JP3986793B2

JP3986793B2 - Recording paper transport vibrator and recording paper transport mechanism having the same

Info

Publication number: JP3986793B2
Application number: JP2001322257A
Authority: JP
Inventors: 圭二片野; 政司小笠原; 徹中澤; 邦宏木方; 義朗富川; 学青柳
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: JP2003118868A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、記録紙搬送用振動子およびこれを備えた記録紙搬送機構に係り、特に、振動板に形成された圧電素子に対して電圧を印加することによってこの圧電素子に生ずる応力を利用して前記振動板を振動させ、この振動板による振動を前記記録紙に対して直接または前記振動板に係合され、この振動板の振動にともなって記録紙の搬送正方向および搬送逆方向の少なくとも一方へ回転可能とされた回転体を介して伝達させることによって、前記記録紙を搬送する記録紙搬送用振動子およびこれを備えた記録紙搬送機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プリンタ等の記録装置においては、記録紙をサーマルヘッド等の所定の記録部へ搬送する記録紙搬送機構が採用されていた。
【０００３】
図１７は、このような従来から採用されていた記録紙搬送機構を具備するプリンタの一例として、記録紙に対して行ごとの記録を行うラインサーマルプリンタの主要部構成を示したものであり、このプリンタは、フレームの所望の位置に回転自在に配設された長尺な略円柱形状のプラテンローラ３１を有している。
【０００４】
このプラテンローラ３１の上部近傍には、このプラテンローラ３１の長手方向に沿って複数の発熱素子が整列配置されたサーマルヘッド３２が、前記プラテンローラ３１に対して接離可能に配設されている。
【０００５】
そして、前記プラテンローラ３１の図１７において右方となる記録紙３３の搬送上流側には、このプラテンローラ３１と前記サーマルヘッド３２との間に記録紙３３を搬送する記録紙搬送機構としての搬送ローラ３４が配設されており、この搬送ローラ３４は、ステッピングモータ等の紙送りモータ３５の駆動によって回転可能とされている。
【０００６】
前記搬送ローラ３４の外周には、この搬送ローラ３４とともに記録紙を挟持しつつ搬送する圧接ローラ３６が、回転自在に圧接されている。
【０００７】
そして、前記紙送りモータ３５に対して所定の駆動パルスを印加することにより、前記搬送ローラ３４を所定速度で回転させることによって外周に摺接された記録紙３３をプラテンローラ３１とサーマルヘッド３２との間に搬送するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の記録紙搬送機構においては、搬送ローラの動力として紙送りモータや、この紙送りモータの減速機構を使用していたため、装置が大型化してしまい、コストも高価になってしまっていた。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、圧電素子が形成された振動板の振動を動力とした記録紙の搬送を行うことによって、モータ等の動力を要せず装置を小型化することができるとともに、コストを安価にすることのでき、かつ、記録紙に対して十分な搬送力および搬送速度を付与して適正な記録紙の搬送を行うことができる記録紙搬送用振動子およびこれを備えた記録紙搬送機構を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明に係る記録紙搬送用振動子の特徴は、前記振動板における長手方向の両端部に、前記振動板の厚さ方向における互いに同一または反対の方向に屈折した屈折部がそれぞれ形成されていることによって対称形に形成され、かつ、各屈折部に圧電素子がそれぞれ形成され、前記各屈折部のうちの一方における前記振動板と反対側の端部に、前記記録紙、または、前記記録紙が接触される回転体であって、前記振動板の振動にともなって前記記録紙の搬送正方向および搬送逆方向の少なくとも一方へ回転可能とされた回転体を接触させることによって、前記振動板の振動を前記記録紙に対して伝達させるように形成され、前記振動板による前記長手方向への振動とこれに直交する厚さ方向への振動とを結合させることにより、当該結合振動にともなう前記屈折部の振動を前記記録紙に対して伝達することによって前記記録紙の搬送を行い得るように形成されてなる点にある。
【００１１】
そして、このような構成を採用したことにより、従来のように、記録紙の搬送の動力として紙送りモータを設ける必要がなく、比較的小型化に容易な振動板の振動を利用して記録紙を搬送することができ、さらに、前記振動板の長手方向と厚さ方向との結合振動にともなう前記屈折部の振動を前記記録紙に伝達することができるため、前記結合振動によって屈折部の振動の振幅を大きくとることができ、この振幅の大きな屈折部の振動を記録紙に伝達することによって、前記記録紙に対して十分な搬送力および搬送速度を付与し、適正な記録紙の搬送を行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係る記録紙搬送機構の特徴は、前記記録紙搬送用振動子は、前記振動板における長手方向の両端部に、前記振動板の厚さ方向における互いに同一または反対の方向に屈折した屈折部がそれぞれ形成されていることによって対称形に形成され、かつ、各屈折部に圧電素子がそれぞれ形成され、前記各屈折部のうちの一方における前記振動板と反対側の端部に、前記記録紙、または、前記記録紙が接触される回転体であって、前記振動板の振動にともなって前記記録紙の搬送正方向および搬送逆方向の少なくとも一方へ回転可能とされた回転体を接触させることによって、前記振動板の振動を前記記録紙に対して伝達させるように形成され、前記振動板による前記長手方向への振動と前記厚さ方向への振動とを結合させることにより、当該結合振動にともなう前記屈折部の振動を前記記録紙に対して伝達することによって前記記録紙の搬送を行い得るように形成されてなる点にある。
【００１３】
そして、このような構成を採用したことにより、従来のように、記録紙の搬送の動力として紙送りモータを設ける必要がなく、比較的小型化に容易な振動板の振動を利用して記録紙を搬送することができ、さらに、前記振動板の長手方向と厚さ方向との結合振動にともなう前記屈折部の振動を前記記録紙に伝達することができるため、前記結合振動によって屈折部の振動の振幅を大きくとることができ、この振幅の大きな屈折部の振動を記録紙に伝達することによって、前記記録紙に対して十分な搬送力および搬送速度を付与し、適正な記録紙の搬送を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態を図１乃至図１０を参照して説明する。
