Матричная печатающая головка Советский патент 1981 года по МПК B41J3/10 

Изобретение относится к матричшлм печатающим головкам и может найти применение в печатающих устройствах. Известна матричная печатающая головка, содержащая матрицу с пуансонами и электромагниты возбуждения Недостатком данной печатающая головки является невысокое качество пе чати . изобретения - улучшение качества печати. Указанная цель достигается тем, что матричная печатающая головка имеет лостоянные магниты, кольцевой . магнитопровод с радиальными сердечниками и полый цилиндрический ротор с пазами на образующей поверхности, размещенный внутри кольцевого магнитопровода и жестко связанйый с матри цей, при этом постоянные магниты . группами установлены в одной плоскости в пазах ротора, а обмотки элек тромагнитов возбуждения размещены на радиальных сердечниках кольцевого магнитопровода, причем постоянные магниты одной,группы расположены соосно с сердечниками кольцеврго магни топровода, а магниты другой групгал со сме«еш1ем, не превышающим ширину постоянного магнита. На фиг. 1 изображена матричная печатающая головка, общий вид; на фиг. 2 - временная диаграмма работы м-фазного- внбропровода (З - суммарный ток первой (1) и четвертой ((V) обмоток возбуждения - токи 3.; 3 соответственно). Матричная печатающая головка содержит головку 1,основание 2,на котором расположен четырехфазный шаговый вибропровод 3, обмотки 4 электромагнитов возбуждения, расположенные на радиальных сердечниках 5 внутри кольцевого магнитогфовода б, полый цилиндрический ротор 7,. свободно установленшлй в кольцевых полуосях 8, связанных с основанием 2, постоянные мапшты -9, группами установленные в одной плоскости в пазах ротора 7, с которым жестко соединена матрица 10, пуансоны 11, свободно проходящие через полый цилинярический ротор 7. Выводы коммутируемых обмоток 4 электромагнитов возбуждения обозначены позициями 12-16. Постоянные магниты 9 одной группы pacпo ibжeны соосно с сердечниками 5 кольцевого магнитопровода 6, а магниты другой группы смещены по отнсядению к соответствующим полюсам сердечников 5 элвктромагнитов возбуждения (М и l5) на ширину постоянного магнита 9.Полюса сердечников I и Mi электромагнитов возбуждения совпадают с полюса1ми постоянных магнитов 9 первой jpyniui, а полюса электромаг)нитов IJ и IJ/ не совпадают и смещены например, по отношению к- полюсам магнитола 9 по часовой, .против часовой стрелки соответственно. Исходное положение матрицы 10 с пуансонами 11 - вертикальное. Матричное разложение знаков по т столбцам и п строкам,- mxnj позволяет производить последовательную распечатку знака по столбцам вертикальной матрицей пуансонов. Каждый элемент знака точку представить основной , координатой: Х,,; У соответствующей номеру столбца и строки. Профили

большинства символов имеют наклонные участки, которые нельзя без искажеНИИ отобразить бсоаее или менее слитно мозаичным способом печати. Вертикальные и горизонтальные участки зна ка, параллельные координатным осям У, X, имеют меньшие разрывы между точками, чем наклонные участки. Поэтому в зависимости от наклона касательной на образующей символа к оси ординат У головка 1 будет иметь, например три основных режима работы: наклоны матрицы влево, наклоны матрицы вправо, наклоны матрицы влевоBinpaBO. Возможны и другие режимы, являющиеся сочетаниями основных режимов работы печатающей толовки.

Матричная печатающая головка работает следующим образом.

Рассмотрим один из режимов работы головки 1. Пусть, например, между основными точками знака - координатами на образующей знака. , Ь J т-и УП- существует разрыв, что соответствует наклону участка образугацей влево. Необходимо пропечатать этот разрыв. Для этого в головку 1 подают прямоугольные управляющие сигналы на шаговый четырехфазный вибропровод 3 в обмотки 4 возбуждения электромагнитов I и iTl. В радиальных сердечниках 5 возникают магнитные поля, которые взаимодействуют с полями, установленных на роторе 7 пос тоянных магнитов 9. В результате ротс 7 поворачивается в полуосях 8 и устанавливается полюсают постоянных магнитов 9 напротив соответствующих полюсов радиальных сердечников 5 электромагнитов статора. Происходит установка матрицы 10 с пуансонами 11 в исходное вертикальнее положение. Обозначим направление вращения ротора 7 в виде пары Г1Ифр, соответствующих номерам коммутируемых обмоток электромагнитов , например 12 и 14, это означает напавление вращения ротора 7 от перво го.(1) электромагнита к четвертому (l3/) (16 и 12) - в обратном напавлении/ (12 и 13) - поворот по часовой стрелке; (12 и 16) - поворот против часовой стрелки в исходное положение. Затем обмотку 4 возбуждения электромагнита отключают и включают обмотку электромагнита IV. Пусть в нашем примере на фиг. 2 ток J в электромагните I убывает по экспоненте,а Ол (IV) - возрастает по той- же экспоненте.Возбужг даемые токами управления в обмотках 4 магнитные поля взаимодействуют с соответствующими магнитными полями постоянных магнитов 9,возникает результирующий крутящий момент,который действуя на ротор 7 ускоренно поворачивает последний на угол Ф . Величина угла поворота Р ротора 7 находится в прямой зависимости от соотношения токов в обмотках. Величина угла поворота определяется по формуле

