JPH0677996B2 - ワイヤドツトヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一端を固定され他端を揺動自在としたアマチ
ュアを電磁石により吸引してアマチュアの先端にあるワ
イヤを揺動させて記録を行うワイヤドットヘッドに関す
る。

（従来技術） 近年ワイヤドツトヘツドは、印字速度が増々増加されつ
つある。

（発明が解決しようとする問題点） このようなワイヤドツトヘツドにおける障害の１つが印
字終了後のワイヤと一体となっているアマチユアレバー
の停止時のリバウンド現象である。このリバウンド現象
が大きいとワイヤの乱調を起し、リボン引掛けやワイヤ
折れが発生し、高速化が不可能になる。

第９図の（ａ）は従来例を示し、アマチユアレバー100
とストツパ101との関係において、アマチユアレバー100
の面とストツパ101とが当接初期から完全な面接触をし
ている。この時のアマチユアレバー100のストツパ101へ
の変位量Ｘとストツパ101の弾性係数Ｋとの関係が第９
図（ｂ）であり、図のようにアマチユアレバー100の変
位量Ｘに関係なく常に一定である。また第９図（ｃ）は
フリーの状態でワイヤ102の先端を光学変位計で計測し
た時のワイヤ102の挙動である。尚、103は吸引用の可動
ヨークである。

このように従来のものはアマチュアレバーのリバウンド
現象が大きいという問題を有していた。

また、磁気回路の初期条件を決定する重要な要因の１つ
であるワイヤの停止状態におけるコアと可動ヨーク103
との間のギャップ量は、ストッパ101に取り付けられた
緩衝部材としてのゴムに規制されて停止するアマチュア
レバー100の位置に大きく依存する。

上記ギャップ量の変化は、磁気回路への通電による印字
開始タイミングの狂いを生じさせたり、インクリボンを
ワイヤが引っ掛けるという事故を生じさせる原因となっ
た。特に、アマチュアレバーの停止位置の変化は、高速
印字の場合にアマチュアレバーが停止位置にない時に状
態で次の印字のための通電が行われるので、印字タイミ
ングの狂いが生じ易かった。

しかしながら、緩衝ゴムをストッパ101への取り付る方
法として、例えば両面テープあるいは接着剤等を用いる
方法では、アマチュアレバーが緩衝ゴムによって揺動を
規制されて停止する位置を精度良く保つことは両面テー
プの厚さあるいは接着層の厚さのばらつき等により大変
困難であった。

しかも、内部温度が凡そ０℃から120℃位の間で大きく
変化する印字ヘッド内においては、上記取り付け方法で
は、過酷な衝撃を伴うアマチュアレバーとゴム部材との
当接あるいはゴム材料の大きな熱膨張係数等により、ゴ
ム部材自体がストッパ101から剥離等を生じ易く、アマ
チュアレバーの停止位置精度の信頼性は大きく劣るもの
であった。特に、高速で印字を行う場合の上記内部温度
の上昇及びストッパへの衝撃の増加は顕著であった。

また、熱膨張係数の大きいゴム材料自体のゴム厚の変化
を極力最小に抑えるため、ゴムの厚さは緩衝機能を損な
わない範囲で極力薄くする必要があるが、その薄いゴム
をストッパに寸法精度良くしかも信頼性を損なわないよ
うに取り付けなければならないという問題もあった。

（問題を解決するための手段） 上述した問題点を解決するための本発明にあっては、一
端を固定され他端を揺動自在としたアマチュアレバーを
電磁石により吸引して前記アマチュアレバーの先端にあ
るワイヤを揺動させて記録を行うワイヤドットヘッドで
あって、金属部材の表面に前記アマチュアレバーの揺動
を規制するゴム部材を配したストッパ部を有し、前記ゴ
ム部材は前記金属部材の表面に焼き付けにより一体化さ
れている構成を採用した。

