JPS63145045A - ワイヤドツトヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はワイヤドア）ヘッドに関し、詳しくは記録部材
のワイヤを結合し、磁性部材を付設した可動なアーマチ
ュアレバーを前記磁性部材に磁力を作用させることに駆
動してドツト記録を行うワイヤドツトヘッドに関するも
のである。

［従来の技術］ 第１８図は、この種のワイヤドツトヘットとして、従来
のクラッパ−型ワイヤドツトへ、ドの要部の構造を示し
ている。

図において符号６はヨークであり、このヨーク６にはコ
イルコア６ａが一体に設けられ、コイルＤ　７６　ａ　
ニハコイル７が巻かれたボビン８が嵌合、固定されてい
る。

ヨーク６上にはスペーサ１２を介し補助ヨーク１３が固
定されており、補助ヨーク１３上にはワイヤ２を先端に
結合したアーマチュアレ／＜　　１５がシールドフィル
ム１４を介して設置されている。

アーマチュアレバー１５は後端部をくの字形に屈曲され
、その屈曲部の近傍には穴が形成されている。アーマチ
ュアレバー１５は、その穴を補助ヨーク１３上に植設さ
れたボスト１３ａに通し、屈−曲部の頂点を支点１５ｂ
としてシールドフィルム１４に接し、アーマチュア押え
バネ２２に支点１５ｂの反対側を押圧されて、補助ヨー
ク１３Ｊ１に揺動可能に支持されている。また、アーマ
チュ。

アレパー１５の中央部には、磁性部材として所定形状の
ブロック状の可動コア１６が固着されており、コイルコ
ア６ａと対向する。また、アーマチュアレバー１５はア
ーマチュア戻しバネ１７により、図中上方の初期位置に
押し付けられている。

このような構造で、記録時にはコイル７が通電され、そ
の起磁力による矢印で示す磁束Φがコイルコア６ａ、ヨ
ーク６、スペーサ１２、補助ヨーク１３、および可動コ
ア１６からなる磁気回路を流れる。可動コア１６、コイ
ルコア６ａ間に吸引力が発生し、可動コア１６がコイル
コア６ａ側に吸引される。この吸引力によりアーマチュ
アレ／＜　−１５がアーマチュア戻しバネ１７のバネ力
に抗して支点１５ｂを中心にコイルコア６ａ側に揺動す
る。これによりワイヤ２が第１８図中下方に突進して不
図示のインクリボンを介し不図示の記録媒体を打撃し、
ドツト記録がなされるようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このようなワイヤドツトヘッドにおいて、高
速記録を可能にするための第１の条件は、ワイヤ駆動機
構の可動部、すなわち可動コア１６、アーマチュアレバ
ー１５およびワイヤ２の等価質量をなるたけ小さくする
ことである。

ところが、まず可動コア１６は磁性部材として磁性体か
ら形成せねばならず、比重の大きな全屈から形成せねば
ならない、またアーマチュアレバー１５は可動コア１６
とワイヤ２を支持し、駆動力を伝達するため剛性に優れ
た材料で、しかもワイヤ２をろう付けするには耐熱性に
優れたろう付は性のよい材料から形成せねばならず、こ
れも比重の大きな金属性にせざるを得ない、さらに。

ワイヤ２の材料は耐摩耗性に優れたもので、タングステ
ン、高速度鋼あるいは超硬度鋼などに限られ、これらの
比重も少なくとも７以上と大きい。

このように、各材料の比重が大きいことから、可動部の
等価質量を小さくするには限度がある。

次に、高速記録のための第２の条件として、ワイヤ２を
駆動するために可動コア１６に作用する磁力（吸引力）
をなるたけ大きくする必要がある。

ここで、可動コア１６に作用する磁力をＦとし、可動コ
ア１６を流れる磁束をΦ、コイルコア６ａに対する可動
コア１６の対向面積をＳとすると、 ８π　　Ｓ となる。

従って、磁力Ｆを大きくするには、対向面積Ｓに対して
流れる磁束Φを大きくできるように、可動コア１６の材
料として、それなりの磁気特性を有するものを用いれば
よい。しかし、そのような材料はまた比重が高いものと
なってしまう。

