JPH0457505B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はワイヤドツトに係り、さらに詳細には
多数本のワイヤを備えたワイヤドツトヘツドに関
するものである。

従来技術 文字等をドツトにより印字するためには第１図
に示すようにｍ×ｎ個のドツトマトリツクス構成
とし、水平方向にP₁のピツチで縦方向にP₂のピ
ツチで並んだｎ本のワイヤを移動させてｍ回シフ
トさせつつ各シフトごとにワイヤを駆動させれば
目的とする印字を行なうことができる。

このようなドツト印字を行なうためのワイヤド
ツトヘツドの従来構造を第２図〜第５図に示す。

第２図〜第５図において符号１で示すものは先
端ガイドで、中間ガイド２に対して固定される。
中間ガイド２は図示していないキヤリツジに取り
付けるためのビス用の切欠部２ａが形成されてい
る。

中間ガイド２の後方には放熱プレート４と一体
化されるフレキシブルプリント基板３が配置され
る。

放熱プレート４はフレキシブルプリント基板３
と楕円筒状に形成されたヨーク５との間のスペー
サを兼ね、ヨーク５の熱を後述するバツクホルダ
へ伝達させるもので、厚さ２mm程度のアルミニウ
ムなどの熱伝導性の優れた材質が選ばれる。

このヨーク５には複数個のコア６が嵌合固定さ
れており、コア６にはコイル７を巻装したボビン
８が取り付けられる。

ボビン８には端子８ａが２本突設されており、
これらにはコイル７の巻き始めと巻き終わりの部
分が半田付け固定されている。そして端子８ａは
ヨーク５、放熱プレート４を貫通してフレキシブ
ルプリント基板３側に半田付け固定される。

一方符号９で示すものは後部ガイドで、全体と
して円筒形状に形成されており、前記ヨーク５、
放熱プレート４、フレキシブルプリント基板３を
貫通して中間ガイド２内に嵌入した状態で配置さ
れる。

この後部ガイド９の後端部には復帰バネ１０の
一端が固定されている。一方、ヨーク５の後端部
の開口端は補助ヨーク１１によつて閉塞されてい
る。補助ヨーク１１の中央部には円形の開口部が
形成されており、この部分に後部ガイド９の後端
が対応している。

また、ボビン８の後端側に突設されたポスト８
ｂは補助ヨーク１１に形成された透孔中に嵌入し
て後方に突出しており、このポスト８ｂを利用し
てアーマチユア１４の後端部が嵌合される。アー
マチユア１４はワイヤ２２の数と同一の数だけ有
り、その途中にはプランジヤ１３が突設されてい
る。

また、補助ヨーク１１とアーマチユア１４との
間にはスペーサ１２が配置される。

このスペーサ１２は補助ヨーク１１とアーマチ
ユア１４との接触による摩耗や、閉磁路形成時に
問題となる補助ヨーク１１の残留磁気等に基づく
アーマチユア１４の運動の不安定化を防止するた
めに設けられている。

アーマチユア１４は第５図に示すように放射状
に複数個配置されており、その先端にワイヤ２２
の基端が固定されている。アーマチユア１４の自
由端と後部ガイド９の後端との間には前記復帰バ
ネ１０が弾装された状態となつており、この復帰
バネ１０によりアーマチユア１４の自由端側は常
に後部ガイド９の後端から離れる方向の力を与え
られている。

一方、アーマチユア１４の後方にはストツパ１
５が配置され、前記アーマチユア１４の自由端側
と接触することができる位置に臨まされている。
このストツパ１５はアーマチユアホルダ１６に嵌
合されており、放射状に形成されたアーマチユア
ホルダ１６の各腕の先端が前記アーマチユア１４
の基端側を補助ヨーク１１に対して押圧している
状態となつている。このアーマチユアホルダ１６
の各腕のアーマチユア１４に対す押圧力はアーマ
チユアホルダ１６の後方に配置された同じく放射
状の板バネ１７によつて与えられている。ところ
で板バネ１７の後方にはダンパ１８が配置されて
いる。このダンパ１８は鉛などの高い比重を持つ
材質から成り、ワツシヤ１９、バネワツシヤ２０
を介してバツクホルダ２１に接して配置されてい
る。

