JPH01294052A - 圧電式印字ヘッド - Google Patents
圧電式印字ヘッドInfo
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- JPH01294052A JPH01294052A JP12456488A JP12456488A JPH01294052A JP H01294052 A JPH01294052 A JP H01294052A JP 12456488 A JP12456488 A JP 12456488A JP 12456488 A JP12456488 A JP 12456488A JP H01294052 A JPH01294052 A JP H01294052A
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- Japan
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- lever arm
- hinge
- printing
- displacement
- lever
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- Pending
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 25
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
- B41J2/23—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
- B41J2/27—Actuators for print wires
- B41J2/295—Actuators for print wires using piezoelectric elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/04—Constructional details
- H02N2/043—Mechanical transmission means, e.g. for stroke amplification
Landscapes
- Impact Printers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えばドツトインパクトプリンタまたは活字式
インパクトプリンタに使用され、電歪素子あるいは圧電
素子（以下圧電素子という）により駆動される圧電式印
字ヘッドに関するものである。
インパクトプリンタに使用され、電歪素子あるいは圧電
素子（以下圧電素子という）により駆動される圧電式印
字ヘッドに関するものである。
近年積層形圧電素子を駆動源とするインパクトプリンタ
用印字ヘッドが可能となった。積層形圧電素子の変位量
は他の圧電素子よりは大きいが、高々ｌＯμｍ程度であ
り、印字に必要な印字部材の変位量約３００〜４００μ
ｍを得るには、３０〜４０倍の変位の拡大が必要である
。
用印字ヘッドが可能となった。積層形圧電素子の変位量
は他の圧電素子よりは大きいが、高々ｌＯμｍ程度であ
り、印字に必要な印字部材の変位量約３００〜４００μ
ｍを得るには、３０〜４０倍の変位の拡大が必要である
。
かかる変位拡大法として，例えば第３図に示すような差
動形変位拡大機構が特開昭６１−３１２６６号等で提案
されている。今これを簡単に説明する。
動形変位拡大機構が特開昭６１−３１２６６号等で提案
されている。今これを簡単に説明する。
圧電素子１の変位は夫々結合部２１ 、 ２２を介して
第２レバーアーム５及び第２レバーアーム７に伝達され
、更にこれらレバーアーム５及び７の変位はヒンジ１１
、１２を介して第３レバーアーム１０に伝達されて該第
３レバーアーム１０の先端に装着されたプリントワイヤ
等の印字部材１３を駆動するものである。
第２レバーアーム５及び第２レバーアーム７に伝達され
、更にこれらレバーアーム５及び７の変位はヒンジ１１
、１２を介して第３レバーアーム１０に伝達されて該第
３レバーアーム１０の先端に装着されたプリントワイヤ
等の印字部材１３を駆動するものである。
