JPS6285958A - 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】 ３、発明の１洋ｍｌｌな説明 し産業上の利用分野１ 本発明はワイヤ記録へンドに関するもので、特に高速、
低電力駆動のワイヤ記録ヘラ１川こ関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種のワイヤ記録ヘッドは第６図に示すように
構成されている。

符５−）２で示すものは永久磁石でエロ状かつ板状に形
成され、軸方向に着磁されており、これと回し外径で円
盤状に形成されたドヨーク１の外周縁部＋１に屯ねて設
けられている。永久磁石２１−にはこれと同径の環状に
形成された中ヨーク３が屯ねて１没けられており、この
中ヨーク３１−にはスペーサ４と板バネ５を挾んで環状
の１−ヨーク６が設けられ、さらに１．ヨーク６１．に
は中央部が中′ノ：ｆのガイド部７ａをイ１した先端カ
イト７がΦねて設けられている。

先端カイト７は打撃用の複数本のワイヤ８をカイトする
もので、各ワイヤ８はカイト部７ａを挿通して架設され
、各ワイヤ８の先端はカイト部７ａの先端に形成された
開ロアｂに臨まされ、後端はワイヤ８と同数の板バネ５
によりりｉ性的に片持ち支持されたワイヤ８と回数のア
ーマチュア９の各先端に固定されている。

一方符号１０で示すものはアーマチュア９を駆動する電
磁石のコアで、円柱状に形成され、コイル１１を巻装さ
れており、板バネ５と同数、すなわちアーマチュア９及
びワイヤ８と同数設けられる。そして放射状に配置され
た各板バネ５に対向し、第７図に示すように永久磁石２
の内側に等間隔で円形に並んで下ヨーク１上に設けられ
ている。

そしてそれぞれ磁性体からなる上記の永久磁石２、中ヨ
ーク３、板バネ５、ヒョーク６、アーマチュア９、コア
１０及び下ヨークｌにより磁路が構成される。

以北のような構成において、非記録時にはコイル１１へ
の通電が遮断されており、永久磁石２によって磁化され
た各コア１０に各板ノ＜ネ５がアーマチュア９とともに
吸引され撓ませられており、各ワイヤ８の先端は先端カ
イト７のガイド部７ａの先端と同じ位置にある。

この場合−１−記の磁路においては第８図に実線と一矢
印で示す経路と向きで永久磁石２によって発生する磁束
１２が現れている。

一方、記録時には選択されたコイル１１が通電され、励
磁されることにより、第８図に点線でと矢印で示す経路
と向きで現れる磁束１３が発生し、磁束１２が打ち消さ
れる結果、コア１０が吸引力を失う。

これにより板バネ５の弾性力でアーマチュア９が板バネ
５とともに図中トニ方に変位し、ワイヤ８が同方向に変
位させ、ワイヤ８がガイド部７ａの先端から突出し、不
図示のインクリボンを介して同様に不図示の記録媒体を
打撃してドラｉ・記録がなされる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところがに述したような構造では、第９図のようにこの
場合通電したコイル１１に隣接したコイル１１′のコア
ｌＯ′にも磁束が発生し、符じ１４で示すようにコア１
０から隣接したコア１０′を通って一巡する磁束が現れ
る。そして。

この時に磁束１３のループにはこの場合透磁率がほぼ空
気に等しい永久磁石２が含まれている一方、磁束１４の
ループは隣接し合うアーマチュア９．９′どうしが空気
で結合しているだけで他の部分は閉ループを構成してい
る。このため磁束１３のループの磁気抵抗は磁束１４の
ループの磁気抵抗に対して充分に小さくならない。この
結果磁束１４は比較的大きくなり、いわゆる磁気干渉を
発生する。磁束１４は、コア１０′における永久磁石に
よって発生する磁束の向きと等しい。そのために、アー
マチュア９′を開放するためには、コイル１１′に単独
開放時の約２０％増の電流が必゛皮になる。しかし、実
際には１Ｌ流を増加させていないため、ワイヤ動作時間
と、印字力の変動によりドント印字濃度のばらつきを生
じ、印字品質を低下させるという問題があった。

さらに、へンドから発生する熱によってヘッド自体が高
温になり、コイルの抵抗値が増大して′セ魔値が小さく
なり、発生する磁界の強度が低下したりして印字が不可
能になってしまう。そこで。

