JPH0577449A - ドツトインパクト印字ヘツド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】印字ヘッド装置における騒音の発生を防止す
る。 【構成】 各印字ユニットにおける支持フレーム６に、
電圧の印加により伸縮する圧電素子１４と、圧電素子１
４の伸縮を印字媒体に印打する印字ワイヤ７に伝達する
ための運動伝達機構９とを設ける。各支持フレーム６前
部を連結支持体３０に固定し、該連結支持体３０と、こ
れを固定するヘッド本体１の基板１ｂとの間に防振部材
３７を介挿する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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
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】本出願人は、先に特開昭６３−３１２８
５２号公報で、印字ユニットを、電圧の印加により伸縮
する圧電素子の後端部を支持し、該圧電素子の前部側に
配設して該圧電素子の伸縮を印字媒体に打点する印字ワ
イヤに伝達するための運動伝達機構を支持するように、
圧電素子の長手方向側部に支持フレームを配設したもの
で構成し、この複数の印字ユニットを、その各印字ワイ
ヤの前端が金属製のヘッド本体のノーズ部から前端に出
没するように、ヘッド本体の裏面に平面視放射状に配設
し、各印字ユニットにける支持フレームの前端をヘッド
本体に対して直接ボルト締着することを提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この構成では、各印字
ユニットにおける圧電素子の駆動時の運動伝達機構など
の動きによる振動が、支持フレームを介してヘッド本体
に直接伝わり、印字ヘッド装置の外に騒音として広がる
という問題があった。また、多数の印字ユニットをヘッ
ド本体に直接取付ける場合、各印字ユニットの配置間隔
等に狂いが生じないようにセットすることが困難になる
という問題もあった。

【０００４】本発明は、前記の問題を一挙に解決するこ
とを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、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
その長手方向に配設して圧電素子の後端部と前記運動伝
達機構とを支持する支持フレームとからなる複数の印字
ユニットを、その各印字ワイヤの前端がヘッド本体から
前方に出没するようにヘッド本体の裏面側に配設してな
るドットインパクト印字ヘッド装置において、前記複数
の印字ユニットにおける支持フレーム前部を連結支持体
に固定し、該連結支持体と、これを固定するヘッド本体
との間に防振部材を介挿したものである。

【０００６】

【実施例】次に本発明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。

【０００７】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部１ａを突
設してある。そして、前記２４本の印字ワイヤ７先端が
ノーズ部１ａから突出する箇所での配置が、印字ヘッド
を搭載したキャリッジが左右移動する方向に横長の菱形
（ダイヤ形）に並べ、且つその菱形の左半分に配置した
印字ワイヤ１０の縦方向（用紙送り方向）の配置ピッチ
に対して、その半分のピッチだけ上下にずれた状態で右
半分に配置した印字ワイヤが並べられている。これによ
り、用紙送り方向に細かいピッチで打印できるものであ
る。そして、この構成によれば、キャリッジ移動方向に
沿って縦方向の位置の異なる印字ワイヤが配置されてい
ることで、縦直線の字線「１」等の文字を印字すると
き、全ての印字ワイヤが同時に駆動することがない。

【０００８】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。

【０００９】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２６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、側面視でいわゆるΠ字状に連結してなるものであ
る。第１板ばね体１２の基端を前記主支柱部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の前端に取りつく可動子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、連結部１０から印字ワイヤ７の延
びる方向に対して反対向きに設定するものである。

【００１０】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。

【００１１】図２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２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３から突出す
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後退する。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。

【００１２】図２に示す符号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（リンクプレート）で、該４節リンク機構部材
２３はばね板等の弾性材から成り、圧電素子５の伸縮方
向と平行な２つの縦リンク部とこの両縦リンク部間に弾
性変形可能なヒンジ部をもって架設された一対の横リン
ク部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２３ａ，２３ａ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、
左右両広幅側板部２３ａ，２３ａ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。圧電素子５が電圧印加にて伸縮するとき、４節リン
ク機構部材２３における左右両広幅側板部２３ａ，２３
ａ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。

【００１３】なお、前記４節リンク機構部材２３と一体
的または別体で形成した案内板部２３ｂ，２３ｂは、主
支柱部６ａと副支柱部６ｂとにスポット溶接等にて固定
し、副支柱部６ｂの変形を抑える。符号３０は、前記全
ての印字ユニット９の支持フレーム６における主支柱部
６ａの前端を連結するための金属板製の環状の連結支持
体であって、図１及び図５に示すように、連結支持体３
０には、その円周方向に沿って複数の取り付け孔３１を
穿設し、各取り付け孔３１の前部にはねじ３２の頭部３
２ａが嵌まる沈み座部３３を形成してある。他方、各支
持フレーム６における主支柱部６ａには前記ねじ３２に
螺合する角ナット３４が回動不能に嵌合するための取り
付け凹所３５を設け、該凹所３５に連通し、且つメイン
支柱部６ａの側面及び前端に開放した縦溝３６を設けて
ある。この構成により、連結支持体３０の取り付け孔３
３１に嵌挿したねじ３２を、前記縦溝３６に通して予め
取り付け凹所３５に嵌合した角ナット３４に螺合締着さ
せて、位置決め組立する。