（作用） アマチュアレバーの揺動を規制するストッパ部材にゴム
部材を焼き付けにより一体化することで、内部温度の上
昇及びストッパ部への衝撃に対してアマチュアレバーの
高い取り付け精度を得ることができるので、信頼性の高
いワイヤドットヘッドが得られる。特に、高速記録時の
ヘッド内部の温度上昇や衝撃の増加に対しても、ストッ
パ部材により規制されるアマチュアレバーの規制位置精
度を高い信頼性で得ることができるので、高速記録にも
適したワイヤドットヘッドが得られる。

（実施例） 以下、本発明のワイヤドツトヘツドの実施例につき基本
構成とその動作の概要を添付された図面をもとに説明す
る。

第１図はワイヤドツトヘツドの正面図、第２図はその側
面図、第３図はその背面図、第４図はその平面図であ
り、第５図は第１図におけるＡ−Ａ断面図であり、第６
図，第７図は、第３図の方向において組立順に各背面を
あらわした図であり、第８図は分解斜視図である。第１
図において１は前カバーで、アルミダイキヤストから成
り、放熱フイン２を有し、本体にビス止めするためのＵ
溝1aを有する。前カバー１はビス３によってヨーク４に
固定されている。このヨーク４の背面側には、やはりア
ルミニユウム等の放熱性の高い材質により形成された後
カバー５がビス６にて固定されている。この後カバー５
には第３図に示す如くやはり放熱フイン７が設けられて
いる。

第５図に示す如く、前カバー１には、ワイヤ10を支持す
るガイド類を設置するための凹部1b,溝部1c,1dが設けら
れ、凹部1bには先端ガイド11,溝部1c,1dには中間ガイド
12,13が嵌入固定されている。先端ガイド11は印字品位
を左右する重要な部材で、耐摩耗性に優れたものでなけ
ればならず、本印字ヘツドではガラスセラミツクを用
い、表面に１〜２μの窒化チタンコーテイングを施して
いる。本印字ヘツドは18ピン印字ヘツドであるため、こ
の先端ガイド11には９個づつ２列の千鳥配列した穴が設
けられ、ワイヤ径が0.25mmであるため、ガイド穴径は0.
27mmとなっている。また中間ガイド12,13もワイヤ10の
挙動を安定させるために重要な部材で、本印字ヘツドで
はモールドから成る。４は略カツプ状をなすヨークで、
磁気回路上重要な部材であるため、磁気特性に優れた３
％ケイ素鋼から成り、18個のコイルコア14を円筒壁4a内
に環状に配した状態で精密鋳造により一体となってお
り、ヨーク４の外周円筒壁4aとコア14の端面とは同一面
である。又ヨーク４の円筒壁4aは放熱フインを兼ねた形
状になっておりコア14の周囲の絶縁耐圧向上と、放熱性
向上のためヨーク４の表面は黒の電着塗装が施されてお
り、前カバー１と接触する面、後述するスペーサ15と接
触する面及びコア14の端面は電着塗装後研摩され、その
後ニツケルメツキが施されており、印字ヘツド全体の導
通をはかっている。コア14には銅線16が捲かれたボビン
17が挿入され、ボビン17には端子18が２個圧入されこの
２個の端子は板状になっており、銅線16の捲き始め捲き
終りが半田付されている。尚ボビン17は耐熱性に優れた
10％ガラスフアイバ入PBTから成る。この端子18はフレ
キシブルケーブル19に半田付されており、フレキシブル
ケーブル19から銅線16へ電流を供給する役目を有する。
ヨーク４の上には純鉄から成るスペーサ15が設置され、
その上に円板状の補助ヨーク20が設置されている。

補助ヨーク20にはポスト21が18本圧入されており、また
モールドであるサブボデイ24がアルトサート成形により
一体に形成されている。このサブボデイ24は、穴24aで
アマチユア戻しバネ22の保持を行ない、また後述するア
マチユアレバー（揺動レバー）23のガイドも行ない、更
にアマチユアレバー23にろう付けされたワイヤ10の根元
部を長円状のガイド穴24bによって支持し、そしてアマ
チヤレバー23と内縁部24cで当接してワイヤの前進位置
を規定している。

