JPS63153158A - インパクト記録ヘツド - 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］ 本発明はインパクト記録ヘッドに関し、特に記録部材を
ソレノイドにより駆動して前記記録部材で記録媒体を打
撃して記録を行なうインパクト記録ヘッドに関するもの
である。

［従来の技術］ この種の記録ヘッドとしてワイヤドツト記録ヘッドが知
られている。このヘッドでは文字などを記録するために
そのパターンを第８図に示すようにｍＸｎ個のドツトマ
トリクスの構成で表現する、このために縦方向（副操作
方向）にＰ２のピッチで並べた０本のワイヤを水平方向
（主操作方向）へＰｌのピッチでｍ回シフトさせながら
各シフトごとにワイヤを選択的に駆動し、各ワイヤでイ
ンクリボンを介して記録用紙を打撃して目的とする記録
を行なう。

第９図および第１０図はこのようなワイヤドツト記録ヘ
ッドとして吸引式ソレノイド構造のヘッドの従来構造を
示している。

両図において、符号ｌで示すものは先端ガイドで、フロ
ントホルダである中間ガイド２に対して固定される。中
間ガイド２は図示しないキャリッジに取り付けるための
ビス用の切欠部２ａが形成されている。

中間ガイド２の後方にはフレキシブルプリント基板３が
配置され、この基板３は放熱プレート４と一体化される
。放熱プレート４はフレキシブルプリント基板３と楕円
筒状に形成されたヨーク５との間のスペーサを兼ね、ヨ
ーク５の熱を後述するパックホルダへ伝達させるもので
、厚さｚＩＩ層程度のアルミニウムなどの熱伝導性の優
れた材質が選ばれる。

ヨーク５には複数個のコア６が嵌合固定されており、コ
ア６にはコイル７を巻装したポビン８が取り付けられて
いる。ポビン８には端子８ａが２木突設されており、こ
れらにはコイル７の巻き始めと巻き終りの部分が半田付
は固定されている。

そして端子８ａはヨーク５、放熱プレート４を貫通して
フレキシブルプリント基板３に半田付は固定される。

次に符号９で示すものは後部ガイドで、全体として円筒
状に形成されており、前記ヨーク５、放熱プレート４、
フレキシブルプリント基板３を貫通して中間ガイド２内
に嵌入した状態で配置される。この後部ガイド９の後端
部には復帰バネ１０の一端が固定されている。

一方、ヨーク５の後端部の開口端は補助ヨーク１１によ
って閉塞されている。補助ヨーク１１の中央部には円形
の開口部が形成されており、この部分に後部ガイド９の
後端が臨まされる。また補助ヨーク１１には透孔１１ａ
が設けられており、ポビン８の後端側に突設されたボス
ト８ｂがこの透孔１１ａに嵌挿され補助ヨーク１１の背
面側に突出する。

そしてボスト８ｂにアーマチュア１４の後端部が嵌合さ
れ、アーマチュア１４が補助ヨーク１１の背面上でスペ
ーサ１２を介して後端部を支点として揺動可動に設けら
れている。

アーマチュア１４はワイヤ数に対応する所定数だけ放射
状に配置されており、その先端にはワイヤ２２が結合さ
れ、中央部には可動コアであるプランジャ１３が突設さ
れている。またアーマチュア１４の自由端と後部ガイド
９の後端との間には前記復帰バネ１０が弾装された状態
となっており、この復帰バネ１０によりアーマチュア１
４の自由端側は常に後部ガイド９の後端から離れる方向
の力を与えられている。

なおアーマチュア１４、補助ヨーク１１間のスペーサ１
２は補助ヨーク１１とアーマチュア１４との接触による
摩耗や、閉磁路形成時に問題となる補助ヨーク１１の残
留？＋！？気等に基づ〈アーマチュア１４の運動の不安
定化を防止するために設けられている。

