JP4572341B2

JP4572341B2 - 液体噴射装置および記録装置

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Publication number: JP4572341B2
Application number: JP2006027739A
Authority: JP
Inventors: 修宮澤; 一夫斉藤; 泰治橋本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2026-02-03
Also published as: JP2007204246A

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、被記録物を搬送する搬送駆動ローラに対して圧電素子の振動により回転駆動力を与える駆動部を制御する液体噴射装置および記録装置に関する。

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ローラなどの搬送部に対して駆動力を与える駆動部として、例えば、被記録物を搬送する搬送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。また、モータよりも小型の駆動源として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）。
特開２００４−１６６４７９号公報

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、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。この回転型駆動装置に用いられる振動体を記録装置の駆動部として用いる場合に、振動を駆動力として効率的に伝達する配置が好ましいが、一方で、記録装置を小型化するためには、駆動部を配置するスペースが限られるという課題がある。

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と、搬送駆動ローラとの間で被記録物を挟んで連れ回る搬送従動ローラと、搬送駆動ローラに回転駆動力を与える駆動部とを備え、駆動部は、板状の圧電素子および圧電素子を面方向に挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の対の電極間に周期的な電圧を与えることにより、搬送駆動ローラの回転軸に垂直な面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と、圧電素子の面方向を搬送駆動ローラの回転軸に平行に、振動体を支持する振動体保持部とを有する記録装置が提供される。上記の記録装置に配される駆動部は、電動モータなどと比べて小型であるので、駆動部を配する部分のスペースを小さくすることができる。また、振動体は、搬送駆動ローラの回転軸に垂直な面と当接および離間して回転駆動力を与えるので、例えば搬送駆動ローラの外周に対して当接および離間する場合と比べて、振動体の当接部が平面に対して当接しており、回転駆動力の伝達効率を高めることができる。

上記記録装置は、振動体および搬送駆動ローラの回転軸に垂直な面を互いに押し付けあう方向に付勢する付勢部をさらに備えることが好ましい。これにより、振動体の振動に伴う回転軸の振動が抑えられ、搬送駆動ローラが回転する場合における回転軸の位置を安定化することができる。

上記記録装置において、付勢部は、振動体を、搬送駆動ローラに対して付勢してもよい。これにより、振動体の振動に伴う回転軸の振動が抑えられ、搬送駆動ローラが回転する場合における回転軸の位置を安定化することができる。

上記記録装置において、付勢部は、搬送駆動ローラを、振動体に対して付勢してもよい。これにより、振動体の振動に伴う回転軸の振動が抑えられ、搬送駆動ローラが回転する場合における回転軸の位置を安定化することができる。

上記記録装置において、搬送駆動ローラは、板状のフレームに軸支されたシャフト、および、シャフトと一体的に回転し、シャフトの径よりも大きい径の円板状ロータを有し、振動体およびロータは、フレームの外側に配されて、振動体は、ロータにおけるフレームから近い側の面に対して当接および離間してもよい。これにより、簡易な構成により振動体をフレームに固定することができる。

上記記録装置において、搬送駆動ローラは、板状のフレームに軸支されたシャフト、および、シャフトと一体的に回転し、シャフトの径よりも大きい径の円板状ロータを有し、振動体およびロータは、フレームの外側に配されて、振動体は、ロータにおけるフレームから遠い側の面に対して当接および離間してもよい。これにより、圧電素子の交換、および、振動体とロータとの当接力の調整など、振動体を容易にメンテナンスすることができる。

上記記録装置において、搬送駆動ローラは、板状のフレームに軸支されたシャフト、および、シャフトと一体的に回転し、シャフトの径よりも大きい径の円板状ロータを有し、振動体およびロータは、フレームの内側に配されて、振動体は、ロータにおけるフレームから近い側の面に対して当接および離間してもよい。これにより、簡易な構成により振動体をフレームに固定することができる。

上記記録装置において、搬送駆動ローラは、板状のフレームに軸支されたシャフト、および、シャフトと一体的に回転し、シャフトの径よりも大きい径の円板状ロータを有し、振動体およびロータは、フレームの内側に配されて、振動体は、ロータにおけるフレームから遠い側の面に対して当接および離間してもよい。これにより、振動体を配する部分のスペースを小さくすることができる。

