JPH03221462A - ドットインパクト式プリンタ印字ハンマ - 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〕 本発明はドツトインパクト式プリンタに用いられる印字
ハンマに間し、特に圧電素子を駆動源とする印字ハンマ
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のドツトインパクト式プリンタに用いられている印
字ハンマは、その駆動源として電磁型のアクチュエータ
が広く用いられている。この電磁型のアクチュエータは
、コイルに電流を流すことによって磁界を発生し、それ
による磁力を利用して可動部材を駆動する構成となって
いる。このため、銅損や鉄損が生じて大きな入力エネル
ギを必要とするばかりでなく、発熱や磁気干渉を生ずる
等の問題点を有しており、高速化の限界にきていた。

近年、このような問題点を解消するため、電気・機械エ
ネルギ変換効率が高く低消費電力で駆動でき、しかも発
熱量が少なく磁気干渉がない圧電素子を駆動源とする印
字ハンマが考えられている。

たとえば本出願と同じ発明者の特願昭６２−０５２３２
６号明細書には第２図に示すような印字ハンマが開示し
である。

第２図において、アーム１は一端に印字ワイヤ２が固着
され他端に第一の結合部材３が接続されている。圧電素
子４は一端が固定部材５に固定され他端に第二の結合部
材６が＃：続されている。第一のヒンジ７の一端は第一
の結合部材３に接続され、他端は第二の結合部材６に接
続されている。

また、第二及び第三のヒンジ８，９は一端が第一の結合
部材３に接続され、ｆｌ！！＃Ａは固定部材５に接続さ
れている。第二及び第三のヒンジ８，９は第３図に示す
ように、第一のヒンジ７を挾んでその左右（幅方向）の
両側に設けられ、高さ（厚さ）方向は、第一のヒンジ７
の位置とずれていて、所定の寸法の間隔を有する構造と
なっている。

このような構造の印字ハンマの圧電素子４に電圧を印加
すると、圧電素子４は第２図の矢印Ａ方向に伸張し、第
一のヒンジ７をＡ方向に変位させる。一方、第二及び第
三のヒンジ８，９は、一端が固定部材５に他端はアーム
ｌの第一の結合部材３に接続されており、しかも第一の
ヒンジ７との間に所定の寸法の間隔を有するため、第一
、第二及び第三のヒンジ７．８．９は矢印Ｂ方向に曲げ
変形を生じ、アーム１も矢印Ｂの方向に回転運動する。

この結果アーム１の先端に結合されている印字ワイヤ２
は、圧電素子４の変位量か拡大されて伝達され、矢印Ｃ
の方向に動いて印字動作を行フ。

このような従来の印字ハンマは、圧電素子４を駆動源と
して使用しているため、低消費電力かつ低発熱であって
磁気干渉もないという利点を有しており、さらに、圧電
素子４の変位を拡大して印字ワイヤ２に伝達する変位拡
大機構も梃子−段増幅で行っているため、構造が単純で
高速動作ができるという長所がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような、ヒンジの曲げ変形による回転運動で印字動
作を行う従来の印字ハンマにおいてさらに高速化を図る
には、可動部であるアームの慣性モーメントを小さくす
る必要がある。アームの慣性モーメントは、アームの長
さをし、アームの高さをＨ、アームの厚さをＴとすると
、ＬｘＨｘＴに比例するため、アームの慣性モーメント
を小さくするには、Ｌ、Ｈ，Ｔを小さくすればよい。し
かしながら、Ｌを小さくすると、印字ワイヤのストロー
クが小さくなるという問題点がある。またＨを小さくす
ると、印字動作方向（矢印Ｃ方向）の剛性がＨの３乗に
比例して急激に低下するため、印字動作時に印字ワイヤ
がプラテンに衝突した際、アームが弾性変形しヱネルギ
が印字ワイヤの先端に効率よく伝達されず、印字濃度が
薄くなるという問題点がある。さらにＴを小さくすると
、アームの横振動（矢印り方向）の固有振動数はＴ／Ｌ
２に比例するため、アームの横振動の固有振動数か低く
なり、それが印字ハンマの最高駆動周波数よりも低くな
ると、アームは共振を起こす場合があり印字に悪影響を
およぼし、印字むらを起こすなど問題点がある。最悪の
場合は共振によりアームもしくは印字ワイヤの折損か起
きる。

