JP3010986B2 - Print head for wire dot printer - Google Patents

Print head for wire dot printer

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JP3010986B2
JP3010986B2 JP22600993A JP22600993A JP3010986B2 JP 3010986 B2 JP3010986 B2 JP 3010986B2 JP 22600993 A JP22600993 A JP 22600993A JP 22600993 A JP22600993 A JP 22600993A JP 3010986 B2 JP3010986 B2 JP 3010986B2
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wire
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は複数の印字ワイヤ要素を
圧電駆動式アクチュエータによって選択的に駆動するワ
イヤドットプリンタ用印字ヘッドに関し、一層詳しくは
圧電駆動式アクチュエータの圧電素子積層体を環状フレ
ームに直接的に組み付けるようにしたタイプのワイヤド
ットプリンタ用印字ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a print head for a wire dot printer for selectively driving a plurality of print wire elements by a piezoelectrically driven actuator, and more particularly to a piezoelectric element laminate of a piezoelectrically driven actuator in an annular frame. The present invention relates to a print head for a wire dot printer of a type directly assembled.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、ワイヤドットプリンタは
インパクプリンタの代表的なものであり、その印字ヘッ
ドは多数の印字ワイヤ要素を具備し、各印字ワイヤ要素
は個々のアクチュエータに組み込まれる。例えば、24×
24マトリックスのドットイメージとして文字や記号等を
記録する場合には、印字ヘッドには24本の印字ワイヤ要
素と、これら印字ワイヤ要素のそれぞれを駆動する24個
のアクチュエータとが設けられ、これらアクチュエータ
をイメージデータに基づいて選択的に駆動することによ
り、文字や記号等が24×24マトリックスのドットイメー
ジとして記録される。
2. Description of the Related Art As is well known, wire dot printers are typical of impact printers, and their print heads have a number of print wire elements, each print wire element being incorporated into an individual actuator. For example, 24x
When characters and symbols are recorded as a 24-matrix dot image, the print head is provided with 24 print wire elements and 24 actuators for driving each of these print wire elements. By selectively driving based on image data, characters, symbols, and the like are recorded as a dot image of a 24 × 24 matrix.

【0003】従来、印字ワイヤ要素を駆動するアクチュ
エータとしては、電磁駆動式アクチュエータが一般的で
あるが、しかし電磁駆動式アクチュエータは消費電力が
大きく、またその印字速度の更なる高速化の開発も限界
にあるとの理由のために、近年では、電磁駆動式アクチ
ュエータの代わるものとして、圧電駆動式アクチュエー
タが注目されている。この種の圧電駆動式アクチュエー
タの一形態として、多数の圧電素子を一体的に積層した
圧電素子積層体を支持ブロック体と共にユニット化した
ものが知られている。詳述すると、圧電素子積層体を支
持ブロック体に隣接させて配置し、該圧電素子積層体の
後方端を該支持ブロックに固定支持させる。一方、圧電
素子積層体の前方端側には圧電素子積層体の微細な変位
量を印字ワイヤ要素に必要とされる所望の駆動量として
拡大するための拡大機構が設けられ、この拡大機構は一
対の板ばね要素介して圧電素子積層体の前方端と支持ブ
ロック体とによって支持されたビーム要素からなり、こ
のビーム要素の自由端には印字ワイヤ要素が固着され
る。圧電素子積層体に所定の駆動電圧が印加されると、
その高さすなわち長さが14ないし15μm 程度増大され、
この微細な駆動量は圧電素子積層体側に板ばね要素を介
してビーム要素に伝えられ、このときビーム要素は支持
ブロック体側の板ばね要素のスパン長のほぼ中間点を中
心として回動させられ、これにより板ばね要素はドット
記録に必要とされる280 ないし300 μmの駆動量すなわ
ちストロークで駆動されることになる。
Conventionally, as an actuator for driving a printing wire element, an electromagnetically driven actuator is generally used. However, an electromagnetically driven actuator consumes a large amount of power, and the development of a higher printing speed is limited. In recent years, piezoelectric-driven actuators have been attracting attention as an alternative to electromagnetically-driven actuators. As one form of this type of piezoelectrically driven actuator, a type in which a piezoelectric element laminate in which a large number of piezoelectric elements are integrally laminated together with a support block body is known. More specifically, the piezoelectric element laminate is disposed adjacent to the support block, and the rear end of the piezoelectric element laminate is fixedly supported by the support block. On the other hand, on the front end side of the piezoelectric element laminate, there is provided an enlargement mechanism for enlarging a fine displacement amount of the piezoelectric element laminate as a desired drive amount required for the printing wire element. The beam element is supported by the front end of the piezoelectric element stack and the support block through the leaf spring element, and a print wire element is fixed to the free end of the beam element. When a predetermined drive voltage is applied to the piezoelectric element laminate,
Its height or length is increased by about 14 to 15 μm,
This fine driving amount is transmitted to the beam element via the leaf spring element on the piezoelectric element laminate side, and at this time, the beam element is turned around a substantially middle point of the span length of the leaf spring element on the support block body side, As a result, the leaf spring element is driven with a drive amount or stroke of 280 to 300 μm required for dot recording.