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と、搬送駆動ローラとの間で被記録物を挟んで連れ回る搬送従動ローラと、搬送駆動ローラに回転駆動力を与える駆動部とを備え、駆動部は、板状の圧電素子および圧電素子を面方向に挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の対の電極間に周期的な電圧を与えることにより、搬送駆動ローラの回転軸に垂直な面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と、圧電素子の面方向を搬送駆動ローラの回転軸に平行に、振動体を支持する振動体保持部とを有す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。

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。

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。

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、図１のインクジェット式記録装置１０を搬送部駆動ギア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１１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を搬送する搬送部４０と、搬送部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、搬送部４０および排出部６０を駆動する駆動部１００とを備える。

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１１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。

搬送部４０は、搬送駆動ローラ４１、搬送従動ローラ４３、シャフト４５、ロータ４７、および搬送部駆動ギア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４５は、装置本体１１の上フレーム８０に回転自在に支持される。搬送部駆動ギア４９、ロータ４７、上フレーム８０、搬送駆動ローラ４１は、図２の手前側から、シャフト４５の軸方向において、この順に配される。搬送駆動ローラ４１、ロータ４７、および搬送部駆動ギア４９は、シャフト４５を回転の軸として、それぞれシャフト４５と固定されて接続している。搬送従動ローラ４３は、装置本体１１に回転自在に支持され、搬送駆動ローラ４１に連れ回る。

駆動部１００は、ロータ４７と上フレーム８０との間に配されて、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、上フレーム８０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から近い側（図２における奥側）の面と当接している。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。

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１１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１１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。

伝動部５０は、搬送部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１１の上フレーム８０に回転自在に支持される。

インクジェット式記録装置１０の搬送部駆動ギア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、搬送部駆動ギア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、搬送部駆動ギア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、搬送駆動ローラ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、これら搬送駆動ローラ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４３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。

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とシャフト４５で接続した搬送駆動ローラ４１が回転駆動し、搬送駆動ローラ４１と搬送従動ローラ４３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１１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、搬送駆動ローラ４１および搬送従動ローラ４３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、搬送駆動ローラ４１および搬送従動ローラ４３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。

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。

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。

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、ニッケルまたは金などによる電極２２１、２２２、２２３、２２４がめっき、スパッタ、蒸着等の方法で形成されている。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。

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。

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、圧電素子２２０に交流電圧を印加する印加装置（図示せず）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。

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。

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。

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の回転軸に沿った方向だけにスライドすることができる。

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。

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が固定された支持体３００および振動体保持部４００を振動体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。

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の動作の模式図を示す。図５(Ａ)は振動体２００の縦振動を、図５(Ｂ)は振動体２００の屈曲振動を、図５(Ｃ)は当接部２３０の振動軌跡を、それぞれ示す。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(Ａ)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５(Ｂ)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。

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５(Ｃ)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。

図６は、インクジェット式記録装置１０における駆動部１００の配置の一例を模式的に示す。ここで、図６は、インクジェット式記録装置１０の搬送部４０を排紙口１７の側から見た模式図である。図６に示すように、ロータ４７は、上フレーム８０の外側に配され、ロータ４７と上フレーム８０との間には、駆動部１００が配される。駆動部１００の振動体保持部４００は、駆動部固定フレーム８５に固定されており、この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。また、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と対向する側の面と当接している。また、振動体保持部４００は、駆動部１００を下記姿勢で保持する。駆動部１００は、振動体２００の長手方向、すなわち縦振動の方向がロータ４７の回転軸に対して平行であり、さらに、振動体２００の面方向が、ロータ４７の中心と当該ロータ４７における当接部２３０に当接する部分とを結ぶ直線に直交するように配される。振動体２００の当接部２３０の先端は、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から近い側の面と当接している。

