JPH03284956A - 圧電プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、圧電素子の作用により圧電アクチュエータ
を作動させて印字要素を駆動し、これにより印字を行う
圧電プリンタに関する。

［従来の技術］ 従来、圧電プリンタは、例えば、レバーばね系に固着し
である圧電素子に印字パルス電圧を印加して、レバーば
ね系を駆動し、これによりレバーばね系に取り付けであ
る印字ワイヤを動かして、そのインパクトにより、１ド
ツトの印字を行っている。圧電プリンタは電磁駆動タイ
プのプリンタに比してコンパクトに作れるという特長を
をしている。

［解決しようとする課題］ しかし、印字エネルギを圧電素子の１回の動作から得な
ければならないため、圧電素子を大きくしたり、大きな
電圧を加えたりしなければならず、従ってヘッド構成が
複雑になり、また電源容量が大きくなるという問題点が
あった。

そこで本発明の目的は、圧電素子を小さくすることがで
き、また小さな電圧で大きな印字力を得ることが可能な
圧電プリンタを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の圧電プリンタは、
印字要素を駆動するための圧電素子を含む圧電アクチュ
エータを有し、印字のために圧電素子に印加する駆動電
圧を、予め所定の周期と振幅で変動させるようにした。

［作用］ 駆動電圧が予め定めた周期と振幅で変動しているため、
圧電素子は印字時の印字パルス電圧による振動の他に、
上記の周期と振幅に応じた微小振動を起こしており、従
って印字要素にはこの２つの振動が伝達され、大きな印
字力が得られる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

まず印字ヘッドについて説明する。

第５図（ａ）（ｂ）において、前ケース１及び後ケース
２の間に板ばね３が固定しである。板ばね３は円形の弾
性板の内方部を９分割したものであり、各分割片３ａの
内端部には印字要素である印字ワイヤ４が固着しである
。印字ワイヤ４は先端部を前ケース１に設けであるガイ
ド１ａにより前後方向（第５図（ａ）左右方向）に摺動
自在に支持しである。板ばね３の各分割片３ａの前面側
にはそれぞれ圧電素子５が固着しである。板ばね３の各
分割片３ａ及び圧電素子５は圧電アクチュエータを構成
する。なお、第１図示のように、圧電素子５の両面は所
定の電界が生じるように、ケーブル（図示せず。）の信
号線６により振動駆動回路８に接続されている。後ケー
ス２の中央部には突起部２ａが形成してあり、突起部２
ａは板ばね３が後退するときのストッパとなる。なおス
トッパ２ａは、板ばね３の高周波微小振動を妨げないよ
うに板ばね３の自然状態の位置から少し離れた位置に設
けである。

次に駆動回路を説明する。

第１図において、振動駆動回路８は高周波数のパルス電
圧を発振する発振回路が設けである。発振回路により出
力されるパルス電圧の振動数及び振幅は印字ワイヤ４の
微小振動の周期及び振幅が所定値になるように定められ
る。振動駆動回路８には印字パルス信号ｐ及び発振制御
信号ｑが入力される。そして、発振制御信号ｑにより高
周波電圧の発振時期が制御され、印字パルス信号ｐによ
り印字のための駆動電圧が重畳して形成される。

次に振動駆動回路８より出力される駆動電圧を説明する
。

まず常時加振の場合においては、第２図（ａ）に示す発
振回路出力は常時、振動駆動回路８から出力される。そ
して同図（ｂ）に示すように、印字パルス信号ｐが入力
されると、振動駆動回路８は発振回路出力を制御し、発
振回路出力はその時間内において電位が上昇し、同図（
Ｃ）に示すような振動駆動回路出力となる。

次に第１の加振制御の場合について説明する。

第３図（ａ）の発振回路出力は同図（ｂ）に示す雫振制
御信号ｑが入力したときのみ振動駆動回路８から出力さ
れる。そして同図（Ｃ）に示すように、印字パルス信号
ｐが入力されると、振動駆動回路８は発振回路出力を制
御し、発振回路出力はその時間内において電位が上昇し
、同図（ｄ）に示すような振動駆動回路出力となる。な
お発振制御信号ｑと印字パルス信号ｐは同期して同一の
時間幅で入力される。従って印字パルス電圧が印加され
ている時間内のみ高周波パルス電圧が印加される。

