JPS59202872A - Impact-type printing head - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce high-frequency vibration and vertical and horizontal vibration by a method wherein a prescribed inertia mass which has a printing wire is mounted and fixed on a movable plate provided to the center of an elastic plate and a piezo-porcelain plate, which is divided into two and has electrode layers on its front and back surfaces, is solidly jointed with the elastic plate. CONSTITUTION:When an inertia mass 10 returns to a balancing position at a high speed, it is given a repulsion force from the whole surface contacting with a base plate 19 so that the movement of the inertia mass 10 becomes rebounding motion with straight component and rotation component. In order to reduce this phenomenon, a cut slot 24 is provided to an upper plate 23 which is also used as a clamp for printing hammer to form a pivot 25, which is provided to a suitable position corresponding to the position of a pivot 21 of the base plate 19. With this composition, the straight movement of the inertia mass 10 is completely restrained and the rebounding motion due to the remaining rotation component force is also reduced to be almost negligible.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、電算機などの出力装置に利用される衝撃式印
字ヘッドの中で、圧電磁器などの圧電的歪を駆動源とし
て利用する電歪駆動型の衝撃式印字ヘッドに関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to an electrostrictive drive type print head that utilizes piezoelectric strain such as a piezoelectric ceramic as a drive source in an impact type print head used in an output device such as a computer. The present invention relates to an impact type print head.

印字ヘッドの研究開発における主目標は高速化。The main goal in print head research and development is high speed.

低消費電力化及び低騒音化である。この目標達成のため
最近、強誘電体を利用したいわゆる電歪駆動型印字ヘッ
ドが見直され始めている。This means lower power consumption and lower noise. In order to achieve this goal, so-called electrostrictive drive print heads that utilize ferroelectric materials have recently begun to be reconsidered.

しかし、周知のように現在市場で主流を占めている電磁
型印字ヘッドに替わる電歪駆動型印字ヘッドは磁器の信
頼性、応用に対する設計法が確立していない事もあシ、
今だ実用化には多くの問題を残している。However, as is well known, the electrostrictive drive print head, which replaces the electromagnetic print head that currently dominates the market, suffers from the reliability of porcelain and the lack of established design methods for its application.
There are still many problems remaining in practical application.

最近、提案されている電歪方式はそのほとんどが該印字
、ヘッドの印字ハンマの機械的コンプライアンスを高め
た結果として大きな変位を得る努力がなされているが、
電磁型と同等の印字ハンマの初期加速性、衝撃力及び高
ドツト周波数を得るには、まだ改良の必要があり本発明
は詳しくは衝撃式印字ヘッドの印字ハンマの改良に関す
るものである。Recently, most of the electrostrictive methods that have been proposed are making efforts to obtain large displacements as a result of increasing the mechanical compliance of the printing hammer of the printing head.
In order to obtain the initial acceleration, impact force, and high dot frequency of a printing hammer equivalent to that of the electromagnetic type, improvements are still needed, and the present invention specifically relates to an improvement of the printing hammer of an impact type print head.

〔従来技術〕[Prior art]

以下に、従来の衝撃式印字ヘッドの電歪駆動型の印字ハ
ンマを主にして図面に基づいて説明する。Hereinafter, an electrostrictive printing hammer of a conventional impact printing head will be mainly explained based on the drawings.

第１図は従来の印字ハンマの概略側断面図であり、１は
圧電磁器、２は弾性板、３は圧電磁器１と弾性板２とを
貼合わせた非対称バイモルフ構成の印字ハンマ、４は印
字ハンマ３の圧電磁器１への電源のリード線、５は印字
ハンマ３の自由端側に敵付設した印字ワイヤ、６はプラ
テン、７はプラテン６に巻着した印字用紙、８は印字用
紙７と印字ワイヤ５間に介したインクリボンである。FIG. 1 is a schematic side sectional view of a conventional printing hammer, in which 1 is a piezoelectric ceramic, 2 is an elastic plate, 3 is a printing hammer with an asymmetric bimorph configuration in which the piezoelectric ceramic 1 and the elastic plate 2 are bonded together, and 4 is a printing hammer. A power supply lead wire to the piezoelectric ceramic 1 of the hammer 3, 5 a printing wire attached to the free end side of the printing hammer 3, 6 a platen, 7 a printing paper wrapped around the platen 6, 8 a printing paper 7 and This is an ink ribbon interposed between printing wires 5.

Ａは印字ハンマ３の固定点を示し、Ｘ軸は印字・・ンマ
３の長手方向、ｚ軸は印字ハンマ３の厚み方向の軸方向
を示してお９ｘ−ｚ軸の交点は印字ハンマ３の中立面上
に位置する。A indicates the fixed point of the printing hammer 3, the X axis indicates the longitudinal direction of the printing hammer 3, and the z axis indicates the axial direction of the printing hammer 3 in the thickness direction. Located on the midplane.

尚、上記印字ハンマ３の大略性能としてワイヤストロー
ク（プラテンギャップ）　〉０．４　ｍｍ、衝撃印字応
力中１４ＫＶ−及び繰返しドツト周波数〉７００　Ｈｚ
などを必要条件として設定しである。The approximate performance of the printing hammer 3 is as follows: wire stroke (platen gap) 〉0.4 mm, impact printing stress of 14 KV-, and repetition dot frequency 〉700 Hz.
etc. are set as necessary conditions.

次に、このように構成した従来の印字ハンマ３の動作に
ついて説明する。Next, the operation of the conventional printing hammer 3 configured as described above will be explained.

圧電磁気１の両電磁面に電源から通じるリード線４によ
って電圧Ｖ（ｔ）が印加する。A voltage V(t) is applied to both electromagnetic surfaces of the piezoelectric magnet 1 through a lead wire 4 leading from a power source.

すると、印字ハンマ３はＡ点を中心に回転し始応印字ワ
イヤ５を加速し、プラテン６に巻かれた印字用紙７上に
インクリボン８のインクを転写する。Then, the printing hammer 3 rotates around point A, accelerates the initial printing wire 5, and transfers the ink of the ink ribbon 8 onto the printing paper 7 wound around the platen 6.

このようにして印字は行なわれるが、この一端固定、他
端自由の印字ハンマ３の横振動１１＋（ｘｌ　ｔ　）は
であって、すｔは印字ハンマ３の撮幅分布を表わす正規
関数りの境界条件を代入して導出される固有値決定方式 ％式％（３） を満足する固有値である。Printing is performed in this way, and the lateral vibration 11+(xl t ) of the printing hammer 3 with one end fixed and the other end free is t, where t is a normal function representing the width distribution of the printing hammer 3. This is an eigenvalue that satisfies the eigenvalue determination method formula (3) derived by substituting boundary conditions.

尚、Ｊｔ、４　：磁器２弾性板の弾性コンプライアンス
、ρ１．ρ２：各密度、ｄが圧電定数、ｋｌ：電気機械
結合係数、ｔ：ハンマ長、Ａ１：単位幅当シのハンマの
磁器に関する面積モーメント、ｈｌ、ｈ２：各板厚、ｂ
ｌＩ２１１０　：単位幅当りの印字ハンマ３のそれぞれ
磁器２弾性板の断面二次モーメント及び磁器単独の断面
二次モーメント、Ｖ（ｔ）：印加電圧、ｔ：時間を示す
。In addition, Jt, 4: Elastic compliance of porcelain 2 elastic plate, ρ1. ρ2: each density, d: piezoelectric constant, kl: electromechanical coupling coefficient, t: hammer length, A1: area moment of hammer per unit width with respect to porcelain, hl, h2: each plate thickness, b
lI2110: Moment of inertia of the area of the porcelain 2 elastic plate and moment of inertia of the area of the porcelain alone of the printing hammer 3 per unit width, V(t): Applied voltage, t: Time.

そこで、（１）式から時間項をゼロにしたワイヤ点の定
常変位・置県ｔ）は、 ・・・・・・　　（４） で与えられる。尚、ｖｅは定常態の印加電圧である。Therefore, the steady displacement/position t) of the wire point with the time term set to zero from equation (1) is given by (4). Note that ve is the applied voltage in a steady state.

茨に、（４）式で表わされる理論値を計算し、実際に試
作した試料の実測データとの比較を第２図に基づいて説
明する。The theoretical value expressed by equation (4) is calculated, and a comparison with actual measurement data of an actually prototype sample will be explained based on FIG. 2.

第２図は同数学モデルの理論値定常変位と実測データの
比較を示すグラフである。尚、ｈｌ＝０．３＝、Ａ〒＝
　（５，９Ｘ　１０１０）　”ｍ２／／Ｎ、、ｃＬ１＝
　３．Ｉ　Ｘ１０−１０ｍ／Ｖ、　Ｖｅ＝　２００　Ｖ
、ｌ　＝　３’　Ｏｍｙｎ、”２　＝　（２，０６Ｘ　
１０　　）　　ｍ／Ｎとしである。FIG. 2 is a graph showing a comparison between the theoretical steady-state displacement of the same mathematical model and actually measured data. In addition, hl=0.3=, A〒=
(5,9X 1010) ”m2//N,,cL1=
3. IX10-10m/V, Ve=200V
, l = 3' Omyn, "2 = (2,06X
10) m/N.

グラフに示すように、一定電圧のもとではん１の値が小
さい程１〃（Ｚ）は大きくなり、それもｗ（ｔ）を最大
ならしめるん２の値の存在すること及び乙に比例して大
きくなることが判かる。As shown in the graph, under a constant voltage, the smaller the value of 1 (Z), the larger 1 (Z) becomes, which also makes w (t) the maximum. It turns out that it gets bigger.

そして、（１）式で示される印字ハンマ３の過渡的飛行
挙動の理論解と実測波形を第３図にｘｌｌ　ｆパラメー
タにして示したもので説明する。尚、ｋｌ−０゜３３で
あり、他の定数は前記第２図においての説明と同じであ
る。Next, the theoretical solution and actually measured waveform of the transient flight behavior of the printing hammer 3 shown by equation (1) will be explained using xll f parameters shown in FIG. Note that kl-0°33, and the other constants are the same as those explained in FIG. 2 above.

