JP2797232B2 - 圧電印字ヘッド及び圧電印字ヘッドの製造方法 - Google Patents

圧電印字ヘッド及び圧電印字ヘッドの製造方法

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JP2797232B2
JP2797232B2 JP4116065A JP11606592A JP2797232B2 JP 2797232 B2 JP2797232 B2 JP 2797232B2 JP 4116065 A JP4116065 A JP 4116065A JP 11606592 A JP11606592 A JP 11606592A JP 2797232 B2 JP2797232 B2 JP 2797232B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電アクチエータを用
いた圧電印字ヘッド及び圧電印字ヘッドの製造方法に関
するものである。
【0002】インパクトプリンタ装置の高速化に伴い、
電磁方式では高速化対応に限界がある。そこで圧電アク
チエータを用いた印字ヘッドが見直されてきている。こ
の場合、圧電アクチエータに用いられる圧電素子の変位
量は数ミクロンであるため、圧電素子をベースに接続す
る際の接続剛性を確保して圧電印字ヘッドの印字マージ
ンを向上させる必要がある。
【0003】
【従来の技術】図8は従来の圧電印字ヘッドの構造を示
す側面図である。図中、1はノーズ、2は外囲体である
ヒートシンクで、該ヒートシンク2内には圧電アクチエ
ータ組立体3が取り付けられている。この圧電印字ヘッ
ドは、図示を省略したが、プラテンに沿って移動可能な
キャリアに搭載され、キャリアとともに移動しながら作
動して印字を行う。圧電アクチエータ組立体3の構成,
作用を図9により説明すると次の通りである。
【0004】図9は圧電アクチエータ組立体3の一部を
示す拡大図で、圧電アクチエータ組立体3は、ベース4
と、圧電素子5と、アマチュア6と、拡大機構部7とを
主要構成部材としている。ベース4は環状のもので、圧
電素子5の下部に固定された基部側ブロック8は、ベー
ス4に接着剤9により固定されている。なお、圧電素子
5は円周方向に所定のピッチで複数個配置されており、
拡大機構部7及びアマチュア6は各圧電素子5に対応し
て設けられている。
【0005】アマチュア6は、先端にワイヤ10が固定
されたビーム6aを基部11に一体に連結して成る。拡
大機構部7は、ほぼ平行に配置された支持ばね12と可
動ばね13とより成る。支持ばね12は、基部11とベ
ース4に両端が固定され、可動ばね13は、基部11と
ブロック14(ベース4とは別体)に両端が固定されて
いる。
【0006】印字に際しては、所定の圧電素子5にコネ
クタ15を介し電圧を印加する。これにより、圧電素子
5には上方への変位が生じ、ブロック14を介し可動ば
ね13を押し上げる。そこで拡大機構部7の作用により
アマチュア6は矢印A方向に回動し、ワイヤ10に拡大
された変位が伝達される。その結果、ワイヤ10は矢印
B方向に所定量移動して印字が行われる。
【0007】印字完了時には圧電素子5への電圧印加は
遮断されているので、印字を完了したワイヤ10はアマ
チュア6,支持ばね12,可動ばね13,圧電素子5と
ともにもとの状態に復帰する。ノーズ1はワイヤ10の
移動を案内する。また、各コネクタ15は、図8に示す
ようにプリント板16を介し共通のコネクタ17に接続
しており、圧電素子5への電源供給はコネクタ17を介
し行われる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構造では、印
字動作時に可動ばね13を圧電素子5の変位により押し
上げる際に、その反力により、基部側ブロック8とベー
ス4間を接続する接着剤9が変形し、拡大機構部7の拡
大率または固有振動数を低下させる。そのため、拡大ロ
ス等が生じ高速印字に対応できない。
【0009】本発明は、圧電素子とベースとの接合強度
を向上させた圧電印字ヘッドを提供することを目的とし
ている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明では、下端に固定された基部側ブロックをベ