次にアーマチュア１４の後方にはストッパ１５が配置さ
れ、前記アーマチュア１４の自由端側と接触することが
できる位置に臨まされている。このストッパ１５はアー
マチュアホルダ１６に嵌合されており、放射状に形成さ
れたアーマチュアホルダ１６の６腕の先端が前記アーマ
チュア１４の基端側を補助ヨーク１１に対して押圧して
いる状態となっている。このアーマチュアホルダ１６の
６腕のアーマチュア１４に対する押圧力はアーマチュア
ホルダ１６の後方に配置された同じく放射状の板バネ１
７によって与えられている。

さらに板バネ１７の後方にはダンパ１８が配置されてい
る。このダンパ１８はワッシャ１９、／＜ネワッシャ２
０を介してパックホルダ２１に接して配置されている。

このパックホルダ２１は中間ガイド２に対してねじ２３
によって固定されアーマチュアやヨークの部分を全体と
して覆うことになる。

なおワイヤ２２は座屈防止のため各ガイドｌ。

２．９により案内され先端ガイドｌ内において先端部が
縦一列に配列される。

以上の構造において、コア６とコイル７および可動コア
としてのプランジャ１３からソレノイドが構成され、コ
ア６、プランジャ１３、アーマチュア１４、補助ヨーク
１１およびヨーク６からソレノイドの磁気回路が構成さ
れる。

このような構造のもとに記録部には記録データに応じて
コイル７に選択的に通電が行なわれ、コイル７の起磁力
による磁束が上記磁気回路に流れる。これによりコア６
．プランジャ１３間に磁力が作用し、プランジャ１３が
コア６側へ吸引され、アーマチュア１４が復帰バネｌＯ
の弾発力に抗してコア６側に揺動する。これに連動して
ワイヤ２２が第９図中左方向へ突進し、先端ガイドｌか
ら突出して不図示のインクリボンを介し記録用紙を打撃
してドツト記録がなされる。

その後、コイル７の通電が遮断され、コア６の吸引力が
無くなり、アーマチュア１４は復帰バネ１０の弾発力に
より第９図中右方向へ揺動し、ストッパ１５に出接して
ワイヤ２２とともに初期位置に復帰する。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで以上のような従来のワイヤドツトヘッドでは上
述したソレノイドの磁気回路の各構成部材全体が同様の
磁気特性の磁性体から構成されている。このため次のよ
うな問題が生ずる。

まず磁気回路の各構成部材はヘッドの大きさや質量など
の制約のために磁路断面積を大きく取れるものと取れな
いものとがあり、上記の構成によって磁気回路の飽和磁
束密度が一様とすると、磁路断面積の小さい部分は磁気
飽和が激しくなる。このため磁気回路全体の効率が落ち
ることになる。

また磁気回路構成部材の磁性体としては、最大透磁率が
高いこと、飽和磁束密度が高いこと、および体積比固有
抵抗率が高いことなどが要請されるが、これらの諸特性
を全て満足する磁性体はなく、磁性体によって一長一短
がある。従って磁気回路全体の特性を一様なものとする
と、いずれかの特性を犠牲にすることになる。

またソレノイドが多数設けられるワイヤドツトヘッドで
は小型化に従って各ソレノイド間の磁気干渉が問題とな
っている。

これらの問題は上記ワイヤドツトヘッドに限らず、記録
部材をソレノイドにより駆動して前記記録部材で記録媒
体を打撃して記録を行なうインパクト記録ヘッドの全て
に共通するものである。

［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
部材をソレノイドにより駆動して前記記録部材で記録媒
体を打撃して記録を行なうインパクト記録ヘッドにおい
て、前記ソレノイドのコイルにより発生する磁束を流す
磁気回路をその部分により必要な特性に応じて特性の異
なる磁性体を用いて構成した構造を採用した。

［作　用］ ソレノイドの磁気回路の各部分においてその部分に特に
要請される特性を有した磁性体を適当に選択して用いれ
ば、各特性の組み合わせによって磁気回路全体の総合的
な特性を向上させることができる。