第３図は、同数学モデルの印字ハンマ３の横振動解及び
実測データとの比較グラフである。FIG. 3 is a comparison graph of the lateral vibration solution of the printing hammer 3 of the same mathematical model and measured data.

グラフに示すように、電歪駆動された印字ハンマ３の高
次振動モードが印字ワイヤ５と印字媒体（インクリボン
８、印字用紙Ｉ及びプラテン６）との衝撃印字挙動に悪
影響を与えることを示している。As shown in the graph, the high-order vibration mode of the electrostrictively driven printing hammer 3 has an adverse effect on the impact printing behavior between the printing wire 5 and the printing medium (ink ribbon 8, printing paper I, and platen 6). ing.

しかし、実際には前記第２図で示した印字ハンマ３の自
由端に適当な質量を付設させることにより、駆動の際の
印字ハンマ３の多少の初期加速性は犠牲になるが、その
質量の慣性効果により高次の振動モードを小さく押える
手法をとっている。However, in reality, by attaching an appropriate mass to the free end of the printing hammer 3 shown in FIG. 2, the initial acceleration of the printing hammer 3 during driving is sacrificed; A method is used to suppress higher-order vibration modes to a smaller level using inertia effects.

この手法をとらない印字ハンマ３では、その発生する高
次振動モードにより、先部に付設された印字ワイヤ５の
速度は前記第３図のグラフのｘ４＝１の波形で示すよう
に、飛行中に変動して一定せず印字ワイヤ５とプラテン
６間の距離が僅かに変化しても衝撃力は大きく変動して
しまうことになる。In the printing hammer 3 that does not use this method, due to the high-order vibration mode generated, the speed of the printing wire 5 attached to the tip changes during flight, as shown by the waveform of x4 = 1 in the graph of FIG. Even if the distance between the printing wire 5 and the platen 6 changes slightly, the impact force will fluctuate greatly.

このようなことからも明らかなように、印字ハンマ３が
印字を行なう印字系の振動形態はあくまでも第１次振動
モードに依存しており、高次振動モードは騒音の発生な
どの印字メカニズムに悪影響を与えるのみで印字に適合
しない状態を生みだすことになる。As is clear from the above, the vibration form of the printing system in which the printing hammer 3 performs printing is strictly dependent on the first vibration mode, and higher vibration modes have negative effects on the printing mechanism such as the generation of noise. Simply giving this will create a condition that is not suitable for printing.

続いて、印字ワイヤ５の先端が印字媒体（インクリボン
８、印字用紙７及びプラテン６）と接触するインパクト
挙動について説明する。Next, the impact behavior when the tip of the printing wire 5 contacts the printing medium (ink ribbon 8, printing paper 7, and platen 6) will be described.

この印字ワイヤ５の印字媒体への衝突により発生する衝
撃力は、印字ワイヤ５の材料、長さ及び径などで決まる
固有の縦弾性波と々る。この、印字ワイヤ５の縦弾性波
は印字ワイヤ５先端から内部を通り印字ハンマ３に向か
って伝搬し到達する。The impact force generated by the collision of the print wire 5 with the print medium is a unique longitudinal elastic wave determined by the material, length, diameter, etc. of the print wire 5. This longitudinal elastic wave of the printing wire 5 propagates from the tip of the printing wire 5 through the inside and reaches the printing hammer 3.

そして、この縦弾性波は印字ハンマ３の横振動を誘発す
ることになる。This longitudinal elastic wave induces transverse vibration of the printing hammer 3.

しかし、一般に本型式のような印字ワイヤ５の縦振動、
印字ハンマ３の横振動の連成を伴なう衝突系においては
１．印字ワイヤ５に座屈が発生しない限り、この縦振動
が印字に与える影響はほとんど無視できる。それは１、
印字媒体スチフネスが印字ワイヤ５の長さ方向スチフネ
スに比べて非常に小さく、また印字ワイヤ５と直列に連
携されている印字ハンマ３の曲げスチフネスも同様に小
さいからである。However, in general, the longitudinal vibration of the printing wire 5 as in this model,
In a collision system involving coupled lateral vibration of the printing hammer 3, 1. As long as the printing wire 5 does not buckle, the effect of this longitudinal vibration on printing can be almost ignored. That is 1,
This is because the stiffness of the printing medium is very small compared to the longitudinal stiffness of the printing wire 5, and the bending stiffness of the printing hammer 3, which is connected in series with the printing wire 5, is also small.

従って、印字ワイヤ５から伝搬した衝撃力は印字ハンマ
３に直接作用すると考えることができ、それは印字ハン
マ３に比較的大きな振幅分布をもつ横振動を発生させる
ことになる。Therefore, it can be considered that the impact force propagated from the printing wire 5 acts directly on the printing hammer 3, which causes the printing hammer 3 to generate transverse vibrations having a relatively large amplitude distribution.

この印字ハンマ３の振幅分布は印字ハンマ３の曲げスチ
フネスが小さければ小さい釉大きくなり印字力の減少や
印字ワイヤ５と印字媒体との接触時間を長くしたり印字
ワイヤ５の復帰を遅らせる等の弊害を発生させる。The amplitude distribution of the printing hammer 3 is small if the bending stiffness of the printing hammer 3 is small, and the glaze becomes large, resulting in negative effects such as a decrease in printing force, a longer contact time between the printing wire 5 and the printing medium, and a delay in the return of the printing wire 5. to occur.

以上、従来の電歪駆動による衝撃式印字ハンマの説明を
したが結果的に次のような欠点が生じてくる。The conventional impact-type printing hammer using electrostrictive drive has been described above, but as a result, the following drawbacks arise.

それは、印字に必要な大きな飛行量及び高速動作を得る
ために印字ハンマ３の材料の厚さを薄く軽歌とした場合
、それと同時に印字ハンマ３の曲げスチフネスも小さく
なるので印字における大きな衝撃力を′酎ることかでき
ないという印字メカニズムの矛盾が必然的に発生する欠
点である、。If the thickness of the material of the printing hammer 3 is made thinner in order to obtain the large flight distance and high-speed operation required for printing, the bending stiffness of the printing hammer 3 will also be reduced, which will reduce the large impact force during printing. ``This is a drawback that inevitably occurs due to the inconsistency of the printing mechanism that cannot be used.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

そこで、本発明の目的は印字ハンマの主要部を構成する
圧電磁気表面と弾性板裏面に可撓性絶縁層全形成するこ
とによって、従来の印字メカニズムの矛盾を解決するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the contradictions in the conventional printing mechanism by completely forming a flexible insulating layer on the piezoelectric magnetic surface and the back surface of the elastic plate, which constitute the main part of the printing hammer.

〔・発明の構成〕[・Structure of the invention]

その構成は以下の通りである。 Its structure is as follows.

中央に可動プレートを有した弾性板の裏面に可撓性絶縁
層を形成し、該弾性板のプレート上に印字ワイヤを有し
た所定の慣性質量を搭載固定する。A flexible insulating layer is formed on the back surface of an elastic plate having a movable plate in the center, and a predetermined inertial mass having a printing wire is mounted and fixed on the plate of the elastic plate.

一方、２枚に分割し表裏に電極層を有した圧電磁器の表
面に前記弾性板と同様の可撓性絶縁層を形成して、前記
慣性質量を中央に介して弾性板上に搭載固定し、その上
下に弾性板のプレートと共に回動する慣性質量の回動を
可能に支持する切欠溝とピボット−を設けたアッパープ
レートとベースプレートを有した構成としたことである
。On the other hand, a flexible insulating layer similar to the elastic plate is formed on the surface of a piezoelectric ceramic which is divided into two pieces and has electrode layers on the front and back sides, and the inertial mass is mounted and fixed on the elastic plate through the center. The upper plate and the base plate are provided above and below with notched grooves and pivots that support the rotation of an inertial mass that rotates together with the elastic plate.

このようにすることによって、２慣性質量及び弾性板と
圧電磁気に形成した可撓性絶Ａ禄層によって印字ハンマ
に発生する高次撮動及び派生する横振動、縦振動を減衰
させることができる。By doing this, it is possible to attenuate the high-order vibration generated in the printing hammer and the resulting lateral and longitudinal vibrations by the two inertia masses, the elastic plate, and the flexible insulation layer formed piezomagnetically. .

〔実施例〕〔Example〕

以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

第４図は本発明の二実施例を示す印字／ＳＳママ分解斜
視図、第５図はバイモルフ部の拡大部分側断面図、第６
図は組立状態を示す斜視図、第７図は動作状態を示す側
断面図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the printing/SS mother showing two embodiments of the present invention, FIG. 5 is an enlarged side sectional view of the bimorph part, and FIG.
The figure is a perspective view showing the assembled state, and FIG. 7 is a side sectional view showing the operating state.

図において、９は印字ワイヤ、１０は印字ワイヤ９に固
定した高次振動に対向する慣性質量である。In the figure, 9 is a printing wire, and 10 is an inertial mass that is fixed to the printing wire 9 and faces high-order vibrations.

１１は弾性板、１２は先部両側を湾曲して弾性板１１の
中央に形成した切欠孔、１３は切欠孔１２の湾曲部から
切欠孔１２内に突出形成した可動可能なプレート、１４
は弾性板１１の回動における弾性支持部であり、印字ワ
イヤ９を有した慣性質量１０は該弾性板１１のプレート
１３上に対向面全域を溶接あるいは接着等によって搭載
固定されている。11 is an elastic plate; 12 is a cutout hole formed in the center of the elastic plate 11 by curving both sides of the tip; 13 is a movable plate protruding from the curved portion of the cutout hole 12 into the cutout hole 12; 14;
is an elastic support portion for the rotation of the elastic plate 11, and an inertial mass 10 having a printing wire 9 is mounted and fixed on the plate 13 of the elastic plate 11 over the entire opposing surface by welding or gluing.