補助ヨーク20は磁気回路を構成している部材であり、純
鉄から成り、ポスト21は耐摩耗性に優れた窒化ステンレ
スから成る。18個のポスト21が圧入された補助ヨークに
は、18個のポスト21と勘合する穴のあいたリング状のフ
イルムであるシールドフイルム25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。そのシール
ドフイルム25の上にはアマチユアレバー23が設置され、
アマチユアレバー23には可動コア26が加締により一体化
され、また一端にはワイヤ10がろう付により固着されて
おり、もう一端にはポスト21と勘合する穴があいてい
る。アマチユアレバー23は安定した動作をする様に剛性
の高いSK材から成り、また可動コア26は、磁気回路を構
成する重要な部材であるため純鉄から成っている。ここ
で磁気回路はコイルコア14,ヨーク4,スペーサ15,補助ヨ
ーク20,可動コア26により閉磁路として構成される。

即ち銅線16に通電されると起磁力が発生し、閉磁路の可
動部である可動コア26がコイルコア14方向に吸引される
ため、ポスト21との勘合部を支点としてアマチユアレバ
ー23が回動し、アマチユアレバー23に固着されているワ
イヤ10が図示されてない紙面方向に動きドツトを印刷し
印刷後待機状態にアマチユア戻しバネ22により復帰す
る。復帰する時の停止部が27のストツパである。このス
トツパはゴム製でストツパ金具28に焼き付けにより一体
化されている。印字ヘツド内部温度は０℃から120℃位
まで変化するため、ストツパ27の材質は耐熱性に優れ、
またワイヤ10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ている。またストツパの反発弾性の
温度依存性を極力抑えるためゴム厚を薄くして0.2mmと
している。一方ストツパ金具28はストツパ27とアマチユ
アレバー23との衝撃時に発生する衝撃音を抑えるため制
振性の高い亜鉛から成っている。ワイヤ10の後退方向に
おけるストロークはストツパ27の位置により決定される
ため、ストローク調整用ワツシヤ29が補助ヨーク20のモ
ールド部のサブボデイ21との間に介在され、0.02mm単位
でストローク調整可能となっている。このストローク調
整ワツシヤはリン青銅から成る。アマチユアレバー23の
上にはストロークフイルム30が設置され、その上からア
マチユア押えバネ31でアマチユアレバー23は押圧され、
ポスト21を中心にアマチユアレバー23は回動する。アマ
チユア押えバネ31はステンレス製で、アマチチユアレバ
ー23と直接接触するとアマチユアレバー23が摩耗するた
め、これを防止する機能をストロークフイルム30は有す
る。一方アマチユアレバー23とストツパ27とは、ストツ
パ27がゴムであるため粘着し易く、印字不良が発生する
ことがあるので、アマチユアレバー23をストツパ27との
間にストロークフイルム30を介在させて防止している。
このようにストロークフイルム30には、アマチユア押え
バネ31によるアマチユアレバー23の摩耗防止、及びアマ
チユアレバー23とストツパ27との粘着による印字不良を
防止する２つの機能を有する。

アマチユア押えバネ31はストツパ金具28とダンパ32との
間に介在され、ダンパ32を介してビス33によりサブボデ
イ24に固定されている。このダンパ32はアマチユアレバ
ー23がストツパ27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から成っている。更にダンパ32の上
にはステンレス製のダンパ押えバネ34が設置され、ダン
パ32を適度な押圧力で押圧しており、本印字ヘツドでの
押圧力は約3.6Kgである。また第3,4図に示す如くこのダ
ンパ押えバネ33をアルミ製の後カバー５で押え、補助ヨ
ーク20,スペーサ15を介してヨーク４にビス６の４本に
より固定している。この後カバー５も放熱性を向上させ
るため黒色塗装が施されている。尚ヨーク４には平行ピ
ン35が２本圧入されており、ヨーク４のコア14とスペー
サ12,補助ヨーク20及び後カバー５との位置関係を正確
に規定している。