【００１５】
図１および図２に示すように、本実施形態における記録紙搬送用振動子１は、図１および図２における横方向となる記録紙の搬送方向に長尺とされた平板状の振動板２を有しており、この振動板２の底面には、図示しない電極端子が接続された扁平な圧電素子３が形成されている。
【００１６】
前記振動板２の一端部（図１、２において右端部）には、同図１、２における上方へ所定の角度をもって屈折された屈折部５が形成されている。
【００１７】
ここで、このような屈折部５が形成された振動板２に対して前記圧電素子３に電圧を印加すると、この圧電素子３に図１の長手方向の伸縮応力が働くようになっている。その結果、ある周波数の交流電圧を圧電素子３に印加した場合、記録紙搬送用振動子１は図１に示すような長手方向の振動すなわち縦振動、または、図２に示すような厚さ方向への振動すなわち曲げ振動を行うようになっている。
【００１８】
また、前記屈折部５によって、前記振動板２による長手方向の変位が、前記屈折部５による厚さ方向への振動に変換され、また、逆に、前記振動板２による曲げ方向への変位が、屈折部５による長手方向の変位に変換されるようになっている。
【００１９】
このため、前記屈折部５の先端部に記録紙を接触させた場合、前記振動板２による前記長手方向への振動あるいは前記厚さ方向への振動のいずれの場合においても、前記屈折部５において記録紙に対して圧接力と推進力とを付与することができ、記録紙を搬送することができるようになっている。
【００２０】
また、図１に示した構成に限らず、例えば、前記屈折部５の近傍に、後述するプリンタの駆動ローラ６やプラテンローラ７等の回転体１７（図７参照）を、この回転体１７に対して前記屈折部５が接離可能に配設する場合、前記振動板２の振動にともなって前記屈折部５が長手方向および厚さ方向へ変位することにともなって前記屈折部５に接触された状態の回転体１７を記録紙の搬送方向へ回転させることができる。このため、かかる場合においても、前記回転体１７に記録紙を摺接させつつ記録紙を搬送することができるようになっている。
【００２１】
さらに、本実施形態においては、前記振動板２による長手方向の振動と厚さ方向の振動とを結合させた結合振動を前記屈折部５に伝達することによってこの屈折部５の振動の振幅を大きくするようになっている。
【００２２】
すなわち、図３において、横軸は、図１に示す振動板２の図１における左端部からの長手方向の長さ（Ｌ）を示したものであり、縦軸は、各周波数の電圧に対応する前記長手方向の振動の共振周波数と、厚さ方向の振動の共振周波数との関係を示したものである。
【００２３】
本実施形態においては、同図３の円内に囲まれた領域、すなわち、前記長手方向および前記厚さ方向の両振動の共振周波数が最も近接する領域を、結合振動の領域９とし、この領域９に対応する周波数を有する電圧を前記圧電素子に印加するようになっている。
【００２４】
そして、この結合振動により、前記屈折部５は、最も振幅の大きな振動を行うことができるようになっている。
【００２５】
従って、前記屈折部５は、直接あるいは前記回転体１７を介して接触された記録紙に対して、有効な搬送力と搬送速度を付与することができるようになっている。
【００２６】
また、予め前記結合振動に対応する電圧の周波数を設定しておくことにより、結合振動に基づく記録紙の搬送速度および搬送力の増加を簡易に行うことができるようになっている。
【００２７】
次に、このような圧電素子３に対する電圧の駆動制御を行うための駆動回路について説明する。
【００２８】
図４は、このような駆動回路１０の一例を示したものであり、この駆動回路１０は、図５に示す正弦波形あるいは図６に示す矩形波形からなる電圧を発振するための電圧制御発振器１１を有している。
【００２９】
前記電圧制御発振器１１には、この電圧制御発振器１１によって発振された電圧を、圧電素子３の駆動に十分な電力に増幅するための電力増幅器１２が接続されており、この電力増幅器１２によって増幅された電圧が圧電素子３に印加されるようになっている。
【００３０】
前記圧電素子３には、この圧電素子３間の電圧を検出するための電流検出器１４および前記圧電素子３間の電圧を検出するための電圧検出器１５が接続されている。
【００３１】
そして、前記電流検出器１４および前記電圧検出器１５には、これらによって検出された圧電素子３間の電流と電圧の位相差を比較するための位相比較回路１６が接続されている。前記電圧制御発振器１１は、当該位相比較回路１６の比較結果に基づいて、前述した結合振動を維持すべく自らの発振電圧を制御するようになっている。この電圧制御発振器１１による制御は、例えば前述した図３に示した結合振動のデータをメモリ等の記憶部内に格納しておき、この格納されたデータを目標値としたフィードバック制御等によって行うようにしてもよい。この場合、制御量は、例えば、図５に示した正弦波のパルス数や、図６に示した矩形波のデューティ比等であってもよい。
【００３２】
従って、記録紙搬送用振動子１は、常に結合振動を保持することができ、記録紙に対して搬送に十分な搬送力および搬送速度を付与することができるようになっている。
【００３３】
なお、本発明は、前述した実施形態に限らず、例えば図７に示すように、振動板２の搬送方向前後に、それぞれ圧電素子３が形成された一対の屈折部５ａ，５ｂを双方が互いに反対方向（図７において上方向と下方向）に屈折するように形成し、斜対称形にするようにしてもよい。この場合、偶数次の屈曲振動のみと縦振動を強く結合させた結合振動を得ることができ、いわゆるスプリアスと称される不要振動モードを低減し、励振効率を向上することができる。
【００３４】
また、図８に示すように、振動板２の搬送方向前後に、それぞれ圧電素子３が形成された一対の屈折部５ｃ，５ｄを双方が互いに同一方向（図８において上方向）に屈折するように形成し、対称形にするようにしてもよい。この場合、縦振動と奇数次の屈曲振動のみを強く結合させることができ、不要振動モードを低減し、励振効率を向上することができる。
【００３５】
さらに、図９に示すように、屈折部５ｅの先端部側の所定範囲を、記録紙あるいは回転体１７に対して平行になるように折り曲げるようにしてもよい。この場合、回転体１７ないし記録紙に対する与圧を容易にし、記録紙搬送用振動子との接触を安定的に行うことができ、記録紙をより安定的に搬送することができる。
【００３６】
さらにまた、図１０に示すように、回転体１７や記録紙との安定的な接触を図るべく、振動板２とほぼ同一寸法の屈折部５ｆを形成し、屈折位置に回転体１７を接触させるようにしてもよい。
【００３７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３８】
まず、前記電圧制御発振器１１は、予め記憶部内に格納された結合振動に対応する圧電素子３に対する印加電圧のデータを読み出し、このデータに沿った交流電圧を出力する。
【００３９】
電圧制御発振器１１によって出力された電圧は、電力増幅器１２によって所定の電力値に増幅された後、前記圧電素子３に印加される。
【００４０】
電圧が印加された圧電素子３は、所定の結合振動を行い、この振動が振動板２を介して前記屈折部５に伝達される。