１５は圧電磁気であシ、前記弾性板１１上に慣性質量１
０を中央にして接着し、非対称バイモルフ型の印字ノ・
ンマの主要部を構成している。15 is a piezoelectric magnet, and an inertial mass 1 is placed on the elastic plate 11.
Glue with 0 in the center and print an asymmetrical bimorph type.
It constitutes the main part of the market.

ここで、第５図を基にこのバイモルフについて説明して
おく。Here, this bimorph will be explained based on FIG.

１６は圧電磁気１５の両主面に設けた強誘電体であるＰ
ＺＴなどの電極層、１７は弾性板１１と電極層１６を有
した圧電磁気１５とヲ筬合している高強度で非常に薄い
接合層、１Ｂは弾性板１１の表面と圧電磁気１５の裏面
に設けた可撓性絶縁層であシ、該可撓性絶縁層１８が後
記にて説明するが発生する高次の横振動及び縦振動を素
早く減衰させる作用をする。16 is a ferroelectric material P provided on both main surfaces of the piezoelectric magnet 15.
An electrode layer such as ZT, 17 is a high-strength and very thin bonding layer that is mated with the piezoelectric magnet 15 having the elastic plate 11 and the electrode layer 16, and 1B is the front surface of the elastic plate 11 and the back surface of the piezo magnet 15. The flexible insulating layer 18 provided therein acts to quickly attenuate high-order transverse vibrations and longitudinal vibrations that occur, as will be explained later.

前記、説明に戻って、１９はベースプレート、２０は慣
性質量１０の回動のためにベースプレート１９に設けた
切欠溝、２１は慣性質量１０の回動を支持するピボット
であり、該ペースプレート１９上に前記バイモル型の印
字ハンマ主要部が搭載される。Returning to the above description, 19 is a base plate, 20 is a cutout groove provided in the base plate 19 for the rotation of the inertial mass 10, and 21 is a pivot that supports the rotation of the inertial mass 10, and 21 is a pivot that supports the rotation of the inertial mass 10. The main part of the bimol type printing hammer is mounted on the printer.

２２は圧電磁気１５上に配置したクランプ用のスペーサ
、２３は本印字ハンマのクランプを兼ねたアッパープレ
ート、２４は慣性質量１０の回動のためにアッパープレ
ート２３に設けた切欠溝、２５は慣性質量１０の回動を
支持するピボットであり、該アッパープレート２３のピ
ボット２５と前記ベースプレート１９のピボット２１は
対向位置を成すように形成されている。22 is a spacer for clamping placed on the piezoelectric magnet 15, 23 is an upper plate that also serves as a clamp for the main printing hammer, 24 is a cutout groove provided in the upper plate 23 for rotation of the inertial mass 10, and 25 is an inertial spacer. This is a pivot that supports the rotation of the mass 10, and the pivot 25 of the upper plate 23 and the pivot 21 of the base plate 19 are formed to face each other.

尚、ｃ　−ｃ’は弾性板１１の弾性支持部１４付近であ
る回動の撓み曲線における変曲点を示しており、比較的
大きな曲げ応力を受ける個所なので、この部分の切欠孔
１２は前記したように適当な湾曲を形成している。Incidentally, c-c' indicates an inflection point in the rotational deflection curve near the elastic support portion 14 of the elastic plate 11, and since this is a location that receives relatively large bending stress, the notch hole 12 in this portion is As shown, it forms an appropriate curve.

次に、圧電磁気１５の両電極１６間に電圧が印加される
と、内部応力の不連続性により発生する印字ハンマの横
振動に加えての縦振動について説明する。Next, a description will be given of the longitudinal vibration in addition to the lateral vibration of the printing hammer, which is generated due to discontinuity of internal stress when a voltage is applied between the electrodes 16 of the piezoelectric magnet 15.

例えば、前述のように矩形の印字ハンマを例にとるとそ
の縦振動ｕ、（ｘｌｔ　）は ！ であられされる。尚、Ｕｉは境界条件を満足する正規関
数である。For example, if we take the rectangular printing hammer as mentioned above as an example, its longitudinal vibration u, (xlt) is! Hail to you. Note that Ui is a normal function that satisfies the boundary conditions.

このように、従来例でも記したが印字のための印字ハン
マの飛行は横振動の第１次振動モードを基本としなけれ
ばならない。しかし、電圧の印加により第１次から無限
法モードの横振動成分が誘起されるほか、（５）式で示
される縦振動をも誘起しており、これは印字ハンマの飛
行挙動に悪影響を与えるほか、耳障りな騒音源ともなる
。本発明は、この発生した望ましくない高次の横振動及
び縦振動を慣性質量１０及び弾性板１１と圧電磁器１５
に設けた可撓性絶縁層１８で素早く減衰させることがで
きる。In this way, as described in the conventional example, the flight of the printing hammer for printing must be based on the first vibration mode of transverse vibration. However, in addition to inducing the transverse vibration component of the first to infinite mode by applying voltage, it also induces the longitudinal vibration shown in equation (5), which adversely affects the flight behavior of the printing hammer. Additionally, it can be a source of annoying noise. The present invention eliminates the generated undesirable high-order transverse vibration and longitudinal vibration by using the inertial mass 10, the elastic plate 11, and the piezoelectric ceramic 15.
It can be quickly attenuated by the flexible insulating layer 18 provided on the top.

以下に、本発明の印字ハンマの１駆動について説明する
。One drive of the printing hammer of the present invention will be explained below.

まず、圧電磁器１５の両電極層１６間に電圧を印加する
と、第７図のように圧電磁器１５と弾性板１１がクラン
プ用のスペーサ２２の一端を大略中心に回転して飛行を
開始する。これは慣性質量１０の一方がベースプレート
１９に形成されている切欠溝２０に、他方がアッパープ
レート２３の切欠溝２４に遊嵌して慣性質量１０はベー
スプレート１９のピボット２１を回動支点として回動す
ることにより印字ワイヤ９を駆動して印字を行なう°こ
とになる。First, when a voltage is applied between both electrode layers 16 of the piezoelectric ceramic 15, the piezoelectric ceramic 15 and the elastic plate 11 rotate approximately around one end of the clamping spacer 22 and start flying, as shown in FIG. This is because one of the inertial masses 10 is loosely fitted into a notched groove 20 formed in the base plate 19 and the other is loosely fitted into a notched groove 24 formed in the upper plate 23, so that the inertial mass 10 rotates about the pivot 21 of the base plate 19. By doing so, the printing wire 9 is driven to perform printing.

この時、弾性板１１の切欠孔１２に対しての両残存部で
ある弾性支持部１４の大略ｃ−ｄ付近が撓み曲線におけ
る変曲点となシ、比較的大きな曲げ応力を受ける個所に
なる。このため、該弾性支持部１４を形成している切欠
孔１３の弾性支持部１４個所においては応力集中による
疲労破壊をさけるために適当に湾曲した設計をしである
。At this time, approximately c-d of the elastic support portion 14, which is both remaining portions of the elastic plate 11 with respect to the notch hole 12, becomes an inflection point in the deflection curve, and becomes a location receiving relatively large bending stress. . For this reason, the elastic support portions 14 of the notch holes 13 forming the elastic support portions 14 are designed to be appropriately curved to avoid fatigue failure due to stress concentration.

前記のように圧電的力を強制力として、慣性質量１０は
回動運動を行なうが、慣性質量１０の回転振動系の固有
振動数は、この圧電的強制力の周波数成分に較べてはる
かに小さいので、その回動運動は主に圧電的強制力の第
１振動モードに対応することになる。従って、従来の欠
点であった印字挙動に望ましくない高次振動成分がこの
ような運動系で除去され、慣性質量１０は高次成分を含
まない安定した飛行を行なうことができ、付設印字ワイ
ヤ９はプラテンギャップが少々変化しても一定した飛行
速度を確保できることになる。As mentioned above, the inertial mass 10 performs rotational motion using the piezoelectric force as a forcing force, but the natural frequency of the rotational vibration system of the inertial mass 10 is much smaller than the frequency component of this piezoelectric forcing force. Therefore, the rotational movement mainly corresponds to the first vibration mode of the piezoelectric forcing force. Therefore, high-order vibration components that are undesirable for printing behavior, which was a drawback of the conventional method, are removed by such a motion system, and the inertial mass 10 can fly stably without including high-order components, and the attached printing wire 9 This means that a constant flight speed can be maintained even if the platen gap changes slightly.

次に、印字ワイヤ９が印字媒体と衝突して印字画素を形
成するインパクト挙動について説明する。Next, the impact behavior in which the printing wire 9 collides with the printing medium to form printing pixels will be explained.

この、インパクト挙動は衝撃力及びワイヤと媒体との接
触時間などをパラメータにして決定されることは従来例
で説明した通りであり、再度の説明は行なわないが、ハ
ンマの曲げスチフネスが小さいと発生する高次振動を慣
性質量１０によって従来よシ大きな曲げスチフネスのハ
ンマすることにより抑制しているので印字ワイヤ９のイ
ンパクト挙動においても十分な効果を発揮することがで
きる。それは、ハンマの曲げスチフネスが大きいことは
大略剛体と印字媒体との衝突と見做すことができ、この
ことはハンマの不具合いな振動の発生をなくすので印字
ワイヤ９と印字媒体の接触時間を短縮して印字ワイヤ９
の正弦波状の高い印字力尖頭値が得られることになる。As explained in the conventional example, this impact behavior is determined using parameters such as the impact force and the contact time between the wire and the medium, and will not be explained again, but it occurs when the bending stiffness of the hammer is small. Since the high-order vibration caused by this is suppressed by using the inertial mass 10 to hammer the bending stiffness which is larger than that of the conventional method, a sufficient effect can be exerted on the impact behavior of the printing wire 9. This is because the large bending stiffness of the hammer can be regarded as a collision between the rigid body and the printing medium, and this eliminates the occurrence of undesirable vibrations in the hammer, reducing the contact time between the printing wire 9 and the printing medium. Print wire 9
This results in a sinusoidal wave-like high peak value of printing force.

