JPH0539950U - 印字ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電素子を利用した騒音の少ない印字ヘッド
を提供すること。 【構成】 圧電素子１及びその圧電素子を保持するフレ
ーム２等を含み１本の印字ワイヤ１０を駆動するための
構成をユニット化した多数の印字ユニット２２は、リン
グ２０にネジ止めされている。このリング２０は弾性体
２５を介してヘッド本体１２に結合される。この印字ヘ
ッドは、そのヘッド本体１２により印字ヘッド取付部８
に固定される。このヘッド本体１２の後方には、弾性部
材１５を介して印字ユニット２２を覆うようにカバー５
が設けられているが、このカバー５は、印字ユニット２
２とも直接は接触しない。そのため、印字ユニット２２
の振動がカバー５に伝わることがない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワイヤドットプリンタに関し、さらに詳細には、ワイヤの駆動を圧 電素子により行う印字ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来よりワイヤドットプリンタが広く使用されている。ワイヤドットプリンタ は、印字ヘッドをプラテンに対して所定のピッチで一定方向に移動させながら、 印字ヘッド前面にあってワイヤにより形成されたドットマトリックスにより、文 字等を印字するものである。 近年圧電素子の開発が進み、ワイヤドットプリンタの印字ヘッドにおいて、従 来のソレノイドによる駆動に代わって、ワイヤの駆動に圧電素子を使用するもの が使用されている。

【０００３】 圧電素子を使用した従来の印字ヘッドの基本構造を図４に断面図で示す。 直方体状の圧電素子１の一端は温度補償部材３を介して支持フレーム２の後端 ２ｂに固定されている。また、圧電素子１の他端は、ワイヤ１０の端部がその一 端に固定されている傾動アーム９に運動伝達手段１３，６を介して連結されてい る。 ここで、支持フレーム２は圧電素子１の長手方向両側及び後端部を囲むように 、メイン支柱部２ａと副支柱部２ｃと後端部２ｂとによりコの字型に一体的に形 成されている。

【０００４】 そして、圧電素子１に電圧が印加されて圧電素子１が伸長されると、２枚の板 バネ６により変化量が拡大されながら、傾動アーム９が回転され、ワイヤ１０が 前進されて印字が行なわれる。このとき、４節平行リンク１３の作用によって圧 電素子の積層方向と直交する方向に対する応力が抑えられる。 また、印字ヘッド７は、各印字ユニット２２の印字ワイヤ１０毎に圧電素子１ の変位を拡大して印字するため、印字ユニット２２毎に駆動可能となっている。

【０００５】 また、ワイヤ１０の先端部は文字等を形成するため縦方向にのびる直線に沿っ てあるいはその他の所定形状に沿って配置されている。複数の印字ユニット２２ の支持フレーム２の上端部が、リング状の金属片２０に固定されている。さらに 、剛性を増すために支持フレーム２の後端部２ｂがカバーを兼用したカップ状の 金属片２１に接着されていた。 ここで、カップ状の金属片２１はヘッド本体１２に直接固定され、一体となっ て密閉された箱を形成している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、ソレノイドを用いてアマチュアを駆動させる方式と比較して、 圧電素子を使用する方法では、圧電素子の伸縮によりフレーム等も稼動するため 、ソレノイド方式と比較して稼動する部分の質量が大きく、発生する騒音が大き くなっている。 特に圧電素子を使用した従来の印字ヘッド７では、印字のときに、圧電素子１ の伸縮により生じるフレーム下端への振動をカップ状の金属片２１が直接受けて いるため、圧電素子１により発生した振動がカップ状の金属片２１を伝わり、印 字ヘッド７の後面及び側面から騒音となって放出されていた。 一方、ドットプリンタはオフィス内で使用されるものであり、騒音が６０ｄＢ 以上あると商品としても売れなくなってしまう。しかし、圧電素子を使用した従 来の印字ヘッドを使用するドットプリンタでは、その基準を満足することが困難 であった。

【０００７】 本考案は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、圧電素子を 使用する印字ヘッドであって、騒音の少ない印字ヘッドを提供することを目的と している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 この目的を達成するために本考案の印字ヘッドは、電圧の印加により伸縮する 圧電素子と、圧電素子の一端部に連接し該圧電素子の伸縮を印字用紙に印打する 印字ワイヤに伝達する運動伝達手段と、圧電素子の他端部及び該運動伝達手段と を支持するフレームとを有する複数の印字ユニットを、各印字ワイヤの前端がヘ ッド本体から前方に出入りするように配設してなる印字ヘッドであって、複数の 印字ユニットを囲むものあって、フレームまたは運動伝達手段に対して弾性部材 を介して取り付けられたカバーを備えている。

【０００９】

【作用】

上記の構成を有する本考案の印字ヘッドには、各印字ワイヤの前端がヘッド本 体から前方に出入りするように配設されており、また、印字ワイヤの前端は少な くとも印字ヘッドの移動方向と交わる方向に並んでいるので、印字ワイヤの出入 りにより、インクリボン等を介して印字用紙上に文字や図形を形成する。印字ワ イヤの出入りは、各印字ユニットにより駆動される。

