JPS62234946A - ワイヤドツトヘツドの駆動方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はコイル内に固定コアを嵌入してなる電磁石によ
り可動コアを吸引作動させてワイヤを突出させる様にし
たワイヤドツトヘッドの駆動方法に関する。

（従来技術） 上述したタイプのワイヤドツトヘッドにおいて、従来可
動コアの吸引力を増加させるため、第９図に示された如
く、可動コア１００と固定コア１０１間の空隙を、コイ
ル１０２内部に設けたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したヘッドにおいては、その駆動条件として、可動
コアを含む磁気回路が飽和しない状態で最大の電流をコ
イルへ流すというのがエネルギー効率の点から良いとさ
れて来た。これは磁気回路を構成する材質（通常は鉄）
の磁気特性（透磁率変化）が、第１０図で示される特性
を持っているため、第３図に示す様にコイルに流れる電
流を未飽和状態の最大電流ＩｔからＩ２へ増加させても
、■１以下の電流増加に対する磁束の増加率より小さな
値となるため、エネルギー効率が悪くなるからである。

しかしながら磁気回路が飽和しない範囲の電流で生ずる
起磁力では大きな吸引力が得られず、また大きな吸引力
を得ようとするとコイル固定コア、可動コアから成る磁
気回路全体を大きくしなければならないという不都合が
あった。

（発明を解決するための手段） 固定コアと可動コア間の空隙部をコイル内部に位置させ
、固定コアと可動コアからなる磁気回路を磁気飽和する
起磁力にて駆動させる様にした。

（実施例） 以下、本発明のワイヤドツトヘッ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ッドの正面図、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
をあられした図であり、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、アルミダイキャストから
成り、放熱フィン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、やはりアルミニュウム等の
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
如くやはり放熱フィン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、Ｉ
ｄが設けられ、凹部１ｂには先端ガイド１１゜溝部１ｃ
、　　ｌｄ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
ヘッドではガラスセラミックを用い、表面に１〜２μの
窒化チタンコーティングを施している。本印字ヘッドは
１８ピン印字ヘッドであるため、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、本印字ヘッドではモールド
から成る。４は略カッ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は放熱フィンを兼ねた形
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
、その後ニッケルメッキが施されており、印字ヘッド全
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ｌＯ％ガラスファイバ入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１
６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ィ２４がアウトサート成
形により一体に形成されている。このサブボディ２４は
、穴２４ａでアマチュア戻しバネ２２の保持を行ない、
また後述するアマチュアレバー（揺動レバー）２３のガ
イドも行ない、更にアマチュアレバー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、そしてアマチュアレバー２３と内縁部２４
ｃ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
リング状のフィルムであるシー、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。そのシールドフィルム２５の上にはアマチュアレ
バー２３が設置され、アマチュアレバー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ｌ
Ｏがろう付により固着されており、もう一端にはポスト
２１と嵌合する穴がおいている。アマチュアレバー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２
０．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Ｉ４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
ュアレバー２３が回動し、アマチュアレバー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ュア戻しバネ２
２により復帰する。

復帰する時の停止部が２７のストッパである。このスト
ッパはゴム製でストッパ金具２８に焼き付けにより一体
化されている。印字ヘッド内部温度はＯｏＣから１２０
°Ｃ位まで変化するため、ストッパ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。またストッパの
反発弾性の温度依存性を極力抑えるためゴム厚を薄（シ
て０．２ｍｍとしている。一方ストツパ金具２８はスト
ッパ２７とアマチュアレバー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ッパ２
７の位置により決定されるため、ストローク調整ワッシ
ャ２９が補助ヨーク２０のモールド部のサブボディ２１
との間に介在され、０．０２ｍｍ単位で調整可能となっ
ている。このストローク調整ワッシャはリン青銅から成
る。アマチュアレバー２３の上にはストロークフィルム
３０が設置され、その上からアマチュア押えバネ３１で
アマチュアレバー２３は押圧され、ポスト２１を中心に
アマチュアレバー２３は回動する。アマチュア押えバネ
３１はステンレス製で、アマチュアレバー２３と直接接
触するとアマチュアレバー２３が摩耗するため、これを
防止する機能をストロークフィルム３０は有する。一方
アマチュアレバー２３とストッパ２７とは、ストッパ２
７がゴムであるため粘着し易く、印字不良が発生するこ
とかあるので、アマチュアレバー２３とストッパ２７と
の間にストロークフィルム３０を介在させて防止してい
る。このようにストロークフィルム３０には、アマチュ
ア押えバネ３１によるアマチュアレバー２３の摩耗防止
、及びアマチュアレバー２３とストッパ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。