このような事情で、ワイヤ駆動機構の可動部の等価質量
の低減が強度や磁気特性の上から困難となっており、こ
れが記録の高速化を図る上で障害となっている。

［問題点を解決するための手段］ このような問題点を解決するため本発明によれば、記録
部材のワイヤを結合し、磁性部材を付設した可動なアー
マチュアレバーを前記磁性部材に磁力を作用させること
により駆動してドツト記録を行うワイヤドツトヘッドに
おいて、前記磁性部材を中空に形成した。

［作　用］ このような構造によれば、上記磁性部材を中空に形成す
ること、すなわち磁性部材に対する磁力の作用にあまり
寄与しない内側部分を空洞として除去することによって
、磁性部材に作用する磁力の大きさを、はとんど低減さ
せずに磁性部材の等価質量を小さくでき、記録の高速化
が図れる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例の詳細を説明する。

第１図〜第９図は本実施例によるワイヤドツトヘッド（
以下ヘッドと略す）の全体構造を示しており、第１図〜
第４図はそれぞれヘッドの正面図、側面図、背面図、上
面図であり、第５図は第１図のＡ−Ｂｖｊによる断面図
、第６図は分解斜視図、第７図および第８図はそれぞれ
ヘッドの後方から組み立て順に示す各部材の背面図、第
９図は要部の断面図である。

これらの図において全体を符号１００で示すヘッドの各
構成部材を前面側から説明すると、まず符号ｌは前カバ
ーで、アルミダイキャストから成り、放熱フィン１ｂを
有し、プリンタ本体にビス止めするためのＵ溝１ａを有
している。また前カバー１には記録部材のワイヤ２を摺
動自在に支持、案内するガイド類を設置するための凹部
ｌｂ、溝部１ｃ、ｌｄが設けられている。

凹部１ｂには先端ガイド３が、また溝部１ｃ。

ｌｄには中間ガイド４．５が設置されている。先端ガイ
ド３は記録品位を左右する部材で耐摩耗性に優れたもの
でなければならず、木ヘッドではガラスセラミックを用
い、表面に１〜２ｇｒａの窒化チタンコーティングを施
している。また、木ヘッドは１８ビンヘツドであるとし
て、先端ガイド３にはワイヤ２のガイド穴として９個づ
つ２列に千鳥配列したガイド穴３ａが設けられている。

ここではワイヤ２の径が０．２５＋ｓｍであるため、ガ
イド穴３ａの径はＱ、２７ｍｍとなっている。また、中
間ガイド４．５もガイド穴４ａ、５ａを介し、ワイヤ２
の挙動を安定させる機能を有し、木ヘッドではモールド
から形成している。

なお、ワイヤ２と上記ガイド類の位置を適正に出すため
、前カバー１は平行ピン３０で位首決めされ、４木のビ
ス３１で後で述べるヨーク６に固定される。

次に符号１０は本ヘッドに駆動電流を供給するためのフ
レキシブルケーブルであり、途中で折り曲げられ、これ
を押さえて保護するフレキシブルケーブル押え３２をビ
ス１１でヨーク６に固定することにより固定される。

次に、ヨーク６は後述するようにワイヤ２を駆動するた
めの磁気回路を構成するもので、例えば磁気特性に優れ
た３％ケイ素鋼からほぼカップ状に形成されており、円
筒壁６ｂ内に１８個のコイルコア６ａが精密鋳造により
一体に形成されており、ヨーク６の円筒壁６ｂとコイル
コア６ａの端面とは同一面となっている。また、ヨーク
６の外周は放熱フィンを兼ねた形状になっている。さら
にはコイルコア６ａの周囲の絶縁耐圧向上と放熱性向上
のため、ヨーク６の表面は黒の電着塗装が施されており
、ヨーク６の前カバー１と接触する面、後述するスペー
サ１２と接触する面およびコイルコア６ａの端面は電着
塗装後研磨され、その後ニッケルメンキが施されており
、ヘッド全体の導通を図っている。

