JPH0244526Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、圧電素子に関する。圧電素子は、従
来より、例えば複写機のトナーセンサまたは圧電
ブザーもしくはスピーカ等の音響変換器等に広く
利用されている。

従来技術 第１図は従来のこの種の圧電素子の平面図、第
２図は同じくその正面断面図である。図におい
て、１は黄銅等の金属板材によつて円形状に形成
された振動板、２は該振動板１の一面上に固着さ
れた圧電振動子である。圧電振動子２は円板状の
圧電磁器素体２０の一面上に電極２１を被着形成
すると共に、他面上に電極２２及び帰還電極とな
る電極２３をそれぞれ被着形成し、前記電極２１
を形成した一面側を前記振動板１の略中心部に同
心状に固着してある。前記電極２２は中心部に設
けた円形状の内側電極部分２２１とその外側に円
環状に形成された外側電極部分２２２とを、連結
部分２２３によつて連結させた電極パターンとな
つている。また電極２３は電極２２の内側電極部
分２２１と外側電極部分２２２との間において、
両電極部分２２１及び２２２にギヤツプG₁を介
して同心状に対向する弧状電極パターンとなつて
いる。

３は振動板１に半田付け等の手段によつて接続
されたリード線であり、振動板１を通して圧電振
動子２の電極２１に電気的に導通している。４は
圧電振動子２の電極２２に接続されたリード線、
５は電極２３に接続されたリード線である。

第３図は上記構造の圧電素子を利用して構成さ
れたトナーセンサ回路図である。図において、６
は第１図及び第２図に示した構造の圧電素子であ
る。該圧電素子６は、電極２２を直流電源Vbに
接続すると共に、電極２３をトランジスタ７のベ
ースとそのバイアス抵抗８の一端とに接続し、更
に電極２１をトランジスタ７のエミツタ、抵抗９
及び交流結合用のコンデンサ１０の接続点に接続
してある。コンデンサ１０の他端側は、ダイオー
ド１１及び抵抗１２等を通してトランジスタ１３
のベースに接続する。１４はコンデンサ、１５は
抵抗である。

上記のトナーセンサ回路において、トナーを検
出しておらず、圧電素子６が振動しているとき
は、その電歪振動に基づく帰還信号が電極２３−
電極２１間からトランジスタ７のベースに入力さ
れ、トランジスタ７がドライブされて発振する。
この発振出力は、コンデンサ１０を通して取り出
され、ダイオード１１、抵抗１２を通してトラン
ジスタ１３に入力され、増幅される。一方、トナ
ー検出により圧電素子６の電歪振動が停止する
と、電極２３−電極２１間に信号が出ないので、
トランジスタ７の発振動作が停止する。従つて、
トランジスタ７の発振停止より、トナーを検知す
ることができる。

従来技術の問題点 上述した如く、従来は、圧電素子６がトナーセ
ンサ回路を構成する他の回路部品７〜１３とは別
個の部品となつていたので、第３図のトナーセン
サ回路を構成する場合、回路部品７〜１３を予め
プリント回路基板に実装しておき、リード線３〜
５によつて、圧電素子６をプリント回路基板上に
実装されたトナーセンサ回路に電気的に接続しな
けつればならない。このため、従来は、トナーセ
ンサ回路の小型、軽量化、低コスト化に限界を生
じていた。このような事情は、トナーセンサ回路
を構成する場合に限らず、例えば圧電ブザーやス
ピーカ等の音響変換器を構成する場合も同様であ
る。

本考案の目的 本考案は上述する従来からの問題点を解決し、
付属の回路構成を可及的に小型化し得る構造の圧
電素子を提供することを目的とする。

本考案の構成 上記目的を達成するため、本考案に係る圧電素
子は、厚み方向の一面側に電極を設けた圧電素体
の他面側に複数の分割電極を設け、該分割電極の
少なくとも１つをコンデンサを形成するための容
量電極としたことを特徴とする。