アマチュア押えバネ３１はストッパ金具２８とダンパ３
２との間に介在され、ダンパ３２を介してビス３３によ
りサブボディ２４に固定されている。このダンパ３２は
アマチュアレバー２３がストッパ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、本印字ヘッドでの押圧力は約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。

本印字ヘッ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（ワイヤ１０とガイド
類の適正な位置を出すために、平行ビン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
ッ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、ポビン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の形状がほぼニ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ィ２
４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
マチュアレバー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ュアレバ
ー２３を通ることになり、銅線１７の発生した磁界を効
率良（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。一方アマチュアレバー２３の先端にはワ
イヤ１０がろう付により固着され、またアマチュアレバ
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、アマチュアレバー２３の他端にはポスト２１
用の穴が設けられ、アマチュアレバー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１
４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。

また本実施例においては、第５図に明確に示された如（
、可動コア２６とコイルコア１４の間の間隙が、銅線（
コイル）１６の内部に配置されており、しかも可動コア
２６とコイルコア１４を含む磁気回路で磁気飽和が起こ
るような起磁力を発生すべく鋼線１６に電流が供給され
ている。

第１２図（ａ）〜（Ｃ）は、可動コア２６とコイルコア
１４及び銅線（コイル）１６の位置関係を示している。

第１３図は、第１２図（ａ）〜（ｃ）の各場合において
、銅線１６に未飽和電流Ｉａを流した場合の可動コア２
６の吸引力の強さを示し、第１４図は、飽和電流１ｂを
銅線に流した場合の、各場合における吸引力の強さを示
している。この実験結果からもわかる様に、可動コア２
６とコイルコア１４間の間隙が銅線１６の内部にある場
合には、磁気回路が磁気飽和する電流を流すと１．可動
コアの吸引力が効率的に増加する。

（効果） 以上の様に本発明は、固定コアと可動コア間の空隙部を
コイル内部に位置させ、固定コアと可動コアからなる磁
気回路を磁気飽和する起磁力にて駆動させる様にしたの
で、起磁力を増加させることな（、吸引力を増加させる
ことができ、効率の良いヘッドが提供可能である。また
逆に所定の吸引力を得るための可動コア、コイルなどの
体積を小さくでき、ヘッドを小型化できる。

【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ッドの正
面図、第２図はヘッドの側面図、第３図はヘッドの背面
を組立類に示した説明図、第８図はヘッド全体の分解斜
視図、第９図は従来のワイヤドツトヘッドにおける可動
コア周辺の断面図、第１Ｏ図は鉄の透磁率特性を示す説
明図、第ｉｉ図はコイルに通電する電流値と固定コアに
発生する磁束のＣ 関係を示す説明図、第１２図（ａ）〜（逼）は可動コア
、コイル、コイルコアの位置関係を示す説明図、第１３
図は未飽和電流を流した時の吸引力の強さを示す説明図
、第１４図は飽和電流を流した時の吸引力の強さを示す
説明図。 Ｉ　−・・・・・・−・・・・・・・・・・・・・・・
・・・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　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　アマチュアレバー、２６　・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　可
動コア、２７　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　ストッパ、３１　・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　アマチュ
ア押えバネ、３２　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・用タンパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）コイル内に固定コアを嵌入してなる電磁石により可
   動コアを吸引作動させてワイヤを突出させる様にしたワ
   イヤドットヘッドにおいて、 前記固定コアと前記可動コア間の空隙部を前記コイル内
   部に位置させ、前記固定コアと前記可動コアからなる磁
   気回路を磁気飽和する起磁力にて駆動させる様にしたこ
   とを特徴とするワイヤドットヘッドの駆動方法。