(57)【要約】【課題】インクジェット式記録装置１００において、アクチュエータ４００を傷めることなく詰まった記録用紙１７０を取り除く。【解決手段】搬送駆動ローラ１３２および搬送駆動ローラ１３２に連れ回される搬送従動ローラ１３４を含み、記録用紙１７０を搬送方向に搬送する搬送部１３０と、搬送部１３０により搬送された記録用紙１７０に向かってインクを吐出して画像を形成する記録ヘッド１６４と周期的に変化する駆動電圧を印加されて伸縮する圧電材料板３２２を含み、搬送駆動ローラ１３２を回転させる回転駆動力を発生するアクチュエータ４００とを備えた記録装置であって、当接部３１８が搬送駆動ローラ１３２を回転させる駆動動作モードと、アクチュエータ４００が動作し且つ当接部３１８が搬送駆動ローラ１３２の独自の回転を許容する期間を周期的に発生させる開放動作モードとを有する。【選択図】図８
2007260980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送方向と直交する回転軸の周りに回転駆動される搬送駆動ローラ、および、前記搬送駆動ローラに向かって付勢されてシート状の被記録物を前記搬送駆動ローラに押し付けつつ連れ回される搬送従動ローラを含み、前記被記録物を前記搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された前記被記録物に向かってインクを吐出する記録ヘッドと、
周期的に変化する駆動電圧を印加されて伸縮する圧電材料板、前記圧電材料板の伸縮運動の少なくとも一部において前記搬送駆動ローラに当接する当接部、および、前記当接部を前記搬送駆動ローラに向かって付勢する付勢手段を含むアクチュエータと
を備えた記録装置であって、
前記アクチュエータが動作し、前記当接部が前記搬送駆動ローラに対して回転駆動力を伝達して前記搬送駆動ローラを回転させる駆動動作モードと、
前記アクチュエータが動作し、前記当接部が前記搬送駆動ローラの独自の回転を許容する期間を周期的に発生させる開放動作モードと
を有する記録装置。
【請求項２】
前記アクチュエータが搬送駆動ローラの表面に平行な成分および交差する成分を含む方向に周期的な伸縮運動をする縦振動子を有し、
前記駆動動作モードにおいて、前記縦振動子に駆動された前記当接部が、前記伸縮運動の一部を周期的に前記搬送駆動ローラに伝達する請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記アクチュエータが、前記搬送駆動ローラの表面と平行な成分を含む方向に前記当接部を周期的に変位させる屈曲振動子を更に有し、
前記駆動動作モードにおいて、前記縦振動子および前記屈曲振動子に駆動された前記当接部が、前記搬送駆動ローラの表面に直交する面の上で円または楕円をなす軌道上を変位する請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記開放動作モードにおいて、前記当接部が前記搬送駆動ローラに加える圧力が低くなる期間がより長く発生するように前記アクチュエータが動作する請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】
前記開放動作モードにおいて、前記アクチュエータが、前記搬送駆動ローラに対する前記当接部の圧力を周期的に変化させつつ、前記搬送駆動ローラに対する回転駆動力を発生させない請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】
前記開放動作モードを任意の時期に起動する手段を備える請求項１に記載の記録装置。
【請求項７】
前記駆動動作モードにおいて前記アクチュエータに対する負荷変動を検知する負荷変動検知手段を更に備え、前記負荷変動が検知された場合に前記開放動作モードが起動される請求項１に記載の記録装置。
【請求項８】
前記負荷変動検知手段が、前記圧電材料板において生じた電圧変動を検出する電圧検出手段を含む請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】
前記負荷変動検知手段が、前記駆動動作モードにおける前記被記録物の実際の搬送量を測定する測定手段と、前記アクチュエータの動作量から予測される前記被記録物の予測搬送量を算出する予測搬送量算出部と、前記予測搬送量および前記実際の回転量との差分の変動を検出する差分検出部とを含む請求項７に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記開放動作モードにおいて、前記アクチュエータに対する負荷の変動を打ち消す方向に前記アクチュエータを動作させる請求項７に記載の記録装置。
【請求項１１】
所定の搬送方向と直交する回転軸の周りに回転駆動される搬送駆動ローラ、および、前記搬送駆動ローラに向かって付勢されてシート状の被記録物を前記搬送駆動ローラに押し付けつつ連れ回される搬送従動ローラを含み、前記被記録物を前記搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された前記被記録物に向かって液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
周期的に変化する駆動電圧を印加されて伸縮する圧電材料板、前記圧電材料板の伸縮運動の少なくとも一部において前記搬送駆動ローラに当接する当接部、および、前記当接部を前記搬送駆動ローラに向かって付勢する付勢手段を含むアクチュエータと