一方、コイルコア６ａにはコイル７が巻かれたポビン８
が挿入され、ポビン８には端子９が２側圧入され、この
２個の端子は板状になっており、コイル７の巻き始め、
巻き終りが半田付けされている。なお、ポビン８は例え
ば耐熱性に優れた１０％カラスファイバ入りＰＢＴから
形成される。また端子９はフレキシブルケーブル１０に
半田付けされており、フレキシブルケーブル１０からコ
イル７へ電流を供給する役目を有する。

なお、ヨーク６の一部にはサーミスタ２９が熱伝導率の
高いシリコン接着剤等で埋めこまれている。これはワイ
ヤドツトヘッドは温度上昇が大Ｓので、サーミスタ２９
を介して温度上昇を検出してコイル７を保護するためで
ある。

次にヨーク６の後面上には、純鉄からなるスペーサ１２
が設置され、さらにその上には補助ヨーク１３が設置さ
れている。補助ヨーク１３も磁気回路を構成する部材で
純鉄から成り、耐摩耗性に優れた窒化ステンレスから成
るポスト１３ａが１８水圧入されており、またモールド
からなるサブボディ１３ｂがアウトサート成形により一
体化されている。サブボディ１３ｂは、穴１３ｃで後述
するアーマチュア戻しへネ１７の保持を行ない、また後
述するアーマチュアレバー１５のガイドの機能を有する
。

さらに、補助ヨーク１３の後面側には、１８個のポスト
１３ａと嵌合する穴１４ａのあいたリング上のフィルム
であるシールドフィルム１４が設置されており、これは
耐摩耗性に優れたポリイミドから成る。そして、このシ
ールドフィルム１４を介して補助ヨーク１３の後面上に
アーマチュアレバー１５が設置されている。

アーマチュアレバー１５は、安定した動作をするように
１例えば剛性の高いＳＫ材から成り、後端部がくの字形
に屈曲され、その屈曲部の後端側には穴１５ａが形成さ
れている。またアーマチュアレバー１５の中央部には、
磁性部材として可動コア１６がレーザービーム溶接など
により一体化されており、先端部には記録部材のワイヤ
２がろう付けなどにより固着されている。

モしてアーマチュアレバー１５は穴１５ａを補助ヨーク
１３のボスト１３ａに通し、後端部の屈曲部の頂点を支
点１５ｂとして補助ヨーク１３の後面に接している。さ
らに、支点１５ｂの反対側がストロークフィルム２１を
介してアーマチュア押えバネ２２により押圧されること
で、アーマチュアレバー１５は支点１５ｂを中心に揺動
可能に支持されている。また、アーマチュアレバー１５
はアーマチュア戻しバネ１７により後方へ押圧されてお
り、ストッパ１８に当接する初期位置に押し付けられて
いる。

なお、アーマチュアレバー１５に結合されたワイヤの基
端部は、サブボディ１３ｂに形成された長円形の穴１３
ｃによりガイドされる。またサブボディ１３ｂの内縁部
１３ｄは、アーマチュアレバー１５と当接して、その前
進位置を規制するようになっている。

次にストッパ１８は、例えばゴム製で、ストッパ金具１
９に焼き付けることにより一体化されている。なお、ヘ
ッド内部温度は０℃から１２０℃位まで変化するため、
ストッパ１８の材質は＃熱性に優れ、またワイヤ２の動
作の安定性を左右する反発弾性の小さい弾性体が使用さ
れる。またストッパ１８の反発弾性の温度依存性を極力
抑えるため、ゴム厚は簿〈シて０．２＋ｓｍ程度として
いる。

また、ストッパ金具１９は、ストッパ１８とアーマチュ
アレバー１５との＊ａ時に発生する＃撃音を抑えるため
、制振性の高い亜鉛から成っている。

一方、ワイヤ２のストロークはストッパ１日の位置によ
り決定されるため、ストローク調整ワッシャ２０が補助
ヨーク１３のサブボディ１３ｂとの間に介在して、０．
０２ｍｍ単位で調整可能となっている。このストローク
調整ワッシャ２０はＵｙｆｆ銅から成る。