【００１４】そして前記連結支持体３０の前面（平坦
面）には、少なくとも３個所に偏平状の防振ゴム、フエ
ルト等の防振部材３７を張設し、この防振部材３７を前
記ヘッド本体１の基板１ｂの裏面に当接させた状態でね
じ３８にて固着するのである。このように構成すると、
圧電素子５の駆動に伴う各支持フレーム６の振動は、ヘ
ッド本体１の基板１ｂに直接伝わることが無くなるの
で、印字ヘッド駆動時の騒音を無くすることができるの
である。

【００１５】なお、前記連結支持体３０における取り付
け孔３１および沈み座部３３を、図５の一点鎖線で示す
ように連結支持体の内周面（または外周面）に連通する
ように形成しておけば、ねじ３２に角ナット３４を予め
螺着した状態で、ねじ３２の頭部３２ａを沈み座部３３
に差し込み、ねじ３２の軸部をその長手軸線と直角方向
から取り付け孔３１および縦溝３６に挿入できるから、
連結支持体３０と支持フレーム６との連結作業が至極簡
単になる。

【００１６】符号３９は平面視略環状の補強連結体で、
該補強連結体３９を全ての印字ユニットにおける支持フ
レーム６の後端部６ｃ裏面（後面）に跨がらせて、補強
連結体３９と前記各後端部６ｃとを接着剤による固定、
またはろう付け、電子ビーム溶接、レーザ（マイクロ）
溶接等にて固定する。そして、補強連結体３９とは別体
のカバー２をヘッド本体１の基板１ｂ側面等にゴム等の
スペーサを介して取付ける。符号４０は、各印字ユニッ
トにおける圧電素子１４への通電のための端子であり、
各端子４０のリード線４１はカバー２の底板２ａに穿設
した取付け孔４２から外に臨ませた後、各取付け孔４２
を合成樹脂等の封止材４３で埋める。この封止材４３
は、ヘッド内部に放熱のために充填する放熱性の高いシ
リコーンゴムで兼ねても良い。また、カバー２の底板２
ａの外面には前記端子４０の湾曲して位置が狂い易いリ
ード線４１を容易に案内する円錐状の案内孔付の電気絶
縁性合成樹脂製の規制板４４を取付けた後、これに印刷
配線板４５を張設するのである。

【００１７】この構成によれば、印字データに従って印
字ヘッドに与えられた駆動信号により、圧電素子５が駆
動を繰り返すとき、運動伝達機構９等からの振動は、防
止部材３７を介して減衰された状態でヘッド本体の基板
１ｂに伝達されるので、外部に騒音が出ないのである。
また、連結支持体３０に予め印字ユニット４を装着する
ので、多数の印字ユニット４の間隔等の位置関係を、正
確に調整した状態でヘッド本体１に取り付けすることが
でき、印字ヘッドの組立作業が容易となる。

【００１８】なお、複数の印字ユニット４における支持
フレーム６が前部の連結支持体３０と後部の補強連結体
３９とを介して連結することで一体的構造物となり、全
体として剛性が格段に向上する。従って、例えば、印字
ワイヤ７の先端部が前述のようにダイヤ型に配設された
２４個の印字ユニット４のうちの数カ所の圧電素子５が
駆動するときにも、各支持フレーム６は格段に変形（伸
縮）し難くなり、ひいては印字駆動時の印字ワイヤのイ
ンパクト力が不足することが無くなるのである。

【００１９】

【発明の作用及び効果】以上のように、本発明によれ
ば、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その長手方
向に配設して圧電素子の後端部と前記運動伝達機構とを
支持する支持フレームとからなる複数の印字ユニット
を、その各印字ワイヤの前端がヘッド本体から前方に出
没するようにヘッド本体の裏面側に配設してなるドット
インパクト印字ヘッド装置において、前記複数の印字ユ
ニットにおける支持フレーム前部を連結支持体に固定
し、該連結支持体と、これを固定するヘッド本体との間
に防振部材を介挿したものであるこの構成では、各印字
ユニットにおける圧電素子の駆動時の運動伝達機構など
の動きによる振動が、支持フレームを介してヘッド本体
に直接伝わることがなく、印字ヘッド装置の外に騒音と
して広がるという状態を防止できる効果を奏する。

【００２０】また、複数の支持フレームの前端を連結支
持体に一旦固定した後、ヘッド本体に装着することで、
支持フレームの位置を、正確に設定することができるか
ら、多数の印字ユニットをヘッド本体に直接取付ける場
合、各印字ユニットの配置間隔等に狂いが生じないよう
にセットすることが困難になるという問題も解消できる
という効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】印字ヘッドの側断面図である。

【図２】要部拡大側面図である。

【図３】図２の III−III 矢視断面図である。

【図４】図２のIV−IV矢視断面図である。

【図５】連結支持体の斜視図である。

【符号の説明】

１ ヘッド本体 ３ ノーズ部 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 ４節リンク機構部材 ３０ 連結支持体 ３１ 取り付け孔 ３２，３８ ねじ ３４ 角ナット ３５ 凹所 ３６ 縦溝 ３７ 防振部材 ３９ 補強連結体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   その長手方向に配設して圧電素子の後端部と前記運動伝
   達機構とを支持する支持フレームとからなる複数の印字
   ユニットを、その各印字ワイヤの前端がヘッド本体から
   前方に出没するようにヘッド本体の裏面側に配設してな
   るドットインパクト印字ヘッド装置において、前記複数
   の印字ユニットにおける支持フレーム前部を連結支持体
   に固定し、該連結支持体と、これを固定するヘッド本体
   との間に防振部材を介挿したことを特徴とするドットイ
   ンパクト印字ヘッド装置。