JPS6178658A - ドツトプリンタヘツド用駆動板 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、ドツトプリンタヘッド、特にインパクト型
トノトプリノクヘノドに供される駆動板に関する。

〔発明の技術的背景〕

この種のドツトプリンタヘッドは各種のものが知られて
おり、それぞれ一長一短がある。

熱転写方式のドツトプリンタは作動は静かだが印字後の
熱的安定性に乏しく、また感熱テープの消耗が激しい。

また、インクジェットプリンタはインクの目詰まりが起
こり易く、保守の点で大変である。

電磁方式のドツトプリンタは、上述の如き欠点はなく、
最も一般的であるがピンの数だけコイルを設置するので
どうしても大きく、かつ重くなり、駆動時の消費電力を
小さくできなかった。

〔発明の目的〕

この発明は、以上の様な従来技術の欠点を除去しようと
して成されたものであり、小型軽量にして消費電力が少
なくかつ高速で印字でき、しかも騒音の小さいヘッドの
提供を目的とする。

〔発明の概要〕

かかる目的を達成するために本発明に於ては、圧電素子
が貼着されており、この圧電素子の変位に応じて駆動す
る駆動部と、この駆動部の駆動時に、駆動部の駆動方向
とは逆方向に駆動する衝撃吸収部と、前記駆動部と前記
衝撃吸収部とに共通の基部となる結合固定部とでなり、
しかも前記駆動部の先端にはドツトピン用のピン孔が形
成されてなる駆動板を提供する。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面に従ってこの発明の詳細な説明する。尚
、各図面において、同一の符号は同様の対象を示すもの
とする。

第１図に於て、■は主として衝撃吸収部２と駆動部３と
から構成される駆動板である。駆動板１は、駆動が容易
な様に板状に形成されており、例えば厚さ１．５ｍｍ前
後の薄い金属板で構成されている。駆動板の材質は必ず
しも金属である必要はなく、例えば弾性を有する合成樹
脂でも構わない。

また駆動板ｌの形状としでは第１図に示す如く矩形状が
好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、
例えば正方形状であっても差し支えない。

衝撃吸収部２は、駆動板ｌの中程を略コ字状に切断する
ことにより形成されてなる。従って駆動部３の動きとは
異なる動きが可能である。衝撃吸収部２の形状は、駆動
板ｌと同様に矩形状を呈しているが、必ずしもこの形状
に限定されるものではなく、例えば正方形状であっても
差し支えない。

駆動部３は、側部詰・３Ｂとこの側部詰・３Ｂをつなぐ
連結部３Ｃとでなる。従って略コ字状の形状を呈するこ
とになる。連結部３Ｃには、ドツトピン４が結合固定又
は貫通するピン孔５が形成されている。このピン孔５は
、２列千鳥模様に配列されているが、配列具合はこれに
限定されるものではなく、又１列でも３列でも構わない
。尚ピン孔５の個数は、通常７〜２４個の間で選択され
る。

６は、駆動板１の一端に位置する結合固定部であり、積
層された駆動板１の結合固定を図る部位である。この結
合固定部６は、衝撃吸収部２にも駆動部３にも連結した
、両者の共通の基部となっており、両者共にこの結合固
定部６を支点として駆動することになる。６んま結合固
定部６に設けられた結合固定用孔であり、この孔随によ
り他の駆動板と一緒にホルトとナツトて結合固定される
。

もっとも結合固定手段としては種々のものがあり、例え
ば溶接でも良く適宜採用し得る。

ドツトピン４は、インクテープを打撃して印字するもの
であるが、その太さは０．２５１ｎｍ〜０．３ＩＴＬＩ
′ｒ１位が一般的である。このドツトピン４は、１枚の
駆動板ｌにつき１本が結合固定される。従って所要枚数
の駆動板１か積層されてヘットユニットは構成されてい
くことになる訳であるので、結果的には積層された駆動
板１の数だけドツトピン４が突出することになる。しか
もドツトピン４はそれぞれ異なるピン孔５に結合固定さ
れる。それ故１枚の駆動板１に結合固定された１本のド
ツトピン４は、他の駆動板１の対応するピン孔５を貫通
して突出することになる。尚ピン孔５の径は、ドツトピ
ン４の径よりも若干太き目に作られており、従ってドツ
トピノ４のピン孔５内に於ける動作を妨げることはない
。又ドツトピン４のピン孔５への結合固定手段としては
、例えば溶接等適宜の手段が採られる。