［実施例］ 以下、第１図〜第７図を参照して本発明の実施例の詳細
を説明する。なおここでは先述した第９図、第１Ｏ図の
従来のワイヤドツト記録へツ、ドの構造においてワイヤ
２２を駆動するソレノイドの磁気回路の各構成部材の材
料構成を変更したヘッドを実施例としている。すなわち
この材料構成に関わる点以外は各実施例のヘッドの構造
は従来ヘッドと共通でありその説明は省略する。また第
１図〜第７図中の各部材には従来例に対応する参照符号
が付しである。

１上ｍ 第１図および第２図は本発明の第１実施例によるワイヤ
ドツト記録ヘッドのソレノイド周辺部の構造を説明する
断面図、および第８図のＢ−Ｂ線による矢視図に相当す
る各部材の背面図である。

ここで第１図、第２図に示すソレノイドの磁気回路にお
ける磁束Φの流れと磁路の断面積について考えてみる。

コイル７の通電により発生する起磁力によって磁束Φは
両図に矢印で示すように、コア６、プランジャ１３、補
助ヨーク１１、ヨークからなる磁気回路を流れる。

この際にヨーク５および補助ヨーク１１については第２
図に示すようにｃ−ｃ　′線間の大きな幅で磁路が確保
される。これに対してコア６およびプランジャ１３はＣ
−Ｃ′線間の幅に比べて大幅に小さな径の円柱状に形成
されており、ヨーク５、補助ヨーク１１に比べて磁路の
断面積が大幅に小さなものとなる。特にプランジャ１３
の磁路の断面積は全磁路中で最小となる。

そこで本実施例では、プランジャ１３とコア６について
は特に飽和磁束密度の高い磁性体として５０％コバルト
含有の５０％コバル）−鉄合金から形成するものとする
。またヨーク５と補助ヨーク１１については飽和磁束密
度はあまり高くないが最大透磁率および体積比固有抵抗
率が高い磁性体として３％ケイ素含有の３％ケイ素鋼か
ら形成するものとする。

このような構成によれは磁路の断面積が小さなプランジ
ャ１３ないしコア６部分での磁気飽和を防ぐことができ
、印加電力の割に高い磁力が得られ、効率が高まり消費
電力の低減ないしは記録の高速化が図れる。またプラン
ジャ１３ないしコア６の断面積が小さくて済むことによ
ってヘッド全体の小型軽量化が図れる。

匙ム叉１遺 次に第３図は本発明の第２実施例によるソレノイド周辺
部の構造を示している。

本実施例ではプランジャ１３とコア６についてそれぞれ
符号１３ａ、６ａで示す部分と符号１３ｂ、６ｂで示す
部分とを特性の異なる磁性体で形成するものとする。す
なわちアーマチュア１４の揺動支点となる基端側寄りの
部分１３ａ。

６ａは最大透磁率と体積比固有抵抗率の高い３％ケイ素
鋼で形成し、アーマチュア１４の先端（自由端）側寄り
の部分１３ｂ、６ｂは高飽和磁束密度で最大透磁率の低
い５０％コバルト・鉄合金から形成′するものとする。

この磁気回路に磁束を流すとコア６、プランジャ１３間
に吸引力が作用してアーマチュア１４が揺動するが、そ
の際にアーマチュア１４が動き始めるまではコア６、プ
ランジャ１３間のエアーギャップはアーマチュア１４の
支点側の部分６ａ、１３ａ間の方が部分６ｂ、１３ｂ間
より狭いので磁束は部分６ａ、１３ａ側の領域に集中す
る。

本実施例では磁束を流した当初にこのように磁束が集中
する部分６ａ、１３ａを最大透磁率の高い磁性体から構
成しているので、この磁束の集中がより高められ、当初
に作用する吸引力がより大きくなる。またコア６とプラ
ンジャ１３の部分６ｂ、１３ｂは部分６°ａ、１３ａが
磁気飽和した時にこれを補うように働き、その時はアー
マチュア１４は揺動途中で部分６ｂ、１３ｂ間のエアー
ギャップが狭くなっているので充分な吸引力が得られる
。