【００１０】 印字するワイヤドットに対応する印字ユニットの圧電素子は、電圧の印加によ り伸縮する。また、運動伝達手段は、圧電素子の伸縮の動作量を拡大して印字用 紙に印打する印字ワイヤに伝達する。また、フレームは、圧電素子の他端部及び 該運動伝達手段とを支持する。 また、カバーは、複数の印字ユニットを囲むものあって、フレームまたは運動 伝達手段に対して弾性部材を介して取り付けられているので、圧電素子の伸縮に より発生する振動によりカバー自体が振動することはなく、さらに圧電素子の伸 縮に伴う振動により発生する騒音が外部に出るのを防止する。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案を具体化した一実施例を図面を参照して説明する。 図１に本考案の一実施例である印字ヘッド７の構成を断面図で示し、図２に印 字ヘッド７の主要な構成要素である印字ユニット２２の構成を斜視図で示す。 図１において、印字ユニット２２は輪形状のリング２０に放射状に複数個ねじ により固定されている。リング２０はゴムスペーサ２５を介してヘッド本体１２ に対してねじにより固定されている。

【００１２】 このゴムスペーサ２５としては、振動の減衰の大きい性質のものが望ましいが 、反面、あまり剛性が低いと、ヘッド本体１２と印字ユニット２２との位置関係 が厳密に確定できないので、両者の条件を考えて適当なものが選択される。 このヘッド本体１２のネジ部孔はネジに比べて充分大きな径の孔とし、ネジ側 面が接触しないようにすると共に、ネジ頭下部とヘッド本体１２との間に弾性体 を介するようにし、ネジがヘッド本体１２と直接接触しないように配慮されてい る。従って、ヘッド本体１２に騒音が伝達されにくい。 ヘッド本体１２の前面には中空状のノーズ部１２ａが突設され、各印字ユニッ ト２２における印字ワイヤ１０が案内板２３に前後移動可能に案内されている。 印字ワイヤの前端は印字時の印字ヘッドの移動方向（左右方向）と交わる方向 に並んでおり、任意の印字ワイヤの駆動により文字や図形を形成する。

【００１３】 図２において、印字ユニット２２は、圧電セラミックを積層した圧電素子１と 、圧電素子１の伸縮運動を拡大して印字ワイヤ１０に駆動を拡大するための２枚 の板バネ６と、２枚の板バネ６や圧電素子１や圧電素子の変位方向を規整する４ 節平行リンク１３を支持する支持フレーム２とから構成されている。ここで、板 バネ６と４節平行リンク１３とにより、圧電素子の一端部に連接し該圧電素子の 伸縮を印字用紙に印打する印字ワイヤに伝達する運動伝達手段が構成されている 。

【００１４】 支持フレーム２は圧電素子１の長手方向両側及び後端部を囲むように、メイン 支柱部２ａと副支柱部２ｃと後端部２ｂとによりコの字型に一体的に形成されて いる。 電圧が印加されると、圧電素子１はその積層方向（長手方向）に伸長する。ま た、温度上昇により縮小する圧電素子１の寸法を補正する温度補償体３が、支持 フレーム２の後端部２ｂと圧電素子１の後端との間に挿入され固着されている。

【００１５】 印字ワイヤ１０は、傾動アーム９の先端に固着されている。傾動アーム９の基 部は、前記運動伝達手段を構成する平行状の２枚の板バネ６の先端連結部６ａに 固定されている。板バネ６の２枚の板バネのうち１枚の基端部はメイン支柱部２ ａの側面に固定され、他の１枚の基端部は圧電素子１の前端面に固着した可動子 の側面に固着されている。 そして、圧電素子１に電圧が印加されて圧電素子１が伸長するとき、板バネ６ の先端連結部６ａがＸ方向に回転して、その変位量を傾動アーム９で拡大し、印 字ワイヤ１０をノーズ１２ａから突き出すように駆動させる。

【００１６】 次に、圧電素子１への電圧の印加を解除すると、板バネ６の弾性により、傾動 アーム９が逆方向に回動し、樹脂性のアームストッパが副支柱部２ｃ上のストッ パに当接して止まる。 このとき、圧電素子１の伸縮は高速印字を行うため速い周期で繰り返し行われ る。圧電素子１の伸縮により、フレーム２も変形を受け振動する。このとき、こ の振動の周波数が比較的高いため、騒音が発生する。 そして、フレーム２は圧電素子１等と比較して質量が大きいため、発生する騒 音も比較的大きくなってしまう。

【００１７】 図１において印字ユニット２２の後端部に取り付けられているベース４は、圧 電素子１が伸長したときに生じる後端部２ｂの変形を抑えるために複数個の印字 ユニット２２を連結するリング状の金属片である。 ベース４により複数個の印字ユニット２２を連結することにより、印字ヘッド の印字特性が向上する。なお、ベース４の取付方法は接着でもよいし、電子ビー ム等で溶接してもよい。

