JPS61188171A - 回転駆動装置 - 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】 ４１発明の目的　　−・ 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ステップ的に回転・停止する回転駆動装置（
パルスモータ）に係り、特に断続間欠的にかつ一方向の
みに作動させるもので、しかも高圧電源を木来持ってい
るもの例えばインフジエラ・トプリンタ装置の紙送り・
インクジェットヘッド駆動等に適する圧電振動子利用の
回転駆動装置に関する。

〔従来の技術〕　　　　゛ パルスモータ・ステッピングモータなどと呼ばれる回転
駆動装置は、モータと同様電磁力を利用するものである
から、その性能は使用する磁性材料・導電材料の特性、
その加工精度や着磁精度に　　　“よって大きく左右さ
れる。

これに対し圧電振動子は数＋Ｗ　１　ｃ謹２という高い
エネルギ密度を発生するもので、従ってこれを応用した
パルスモータは、同じ出力ならば小型［株］軽量になり
、巻線が不要であり、電磁ノイズも発生しない等の長所
がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが圧電振動子利ｉのパルスモータは、後で実施例
を挙げて詳記するように、耐久性がない、一方向回転に
限られる、その駆動電圧が高い等難点が多く、研究開発
が遅れている。

本発明は、圧電振動子利用のパルスモータの上述の欠点
をカバーしてその利点を大いに生かしたパルスモータを
提供することを目的とする。

口、発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、圧電振動子を超音波パルスで断続的に駆動し
、その振動片で回転子を間欠的に回転移動させる。

〔作　用〕

超音波で駆動し、連続動作をさせないで、間欠離散的な
回転−停止を行わせるから、摩耗し易いという欠点をカ
バーして、用途によりその耐久時間内で充分活用するこ
とが可能である。

〔実施例〕

以下図面に基づいて実施例を説明する。

第４図は・、圧電振動子を利用したパルスモータの概念
図を示すもので、ｌは回転子（ロータ）、２はその出力
軸、３Ａ・３Ｂは回転子の左右の軸受、５は圧電振動子
、７Ａ・７Ｂは電極、４は電極７Ａに取付けられた振動
片、８はケース、６はケース８と電極７Ｂとの間の弾性
体（ゴム・スプリング等）で、その弾性によって振動片
４は回転子ｌの一面に圧接している。９は電極７Ａ・７
Ｂへのリード線接続端子である。

第５図は回転子ｌと振動片４との関係を第４図の平面で
表わすもので、振動片４の先端は角度θをもって回転子
ｌに圧接し、回転子ｌの回転方向側で尖＄４＆が強く当
っている。

振動片４が振動するとａ方向の場合は回転子ｌを回転方
向Ｃへ押し、ｂ方向振動の場合は尖端４ａが逃げ傾向に
なって戻り、先端は楕円運動をして回転子を一方向Ｃへ
動かす、この動作を振動の１サイクル毎に繰返し結果と
して回転子ｌを一方向へ回転させる。

上記の構成から理解されるように、振動片４と回転子ｌ
の摩擦摺動に起因する摩耗により耐久性がない、一方向
回転に限られる。圧電振動子の駆動電圧が高い等の難点
は免れない。

本発明は、上記公知の圧電振動子駆動方式のパルスモー
タを超音波で駆動するもので、第１図はその駆動回路の
一例を示す。

いま例えば：ＬＯＫＨｚ程度で発振している発振器１１
と駆動時間信号入力１０からの信号に応じてゲート１２
により圧電振動子５を振動させる一定時間の交番波形を
作る。

その交番波形によってトラツプ、ス、り１３・１４によ
り圧電振動子５をプッシュプル駆動する。

第２図は上記駆動回路の各部の波形を示すもので、Ａは
発振器１１の出力波形、Ｂは駆動時間信号入力１０から
の時間信号、Ｃは信号Ａ−Ｂのアンドゲート１２による
合成信号、Ｄは圧電振動子５に印、加される高圧電源Ｖ
Ｈの波形である。