本発明の目的は、上記課題を解決したドツトインパクト
式プリンタ印字ハンマを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を遠戚するため、本発明に係るドツトインパク
ト式プリンタ印字ハンマにおいては、第一の結合部材の
正面より前方に突出し、その先端に印字部材が取付けら
れたアームと、一端が固定部材に結合され他端が第二の
部材に接続された圧電素子と、一端が前記第一の結合部
材に接続されｆｌ！１＠か第二の結合部材に接続された
第一めヒンジと、前記第一のヒンジに対してその厚さ方
向に所定の寸法に等しい間隔を有し、前記第一のヒンジ
の幅方向の両側に配置され、前記第一の結合部材に一端
か接続され他端が固定部材に接続された第二及び第三の
ヒンジとから構成されたドツトインパクト式プリンタ印
字ハンマであって、前記第一の結合部材の正面より一定
の長さ範囲にわたり前方に張り出して前記アームの基部
側を支えるリブを有するものである。

〔作用〕

本発明のようにアームと第一の結合部材をリブで接続す
ると、リブが接続された部分のアームの剛性が大幅に上
がるため、アームが横振動する実質的な部分の長さすな
わち有効長がアームの長さしよりも小さくなり、アーム
の横振動の固有振動数は上昇する。したがって、本発明
ではアームの厚さを従来よりも小さくすることが可能と
なり、その結果アームの慣性モーメントは小さくなり高
速駆動が可能となる。

またリブはアームの根元に接続されるため、アームの回
転中心とリブとの距離は小さい。したがってリブの慣性
モーメントは、その距離の２乗に比例するため、非常に
小さく、これによる影響はない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図である。

第１図において、アーム１０は第一の結合部材３の正面
より長さしで前方に突出し、その開放端に印字部材とし
ての印字ワイヤ２が取付けられている。圧電素子４は一
端が固定部材５に固定され他端に第二の結合部材６が接
続されている。第一のヒンジ７の一端は第一の結合部材
３に接続され、他端は第二の結合部材６に接続されてい
る。また、第二及び第三のヒンジ８，９は、第一のヒン
ジ７を挾んでその左右（幅方向）の両側に設けられ、高
さ（厚さ）方向は、第一のヒンジ７の位置とずれていて
、所定の寸法の間隔を有し、一端が第一の結合部材３に
接続され、他端は固定部材５に接続されている。一方、
第一結合部材３の正面より長さかＬより短いリブ１１を
三角形状に張り出させて前記アーム１０の両側縁に一体
に形成し、アーム１０の基部側を一定範囲にわたって補
強し、実質的なアームの振れの範囲をＬ′　（＜Ｌ）に
減少させる。

このような本発明においては、リブ１１により補強され
た部分のアーム１０の剛性が大幅に上がり、アーム１０
が横振動する実質的な部分の長さすなわち有効長は、ア
ーム１０の長さしよりら小さいＬ′となっているため、
アーム１０の横振動の固有振動数を印字ハンマの最高駆
動周波数よりも高いところで設定でき、さらにアーム１
０の厚さＴ′を従来の厚さＴよりも薄くすることができ
、アーム１０の慣性モーメントは小さい。その結果、印
字品質を損うことなく高速駆動か可能となっている。

またリブ１１はアーム１０の根元に接続されているため
、アーム１０の回転中心（ヒンジ近傍〉とリブ１１との
距離は小さい。したがって、リブ１１の慣性モーメント
は、その距離の２乗に比例するため、非常に小さく、こ
れによる影響はない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の印字ハンマによれば、ア
ームの基部側が一定範囲にわたり補強されるため、アー
ムが横振動する実質的な部分の長さが減縮し、アームの
横振動の固有振動数を印字ハンマの最高駆動周波数より
も高いところに設定でき、したがって、印字品質を損う
ことなく、高速印字ができるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実腫例を示す斜視図、第２図は従来
の印字ハンマを示す斜視図、第３図はヒンジの配置を示
す拡大斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第一の結合部材の正面より前方に突出し、その先
   端に印字部材が取付けられたアームと、一端が固定部材
   に結合され他端が第二の部材に接続された圧電素子と、
   一端が前記第一の結合部材に接続され他端が第二の結合
   部材に接続された第一のヒンジと、前記第一のヒンジに
   対してその厚さ方向に所定の寸法に等しい間隔を有し、
   前記第一のヒンジの幅方向の両側に配置され、前記第一
   の結合部材に一端が接続され他端が固定部材に接続され
   た第二及び第三のヒンジとから構成されたドットインパ
   クト式プリンタ印字ハンマであって、前記第一の結合部
   材の正面より一定の長さ範囲にわたり前方に張り出して
   前記アームの基部側を支えるリブを有することを特徴と
   するドットインパクト式プリンタ印字ハンマ。