【0004】上述したような圧電駆動式アクチュエータ
の所定数、例えば24個を用意し、これら圧電駆動式アク
チュエータを個々に印字ヘッドの環状フレームに組み付
けることにより印字ヘッドの組立が行われ、このとき各
圧電駆動式アクチュエータはその支持ブロック体でもっ
て環状フレームに支持される。このようにユニット化さ
れた圧電駆動式アクチュエータにあっては、その組付だ
けでなくその分解も比較的に行い得るという利点、また
個々の圧電駆動式アクチュエータの駆動試験も有利に行
い得るという利点がある。しかしながら、その反面、圧
電駆動式アクチュエータのユニット化のためには、各圧
電駆動式アクチュエータ毎に支持ブロック体が必要とさ
れ、このような部品点数の増大は当然印字ヘッドの製造
コストを吊り上げるという結果になる。
A predetermined number of the above-described piezoelectrically driven actuators, for example, 24, are prepared, and these piezoelectrically driven actuators are individually assembled to the annular frame of the print head, whereby the print head is assembled. The piezoelectric actuator is supported on the annular frame by its support block. The unitized piezoelectric drive actuator has the advantage that not only its assembly but also its disassembly can be performed relatively easily, and that the drive test of each piezoelectric drive actuator can also be performed advantageously. There is. However, on the other hand, in order to unitize the piezoelectric drive actuator, a support block is required for each piezoelectric drive actuator, and such an increase in the number of parts naturally increases the manufacturing cost of the print head. become.

【0005】そこで、印字ヘッドの低コスト化のため
に、圧電駆動式アクチュエータのユニット化を排除し
て、その圧電素子積層体を印字ヘッドの環状フレームに
直接的に組み付けるようにした印字ヘッドも開発されて
いる。この種の印字ヘッドにあっては、複数の圧電素子
積層体は環状フレームの内側壁面に沿って環状に配列さ
れ、各圧電素子積層体は該環状フレームの底部に直接的
に搭載される。一方、環状フレームの前方側には圧電素
子積層体の微細な駆動量を印字ワイヤ要素に必要とされ
る所望の駆動量まで拡大する拡大機構が環状に配列さ
れ、このとき各拡大機構は環状フレームによって部分的
に支持される。詳述すると、拡大機構自体は上述の場合
と同様な構成とされるが、そのビーム要素は一対の板ば
ね要素介して圧電素子積層体の前方端と環状フレームと
によって支持される。このような構成によれば、印字ヘ
ッドの環状フレームが全ての圧電駆動式アクチュエータ
に対して共通の支持構造体として機能するので、上述の
印字ヘッドの場合のように個々の圧電駆動式アクチュエ
ータ毎に支持ブロック体は必要とされず、このため低価
格の印字ヘッドを提供し得ることになる。
In order to reduce the cost of the print head, a print head has been developed in which the piezoelectric drive actuator is not unitized and the piezoelectric element laminate is directly assembled to the annular frame of the print head. Have been. In this type of print head, a plurality of piezoelectric element laminates are arranged annularly along the inner wall surface of an annular frame, and each piezoelectric element laminate is directly mounted on the bottom of the annular frame. On the other hand, on the front side of the annular frame, magnifying mechanisms for enlarging the fine driving amount of the piezoelectric element laminate to a desired driving amount required for the printing wire element are arranged in a ring shape. Partially supported by More specifically, the enlargement mechanism itself has the same configuration as that described above, but its beam element is supported by the front end of the piezoelectric element laminate and the annular frame via a pair of leaf spring elements. According to such a configuration, the annular frame of the print head functions as a common support structure for all the piezoelectric actuators, and therefore, as in the case of the above-described print head, for each piezoelectric actuator, No support block is required, which can provide a low cost print head.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、印字ヘ
ッドの環状フレームを全ての圧電駆動式アクチュエータ
に対して共通の支持構造体とした場合、各圧電駆動式ア
クチュエータの圧電素子積層体に駆動電圧を印加した際
に環状フレームに局所的な歪み変形が生じ、この歪み変
形が該圧電駆動式アクチュエータに隣接する圧電駆動式
アクチュエータの駆動特性に影響を与えるという点が問
題となる。すなわち、環状フレームに生じた局所的な歪
み変形は隣接する圧電駆動式アクチュエータに伝達され
ると、その微細な歪み変形が該圧電駆動式アクチュエー
タの拡大機構を介してその印字ワイヤ要素を変動させる
ので、その変動中に該圧電駆動式アクチュエータの圧電
素子積層体に駆動電圧を印加しても、その印字ワイヤ要
素を適正に駆動し得ないということである。言うまでも
なく、このような現象は印字速度が高速化されればされ
る程顕著となる。
However, when the annular frame of the print head is used as a common support structure for all the piezoelectric actuators, a drive voltage is applied to the piezoelectric element laminate of each piezoelectric actuator. When this occurs, local distortion deformation occurs in the annular frame, and this distortion deformation affects the driving characteristics of the piezoelectrically driven actuator adjacent to the piezoelectrically driven actuator. That is, when the local strain deformation generated in the annular frame is transmitted to the adjacent piezoelectric drive actuator, the minute strain deformation changes the print wire element via the enlargement mechanism of the piezoelectric drive actuator. That is, even if a drive voltage is applied to the piezoelectric element laminate of the piezoelectric drive type actuator during the fluctuation, the print wire element cannot be properly driven. Needless to say, such a phenomenon becomes more remarkable as the printing speed is increased.