を備えた液体噴射装置であって、
前記アクチュエータが動作し、前記当接部が前記搬送駆動ローラに対して回転駆動力を伝達して前記搬送駆動ローラを回転させる駆動動作モードと、
前記アクチュエータが動作し、前記当接部が前記搬送駆動ローラの独自の回転を許容する期間を周期的に発生させる開放動作モードと
を有する液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置および液体噴射装置に関する。より詳細には、本発明は、被記録物を搬送すると共に、インクまたは液体を吐出して、被記録物の表面に画像を記録する記録装置および液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子を用いたアクチュエータ、超音波モータ等と呼ばれるデバイスが知られている。下記特許文献１には、環状の出力部材を内側から駆動する超音波モータの構造が記載される。これにより、所望の駆動トルクを出力できる超音波モータが提供される。また、超音波モータの応用として、下記特許文献２には、超音波モータを電子写真装置における感光体の搬送部として用いることが記載されている。ただし、特許文献２には、超音波モータを用いると記載されているだけで、具体的な構成は記載されていない。更に、下記特許文献３には、搬送する用紙をプレートまたは曲面モールドリブにより進行波型超音波モータに押し付けて搬送し得ることが記載されている。これにより、超音波モータを用いてシート状の用紙を確実に搬送できるとされている。
【特許文献１】特開２００４−１６６４７９号公報
【特許文献２】特開平０５−０５３４５２号公報
【特許文献３】特開平０９−２０２４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような振動型のアクチュエータを用いた搬送装置では、アクチュエータ自体が駆動対象に向かって付勢され、アクチュエータが状態でも駆動対象に対する接触を保つ構造を有する。これにより、アクチュエータが停止した場合に、惰性で変位し続けようとする駆動対象を制動できる。従って、アクチュエータの動作停止と駆動対象の動作停止を同期させて、正確な駆動制御を実行できる。
【０００４】
一方、何らかの原因により被記録物の搬送不良が生じた場合、記録装置の内部には搬送し切れなかった被記録物が残る。この被記録物を取り除くには、被記録物そのものを掴んで引き出す場合が多い。しかしながら、前述のように、アクチュエータが駆動対象を制動していると、被記録物を取り出す障害となる。また、アクチュエータの制動に抗して被記録物を取り出した場合は、アクチュエータを損傷する場合もある。更に、被記録物を強制的に取り出した場合、被記録物も損傷を受ける場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記課題を解決する目的で、本発明の第１の形態として、所定の搬送方向と直交する回転軸の周りに回転駆動される搬送駆動ローラ、および、搬送駆動ローラに向かって付勢されてシート状の被記録物を搬送駆動ローラに押し付けつつ連れ回される搬送従動ローラを含み、被記録物を搬送方向に搬送する搬送部と、搬送部により搬送された被記録物に向かってインクを吐出する記録ヘッドと、周期的に変化する駆動電圧を印加されて伸縮する圧電材料板、圧電材料板の伸縮運動の少なくとも一部において搬送駆動ローラに当接する当接部、および、当接部を搬送駆動ローラに向かって付勢する付勢手段を含むアクチュエータとを備えた記録装置であって、アクチュエータが動作し、当接部が搬送駆動ローラに対して回転駆動力を伝達して搬送駆動ローラを回転させる駆動動作モードと、アクチュエータが動作し、当接部が搬送駆動ローラの独自の回転を許容する期間を周期的に発生させる開放動作モードとを有する記録装置が提供される。これにより、開放動作モードにおいては、アクチュエータが搬送駆動ローラの独自の回転を許容するので、例えば、搬送不良により搬送経路上に残った被記録物を強制的に引き抜く場合に、アクチュエータに対する負荷を増すことがない。従って、アクチュエータの損傷を防止できると同時に、被記録物の損傷も防止できる。
【０００６】
また、ひとつの実施形態によると、上記記録装置において、アクチュエータが搬送駆動ローラの表面に平行な成分および交差する成分を含む方向に周期的な伸縮運動をする縦振動子を有し、駆動動作モードにおいて、縦振動子に駆動された当接部が、伸縮運動の一部を周期的に搬送駆動ローラに伝達する。これにより、短い周期で一定の駆動量ずつ搬送駆動ローラを駆動するので、連続的に回転する電磁モータよりも精密な回転制御ができる。
【０００７】
また、他の実施形態によると、上記記録装置において、アクチュエータが、搬送駆動ローラの表面と平行な成分を含む方向に当接部を周期的に変位させる屈曲振動子を更に有し、駆動動作モードにおいて、縦振動子および屈曲振動子に駆動された当接部が、搬送駆動ローラの表面に直交する面の上で円または楕円をなす軌道上を変位する。これにより、単に当接するだけではなく、駆動すべき方向に搬送駆動ローラを押す作用がアクチュエータに生じるので、高効率に搬送駆動ローラを回転駆動できる。
【０００８】