今冬部品及び部品間の寸法関係を第３図に示す通りとし
、圧電素子１及び印字部材１３の変位量を夫々Ｘ及びＸ
工とすると、印字部材１３の変位量Ｘ工は。
、圧電素子１及び印字部材１３の変位量を夫々Ｘ及びＸ
工とすると、印字部材１３の変位量Ｘ工は。
Ｘ１＝（Ａ／ａ−Ｃ□／ｃ＋Ｂ／ｂ−Ｃ２／ｃ）・ｘと
なる。金波りに Ａ／ａ＝Ｂ／ｂ＝Ｃ，／ｃ＝４、Ｃ２／ｃ＝５とすれば
Ｘ１＝３６ｘとなり、上記した必要な変位拡大率を得る
ことが可能となる。しかしこのような変位拡大率を得る
には、レバーアーム５．７．１０を大きくしなければな
らないという問題がある。
なる。金波りに Ａ／ａ＝Ｂ／ｂ＝Ｃ，／ｃ＝４、Ｃ２／ｃ＝５とすれば
Ｘ１＝３６ｘとなり、上記した必要な変位拡大率を得る
ことが可能となる。しかしこのような変位拡大率を得る
には、レバーアーム５．７．１０を大きくしなければな
らないという問題がある。
レバーアーム５．７．１０が大きくなるということは、
印字ヘッドの重量及び慣性モーメントが大きくなるとい
うことであり、慣性モーメントが大きくなればリピータ
ビリティが悪化して印字速度の高速化に障害が生じる。
印字ヘッドの重量及び慣性モーメントが大きくなるとい
うことであり、慣性モーメントが大きくなればリピータ
ビリティが悪化して印字速度の高速化に障害が生じる。
また重量が大きくなると、かかる印字ヘッドを行方向に
複数個並べて設け、これら印字ヘッド群を往復移動させ
て印字するシャトルプリンタとした場合、往復移動速度
を大きくすることが困難となって高印字速度を得ること
ができなくなると共に印字ヘッド群を往復移動させるモ
ータに大容量のモータを必要とする等の問題があった。
複数個並べて設け、これら印字ヘッド群を往復移動させ
て印字するシャトルプリンタとした場合、往復移動速度
を大きくすることが困難となって高印字速度を得ること
ができなくなると共に印字ヘッド群を往復移動させるモ
ータに大容量のモータを必要とする等の問題があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、所
望の変位拡大率が得られると共に小形・軽量化及び高速
化が可能な圧電式印字ヘッドを提供できるようにするこ
とである。
望の変位拡大率が得られると共に小形・軽量化及び高速
化が可能な圧電式印字ヘッドを提供できるようにするこ
とである。
本発明は、前記第２レバーアームを圧電素子により直接
変位させるのでなく、第１レバーアームの変位によって
発生する力によって変位させるようにすると、第２レバ
ーアームは第１レバーアームによって拡大された圧電素
子の変位を更に拡大して第３レバーアームに伝達するよ
うになって全体の変位拡大率が大きくなる結果、各レバ
ーアームの寸法を小さくできることに着目し、第１レバ
ーアームと第２レバーアームとの関係を工夫したもので
ある。
変位させるのでなく、第１レバーアームの変位によって
発生する力によって変位させるようにすると、第２レバ
ーアームは第１レバーアームによって拡大された圧電素
子の変位を更に拡大して第３レバーアームに伝達するよ
うになって全体の変位拡大率が大きくなる結果、各レバ
ーアームの寸法を小さくできることに着目し、第１レバ
ーアームと第２レバーアームとの関係を工夫したもので
ある。
以下一実施例を示した第１図を参照して本発明を説明す
る。板状の圧電素子を積層して形成した柱状の圧電素子
１の図中右端は取付部材３を介してベース部材４に固定
されている。その左側面はぼ中央部が取付部材２を介し
て前記圧電素子１の左端に接続し、圧電素子１の長手方
向に延びた第１レバーアーム５はその左側面上方におい
て第１ヒンジ６を介して前記ベース部材４の右側面に接
続されている。該第１レバーアーム５と同じ方向に延び
、第１レバーアーム５側右側面が第２ヒンジ８を介して
第１レバーアーム５と接続した第２レバーアーム７の右
側面下方は第３ヒンジ９を介して前記ベース部材４の左
側面に接続している。
る。板状の圧電素子を積層して形成した柱状の圧電素子
１の図中右端は取付部材３を介してベース部材４に固定
されている。その左側面はぼ中央部が取付部材２を介し
て前記圧電素子１の左端に接続し、圧電素子１の長手方
向に延びた第１レバーアーム５はその左側面上方におい
て第１ヒンジ６を介して前記ベース部材４の右側面に接
