JP2007204168A - Liquid jetting device, recording device and drive mechanism used for these - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射装置、記録装置およびこれらに用いる駆動機構に関する。特に本発明は、圧電素子の振動により液体噴射装置または記録装置における被記録物を搬送する搬送駆動ローラに回転駆動力を与える駆動機構に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus, a recording apparatus, and a driving mechanism used for these. In particular, the present invention relates to a driving mechanism that applies a rotational driving force to a conveyance driving roller that conveys a recording material in a liquid ejecting apparatus or a recording apparatus by vibration of a piezoelectric element.
インクジェット式記録装置等の記録装置の被記録物を搬送する搬送部、および、搬送部に対して駆動力を与える駆動機構としては、例えば、被記録物を搬送する搬送ローラに対して複数のギアを介してモータの駆動力を伝動する形態が知られている。また、モータに代えて、圧電素子を用いた紙送りアクチュエータの屈曲振動でローラを駆動する紙送り装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
しかしながら、上記特許文献1では、板状の圧電素子がその厚さ方向に屈曲振動することにより搬送ローラのローラ軸を駆動しているので、例えば紙送りアクチュエータがローラ軸を高い圧力で押しつけると、境界条件が変化して、意図した振動モードと異なる振動モードとなるという課題がある。さらにこの意図しない振動モードの変化によって、搬送ローラに異常振動が生じる、または、紙送りアクチュエータから搬送ローラへの伝動効率の低下が生じるという課題がある。 However, in Patent Document 1, since the plate-like piezoelectric element drives the roller shaft of the transport roller by bending and vibrating in the thickness direction, for example, when the paper feed actuator presses the roller shaft with high pressure, There is a problem in that the boundary condition changes, resulting in a vibration mode different from the intended vibration mode. Furthermore, there is a problem that abnormal vibration occurs in the conveyance roller due to this unintended vibration mode change, or the transmission efficiency from the paper feed actuator to the conveyance roller decreases.
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態においては、被記録物を搬送しつつ被記録物に記録する記録装置であって、回転駆動力が与えられることにより回転する搬送駆動ローラと、搬送駆動ローラとの間で被記録物を挟んで連れ回る搬送従動ローラと、搬送駆動ローラに回転駆動力を与える駆動部とを備え、駆動部は、板状の圧電素子および圧電素子を面方向に挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の対の電極の間に周期的な電圧を与えることにより、搬送駆動ローラの外周面に対して圧電素子の面方向に当接および離間する振動体と、圧電素子の面方向を搬送駆動ローラの回転軸に垂直な面に平行に、振動体を支持する振動体保持部とを有する記録装置が提供される。上記の液体噴射装置の駆動部に配される板状の圧電素子は、その面方向に屈曲振動するので、圧電素子がその厚さ方向に屈曲振動する場合と比べて、振動体が搬送駆動ローラとの間で押圧された場合などにおいても、振動モードを安定させることができる。また、駆動部は、電動モータなどと比べて小型であるので、液体噴射装置における駆動部を配する部分のスペースを小さくすることができる。 In order to solve the above-mentioned problems, in the first embodiment of the present invention, a recording apparatus that records on a recording material while conveying the recording material, and is a conveyance driving roller that rotates when a rotational driving force is applied. A conveyance driven roller that rotates with the recording medium sandwiched between the conveyance drive roller and a drive unit that applies a rotational driving force to the conveyance drive roller. The drive unit includes a plate-like piezoelectric element and a piezoelectric element. It includes at least one pair of electrodes sandwiched in the surface direction, and applies a periodic voltage between each pair of electrodes, thereby abutting and separating in the surface direction of the piezoelectric element with respect to the outer peripheral surface of the transport driving roller. There is provided a recording apparatus including a vibrating body that vibrates, and a vibrating body holding portion that supports the vibrating body in such a manner that the surface direction of the piezoelectric element is parallel to a plane perpendicular to the rotation axis of the transport driving roller. Since the plate-like piezoelectric element disposed in the driving unit of the liquid ejecting apparatus bends and vibrates in the surface direction, the vibrating body has a conveyance driving roller as compared with the case where the piezoelectric element bends and vibrates in the thickness direction. The vibration mode can be stabilized even when pressed between the two. In addition, since the drive unit is smaller than an electric motor or the like, the space in the portion where the drive unit is arranged in the liquid ejecting apparatus can be reduced.
上記記録装置において、搬送駆動ローラは、シャフト、および、シャフトと一体的に回転し、シャフトの径よりも大きい径を有するロータを有し、振動体は、ロータの外周に対して当接および離間してもよい。これにより、振動体がシャフトの外周に対して当接および離間して回転駆動力を与える場合と比べて、シャフトよりも径の大きいロータの外周に対して当接および離間して回転駆動力を与えるので、より大きなトルクを得ることができる。 In the recording apparatus, the conveyance driving roller has a shaft and a rotor that rotates integrally with the shaft and has a diameter larger than the diameter of the shaft, and the vibrating body is in contact with and separated from the outer periphery of the rotor. May be. As a result, compared to the case where the vibrating body abuts and separates from the outer periphery of the shaft to give a rotational driving force, the rotational driving force is abutted and separated from the outer periphery of the rotor having a diameter larger than the shaft. Therefore, a larger torque can be obtained.
