JP2920062B2 - 多針記録ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電記録に好適な多針
記録ヘッドに関する。更に詳述すると、本発明は、多針
記録ヘッドの記録電極を構成する導体の線材（本明細書
では記録電極用導線あるいは単に導線と呼ぶ）を配線基
板に接続する構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電記録方式に用いられる同一面制御形
の多針記録ヘッドは、一般に、図７に示すように、一定
ピッチで高密度に配置された２列の記録電極１０１ａ，
１０１ｂとこれに対応する２列の制御電極１０２とが電
気絶縁性樹脂等の電極支持ブロック１０３によって固め
られたものである。例えば、４００ＤＰＩの３６インチ
ヘッドの場合、Ｍ（＝１２８）本を１組としてＮ（＝５
５）組から成るＭ×Ｎ（＝７０４０）本の第１の記録電
極（ＯＤＤ側記録電極ともいう）１０１ａと、これと平
行に所定間隔をあけて配置されるＭ×Ｎ（＝７０４０）
本の第２の記録電極（ＥＶＥＮ側記録電極ともいう）１
０１ｂと、この第１及び第２の記録電極１０１ａ，１０
１ｂの列に沿って列の外側にそれぞれ配置される制御電
極１０２とがそれぞれの端面を絶縁性樹脂から成る１ｍ
程度の長さの樹脂ブロック・電極支持ブロック１０３の
表面に露呈させるように設けられている。そして、第１
及び第２の記録電極１０１ａ，１０１ｂを構成する導線
１０１がそれぞれ同じ制御回路で駆動できるもの毎に束
ねてグループ化してから配線基板１０４に接続されるよ
うに設けられている。

【０００３】ここで、１つのグループに属する記録電極
用導線１０１の全てを１箇所に集めてから配線基板１０
４に半田付けしようとすると、高速印字を行うときには
高周波で電流を流すのと同様となるため、束ねられた多
数の導線１０１の間でコンデンサが形成され、一方のグ
ループの導線に電流を流すと他方のグループの導線特に
隣の導線に電流が流れることとなる。そこで、これを防
止するにはコンデンサ容量を小さくすることが必要であ
るため、１つのグループに属する記録電極用導線の全て
を１箇所に集めずに２分割し、配線基板１０４上で１つ
にまとめる方法が従来採られている。例えば、図７に示
すように、記録電極群をヘッドの右半分と左半分とに大
きく２つに分けてから一旦配線基板１０４に接続し、配
線基板１０４上で１つにまとめるようにしている。即
ち、配線基板１０４の右半分にヘッドの右半分の記録電
極（２７本ずつを１つのグループとして×１２８組の第
１及び第２の記録電極分）を結線する２５６箇所の端子
１０６を形成する一方、左半分にヘッドの左半分の記録
電極（２８本ずつを１つのグループとして１２８組の第
１及び第２の記録電極分）を結線する２５６箇所の端子
１０７を設け、本来１つのグループにすべき５５本の導
線１０１を一旦２７本ずつと２８本ずつとの２つのグル
ープに分けて配線基板１０４に接続し、配線基板１０４
上で１つにまとめてから５５本を１つの制御回路に接続
するようにしている。配線基板１０４の左右に分けられ
た同一グループに属する電極は、配線基板１０４に設け
られた２５６箇所のスルーホール１０８と配線基板１０
４の表面並びに裏面に形成された配線１０９，１１０と
で接続されることによって、１グループにまとめられて
から対応するコネクタ１０５に接続されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この結
線構造では、配線基板１０４の右半分に形成された２５
６箇所の端子１０６並びに左半分の２５６箇所の端子１
０７と全面に亙って形成された２５６箇所のスルーホー
ル１０８とを結線する配線１０９，１１０を配線基板１
０４の全面に形成しなければならないため、右半分の端
子１０６と左半分の端子１０７とにそれぞれ接続される
配線１０９，１１０が交差しないように両面の配線基板
を用いなければならない。しかも、配線パターンは配線
基板１０４の全面を横切るように形成されるため、ほぼ
１ｍの長さを有する一体基板である必要がある。依っ
て、記録ヘッドとほぼ同じ長さ（約１ｍ）の一体基板が
必要となり、通常の配線基板（５０ｃｍ程度まで）では
使用不可能となってしまう。しかも、現在一般的な５０
ｃｍ程度のプリント配線基板を対象としている設備で
は、一度に配線パターンを露光することができないの
で、左半分と右半分とに２回に分けて露光しなければな
らない。このため、特別な配線基板を作成する必要があ
り極めて高価なものとなってしまう。