なお、バツクホルダ２１はヘツドの放熱に大き
な影響を及ぼすため、できるだけ表面積が大きく
なるようにし、第３図に示すように外側には多数
のフインが形成されている。

このバツクホルダ２１は中間ガイド２に対して
ねじ２３によつて固定され、アーマチユアやヨー
クの部分を全体として覆うことになる。

ところが、ダンパ１８は板バネ１７とバネワツ
シヤ２０により変位可能に設けることにより、防
振効果を高める構成となつている。

また、ワツシヤ１９はダンパ１８にバネワツシ
ヤ２０が食い込むのを防止している。

また、ワイヤ２２は座屈防止のため各ガイド
１，２，９により案内されており、複数本のワイ
ヤ２２はこれらガイドに沿つて次第に縦一列にな
るように案内され、先端ガイド１内において完全
に縦一列に配列された状態となる。

このような構造のもとに印字を行なうには、印
字指令に従つてコイル７に通電が行なわれると、
ヨーク５、補助ヨーク１１、プランジヤ１３、コ
ア６により閉磁路が形成されるため、プランジヤ
１３はコア６の方向へ吸引され、アーマチユア１
４は復帰バネ１０の弾発力に抗してワイヤ２２を
先端ガイド１から所定距離突出させる。そしてワ
イヤ２２は図示していないインクリボンを介して
用紙上にドツト印字を行なう。

ところで、以上のような構造を持つ従来のワイ
ヤドツトヘツドにおいては、補助ヨーク１１と後
部ガイド９の構造がヘツドをコンパクト化し、長
寿命とし、かつ高速印字を可能にするための障害
となつていた。

すなわち、補助ヨーク１１の形状は第４図およ
び第５図に示すようにはぼ楕円形状であり、その
厚さは約１mm程度である。

この補助ヨークは前記ボビン８の後端に突設さ
れたポスト８ｂによつて位置決めされており、ボ
ビン８はヨーク５に固定されたコア６により位置
決めされた状態となつている。

一方、後部ガイド９はヨーク５の溝中に嵌合さ
れて回転規制を受けており、この結果補助ヨーク
１１と後部ガイド９の位置関係はヨーク５により
規制されていることになる。

従つて、補助ヨーク１１の穴の位置と、後部ガ
イド９の位置関係は論理的には設計通りになつて
いても、実際上は加工上の寸法誤差等のため位置
ずれが生じてくる。

このように位置ずれが生じると、ワイヤ２２と
一体になつているアーマチユア１４の動作は、ボ
ビン８のポスト８ｂと、後部ガイド９の後端に形
成されたアーマチユア１４を案内する溝９ａによ
つて規制されるため、アーマチユア１４のプラン
ジヤ１３が入る補助ヨーク１１の透孔１１ｂの壁
面とプランジヤ１３とが接触することになる。

補助ヨーク１１の透孔１１ｂと、プランジヤ１
３との間のギヤツプは、磁気回路のパーミアンス
を大きくするため、極めて小さくなつており、前
述したようなわずかな位置ずれが生じた場合に
は、必ずプランジヤ１３と透孔１１ｂの壁面とが
接触することになる。

プランジヤ１３の接触が生じれば、アーマチユ
ア１４は印字信号に応じて動作できなくなり、ワ
イヤ２２の先端が突出したままになり、インクリ
ボンを引つ掛けたり、あるいは逆にワイヤ２２が
突出することができず、ドツト欠けが生じ、印字
品位が著しく低下してしまう。一方、後部ガイド
９のアーマチユアの案内溝９ａおよび、後部ガイ
ド９と一体となつている中間ガイドの案内穴９ｂ
がそれぞれ正しい位置にないとアーマチユア１４
およびこれと一体のワイヤ２２の摺動抵抗に大き
な影響を及ぼす。