上記記録装置において、シャフトは板状のフレームに軸支されており、振動体保持部は、圧電素子の面方向をフレームの面方向に平行に、振動体を支持してもよい。これにより、駆動部を配する部分のスペースが、フレームの面方向に垂直な方向に対して小さくすることができる。 In the recording apparatus, the shaft may be pivotally supported by a plate-shaped frame, and the vibrating body holding unit may support the vibrating body with the surface direction of the piezoelectric element parallel to the surface direction of the frame. Thereby, the space of the part which arrange | positions a drive part can be made small with respect to the direction perpendicular | vertical to the surface direction of a flame | frame.
上記記録装置において、振動体は、フレームの内側に配されてもよい。これにより、振動体がフレームの外側に配される場合と比べて、液体噴射装置をより小型化することができる。 In the recording apparatus, the vibrating body may be disposed inside the frame. Thereby, compared with the case where a vibrating body is distribute | arranged to the outer side of a flame | frame, a liquid ejecting apparatus can be reduced more in size.
本発明の第2の形態においては、被記録物を搬送しつつ被記録物に液体を噴射する液体噴射装置であって、回転駆動力が与えられることにより回転する搬送駆動ローラと、搬送駆動ローラとの間で被記録物を挟んで連れ回る搬送従動ローラと、搬送駆動ローラに回転駆動力を与える駆動部とを備え、駆動部は、板状の圧電素子および圧電素子を面方向に挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の対の電極の間に周期的な電圧を与えることにより、搬送駆動ローラの外周面に対して圧電素子の面方向に当接および離間する振動体と、圧電素子の面方向を搬送駆動ローラの回転軸に垂直な面に平行に、振動体を支持する振動体保持部とを有する液体噴射装置が提供される。これにより、第1の形態と同様の効果を得ることができる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a liquid ejecting apparatus that ejects liquid onto a recording material while conveying the recording material, and includes a conveyance driving roller that rotates when a rotational driving force is applied, and a conveyance driving roller A driven roller for rotating the recording medium between and a driving unit for applying a rotational driving force to the conveying driving roller. The driving unit sandwiches the plate-like piezoelectric element and the piezoelectric element in the surface direction. A vibrating body that includes at least one pair of electrodes and abuts and separates in the surface direction of the piezoelectric element with respect to the outer peripheral surface of the transport driving roller by applying a periodic voltage between each pair of electrodes; There is provided a liquid ejecting apparatus having a vibrating body holding portion that supports a vibrating body in such a manner that the surface direction of the piezoelectric element is parallel to a plane perpendicular to the rotation axis of the transport driving roller. Thereby, the effect similar to the 1st form can be acquired.
本発明の第3の形態においては、回転体を回転駆動する駆動機構であって、板状の圧電素子および圧電素子を面方向に挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の対の電極の間に周期的な電圧を与えることにより、回転体の外周面に対して圧電素子の面方向に当接および離間する振動体と、圧電素子の面方向を回転体の回転軸に垂直な面に平行に、振動体を支持する振動体保持部とを備える駆動機構が提供される。これにより、第1の形態と同様の効果を得ることができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a drive mechanism for rotationally driving a rotating body, including at least one plate-like piezoelectric element and a pair of electrodes sandwiching the piezoelectric element in the surface direction, and each pair of electrodes. Between the vibrating body abutting and separating in the surface direction of the piezoelectric element with respect to the outer peripheral surface of the rotating body, and a surface perpendicular to the rotation axis of the rotating body. A driving mechanism including a vibrating body holding portion that supports the vibrating body is provided in parallel with the driving mechanism. Thereby, the effect similar to the 1st form can be acquired.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.
