JPS63145046A - ワイヤドツトヘツド - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はワイヤドツトヘッドに関し、詳しくは記録部材
としてのワイヤを磁力により駆動し、ｉｍ記ワイヤによ
り記録媒体を打撃してドツト記録を行なうワイヤドツト
ヘッドに関する。　、［従来の技術］ 第１０図は、この種のワイヤドツトヘッドとして、従来
のクラッパ−型ワイヤドツトヘッドの要部の構造を示し
ている。

図において符号６はヨークであり、このヨーク６にはコ
イルコア６ａが一体に設けられ、コイルコア６ａにはコ
イル７が巻かれたポビン８が嵌合、固定されている。

ヨーク６上にはスペーサ１２を介し補助ヨーク１３が固
定されており、補助ヨーク１３−ヒにはワイヤ２を先端
に結合した磁性材からなるアーマチュアレバ−１５がシ
ールドフィルム１４を介して設置されている。

アーマチュアレバー１５は後端部をくの字形に屈曲され
、その屈曲部の近傍には穴が形成されている。アーマチ
ュアレバー１５は、その穴を補助ヨーク１３−ヒに植設
されたポスト１３ａに通し。

屈曲部の頂点を支点１５ｂとしてシールドフィルム１４
に接し、アーマチュア押えバネ２２に支点１５ｂの反対
側を押圧されて、補助ヨーク１３上に揺動可能に支持さ
れている。また、アーマチュアレバー１５の中央部には
可動コア１６が固着されており、コイルコア６ａと対向
する。また、アーマチュアレバー１５はアーマチュア戻
しバネ１７により、図中上方の初期位置に押し付けられ
ている。

このような構造で、記録部にはコイル７が通電され、そ
の起磁力による矢印で示す磁束Φがコイルコア６ａ、ヨ
ーク６、スペーサ１２、補助ヨーク１３、および可動コ
ア１６からなる磁気回路を流れる。可動コア１６、コイ
ルコア６ａ間に吸引力が発生し、可動コア１６がコイル
コア６ａ側に吸引される。この吸引力によりアーマチュ
アレバー１５がアーマチュア戻しバネ１７のバネカに抗
して支点１５ｂを中心にコイルコア６ａ側に揺動する。

これに連動してワイヤ２が第１０図中下方に突進して不
図示のインクリボンを介し不図示の記録媒体を打撃し、
ドツト記録がなされるようになっている。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、このようなワイヤドツトヘッドにおいて、高
速記録を可能にするための第１の条件は、ワイヤ駆動機
構の可動部、すなわち可動コア１６、アーマチュアレバ
ー１５およびワイヤ２の等価質量をなるたけ小さくする
ことである。

ところが、まず可動コア１６は磁性部材として磁性体か
ら形成せねばならず、比重の大きな金属から形成せねば
ならない。またアーマチュアレバー１５は可動コア１６
とワイヤ２を支持し、駆動力を伝達するため剛性に優れ
た材料で、しかもワイヤ２をろう付けするには耐熱性に
優れたろう付は性のよい材料から形成せねばならず、こ
れも比重の大きな金属性にせざるを得ない。５らに、ワ
イヤ２の材料は耐摩耗性に優れたもので、タングステン
、高速度鋼あるいは超硬度鋼などに限られ、これらの比
重も少なくとも７以上と大きい。

このように、各材料の比重が大きいことから、可動部の
等価質量を小さくするには限度がある。

次に、高速記録のための第２の条件として。

ワイヤ２を駆動するために可動コア１６に作用する磁力
（吸引力）をなるたけ大きくする必要がある。

ここで、可動コア１６に作用する磁力をＦとし、可動コ
ア１６を波れる磁束をΦ、コイルコア６ａに対する可動
コア１６の対向面積をＳとすると、 ８π　　Ｓ となる。

従って、磁力Ｆを大きくするには、対向面積Ｓに対して
流れる磁束Φを大きくできるように、可動コア１６の材
料として、それなりの磁気特性を有するものを用いれば
よい、しかし、そのような材料はまた比重が高いものと
なってしまう。

