JP2007223134A - Liquid jetting apparatus and recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射装置および記録装置に関する。特に本発明は、液体噴射装置および記録装置において、被記録物を搬送する搬送駆動ローラ部に対して回転駆動力を与える駆動部に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a recording apparatus. In particular, the present invention relates to a driving unit that applies a rotational driving force to a conveyance driving roller unit that conveys a recording material in a liquid ejecting apparatus and a recording apparatus.
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部としては、例えば、被記録物を搬送する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。このような形態において、モータなど駆動力を発生する手段は、より小型でしかも駆動力を高精度に制御できることが望まれている。一方、圧電素子を利用した振動体を用いた回転型駆動装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
上記特許文献1に開示されている振動体を用いた回転型駆動装置は、非常に小型であり、例えばカメラのフィルムを巻き上げるフィルム巻き上げ機構などに利用される。しかしながら、この回転型駆動装置に用いられる振動体を上記の記録装置の駆動部に用いた場合、記録装置が長い間使用されなかったときなどに、振動体が記録装置において紙などの被記録物を搬送する搬送駆動ローラなどと当接する部分が、錆、グリス、粉塵、またはインクミストなどによって固着して、振動体が所定の振動モードで振動することができなくなる可能性がある。 The rotary drive device using the vibrator disclosed in Patent Document 1 is very small, and is used, for example, as a film winding mechanism for winding a film of a camera. However, when the vibrating body used in this rotary type driving device is used in the drive unit of the above recording apparatus, the vibrating body is a recording object such as paper in the recording apparatus when the recording apparatus has not been used for a long time. There is a possibility that the portion that comes into contact with the conveyance driving roller that conveys the toner adheres to the surface due to rust, grease, dust, ink mist, or the like, and the vibrating body cannot vibrate in a predetermined vibration mode.
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部と、搬送駆動ローラ部との間で被記録物を挟んで連れ回る搬送従動ローラと、搬送駆動ローラ部に回転駆動力を与える駆動部であって、板状の圧電素子および圧電素子を挟んだ少なくとも一対の電極を含み、各々一対の電極の間に周期的な電力を与えることにより、搬送駆動ローラ部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、ならびに、振動体を支持する振動体保持部を有する駆動部とを備え、振動体は電力が与えられていない状態において搬送駆動ローラ部に当接しており、振動体への電力の供給が終了してからの時間を計測する時間計測部と、時間計測部により計測された時間が所定時間を経過した後に、所定のタイミングで振動体に電力を与えて強制振動させる強制振動制御部とをさらに備える記録装置が提供される。駆動部が所定時間の間駆動していない場合に、例えば記録装置を起動した直後など所定のタイミングで駆動部の振動体が強制振動するので、搬送駆動ローラ部と、搬送駆動ローラ部と当接する振動体の当接部との間で固着が生じにくい。したがって、このような固着によって、駆動部が搬送駆動ローラ部を駆動するときに、振動体の振動モードがずれたり不安定になるのを防ぐことができる。 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 recording unit and the conveyance drive roller unit, and a drive unit that applies a rotational driving force to the conveyance drive roller unit, and sandwiches the plate-like piezoelectric element and the piezoelectric element. However, by including at least a pair of electrodes and applying periodic power between each pair of electrodes, a vibrating body that contacts and separates in the surface direction of the piezoelectric element from the conveyance drive roller portion, and a vibrating body And a driving unit having a vibrating body holding unit to support, the vibrating body is in contact with the conveyance drive roller unit in a state where no electric power is applied, and the time after the supply of electric power to the vibrating body is finished. Time meter to measure And parts, after the measured time has elapsed for a predetermined time by the time measuring unit, further comprising a recording apparatus and a forced vibration control unit for forced vibration giving power to the vibrating body at a predetermined timing is provided. When the drive unit has not been driven for a predetermined time, the vibrating body of the drive unit forcibly vibrates at a predetermined timing, for example, immediately after starting the recording apparatus, so that the conveyance drive roller unit and the conveyance drive roller unit come into contact with each other. Adherence to the contact portion of the vibrating body is unlikely to occur. Therefore, such sticking can prevent the vibration mode of the vibrating body from shifting or becoming unstable when the drive unit drives the transport drive roller unit.
