JP2584585Y2 - 冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、電気をエネルギー源と
して所定の動作を行うことにより発熱を伴う部品を冷却
する冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電気をエネルギー源として所定
の動作を行うことにより発熱を伴う部品として、例えば
ワイヤドット印字ヘッドが知られている。このワイヤド
ット印字ヘッドは、電気をエネルギー源として、印字ワ
イヤを固着したアーマチュアを駆動し、この印字ワイヤ
で印字媒体をインクリボンを介してインパクトし、その
力で印字動作を行うもので、これを内蔵したインパクト
プリンタは、印字媒体の自由度が高く、また比較的安価
なことから情報処理システム等の出力装置をはじめ、多
方面で用いられている。このインパクトプリンタには、
ワイヤドット印字型式から、プランジャ型、バネチャー
ジ型、クラッパ型等がある。このうち、バネチャージ型
のものは、印字ワイヤを固定したアーマチュアをバイア
ス用板バネによって揺動自在に支持し、このアーマチュ
アを予め上記バイアス用板バネの弾性力に抗して永久磁
石の磁性作用でコアに吸引させておき、印字する際に上
記コアに巻回されたコイルを励磁させて上記永久磁石と
逆方向に磁束を発生させ、上記アーマチュアを開放させ
る構造となっている。この構造は高速応答性が良いこと
から、印字の高速化が求められている近年では広く採用
されている。

【０００３】図１０は、従来より知られるバネチャージ
型のワイヤドット印字ヘッドの概略断面図である。図１
０におけるワイヤドット印字ヘッド１０１では、ガイド
フレーム１０２とフィン１０３との間に、ベース１０
４，永久磁石１０５，台座１０６，スペーサ１０７，バ
イアス用板バネ１０８及びヨーク１０９が順次積層され
て設けられ、これらがクランプ１１２で一体に固定され
ている。

【０００４】さらに、詳述するとバイアス用板バネ１０
８は、リング状をした平板として作られていると共に、
リング状をした本体部分から中心に向かって突出された
状態で可撓部１０８ｂが一体に形成されており、この可
撓部１０８ｂに印字ワイヤ１１３を固定した金属製のア
ーマチュア１１４が取り付けられている。また、ベース
１０４の中央部分にはコア１１５が設けられており、こ
のコア１１５にコイル１１６が巻装されている。

【０００５】なお、符号１１９はコイル１１６に通電す
る基板で、１２０は基板１１９を位置決めするためのス
ペースシート、１２１は温度検出用のサーミスタ、１２
２はコイル１１６およびサーミスタ１１９を覆う熱伝導
の良い充填剤である。

【０００６】次に、このワイヤドット印字ヘッド１０１
の動作について説明する。まず、このワイヤドット印字
ヘッド１０１では、永久磁石１０５の磁束が、台座１０
６，スペーサ１０７，ヨーク１０９，アーマチュア１１
０，コア１１５およびベース１０４を通って再び永久磁
石１０５に戻る磁気回路が形成される。

【０００７】そして、コイル１１６への非通電時には、
アーマチュア１１４がバイアス用板バネ１０８を偏倚し
ながらコア１１５に吸引され、バイアス用板バネ１０８
に歪エネルギーが蓄積されて偏倚状態にあり、印字ワイ
ヤ１１３はガイドフレーム１０２のノーズ部１０２ａ内
に引き込まれている。図１０は、この状態を示してい
る。

【０００８】これに対して、コイル１１６に電流を流し
て励磁させると、励磁回路と反対方向の磁束が発生す
る。すると、アーマチュア１１４を吸引する力が減少
し、バイアス用板バネ１０８に蓄積されていた歪エネル
ギーが開放されてバイアス用板バネ１０８が復帰する。
すると、この復帰で、アーマチュア１１４の先端に固着
して取り付けられている印字ワイヤ１１３がガイドフレ
ーム１０２のノーズ部１０２ａより突出し、図示せぬイ
ンクリボンと印字媒体をプラテンに押し付ける。これに
より、文字やグラフィックパターン等を印字することが
できる。