【００４１】
これにより、前記屈折部５は、結合振動によって長手方向および厚さ方向へ変位を増幅できるため、この屈折部５に直接あるいは回転体１７を介して接触する記録紙に対して十分な搬送力および搬送速度を付与することができる。
【００４２】
また、前記駆動回路１０は、圧電素子３間の電圧、電流の位相差に基づいて常に圧電素子３の状態を検出することができるため、圧電素子３に対する印加電圧が目標値すなわち結合振動の条件を満たす電圧値に制御されているか否かをオンタイムに検出することができる。このため、検出された圧電素子３の状態に基づいて常に結合振動を維持することができ、記録紙に対して所定の搬送力および搬送速度を安定的に付与することができる。
【００４３】
次に、本発明に係る記録紙搬送機構の実施形態について図１１乃至図１６を参照して説明する。
【００４４】
図１１および図１２に示すように、本実施形態における記録紙搬送機構２０は、プリンタのフレームの所定の位置に、記録紙１９をサーマルヘッド２１等の記録部による記録位置へ搬送し、あるいは、記録済みの記録紙１９をプリンタの排出位置へ逆搬送するための回転体としての駆動ローラ６を有している。前記駆動ローラ６には、前述した記録紙搬送用振動子１が、その屈折部５を接離可能に配設されており、この屈折部５の振動にともなって前記駆動ローラ６が搬送方向正方向あるいは逆方向へ回転することができるようになっている。
【００４５】
なお、前記記録紙搬送用振動子１は、例えばプリンタの再度フレームに片持ち支持するようにしてもよい。また、例えば、図１３に示すように、記録紙搬送機構２０の初期状態（動作開始前の状態）における前記駆動ローラ６に対する屈折部５の屈折位置を切り替えるべく、図示しないスライド固定式の移動手段等によって前記記録紙搬送用振動子１を搬送方向へ移動させて所定位置に固定可能に構成してもよい。この場合、記録紙１９の搬送方向を逆転させることができるため、より多様な搬送モードを設定することができる。
【００４６】
そして、前記駆動ローラ６の外周面上部には、この駆動ローラ６とともに記録紙１９を挟持しつつ搬送するための従動ローラ２１が、回転自在に圧接されている。
【００４７】
次に、このような記録紙搬送機構２０を用いて記録紙１９の搬送を行う場合は、駆動回路１０に基づく制御により、前記記録紙搬送用振動子１を結合振動させることによって、この記録紙搬送用振動子１の長手方向および厚さ方向への変位を増幅することができる。
【００４８】
これにより、屈折部５に接触された駆動ローラ６は、搬送方向へ回転を行い、前記従動ローラ２１とともに記録紙１９を挟持しつつ搬送する。
【００４９】
このとき、前記屈折部５は、前記振動板２の結合振動に基づいて振幅が大きくされているため、この屈折部５に接触した駆動ローラ６は、記録紙１９に対して好適な搬送力および搬送速度を付与することができ、安定的かつ迅速な記録紙１９の搬送を行うことができる。
【００５０】
なお、本発明に係る記録紙搬送機構２０は、図１１および図１２に示した構成に限らず、例えば、図１４に示すように、前記記録紙搬送用振動子１をプラテンローラ７に対して接離可能に配設するようにしてもよい。この場合においても、前述した記録紙搬送機構２０と同様の作用効果を得ることができる上に、プリンタによる記録位置と搬送機構とを一体にすることができるため、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００５１】
さらに、図１５に示すように、記録紙搬送用振動子１と記録紙１９とを直接接触させ、この記録紙搬送用振動子１と従動ローラ２１とによって記録紙１９を挟持しつつ搬送するようにしてもよい。この場合は、駆動ローラ６を設ける必要がなくなるため、さらなる装置のコンパクト化、製造コストの低廉化を実現することができる。
【００５２】
さらにまた、図１６に示すように、記録紙１９を挟んで一対の記録紙搬送用振動子１を上下に互いに対向するように設け、両記録紙搬送用振動子１の屈折部５の間に記録紙１９を挟持しつつ搬送を行うように構成するようにしてもよい。この場合においても、駆動ローラ６を設ける必要がないため、装置のコンパクト化、コストの低廉化を図ることができる上に、記録紙１９に対して図１５に示した構成よりも更に有効な搬送力および搬送速度を付与することができる。
【００５３】
なお、本発明は前記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係る記録紙搬送用振動子および記録紙搬送機構によれば、装置のコンパクト化および製造コストの低廉化を図りつつ、記録紙に対して好適な搬送力および搬送速度を付与することができ、安定的かつ迅速な記録紙の搬送を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態において、記録紙の搬送方向に平行な振動板の縦振動の態様を示した側面図
【図２】本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態において、記録子の厚さ方向に平行な振動板の曲げ振動の態様を示した側面図
【図３】本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態において、縦振動と曲げ振動との結合振動の領域と、これに対応する圧電素子への印加電圧との関係を示した図
【図４】本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態において、圧電素子に電圧を印加するための駆動回路を示したブロック図
【図５】本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態において、駆動回路によって圧電素子に印加する電圧波形の一例を示した図
【図６】本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態において、駆動回路によって圧電素子に印加する電圧波形の図５の他の一例を示した図
【図７】本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態において、図１の他の一例を示した図
【図８】本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態において、図１および図７の他の一例を示した図
【図９】本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態において、図１、図７および図８の他の一例を示した図
【図１０】本発明に係る記録紙搬送用振動子の実施形態において、図１および図７乃至９の他の一例を示した図
【図１１】本発明に係る記録紙搬送機構の実施形態を示した側面図
【図１２】図１１の平面図
【図１３】本発明に係る記録紙搬送機構の実施形態において、図１１の他の一例を示した側面図
【図１４】本発明に係る記録紙搬送機構の実施形態において、図１１および図１３の他の一例を示した側面図
【図１５】本発明に係る記録紙搬送機構の実施形態において、図１１、図１３および図１４の他の一例を示した側面図
