JP2511398Y2 - ワイヤドット印字ヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ワイヤドット印字ヘッド、更に詳細には、
コアを改良し、耐久性を改善したワイヤドット印字ヘッ
ドに関する。

（従来の技術及びその問題点） 昨今、ワイヤドット印字ヘッドとしては、バネチャー
ジ型印字ヘッドが主流となっている。第２図は、バネチ
ャージ型印字ヘッドの要部端面図である。第２図を参照
して、このバネチャージ型印字ヘッドの構成及び動作に
ついて概説する。図中、１は印字ワイヤ、２はワイヤガ
イドを兼ねたガイドフレーム、３は一端に印字ワイヤを
固定したアーマチュア、４は磁気回路を形成するヨー
ク、５はコア面との間に段差を設けるためのスペースヨ
ーク、６は磁気回路ヨーク、７は永久磁石、８はコアを
固定したベースヨーク、９はヘッド基板、10は永久磁石
の磁束を打ち消すためのコイル、11はアーマチュアと対
向して設けられたアーマチュアを吸引するためのコア、
12は各部品をクランプするクランプスプリング、そして
13は一端にアーマチュアを固設した板バネである。そし
て、このバネチャージ型印字ヘッドは次のように動作す
る。まず、永久磁石７の磁束が板バネ13と各種ヨーク
４、５、６、８、アーマチュア３、コア11を通過し、ア
ーマチュア３をコア11に吸引し、板バネ13を変形させて
板バネ13に歪エネルギーを蓄える。次いで、コイル10に
通電して永久磁石の磁束を打ち消し、アーマチュア３を
解放し、板バネ13の歪エネルギーを利用してアーマチュ
ア３を回動し、アーマチュア先端に固設した印字ワイヤ
１を突出させ、印字ワイヤ１により、図示せぬインクリ
ボンを介して印字媒体上に画素を印刷する。

而して、コア材料としては、一般に強磁性材料が使用
されており、更に吸引力の増加を図るため、これに磁気
焼鈍等の処理を付して、その磁気特性を最大限発揮せし
めるように工夫されている。

しかしながら、この磁気焼鈍処理の結果、コア11の機
械的強度が低下し、アーマチュア３に固設された板バネ
13とコア11の印字動作ごとの繰り返し衝突によるコア11
の接触部位（第３図中Ａ部14）の摩耗が早くなるという
新たな問題が生じていた。そして、Ａ部14が摩耗する
と、それに伴い板バネ13の変位量は大きくなり、印字ワ
イヤ１もＡ′点からＢ′点へと移り、印字媒体面までの
印字ワイヤ１のストロークがδ分だけ増加する。また、
板バネ13の歪エネルギーが増加し、摩耗が進行すると板
バネ13の復元力がコア11の吸引力より大きくなり、アー
マチュア３を完全に吸引できなくなる場合が生じてく
る。このため、アーマチュア３の動作特性が変化し、脱
ドット、リボン引掛け等の障害が生じてくる。

そして、従来、この欠点を解消するため、コアのＡ部
14に硬い金属を接着した構造のものが考えられた。第４
図はその要部構造を示す説明図、図中、15は超硬合金等
の高硬度材料である。

しかしながら、この方法は、異種金属を接着するとい
う製造上の困難さ及び磁気特性が低下するという欠点を
有していた。その結果製品のコスト高、印字特性の劣化
等の不利を招くことが考えられた。

（問題点を解決するための手段） 本考案者は、かかる従来のワイヤドット印字ヘッドの
コアが有する欠点を解消し、コア材料として磁性材料の
使用を可能とし、印字性能を飛躍的に高め、かつ、信頼
性の大幅な向上を図るべく種々検討の結果、本考案を創
出した。

すなわち本考案は、コアに磁気的に保持された板バネ
に固設したアーマチュアを消磁解放し、板バネの復元力
を使用して印字を行なうバネチャージ型印字ヘッドにお
いて、コアとして、該コアの先端部であって、アーマチ
ュア保持時コアと板バネが接する部位をレーザ光線によ
り局部的に焼入したものを用いたことを特徴とするワイ
ヤドット印字ヘッドである。

（実施例） 次に本考案を実施例を示す図面と共に説明する。

第１図は、本考案に係るレーザー焼入処理したコアの
説明断面図と該コア先端部の硬度をビッカース硬度計を
用いて測定した結果を示す。尚、レーザー焼入を行った
部位は、図中に置いて斜線で示した。