【0007】また、別の問題点として、環状フレームに
対する各拡大機構の部分的な支持のために該拡大機構の
一部はスペース上の制約で該環状フレームに単一の止め
螺子でもって締結されることになるが、このとき止め螺
子に及ぼされる締結トルクのために拡大機構にずれが生
じて板ばね要素等に過大な応力が加わって破損したりす
ることも問題点として指摘されている。
Another problem is that, because of the partial support of each enlargement mechanism to the annular frame, a part of the enlargement mechanism is fastened to the annular frame with a single set screw due to space constraints. However, at this time, it is pointed out that the enlargement mechanism is displaced due to the fastening torque applied to the set screw, and excessive stress is applied to the leaf spring element and the like to cause breakage.

【0008】したがって、本発明の第1の目的は圧電駆
動式アクチュエータの圧電素子積層体を環状フレームに
直接的に組み付けるようにしたタイプのワイヤドットプ
リンタ用印字ヘッドであって、各圧電素子積層体に駆動
電圧を印加した際に環状フレームに生じる局所的な歪み
変形を実質的に防止し得るように構成されたワイヤドッ
トプリンタ用印字ヘッドを提供することである。本発明
の第2の目的は上述したようなタイプのワイヤドットプ
リンタ用印字ヘッドであって、環状フレームに対する各
拡大機構の部分的な支持のために該拡大機構の一部を単
一の止め螺子で締結する際に生じる拡大機構のずれを防
止し得るように構成されたワイヤドットプリンタ用印字
ヘッドを提供することである。
Accordingly, a first object of the present invention is a print head for a wire dot printer of a type in which a piezoelectric element laminate of a piezoelectric drive actuator is directly assembled to an annular frame. The present invention is to provide a print head for a wire dot printer configured to substantially prevent local distortion deformation occurring in an annular frame when a drive voltage is applied to the wire frame. A second object of the present invention is a print head for a wire dot printer of the type described above, wherein a part of each magnifying mechanism is provided with a single set screw for partial support of the magnifying mechanism with respect to the annular frame. An object of the present invention is to provide a print head for a wire dot printer which is configured to prevent a displacement of an enlargement mechanism that occurs when fastening is performed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、その第
1の目的を達成するために、環状フレームと、複数の印
字ワイヤ要素を選択的に駆動すべく該環状フレームの内
側壁面に沿って環状に配列された複数の圧電駆動式アク
チュエータとを具備し、各圧電駆動式アクチュエータが
環状フレームの底部上に搭載された圧電素子積層体と、
この圧電素子積層体の微細な駆動量を印字ワイヤ要素に
必要とされる所望の駆動量まで拡大する拡大機構とを包
含し、この拡大機構が環状フレームによって部分的に支
持されるワイヤドットプリンタ用印字ヘッドにおいて、
環状フレームの外側壁面および内側壁面のいずれか一方
もしくは双方に複数の補強リブ要素を所定の間隔で一体
的に取り付けたことが特徴とされる。
According to the present invention, in order to achieve its first object, an annular frame and an inner wall surface of the annular frame for selectively driving a plurality of printing wire elements. Comprising a plurality of piezoelectrically driven actuators arranged in a ring, each piezoelectrically driven actuator is mounted on the bottom of the ring-shaped piezoelectric element laminate,
An enlarging mechanism for enlarging the fine driving amount of the piezoelectric element laminate to a desired driving amount required for the printing wire element, wherein the enlarging mechanism is partially supported by an annular frame for a wire dot printer. In the print head,
It is characterized in that a plurality of reinforcing rib elements are integrally attached at predetermined intervals to one or both of the outer wall surface and the inner wall surface of the annular frame.

【0010】また、本発明によれば、その第2の目的を
達成するために、環状フレームと、複数の印字ワイヤ要
素を選択的に駆動すべく該環状フレームの内側壁面に沿
って環状に配列された複数の圧電駆動式アクチュエータ
とを具備し、各圧電駆動式アクチュエータが環状フレー
ムの底部上に搭載された圧電素子積層体と、この圧電素
子積層体の微細な駆動量を印字ワイヤ要素に必要とされ
る所望の駆動量まで拡大する拡大機構とを包含し、この
拡大機構が環状フレームによって部分的に支持されるワ
イヤドットプリンタ用印字ヘッドにおいて、環状フレー
ムに対する各拡大機構の部分的な支持のために該拡大機
構の一部を該環状フレームに単一の止め螺子でもって締
結する際に該拡大機構の一部と該止め螺子との間に全て
の拡大機構に共通な環状座金要素を介在させたことが特
徴とされる。
According to the present invention, in order to achieve the second object, an annular frame and a plurality of printing wire elements are annularly arranged along an inner wall surface of the annular frame to selectively drive the plurality of printing wire elements. A plurality of piezoelectrically driven actuators, each piezoelectrically driven actuator being mounted on the bottom of an annular frame, and a fine drive amount of the piezoelectrically stacked body required for a printing wire element. A magnifying mechanism for enlarging to a desired driving amount, wherein the magnifying mechanism is partially supported by the annular frame. When a part of the enlargement mechanism is fastened to the annular frame with a single set screw, all the enlargement mechanisms are common between the part of the enlargement mechanism and the set screw. That is interposed an annular washer element is characterized.