上記の記録装置において、強制振動制御部は、少なくとも平均的には搬送駆動ローラ部に当接している時間の方が搬送駆動ローラ部から離間している時間よりも長くなるべく振動体を強制振動させることが好ましい。これにより、振動体が搬送駆動ローラ部と当接することで搬送駆動ローラ部に対して与えているブレーキ力が開放されにくくなるので、搬送駆動ローラ部が駆動部による回転駆動力に依らずに回転するのを防ぐことができる。 In the above-described recording apparatus, the forced vibration control unit forcibly vibrates the vibrating body at least on average so that the time of contact with the transport drive roller unit is longer than the time of separation from the transport drive roller unit. It is preferable. As a result, the vibrating body is in contact with the conveyance drive roller unit, so that the braking force applied to the conveyance drive roller unit is difficult to be released, so the conveyance drive roller unit rotates without depending on the rotational drive force by the drive unit. Can be prevented.
また、上記の記録装置は、搬送駆動ローラ部に負荷を与える負荷部をさらに備え、強制振動制御部は、負荷部により搬送駆動ローラ部に与えられる負荷よりも小さい回転駆動力を搬送駆動ローラ部に与えるべく振動体を強制振動させてもよい。これにより、被記録物を搬送しないときに、振動体が強制振動することにより搬送駆動ローラ部が回転することがない。 The recording apparatus further includes a load unit that applies a load to the conveyance drive roller unit, and the forced vibration control unit applies a rotational driving force smaller than a load applied to the conveyance drive roller unit by the load unit. The vibrating body may be forced to vibrate so as to be applied. Thus, when the recording material is not transported, the transport driving roller unit does not rotate due to the forced vibration of the vibrating body.
また、上記の記録装置において、搬送駆動ローラ部は、被記録物に接触するシャフト、シャフトに取り付けられてシャフトと一体的に回転するシャフト側ギア、および、シャフト側ギアと噛み合い、振動体から回転駆動力を受けてシャフト側ギアに伝達する駆動部側ギアを有し、強制振動制御部は、シャフト側ギアと駆動部側ギアとのバックラッシュの範囲内で回転駆動力を駆動部側ギアに与えるべく振動体を強制振動させてもよい。これにより、被記録物を搬送しないときに、振動体が強制振動することにより搬送駆動ローラ部が回転することがない。 Further, in the above recording apparatus, the conveyance drive roller unit is rotated from the vibrating body by engaging with the shaft that contacts the recording material, the shaft side gear that is attached to the shaft and rotates integrally with the shaft, and the shaft side gear. It has a drive unit side gear that receives the drive force and transmits it to the shaft side gear, and the forced vibration control unit applies the rotational drive force to the drive unit side gear within the range of backlash between the shaft side gear and the drive unit side gear. The vibrating body may be forced to vibrate to give. Thus, when the recording material is not transported, the transport driving roller unit does not rotate due to the forced vibration of the vibrating body.
また、上記の記録装置において、強制振動制御部は、搬送駆動ローラ部が回転しない方向に振動体を強制振動させることが好ましい。これにより、被記録物を搬送しないときに、振動体が強制振動することにより搬送駆動ローラ部が回転することがない。 In the recording apparatus, it is preferable that the forced vibration control unit forcibly vibrates the vibrating body in a direction in which the conveyance drive roller unit does not rotate. Thus, when the recording material is not transported, the transport driving roller unit does not rotate due to the forced vibration of the vibrating body.
また、上記所定のタイミングは、電源投入時でもよい。これにより、駆動部が所定時間の間駆動していない場合に、駆動部の振動体を強制振動させるためだけに記録装置を起動することなく、搬送駆動ローラ部、および搬送駆動ローラ部と当接する振動体の当接部との間で固着が生じるのを防ぐことができる。 The predetermined timing may be when the power is turned on. As a result, when the drive unit has not been driven for a predetermined time, the recording unit is not activated only to forcibly vibrate the vibrating body of the drive unit, and the conveyance drive roller unit and the conveyance drive roller unit are brought into contact with each other. It is possible to prevent sticking from occurring between the contact portion of the vibrating body.