この際、慣性質量１０においては印字ワイヤ９のある先
端とピボット２１で受けられている支点の間には互いに
撃心関係にあることが望ましいことは言うまでもないこ
とであり、これを簡単に実現するために、本発明の実施
例ではベースプレート１９に適当な切欠溝２０を設けて
いる。At this time, it goes without saying that in the inertial mass 10, it is desirable that the tip of the printing wire 9 and the fulcrum supported by the pivot 21 be in a center-of-impact relationship with each other, and this can be easily achieved. For this reason, in the embodiment of the present invention, a suitable cutout groove 20 is provided in the base plate 19.

更に次に、慣性質量１０がインパクト終了後にハンマの
平衡位置に戻るまでの挙動について説明する。Furthermore, next, the behavior of the inertial mass 10 until it returns to the equilibrium position of the hammer after the impact is completed will be explained.

従来のものでは、その復帰運動にインパクトによって生
じた高次の横振動成分が含まれ、平衡位置に戻ってもリ
バウンドを発生する原因にな９、次の駆動によるインパ
クト動作に変動を来たすのが常であったり、圧電磁器の
折損を誘発する大きな要因ともなっていた。In the conventional model, the return movement includes a high-order lateral vibration component caused by the impact, which causes rebound even after returning to the equilibrium position9, and causes fluctuations in the impact movement due to the next drive. This was a major factor in causing breakage of piezoelectric ceramics.

しかし、本発明の実施例では慣性質量１ｏの勢力ある復
帰運動エネルギと可撓性絶縁層１８の減衰効果により安
定した復帰動作が実現できることになる。However, in the embodiment of the present invention, a stable return operation can be realized due to the strong return kinetic energy of the inertial mass 1o and the damping effect of the flexible insulating layer 18.

だが、慣性質量１０が高速で平衡位置に戻るとベースプ
レート１９との接触面全体で反撥力を受けることに々す
、慣性質量１０の運動は直線成分と回転成分を伴なった
リバウンドとなってしまう。However, when the inertial mass 10 returns to the equilibrium position at high speed, the entire contact surface with the base plate 19 receives a repulsive force, and the motion of the inertial mass 10 becomes a rebound with a linear component and a rotational component. .

この現象を低減するために、本発明では印字ハンマのク
ランプを兼ねたアッパープレート２３に切欠溝２４を設
けてピボット２５を形成し、これをベースプレート１９
のピボット２１の位置に対応した適当な位置に設置する
ことによって、慣性質量１０の直線運動は完全に拘束さ
れて残った回転成分勢力によるリバウンドもほとんど無
視できるまでに低減できる。In order to reduce this phenomenon, in the present invention, a notch groove 24 is provided in the upper plate 23, which also serves as a clamp for the printing hammer, to form a pivot 25, which is connected to the base plate 19.
By installing the inertial mass 10 at an appropriate position corresponding to the position of the pivot 21, the linear motion of the inertial mass 10 is completely restrained, and the rebound due to the remaining rotational component force can be reduced to the point where it can be almost ignored.

しかし、更に完全な静止状態が必要とされる場合には慣
性質量１０の復帰過程中の適当なタイミングを見計らっ
て、圧電磁気１５に再度電圧を印加して制動を行なうこ
とも可能である。However, if a more complete stationary state is required, it is also possible to perform braking by applying voltage to the piezoelectric magnet 15 again at an appropriate timing during the return process of the inertial mass 10.

尚、本発明の実施例においてはプリンタに搭載される複
数の印字ハンマの中の−っに代表して行なった。In the embodiment of the present invention, one of the plurality of printing hammers installed in the printer is used as a representative.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳細に説明したように本発明では中央に可動プレ
ートを有した弾性板の裏面に可撓性絶縁層を形成し、そ
のプレート上に印字ワイヤを有した所定の慣性質量を搭
載固定し、一方２枚に分割した表裏に電極層を有した圧
電磁気の表面に前記弾性板と同様の可撓性絶縁層を形成
して、前記慣性質量を中央に介して弾性板上に搭載固定
し２．その上下に弾性板のプレートと共に回動する慣性
質量の回動を可能に支持する切欠溝とピボットを有した
アッパープレートとベースプレートを有した印字ハンマ
としたので印字、駆動において次のような効果を発揮す
ることができる。As explained above in detail, in the present invention, a flexible insulating layer is formed on the back side of an elastic plate having a movable plate in the center, and a predetermined inertial mass having a printing wire is mounted and fixed on the plate. On the other hand, a flexible insulating layer similar to the elastic plate is formed on the surface of the piezoelectric magnet having electrode layers on the front and back sides of the piezoelectric material divided into two pieces, and the inertial mass is mounted and fixed on the elastic plate through the center. ．． The printing hammer has an upper plate and a base plate that have a notch groove and a pivot that support the rotation of the inertial mass that rotates with the elastic plate above and below, so the following effects can be achieved in printing and driving. able to demonstrate.

それは、電歪駆動型印字ハンマの持つ高次振動成分を原
因とする騒音及び必然的矛盾点であった印字・・ンマの
飛行版・動作時間と衝撃力の関係が所定の慣性質量によ
る曲げスチフネスの増大及び可撓性絶縁層による高次の
横振動の吸収によって解消でき、ハンマの敏速でスムー
ズな駆動を行なう効果を有する。This is due to the noise caused by the high-order vibration components of the electrostrictive drive type printing hammer and the inevitable contradiction. This can be solved by increasing the vibration and absorbing high-order lateral vibration by the flexible insulating layer, which has the effect of driving the hammer quickly and smoothly.

これは、従来の印字ハンマに発生する耳障りな騒音を低
減できる効果や印字ハンマの初期飛行時の動作安定化、
インパクトによって誘起されるハンマの高次横振動成分
の影響を受けることがないので正弦波状の高印字力尖頭
値を得る効果及びインパクト後の復帰動作が安定して繰
返し周波数が高くなる効果ともなる。This has the effect of reducing the harsh noise that occurs in conventional printing hammers, stabilizing the operation of the printing hammer during its initial flight, and
Since it is not affected by the high-order lateral vibration component of the hammer induced by impact, it has the effect of obtaining a sinusoidal wave-like high printing force peak value, and the effect of stabilizing the return operation after impact and increasing the repetition frequency. .

