JPH02130154A - 打撃式プリンタ - Google Patents

打撃式プリンタ

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Publication number
JPH02130154A
JPH02130154A JP20711689A JP20711689A JPH02130154A JP H02130154 A JPH02130154 A JP H02130154A JP 20711689 A JP20711689 A JP 20711689A JP 20711689 A JP20711689 A JP 20711689A JP H02130154 A JPH02130154 A JP H02130154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hammer
wave
actuator
percussion
print hammer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20711689A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Shuo H Chang
ポール・シヨウ・ハング・チヤング
Han Chung Wang
ハン・チユング・ワング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH02130154A publication Critical patent/JPH02130154A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22Typewriters 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
    • B41J2/23Typewriters 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
    • B41J2/27Actuators for print wires
    • B41J2/295Actuators for print wires using piezoelectric elements

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。

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明はマトリックス・プリンタ、より詳細に言えば、
ピエゾ電気式アクチュエータによって駆動して打撃を行
うマトリックス・プリンタに関する。
B、従来の技術及びその問題点 ピエゾ電気で駆動するインパクト・プリンタは公知であ
る。電磁式インパクト・プリンタに比較して、ピエゾ電
気で駆動するインパクト・プリン夕は、印字速度が高速
であること、エネルギ消費量が低いこと、熱の発生が小
さいことなどの特徴を持っている。これらの特徴にも拘
らず、多くのピエゾ電気式駆動のドツト・マトリックス
・プリンタは、装置の動作、または構造に著しい弱点を
持っている。幾つかのものは実用的なプリンタとして販
売されているが、一般にそれらのマトリックス・プリン
タは、プリンタの寿命期間の間を通して常に保守点検や
、装置の調節を必要とする。
米国特許第4589786号において、単一のワイヤ及
び2本のワイヤのピエゾ電気駆動のドツト・マトリック
ス・プリンタが開示されており、このプリンタは、ワイ
ヤの移動を増幅するために、複雑な2段式の差動リンク
機構を使用している。
このリンク機構の運動(ピエゾ電気式アクチュエータの
移動の増幅を達成するために必要とする運動)は、大き
な機械的エネルギを消費し、ワイヤの移動を制限し、そ
してプリント・ワイヤの移動が成る距離を越えると、印
字力を低下させる。
米国特許第4547086号は、他のピエゾ電気式の駆
動プリント機構を開示している。この装置は、対向した
ピエゾ電気式アクチュエータが用いられており、それら
が組み合わされた運動は、プリント・ワイヤが装着され
ているレバーを、プリントが行われる紙葉の方向にピボ
ットさせる。
このシステムは、上述した米国特許第4589786号
のシステムと同様な弱点を持っている。同じような機械
的ピエゾ電気式のプリント・ワイヤ駆動機構が日本特許
出願昭59−103766号、及び間開59−1037
67号に示されている。
日本特許出願昭59−215871号及び間開60−3
8172号に示された装置は、高摩擦エラストマに表面
波を発生させ、次にこれをプレートとプリント・ワイヤ
の組合せの圧力コンタクトに結合するピエゾ電気式のア
クチュエータが開示されている。ピエゾ電気式アクチュ
エータが付勢された時、表面波がエラストマ材料中に発
生され、その波がプリント・ワイヤを伸長させる。
米国特許第4193703号は、他の型式のピエゾ電気
式のプリント駆動機構が示されており、この装置は、プ
リント・ワイヤが反り返りスプリングに装着されている
。このスプリングに結合されているピエゾ素子が付勢さ
れた時、このスプリングがプリント・ワイヤを伸長する
