JPH0664189A - 印字ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気特性の低下をおこすことなく、また潤滑
油を必要とせずに耐久寿命を長くすることができる印字
ヘッドを提供することを目的とする。 【構成】 バネ釈放型の印字ヘッドにおいて、コア１４
のアーマチュア９と対向する部分に、炭素繊維を一方向
に配向させた単一のプリプレグシ―トを熱プレスにより
硬化させた炭素繊維シート層１９を形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタに用いられる
印字ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】印字ヘッドには、永久磁石の磁力によっ
て板ばねを偏倚させ、コイルへの通電によって永久磁石
の磁力を打ち消して偏倚状態の板ばねを解放することに
より印字要素を駆動するようにしたものがある。

【０００３】この種の印字ヘッドでは、板ばねにアーマ
チュアが設けられるとともにこのアーマチュアに対向し
てコアが配置され、このコアにコイルが巻装されてい
る。そして、コイルが通電されていないときには、永久
磁石の磁力によってアーマチュアがコアに吸着されて板
ばねが偏倚し、コイルへの通電によって永久磁石の磁力
を打ち消してコアへのアーマチュアの吸着状態を解除
し、これによって偏倚状態の板ばねが解放されるように
なっている。

【０００４】このような印字ヘッドにおいて、耐久性と
応答速度の向上を目的としてコアとアーマチュアとの間
に非磁性シートを介在させたものが知られている（例え
ば、実開昭５７−１５３５４３号、実開昭６１−１５２
４３８号等）。すなわち、非磁性シートによって無通電
状態でのコアへのアーマチュアの吸着力を低減し、コイ
ルに通電したときに偏倚状態の板ばねを速やかに解放で
きる。また、コアとアーマチュアとを直接衝突させずに
これらの部分の摩耗を防止している。この非磁性シート
は、一般には、通常摩耗防止のためにコアやアーマチュ
アよりも硬質のステンレス等の金属で形成されている。

【０００５】しかし、これらのシートは金属であるため
自己潤滑剤がなく、コア，アーマチュアの摩耗を防止す
るためシートのコア，アーマチュアとの当接部にシリコ
ーンオイル等の潤滑油を供給する必要があり、一般には
ヘッド内部にシリコーンオイル等の潤滑油を含浸したフ
ェルト等のオイル含浸材が配置されている。そのため構
造が複雑化し、高コストとなり、油膜によってアーマチ
ュアがコアに密着して初期ドット抜けを生じたりすると
いう問題点があった。また長期間の使用によってシート
に塑性変形がおこり、破壊することがあるなど、シート
の耐久寿命が短いという問題点があった。

【０００６】さらに、シートが金属であるためアーマチ
ュアがコアに吸着される際の衝撃を十分に吸収できず、
この衝撃によってアーマチュアまたは印字レバーに固着
される印字要素のロウ付け部分にクラックが発生し易い
という問題点があった。

【０００７】さらにこれらのシートがコアやアーマチュ
アよりも硬質であるためにアーマチュアに摩耗が生じ、
印字圧の低下をまねくおそれがあった。

【０００８】以上のような問題点を解決するために本出
願人は特願平３−３４４９６５号「印字ヘッド」を提出
している。これはコアとアーマチュアとの間に炭素繊維
シートを介挿したもので、炭素繊維シート自体が潤滑性
に富み、このため潤滑油を供給することなく、コアやア
ーマチュアの摩耗を防止できる。そして炭素繊維シート
は十分な耐久性を有している。

【０００９】また、炭素繊維シートは衝撃吸収性を有
し、コアにアーマチュアが吸着される際の衝撃を十分に
吸収できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし特願平３−３４
４９６５号によれば以下のような欠点がある。

【００１１】すなわち、炭素繊維を一方向に配向させた
樹脂製のプリプレグシートを熱プレスにより硬化させた
シートの場合、シート１枚では炭素繊維と平行方向での
破壊が発生しやすく、また２枚のシートを炭素繊維の延
伸方向が互いに直交するように積層した場合は、熱プレ
スによる硬化後の冷却時の２枚のシートの収縮量の違い
によりシート全体としてはそりが生じる。

【００１２】そこで、シートは３枚以上積層する必要が
生じ、強度を上げるるために炭素繊維の延伸方向が互い
に直交するように積層しているが全体の厚さとしては厚
くなってしまい磁気特性の低下を招く。

