JPH04216959A - ワイヤドット式印字ヘッド用印字ハンマ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドットマトリックスプ
リンタに使用するワイヤドット式印字ヘッド用印字ハン
マに関し、特にワイヤ駆動部の構造に関するものである
。

【０００２】

【従来技術】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としては、小型で明朝体の印字が
可能な多芯式のものがある。そして、この種の印字ヘッ
ドでは、印字速度が速くしかも長寿命なものが要求され
ている。従来のこの種の印字ヘッドとしては、プリント
ワイヤ（以下、単にワイヤという）の駆動手段として電
磁石，もしくは永久磁石と電磁石より構成した磁気回路
を利用した電磁駆動式の印字ハンマを多数個搭載した電
磁式のものが多く用いられている。ところが、電磁式印
字ヘッドは消費電力が多く、しかも磁気回路を工夫して
高速化を図るにも限度があるため、近年ではピエゾ素子
を駆動源としたピエゾ式印字ヘッドが採用されるように
なってきた。ピエゾ式印字ヘッド用の印字ハンマにおい
ては、ピエゾ素子の伸縮量が積層化されたものでも１０
μｍ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ｍｍ程度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。変位拡大機構として最も多く
採用されているものとしては、アーマチュア，板ばねお
よびブロック等を組み合わせたものである。従来のピエ
ゾ式印字ヘッド用印字ハンマを図７ないし図９によって
説明する。

【０００３】図７は静止状態の従来の印字ハンマを示す
正面図、図８は印字している状態の従来の印字ハンマを
示す正面図、図９は復帰している状態の従来の印字ハン
マを示す正面図である。これらの図において、１は印字
用のワイヤ、２はこのワイヤ１を支持するアームで、ワ
イヤ１を先端に備えたアーマチュア３と、このアーマチ
ュア３の基部に接合されたアーマチュアブロック４とか
ら構成されている。また、前記アーム２は一対のアウタ
スプリング５，インナスプリング６とによって後述する
ベースに揺動自在に支持されている。なお、アウタスプ
リング５およびインナスプリング６は板ばねによって形
成され、アウタスプリング５を印字面側に位置づけると
共に両者の主面を印字方向（ワイヤ１の軸方向）へそれ
ぞれ向けて両者平行に装着されている。７はアウタスプ
リング５の基端に接合されたアウタブロック、８は前記
インナスプリング６の基端に接合されたインナブロック
である。アウタブロック７は、正面視Ｌ字状に形成され
たベース９の長辺の先端に接合されている。このベース
９は短辺を印字面とは反対側に向けて設置され、前記イ
ンナブロック８はこのベース９の短辺にピエゾ素子１０
を介して取り付けられている。すなわち、このピエゾ素
子１０はベース９の長辺より印字面とは反対側に配置さ
れている。次に、このように構成された従来の印字ハン
マの動作について説明する。印字前は図７に示すように
印字ハンマは静止している。そして、ピエゾ素子１０に
電圧が印加されると、ピエゾ素子１０は伸長し、インナ
ブロック８は図中右方向へ移動する。この際、インナス
プリング６，アーマチュアブロック４およびアウタスプ
リング５は相互に接合されているため、図８に示すよう
にアーマチュアブロック４はアウタスプリング５，イン
ナスプリング６を弾性変形させながら図中左回りに回転
する。なお、同図中二点鎖線は印字動作前の位置を示す
。そして、アーマチュアブロック４に接合されたアーマ
チュア３は、アーマチュアブロック４の回転変位をレバ
ー比にしたがって拡大し、ワイヤ１は図中上方向に（印
字方向に）移動してその先端が印字媒体（図示せず）に
衝突し印字を行う。ここで、アウタスプリング５および
インナスプリング６は、印字面側の面（図中上面）に圧
縮、その反対側の面に引張りの応力が生じている。印字
後はピエゾ素子１０への電圧印加は停止され、変位して
いた各部材は初期の位置へ復帰する。ところが、ワイヤ
１，アーマチュア３およびアーマチュアブロック４は慣
性により初期の位置で静止せず、図９に示すように印字
面側とは反対側（図中下側）へさらに移動を続ける。な
お、同図中二点鎖線は印字前の静止位置を示す。この際
、アウタスプリング５およびインナスプリング６には、
印字面側の面に引張り、その反対側の面に圧縮の応力が
生じることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成された従来の印字ハンマでは、アーム２を弾性
支持するアウタスプリング５，インナスプリング６の寿
命が短いという問題があった。これは、印字ハンマが印
字動作する度にアウタスプリング５，インナスプリング
６に両振りの曲げ応力が加えられるからであった。すな
わち、この応力値は非常に大きく、両振り変形を受けた
場合にはアウタスプリング５，インナスプリング６は短
時間で破損されてしまう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るワイヤ
ドット式印字ヘッド用印字ハンマは、アームに、揺動中
心よりベース側へ突出するストッパー片を設けると共に
、ベースに、前記ストッパー片より印字ヘッドの印字面
側に位置しかつアームが印字方向とは逆方向へ揺動した
際にストッパー片と当接する受け部を設けたものである
。第２の発明に係るワイヤドット式印字ヘッド用印字ハ
ンマは、前記第１の発明に係るワイヤドット式印字ヘッ
ド用印字ハンマにおいて、アームのストッパー片を、ア
ームに固着される板ばねによって形成したものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、ストッパー片は、ベースの受
け部に当接することによってアームが静止位置より印字
方向とは反対側へ変位するのを規制する。