図1は、本発明における液体噴射装置の実施形態であるインクジェット式記録装置10の概略斜視図を示す。図2は、図1のインクジェット式記録装置10を搬送部駆動ギア49の側から見た概略側面図を示す。インクジェット式記録装置10は、装置本体11と、被記録物19を載置する給紙部13と、給紙部13の被記録物19を搬送する搬送部40と、搬送部40により搬送された被記録物19を下方から支持するプラテン15と、プラテン15の上方に配されて被記録物19上に記録をする記録部20と、被記録物19を排紙口17へ排出する排出部60と、搬送部40および排出部60を駆動する駆動部100とを備える。
FIG. 1 is a schematic perspective view of an ink
記録部20は、キャリッジモータ32、タイミングベルト30、キャリッジ22、記録ヘッド24、および、インクカートリッジ26を有する。タイミングベルト30は、装置本体11の幅方向に渡って架け渡されており、キャリッジモータ32から回転駆動力を受けて回転する。キャリッジ22は、タイミングベルト30を把持しており、キャリッジモータ32がタイミングベルト30を回転駆動することで、被記録物19上を往復移動する。記録ヘッド24は、キャリッジ22の下方に保持され、被記録物19へインクを吐出する。インクカートリッジ26は、内部にインクを収容し、キャリッジ22に着脱可能に保持される。
The
搬送部40は、搬送駆動ローラ41、搬送従動ローラ43、シャフト45、ロータ47、および搬送部駆動ギア49を有し、給紙部13と記録部20との間に配される。搬送駆動ローラ41、ロータ47、および搬送部駆動ギア49は、シャフト45を回転の軸として、それぞれシャフト45と固定されて接続している。シャフト45は、装置本体11のフレーム80に回転自在に支持される。搬送従動ローラ43は、装置本体11に対して回転自在に支持され、搬送駆動ローラ41に連れ回る。
The
駆動部100は、ロータ47の外周面の外側において、フレーム80に固定される。駆動部100の一端である当接部230は、円板状であるロータ47の外周面と当接している。駆動部100の詳細については、以下において別途図示して説明する。
The
排出部60は、排出駆動ローラ61、排出従動ローラ63、シャフト65、および排出部駆動ギア69を有し、記録部20と排紙口17との間に配される。排出駆動ローラ61および排出部駆動ギア69は、シャフト65を回転の軸として、それぞれシャフト65と固定されて接続している。シャフト65は、装置本体11のフレーム80に回転自在に支持される。排出従動ローラ63は、装置本体11に対して回転自在に支持され、排出駆動ローラ61に連れ回る。
The
伝動部50は、搬送部40の回転駆動力を排出部60に伝達する。この伝動部50は、シャフト55、第一伝動ギア57、および第二伝動ギア59を有する。第一伝動ギア57および第二伝動ギア59は、図2における手前側からこの順に配され、シャフト65を回転の軸として、それぞれシャフト55と固定されて接続している。シャフト55は、装置本体11のフレーム80に回転自在に支持される。
The
インクジェット式記録装置10の搬送部駆動ギア49、第一伝動ギア57、第二伝動ギア59、および排出部駆動ギア69は、それぞれ外周部分に複数の歯が形成された歯車形状を成しており、搬送部駆動ギア49と第一伝動ギア57、および、第二伝動ギア59と排出部駆動ギア69、はそれぞれ噛み合っている。したがって、例えば、搬送部駆動ギア49が図2における時計回りに回転した場合、それに連動して第一伝動ギア57および第二伝動ギア59は図2における反時計回りに回転し、排出部駆動ギア69は図2における時計回りに回転する。以上により、搬送駆動ローラ41が図2における時計回りに回転した場合、連動して排出駆動ローラ61も時計回りに回転し、これら搬送駆動ローラ41および排出駆動ローラ61にそれぞれ連れ回る搬送従動ローラ43および排出従動ローラ63は、共に反時計回りに回転する。図2において、それぞれのギアの外周部分に形成された歯を省略して歯先円および歯底円を示した。
The conveyance
続いて、インクジェット式記録装置10における記録の動作について説明する。まず、駆動部100がロータ47に対して回転駆動力を与えてロータ47を回転駆動する。これにより、ロータ47とシャフト45で接続した搬送駆動ローラ41が回転駆動し、搬送駆動ローラ41と搬送従動ローラ43と間で被記録物19を挟んで、被記録物19をプラテン15上に搬送する。この状態において、キャリッジモータ32がタイミングベルト30を回転駆動することにより、タイミングベルト30を把持するキャリッジ22が装置本体11の幅方向に往復移動する。キャリッジ22が往復移動するのに伴って、キャリッジ22に保持された記録ヘッド24が、被記録物19上を往復移動しつつ、被記録物19に対してインクカートリッジ26から供給されるインクを吐出し、被記録物19へ記録を行う。記録ヘッド24は、往復移動の両方向に移動しつつインクを吐出してもよいし、いずれか一方向に移動する場合にインクを吐出してもよい。その後、搬送駆動ローラ41および搬送従動ローラ43が被記録物19をさらに微小量だけ搬送し、さらに記録ヘッド24が被記録物19上を往復移動しつつインクを吐出する。この動作を繰り返すことにより、被記録物19の上面全体に記録が行われる。排出駆動ローラ61および排出従動ローラ63は、搬送駆動ローラ41および搬送従動ローラ43に連動して、記録が行われた被記録物19をプラテン15上から排紙口17へ排出する。
Next, a recording operation in the ink
図3は、駆動部100の平面図を示す。図3に示すように、駆動部100は、振動体200と、支持体300と、振動体保持部400とを備える。振動体200は、振動体200を振動可能に固定する支持体300を介して振動体保持部400に取り付けられる。振動体保持部400には、取付穴451が複数個(本実施形態では四つ)設けられており、図2に示すように、フレーム80の駆動部100を取り付ける位置において取付穴451に対応する位置に空けられた穴に対して、ネジ450で固定して取り付けられる。
FIG. 3 is a plan view of the
図4は、振動体200および支持体300の分解斜視図を示す。振動体200は、平板状の補強板210、および補強板210の表裏両面に設けられた平板状の圧電素子220を有する。補強板210は、例えばステンレス鋼などの材料で構成され、短辺の一端には、幅方向略中央に断面略円弧凸状の当接部230が長手方向に突出するように一体的に形成されている。補強板210の長手方向略中央には、幅方向両側に腕部240が一体的に形成されている。腕部240は、補強板210からほぼ直角に突出しており、これらの端部にはそれぞれ孔241が穿設されている。補強板210の両面の略矩形状部分には、それぞれ圧電素子220が接着される。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the vibrating