また、図６に示すように、シャフト４５の上フレーム８０に支持されている部分における上フレーム８０の両側には軸止め部７０が配されている。軸止め部７０は、シャフト４５の回転の妨げとならないように、シャフト４５における上フレーム８０の両側に、上フレーム８０の厚さよりも大きい間隔をもって配される。したがって、シャフト４５は、上フレーム８０に対して、軸止め部７０の間隔から上フレーム８０の厚さを除いた分の間隔だけシャフト４５の軸方向に移動することができる。以下において、シャフト４５がシャフト４５の軸方向に対してこのように移動できる距離をシャフト４５の可動距離と称する。

駆動部１００の支持体３００が振動体保持部４００に対して移動することができる距離は、上記シャフト４５の可動距離よりも大きく設定される。これにより、例えばインクジェット式記録装置１０の転倒もしくは落下による衝撃により、ロータ４７がシャフト４５とともにシャフト４５の可動距離の間で急激に移動して、駆動部１００に衝撃力が加えられても、駆動部１００の支持体３００がこの衝撃力に追従し振動体保持部４００に対して移動することができる。よって、シャフト４５から受けた衝撃力により駆動部１００が破壊することを防ぐことができる。

さらに、シャフト４５の可動距離とバネ３４０のバネ定数との積が、駆動部１００に加えられる衝撃力よりも大きくなるようにバネ定数が設定されることが好ましい。ここで、衝撃力の大きさは、落下の衝撃による重力係数にシャフト４５およびロータ４７等の重力を掛けた大きさと見積もられる。これにより、インクジェット式記録装置１０が転倒もしくは落下してその衝撃力が駆動部１００に加えられた場合でも、衝撃力は駆動部１００のバネ３４０によって吸収または緩和されるので、駆動部１００における振動体２００の当接部２３０および圧電素子２２０などの損傷をより確実に防ぐことができる。

以上において説明したように、駆動部１００は、圧電素子２２０を有する振動体２００の振動によりロータ４７を回転駆動することで、搬送駆動ローラ４１を回転駆動する。また、駆動部１００は、電動モータなどと比べて小型であるので、インクジェット式記録装置１０における設置スペースを小さくすることができる。さらに、振動体２００は、搬送駆動ローラ４１の回転軸であるシャフト４５に垂直な面と当接および離間して回転駆動力を与えるので、例えばロータ４７の外周に対して当接および離間する場合と比べて、振動体２００の当接部２３０が平面に対して当接しており、回転駆動力をより効率的に伝達することができる。

図７は、インクジェット式記録装置１０における駆動部１００の配置の他の一例を模式的に示す。図７は、インクジェット式記録装置１０の搬送部４０を排紙口１７の側から見た模式図である。図７に示すように、ロータ４７は、上フレーム８０の外側に配され、ロータ４７における上フレーム８０と対向する側と反対の側には、駆動部１００が配される。駆動部１００の振動体保持部４００は、駆動部固定フレーム８５に固定されており、この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。また、駆動部１００の一端である当接部２３０の先端は、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から遠い側の面と当接している。インクジェット式記録装置１０において、駆動部１００をこのように配することで、圧電素子２２０の交換、および、駆動部１００の振動体２００とロータ４７との当接力の調整など、振動体２００を容易にメンテナンスすることができる。

図８は、インクジェット式記録装置１０における駆動部１００の配置のさらに他の一例を模式的に示す。図８は、インクジェット式記録装置１０の搬送部４０を排紙口１７の側から見た模式図である。図８に示すように、ロータ４７は、上フレーム８０の内側に配され、ロータ４７と上フレーム８０との間には、駆動部１００が配される。駆動部１００の振動体保持部４００は、駆動部固定フレーム８５に固定されており、この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。また、駆動部１００の一端である当接部２３０の先端は、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から近い側の面と当接している。インクジェット式記録装置１０は、上フレーム８０の内側におけるシャフト４５と下フレーム８３との間に空間があることが多いが、そのようなインクジェット式記録装置１０において、駆動部１００をこのように配することで、駆動部１００を上フレーム８０の外側に配する場合と比べて、インクジェット式記録装置１０をより小型化することができる。