ースに接合して固定される圧電素子を備え、該圧電素子
の電圧印加時における変位を拡大してワイヤに伝えて印
字を行う圧電印字ヘッドにおいて、前記基部側ブロック
に対向する位置で前記ベースに螺合するアジャストねじ
を設けるとともに、前記アジャストねじ及び前記基部側
ブロックのいずれか一方に凸部を、他方に該凸部に対応
する凹部をそれぞれ設け、前記凹部に前記凸部を嵌合さ
せ、該嵌合部分の間隙に接着剤を設けるとともに、前記
圧電素子の接合部付近でベース上に該ベースへの接着剤
の付着を防止するコーティング型の離型部材を設けた
とを特徴とする構成(第1の構成)とする。
【0011】また、本発明では、下端に固定された基部
側ブロックをベースに接合して固定される圧電素子を備
え、該圧電素子の電圧印加時における変位を拡大してワ
イヤに伝えて印字を行う圧電印字ヘッドにおいて、前記
基部側ブロックに対向する位置で前記ベースに螺合する
アジャストねじを設けるとともに、前記アジャストねじ
及び前記基部側ブロックのいずれか一方に凸部を、他方
に該凸部に対応する凹部をそれぞれ設け、前記凹部に前
記凸部を嵌合させ、該嵌合部分の間隙に接着剤を設ける
とともに、前記圧電素子の接合部付近でベース上に該ベ
ースへの接着剤の付着を防止するシート状の離型部材を
設けたことを特徴とする構成(第2の構成)とする。
【0012】また、本発明では、下端に固定された基部
側ブロックをベースに接合して固定される圧電素子を備
え、該圧電素子の電圧印加時における変位を拡大してワ
イヤに伝えて印字を行う圧電印字ヘッドの製造方法にお
いて、前記基部側ブロックに対向する位置で前記ベース
に螺合するアジャストねじを設けるとともに、前記アジ
ャストねじ及び前記基部側ブロックのいずれか一方に凸
部を、他方に該凸部に対応する凹部をそれぞれ設け、前
記凹部に前記凸部を嵌合させ、該嵌合部分の間隙に接着
剤を塗布した状態で前記アジャストねじを締め付けるこ
とにより、前記圧電素子を前記ベースに接合するように
したことを特徴とする構成(第3の構成)とする。
【0013】
【作用】上記第1,第2の構成の場合は、アジャストね
じを用いることにより圧電素子の基部側ブロックがベー
スに直接接合されているため、従来の接着剤で接合する
場合に問題となっていた圧縮変形は減少し、且つ、離型
部材を設けることによって余分な接着剤がベースに付着
するのを確実に防止するので、基部側ブロックとベース
の直接接合状態は確実に補償され、より効果的である。
なお、嵌合部分間隙に設けられた接着剤は、基部側ブロ
ックと凸部の固定を強固にするためのもので、ベースに
接着するものではない。
【0014】また、第3の構成の場合には、アジャスト
ねじの嵌合部分の間隙に接着剤を塗布した状態で前記ア
ジャストねじを締め付けているので、圧電素子に予圧が
加えられた状態で基部側ブロックがベースに直接接合さ
れるため、従来の接着剤で接合する場合に問題となって
いた圧縮変形は減少する。
【0015】
【実施例】以下、図1乃至図7に関連して本発明の実施
例を説明する。
【0016】図1乃至図5に第1の実施例を示す。
【0017】図3は圧電印字ヘッドを用いたプリンタ装
置の外観を示す斜視図で、図中、21は圧電印字ヘッ
ド、22はプラテン、23はガイドである。圧電印字ヘ
ッド21は、ガイド23に案内されプラテン22に沿っ
て移動可能なキャリアに搭載され、該キャリアとともに
移動して印字を行う。圧電印字ヘッド21の外観は図4
に示す通りで、24はワイヤの印字動作を案内するノー
ズ、25は外囲体であるヒートシンク、26はプリント
板、27はコネクタである。
【0018】また、図5は圧電印字ヘッド21の構造を
示す側面図で、内部には圧電アクチエータ組立体28が
設けられている。圧電アクチエータ組立体28の構成,
作用を図1により説明すると次の通りである。
【0019】図1は圧電アクチエータ組立体28の側面
図(一部を示す)で、圧電アクチエータ組立体28は、
ベース29と、圧電素子30と、アマチュア31と、拡
大機構部32とを主要構成部材としている。圧電素子3
0の下部に固定された基部側ブロック33はベース29
に接合されている(接合構造は後述)。圧電素子30
