JPS6277968A - プリンタ装置 - Google Patents

プリンタ装置

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JPS6277968A
JPS6277968A JP60219902A JP21990285A JPS6277968A JP S6277968 A JPS6277968 A JP S6277968A JP 60219902 A JP60219902 A JP 60219902A JP 21990285 A JP21990285 A JP 21990285A JP S6277968 A JPS6277968 A JP S6277968A
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JP
Japan
Prior art keywords
printer
motor
carrier
piezo
guide rail
Prior art date
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Pending
Application number
JP60219902A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihiro Hirama
平間 幸弘
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS6277968A publication Critical patent/JPS6277968A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • 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】 技術分野 本発明はプリンタ装置に関し、特に文字画像等を出力印
tiillづるプリンタ装置に関する。
従来技術 従来、この種のプリンタは電気−I!IVi変換素子と
して電磁式モータウ電磁石を用いていた。すなわち、プ
リンタの基本機能である印刷用紙送りや印刷部の主ャリ
ャ走行や、更にはインクリボンの送りの各駆動に電磁式
モータを用い又印字ヘッドの駆動源としてもやはり電磁
式を用いていた。
上述した従来のプリンタでは、その駆動源として電磁式
を用いているので、電気一磯緘変換効率が悪く、そのた
め駆動用′市源のコス1〜が高く、又プリンタの発熱も
大ぎく、空冷用ファンが必凹となって原価高や騒音の発
生等の原因となっている。
更には、これら駆動源のためのドライバー回路已コス1
〜が高く、また回路の発熱のためその実装面積も大きく
とらざるを得ず、よって装置全体のコス]へアップ及び
大型化を招来するという欠点がある。
発明の目的 本発明は上記従来のものの欠点を除去すべくなされたも
のであって、その目的と1るところは、冷却用ファンの
削除、電気部品の高密度実装による小型fIrli化、
ローコスト化及び低騒音化を図るようにしたプリント装
置を提供することにある。
発明の構成 本発明によるプリンタ装置は、印刷用紙を走行させる駆
動源としてのピエゾモータと、印字ヘッドを担持するキ
ャリヤを駆動するピエゾモータと、ピエゾ素子による直
線変位をヘッド駆動源として用いた印字ヘッドとを右す
ることを特徴としている。
本発明の他のプリンタ装置は、上記構成の他に更に印字
リボンを走行させる駆動源としてのピエゾモータを有す
ることを特徴としている。
実施例 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例を示したプリンタの全体斜視
図、第2図はその概略構成図、第3図は1記プリンタの
キャリヤ部分の一部切載側面図、第4図はそのI−I[
[線に沿う横断矢視図、第5図はピエゾモータの下面図
、第6図、第7図(A)。
(B)は夫々ガイドレールの表面波の伝達状態を模式的
に示す図である。
第1図、第2図中、プリンタは、プリンタ本体1に固着
した無端環状ガイドレール2、直線状ガイドレール3と
、これら2.3に矢印A、B方向往復動自在に配された
キャリヤ4(ピエゾ素子からなるプリントヘッド4aを
担持している)と、インクリボン5と、プリンタ本体1
の下面両側に固着した一対のピエゾモータ6−1.6−
2と、トラクタ7と、プラテン8と、印字紙9とを有し
、更に第2図中制御部10及びピエゾモータ駆動部11
とを有する。
また、インクリボン5を駆動するピエゾモータ16と、
プラテン8を駆動するピエゾモータ17とを有している
先ずキャリヤにつき説明するに、キャリヤ4は、第3図
、第4図の如く、直線状ガイドレール3が貝通され、且
つ凹部4bに環状ガイドレール2の直線部分が遊嵌挿通
される。キャリヤ4は凹部4bの−の内側面に中間部材
としての黄銅製のブレー 1−12が固着され、かつ凹
部4bの他の内側面に夫々コイルバネ13により付勢さ
