图像雕刻装置和雕刻头制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像雕刻装置和雕刻头。图像雕刻装置能够精确地驱动触针(57)以提高图像雕刻的精度。图像雕刻装置(1)具有：振动致动器(PAZ、PAY)，其固定在浮动基座(63)上并具有被构造为输出由压电元件(87)的变形产生的振动的输出部分(89)；触针(57)，其由触针保持器(97)支撑以进行振动并在待雕刻介质(C)上雕刻图像；支撑触针保持器(97)的支撑弹簧(99)；以及定位器(121)，该定位器位置可调地被支撑到浮动基座(93)上以与介质(C)接触。浮动基座(93)上以与介质(C)接触。浮动基座(93)上以与介质(C)接触。

【技术实现步骤摘要】
图像雕刻装置和雕刻头


[0001]本专利技术涉及图像雕刻装置和雕刻头，用于特别是在待雕刻介质上雕刻诸如 面部照片、指纹和签名等图像信息时，使用具有压电元件的振动致动器容易地 以高精度雕刻图像，介质是诸如护照的小册子、诸如毕业证书或表彰证书的单 面薄板(纸)、卡片等。

技术介绍

[0002]传统上，存在一种用于在待雕刻介质上雕刻图像的图像雕刻装置，该介质 具有像护照这样的小册子形状、薄板形状、卡片形状等。雕刻的图像防止伪造 或提供额外的美学价值。这种图像雕刻装置在JP2006
‑
289823A或JP5209345B 中被公开。
[0003]图像雕刻装置基于图像信号使触针振动并利用振动的触针执行精细的雕 刻，图像信号是从图像数据转变成的电信号。这在待雕刻介质上形成与照片、 插图等的图像数据相对应的图像。
[0004]图像雕刻装置具有作为致动器的电磁体和永磁体。永磁体附接在基座上， 使由弹簧支撑的可动片振动以向触针施加振动。
[0005]当使可动片振动来驱动触针进行图像雕刻时，重要的是使可动片可靠地遵 循图像信号以准确地驱动触针。
[0006]然而，可动片在相对于永磁体的间隙内的中立位置处由弹簧支撑到基座 上。由此，弹簧在振动时将可动片推动返回到中立位置。因此，即使停止对电 磁体通电之后，由于推力造成振动仍然存在，从而限制了图像雕刻精度的提高。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于进一步精确地驱动触针以提高图像雕刻的精度。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种图像雕刻装置。该图像 雕刻装置具有：被弹性地支撑的浮动基座；固定在浮动基座上并包括输出部分 和层叠的压电元件的振动致动器，输出部分被构造为输出由压电元件的变形产 生的振动；触针保持器，其与输出部分连接以接收振动；触针，其由触针保持 器支撑以根据触针保持器接收到的振动进行振动，并在待雕刻介质上雕刻图 像；支撑弹簧，其将触针保持器支撑到浮动基座上，以在触针保持器接收到振 动时允许触针保持器振动；定位器，其位置可调地被支撑在浮动基座上以与待 雕刻介质接触并相对于待雕刻介质定位触针，其中基于图像信号在振动的触针 与所述待雕刻介质之间产生相对移动，以在所述待雕刻介质上雕刻图像。
[0009]本专利技术的第二方面提供了一种用于图像雕刻装置的雕刻头。
[0010]根据本专利技术，对振动致动器进行通电以根据基于图像信号的、振动的触针 与介质之间的相对移动在待雕刻介质上雕刻图像。
[0011]此外，振动致动器根据层叠的压电元件的变形输出振动，而没有弹簧的干 扰，以根据图像信号精确地驱动触针。这提高了图像雕刻的精度。
附图说明
[0012]图1是部分示出根据本专利技术的实施方式的图像雕刻装置的立体图；
[0013]图2是部分示出图1的图像雕刻装置的雕刻头的立体图；
[0014]图3是部分示出从另一个角度观察的雕刻头的立体图；
[0015]图4是部分示出从又一个角度观察的没有吸入管等的雕刻头的立体图；
[0016]图5是部分示出雕刻头的平面图；
[0017]图6是部分示出雕刻头的右侧视图；
[0018]图7是示出在与左右方向正交的切断面处的图6的雕刻头的示意性剖视 图；
[0019]图8是示出在与前后方向正交的切断面处的图6的雕刻头的示意性剖视 图；
[0020]图9是示出振动致动器与雕刻头的触针之间的关系的立体图；
[0021]图10是示出雕刻头的触针保持器、触针和支撑弹簧之间的关系的立体图；
[0022]图11是示出图10的支撑弹簧的立体图；
[0023]图12是示出根据该实施方式的基于包括2个振动致动器的双致动器系统 的电路的概念图；
[0024]图13是示出触针的振动和根据图12的双致动器系统的雕刻方向的概念 图；
[0025]图14是示出根据参考例的基于包括两个振动致动器的双致动器系统的电 路的概念图；
[0026]图15是示出根据参考例的没有一个支架的振动致动器的侧视图；
[0027]图16A是示出根据参考例的由单致动器系统形成的雕刻图像的分辨率的 图案图；