【０００９】また、印字時にコイル１１６に通電するこ
とによって消費されて、このコイル１１６に発生する熱
は、フィン１０３によって放出されるとともに、内部に
こもった熱は熱伝導率の良いエポキシ系樹脂等の充填剤
１２２によりサーミスタ１２１に伝わり、このサーミス
タ１２１の部分で上昇するワイヤドット印字ヘッド１０
１内の温度を監視し、コイル１１６の温度を耐熱温度以
下に制御し維持している。

【００１０】こうして、アーマチュア１１４を一度開放
した後は、再びコイル１１６への通電が断たれる。する
と、印字媒体をインパクトして戻ってきた印字ワイヤ１
１３と共にアーマチュア１１４がコア１１５に再び吸着
保持される。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら従来にお
いては、ワイヤドット印字ヘッド１０１で発生する熱を
フィン１０３のみに頼って放出するようにしていたた
め、十分な放熱効果が得られないという不具合があっ
た。特に、ワイヤドット印字ヘッドの場合は、単位面積
内の印字回数が極めて多い印字、すなわち高密度な印字
を行うと、ワイヤドット印字ヘッド１０１の発生する熱
によって自身の温度が瞬時に上昇し、やがてコイル１１
６の耐熱温度に至って破損したりする虞れがある。ま
た、ドライバ等の半導体を内部に有する場合では半導体
の耐熱温度であるところの１２０℃から２００℃へ温度
が上昇し、やがて内部部品の破損に至る場合がある等の
問題点もある。そこで、一般には、ワイヤドット印字ヘ
ッド内が一定温度以上になると印字を停止し温度の下が
るのを待ち、再び下がると印字を行う制御を繰り返すこ
とによって破損を防止するようにしている。しかし、そ
の場合、単位時間内に行う印字回数、すなわち印字量が
低減し、高速のプリンタでありながら停止している時間
が多く結果的に印字量が低下してしまう問題点がある。

【００１２】そこで、この対策としては、ワイヤドット
印字ヘッド１０１に放熱用のフィンを取り付けるととも
に、このフィンに電動ファンから送風を行うことによ
り、ワイヤドット印字ヘッド１０１を冷却する技術も提
案されている。しかしながら、この技術にあっては、電
動ファンに電気エネルギーを供給するための給電ケーブ
ルや電源配線等を別途、設ける必要があるため、部品点
数が多くなって構成が複雑化するという不具合があっ
た。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記課題を解
決するためになされたもので、電気をエネルギー源とし
て所定の動作を行うことにより発熱を伴う発熱部品に取
り付けられる放熱用のフィンと、このフィンに取り付け
られるとともに、該フィンに送風を行う電動ファンを有
するファンユニットとを備えた冷却装置において、前記
ファンユニットは、前記電動ファンで電気エネルギーを
受けるための受給側電源コネクタを有し、この受給側電
源コネクタを、前記発熱部品側に設けられ且つ該発熱部
品に電気エネルギーを供給する電源配線系に電気的に接
続された供給側電源コネクタに直に接続可能に構成した
ものである。