このような効果により、電磁型と同等の高出力が得られ
、低消費電力駆動が可能な印字ハンマは電算機の出力装
置に使用されるプリンタの印字ヘッドばかりで々く電磁
型リレー、高速リレー及び現在市場で要求の高い高密度
印字の漢字出力、イメージ出力そしてグラフィック出力
等に（ｄ特に有益な利用を行なうことができる。Due to these effects, printing hammers that can achieve high output equivalent to electromagnetic types and can be driven with low power consumption are used mainly in print heads of printers used in computer output devices, as well as electromagnetic relays and high-speed relays. It can be particularly usefully used for high-density printing of Chinese characters, image output, graphic output, etc., which are currently in high demand on the market.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来の印字ハンマの概略側断面図、第２図は数
学モデルの理論値定常変位と実測データの比較を示すグ
ラフ、第３図は数学モデルの印字ハンマの横振動解及び
実測データとの比較グラフ、第４図は本発明の一実施例
を示す印字ハンマの分解斜視図、第５図はバイモルフ部
の拡大部分断面図、第６図は組立状態を示す斜視図、第
７図は動作状態を示す側断面図である。 ９・・印字ワイヤ　１０・・・慣性質量　１１・・・弾
性板　１２・・・切欠孔　１３・・・プレート　１５・
・・圧電磁気　１６・・・電極層　１８・・・可撓性絶
縁層　１９・・ベースプレート　２０・・・切欠溝　２
１・・・ピボット　２２・・・スペーサ　２３・・・ア
ッパープレート２４・・・切欠溝　２５・・ピボット 特許出願人　　沖電気工業株式会社 代理人弁理士　　金　倉　　喬　ニ 時間（ｍｓ　） ｑ４Ｄ ３ ＠６ｒ２ 手続補正書（自発） 昭和５８年１１月７　日 法祢庁長官　　若　杉　和　夫　数 件の表示 ３和５８年　特許願　第０７９０３７号明の名称　　衝
撃式印字ヘッド 王をする者 事件との関イ系　　特許出願人 主　所　　　東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名　称
　　（０２９）沖電気工業株式会社友表者　　　橋　　
本　　南海男 理　　人 ７　補正の内容 １　明細書を別紙添付のように全文補正いたします。 明　　　　細　　　　筈 １、発明の名称 衝撃式印字ヘッド ２、特許請求の範囲 １、両主面に一対の電極面を有した圧電磁器を、一端に
印字ワイヤを固定した弾性板に固定してなる非対称バイ
モルフ型印字ノ・ンマを構成した衝撃式印字ヘッドにお
いて、前記弾性板の中央に可動なプレートを形成して印
字ワイヤを有した所定の慣性質量を該弾性板のプレート
に固定し、一方前記圧電磁器を二分し前記慣性質量を中
央に弁して該圧電磁器を弾性板上に搭載固定したことを
特徴とする’ｆｉｌｆｊ撃式印字ヘッド。 ３、発明の詳細な説明 〔技術分野〕 本発明は、電算機などの出力装置に利用されるｇＸＪｍ
式印字ヘッドの中で、圧電磁器などの圧電的歪を駆動源
として利用する電歪駆動型の衝撃式印字ヘッドに関する
。 印字ヘッドの研究開発における主目標は高速イし。 低消費電力化及び低騒音化である。この目標達成のため
最近、強誘′成体を利用したいわゆる電歪駆動型印字ヘ
ッドが見直され始めている。 しかし、周知のように現在市場で主流を占めている電磁
型印字ヘッドに替わる直上駆動型印字ヘッドは磁器の信
頼性、応用に対する設計法が確立していない事もあり、
今だ実用化には多くの問題を残している。 最近、提案されている電歪方式はそのほとんどが該印字
ヘッドの印字ハンマの愼イ辰的コンプライア／スを高め
た結果として大きな霊位を得る努力がなはれているか、
電磁型と同等の印字ハンマＣ初期加速性、衝撃力及び高
いドツト周波数を得るには、まだ改良の必要があり本発
明は詳しくは餉撃式印字ヘッドの印字ハンマの改良に関
するものである。 〔従来技術〕 以下に、従来の衝撃式印字ヘッドの電歪駆動型の印字ハ
ンマを王にして図面に基づいて説明する第１図は従来の
印字ハンマのａ開側断面図であり、１は圧電磁器、２は
弾性板、３は圧電磁器１と弾性板２とを貼合わせた非対
称ノ（イモル）溝底の印字ハンマ、４は印字ノ・ンマ３
の圧電磁器１への′電源のリード線、５は印字ノ・ンマ
３の自由ｆｉｉｔＡ　’１ｌＩｌｌに付設した印字ワイ
ヤ、６はプラテン、７はプラテン６に巻着した印字用紙
、８は印字用紙７と印字ワイヤ５間に介したインクリボ
ンである。 Ａは印字ハンマ３の固定点を示し、Ｘ軸は印字ハンマ３
の長手方向、Ｚ軸は印字ノ・ンマ３の厚み方向の軸方向
を示しておりＸ−Ｚ軸の交点は印字ハンマ３の中立面上
に位置する。 尚、上記印字ノ・ンマ３の大略性能としてワイヤストロ
ーク（プラテンギャップ）≧Ｑ、４　ａｍ　、衝撃印字
応力＝：＝　１４　Ｋ９／１ｔｎ２及び繰返しドツト周
波数〉７００　）（Ｚなどを必要条件として設定しであ
る。 次に、このように構成した従来の印字ノーンーマ３の動
作について説明する。 圧電磁器１の両電極面に電源から通じるリード線４によ
って電圧Ｖ　（ｔ）が印加する。 すると、印字ノ・ンマ３はＡ点を中心に回転し始め印字
ワイヤ５を加速し、フ“ラテン６に巻７５）れた印字用
紙７上にインク１日ζ７８のインクを転写する。 このようにして印字は行なわれるカベ　この一端固定、
他端自由の矩形印字ノ・ン“７３の横振動＋ｌＩ（で８
って、／ｃ）Ｌは印字ノ・ンマ３の振１ｍ分布１１つす
正桃関ｄ　ｗ、のｊ）け条件を代入して導出される固有
値決定方式 ％式％（３） を満足する固有値である。 尚、啼、　邸、　：磁器、５＄性板の弾性コンプライア
ンス、／）１．　　Ｊ！ｌ’２　　’、各密度、ｄ　１
’、圧電定数、ｋｌ：電気機械結合係数、Ｌ　：／％ン
マ長、Ａ１：単位幅当りのハンマのイ戯器に関する面積
モーメント、ｈ工。 Ａ２．各板厚、１１．　　Ｉ２．　Ｉｏ：単位幅当りの
印字ハンマ３のそれぞれ磁器９弾性似の断面二次モーメ
ント及び磁器単独の断面二次モーメント、Ｖ（ｔ）：印
加電圧、ｔ：時間を示す。 そこで、（１）式から時間項をセロにしたワイヤ点の定
常変位＊ｗ＜ｔ、）は、 ・・・（・１） で与えられる。尚、Ｖｅは定冨状態の印加電圧である。 次に、（４）式で表わされる理論値を計算し、実際に試
作した試料の実測データとの比較を第２図に基づいて説
明する。 第２図は同数学モデルの理論値定常変位と実測データの
比較を示すグラフである。向、ｈｌ　＝　０．３ｍｍ、
　ｄ”ｊ　＝　（５，９Ｘ　１　ｏｌｏ）−１ｎ、２／
Ｎ、　ｄｌ−−３，Ｉ　Ｘ　１０−１０ｍ／Ｖ、、Ｖｅ
＝　２００　Ｖ、ｌ　＝　３　Ｑ　ｔｎｒａ、ン、＝（
ｚ、ｏ６Ｘ　１０”）−１ｍ２／Ｎ　　としである。 グラフに示すように、一定電圧のもとてはｈよの値が小
さい程ＷＣｔ）は大きくなり、それも（ｎ（ｔ）を最大
ならしめるん、の値の存−任すること及び１２に比例し
て大きくなることが判かる。 そして、（」）式で示さｆ（、る印ず・・ンマ３の遇７
度的　。 飛行挙動の理６而屑と実測Ｃ反形を第３凶に’ｔ／ｌを
パラメータにして示し／ζもので説明する。尚、ん１−
〇：３３で必９、他の定叡は前ξ上第２図においての読
切と同じである。 第３図（は、同数学モデルの印字／・／７３の僅振動屓
及び芙副データとの比較グラフである。 グラフに示すように、屯宰１駆ｒＪＪＪされた甲子ハン
マ３の高次振動モードが印字ワイヤ５と印字媒体（イン
クリボン８、印字用紙１及びプラテン６）との衝’ｌド
印字挙動に悪影響を与えることを示している。 しかし、実際には前記第２図で示した印字ノ・ンマ３の
自由端に適当な質量を付設させることにより、駆動の際
の印字・・ンマ３の多少の初期加速性は犠牲になるが、
その質量の慣性効果により高次の振動モードを小さく押
える手法をとっている。 この手法をとらない印字ハンマ３では、その発生ずる高
次振動モードにより、先部に旧設さｔした印字ワイヤ５
の速度は前記第３図のグラフのＪ／を−１の波形で示す
ように、飛行中に変動しＪ一定ぜず印字ワイヤ５とプラ
テン６間の距離が僅かに変化しても衝シ住力は大きく変
動してし貰うことになる。 このようなことからも明らかなように、印字ハンマ３が
印字を行なう印字糸の振動形態はあく丑でも第１次振動
モードに依存しており、高次振動モードは騒音の発生な
どの印字メカニズムに悪形響を与えるのみで印字に適合
しない状態を生みだすことになる。 続いて、印字ワイヤ５の先端が印字媒体（インクリボン
８、印字用紙７及びプラテン６）と接触するインパクト
挙動について説明する。 この印字ワイヤ５の印字媒体への衝突により発生する衝
撃力は、印字ワイヤ５の材料、長さ及び径などで決まる
固有の縦弾性波となる。この、印字ワイヤ５の縦弾性波
は印字ワイヤ５先端から内部を通り印字ハンマ３に向か
って伝搬し到達する。 そして、この縦弾性波は印字ハンマ３の横振動を誘発す
ることになる。 しかし、一般に本型式のような印字ワイヤ５の縦振動、
印字ハンマ３の横振動の連成を伴なう衝突系においては
、印字ワイヤ５に座屈が発生しない限り、この縦振動が
印字に与える影響はほとんど無視できる。それは、印字
媒体スチフネスが印字ワイヤ５の長さ方間スチフネスに
比べて非常に小さく、また印字ワイヤ５と１直列に連携
さ扛ている印字ハンマ３の聞げスチフネスも同様に小さ
い従って、印字ワイヤ５から伝搬した衝撃力は印字ハン
マ３に直接作用すると考えることができ、それは印字ハ
ンマ３に比較的大きな振幅分布をもつ横振動を発生させ
ることになる。 この印字ハンマ３の振幅分布は印字ハンマ３の曲げスチ
フネスが小さければ小さい程大きくなり印字力の減少や
印字ワイヤ５と印写媒体との接触時間を長くしたり印字
ワイヤ５の復帰を遅らせる等の弊害を発生させる。 以上、従来の電歪駆動による衝撃式印字ハンマの説明を
したが結果的に次のような欠点が生じてくる。 それは、印字に必要な大きな飛行食入・び高速動作を得
るために印字ハンマ３の材料の厚さを薄く幹量とした場
合、それと同時に印字ハンマ３の曲げスチフネスも小さ
くなるので印字における大きな１４８力を得ることがで
きないという印字メカニズムの矛盾が必然的に発生する
欠点である。 〔発明の目的〕 そこで、本発明の目的は従来の印字メカニズムの矛盾を
解決するために、慣性質量を付設し、高い印字力尖頭値
を得るほか、印字に不具合な高次振動成分を低減するた
めになされたものである。 〔発明の構成〕 その構成は以下の通シである。 弾性板の中央に形成された可動プレート上に印字ワイヤ
を有した所定の慣性質ｆｆｉ　ｋ搭載固定する。 一方、２枚に分割し表裏に電極層を有した圧電磁器を弾
性板と接合して一体化し、その上下に弾性板のグレート
と共に回動する慣性質量の回！＄ＩＪ’？−可能に支持
する切欠郷とピボットヲ設けたアツ／％−プレートとベ
ースプレートを有した構成としたことである。 このようにすることによって、印字ハンマに発生する高
次振動及び派生する横振動、縦振動を低減させることが
できる。 〔実施例〕 以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 第４図は本発明の一実施例を示す印字ハンマの分解斜視
図、第５図はバイモルフ部の拡大部分側断面図、第６図
は組立状態を示す斜視図、第７図は動作状態を示す側断
面図である。 図において、９は印字ワイヤ、１０は印字ワイヤ９を固
定した高次振動に対向する慣性質量である。 １１は弾性板、１２は先部両側ｋｇ曲して弾性板１１の
中央に形成した切欠孔、１３は切欠孔１２の湾曲部から
切欠孔１２内に突出形成した可ｈｄノ可能なグレート、
１４は’１ｌｔｌ性板１１の回動におけるりＩｌｌ　ｉ
／ｌ：支１、Ｉ’　！’１１ｉであり、印字ソイ−＼′
９γ゛イ］シ′／こ１０性質Ｉｔ１：　１０　＆Ｊ：該
弾性弾性１のプレート１３上に対回向全域を爆接あるい
は接着等によって搭載固定きれている。 １５は強誘電体であるＰＺＴなとの分極処理された圧電
磁器であり、前記弾性板１１上に慣性質量１０を中央に
して接着し、非対称バイモルフ型の印字ハンマの主要部
全構成している。 ここで、第５図ケ基にこのバイモルフについて説明して
おく。 １Ｇは圧電磁器１５の両主面に設けた電極層、１７は弾
性板１１と電極層１６を有した圧電磁器１５とを接合し
ている高強度で非常に薄い接合層である。１８は弾性板
１１の裏面と圧電磁器１５の表面に設けた可撓性絶縁層
であシ、該可撓性絶縁層１８は後記にて説明するが発生
する高次の横振動及び縦振動を素早く減哀させるのに有
効であるが、特に設けなくてもよい。 前記、説明に戻って、１９はベースプレート、２０は慣
性質量１０の回動のためにベースプレート１９に設けた
切欠屑、２１は慣性質量１ｏの回’ｄＦｈｔ支持する゛
−ピボットであシ、該ベースプレート１９上に前記バイ
モルフ型の印字ハンマ主要部が搭載される。 ２２は圧電磁器１５上に配置したクランプ用のスペーサ
、２３は本印字ハンマのクランプを兼ねたアッパープレ
ート、２４は慣性質ｉｔ　１０の回動のためにアッパー
プレート２３に設けた切欠屑、２５は慣性質量１０の回
動を支持するピボットであり、該アッパープレート２３
のピボット２５と前記ベースプレート１９のピボット２
１は対向位置を成すように形成されている。 尚、ｃ−ｃ’は弾性板１１の弾性支持部１４付近である
回動の撓み曲線における変曲点を示してお９、比較的大
きな曲げ応力を受ける個所なので、この部分の切欠孔１
２（は前記したように適当な湾曲を形成している。 次に、圧電磁器１５の両電極１６間に電圧が印加される
と、内部応力の不連続性により発生する印字ハンマの横
振動に加えての縦振動について説明する。 例えば、前述のように矩形の印字ハンマを例にとるとそ
の縦振動ｕｃｘ、ｔ）は であられされる。尚、Ｕ乙は境界条件（ｆ−満足する正
規関数でるる。 従来例でも記したが印字のための印字ハンマの飛行は横
振動の第１次振動モードを基本としなければならない。 しかし、電圧の印加により第１次から無限法モードの横
振動成分が誘起されるほか、（５）式で写される縦振動
をも誘起しており、これは印字ハンマの飛行挙動に悪影
響を与えるほか、耳障りな騒音源ともなる。本発明は、
この発生した車重しくない高次の横振動及び耳、従振動
を慣性質量１０により軽減し、また弾性板１１と圧電磁
器１５に設けた可撓性絶縁層１８で素早く臘衰させるこ
とができる。 以下に、本発明の印字ハンマの駆動について説明する。 丑ず、圧電ａ器１５の両電悼ノ曽１６間に電圧を印加す
ると、第７図のように圧電磁器１５と弾性板１１がクラ
ンプ用のスペーサ２２の一端を大略中心に１０１転して
飛行を開始する。これは慣性質量１０の一方がベースプ
レート１９に形成されている切欠溝２０に、他方がアッ
パープレート２３の切欠溝２４に遊嵌して慣性質量１ｏ
はベースプレート１９のピボット２１を回動支点として
回動することにより印字ワイヤ９を駆動して印字を行な
うことになる。 この時、弾性板１１の切欠孔１２に対しての両残存部で
ある弾性支持部１４の犬Ｂ、４ｃｍｃ’付近が撓み曲線
における変曲点となシ、比較的大きな曲げ応力を受ける
個所になる。このため、該弾性支持部１４を形成してい
る切欠孔１３の弾性支持部１４個所においては応力束中
による彼方破壊をさけるために適当に湾曲した設計をし
である。 前記のように圧電的力を強制力とじて、慣性質量１０は
回動運動を行なうが、慣性質量１ｏの回転振動系の固１
１振動数は、この圧電的強制力の周波数成分に収べては
るかに小名いので、その回動運動は主に圧電的強制力の
第１振動モードに対応することになる。従って、従来の
欠点であった印字挙動に望捷しくない高次振動成分がこ
のような運動系で除去され、慣性質量１ｏは開法成分を
含まない安定した飛行を行なうことができ、付設印字ワ
イヤ９はプラテンギャップが少々変化しても一定した飛
行速度を確保できることになる。 次に、印字ワイヤ９が印字媒体と衝突して印字画素を形
成するインパクト挙動について説明する。 この、インパクト挙動は衝撃力及びワイヤと媒体との接
触時間などをパラメータにして決定されることは従来例
で説明した通シであり、再度の説明は行なわないが、ハ
ンマの曲げスチフネスが小さいと大きな振幅分布をもつ
高次振動を慣性質量１０によって大きな曲げスチフネス
のハンマすることにより抑制しているので印字ワイヤ９
のインパクト挙動においても十分な効果を発揮すること
ができる。それは、ハンマの曲げスチフネスが大きいこ
とは大略剛体と印字媒体との衝欠と見做すことができ、
このことはハンマの不具合いな振動の発生をなくすので
印字ワイヤ９と印字媒体の接触時間を短縮して印字ワイ
ヤ３の正弦ａり状の高い印字力尖頭値が得られることに
なる。 この際、慣性質量１０においては印字ワイヤ９のある先
端とピボット２１で受けられている支点の間には互いに
衝心関係にあることが望ましいことは言うまでもないこ
とであシ、これを簡単に実現するために、本発明の実施
例ではベースプレート１９に適当な切欠溝２０を設けて
いる。 更に次に、慣性質量１０がインパクト終了後にハンマの
平衡位置に戻るまでの挙動について説明する。 従来のものでは、その復帰運動にインパクトによって生
じた高次の横振動成分が含まれ、平衡位置に戻ってもリ
バウンドを発生する原因になり、次の駆動によるインパ
クト動作に変動を来たすのが常であったシ、圧電磁器の
折損を誘発する大きな要因ともなっていた。 しかし、本発明の実施例では慣性質量１０の勢力ある復
帰運動エネルギと可撓性絶縁層１８の減衰効果により安
定した復帰動作が実現できることになる。 だが、慣性質量１０が高速で平衡位置に戻るとベースプ
レート１９との接触面全体で反撥力を受けることになり
、慣性質量１０の運動は直線成分と回転成分を伴なった
リバウンドとなってしまう。 この現象を低減するために、本発明では印字ハンマのク
ランプを兼ねたアッパープレート２３に切欠溝２４を設
けてピボット２５を形成し、これをベースプレート１９
のピボット２１の位置に対応した適当な位置に設置する
ことによって、慣性質−峻１０の直扉運動は完全に拘束
されて残った回転成分努力によるリバウンドもほとんど
無視できるまでに低減できる。 しかし、更に完全な静止状態が必要とされる場合には慣
性質量１０の復帰過程中の過当なタイミングを見計らっ
て、圧電磁器１５に再度電圧を印加して制動を行なうこ
とも可能である。　　　　。 尚、本発明の実施例においてはプリンタに搭載される複
数の印字ハンマの中の−っに代表して行なった。 〔発明の効果〕 以上、詳細に説明したように本発明では弾性板の中央に
形成した可動プレート上に印字ワイヤを有した所定の慣
性質量を搭載固定し、一方２枚に分割した表裏に電極層
を有した圧電磁器を前記弾性板と接合して一体化し、そ
の上下に弾性板のプレートと共に回動する慣性質量の回
動を可能に支持する切欠溝とピボットをＩ」シフ乏°ノ