【０００５】本発明は、片面のプリント基板を使用して
１回の露光で製作できるサイズにプリント基板を分割で
きる構造の多針記録ヘッドを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、ヘッド面に所定ピッチ単位に配列させた
複数の記録電極となる導線を所定本数毎に結束して基板
上に固定してなる多針記録ヘッドにおいて、所定本数の
導線毎にグループを構成し、この各グループの導線を複
数の束に分けて束毎に基板上に接続固定すると共に、複
数に分けた束を基板の外で連絡導線によって結線し、マ
トリックス状に導電接続させるようにしている。

【０００７】

【作用】同一制御回路へ接続される同じグループに属す
る導線群が複数例えば２つの束に分けて結束されていて
も、各束は基板の外で連絡導線によって結線されマトリ
ックス状に導電接続されグループ間で導通されている。
したがって、ヘッドの右半分でまとめられた導線の束と
左半分でまとめられた導線の束とを配線基板上で１つに
まとめる配線パターンの必要がなく、複数の片面の配線
基板へそれぞれ分割して配線パターンを形成することが
できる。そして、配線基板を適宜大きさに分断して片面
に配線パターンを１回露光でそれぞれ形成したものを機
械的に連結することによって全ての記録電極を結線する
大形の配線基板が得られる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。

【０００９】図１に本発明の多針記録ヘッドの一実施例
を示す。この多針記録ヘッドは、同一面制御形の多針記
録ヘッドであり、第１の記録電極１ａとこれと平行に所
定間隔をあけて千鳥状に配置される第２の記録電極１ｂ
及びこれら第１および第２の記録電極１ａ，１ｂの列に
沿って外側にそれぞれ配置される制御電極２とが一定ピ
ッチで配列されて絶縁性樹脂などから成る電極支持ブロ
ック３によって固められ、電極支持ブロック３の表面か
ら各電極１ａ，１ｂ，２の端面が露出するように設けら
れている。

【００１０】第１及び第２の記録電極１ａ，１ｂは、そ
の駆動回路を簡略化するため、同一制御回路へ接続可能
な記録電極毎にまとめ（グループ化）られる。一方、各
記録電極１ａ，１ｂを構成する導線１を束ねる量が多過
ぎるとコンデンサ容量が大きくなる。そこで、同じグル
ープに属する記録電極用導線１を複数の束例えばヘッド
の右半分と左半分とに２分してから複数枚例えば２枚の
配線基板４，４あるいは１枚の配線基板上で端子群が複
数箇所に分けて形成されたものへ接続するように設けら
れている。例えば４００ＤＰＩの３６インチヘッドを対
象にした本実施例の場合、第１の記録電極１ａと第２の
記録電極１ｂとを構成する導線１をそれぞれ７０４０本
ずつ互いに千鳥状となるように半ピッチ分ずらして配置
し、それを１２８本置きに束ねて５５本ずつのグループ
を１２８グループずつ合計２５６グループを構成する。
そして、更に各グループの記録電極用導線１はヘッドの
右半分の２７本と左半分の２８本とに分けてそれぞれ束
ねられてから別々の端子６，７に結線され、連絡導線１
０によって１つにまとめられている。したがって、２枚
で１組の配線基板４，４上には、２５６グループの導線
１をヘッドの左右で２分してから結線するための２５６
箇所の端子６，７をそれぞれ有し（２枚の基板４，４で
合計５１２箇所）、かつそのうちの半分即ち１つのグル
ープを２分したときの端子の一方は駆動回路へ接続され
るコネクタに配線され、他方は配線されていない。この
とき、グループ毎に束ねられた第１及び第２の記録電極
をそれぞれ構成する導線１は、それぞれある程度の数の
グループ毎にコネクタ５に配線基板４，４上の配線パタ
ーン９によって配線されている。