このような事情で、ワイヤ駆動機構の可動部の等価質量
の低減が強度や磁気特性の上から困難となっており、こ
れが記録の高速化を図る上で障害となっている。

［問題点を解決するための手段］ このような問題点を解決するため本発明によれば、記録
部材としてのワイヤを磁力により駆動し、前記ワイヤに
より記録媒体を打撃してドツト記録を行なうワイヤドツ
トヘッドにおいて、前記磁力によりワイヤを駆動するた
めの磁気回路の構成部材の少なくとも一部を、磁性体粉
末と樹脂を混合してなる複合材料から構成した構造を採
用した。

［作　用］ 上記複合材料は比重の小さな樹脂を含むことによって比
重が小さいので、上記磁気回路の構成部材の少なくとも
一部をこの複合材料から構成することで、磁気回路が軽
量化する。このため、ヘッド全体の軽量化がはかれ、ヘ
ッド全体を左右に移動させるモータの負荷も小さくなる
ので、モータの省電力化となり、コストも下がる。そし
て磁気回路構成部材の内でワイヤが連動する可動部材の
少なくとも一部をこの複合材料から構成すれば、その軽
量化により可動部材の動作の高速化が可能となり、これ
に連動するワイヤの動作の高速化すなわち記録の高速化
が可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図〜第９図は本実施例によるワイヤドツトヘッド（
以下ヘッドと略す）の全体構造を示しており、第１図〜
第４図はそれぞれヘッドの正面図、側面図、背面図、上
面図であり、第５図は第１図のＡ−Ｂ線による断面図、
第６図は分解斜視図、第７図および第８図はそれぞれヘ
ッドの後方から組み立て順に示す各部材の背面図、第９
図は要部の断面図である。

これらの図において全体を符号１００で示すヘッドの各
構成部材を前面側から説明すると、まず符号ｌは前カバ
ーで、アルミダイキャストから成り、放熱フィンｌｂを
有し、プリンタ本体にビス止めするためのＵ溝１ａを有
している。また前カバー１には記録部材のワイヤ２を揺
動自在に支持、案内するガイド類を設置するための凹部
ｌｂ、溝部１ｃ、ｌｄが設けられている。

凹部１ｂには先端ガイド３が、また溝部１ｃ。

１ｄには中間ガイド４．５が設置されている。先端ガイ
ド３は記録品位を左右する部材で＃摩耗性に優れたもの
でなければならず、木ヘッドではガラスセラミックを用
い、表面に１〜２ｇｍの窒化チタンコーティングを施し
ている。また、本ヘッドは１８ピンヘツドであるとして
、先端ガイド３にはワイヤ２のガイド穴として９個づつ
２列に千鳥配列したガイド穴３ａが設けられている。こ
こではワイヤ２の径が０．２５ｓ厘であるため、ガイド
穴３ａの径は０．２７！Ｉｌｌとなっている。また、中
間ガイド４．５もガイド穴４ａ　、５ａを介し、ワイヤ
２の挙動を安定させる機能を有し、木ヘッドではモール
ドから形成している。

なお、ワイヤ２と上記ガイド類の位置を適正に出すため
、前カバー１は平行ピン３０で位置決めされ、４木のビ
ス３１で後で述べるヨーク６に固定される。

次に符号１０は本ヘッドに駆動電流を供給するためのフ
レキシブルケーブルであり、途中で折り曲げられ、これ
を押さえて保護するフレキシブルケーブル押え３２をビ
ス１１でヨーク６に固定することにより固定される。

次に、ヨーク６は後述するようにワイヤ２を駆動するた
めの磁気回路を構成するもので、例えば磁気特性に優れ
た３％ケイ素鋼からほぼカップ状に形成されており、円
筒壁６ｂ内に１８個のコイルコア６ａが精密鋳造により
一体に形成されており、ヨーク６の円筒壁６ｂとコイル
コア６ａの端面とは同一面となっている。また、ヨーク
６の外周は放熱フィンを兼ねた形状になっている。さら
にはコイルコア６ａの周囲の絶縁耐圧向上と放熱性向上
のため、ヨーク６の表面は黒の電着塗装が施されており
、ヨーク６の前カバー１と接触する面、後述するスペー
サ１２と接触する面およびコイルコア６ａの端面は電着
塗装後研磨され、その後ニッケルメッキが施されており
、ヘッド全体の導通を図っている・ 一方、コイルコア６ａにはコイル７が巻かれたポビン８
が挿入され、ポビン８には端子９が２個圧入され、この
２個の端子は板状になっており、コイル７の巻き始め、
巻き終りが半田付けされている。なお、ポビン８は例え
ば＃熱性に優れた１０％ガラスファイバ入りＰＢＴから
形成される。また端子９はフレキシブルケーブルＩＯに
半田付けされており、フレキシブルケーブル１０からコ
イル７へ電流を供給する役目を有する。

