(57)【要約】【課題】搬送駆動ローラと振動体の当接部との間で固着が生じる。【解決手段】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４０と、搬送駆動ローラ部４０との間で被記録物１９を挟んで連れ回る搬送従動ローラ７３と、振動体２００、ならびに、振動体を支持する振動体保持部４００を有し、搬送駆動ローラ部４０に回転駆動力を与える駆動部１００とを備え、振動体２００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４０に当接しており、振動体２００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６００と、時間計測部６００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２００に電力を与えて強制振動させる強制振動制御部８００とをさらに備える液体噴射装置が提供される。【選択図】図２
2007223134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録物を搬送しつつ前記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、
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。
【請求項２】
前記強制振動制御部は、少なくとも平均的には前記搬送駆動ローラ部に当接している時間の方が前記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。
【請求項３】
前記搬送駆動ローラ部に負荷を与える負荷部をさらに備え、
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。
【請求項４】
前記搬送駆動ローラ部は、前記被記録物に接触するシャフト、前記シャフトに取り付けられて前記シャフトと一体的に回転するシャフト側ギア、および、前記シャフト側ギアと噛み合い、前記振動体から回転駆動力を受けて前記シャフト側ギアに伝達する駆動部側ギアを有し、
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。
【請求項５】
前記強制振動制御部は、前記搬送駆動ローラ部が回転しない方向に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。
【請求項６】
前記所定のタイミングは、電源投入時である請求項１に記載の記録装置。
【請求項７】
被記録物を搬送しつつ前記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、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【特許文献１】特開２００４−１６６４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】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】インクジェット式記録装置１０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３】駆動部１００の平面図を示す。
【図４】振動体２００および支持体３００の分解斜視図を示す。
【図５】振動体２００の縦振動を模式的に示す。
【図６】振動体２００の屈曲振動を模式的に示す。
【図７】当接部２３０の振動軌跡を示す。
【図８】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。
【図９】他のインクジェット式記録装置１１の概略側面図を示す。
【図１０】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。
【符号の説明】
【００５０】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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