【図１６】本発明に係る記録紙搬送機構の実施形態において、図１１および図２３乃至１５の他の一例を示した側面図
【図１７】従来から採用されていた記録紙搬送機構を搭載したプリンタの一例を示した概略図
【符号の説明】
１記録紙搬送用振動子
２振動板
３圧電素子
５屈折部
２０記録紙搬送機構
１９記録紙[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a recording paper transport vibrator and a recording paper transport mechanism including the same, and particularly uses a stress generated in the piezoelectric element when a voltage is applied to the piezoelectric element formed on the vibration plate. The vibration plate is vibrated, and the vibration caused by the vibration plate is engaged directly or with the vibration plate with respect to the recording paper, and the vibration of the vibration plate causes at least the forward conveyance direction and the reverse conveyance direction of the recording paper. The present invention relates to a recording paper transport vibrator for transporting the recording paper by being transmitted through a rotating body that is rotatable to one side, and a recording paper transport mechanism including the recording paper transporting vibrator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a recording apparatus such as a printer, a recording paper transport mechanism that transports a recording paper to a predetermined recording unit such as a thermal head has been employed.
[0003]
FIG. 17 shows a main part configuration of a line thermal printer that performs recording line by line on a recording sheet as an example of a printer having a recording sheet conveying mechanism that has been conventionally employed. This printer has a long, substantially cylindrical platen roller 31 rotatably disposed at a desired position on the frame.
[0004]
Near the upper part of the platen roller 31, a thermal head 32 in which a plurality of heating elements are arranged along the longitudinal direction of the platen roller 31 is disposed so as to be able to contact and separate from the platen roller 31. .
[0005]
Then, on the upstream side of the transport of the recording paper 33 on the right side of the platen roller 31 in FIG. 17, transport as a recording paper transport mechanism for transporting the recording paper 33 between the platen roller 31 and the thermal head 32. A roller 34 is disposed, and the transport roller 34 can be rotated by driving a paper feed motor 35 such as a stepping motor.
[0006]
On the outer periphery of the transport roller 34, a pressure roller 36 that transports the recording paper while sandwiching the recording paper together with the transport roller 34 is rotatably contacted.
[0007]
Then, by applying a predetermined drive pulse to the paper feed motor 35, the recording paper 33 slidably contacted with the outer periphery by rotating the transport roller 34 at a predetermined speed is transferred to the platen roller 31 and the thermal head 32. It is designed to be transported between.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional recording paper transport mechanism, a paper feed motor or a speed reduction mechanism of the paper feed motor is used as the power of the transport roller, so that the apparatus becomes large and the cost becomes high. .