圧電素子220の材料は、特に限定されず、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT(登録商標))、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の各種材料を用いることができる。圧電素子220の両面には、ニッケルまたは金などによる電極221、222、223、224がめっき、スパッタ、蒸着等の方法で形成されている。これらの電極221、222、223、224のうち、圧電素子220の補強板210に対向する側の面には、圧電素子220の全面にわたって電極224が形成されている。また、圧電素子220の補強板210に対向しない側の面には、圧電素子220の長手方向に沿った中心線を軸として線対称に複数の電極221、222、223が形成されている。これらの電極221、222、223は、溝251、252によって互いに電気的に絶縁されている。
The material of the
すなわち、圧電素子220を幅方向にほぼ三等分するように二本の溝251が形成され、これらの溝251で三つに分割された電極のうち両側の電極ではさらに圧電素子220の長手方向をほぼ二等分するように溝252が形成されている。これらの溝251、252により、圧電素子220の表面には、圧電素子220の幅方向略中央の電極221と、電極221の両側に対角線上両端の電極をそれぞれ対とする電極222、223とが形成される。なお、これらの電極221、222、223は、補強板210を挟んで設けられた表裏両方の圧電素子220の補強板210に対向しない側の面に同様に形成されており、例えば振動体200における電極221の裏面側には電極221が形成されている。
That is, two
図3に示すように、駆動部100の振動体保持部400には、導通ピン350が振動体200の両側に二つずつ、計四つ設けられている。これら四つの導通ピン350は、周囲に介装された絶縁部材360で互いに絶縁され、また、振動体保持部400とも絶縁されている。電極221、222、223、224は、それぞれ別の導通ピン350にリード線(図示せず)で電気的に接続している。また、これら四つの導通ピン350は、圧電素子220に交流電圧を印加する印加装置(図示せず)にも電気的に接続している。導通ピン350は、例えば金属などの導電性を有する材料で構成され、表面には、導通抵抗を小さくするために金めっきが施されていることが好ましい。
As shown in FIG. 3, the vibration
圧電素子220の寸法、厚さ、および電極の分割形態などは、圧電素子220に印加装置から繰り返し電圧が印加された時に、圧電素子220が長手方向に伸縮する、いわゆる縦振動と、圧電素子220の平面中心に対して点対称に、縦振動に直交する方向に屈曲する、いわゆる屈曲振動とが同時に現れるように適宜設定される。この時、縦振動の共振周波数と、屈曲振動の共振周波数とは互いに近接するように設定されていることが望ましく、縦振動の共振周波数に対する屈曲振動の共振周波数はほぼ等しく、その差は3%以下であることが望ましい。また、圧電素子220の長辺と短辺との長さ比は、長辺を1とすると短辺が0.274以上であることが望ましい。なお、圧電素子220の寸法を、長辺の長さを1とした時に短辺の長さを0.274より小さくすると、縦振動の共振周波数が屈曲振動の共振周波数より大きくなり、当接部230において良好な楕円軌道を得ることができない。この時、縦振動の共振周波数に対する屈曲振動の共振周波数はほぼ等しくなる。また、両振動の共振周波数の差が3%よりも大きいと、縦振動の共振点と屈曲振動の共振点とが離れてしまい、両振動の振幅が同時に大きくなる振動周波数を設定することができない。
The dimensions, thickness, and electrode division form of the
圧電素子220に印加される電圧の周波数は、縦振動の共振周波数と屈曲振動の共振周波数との間、より好ましくは反共振周波数と屈曲振動の共振周波数との間で両方の振動が良好に現れる周波数を適宜選択する。なお、圧電素子220に印加される電圧の波形は特に限定されず、例えばサイン波、矩形波、台形波などが採用できる。
The frequency of the voltage applied to the
図4に示すように、支持体300は、振動体200が固定される一対の固定部310、および、これらの固定部310の間に一体的に形成され、振動体保持部400にスライド可能に支持されるスライド部320を有する。支持体300には、例えば硬質プラスチックなど、振動体200による振動に対して要求される耐久性を有する材料であれば所望の材料を用いてもよい。固定部310には、腕部240の孔241に対応する位置にネジ穴311が形成されている。このネジ穴311に孔241を貫通してネジ260が螺合されることにより振動体200が固定部310に固定されている。従って、ネジ260の螺合を外せば、振動体200を支持体300(振動体保持部400)から取り外すことができる。スライド部320は、振動体保持部400に凹状に形成されたスライド溝420(図3)に配され、幅方向略中央には、支持体300がロータ47に対して近接離間する方向に平行となるように長孔321が複数箇所(本実施形態では二箇所)形成されている。この長孔321には、ネジ421(図3)が貫通して配され、このネジ421は、振動体保持部400に形成されたネジ穴422に螺合されている。これにより、支持体300は長孔321の長手方向、すなわち、ロータ47において当接部230が当接される位置からロータ47の径方向に沿った方向だけにスライドすることができる。
As shown in FIG. 4, the
また、図4に示すように、支持体300において、固定部310およびスライド部320とは段差を有して形成されている。したがって、固定部310およびスライド部320によって中央に凹状部分が形成される。これにより、振動体200が固定部310に取り付けられた時に振動体200とスライド部320との間には隙間が形成されるので、振動体200が振動してもスライド部320およびネジ421に干渉することがない。
Further, as shown in FIG. 4, in the
図4に示すように、支持体300の両側の固定部310において、振動体200の当接部230から遠い側の端部側面には、円柱状に突出したバネ取付部331が形成されている。図3に示すように、このバネ取付部331は、バネ340の一端に挿入されている。また、バネ340の他端には円柱状の当接ピン431が挿入されている。この当接ピン431は、振動体保持部400に設けられた係止片430に固定されている。このように配されたバネ340は、振動体200が固定された支持体300および振動体保持部400を振動体200の長手方向に離間するようにこれらに対して弾性力を与える。
