッパと緩衝体とにより二段構えで反発力及び慣性力を減衰されたアーマチュアは付勢部材の付勢力によりヨーク上の支点部に支えられた状態でアーマチュアストッパにより定められた復帰位置に復帰する。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記アーマチュアと前記緩衝体との隙間を調整する調整手段を備える。
【００１６】
したがって、緩衝体によるアーマチュアの反発力及び慣性力減衰作用を調整することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１ないし図４に基づいて説明する。図５において説明した部分と同一部分は同一符号を用い、細部についての説明は省略する。図１はコイルに通電していない状態を示す縦断側面図、図２はアーマチュアが復帰する過程を示す縦断側面図である。
【００１８】
一部しか図示しないが、ヨーク２の外周部にはコイル４が装着された複数のコア３が環状に配列されて一体に形成されている。ヨーク２の内周に形成された環状壁５の端面の一部は、アーマチュア６を起伏自在に支える支点部７とされている。本実施の形態では、環状壁５の端面に当接するアーマチュア６の部分はエッジ状に形成されているが、アーマチュア６の環状壁５側の一面を平坦に形成し、環状壁５の端面にエッジを形成し、そのエッジをアーマチュア６を支えるための支点部としてもよい。
【００１９】
アーマチュア６のコア３側の一面には平坦な被吸引面８が形成され、端部にはワイヤ９の後端が固定的に連結されている。ヨーク２の環状壁５の端面には、アーマチュア６の中間部を貫通する複数のスタッド１０が立設され、これらのスタッド１０の端面には支持板１２が当接されている。この支持板１２の外側の面にはアーマチュアガイド１３が当接され、このアーマチュアガイド１３にはアーマチュア６を復帰方向に付勢する付勢部材としてのアーマチュアスプリング１４が支持されている。アーマチュアガイド１３の外側の面には、ワイヤガイド１７，１８を有するノーズ１５のフランジ部１６が当接されている。
【００２０】
環状のヨーク２が収納されたハウジング２２の底面には、ヨーク２に対して熱的に接続されたヒートシンク２３が嵌合されている。このヒートシンク２３の中心部はヨーク２の内周に嵌合され、その中心部の端面にはストッパープレート２４が螺子２５により固定され、このストッパープレート２４には屈撓可能な弾性材により形成された環状のアーマチュアストッパ２６が固定的に支持されている。このアーマチュアストッパ２６は、個々のワイヤ９の後端と支点部７との間において、アーマチュア６を支えて復帰位置を定める位置に配置されている。
【００２１】
また、前述の支持板１２には屈撓可能な弾性材により形成された環状の緩衝体２７が固定的に支持されている。この緩衝体２７には、アーマチュアストッパ２６により定められた復帰位置に個々のアーマチュア６が復帰した状態で、それぞれのアーマチュア６の被吸引面８とは反対側の背面に対して所定の隙間を開けて対向する突部２７ａ（図３参照）が形成されている。
【００２２】
なお、ヒートシンク２３、ハウジング２２、ヨーク２、支持板１２、アーマチュアガイド１３、ノーズ１５のフランジ部１６は、順次積層された状態で図示しないボルトとナットとにより挟持状態に締結されている。この組み立ての際に、スタッド１０の端面と支持板１２との間に、調整手段としての所望の厚さの調整フィルム３１を挿入することで、アーマチュア６と緩衝体２７の突部２７ａとの隙間を調整し得るように構成されている。すなわち、調整フィルム３１の厚みに比例して支持板１２とヨーク２との間隔が広がるため、アーマチュア６と緩衝体２７の突部２７ａとの隙間が広くなる。
【００２３】
このような構成において、図１に示すように、コイル４に通電していない状態で、コイル４に通電すると、コア３、アーマチュア６、ヨーク２、コア３の間に磁束が流れるため、図２に示すように、アーマチュア６はアーマチュアスプリング１４の付勢力に抗して支点部７を支点にしてコア３に吸引され、ワイヤ９がインクリボン２１と印字用紙２０とを介してプラテン１９に衝突する。これにより、印字がなされる。
【００２４】
コイル４に通電する期間は瞬時であり、アーマチュア６はワイヤ９がプラテン１９から受ける反力とアーマチュアスプリング１４の付勢力とにより復帰する。この復帰時にアーマチュア６はアーマチュアストッパ２６に当接して反発力及び慣性力が減衰され、さらに、アーマチュア６はアーマチュアストッパ２６との当接部を支点としてワイヤ９側とは反対側が緩衝体２７に向かう方向に回動し、緩衝体２７により反発力及び慣性力が減衰される。アーマチュア６は、緩衝体２７に当接する瞬間に図２に示すように支点部７から少し浮くが、次の瞬間には図１に示すように、緩衝体２７の反力及びアーマチュアスプリング１４の反力によりヨーク２側に戻されるため、支点部７に当接する状態でアーマチュアストッパ２６により定められた復帰位置に安定する。すなわち、アーマチュア６の反発力及び慣性力をアーマチュアストッパ２６と緩衝体２７とにより二段構えで減衰することができる。これにより、図４に示すように、アーマチュア６のリバウンドを抑制し、アーマチュア６がアーマチュアストッパ２６により復帰位置に安定するまでの時間ｔを短くすることができる。したがって、印字サイクルを短縮しても印字ドットの濃淡差が生じたり、ドットピッチがずれることはない。
【００２５】
また、アーマチュア６の反発力及び慣性力の減衰効果に影響する緩衝体２７の反力は、復帰位置に安定する状態でのアーマチュア６と緩衝体２７との隙間によって変化するが、この隙間は調整フィルム３１の厚さや枚数を変えることで調整することができるため、アーマチュア６のリバウンドをさらに効果的に抑制することができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、弾性材により形成されてアーマチュアの復帰位置を定めるアーマチュアストッパをワイヤの後端とヨーク上の支点部との間に配置し、弾性材により形成された緩衝体をアーマチュアの被吸引面とは反対側の背面に対して所定の隙間を開けて配置したので、コアに吸引されたアーマチュアが復帰するとき、アーマチュアを一旦アーマチュアストッパに当接させて反発力及び慣性力を減衰し、さらに、そのアーマチュアをアーマチュアストッパとの当接部を支点としてヨーク上の支点部から浮かせる方向に変位させて緩衝体に当接させて反発力及び慣性力を減衰し、アーマチュアを付勢部材の付勢力によりヨーク上の支点部に当接させた状態でアーマチュアストッパにより定められた復帰位置に速やかに復帰させることができる。これにより、印字ドットの濃淡差、ドットピッチのバラツキをなくすことができる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、アーマチュアと緩衝体との隙間を調整する調整手段を備えるので、緩衝体によるアーマチュアの反発力及び慣性力減衰作用を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるコイルに通電していない状態を示す一部の縦断側面図である。
【図２】アーマチュアの復帰の過程を示す一部の縦断側面図である。
【図３】アーマチュアとストッパと緩衝体との関係を示す平面図である。
【図４】アーマチュアの変位と時間との関係を示す説明図である。
【図５】従来例を示す一部の縦断側面図である。
【図６】アーマチュアとアーマチュアストッパとの関係を示す平面図である。
【図７】アーマチュアの変位と時間との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
２  ヨーク
３  コア
４  コイル
６  アーマチュア
７  支点部
８  被吸引面
９  ワイヤ
１４  付勢部材
２６  アーマチュアストッパ
２７  緩衝体
３１  調整手段
【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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