[0009]
The present invention has been made in view of such problems, and by transporting recording paper powered by the vibration of a diaphragm on which a piezoelectric element is formed, the apparatus can be reduced in size without requiring power from a motor or the like. Recording paper conveyance vibration that can reduce the cost of the recording paper, and can provide a sufficient conveyance force and conveyance speed to the recording paper to convey the recording paper properly. It is an object of the present invention to provide a child and a recording paper transport mechanism having the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the recording paper conveying vibrator according to the present invention is characterized in that refractive parts refracted in the same or opposite directions in the thickness direction of the diaphragm at both ends in the longitudinal direction of the diaphragm. Are formed symmetrically, and a piezoelectric element is formed in each refracting portion, and the recording paper is formed at one end of the refracting portions on the opposite side to the diaphragm. Or a rotating body that is in contact with the recording paper, the rotating body being capable of rotating in at least one of a normal conveyance direction and a reverse conveyance direction of the recording paper in accordance with the vibration of the diaphragm. Accordingly, the formed vibration of the diaphragm so as to transmit to the recording paper, possible to connect the vibration of the vibration and the thickness direction perpendicular thereto to the longitudinal direction of the diaphragm More, there vibration of the refracting section due to the binding vibration to a point which is formed so as to be subjected to the conveyance of the recording sheet by reaching a hand Den respect to the recording paper.
[0011]
By adopting such a configuration, it is not necessary to provide a paper feed motor as the power for transporting the recording paper as in the prior art, and the recording paper is utilized by using the vibration of the diaphragm that is relatively easy to downsize. Further, the vibration of the refracting part due to the combined vibration in the longitudinal direction and the thickness direction of the diaphragm can be transmitted to the recording paper. By transmitting the vibration of the refracting portion having a large amplitude to the recording paper, a sufficient conveying force and conveying speed are imparted to the recording paper, and proper recording paper can be conveyed. It can be carried out.
[0012]
Further, the recording paper transport mechanism according to the present invention is characterized in that the recording paper transport vibrator is refracted in the same direction as or opposite to each other in the thickness direction of the vibration plate at both longitudinal ends of the vibration plate. Are formed symmetrically by forming each refracting portion, and a piezoelectric element is formed in each refracting portion, and at one end of each refracting portion on the opposite side to the diaphragm, A rotating body that is in contact with the recording paper or the recording paper, and that is rotatable in at least one of a normal conveyance direction and a reverse conveyance direction of the recording paper in accordance with the vibration of the vibration plate; by contacting, formed vibration of the vibrating plate so as to transmit to the recording paper, in binding the vibration to the vibration and the thickness direction to the longitudinal direction of the diaphragm There the vibrations of the refracting portion due to the binding vibrations to a point which is formed so as to be subjected to the conveyance of the recording sheet by reaching a hand Den respect to the recording paper.
[0013]
By adopting such a configuration, it is not necessary to provide a paper feed motor as the power for transporting the recording paper as in the prior art, and the recording paper is utilized by using the vibration of the diaphragm that is relatively easy to downsize. Further, the vibration of the refracting part due to the combined vibration in the longitudinal direction and the thickness direction of the diaphragm can be transmitted to the recording paper. By transmitting the vibration of the refracting portion having a large amplitude to the recording paper, a sufficient conveying force and conveying speed are imparted to the recording paper, and proper recording paper can be conveyed. It can be carried out.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a recording paper conveying vibrator according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0015]
As shown in FIGS. 1 and 2, a recording paper transporting vibrator 1 in the present embodiment is a flat diaphragm 2 that is elongated in the recording paper transporting direction which is the horizontal direction in FIGS. A flat piezoelectric element 3 to which an electrode terminal (not shown) is connected is formed on the bottom surface of the diaphragm 2.
[0016]
A refracting portion 5 that is refracted upward at a predetermined angle in FIGS. 1 and 2 is formed at one end (right end in FIGS. 1 and 2) of the diaphragm 2.
[0017]
Here, when a voltage is applied to the piezoelectric element 3 with respect to the diaphragm 2 on which such a refracting portion 5 is formed, the stretching stress in the longitudinal direction of FIG. 1 acts on the piezoelectric element 3. As a result, when an alternating voltage of a certain frequency is applied to the piezoelectric element 3, the recording paper carrying vibrator 1 has a longitudinal vibration as shown in FIG. 1, that is, a longitudinal vibration, or a thickness direction as shown in FIG. Vibration, that is, bending vibration is performed.
[0018]
Further, the refracting portion 5 converts the displacement in the longitudinal direction by the diaphragm 2 into the vibration in the thickness direction by the refracting portion 5, and conversely, the displacement in the bending direction by the diaphragm 2. These are converted into displacement in the longitudinal direction by the refraction part 5.
[0019]
For this reason, when the recording paper is brought into contact with the leading end of the refracting portion 5, the refracting portion 5 has either the vibration in the longitudinal direction or the vibration in the thickness direction caused by the vibration plate 2. A pressing force and a propulsive force can be applied to the recording paper, and the recording paper can be conveyed.
[0020]
In addition to the configuration shown in FIG. 1, for example, a rotating body 17 (see FIG. 7) such as a driving roller 6 or a platen roller 7 of a printer, which will be described later, is provided in the vicinity of the refracting section 5. On the other hand, when the refracting portion 5 is disposed so as to be able to contact and separate, the refracting portion 5 is brought into contact with the refracting portion 5 as it is displaced in the longitudinal direction and the thickness direction as the diaphragm 2 vibrates. In this state, the rotating body 17 can be rotated in the recording paper conveyance direction. For this reason, even in such a case, the recording paper can be conveyed while the recording paper is in sliding contact with the rotating body 17.