レーザー焼入は、常法に従って行なうことができ、第
１図に示す被検体については、次の焼入条件で行なっ
た。

レーザー出力エネルギー 20J レンズ焦点距離 100mm レンズ−ワーク距離（照射距離） 120mm 照射時間 18msec 照射方向 図中矢印Ｐ方向 尚、コア材料としては、レーザー焼入は極めて局部的
に行なえるため、母材の特性に変化は生じないので、従
来より使用されているコア材料を特に制限なく使用でき
る。

第１図に示す如く、コア11に対しレーザを第１図Ｐ方
向から照射すると、コア11のＰ点を中心としたほぼ扇形
状に焼入処理され、焼入部分の最高硬度は、ピッカース
硬さ（HV）で350HV程度であり、コア11のＰ点を中心と
したほぼ扇形状の範囲が1mm程度では、焼入処理を行な
っていない部位（150HV）に比べ２倍以上（300HV以上）
の硬度であり、局部的に極めて硬度の高い部分が形成さ
れたことが明かとなった。

本考案は、バネチャージ型印字ヘッドだけに特に限定
されるものでなく、一般的にコア（吸引磁極）及びアー
マチュア（可動子）よりなる電磁マグネットの繰り返し
動作において、局部的にアーマチュアとコアが衝突を起
こす部分には本考案に係るレーザー焼入処理が適用可能
であり、かつ、有効な方法であることは言うまでもな
い。

（考案の効果） 次に、本考案の効果を確認するため、コアに特別な処
理を施していない従来のバネチャージ型印字ヘッドと本
考案の係るレーザー焼入処理を施したコアを用いたバネ
チャージ型印字ヘッドを用いてこれらの耐久試験を行っ
た。耐久試験は、特定のワイヤに連続印字させたときの
摩耗量を測定することにより行った。摩耗量は、ワイヤ
先端の非動作時における初期位置（第３図のＡ′）から
の変位δをmm単位で評価した。その結果を第５図に示
す。

第５図から明らかな如く、従来ヘッドでは、印字ドッ
ト数３億ドットでワイヤの変位δが0.05mmになり、印字
濃淡が大きくなる。従って、３億ドットが従来ヘッドの
寿命と考えられていた。これに対し、本考案に係るレー
ザー焼入処理したコアを用いた本考案ヘッドでは、印字
ドット数が３億ドットにおいても変位δは0.02mmであ
り、摩耗量が従来品に比べ半分以下に改善されたことが
認められる。

このように本願考案によれば、磁性材料からなるコア
を焼鈍し、コアと板バネが接するコア角部をレーザ光線
により局部的に焼入処理したので、ピッカース硬度300H
V以上の範囲をコア角部先端から1mm程度とすることがで
き、コア角部以外は焼入処理されないので、母材の磁気
特性を損なうことがない。よって、印字ヘッドは、耐摩
耗性を高めることができ、高性能で極めて耐久性の高い
ものになり、長期間に亙って安定に印字することがで
き、印字ヘッドを使用する装置の信頼性の向上に寄与す
ることができる。

又、局部的に硬度を増加させることができるので、予
め一括してコアと板バネが接するコア角部をレーザ光線
により局部的に焼入処理した後、組み立て、加工等を行
なうことができる。よって、焼入処理工程を特に限定す
ることなく製造工程上に自由度を持たせることができる
ので、製造費用を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るレーザー焼入処理したコアの説明
断面図及びコア先端部のビッカース硬度を示す図面、第
２図はバネチャージ型印字ヘッドの要部端面図、第３図
はコア先端部の拡大断面説明図、第４図は従来のコアの
一例の要部構造説明図、第５図は印字ドット数に対する
摩耗量を示す図である。 １……印字ワイヤ、３……アーマチュア、10……コイ
ル、11……コア、13……板バネ、14……Ａ部（摩耗箇
所）。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】コアに磁気的に保持された板バネに固設し
   たアーマチュアを消磁開放し、板バネの復元力を利用し
   て印字を行なうバネチャージ型印字ヘッドにおいて、 前記コアは焼鈍された磁性材料からなり、該コアの先端
   部であって、アーマチュア保持時コアと板バネが接する
   コア角部をレーザ光線により局部的に焼入れし、ピッカ
   ース硬度300HV以上の範囲を該コア角部先端から1mm程度
   としたものを用いたことを特徴とするワイヤドット印字
   ヘッド。