これを避けるために温度センサーを用いて、ヘッドの温
度が一定値以上になるのを感知して印字を数秒間停止１
：させていた。このためにヘッド自体は高速駆動が’ｒ
　俺なのにもかかわらず、この停止時間のロスのために
結果的には高速記録ができないという問題があった。

また、高速記録を行なうにはワイヤ８を高速で移動させ
、インクリボンを介して記録紙側に対する衝突速度を人
きくする必要がある。このためには板バネ５の八木力を
強くすればよいが、／＜ネ力が強くなると永久磁石２の
吸引力も強くしなければならず、消磁用のコイル１１も
大型化し、ヘット゛全体が大型で、大Φ：１１１のもの
となってしまうと言う問題かある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明においては４二述した問題点を解決するために、
励Ｃ６用のコイルをアーマチュアに対してワイヤの記録
方向側に配置すると共に、永久磁石はアーマチュアを挾
んで励磁用のコイルとは反対側に配置した構造を採用し
た。

［作　用］ 上述したような構造を採用すると、励磁用のコイルの起
磁力がアーマチュアを記録方向へ吸引するように作用し
、ワイヤの記録紙側に対する衝突速度を増大させること
ができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

［第１実施例］ 第１図〜第３図（Ａ）および第４図、第５図は本発明の
第１の実施例を説明するもので、図において符号１５で
示すものはワイヤで、その基端はアーマチュア１６の先
端に固定されている。アーマチュア１６の基端には板バ
ネ１７が固定されている。符号１８で示すものはコアで
、アーマチュア１６のワイヤ１５とは反対側に配置され
ており、その一端の１−側には永久磁石１９か刊ねられ
、その（−にはさらにヨーク２０が配置され、このヨー
クに前記扱八ネ１への一端が固定されている。

る。

ヨーク１７の１−側にはさらに、下向き「コ」字−状の
コア２１の一端か固定され、このヨーク２１の他端はア
ーマチュア１６を挾んでコア１８と対向しており、この
部分に励磁用のコイル２２が取り付けられている。

−（−述した各部材で１本のワイヤに対する駆動ユニッ
トが形成され、これらはワイヤの本数だけ複数組、放射
状に配置される。

一方、第３図（Ａ）には磁気回路が示されている。

図において符号Ｕｍは永久磁石１９の起磁力、ＵＣはコ
イル２２の起磁力、Ｒｇｌはアーマチュア１６とコア１
８との間の磁気抵抗で、永久磁石１９のＬ磁気抵抗を含
んでいる。

またＲｇ２はアーマチュア１６とコア２工とのギャップ
間の磁気抵抗、ＲＹはアーマチュア１６とヨーク２０と
のギャップ間の磁気抵抗、ΦｌはループＵｍ−Ｒｙ−Ｒ
ｇ　ｌ−Ｕｍの磁束、Φ２はループＵｃ−Ｒｇ２−Ｕｙ
−Ｕｃの磁束で、この向きを正とする。

この時にはΦ１とΦ２には下記磁束の式が成り立つ。

一方、第４図には力関係を示してあり、図においてｆｌ
はアーマチュア１６とコア１８とのキャップに働く力で
ある。ｆ２はアーマチュア１６とコア１８とのギャップ
に（動く力である。

なお、前記板バネ１７の偏１号力（へネカ）をｆｓとす
ると、コイル２２に電流を流さない状態の時に、 ｆｌ＞ｆ２＋ｆ３　　　　　　　　　　　・・・（２）
従って、非駆動時にはアーマチュア１６はコア１８に吸
着されている。

次に、本実施例の動作について説明する。非駆動時には
ｆｌ＞ｆ２＋ｆＳであるため磁束Φｌ。

Φ２はＦ記の式で表される。

一方、コイル２２に電流を流し励磁してＵｃを徐々に増
加させると第５図に示すようにΦ１゜Φ２が変化する。

Φ２は増加率が大きいのでただちに ｆｌ＜ｆ２＋ｆｓ　　　　　　　　　　＝・（５）とい
う関係か成り）′／：ち、ｌｉｉ記アーマチュア１６は
コア２１の方向に移動、すなわち、印字動作を開＼７つ
。従って また、Ｉｉｉ＋記ＲｇｌとＲｇ２との関係はＲｇｌ−（
永久磁石の磁気抵抗）≦Ｒｇ２・・・（７）となるよう
に１没定しであるため１　アーマチュア１６はコア１８
に吸着される。

慣 このようにして、記録時に清心用のコイル２２の起磁力
でアーマチュア１６を吸引する作用が（動き　ワイヤの
衝突速度を加速することができ、高速記録かり能となる
。