【0011】[0011]

【作用】以上の記載から明らかなように、本発明の第1
の目的を達成すべく構成されたワイヤドットプリンタ用
印字ヘッドにあっては、環状フレームの外側壁面および
内側壁面のいずれか一方もしくは双方に複数の補強リブ
要素が所定の間隔で一体的に取り付けられるので、各圧
電駆動式アクチュエータの圧電素子積層体の駆動時に該
環状フレームに生じる歪み変形が防止される。
As is apparent from the above description, the first aspect of the present invention.
In the print head for a wire dot printer configured to achieve the above object, a plurality of reinforcing rib elements are integrally attached at predetermined intervals to one or both of the outer wall surface and the inner wall surface of the annular frame. Therefore, distortion deformation generated in the annular frame when the piezoelectric element laminate of each piezoelectric drive actuator is driven is prevented.

【0012】また、本発明の第2の目的を達成すべく構
成されたワイヤドットプリンタ用印字ヘッドにあって
は、環状フレームに対する各拡大機構の部分的な支持の
ために該拡大機構の一部を該環状フレームに単一の止め
螺子でもって締結する際に該拡大機構の一部と該環状フ
レームとの間に全ての拡大機構に共通な環状座金要素が
介在させられるので、個々の拡大機構の一部をその該当
止め螺子でもって仮り止めした後に全体の止め螺子に均
等に所定の締結トルクで締結する際、該環状座金要素の
存在のために個々の拡大機構のずれが防止される。
In a print head for a wire dot printer configured to achieve the second object of the present invention, a part of the enlargement mechanism is provided for partially supporting each enlargement mechanism with respect to an annular frame. When the is fastened to the annular frame with a single set screw, an annular washer element common to all the expanding mechanisms is interposed between a part of the expanding mechanism and the annular frame. When a part of is temporarily fastened with the corresponding set screw and then equally fastened to the entire set screw with a predetermined fastening torque, the presence of the annular washer element prevents the displacement of the individual enlargement mechanisms.

【0013】[0013]

【実施例】次に、添付図面の図1および図2を参照し
て、本発明によるワイヤドットプリンタ用印字ヘッドの
一実施例について説明する。なお、図1は本発明を実施
した印字ヘッドを概略的に示す垂直断面図であり、図2
は図1のII−II線に沿う部分断面図であり、図1お
よび図2では、図示の複雑化を避けるためにその一部が
想像線(二点鎖線)でもって簡略化されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of a print head for a wire dot printer according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a vertical sectional view schematically showing a print head embodying the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1. In FIGS. 1 and 2, a part thereof is simplified by imaginary lines (two-dot chain lines) in order to avoid complicating the drawing.

【0014】印字ヘッドは環状フレーム10を具備し、
この環状フレーム10は好ましくは熱膨張率の小さな金
属材料、例えばスーパーインバーと呼ばれる鉄−クロム
−ニッケル合金から形成される。環状フレーム10の底
部にはその中心領域に円形開口部12が形成され、その
周囲領域は環状形底部14とされる。なお、本実施例で
は、環状フレーム10の底部は円形開口部12によって
開口されているが、該底部を必要に応じて閉鎖底部とし
て形成することもできる。環状フレーム10の前面側は
開口させられ、その外側周囲縁からは外側フランジ部1
6が一体的に突出させられる。
The print head comprises an annular frame 10,
The annular frame 10 is preferably formed of a metal material having a low coefficient of thermal expansion, for example, an iron-chromium-nickel alloy called Super Invar. A circular opening 12 is formed in a central area of the bottom of the annular frame 10, and a peripheral area thereof is an annular bottom 14. In addition, in this embodiment, the bottom of the annular frame 10 is opened by the circular opening 12, but the bottom can be formed as a closed bottom as required. The front side of the annular frame 10 is opened, and the outer flange 1
6 are integrally protruded.

