JPH0430351B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0430351B2 JPH0430351B2 JP20139683A JP20139683A JPH0430351B2 JP H0430351 B2 JPH0430351 B2 JP H0430351B2 JP 20139683 A JP20139683 A JP 20139683A JP 20139683 A JP20139683 A JP 20139683A JP H0430351 B2 JPH0430351 B2 JP H0430351B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric body
- members
- response
- movable
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/22—Typewriters 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
- B41J2/23—Typewriters 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
- B41J2/27—Actuators for print wires
- B41J2/295—Actuators for print wires using piezoelectric elements
Landscapes
- Impact Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は印字エレメント、特に圧電体を駆動源
として用いてドツト印字を行うための印字エレメ
ントに関する。
として用いてドツト印字を行うための印字エレメ
ントに関する。
第１図は本発明に係わる印字エレメントの構造
を例示する斜視図である。金属の取付部材１に下
端を固着してある圧電体２が印字動作の駆動源で
ある。圧電体２の上端は金属の結合部材３に固着
されている。金属の可動部材４および５は、いず
れも圧電体２から与えられる変位を受けたときに
てこ（レバー）として作動し変位を拡大伝達する
ために設けてある。可動部材４および５の各下端
部は、板状の接続部を介して取付部材１および結
合部材３にそれぞれ接続している。また可動部材
４および５の各上端部には、金属板の伝達部材６
および７の一端が固着してあり、伝達部材６およ
び７の他端は可動部材８の所望箇所におのおの固
着してある。可動部材８の先端部には、ドツト印
字を行うための金属棒のワイヤ９が取付け固定し
てある。
を例示する斜視図である。金属の取付部材１に下
端を固着してある圧電体２が印字動作の駆動源で
ある。圧電体２の上端は金属の結合部材３に固着
されている。金属の可動部材４および５は、いず
れも圧電体２から与えられる変位を受けたときに
てこ（レバー）として作動し変位を拡大伝達する
ために設けてある。可動部材４および５の各下端
部は、板状の接続部を介して取付部材１および結
合部材３にそれぞれ接続している。また可動部材
４および５の各上端部には、金属板の伝達部材６
および７の一端が固着してあり、伝達部材６およ
び７の他端は可動部材８の所望箇所におのおの固
着してある。可動部材８の先端部には、ドツト印
字を行うための金属棒のワイヤ９が取付け固定し
てある。
圧電体２の両側面に設けた一対の電極１０間に
リード１１を通して駆動電圧を印加したとき、電
歪効果により圧電体２が伸びて寸法歪を生じ、結
合部材３を押上げて可動部材４および５に変位を
与える。この変位に応じて可動部材４および５は
おのおのレバーとして作動し各上端部に破線矢印
ＡおよびＢで示す向きの変位を生ずる。この互い
に逆向きの二つの変位が伝達部材６および７を介
して伝達されると、可動部材８が回転運動を起
し、これに伴つてワイヤが破線矢印Ｃの向きに運
動してドツト印字動作を行う。
リード１１を通して駆動電圧を印加したとき、電
歪効果により圧電体２が伸びて寸法歪を生じ、結
合部材３を押上げて可動部材４および５に変位を
与える。この変位に応じて可動部材４および５は
おのおのレバーとして作動し各上端部に破線矢印
ＡおよびＢで示す向きの変位を生ずる。この互い
に逆向きの二つの変位が伝達部材６および７を介
して伝達されると、可動部材８が回転運動を起
し、これに伴つてワイヤが破線矢印Ｃの向きに運
動してドツト印字動作を行う。
従来の印字エレメントでは、取付部材１、可動