れた一対のプランジャ14に共通に固着した圧接部材と
しての−の黄銅製プレー1−15が突出される。各コイ
ルバネ13の一端はナツト21により緩み止めされたネ
ジ22により規制される。従ってプレート15は上記付
勢によりプレート12との間にガイドレール2を所定の
圧接力で挟持している。
尚プレート12.15は夫々、ガイドレール2側に弾性
体としての弾性プレート12−1.15−1を、かつそ
の反対側に弾性プレート12−1゜15−1とは弾性率
の異なる非弾性プレート12−2.15−2を夫々配し
た二重板構造となっている。尚ガイドレール2は後述す
る表面波の波長λの整数倍の長さを有するものとする。
ピエゾモータ6−1は第1図、第2図、第5図の如く、
プリンタ本体1の下面に金具23、ネジ24により固着
され、その振動子6aの先端がガイドレール2の所定部
分にロー付は等により固着され連結されている。他のピ
エゾモータ6−2も同様の構成である。しかるに、ピエ
ゾモータ6−1.6−2の取付間長さ1(第2図参照)
は、駆動周波数f、レール2の断面形状のR,レール2
の材質による定数1表面波速度Cによって表面波の波長
λが決まるものとすると、その半波長λ/2の整数倍に
λ/4を加えた長さとされる。
次に、その動作につき説明する。キャリヤ4が後述する
駆動方法により、第1図、第2図中制御AまたはB方向
へガイドレール2,3によりガイドされて往復動するに
伴い、そのプリントヘッド4aがインクリボン5を介し
て印字紙9に所定の印字を行い、−持分の印字が終了す
ると、トラクタ7が駆動して印字紙9を一持分送り、同
様の印字が繰返される。以上は従来技術と同様である。
尚印字の瞬間のインパクト力は環状ガイドレール2でな
く直線状ガイドレール3が受けるものである。
次に、キャリヤ4の駆動方法につき説明する。
キャリヤ4を駆動する際には、ピエゾモータ6−1が駆
動部11により駆動され、所定の駆動周波数による電圧
が励起される。すると各撮動子6aは第5図中矢印C,
D方向に振動するので、ガイドレール2は屈曲振動され
、同図の如き弾性表面波Eが発生し、これがレール2に
沿って伝達される。
この詳細を示ずのが、第6図であり、同図中表面波が矢
印へ方向へ伝達走行すると、レール2の表面は同図中、
Fの如く横撮巾w、[撮巾Uの楕円運動をし、矢印C方
向に見て反時計方向の回転をする。この表面波は一波長
毎に頂点(質点)G−1,G−2を有し、その頂点速度
Vは2πfu(v=2πfu、ただしfは駆動周波数、
Uは縦撮巾)となる。
ここで、キャリヤ4は、そのプレート12.15が上記
の如くガイドレール2.即ち頂点G−1゜C,2に圧接
されているため、表面波の移行及び圧接による摩擦力に
より第6図中矢印B方向へ駆動移動される。
この原理を示すのが、第7図(A>、(B)であり、−
個のピエゾモータ6−1の振動のみでは同図(A>の如
く表面波は定在波となり、キャリヤ4を駆動させること
はできない。しかし二個のピエゾモークロー1.6−2
を上記の如く互いに位相を90度ずらせて設置しておく
と、表面波は同図(B)の如く、一方向の進行波となり
常に走行することとなり、キャリヤ4を駆動しうる。
キャリヤ4が、第2図中矢印B方向へ走行して、左方限
界検出器<m気センサ)25−1によりこれが検出され
ると、検出信号が制御部10へ出力される。従って、駆
動部11がピエゾモータ6−1.6−2に90度位相を
ずらせた駆動信号を出力する。従って、今度はキャリヤ
4は、第6図中矢印へ方向へ走行して右方眼界が検出1
W25−2により検出される。
又上記ガイドレール2の表面波の移行によりキャリヤ4
を駆動する際に、弾性プレート12−1゜15−1が直
接的にガイドレール2に接触している訳であるが、弾性
プレート12−1.15−1の加工粘度による平面度の
バラツキがあると、上記接触効率が低下してしまう。し
かるに本例の場合は、上記接触効率の低下をガイドレー
ル2とは反対側の非弾性プレート12−2.15−2が
吸収するため、上記接触効率を常に良好かつ一定に保つ
ことができ、キャリヤ4の移動効率を向上しつる。
プリンタ本体1内にはインクリボンケースが内蔵されて
おり、このケース(図示せず)に収納されたインクリボ
ン5がインクリボン駆動モータ16により駆動されてリ
ボン5が走行する。このモータ16としてロークリ式の
ピエゾモータが用いられており、このピエゾモータの動
作原理の詳細については、持聞昭5’1122385号
公報に開示されている。
また、プラテン8の一端に取付けられたギヤを介して紙
送りモータ17の回転がこのプラテン8に伝達され駆動
されるようになっており、プラテン8の回転により必要
量だけ印字用紙9が送られる。このモータ17としても
ロータリ式ピエゾモータが用いられている。
第8図は本発明に用いるピエゾ索子を用いた印字ヘッド
の駆動手段組立体の斜視図であり、第9図及び第10図
は第8図の側面図及び正面図、第11図は第8図に示す
回転変位発生部44の拡大図である。