[0021]
Further, in the present embodiment, the vibration of the refraction part 5 is increased by transmitting the combined vibration obtained by combining the vibration in the longitudinal direction and the vibration in the thickness direction by the diaphragm 2 to the refraction part 5. It is supposed to be.
[0022]
That is, in FIG. 3, the horizontal axis indicates the length (L) in the longitudinal direction from the left end of FIG. 1 of the diaphragm 2 shown in FIG. 1, and the vertical axis corresponds to the voltage at each frequency. The relationship between the resonance frequency of the vibration in the longitudinal direction and the resonance frequency of the vibration in the thickness direction is shown.
[0023]
In the present embodiment, a region surrounded by a circle in FIG. 3, that is, a region where the resonance frequencies of both vibrations in the longitudinal direction and the thickness direction are closest to each other is defined as a combined vibration region 9. A voltage having a frequency corresponding to 9 is applied to the piezoelectric element.
[0024]
Due to this coupled vibration, the refracting portion 5 can perform vibration with the largest amplitude.
[0025]
Therefore, the refracting unit 5 can apply an effective conveying force and conveying speed to the recording paper that is directly or via the rotating body 17.
[0026]
In addition, by setting the frequency of the voltage corresponding to the coupling vibration in advance, it is possible to easily increase the recording paper conveyance speed and conveyance force based on the coupling vibration.
[0027]
Next, a drive circuit for performing voltage drive control on the piezoelectric element 3 will be described.
[0028]
FIG. 4 shows an example of such a drive circuit 10, which is a voltage-controlled oscillator 11 for oscillating a voltage having a sine waveform shown in FIG. 5 or a rectangular waveform shown in FIG. have.
[0029]
The voltage controlled oscillator 11 is connected to a power amplifier 12 for amplifying the voltage oscillated by the voltage controlled oscillator 11 to a power sufficient for driving the piezoelectric element 3, and is amplified by the power amplifier 12. A voltage is applied to the piezoelectric element 3.
[0030]
The piezoelectric element 3 is connected to a current detector 14 for detecting a voltage between the piezoelectric elements 3 and a voltage detector 15 for detecting a voltage between the piezoelectric elements 3.
[0031]
The current detector 14 and the voltage detector 15 are connected to a phase comparison circuit 16 for comparing the phase difference between the current and voltage between the piezoelectric elements 3 detected thereby. The voltage-controlled oscillator 11 controls its own oscillation voltage based on the comparison result of the phase comparison circuit 16 so as to maintain the above-described coupling vibration. The control by the voltage controlled oscillator 11 is performed by, for example, storing the above-described coupling vibration data shown in FIG. 3 in a storage unit such as a memory, and performing feedback control using the stored data as a target value. May be. In this case, the control amount may be, for example, the number of sine wave pulses shown in FIG. 5, the duty ratio of a rectangular wave shown in FIG.
[0032]
Accordingly, the recording paper transport vibrator 1 can always maintain the coupling vibration, and can impart a transport force and a transport speed sufficient for transport to the recording paper.
[0033]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, as shown in FIG. 7, the pair of refracting portions 5 a and 5 b each having the piezoelectric element 3 formed before and after the vibrating plate 2 in the conveying direction are mutually connected. It may be formed so as to be refracted in opposite directions (upward and downward in FIG. 7), and may be obliquely symmetric. In this case, it is possible to obtain coupled vibration in which only even-order bending vibration and longitudinal vibration are strongly coupled, so that an unnecessary vibration mode called so-called spurious can be reduced and excitation efficiency can be improved.
[0034]
Further, as shown in FIG. 8, before and after the conveying direction of the diaphragm 2, the pair of refracting portions 5c and 5d formed with the piezoelectric elements 3 are refracted in the same direction (upward in FIG. 8). And may be made symmetrical. In this case, only the longitudinal vibration and the odd-order bending vibration can be strongly coupled, the unnecessary vibration mode can be reduced, and the excitation efficiency can be improved.
[0035]
Further, as shown in FIG. 9, a predetermined range on the front end side of the refracting portion 5 e may be bent so as to be parallel to the recording paper or the rotating body 17. In this case, it is possible to easily apply pressure to the rotating body 17 or the recording paper, and to stably make contact with the recording paper transporting vibrator, so that the recording paper can be transported more stably.
[0036]
Furthermore, as shown in FIG. 10, in order to achieve stable contact with the rotating body 17 and the recording paper, a refracting portion 5f having substantially the same dimensions as the diaphragm 2 is formed, and the rotating body 17 is brought into contact with the refraction position. You may do it.
[0037]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0038]
First, the voltage controlled oscillator 11 reads out data on the voltage applied to the piezoelectric element 3 corresponding to the coupled vibration stored in the storage unit in advance, and outputs an alternating voltage in accordance with this data.
[0039]
The voltage output by the voltage controlled oscillator 11 is amplified to a predetermined power value by the power amplifier 12 and then applied to the piezoelectric element 3.
[0040]
The piezoelectric element 3 to which a voltage is applied performs a predetermined coupled vibration, and this vibration is transmitted to the refracting unit 5 through the diaphragm 2.
[0041]
Thereby, the refracting unit 5 can amplify displacement in the longitudinal direction and the thickness direction by the coupling vibration, and therefore, a sufficient conveying force and a sufficient conveying force with respect to the recording paper contacting the refracting unit 5 directly or via the rotating body 17 A conveyance speed can be provided.