【００１４】上記構成からなる冷却装置においては、冷
却対象となる発熱部品側に設けられた供給側電源コネク
タにファンユニットの受給側電源コネクタを直に接続す
ることにより、発熱部品に供給される電気エネルギー
を、供給側電源コネクタ及び受給側電源コネクタを介し
て電動ファンでも受けることが可能となる。これによ
り、特に電動ファン専用の給電ケーブルや電源配線等を
使用しなくても、発熱部品に供給される電気エネルギー
を併用して電動ファンを回転駆動させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本考案の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。なお、本実施例においては、電気をエ
ネルギー源として所定の動作を行うことにより発熱を伴
う部品として、ワイヤドット印字ヘッドを例に挙げて説
明する。図１は本考案の一実施例としてワイヤドット印
字ヘッドに装着された冷却装置の側面図で、図２はその
底面図、図３はその概略断面図である。先ず、冷却対象
となるワイヤドット印字ヘッドの構成について説明す
る。図１乃至図３におけるワイヤドット印字ヘッド１は
バネチャージ型のもので、ガイドフレーム２とフィン３
との間に、ベース４，永久磁石５，台座６，スペーサ
７，バイアス用板バネ８及びヨーク９が順次積層されて
設けられ、これらがクランプ１０で一体に固定されてい
る。

【００１６】さらに、詳述するとバイアス用板バネ８
は、リング状をした平板として作られていると共に、リ
ング状をした本体部分から中心に向かって突出された状
態で可撓部８ｂが一体に形成されており、この可撓部８
ｂに印字ワイヤ１１を固定した金属製のアーマチュア１
２が取り付けられている。また、ベース４の中央部分に
はコア１３が設けられており、このコア１３にコイル１
４が巻装されている。

【００１７】コイル１４はスペースシート１５を介して
ベース４に取り付けた基板１６上における図示せぬ印刷
配線端子に電気的に接続されている。また、基板１６
は、外部電源と接続される外部電源接続用コネクタ部１
６ａ（図２参照）を一体に有しており、この外部電源接
続用コネクタ部１６ａを介して外部電源と電気的に接続
される。さらに、基板１６の上側には、温度検出用のサ
ーミスタ１７がコイル１４等と共に熱伝導の良い充填剤
１８で固められた状態にされて配置されている。一方、
基板１６の下面側には、外部電源接続用コネクタ部１６
ａへ通じる図示せぬ印刷配線端子とそれぞれ電気的に接
続した電源端子１９ａ，１９ｂを有する供給側電源コネ
クタ２０が取り付けられている。

【００１８】ここで、ワイヤドット印字ヘッド１を冷却
する冷却装置は、主として、フィン３とファンユニット
２２とによって構成されている。フィン３は、上面が開
口された低背形の箱状に形成されている。そして、基板
１６を収納した状態で上面開口側をベース４に当接配置
させるとともに、このフィン３の周面に設けられている
係止爪２１を、ガイドフレーム２に一端が掛け止めされ
るクランプ１０の他端側の係合穴（不図示）に掛け止め
するようにして、ワイヤドット印字ヘッド１のベース４
に密着した状態で取り付けられている。そして、このフ
ィン３にファンユニット２２が取付可能になっている。

【００１９】図４乃至図９は、上記フィン３及びファン
ユニット２２の細部構造を示すもので、以下に図４乃至
図９を用いて、冷却装置を構成するフィン３及びファン
ユニット２２の構造をさらに詳しく説明する。先ず、フ
ィン３には、供給側電源コネクタ２０の電源端子１９
ａ，１９ｂと対向している側面に、供給側電源コネクタ
２０へ通じるコネクタ用穴２３とフィン３内へ通じる通
風穴２４が形成されているとともに、コネクタ用孔２３
及び通風穴２４を挟んだ左右両側に、各々先端に係止爪
２５ａを有した一対の弾性係止片２５，２５が一体に形
成されている。なお、各係止爪２５ａは互いに内側を向
いた状態で設けられている。

【００２０】また、その側面の内側には、図６乃至図９
に示すように、一対のレール部２６が設けられており、
この一対のレール部２６，２６間に保護部材としての板
状をしたプラスチック製の保護プレート２７がスライド
自在に取り付けられている。このうち、一対のレール部
２６，２６は、各々断面が略Ｌ字形をした溝状で、かつ
その開口部分を互いに向き合わせた状態で形成されてい
る。これに対して、保護プレート２７は、両レール部２
６，２６の溝内に各々またがって配置され、この一対の
レール部２６に案内されて、図６に示すようにコネクタ
用穴２３を閉じた状態となる閉位置と、図７に示すよう
にコネクタ用穴２３を開いた開位置とへスライド切り替
え可能になっている。なお、保護プレート２７に形成し
ている小穴２８（図６及び図７参照）は、保護プレート
２７を移動させるときに図示せぬ冶具等を挿入係合する
ための穴である。