７Ａ・７Ｂは板状の圧電素子てあり、それぞれ駆動部３
を構成する側部３Ａ・３Ｂに貼着されている。

この圧電素子７Ａ・７Ｂの変位によって駆動部３は駆動
される。７Ｃは同じく板状の圧電素子であり、い時には
、表裏両面に貼着して使用すれば良い。

尚、衝撃吸収部２には必ずしも圧電素子７Ｃを貼着しな
くても良い。この衝撃吸収部２は、駆動部３の駆動時に
この駆動方向とは逆方向に駆動することにより、駆動部
３の駆動時に生ずる衝撃・振動、特にドツトピン４の打
点時の衝撃・振動をキャンセルするものである。この場
合、貼着された圧電素子ヶ乙によって強制的に衝撃吸収
部２を逆方向に駆動しなくても衝撃吸収部２は駆動部３
とは分離している為、駆動部３の駆動時に反作用で衝撃
吸収部２は自ら逆方向Ｉこ駆動することになり、衝撃・
撮動のキャンセルに貢献することとなる。

もっとも圧電素子７Ｃが貼着されていれば、この効果は
更に顕著なものとなる。ところで衝撃吸収部２を逆方向
に駆動させる手段として種々あるが、例えば圧電素子７
Ａ・７Ｂに印加する電圧とは逆の電圧を印加すれば足り
る。

第２図は駆動板１に貼着された圧電素子７Ａ・７Ｂ・７
Ｃへの電圧印加のための電気的接続部分の拡大断面図で
ある。８は圧電素子７に被着された電極である。９は電
圧印加の為のリード端子であり、９Ａは導電部分である
。１０はハンダで、なるべく厚みをとらないようにハン
ダ付けされている。

リート端子９はガラスエポキシ板の０．１５ｒｒｍ厚に
銅張りしたものであり、駆動板ｌに貼着された圧電素子
７Ａ・７Ｂ・７Ｃのそれぞれの位置に合致させて予めエ
ノチンクを施しておく。

第３図は、上記実施例の駆動板１を適宜枚数積層して構
成されたプリンタヘッドユニットの概略を示す構成図で
ある。１１は駆動板１の駆動を許容する為に各駆動板１
間に介在して所定間隔を保つスペーサである。１２は各
駆動板１の結合固定用孔３を貫通するボルトであり、１
３はナツトである。

次に作用ｌこついて述べる。

駆動部３の両側部３人・３Ｂの圧電素子７Ａ・７Ｂに電
圧を印加すると、圧電素子７Ａ・７Ｂは會−変形を受け
、しかして駆動部３は第１図に矢印Ａで示す方向に変位
し、それにつれてドツトピン５が第１図に矢印で示すＢ
方向に急激に変位してインクテープを打点することにな
る。この時、同時に前記電圧と逆の電圧を衝撃吸収部２
に貼着された圧電素子７Ｃに印加することにより衝撃吸
収部２は駆動部３とは逆方向に変位して、ドツトピン４
の打点時の振動をキャンセルする。

第４図はリード端子９への１シヨツトの入力波形を示す
。状態■は電源スィッチがオフの状態を示す。状態■は
電源スィッチがオン状態を示し、駆動部３の両側部３Ａ
ψ３Ｂの圧電素子７Ａ・７Ｂにはマイナスの電圧が印加
されて、ドツトピン４はインクテープより離れる。状態
■はショット信号が入り、前記圧電素子７Ａ・７Ｂに打
点命令が出た状態を示しており、電圧はマイナスより一
気にプラスの電圧に変り、そのため圧電素子７Ａ・７Ｂ
は急激に変位して、結局ドツトピン４はインクテープを
打点する。打点が終了するとすぐに状態■に戻り、次回
に備える。圧電素子７Ａ・７Ｂは容量性の°ためプラス
充電とマイナス充電とが反復して繰り返されることにな
る。この第４図の波形によらないでプラス側の電圧のみ
で駆動しても良いが、この場合にはドツトピン４の先端
振幅の減少分を圧電素子の全長等でカバーすればよい。

