JPH04173153A - 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〕 本発明はドツトマトリックスプリンタのワイヤを駆動す
る印字ハンマに関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕複数個の
プリントワイヤにて文字、記号等を印字する印字ヘッド
においては、近年のパーソナルコンピュータ、オフィス
オートメーションブームにより小型で明朝体の印字が可
能な多芯の印字ヘッドが数多く開発されている。そして
市場の要求で益々印字速度が高く長寿命のものが必要と
されている。

従来この種の印字ヘッドとしては、プリントヮイヤの駆
動手段として磁気回路を利用した電磁式の印字ハンマを
多数個搭載した印字ヘッドが多く採用されている。しか
し電磁式印字ヘッドは消費電力が大きく、また磁気回路
の工夫による高速化技術も限界に近づきつつあるため、
近年はピエゾ素子を駆動源として使用したピエゾ式印字
ヘッドが脚光を浴びている。

従来のピエゾ式印字ヘッドの印字ハンマの場合、ピエゾ
素子の伸縮量が積層されたものでも１０μｍ程度と小さ
く、その変位をワイヤ移動距離として必要な１０分の数
ミリ程度にまで拡大する変位拡大機構の開発が最大の焦
点であった。そこでこれ迄に多くの変位拡大機構が試作
、実用化されてきたが、現在有力なものはアーマチュア
、板ばね、ブロック等を組合わせなものである。

従来の印字ハンマについて図面を参照して詳細に説明す
る。

第４図は従来の印字ハンマの一例を示す静止時の斜視図
、第５図および第６図はそれぞれ第４図に示す従来の印
字ハンマの静止時および印字時の正面図である。

第４図を参照すると、従来の印字ハンマは、ワイヤ１を
先端に具備したアーマチュア２と、アーマチュア２の根
元部に接合されたアーマチュアブロック３と、アーマチ
ュアブロック３に接合された一対の板ばねであるアウタ
スプリング４とインナスプリング５と、インナスプリン
ク５の他端に接合されたインナブロック６と、インナブ
ロック６どの他端に接合されたピエゾ素子７と、アウタ
スプリング４の他端及びピエゾ素子７の他端に接合され
たベース８よりなる。

以上の様な構成の従来の印字ハンマの動作は次の通りで
ある。

第５図に示す静止状態から、ピエゾ素子７へ電圧が印加
されるとピエゾ素子７は伸長し、インナブロック６は図
中右方向へ移動する。このとき、インナスプリング５、
アーマチュアブロック３、アウタスプリング４、ベース
８は相互に接合されている為第６図に示す様にアーマチ
ュアブロック３は回転することになり、アーマチュアブ
ロック３に接合されたアーマチュア２は、アーマチュア
ブロック３の回転変位をレバー比に従って拡大し、ワイ
ヤ１は図中下方向へと移動し印字媒体１１に衝突する。

ここで、アーマチュア２の先端はワイヤ１によりワイヤ
１の進行方向への変位が規制されているもののアーマチ
ュア２及びアーマチュアブロック３は慣性力によりワイ
ヤ１先端方向へ変位を起こしている。即ち、アウタスプ
リング４及びイナスプリング５は複雑に変形され高次振
動が引き起こされる。又、このときアーマチュア２先端
の回転角が増大し、ワイヤ１の曲線は複雑となる。

この後、ピエゾ素子７への電圧印加を停止すると、印字
媒体１０からの反発力及びアウタスプリング４、インナ
スプリング５の復帰力により変位していた各部材は初期
の位置へと復帰し一連の印字動作を終了するが、復帰動
作時に於ても高次振動は重畳されたままであり、ワイヤ
１、アーマチュア２、アーマチュアブロック３の挙動は
複雑である。

以上述べた従来の印字ハンマの動作に於ては次の様な欠
点がある。

（１）ワイヤ１が印字媒体１１に衝突後にアーマチュア
２及びアーマチュアブロック３は慣性力により更にワイ
ヤ１の進行方向へ変位が継続される為に、ワイヤ１と印
字媒体１１が必要以上の時間にわたって接触したままと
なり無駄時間が生じ、ワイヤ１、アーマチュア２及びア
ーマチュアブロック３の速やかな復帰が行えないという
欠点が有り、即ち高速化が困難となる。

（２）上述の高次振動によりワイヤ１、アウタスプリン
グ４及びインナスプリング５の曲げ変形が複雑となり、
高周波数の振幅の大きい応力を受けることになり、長寿
命化が困難になる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の印字ハンマは、ワイヤを先端に具備したアーマ
チュアと、前記アーマチュアの根元部に接合されたアー
マチュアブロックと、前記アーマチュアブロックに接合
された一対の板ばねであるアウタスプリング及びインナ
スプリングと、前記インナスプリングの他端に接合され
たインナブロックと、前記インナブロックの他端に接合
されたピエゾ素子と、前記アウタスプリングの他端及び
前記ピエゾ素子の他端に接合されたベースとを有する印
字ハンマにおいて、前記アウタスプリングの回転中心軸
と交差し一端を前記アーマチュアブロックに他端を前記
ベースに接合されている単数あるいは複数のピンを含む
ことを有するか、または、前記アウタスプリングの回転
中心軸と交差し、一端を前記アーマチュアブロックに、
他端を前記ベースに接合されており、前記アーマチュア
ブロックと接合される端部付近が細く前記ベースと接合
される端部付近が太い、単数あるいは複数のテーパ状の
ピンを有している。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

