JPH0528643U - ワイヤ印字ヘツド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】印字ヘッド装置における圧電素子５の伸縮方向
と同方向に可動子１４を移動させるためのリンク機構を
構成するリンクプレート２３の取扱いを容易にすると共
にリンクプレート２３の溶接時の熱影響を少なくする。 【構成】 圧電素子５の側方に沿って配設した支柱部６
ｂと、圧電素子５の前端に取付く可動子１４とをリンク
プレート２３で連結する。このリンクプレート２３にお
けるリンク機構を構成するための略Ｈ字の窓孔２４に凸
部３５，３６を一体的に突出するように形成して、窓孔
２４の開口面積を小さくする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電圧の印加により伸縮する圧電素子にて印字ワイヤを印打駆動する ようにしたワイヤ印字ヘッド装置の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

圧電素子を印字ワイヤの駆動手段とした印字ヘッド装置は、例えば特開平２− １３０１５３号公報等にて示しているように、次のような構成である。即ち、圧 電素子は、圧電セラミックを積層してなり、圧電素子に通電して充電することに より、前記積層面と直角方向に伸長するように構成し、圧電素子の側方に沿って 延びる支持フレームの後端にて圧電素子後端を支持する。この支持フレームの前 端部に圧電素子の伸長方向に沿って延びる第１ばね板の基端を固着し、該第１ば ね板の先端を、印字ワイヤが先端に取付くアームの基端部に固着し、さらにアー ムの基端部には前記第１ばね板と平行に延びる第２ばね板の先端を固着し、該第 ２ばね板の基端を、前記圧電素子の前端に固着した可動子の一側に固着するよう に構成する。

【０００３】 そして、充電にて圧電素子が伸長する運動を、可動子及び第２ばね板を介して アームに伝達する。この運動のとき第１ばね板にてアームが連結されているので 、第１ばね板及び第２ばね板は共に弾性的に湾曲し、アームをその先端の印字ワ イヤが前進する方向に突き上げるように回動させる。 その運動の反作用にて可動子及び圧電素子には支持フレームから離れる方向に 凸湾曲しようにする反力（曲げモーメント）が生じる。従って、前記凸湾曲側に は引張応力が発生することになり、圧電素子の駆動の繰り返しにて圧電素子と可 動子との接着面及び圧電セラミックの積層面が剥がれ、圧電素子が破損するとい う問題があった。

【０００４】 そこで、この不都合を回避するため、例えば本出願人が先に開示した特開平２ −３０５４７号公報に示す先行技術では、可動子とこの側方に配設した支持フレ ームにおける支柱部とを４節リンク機構部材としてのリンクプレートにて連結し て、可動子が圧電素子の伸縮方向と略平行状に移動するように拘束することを提 案している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

そして前記リンクプレートには、４節リンク機構を構成するため略Ｈ字の窓孔 を穿設している。しかし従来、この窓孔の形状を、機能を優先的に設計していた ため、材料板材から打ち抜き後のリンクプレートが集積箇所に溜まった状態から 一枚づつ取り出すとき等において、別のリンクプレートの角部等が前記窓孔内に 嵌まり込んで、リンクプレート同士が互いに絡み合う等の問題があった。また、 リンクプレートを可動子側面と支柱部側面とに固着する時のスポット溶接する場 合等の熱的影響も考慮されていなかったため、リンクプレートの略Ｈ字の窓孔の 隅部等に熱歪みによる強度の劣化が生じ、４リンク機構としての耐久性に欠ける 等の問題が生じていた。

【０００６】 本考案は、前記の問題を解決し、印字ヘッドの信頼性を向上させることを目的 とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案は、電圧の印加により伸縮する圧電素子と、 該圧電素子の伸縮を印字媒体に印打する印字ワイヤに可動子を介して伝達するた めの運動伝達機構と、圧電素子の側方に沿って配設された支柱部を有し、且つ圧 電素子の後端を支持する支持フレームと、可動子を圧電素子の伸縮方向と平行状 に移動案内するためのリンク機構を構成するためのリンクプレートとからなる印 字ヘッド装置において、前記可動子と、前記支持フレームの支柱部とを連結する リンクプレートをばね板材により形成し、該リンクプレートには、リンク機構を なすための略Ｈ字状の窓孔を穿設し、該窓孔には、他のリンクプレートの絡みつ きを防止するための凸部を形成したものである。