は、円周方向に所定のピッチで複数個配置されており、
拡大機構6及びアマチュア7は各圧電素子30に対応し
て設けられている。
【0020】アマチュア31は、先端にワイヤ34が固
定されたビーム35を基部36に一体に連結して成る。
拡大機構部32は、ほぼ平行に配置された支持ばね37
と可動ばね38とより成る。支持ばね37は、基部36
とベース29に両端が固定され、可動ばね38は、基部
36とブロック39(ベース29とは別体)に両端が固
定されている。
【0021】このような構成の圧電アクチエータ組立体
28は、ベース29に対する基部側ブロック33の接合
方式が従来と異なっている。すなわち、図2に詳細を示
すように、先端に凸部41を有し固定側ブロック33に
対向する位置でベース29に螺合するアジャストねじ4
0を設けるとともに、基部側ブロック33に凹部42を
設けて、該凹部42に凸部41を嵌合させ、該嵌合部分
の隙間に接着剤43を塗布した状態でアジャストねじ4
0を締め付けることにより、圧電素子30に予圧が加え
られた状態で接合を行う。
【0022】印字に際しては、所定の圧電素子30にコ
ネクタ44を介し電圧を印加する。これにより、圧電素
子30には上方への変位が生じ、可動ばね38を押し上
げる。そこで拡大機構部32の作用によりアマチュア3
1は図1の矢印方向に回動し、ワイヤ34に拡大された
変位が伝達される。その結果、ワイヤ34は矢印C方向
に所定量移動して印字が行われる。印字完了後、各部材
はもとの位置に復帰する。
【0023】この印字時に、従来は拡大ロス等が生じて
高速印字に対応できないという問題があった。しかし、
本発明では、上記のように、圧電素子30に予圧が加え
られた状態で基部側ブロック33がベース29に直接接
合されるため、従来接着剤を使用していたときの圧縮変
形は減少する。従って、拡大ロスをなくして高速印字に
対応することが可能になる。なお、接着剤43は、従来
と異なり、基部側ブロック33と凸部41の固定を強固
にするものである。
【0024】上記コネクタ44の端子44aは、図5に
示すようにプリント板26を介し共通のコネクタ27に
接続しており、圧電素子30への電源供給は、コネクタ
27を介し行われる。なお、端子44aには、圧電素子
30の各電極がリード線45により接続されている。
【0025】図6に第2の実施例を示す。
【0026】図6は本例の圧電アクチエータ組立体51
の要部を示す側面図である。圧電アクチエータ組立体5
1は、図1,2の圧電アクチエータ組立体28に、テフ
ロン,シリコン等の離型部材52を付加したものであ
る。離型部材52は、圧電素子の基部側ブロック33接
合部付近でベース29上にコーティングされ、ベース2
9上への接着剤の付着を防止している。
【0027】本例の場合は、凸部41と凹部42の隙間
に塗布された接着剤が下にこぼれても、離型部材52が
あるためベース29に付着することはない。従って、基
部側ブロック33とベース29の直接接合状態は確実に
保証され、より効果的である。
【0028】図7に第3の実施例を示す。
【0029】図7は本例の圧電アクチエータ組立体61
の要部を示す側面図である。圧電アクチエータ組立体6
1は、図1,2の圧電アクチエータ組立体28に、テフ
ロン,シリコン等のシート状の離型部材62を付加した
ものである。離型部材62は、接合部付近で図示のよう
にベース29上に挿入され、ベース29上への接着剤の
付着を防止している。
【0030】本例の場合も前例と同様の効果が得られ
る。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、圧
電素子がアジャストねじの凸部と基部側ブロック7の凹
部との係合により直接ベースに接合されているため、高
速印字を行っても、固有振動数,拡大率が低下すること
はなく、品質の良好な印字が可能になる。また、圧電素
子接合部付近でベース上に離型部材を設けた場合は、余
分な接着剤がベースに付着するのを防止して、基板側ブ
ロックとベースの直接接合を確実に保証することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の圧電アクチエータ組立