。この特許の1つの実施例は、反り返りスプリングに乗
っているが、しかし結合はしていない、これは、成る程
度、プリント・ワイヤの他のアクチュエータのような、
プリント・ワイヤの移動を限られた範囲に制限すること
を克服している。然しながら、この特許に記載されたア
クチュエータは、その固有の性質によって決められてい
るピエゾ電気式アクチュエータの移動の大きさに、依然
として依存している。
米国特許第46413241号は、打撃波で動作される
ワイヤ・マトリックス・プリンタを記載しており、この
装置において、各ワイヤは、対向した電極と、圧力転送
媒体とを含む密閉された可撓性容器に結合されている。
この装置の欠点は電極の間の問題にあるので、その結果
、容器が膨張して、プリント・ワイヤを紙葉の方に押し
付ける。
この構造は、従来の装置の成る種の問題を解決するけれ
ども、連続したスパーク型の放電を必要とし、これは、
電磁的な干渉の問題を生じるばかりでなく、アクチュエ
ータの寿命を短くする問題を持っている。
従って、本発明の目的は、ピエゾ電気で駆動されるプリ
ント・ワイヤの移動の長さがアクチュエータによって制
限されないプリント・ワイヤの駆動装置を提供すること
にある。
本発明の他の目的は、ピエゾ電気素子の移動量がプリン
ト・ワイヤの移動の制限因子にはならないピエゾ電気で
動作するプリント・ワイヤ駆動装置を提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、ピエゾ電気で駆動する簡単で、安
価なプリント・ワイヤの駆動装置を提供することにある
本発明の他の目的は、ピエゾ電気で駆動し、消費電力が
小さいプリント・ワイヤの駆動装置を提供することにあ
る。
C9問題点を解決するための手段 本発明の打撃式プリンタの打撃付与装置は、打撃波を発
生する手段と、プリント・ハンマと、打撃波の発生手段
とプリント・ハンマとの間に介在する波動案内手段とを
含んでいる。波動案内手段は、打撃波発生装置からプリ
ント・ハンマに打撃波を転送するよう作用して、プリン
トを行うための媒体の方向に、プリント・ハンマを移動
させる。
本発明の実施例において、打撃波発生装置はピエゾ電気
式アクチュエータを含んでおり、このアクチュエータは
、長手方向の実質的な移動を阻止するフレームによって
、圧縮状態に維持されている。
他の実施例において、ピエゾ電気式アクチュエータが付
勢された後に、ハンマが波動案内手段と接触したことf
:感知するために、感知手段が、ピエゾ電気式アクチュ
エータに接続されている。この検知に応答して、感知手
段は、打撃波発生装置の動作を可能にする信号を与える
D、実施例 第1図及び第2図を参照すると、フレーム14の中央ア
ーム12に固定されたピエゾ電気セラミック付勢素子1
0が示されている。フレーム14はE字形であり、上部
アーム16と、下部アーム18とを持っている。ビーム
(梁)20は上部アーム16から下部アーム18へ延び
ており、ねじ22及び24で固定されている。ビーム2
0から延びる突出部26は、上部アーム16と、下部ア
ーム18との間の等距離の位置に設けられており、付勢
(アクチュエーテイング)素子10を圧縮状態に維持す
るように支えている。固定ねじ22及び24が締め付け
られると、ビーム20は撓められるので、突出部26は
、付勢素子10を支え、そして、中央アーム12に対し
て付勢素子1(1押し付ける。
突出部26と近接して、打撃波案内部28が設けられて
いる。プリント・ハンマ30が板ばね32に装着されて
おり、プリント・ハンマの一端は打撃波案内部28に対
して支えられている。プリント・ハンマ30の他端は、
プリント・ワイヤ・ガイド36を通って延びているプリ
ント・ワイヤ84が接続されている。板ばね32は固定
部38に固定されている。
第2図から理解されるように、打撃波案内部28は、プ
リント・ハンマ30に転送する打撃エネルギを最大にす
るように、円誰形をしている。この円誰形の構造は打撃
波のエネルギを集中するように作用するので、打撃波の
エネルギは、打撃波案内部28とプリント・ハンマ30
との間の接触点において最も大きくなる。良好な実施例
において、ビーム20、突出部26及び打撃波案内部2
8の質量は、プリント・ハンマ30の質量とほぼ等しく
される。加えて、ビーム20及びフレーム14は、充分
な剛性を持つ材料(例えば鉄、アルミニウム)で構成し
であるので、付勢素子10が付勢された時、その長さ方
向に伸長することはなく、突出部26中に発生されたエ
ネルギは、実質的に純粋な打撃波である。
付勢素子10は、多層式のピエゾ電気アクチュエータで
あることが望ましい。そのようなアクチュエータは、複
数個のピエゾ電気板を含んでおり、内部電極と共に積層
されているので、その積層体に跨がる印加電圧は、アク
チュエータをその長手方向に伸長させる。ピエゾ電気板
は相互にラミネートされており、付勢された時に、充分
な力と変位とを与える。このような構゛造は、模式図的
に第3図に示されており、挿間された電極52.54等
を持つ複数個のセラミック層50を含んでいる。
印加電圧によってセラミック板に誘起される電界は、矢
印56で示した方向を持っており、矢印58で示した方
向にアクチュエータを伸長させる。