この溝９ａおよび中間ガイドの穴９ｂが補助ヨ
ーク１１に対して位置ずれが生じた場合にも摺動
抵抗は増大する。このようにして多くの部材の組
み立て時における位置ずれや、製品自身の誤差等
が重なると、ワイヤ２２の光速運動が阻害される
とともに、溝９ａや穴９ｂの消耗も激しくなり、
印字ヘツドの寿命を著しく短かくすることにな
り、組み立ても煩雑でヘツド自身が大型化してし
まうという欠点があつた。

目 的 本発明は以上のような従来の欠点を除去するた
めになされたもので、ヘツドを構成する部材間に
位置ずれが生じず、多数本のワイヤを確実に動作
させることができるとともに全体を小型化できる
ように構成したワイヤドツトヘツドを提供するこ
とを目的としている。

実施例 以下、図面に示す実施例に基づいて、本発明の
詳細を説明する。

第６図以下は本発明の一実施例を説明するもの
で、第６図にはワイヤドツトヘツドが断面した状
態で示されている。

第６図において符号２９で示すものはボデイ
で、従来構造とは異なり先端ガイドと中間ガイド
との支持部を一体化した状態で形成されており、
前方に突出した突出部２９ａ中には複数個の中間
ガイド２５〜２７が取り付けられている。そして
この突出部２９ａの先端には、先端ガイド２４が
固定されている。中間ガイド２５〜２７の材質は
線状構造合成樹脂、例えばカーボンフアイバー入
りPBT（ポリブチレンテレフタレート）、カーボ
ンフアイバー入りナイロン、グラスフアイバー入
りPBT、グラスフアイバー入りナイロン、テフ
ロンあるいはこれらの混合物である。

しかし先端ガイド２４は耐摩耗性に優れたルビ
ー、セラミツク、ガラスまたは合成樹脂から形成
されている。

このボデイ２９内には円筒状に深絞りされたヨ
ーク３２が収容されている。ヨーク３２のボデイ
２９の突出部２９ａ側の側面にはリング状に形成
された放熱プレートを兼ねたスペーサ３１が固定
され、このスペーサ３１の外側面には同じくリン
グ状に形成されたプリント基板３０が固定されて
いる。

ヨーク３２は円筒状であるが、その中央部には
円形の開口部が形成されている。

ヨーク３２には第７図に示すように多数の、た
とえば24個のコア３６が等角度間隔で固定されて
いる。ヨーク３２の端縁とコア３６の端縁とは同
一平面を形成するように研摩化仕上げされてお
り、後述するプランジヤとコアとの間のギヤツプ
を均一にするように配慮されている。

コア３６は第７図に示すように円柱の両サイド
を対称に平行になるように加工した断面形状をし
ている。

これら24個のコア３６には円筒形状に形成され
たコイル３４が嵌合されている。コイル３４の巻
始めと巻終りの端部３５はヨーク３２、スペンサ
３１を貫通してプリント基板３０側にハンダ付け
されている。そしてこのコイルの端部３５はシヨ
ートの発生を防止する耐熱性の絶縁柱３３によつ
て覆われている。

また、コイル３４はヘツドの振動による断線を
防止するためにエポキシ樹脂系の接着剤３７によ
りヨーク３２に固定され、またコイル３４の焼付
き防止のためコイル３４の温度を検出するサーミ
スタ３８が同じく接着剤３７によりコイル３４の
近傍に埋込まれている。

このヨーク３２の後端部には補助ヨーク４０が
突き合わせて固定される。この補助ヨーク４０は
曲げ剛性を高めるために、その周縁部が絞られて
ており、この絞り部の端縁がヨーク３２と突き合
わされている。この補助ヨーク４０には前記コア
３６と一対一に対応した状態で合計24個のポスト
４１が突設されている。

