JPH0226756A - 圧電ヘッド - 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】 〔概　要〕 圧電素子の作・肋時における変位を、印字ワイヤが突設
された可動部材に液状流体を介し拡大、伝達して印字を
行わせる方式の圧電ヘッドに関し、リボンを使用せずに
必要最低限の印字ワイヤ変位で印字が行われるようにす
ることを目的とし、圧電素子と、前記圧電素子の作動時
における変位により液状流体を介し駆動されて一方向に
移動する可動部材と、前記可動部材に突設された印字ワ
イヤとを備えた圧電ヘッドにおいて、前記液状流体とし
てインクを使用するとともに、前記可動部材及び前記印
字ワイヤに、前記圧電素子の作動時に前記インクを流出
させて印字に供するための小孔を貫通させて形成した構
成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、圧電素子の作動時における変位を印字ワイヤ
が突設された可動部材に液状流体を介し拡大、伝達して
印字を行わせる方式の圧電ヘットに関する。

近時、ドツトプリンタの高速化要求に伴い、電磁方式に
代わって、圧電素子を用いた高速作動印字ヘッドが求め
られている。

この種の圧電素子としては、例えば１９８４年３月１２
日発行の日経メカニカル、第９２頁に示されたものが使
用される。この圧電素子は、片側の表面に内部電極とな
る金属ペースト膜が形成された複数枚の圧電セラミック
スのグリーンシートを積層した後、まとめて焼成を行っ
て得られたものである。

このような圧電素子を用いて印字ヘッド（圧電ヘッド）
を構成する場合、圧電素子の微小変位を効率良く拡大す
る機構が必要である。

〔従来の技術〕

第２図は従来の流体圧使用変位拡大方式の圧電ヘッドの
構造概要を示す側面図で、図中、１は圧電素子２及びピ
ストン３を内蔵するシリンダ、４は可動部材である。

圧電素子２は、基部がシリンダ１の底部に、先端が連結
部材５を介しピストン３にそれぞれ接続されている。

シリンダ１の上部にはピストン３より小径（小断面積）
の連通部６が突設され、該連通部６内には、上端に印字
ワイヤ７が突設された可動部材４が上下方向に摺動自在
に支持されている。このシリンダ１内には油等の液状流
体８が収納されてピストン３と可動部材４の間を満たし
ている。

印字に際しては、圧電素子２に所定時間通電する。これ
により圧電素子２に生じる歪によって、連結部材５はΔ
ｌたけ上方に変位し、ピストン３も同方向に同量でけ移
動する。このピストン３の動きは流体８を介し可動部材
４に伝達され、該可動部材４は上方向に移動する。この
場合の可動部材４の移動量を１−とじ、ピストン３の外
径をり。

可動部材４の外径をｄとすると、！−とΔ！の間には次
の関係が成立する。

β−＝Ｄ２／ｄ”ｘΔｌ すなわち、Ｄ＞ｄであるために、可動部材４には拡大変
位が付与される。

このように可動部材４が移動する際に、印字ワイヤ７は
リボンを介し用紙をプラテンに押圧し、これにより印字
が行われる。

圧電素子２に対する通電は印字完了直前に停止され、印
字動作を完了した可動部材４は、圧電素子の復帰に伴い
ピストン３とともにもとの状態に復帰する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この従来の印字方式では、リボンを介して印字
を行うために、所望の印字を得るのに、リボン厚を考慮
し最低でも３５０μｍのワイヤ変位を与える必要があっ
た。また、リボンの張力骨だけ印字圧のロスがあった。

本発明はリボンを使用せずに必要最低限の印字ワイヤ変
位で印字が行われるようにすることのできる圧電ヘッド
を提供することを目的とするものである。

〔問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、圧電素子と、
前記圧電素子の作動時における変位により液状流体を介
し駆動されて一方向に移動する可動部材と、前記可動部
材に突設された印字ワイヤとを備えた圧電へノドにおい
て、前記液状流体としてインクを使用するとともに、前
記可動部材及び前記印字ワイヤに、前記圧電素子の作動
時に前記インクを流出させて印字に供するための小孔を
貫通させて形成した構成とする。