【００２１】ファンユニット２２は、内部に電動ファン
２９を設けたハウジング３０を備えており、電動ファン
２９が回転すると、この電動ファン２９で生起される風
がフィン３側の通風穴２４と対応して設けられているハ
ウジング３０の下面開口より吹き出される状態になって
いる。また、ハウジング３０には、電動ファン２９が駆
動されたときに外部からの空気を取り入れるための吸い
込み穴３３と、先に吹き込まれた風を逃がすための複数
（本実施例では４つ）の通気穴３１とが形成されてい
る。さらに、ファンユニット２２には、コネクタ用穴２
３及び供給側電源コネクタ２０に対応して受給側電源コ
ネクタ３２が設けられているとともに、この受給側電源
コネクタ３２に供給側電源コネクタ２０の電源端子１９
ａ，１９ｂと対応して電源端子３３ａ，３３ｂが下方へ
突出された状態で設けられ、この電源端子３３ａ，３３
ｂが電動ファン２９と電気的に接続された状態になって
いる。加えて、ハウジング３０の下端側には、弾性係止
片２５，２５間に係止爪２５ａで係合されて保持される
係合板部３４が一体に形成されている。

【００２２】そして、このように構成されたフィン３の
使用方法としては、ファンユニット２２を取り付けた状
態で使用する場合と、ファンユニット２２を取り付けな
い状態で使用される場合とがあり、これを印刷態様によ
って選択することができる。このうち、ファンユニット
２２を取り付けた構造で使用する場合は、印字ヘッド本
体側のベース４にクランプ１０でフィン３を取り付け、
かつ保護プレート２７を開位置へ移動させてコネクタ用
穴２３を開放させた状態にする。すると、このコネクタ
用穴２３の部分より、印字ヘッド本体側における基板１
６上の供給側電源コネクタ２０の電源端子１９ａ，１９
ｂが覗いた状態になる。

【００２３】次いで、図９に示すように、供給側電源コ
ネクタ２０の電源端子１９ａ，１９ｂに、受給側電源コ
ネクタ３２の電源端子３３ａ，３３ｂを対応させるとと
もに、弾性係止片２５，２５間に係止板部３４を対応さ
せ、さらにファンユニット２２をフィン３に押し付け
る。すると、一対の弾性係止片２５が弾性変形されて一
時的に外側に逃がされ、また係止板部３４が係止爪２５
ａを通過し終ると、係止板部３４が係止爪２５ａに係合
されて保持される。これにより、フィン３に対して電動
ファン２９が密着して取り付けられる。また、それと同
時に、供給側電源コネクタ２０の電源端子１９ａ，１９
ｂに受給側電源コネクタ３２の電源端子３３ａ，３３ｂ
が挿し込まれて両コネクタ２０，３２が電気的に接続さ
れ、これによって電動ファン２９が供給側電源コネクタ
２０及び受給側電源コネクタ３２を介して基板１６上の
配線と電気的に接続され、基板１６の外部電源接続用コ
ネクタ１６ａを通して外部から供給される３５ボルト
（Ｖ）の直流電圧（電気エネルギー）を受けて回転駆動
することが可能となる。図１及び図２は、このようにし
てフィン３にファンユニット２２が取り付けられた状態
を示している。

【００２４】また、この取り付けたファンユニット２２
を再び取り外す場合は、各弾性係止片２５を弾性変形さ
せて係止板部３４と係止爪２５ａの係合が解除されるま
で外側へ倒し、この状態でファンユニット２２を取付時
とは反対に引き抜くと取り外すことができる。そして、
取り外した後は、保護プレート２７を閉位置に配置さ
せ、コネクタ用穴２３を保護プレート２７で閉じた状態
に直す。