一方、符号４３で示すものはアーマチユアで、
その後端は前記ポスト４１に嵌合されており、そ
の途中にはプランジヤ４６が固定されており、こ
のプランジヤ４６は補助ヨーク４０に形成された
透孔中に摺動自在に嵌合されており、前記コア３
６と対向している。この補助ヨーク４０はリング
状に形成されており、その材質としては磁気回路
のパーミアンスを小さくすることなく、アーマチ
ユア４３とも対摩耗性の上からも相性のよいフエ
ライト系のステンレスが用いられている。

また、補助ヨークア４０とアーマチユア４３と
の間には両者の接触による摩耗を防止し、両者間
の磁気の切れをよくするためのポリエステルシー
ト４２が配置されている。

以上のような構造を有する補助ヨーク４０の中
心部は後部ガイドを兼ねたサブボデイ４７に対し
てアウトサート成形により一体化されている。こ
のサブボデイ４７は耐熱性及び耐摩耗性に優れた
合成樹脂から形成されている。そしてこのサブボ
デイ４７の先端部には中間ガイド２８が固定され
ており、サブボデイ４７とヨーク３２とがビス３
９により一体化されている。

このサブボデイ４７の材質は従来においては
POM（ポリアセタール）などが用いられていた
が、本発明においては10％のグラスフアイバ入り
PBTが用いられており、従来のものに比較して
ワイヤの摩耗も少なくヘツドの寿命も約1.5倍伸
ばすことができる。

また、サブボデイ４７の後端部には復帰ばね４
８の一端が固定されており、この復帰ばね４８の
他端は、前記アーマチユア４３の途中に押し付け
られている。したがつて、アーマチユア４３は復
帰ばね４８の力によつてサブボデイ４７から離れ
る方向への力を与えられている。合計２４のアー
マチユア４３の先端部には、ワイヤ４９の後端が
固定されている。ワイヤ４９はサブボデイ４７に
形成されたガイド４７ａ及び中間ガイド２５〜２
８に案内されて先端ガイド２４にまで導かれてい
る。

本実施例の場合には、ワイヤ４９は24本あり、
12本ずつ千鳥状に配置されている。12本のワイヤ
４９間ピツチは0.282mmで、印字状態ではドツト
ピツチは0.141mmとなる。

また、ワイヤ４９の直径は先端部のみが0.20
mm、他の部分が0.22mmで、電解研摩を行つたタン
グステンワイヤを用いている。

なお、アーマチユア４３に固定されたプランジ
ヤ４６もコア３６と同様に円柱の両サイドをカツ
トした断面形状を有する。

多数のアーマチユア４３の後方にはストツパ５
０が配置されている。このストツパ５０はヘツド
はその動作中に150℃程度まで温度が上昇するた
め耐熱性が要求され、また中間ガイドの長寿命化
を図るため、ワイヤ４９との間にオイルを塗布す
るが、これらがストツパ５０にも付着するため耐
油性、耐薬品性も要求される。

また、高速印字を実現する為には、印字後のア
ーマチユア４３がストツパ５０により停止された
とき、アーマチユア４３はリバウンドしながら停
止するが、この振動がゼロに集束されるまでの時
間が短いほど高速印字が可能となるため、反発弾
性係数の小さい特性が要求される。このような条
件を満足するものとしては、たとえばフツ素ゴム
が適している。

ストツパ５０はストツパホルダ５３に接着剤等
によつて固定されている。ストツパホルダ５３は
ヘツドの後部ケーシングを構成するバツクホルダ
６０の中心部に摺動自在に嵌合されている。

バツクホルダ６０はヘツドの後半部全体を覆う
もので、ビス６１によりボデイ２９に対して固定
される。

またこのバツクホルダ６０はヘツドの駆動部に
おける発熱を外部に放熱するために多くのフイン
を有する形状とされており、さらにアーマチユア
４３の復帰時におけるストツパ５０への衝撃時に
発生する騒音を外部に伝えないという目的も持つ
ている。

なお、このバツクホルダ６０は熱伝達率の向上
のため、表面にはブラツクアルマイト加工が施さ
れている。

このバツクホルダ６０の内側面には板ばねホル
ダ５１がビス５２によつて固定されており、この
板ばねホルダ５１とバツクホルダア６０との間に
は板ばね４５が配置されている。