【００１８】 印字ユニット２２の外側を囲むように取り付けられたカバー５は、弾性部材１ ５を介してヘッド本体１２に接着剤等を用いて固定されている。 この弾性部材１５としては、低剛性（吸音効果または振動の減衰性が高い）の ものを用いる。

【００１９】 さらに、カバー５と印字ユニット２２とが形成する隙間にはシリコンゴム１９ が充填され、圧電素子１の駆動に伴い発生する熱をカバー５から放出することに より、印字ヘッド７の温度上昇を抑えている。また、このシリコンゴム１９は、 吸音特性の高いものを使用している。 これにより、圧電素子１が駆動されるときに、支持フレーム２の後端部２ｂの 変形により発生する振動はカバー５に伝わることがなく、従って、質量の大きい カバー５が振動することがないので、騒音の発生が防止される。 さらに、印字ユニット２２自体で発生する騒音をカバー５により遮断する効果 を有している。

【００２０】 次に、印字ヘッド７のプリンタ本体への取付方法を説明する。図３の（ａ）分 解側面図を示し、図３の（ｂ）に印字ヘッドが取り付けられている平面図を示す 。印字ヘッド７のヘッド本体１２に穿設された孔によりキャリッジの印字ヘッド 取付部８に２本のネジ２４により固定している。 このように、印字ユニット２２を主要部とする印字ヘッド７の本体部分はヘッ ド本体１２によりプリンタ本体にネジによりしっかり固定されているので、カバ ー５自体には、固定強度や位置精度は要求されていない。

【００２１】 端子１６は各印字ユニット２２における圧電素子１への電気の供給のためのも のである。各端子１６のリード線１６ａはカバー５の底板の外側に付設されたリ ード線１６ａの位置決め用スペーサ、基板スペーサ１８を通って印字ヘッド７の 外部に出て、プリンタ本体からの駆動ケーブルと接続するためにヘッド基板１７ に半田付けされている。

【００２２】 ヘッド本体１２は、リング２０と直接接触せずゴムスペーサを介しているので 、ヘッド本体１２に伝達される騒音は比較的少ないが、反面ヘッド本体１２と印 字ユニット２２との位置関係を確実にするためには、ゴムスペーサの吸音性を高 めることができない。従って、わずかであるが、ヘッド本体１２に騒音が伝わる ことは阻止できない。 しかしながら、本装置では、この騒音がカバー５に伝達されることを弾性部材 １５により防止している。そして、印字ヘッド自体はヘッド本体１２により支え られ、カバー５では支えていないので、ヘッド本体１２とカバー５の位置関係は 厳密である必要がなく、そのため、弾性部材１５として振動の減衰性の高いもの を使用しても問題がない。 従って、本印字ヘッドでは、広い放射面積を有するカバー５にほとんど音が伝 わらないので、従来の装置と比べて騒音を大幅に低減できる。

【００２３】 本実施例では、カバーを金属性としたがカバーの材質はプラスチック等でもよ い。また、本実施例では圧電素子として圧電セラミックを積層したものを使用し ているが、電圧を印加する事により伸縮するものであれば、どのような圧電素子 であってもよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したことから明かなように、本考案によれば、印字ヘッドが、複数の 印字ユニットを囲むものあって、フレームまたは運動伝達手段に対して弾性部材 を介して取り付けられたカバーを備えているので、カバーに圧電素子により発生 する振動が伝わることがないため、騒音の発生が少ないのみならず、印字ユニッ トで発生する騒音をカバーが遮断するので、印字ヘッドから外部へ出る騒音が小 さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である印字ヘッドの構成を示
す断面図である。

【図２】印字ユニットの構成を示す斜視図である。

【図３】印字ヘッドのプリンタ本体への取付方法を示す
説明図である。

【図４】従来の印字ヘッドの構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 圧電素子 ２ 支持フレーム ４ ベース ５ カバー ６ 板バネ ７ 印字ヘッド ９ 傾動アーム １０ 印字ワイヤ １２ ヘッド本体 １５ 弾性部材 １９ シリコンゴム ２２ 印字ユニット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧の印加により伸縮する圧電素子と、
   圧電素子の一端部に連接し該圧電素子の伸縮を印字用紙
   に印打する印字ワイヤに伝達する運動伝達手段と、圧電
   素子の他端部及び該運動伝達手段とを支持するフレーム
   とを有する複数の印字ユニットを、各印字ワイヤの前端
   がヘッド本体から前方に出入りするように配設してなる
   印字ヘッドにおいて、 前記複数の印字ユニットを囲むものあって、前記フレー
   ムまたは前記運動伝達手段に対して弾性部材を介して取
   り付けられたカバーを備えたことを特徴とする印字ヘッ
   ド。