JPH0340407A - シリアルプリンタヘッド等の磁気部品 - 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−にの利用分野〉 本発明は、シリアルプリンタヘッド等に設けられる磁気
回路の磁気部品に関するものであり、特にアーマチャの
配置される空陳磁界のコイル電流応答性を向」ニするこ
とができるとともに、低コストに製作することができる
磁気部品に関する。

（従来の技術） 例えば、従来よりシリアルプリンタヘッドに設けられる
磁気回路として、特開昭６２−１４６６４７号あるいは
特開昭６２−１４６６４８号などに開示されたものが知
られている。

すなわち、この種のプリンタヘッド１は、第５図に示す
ように、周方向に間隔をあけて複数の磁気回路１ａを形
威し、各磁気回路１ａに関連して印字ワイヤ２がそれぞ
れ設けられた槽底とされている。

そして、各磁気回路１ａは、基本的には磁気回路１ａの
配列方向に直角な平面内にあるＵ字状の主ヨーク３およ
び逆り字状の補助ヨーク５．永久磁石４．コイル６、印
字ワイヤ２に関連するアーマチャ７などによって槽底さ
れている。

Ｕ字状の主ヨーク３は、円筒状の外側脚部３ａと、この
外側脚部７よりも半径方向内方側に形成され周方向に間
隔をあけて複数個配置される内側脚部：３ｂと、上記外
測脚部３ａと」１記内側脚部３ｂとの連結部３Ｃから形
成されている。

また、内側脚部３ｂの下部側は止めネジ９によって連結
部３Ｃに固着されるとともに、内側脚部３ｂの外周面に
はコイル６が巻回されている。

なお、２０はプラテンであり、２１は印字リボン、２２
は記録紙を示す。

しかして、このようなドツト式シリアルプリンタヘッド
１の性能向−Ｌを図るためには、プリンタの印字速度を
左右する印字ワイヤ２の駆動速度を向］二することが重
要であり、そのためには特に、■アーマチャ７を含む可
動部分を軽量にすること、■磁気回路１ａの高速応答性
、すなわちコイル電流のＯＮ、ＯＦＦに対する磁束の追
従外を良好にすることなどが要請される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、ｌ記した■のアーマチャ７を含む可動部分の
軽量化としては、印字ワイヤ２を軽くする。アーマチャ
７に高磁束密度材料を用いるなどの方法が検討されてお
り、また上記した■の磁気回路１ａにおける高速応答性
としては、電気Ｄ（抗の大きい磁性飼料の採用などが検
討されている。

すなわち、高透磁率、高磁束密度および高電気抵抗率を
何する材料を用いた場合には、ある一定の起磁力におい
て必要な磁束量を通すのに断面積が小さくて済み、小型
になるという特長を有するためである。

このため従来は、印字ワイヤ２の駆動速度の向りを図る
べく、シリアルプリンタヘッド１の磁気回路１ａにおけ
る主ヨーク３．補助ヨーク５およびアーマチャ７等に使
用する飼料として、高透磁率でかつ高磁束密度でしかも
電気抵抗率の大きいＦｅ（鉄）−３ｉ（シリコン）合金
や、Ｃｏ（：］バルト）　−Ｆｅ　（鉄）−Ｖ（バナジ
ウム）合金いわゆるパーメンジュールなどのような高価
な磁性祠料が用いられている。

さらに、印字ワイヤ２の高速化のためには、バネ力すな
わちバネの負荷エネルギが大きいことと、可動部である
アーマチャ７とそれに関連する部材の等価質量が小さい
ことが必要であり、同時にコイル電流による永久磁石４
の起磁力の消去が敏速に行われること等も大切であるが
、この点に関して有効な技術が確立されていないのが実
情である。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、従来に比べてより一層小
型化、高速化、コストの低減化などを図ることができる
シリアルプリンタヘッド等の磁気部品を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記のような目的を達成するためにプリンタ
ヘッド等に設けられる磁気回路の磁気部品であるととも
に、この磁気部品の励磁時に磁気回路に設けられている
永久磁石の起磁力を打ち消してアーマチャを駆動させる
とともに、このアーマチャを介して印字ワイヤ等を装荷
せしめる磁気部品において、 」二足磁気部品は、磁路を形成するヨークの外周に電気
絶縁が施された金属強磁性体よりなるコイルボビンを装
着して２層構造に形成され、かつＬ記コイルボビン」二
にコイルを巻回してなることを特徴とする。