部材４および５、ならびに伝達部材６および７の
金属材料としてばね用鋼材を用いている。印字動
作を多数回行つたときに、特に伝達部材６および
７や可動部材４および５と取付部材１および結合
部材３との間の接続部では、板状であるため大き
な応力が集中して繰返し作用するから、この繰返
し応力に対する耐久度の高いばね用鋼材を選んで
用いている。
部材４および５、ならびに伝達部材６および７の
金属材料としてばね用鋼材を用いている。印字動
作を多数回行つたときに、特に伝達部材６および
７や可動部材４および５と取付部材１および結合
部材３との間の接続部では、板状であるため大き
な応力が集中して繰返し作用するから、この繰返
し応力に対する耐久度の高いばね用鋼材を選んで
用いている。
しかしこのような材料を用いた従来の印字エレ
メントには、動作中に周囲温度の変化に伴つて、
伝達部材６および７の折損破壊あるいは圧電体２
の剥離破壊を生じたり、ワイヤ９の先端位置がず
れて正常な印字動作が行わなくなるという欠点が
ある。まず、伝達部材６および７の各端部を可動
部材４および５あるいは可動部材８に固着するた
めろう付けを行う際に、ろう付け箇所が溶接熱で
高温になるため熱影響部を生じ、この結果ぜい化
したり割れ（クラツク）を生ずるなどの原因によ
り伝達部材６および７の各端部の疲労強度が劣化
する。例えばもとの疲労限度が80Kg／mm2程度であ
つたものが、溶接後にはその半分の40Kg／mm2ある
いはそれ以下まで劣化してしまう。特にエレメン
トを小形化する場合には、伝達部材６および７の
板厚もそれに応じて薄くしないと円滑な繰返し動
作が得られず、その結果伝達部材６および７に繰
返し作用する応力の大きさが40Kg／mm2を超えるた
め動作中に折損破壊を生じ易くなる。また、圧電
体２の熱膨脹係数は（０〜２）×10-6／℃程度で
あるのに対し、ばね用鋼材の熱膨脹係数は（10〜
20）×10-6／℃程度である。例えば長さが30mmの
圧電体２を駆動源として用いる場合、この圧電体
２の両端を結合部材３と取付部材１とに接着剤で
固着したあとで周囲温度が30℃変化すると、圧電
体２の長さの変化と結合部材３および取付部材１
間の長さの変化との間に10μm程度の差異が生ず
る。この熱膨脹量の差違によつて圧電体２に圧縮
あるいは引張応力が作用するが、圧電体２は引張
応力に対する強度が低いため特に温度上昇時の引
張応力により圧電体２内に割れを生じて剥離破壊
を生じ易い。更に、上記の如く温度変化に伴つて
圧電体２の長さが変化するが、この変化量の大き
さは圧電体２の駆動時に生ずる寸法歪による長さ
の変化量とほぼ同程度になることがある。このよ
うな場合には、圧電体２の長さの変化に応じてワ
イヤ９の先端位置がずれて、駆動時にワイヤ９が
紙面にインパクトしなくなつたり、あるいは逆に
無駆動時にもワイヤ９が紙面に接触してしまい、
正常な印字動作ができなくなる。また圧電体２の
長さの変化に応じて可動部材４および５に変位を
生じ、これが伝達部材６および７に伝達されて、
無駆動時でも駆動時と同程度の大きさの応力が伝
達部材６および７に作用し、駆動時に生ずる応力
が更に重畳されると疲労限度を超え折損破壊を生
ずる原因になる。
メントには、動作中に周囲温度の変化に伴つて、
伝達部材６および７の折損破壊あるいは圧電体２
の剥離破壊を生じたり、ワイヤ９の先端位置がず
れて正常な印字動作が行わなくなるという欠点が
ある。まず、伝達部材６および７の各端部を可動
部材４および５あるいは可動部材８に固着するた
めろう付けを行う際に、ろう付け箇所が溶接熱で
高温になるため熱影響部を生じ、この結果ぜい化
したり割れ（クラツク）を生ずるなどの原因によ
り伝達部材６および７の各端部の疲労強度が劣化
する。例えばもとの疲労限度が80Kg／mm2程度であ
つたものが、溶接後にはその半分の40Kg／mm2ある
いはそれ以下まで劣化してしまう。特にエレメン
トを小形化する場合には、伝達部材６および７の
板厚もそれに応じて薄くしないと円滑な繰返し動
作が得られず、その結果伝達部材６および７に繰
返し作用する応力の大きさが40Kg／mm2を超えるた
め動作中に折損破壊を生じ易くなる。また、圧電
体２の熱膨脹係数は（０〜２）×10-6／℃程度で
あるのに対し、ばね用鋼材の熱膨脹係数は（10〜
20）×10-6／℃程度である。例えば長さが30mmの
圧電体２を駆動源として用いる場合、この圧電体
２の両端を結合部材３と取付部材１とに接着剤で
固着したあとで周囲温度が30℃変化すると、圧電
体２の長さの変化と結合部材３および取付部材１