本印字ヘツドは温度上昇が大きいため、銅線16を保護す
る為、サーミスタ36をヨーク４の１部に熱伝導率の高い
シリコン接着剤で埋め込んでいる。

また前カバー１は第１図に示す如くワイヤ10とガイド類
の適正な位置を出すために、平行ピン37で位置決めし、
ビス３の４本でヨーク４に固定している。本印字ヘツド
に電流を供給しているフレキシブルケーブル19は途中で
折り曲げられ、このフレキシブルケーブル19を保護する
ためフレキシブルケーブル押え38（第2,3図）で押えら
れ、このケーブル押え38はビス39の２本でヨーク４に固
定されている（第８図）。

また本実施例においては、第６図に明確に示される如
く、コイルコア14の断面形状、ボビン17の断面形状、及
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20c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、コイルコアを中央に集中的に実装
し小型化を図る上で有理であるが、本例においては更に
コイルコア14、銅線16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摩
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。即ち、図に示された如
く、略二等辺三角形のコイルコア14の頂角における二等
分線40に、コイルボビン17、補助ヨーク20の穴20c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
に長手状となる様サブボデイ24のガイド穴24bが配置さ
れ、更に中間ガイド13の長手状ガイド穴13aも、二等分
線の延長線上に長手状となる様、また２列の円弧列とな
る様設定されている。

尚、中間ガイド12のガイド穴12aはほぼ真円状をなし、
先端ガイド11とほぼ同じ２本の直線列状に案内されてい
る。

以上の様なワイヤ10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マ
チユアレバー23の中心線が合致しているので、コイルコ
ア14から出た磁束は最も効率的にアマチユアレバー23を
通ることになり、銅線17の発生した磁界を効率良く使用
できる。

次にワイヤ10による印字原理を詳細に述べる。ヨーク４
の１部であるコイルコア14にボビン17に銅線16が巻装さ
れたボビン組立体が挿入され、ヨーク４の端面にスペー
サ15が設置され、その上に補助ヨーク20が設置され、そ
の補助ヨーク20には可動コア26用の穴20cが設けられ、
また１部にはポスト21が圧入されている。一方アマチユ
アレバー23の先端にはワイヤ10がろう付により固着さ
れ、またアマチユアレバー23のほぼ中央部には可動コア
26がカシメにより一体化され、アマチユアレバー23の他
端にはポスト21用の穴が設けられ、アマチユアレバー23
はポスト21によりポスト21を支点として回動する。銅線
16に通電されると起磁力が発生し、それによる磁束がコ
ア14,ヨーク4,スペーサ15,補助ヨーク20及び可動コア26
を通り、閉磁路を構成する。この時コイルコア14と可動
コア26間に吸引力が発生し、可動コア26がコア14の方へ
吸引され、その結果ワイヤ10が動作し印字を行なうこと
になる。

第10図（ａ）は、上述したヘツドのアマチユアレバー23
及びストツパ27との関係を拡大した状態で示しており、
図からも明らかなようにアマチユアレバー23の面とスト
ツパ27とが当接初期状態において、線Ｃにおいて線接触
している。これはストルパ27の先端面とアマチユアレバ
ー23の面が角度θだけ傾いているからである。ここでア
マチユアレバー23のストツパ27への変位量Ｘとストツパ
27の弾性係数Ｋとの関係が図（ｂ）である。図のように
アマチユアレバー23の変位量Ｘが大きくなるにつれてス
トツパ27の弾性係数も大きくなる。図（ｃ）はフリーの
状態でワイヤ10の先端を光学変位計で測定した時のワイ
ヤ10の挙動である。