変位発生手段である積層形ピエゾ索子41は一端をフレ
ーム42に固定され、他端にはトップピース43が接合
されている。また回転変位発生部44は、回転中心42
Gを中心に回動自在となるよう(第11図の矢印Gで示
す)フレーム42に取付けられており、そのために板バ
ネ42a及び42bが回転変位発生部44どフレーム4
2との間に第11図に示す如く設けられている。
ピエゾ素子41の矢印F(第11図参照)で示す直線変
位を回転変位発生部44の所定点43cへ伝達すべく、
板バネ43a及び43bがトップピース43と回転変位
発生部44との間に図示の如く設けられている。
第12図及び第13図は本発明に用いる印字ヘッドの側
面図及び背面図の部分断面図であり、第8図に示した駆
動手段組立体を複数個円周上に配置し、フレーム42を
全周にわたって一体構造としたものである。
以上の様な構造において、第11図に示す様に、板バネ
42aと42bにより形成される回転変位発生部44の
回転中心42G及び板バネ43aと43bにより形成さ
れる回転変位発生部44の回転中心43C(直線変位F
の作用点)の間は、間隔りだけ離れており、また回転中
心42Gと43Cとを結ぶ直線Eはピエゾ素子の変位方
向Fに対してほぼ直角になる様に構成されている。
以上の様な構成により、ピエゾ素子41に電圧を加える
と、トップピース43は第11図に示す矢印Fの方向に
変位する。これにより回転変位発生部44は中心点42
cを中心に矢印G方向に回転し、レバー45を介して印
字ワイヤ46により印字動作を行なう。ここで、トップ
ピース43と中心43Gとの相対位置及びフレーム42
と中心42cとの相対位置はそれぞれ一定に保たれるの
で、前記間隔りを小さくすることが可能になっており、
アーム長しと間隔りとの比すなわち変位拡大率が大きく
なっている。
また、ピエゾ素子41の変位方向に平行に設けられたフ
レーム42をセラミックにより形成することにより、温
度変化があっても熱膨張率がピエゾ素子とほぼ同簀のた
めに特性変化の少ない構造とすることが可能となるので
ある。
尚、ピエゾ素子を用いた印字ヘッドの構造として、第8
図〜第13図に示したものを使用しているが、これに限
定されることなく様々の改変が可能であることは勿論で
ある。
このような構成をとることにより、プリンタの動作の駆
動源は全てピエゾ素子であり、その変換効率は電磁式に
比較して数倍から数十倍良く、入力エネルギーも少なく
、プリンタ内部の発熱も少ない。そのため、冷却用ファ
ンの必要もなく、プリンタの本体の密封も可能となる。
又ピエゾの駆動周波数は非常に高く(20KH2〜50
KH2)その振動音は人間の耳に感知しにくいため、騒
音の低下に大きく寄与する。又、発熱が少ないので、制
御部の電気部品の実装面積を小さくでき、その密度を高
めることができる。そのため、プリンタ本体の大きさ特
に奥行きを少なくすることが可能である。
また、電磁式はその重量はピエゾ素子より重く、パワー
比で約115〜1/10程度軽くなる。そのためプリン
タ本体の重量は軽くなるのである。
また、本実施例では、ロータリ式ピエゾモータを用紙送
り機構やリボン送り機構に用いているが、表面波の応用
によりリニア式モータを用いても本体の主旨に沿うもの
である。本実施例では、インパクト式プリンタで)ホベ
ているが、ノンインパクト式プリンタであるインクジェ
ット式プリンタの場合にも適用され得る。この場合には
、印字ヘッドにはピエゾ素子を用い、又用紙送り機構に
ロークリ式ピエゾモータ、キャリヤにリニア式ピエゾモ
ータを用い、インクリボン送り機構の代りにインクタン
クをキャリA7に搭載するようにすれば良く、従って、
本件の主旨に沿うものである。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、プリンタ動作の駆
動源にピエゾ素子を用いることにより、プリンタから冷
却用ファンの削除、電気部品の高密度実装による小型化
、ピエゾ素子の軽石に起因する装置の軽量化、ローコス
ト化さらには低騒音化を図ることができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のプリンタ装置の全体斜視図、
第2図はその概略構成図、第3図は上記プリンタ装置の
キャリヤ部分の一部切載側面図、第4図は第3図の[−
11I線に沿う横断矢祝図、第5図はピエゾモータの下
面図、第6図及び第7図(A)、(B)は夫々ガイドレ
ールの表面波の伝達状態を模式的に示す図、第8図は印
字ヘッドのプリントワイヤ駆動手段組立体の斜視図、第
9図及び第10図は第8図の組立体の夫々側面図及び正
面図、第11図は第9図の1部拡大図、第12図及び第
13図は印字ヘッドの夫々側面図及び背面図である。 主要部分の符号の説明 1・・・・・・プリンタ本体 4・・・・・・キャリヤ 4a・・・印字ヘッド 6−1.6−2.16.17 ・・・・・・ピエゾモータ 9・・・・・・印字用紙