また、　　ｌ二足の構造を採用すると、永久磁石１９と
コイル２２とがアーマチュア１６を挾んで反対側に配置
ごれているため、永久磁石１９は内側に　コイル２２は
外側にそれぞれ余裕がとれる。

従って同一外形のワイヤドツトヘッドと比較すると、コ
イル２２、永久磁石１９を強力なものとすることかでき
、板バネ１７のバネ定数（バネ力）を大きくすることが
でき、偏イ苛した板バネ１７の解放力を太きくとりだせ
る。

この結果、記録紙側に対す衝突速度が増大し、高速に記
録する高性能なワイヤドツトヘッドが得られる。

また回−性能のワイヤドツトヘッドならばより小型化で
きる。

さらにコイルから見た磁気回路中に永久ＬＢ石がないル
ープか出きるため、磁束の漏洩が少なくなり、多数本の
ワイヤを駆動させる（多ピン）動作でも、■ビン（１本
のワイヤ）当りの電力は１ピン動作の時と変わらない電
力で駆動できる。このために発熱賃の少ないワイヤへン
ドができる。

［第２実施例］ 第３ＩΔ（Ｂ）は本発明の第２の実施例を説明するもの
で、本実施例にあっては起磁力Ｕｃの方向が前述した第
１の実施例である第３図（Ａ）とは異なっている。

従って、第３図（Ｂ）に示す矢印のように磁束Φｌ、Φ
２の方向を定め、これを正とすると、で表される。

また、アーマチュア１６とキャンプとの間に働く力ｆは
、アーマチュアとキャンプの対向面の１ｍＪＪ’ｉ紮Ｓ
、空気の透磁率を用とし、磁束をΦとすると、次の第９
式で表される。

２牌Ｓ この時のアーマチュア１６とコア１８、コア２１との間
に働く力ｆＬ、ｆ２及び板バネの力ｆｓの関係は第４図
に示した状態と同様である。

−、ｌｊ、板／ヘネ１７のたわみがＯの時にはアーマチ
ュア１６はコア１８に吸引される。

この時２つのコアキャップの磁気抵抗Ｒｇｌ。

Ｒｇ２との間にはＲｇｌ＜Ｒｇ２、また力の関係はｆｌ
＞ｆ２＋ｆｓである。

即ちＵｃ＝０、即ちコイル２２を励磁しない待機状！出
の時、アーマチュア１６はコア１８に吸引されている。

この状態でコイル２２を励磁してアーマチュア１６をコ
ア２１の方向へ連動させるためには、ｆｌ＜ｆ２＋ｆｓ
が成り１γつ必要がある。また。

磁界のエネルギーによってアーマチュア１６．！：Ｄア
１８．２１に１動く力は（８）式のように心束Φの２乗
に比例する。

ここで、アーマチュア１６とコア１８．２１の対向面積
Ｓは同じとし、磁界の力ｆ１とｆ２の大きさの比較を行
なうと次の（１０）式が成りケつ。

２−ｆｌ 従っ−Ｃパネカｆｓを考慮しない時にアーマチュア１６
がコア２１に向かって連動を開始するのは（１０）式の
分子−二〇の時、即ち（ＲｇｌＵｃ十Ｒｇ２Ｕｍ）＝Ｏ
あるいは（（Ｒｇｌ＋２ＲＹ）Ｕ　ｃ　−（Ｒｇ　２　
＋　２　Ｒｙ）　Ｕｍ＝　０の時である。

即ち、Ｕ　ｃ　＝　−Ｒｇ　２　Ｕ　ｍ　／　Ｒｇ　１
、またはＵｃ＝　　（Ｒｇ２＋２Ｒｙ）Ｕｍ／　（Ｒｇ
ｌ＋２ＲＹ）の時である。

・力、永久磁石自身の磁気抵抗（Ｒｍ）を考えるとＲｇ
２＜Ｒｇ　１　＋Ｒｍという条件があるため、両名の絶
対値を比較するとＵｃ＝　（Ｒｇ２＋２Ｒｙ）Ｕｍ／　
（Ｒｇｌ＋２Ｒｙ）（７）方が小さい。

即ち、コイル２２の起磁力Ｕｃの向きが負の詩の方がよ
り小さい起磁力でアーマチュア１６をコア２１に向かっ
て運動させることが可能である。

上述したような理由で本実施例にあってはコイルや永久
磁石の配置は第１実施例と同様であるが、第３図（Ｂ）
に示すように起磁力Ｕｃの方向を逆にしである。

ただし、第３図（Ｂ）において磁束Φ２の矢印で示した
方向は磁気回路にキルヒホフの法則を適用して（１）式
を導くために仮定した方向であり、実際にはコイルの起
磁力Ｕｃの極性に合わせて逆方向となる。