【０００８】

【実施例】

次に本考案を具体化した実施例について説明する。図１に示すように、符号１ は正面視略円板状のヘッド本体を示し、カバー２は、略円板状の底板部２ａの外 周縁からヘッド本体１の裏面側に向かって一体的に延びる筒状部２ｂとにより構 成し、ヘッド本体１及びカバー２はアルミニウム合金製である。

【０００９】 符号４は印字ユニットで、複数（実施例では２４個）の印字ユニット４をヘッ ド本体１の裏面側に放射状に配設する。ヘッド本体１の前面には、各印字ユニッ ト４における印字ワイヤ７を移動案内するための所定数の案内板３が内装された 中空状のノーズ１ａを突設してある。 印字ユニット４は、圧電セラミックを積層状に接着してなる前後長手の圧電 素子５と、該圧電素子５の前端に装着して圧電素子の伸縮運動を拡大して印字ワ イヤ７に伝達するための運動伝達機構９と、この運動伝達機構９及び圧電素子５ を支持するため、ヘッド本体１の裏面から後方に延びる支持フレーム６とからな る。支持フレーム６は前記圧電素子５の長手方向に沿う左右両側および後端部を 囲むように、主支柱部６ａと副支柱部６ｂと連結部６ｃとによりコ字型に一体的 に形成されている。なお、副支柱部６ｂを連結部６ｃにろう付けまたは溶接によ り固着しても良い。

【００１０】 電圧の印加により、圧電素子５はその積層方向（長手方向）に伸縮するもので あって、温度上昇で圧電素子５は縮小するので、それを補正する正の温度膨張特 性を持つ温度補償体４３は、支持フレーム６の連結部６ｃと圧電素子５の後端と の間に介挿し、接着剤にて固着する。 運動伝達機構９は、圧電素子５の伸縮をアーム８の回動運動に変換し、該アー ム８の先端部に取りつく印字ワイヤ７の進退動量が拡大されるようにするもので ある。このための運動伝達機構９は、二枚の平行状の板状の駆動ばね体からなる エデンばねを利用する。即ち、駆動ばね体は、剛体からなる連結部１０に第１板 ばね体１２及び第２板ばね体１３の一端を一体的に連結し、正面視でいわゆるΠ 字状に連結してなるものである。第１板ばね体１２の基端を前記主支持部６ａの 一側面にろう付け固着する一方、第２板ばね体１３の基端を圧電素子５の前端に 設けた可動子１４に同じくろう付け固着する。そして、前記第１板ばね体１２及 び第２板ばね体１３の延びる方向を、前記印字ワイヤ７の延びる方向と平行であ って、反対向きに設定するものである。

【００１１】 なお、可動子１４の下面と圧電素子５の前面とは、接着剤にて接合固定しても 良いし、収縮状態の圧電素子５の前面に可動子１４が押圧された状態で接するよ うに構成しても良い。また、前記可動子１４と圧電素子５との間に１乃至複数枚 のスペーサを介挿しても良く、その場合の可動子１４側のスペーサと圧電素子５ 側のスペーサとの間は押圧接当状態であっても良いし互いに接着剤で固定しても 良い。

【００１２】 図３に示すように、電圧の印加で圧電素子５および可動子１４が矢印ｙ方向に 移動するとき、前記両板ばね体１２，１３先端の連結部１０が矢印Ａ方向に回動 変位する（図３の二点鎖線参照）。その変位量をアーム８で拡大し、印字ワイヤ ７をノーズ部１ａから突出してプラテン４０上の用紙４１にインクリボン４２を 介して印打するように駆動させるのである。圧電素子５を放電させると、当該圧 電素子５は矢印ｙ′方向に縮小するので、アーム８の先端側は、前記二枚の板ば ね体１２，１３の弾性変形の復元力によりプラテン４０表面から後退する。