上記の構成において、１つの駆動波形（Ｄ）で回転子１
は約数ＩＬｍ回転することになる０回転子ｌの直径によ
って異なるが、例えば直線換算で３■進めようとすれば
、圧電振動子５に対し１０００回のパルスが必要となる
。これは発振器２１のＣ波形を３０Ｋ）ｊｚとすれば２
時間信号人力１０からの信号時間Ｂは約３４ｍ　ｓとな
る。

なお、波形Ａ−Ｂの合成りまではマイクロプロセッサで
作ることも可能である。

このような超音波パルスモータの寿命は凡そ５００時間
程度と考えられるから、頻繁に動作するパルスモータと
しては使用に耐えない。

しかし比較的ライトデユーティの例えばイングジェット
プリンタ装置は、１千万〜５千万回の紙送り回数である
。その１回当り送り時間を３４ｍ５とすれば３４Ｘ　１
Ｏ−３（ｍ　Ｓ　）　Ｘ　５　Ｘ　１０１７＝１．７Ｘ
　１０’（秒）　＝４７２時間となり、前記耐久時間５
００時間以内であるから、充分実用に適することになる
。

第３図は、前記プリンタ装置において、上記紙送りと、
インク吐出ヘッド部の駆動にも圧電振動子型回転駆動装
置２０を用い、前記紙送りのそれ５とに、一つのパルス
発振器１１を共用し、発振出力を分周して両方に利用す
る回路構成である。

この場合、イグニッションヘッド部は紙送り機構に比べ
て非常に高速で駆動することが必要であるので、紙送り
駆動回路にはカウンタ１６を設けて駆動速度を遅らせる
ものである。１８はインクジェットヘッドの駆動時間信
号入力、１７はそのアンドゲート、１９は１５に相当す
る駆動回路である。

本発明をインクジェットプリンタ装置の紙送り・インク
ヘッド駆動に応用した場合は、１、駆動電力の大幅な低
下 圧電振動子は３，０００〜１０，０ＯＯＦ　Ｆ程度の容
量を持つキャパシタンスであるから、従来のパルスモー
タの最低４相の巻線に電流を流す、ものに比べて数百分
の１でよい。

２、配線等のコスト低下 従来のパルスモータに比べて配線は２木で済み、高圧と
は言えドライバは１つで足り、コネクタ・ケーブル等が
要らないので簡単でローコストである。

３、インクジェットプリンタは高圧電源を持っているか
ら、わざわざその電源を作る必要がない、超音波パルス
モータは他のパルスモータに比べて安価であるから、イ
ンクジェットプリンタをより安価に提供できる。

４、超音波モータは非駆動時には、振動片が回転子に圧
接してグリップされた状態にある。

従って通常のパルスモータ使用時の、用紙の微動抑機構
、安定停止まで通電を維持する必要がないので、シーケ
ンスの簡素化争電力の節約となる。

ハ、発明の効果 本発明は、圧電振動子を超音波で駆動してパルスモータ
を構成し、且動作を間欠的に行わせることによって、前
記のように耐久寿命５００時間位でも特定の用途に十分
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明回転駆動装置の駆動回路の実施例、第２
図はその各部の波形図、第３図は他の実施例の駆動回路
、第４図は圧電振動子利用のモータの概念図、第５図は
その一部の拡大平面図。 ｌは回転子、４は振動片、５・２０は圧電振動子、１１
は超音波発振器、１０・１８は駆動時間信号入力、１２
・１７はアンドゲート、１６はカウンタ。 鳳 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電振動子を超音波パルスで断続的に駆動し、そ
   の圧電振動子に取付けた振動片に圧接された回転子の回
   転移動を間欠的に行わせることを特徴とする回転駆動装
   置。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の回転駆動装置を用い
   たインクジェットプリンタ装置の紙送り回転駆動装置。
3. （３）特許請求の範囲（１）記載の回転駆動装置を、イ
   ンクジェットプリンタ装置の紙送りとインク吐出ヘッド
   の駆動とに夫々用い、その２つの回転駆動装置の駆動信
   号として共通のパルス発振器の発振出力を利用し、イン
   クヘッド部の駆動速度と紙送り駆動速度の大小差を、紙
   送り駆動回路にカウンタを設けて調整することを特徴と
   する回転駆動装置。