間の長さの変化との間に10μm程度の差異が生ず
る。この熱膨脹量の差違によつて圧電体２に圧縮
あるいは引張応力が作用するが、圧電体２は引張
応力に対する強度が低いため特に温度上昇時の引
張応力により圧電体２内に割れを生じて剥離破壊
を生じ易い。更に、上記の如く温度変化に伴つて
圧電体２の長さが変化するが、この変化量の大き
さは圧電体２の駆動時に生ずる寸法歪による長さ
の変化量とほぼ同程度になることがある。このよ
うな場合には、圧電体２の長さの変化に応じてワ
イヤ９の先端位置がずれて、駆動時にワイヤ９が
紙面にインパクトしなくなつたり、あるいは逆に
無駆動時にもワイヤ９が紙面に接触してしまい、
正常な印字動作ができなくなる。また圧電体２の
長さの変化に応じて可動部材４および５に変位を
生じ、これが伝達部材６および７に伝達されて、
無駆動時でも駆動時と同程度の大きさの応力が伝
達部材６および７に作用し、駆動時に生ずる応力
が更に重畳されると疲労限度を超え折損破壊を生
ずる原因になる。
本発明の目的は、上述の欠点を除去し動作中の
伝達部材の折損破壊や圧電体の剥離破壊、および
ワイヤ先端の位置ずれを防止した印字エレメント
およびその製造方法を提供することにある。
伝達部材の折損破壊や圧電体の剥離破壊、および
ワイヤ先端の位置ずれを防止した印字エレメント
およびその製造方法を提供することにある。
本発明のエレメントは、印加電圧に応答して寸
法歪を発生する圧電体と、該圧電体の一端を固定
してあり該圧電体と実質的に同一の熱膨脹係数を
もつ金属材料から成る取付部材と、おのおの前記
圧電体の他端および前記取付部材に板状部材を介
して接続しており前記圧電体から前記板状部材を
介して与えられる前記寸法歪に応答して互いに逆
向きの第一および第二の角変位を生ずる第一およ
び第二の可動部材と、それぞれの一端が前記第一
および第二の可動部材に固着された時効硬化性を
もつ金属板の第一および第二の伝達部材と、該第
一および第二の伝達部材の各他端を固着してあり
両者を介して伝達される前記第一および第二の角
変位に応答して回転運動を生じ一端を固定してあ
る細棒状のワイヤに印字動作を与える第三の可動
部材とを備えている。
法歪を発生する圧電体と、該圧電体の一端を固定
してあり該圧電体と実質的に同一の熱膨脹係数を
もつ金属材料から成る取付部材と、おのおの前記
圧電体の他端および前記取付部材に板状部材を介
して接続しており前記圧電体から前記板状部材を
介して与えられる前記寸法歪に応答して互いに逆
向きの第一および第二の角変位を生ずる第一およ
び第二の可動部材と、それぞれの一端が前記第一
および第二の可動部材に固着された時効硬化性を
もつ金属板の第一および第二の伝達部材と、該第
一および第二の伝達部材の各他端を固着してあり
両者を介して伝達される前記第一および第二の角
変位に応答して回転運動を生じ一端を固定してあ
る細棒状のワイヤに印字動作を与える第三の可動
部材とを備えている。
本発明の製造方法は、金属板の第一および第二
の伝達部材の一端をそれぞれ低膨脹鋼から成る第
一および第二の可動部材に溶接し、且つ前記第一
および第二の伝達部材の各他端を低膨脹鋼から成
る第三の可動部材に溶接したあと、所定の温度で
所定の時間に亘り熱処理を施す工程を含んでい
る。
の伝達部材の一端をそれぞれ低膨脹鋼から成る第
一および第二の可動部材に溶接し、且つ前記第一
および第二の伝達部材の各他端を低膨脹鋼から成
る第三の可動部材に溶接したあと、所定の温度で
所定の時間に亘り熱処理を施す工程を含んでい
る。
次に本発明について詳細に説明する。
本発明では、圧電体を駆動源として用いたドツ
ト印字用の印字エレメントにおける取付部材およ
び伝達部材の材料を選定して、圧電体および伝達
部材の破損を効果的に防止する。以下、本発明の
一実施例について説明する。第１図に例示したよ
うな構造の印字ユニツトにおいて、取付部材１な
らびに可動部材４および５を低膨脹合金で一体に
形成すると共に、伝達部材６および７を時効硬化
性のマルテンサイト・エージング鋼（MA鋼）で
形成する。低膨脹合金として例えばニツケルを36
％含む鋼材（インバー）を用いると、その熱膨脹
係数は（０〜１）ppm／℃であるから、温度変化
により圧電体２と取付部材１および結合部材３間
との長さ変化の差異は、従来の1/10以下に低減さ
れる。従つて、周囲温度が変化したとき、特に温
度上昇時でも、圧電体２に作用する応力も従来の
１／１０以下になり、従来のような圧電体２の剥離破
壊やワイヤ９の先端位置のずれ、無駆動時での伝
