JPS58108172A - 熱変形防止プリントヘツド - 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】 （１）発明の技術分野 本発明は熱変形防止プリントへツに゛に関し、特にワー
ドプルセッサやデータ処理装置等の出力装置に使用され
る漢字プリンタ等のインパクト式の高速プリンターに好
適なプリントヘッドが使用中の発熱に応じてその磁気回
路部分の変形することを防止するように構成した熱変形
防止プリントヘッドに関するものである。

（２）技術の背景 インパクト・タイプのドツトプリンタではドツト・ワイ
ヤを駆動する手段として吸引形と釈放形という２つの電
磁駆動方式がある。　　　　　゛吸引形とは電磁コイル
に電流を流してアーマチュアを吸引したときこのアーマ
チュアに連結されているドツト・ワイヤを移動させてプ
リントするものである。また釈放形とは永久磁石を使用
して常時はアーマチュアを永久磁石の吸引力により鉄心
に吸引しておき励磁コイルに電流を流してこの永久磁石
の発生している磁束を打消すような磁束を発生させ、板
バネによ如アーマチュアを釈放させてドツトワイヤを移
動させるものである。この釈放型は吸引型に比較してア
ーマチュアの駆動制御を高速に行なうことかで゛きるの
で、高速のインパクト式ドツトプリンタでは広く使用さ
れている。

この釈放式のドツトプリンタのプリントヘッドは、例え
ば第′１図に示すように原理的に構成されている。

すなわち先端に磁心２が設けられているヨーク１０反対
側に永久磁石４が取付けられておシ、磁心２には一輪３
が巻回されている。そして磁心２に吸引されるアーマチ
ュア５は板バネ７により磁性の支持体６に支持されてい
る。この支持体６の上方にはアーマチュア５の上方及び
側部を囲むように側磁路部８が設けられている。線輪３
に駆動電流が流れないとき、永久磁石４−支持体６−１
１磁路部８−アーマチュア５−磁心２−ヨーク１−永久
磁石４の経路によシ永久磁石４による磁束が通るので、
第１図に示すようにアーマチュア５は板バネ７に抗して
磁心２に吸引されている。しかしながら線輪３に駆動電
流を流して永久磁石４の磁束と反対方向の磁束を発生さ
せてこれを打消せば、アーマチェアＳａ板バネ７の復婦
力により急速に上方向移動する。そして線輪３の駆動電
流が連断されると再びアーマチュア５は磁心２に吸引さ
れる。このようにしてアーマチュア５に固定された支持
板９に取付けられているドツト・ビンｌＯは上下方向に
急速に駆動されることにな９、上方に駆動されたとも用
紙上にドツトをプリントすることができる。そして、こ
の第１図に説明した原理にもとづき動作するヘッド素子
を第２図のように構成し、このヘッド素子を磁心が内側
に位置するように同心状に複数個配置してプリントヘッ
ドを構成している。なお第２図において添字０の付与さ
れた部分は第１図に対応する部分を示し、１１は支持部
、１２は継鉄部、１３は磁性リング、１４は台部である
。

（３）従来技術と問題点 ところが、このようなプリントヘッドは、高速打出を行
う場合、アーマチュアが例えば２ＫＨｚもの高速で駆動
されるためアーマチュアが磁心２をはげしく叩くことに
なる。このために鉄粉等のゴミが線輪や永久磁石等に附
着して線輪の耐電圧特性を下げ九シ、するいは磁性回路
のわずかな特性の変更を生じ九抄する。しかも線輪にこ
のような高速で制御される大きなスイッチング電流が流
れる丸めに発熱するがプリントヘッドを構成するとき、
前記のように線輪が内側に存在するためその放熱効率が
よくなく、わずかＫｉｌ心およびヨークを伝導して放熱
されるのみであり、この点からも線輪の絶縁性能が劣化
する。しかも前記の如くアーマチュアが２　ＫＨｚもの
高速振動で磁心を叩く丸めＫｌｉ心のみならず各部が振
動して大きな騒音を生ずることになる。