[0042]
Further, since the drive circuit 10 can always detect the state of the piezoelectric element 3 based on the phase difference between the voltage and current between the piezoelectric elements 3, the applied voltage to the piezoelectric element 3 is a target value, that is, a condition for coupled vibration. Whether or not the voltage value is controlled to satisfy the above condition can be detected on time. For this reason, it is possible to always maintain the coupling vibration based on the detected state of the piezoelectric element 3, and to stably apply a predetermined conveying force and conveying speed to the recording paper.
[0043]
Next, an embodiment of a recording paper transport mechanism according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0044]
As shown in FIGS. 11 and 12, the recording paper transport mechanism 20 in the present embodiment transports the recording paper 19 to a predetermined position on the printer frame to a recording position by a recording unit such as a thermal head 21, or A driving roller 6 is provided as a rotating body for reversely transporting the recorded recording paper 19 to the discharge position of the printer. The drive roller 6 is provided with the recording paper transport vibrator 1 described above so that the refracting portion 5 can be brought into contact with and separated from the drive roller 6. It can be rotated in the opposite direction.
[0045]
The recording paper conveying vibrator 1 may be cantilevered on a frame of a printer, for example. Further, for example, as shown in FIG. 13, in order to switch the refraction position of the refraction portion 5 with respect to the drive roller 6 in the initial state (state before the start of operation) of the recording paper conveyance mechanism 20, a slide fixing type moving means (not shown) For example, the recording paper transporting vibrator 1 may be moved in the transporting direction and fixed at a predetermined position. In this case, since the conveyance direction of the recording paper 19 can be reversed, more various conveyance modes can be set.
[0046]
A driven roller 21 for conveying the recording paper 19 while sandwiching the recording roller 19 together with the driving roller 6 is pressed against the upper portion of the outer peripheral surface of the driving roller 6 so as to be rotatable.
[0047]
Next, when transporting the recording paper 19 using such a recording paper transporting mechanism 20, the recording paper transporting vibrator 1 is coupled and vibrated by the control based on the drive circuit 10, whereby the recording paper 19 is transported. It is possible to amplify the displacement of the conveying vibrator 1 in the longitudinal direction and the thickness direction.
[0048]
As a result, the driving roller 6 in contact with the refracting unit 5 rotates in the transport direction, and transports the recording paper 19 while sandwiching the recording paper 19 together with the driven roller 21.
[0049]
At this time, the amplitude of the refracting unit 5 is increased based on the coupled vibration of the diaphragm 2, so that the driving roller 6 in contact with the refracting unit 5 has a suitable conveying force and the recording paper 19. A conveyance speed can be provided, and the recording paper 19 can be conveyed stably and quickly.
[0050]
The recording paper transport mechanism 20 according to the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 11 and 12, and for example, as shown in FIG. 14, the recording paper transport vibrator 1 is placed on the platen roller 7. You may make it arrange | position so that contact / separation is possible. In this case as well, it is possible to obtain the same effect as the recording paper transport mechanism 20 described above, and to integrate the recording position by the printer and the transport mechanism, so that the apparatus can be made compact. it can.
[0051]
Further, as shown in FIG. 15, the recording paper transporting vibrator 1 and the recording paper 19 are brought into direct contact, and the recording paper 19 is transported while being sandwiched between the recording paper transporting vibrator 1 and the driven roller 21. It may be. In this case, since it is not necessary to provide the driving roller 6, further downsizing of the device and reduction in manufacturing cost can be realized.
[0052]
Furthermore, as shown in FIG. 16, a pair of recording paper transporting vibrators 1 are provided so as to face each other vertically with a recording paper 19 interposed therebetween, and between the refraction portions 5 of both recording paper transporting vibrators 1. The recording paper 19 may be conveyed while being sandwiched. Also in this case, since it is not necessary to provide the driving roller 6, the apparatus can be made compact and the cost can be reduced. In addition, the conveyance of the recording paper 19 is more effective than the configuration shown in FIG. 15. Force and conveying speed can be applied.
