JPH0253230B2 - - Google Patents

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JPH0253230B2
JPH0253230B2 JP56111975A JP11197581A JPH0253230B2 JP H0253230 B2 JPH0253230 B2 JP H0253230B2 JP 56111975 A JP56111975 A JP 56111975A JP 11197581 A JP11197581 A JP 11197581A JP H0253230 B2 JPH0253230 B2 JP H0253230B2
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JP
Japan
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piezoelectric
lever
electrostrictive
stopper
voltage
Prior art date
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JP56111975A
Other languages
English (en)
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JPS5814765A (ja
Inventor
Takeshi Yano
Takeshige Hamatsuki
Chusuke Sagano
Koichi Iwata
Izumi Fukui
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
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Priority to US06/381,479 priority patent/US4435666A/en
Priority to EP82104563A priority patent/EP0065784B1/en
Priority to CA000403685A priority patent/CA1190088A/en
Priority to DE8282104563T priority patent/DE3266156D1/de
Priority to KR8202318A priority patent/KR860000749B1/ko
Priority to AU84196/82A priority patent/AU549939B2/en
Priority to BR8203086A priority patent/BR8203086A/pt
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Publication of JPH0253230B2 publication Critical patent/JPH0253230B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J9/00Hammer-impression mechanisms
    • B41J9/26Means for operating hammers to effect impression
    • B41J9/38Electromagnetic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/23Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
    • B41J2/27Actuators for print wires
    • B41J2/295Actuators for print wires using piezoelectric elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Impact Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインパクトプリンタヘツドに関する。
従来圧電又は電歪セラミツクの横効果を利用し
たプリンタヘツドは、第1図aおよびbに示すよ
うに、横効果型の電歪振動子1と、この振動子1
の先端1aに取付けられたピン2とから構成され
ている。このような構成においては、所定の変位
と速度を得るためにあらかじめバイアス電圧を加
えてプラテン7と反対方向に電歪振動子1の先端
1aをαの位置まで変位させた後、バイアス電圧
と逆の電圧を加え、電歪振動子1の先端1aをβ
の位置まで変位させることによりピン2をプラテ
ン7に衝突させている。
しかしながら、このようなプリンタヘツドは、
駆動電力が少なく、簡易な構造であるという特長
を有する反面印字速度が遅く、圧電又は電歪セラ
ミツクの圧電又は電歪セラミツクの所要体積が大
きくなるという欠点を有する。
本発明の目的は上述の欠点を除去し、圧電又は
電歪セラミツクの所要体積の小さい印字速度の速
いインパクトプリンタヘツドを提供することにあ
る。
本発明のプリンタヘツドは、上記目的を達成す
るため、L字状支持体と、この支持体のL字を構
成する一辺に固定され、各々が縦効果を有する圧
電素子の積層体からなる圧電体と、この圧電体の
伸縮動作を伝達する手段と、前記L字状支持体の
他辺に一端が固定され、この固定された近傍にお
いて前記伝達手段を介した前記伸縮動作が伝達さ
れるレバーと、このレバーの他端に取付けられた
印字用ピンと、前記レバーの先端部に配置され前
記レバーの動きを制限する振幅制限手段とから構
成された複数個の印字ユニツトと、前記複数個の
印字ユニツトを固定するとともに前記各ユニツト
のピンを案内するユニツト固定手段とを備えてい
る。
本願のインパクトプリンタヘツドの特徴は縦効
果の圧電又は電歪セラミツクを使用することであ
る。ここで言う圧電又は電歪セラミツクとはジル
コン・チタン酸鉛に代表される圧電材料とマンガ
ン・ニオブ酸鉛等の材歪材料を含む。圧電材料と
電歪材料との相違点は前者は分極を生じるのに対
して後者は分極を生じない点にある。これ等圧電
又は電歪セラミツクは通常横効果と縦効果の2つ
の物理現象が利用の対象となる。横効果とは電歪
材に印加される電界の方向と直角な方向の歪効果
を意味し、縦効果とは電界の方向と並行な方向の
歪効果を意味する。
この横効果と縦効果による歪の大きさは同一の
材質で比較したとき略ポアソン比の比率、つまり
約1:3となつている。これを圧電又は電歪セラ
ミツクに蓄えられる機械エネルギで比較すれば歪
の2乗、すなわち1:9の比率となる。したがつ
て、逆に所要のエネルギを蓄積するのに必要な圧
電又は電歪セラミツクの体積は上の比の逆比つま
り9:1となる。すなわち、同じ機械的エネルギ
ーを得るために必要な圧電又は電歪セラミツク体
積は縦効果を利用する場合には横効果を利用する
ときに比して1/9となる。
次に本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第2図は本発明の原理を説明する図である。第