また先述のようにアーマチュアレバー１５の上にはスト
ロークフィルム２１が設置され、さらにその上からアー
マチュア押えバネ２２が圧接し、これにより支点１５ｂ
を中心にアーマチュアレバー１５が揺動するようになっ
ている。アーマチュア押えバネ２２はステンレス酸で、
アーマチュアレバー１５と直接接触するとアーマチュア
レバー１５が摩耗するため、これを防止する機能をスト
ロークフィルム２１は有する。またアーマチュアレバ−
１５とストッパ１８とはストッパ１８がゴムであるため
粘着し易く、記録不良が発生することがあるので、アー
マチュアレバー１５とストッパ１８との間にストローク
フィルム２１を介在させて防止している。

一方、アーマチュア押えバネ２２はストッパ金具１９と
ダンパ２３との間に介在し、ダンパ２３を介してビス２
４によりサブボディ１３ｂに固定されている。このダン
パ２３はアーマチュアレバー１５がストッパ１８との衝
撃時に発する衝撃音を抑えるため制振性の高い亜鉛等か
ら成っている。

さらに、ダンパ２３の上にはダンパ抑えバネ２５が設置
され、ダンパ２３を適度な押圧力で圧接しており、本ヘ
ッドでの押圧力は約３．８Ｋｇである。また、ダンパ抑
えバネ２５は放熱フィン２６ａを有したアルミ性のバッ
クカバー２６で押えられ、補助ヨーク１３、スペーサ１
２を介してヨーク６に４木のビス２７により固定されて
いる。バックカバー２５は放熱性を向上させるため黒色
塗装が施されている。

なお、ヨーク６には平行ピン２８が２禾圧入されており
、ヨーク６のコア６ａとスペーサ１２、補助ヨーク１３
およびバックカバー２６との位置関係を正確に保ってい
る。

以上の構成部材から本実施例のヘッドｌＯＯが構成され
、このヘッド１００においてワイヤ２を駆動するための
磁気回路がコア６ａ、ヨーク６、。

スペーサ１２、補助ヨーク１３及び可動コア１６から閉
磁路として構成される。

なお本実施例においては、第７図に明確に示されるよう
に、コイルコア６ａの断面形状、ポビン８の断面形状お
よび補助ヨーク１３のコイルコア１４に対応した部分に
設けられた穴１３ｅの形状がほぼ二等辺三角形をなして
いる。このような三角形状は、コイルコア６ａを中央に
集中的に実装し、小型化を図る上で有利であるが、本例
においては更にコイルコア６ａ、コイル７によって生み
出される磁界を効率的に使用し、しかもワイヤを無理な
く円滑に案内して庁耗を防止するため、コイルコア等の
向きと、ワイヤのガイド穴等の向きを工夫している。す
なわち、図に示されたように、はぼ二等辺三角形のコイ
ルコア６ａの頂角における二等分線４０に、ポビン７、
補助ヨーク１３の穴１３ｅの二等分線がそれぞれ一致し
、それらの二等分線の延長線上に長手状となるようサブ
ボディ１３ｂのガイド穴１３ｃが配置され、さらに中間
ガイド５の長手状ガイド穴１５ａも二等分線の延長線上
に長手状となるよう、また２列の円弧列となるよう設定
されている。

なお、中間ガイド４のガイド穴４ａはほぼ真円状をなし
、先端ガイド３とほぼ同じ２木の直線列状に案内されて
いる。

以上のようなワイヤ２の案内構成によって、各ワイヤは
各コイルコアの頂角のほぼ二等分線上に案内され、ワイ
ヤの摺動抵抗は最小となる。また、この二等分線上にア
ーマチュアレバー１５の中心線が合致しているので、コ
イルコア６ａから出た磁束は最も効率的にアーマチュア
レバ−１５を通ることになり、コイル７の発生した磁界
を効率良く使用できる。