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部と、搬送駆動ローラ部との間で被記録物を挟んで連れ回る搬送従動ローラと、搬送駆動ローラ部に回転駆動力を与える駆動部であって、板状の圧電素子および圧電素子を挟んだ少なくとも一対の電極を含み、各々一対の電極の間に周期的な電力を与えることにより、搬送駆動ローラ部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、ならびに、振動体を支持する振動体保持部を有する駆動部とを備え、振動体は電力が与えられていない状態において搬送駆動ローラ部に当接しており、振動体への電力の供給が終了してからの時間を計測する時間計測部と、時間計測部により計測された時間が所定時間を経過した後に、所定のタイミングで振動体に電力を与えて強制振動させる強制振動制御部とをさらに備え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 unit that rotates when a rotational driving force is applied, and conveyance driving A transport driven roller that rotates with a recording material sandwiched between the roller section and a drive section that applies a rotational driving force to the transport drive roller section, and includes at least a pair of electrodes sandwiching the plate-like piezoelectric element and the piezoelectric element And a vibrating body that abuts and separates in the surface direction of the piezoelectric element from the conveyance drive roller portion by applying periodic power between each pair of electrodes, and a vibrating body holding that supports the vibrating body A time measuring unit that measures the time from when the supply of power to the vibrating body is finished, the vibrating body being in contact with the conveyance driving roller unit in a state where no power is applied. And time measurement The measured time after a predetermined time has elapsed, further comprising a liquid ejecting apparatus and a forced vibration control unit for forced vibration giving power to the vibrating body at a predetermined timing is provided by. 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、インクジェット式記録装置10をシャフト側ギア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12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を搬送する搬送駆動ローラ部40と、搬送駆動ローラ部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、搬送駆動ローラ部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12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
搬送駆動ローラ部40は、シャフト41、ロータ47、およびシャフト側ギア49を有し、給紙部13と記録部20との間に配される。シャフト41は、装置本体12の上フレーム80に回転自在に支持される。シャフト側ギア49、上フレーム80およびロータ47は、図2の手前側から、シャフト41の軸方向において、この順に配される。ロータ47およびシャフト側ギア49は、シャフト41を回転の軸として、それぞれシャフト41と固定されて接続している。搬送従動ローラ73は、装置本体12に回転自在に支持され、シャフト41に連れ回る。
The transport
駆動部100は、ロータ47の内側(図2における奥側)に配されて、駆動部固定フレーム85に固定されている。駆動部固定フレーム85は、下フレーム83に固定されている。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の回転軸に対して垂直な面のうち、上フレーム80から遠い側(図2における奥側)の面と対向する位置に配される。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12の上フレーム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12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、搬送駆動ローラ部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12の上フレーム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のシャフト側ギア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、シャフト側ギア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、シャフト側ギア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、シャフト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、これらシャフト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73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 shaft-
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と接続するシャフト41が回転駆動し、シャフト41と搬送従動ローラ73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12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、シャフト41および搬送従動ローラ73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、シャフト41および搬送従動ローラ73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、駆動部固定フレーム85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、電極221、222、223、224が、ニッケルまたは金などをめっき、スパッタまたは蒸着して形成されている。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おり、圧電素子220を挟んで電極224とそれぞれ対を成す。
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、後述する印加装置700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700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
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と振動体保持部400とが振動体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。したがって、インクジェット式記録装置10において、振動体200が振動していないとき、当接部230は、ロータ47に当接している。