また他の実施形態によると、上記記録装置において、開放動作モードにおいて、当接部が搬送駆動ローラに加える圧力が低くなる期間がより長く発生するようにアクチュエータが動作する。これにより、搬送不良等により搬送経路上に残された被記録物等を取り除く場合に、アクチュエータにかかる負荷が一層軽減される。
【０００９】
また他の実施形態によると、上記記録装置において、開放動作モードにおいて、アクチュエータが、搬送駆動ローラに対する当接部の圧力を周期的に変化させつつ、搬送駆動ローラに対する回転駆動力を発生させない。これにより、アクチュエータの駆動力から開放されるので、搬送駆動ローラの任意の回転が許容される。従って、搬送不良等により搬送経路上に残された被記録物等を、アクチュエータに負荷をかけることなく取り除くことができる。
【００１０】
また他の実施形態によると、上記記録装置において、開放動作モードを任意の時期に起動する手段を備える。これにより、ユーザが所望する任意の時期に、上記開放動作モードを起動して、アクチュエータへの過大な負荷を回避できる。
【００１１】
また他の実施形態によると、上記記録装置において、駆動動作モードにおいてアクチュエータに対する負荷変動を検知する負荷変動検知手段を更に備え、負荷変動が検知された場合に開放動作モードが起動される。これにより、何らかの原因により搬送不良が発生した場合に、自動的に開放動作モードを起動できる。あるいは、警報を発生して、開放動作モードの起動をユーザに促すことができる。
【００１２】
また他の実施形態によると、上記記録装置において、負荷変動検知手段が、圧電材料板において生じた電圧変動を検出する電圧検出手段を含む。これにより、簡単な電気回路により搬送不良の発生を検知できる。また、アクチュエータに対して発生する負荷の増大を直接に検知して、アクチュエータを効果的に保護できる。
【００１３】
また他の実施形態によると、上記記録装置において、負荷変動検知手段が、駆動動作モードにおける被記録物の実際の搬送量を測定する測定手段と、アクチュエータの動作量から予測される被記録物の予測搬送量を算出する予測搬送量算出部と、予測搬送量および実際の回転量との差分の変動を検出する差分検出部とを含む。これにより、アクチュエータに対する負荷の増加が発生し始めた段階で搬送不良の発生を検知できるので、アクチュエータに過剰な負荷を生じさせることなく開放動作モードを起動できる。
【００１４】
また他の実施形態によると、上記記録装置の開放動作モードにおいて、アクチュエータに対する負荷の変動を打ち消す方向にアクチュエータを動作させる。これにより、搬送不良の発生に起因するアクチュエータの負荷増加を一層軽減できる。
【００１５】
更に、本発明の第２の形態として、所定の搬送方向と直交する回転軸の周りに回転駆動される搬送駆動ローラ、および、搬送駆動ローラに向かって付勢されてシート状の被記録物を搬送駆動ローラに押し付けつつ連れ回される搬送従動ローラを含み、被記録物を搬送方向に搬送する搬送部と、搬送部により搬送された被記録物に向かって液体を噴射する液体噴射ヘッドと、周期的に変化する駆動電圧を印加されて伸縮する圧電材料板、圧電材料板の伸縮運動の少なくとも一部において搬送駆動ローラに当接する当接部、および、当接部を搬送駆動ローラに向かって付勢する付勢手段を含むアクチュエータとを備えた液体噴射装置であって、アクチュエータが動作し、当接部が搬送駆動ローラに対して回転駆動力を伝達して搬送駆動ローラを回転させる駆動動作モードと、アクチュエータが動作し、当接部が搬送駆動ローラの独自の回転を許容する期間を周期的に発生させる開放動作モードとを有する液体噴射装置が提供される。これにより、液体噴射装置においても上記の各効果を享受できる。
【００１６】
なお、上記した発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、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得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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い。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。
【００１８】
図１は、ひとつの実施形態に係るインクジェット式記録装置１００について、その上ケースを取り外して、下ケース１１０上に形成される機構の内部構造を示す斜視図である。同図に示すように、インクジェット式記録装置１００の後部には、給紙部１２０が立ち上がる。給紙部１２０は、記録用紙１７０を後方から支持するペーパサポート１２２と、ペーパサポート１２２の両側部において記録用紙１７０の側端部を位置決めするサイドサポート１２４およびスライドサポート１２６とを備える。ここで、サイドサポート１２４は、ペーパサポート１２２の側端部に固定される。一方、スライドサポート１２６は、ペーパサポート１２２上を摺動して移動でき、幅の異なる記録用紙１７０が装填された場合でも、記録用紙１７０の側端部に密着する。なお、この図では隠れているが、ペーパサポート１２２の下端近傍には、ペーパサポート１２２に装填された記録用紙１７０を１枚ずつインクジェット式記録装置１００に取り込む給送部が設けられる。
【００１９】