【００１３】そこで本発明は、磁気特性の低下をおこす
ことなく、また潤滑油を必要とせずに耐久寿命を長くす
ることができる印字ヘッドを提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による印字ヘッドは、アーマチュアを有する板
ばねと、永久磁石と、アーマチュアに対向して配置され
るとともにコイルが巻装されるコアとを有し、永久磁石
の磁力によって板ばねを偏倚させ、コイルへの通電によ
って永久磁石の磁力を打ち消して偏倚状態の板ばねを解
放することにより、アーマチュアを介して印字要素を駆
動する電磁的駆動装置とを有する印字ヘッドであって、
コアのアーマチュアと対向する部分に炭素繊維シート層
を形成してある。炭素繊維シート層は炭素繊維を一方向
に配向させた単一のプリプレグシ―トを熱プレスにより
硬化させたものである。

【００１５】

【作用】本発明によれば、コアのアーマチュアと対向す
る部分に炭素繊維シート層を形成してあるからシートは
コアにより支持してあり、炭素繊維と平行方向での破壊
が発生しないからシートは１層でよい。よってアーマチ
ュアとコアとの間隙を小さくでき、磁気特性を向上でき
る。

【００１６】

【実施例】本発明が適用された印字ヘッドを図面に基づ
いて説明する。図１に示されるように印字ヘッドには、
前端部にワイヤ枠１が設けられ、このこのワイヤ枠１に
ワイヤガイド２，３，４を介して印字要素の一例として
の複数の印字ワイヤ５が軸方向に摺動自在に支持されて
いる。

【００１７】ワイヤ枠１の背面には、板ばね６が設けら
れているとともにその後方にドーナツ状の永久磁石７お
よびコア１４が設けてあり、各コア１４にはコイル８が
巻回されている。そして、永久磁石７の磁力によって板
ばね６を偏倚させ、コイル８への通電によって永久磁石
７の磁力を打ち消して偏倚状態の板ばね６を解放するこ
とにより印字ワイヤ５を駆動できるようになっている。

【００１８】板ばね６は、外周部でリング状に繋がって
おり、内側に印字ワイヤ５の数に対応して向心的に延出
する複数のアーム６ａが形成されている。各アーム６ａ
の先端部には、磁性材で形成されたアーマチュア９が固
着され、このアーマチュア９に固着してある印字レバー
１０を介して印字ワイヤ５の後端部がロウ付けにより固
着されている。この板ばね６は、その前面に位置するス
トッパープレート１１と背面に位置するリング状の支持
板１２およびヨークプレート１３とにより挟持され、ワ
イヤ枠１にビス１５を介して固着されている。なお、ス
トッパープレート１１，板ばね６および支持板１２は、
この実施例では非磁性材で形成されている。

【００１９】コア１４は、印字ワイヤ５の数に対応した
数のＵ字状部を有し、その一端が永久磁石７、ヨークプ
レート１６およびスペーサ１７を介してヨークプレート
１３の背面に接合され、他端がアーマチュア９と対向
し、この対向部分にコイルボビン１８を介してコイル８
が巻装されている。

【００２０】コア１４，永久磁石７，ヨークプレート１
６，スペーサ１７，ヨークプレート１３，アーマチュア
９，コイル８は電磁的駆動装置２１を形成している。

【００２１】永久磁石７、ヨークプレート１６およびス
ペーサ１７は共に磁性材料でリング状に形成され、永久
磁石７、アーマチュア９、ヨークプレート１３、コア１
４、ヨークプレート１６およびスペーサ１７とによって
ループ状の磁気回路２０が形成されている。コア１４と
アーマチュア９との間には、ヨークプレート１６によっ
て隙間が形成され、スペーサ１７はコア１４とアーマチ
ュア９との間の隙間の調整用として用いられている。

【００２２】電磁的駆動装置２１の動作について説明す
ると、永久磁石７はコイル８が通電されていないときに
アーマチュア９を板ばね６の弾性力に抗してコア１４に
吸着して板ばね６を偏倚させるようになっている。コイ
ル８は通電によって永久磁石７の磁力を打ち消してアー
マチュア９のコア１４への吸着状態を解除し、板ばね６
の偏倚状態を解放するようになっており、これによって
印字ワイヤ５が駆動されるようになっている。すなわ
ち、コイル８が通電されていないときには、永久磁石７
の磁力によって板ばね６が偏倚して印字ワイヤ５が後退
位置に位置し、コイル８が通電されると、永久磁石７の
磁力が打ち消されて板ばね６の偏倚状態が解放され、印
字ワイヤ５が前進する。