体の側面図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】本発明の第1の実施例の圧電印字ヘッドを用い
たプリンタ装置の外観を示す斜視図である。
【図4】本発明の第1の実施例の圧電印字ヘッドの外観
を示す斜視図である。
【図5】本発明の第1の実施例の圧電印字ヘッドの側面
図である。
【図6】本発明の第2の実施例の圧電アクチエータ組立
体の要部を示す側面図である。
【図7】本発明の第3の実施例の圧電アクチエータ組立
体の要部を示す側面図である。
【図8】従来の圧電印字ヘッドの構造を示す側面図であ
る。
【図9】図8の要部拡大図である。
【符号の説明】
21 圧電印字ヘッド 28,51,61 圧電アクチエータ組立体 29 ベース 30 圧電素子 31 アマチュア 32 拡大機構部 33 基部側ブロック 34 ワイヤ 36 基部 40 アジャストねじ 41 凸部 42 凹部 43 接着剤 52,56 離型部材

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下端に固定された基部側ブロック(3
    3)をベース(29)に接合して固定される圧電素子
    (30)を備え、 該圧電素子(30)の電圧印加時における変位を拡大し
    てワイヤ(34)に伝えて印字を行う圧電印字ヘッドに
    おいて、 前記基部側ブロック(33)に対向する位置で前記ベー
    ス(29)に螺合するアジャストねじ(40)を設ける
    とともに、 前記アジャストねじ(40)及び前記基部側ブロック
    33のいずれか一方に凸部(41)を、他方に該凸
    部(41)に対応する凹部(42)をそれぞれ設け、前
    記凹部(42)に前記凸部(41)を嵌合させ、該嵌合
    部分の間隙に接着剤(43)を設けるとともに、 前記圧電素子(30)の接合部付近でベース(29)上
    に該ベース(29)への接着剤(43)の付着を防止す
    るコーティング型の離型部材(52)を設けた ことを特
    徴とする圧電印字ヘッド。
  2. 【請求項2】 下端に固定された基部側ブロック(3
    3)をベース(29)に接合して固定される圧電素子
    (30)を備え、 該圧電素子(30)の電圧印加時における変位を拡大し
    てワイヤ(34)に伝えて印字を行う圧電印字ヘッドに
    おいて、 前記基部側ブロック(33)に対向する位置で前記ベー
    ス(29)に螺合するアジャストねじ(40)を設ける
    とともに、 前記アジャストねじ(40)及び前記基部側ブロック
    (33)のいずれか一方に凸部(41)を、他方に該凸
    部(41)に対応する凹部(42)をそれぞれ設け、前
    記凹部(42)に前記凸部(41)を嵌合させ、該嵌合
    部分の間隙に接着剤(43)を設けるとともに、 前記圧電素子(30)の接合部付近でベース(29)上
    に該ベース(29)への接着剤(43)の付着を防止す
    るシート状の離型部材(52)を設けたことを特徴とす
    る圧電印字ヘッド。
  3. 【請求項3】 下端に固定された基部側ブロック(3
    3)をベース(29)に接合して固定される圧電素子
    (30)を備え、 該圧電素子(30)の電圧印加時における変位を拡大し
    てワイヤ(34)に伝えて印字を行う圧電印字ヘッドの
    製造方法において、 前記基部側ブロック(33)に対向する位置で前記ベー
    ス(29)に螺合するアジャストねじ(40)を設ける
    とともに、 前記アジャストねじ(40)及び前記基部側ブロック
    (33)のいずれか一方に凸部(41)を、他方に該凸
    部(41)に対応する凹部(42)をそれぞれ設け、 前記凹部(42)に前記凸部(41)を嵌合させ、該嵌
    合部分の間隙に接着剤(43)を塗布した状態で前記ア
    ジャストねじ(40)を締め付けることにより、前記圧
    電素子(30)を前記ベース(29)に接合するように
    したことを特徴とする圧電印字ヘッドの製造方法。
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