それ故、従来は、第３図に示すように、エポキシ樹脂や
シリコンゴム等の注型剤１５を注入して線輪３、磁心２
、冒−り１、永久磁石４等をこの注型剤１５で封入固形
化していた。これによシアーマチエアと磁心２との衝撃
によシ鉄粉が飛散しても線輪３の耐電圧特性や磁気回路
特性に及ぼした悪影響は大きく改畳され、しかもこの注
型剤の九めに線輪の放熱も改曹され、またｌ１ｌＦ撃時
の各部の振動音もかなシ改善されることになった。

しかしながらこの注型剤ｔの熱膨張係数が磁心２や曹−
り１尋の金属部分の熱膨張係数よ＃）２〜３倍もある。

その九めに第４図に示す如く、矢印方向の熱応力を生じ
、長時間使用した場合にその磁心２にわずかな変形が生
ずることになる＠一方プアーマチエア５板バネに抗して
常時は永久磁石４により吸引し、高速で駆動するために
は板バネのバネ力、アーマチュア５と磁心２との位置関
係等が非常に高い精度で決められていることが必費であ
り、磁心２の先端と板バネを支持している支持部分との
位置関係はミクロンオーダの精度で位置決めされている
。したがって、磁心２がわずかでも変形すればこの位置
関係は大きく狂い、アーマチュアを高速駆動制御するこ
とができなくなるという問題が存在する。

（荀　発明の目的 したがって本発明の目的は、このような注型剤によシ固
形化された部分を有するプリントヘッドにおいて、注型
剤にもとづく熱応力によるもプリントヘッドの磁心部分
の変形を抑制して、ストローク、印字エネルギー、動作
周期等の特性が悪くなることを防止し良熱変形防止プリ
ントヘッドを提供する仁とである。

（ｉ）　　発明の構成 そしてこのために本発明の熱変形防止プリントヘッドで
は、印字用ピンを駆動するアーマチュアと、とのアーマ
チュアに偏倚力を付与するバネと、アーマチュアと対向
する磁心と、磁心に対して磁束を発生する駆動線輪と、
少なくとも磁心および駆動線輪の一部を固形化する注型
剤部分を有するプリントヘッドにおいて、前記注型剤部
分に該注型剤の熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有
する熱変形緩衝部を設け、駆動線輪の発熱にもとづき注
型剤とプリントヘッドの金属部分との熱膨張係数の差に
より生ずるプリントヘッドの変形を抑制するように構成
したことを特徴とする。

（６）発明の実施例 本発明の一実施例を第５図ないし第８図にもとづき説明
する。

第５図は本発明の原理的構成図、第６図はその動作説明
図、第７図は本発明によるプリントヘッドの一実施例構
成図、第８図はその゛動作説明図である。

図中、他と同符号部は同一部分を示す。１６は熱応力緩
衝板、１６−０は熱応力緩衝リング、１７はキャップ、
１８−１．１８−２はガイド板、１９は基板、２０は外
部カバー、２１はプリント板、ｎはコネクタである。

熱応力緩衝板１６は磁心２の熱変形を防止するためのも
のであって、注型剤１５の熱膨張係数よりも小さな熱膨
張係数を有し、剛性のあるステンレスの如き金属体によ
多構成されている。勿論磁心２やヨーク１より熱膨張係
数が小さなものがよい◎キャップ１７はドツトピン１０
−θ〜１（Ｊ−ｓに対するガイドとなるものであって、
その中央空隙部分にはガイド板１８−１．１８−２が配
置されている。

例えば２４ドツト印字の場合には、これらのガイド板１
８−１．１８−２はＵ個の穴が形成され、これらの穴は
１２個づつ２列に並列状態で、かっこのＵ個の穴が互に
ジグザグ状に形成さ□れている。

基板１９はこのプリントヘッドを支持するものであり、
外部カバー加はプリントヘッドの外部をカバーするもの
である。

プリント板２１は線輪３−θ〜３−％に選択的に駆動電
流を流し、アーマチュア５−０−５−％を選択的に駆動
制卸するための電気接続回路が形成され、基板１９から
突出した導電ピン（図示省略）により電気接続されてい
る。

