JPH03190757A - 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
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人力エネル
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開平１−６１２５９号
公報（特願昭６２−２１８２３６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１１は一端に印字ワイヤ１７が
固着され他端に第一の結合部１８を有しており、第一の
結合部１８には二本の溝１８ａ、　１８ｂが設けである
。圧電素子１５は一端が固定部材１６に固定され他端に
第二の結合部１９が接続されており、第二の結合部１９
は圧電素子１５との接続面と反対側に溝１９ａが設けら
れている。固定部材１６は端部に溝１６ａ、　１６ｂが
設けられている。第一のヒンジ部を構成する丁字形部材
１２の一端１２ａは第一の結合部１８に設けられた溝１
８ａに挿入され線接合され、丁字形部材１２の他端１２
ｂは第二の結合部１９に設けられた溝１９ａに挿入され
線接合されている。また、第二及び第三のヒンジ部を構
成するＵ字形部材１３は一端１３ａが第一の結合部１８
に設けられた溝１８ｂに挿入され線接合され、他端１３
ｂ、　１３ｃは固定部材１６に設けられた溝１６ａ、　
１６ｂにそれぞれ挿入され線接合されている。その結果
、第二及び第三のヒンジ部１３ｂ’、　１３ｃ’は第一
のヒンジ部１２ｂ′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、第一のヒンジ部１２
ｂ′の位置とはずれていて、所定の寸法の間隔を有する
構造となる。

このような構成の印字ハンマの圧電素子１５に電圧を印
加すると、圧電素子１５は第２図の矢印Ａ方向に伸張し
、第一のヒンジ部１２ｂ″を矢印Ａ方向に変位させる。

−力筒二及び第三のヒンジ部１３ｂ′及び１３ｃ”の一
端は固定部材１６に、他端はアーム１１の第一の結合部
１８に接続されており、しかも第一のヒンジ部１２ｂ′
との間に所定の寸法の間隔を有するため、第一、第二及
び第三のヒンジ部１２ｂ’、　１３ｂ’及び１３０′は
矢印Ｂ方向に曲げ変形を生じ、アーム１１も矢印Ｂの方
向に回転運動を起こす。この結果アーム１１の先端に結
合されている印字ワイヤ１７は、圧電素子１５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。

（発明が解決しようとする課題） 上述したような従来の印字ハンマは、圧電素子を駆動源
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
電素子の変位を拡大して印字ワイヤ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、構造単純で高速
動作ができるという長所がある。

しかしながらヒンジの接合を線接合で行っているため、
第３図のヒンジ部近傍を拡大した側面図に示すように、
練剤４が曲げ変形を起こすヒンジ部表面にも流出し付着
する。繰り返しの印字動作を行うと、ヒンジ部は繰り返
し曲げ応力を受けるが、練剤はヒンジ材質（ばね材）よ
りも強度が低いため、まず鑞材にき裂がはいりそのき裂
が応力集中を引き起こしヒンジにもき裂が生じ、それが
進展していきついにはヒンジは破損する。すなわち寿命
が短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、印
字部を有するアームと、一端が固定部材に接続され他端
に結合部材を有する圧電素子と、一端が前記アームに接
続され他端は前記結合部材に接続された異形断面を有す
る丁字形ヒンジと、前記丁字形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、前記アームにそ
の一端が接続され他方の端部は固定部材に接続された異
形断面を有するＵ字形ヒンジとから構成されたドツトイ
ンパクト式プリンタ印字ハンマにおいて、前記１字形お
よび前記Ｕ字形ヒンジの厚肉部にはそれが固定される部
材の端面よりも突出した状態で線接合される。

（作用） 本発明では、ヒンジは、はとんど曲げ変形を生じなく応
力の低い厚肉部で線接合され、かつ、厚肉部はそれが固
定される部材の端面よりも突き出ているため鑞材の流出
をその厚肉部で止めることができ、曲げ変形を起こす薄
肉部には練剤が付着しない。その結果、ヒンジには練剤
のき裂発生による応力集中は生ぜず長寿命で信頼性が高
くなる。