〔作　用〕

印字時に圧電素子を作動させると、該圧電素子の変位に
よりインクを介し駆動されて可動部材が一方向（印字方
向）に移動するが、可動部材及び印字ワイヤには小孔が
形成されていて該小孔内にインクが流入し、しかも該イ
ンクにも微小圧が付与されるため、可動部材とともに移
動する印字ワイヤの先端からインクが流出し、該流出し
たインクにより、用紙に対する印字が直接行われる。な
お、実際の印字は、複数回圧電素子を作動させて小孔内
がインクで満たされた後に開始される。

この場合の可動部材の変位は、リボンを使用しない方式
であるため従来より少なくて良い。

このように、本発明では、リボンを使用せず、必要最低
限のワイヤ変位、インク圧力で印字を行うことができ、
高速応答性が実現される。また、印字時には、インクに
圧力がかかり、かつインクの粘性による熱の発生がある
ため、小孔内でのインクの詰りを防止することができる
。さらに、インク色を変えることによりカラー化にも対
応可能となる。

〔実施例〕

以下、第１図に関連して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る圧電ヘッドの構造概要を示す側面
図で、図中、１１は可動部材、１２は可動部材１１に突
設された印字ワイヤ、１３はインク　（液状流体）であ
る。

可動部材１１、印字ワイヤ１２は、従来と同様に圧電素
子２の作動によってインク１３を介し駆動されて上方に
移動するが、共通の小孔１４を貫通させて形成した点が
従来と異なっている。

シリンダ１内のインク１３は、図示しないタンクからバ
ルブを介し補給を受け、常に一定量が保たれるようにな
っている。

印字時には圧電素子２を通電により作動させる。

これにより、圧電素子２には変位が生じ、該変位により
インク１３を介し駆動されて可動部材１１は印字ワイヤ
１２とともに上方に移動するが、このとき小孔１４にイ
ンク１３が流入し、しかも該流入インク１３にも微小圧
が付与されるため、可動部材１１とともに移動する印字
ワイヤ１２の先端からインク１３が流出し、咳流出した
インクにより、用紙に対する印字が直接行われる。なお
、実際の印字は、複数回圧電素子２を作動させて小孔１
４内がインク１３で満たされた後に開始される。

この印字動作時における可動部材１１の変位は、リボン
を使用する従来の場合より少なくて良い。

すなわち、本発明では、必要最低限のワイヤ変位、イン
ク圧力で印字を行うことができ、高速応答性が実現され
る。また、印字時には、小孔１４内のインク１３に、圧
力がかかりかつ粘性による熱の発生があるため、小孔１
４内でのインクの詰りを防止することができる。さらに
、インクの色を変えることにより、カラー化にも対応可
能となる。

なお、インクと印字ワイヤにより印字を行うインクドツ
トプリンタとしては、従来提案されたものがある（例え
ば特開昭６０−９０７７１号公報）が、これは、印字ワ
イヤ駆動系とは別に設けられたインク供給手段により印
字ワイヤ先端周囲にインクを供給してインクによる印字
を行うもので、本発明のものより構造が複雑になる。

〔発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、必要最低限のワイ
ヤ変位、インク圧力で印字を行うことができ、高速応答
性が実現される。また、小孔内でのインクの詰りを防止
することができ、さらにカラー化にも対応可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の圧電ヘッドの構造概要を示す
側面図、 第２図は従来の流体圧使用変位拡大方式圧電ヘッドの構
造概要を示す側面図で、 図中、 ２は圧電素子、 １１は可動部材、 １２は印字ワイヤ、 １３はインク（液状流体）・、 １４は小孔である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧電素子（２）と、 前記圧電素子（２）の作動時における変位により液状流
   体を介し駆動されて一方向に移動する可動部材（１１）
   と、 前記可動部材（１１）に突設された印字ワイヤ（１２）
   とを備えた圧電ヘッドにおいて、前記液状流体としてイ
   ンク（１３）を使用するとともに、 前記可動部材（１１）及び前記印字ワイヤ（１２）に、
   前記圧電素子（２）の作動時に前記インク（１３）を流
   出させて印字に供するための小孔（１４）を貫通させて
   形成したことを特徴とする圧電ヘッド。