【００２５】一方、ファンユニット２２を取り外したま
まの状態、すなわち取り付けない状態で使用される場合
は、保護プレート２７が閉位置に配置されて、保護プレ
ート２７でコネクタ用穴２３を閉じたままにしておく。
これにより、ファンユニット２２が取り付けられていな
くても、供給側電源コネクタ２０の電源端子１９ａ，１
９ｂの部分は保護プレート２７で閉じられた状態になっ
ているので、この供給側電源コネクタ２０の電源端子１
９ａ，１９ｂに金属製の異物等が侵入して短絡事故等を
起こすのを防ぐことができる。なお、ここでの通風穴２
４は開口されたままにしておいても、あるいは別途キャ
ップを用意して閉じた状態にしておいても良く、開放さ
せたままの状態にした場合では、内部にこもろうとする
熱を、この通風穴２４を通して放出させることができる
ので放熱性が良くなる。

【００２６】次に、ワイヤドット印字ヘッド１の動作と
それを冷却する冷却装置の動作について説明する。先
ず、ワイヤドット印字ヘッド１では、永久磁石５の磁束
が、台座６，スペーサ７，ヨーク９，アーマチュア１
２，コア１３およびベース４を通って再び永久磁石５に
戻る磁気回路が形成される。

【００２７】そして、コイル１４への非通電時には、ア
ーマチュア１２がバイアス用板バネ８を偏倚しながらコ
ア１３に吸引され、バイアス用板バネ８に歪エネルギー
が蓄積されて偏倚状態にあり、印字ワイヤ１１はガイド
フレーム２のノーズ部２ａ内に引き込まれている。図１
は、この状態を示している。

【００２８】これに対して、コイル１４に電流を流して
励磁させると、励磁回路と反対方向の磁束が発生する。
すると、アーマチュア１２を吸引する力が減少し、バイ
アス用板バネ８に蓄積されていた歪エネルギーが開放さ
れてバイアス用板バネ８が復帰する。すると、この復帰
で、アーマチュア１２の先端に固着して取り付けられて
いる印字ワイヤ１１がガイドフレーム２のノーズ部２ａ
より突出し、図示せぬインクリボンと印字媒体をプラテ
ンに押し付ける。これにより、文字やグラフィックパタ
ーン等を印字することができる。

【００２９】こうして、アーマチュア１２を一度開放し
た後は、再びコイル１４への通電が断たれる。すると、
印字媒体をインパクトして戻ってきた印字ワイヤ１１と
共にアーマチュア１２がコア１３に再び吸着保持され
る。

【００３０】また、印字時にコイル１４に通電すること
によって、このコイル１４に発生する熱は、熱伝導率の
良いエポキシ系樹脂等の充填剤１８によりサーミスタ１
７に伝わり、このサーミスタ１７の部分で上昇するワイ
ヤドット印字ヘッド１内の温度を監視し、コイル１４の
温度を耐熱温度以下に制御し維持している。ここで、ワ
イヤドット印字ヘッド１内の温度がある温度以上になる
と、基板１６を介して電動ファン２９に駆動電流が供給
され、これによって電動ファン２９が回転駆動される。
すると、電動ファン２９で生起された風が、通風穴２４
よりフィン３とベース４及び基板１６との間に吹き込ま
れ、その間に生成された熱を放出させるとともに、フィ
ン３を内側より強制冷却しながら放熱させる。