【００１１】また、ヘッドの左半分（２８本）と右半分
（２７本）とに分けられた同じグループに属する導線１
の束どうしは、連絡導線１０によって互いに導通される
と共にそれぞれ配線基板４，４に接続される付近８が結
束されて固められている（以下、結束部８という）。導
線１同士が結束部８において、互いに電気的に導通する
ならば方法は何でも良く、例えば接着剤のようなもので
行っても良いし、結束部８を半田槽につけて半田で固め
ることによって固着しても良い。なお、各配線基板４に
は同じグループに属する一部の導線の結束部８を接続す
る端子６あるいは７と、グループ化された記録電極を対
応する外部の制御回路に接続するためのコネクタ５と、
このコネクタ５と端子６あるいは７の一部とを接続する
配線パターン９とが設けられている。

【００１２】記録電極用導線１としては、通常、銅ない
しニッケル系のウレタン被覆付きワイヤが採用されてい
る。このため、溶融半田をその上に垂らせば、ウレタン
被覆が溶けて中の導線が半田付けされる。

【００１３】以上のように構成された本発明の多針記録
ヘッドは例えば図２に示された巻き線治具を使用して製
造される。ここで、巻線治具１１は、電気絶縁性樹脂を
注入して電極支持ブロックを成形するキャビティ溝１２
と、記録電極用導線１を保持するための導線保持用溝１
３と、記録電極用導線１を絡めて方向付けやグループ毎
の束ね等を行う第１〜第６のピン１７，１８，１９，２
０，２１，２２並びに導線保持用溝１３の外で記録電極
用導線１を受け支える受け部１６を有し、第１〜第６の
各ピン１７，…，２２を利用してキャビティ溝１２を横
切るように記録電極用導線１を巻き掛けるようにしたも
のである。尚、記録電極用導線は、キャビティ溝１２の
両側の突堤部１４，１５の上面に形成された導線保持用
溝１３によって位置決めされ、キャビティ溝１２を横切
る方向に一定ピッチで架設される。この巻線治具１１
は、割型であり、図４に示すように２個突き合わされて
電極支持ブロックを成形するように構成されている。

【００１４】ここで、巻線治具１の周りには、キャビテ
ィ溝１２を挟んでその両側に記録電極用導線１をどの位
置の導線保持溝１３に嵌め込むかの方向付けをする第１
ピン１７と第６ピン２２、更にその外側に駆動回路上同
じグループに属する導線１を束ねる第２ピン１８と第５
ピン２１、第２ピン１８および第５ピン２１との間で束
ねられた同一グループに属する記録電極用導線１の結束
部８を形成するために記録電極用導線１の束を互いに平
行に配置するための第３ピン１９および第４ピン２０が
設置されている。

【００１５】一方、この巻線用治具１１に対し記録電極
用導線１を供給する導線供給装置は、例えば図示される
ような、記録電極用導線１のコイルを解いて一定のバッ
クテンションをかけながらノズルユニットに供給するよ
うに設けられたものの使用が好ましい。尚、このノズル
ユニットは、巻線用治具１１に沿って往復直線運動を与
える送り機構に搭載されている。

【００１６】このような巻線治具１１を使用して多針記
録ヘッドは次のようにして得られる。

【００１７】まず、一対の巻線治具１１に記録電極用導
線１をそれぞれ巻き始める前に、配線基板２３に支持さ
れた制御電極２などの必要部品が各巻線治具１１のキャ
ビティ溝１２内に支持プレート２４やスペーサ２５など
に支承されて収容される。