【００１３】 アーム８は、当該アーム８に取付く樹脂製等のストッパ１５が副支柱部６ｂに 取付く支持側ストッパ１６に当接して振動を繰り返しつつ減衰して止まる。 図２〜図６に示す符号２３，２３は、前記可動子１４の他側部と副支柱部６ｂ とに跨がって配設する４節リンク機構部材としての一対のリンクプレートで、該 各リンクプレート２３はばね板等の弾性材から成る。そして、リンクプレート２ ３は、圧電素子５の伸縮方向と平行な２つの縦リンク部２６，２７と、この両縦 リンク部２６，２７間に弾性変形可能な４つのヒンジ部２８，２０，３０，３１ をもって架設された一対の横リンク部３２，３３とを備えていわゆる４節の平行 リンクをなすべく、その広幅側板部には側面視略Ｈ状等の切欠き孔２４を穿設す る。該切欠き孔２４より外径側で、前記縦リンク部２６，２７を副支柱部６ｂの 表裏側面及び可動子１４の表裏側面の固定部２５に各々溶接（抵抗溶接、スポッ ト溶接）、ろう付け等にて固定する。この構成により、圧電素子５が電圧印加に て伸縮するとき、リンクプレート２３が側面視平行四辺形状に弾性変形して位置 固定的な副支柱部６ｂの長手方向に沿って平行状に可動子１４が移動できるよう に構成したものである。換言すれば、可動子１４を圧電素子５の長手方向に沿っ て直線的に移動するように構成する。

【００１４】 従って、可動子１４の一方の側面に偏倚して取付く第２板ばね１３の弾性力と 、可動子４の他方の側面に偏倚して取付くリンクプレート２３の弾性力との強度 差があって可動子１４の下面側に曲げモーメントが作用するようなことがあって も、可動子１４と圧電素子５と接着面（前記ｙ方向と直角方向であるｘ方向に沿 う接着面）における接着剤に大きなせん断力が作用せず、また可動子１４下面の スペーサと圧電素子５前面のスペーサとの間の滑り摩擦も無くなる。さらに圧電 素子５における積層した圧電セラミック間の接着も剥がれない。

【００１５】 なお、前記リンクプレート２３と一体的または別体で形成した案内板部３４， ３４は、主支柱部６ａと副支柱部６ｂとに同じく固定部２５箇所にてスポット溶 接等にて固定し、両案内板部３４，３４内側間で可動子１４を移動可能に案内す る。 符号３５，３６は、前記リンクプレート２３における窓孔２４内に一体的に突 出するように形成した凸部で、この両凸部３５，３６は縦リンク部２６，２７か ら互いに対向するように突出して窓孔２４の開口面積を狭めるようにしている。 これにより、材料板より打ち抜いたリンクプレート２３を集積箱内に溜めるとき 、落下してくるリンクプレート２３の角部等が下に堆積したリンクプレート２３ の広幅面の斜め上から前記窓孔２４内に嵌まり込んで、互いに絡みつく事態が発 生しない（または絡みつく確率を少なくする）ようにしている。この絡みつきを 防止するためには、前記凸部３５，３６に加えて、横リンク部３２又は／及び３ ３に図６の一点鎖線で示すような凸部３７を形成しても良い。

【００１６】 また、前記縦リンク部２６，２７箇所に連設する各凸部３５，３６は前記固定 箇所２５のスポット溶接（抵抗溶接）のための丸棒状の電極位置の中心と同心円 状に形成する。この構成により、スポット溶接作業時における電極位置の中心か ら、副支柱部６ｂまたは可動子１４の側面と対面させる縦リンク部２６，２７の 前記窓孔２４縁までの長さが長くなり、スポット溶接におけるナゲット部の溶融 金属の火花の飛散を少なくして、ダスト（金属粉）の発生を少なくできる。