以上のような構造のもとに、記録時には記録データに応
じて１８個のコイル７が選択的に通電される０通電され
たコイル７の起磁力による磁束がコイルコア６ａ、ヨー
ク６、スペーサ１２、補助ヨーク１３および可動コア１
６からなる閉磁路を流れる。可動コア１６、コイルコア
６ａ間に吸引力が発生し、可動コア１６がコイルコア６
ａ側に吸引される。この吸引力によりアーマチュアレバ
ー１５がアーマチュア戻しバネ１７のバネ力に抗して支
点１５ｂを中心にコイルコア６ａ側に揺動する。これに
よりワイヤ２が第５図中左方向に突進して、不図示のイ
ンクリボンを介し不図示の記録媒体を打撃し、ドツト記
録がなされる。

打撃後にはコイル７の通電が遮断され、アーマチュアレ
バー１５がアーマチュア戻しバネ１７のバネ力でストッ
パ１８と当接する初期位置へワイヤ２とともに押し戻さ
れる。

ところで、第１８図の従来構造では、記録時にワイヤ２
を駆動するために、可動コア１６に対して吸引力として
作用する磁力を発生する磁束Φは、可動コア１６内で主
に矢印で示すように流れる。可動コア１６においてアー
マチュアレバー１５側の符号ＤＳで示す内側部分には、
磁束Φはほとんど流れない、すなわち、この内側部分Ｄ
Ｓは、上記磁力の作用にはほとんど寄与せず、可動コア
１６の等価質量を無駄に増′加させていることになる。

そこで、本実施例では、第９図に示すように、可動コア
１６において上述の内側部分を除去して中空部１６ａを
形成し、可動コア１６を中空に構成するものとする。

第９図のＢ−Ｂ線による可動コア部の断面矢視図である
第１０図に示すように、可動コア１６の外形は細長い、
はぼ二等辺三角形の断面形状をなす三角柱状に形成され
るものとして、中空部１６ａは、例えばその内側でアー
マチュアレバー１５側に相似の二等辺三角形の断面形状
をなす三角柱形に形成するものとする。

本実施例によれば、このように可動コア１６において磁
力の作用にほとんど寄与しない内側部分を中空部１６ａ
として除去することにより、可動コア１６に作用する磁
力を低減させることなしに、可動コア１６の等価質量を
小さくできる。

従って、記録の高速化ないしは消費電力の低減が図れる
。

なお、可動コア１６をアーマチュアレバー１５に固着す
るには、中空のため加締はできないので、前述のように
レーザービーム溶接などによる。

ところで、可動コア１６と中空部１６ａの形状、構造は
上述のものに限らないのはもちろんであり、この他の形
状、構造として１例えば第１１図（Ａ）、（Ｂ）〜第１
７図（Ａ）、（Ｂ）に示す、以下のようなものが考えら
れる。

第１１図（Ａ）、、（Ｂ）の例では、可動コア１６の外
形は、上述と同様の三角柱形とし、中空部１６ａを三角
錐形としている。

第１２図（Ａ）、（Ｂ）の例では、可動コア１６の外形
は同様に三角柱形とし、中空部１６ａは底部が三角錐形
で、上部が三角柱形にしている。これらのような構造に
よっても、上述と同様の効果が得られるのはもちろんで
ある。

また、第１３図（Ａ）、（Ｂ）の例では、可動コア１６
は有底の三角筒として、アーマチュアレＡ　−１５にＸ
！！続して、すなわちアーマチュアレバ−１５と一体に
形成されている。可動コア１６は１例えばアーマチュア
レバー１５を絞り加工することによって、これに一体に
形成される。

この場合、可動コア１６を含むアーマチュアレバ−１５
は、特に高飽和磁束密度の磁性材から形成する。このよ
うにすれば、可動コア１６に充分な磁束Φが流れるよう
にすることができ、上述の各個よりも可動コア１６の等
価質量をさらに小さくして、さらに記録の高速化が図れ
、超高速記録が可能になる。