′・八・仁−プレートとベースプレ−トヲイ了した印字
ハンマとしたので印字駆動において次のような効果を発
揮することができる。 それは、電歪駆動型印字ハンマの持っ間欠振動成分を原
因とする騒音及び必然的矛盾点であった印字ハンマの刑
行量−動作時間と衝ポカの関係が一定の慣性質量による
曲げスチフネスの増大によって解消でき、ハンマの敏速
でスムーズな駆゛動を行なう効果を有する。 これは、従来の印字ハンマに発生する耳障りな騒音を低
減できる効果や印字ハンマの初期飛行時の動作安定化、
インパクトによって誘起さｇるハンマの高次横振動成分
の影響を受けることがないので正弦波状の高印字カ尖頭
値を得る効果及びインパクト後の復帰動作が安定して繰
返し周波数が高くなる効果ともなる。 このような効果により、電磁型と同等の高出力が得られ
、低消費電力駆動が可能な印字ノ・ンマは電算機の出力
装置に使用さｎるプリンタの印字ヘッドに利用できるほ
か、現在市場で要求の高い高密度印字の渓字出力、イメ
ージ出力そしてグラフィック出力プリンタ等には特に有
益な利用を行なうことができる。更に、電磁型リレー、
関連リレー及びその他多種のアクチュエータへの応用も
可能である。 ４、図面の簡単な説明 第１図は従来の印字ハンマの概略側断面図、第２図は数
学モデルの埋ｆｆｆｌ　（ｉ［定常変位と天測データの
比較を示すグラフ、第３図は叙学モデルの印字ハンマの
横振動Ｐ拌及び実測データとの比奴グラフ、第４図は本
発明の一実施例を示す印字ハンマの分解斜視図、′ｆＪ
５図はバイモルフ部の拡大部分断面ス、第６図は組立状
態を示す斜視図、第７図は動１′「状態を示す側断面図
である。 ９・・印字ワイヤ　１０・・・慣性質重　１１・・・弾
性板　１２・・・切欠孔　１３・・プレート　１５川圧
電磁器　１６・・・電極層　１８・・・可撓性絶縁層　
１９・・ベースプレー）　　２０・・・切欠阿　２１・
・ビボッ）　　２２・・スペーサ　２３・・・アッパー
プレート２４・・・切欠溝　２５・・ピボット 特許出願人　沖゛電気工業株式会社 代理六升埋士　雀　　窟　　醋　　二Figure 1 is a schematic side sectional view of a conventional printing hammer, Figure 2 is a graph showing a comparison between the theoretical value steady displacement of the mathematical model and measured data, and Figure 3 is the lateral vibration solution of the printing hammer based on the mathematical model and the measured data. 4 is an exploded perspective view of a printing hammer showing an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an enlarged partial sectional view of the bimorph part, FIG. 6 is a perspective view showing the assembled state, and FIG. 7 FIG. 2 is a side sectional view showing an operating state. 9... Printing wire 10... Inertial mass 11... Elastic plate 12... Notch hole 13... Plate 15.
... Piezoelectric magnetism 16... Electrode layer 18... Flexible insulating layer 19... Base plate 20... Notch groove 2
1... Pivot 22... Spacer 23... Upper plate 24... Notch groove 25... Pivot Patent Applicant Oki Electric Industry Co., Ltd. Representative Patent Attorney Takashi Kanakura Time (ms) q4D 3 @6r2 Procedural Amendment (Voluntary) November 7, 1980 Director-General of the Houne Agency Kazuo Wakasugi Showing several items 3, 1981 Patent Application No. 079037 Title Related to the case of a person who uses an impact type print head Patent applicant: 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Name (029) Oki Electric Industry Co., Ltd.
Nankai Danrijin 7 Contents of amendment 1 We will amend the full text of the specification as attached. Details: 1. Name of the invention: Impact-type printing head 2. Claim 1: An asymmetrical printing head made by fixing a piezoelectric ceramic having a pair of electrode surfaces on both main surfaces to an elastic plate having a printing wire fixed to one end. In an impact type print head configured as a bimorph type printing machine, a movable plate is formed in the center of the elastic plate, and a predetermined inertial mass having a printing wire is fixed to the plate of the elastic plate, while the piezoelectric A 'filfj percussion type print head, characterized in that the piezoelectric ceramic is mounted and fixed on an elastic plate by dividing the porcelain into two parts and placing the inertial mass in the center. 3. Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to gXJm used in output devices such as computers.
Among the type print heads, the present invention relates to electrostrictive drive type impact type print heads that utilize piezoelectric strain such as piezoelectric ceramics as a driving source. The main goal in print head research and development is high speed. This means lower power consumption and lower noise. In order to achieve this goal, so-called electrostrictive drive print heads that utilize ferromagnetic bodies have recently begun to be reconsidered. However, as is well known, the reliability of porcelain and the design method for its application have not yet been established for direct drive print heads, which replace the electromagnetic print heads that currently dominate the market.
There are still many problems remaining in practical application. Recently, most of the electrostrictive methods that have been proposed have been made in an effort to achieve great success as a result of increasing the compliance of the printing hammer of the print head.
In order to obtain the initial acceleration, impact force, and high dot frequency of the printing hammer C equivalent to that of the electromagnetic type, there is still a need for improvement, and the present invention specifically relates to an improvement of the printing hammer of the hook type print head. [Prior Art] Below, an electrostrictive drive type printing hammer of a conventional impact type printing head will be explained based on the drawings. Fig. 1 is a cross-sectional view of the conventional printing hammer from the open side. Piezoelectric ceramic, 2 is an elastic plate, 3 is a printing hammer with an asymmetric groove bottom made by laminating the piezoelectric ceramic 1 and the elastic plate 2 together, 4 is a printing hammer 3
The power supply lead wire to the piezoelectric ceramic 1, 5 is the printing wire attached to the free fiitA '11Ill of the printing machine 3, 6 is the platen, 7 is the printing paper wrapped around the platen 6, 8 is the printing paper 7 The ink ribbon is interposed between the printing wire 5 and the printing wire 5. A indicates the fixed point of the printing hammer 3, and the X axis indicates the printing hammer 3.
The longitudinal direction of the printing hammer 3 and the Z axis indicate the axial direction of the thickness direction of the printing hammer 3, and the intersection of the X-Z axes is located on the neutral plane of the printing hammer 3. In addition, the approximate performance of the above printing number 3 is as follows: wire stroke (platen gap) ≧Q, 4 am, impact printing stress =:= 14 K9/1tn2, and repeating dot frequency>700) (Z, etc.) are set as necessary conditions. Next, the operation of the conventional printing machine 3 configured as described above will be explained.A voltage V (t) is applied to both electrode surfaces of the piezoelectric ceramic 1 through the lead wire 4 leading from the power supply. - The printer 3 begins to rotate around point A, accelerating the printing wire 5, and transfers ζ78 ink per day onto the printing paper 7 wrapped around the flatten 6. In this way, printing is performed. This wall is fixed at one end,
Rectangular printing with free other end
Therefore, /c) L satisfies the eigenvalue determination method % formula % (3) derived by substituting the conditions It is an eigenvalue. Furthermore, Elastic Compliance of Porcelain, 5$ Elastic Plate, /) 1. J! l'2', each density, d 1
', piezoelectric constant, kl: electromechanical coupling coefficient, L: /% length, A1: area moment of hammer per unit width, h. A2. Each plate thickness, 11. I2. Io: Moment of inertia of area of the printing hammer 3 per unit width similar to the elasticity of porcelain 9 and moment of inertia of area of porcelain alone, V(t): Applied voltage, t: Time. Therefore, from equation (1), the steady displacement *w<t, ) at the wire point with the time term set to zero is given by . . . (・1). Note that Ve is the applied voltage in a constant peak state. Next, a theoretical value expressed by equation (4) is calculated, and a comparison with actually measured data of a prototype sample will be explained based on FIG. 2. FIG. 2 is a graph showing a comparison between the theoretical steady-state displacement of the same mathematical model and actually measured data. Direction, hl = 0.3mm,
d"j = (5,9X 1 olo)-1n, 2/
N, dl--3, I X 10-10m/V,, Ve
= 200 V, l = 3 Q tnra, n, = (
z,o6 It can be seen that the value of .
degree. The theory of flight behavior and the actually measured C countershape are shown in the third example using 't/l as a parameter and will be explained using ζ. Nao, n1-
〇:33 must be 9, and the other constants are the same as those in Figure 2 on the previous ξ. Figure 3 is a comparison graph with the slight vibration level and sub-data of the print//73 of the same mathematical model. This shows that the mode has an adverse effect on the printing behavior between the printing wire 5 and the printing medium (ink ribbon 8, printing paper 1, and platen 6).However, in reality, the By attaching an appropriate mass to the free end of the printing machine 3, the initial acceleration of the printing machine 3 during driving will be sacrificed, but