下ケース１１０上にはその略全幅にわたってフレーム１１２が直立する。フレーム１１２の前面にはキャリッジ１６０が配置される。キャリッジ１６０は、フレーム１１２の一部であるガイド部１１６に沿って水平に移動できる。また、キャリッジ１６０およびフレーム１１２の間には、一対のプーリ１４８に張りわたされたタイミングベルト１４６が配置され、その一部はキャリッジ１６０の背面に結合される。また、プーリ１４８の少なくとも一方はキャリッジモータにより回転駆動されるので、タイミングベルト１４６はプーリ１４８の間で水平に走行する。従って、キャリッジ１６０は、タイミングベルト１４６の走行に従って、水平に往復移動する。
【００２０】
更に、キャリッジ１６０は、インクを収容したインクカートリッジ１６２を搭載すると共に、その底面に記録ヘッド１６４を懸架する。記録ヘッド１６４は、インクカートリッジ１６２から供給されるインクを下方に向かって吐出する。従って、記録ヘッド１６４は、キャリッジ１６０と共に往復移動しつつ、下方に向かって任意の場所でインクを吐出できる。一方、キャリッジ１６０の往復移動範囲の下方にはプラテン１４０が配置される。プラテン１４０は、後述する搬送部１３０および排出部１５０により搬送される記録用紙１７０を下方から支持して、記録用紙１７０および記録ヘッド１６４の間に一定の間隔を維持する。従って、プラテン１４０上において、記録ヘッド１６４は記録用紙１７０上の正確な位置にインクを付着させて画像を形成できる。
【００２１】
また、プラテン１４０の後方には搬送部１３０が、プラテン１４０の前方には排出部１５０がそれぞれ配置される。搬送部１３０は、回転駆動される搬送駆動ローラ１３２と、搬送駆動ローラ１３２に連れ回される搬送従動ローラ１３４を含む。また、排出部１５０も、回転駆動される排出従動ローラ１５４およびそれに連れ回される排出従動ローラ１５４を含む。ただし、図１では排出部フレーム１５５に支持された排出従動ローラ１５４が見える。
【００２２】
なお、フレーム１１２は、その両端において前方に延在してフレーム側部１１４を形成する。フレーム側部１１４は、搬送駆動ローラ１３２等を支持すると共に、フレーム１１２自体の剛性も補う。また、プラテン１４０の側部には、キャップ部材１６６等を含むホームポジションが形成される。このインクジェット式記録装置１００が稼働していない場合、キャリッジ１６０はホームポジションまで移動して、キャップ部材１６６により記録ヘッド１６４を覆われる。これにより、インクの乾燥による記録ヘッド１６４の目詰まりが防止される。
【００２３】
また、フレーム１１２の背面には、ケースに収容された電子回路１９０が実装されている。電子回路１９０は、このインクジェット式記録装置１００の各部の動作を制御する。また、外部から供給される記録画像の処理も実行する。更に、後述する搬送障害への対応動作も、電子回路１９０に含まれる制御回路の制御の下に実行される。
【００２４】
図２は、図１に示したインクジェット式記録装置１００における記録用紙１７０の搬送経路２００を示す図である。なお、図２において、図１と共通の構成要素には同じ参照符号を付して重複する説明を省く。
【００２５】
同図に示すように、給紙部１２０から内部に取り込まれた記録用紙１７０は、まず、搬送駆動ローラ１３２および搬送従動ローラ１３４に挟まれる。搬送部１３０においては、後述するように、搬送駆動ローラ１３２は回転駆動される。また、搬送従動ローラ１３４は、搬送駆動ローラ１３２に向かって付勢される。従って、搬送駆動ローラ１３２および搬送従動ローラ１３４に挟まれた記録用紙１７０は、回転する搬送駆動ローラ１３２に押し付けられ、その回転に従って移動して、プラテン１４０上に送りこまれる。
【００２６】
プラテン１４０上を通過した記録用紙１７０の前端は、やがて排出部１５０に到達して、排出駆動ローラ１５２および排出従動ローラ１５４に挟まれる。ここでも、排出駆動ローラ１５２は回転駆動され、排出従動ローラ１５４は、排出駆動ローラ１５２に向かって付勢されると共に、排出駆動ローラ１５２に連れ回される。従って、排出駆動ローラ１５２および排出従動ローラ１５４に挟まれた記録用紙１７０は、排出駆動ローラ１５２の回転に従って移動して、最終的にインクジェット式記録装置１００の外部に送り出される。
【００２７】
このように、このインクジェット式記録装置１００においては、給紙部１２０から排出部１５０に至る搬送方向に記録用紙１７０が搬送される。従って、前記したキャリッジ１６０の往復移動と、記録用紙１７０の上記搬送への搬送を適宜組み合わせることにより、記録ヘッド１６４は、記録用紙１７０表面の所望の領域にインクを吐出して画像を形成できる。
【００２８】
なお、図２に示す通り、インクジェット式記録装置１００は、搬送駆動ローラ１３２を回転駆動するアクチュエータ４００を備える。アクチュエータ４００の構造と動作については後述する。また、記録用紙１７０の搬送経路２００について搬送駆動ローラ１３２の直前および直後には、一対の紙端センサ１３１、１３３が配置される。紙端センサ、１３１、１３３は、記録用紙１７０の前端がその直上を通過したときに、そのことを後述する制御系５００に通知する。
【００２９】
また、搬送駆動ローラ１３２は、同軸に装着されて一体に回転するロータリエンコーダ１３８と、回転したロータリエンコーダ１３８の目盛りをカウントするカウンタ１３９を備えている。これにより、搬送駆動ローラ１３２が実際に回転した量を計測できる。なお、カウンタ１３９の計測結果は、後述する制御系５００に通知される。
【００３０】