（実施例） 以下、本発明に係る磁気部品を適用した場合の最適な実
施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明に係わる磁気部品をシリアルプリンタヘ
ッドに用いた場合を示す縦断面図であり、その概略基本
構成は上記した従来例とほぼ同様に構成されている。

図中１０はプリンタヘッド１１の周方向に間隔をあけて
複数個設けられた磁気回路であり、各磁気回路１０は、
アーマチャ１２を介して印字ワイヤ１３が設けられてい
る。

また、各磁気回路１０は、０字状の主ヨーク１４、永久
磁石１５．補助ヨーク１６および板バネ１７等によって
構成されている。

主ヨーク１４は、円筒状の外側脚部１４ａと、内側に間
隔をおいて配置される内側脚部１４ｂと、これらの連結
部１４ｃとから形成されている。

一方、主ヨーク１４の内側脚部１４ｂには、コイル１８
が巻回されるが、特に本実施例にあっては、内側脚部１
４ｂの外側に電気絶縁が施された金属強磁性体よりなる
コイルボビン１つが抑嵌されており、このコイルボビン
１９１−にコイル１８が巻回された２層構造の磁気部品
２０として形成されている。

なお、コイルボビン１９を形成する金属強磁性体の最適
な飼料については、後段において具体的に詳説する。

次に、補助ヨーク１６は、第２図に示すように、その先
端部１６ａにアーマチャ１２を挾むようにコ字状のガイ
ド１６ｂを有し、このガイド１６ｂの側面よりアーマチ
ャ１２に磁束が流れるように構成されている。

また、第１図および第２図に示すように、磁気回路１０
の空隙部Ｇは、主ヨーク１４の内側脚部１４ｂの先端と
補助ヨーク１６先端のガイド１１で形成され、この空隙
部Ｇ中に印字ワイヤ１３を備えるアーマチャ１２が配置
される。

アーマチャ１２は、補助ヨーク１６に板バネ１７を介し
て保持されており、コイル１９への非通電時には板バネ
１７は主ヨーク１４側へ付勢されアーマチャ１２は主ヨ
ーク１４の内側脚部１４ｂの上面に接合された状態にあ
る。

第４図はシリアルプリンタヘッド１１の磁気回路図であ
り、磁気回路１０は、起磁力Ｆｍ、磁気１氏抗Ｒｍの永
久磁石１５と、磁気抵抗Ｒ１の主ヨーク１４と、磁気抵
抗Ｒ６の補助ヨーク１６と、磁気抵抗Ｒ２のアーマチャ
１２と、磁気抵抗Ｒｇの空隙部Ｇと、起磁力Ｆｃ、磁気
抵抗Ｒｃのコイル１８とが直列に構成されている。

なお、この回路図では、磁石空隙およびヨーク１４の各
部に存在する漏洩磁束は省略しである。

また、空隙部Ｇの磁気抵抗は、アーマチャ１２の変位に
伴って変化するので可変で示し、コイル１８の起磁力は
パルス動作をするのでパルス記号で示しである。

同図からも明らかなように、磁気回路１０はＲ２−Ｒ４
の全体の磁気抵抗を減少するように構成することにより
小形で高速度化を図ることができる。

次に、このシリアルプリンタヘッド１１の動作を説明す
る。

まず、コイル１８は非通電状態にあるときは、アーマチ
ャ１２は永久磁石１５の起磁力によって磁化され、板バ
ネ１７のバネ力に抗して内部脚部１４ｂの４−面に磁気
的に吸着されており、この状態では印字ワイヤ１３は、
印字リボン２１から離れている。