（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図は本実施例のヒンジ部近傍を拡大した側面図であ
る。Ｕ字形ヒンジ１は曲げ変形を起こす薄肉部１ａと鑞
接合される厚肉部１ｂ、　ｌｃの異形断面を有する。同
様に丁字形ヒンジ２は曲げ変形を起こす薄肉部２ａと鑞
接合される厚肉部２ｂ、　２ｃの異形断面を有する。

本実施例では、ヒンジ材質には疲労強度の高いマルエー
ジング鋼を用いている。さらに冷間圧延（加熱せずロー
ルで上下から圧力を加える圧延処理）及び溶体化処理（
一定時間高温に保って均−固容体化する処理）を複数回
行って第１図のような異形断面を形成した。薄肉部と厚
肉部の厚さの比は１：３とした。また鑞としては銀ろう
を用いた。厚肉部１ｂは固定部材１６に設けられた溝に
挿入され、厚肉部１ｃ、　２ｃをアーム１１の端部の第
一の結合部材１８に設けられた溝に挿入され、厚肉部２
ｂは圧電素子１５に接続された第二の結合部材１９に設
けられた溝に挿入される。本実施例では、固定される部
材すなわち固定部材１６、第一の結合部材１８及び第二
の結合部材１９に設けられた溝の深さを、厚肉部１ｂ、
　ｌｃ、　２ｂ、　２ｃの長さよりも短くして、厚肉部
が固定される部材の端面より突き出るようにして、厚肉
部１ｂ、　ｌｃ、　２ｂ、　２ｃは固定される部材すな
わち固定部材１６、第一の結合部材１８及び第二の結合
部材１９に鑞接合される。

本発明の場合、Ｕ字形及び丁字形ヒンジ１，２はほとん
ど曲げ変形を生じなく応力の低い厚肉部１ｂ、　ｌｃ。

２ｂ、　２ｃで鑞接合され、かつ、厚肉部はそれが固定
される部材１６．１８．１９の端面よりも突き出ている
ため、固定するときの鑞材の流出をその厚肉部で止める
ことができ、曲げ変形を起こす薄肉部１ａ、　２ａには
鑞材側付着しない。その結果、ヒンジには鑞材のき裂発
生による応力集中は生ぜず従来より数倍〜１０倍長寿命
により信頼性が高くなる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の印字ハンマは、寿命が長
く信頼性が上がるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヒンジ部近傍を拡大した側面図であり
、第２図は印字ハンマの構成を示す斜視図である。第３
図は従来のヒンジ部近傍を拡大した側面図である。 １・・・Ｕ字形ヒンジ、２・・・丁字形ヒンジ、４・・
・練剤、１ａ・・・Ｕ字形ヒンジの薄肉部、ｌｂ、　ｌ
ｃ・・・Ｕ字形ヒンジの厚肉部、２ａ・・・丁字形ヒン
ジの薄肉部、 ２ｂ、　２ｃ・・・丁字形ヒンジの厚肉部、１１・・・
アーム、１２・・・丁字形部材、１２ｂ゛・・・第一の
ヒンジ、１３・・Ｕ字形部材、 １３ｂ’、　１３ｃ’・・・第二及び第三のヒンジ、１
５・・・圧電素子、１６・・・固定部材、１６ａ、　１
６ｂ・・・固定部材に設けられた溝、１７・・・印字ワ
イヤ、１８・・・第一の結合部材、１８ａ、　１８ｂ・
・・第一の結合部材に設けられた溝、１９・・・第二の
結合部材、 １９ａ・・・第二の結合部材に設けられた溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　印字部を有するアームと、一端が固定部材に接続され
   他端に結合部材を有する圧電素子と、一端が前記アーム
   に接続され他端は前記結合部材に接続された異形断面を
   有するＴ字形ヒンジと、前記Ｔ字形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、前記アーム
   にその一端が接続され他方の端部は固定部材に接続され
   た異形断面を有するＵ字形ヒンジとから構成されたドッ
   トインパクト式プリンタ印字ハンマにおいて、前記Ｔ字
   形および前記Ｕ字形ヒンジの厚肉部はそれが固定される
   部材の端面よりも突出した状態で鑞接合されたことを特
   徴とするドットインパクト式プリンタ印字ハンマ。