2図において、縦効果圧電又は電歪セラミツク1
0で発生する機械的歪は第1の接続機構11およ
び第3の接続機構12により各々レバー14の一
端付近と固定部材15に伝達される。一方、第1
の接続機構11に近接して接合される第2の接続
機構13はレバー14と固定部材15との間に配
置されている。ピン16はレバー14の一端に接
合されている。励振用電極端子18および19は
圧電又は電歪セラミツク10の両側に接着され、
所定の電圧が印加される。ストツパ17は、レバ
ー14の動きを所定の範囲に制限し、圧電体10
の破壊を防止するために用いられる。
次に第3図a〜cを用いてストツパ17の効果
を説明する。
第3図aはレバー14の矢印A方向の運動の過
渡現象を示す。ストツパー17により、レバー1
4の運動は振幅はA1からA2に制限されてい
る。第3図bはこれにともなつて圧電体10に加
わる力の時間経過を示すものである。外部から電
圧を印加したとき圧電体10は伸びようとするの
で圧縮力F1を受けるが、レバー14の動きに応
答して圧縮力は徐々に緩和されてゆき続いて引張
り力を受けるようになる。
この場合、ストツパ17の有無が引張力の最大
値を制御するように働く。すなわち、ストツパ1
7の存在しないときには、引張り力の最大値F2
は略圧縮力F1に等しくなるがストツパ17の存
在する場合には、引張力の最大値F3はF2の数
分の1となる。第3図cはこのときの印加電圧を
示している。
具体的な数値例として衝撃部材の持つインパク
トエネルギを6000エルグとしたときF2=20Kgに
対しF3は5Kgとなる。これに対し圧電体の断面
寸法を2mm×3mmとすると、通常の圧電体の強度
300Kg/cm2を用いて計算すれば、強度18Kgとなり、
上記F2では圧電体が破壊するがF3に対しては繰
返し印加されても破壊されない。
このようにストツパ17の有無は縦効果圧電体
を用いるインパクトプリンタヘツドに対し決定的
な重要さを持つている。
一般にこのインパクトプリンタヘツドがプリン
タに組み込まれた場合には正常な状態であればス
トツパ17が存在しなくても衝突部材が紙に当た
るためストツパと同等の効果があり問題はない。
しかしヘツドのみで動作させた場合とかあるいは
ヘツドとプラテンの間かくを調節して適切な印字
圧に設置する調節の途中ではアームの自由状態あ
るいはそれに近い状態が存在するため、ストツパ
17を欠く場合は実用的なプリンタとしては不適
切となる。
第4図は本発明のヘツドを構成する基本ユニツ
ト100の斜視図である。図において、圧電又は
電歪セラミツク10は、第1の接続機構11と第
3の接続機構12の間にはさみ込まれている。第
1および第3の接続機構11および12は、第5
図に示すように、キヤツプ構造を有しており、圧
電又は電歪セラミツク10とは接着剤又は半田付
等により固く固定されている。この構造は圧電又
は電歪セラミツクのような比較的もろい材料に対
し、接合部分での強度の劣化を防ぐ意味で大変有
効である。再び第4図を参照すると、第1および
第3の接続機構11および12は各々レバー14
及び固定部材15に接合されている。第1の接続
機構11に近接して第2の接続機構13がレバー
14に接合され、第2の接続機構13の他端は固
定部材15に接合されている。レバー14の一方
の端にはピン16が接合されている。ストツパ1
7は固定部材15に取付けられており、その先端
部はレバー14に対し所定の空間を保つように配
置されている。
第6図は、第4図に示すユニツト100を取付
部材21に固定した状態を示す。ユニツト100
のピン16は、ピン16のガイドを兼ねたストツ
パ17に設けられた穴を貫通して配置されてい
る。
第7図は第4図に示すユニツト100の動作を
説明する図である。aは外部端子16,17間に
電圧が印加されない場合、bは同電圧が印加され
た場合である。電圧印加により圧電体10は伸び
歪を発生し、その結果レバー14を押しあげてθ
方向の回転を励起する。ここで仮りにストツパ1
7がないときはレバー14は圧電体10の伸び歪
に対応する回転角を行き過ぎて圧電体に強い引張
力を生じる。
第7図の場合はストツパ17に当たるため余分
な引張力を圧電体に与えずに済む。
第8図は圧電又は電歪セラミツク10の構成を
示し、同図aは圧電材料の構成を示し、b図は電
歪材料の構成を示している。第8図aにおいて、
ジリコンチタン酸鉛等の圧電材に電極22および
23が交互に配置され、それ等の電極22および
23は、各々外部電極24および25に接続され
ている。参照数字26は分極方向を示しており、
この方向は一層毎に逆転している。外部端子18
および19の間に印加される電圧による電界の方
向は参照数字27で示され、この図では分極方向
と電界方向が一致しているので圧電材料10は伸
びた状態になつている。
第8図bはマンガン・ニオブ酸鉛等電歪材料の
場合を示す。
第8図aとの相違点は分極がないことである。
この場合には、外部端子18および19間の電圧
方向によらず、電圧印加にともなつて電歪材料は
伸びる。電歪材料にはヒステリシスがないことが
特長である。第8図a,bのように層状の電極構
造をもつた圧電又は電歪セラミツクでは、低い印
加電圧により所要の歪が得られる。
以上のように本発明によれば、電圧又は電歪セ
ラミツクの縦効果を利用しているため、駆動電力
が小さく、簡単な構造のインパクトプリンタヘツ
ドが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図aおよびbは従来のインパクトプリンタ
ヘツドを示す斜視図、第2図は使用される基本ユ
ニツトの原理図、第3図a〜cはストツパの効果
を説明する図、第4図および第5図は基本ユニツ
トを示す斜視図およびその部品説明図、第6図は
本発明の一実施例を示す斜視図、第7図aおよび
bは基本ユニツトの動作を説明する図、第8図a
およびbは圧電および電歪セラミツクを示す斜視
図である。 第6図において、21……ユニツト取付部材、
14……レバー、10……圧電または電歪セラミ
ツク、15……固定部材、11〜13……接続機
構、16……ピン、17……ストツパ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 L字状支持体と、この支持体のL字を構成す
    る一辺に固定され、各々が縦効果を有する圧電素
    子の積層体からなる圧電体と、この圧電体の伸縮
    動作を伝達する手段と、前記L字状支持体の他辺
    に一端が固定され、この固定された近傍において
    前記伝達手段を介した前記伸縮動作が伝達される
    レバーと、このレバーの他端に取付けられた印字
    用ピンと、前記レバーの先端部に配置され前記レ
    バーの動きを制限する振幅制限手段とから構成さ
    れた複数個の印字ユニツトと、 前記複数個の印字ユニツトを固定するとともに
    前記各ユニツトのピンを案内するユニツト固定手
    段とから構成されたことを特徴とするインパクト
    プリンタヘツド。
JP56111975A 1981-05-26 1981-07-17 インパクトプリンタヘツド Granted JPS5814765A (ja)