ф ,JA , -

максимальный угол поворота

ротора при ,

3. и 3/ - текущие значения токов, соответственно в первой (Т) и четвертой ( 13). обмотках 4 возбуждения.

Результирующий угол поворота Ф определяется конечными значенияг токов 3 , а через обмотки 4 (фиг. 2). Ускоренное колебание ротора 7 передается в этот момент матрице 10, которая одновременно перемещает возбужденный электромагнитом печати головки требуемый пуансон 11 в область между oпиcaнны ли выше координатами (Х yj, , Хгл4 ; УП ) . В момент достижения требуемого угла поворота матрицы 10 происходит взаимодействие пуансона 11 с бумагой через красящую Ленту. Рабочая часть пуансона 11 к этому моменту получает значительное поперечное ускорение дви- женин. Под действием результирующего колебания рабочей части пуансона 11 частички краски, получившие большую подвижность, быстрее распространяются между лунками основных отпечатков координаты Х,, УГ,-, Х, У„. и быстрее внедряются в поры бумаги. Далее пуансон 11 возвращает в основную координату отпечатка Xf.. , УПН путем поворота ротора 7 в исходное положение коммутацией обмоток 4 из состоящих (12 и 14) в состояние (16 и 12). В этом случае также подают прямоугольные сигналы управления вобмотки электромагнитов Т и ЦI. После установки ротора 7 в исходное полоение процесс качания матрицы 10 с пуансоном 11 повторяют (12 и 16); (12 и 14), (16 и 12),- (12 и 14) ,

(16 и 12) и т.. д. По мере увеличения контактного давления между пуансоном 11 и бумагой эффективность влияния поперечной составляющей вибрации на качество печати падает, и в момент выхода пуансона и бумаги, на ее линейный участок упругой деформации, эффективное воздействие виб- рации на качество печати возрастает до ее первоначальных значений при внедрении пуансона 11 в бумагу. Похожим образом происходит печать и остальных подобных точек в других координатах разложения знака, с той лишь разницей, что частота и величина угла сканирования матрицы могут быть другими.

Частота поперечной.вибрации матрицы, величина угла поворота и форма сигнала управления тесным образом зависят от сложности начертания символа. Если координаты точек, требующих описанной выше пропечатки (режим работы: наклон влево (вправо)), в различных символах совпадает, то режим работы вибропривода будет одинаковым для данной координаты в междуночной области знака. В случае распечатки вертикального или горизонтального участка знака головка работает в режиме левого-правого наклона: (12 и 16); (12 и 14); (16 и 12); (12 и . 13); (12 и 1G); (12 и 14); U6 и 12) и т. д.

Благодаря увеличению скорости внедрения краски в поры бумаги, время распечатки символа сокращается.

Ik-К

Это приводит к увеличению скорости печатки. Сканирование матрицы с пуансонами способствует нанесению краски в наперед заданных пределах, контур знака при этом делается более четким и слитным. Использование данного изобретения улучшает качество печати.

Формула изобретения

Матричная печатающая головка, содержащая матрицу с пуансонами и электромагниты возбуждения, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества печати, она имеет постоянные магниты, кольцевой магнитопровод с радиальными сердечниками и полый цилиндрический ротор с паза1 в1 на образующей поверхности, размещенный внутри кольцевого магнитопровода и жестко связанный с матрицей, при этом постоянные магйиты группами установлены в одной плоскости в пазах ротора, а обмотки электромагнитов возбуждения ра мицены на радиальных сердечниках кольцевого магнитопровода, причем постоянные магниты одной группы расположены соосно с сердечниками кольцевого магнитопровода, а магниты другой группы - со смещением, не превьвиающим ширину постоянного магнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 2255179, кл. В 41 J 3/10, 1974.

Л

,