更に、排出駆動ローラ１５２は、搬送駆動ローラ１３２の端部に装着された駆動歯車１３６により駆動される。即ち、中継歯車１８０は、駆動歯車１３６の歯１３７に噛み合う大径歯車１８２と、被駆動歯車１５６に噛み合う小径歯車１８４とを備える。駆動歯車１３６は、搬送駆動ローラ１３２と一体に回転するので、搬送駆動ローラ１３２がアクチュエータ４００により回転駆動された場合は、排出駆動ローラ１５２も同時に回転する。なお、大径歯車１８２の歯数は駆動歯車１３６よりも少ないが、被駆動歯車１５６は小径歯車１８４よりも歯数が多く、且つ、被駆動歯車１５６は排出駆動ローラ１５２よりも大径なので、搬送駆動ローラ１３２および排出駆動ローラ１５２は略同じ速度で記録用紙１７０を移動させる。
【００３１】
上記のような動作を実行するインクジェット式記録装置１００において、搬送駆動ローラ１３２は、駆動歯車１３６を介して振動子３００により回転駆動される。即ち、振動子３００は、スペーサ４１２を介して下ケース１１０から持ち上げられたアクチュエータ４００に含まれ、後述するその当接部３１８は、駆動歯車１３６の外周近くを、駆動歯車１３６の周方向に駆動する。
【００３２】
図３は、搬送部１３０において搬送駆動ローラ１３２を回転駆動するアクチュエータ４００に実装される振動子３００の構造を示す分解斜視図である。同図に示すように、振動子３００は、補強板３１０および補強板３１０を一体に挟む一対の圧電素子３２０を、ねじ３４０によりベースプレート３３０に固定して形成される。
【００３３】
補強板３１０は図示の形状に形成された１枚の金属板であり、圧電素子３２０と略同じ形状および寸法を有する矩形の補強部３１２と、補強部３１２の短辺の一方から突出する当接部３１８を含む。また、補強部３１２の各長辺の略中央からは、補強部３１２から外に向かって延在する一対の腕部３１４と、更に、腕部３１４の各々の先端に形成された丸穴３１６および長穴３１７を有する。
【００３４】
圧電素子３２０の各々は、補強板３１０の補強部３１２と略同じ形状および寸法を有する圧電材料板３２２と、圧電材料板３２２の一方の面に全面にわたって形成された共通電極３２９と、圧電材料板３２２の他方の面を分割して形成された中央電極３２４および側部電極３２１、２３３、２３５、２３７とを有する。ここで、中央電極３２４は、圧電材料板３２２の長手方向の全長にわたって形成される。また、中央電極３２４は、圧電材料板３２２の短辺方向について、その中央に配置される。一方、側部電極３２１、３２３、３２５、３２７は、それぞれ、圧電材料板３２２の長辺縁部に沿って形成される。換言すれば、圧電材料板３２２の短辺方向については、側部電極３２１、３２３、３２５、３２７は、いずれも側方に偏って形成される。これら中央電極３２４および側部電極３２１、２３３、２３５、２３７は、相互に分離して形成されており電気的には独立する。従って、共通電極３２９といずれかの電極との間に電圧を印加した場合は、各側部電極３２１、３２３、３２５、３２７が占める領域の圧電材料板３２２に電圧が印加され、伸張または収縮する。
【００３５】
上記のように形成された圧電素子３２０は、補強板３１０に対して全面にわたって接着して一体化される。従って、圧電素子３２０が変形した場合は、補強板３１０も一体に変形する。更に、圧電素子３２０と一体化された補強板３１０は、その腕部３１４先端の丸穴３１６および長穴３１７に挿通されたねじ３４０により、ベースプレート３３０に固定される。
【００３６】
ここで、丸穴３１６を先にねじ止めした後に、長穴３１７に挿通したねじ３４０を締結することにより、補強板３１０にストレスをかけることなく固定できる。また、ベースプレート３３０においてねじ穴３３２が形成された領域は、段差３３８により、中央部よりも厚く形成される。従って、ベースプレート３３０に固定された状態においても、圧電素子３２０はベースプレート３３０から浮いており、自由に変形できる。
【００３７】
なお、ベースプレート３３０において、段差３３８に挟まれた薄い部分には、同じ向きで形成された一対の長穴３３１、３３６が形成される。ベースプレート３３０は、これらの長穴３３１、３３６に挿通されたねじにより、後述する台座４１０上で位置決めされる。従って、位置決めされた後も、長穴３３１、３３６の長手方向については変位できる。
【００３８】
図４は、図３に示した圧電素子３２０の共通電極３２９および中央電極３２４の間に周期的に変化する電圧を印加した場合の動作を説明する図である。同図に示すように、圧電材料板３２２の中央に配置された中央電極３２４を介して電圧を印加することにより、圧電素子３２０は、その長手方向の長さが変化するように振動する。従って、補強板３１０の当接部３１８も、圧電材料板３２２の長手方向と平行な振幅をもって振動する。なお、以下の記載において、中央電極３２４に印加した電圧により生じる振動を「縦振動」と記載する。
【００３９】
図５は、図３に示した圧電素子３２０の側部電極３２１、３２３、３２５、３２７に周期的に変化する電圧を印加した場合の動作を説明する図である。ここでは、４つの側部電極３２１、３２３、３２５、３２７のうち、互いに対角に位置する側部電極３２１および３２５と側部電極３２３および３２７をそれぞれ電極対として、各電極対を形成する電極と共通電極３２９の間については同相の周期で変化する電圧を、また、電極対相互には、共通電極３２９との間について逆相の周期で変化する電圧を印加する。前記したように、各側部電極３２１、３２３、３２５、３２７は圧電材料板３２２の中心からはずれた位置に配置されるので、各電極が伸張または収縮することにより圧電材料板３２２は全体に波打つように屈曲する。これにより、補強板３１０の当接部３１８は、圧電材料板３２２の短辺に略平行な振幅をもって振動する。なお、以下の記述において、側部電極３２１、２３３、２３５、２３７に印加した電圧により生じる振動を「屈曲振動」と記載する。