なお、上記の高飽和磁束密度の磁性材としては、例えば
コバルト５０％、鉄５０％のコバルトＯ鉄合金などが用
いられる。

次に、第１４図（Ａ）、（Ｂ）以下の例では可動コア１
６の外形を円柱形としており、第１４図（Ａ）、（Ｂ）
の例では可動コア１６を有底の円筒として形成し、第１
５図（Ａ）、ＣＢ）の例では中空部１６ａを円錐形とし
、第１６図（Ａ）。

（Ｂ）の例では中空部１６ａの底部を円錐形とし、上部
を円柱形としている。

このような形状、構造によっても、先述と同様の効果が
得られるのはもちろんである。

また、第１７図（Ａ）、（Ｂ）の例では、可動コア１６
は有底の円筒としてアーマチュアレバー１５に連続して
、これと一体に形成されている。

この場合も、第１３図（Ａ）、（Ｂ）の例と同様に、可
動コア１６を含むアーマチュアレバ−１５全体を特に高
飽和磁束密度の磁性材から形成することによって、超高
速記録が可使となる。

以上の他にも、可動コア１６の中空構造は種々考えられ
る。

［発明の効果］ 以−Ｈの説明から明らかなように１本発明によれば、記
録部材のワイヤを結合し、磁性部材を付設した可動なア
ーマチュアレバーを前記磁性部材に磁力を作用させるご
とにより駆動してドツト記録を行うワイヤドツトヘッド
において、前記磁性部材を中空に形成した構造を採用し
たので、簡単で安価に実施できる構造により、上記磁性
部材に使用する磁力を低減させずに磁性部材の等価質量
を小さくして、記録の高速化ないしは消費電力の低減が
図れるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図は本発明の実施例によるワイヤドツト
ヘッドの全体構造を説明するもので、第１図はヘッドの
正面図、第２図はヘッドの側面図、第３図はヘッドの背
面図、第４図はヘッドの上面図、第５図は第１図のＡ−
Ｂ線による断面図、第６図はヘッドの分解斜視図、第７
図および第８図はそれぞれヘッドの後方から組立順に示
す各部材の背面図、第９図は要部の断面図、第１０図は
第９図のＢ−Ｂ線による可動コア部の断面矢視図、第１
１図（Ａ）、第１２図（Ａ）、第１３図（Ａ）、第１４
図（Ａ）、第１５図（Ａ）、第１６図（Ａ）および第１
７図（Ａ）はそれぞれ異なる可動コア部の変形例を示す
側断面図、第１１図（Ｂ）は第１１図（Ａ）のＣ−Ｃ線
による断面矢視図、第１２図（Ｂ）は第１２図（Ａ）の
Ｄ−Ｄ線による断面矢視図、第１３図（Ｂ）は第１３図
、第１５図ＣＢ）は第１５図（Ａ）のＧ−Ｇ線による断
面矢視図、第１６図（Ｂ）は第１−６図１）のＨ−Ｈ線
による断面矢視図、第１７図（。Ｂ）は第１７図（Ａ＞
のＩ−Ｉ線による断面矢視図、第１８図は従来のワイヤ
ドツトヘッドの要部の構造を示す断面図である。 ２・・・ワイヤ　　　　　３・・・先端ガイド４．５・
・・中間ガイド　６・・・ヨーク６ａ・・・コア　　　
　　　７・・・コイル１５・・・アーマチュア　１６・
・・可動コア１６ａ・・・中空部 １７・・・アーマチュア戻しバネ を部のＩＩＴ曲図 第９図 へ、７Ｆの正印口 第１図 第３図 １２スヘ・−η へ、、トのＬ面口 第４図 ５−ｓｊｉニ、ｌ３１ｔｆｒ１矢視図 第１０図 第１１図（Ｂ） 第１８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録部材のワイヤを結合し、磁性部材を付設した可
   動なアーマチュアレバーを前記磁性部材に磁力を作用さ
   せることにより駆動してドット記録を行うワイヤドット
   ヘッドにおいて、前記磁性部材を中空に形成したことを
   特徴とするワイヤドットヘッド。 ２）前記磁性部材をアーマチュアレバーと一体に構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のワイ
   ヤドットヘッド。