The inertia effect of the mass is used to suppress higher-order vibration modes. In the printing hammer 3 that does not use this method, the high-order vibration mode generated by the printing hammer 3 causes the printing wire 5 previously installed at the tip to
As shown by the waveform of J/-1 in the graph of FIG. The power will fluctuate greatly. As is clear from the above, the vibration form of the printing thread used for printing by the printing hammer 3 depends on the first vibration mode, and the higher vibration mode is caused by the printing mechanism such as the generation of noise. This will only give a bad impression to the user and create a condition that is not suitable for printing. Next, the impact behavior when the tip of the printing wire 5 contacts the printing medium (ink ribbon 8, printing paper 7, and platen 6) will be described. The impact force generated by the collision of the printing wire 5 with the printing medium becomes a unique longitudinal elastic wave determined by the material, length, diameter, etc. of the printing wire 5. This longitudinal elastic wave of the printing wire 5 propagates from the tip of the printing wire 5 through the inside and reaches the printing hammer 3. This longitudinal elastic wave induces transverse vibration of the printing hammer 3. However, in general, the longitudinal vibration of the printing wire 5 as in this model,
In a collision system involving coupled transverse vibration of the printing hammer 3, the influence of this longitudinal vibration on printing can be almost ignored unless buckling occurs in the printing wire 5. That is, the stiffness of the printing medium is very small compared to the longitudinal stiffness of the printing wire 5, and the stiffness of the printing hammer 3 connected in series with the printing wire 5 is also small. It can be considered that the impact force propagated from the printing hammer 5 acts directly on the printing hammer 3, which causes the printing hammer 3 to generate transverse vibrations having a relatively large amplitude distribution. The smaller the bending stiffness of the printing hammer 3, the larger the amplitude distribution of the printing hammer 3 becomes. cause harm. The conventional impact-type printing hammer using electrostrictive drive has been described above, but as a result, the following drawbacks arise. If the thickness of the material of the printing hammer 3 is made thinner in order to obtain the large flying penetration and high-speed operation required for printing, the bending stiffness of the printing hammer 3 will also be reduced, which will reduce the large 148° in printing. The inconsistency of the printing mechanism, in which the printing force cannot be obtained, is a drawback that inevitably occurs. [Object of the Invention] Therefore, the purpose of the present invention is to solve the contradictions of the conventional printing mechanism by adding an inertial mass to obtain a high peak printing force, and to reduce high-order vibration components that cause problems in printing. It was done in order to [Structure of the invention] The structure is as follows. A predetermined inertial mass ffi k having a printing wire is mounted and fixed on a movable plate formed at the center of the elastic plate. On the other hand, a piezoelectric ceramic that is divided into two pieces and has electrode layers on the front and back sides is joined to an elastic plate to integrate it, and the inertial mass rotates with the grate of the elastic plate above and below! $IJ'? - The structure includes a base plate and a heat/% plate with a notch and pivot for possible support. By doing so, it is possible to reduce high-order vibrations occurring in the printing hammer and the resulting lateral vibrations and longitudinal vibrations. [Example] An example of the present invention will be described below based on the drawings. FIG. 4 is an exploded perspective view of a printing hammer showing an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an enlarged partial side sectional view of the bimorph section, FIG. 6 is a perspective view showing the assembled state, and FIG. 7 is an operating state. FIG. In the figure, 9 is a printing wire, and 10 is an inertial mass that opposes high-order vibrations to which the printing wire 9 is fixed. 11 is an elastic plate; 12 is a notch hole formed in the center of the elastic plate 11 by bending both sides of the tip; 13 is a flexible HDable grate formed protruding from the curved portion of the notch hole 12 into the notch hole 12;
14 refers to the rotation of the sex plate 11.
/l: Support 1, I'! '11i, printed soy-\'
9γ ゛ イ］］ / Ko 10 property IT1: 10 & J: The entire opposite area on the plate 13 with elastic elasticity 1 is exploded or adhesive, etc. 15 is a polarized piezoelectric ceramic made of a ferroelectric material such as PZT, which is bonded onto the elastic plate 11 with the inertial mass 10 in the center, and constitutes all the main parts of the asymmetric bimorph type printing hammer. . Here, this bimorph will be explained based on FIG. 1G is an electrode layer provided on both main surfaces of the piezoelectric ceramic 15, and 17 is a high-strength and very thin bonding layer that bonds the elastic plate 11 and the piezoelectric ceramic 15 having the electrode layer 16. Reference numeral 18 denotes a flexible insulating layer provided on the back surface of the elastic plate 11 and the surface of the piezoelectric ceramic 15, and the flexible insulating layer 18 prevents high-order transverse vibrations and longitudinal vibrations that occur, as will be explained later. Although it is effective for quickly reducing grief, it does not need to be provided. Returning to the above description, 19 is a base plate, 20 is a notch provided in the base plate 19 for rotation of the inertial mass 10, and 21 is a pivot that supports the inertial mass 1o, and the base plate The main part of the bimorph type printing hammer is mounted on 19. 22 is a spacer for a clamp placed on the piezoelectric ceramic 15, 23 is an upper plate that also serves as a clamp for the main printing hammer, 24 is a notch provided in the upper plate 23 for the rotation of the inertia IT 10, and 25 is a spacer for clamping. It is a pivot that supports rotation of the inertial mass 10, and the upper plate 23
pivot 25 of the base plate 19 and pivot 2 of the base plate 19
1 are formed so as to form opposing positions. Incidentally, c-c' indicates an inflection point in the rotational deflection curve near the elastic support part 14 of the elastic plate 11, and since this is a point that receives relatively large bending stress, the notch hole 1 in this part is
2 (forms an appropriate curvature as described above).Next, when a voltage is applied between both electrodes 16 of the piezoelectric ceramic 15, the horizontal vibration of the printing hammer caused by the discontinuity of the internal stress The additional vertical vibration will be explained.For example, if we take the rectangular printing hammer as mentioned above as an example, its vertical vibration ucx,t) will be reduced by . Note that U is a normal function that satisfies the boundary condition (f). As mentioned in the conventional example, the flight of the printing hammer for printing must be based on the first vibration mode of transverse vibration. However, the voltage In addition to inducing transverse vibration components of the first order to infinite modal mode, the application of It also becomes a source of harsh noise.The present invention
The generated high-order lateral vibrations and vibrations that are not heavy on the vehicle can be reduced by the inertial mass 10, and can be quickly damped by the flexible insulating layer 18 provided on the elastic plate 11 and the piezoelectric ceramic 15. . Below, driving of the printing hammer of the present invention will be explained. When a voltage is applied between the two electrodes 16 of the piezoelectric ceramic 15, the piezoelectric ceramic 15 and the elastic plate 11 rotate approximately 101 around one end of the clamping spacer 22 as shown in FIG. Start flying. This is because one of the inertial masses 10 is loosely fitted into the notched groove 20 formed in the base plate 19 and the other is loosely fitted into the notched groove 24 of the upper plate 23.
