JPH041059A - 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
ハンマに関し、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
ら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も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６２−０５２３
２６号明細書には第２図に示すような印字ハンマがある
。

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。第二及び第三のヒンジ８，９は、第一の
ヒンジ７を挟んでその左右（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の位置とはずれ
ていて、所定の寸法の間隔を有する構造となっている。

このような構成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方向に伸長し、第
一のヒンジ７を矢印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１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
に回転運動を起こす。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の変位量が拡大さ
れて伝達され、矢印Ｃの方向に動いて印字動作を行う。

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
も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） しかしながらこのように、圧電素子によりヒンジに曲げ
モーメントを加え曲げ変形を生じさせ、圧電素子の変位
を拡大しているため、圧電素子にも反作用として曲げモ
ーメントが生じている。印字ハンマに使用される圧電素
子はセラミックスのため、曲げモーメントに対しては弱
い。その結果このような圧電素子を使用した従来の印字
ハンマは、寿命が短く信頼性が低いという欠点があった
。

（課題を解決するための手段） 本発明のドツトインパクト式プリンタ印字ハンマは、一
端に印字部材を有し他端は第一の結合部材に接続された
アームと、一端が固定部材に接続され他端は第二の結合
部材に接続された圧電素子と、一端が前記第一の結合部
材に接続され他端は前記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
続され他方の端部は固定部材に接続された第二及び第三
のヒンジとを備えたドツトインパクト式プリンタ印字ハ
ンマにおいて、前記第二の結合部材とその両側に配置さ
れた固定部材の間を、面に垂直な方向が圧電素子の変位
方向と一致する薄板状の第一及び第二の補強ヒンジで接
続する。

（作用） 本発明では、反作用としての曲げモーメントは第一及び
第二の補強ヒンジに吸収されるため、圧電素子には曲げ
モーメントはほとんど加わらない。その結果、圧電素子
の寿命が延び信頼性の高い印字ハンマとなる。また第一
及び第二の補強ヒンジは薄板状で、圧電素子の変位方向
と第一及び第二の補強ヒンジの面に垂直な方向が同じた
め、その方向の剛性は低く、圧電素子の伸縮動作にはほ
とんど影響しない。

（実施例） 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を挾んでその左右は（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
はずれていて、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。さらに第二の結合部材６と固定部材５の間を薄板
状の第一及び第二の補強ヒンジ１１．１２が接続してい
る。第一及び第二の補強ヒンジ１１．１２はその面に垂
直な方向が圧電素子４の変位方向（矢印Ａ方向）と一致
している。

このような構成の本発明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１図の矢印入方向に伸
張し、第一のヒンジ７を矢印Ａ方向に変位させる。一方
、第二及び第三のヒンジ８，９は、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
運動を起こす。

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の変位量が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う。

このとき圧電素子４は、第一及び第二の補強ヒンジ１１
．１２により、変位方向（矢印Ａ方向）と直角方向の動
きが規制され、ヒンジの曲げ変形に伴う曲げモーメント
は、第一及び第二の補強ヒンジ１１．１２に吸収される
ため、圧電素子４には曲げモーメントはほとんど加わら
ない。その結果、圧電素子４の寿命が延び信頼性の高い
印字ハンマとなる。、また第一及び第二の補強ヒンジ１
１．１２は薄板状で、圧電素子４の変位方向（矢印Ａ方
向）と第一及び第二の補強ヒンジ１１．１２の面に垂直
な方向が同じため、その方向の剛性は低く、圧電素子４
の伸縮動作にはほとんど影響しない。

なお本実施例では、補強ヒンジを第二の結合部材６の両
側に一個ずつ設けたが、二個ずつ設けてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の印字ハンマは、寿命が延
び信頼性が高くな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を示す斜視図であり、第２図は
従来の印字ハンマを示す斜視図である。 １・・・アーム、２・・・印字ワイヤ、３・・・第一の
結合部材、４・・・圧電素子、５・・・固定部材、６・
・・第二の結合部材、７・・・第一のヒンジ、８・・・
第二のヒンジ、９．＊三のヒンジ、１１・・・第一の補
強部材、１２−０．第二の補強部材。 第１図 ８第二のヒンジ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端に印字部材を有し他端は第一の結合部材に接続され
   たアームと、一端が固定部材に接続され他端は第二の結
   合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は前記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
   が接続され他方の端部は固定部材に接続された第二及び
   第三のヒンジとを備えたドットインパクト式プリンタ印
   字ハンマにおいて、前記第二の結合部材とその両側に配
   置された固定部材の間を、面に垂直な方向が圧電素子の
   変位方向と一致する薄板状の第一及び第二の補強ヒンジ
   で接続した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。