JPS6374649A - 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、さらに詳しくは記
録部材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
ッドに関するものである。

［従来の技術］ この種のワイヤドツトヘッドとして、例えば一端にワイ
ヤを結合して揺動可能に設けたアーマチュアを電磁石の
磁力と戻しバネのバネ力によって前後に揺動させてワイ
ヤを駆動し、ワイヤによりインクリボンを介して記録用
紙を打撃してドツト記録を行なう構造が広く採用されて
いる。この場合アーマチュアは磁性材から形成され、な
いしは磁性材からなるプランジャが固定される。電磁石
のコア、ヨーク、アーマチュアないしはプランジャなど
から電磁石の磁束を導く磁気回路が構成され、この磁気
回路を介してアーマチュアに磁力が作用する。

そして従来ではこの磁気回路の前述した各構成部材は多
くは磁気特性が比較的優れた純鉄やケイ素鋼から形成さ
れている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところでこのようなワイヤドツトヘッドで、ワイヤに作
用する磁力（アーマチュアに作用する磁力）Ｆは、 となる、ここでルは空気の透磁率（Ｗｂ／ＡＴ−ｍ　）
でありＢは上記磁気回路において磁力が作用する部分の
構成部材（例えば電磁石のコアとアーマチュアのプラン
ジャ）に流れる磁束密度（Ｗｂ／ｍ２）であり、Ｓは磁
力が作用する部分の磁気回路の断面積（例えばコアとプ
ランジャの対向する部分の断面積）である。

ここでドツト記録を行なうのに必要な力は決まっている
ので、必要な一定の磁力Ｆを得るためＢ２Ｓを一定して
磁束密度Ｂを高くできれば面積Ｓを小さくできる。そし
てこれにより磁気回路のワイヤ側の可動部（例えばプラ
ンジャ、アーマチュア）の質量を小さくでき、記録の高
速化、ヘッドの小型、軽量化が図れる。

しかしながら従来のワイヤドツトヘッドにおいては、磁
気回路構成部材の材料として用いられている純鉄、ケイ
素鋼などの飽和磁束密度が１３．０００−１５，０００
ガウス（純鉄の方がケイ素鋼より高い）、であって、こ
れ以上には上記の磁束密度Ｂを高くできないため、記録
の高速化、ヘッドの小型軽量化に限度があるという問題
があった。

［問題点を解決するための手段］ 上述した問題点を解決するために本発明によれば、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飽和磁束密
度が純鉄より高い磁性材から形成した構造を採用した。

［作　用］ このような構造によれば上記磁気回路の飽和磁束密度を
従来より高くでき、磁気回路の磁力が作用する部分によ
り高密度の磁束を流せることができる。従って磁気回路
の磁力が作用する部分の断面積を小さくでき、磁気回路
のワイヤ側の可動部の質量を小さくでき、記録の高速化
、ヘッドの小型軽量化が図れる。

［実施例］ 以下、第１図〜第９図を参照して本発明の実施例の詳細
を説明する。

第１図〜第８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図及び第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はボディ
で、アルミダイキャストから成り、ヘッドのプリンタ本
体への放熱及び固定の機能を有し、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。またボディ１に
は記録部材のワイヤ２を摺動自在に支持、案内するガイ
ド類を設置するための凹部１ｂ、溝部１ｃ、ｌｄが設け
られている。

四部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耐摩耗性に優れたものでなけれ
ばならず、本ヘッドではガラスセラミックを用い、表面
に１〜２ｇｍのＩ化チタンコーティングを施している。

また、木ヘッドは１８ビ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０．２５５ｍであるため、ガイド穴３ａの径
は０．２７ｍ層となっている。また中間ガイド４．５も
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ボ
ディ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、１８ｍのコア６ａが精密
鋳造により一体に形成されており、ヨーク６の外周とコ
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
のボディ１と接触する面、後述するスペーサ１２と接触
する面及びコア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
はかっている。

一方コアロａ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。

尚ポビン８は例えば耐熱性に優れたｌＯ％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１０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大きいので、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の後面上にはスペーサ１２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にはボスト１３ａが１８本圧入されており、
またモールドからなるサブボディ１３ｂが７ウトサート
成形により一体化されている。サブボディ１３ｂは後述
するアーマチュア戻しバネ１７の保持及び後述するアー
マチュア１５のガイドの機能を有する。また補助ヨーク
１３は前述の磁気回路を構成する部材であり、ボスト１
３ａは耐摩耗性に優れた窒化ステンレスから成る。

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
るシールドフィルム１４が設置されており、これは対摩
耗性に優れたポリイミドから成る。

またシールドフィルム１４の上にはアーマチュア１５が
設置されている。アーマチュア１５にはプランジャ１６
が一体化され、また先端にはワイヤ２がろう付は等によ
り固着されており、後端部にはボスト１３ａと嵌合する
穴がおいている。

アーマチュア１５は安定した動作をするように例えば剛
性の高いＳＫ材から成る。

またアーマチュア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
位置に押し付けられている。

ストッパ１８は例えばゴム性で、ストッパ金具１９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して０．２１■程度として
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。

一部ワイヤ２のストロークはスト−２バ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のモールド部のサブボディ１３ｂとの間に介
在して０．０２＋ｓｍ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。

またアーマチュア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２
２が圧接し、これによりボスト１３ａを中心にアーマチ
ュア１５が回動するようになっている。アーマチュア押
えバネ２２はステンレス製でアーマチュア１５と直接接
触するとアーマチュア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１５とストー／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。

一部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２４
によりサブボディ１３ｂに固定されている。このダンパ
２３はアーマチュア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。