この板ばね４５も第７図に示すように放射状に
形成されており、その先端部は前記ポスト４１に
嵌合されており、アーマチユア４３の基端部を補
助ヨーク４０に対して押圧している。

ところで、アーマチユア４３の材質はSPCC
（冷間圧延綱板）であるため、アーマチユア４３
の運動時にはステンレス系の板ばね４５との間の
接触により摩耗してしまうため、アーマチユア４
３の安定した動作が阻害されるので、これを防止
するためにアーマチユア４３と板ばね４５との間
にはポリエステルシート４４介在されている。

一方、バツクホルダ６０の背面側にはサブバツ
クホルダ５８がビス５９によつて固定されてい
る。

そして、前記ストツパホルダ５３に固定された
ダンパ５５とサブバツクホルダ５８との間にはワ
ツシヤ５６を介して皿ばね５７が配置されてい
る。ダンパ５５は鉛から成形されており、ストツ
パホルダ５３に対して圧接固定されている。

ところで前述したようにストツパホルダ５３は
バツクホルダ６０に対して摺動自在に嵌合されて
おり、バツクホルダ６０の背面とストツパホルダ
５３との間に嵌合される調整用のワツシヤ５４の
厚みまたは枚数を変えることにより、ストツパ５
０の位置を規制し、ワイヤ４９のストロークの調
整を行うことができる。

以上のように構成された本発明によるワイヤド
ツトヘツドは、印字時において駆動すべきワイヤ
４９に相当するコイル３４に通電が行われると、
コア３６、ヨーク３２、補助ヨーク４０及びプラ
ンジヤ４６によつて閉磁路が形成され、プランジ
ヤ４６が吸引され、アーマチユア４３が引き付け
られ、目的とするワイヤ４９が突出し、インクリ
ボンを介して印字用紙に記録が行われる。

本実施例になるワイヤドツトヘツドは以上説明
したように補助ヨーク４０と、サブボデイ４７と
を一体成形しているため、補助ヨーク４０に形成
されるプランジヤ４６が嵌合する透孔４０ａ、ポ
スト４１の取り付け位置とサブボデイ４７のガイ
ド４７ａに形成されたワイヤ４９のガイド孔４７
ｂとの相対的な位置関係を設計どおりに一致させ
ることができる。すなわちサブボデイ４７と補助
ヨーク４０とをそれぞれ別体に成形して孔加工等
を行つた後に一体化させるものではないため、一
体化された状態で孔加工その他を行うことがで
き、両者間の孔位置が設計どおりに設定できるこ
とになる。

したがつて、アーマチユア４３に結合されたプ
ランジヤ４６はその動作時に常に同一軌跡を描く
ことができる。

このため、補助ヨーク４０の透孔４０ａの壁面
とプランジヤ４６とのギヤツプを極めて小さくす
ることができ、両者間のパーミアンスは大きくな
り、磁気効率が極めて向上する。

すなわち、本発明になるワイヤドツトヘツドの
磁気回路がコア３６、ヨーク３２、補助ヨーク４
０およびプランジヤ４６から構成されており、こ
の磁気回路の高率を決定するのはコア３６とプラ
ンジヤ４６との間のギヤツプと補助ヨーク４０と
プランジヤ４６との間のギヤツプとにおけるパー
ミアンスである。

今、パーミアンスをＰ、ギヤツプの透磁率を
μ、ギヤツプ間の対向する面積をＳ、ギヤツプ間
隔をｌとすると、磁気抵抗の逆数であるパーミア
ンスＰは次式で表わされる。

Ｐ＝Sμ／ｌ 従つて、パーミアンスＰが大きいほど磁気効率
が向上するためギヤツプか間隔ｌが小さく面積Ｓ
を大きくすればＰが大きくなることがわかる。

すなわち、プランジヤ４６と、補助ヨーク４０
のプランジヤ４６が入る穴４０ａの壁面とのギヤ
ツプ間隔を小さくするほど良い。

しかし、実際問題としてはプランジヤ４６はプ
ランジヤ穴４０ａを往復するため、通常はプラン
ジヤ４６が穴４０ａの壁面に接触しないように余
裕をもつたギヤツプを設けなければならない。