次に、コイル１８にパルス電圧が印加されると、それに
応じてコイル１８に電流が流れて永久磁石１５の起磁力
を打ち消すような磁束が磁気回路１０中に発生する。

その状態で、アーマチャ１２は、板バネ１７のバネ力に
よって図中１一方に向かって変位する。

これによって、印字ワイヤ１３がプラテン２０１−の印
字リボン２１を叩きプラテン２０＋、の記録紙２２に印
字が行われる。

第３図はアーマチャ１２の変位徴とこのアーマチャ１２
に作用する力との関係を示すグラフであり、板バネ１７
のバネカムは変位０すなわち主ヨーク１４の内側脚部１
４ｂの上面に磁気吸着している状態ではＦａの戻し力が
作用している。

Ｂはコイル１８に電流が流れていないときの永久磁石１
５による吸引力を示し、Ｆｂは磁気吸着している状態の
吸着力である。

このような関係において、印字ワイヤ１３の高速化のた
めには、バネカムすなわちバネの負荷エネルギが大きい
ことと、可動部であるアーマチャ１２とそれに関連する
部材の等価質量が小さいことが必要であり、同時にコイ
ル電流による永久磁石１５の起磁力の消去が敏速に行わ
れる必要が理解される。

さらに、第４図に示した磁気回路１０でコイル１８にパ
ルス電流を流すときには、空隙部Ｇに発生するパルス磁
界の時間的遅れ、すなわち時間応答性が問題となり、コ
イル１８によるパルス磁界は空隙部Ｇに係る永久磁石１
５の起磁力を打ち消すように働きその結果アーマチャ１
２が運動を開始するので、空隙磁界の応答性がシリアル
プリンタの高速化に直接に関係するが、この課題に対し
て本実施例では、うず電流遅延の少ない磁性材料の選択
とその構成形状の工夫を図ることにより解決している。

次に、本発明に係る磁気部品２０を構成する電気絶縁さ
れた金属強磁性体の具体例を詳細に説明する。

磁気部品−１ 鉄−コバルト系合金の焼結材料で形成され、その表面が
樹脂塗装された金属強磁性体よりなる。

すなわち、主ヨーク１４の内側脚部１４ｂにほぼ密着状
態で挿嵌することができるコイルボビン１９を、高磁束
密度、高透過率の金属材料、例えば２％Ｖ（バナジウム
）、４９％Ｃｏ（コバルト）、残部Ｆｅ（鉄）と少量の
不純物からなる焼結体により作製する。

筒状物の肉厚は、うず電流による表皮効果を考慮して０
３−一を選択する。

次いで、樹脂塗装を行ってから所定の方法で巻線を施し
コイル１８を作製し、それを主ヨーク１４の内側脚部１
４ａに装着した磁気部品を形成する。

磁気部品−２ 鉄−コバルト系合金の圧延材料成形体の表面を樹脂塗装
してなる金属強磁性体よりなる。

すなわち、主ヨーク１４の内側脚部１４ｂにほぼ密着状
態で挿入できるコイルボビン１９を２％Ｖ（バナジウム
）、４９％Ｃｏ（コバルト）、残部Ｆｅ（鉄）と少量の
不純物からなる圧延材料成形体として作製し、所定の磁
性焼鈍後樹脂塗装を行ってから所定の方法で巻線を施し
てコイル１８を作製し、それを主ヨーク１４の内部脚部
１４ａに装着した磁気部品を作製する。

磁気部品−３ 鉄−シリコン系合金の圧延材料成形体の表面を樹脂塗装
してなる金属強磁性体よりなる。

すなわち、主ヨーク１４の内側脚部１４ｂにほぼ密着状
態で挿入できるコイルボビン１９を、３％Ｓｔ（シリコ
ン）、残部Ｆｅ（鉄）と少量の不純物からなる圧延材料
成形体として作製し、所定の磁性焼鈍後樹脂塗装を行っ
てから所定の方法で巻線を施しコイル１８を作製し、そ
れを主ヨーク１４の内側脚部１４ｂに装着した磁気部品
を形成する。