By rotating about the pivot 21 of the base plate 19, the printing wire 9 is driven and printing is performed. At this time, the two remaining portions of the elastic support portion 14 relative to the notch hole 12 of the elastic plate 11, near the dog B and 4 cmc', are the inflection points in the deflection curve, and are places subject to relatively large bending stress. Become. For this reason, the elastic support portions 14 of the notch holes 13 forming the elastic support portions 14 are designed to be appropriately curved to avoid lateral breakage due to the stress flux. As mentioned above, the inertial mass 10 performs rotational movement by using the piezoelectric force as a forcing force, but the rigidity 1 of the rotational vibration system of the inertial mass 1o
Since one frequency is far smaller than the frequency component of this piezoelectric force, the rotational movement mainly corresponds to the first vibration mode of the piezoelectric force. Therefore, high-order vibration components that are undesirable for printing behavior, which was a drawback of the conventional method, are removed by such a motion system, and the inertial mass 10 can fly stably without including the open wave component, and the attached printing The wire 9 can maintain a constant flight speed even if the platen gap changes slightly. Next, the impact behavior in which the printing wire 9 collides with the printing medium to form printing pixels will be explained. This impact behavior is determined using parameters such as the impact force and the contact time between the wire and the medium, as explained in the conventional example, and will not be explained again, but if the bending stiffness of the hammer is small, Since high-order vibrations with a large amplitude distribution are suppressed by being hammered with large bending stiffness by the inertial mass 10, the printing wire 9
It is also possible to exhibit sufficient effects in terms of impact behavior. This is because the large bending stiffness of the hammer can be regarded as a disconnect between the rigid body and the printing medium.
This eliminates the occurrence of undesirable vibrations of the hammer, thereby shortening the contact time between the printing wire 9 and the printing medium, and resulting in a high peak printing force value of the printing wire 3 having a sine a shape. At this time, it goes without saying that in the inertial mass 10, it is desirable that the tip of the printing wire 9 and the fulcrum supported by the pivot 21 be in a centripetal relationship with each other, and this can be easily achieved. For this reason, in the embodiment of the present invention, a suitable cutout groove 20 is provided in the base plate 19. Furthermore, next, the behavior of the inertial mass 10 until it returns to the equilibrium position of the hammer after the impact is completed will be explained. In conventional models, the return movement includes a high-order lateral vibration component caused by the impact, which causes rebound even after returning to the equilibrium position, which usually causes fluctuations in the impact movement caused by the next drive. This was also a major factor in causing breakage of piezoelectric ceramics. However, in the embodiment of the present invention, a stable return operation can be realized due to the strong return kinetic energy of the inertial mass 10 and the damping effect of the flexible insulating layer 18. However, when the inertial mass 10 returns to the equilibrium position at high speed, the entire contact surface with the base plate 19 receives a repulsive force, and the movement of the inertial mass 10 becomes a rebound with a linear component and a rotational component. In order to reduce this phenomenon, in the present invention, a notch groove 24 is provided in the upper plate 23, which also serves as a clamp for the printing hammer, to form a pivot 25, which is connected to the base plate 19.
By installing it at an appropriate position corresponding to the position of the pivot 21, the straight door movement of the inertial member 10 can be completely restrained, and the rebound due to the remaining rotational component effort can be reduced to almost negligible. However, if a more complete stationary state is required, it is also possible to perform braking by applying voltage to the piezoelectric ceramic 15 again at an appropriate timing during the return process of the inertial mass 10. . In the embodiment of the present invention, one of the plurality of printing hammers installed in the printer is used as a representative. [Effects of the Invention] As described in detail above, in the present invention, a predetermined inertial mass having a printing wire is mounted and fixed on a movable plate formed in the center of an elastic plate, and electrodes are placed on the front and back sides of the two divided plates. A piezoelectric ceramic having a layer is joined and integrated with the elastic plate, and a notch groove and a pivot that support the rotation of the inertial mass that rotates together with the plate of the elastic plate are provided above and below it.・Since the printing hammer is made up of a two-plate and a base plate, the following effects can be achieved in printing drive. This is due to the noise caused by the intermittent vibration component of the electrostrictive drive type printing hammer and the inevitable contradiction of the printing hammer, which has a constant relationship between the force-operation time and the impact, and the increase in bending stiffness due to the inertial mass. This has the effect of making the hammer move quickly and smoothly. This has the effect of reducing the harsh noise that occurs in conventional printing hammers, stabilizing the operation of the printing hammer during its initial flight, and
Since it is not affected by the high-order lateral vibration component of the hammer induced by impact, it has the effect of obtaining a sinusoidal wave-like high printing force peak value, and the effect of stabilizing the return operation after impact and increasing the repetition frequency. Become. Due to these effects, printing machines that can achieve high output equivalent to electromagnetic types and drive with low power consumption can be used in the print heads of printers used in computer output devices, and are currently available on the market. It can be particularly useful for high-density printing, image output, and graphic output printers that require high-density printing. In addition, electromagnetic relays,
Applications to related relays and many other types of actuators are also possible. 4. Brief explanation of the drawings Fig. 1 is a schematic side sectional view of a conventional printing hammer, Fig. 2 is a graph showing a mathematical model (fffl Figure 4 is an exploded perspective view of a printing hammer showing an embodiment of the present invention, 'fJ
5 is an enlarged partial cross-sectional view of the bimorph part, FIG. 6 is a perspective view showing the assembled state, and FIG. 7 is a side sectional view showing the moving state. 9. Printing wire 10. Inertial property Heavy 11... Elastic plate 12... Notch hole 13... Plate 15 Piezoelectric ceramic 16... Electrode layer 18... Flexible insulating layer
19...Base play) 20...Notch a 21.
22...Spacer 23...Upper plate 24...Notch groove 25...Pivot patent applicant Oki Denki Kogyo Co., Ltd. Agent Rokusho Buraji Suzume Kutsu

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １　両主面に一対の電極面を有した圧電磁気を、一端に
印字ワイヤを固定した弾性板に固定してなる非対称バイ
モルフ型印字ハンマを構成した衝撃式印字ヘッドにおい
て、前記弾性板の中央に可動なプレートを裏面に可撓性
絶縁層を形成して印字ワイヤを有した所定の慣性質量を
該弾性板のプレートに固定し、一方前記圧電磁気を二分
しその表面に前記同様の可撓性絶縁層を形成して前記慣
性質量全中央に介して該圧電磁気を弾性板上に搭載固定
したことを特徴とする衝撃式印字ヘッド。1. In an impact type print head configured with an asymmetrical bimorph type printing hammer formed by fixing a piezoelectric magnet having a pair of electrode surfaces on both main surfaces to an elastic plate having a printing wire fixed to one end, A flexible insulating layer is formed on the back surface of a movable plate, and a predetermined inertial mass having printed wires is fixed to the plate of the elastic plate, while the piezoelectric magnetism is divided into two parts, and a flexible insulating layer similar to the above is formed on the surface of the movable plate. An impact type print head characterized in that the piezoelectric magnetism is mounted and fixed on an elastic plate via an insulating layer formed in the center of the inertial mass.