次に第２の加振制御の場合について説明する。

第４図（ａ）の発振回路出力は同図（ｂ）に示す発振制
御信号ｑが入力したときのみ振動駆動回路８から出力さ
れる。そして同図（Ｃ）に示すように、印字パルス信号
ｐが入力されると、振動駆動回路８は発振回路出力を制
御し、発振回路出力はその時間内において電位が上昇し
、同図（ｄ）に示すような振動駆動回路出力となる。な
お本例の場合は発振制御信号ｑの変化位置を本来的には
印字パルスの立ち上がり位置である位置に同期して合わ
せ、また発振制御信号ｑの時間幅を印字パルス信号ｐの
時間幅より所定量長くしておく。そして印字パルス信号
発信部で発振制御信号ｑの変化を検出して、それよりも
若干遅れた時間で印字パルス信号ｐを入力する。従って
高周波パルス電圧は、印字パルス電圧が印加されている
時間を含むその前後の一定時間で、印加される。

本実施例はこのように構成されており、常時加振の場合
においては、圧電素子５に常時高周波パルス電圧が印加
されて圧電素子５が高周波微振動し、従って板ばね３を
介して印字ワイヤ４が常時高周波微小振動を起こしてい
る。そして印字時には印字パルス信号ｐに基づいて印字
パルス電圧が出力されて圧電素子５に印加され、圧電素
子５が収縮して板ばね３は前方に大きくたわみ、印字ワ
イヤ４が微振動しながら前方に突出し、プラテンに支え
られた記録紙にリボンを介して衝突し、印字が行われる
。そして、印字パルス信号ｐが切れると、印字ワイヤ４
及び板ばね３が後退して、ストッパ２ａに当接して、元
の位置に復帰する。記録紙にリボンのインクを付着させ
る印字エネルギは、高周波微小振動の運動エネルギと大
たわみ変位による運動エネルギの和によりて与えられ、
従って大きな印字力が得られ、ドツトを鮮明に打つこと
が可能である。また印字ワイヤ４は常時高速微振動して
いるため、微振動を生起させるための時間を考慮する必
要がなく、高速印字の場合等においても優れた効果を発
揮する。

第１の加振制御、第２の加振制御の場合は、板ばね３及
び印字ワイヤ４の高周波微小振動は印字パルス電圧が印
加されている間のみ又はその間を含む一定時間のみ起こ
される。従って、印字エネルギは常時加振の場合と同様
に大きく、また高周波微小振動を起こすためのエネルギ
は常時加振の場合に比して小さくてすむ。

なお、上記実施例では高周波微小振動を起こさせるため
に圧電素子に印加する電圧を高周波パルス電圧としたが
、高周波のサイン波形の電圧等を用いてもよい。

［効果］ 以上の構成により、本発明は小さな圧電素子でまた低消
費電力で、大きな印字力を得ることが可能であり、また
、ばね系のイナーシャを小さく構成できるため、高速応
答が可能である。

また、高周波振動を超音波領域にすれば、印字の際の打
撃音が小さくなり、低騒音の圧電プリンタを得ることが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の駆動回路ブロック図、第２図
は常時加振の場合で、同図（ａ）は加振パルス波形、同
図（ｂ）は印字パルス、同図（Ｃ）は圧電素子への印加
駆動電圧、 第３図は第１の加振制御例であり、同図（ａ）は加振パ
ルス波形、同図（ｂ）は発振制御信号、同図（ｃ）は印
字パルス、同図（ｄ）は圧電素子への印加駆動電圧、 第４図は第２の加振制御例であり、同図（ａ）は加振パ
ルス波形、同図（ｂ）は発振制御信号、同図（ｃ）は印
字パルス、同図（ｄ）は圧電素子への印加駆動電圧、 第５図（ａ）は印字ヘッドの断面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 ３・・・圧電アクチュエータ（板ばね）、４・・・印字
要素（印字ワイヤ）、 ５・・φ圧電素子。 以　　上 （ａ） 転へ烏饗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印字要素を駆動するための圧電素子を含む圧電アクチュ
   エータを有し、印字のために上記圧電素子に印加する駆
   動電圧を、予め定めた周期と振幅で変動させるようにし
   たことを特徴とする圧電プリンタ。