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の縦振動を模式的に示す。図6は、振動体200の屈曲振動を模式的に示す。図7は、当接部230の振動軌跡を示す。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6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7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8は、インクジェット式記録装置10における駆動部100の配置を模式的に示す。ここで、図8は、インクジェット式記録装置10の搬送駆動ローラ部40を排紙口17の側から見た模式図であり、左側の図は、右側の図における駆動部100が配される部分の周囲を拡大した図である。図8に示す形態において、ロータ47は、上フレーム80の内側に配される。振動体200における縦振動の方向がシャフト41と平行となり、さらに、圧電素子220の面方向とロータ47における当接部230の当接部分の接線方向とが平行となるよう、駆動部100が駆動部固定フレーム85に固定される。
FIG. 8 schematically shows the arrangement of the
図8に示すように、インクジェット式記録装置10は、バネ910、バネ当接部920、軸止め部930を含む負荷部900を備える。図8に示すように、バネ当接部920は、シャフト41のシャフト側ギア49が配される側と反対側の端部における上フレーム80よりも外側に配されて、シャフト41に固定されている。バネ910は、バネ当接部920と上フレーム80との間に配されて、バネ当接部920に対して、上フレーム80から離間する方向に付勢力を与えている。軸止め部930は、シャフト41のシャフト側ギア49が配される側におけるシャフト側ギア49と上フレーム80との間に配されて、シャフト41に固定されている。シャフト41は、上記付勢力により、図8における右側へ付勢されている。したがって、軸止め部930は、それぞれ、図8における右側へ付勢されて上フレーム80の外側の面と当接している。このように各部が配されたインクジェット式記録装置10において、負荷部900は、搬送駆動ローラ部40のシャフト41に対して負荷を与えている。この負荷の大きさは、駆動部100の駆動力によってシャフト41が回転するのを著しく妨げない程度の大きさであることが好ましい。
As shown in FIG. 8, the ink
図9は、他のインクジェット式記録装置11におけるシャフト側ギア49の側から見た概略側面図を示す。図10は、インクジェット式記録装置11における駆動部100の配置を模式的に示す。ここで、以下で説明するインクジェット式記録装置11は、図1から図8に示すインクジェット式記録装置10と同じ構成については同じ参照番号を付して説明を省略する。また、図10は、インクジェット式記録装置11の搬送駆動ローラ部40を排紙口17の側から見た模式図である。
FIG. 9 is a schematic side view of another ink
図9および図10に示すように、インクジェット式記録装置11は、搬送駆動ローラ部40に、上フレーム80の外側に配されて上フレーム80に回転自在に支持される駆動部側ギア43を有する。駆動部側ギア43は、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、シャフト側ギア49と噛み合っている。インクジェット式記録装置11において、駆動部100は、図9および図10に示すように、駆動部100の振動体200における縦振動の方向が駆動部側ギア43の回転軸と平行となり、さらに、圧電素子220の面方向と、駆動部側ギア43の当接部230と当接している部分における接線方向とが平行となるように駆動部固定フレーム85に固定される。駆動部側ギア43は、駆動部100の振動体200から回転駆動力を受けてシャフト側ギア49に伝達する。
As shown in FIGS. 9 and 10, the ink
図8および図10に示すように、インクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11は、時間計測部600、印加装置700および強制振動制御部800を備える。インクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11の駆動部100は、印加装置700と電気的に接続している。印加装置700から振動体200の圧電素子220に交流電圧が印加されると、インクジェット式記録装置10の駆動部100はロータ47を回転駆動し、また、インクジェット式記録装置11の駆動部100は駆動部側ギア43を回転駆動する。
As shown in FIGS. 8 and 10, the ink
時間計測部600は、振動体200への電圧の印加が終了してからの時間、すなわち、駆動部100がインクジェット式記録装置10のロータ47またはインクジェット式記録装置11の駆動部側ギア43の回転駆動を停止してからの時間を計測する。さらに、時間計測部600は、計測された時間が所定時間を経過した場合に、強制振動制御部800に対して、所定時間が経過した旨の信号を出力する。強制振動制御部800は、時間計測部600から所定時間が経過した旨の信号が入力されると、所定のタイミングで印加装置700を制御して駆動部100に電圧を印加し、振動体200を強制振動させる。ここで、強制振動とは、インクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11が記録の動作をしていないときに振動体200を振動させる動作をいう。
The
上記所定時間は、例えばインクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11が長時間使用されない場合など、当接部230とロータ47または駆動部側ギア43とが相対的に移動しない状態が続いたときに当接部230の先端とロータ47の当接面または駆動部側ギア43の当接面とが、錆、グリス、またはインクミストなどによって固着する時間よりも短い時間を設定する。この所定時間は、例えば工場出荷時において、時間計測部600に格納される。
For example, when the ink
上記所定のタイミングは、例えば所定時間経過後にインクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11を起動したとき(電源投入時)である。また、上記所定のタイミングは、所定時間経過時にインクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11が起動中であった場合には、所定時間の経過直後でもよい。また、上記所定のタイミングは、所定時間経過後にインクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11に対して印刷の要求があった場合における、当該印刷の前でもよい。これにより、当接部230の先端とロータ47の当接面または駆動部側ギア43の当接面とが固着するのを防ぐことができるので、このような固着によって、駆動部100がロータ47または駆動部側ギア43を回転駆動するときに、振動体200の振動モードがずれたり不安定になるのを防ぐことができる。なお、所定のタイミングの情報は、例えば工場出荷時において、強制振動制御部800に格納される。
The predetermined timing is, for example, when the ink
ところで、インクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11において、駆動部100の一端である振動体200の当接部230は、振動体200に印加装置700から電圧が与えられていない状態で、ロータ47または駆動部側ギア43に当接している。この状態において、駆動部100は、ロータ47または駆動部側ギア43を含む搬送駆動ローラ部40が駆動部100による回転駆動力に依らずに回転しないようにロータ47に対してブレーキ力を与えている。
By the way, in the ink
そこで、インクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11それぞれにおいて、強制振動制御部800は、印加装置700を制御して駆動部100に電圧を印加して振動体200を強制振動させる場合に、当接部230の先端とロータ47の当接面との固着を防ぐことができる程度にできるだけ小さな振幅の電圧を振動体200に印加する。この場合に、例えば、振動体200は、少なくとも平均的にはロータ47に当接している時間の方がロータ47から離間している時間よりも長くなるように強制振動される。これにより、振動体200がロータ47に対して与えているブレーキ力が開放されにくくなるので、ロータ47が駆動部100による回転駆動力に依らずに回転するのを防ぐことができる。