【０００７】

【実施例】以下、第１の発明に係る印字ハンマを図１な
いし図３に示す実施例によって詳細に説明する。図１は
第１の発明に係る印字ハンマの正面図で、同図は静止状
態を示す。図２は印字している状態の第１の発明に係る
印字ハンマを示す正面図、図３は復帰している状態の第
１の発明に係る印字ハンマを示す正面図である。これら
の図において前記図７ないし図９で説明したものと同一
もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説
明は省略する。これらの図において、１１はアーム２の
揺動を規制するためのストッパー片としてのフィンで、
このフィン１１はアーマチュアブロック４における印字
面側とは反対側の側部に一体に設けられている。また、
このフィン１１はアーマチュアブロック４からアーム２
の揺動中心よりベース９側へアーム２の長手方向に沿っ
て突設され、その先端部は本実施例ではインナブロック
８に対して印字面側（ワイヤ１の先端側）とは反対側に
位置づけられている。

【０００８】１２は前記フィン１１が当接するベース９
の受け部としての延長部で、この延長部１２は正面視Ｌ
字状のベース９の短辺に一体に設けられている。また、
この延長部１２は、ベース９の短辺の先端から長辺と平
行に、言い換えればピエゾ素子１０と平行に突設され、
その先端部は前記フィン１１とインナブロック８との間
に臨んでいる。なお、この延長部１２の先端と前記フィ
ン１１の先端とは、本実施例では僅かな間隔をおいて対
向している。１３はアブソーバで、このアブソーバ１３
はゴム等の緩衝性に富む材料によって形成され、前記フ
ィン１１の先端部における延長部１２と対向する部分に
固定されている。そして、このアブソーバ１３における
フィン１１から延長部１２側へ突出する部分の突出寸法
は、突出端が延長部１２に接触するか、あるいは微少間
隙をもって対向するように設定されている。

【０００９】次に、このように構成された第１の発明に
係る印字ハンマの動作について説明する。印字時には図
２に示すように、従来と同様にピエゾ素子１０が伸長し
てアーム２が図中左回りに回転し、ワイヤ１が図中上方
向へ移動して印字を行う。そして、印字終了後にピエゾ
素子１０への電圧印加を停止すると、変位していた各部
材は初期の位置へ復帰動作される。この際、ワイヤ１，
アーマチュア３およびアーマチュアブロック４は慣性に
より初期の位置で停止せず、図３に示すように図中下方
へとさらに移動しようとする。このようにアーマチュア
ブロック４が引き続き回転すると、フィン１１の先端部
が延長部１２側へ回動してアブソーバ１３が延長部１２
に押し付けられる。これによって、アーム２はそれ以上
は変位しなくなる。このため、アウタスプリング５およ
びインナスプリング６の曲げ変形もある程度以上には大
きくならない。すなわち、アウタスプリング５およびイ
ンナスプリング６は印字面側の面（図中上面）に引張り
、その反対側の面に圧縮の応力が生じるものの、その値
はきわめて小さく抑えられる。

【００１０】したがって、フィン１１は、アブソーバ１
３を介してベース９の延長部１２に当接することによっ
て、アーム２が静止位置より印字方向とは反対側へ変位
するのを規制することになる。このため、一連の印字動
作が行われた際にアウタスプリング５，インナスプリン
グ６は片振りとなる。この際には、両スプリングには片
振りの曲げ応力が作用し、正負両方向に多大な応力がか
かる両振り振動とはならない。

【００１１】また、本実施例で示したようにフィン１１
と延長部１２との間にアブソーバ１３を介在させる構造
とすると、アーム２が回転を規制される際の衝撃を緩和
することができ、過激な応力変動，高周波振動等が発生
するのを防ぐことができる。

【００１２】次に、第２の発明に係る印字ハンマを図４
ないし図６に示す実施例によって詳細に説明する。図４
は第２の発明に係る印字ハンマの正面図で、同図は静止
状態を示す。図５は印字している状態の第２の発明に係
る印字ハンマを示す正面図、図６は復帰している状態の
第２の発明に係る印字ハンマを示す正面図である。これ
らの図において前記図１ないし図３で説明したものと同
一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な
説明は省略する。これらの図において、２１はアーム２
の揺動を規制するためのストッパー片としての板ばねで
、この板ばね２１はアーマチュアブロック４における印
字面側とは反対側の側部に接合されている。また、この
板ばね２１は、その先端がアーマチュアブロック４から
アーム２の揺動中心よりベース９側へ突出するように長
さ寸法が設定され、アーム２の長手方向と平行になるよ
うにアーマチュアブロック４に取り付けられている。 そして、この板ばね２１の先端部は、ベース９の延長部
１２に対して印字面側（ワイヤ１の先端側）とは反対側
に位置づけられている。また、板ばね２１の先端部と前
記延長部１２との間には、微少間隙が設けられている。