達部材６および７の応力発生を防止できる。
ト印字用の印字エレメントにおける取付部材およ
び伝達部材の材料を選定して、圧電体および伝達
部材の破損を効果的に防止する。以下、本発明の
一実施例について説明する。第１図に例示したよ
うな構造の印字ユニツトにおいて、取付部材１な
らびに可動部材４および５を低膨脹合金で一体に
形成すると共に、伝達部材６および７を時効硬化
性のマルテンサイト・エージング鋼（MA鋼）で
形成する。低膨脹合金として例えばニツケルを36
％含む鋼材（インバー）を用いると、その熱膨脹
係数は（０〜１）ppm／℃であるから、温度変化
により圧電体２と取付部材１および結合部材３間
との長さ変化の差異は、従来の1/10以下に低減さ
れる。従つて、周囲温度が変化したとき、特に温
度上昇時でも、圧電体２に作用する応力も従来の
１／１０以下になり、従来のような圧電体２の剥離破
壊やワイヤ９の先端位置のずれ、無駆動時での伝
達部材６および７の応力発生を防止できる。
第２図は、本実施例での製造工程ごとの伝達部
材６および７の疲労限度の推移を示す特性図であ
る。上述のごとく、伝達部材６および７はMA鋼
で形成されており、これらの両端を可動部材４，
５および８の所定の箇所に820〜900℃の範囲内に
定めた溶接温度のろう材でろう付けする。このあ
と、480℃で３時間に亘り熱処理を行う。可動部
材４および５はろう付け以前に予め820℃で溶体
化処理が施されており、常温冷却時の疲労限度は
約40Kg／mm2であるが、ろう付け後の熱処理によつ
て時効硬化して約80Kg／mm2の疲労限度まで達す
る。従つて、従来のように伝達部材６および７の
溶接箇所の疲労限度が溶接後劣化したままにはな
らず、熱処理による時効硬化により従来の２倍程
度の疲労限度が得られ、動作中の折損破壊を防止
できる。また、この疲労限度向上により、印字エ
レメントの小形化が実現可能になる。なお、イン
バーは低炭素鋼であり、従来用いている炭素含有
量の多いばね用鋼のごとく高温時に相変態を生じ
組織ガルーズになることはなく、本実施例の熱処
理に好適であるという利点を有する。
材６および７の疲労限度の推移を示す特性図であ
る。上述のごとく、伝達部材６および７はMA鋼
で形成されており、これらの両端を可動部材４，
５および８の所定の箇所に820〜900℃の範囲内に
定めた溶接温度のろう材でろう付けする。このあ
と、480℃で３時間に亘り熱処理を行う。可動部
材４および５はろう付け以前に予め820℃で溶体
化処理が施されており、常温冷却時の疲労限度は
約40Kg／mm2であるが、ろう付け後の熱処理によつ
て時効硬化して約80Kg／mm2の疲労限度まで達す
る。従つて、従来のように伝達部材６および７の
溶接箇所の疲労限度が溶接後劣化したままにはな
らず、熱処理による時効硬化により従来の２倍程
度の疲労限度が得られ、動作中の折損破壊を防止
できる。また、この疲労限度向上により、印字エ
レメントの小形化が実現可能になる。なお、イン
バーは低炭素鋼であり、従来用いている炭素含有
量の多いばね用鋼のごとく高温時に相変態を生じ
組織ガルーズになることはなく、本実施例の熱処
理に好適であるという利点を有する。
なお本発明を適用できる印字エレメントの構造
は、第１図に例示したものに限定される必要はな
く、圧電体を取付ける取付部材、圧電体が発生す
る寸法歪を伝達して変位を発生させる可動部材、
およびその変位をワイヤに伝達する板状の伝達部
材を備えた印字エレメントであれば、圧電体の両
端を固定した部材の材料として熱膨脹係数が圧電
体と実質的に同一な金属材料を用い、且つ伝達部
材の材料として時効硬化性の金属材料を用いて、
本実施例と同様な効果が得られることは明らかで
ある。
は、第１図に例示したものに限定される必要はな
く、圧電体を取付ける取付部材、圧電体が発生す
る寸法歪を伝達して変位を発生させる可動部材、
およびその変位をワイヤに伝達する板状の伝達部
材を備えた印字エレメントであれば、圧電体の両
端を固定した部材の材料として熱膨脹係数が圧電
体と実質的に同一な金属材料を用い、且つ伝達部
材の材料として時効硬化性の金属材料を用いて、
本実施例と同様な効果が得られることは明らかで
ある。
以上の説明により明らかなごとく、本発明には
動作中の伝達部材の破損破壊や圧電体の剥離破
壊、およびワイヤ先端の位置ずれを防止した印字
エレメントおよびその製造方法を得られるという
効果がある。
動作中の伝達部材の破損破壊や圧電体の剥離破
壊、およびワイヤ先端の位置ずれを防止した印字
エレメントおよびその製造方法を得られるという