更にダンパ２３の上にはダンパ押えバネ２５が設置され
、ダンパ２３を適度な押圧力で圧接しており、本ヘッド
での押圧力は約３．８Ｋｇである。またダンパ押えバネ
２５はバックカバー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木のビス２７により
固定されている。バックカバー２６は放熱性を向上させ
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及
びバックカバー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及びプランジャ１６から閉磁路として構成され
る。

そして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、通電されたコイル７の起磁力によ
り閉磁路の可動部であるプランジャ１６がコア６ａ方向
に吸引され、アーマチュア１５がアーマチュア戻しバネ
１７のバネ力に抗してボスト１３ａとの嵌合部を支点に
コア６ａ側に回動する。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
記録媒体を打撃し、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１
５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。

ところでこのような本実施例のへラド１００においては
、上記磁気回路を構成するコア６ａ。

ヨーク６、スペーサ１２．補助ヨーク１３およびプラン
ジャ１６を、成分に重量比率で５０％のコバルトを含む
コバルト・鉄合金（以下５０％コバルト・鉄合金と呼ぶ
）から形成するものとする。

５０％コバルト・鉄合金は従来ヘッドで磁気回路構成部
材の材料に用いられた純鉄ないしケイ素鋼に比べて飽和
磁束密度が著しく高い、第９図はそのことを示すもので
、５０％コバルト・鉄合金と純鉄およびケイ素鋼（３％
ケイ素鋼）のそれぞれの磁性材について加える磁界の強
さＨと各磁性材に発生する磁束の磁束密度の関係を示す
Ｂ−Ｈ曲線を示している。それぞれ符号Ａが５０％コバ
ルト・鉄合金、符号Ｂが純鉄、符号Ｃがケイ素鋼のＢ−
Ｈ曲線であり、ケイ素鋼と純鉄の飽和磁束密度が１３，
０００〜１５，０００ガウスであるの対して５０％コバ
ルト・鉄合金のそれは２３，０００〜２４，０００ガウ
スにもなる。

ここで５０％コバルト・鉄合金と純鉄ないしケイ素鋼の
それぞれの飽和磁束密度の自乗の比はほぼ５：２となる
。従って従来の技術の項で述べた磁力Ｆを求める（１）
式で必要な磁力Ｆを一定とし、Ｂ２Ｓを一定とするとし
て、本実施例によればＢ２を従来のほぼ１倍にできるの
でワイヤを駆動するための磁気回路の磁力Ｆが作用する
部分の断面８ＩＳを従来のほぼ主、すなわち約４割と大
幅に小さくできる。

すなわちプランジャ１６のコア６ａと対向する部分の断
面積を従来の約４割とすることができ、プランジャ１６
の質量を大幅に小さくでき、記録の大幅な高速化および
ヘッドの小型軽量化が図れる。またヘッドの軽量化によ
ってヘッドで記録走査するためのドツトプリンタのへッ
ドキャリッジの駆動モータを小型化でき、省エネルギー
が図れる。

なお以上の説明では５０％コバルト・鉄合金を用いるも
のとしたが、成分にコバルトを重量比率で３５％含ませ
た３５％コバルト・鉄合金も飽和磁束密度が同様に高く
、このようなコバルト・鉄゛　合金をかわりに用いても
良い、またコバルト・鉄合金に限らず要は純鉄より飽和
磁束密度が高い磁性材を用いれば、飽和磁束密度の高さ
に応じて上述の効果が得られる。

また以上の説明ではワイヤ２を駆動するための磁気回路
の構成部材全部を５０％コバルト・鉄合金から形成する
ものとしたが、構成部材の一部だけをそれから形成する
ものとしてもそれなりの効果を期待できる。特に磁力が
作用する部分の構成部材であるコア６ａないしプランジ
ャ１６をコバルト自鉄合金から形成すれば良い、またア
ーマチュア１５も磁気回路を構成するものとして前記材
料から形成したち良い。

さらに付言しておくが、実施例のヘッドに限らずとにか
〈磁力でワイヤを駆動するワイヤドツトヘッドならばワ
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
一部を上述のような材料から形成して同様の効果を期待
できる。

［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
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飽和磁束密度
が純鉄より高い磁性材から形成した構造を採用している
。

このため上記磁気回路で磁力が作用する部分の断面植を
小さくでき、記録の高速化、ヘッドの小型軽量化を図れ
、さらにはこのヘッドを使用する記録装置の省エネルギ
ーを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〜第８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図はヘッドの正
面図、第２図はへラドの側面図、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図は本実施例ヘッドの磁気回路の
構成部材の材料と従来の材料のそれぞれのＢ−Ｈ曲線を
示す線図である。 ２・・・ワイヤ　　　　　　６・・・ヨーク６ａ・・・
コア　　　　　７・・・コイル１２・・・スペーサ　　
　１３・・・補助ヨーク１５・・・アーマチュア　１６
・・・プランジャ第９図 ヘ、７Ｆの正（１）口 第１図 第３図 １２スヘ・−”Ｉ へ、ドの１面画 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飽
   和磁束密度が純鉄より高い磁性材から形成したことを特
   徴とするワイヤドットヘッド。 ２）前記高飽和磁束密度の磁性材としてコバルト・鉄合
   金を用い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）前記コバルト・鉄合金として成分にコバルトを重量
   比率で５０％含むものを用いたことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載のワイヤドットヘッド。 ４）前記コバルト・鉄合金として成分にコバルトを重量
   比率で３５％含むものを用いたことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載のワイヤドットヘッド。