電極52及び54に電圧が印加された時、公知のd33
ピエゾ電気作用によって、歪み波がアクチュエータ10
に発生される。
第4図に示されたような交代的に積層されたアクチュエ
ータ構造は、挿間された電極62を持つ細長いセラミッ
ク板60を含んでいる。この実施例において、電界の方
向は矢印64で示した方向であり、伸長の方向は矢印6
6の方向である。図示したように、電極62に跨がる電
圧印加によって発生される歪み波は9、d3□ピエゾ電
気作用で発生される。d ピエゾ電気作用は、d3□ピ
エゾ電気作用よりも可成り大きいので、第3図に示した
アクチュエータの構造の方が望ましい。
他の好ましいアクチュエータは、PMN化合物(鉛、マ
グネシューム及びニオブ酸塩化合物)のアクチュエータ
である。
第1図及び第2図に示したマトリックス・プリンタの動
作は、電圧パルスが付勢素子、即ちアクチュエータ10
に印加されたときに開始する。電圧パルスは、アクチュ
エータの早い応答特性によって発生される打撃波を発生
する。然しながら、アクチュエータ10はフレーム14
の中央アーム12及びビーム20からの突出部26とに
よって伸びるのを拘束されるので、誘起された打撃波は
、中央アーム12と突出部26との両方の中に伝播する
。突出部26中に伝播した打撃波の部分は、固体の円誰
形の打撃波案内部28に入り、そして、減少した断面領
域に集中される。板ばね32は、プリント・ハンマ30
t−1打撃波案内部28と接触させて維持する。従って
、誘起された打撃波が打撃波案内部28の減少した断面
部に現われた時、その波動はプリント・ハンマ30に転
送される。
その結果、ハンマ30は、左側(矢印60で示された方
向)に急速に移動する。従って、プリント・ワイヤ34
は、案内部36を通って移動され、リボン、紙葉そして
プラテン(図示せず)の順番で打撃を行う、その後、ハ
ンマ30は、跳ね返り力と、板ばね32で作用される復
帰力とによって、打撃波案内部28に復帰される。プリ
ント・ハンマ30がその元の位置に復帰し、打撃波案内
部28と接触した時、ハンマは再度発射することが可能
となる。
第5図を参照すると、アクチュエータ10はプリンタ制
御回路72によって動作されるハンマ駆動回路70によ
って付勢されることが示されている。第1図から理解出
来るように、ハンマ30が打撃波案内部28に復帰して
打ち付けられた時、打撃波が発生し、ビーム20及び突
出部26を介してアクチュエータ10の中に伝達する。
アクチュエータ10中の発生された打撃波の存在は、接
続端子11を介して感知され、そして、ハンマ復ffI
hF8知増幅器74にゲート76を通して印加され、そ
れは、更に接続線78を通ってプリンタ制御回路72に
印加される。
第6図は、アクチュエータ10に印加された電圧と、打
撃波案内部28にプリント・ハンマ30が打ち付けられ
ることによって発生したアクチュエータ10中の電圧と
を追跡した電圧の曲線を示している。特に、電圧パルス
80が、ハンマ駆動回路70によって、最初にアクチュ
エータ10に印加される。ハンマ30が跳ね返って打撃
波案内部28に衝突した時、この衝突は、アクチュエー
タ10中にパルス電圧82を発生し、このパルス電圧は
端子線11(第1図参照)に跨がって現われる。
プリンタ制御回路72からのパルス信号80がハンマ駆
動回路70を付勢して、アクチュエータ10に打撃波を
発生させた時、プリンタ制御回路72からのパルス出力
は、インバータ75によって反転され、ゲート76をオ
フに転じる。これは、ハンマ駆動回路70の高い電圧出
力によって、ハンマ復帰感知増幅器74が混乱するのを
防止する。
プリンタ制御回路72の出力が降下した時、ゲート76
は開き、そしてパルス82の出現を待つ(第6図参照)
。パルス82を検出すると、ハンマ復帰感知増幅器74
は、信号を発生し、この信号は、回路が動作可能である
ことをプリンタ制御回路72に知らせる。
E0発明の効果 本発明はプリント・ワイヤの移動の長さがアクチュエー
タによって制限されないピエゾ電気で駆動されるプリン
ト・ワイヤの駆動装置であって、簡単な構造で、安価で
、しかも消費電力が小さいプリント・ワイヤの駆動装置
を与える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のプリント・ワイヤ駆動装置の実施例を
示す図、第2図は第1図に示した実施例の装置を分解し
た斜視図、第3図はピエゾ電気式のアクチュエータの模
式図、第4図は他のピエゾ電気式のアクチュエータの模
式図、第5図はビエゾ電気式アクチュエータを付勢する
ための回路の高位のブロック図、第6図はピエゾ電気式
のアクチュエータに印加する電圧と、アクチュエータに
復帰するハンマの打撃力によって誘起される電圧をプロ
ットしたグラフである。 10・・・・付勢素子、14・・・・フレーム、20・
・・・ビーム、26・・・・突出部、28・・・・打撃
波案内部、30・・・・プリント・ハンマ、32・・・
・板ばね、34・・・・プリント・ワイヤ、36・・・
・プリント・ワイヤ・ガイド。 出 願 人  インターナショナル・ビジネス・マシー
ンズ・コーポレーション 復代理人 弁理士  篠  1) 文  雄 FIG、3 電界の方向 FIG、4