【0015】印字ヘッドは例えば24個の圧電駆動式アク
チュエータ18を包含し、これら圧電駆動式アクチュエ
ータ18は環状フランジ10内に収容され、しかもその
内側壁面に沿ってほぼ等間隔に環状形に配列される。な
お、図2では、24個の圧電駆動式アクチュエータ18の
うちの1つだけが図示されている。各圧電駆動式アクチ
ュエータ18は圧電素子積層体20を包含し、この圧電
素子積層体20は互いに一体的に積層されて焼結された
多数の圧電素子からなる。圧電素子積層体20の両端部
にはブロック片22および24が取り付けられ、この双
方のブロック片22および24は圧電素子積層体10の
側面に沿って延びるタイバンド(図示されない)によっ
て互いに連結され、これにより圧電素子積層体20の一
体性が保証される。各圧電素子積層体20は環状フレー
ム10の内側壁面に隣接して配置され、その後方端側の
ブロック片22は環状フレーム10の環状形底部14上
に固着される。圧電素子積層体10の後方端部側の対向
側面には電極端子が形成され、各電極端子にはリードピ
ン26が半田付けされる。図1に示すように、リードピ
ン26は環状フレーム10の環状形底部14を貫通させ
らるが、このときリードピン26は環状フレーム10に
対して絶縁される。一方、各圧電素子積層体20の前方
端側のブロック片24は環状フレーム10の前面側開口
縁に隣接し、かつその前面側開口縁を越えて前方に突出
する。
The print head includes, for example, twenty-four piezoelectrically driven actuators 18, which are housed in an annular flange 10 and are arranged in an annular shape at substantially equal intervals along the inner wall surface. You. In FIG. 2, only one of the 24 piezoelectric actuators 18 is shown. Each of the piezoelectric actuators 18 includes a piezoelectric element stack 20, and the piezoelectric element stack 20 is composed of a large number of piezoelectric elements that are integrally laminated and sintered. Block pieces 22 and 24 are attached to both ends of the piezoelectric element laminate 20, and the two block pieces 22 and 24 are connected to each other by a tie band (not shown) extending along the side surface of the piezoelectric element laminate 10, Thereby, the integrity of the piezoelectric element laminate 20 is guaranteed. Each piezoelectric element laminate 20 is disposed adjacent to the inner wall surface of the annular frame 10, and the block piece 22 at the rear end thereof is fixed on the annular bottom portion 14 of the annular frame 10. Electrode terminals are formed on opposing side surfaces on the rear end side of the piezoelectric element laminate 10, and lead pins 26 are soldered to the respective electrode terminals. As shown in FIG. 1, the lead pins 26 pass through the annular bottom portion 14 of the annular frame 10, and the lead pins 26 are insulated from the annular frame 10 at this time. On the other hand, the block piece 24 on the front end side of each piezoelectric element laminate 20 is adjacent to the front opening edge of the annular frame 10 and protrudes forward beyond the front opening edge.

【0016】各圧電駆動式アクチュエータ20はその前
方端側に設けられた拡大機構28を包含し、この拡大機
構28は環状フレーム10の中心軸線に対して半径方向
に配置されたビーム要素30を具備する。ビーム要素3
0の外側端部は一対の平行板ばね要素32および34を
介して環状フレーム20と圧電素子積層体20とによっ
て弾性的に支持される。すなわち、一対の平行板ばね要
素32および34の一端は共にビーム要素30の外側端
部に連結されるが、その一方の板ばね要素32の他端は
環状フレーム10の外側フランジ部16上に固定された
ブロック片36に連結され、その他方の板ばね要素34
の他端は圧電素子積層体20のブロック片24に連結さ
れる。ビーム要素30の自由端すなわち内側端部には印
字ワイヤ要素38が固着される。
Each piezoelectric actuator 20 includes a magnifying mechanism 28 provided at a front end thereof, and the magnifying mechanism 28 includes a beam element 30 arranged radially with respect to a center axis of the annular frame 10. I do. Beam element 3
0 is elastically supported by the annular frame 20 and the piezoelectric element laminate 20 via a pair of parallel leaf spring elements 32 and 34. That is, one end of the pair of parallel leaf spring elements 32 and 34 is connected to the outer end of the beam element 30 while the other end of one leaf spring element 32 is fixed on the outer flange 16 of the annular frame 10. And the other leaf spring element 34
Is connected to the block piece 24 of the piezoelectric element laminate 20. A print wire element 38 is secured to the free or inner end of the beam element 30.

【0017】各圧電素子積層体20にその高さすなわち
長さを増大するように駆動電圧がその一対のリードピン
26を介して印加されると、ビーム要素30は外側板ば
ね要素32のスパン長の中間点を中心として図1の矢印
Aの方向に回動させられ、これにより印字ワイヤ要素3
8はドット記録を行うべく印字位置に向かって前方に駆
動される。圧電素子積層体28への駆動電圧の印加が終
了すると、印字ワイヤ要素38は平行板バネ要素54お
よび56の弾性力のために非印字位置、すなわち図1に
示す初期位置に戻される。このような圧電駆動式アクチ
ュエータ26の構成によれば、圧電素子積層体20への
駆動電圧の印加によるその高さすなわち長さの増分がた
とえ14ないし15μm 程度の微細なものであったとして
も、その増分はビーム要素30によって増幅されるの
で、印字ワイヤ要素38はドット記録に必要な約280 な
いし約300 μm のストロークで非印字位置から印字位置
に向かって駆動され得る。
When a driving voltage is applied to each piezoelectric element stack 20 through its pair of lead pins 26 so as to increase the height, that is, the length, the beam element 30 becomes the span length of the outer leaf spring element 32. The print wire element 3 is rotated about the intermediate point in the direction of arrow A in FIG.
Reference numeral 8 is driven forward toward the printing position to perform dot recording. When the application of the drive voltage to the piezoelectric element stack 28 is completed, the printing wire element 38 is returned to the non-printing position, that is, the initial position shown in FIG. 1 due to the elastic force of the parallel leaf spring elements 54 and 56. According to such a configuration of the piezoelectric drive type actuator 26, even if the height, that is, the increment of the length due to the application of the drive voltage to the piezoelectric element laminate 20, is as fine as about 14 to 15 μm, As the increment is amplified by beam element 30, print wire element 38 can be driven from the non-print position to the print position with a stroke of about 280 to about 300 .mu.m required for dot recording.