続されている。該第１レバーアーム５と同じ方向に延び
、第１レバーアーム５側右側面が第２ヒンジ８を介して
第１レバーアーム５と接続した第２レバーアーム７の右
側面下方は第３ヒンジ９を介して前記ベース部材４の左
側面に接続している。
第４ヒンジ１１及び第５ヒンジ１２を介して夫々第１レ
バーアーム５及び第２レバーアーム７の左端に接続した
第３レバーアームＩＯの先端には例えばドツト印字用ピ
ン等の印字部材１３が取付けられている。
バーアーム５及び第２レバーアーム７の左端に接続した
第３レバーアームＩＯの先端には例えばドツト印字用ピ
ン等の印字部材１３が取付けられている。
前記圧電素子５に適当な極性の電圧を印加してその左端
に伸びを発生させると、第１レバーアーム５は第１ヒン
ジ６を支点として時計方向に回転する。該第１レバーア
ーム５の回転により第２ヒンジ８を介して押し上げられ
る第２レバーアーム７は第３ヒンジ９を支点として反時
計方向に回転する。この結果、第３レバーアーム１０は
、第４ヒンジ１１及び第５ヒンジ１２を介して第１レバ
ーアーム５及び第２レバーアーム７から夫々押し作用及
び引っ張り作用を受け１反時計方向に回転して印字部材
１３を図示しない印字用紙に押し付は印字する。
に伸びを発生させると、第１レバーアーム５は第１ヒン
ジ６を支点として時計方向に回転する。該第１レバーア
ーム５の回転により第２ヒンジ８を介して押し上げられ
る第２レバーアーム７は第３ヒンジ９を支点として反時
計方向に回転する。この結果、第３レバーアーム１０は
、第４ヒンジ１１及び第５ヒンジ１２を介して第１レバ
ーアーム５及び第２レバーアーム７から夫々押し作用及
び引っ張り作用を受け１反時計方向に回転して印字部材
１３を図示しない印字用紙に押し付は印字する。
前記第２レバーアーム７は、第１レバーアーム５が時計
方向に回転する際に作用する力により反時計方向に回転
するようになるので、第２レバーアーム７は、第１レバ
ーアーム５によって拡大された圧電索子１の変位を更に
拡大して第３レバーアーム１０に伝達することになる。
方向に回転する際に作用する力により反時計方向に回転
するようになるので、第２レバーアーム７は、第１レバ
ーアーム５によって拡大された圧電索子１の変位を更に
拡大して第３レバーアーム１０に伝達することになる。
従って、各部品及び各部品間の寸法関係を第１図に示す
通りとすると、印字部材１３の変位Ｘ２は。
通りとすると、印字部材１３の変位Ｘ２は。
Ｘ２＝（Ａ／ａ’ｃ１／ｃ＋Ｂ／ｂ−Ｃ２／Ｃ−ｄ／ａ
）−Ｘ＝Ｘ１＋Ｂ／ｂ−Ｃ２／ｃ・（ｄ／ａ−１）・ｘ
となる。ｄ ＞ａとすれば、本発明による変位Ｘ２は、
上記した従来例の変位Ｘ１より Ｂ／ｂ−Ｃ２／ｃ・（ｄ／ａ−１）・ｘ だけ大きくな
る。
）−Ｘ＝Ｘ１＋Ｂ／ｂ−Ｃ２／ｃ・（ｄ／ａ−１）・ｘ
となる。ｄ ＞ａとすれば、本発明による変位Ｘ２は、
上記した従来例の変位Ｘ１より Ｂ／ｂ−Ｃ２／ｃ・（ｄ／ａ−１）・ｘ だけ大きくな
る。
上記同様
Ａ／ａ＝Ｂ／ｂ＝ｃ、／ｃ＝４、Ｃ２／ｃ＝５ｄ ／
ａ ＝ ２ とすれば、Ｘ２＝５６ｘとなり、５６倍の変位拡大率を
得ることができるようになる。
ａ ＝ ２ とすれば、Ｘ２＝５６ｘとなり、５６倍の変位拡大率を
得ることができるようになる。
また本発明の変位拡大率を上記従来例の変位拡大率程度
とするために、例えば Ａ ／ ａ ＝ Ｂ ／ ｂ ＝ ３、Ｃ□／ｃ＝３．
５Ｃ２／ｃ＝４．５、ｄ ／ ａ ＝ ２とすれば、Ｘ
２＝３７．５ｘとなり、ａ、ｂ、ｃを従来例と同じ値と
するとＡ、Ｂ、Ｃ１，Ｃ，の各寸法を小さくできる。す
なわちレバーアーム５．７．１０を小さくできるように
なる。この結果、印字ヘッド全体の小形・軽量化が可能
になると共に印字速度の高速化が可能になる。
とするために、例えば Ａ ／ ａ ＝ Ｂ ／ ｂ ＝ ３、Ｃ□／ｃ＝３．
５Ｃ２／ｃ＝４．５、ｄ ／ ａ ＝ ２とすれば、Ｘ
２＝３７．５ｘとなり、ａ、ｂ、ｃを従来例と同じ値と
するとＡ、Ｂ、Ｃ１，Ｃ，の各寸法を小さくできる。す
なわちレバーアーム５．７．１０を小さくできるように
なる。この結果、印字ヘッド全体の小形・軽量化が可能
になると共に印字速度の高速化が可能になる。
第２図は本発明の他の実施例を示すもので、第２レバー