【００４０】
図６は、上記縦振動および屈曲振動を同時に発生させた場合の、当接部３１８の変位を示す図である。同図に示すように、縦振動および屈曲振動の位相差および振幅差を適切に設定することにより、当接部３１８は略楕円軌道を描いて回転する。従って、楕円軌道上の一部の区間において振動を伝達することにより、搬送駆動ローラ１３２を特定の方向に駆動することができる。インクジェット式記録装置１００が記録動作を実行する駆動動作モードにおいて、振動子３００は、上記のように動作する。
【００４１】
なお、振動子３００において被搬送物である記録用紙１７０の変位に直接に寄与するのは、補強板３１０における腕部３１４および当接部３１８の間の部分となる。しかしながら、腕部３１４に対して当接部３１８と反対の側を対称に動作させることにより腕部３１４の両側の慣性モーメントを打ち消し合い、静かで高速な動作が実現される。
【００４２】
ここで、圧電素子３２０に印加する電圧の周波数は、縦振動および屈曲振動の各共振周波数の間の周波数が適宜選択される。電圧の波形は特に限定されず、例えば正弦波、矩形波、台形波、鋸歯状波等を採用できる。
【００４３】
また、圧電材料板３２２の寸法および形状並びに各電極の分割形態により、圧電素子３２０の特性は変化する。即ち、上記圧電素子３２０において、縦振動および屈曲振動の各共振周波数は等しいか相互に近接することが好ましく、より具体的には共振周波数の差は３％以下であることが好ましい。両振動の共振周波数の差が３％よりも大きくなると、縦振動の共振点と屈曲振動の共振点とが大きく離れ、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困難になる。
【００４４】
更に、圧電材料板３２２の長辺と短辺との長さ比は、長辺を１とした場合に短辺が０．２７４近傍であることが望ましい。即ち、圧電材料板３２２の短辺と長辺の比が大きくずれると、縦振動の共振周波数と屈曲振動の共振周波数が異なり、当接部３１８において望ましい楕円軌道を形成できない。
【００４５】
圧電材料板３２２の組成は特に限定されず、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を好ましく例示できる。また、各電極の材料は、ニッケル、金等を、めっき、スパッタ、蒸着、厚膜印刷等の方法で形成できる。更に、補強板３１０の材料としては、りん青銅を好ましく例示できる。
【００４６】
図７は、上記のような構造と機能を有する振動子３００を含むアクチュエータ４００の構造を示す平面図である。同図に示すように、アクチュエータ４００は、上記の振動子３００と、振動子３００を弾性支持する台座４１０とを含む。
【００４７】
前記したように、ベースプレート３３０は、長穴３３１、３３６に挿通されたねじ（不図示）で位置決めすることにより、長穴３３１、３３６の長手方向に変位できる。ただし、台座４１０上では、台座４１０側のばねガイド４４２とベースプレート３３０側のばねガイド３３４との間に挿入されたばね４４６により付勢されている。これにより、ベースプレート３３０は、図中に矢印Ａで示すように、振動子３００の当接部３１８側に向かって付勢される。なお、ばねガイド４４２、３３４は、振動子３００が大きく後退した場合に当接して、極端な変位を防止するバンプストップの役割も果たす。なお、ばねガイド４４２は、ねじ４４４で固定された係止片４４０により台座４１０に固定される。
【００４８】
また、台座４１０は、１対のターミナル４３０を備える。各ターミナル４３０はそれぞれ一対の端子を有して、図示しないリード線により圧電素子３２０の電極に結合される。これにより、弾性支持された振動子３００に対して、外部との良好な電気的接続が得られる。更に、台座４１０は、その四隅にねじ穴を有して、ねじ４２０により他の部材に固定できる。従って、前記したスペーサ４１２等への実装が容易になる。
【００４９】
上記のような台座４１０を備えたアクチュエータ４００を供給することにより、弾性支持された振動子３００を容易に実装できると共に、被駆動体に対して良好な接触状態を得ることができる。また、台座４１０の取り付け用のねじ穴を利用することにより、振動子３００自体の実装および電気的接続も容易になる。
【００５０】
図８は、上記のアクチュエータ４００を備えたインクジェット式記録装置１００に実装された制御系５００の構造を模式的に示す図である。同図に示すように、この制御系５００は、電子回路１９０に含まれる複数の要素と、搬送経路２００上に配置されたロータリエンコーダ１３８、カウンタ１３９および紙端センサ１３１、１３３とを併せて形成される。
【００５１】
電子回路１９０は、カウンタ１３９からカウント値を受ける回転量検出部５１０、紙端センサ１３１、１３３が検出した紙端通過のタイミングを受ける紙端通過検出部５３０、振動子３００に縦振動を発生させる電極に生じる電位差、即ち、共通電極３２９および中央電極３２４の間の電圧を測定する縦振動電圧検出手段５５２、および、振動子３００に屈曲振動を発生させる電極に生じる電位差、即ち、共通電極３２９および側部電極３２１、３２３、３２５、３２７の間の電圧を検出する屈曲振動電圧検出手段５５４を、入力部として備える。