第５図はドットピン４先端部４Ａの打点状態を第４図の
状態ω→■→■と対応した位置関係て示したものである
。１４は紙送りトラム、１５は紙、１６はインクテープ
で通常はエンドレスタイプにしてインクの補充を受けな
がら除々に位置をずらしていく。

この発明は上記実施例に限定されることなく各種の変形
例を含むもあである。例えば上記実施例上述したように
本発明によれば以下のような効果が得られる。

（１）駆動源として圧電素子を使用している為、省電力
化がはかれ、従って特に携帯形のプリンタには電池の長
寿命化の点て有効である。また薄鉄板の型打抜きで駆動
板は容易に出来るので安価にして丈夫であり、しかも一
枚の個有共振周波数を高く出来るので高速プリントが可
能となる。また電磁方式と較べてヘッド全体としての重
量もコイルとか鉄芯が不要な為に軽量化でき、コンパク
トに且つ軽く作ることが可能となる。

（２）ドツトピンを駆動板の端部に取り付ける為、取り
付は可能なドツトピンの本数が多くても比較的場所をと
らず高密度化設置が容易に出来、またドツトピンの先端
をピンガイドに絞り込んでゆくときの傾斜も緩やかで良
いので、無理のないスムーズなプリント作動ができるこ
とになる。

（３）衝撃吸収部の存在により、動作時の振動がキャン
セルされて殆ど消滅させることが出来る。即ちプリンタ
ヘッドから外部に洩れてゆく余分な機械振動の発生が少
なく、その為運転時の騒音も少なくすることか出来る。

また衝撃吸収部に駆動部とは逆挙動になるように圧電素
子を貼着すれば、この現象はますます顕著になり、高速
でしかも騒音の少ないプリンタを提供できる。

（４）圧電素子への駆動電圧の印加方法として、パルス
電圧を零ホルトから立ち上げないで例えばマイナス電位
から一気にプラス電位まで変えるＰ−Ｐ駆動方式とする
ことにより駆動片の持つヒステリシス分のロスをカバー
できるので、先端振幅を大きくさせる上で例えば零ポル
トからプラス電位まで変える片サイト駆動に比してこの
Ｐ−Ｐ駆動方式では、２．５〜３倍位大きくすることが
できる。従ってその分たけ駆動板の長さを短かくするこ
とができるのでヘットの小型化と高速化に貢献できる。

（５）ドツト数を増やして更゛に高速化を計るときは、
駆動板を積層して構成されたヘッドを複数併設して、ド
ツトピンの先端部を一個所に集中させて、同時に２列打
ちまたは４列打ち（こすれば印字スピードは一挙に２倍
か、４倍に増大させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概観図。第２図は同じ
く電気的接続部分の一実施例を示す拡大断面図。第３図
は本発明である駆動板を積層して構成されたヘッドユニ
ットの概略を示す構成図。 第４図は本発明の詳細な説明する為の線図。第５図は同
じく作用を説明するための印字部の拡大図。 ２：衝撃吸収部、３：駆動部、４：ドツトピン、５：ピ
ン孔、６：結合固定部、７Ａ・７Ｂ＝圧電素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧電素子（７Ａ）・（７Ｂ）が貼着されており、この圧
   電素子（７Ａ）・（７Ｂ）の変位に応じて駆動する駆動
   部（３）と、 この駆動部（３）の駆動時に、駆動部（３）の駆動方向
   とは逆方向に、駆動する衝撃吸収部（２）と、前記駆動
   部（３）と前記衝撃吸収部（２）とに共通の基部となる
   結合固定部（６）とでなり、 しかも前記駆動部（３）の先端にはドットピン（４）用
   のピン孔（５）が形成されてなるドットプリンタヘッド
   用駆動板。