ここでワイヤ10、可動ヨーク26を含めた可動部のストツ
パ27に対する等価質量をm,ストツパ27に衝突する直前の
速度をυ、ストツパ27及び従来のストツパ101の弾性係
数をそれぞれK,K′とし、ストツパ27及びストツパ101の
変位をそれぞれX,X′とするとエネルギ保存の法則によ
り ここでＫ＜Ｋ′よりＸ＞Ｘ′となり、本実施例にストツ
パ27の方がストツパ101より変位量が大きくなるためそ
れによるエネルギの吸収が起こり、リバンウドは極力抑
えられる。以上の説明はストロークフイルム30を介在さ
せない場合であるが、実装状態のストロークフイルム30
が介在した場合でもワイヤ10の挙動には変化が見られな
いので、式（１）〜（３）はストロークフイルム30が介
在した場合にも適用できる。このリバウンドが大きい
と、電磁石に連続的な信号が入った時、ワイヤ10が乱調
を起し、ワイヤ10の突き出し状態が発生し、リボンを引
掛けたり、最悪の場合はワイヤ10の破損へと発展する。
しかし本実施例のようにアマチユアレバー23と線接触
（点接触でも良い）するようなストツパ形状にすれば、
リバウンド量を極力抑えることができ、連続印字でも乱
調を起さないのでリボン引掛けやワイヤの破損などが起
らず信頼性の高い高速ワイヤドツトヘツドが実現する。

（効果） 本発明は、アマチユアレバーの揺動を規制するストッパ
部材にゴム部材を焼き付けにより一体化したので、高寸
法精度で信頼性の高いストッパ部材へのゴム部材の取り
付けが可能となる。特に、高速記録時のヘッド内部の温
度上昇や衝撃の増加に対しても、ストッパ部材により規
制されるアマチユアレバーの規制位置精度を高い信頼性
で得ることができ、信頼性の高い高速記録に適したワイ
ヤドットヘッドが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例であるワイヤドツトヘツドの正
面図、第２図はヘツドの側面図、第３図はヘツドの背面
図、第４図はヘツドの平面図、第５図は第１図における
Ａ−Ａ断面図、第６図，第７図はヘツドの背面を組立順
に示した説明図、第８図はヘツド全体の分解斜視図、第
９図は従来例を示し（ａ）はアマチユアレバーとストツ
パの関係説明図、（ｂ）はアマチユアレバーの変位とス
トツパの弾性係数の関係を示す図、（ｃ）はワイヤの挙
動を示す図、第10図は本発明の実施例を説明しており、
（ａ）はアマチユアレバーとストツパの関係説明図、
（ｂ）はアマチユアレバーの変位とストツパの弾性係数
の関係を示す図、（ｃ）はワイヤの挙動を示す図。 １……前カバー ４……ヨーク ５……後カバー 10……ワイヤ 11……先端ガイド 12,13……中間ガイド 14……コイルコア 15……スペーサ 16……銅線 17……ボビン 20……補助ヨーク 21……ポスト 22……戻しバネ 23……アマチユアレバー 26……可動コア 27……ストツパ 31……アマチユア押えバネ 32……ダンパ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端を固定され他端を揺動自在としたアマ
   チュアレバーを電磁石により吸引して前記アマチュアレ
   バーの先端にあるワイヤを揺動させて記録を行うワイヤ
   ドットヘッドであって、 金属部材の表面に前記アマチュアレバーの揺動を規制す
   るゴム部材を配したストッパ部を有し、前記ゴム部材は
   前記金属部材の表面に焼き付けにより一体化されている
   ことを特徴とするワイヤドットヘッド。
2. 【請求項２】前記ゴム部材は、0.2mmの膜厚であること
   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。
3. 【請求項３】前記アマチュアレバーと前記ゴム部材との
   間には、前記アマチュアレバーと前記ゴム部材との粘着
   を防止するフィルム部材が配されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のワイヤドットヘッド。