そこで従来においてはこのギヤツプを大きくし
たため磁気効率が低下したが、本発明においては
各穴の位置が正確に設定できるため、ギヤツプを
小さくし、磁気効率を増大させることができる。

また、ワイヤ４９と一体になつたアーマチユア
４３の摺動抵抗は、アーマチユア４３の動作が理
想的に規制されているため最小となり、電気信号
に対する応答がしやすくなり、高速印字が可能に
なる。

また、サブボデイ４７の材質は、従来POM等
であつたものが、本発明にあつては10％のグラス
フアイバー入りPBTを用いているため、従来の
ヘツドの約1.5倍程度までの寿命を持たせること
ができる。

また、補助ヨーク４０とサブボデイ４７とは一
体成形されているため、組立て時を考えて各部を
大きくする必要がないため、小型化できヘツド全
体としてもコンパクトな構成とすることができ
る。

効 果 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、サブボデイと補助ヨークとをアウトサート成
型により一体化した構造を採用しているため、補
助ヨークとサブボデイとの孔位置とを設計どおり
に位置させることができ、位置ずれ等が生じるこ
とがなく、補助ヨークのプランジヤが嵌合する透
孔とプランジヤとの間のギヤツプを極めて小さく
することができ、磁気効率を高めた摺動抵抗の小
さな、かつ小型化できるヘツド構造とすることが
できる。

また、サブボデイはグラスフアイバー入り
PBTを用いているため長寿命化を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図がワイヤドツトヘツドによる印字方法を
示す説明図、第２図〜第５図は従来構造を説明す
るもので、第２図は横断平面図、第３図は分解斜
視図、第４図は第２図のＡ−Ａ線矢視図、第５図
は第２図のＢ−Ｂ線矢視図、第６図以下は本発明
の一実施例を説明するもので、第６図は横断平面
図、第７図はバツクホルダを外した状態の背面
図、第８図は正面図、第９図は側面図、第１０図
は一体化された補助ヨークとサブボデイの正面
図、第１１図は一体化された補助ヨークとサブボ
デイの平面図である。 ２９……ボデイ、３２……ヨーク、３６……コ
ア、４０……補助ヨーク、４１……ポスト、４３
……アーマチユア、４５……板ばね、４６……プ
ランジヤ、４７……サブボデイ、４９……ワイ
ヤ、６０……バツクホルダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ヘツド本体内に収容されたソレノイドにより
   作動される複数のアーマチユアを介して駆動され
   る複数のワイヤにより印字を行うワイヤドツトヘ
   ツドにおいて、磁路の一部を形成している補助ヨ
   ークと、ワイヤガイドの機能を有するサブボデイ
   とをアウトサート成形により一体化したことを特
   徴とするワイヤドツトヘツド。 ２ サブボデイの材質は線状構造合成樹脂である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のワ
   イヤドツトヘツド。 ３ 線状構造合成樹脂はカーボンフアイバー入り
   PBT（ポリブチレンテレフタレート）であること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のワイヤ
   ドツトヘツド。 ４ 線状構造合成樹脂はカーボンフアイバー入り
   ナイロンであることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載のワイヤドツトヘツド。 ５ 線状構造合成樹脂はグラスフアイバー入り
   PBTであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載のワイヤドツトヘツド。 ６ 線状構造合成樹脂はグラスフアイバー入りナ
   イロンであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載のワイヤドツトヘツド。 ７ 線状構造合成樹脂はカーボングラスフアイバ
   ー入りPBT、カーボンフアイバー入りナイロン、
   グラスフアイバー入りPBT、グラスフアイバー
   入りナイロンのいずれか２種類以上の混合物ある
   いは化合物であることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載のワイヤドツトヘツド。 ８ サブボデイの材質はテフロンであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイヤドツ
   トヘツド。