【００５２】
回転量検出部５１０は、獲得した搬送駆動ローラ１３２の回転量を予測搬送量算出部５２０に入力する。予測搬送量算出部５２０は、搬送駆動ローラ１３２の回転量から予測される記録用紙１７０の搬送量を、予測搬送量として搬送不良検知部５６２に出力する。紙端通過検出部５３０は、記録用紙１７０の紙端が一対の紙端センサ１３１、１３３の位置を通過したタイミングを獲得して、実搬送量算出部５４０に入力する。実搬送量算出部５４０は、紙端センサ１３１、１３３が検出したタイミングを比較して、記録用紙１７０の実際の搬送量（搬送速度）を算出する。算出された実搬送量は、搬送不良検知部５６２に入力される。
【００５３】
搬送不良検知部５６２は、上記予測搬送量および実搬送量に加えて、縦振動電圧検出手段５５２および屈曲振動電圧検出手段５５４の出力も入力される。搬送不良検知部５６２は、これらの情報に基づいて、後述する方法で搬送不良を検知して、ドライバ制御部５６４に通知する。ドライバ制御部５６４は、アクチュエータ４００において縦振動を発生させる縦振動電圧を発生する縦振動ドライバ５７２と、アクチュエータ４００において屈曲振動を発生させる屈曲振動電圧を発生する屈曲振動ドライバ５７４との動作を制御する。
【００５４】
更に、制御回路１９０は、後述する開放動作モードを任意のときに起動できるスイッチ５８０を備えている。これにより、例えば、搬送不良が検出できなかった場合やユーザの意図で引き出したい場合に、ユーザがスイッチ５８０により開放動作モードを起動することにより、アクチュエータ４００に負荷をかけることなく、搬送経路２００上に残った記録用紙１７０を取り除くことができる。
【００５５】
上記のような要素を備える制御系５００において、搬送不良検知部５６２は、いくつかの方法でアクチュエータ４００に対する搬送負荷の変動を検出して搬送不良の発生を検知できる。例えば、予測搬送量算出部５２０が算出した予測搬送量と、実搬送量算出部５４０が算出した実搬送量との間に大きな隔たりがある場合は、記録用紙１７０が円滑に搬送されていないと判断できる。また、一対の紙端センサ１３１、１３３の一方が紙端の通過を検出してから、相当な時間が経過しても他方が紙端を検出しない場合は予測搬送量の値が著しく減少するので、実搬送量と比較するまでもなく搬送不良を検知できる。また、カウンタ１３９が計測するカウント値が著しく減少した場合も、搬送不良により搬送駆動ローラ１３２が円滑に回転していないと判断できる。
【００５６】
更に、縦振動電圧検出手段５５２および屈曲振動電圧検出手段５５４が、アクチュエータ４００の電極間に大きな電圧変動を検出した場合も、搬送不良が発生していると判断できる。これは、紙詰まり等の搬送不良によって搬送負荷が大きく変化した場合に、アクチュエータ４００の圧電素子３２０の起電力により電極間に不慮の電圧が発生することを根拠としている。また、記録用紙１７０の引き抜き等により、アクチュエータ４００に慮外の負荷がかかった場合にも、圧電素子３２０により、縦振動ドライバ５７２および屈曲振動ドライバ５７４がアクチュエータ４００に印加した電圧とは別の電圧が発生する。従って、アクチュエータ４００が動作していない場合でも、記録用紙１７０の引き抜き等が発生した場合は、アクチュエータ４００に対する負荷の増加を検出できる。なお、縦振動電圧検出手段５５２および屈曲振動電圧検出手段５５４としては、振動子３００の共通電極３２９と、中央電極３２４または側部電極３２１、３２３、３２５、３２７とを直接に利用することができる。また、これらの電極の近傍に別途電圧検出用電極を設けてもよい。
【００５７】
上記のようにして搬送不良が検出された場合、ドライバ制御部５６４は、縦振動ドライバ５７２および屈曲振動ドライバ５７４の制御を変更して、アクチュエータ４００に開放動作モードにおける動作を実行させる。即ち、搬送不良によりアクチュエータ４００の動作が停止した場合、すでに説明したように、振動子３００は搬送駆動ローラ１３２に向かって付勢されているので、搬送駆動ローラ１３２の回転を制動する。そのままの状態で記録用紙１７０を引き抜くと、搬送駆動ローラ１３２が制止されているので取り出し難い上に、記録用紙１７０に連れ回された搬送駆動ローラ１３２によりアクチュエータ４００に大きな負荷がかかる場合がある。また、搬送不良が生じた状態でアクチュエータ４００が動作を停止していない場合、搬送方向に逆らって記録用紙１７０を引き抜く場合は一層大きな負荷をアクチュエータ４００にかける。
【００５８】
そこで、搬送不良により搬送が停止した記録用紙１７０を引き抜く方向が判明している場合は、搬送駆動ローラ１３２の駆動方向を、記録用紙１７０が引き抜かれる方向に合わせることにより、アクチュエータ４００にかかる負荷の増大を抑制できる。また、記録用紙１７０も引き易くなる。例えば、紙端センサ１３１、１３３の一方が記録用紙１７０の存在を検出して、他方が検出していない場合は、搬送駆動ローラ１３２に対して紙端センサ１３１、１３３が検出している側に記録用紙１７０が引き抜かれる。従って、搬送駆動ローラ１３２の回転方向を、記録用紙１７０の引き抜き方向に合わせることにより、記録用紙１７０の除去を補助することができる。
【００５９】