As shown in FIG. 4, in the fixing
以下において、駆動部100における振動体200の動作について説明する。図5は、振動体200の動作の模式図を示す。図5(A)は振動体200の縦振動を、図5(B)は振動体200の屈曲振動を、図5(C)は当接部230の振動軌跡を、それぞれ示す。振動体200は、電極221、222、223と電極224との間に交流電圧を印加することで振動する。電極221と電極224との間、および電極222と電極224との間に交流電圧を印加した場合、図5(A)に示すように、主に電極221と電極224との間の圧電素子220が長手方向に伸縮することにより、圧電素子220は縦振動を励振する。さらに、図5(B)に示すように、電極221の両側の電極222と電極224との間の圧電素子220が伸縮することにより、圧電素子220は、上記の縦振動に直交する方向に、圧電素子220の平面中心に対して点対称に屈曲する屈曲振動を励振する。
Hereinafter, the operation of the vibrating
これらの縦振動および屈曲振動が同時に現れることにより、振動体200の当接部230は図5(C)に示すように、略楕円軌道を描いて振動する。当接部230は、この楕円軌道の一部においてロータ47を押圧することによってロータ47を回転させる。これを所定周波数で繰り返すことにより、ロータ47は一方向に、この場合では図2の時計回りに、所定の回転速度で回転する。また、ロータ47を反対方向に回転させる場合には、電圧を印加する電極221、222、224を、振動体200の長手方向に沿った中心線を軸として線対称に切り替える。すなわち、圧電素子220の電極221と電極224との間、および電極223と電極224との間に所定周波数の電圧を印加すれば、当接部230は反対方向の楕円軌道を描いて振動する。これにより、ロータ47は反対方向に回転する。
When these longitudinal vibrations and bending vibrations appear simultaneously, the
図6は、搬送従動ローラホルダ42の配置の一例を示す。図6(A)は、インクジェット式記録装置10における搬送部駆動ギア49の側から見た図を示し、図6(B)は図6(A)における矢印aの側から見た図を示す。図6に示すように、搬送従動ローラホルダ42は、フレーム80に軸支された回動軸44を中心に回動可能に設けられ、搬送従動ローラ43の回転軸である搬送従動ローラ回転軸48を軸支する。また、搬送従動ローラホルダ42は、内部にコイルバネ46を有する。コイルバネ46は、一端がピンなどで搬送従動ローラホルダ42に支持され、他端が搬送従動ローラ回転軸48を押圧する。したがって、搬送従動ローラ43は、搬送駆動ローラ41を、図6(A)における搬送従動ローラ43から延びる矢印の方向に押圧する。図6に示す形態において、搬送従動ローラ43は押圧部の一例である。また、振動体200は、搬送従動ローラ43が搬送駆動ローラ41を押圧する方向と対向する側に配される。このような配置によれば、シャフト45に接続したロータ47が振動体200と近接する方向に押圧されるので、振動体200の振動に伴うシャフト45の振動が抑えられ、搬送駆動ローラ41が回転する場合におけるシャフト45の位置を安定化することができる。
FIG. 6 shows an example of the arrangement of the transport driven
以上、図1から図6に示す実施形態によれば、振動体200の長手方向に沿った中心線がロータ47の外周の接線方向に対して略直角になるように(ロータ47の径方向に沿うように)配され、当接部230の先端は、圧電素子220に電圧を加えない状態において、ロータ47の外周面に当接している。また、振動体保持部400は、振動体200の圧電素子220の面方向を搬送駆動ローラ41の回転軸であるシャフト45に垂直な面(ロータ47の面)に平行に、振動体200を支持する。
As described above, according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the center line along the longitudinal direction of the vibrating
本実施形態において、圧電素子220はその面方向に屈曲振動するので、圧電素子220がその厚さ方向に屈曲振動する場合と比べて、振動モードを安定させることができる。また、駆動部100は、電動モータなどと比べて小型であるので、インクジェット式記録装置10における設置スペースを小さくすることができる。さらに、駆動部100が、搬送駆動ローラ41に対して搬送駆動ローラ41が搬送従動ローラ43により押圧される方向と対向する側に配されるので、振動体200の振動に伴うシャフト45の振動が抑えられ、搬送駆動ローラ41が回転する場合におけるシャフト45の位置を安定化することができる。
In this embodiment, since the
また、図6に示すように、駆動部100の配置において、ロータ47および駆動部100は、フレーム80の内側に配される。よって、振動体200がフレーム80の外側に配される場合と比べて、液体噴射装置をより小型化することができる。
Further, as shown in FIG. 6, in the arrangement of the
また、図6に示すように、駆動部100の振動体保持部400はフレーム80に固定される。また、上記バネ340は、振動体200および支持体300を、ロータ47に近接する方向に付勢している。したがって、振動体200の当接部230は、適当な付勢力でロータ47の外周面に押し付けられる。これにより、駆動部100の取り付け位置とロータ47の外周面の位置との間にばらつきがあっても、振動体200の振動による駆動力をより確実にロータ47に伝達することができる。
Further, as shown in FIG. 6, the vibrating
なお、図1から図6に示す実施形態においてロータ47および駆動部100はフレーム80の内側に配されるが、これらの配置はこれに限られない。ロータ47および駆動部100は、フレーム80の外側に配されてもよい。この場合、駆動部100の圧電素子220の交換など、メンテナンスが容易になる。また、図1から図6の実施形態において、駆動部100のバネ340を省略してもよい。この場合には部品点数をより少なくすることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the