なお、ヨーク６の一部にはサーミスタ２９が熱伝導率の
高いシリコン接着剤等で埋めこまれている。これはワイ
ヤドツトヘッドは温度上昇が太きので、サーミスタ２９
を介して温度上昇を検出してコイル７を保護するためで
ある。

次にヨーク６の後面−ヒには、純鉄からなるスペーサ１
２が設置され、さらにその上には補助ヨーク１３が設置
されている。補助ヨーク１３も磁気回路を構成する部材
で、純鉄から成り、＃摩耗性に優れた窒化ステンレスか
ら成るボスト１３ａが１８水圧入されており、またモー
ルドからなるサブボディ１３ｂがアウトサート成形によ
り一体化されている。サブボディ１３ｂは、穴１３ｃで
後述するアーマチュア戻しバネ１７の保持を行ない、後
述するアーマチュアレバー１５のカイトの機能を有する
。

さらに補助ヨーク１３の後面側には１８個のボスト１３
ａと嵌合する穴１４ａのあいたリング状のフィルムであ
るシートフィフム１４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なる。そして、このシールド
フィルム１４を介して補助ヨーク１３の後面上にアーマ
チュアレバー１５が設置されている。

アーマチュアレバー１５は、安定した動作をするように
１例えば剛性の高い磁性体のＳＫ材から成り、後端部が
くの字形に屈曲され、その屈曲部の後端側には穴１５ａ
が形成されている。アーマチュアレバー１５の中央部に
は、可動コア１６が固着されており、先端部には記録部
材のワイヤ２がろう付けなどにより固着されている。

そしてアーマチュアレバ−１５は穴１５ａを補助ヨーク
１３のボス）１３ａに通し、後端部の屈曲部の頂点を支
点１５ｂとして補助ヨーク１３の後面に接している。さ
らに、支点１５ｂの反対側がストロークフィルム２１を
介してアーマチュア押えバネ２２により押圧されること
で、アーマチュアレバー１５は支点１５ｂを中心に揺動
可能に支持されている。また、アーマチュアレバー１５
はアーマチュア戻しバネ１７により後方へ押圧されてお
り、ストッパ１８に当接する初期位はに押し付けられて
いる。

なお、アーマチュアレバー１５に結合されたワイヤの基
端部は、サブボディ１３ｂに形成された長円形の穴１３
ｃによりガイドされる。またサブボディ１３ｂの内縁部
１３ｄは、アーマチュアレバー１５と当接して、その前
進位置を規制するようになっている。

次にストッパ１８は、例えばゴム製で、ストッパ金具１
９に焼き付けることにより一体化されている。なお、ヘ
ッド内部温度は０℃から１２０℃位まで変化するため、
ストッパ１８の材質は耐熱性に優れ、またワイヤ２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
れる。またストッパ１８の反発弾性の温度依存性を極力
抑えるため、ゴム厚は薄くシて０．２１ａ度としている
。

また、ストッパ金具１９は、ストッパ１８とアーマチュ
アレバー１５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。

一方、ワイヤ２のストロークはストッパ１８の位置によ
り決定されるため、ストローク調整ワッシャ２０が補助
ヨーク１３のサブボディ１３ｂとの間に介在して、０．
０２１！ｌ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２０はリン青銅から成る。