また、記録用紙１７０の引き抜き方向が判明しない場合は、アクチュエータ４００の当接部３１８および搬送駆動ローラ１３２が相互に離間している時間がより長くなるようにアクチュエータ４００を動作させる。このとき、アクチュエータ４００は、搬送駆動ローラ１３２に対して特定の方向への搬送力を発生しないことが好ましい。
【００６０】
具体的には、屈曲振動ドライバ５７４の動作を停止して、アクチュエータ４００全体を縦振動で動作させる。これにより、アクチュエータ４００は搬送駆動ローラ１３２に対して回転駆動力を生じないと同時に、搬送駆動ローラ１３２の表面に対する当接部３１８の圧力を周期的に軽減する動作を続ける。また、縦振動ドライバ５７２および屈曲振動ドライバ５７４の発生する駆動電圧の位相と周波数を変更することにより当接部３１８が描く軌跡を変更して、搬送駆動ローラ１３２に対する接触期間をさらに短縮できる。このようして当接部３１８および搬送駆動ローラ１３２が相互に離間している期間は、アクチュエータ４００に負荷をかけることなく記録用紙１７０を抜き取ることができる。なお、上記のような搬送駆動ローラ１３２に対して駆動力を発生しない開放動作モードは、前記したように記録用紙１７０を引き抜く方向が判明している場合においても、アクチュエータ４００への負荷増大を有効に防止できる。
【００６１】
以上説明したように、このインクジェット式記録装置１００は、開放動作モードにおける独特の動作により、例えば搬送不良等により搬送経路２００上に残された記録用紙１７０を強制的に取り除く場合に、アクチュエータ４００に過大な負荷が発生することを防止できる。従って、アクチュエータ４００およびそれを装備したインクジェット式記録装置１００全体を保護できると共に、記録用紙１７０の損傷も防止できる。
【００６２】
なお、上記の実施形態ではインクジェット式記録装置１００について説明したが、液体噴射装置がこれに限定されるわけではない。具体的には、ＬＣＤ用カラーフィルタ製造装置、有機ＥＬ用電極形成装置、バイオチップ製造用試料噴射ヘッドが液体噴射ヘッド等を例示できる。また、このような装置における搬送装置は、回路基板、光記録媒体、プレパラート等を搬送する。
【００６３】
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得ることは当業者に明らかである。また、そのよう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】
【００６４】
【図１】ひとつの実施形態に係るインクジェット式記録装置１００の構造を示す斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェット式記録装置１００における記録用紙１７０の搬送経路２００を示す模式的な断面図である。
【図３】振動子３００の構造を示す分解斜視図である。
【図４】振動子３００の縦振動動作を説明する図である。
【図５】振動子３００の屈曲振動動作を説明する図である。
【図６】振動子３００の当接部３１８の変位の軌跡を示す図である。
【図７】台座４１０に対して振動子３００を弾性支持したアクチュエータ４００の構造を示す平面図である。
【図８】インクジェット式記録装置１００における制御系５００の構造を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００  インクジェット式記録装置、１１０  下ケース、１１２  フレーム、１１４  フレーム側部、１１６  ガイド部、１２０  給紙部、１２２  ペーパサポート、１２４  サイドサポート、１２６  スライドサポート、１３０  搬送部、１３２  搬送駆動ローラ、１３４  搬送従動ローラ、１３６  駆動歯車、１３７  歯、１４０  プラテン、１４６  タイミングベルト、１４８  プーリ、１５０  排出部、１５２  排出駆動ローラ、１５４  排出従動ローラ、１５５  排出部フレーム、１５６  被駆動歯車、１６０  キャリッジ、１６２  インクカートリッジ、１６４  記録ヘッド、１７０  記録用紙、１８０  中継歯車、１８２  大径歯車、１８４  小径歯車、２００  搬送経路、３００  振動子、３１０  補強板、３１２  補強部、３１４  腕部、３１６  丸穴、３１７、３３１、３３６  長穴、３１８  当接部、３２０  圧電素子、３２２  圧電材料板、３２１、３２３、３２５、３２７  側部電極、３２４  中央電極、３２９  共通電極、３３０  ベースプレート、３３２  ねじ穴、３３４、４４２  ばねガイド、３３８  段差、３４０、４２０、４４４  ねじ、４００  アクチュエータ、４１０  台座、４１２  スペーサ、４３０  ターミナル、４４０  係止片、４４６  ばね、５００  制御系、５１０  回転量検出部、５２０  予測搬送量算出部、５３０  紙端通過検出部、５４０  実搬送量算出部、５５２  縦振動電圧検出手段、５５４  屈曲振動電圧検出手段、５６２  搬送不良検知部、５６４  ドライバ制御部、５７２  縦振動ドライバ、５７４  屈曲振動ドライバ、５８０  スイッチ
【図１】
2007260980.tif 000003
【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】
2007260980.tif 000009
【図８】
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