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)打撃波発生手段と、 プリント・ハンマと、 上記打撃波発生手段及び上記プリント・ハンマの間に介
    在し、打撃波を上記プリント・ハンマに伝えてプリント
    ・ハンマを移動させる波動案内手段と、 を備えた打撃式プリンタ。
  2. (2)プリント・ハンマと、 剛性を持つ材料製の上部アーム及び下部アームを有する
    C字形のフレーム部材と、 上記フレーム部材の上部アーム及び下部アームの先端間
    に掛け渡されたビーム部材と、 上記フレーム部材の上部アーム及び下部アーム間に配置
    されて全体をE字形にする中央部材であつて、上部アー
    ム及び下部アームの先端よりも上記ビーム部材の方へ延
    び出しているため、上記ビーム部材を上記アーム及び下
    部アーム間に掛け渡して固定したとき圧縮状態に置かれ
    るピエゾ電気式アクチュエータ部材と、 上部ビーム部材に取付けられた打撃波案内部材と、 上記プリント・ハンマを上記打撃波案内部材に対して押
    しつける弾性部材と、 上部ピエゾ電気式アクチュエータ部材を付勢するための
    手段と、 を備えた打撃式プリンタ。
JP20711689A 1988-10-31 1989-08-11 打撃式プリンタ Pending JPH02130154A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US26453588A 1988-10-31 1988-10-31
US264535 2002-10-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02130154A true JPH02130154A (ja) 1990-05-18

Family

ID=23006487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20711689A Pending JPH02130154A (ja) 1988-10-31 1989-08-11 打撃式プリンタ

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0366981B1 (ja)
JP (1) JPH02130154A (ja)
DE (1) DE68913005T2 (ja)

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Also Published As

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EP0366981B1 (en) 1994-02-09
EP0366981A2 (en) 1990-05-09
DE68913005D1 (de) 1994-03-24
DE68913005T2 (de) 1994-08-04
EP0366981A3 (en) 1990-09-19

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