【００１７】 さらに前述の凸部３５，３６の存在により、当該凸部３５，３６の面積だけ縦 リンク部２６，２７の面積が増大して、スポット溶接による発生熱の拡散を促進 できるから、面積の小さいヒンジ部２８，２０，３０，３１への熱影響を少なく し、各ヒンジ部が所定の弾性変形を繰り返したときの疲労限等を低下させないよ うにすることができる。なぜなら、所定の冷間圧延と熱処理とを施された金属板 は所定の引張り強度、伸びなどの機械的強度になるように、いわゆる調質されて いるが、前記のスポット溶接時の熱により、ヒンジ部にいわゆる焼きなまし現象 が発生して疲労限が低下し、少ない繰り返し応力の負荷で疲労破断が生じる。

【００１８】 さらに、図６のようにリンクプレート２３と案内板部３４とを一体的に形成す るとき、リンクプレート２３と案内板部３４との連設隙間３９の開口端部に凸部 ３８を設け、該凸部３８先端縁との隙間寸法（Ｈ１）をリンクプレート２３の板 厚寸法（ｔ１）より小さくなるように設定すると、前記開口端部から別のリンク プレート２３の箇所や案内部３４が嵌まり難くなり、前述のようなリンクプレー ト２３などの積み重ね時等における複数のリンクプレートが互い絡み付くのを防 止できる。また前記凸部３８を縦リンク部２７箇所に位置させると、前記説明し たように、ダストの発生と熱影響の減少とを達成することができる。

【００１９】 なお、図７に示すように、本考案はリンクプレート２３を案内板部３４と別体 に形成する場合にも、前記実施例と同じように窓孔２４に凸部３５，３６を形成 することができる。 なお、本実施例では左右両側のリンクプレート２３を別体としているため、例 えば特開平２−１４５３４５号公報等で示される左右一体型のものに比べて屈曲 工程が不要である等の効果もある。

【００２０】

【考案の作用及び効果】

以上のように、本考案によれば、リンクプレートで可動子と支柱部とを連結す るので、可動子を圧電素子の伸縮方向と平行状に移動するように拘束することが でき、圧電素子等の破損を防止して印字ヘッドの耐久性、信頼性を向上させるこ とができる。そして、リンクプレートにリンク機構を構成するための窓孔を穿設 した空間が、当該窓孔に突設した凸部により狭まるから、打ち抜き後のリンクプ レート同士が集積された状態で互いに絡みつく等の事態を防止できる。また、前 記凸部の存在により、リンクプレートの溶接時の熱の発散が促進でき、リンク機 構としての機械的強度の低下も防止できるという効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】印字ヘッドの断面図である。

【図２】印字ユニットの斜視図である。

【図３】要部正面図である。

【図４】図３のIV−IV矢視断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ矢視断面図である。

【図６】リンクプレートの正面図である。

【図７】リンクプレートの他の実施例の正面図である。

【符号の説明】 １ ヘッド本体 ３ 案内板 ５ 圧電素子 ６ 支持フレーム ６ａ 主支柱部 ６ｂ 副支柱部 ６ｃ 連結部 ７ 印字ワイヤ ８ アーム ９ 運動伝達機構 １２ 第１板ばね体 １３ 第２板ばね体 １４ 可動子 １５ アーム側ストッパー １６ 支持側ストッパー ２３ リンクプレート ２４ 窓孔 ２５ 固定部 ２６，２７ 縦リンク部 ２８，２９，３０，３１ ヒンジ部 ３２，３３ 横リンク部 ３４ 案内板部 ３５，３６，３７，３８ 凸部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧の印加により伸縮する圧電素子と、
   該圧電素子の伸縮を印字媒体に印打する印字ワイヤに可
   動子を介して伝達するための運動伝達機構と、圧電素子
   の側方に沿って配設された支柱部を有し、且つ圧電素子
   の後端を支持する支持フレームと、可動子を圧電素子の
   伸縮方向と平行状に移動案内するためのリンク機構を構
   成するためのリンクプレートとからなる印字ヘッド装置
   において、前記可動子と、前記支持フレームの支柱部と
   を連結するリンクプレートをばね板材により形成し、該
   リンクプレートには、リンク機構をなすための略Ｈ字状
   の窓孔を穿設し、該窓孔には、他のリンクプレートの絡
   みつきを防止するための凸部を形成したことを特徴とす
   るワイヤ印字ヘッド装置。