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JP56111975A JPS5814765A (ja) 1981-07-17 1981-07-17 インパクトプリンタヘツド
US06/381,479 US4435666A (en) 1981-05-26 1982-05-24 Lever actuator comprising a longitudinal-effect electroexpansive transducer and designed to prevent actuation from degrading the actuator
EP82104563A EP0065784B1 (en) 1981-05-26 1982-05-25 Lever actuator comprising a longitudinal-effect electroexpansive transducer and designed to prevent actuation from degrading the actuator
CA000403685A CA1190088A (en) 1981-05-26 1982-05-25 Lever actuator comprising a longitudinal-effect electroexpansive transducer and designed to prevent actuation from degrading the actuator
DE8282104563T DE3266156D1 (en) 1981-05-26 1982-05-25 Lever actuator comprising a longitudinal-effect electroexpansive transducer and designed to prevent actuation from degrading the actuator
KR8202318A KR860000749B1 (ko) 1981-05-26 1982-05-26 구동기저하를 방지한 종축효과 전기팽창변환기로 구성된 레버 구동기 및 프린터 헤드
AU84196/82A AU549939B2 (en) 1981-05-26 1982-05-26 Lever actuator comprising a longitudinal-effect electro- expansive transducer
BR8203086A BR8203086A (pt) 1981-05-26 1982-05-27 Acionador de alavanca com transdutor eletroexpansivo de efeito longitudinal

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JP56111975A JPS5814765A (ja) 1981-07-17 1981-07-17 インパクトプリンタヘツド

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Publication Number Publication Date
JPS5814765A JPS5814765A (ja) 1983-01-27
JPH0253230B2 true JPH0253230B2 (ja) 1990-11-16

Family

ID=14574814

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JP56111975A Granted JPS5814765A (ja) 1981-05-26 1981-07-17 インパクトプリンタヘツド

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6052359A (ja) * 1983-08-31 1985-03-25 Nec Corp インパクトカラ−プリンタ
JPS6090770A (ja) * 1983-10-25 1985-05-21 Seiko Epson Corp インクジェットヘッド
JPS6097867A (ja) * 1983-11-04 1985-05-31 Nec Corp 印字エレメント
CA1319295C (en) * 1988-03-18 1993-06-22 Akio Yano Printing head of wire-dot impact printer
JP2608757B2 (ja) * 1988-05-16 1997-05-14 セイコー電子工業株式会社 水晶振動子用水晶ウエハ
WO1991006429A1 (fr) * 1989-11-01 1991-05-16 Oki Electric Industry Co., Ltd. Mecanisme d'entrainement d'aiguille
JPH0577446A (ja) * 1991-09-18 1993-03-30 Brother Ind Ltd 印字ピン駆動ユニツトの配列構造
JP2008110123A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Sanada Kako:Kk 棚受けピン

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5229318A (en) * 1975-09-01 1977-03-05 Nippon Telegraph & Telephone Type head for high speed printer or the like
JPS52154425A (en) * 1976-06-17 1977-12-22 Nippon Telegraph & Telephone Mechanical amplifying mechanism
JPS57193375A (en) * 1981-05-26 1982-11-27 Nec Corp Impact printing head

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JPS5814765A (ja) 1983-01-27

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