【0018】なお、24本の印字ワイヤ要素38は適当な
ガイド手段(図示されない)を通して印字ヘッドの印字
面まで案内され、このとき24本の印字ワイヤ要素の自由
端は該印字面において所定のピッチで二列に平行に配列
され、このとき一方の列に含まれる自由端は他方の列に
含まれる自由端に対して該ピッチの半分だけ上下方向に
ずらされ、その半ピッチは24×24マトリックスで文字あ
るいは記号等をドットイメージとして記録する際のドッ
トピッチに対応するものである。
The 24 print wire elements 38 are guided to the print surface of the print head through appropriate guide means (not shown), and the free ends of the 24 print wire elements are at a predetermined pitch on the print surface. In this case, the free ends included in one row are vertically shifted by half the pitch with respect to the free ends included in the other row, and the half pitch is a 24 × 24 matrix. Corresponds to the dot pitch when recording characters or symbols as a dot image.

【0019】ところで、各圧電素子積層体20にその高
さすなわち長さを増大するように駆動電圧が印加された
とき、環状フレーム10は局部的な歪み変形を受ける。
例えば、図1において左側の圧電素子積層体20に駆動
電圧が印加されたとき、環状フレーム10は圧電素子積
層体20が設置された箇所で破線でもって誇張して示す
ような歪み変形を受ける。このような歪み変形を受ける
と、かかる圧電素子積層体に隣接する圧電素子積層体が
変位し、このため該隣接する圧電素子積層体に組み込ま
れた拡大機構を介してその印字ワイヤ要素が変動を受
け、その変動中に該隣接する圧電素子積層体に駆動電圧
が印加されると、その印字ワイヤ要素は適正に駆動され
得ない。
When a driving voltage is applied to each piezoelectric element laminate 20 so as to increase the height, that is, the length, the annular frame 10 is locally deformed.
For example, when a driving voltage is applied to the left piezoelectric element laminate 20 in FIG. 1, the annular frame 10 undergoes distortion deformation as shown by a broken line at the place where the piezoelectric element laminate 20 is installed. When subjected to such strain deformation, the piezoelectric element stack adjacent to the piezoelectric element stack is displaced, and therefore, the print wire element fluctuates via the enlargement mechanism incorporated in the adjacent piezoelectric element stack. If a driving voltage is applied to the adjacent piezoelectric element laminate during the fluctuation, the printing wire element cannot be properly driven.

【0020】本発明によれば、個々の圧電駆動式アクチ
ュエータ18が作動された際に環状フレーム10に発生
する歪み変形を防止するために、該環状フレーム10の
外側壁面および内側壁面のいずれか一方もしくは双方に
複数の補強リブ要素40および42が所定の等間隔で一
体的に取り付けられる。補強リブ要素40および42は
環状フレーム10の成形時に一体的に成形してもよい
し、あるいは環状フレーム10の成形後にろう付け等で
固着してもよい。環状フレーム10内に24個の圧電駆動
式アクチュエータ18が配列される場合には、補強リブ
要素40および42もそれぞれ24個ずつ設けることが好
ましく、この場合補強リブ要素40および42はそれぞ
れ15度の角度等間隔で配置されることが好ましい。ま
た、環状フレーム10の外側壁面および内側壁面の双方
に補強リブ要素40および42が設けられる場合には、
図2に示すように、補強リブ要素40および42の配列
ピッチを半ピッチ(15/2 度) だけずらすことが好まし
い。更に、環状フレーム10の外側壁面だけに補強リブ
要素40を設ける場合には、補強リブ要素40のそれぞ
れは電駆動式アクチュエータ18の設置箇所に一致する
箇所に設けることが好ましく、このことは環状フレーム
10の内側壁面だけに補強リブ要素42を設ける場合に
ついても言える。以上のべたような補強リブ要素40、
42を環状フレーム10に設けることにより、個々の圧
電駆動式アクチュエータ18が作動された際に環状フレ
ーム10に発生する歪み変形が防止され、このため印字
速度の高速化が達成され得る。
According to the present invention, one of the outer wall surface and the inner wall surface of the annular frame 10 is used to prevent the deformation of the annular frame 10 when the individual piezoelectric actuators 18 are operated. Alternatively, a plurality of reinforcing rib elements 40 and 42 are integrally attached to both at predetermined regular intervals. The reinforcing rib elements 40 and 42 may be integrally formed when the annular frame 10 is formed, or may be fixed by brazing or the like after the formation of the annular frame 10. When 24 piezoelectric actuators 18 are arranged in the annular frame 10, it is preferable to provide 24 reinforcing rib elements 40 and 42, respectively. In this case, the reinforcing rib elements 40 and 42 each have 15 degrees. It is preferable that they are arranged at equal angular intervals. When the reinforcing rib elements 40 and 42 are provided on both the outer wall surface and the inner wall surface of the annular frame 10,
As shown in FIG. 2, the arrangement pitch of the reinforcing rib elements 40 and 42 is preferably shifted by a half pitch (15/2 degrees). Further, when the reinforcing rib elements 40 are provided only on the outer wall surface of the annular frame 10, each of the reinforcing rib elements 40 is preferably provided at a location corresponding to the installation location of the electrically driven actuator 18, which means that the annular frame The same can be said for the case where the reinforcing rib element 42 is provided only on the inner wall surface 10. The above-described solid reinforcing rib element 40,
By providing the ring frame 10 with the ring frame 10, distortion deformation generated in the ring frame 10 when each of the piezoelectric actuators 18 is actuated can be prevented, so that a higher printing speed can be achieved.