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、本実施例はワイヤ１を先端に具備した
アーマチュア２と、アーマチュア２の根元部に接合され
たアーマチュアフロック３と、アーマチュアブロック３
に接合された一対の板ばねであるアウタスプリング４及
びインナスプリング５と、インナスプリング５の他端に
接合されたインナブロック６と、インナブロック６の他
端に接合されたピエゾ素子７と、アウタスプリング４の
他端及びピエゾ素子７の他端に接合されたベース８と、
アウタスプリング４の回転中心軸４ａと交差し一端をア
ーマチュアブロック３に他端をベース８に接合されアウ
タスプリング４の両側端近傍に配置されている、アーマ
チュアブロック３と接合される端部が細くベース８と接
合される端部が太い２本のテーパ状のピン９とを有する
構成となっている。

第２図および第３図はそれぞれ第１図に示す本実施例の
静止時および印字時の正面図である。

次に、本実施例の動作について第１図、第２図および第
３図を用いて説明する。

第２図に示す静止状態からピエゾ素子７に電圧が印加さ
れるとピエゾ素子７は伸長し、インナブロック６は図中
右方向へ移動する。

インナスプリング５、アーマチュアブロック３、アウタ
スプリング４、ベース８は相互に接合されている為、第
３図に示す様にアーマチュアブロック３は回転変位する
。この時ピン９は、一端が固定側であるベース８に、他
端が回転変位するアーマチュアブロック３に接合されて
いる為引張り力を受けさらに曲げ変形を生じるが、ピン
９はアーマチュアブロック３と接合されている側を細く
したテーパ形状になっている為、ピン９がストレート形
状の場合に生じる、ピン９の曲げ応力がアーマチュアブ
ロック３側で大きくなるこを防いでいる。

アーマチュアブロック３が回転変位したことにより、ア
ーマチュア２はアーマチュアブロック３の回転変位をレ
バー比に従って拡大し、ワイヤ１は図中下方向へと移動
し、印字媒体１１へ衝突する。ここでアーマチュア２の
先端はワイヤ１によりワイヤ進行方向への変位が規制さ
れているもののアーマチュア２及びアーマチュアブロッ
ク３は慣性力によりワイヤ１の先端方向へ変位しようと
する運動エネルギを保有している。然し、この運動エネ
ルギはアーマチュアブロック３及びベース８に接合され
ているピン９の軸力により吸収される為、アウタスプリ
ング４及びインナスプリング５の曲げ変形は単純にして
小さなものとなる。

この後、ピエゾ素子７への電圧印加が停止され、アウタ
スプリング４及びインナスプリング５の復帰力と印字媒
体１１からの反発力により速やかに復帰動作を行ない、
一連の印字動作は終了する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ワイヤを先端を具備した
アーマチュアと、アーマチュアの根元に接合されたアー
マチュアブロックと、アーマチュアブロックに接合され
た一対の板ばねであるアウタスプリング及びインナスプ
リングと、インナスプリングの他端に接合されたインナ
ブロックとインナブロックの他端に接合されたピエゾ素
子と、アウタスプリングの他端及びピエゾ素子の他端に
接合されたベースと、アウタスプリングの回転中心軸と
交差し、一端をアーマチュアブロックに、他端をベース
に接合されている単数あるいは複数のビン、または、ア
ーマチュアブロックと接合される側が細くベースと接合
される側が太い単数あるいは複数のテーパ状のビンとを
有することにより、次の様な効果がある。

（１）ワイヤの印字媒体への衝突直後に生じるアウタス
プリング及びインナスプリングの中央部付近のワイヤ進
行方向への変位がピンにより抑制される為、その変位に
要していた時間が短縮され、アーマチュアブロック、ア
ーマチュア、ワイヤは速やかに復帰し、高速印字が可能
となる。

（２）ワイヤ、サイドスプリング、インナスプリングの
曲げ変形が単純にして小さなものとなる為、応力の変動
の振幅が小さけなり長寿命化が図れる。

（３）ビンの形状をテーパとしてピンにかかる曲げ応力
を均一に分布させることにより、ある部分での応力が大
きくなる事を防ぎ長寿命化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は本実
施例の静止時の正面図、第３図は本実施例の印字時の正
面図、第４図は従来の印字ハンマの一例を示す斜視図、
第５図は従来の印字ハンマの静止時の正面図、第６図は
従来の印字ハンマの印字時の正面図である。 １・・・ワイヤ、２・・・アーマチュア、３・・・アー
マチュアブロック、４・・・アウタスプリング、４ａ由
アウタスプリング回転中心軸、５・・・インナスプリン
グ、６・・・インナブロック、７・・・ピエゾ素子、８
・・・ベース、９・・ピン、１．０・・・ガイド、１１
・・・印字媒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ワイヤを先端に具備したアーマチュアと、前記アー
   マチュアの根元部に接合されたアーマチュアブロックと
   、前記アーマチュアブロックに接合された一対の板ばね
   であるアウタスプリング及びインナスプリングと、前記
   インナスプリングの他端に接合されたインナブロックと
   、前記インナブロックの他端に接合されたピエゾ素子と
   、前記アウタスプリングの他端及び前記ピエゾ素子の他
   端に接合されたベースとを有する印字ハンマにおいて、
   前記アウタスプリングの回転中心軸と交差し一端を前記
   アーマチュアブロックに他端を前記ベースに接合されて
   いる単数あるいは複数のピンを含むことを特徴とする印
   字ハンマ。２、前記アウタスプリングの回転中心軸と交
   差し、一端を前記アーマチュアブロックに、他端を前記
   ベースに接合されており、前記アーマチュアブロックと
   接合される端部付近が細く前記ベースと接合される端部
   付近が太い、単数あるいは複数のテーパ状のピンを含む
   ことを特徴とする請求項１項記載の印字ハンマ。