アーム５と第２レバーアーム７との接続部の構成をより
簡単にしたものである。
アーム５と第２レバーアーム７との接続部の構成をより
簡単にしたものである。
なお１本発明印字ヘッドにおいて、圧電素子１及び印字
部材１３を除いた他の部材すなわち取付部材、ベース部
材、レバーアーム及びヒンジ等は。
部材１３を除いた他の部材すなわち取付部材、ベース部
材、レバーアーム及びヒンジ等は。
図示する如く、例えばバネ材からなる１枚のエツチング
、ワイヤカットまたはプレス等によって一体成形しても
よく、また当然のことながら２個以上の部材で形成して
もよい。
、ワイヤカットまたはプレス等によって一体成形しても
よく、また当然のことながら２個以上の部材で形成して
もよい。
本発明によれば、所望の変位拡大率が得られると共に本
発明印字ヘッドを構成する各レバーアームを小さくでき
るので、小形・軽量化及び高速化が可能な圧電式印字ヘ
ッドを安価に提供することができるようになる。
発明印字ヘッドを構成する各レバーアームを小さくでき
るので、小形・軽量化及び高速化が可能な圧電式印字ヘ
ッドを安価に提供することができるようになる。
第１図及び第２図は本発明印字ヘッドの実施例を示す側
面図、第３図は印字ヘッドの従来構成の一例を示す側面
図である。図において、１は圧電素子、２．３は取付部
材、４はベース部材、５は第２レバーアーム、６．８．
９．１１．１２はヒンジ。 ７は第２レバーアーム、１０は第３レバーアーム、１３
は印字部材である。 特許出願人の名称 日立工機株式会社米１図
面図、第３図は印字ヘッドの従来構成の一例を示す側面
図である。図において、１は圧電素子、２．３は取付部
材、４はベース部材、５は第２レバーアーム、６．８．
９．１１．１２はヒンジ。 ７は第２レバーアーム、１０は第３レバーアーム、１３
は印字部材である。 特許出願人の名称 日立工機株式会社米１図
Claims (1)
- 一端がベース部材に固定され、他端が圧電効果による寸
法歪を発生する柱状の圧電素子と、一端２個所において
該圧電素子の他端及び第１ヒンジを介してベース部材に
接続された第１レバーアームと、第２ヒンジを介して第
１レバーアームに接続されると共に第３ヒンジを介して
前記ベース部材に接続された第２レバーアームと、その
下端２個所において夫々第４ヒンジ及び第５ヒンジを介
して前記第１レバーアーム及び第２レバーアームの他端
に接続された第３レバーアームと、該第３レバーアーム
の先端近傍に取付られた印字部材とを備えたことを特徴
とする印字ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12456488A JPH01294052A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 圧電式印字ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12456488A JPH01294052A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 圧電式印字ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294052A true JPH01294052A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=14888603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12456488A Pending JPH01294052A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 圧電式印字ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01294052A (ja) |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP12456488A patent/JPH01294052A/ja active Pending
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