【００３１】このように本実施例の冷却装置では、ワイ
ヤドット印字ヘッド１の本体部分（ベース４）に密着し
て取り付けられたフィン３に対し、このフィン３に密着
して設けられた電動ファン２９により風を当ててフィン
３を強制冷却するので、フィン３による放熱効率が格段
に向上し、内部部品（コイル１４等）が耐熱温度になる
のを防ぐことができる。これにより、内部部品の熱的な
破損を防止しつつ、長時間にわたって高密度印字を行う
ことが可能になる。また本実施例においては、ワイヤド
ット印字ヘッド１の基板１６に取り付けられた供給側電
源コネクタ２０に対応したかたちで、ファンユニット２
２に受給側電源コネクタ３２を設け、この受給側電源コ
ネクタ３２を供給側電源コネクタ２０に直に接続可能に
構成したので、特に専用の給電ケーブルを使用しなくて
も、ワイヤドット印字ヘッド１に供給される電気エネル
ギーを利用して電動ファン２９を回転駆動させることが
できる。これにより、ワイヤドット印字ヘッド１側のコ
ネクタの機能が有効に活用されるため、給電ケーブル等
の部材の削減や、電気的な接続を行う際の作業性の向
上、さらには冷却装置を組み込む際の占有スペースの縮
小化等が可能となり、装置としてのコスト低減を図るこ
ともできる。さらに、ファンユニット２２を取り付けて
いない構造で使用する場合には、保護プレート２７で受
給側電源コネクタ２０を外部より覆っておくことができ
るので、受給側電源コネクタ２０に異物が接触して短絡
事故を起こしたりするのを防止することができる。

【００３２】なお、上記実施例では、電動ファン２９で
生成される風を通風穴２４を通してフィン３の内側に吹
き込んで強制冷却する構造を開示したが、フィン３の外
側に直接吹き付ける構造にしても差し支えないものであ
る。

【００３３】以上説明したように本考案に係る冷却装置
によれば、ファンユニットの電動ファンで電気エネルギ
ーを受けるための受給側電源コネクタを、発熱部品側に
設けられた供給側電源コネクタに直に接続するだけで、
特に電動ファン専用の給電ケーブルや電源配線等を使用
しなくても、発熱部品に供給される電気エネルギーを併
用して電動ファンを回転駆動できるようにしたので、給
電ケーブル等の部材の削減や、組立作業がワンタッチで
行えることでの作業性の向上、さらには占有面積の縮小
化や、装置としてのコスト低減など、種々の効果を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す側面図である。

【図２】本実施例の同上印字ヘッドの底面図である。

【図３】本実施例の同上印字ヘッドの概略断面図であ
る。

【図４】ファンユニット取り付け前の状態を示す側面図
である。

【図５】ファンユニット単体の上面図である。

【図６】コネクタ用穴を開放した状態を示す要部拡大図
である。

【図７】コネクタ用穴を閉じた状態を示す要部拡大図で
ある。

【図８】図６のＡ−Ａ線断面図である。

【図９】ファンユニットの取付説明図である。

【図１０】従来例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ ワイヤドット印字ヘッド ３ フィン １６ 基板 ２０ 供給側電源コネクタ ２２ ファンユニット ２７ 保護プレート（保護部材） ２９ 電動ファン ３２ 受給側電源コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−18645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−18646（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−110797（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−255177（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−45182（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−56656（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−18494（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−113892（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−49960（ＪＰ，Ｕ) 発明協会公開技報 公技番号83−7645 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 29/377 B41J 2/235

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気をエネルギー源として所定の動作を
   行うことにより発熱を伴う発熱部品に取り付けられる放
   熱用のフィンと、このフィンに取り付けられるととも
   に、該フィンに送風を行う電動ファンを有するファンユ
   ニットとを備えた冷却装置において、 前記ファンユニットは、前記電動ファンで電気エネルギ
   ーを受けるための受給側電源コネクタを有し、この受給
   側電源コネクタを、前記発熱部品側に設けられ且つ該発
   熱部品に電気エネルギーを供給する電源配線系に電気的
   に接続された供給側電源コネクタに直に接続可能に構成
   した ことを特徴とする冷却装置。