図7は、押圧部500の他の一例を模式的に示す。図7(A)は、インクジェット式記録装置10における搬送部駆動ギア49の側から見た図を示し、図7(B)は、図7(A)における矢印bの側から見た図を示す。図7に示すように、インクジェット式記録装置10は、バネ510および押圧パッド520を有し、シャフト45を重力方向(鉛直下向き)に押圧する押圧部500を備える。以下において、バネ510および押圧パッド520は、押圧部500の一例を模式的に示したものであり、押圧部500の具体的態様はこれに限定されない。また、この場合において、振動体200は、押圧部500がシャフト45を押圧する方向と対向する側に配される。このような配置によれば、シャフト45は自重および押圧により重力方向(鉛直下向き)に押しつけられるので、シャフト45がフレーム80に軸支されている部分において、フレーム80に対してガタを持っている場合でも、振動体200の振動に伴うシャフト45の振動が抑えられ、搬送駆動ローラ41が回転する場合におけるシャフト45の位置を安定化することができる。また、押圧部500は、図7における押圧部500が配される側とはシャフト45を挟んで反対の側に配されてもよい。
FIG. 7 schematically shows another example of the
図8は、押圧部500のさらに他の一例を模式的に示す。図8(A)は、インクジェット式記録装置10における搬送部駆動ギア49の側から見た図を示し、図8(B)は、図8(A)における矢印cの側から見た図を示す。図8に示すように、インクジェット式記録装置10は、バネ510および押圧パッド520を有し、インクジェット式記録装置10が被記録物19を搬送する場合における搬送方向の上流側(給紙部13の側)の方向にシャフト45を押圧する押圧部500を備える。図8に示す配置において、振動体200は、押圧部500がシャフト45を押圧する方向と対向する側に配される。このような配置によれば、シャフト45は押圧部500による押圧により搬送方向の上流側に押しつけられるので、被記録物19が下流に搬送されて搬送駆動ローラ41と搬送従動ローラ43とから離れる場合に、その反発力により搬送駆動ローラ41が振動することを抑えることができる。さらに、この配置により、振動体200の振動に伴うシャフト45の振動が抑えられ、搬送駆動ローラ41が回転する場合におけるシャフト45の位置を安定化することができる。また、押圧部500および振動体200は、図8における押圧部500および振動体200がそれぞれ配される側とはシャフト45を挟んで反対の側にそれぞれが配されてもよい。
FIG. 8 schematically shows still another example of the
図9は、押圧部500のさらに他の一例を模式的に示す。図9(A)は、インクジェット式記録装置10における搬送部駆動ギア49の側から見た図を示し、図9(B)は、図9(A)における矢印dの側から見た図を示す。図9に示すように、インクジェット式記録装置10は、バネ510および押圧パッド520を有し、シャフト45から見て搬送部駆動ギア49および第一伝動ギア57が噛み合っている部分に向けてシャフト45を押圧する押圧部500を備える。図9に示す配置において、振動体200は、押圧部500がシャフト45を押圧する方向と対向する側に配される。このような配置によれば、搬送部駆動ギア49と第一伝動ギア57との噛み合いによる互いのギアを押し合う力に重畳してシャフト45は押圧部500による押圧により搬送方向の上流側に押しつけられるので、シャフト45がフレーム80に軸支されている部分において、フレーム80に対してガタを持っている場合でも、シャフト45が回転する場合の振動を抑えることができる。さらに、この配置により、振動体200の振動に伴うシャフト45の振動が抑えられ、搬送駆動ローラ41が回転する場合におけるシャフト45の位置を安定化することができる。また、押圧部500および振動体200は、図9における押圧部500および振動体200がそれぞれ配される側とはシャフト45を挟んで反対の側にそれぞれが配されてもよい。
FIG. 9 schematically shows still another example of the
また、図7から図9に示す実施形態において、押圧部500は搬送駆動ローラ41のシャフト45を押圧するが、押圧する対象はこれに限られない。これに代えて、押圧部500が駆動部100の振動体200を搬送駆動ローラ41側に押圧してもよい。これにより、搬送駆動ローラ41の回転方向における位置を正確に設定しつつ、振動を安定にすることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 7 to 9, the
また、図1から図9に示す実施形態において、駆動部100の振動体200は楕円運動することにより搬送駆動ローラ41に駆動力を与えるが、駆動力を与える方法はこれに限られない。他の例として、駆動部100の振動体200が面内において縦振動することにより搬送駆動ローラ41に近接および離間して回転駆動力を与えてもよい。この場合に、振動体200が搬送駆動ローラ41に当接する部分における振動方向の延長線を搬送駆動ローラ41の回転中心からずらすことにより、振動体200の振動を効率的に搬送駆動ローラ41の回転駆動力として伝達することができる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 9, the vibrating
ここで、本実施形態のインクジェット式記録装置10は、液体噴射装置の一例である。また、インクジェット式記録装置10の記録ヘッド24は、液体噴射装置の液体噴射ヘッドの一例である。記録ヘッド24に設けられる吐出口は、液体噴射ヘッドの噴射口の一例である。しかしながら、実施の形態はこれらに限られない。液体噴射装置の他の例は、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置が挙げられる。この場合、カラーフィルタ製造装置の色材噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。液体噴射装置のさらに他の例は、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極を形成する電極形成装置である。この場合、電極形成装置の電極材(電導ペースト)噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。液体噴射装置のさらに他の例は、バイオチップを製造するバイオチップ製造装置である。この場合、バイオチップ製造装置の生体有機物噴射ヘッドおよび精密ピペットとしての試料噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。上記の液体噴射装置は、産業用途を有するその他の液体噴射装置も含む。また被記録物19とは、液体が噴射されることにより記録または印刷が行われる物であり、例えば記録用紙、ディスプレイの電極等の回路パターンが印刷される回路基板、ラベルが印刷されるCD−ROM、DNA回路が印刷されるプレパラートが含まれる。
Here, the ink