磁気部品−４ 鉄−コバルト系合金粉末の樹脂混合成形体を主ヨーク１
４の内側脚部１４ｂにほぼ密着状態で挿入できるような
コイルボビン１９として作製し、次いで樹脂塗装を行っ
てから所定方法で巻線を施しコイル１８を作製し、その
主ヨーク１４の内側脚部１４ｂに装着した磁気部品を作
製する。

以上のように本発明は、例えばシリアルプリンタヘッド
等の磁気回路１０の磁気部品２０として、コイル１８の
装着部分の主ヨーク１４の内側脚部１４ｂに高透磁率、
高磁束密度、高電気抵抗率の金属強磁性体で形成したコ
イルボビンを装着するように構成しているので、すなわ
ち主ヨーク１４の内側脚部１４ｂが金属強磁性体よりな
るコイルボビン１９と一体とされる２層構造とされてい
るため、コイル１８にパルス電流が流れるとコイルボビ
ン１９と主ヨーク１４の内側脚部１４ｂが磁化され、永
久磁石１５によって発生している空隙部Ｇの起磁力を打
ち消すように磁力が働くが、その際うず電流効果による
磁化の遅れが少なく、空隙磁界の電流応答性を格段に向
上することができる。

しかして、空隙磁界の電流応答性が向１；すると、アー
マチャ１２に作用している永久磁石１５による磁気的吸
着力の打ち消しも敏速に行われ、シリアルプリンタヘッ
ド１１の印字動作の一層の高速化が実現することとなる
。

（効果） 以」二のように、本発明によれば、シリアルプリンタヘ
ッド等の磁気回路の磁気部品として、コイル装着部分の
ヨークの外周に電気絶縁された高透磁率、高磁束密度、
高電気抵抗の金属強磁性体で形成されたコイルボビンを
装着し、かつこのコイルボビン上にコイルを巻回するよ
うに構成したので、空隙磁界の電流応答性を著しく向」
二することができ、アーマチャの動作速度を敏速に行う
ことができ、印字ワイヤの印字速度等の高速化を図るこ
とができる。

また、本発明に係る金属強磁性体は、従来用いられてい
るパーメンジュール等の高価な材料の使用量を少なくし
て形成することができるので、コストの低減化を図るこ
とができる。

よって、シリアルプリンタヘッド等の磁気部品として用
いた場合には小型化、高速化、コストの低減化などを図
ることが可能な磁気部品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発四に係る磁気部品を用いた場合のシリア
ルプリンタヘッドを示す縦断面図、第２図はその平面図
、第３図はアーマチャの変位量とアーマチャに作用する
力との関係を示すグラフ、第４図は同シリアルプリンタ
ヘッドの磁気回路図、第５図および第６図はシリアルプ
リンタヘッドの従来例を示す縦断面図および平面図であ
る。 １０・・・磁気回路 １２・・・アーマチャ １４・・・主ヨーク １４ｂ・・・主ヨークの内側脚部 １８・・・コイル １９・・・金属強磁性体によるコイルボビン特許出廓人
　　日立粉末冶金株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．プリンタヘッド等に設けられる磁気回路の磁気部品
   であるとともに、この磁気部品の励磁時に磁気回路に設
   けられている永久磁石の起磁力を打ち消してアーマチャ
   を駆動させるとともに、このアーマチャを介して印字ワ
   イヤ等を装荷せしめる磁気部品において、 上記磁気部品は、磁路を形成するヨークの外周に電気絶
   縁が施された金属強磁性体よりなるコイルボビンを装着
   して２層構造に形成され、かつ上記コイルボビン上にコ
   イルを巻回してなることを特徴とするシリアルプリンタ
   ヘッド等の磁気部品。