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)印刷用紙を走行させる駆動源としてのピエゾモー
    タと、印字ヘッドを担持するキャリヤを駆動するピエゾ
    モータと、ピエゾ素子による直線変位をヘッド駆動源と
    して用いた印字ヘッドとを有することを特徴とするプリ
    ンタ装置。
  2. (2)印刷用紙を走行させる駆動源としてのピエゾモー
    タと、印字ヘッドを担持するキャリヤを駆動するピエゾ
    モータと、ピエゾ素子による直線変位をヘッド駆動源と
    して用いた印字ヘッドと、印字用リボンを走行させる駆
    動源としてのピエゾモータとを有することを特徴とする
    プリンタ装置。
JP60219902A 1985-10-02 1985-10-02 プリンタ装置 Pending JPS6277968A (ja)

Priority Applications (1)

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JP60219902A JPS6277968A (ja) 1985-10-02 1985-10-02 プリンタ装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP60219902A JPS6277968A (ja) 1985-10-02 1985-10-02 プリンタ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6277968A true JPS6277968A (ja) 1987-04-10

Family

ID=16742821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60219902A Pending JPS6277968A (ja) 1985-10-02 1985-10-02 プリンタ装置

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JP (1) JPS6277968A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02140483A (ja) * 1987-11-12 1990-05-30 Hitachi Ltd スクロール形流体機械
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