また先述のようにアーマチュアレバー１５の上にはスト
ロークフィルム２１が設置され、さらにその上からアー
マチュア押えバネ２２が圧接し、これにより支点１５ｂ
を中心にアーマチュアレバー１５が揺動するようになっ
ている。アーマチュア押えバネ２２はステンレス酸で、
アーマチュアレバ−１５と直接接触するとアーマチュア
レバー１５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２１は有する。またアーマチュアレバー
１５とストッパ１８とはストッパ１８がゴムであるため
粘着し易く、記録不良が発生することがあるので、アー
マチュアレバー１５とストッパ１８との間にストローク
フィルム２１を介在させて防止している。

一方、アーマチュア押えバネ２２はストッパ金具１９と
ダンパ２３との間に介在し、ダンパ２３を介してビス２
４によりサブボディ１３’ｂに固定されている。このダ
ンパ２３はアーマチュアレバー１５がストッパ１８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等
から成っている。

さらに、ダンパ２３の上にはダンパ抑えバネ２５が設置
され、ダンパ２３を適度な押圧力で圧接しており、木ヘ
ッドでの押圧力は約　３．８Ｋｇで　　・ある、また、
ダンパ抑えバネ２５は放熱フィン２６ａを有したアルミ
性のパックカバー２６で押えられ、補助ヨーク１３、ス
ペーサ１２を介してヨーク６に４本のビス２７により固
定されている。パックカバー２５は放熱性を向上させる
ため黒色塗装が施されている。

なお、ヨーク６には平行ピン２８が２本圧入されており
、ヨーク６のコア６ａとスペーサ１２、補助ヨーク１３
およびパ・ンクカバー２６との位置関係を正確に保って
いる。

以上の構成部材から本実施例のヘッド１００が構成され
、このヘッド１００においてワイヤ２を駆動するための
磁気回路がコア６ａ、ヨーク６、スペーサ１２、補助ヨ
ーク１３、アーマチュアレバー１５及び可動コア１６か
ら閉磁路として構成される。

なお本実施例においては、第７図に明確に示されるよう
に、コイルコア６ａの断面形状、ポビン８の断面形状お
よび補助ヨーク１３のコイルコア１４に対応した部分に
設けられた穴１３ｅ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６ａを中央に
集中的に実装し、小型化を図る上で有利であるが、本例
においては更にコイルコア６ａ、コイル７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。す
なわち、図に示されたように、はぼ二等辺三角形のコイ
ルコア６ａの頂角における二等分線４０に、ポビン７、
補助ヨーク１３の穴１３ｅ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ようサブ
ボディ１３ｂのガイド穴１３ｃが配置され、さらに中間
ガイド５の長手状ガイド穴１５ａも二等分線の延長線上
に長手状となるよう、また２列の円弧列となるよう設定
されている。

なお、中間ガイド４のガイド穴４ａはほぼ真円状をなし
、先端ガイド３とほぼ同じ２木の直線列状に案内されて
いる。

以上のようなワイヤ２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
ーマチュアレバー１５の中心線が合致しているので、コ
イルコア６ａから出た磁束は最も効率的にアーマチュア
レバー１５を通ることになり、コイル７の発生した磁界
を効率良く使用できる。

以上のような構造のもとに、記録時には記録データに応
じて１８個のコイル７が選択的に通電される。通電され
たコイル７の起磁力による磁束がコイルコア６ａ、ヨー
ク６、スペーサ１２、補助ヨーク１３、アーマチュアレ
バー１５および可動コア１６からなる閉磁路を流れる。

可動コア１６、コイルコア６ａ間に吸引力が発生し、可
動コア１６がコイルコア６ａ側に吸引される。この吸引
力によりアーマチュアレバー１５がアーマチュア戻し／
ヘネのバネ力に抗して支点１５ｂを中心にコイルコア６
ａ側に揺動する。これによりワイヤ２が第５図中左方向
に突進して、不図示のインクリボンを介し不図示の記録
奴体を打撃し、ドツト記録がなされる。

打撃後にはコイル７の通電が遮断され、アーマチュアレ
バー１５がアーマチュア戻しバネ１７のバネ力でストッ
パ１８と当接する初期位置へワイヤ２とともに押し戻さ
れる。