コネクタ〃はこのプリント板２１に制御電流を供給する
接続部である。

第５図に示すように、線輪３に駆動電流を流せば該線輪
３は発熱しこれによシ注型剤１５も加熱される。これに
よりそのヨークｌ＋磁心２等の金属膨張係数の小さい熱
応力緩衝板１６が存在するため、第５図の矢印で示すよ
うにこの熱応力は熱応力緩衝板Ｔｏに対して印加される
ことになプ、とのた峠磁心２に与える熱応力は著しく小
さく・なる。かくして磁心２が熱応力の丸めに変形する
という問題社大きく改善されることに′なる。しかもこ
の熱応力緩衝板１６の存在により注型剤の倉が減少し、
その分だけさらに熱応力の発生も減少することになる。

− 実際のプリントヘッドでは、第７図の如く、多数の磁心
２−０〜２−％が同心円状に配置されているので、熱応
力緩衝リング１６−０が使用されることになる。そして
、第６図に示すように、実線矢印状に熱応力が印加され
てもリング状のため変形し細いものとなる。実際には点
線矢印状に示すように内部からも熱応力が印加されるの
で相殺力しか熱応力を受けることはない。

しかし第８図に示すように、多数の磁心２−０゜２−１
．２−２・・・に共通にこの熱応力緩衝リングｌむ−０
を使用することができるので、非常に簡単な手段によシ
熱応力による変形問題をきわめて有効に改善することが
可能となる。

（７）発明の詳細 な説明の如く、本発明によれば注型剤部分に熱応力緩衝
板１６を存在させると°いう非常に簡単な手段によシ、
注型剤のもつ効果を損うことなく、すなわち騒音の低下
、放熱効果、振動吸収、防塵効果等をそのまま維持した
上でさらにプリントヘッドが発熱によシ温度上昇しても
、磁心の変形を防止することができる。それ故ストロー
ク、印字エネルギー、駆動周期等の初期特性を損うこと
なく高速印字動作することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は釈方式のプリンタヘッドの原理的構成図、第２
図は従来の釈方式プリンタヘッドのヘッド素子、第３図
は注型剤固形化状態の説明図、第４図はその問題点説明
図、第５図上本発明の原理的構成図、第６図はその動作
説明図、第７図は本発明によるプリントヘッドの一実施
例構成図、第８図はその動作説明図である。 図中、１．１−０拡ヨーク、２．２−θ〜２−諮は磁心
、３．３−０〜３％は線輪、４．４−θ〜４−％は永久
磁石、５．５−０〜５−％はアーマチュア、６は支持体
、７．７−０〜７−％は板バネ、８．８−０は副磁路部
、９．９−０〜９−鴨は支持板、１０．１０−０〜１０
〜％はドツト・ビン、１１、１１　０〜１１−　＊は支
持部、枝は継鉄部、１３は磁性リング、１４は台部、１
５は注型剤、１６は熱応力緩衝板、１６−０は熱応力緩
衝リング、１７はキャップ、１８−１．１８−２はガイ
ド板、１９は基板、加は外部カバー、２１はプリント板
、ｎはコネクタをそれぞれ示す。 特許出願人　富士通株式会社 代理人弁理士　　　山　谷　　晧　栄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　印字用ピンを駆動するアーマチュアと、この
   アーマチュアに偏倚力を付与するバネと、アーマチュア
   と対向する磁心と磁心に対して磁束を発生する駆動線輪
   と、少なくとも磁心および駆動線輪の一部を固形化する
   注型剤部分を有するプリントヘッドにおいて、前記注型
   剤部分に該注型剤の熱膨張係数よりも小さな熱ｌｌ１ｌ
   ｌＩ係数を有する熱変形緩衝部を設け、駆動線輪の発熱
   にもとづき注型剤とプリントヘッドの金属部分との熱膨
   張係数の差により生ずるプリントヘッドの変形を抑制す
   るように構成したことを特徴とする熱変形防止プリント
   ヘッド。