またソレノイドの励磁を切った際には３％ケイ素鋼は体
積比固有抵抗率が高く、保磁力が小さいので、吸引力は
迅速に小さくなり、アーマチュア】４の動作は不利なブ
レーキ力となる残留磁気も少ない。

このように本実施例によれば磁束を流した当初から直ち
に大きな吸引力が得られ、励磁が切られると直ちに吸引
力が小さくなり、残留磁気によるブレーキ力も小さいの
でアーマチュア１４を高速に駆動でき、記録の高速化が
図れる。

匙１１１１ 次に第４図および８５図は本発明の第３実施例による構
造を示している。

本実施例ではアーマチュア１４と対向する補助ヨーク１
１において、アーマチュア１４と対向する円形面の内周
側の部分１１ｂを５０％コバルト・鉄合金から形成し、
残りの部分１１ａを３タロケイ素鋼から形成するものと
する。

アーマチュア７も磁性体であり、これと補助ヨーク１１
の間にも吸引力が作用する０本実施例では補助ヨーク１
１の殆ど全体を占める部分１１ａを最大透磁率と体積比
固有抵抗率が高く保磁力が小さな３％ケイ素鋼を用いる
ことによって補助ヨーク１１がアーマチュア７を吸引す
る吸引力を磁束を流す当初から強めることができ、また
励磁を切った時、吸引力が速やかに消えるようにした。

また高飽和磁束密度のコバルト・鉄合金からなる部分１
１ｂの厚さをアーマチュア１４が磁気飽和する磁束密度
で同様に飽和するように設定することで補助ヨーク１１
が先に磁気飽和することを防ぎ、励磁中に強い吸引力が
保てる。

従って本実施例の場合もアーマチュア１４を高速に駆動
することが可能になり、記録の高速化が図れる。

１土１１１ 次に第６図は本発明の第４実施例による構造を示してい
る。

本実施例ではアーマチュア１４においてプランジャ１３
より先端側（自由端側）の部分１４ａは軽量で高強度の
金属から形成し、残りの基端側部分１４ｂは高強度で高
飽和磁束密度の５０％コバルト・鉄合金から形成するも
のとする。

この磁気回路に持続が流れる時には、矢印で示すように
補助ヨーク１１から直接プランジャ１３に流れる持続Φ
ｌと、補助ヨーク１１からアーマチュア１４を通ってプ
ランジャ１３に流れる磁束Φ２がある。補助ヨーク１１
、アーマチュア１４間のギャップは補助ヨーク１１．プ
ランジャ１３間のギャップより狭く、対向面積が大きい
ので、ソレノイドの励磁初期は磁束Φ２が多く、補助ヨ
ーク１１、アーマチュア１４間に作用する吸引力も大き
い、ここでアーマチュア１４の磁路断面積は小さいが、
磁束Φ２が流れる部分１４ｂを高飽和磁束密度のコバル
ト・鉄合金から形成していることによって、アーマチュ
ア１４が磁気飽和しにくくなり、高い吸引力が得られる
。従って消費電力の低減ないしは記録の高速化が図れる
。

次に第７図は本発明の第５実施例による構造を説明する
ものである。

本実施例では同図に示す補助ヨーク１１において、アー
マチュア１４のそれぞれに対向する領域のすなわち各ソ
レノイドに対向する領域の部分１１ａは３％ケイ素鋼か
ら形成し、隣り合うアーマチュア１４どうしの間隔部分
に対向する領域の部分１１ｂは５０％コバルト舎鉄合金
から形成するものとする。

このような構造によれば一つのソレノイドを励磁すると
、５０％コバルト・鉄合金の部分１１ｂは最大透磁率が
低いので、磁束Φは第７図に矢印で示すように最大透磁
率の高いケイ素鋼からなる部分１１ａに集中して流れ、
広がらないので隣り合うソレノイドへの磁気干渉を抑え
ることができ、アクチュエータの高速安定性を向上でき
る。