ところで文末では可動コア１６は、例えば飽和磁束密度
が１８０００ガウス程度の純鉄などから形成されていた
。

これに対して本実施例では、可動コア１６を、磁性体粉
末と樹脂を混合してなる複合材料から形成するものとす
る。磁性体粉末の磁性体として純鉄より飽和磁束密度が
高いものを用い、磁性体粉末と樹脂の混合比を適当に設
定すれば、第９図に矢印で示すように、可動コア１６に
流れる磁束Φの量を同等に維持でき、かつ比重の小さな
樹脂を介して上記複合材料の比重が小さくなることによ
って可動コア１６の等価質夛を小さくできる。

このような複合材料の具体例を挙げると、コバルト５０
％、鉄５０％のコバルト・鉄合金の粉末とポリブチレン
テレフタレート（ＰＢＴ）およびガラス繊維を混合して
なるものが好ましく用いられる。すなわちコバルト５０
％、鉄５０％のコバルト・鉄合金の飽和磁束密度は２２
０００ガウス程度であって、純鉄より大幅に高く、可動
コア１６全体に占める量を小さくしても必要な磁束量を
確保できる。なお、ガラス繊維を加えるのはＰＢＴの耐
熱性を向上させるためである。

このような複合材料から可動コア１６を構成することに
より、本実施例によれば、上述のように可動コア１６に
流れる磁束の量を従来と同等に維持しつつ、すなわち可
動コア１６に作用する磁力を同等に維持しつつ、可動コ
ア１６の等価質量を小さくできる。従って可動コア１６
の動作を高速化してそれに連動するワイヤ２の動作を高
速化でき、記録の高速化が図れる。

なお可動コア１６に限らず、ヨーク６、コイルコア６ａ
、スペーサ１２、補助ヨーク１３など、他の磁気回路構
成部材の少なくとも一部を上述のような複合材料から形
成すれば、磁気回路全体に流れる磁束量を維持しながら
、更に磁気回路全体の軽量化を図れ、ヘッドの軽量化を
図れる。

なお、−ヒ記複合材料の磁性体粉末に用いる磁性体とし
ては、他にコバルト２０％、鉄８０％あるいはコバルト
３５％、鉄６５％のコバルト・鉄合金も高飽和磁束密度
であるので、好ましく用いられる。また、それほど強力
な磁力を必要としない場合には、従来用いられていた純
鉄の粉末を用いてもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、記録
部材としてのワイヤを磁力により駆動し、前記ワイヤに
より記録媒体を打撃してドツト記録を行なうワイヤドツ
トへ・ラドにおいて、前記磁力によりワイヤを駆動する
ための磁気回路の構成部材の少なくとも一部を、磁性体
粉末と樹脂を混合してなる複合材料から構成した構造を
採用したので、ヘッドの軽量化および記録の高速化が図
れるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図から第９図は本発明の実施例によるワイヤドツト
ヘッドの全体構造を説明するもので、第１図は△・ラド
の正面図、第２図はヘッドの側面図、第３図はヘッドの
背面図、第４図はヘッドの上面図、第５図は第１図のＡ
−Ｂ線による断面図、第６図はヘッドの分解斜視図、第
７図および第８図はそれぞれヘッドの後方から組立順に
示す各部材の背面図、第９図は要部の断面図、第１０図
は従来のワイヤドツトヘッドの要部の断面図である。 ２・・・ワイヤ　　　　　３・・・先端ガイド４．５・
・・中間ガイド　６・・・ヨーク６ａ・・・コア　　　
　　７・・・コイル１５・・・アーマチュア　１６・・
・可動コア１７・・・アーマチュア戻しバネ ヘ２．ドの旧印図 第１図 第３図 １２スヘ・−１ へ、、ドのｔｎ口 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録部材としてのワイヤを磁力により駆動し、前記
   ワイヤにより記録媒体を打撃してドット記録を行なうワ
   イヤドットヘッドにおいて、前記磁力によりワイヤを駆
   動するための磁気回路の構成部材の少なくとも一部を、
   磁性体粉末と樹脂を混合してなる複合材料から構成した
   ことを特徴とするワイヤドットヘッド。 ２）前記磁気回路構成部材の内で、前記ワイヤが連動す
   る可動部材の少なくとも一部を前記複合材料から構成し
   た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）前記磁性体粉末の磁性体として飽和磁束密度が純鉄
   よりも高い磁性体を用いたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項に記載のワイヤドットヘッド。