【００２３】コア１４のアーマチュア９との複数の対向
部の全てには、炭素繊維シート層１９が形成され、この
炭素繊維シート層１９の存在によってコイル８に通電し
たときに偏倚状態の板ばね６を速やかに解放できるよう
になっている。すなわち、炭素繊維シート層１９によっ
てコイル８が通電されていないときのコア１４へのアー
マチュア９の吸着力が低減されてコイル８への通電によ
ってアーマチュア９の吸着状態が速やかに解除されるよ
うになっている。

【００２４】炭素繊維シート層１９は、印字ワイヤ５の
復帰時にコア１４およびアーマチュア９の衝突力を受け
るようになっている。

【００２５】図２に示されるように、この炭素繊維シー
ト層１９は、エポキシ等の熱硬化性樹脂をバインダーと
して炭素繊維で形成したものであって、製造法として
は、炭素繊維１９ａを一方向に配向させたプリプレグシ
ート１９ｂを、コア１４のアーマチュア９と対向する側
の全面に１枚貼着し、これに熱プレスを施しコア１４の
アーマチュア９との複数の対向部の全てに、炭素繊維シ
ート１９を接合し硬化させる。そののちに炭素繊維シー
ト層１９の上記対向部以外の部分をプレス型等により除
去して製造する。

【００２６】上記の構成によれば、炭素繊維シート層１
９はコアにより支持してあり、炭素繊維と平行方向での
破壊が発生しないから炭素繊維シートは１層でよい。よ
ってアーマチュアとコアとの間隙を小さくでき磁気特性
を向上できる。

【００２７】また、炭素繊維シート層１９自体が固体潤
滑剤として使用される炭素でできているので、円滑性に
富み、このため潤滑油を供給することなく、コア１４や
アーマチュア９の摩耗を防止できる。これにより、従来
のようにヘッド内部にシリコーンオイル等の潤滑油を含
浸したフェルト等のオイル含浸材を設ける必要がなく、
構造が簡単化し、コストを低減できる。また、従来のよ
うに油膜によってアーマチュア９がコア１４に密着して
初期ドット抜けを生じたりすることがない。また炭素繊
維シート層１９自身も強靭性を有し、十分な耐久性が得
られる。

【００２８】また、炭素繊維シート１９のバインダーが
熱硬化性樹脂でありアーマチュア９よりも柔かく、衝撃
吸収性を有し、コア１４にアーマチュア９が吸着される
際の衝撃を十分に吸収できる。このため、コア１４にア
ーマチュア９が吸着される際の衝撃による印字ワイヤ５
のロウ付け部分等におけるクラックの発生を抑制でき、
ヘッド全体の耐久性が向上される。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る印字
ヘッドによれば、コアのアーマチュアと対向する部分に
炭素繊維を一方向に配向させたプリプレグシ―トを熱プ
レスにより硬化させた炭素繊維シート層を形成してあ
る。炭素繊維シート層はコアにより支持してあり、炭素
繊維と平行方向での破壊が発生しないから炭素繊維シー
トは１層でよい。よってアーマチュアとコアとの間隙を
小さくでき磁気特性を向上できる。

【００３０】また炭素繊維シートのために、潤滑油を供
給することなく耐久性に優れた高速印字ヘッドをより低
コストで提供することができるという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る印字ヘッドの一実施例を表す断面
図

【図２】同上の要部断面図

【符号の説明】

５ 印字要素 ６ 板ばね ７ 永久磁石 ８ コイル ９ アーマチュア １４ コア １９ 炭素繊維シート層 １９ａ 炭素繊維 １９ｂ プリプレグシ―ト ２１ 電磁的駆動装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーマチュアを有する板ばねと、 永久磁石と、上記アーマチュアに対向して配置されると
   ともにコイルが巻装されるコアとを有し、上記永久磁石
   の磁力によって上記板ばねを偏倚させ、上記コイルへの
   通電によって上記永久磁石の磁力を打ち消して偏倚状態
   の上記板ばねを解放することにより、上記アーマチュア
   を介して印字要素を駆動する電磁的駆動装置とを有する
   印字ヘッドであって、 上記コアの上記アーマチュアと対向する部分に、炭素繊
   維を一方向に配向させた単一のプリプレグシ―トを熱プ
   レスにより硬化させた炭素繊維シート層を形成してある
   ことを特徴とする印字ヘッド。