実施例 第４図は本考案に係る圧電素子の平面図、第５
図は第４図のA₁−A₁線上における断面図であり、
第３図に示したトナーセンサ回路を構成するのに
好適な圧電素子の一実施例を示している。図にお
いて、第１図〜第３図と同一の参照符号は同一性
ある構成部分を示している。まず、下面側に共通
の電極２１を設けた圧電磁器素体２０の上面側
に、従来と同様の電極２２を設けると共に、該電
極２２の内側電極部分２２１と外側電極部分２２
２との間において、両電極部分２２１及び２２２
にギヤツプG₁を介して同心状に対向する弧状電
極パターンで成る２つの分割電極２３１及び２３
２をそれぞれ設けてある。これらの２つの分割電
極２３１及び２３２は中央部のギヤツプG₂によ
つて互いに分離されている。そして、これらの分
割電極２３１及び２３２の一方、例えば分割電極
２３１は従来と同様に帰還電極として使用し、他
方の電極２３２はコンデンサを形成するための容
量電極として使用する。即ち、圧電磁器素体２０
は一種の誘電体磁器としても機能するから、この
誘電体特性を利用し、電極２３２と電極２１とに
より、第３図におけるコンデンサ１０を形成する
のである。このような構成であれば、コンデンサ
１０が圧電素子自体によつて構成されるので、そ
れだけ全体の回路が小型化され、コストが安価に
なる。

更にこの実施例では、トナーセンサ回路を構成
する回路部品の内、第３図のトランジスタ７及び
抵抗８，９を当該圧電素子の上に実装してある。
まず、トランジスタ７はベースリード７１を分割
電極２３１に、コレクタリード７２を電極２２
に、エミツタリード７３を振動板１の一面上にそ
れぞれ半田付け固定する。次に抵抗８は分割電極
２３１と電極２２との間に、また抵抗９はダミー
電極２４と振動板１の一面上に、それぞれ半田付
け固定する。そして、電極２２に直流動作電源
Vbに接続するリード線１６を接続し、分割電極
２３２にダイオード１１に接続するリード線１７
を接続し、更にダミー電極２４に接地または直流
電源Vbの負側に接続されるリード線１８を接続
する。

上述のように、圧電素子の上にトナーセンサ回
路を構成するトランジスタ７及び抵抗８，９を実
装する構造であると、これらの回路を構成するた
めのプリント回路基板が不要になるから、小型薄
型化が達成できる。特に抵抗８，９をチツプ部品
で構成した場合には、圧電素子全体の小型薄型化
にもなるので、より一層の小型薄型化及びコスト
ダウンが可能である。

上記実施例では、説明の具体化のため、第３図
に示したトナーセンサ回路における具体例を示し
たが、ブザー或いはスピーカ等の音響変換器等を
構成する場合にも、コンデンサ及び他の回路部品
を圧電素子上に形成することが可能であり、それ
によつて同様の効果が得られる。

本考案の効果 以上述べたように、本考案に係る圧電振動子
は、厚み方向の一面側に電極を設けた圧電素体の
他面側に複数の電極を設け、該電極の少なくとも
１つをコンデンサを形成するための容量電極とし
たことを特徴とするから、付属の回路構成を可及
的に小型化し得る構造の圧電素子を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧電素子の平面図、第２図は同
じくその正面断面図、第３図は圧電素子を使用し
たトナーセンサ回路の電気回路接続図、第４図は
本考案に係る圧電素子の平面図、第５図は第４図
のA₁−A₁線上における断面図である。 １……振動板、２……圧電振動子、２１，２
２，２３１……電極、２３２……容量電極、７，
８，９……回路部品。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 厚み方向の一面側に電極を設けた圧電素体の
   他面側に複数の分割電極を設け、該分割電極の
   少なくとも１つをコンデンサを形成するための
   容量電極としたことを特徴とする圧電素子。 (2) 前記分割電極の上に回路部品を実装したこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に
   記載の圧電素子。