【００１３】このように板ばね２１を備えた印字ハンマ
では、印字時には図５に示すように従来と同様にピエゾ
素子１０が伸長してアーム２が図中左回りに回転し、ワ
イヤ１が図中上方向へ移動して印字を行う。そして、印
字終了後にピエゾ素子１０への電圧印加を停止すると、
変位していた各部材は初期の位置へ復帰動作される。こ
の際、ワイヤ１，アーマチュア３およびアーマチュアブ
ロック４は慣性により初期の位置で停止せず、図６に示
すように図中下方へさらに移動しようとする。このよう
にアーマチュアブロック４が引き続き回転すると、板ば
ね２１の先端部が延長部１２側に次第に近付き、やがて
当接する。当接後、板ばね２１は徐々に撓むことになり
、アーム２が回転しようとする力はこの板ばね２１によ
って減衰される。これによって、アーム２はそれ以上は
変位しなくなる。このため、アウタスプリング５および
インナスプリング６の曲げ変形もある程度以上には大き
くならない。

【００１４】したがって、板ばね２１はベース９の延長
部１２に当接することによって、アーム２が静止位置よ
り印字方向とは反対側へ変位するのを規制することにな
る。このため、一連の印字動作が行われた際にアウタス
プリング５，インナスプリング６は片振りとなり、これ
らのスプリングに作用する曲げ応力は両振りの場合に較
べて小さくなる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係るワ
イヤドット式印字ヘッド用印字ハンマは、アームに、揺
動中心よりベース側へ突出するストッパー片を設けると
共に、ベースに、前記ストッパー片より印字ヘッドの印
字面側に位置しかつアームが印字方向とは逆方向へ揺動
した際にストッパー片と当接する受け部を設けたため、
ストッパー片は、ベースの受け部に当接することによっ
てアームが静止位置より印字方向とは反対側へ変位する
のを規制する。したがって、アームを揺動自在に支持す
る板ばねに両振りの曲げ応力が作用するのを阻止するこ
とができるから、この板ばねが破損し難くなり、その寿
命を延長することができる。

【００１６】また、第２の発明に係るワイヤドット式印
字ヘッド用印字ハンマは、前記第１の発明に係るワイヤ
ドット式印字ヘッド用印字ハンマにおいて、アームのス
トッパー片を、アームに固着される板ばねによって形成
したため、板ばねは、アームが静止位置より印字方向と
は反対側へ変位するのを規制すると共に、変位規制時に
生じる衝撃を自らが撓むことによって減衰させる。した
がって、この第２の発明によれば、アーム支持用の板ば
ねの寿命を延ばすことができることに加えて、アームの
運動を徐々に減衰でき過激な応力変動，高周波振動等が
発生するのを防ぐことができる。すなわち、長期にわた
って安定した状態で動作する印字ハンマを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に係る印字ハンマの正面図で、同図
は静止状態を示す。

【図２】印字している状態の第１の発明に係る印字ハン
マを示す正面図である。

【図３】復帰している状態の第１の発明に係る印字ハン
マを示す正面図である。

【図４】第２の発明に係る印字ハンマの正面図で、同図
は静止状態を示す。

【図５】印字している状態の第２の発明に係る印字ハン
マを示す正面図である。

【図６】復帰している状態の第２の発明に係る印字ハン
マを示す正面図である。

【図７】静止状態の従来の印字ハンマを示す正面図であ
る。

【図８】印字している状態の従来の印字ハンマを示す正
面図である。

【図９】復帰している状態の従来の印字ハンマを示す正
面図である。

【符号の説明】

１　　ワイヤ ２　　アーム ４　　アーマチュアブロック ５　　アウタスプリング ６　　インナスプリング ９　　ベース １０　　ピエゾ素子 １１　　フィン １２　　延長部 ２１　　板ばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　印字用ワイヤを有するアームが板ばね
   を介してベースに揺動自在に連結され、前記アームの揺
   動基部を圧電素子で付勢することによってこのアームを
   揺動させて印字するワイヤドット式印字ヘッド用印字ハ
   ンマにおいて、前記アームに、揺動中心より前記ベース
   側へ突出するストッパー片を設けると共に、ベースに、
   前記ストッパー片より印字ヘッドの印字面側に位置しか
   つアームが印字方向とは逆方向へ揺動した際にストッパ
   ー片と当接する受け部を設けたことを特徴とするワイヤ
   ドット式印字ヘッド用印字ハンマ。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のワイヤドット式印字ヘ
   ッド用印字ハンマにおいて、アームのストッパー片を、
   アームに固着される板ばねによって形成したことを特徴
   とするワイヤドット式印字ヘッド用印字ハンマ。