効果がある。
第１図は本発明に係わる印字エレメントの構造
を例示する斜視図、第２図は本発明の一実施例を
説明するための特性図である。 １……取付部材、２……圧電体、３，４，８…
…可動部材、６，７……伝達部材、９……ワイ
ヤ。
を例示する斜視図、第２図は本発明の一実施例を
説明するための特性図である。 １……取付部材、２……圧電体、３，４，８…
…可動部材、６，７……伝達部材、９……ワイ
ヤ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 印加電圧に応答して寸法歪を発生する圧電体
と、該圧電体の一端を固定してあり該圧電体と実
質的に同一の熱膨張係数をもつ金属材料から成る
取付部と、おのおの前記圧電体の他端および前記
取付部材に板状部材を介して接続しており前記圧
電体から前記板状部材を介して与えられる前記寸
法歪に応答して互いに逆向きの第一および第二の
角変位を生ずる第一および第二の可動部材と、そ
れぞれの一端が前記第一および第二の可動部材に
固着された時効硬化性をもつ金属板の第一および
第二の伝達部材と、該第一および第二の伝達部材
の各他端を固着してあり両者を介して伝達される
前記第一および第二の角変位に応答して回転運動
を生じ一端を固定してある細棒状のワイヤに印字
動作を与える第三の可動部材とを備えたことを特
徴とする印字エレメント。 ２ 印加電圧に応答して寸法歪を発生する圧電体
の一端を固定するための取付部材とおのおの前記
圧電体の他端および前記取付部材に板状部材を介
て接続しており前記圧電体から前記板状部材を介
して与えられる前記寸法歪に応答して互いに逆向
きの第一および第二の角変位を生ずる第一および
第二の可動部材とを前記圧電体と実質的に同一の
熱膨張係数をもつ金属材で形成し、時効硬化性を
もつ金属板の第一および第二の伝達部材との一端
をそれぞれ前記第一および第二の可動部材に溶接
し他端を印字ワイヤが取付けられている第三の可
動部材に溶接したあと、熱処理を施して前記第一
および第二の伝達部材を時効硬化させる工程を含
むことを特徴とする印字エレメントの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20139683A JPS6092868A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 印字エレメントおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20139683A JPS6092868A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 印字エレメントおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6092868A JPS6092868A (ja) | 1985-05-24 |
| JPH0430351B2 true JPH0430351B2 (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=16440393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20139683A Granted JPS6092868A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 印字エレメントおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6092868A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6317060A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-01-25 | Nec Corp | 印字エレメント |
| JP4942215B2 (ja) * | 2008-06-11 | 2012-05-30 | 株式会社佐藤製作所 | ラック固定装置 |
-
1983
- 1983-10-27 JP JP20139683A patent/JPS6092868A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6092868A (ja) | 1985-05-24 |
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