なお部分１１ａが磁気飽和すると部分子ｌｂにも磁束Φ
が流れ、磁路の磁気特性が極端に劣化するのを防ぐが、
その量は少ないので、これによる磁気干渉は小さく、ア
クチュエータの高速安定性を損なうものではない。

またヨーク５についても同様の構造とすることにより、
磁気干渉の抑制効果をより高められる。

以上第１〜第５の実施例を説明したが、これらの実施例
の構造は適当に組み合わされるのは勿論である。また上
述のケイ素鋼とコバルト・鉄合金の代わりに他の磁性体
を用いても良い。

また以上のようなソレノイドの磁気回路の構造は吸引式
ソレノイド構造のワイヤドツトヘッドに限らず、バネチ
ャージ型のワイヤドツトヘッドやディジーホイール記録
ヘッドなど他のインパクト記録ヘッドのソレノイドにも
応用して同様の効果を期待できる。

［発明の効果１ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、記録
部材をソレノイドにより駆動して前記記録部材で記録媒
体を打撃して記録を行なうインパクト記録ヘッドにおい
て、前記ソレノイドのコイルにより発生する磁束を流す
磁気回路をその部分により必要な特性に応じて特性の異
なる磁性体を用いて構成したので、異なる磁気特性の磁
性体を磁気回路の部分によって適当に選択し、組み合わ
せることで磁気回路の総合的な特性を向上でき、効率の
向上による消費電力の低減、記録の高速化、磁気干渉の
抑制、ヘッドの小型軽量化等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図は本発明の第１実施例によるワイヤドツト記録ヘ
ッドのソレノイド周辺部の構造を示す断面図、第２図は
同へラドの要部の背面図、第３図は第２実施例によるヘ
ッドのソレノイド周辺部の断面図、第４図は第３実施例
によるソレノイド周辺部の断面図、第５図は同実施例に
よる要部の背面図、第６図は第４実施例によるソレノイ
ド周辺部の断面図、第７図は第５実施例による要部の背
面図、第８図はドツトマトリクス記録の説明図、第９図
および第１Ｏ図はそれぞれ従来のワイヤドツト記録ヘッ
ドの構造を示す断面図および分解斜視図である。 ５．０．ヨーク　　　　　６・・・コア７・・・コイル
　　　　　　１０・・・復帰へネ１１・・・補助ヨーク
　　１３・・・プランジャ１４・・・アーマチュア　２
２・・・ワイヤ代理人　弁理士　加　藤　　卓　：　　
：＆ｂ ゛ルノイに日ｉ２２音臣の浮斤面日 第４図 第５図 −ト　　　り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録部材をソレノイドにより駆動して前記記録部材
   で記録媒体を打撃して記録を行なうインパクト記録ヘッ
   ドにおいて、前記ソレノイドのコイルにより発生する磁
   束を流す磁気回路をその部分により必要な特性に応じて
   特性の異なる磁性体を用いて構成したことを特徴とする
   インパクト記録ヘッド。 ２）前記磁気回路において磁路断面積が小さい部分を高
   飽和磁束密度の磁性体から構成し、磁路断面積が大きな
   部分を最大透磁率の高い磁性体から構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のインパクト記録ヘ
   ッド。 ３）前記磁気回路の構成部材の内で互いの間に磁力が作
   用する可動部材と固定部材の少なくとも一方の一部を高
   飽和磁束密度の磁性体から形成し、残りの部分を最大透
   磁率の高い磁性体から形成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のインパクト記録ヘッド。 ４）複数のソレノイドの磁気回路の一部を構成する共通
   のヨーク部材を有し、該ヨーク部材において各ソレノイ
   ドに対応する部分は最大透磁率の高い磁性体から形成し
   、各ソレノイド間に対応する部分は最大透磁率の低い磁
   性体から形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のインパクト記録ヘッド。