Therefore, in each of the ink
また、インクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11それぞれにおける上記微小振動において、または、これに代えて、強制振動制御部800は、振動体200を強制振動させる場合に、印加装置700を制御することで、振動体200の圧電素子220の電極221、222、223、224のうち、電極221と電極224との間にだけ交流電圧を印加する。したがって、圧電素子220は、縦振動だけを励振し、ロータ47の法線方向に近接および離間するので、振動体200が強制振動されることによりロータ47は回転しない。これにより、インクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11が記録の動作をしないときに、振動体200が強制振動することによりロータ47が回転することがない。
In addition, in the minute vibration in each of the ink
また、インクジェット式記録装置10において、強制振動制御部800は、印加装置700を制御して駆動部100に電圧を印加して振動体200を強制振動させる場合に、上記の負荷部900によりシャフト41に与えられる負荷よりも小さい回転駆動力を駆動部側ギア43に与えるべく振動体200を強制振動させてもよい。これにより、被記録物19を搬送しないときに、振動体200が強制振動することによりシャフト41が回転することがない。
In the ink
また、インクジェット式記録装置11において、強制振動制御部800は、印加装置700を制御して駆動部100に電圧を印加して振動体200を強制振動させる場合に、シャフト側ギア49と駆動部側ギア43とのバックラッシュの範囲内で回転駆動力を駆動部側ギア43に与えるべく振動体200を強制振動させてもよい。これにより、被記録物19を搬送しないときに、振動体200が強制振動することによりシャフト41が回転することがない。
In the ink
なお、図1から図10に示す実施形態において、駆動部100は、ロータ47における回転軸に垂直な面に対して近接および離間して回転駆動力を与えるように配されるが、駆動部100の配置はこれに限られない。他の例として、駆動部100は、ロータ47の外周面すなわち回転軸に平行な面に対して近接および離間して回転駆動力を与えるように配されてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 10, the driving
ここで、本実施形態のインクジェット式記録装置10およびインクジェット式記録装置11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およびインクジェット式記録装置11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としては、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としては、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が挙げられる。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としては、バイオチップを製造するバイオチップ製造装置が挙げられる。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、11 インクジェット式記録装置、12 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 搬送駆動ローラ部、41 シャフト、43 駆動部側ギア、47 ロータ、49 シャフト側ギア、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、73 搬送従動ローラ、80 上フレーム、83 下フレーム、85 駆動部固定フレーム、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、600 時間計測部、700 印加装置、800 強制振動制御部、900 負荷部、910 バネ、920 バネ当接部、930 軸止め部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 11 Inkjet recording apparatus, 12 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 Conveyance drive roller section, 41 Shaft, 43 Drive section side gear, 47 Rotor, 49 Shaft side gear, 50 Transmission section, 55 Shaft, 57 First transmission gear, 59 Second transmission gear, 60 Discharge section, 61 Discharge drive roller, 63 Discharge driven roller, 65 shaft, 69 Discharge drive gear, 73 Conveyance driven roller, 80 Upper frame, 83 Lower frame, 85 Drive fixed frame, 100 Drive unit, 200 Vibration body, 210 Reinforcement plate, 220 Piezoelectric element, 221 electrode, 222 electrode, 223 electrode 224 electrode, 230 contact portion, 240 arm portion, 241 hole, 251 groove, 252 groove, 260 screw, 300 support, 310 fixing portion, 311 screw hole, 320 slide portion, 321 long hole, 331 spring mounting portion, 340 Spring, 350 Conduction pin, 360 Insulating member, 400 Vibration body holding part, 420 Slide groove, 421 Screw, 422 Screw hole, 430 Locking piece, 431 Contact pin, 450 Screw, 451 Mounting hole, 600 Time measuring part, 700 Application device, 800 Forced vibration control section, 900 Load section, 910 Spring, 920 Spring contact section, 930 Shaft stop section
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部と、
前記搬送駆動ローラ部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部に回転駆動力を与える駆動部であって、板状の圧電素子および前記圧電素子を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間に周期的な電力を与えることにより、前記搬送駆動ローラ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、ならびに、前記振動体を支持する振動体保持部を有する駆動部と
を備え、
前記振動体は電力が与えられていない状態において前記搬送駆動ローラ部に当接しており、
前記振動体への電力の供給が終了してからの時間を計測する時間計測部と、
前記時間計測部により計測された時間が所定時間を経過した後に、所定のタイミングで前記振動体に電力を与えて強制振動させる強制振動制御部と
をさらに備える記録装置。 A recording apparatus for recording on the recording material while conveying the recording material,
A conveyance drive roller section that rotates when a rotational driving force is applied;
A transport driven roller that rotates around the recording material with the transport drive roller unit;