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 インクジェット式記録装置、11 装置本体、13 給紙部、15 プラテン、17 排紙口、19 被記録物、20 記録部、22 キャリッジ、24 記録ヘッド、26 インクカートリッジ、30 タイミングベルト、32 キャリッジモータ、40 搬送部、41 搬送駆動ローラ、42 搬送従動ローラホルダ、43 搬送従動ローラ、44 回動軸、45 シャフト、46 コイルバネ、47 ロータ、48 搬送従動ローラ回転軸、49 搬送部駆動ギア、50 伝動部、55 シャフト、57 第一伝動ギア、59 第二伝動ギア、60 排出部、61 排出駆動ローラ、63 排出従動ローラ、65 シャフト、69 排出部駆動ギア、80 フレーム、100 駆動部、200 振動体、210 補強板、220 圧電素子、221 電極、222 電極、223 電極、224 電極、230 当接部、240 腕部、241 孔、251 溝、252 溝、260 ネジ、300 支持体、310 固定部、311 ネジ穴、320 スライド部、321 長孔、331 バネ取付部、340 バネ、350 導通ピン、360 絶縁部材、400 振動体保持部、420 スライド溝、421 ネジ、422 ネジ穴、430 係止片、431 当接ピン、450 ネジ、451 取付穴、500 押圧部、510 バネ、520 押圧パッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inkjet recording device, 11 Apparatus main body, 13 Paper feed part, 15 Platen, 17 Paper discharge port, 19 Recorded object, 20 Recording part, 22 Carriage, 24 Recording head, 26 Ink cartridge, 30 Timing belt, 32 Carriage motor , 40 Conveying unit, 41 Conveying drive roller, 42 Conveying driven roller holder, 43 Conveying driven roller, 44 Rotating shaft, 45 Shaft, 46 Coil spring, 47 Rotor, 48 Conveying driven roller rotating shaft, 49 Conveying unit driving gear, 50 Transmission Part, 55 shaft, 57 first transmission gear, 59 second transmission gear, 60 discharge part, 61 discharge drive roller, 63 discharge driven roller, 65 shaft, 69 discharge part drive gear, 80 frame, 100 drive part, 200 vibrating body 210 Reinforcing plate 220 Piezoelectric element 221 Electrode 222 electrode, 223 electrode, 224 electrode, 230 contact part, 240 arm part, 241 hole, 251 groove, 252 groove, 260 screw, 300 support, 310 fixing part, 311 screw hole, 320 slide part, 321 long hole, 331 Spring mounting portion, 340 Spring, 350 Conduction pin, 360 Insulating member, 400 Vibration body holding portion, 420 Slide groove, 421 Screw, 422 Screw hole, 430 Locking piece, 431 Contact pin, 450 Screw, 451 Mounting hole, 500 pressing part, 510 spring, 520 pressing pad
Claims (7)
回転駆動力が与えられることにより回転する搬送駆動ローラと、
前記搬送駆動ローラとの間で前記被記録物を挟んで連れ回る搬送従動ローラと、
前記搬送駆動ローラに回転駆動力を与える駆動部と
を備え、
前記駆動部は、
板状の圧電素子および前記圧電素子を面方向に挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の前記対の電極の間に周期的な電圧を与えることにより、前記搬送駆動ローラの外周面に対して前記圧電素子の面方向に当接および離間する振動体と、
前記圧電素子の面方向を前記搬送駆動ローラの回転軸に垂直な面に平行に、前記振動体を支持する振動体保持部と
を有する記録装置。 A recording apparatus for recording on the recording material while conveying the recording material,
A conveyance drive roller that rotates when a rotational driving force is applied;
A conveyance driven roller that rotates around the recording material with the conveyance drive roller;
A drive unit that applies a rotational drive force to the transport drive roller,
The drive unit is
A plate-like piezoelectric element and at least one pair of electrodes sandwiching the piezoelectric element in the surface direction are included, and a periodic voltage is applied between each pair of electrodes, thereby providing an outer peripheral surface of the transport driving roller. A vibrating body that contacts and separates in the surface direction of the piezoelectric element;