この状態を第１図（Ｂ）に点線の矢印で示す。

第１図ＣＢ）に示すようにコイルによる磁束と永久磁石
による磁束とはヨーク２０からアーマチュア１６に至る
部分において重なり有っているため、両者は強め合う方
向となり、より小さな起磁力でアーマチュア１６を駆動
することができる。

また、磁束Φ２はアーマチュア１６を通ってわずかなギ
ャップを介してコア２１側に旋れ込むため、この磁束は
コア２１のアーマチュア１６と対向する磁極面における
吸引力となり、アーマチュア１６をより高速で駆動する
ことができる。

このようにして所定の時間だけコイル２２に通電を行な
い、励磁した後、コイル２２への電流を遮断するとアー
マチュア１６は永久磁石１９の磁界のエネルギーによっ
てｆｌ＞ｆ２＋ｆｓとなり、コアエ８に吸着され、再び
待機状１ムとなる。

また、」−述したような構造を採用すると、従来のバネ
チャージ型のヘットと、クフッパ型のヘンドの特徴を部
品点数をほとんど増加させることなく組合わせることか
り能となり、アーマチュアのリパウンドによる動作不安
定がなくなり、ワイヤの高速駆動が可能になる。

［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、励磁用
のコイルと永久磁石とをアーマチュアを挾んで反対側に
配置し、コイルはワイヤによる記録方向側に配置しであ
るため、コイルの起磁力を利用して、アーマチュアを吸
引させる作用が生じ、小型で高速記録が可能なワイヤド
ツトヘッドをイ１トることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、第２図、第３図（Ａ）、第４図及び第５
図は本発明の第１の実施例を説明するもので、第１図（
Ａ）はワイヤ駆動ユニットの側面図、第２図はワイヤ駆
動ユニットの斜視図、第３図（Ａ）は磁気回路図、第４
図は力関係の説明図、第５図は起ｒ龜力と磁束の関係を
示す線図、第１図（Ｂ）、第３図（Ｂ）は本発明の第２
の実施例を説明するワイヤ駆動ユニントの側面図及び磁
気回路１Δ、第６図〜第９図は従来構造を説明するもの
で、第６図はワイヤドツトヘッドの断面図、第７図はコ
ア配置の説明図、第８図は磁路の説明図、第９図は従来
の欠点の説明図である。 １５・・・ワイヤ　　　　１６・・・アーマチュア１７
・・・板バネ　　　　１８．２１・・・コア１９・・・
永久磁石　　　２０・・・ヨーク２２・・・励磁用のコ
イル 特許比Ｖ人　キャノン株式会社 代理人　弁理士　加　藤　　卓　　；　　：゛・−一−
Ｉ ｑイザ、酊ｆ力２ニゾトのイロ〔１イｉし］第１図（Ｂ
） ワイヤ遺２重力エニ、７トΩイｌ’ｌ前記ワイザ細會カ
ー二／ト０席士７見１ンク第２図 蹟へｍｌ詩（２） 第３図（Ｂ） 」気回路図 第３図（Ａ） 刀Ｔ係０説−口 ｑｊ 声！１４力乙五東の膿係−斤、オ緒図 第５図 コアの占ビｆｌｌ／ｌ言０月ｌ 第７図 石ム詮ｆ１言ｆＬｇ目口 第８図 悸朱の１点、ｆ）紋ｅｎ図 Ｍ９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ワイヤの基端が固定され板バネにより支持されたア
   ーマチュアと、このアーマチュアを挾んでワイヤの軸線
   方向に配置された１組のコアと、励磁用のコイルとを備
   えたワイヤドットヘッドにおいて、前記ワイヤの記録方
   向に位置するコアに励磁用のコイルを設け、アーマチュ
   アを挾んでコイルとは反対側に位置するコア側にアーマ
   チュアを吸着する永久磁石を設けたことを特徴とするワ
   イヤドットヘッド。 ２）励磁用のコイルには永久磁石の磁束を打消す方向へ
   磁束が生じるように起磁力を発生させることを特徴とす
   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）励磁用のコイルには永久磁石による磁束を強め合う
   方向に磁束が生じるように起磁力を発生させることを特
   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。