[0028]图16B是示出根据参考例的由双致动器系统形成的雕刻图像的分辨率的 图案图；
[0029]图17A是示出根据参考例的由单致动器系统形成的雕刻图像的图案图；
[0030]图17B是示出根据参考例的由双致动器系统形成的雕刻图像的图案图；
[0031]图18是示出根据参考例的根据单致动器系统和双致动器系统的点图像和 雕刻图像的表；
[0032]图19是示出加法电路和减法电路的信号分配的表；
[0033]图20A是用于说明图19的信号图的表；
[0034]图20B是用于说明与图19的信号图对应的雕刻图的表；
[0035]图21是示出根据参考例的对单个振动致动器进行的振动测试的结果的三 角波指示的特性的曲线图；
[0036]图22是示出根据参考例的对单个振动致动器进行的振动测试的结果的脉 冲波表示的特性的曲线图；
[0037]图23是示出根据参考例的对单个振动致动器进行的振动测试的结果的滞 后特性的曲线图；并且
[0038]图24是示出根据参考例的对单个振动致动器进行的振动测试的结果的共 振特性的曲线图。
具体实施方式
[0039]将说明根据本专利技术的实施方式。该实施方式提供了能够精确驱动触针以提 高图像雕刻的精度的图像雕刻装置和雕刻头。图像雕刻装置包括浮动基座、振 动致动器、触针
保持器、触针、支撑弹簧和定位器。浮动基座被弹性地支撑。 振动致动器固定在浮动基座上，并包括输出部分和层叠的压电元件。输出部分 被构造为输出由压电元件的变形产生的振动。触针保持器与输出部分连接以接 收振动。触针由触针保持器支撑以根据触针保持器接收到的振动进行振动，并 在待雕刻介质上雕刻图像。支撑弹簧将触针保持器支撑到浮动基座上，以在触 针保持器接收到振动时允许触针保持器振动。定位器位置可调地被支撑到浮动 基座上以与待雕刻介质接触并相对于待雕刻介质定位触针。基于图像信号引起 振动的触针与待雕刻介质之间的相对移动以在待雕刻介质上雕刻图像。
[0040]振动致动器可以具有可选的压电元件的层叠形式和每个压电元件的可选 的形状，只要为由压电元件的变形产生的振动提供输出部分即可。
[0041]振动致动器可以采用单致动器系统或双致动器系统。单致动器系统输出X 轴方向、Y轴方向和Z轴方向中的任一方向的振动。双致动器系统输出X轴 方向、Y轴方向和Z轴方向中的两个方向的振动。
[0042]触针保持器可以通过例如钢琴线与振动致动器的输出部分连接。触针保持 器应接收从振动致动器输出的振动。输出部分与触针保持器之间的连接构件及 连接方式是可选的。
[0043]支撑弹簧可以是棒状弹簧、板簧等，只要触针保持器被支撑到浮动基座上 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像雕刻装置(1)，其包括：浮动基座(63)，其被弹性地支撑；振动致动器(PAZ、PAY)，其固定在所述浮动基座(63)上并包括输出部分(89)和层叠的压电元件(87)，所述输出部分(89)被构造为输出由所述压电元件(87)的变形产生的振动；触针保持器(97)，其与所述输出部分(89)连接以接收所述振动；触针(57)，其由所述触针保持器(97)支撑以根据所述触针保持器(97)接收到的所述振动进行振动，并在待雕刻介质(C)上雕刻图像；支撑弹簧(99)，其将所述触针保持器(97)支撑到所述浮动基座(63)上，以在所述触针保持器(97)接收到所述振动时允许所述触针保持器(97)振动；以及定位器(121)，其位置可调地被支撑到所述浮动基座(63)上以与所述待雕刻介质(C)接触并将相对于所述待雕刻介质(C)定位述触针(57)，其中基于图像信号在振动的触针(57)与所述待雕刻介质(C)之间产生相对移动，以在所述待雕刻介质(C)上雕刻图像。2.根据权利要求1所述的图像雕刻装置(1)，其中，所述浮动基座(63)在Z轴方向上被弹性地支撑，所述振动致动器(PAZ、PAY)包括Z轴振动致动器(PAZ)和Y轴振动致动器(PAY)，所述Z轴振动致动器(PAZ)具有输出Z轴方向的振动的Z轴输出部分(89)，所述Y轴振动致动器(PAY)具有输出Y轴方向的振动的Y轴输出部分(89)，所述触针保持器(97)与所述Z轴输出部分(89)和所述Y轴输出部分(89)连接，以接收所述Z轴方向的振动和所述Y轴方向的振动，所述支撑弹簧(99)包括允许所述触针保持器(97)在Z轴方向上振动的Z轴弹簧部分(101)和允许所述触针保持器(97)在Y轴方向上振动的Y轴弹簧部分(103)。3.一种雕刻头(3)，其包括：头部框架(67)，其通过Z轴驱动机构(5)支撑在装置主体(2)上以在Z轴方向上竖直移动；浮动基座(63)，其在Z轴方向上被弹性支撑到所述头部框架(67)上；Z轴振动致动器(PAZ)，其固定在所述浮动基座(63)上并具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：星山勇一，
申请(专利权)人：赛奇赛株式会社，
类型：发明
国别省市：