A driving unit that applies a rotational driving force to the transport driving roller unit, and includes at least one plate-like piezoelectric element and a pair of electrodes sandwiching the piezoelectric element, and a periodic power between the pair of electrodes. A vibrating body that contacts and separates in the surface direction of the piezoelectric element with respect to the transport driving roller, and a driving unit having a vibrating body holding unit that supports the vibrating body,
The vibrating body is in contact with the transport driving roller portion in a state where power is not applied,
A time measuring unit for measuring a time after the supply of power to the vibrating body is completed;
A recording apparatus, further comprising: a forced vibration control unit that applies power to the vibrating body and forcibly vibrates at a predetermined timing after the time measured by the time measurement unit has passed a predetermined time.
前記強制振動制御部は、前記負荷部により前記搬送駆動ローラ部に与えられる負荷よりも小さい回転駆動力を前記搬送駆動ローラ部に与えるべく前記振動体を強制振動させる請求項1に記載の記録装置。 A load unit that applies a load to the transport drive roller unit;
The recording apparatus according to claim 1, wherein the forced vibration control unit forcibly vibrates the vibrating body so as to apply a rotational driving force to the transport driving roller unit that is smaller than a load applied to the transport driving roller unit by the load unit. .
前記強制振動制御部は、前記シャフト側ギアと前記駆動部側ギアとのバックラッシュの範囲内で回転駆動力を前記駆動部側ギアに与えるべく前記振動体を強制振動させる請求項1に記載の記録装置。 The conveyance drive roller unit includes a shaft that contacts the recording material, a shaft-side gear that is attached to the shaft and rotates integrally with the shaft, and meshes with the shaft-side gear. Receiving and transmitting the shaft side gear to the drive unit side gear,
2. The forced vibration control unit according to claim 1, wherein the vibration body is forcibly vibrated so as to apply a rotational driving force to the driving unit side gear within a range of backlash between the shaft side gear and the driving unit side gear. Recording device.
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部と、
前記搬送駆動ローラ部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部に回転駆動力を与える駆動部であって、板状の圧電素子および前記圧電素子を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間に周期的な電力を与えることにより、前記搬送駆動ローラ部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、ならびに、前記振動体を支持する振動体保持部を有する駆動部と
を備え、
前記振動体は電力が与えられていない状態において前記搬送駆動ローラ部に当接しており、
前記振動体への電力の供給が終了してからの時間を計測する時間計測部と、
前記時間計測部により計測された時間が所定時間を経過した後に、所定のタイミングで前記振動体に電力を与えて強制振動させる強制振動制御部と
をさらに備える液体噴射装置。 A liquid ejecting apparatus that ejects liquid onto the recording material while conveying the recording material,
A conveyance drive roller section that rotates when a rotational driving force is applied;
A transport driven roller that rotates around the recording material with the transport drive roller unit;
A driving unit that applies a rotational driving force to the transport driving roller unit, and includes at least one plate-like piezoelectric element and a pair of electrodes sandwiching the piezoelectric element, and a periodic power between the pair of electrodes. A vibration body that contacts and separates in the surface direction of the piezoelectric element from the transport drive roller section, and a drive section having a vibration body holding section that supports the vibration body,
The vibrating body is in contact with the transport driving roller portion in a state where power is not applied,
A time measuring unit for measuring a time after the supply of power to the vibrating body is completed;
A liquid ejecting apparatus, further comprising: a forced vibration control unit that applies power to the vibrating body and forcibly vibrates at a predetermined timing after the time measured by the time measuring unit has passed a predetermined time.
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