【００１８】それから、例えば図２に示すようなノズル
ユニットを有する導線供給装置を用いて巻線治具１の第
１〜第６の各ピン１７，１８，１９，２０，２１，２２
に記録電極用導線１を巻き掛けあるいは引掛けることに
よって、キャビティ溝１２の上を横切らせて所定本数の
導線保持用溝１３に一定ピッチで記録電極用導線１を整
列させて架設させる。第１〜第６の各ピン１７，１８，
１９，２０，２１，２２への記録電極用導線１の巻き掛
け手順は、例えば巻線治具１１を一方向に回転させなが
らノズル２６をピン列に沿って巻線治具１１の長手方向
に移動させ、第１ピン１７、第６ピン２２を利用して所
定の位置の導線保持用溝１３に振り分けつつ第２ピン１
８、第５ピン２１、第３ピン１９及び第４ピン２０を利
用して記録電極用導線１をグループ毎に束ねるように巻
き掛ける。例えば第１ピン１７と第６ピン２２とを利用
してキャビティ溝１２を一定ピッチで横切るように巻き
掛けられる記録電極用導線を１２８本おき（１，１２
９，２５７，…，６９１３番目）に第２ピン１８と第５
ピン２１並びに第３ピン１９と第４ピン２０とを利用し
て１つのグループとして束ねる。このとき、ヘッドの左
半分の２７本目までと右半分の２８本目以降とに分けて
２つに束ねられる。このような作業を繰返して所定本数
（例えば７０４０本）分の記録電極用導線１を全て巻き
掛ける。

【００１９】そして、この作業に引き続き、キャビティ
溝２の反対側において第１ピン１７から第６ピン２２の
間でノズル２６を相対的に揺動させながら第１ピン１７
と第２ピン１８との間および第６ピン２２と第５ピン２
１との間でノズル２６を巻線治具１１の軸方向に移動さ
せることによってヘッドの右半分と左半分とに２分され
て結束された同じグループに属する導線１の束同士をマ
トリックス状に導電接続させる。

【００２０】例えばヘッドの左半分と右半分とに分けて
それぞれ結束された同じグループに属する２つの結束部
８，８同士をそれぞれ導通させる。即ち、連絡導線１０
を結束部８が巻き掛けられた第３ピン１９から第４ピン
２０に巻き掛け（ａ）、第５ピン２１を通過した後に第
６ピン２２へ巻き掛けずに巻線治具１１の軸方向へ巻線
機のノズル２６を移動させ、ヘッドの右半分で束ねられ
た同じグループの他方の結束部８が巻き掛けられた部分
（ａ’）の第５ピン２１に巻き掛けてから第４ピン２０
→第３ピン１９→第２ピン１８へと巻き掛ける。そし
て、第２ピン１８に巻き掛けた後、再び巻線機のノズル
２６を第１ピン１７と第２ピン１８との間で軸方向へ移
動させ、次のグループの結束部８が巻き掛けられた部分
（ｂ）の第２ピン１８に巻き掛けてから、第３ピン１９
→第４ピン２０と通過させて第５ピン２１まで巻き掛け
る。その後、更にノズル２６を第５ピン２１と第６ピン
２２との間で軸方向へ移動させてヘッドの右半分の同じ
グループに属する他の結束部８が巻き掛けられた部分
（ｂ’）の第５ピン２１→第４ピン２０→第３ピン１９
→第２ピン１８へと巻き掛ける。このようにして、同じ
グループに属する導線１の結束部８，８同士に連絡導線
１０を絡み付ける。そして、これをｃ→ｃ’→ｄ→ｄ’
…と順次１２８回繰り返し、１２８本×２の計２５６
本、総計５１２箇所を接続する。これによって、４００
ＤＰＩの３６インチヘッドの制御回路への接続端子を構
成する。