【0021】本発明の別の特徴によれば、拡大機構28
の一部を成すブロック片36を環状フレーム10の外側
フランジ部16上に固定するために単一の止め螺子44
が用いられ、この止め螺子44を該外側フランジ部16
に螺着する際に24個のブロック片36の全てに共通の環
状座金要素46がそれらブロック片36と止め螺子44
との間に介在される。比較的小さな寸法形状を持つ印字
ヘッド内に24個の圧電駆動式アクチュエータ18および
拡大機構28を配列するために、ブロック片36はきわ
めて微小なものとなり、そのような微小なブロック片3
6に2つの止め螺子でもって螺着して組み付けることは
難しく、また2つの止め螺子を用いることはそれだけ部
品点数が増大することにもなる。したがって、各ブロッ
ク片36を環状フレーム10の外側フランジ部16上に
固定するために単一の止め螺子44が用いられる訳であ
るが、このとき環状座金要素46を介在させることなく
止め螺子44に締結トルクが及ばされた場合には、その
締結トルクのために拡大機構28にずれが生じて板ばね
要素32および34等に過大な応力が加わって破損した
りすることがある。しかしながら、本発明によれば、環
状座金要素46を24個のブロック片36と止め螺子44
との間に介在させることにより、個々の拡大機構28に
ずれを生じさせることなく24個の止め螺子44の全てに
締結トルクを及ぼすことが可能である。詳述すると、先
ず、個々拡大機構28の一部を成すブロック片36を止
め螺子44でもって仮り止めし、次いで個々の止め螺子
44に締結トルクを徐々に均等に及ぼしつつブロック片
36の全てについて最終的に締結することにより、拡大
機構28でのずれの発生を阻止することが可能である。
というのは、ブロック片36を止め螺子44でもって仮
り止めして該止め螺子44に締結トルクを徐々に均等に
及ぼす間、止め螺子44の摩擦力が環状座金要素46に
よってブロック片36に直接伝達されることが抑制され
るからである。
According to another feature of the invention, the expansion mechanism 28
A single set screw 44 is used to secure the block piece 36, which forms part of the
The set screw 44 is connected to the outer flange 16.
An annular washer element 46 common to all 24 block pieces 36 when screwed into the block piece 36 and the set screw 44
Intervened between. In order to arrange the 24 piezoelectric actuators 18 and the enlarging mechanism 28 in a print head having a relatively small size and shape, the block piece 36 becomes extremely small.
It is difficult to screw and assemble 6 with two set screws, and the use of two set screws increases the number of parts accordingly. Therefore, a single set screw 44 is used to fix each block piece 36 on the outer flange portion 16 of the annular frame 10. At this time, the set screw 44 is used without the annular washer element 46 interposed. When the fastening torque is applied, the enlargement mechanism 28 is displaced by the fastening torque, and excessive stress is applied to the leaf spring elements 32 and 34 and the like, which may cause breakage. However, according to the present invention, the annular washer element 46 is connected to the 24 block pieces 36 and the set screws 44.
, It is possible to apply a fastening torque to all of the twenty-four set screws 44 without causing a shift in the individual enlargement mechanisms 28. More specifically, first, the block pieces 36 forming a part of the individual enlargement mechanism 28 are temporarily fixed with set screws 44, and then, while gradually applying the tightening torque to the individual set screws 44, all the block pieces 36 are fixed. By finally tightening, it is possible to prevent the occurrence of displacement in the enlargement mechanism 28.
This is because the frictional force of the set screw 44 is directly transmitted to the block piece 36 by the annular washer element 46 while the block piece 36 is temporarily fixed with the set screw 44 and the fastening torque is gradually and uniformly applied to the set screw 44. This is because that is suppressed.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
によれば、環状フレームの外側壁面および内側壁面のい
ずれか一方もしくは双方に複数の補強リブ要素を所定の
間隔で一体的に取り付けて、各圧電駆動式アクチュエー
タの圧電素子積層体の駆動時に該環状フレームに生じる
歪み変形を防止するので、低コストでしかも高速印字の
可能なワイヤドットプリンタ用印字ヘッドを実現するこ
とができる。また、本発明によれば、環状フレームに対
する各拡大機構の部分的な支持のために該拡大機構の一
部を該環状フレームに単一の止め螺子でもって締結する
際に該拡大機構の一部と止め螺子との間に全ての拡大機
構に共通な環状座金要素を介在することにより、個々の
拡大機構の一部をその該当止め螺子でもって仮り止めし
た後に全体の止め螺子に均等に所定の締結トルクで締結
する際に該環状座金要素の存在のために個々の拡大機構
のずれを防止することができるので、ワイヤドットプリ
ンタ用印字ヘッドの組付作業の迅速化および効率化を図
ることが可能である。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a plurality of reinforcing rib elements are integrally attached at predetermined intervals to one or both of the outer wall surface and the inner wall surface of the annular frame. Since the deformation of the annular frame during the driving of the piezoelectric element laminate of each piezoelectric drive type actuator is prevented, a print head for a wire dot printer capable of high-speed printing at low cost can be realized. Further, according to the present invention, when a part of the enlargement mechanism is fastened to the annular frame with a single set screw for partial support of each enlargement mechanism with respect to the annular frame, a part of the enlargement mechanism is used. By interposing an annular washer element common to all the expansion mechanisms between the set screw and the set screw, a part of each of the expansion mechanisms is temporarily fixed with the corresponding set screw, and then evenly set to the entire set screw. Since the presence of the annular washer element prevents the displacement of the individual enlargement mechanisms when fastening with the fastening torque, the assembling work of the print head for the wire dot printer can be speeded up and the efficiency can be improved. It is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を実施したワイヤドットプリンタ用印字
ヘッドの垂直断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a print head for a wire dot printer embodying the present invention.