[0053]
In addition, this invention is not limited to the thing of the said embodiment, A various change is possible as needed.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the recording paper transport vibrator and the recording paper transport mechanism according to the present invention, the transport force and transport speed suitable for the recording paper can be achieved while reducing the size of the apparatus and reducing the manufacturing cost. Therefore, stable and quick conveyance of the recording paper can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a mode of longitudinal vibration of a diaphragm parallel to a recording paper conveyance direction in an embodiment of a recording paper conveyance vibrator according to the present invention. FIG. 3 is a side view showing a bending vibration mode of a diaphragm parallel to the thickness direction of the recording element in the embodiment of the vibrator for recording. FIG. 3 shows longitudinal vibration in the embodiment of the vibrator for recording paper according to the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the region of the combined vibration of the bending vibration and the voltage applied to the piezoelectric element corresponding thereto. FIG. 4 shows the piezoelectric element in the embodiment of the recording paper conveying vibrator according to the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing a drive circuit for applying a voltage. FIG. 5 is a diagram showing an example of a voltage waveform applied to a piezoelectric element by a drive circuit in an embodiment of a recording paper transport vibrator according to the present invention. 6) In the embodiment of the vibrator for recording paper conveyance according to the present invention FIG. 7 shows another example of the voltage waveform applied to the piezoelectric element by the drive circuit. FIG. 7 shows another example of FIG. 1 in the embodiment of the recording paper conveying vibrator according to the present invention. FIG. 8 is a diagram showing another example of FIG. 1 and FIG. 7 in the embodiment of the recording paper transporting vibrator according to the present invention. FIG. 9 is an embodiment of the recording paper transporting vibrator according to the present invention. FIG. 10 is a diagram showing another example of FIG. 1, FIG. 7 and FIG. 8 in the embodiment. FIG. 10 is a diagram showing another example of FIG. 1 and FIGS. FIG. 11 is a side view showing an embodiment of a recording paper transport mechanism according to the present invention. FIG. 12 is a plan view of FIG. 11. FIG. 13 is a diagram showing an embodiment of the recording paper transport mechanism according to the present invention. FIG. 14 is a side view showing another example of the recording medium 11 according to the present invention. 11 is a side view showing another example of FIG. 11 and FIG. 13. FIG. 15 is a side view showing another example of FIG. 11, FIG. 13 and FIG. 14 in the embodiment of the recording paper transport mechanism according to the present invention. FIG. 16 is a side view showing another example of FIG. 11 and FIGS. 23 to 15 in the embodiment of the recording paper transport mechanism according to the present invention. FIG. 17 is equipped with a recording paper transport mechanism that has been conventionally employed. Schematic diagram showing an example of the printer
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording paper conveyance vibrator | oscillator 2 Diaphragm 3 Piezoelectric element 5 Refraction part 20 Recording paper conveyance mechanism 19 Recording paper

Claims

長尺とされた振動板に、少なくとも１個の圧電素子を形成し、この圧電素子に対して電圧を印加することによって前記振動板をこの振動板の長手方向およびこれに直交する厚さ方向の少なくとも一方へ振動させ、この振動板の振動を記録紙に対して伝達させることによって、前記記録紙を搬送する記録紙搬送用振動子であって、
前記振動板における長手方向の両端部に、前記振動板の厚さ方向における互いに同一または反対の方向に屈折した屈折部がそれぞれ形成されていることによって対称形に形成され、かつ、各屈折部に圧電素子がそれぞれ形成され、前記各屈折部のうちの一方における前記振動板と反対側の端部に、前記記録紙、または、前記記録紙が接触される回転体であって、前記振動板の振動にともなって前記記録紙の搬送正方向および搬送逆方向の少なくとも一方へ回転可能とされた回転体を接触させることによって、前記振動板の振動を前記記録紙に対して伝達させるように形成されていることを特徴とする記録紙搬送用振動子。At least one piezoelectric element is formed on the elongated diaphragm, and a voltage is applied to the piezoelectric element so that the diaphragm has a longitudinal direction of the diaphragm and a thickness direction perpendicular to the diaphragm. is vibrated to at least either by causing reached transfer with respect to record paper vibration of the vibration plate, a recording sheet conveying vibrator for conveying said recording paper,
The refracting parts refracted in the same or opposite directions in the thickness direction of the diaphragm are formed at both ends in the longitudinal direction of the diaphragm, respectively, and are formed symmetrically. Piezoelectric elements are formed respectively , and the recording paper or the rotating body with which the recording paper is brought into contact with the end portion on the opposite side of the vibration plate in one of the refraction portions, It is configured to transmit the vibration of the vibration plate to the recording paper by contacting a rotating body that can rotate in at least one of the forward direction and the reverse direction of the recording paper in accordance with the vibration. A vibrator for recording paper conveyance characterized by the above.

長尺とされた振動板に、少なくとも１個の圧電素子を形成し、この圧電素子に対して電圧を印加することによって前記振動板をこの振動板の長手方向およびこれに直交する厚さ方向の少なくとも一方へ振動させ、この振動板の振動を記録紙に対して伝達させることによって、前記記録紙を搬送する記録紙搬送用振動子を有する記録紙搬送機構であって、
前記記録紙搬送用振動子は、前記振動板における長手方向の両端部に、前記振動板の厚さ方向における互いに同一または反対の方向に屈折した屈折部がそれぞれ形成されていることによって対称形に形成され、かつ、各屈折部に圧電素子がそれぞれ形成され、前記各屈折部のうちの一方における前記振動板と反対側の端部に、前記記録紙、または、前記記録紙が接触される回転体であって、前記振動板の振動にともなって前記記録紙の搬送正方向および搬送逆方向の少なくとも一方へ回転可能とされた回転体を接触させることによって、前記振動板の振動を前記記録紙に対して伝達させるように形成されていることを特徴とする記録紙搬送機構。At least one piezoelectric element is formed on the elongated diaphragm, and a voltage is applied to the piezoelectric element so that the diaphragm has a longitudinal direction of the diaphragm and a thickness direction perpendicular to the diaphragm. is vibrated to at least one, by reached transfer with respect to record paper vibration of the vibration plate, a recording sheet conveying mechanism having a recording paper transport vibrator for conveying said recording paper,
The recording paper transport vibrator is symmetrically formed by forming refracting portions refracting in the same or opposite directions in the thickness direction of the diaphragm at both ends in the longitudinal direction of the diaphragm. Rotation that is formed and a piezoelectric element is formed in each refracting portion, and the recording paper or the recording paper is brought into contact with the end portion on the opposite side of the vibration plate in one of the refracting portions. A rotating body that is rotatable in at least one of a forward conveyance direction and a reverse conveyance direction of the recording paper in accordance with the vibration of the vibration plate, thereby causing the vibration of the vibration plate to vibrate. A recording paper transport mechanism, wherein the recording paper transport mechanism is configured to transmit to the recording medium.