A recording apparatus comprising: a vibrating body holding unit that supports the vibrating body so that a surface direction of the piezoelectric element is parallel to a plane perpendicular to a rotation axis of the transport driving roller.
前記振動体は、前記ロータの外周に対して当接および離間する請求項1に記載の記録装置。 The transport drive roller has a shaft and a rotor that rotates integrally with the shaft and has a diameter larger than the diameter of the shaft;
The recording apparatus according to claim 1, wherein the vibrating body is in contact with and separated from an outer periphery of the rotor.
前記振動体保持部は、前記圧電素子の面方向を前記フレームの面方向に平行に、前記振動体を支持する請求項2に記載の記録装置。 The shaft is supported by a plate-shaped frame,
The recording apparatus according to claim 2, wherein the vibrating body holding unit supports the vibrating body with a surface direction of the piezoelectric element parallel to a surface direction of the frame.
回転駆動力が与えられることにより回転する搬送駆動ローラと、
前記搬送駆動ローラとの間で前記被記録物を挟んで連れ回る搬送従動ローラと、
前記搬送駆動ローラに回転駆動力を与える駆動部と
を備え、
前記駆動部は、
板状の圧電素子および前記圧電素子を面方向に挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の前記対の電極の間に周期的な電圧を与えることにより、前記搬送駆動ローラの外周面に対して前記圧電素子の面方向に当接および離間する振動体と、
前記圧電素子の面方向を前記搬送駆動ローラの回転軸に垂直な面に平行に、前記振動体を支持する振動体保持部と
を有する液体噴射装置。 A liquid ejecting apparatus that ejects liquid onto the recording material while conveying the recording material,
A conveyance drive roller that rotates when a rotational driving force is applied;
A conveyance driven roller that rotates around the recording material with the conveyance drive roller;
A drive unit that applies a rotational drive force to the transport drive roller,
The drive unit is
A plate-like piezoelectric element and at least one pair of electrodes sandwiching the piezoelectric element in the surface direction are included, and a periodic voltage is applied between each pair of electrodes, thereby providing an outer peripheral surface of the transport driving roller. A vibrating body that contacts and separates in the surface direction of the piezoelectric element;
A liquid ejecting apparatus comprising: a vibrating body holding portion that supports the vibrating body so that a surface direction of the piezoelectric element is parallel to a surface perpendicular to a rotation axis of the transport driving roller.
板状の圧電素子および前記圧電素子を面方向に挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の前記対の電極の間に周期的な電圧を与えることにより、前記回転体の外周面に対して前記圧電素子の面方向に当接および離間する振動体と、
前記圧電素子の面方向を前記回転体の回転軸に垂直な面に平行に、前記振動体を支持する振動体保持部と
を備える駆動機構。 A drive mechanism for rotating the rotating body,
A plate-like piezoelectric element and at least one pair of electrodes sandwiching the piezoelectric element in the surface direction are included, and a periodic voltage is applied between each pair of electrodes, whereby an outer peripheral surface of the rotating body is provided. A vibrating body that contacts and separates in the surface direction of the piezoelectric element;
A driving mechanism comprising: a vibrating body holding portion that supports the vibrating body so that a surface direction of the piezoelectric element is parallel to a plane perpendicular to a rotation axis of the rotating body.
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