【図2】図1のII−II線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…環状フレーム 12…円形開口部 14…環状形底部 16…外側フランジ部 18…圧電駆動式アクチュエータ 20…圧電素子積層体 22・24…ブロック片 26…リードピン 28…拡大機構 30…ビーム要素 32・34…板ばね要素 36…ブロック片 38…印字ワイヤ要素 40・42…補強リブ要素 44…止め螺子 46…環状座金要素 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Annular frame 12 ... Circular opening 14 ... Annular bottom part 16 ... Outer flange part 18 ... Piezoelectric drive type actuator 20 ... Piezoelectric element laminated body 22/24 ... Block piece 26 ... Lead pin 28 ... Magnifying mechanism 30 ... Beam element 32 34 ... leaf spring element 36 ... block piece 38 ... printing wire element 40/42 ... reinforcing rib element 44 ... set screw 46 ... annular washer element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 影山 正吉 東京都稲城市大字大丸1405番地 富士通 アイソテック株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−363257(JP,A) 特開 平3−71856(JP,A) 特開 平3−224747(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/295 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masayoshi Kageyama 1405 Daimaru, Inagi-shi, Tokyo Fujitsu Isotec Co., Ltd. (56) References JP-A-4-363257 (JP, A) JP-A-3-71856 (JP, A) JP-A-3-224747 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/295

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 環状フレーム(10)と、複数の印字ワ
イヤ要素(38)を選択的に駆動すべく前記環状フレー
ムの内側壁面に沿って環状に配列された複数の圧電駆動
式アクチュエータ(18)とを具備し、各圧電駆動式ア
クチュエータが前記環状フレームの底部上に搭載された
圧電素子積層体(20)と、この圧電素子積層体の微細
な駆動量を印字ワイヤ要素に必要とされる所望の駆動量
まで拡大する拡大機構(28)とを包含し、この拡大機
構が前記環状フレームによって部分的に支持されるワイ
ヤドットプリンタ用印字ヘッドにおいて、 前記環状フレーム(10)の外側壁面および内側壁面の
いずれか一方もしくは双方に複数の補強リブ要素(4
0、42)を所定の間隔で一体的に取り付けたことを特
徴とするワイヤドットプリンタ用印字ヘッド。
An annular frame (10) and a plurality of piezoelectrically driven actuators (18) arranged annularly along an inner wall surface of the annular frame to selectively drive a plurality of printing wire elements (38). And a piezoelectric element stack (20) in which each piezoelectric actuator is mounted on the bottom of the annular frame, and a fine drive amount of the piezoelectric element stack is required for a print wire element. An enlarging mechanism (28) for enlarging the driving amount of the annular frame (10), wherein the enlarging mechanism is partially supported by the annular frame. A plurality of reinforcing rib elements (4
0, 42) are attached integrally at a predetermined interval.
【請求項2】 環状フレーム(10)と、複数の印字ワ
イヤ要素(38)を選択的に駆動すべく前記環状フレー
ムの内側壁面に沿って環状に配列された複数の圧電駆動
式アクチュエータ(18)とを具備し、各圧電駆動式ア
クチュエータが前記環状フレームの底部上に搭載された
圧電素子積層体(20)と、この圧電素子積層体の微細
な駆動量を印字ワイヤ要素に必要とされる所望の駆動量
まで拡大する拡大機構(28)とを包含し、この拡大機
構が前記環状フレームによって部分的に支持されるワイ
ヤドットプリンタ用印字ヘッドにおいて、 前記環状フレーム(10)に対する各拡大機構(28)
の部分的な支持のために該拡大機構の一部(36)を該
環状フレームに単一の止め螺子(44)でもって締結す
る際に該拡大機構の一部(36)該止め螺子(44)と
の間に全ての拡大機構に共通な環状座金要素(46)を
介在させたことを特徴とするワイヤドットプリンタ用印
字ヘッド。
2. An annular frame (10) and a plurality of piezoelectrically driven actuators (18) arranged annularly along an inner wall of the annular frame to selectively drive a plurality of printing wire elements (38). And a piezoelectric element stack (20) in which each piezoelectric actuator is mounted on the bottom of the annular frame, and a fine drive amount of the piezoelectric element stack is required for a print wire element. And a magnifying mechanism (28) for enlarging the driving amount of the annular frame (10), wherein the magnifying mechanism is partially supported by the annular frame. )
When the part (36) of the enlargement mechanism is fastened to the annular frame with a single set screw (44) for partial support of the part (36) of the enlargement mechanism (44) A print head for a wire dot printer, wherein an annular washer element (46) common to all enlargement mechanisms is interposed between the print head and the enlargement mechanism.
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