【００２１】その後、第３ピン１９と第４ピン２０との
間でグループ毎に束ねられている記録電極用導線１の結
束部８とこれらを接続する連絡導線１０とを例えば半田
によって固定する。半田付けは、例えば半田を導線１の
束に垂らすことによって被覆を溶かして電気的に接続し
て結束部８を形成する。

【００２２】その後、対を成す巻線治具１１をキャビテ
ィ溝１２並びに突堤部１４，１５同士が向い合うように
突合せる。このとき、突合せた一対の巻線治具１１，１
１の間には記録電極１ａ，１ｂ間の所定ギャップを維持
するためのスペーサ（図示省略）を相対する各突堤部１
４，１５間に介在させると共に一方の巻線治具１１の記
録電極用導線１と他方の巻線治具１１の記録電極用導線
１とをその直径分（Ｐ／２）だけずらして千鳥状に配置
させる。その後、両巻線治具１１のキャビティ溝１２に
溶融させた絶縁性樹脂を注入し、電極支持ブロック３を
形成して記録電極用導線１及び制御電極２などを固定す
る。

【００２３】注型完了後、結束部８の中央部分を切断す
ることによって同じグループに属する左右の２つの結束
部８，８が連絡導線１０で導通された記録電極用導線１
の端子を得ると共に巻線治具１１，１１を分割して各キ
ャビティ溝１２からヘッド素材を取り出す。そして、ヘ
ッド面を研磨するなどの所定の加工を施して多針記録ヘ
ッドとして完成させる。

【００２４】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、本実施例の場合、同じ制御回路へ接続可能
な記録電極用導線１をヘッドの右半分と左半分とで２分
して連絡導線１０で導電接続するようにしているが、こ
れに特に限定されず３つ以上に分けて束ねるようにして
も良い。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の多針記録ヘッドは、同一制御回路へ接続される同じグ
ループに属する導線群が複数例えば２つの束に分けて配
線基板へ接続されていても、各束が基板の外で連絡導線
によって結線されマトリックス状に導電接続されてグル
ープ間で導通されているので、ヘッドの右半分でまとめ
られた導線の束と左半分でまとめられた導線の束とを配
線基板上で１つにまとめる配線パターンの必要がなく、
複数の片面の配線基板へそれぞれ分割して配線パターン
を形成することができる。

【００２６】したがって、５０ｃｍ程度までのプリント
配線基板を対象としている一般的な設備で製作可能な大
きさに配線基板を分割しかつ片面にのみ配線パターンを
形成したものを機械的に連結するだけで全ての記録電極
を結線する大形の配線基板が得られる。しかも、１回の
露光で製作できるサイズに配線基板を分割できるので、
配線基板のコストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多針記録ヘッドの一例を一部省略して
示す斜視図である。

【図２】多針記録ヘッド製作に使用される巻線装置の一
例を示す斜視図である。

【図３】多針記録ヘッド用巻線治具の巻線している状態
の側面図である。

【図４】巻線完了後の一対の巻線治具どうしを突き合わ
せた状態の正面図である。

【図５】巻線治具を底面側から見た斜視図である。

【図６】多針記録ヘッドの導線のマトリックス状接続を
実施する巻線作業の説明図である。

【図７】従来の多針記録ヘッドの一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 記録電極を構成する導線 ４ 配線基板 ６，７ 同じ制御回路へ接続可能な導線の束を接続する
端子 １０ 連絡導線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/395

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッド面に所定ピッチ単位に配列させた
   複数の記録電極となる導線を所定本数毎に結束して基板
   上に固定してなる多針記録ヘッドにおいて、前記所定本
   数の前記導線毎にグループを構成し、この各グループの
   導線を複数の束に分けて束毎に前記基板上に接続固定す
   ると共に、複数に分けた前記束を前記基板の外で連絡導
   線によって結線し、マトリックス状に導電接続させたこ
   とを特徴とする多針記録ヘッド。