図９は、インクジェット式記録装置１０における駆動部１００の配置のさらに他の一例を模式的に示す。図９は、インクジェット式記録装置１０の搬送部４０を排紙口１７の側から見た模式図である。図９に示すように、ロータ４７は、上フレーム８０の内側に配され、ロータ４７における上フレーム８０と対向する側と反対の側には、駆動部１００が配される。駆動部１００の振動体保持部４００は、駆動部固定フレーム８５に固定されており、この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。また、駆動部１００の一端である当接部２３０の先端は、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から遠い側の面と当接している。インクジェット式記録装置１０において、駆動部１００をこのように配することで、図８に示す配置と同様に、駆動部１００を上フレーム８０の外側に配する場合と比べて、インクジェット式記録装置１０をより小型化することができる。

図１０は、インクジェット式記録装置１０における駆動部１００の配置の一例を模式的に示す。ここで、図１０は、インクジェット式記録装置１０の搬送部４０を排紙口１７の側から見た模式図である。図１０に示すインクジェット式記録装置１０は、円板状であるロータ４７が上フレーム８１の外側に配され、ロータ４７の回転軸に対して垂直な面のうち、上フレーム８１と対向する側の面には、上フレーム８１の貫通穴８７において上フレーム８１の内側から突出する振動体２００の当接部２３０が当接している。この振動体２００は、図４および図５に示す駆動部１００の振動体２００と同じものであり、その長手方向はシャフト４５の回転軸と平行に配されている。また、振動体２００の腕部２４０は、下フレーム８３に固定された振動体支持部５００の上に配されている。この振動体支持部５００には、腕部２４０の孔２４１に対応する位置にネジ穴５１１が形成されている。このネジ穴５１１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が振動体支持部５００に固定されている。

図１０に示すように、シャフト４５の上フレーム８１、８２に支持されている部分における上フレーム８１の外側には軸止め部７１が、上フレーム８２の外側には軸止め部７２がそれぞれ配されている。また、軸止め部７２と上フレーム８２との間にはバネ６００が配されている。このバネ６００は、軸止め部７２を上フレーム８２と離間する方向に付勢している。したがって、ロータ４７および振動体２００は、互いに付勢して当接している。

図１０に示す実施形態によれば、図６に示す実施形態と同様に、駆動部１００は、電動モータなどと比べて小型であるので、インクジェット式記録装置１０における設置スペースを小さくすることができる。特に、駆動部１００の大部分が上フレーム８１の内側に配されて、貫通孔８７から一部が上フレーム８１の外側に突出するので、駆動部１００の設置スペースおよびロータ４７の軸方向の設置スペースをさらに小さくすることができる。さらに、振動体２００は、搬送駆動ローラ４１の回転軸であるシャフト４５に垂直な面と当接および離間して回転駆動力を与えるので、例えばロータ４７の外周に対して当接および離間する場合と比べて、振動体２００の当接部２３０が平面に対して当接しており、回転駆動力をより効率的に伝達することができる。

ここで、本実施形態のインクジェット式記録装置１０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である。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は、バイオチップを製造するバイオチップ製造装置である。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。

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。

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１のインクジェット式記録装置１０を搬送部駆動ギア４９の側から見た概略側面図を示す。駆動部１００の平面図を示す。振動体２００および支持体３００の分解斜視図を示す。振動体２００の動作を示す模式図を示す。インクジェット式記録装置１０における駆動部１００の配置の一例を模式的に示す。インクジェット式記録装置１０における駆動部１００の配置の他の一例を模式的に示す。インクジェット式記録装置１０における駆動部１００の配置のさらに他の一例を模式的に示す。インクジェット式記録装置１０における駆動部１００の配置のさらに他の一例を模式的に示す。インクジェット式記録装置１０における振動体２００の配置の一例を模式的に示す。

符号の説明

１０インクジェット式記録装置、１１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搬送部、４１搬送駆動ローラ、４３搬送従動ローラ、４５シャフト、４７ロータ、４９搬送部駆動ギア、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、７０、７１、７２軸止め部、８０、８１、８２上フレーム、８３下フレーム、８５駆動部固定フレーム、８７貫通穴、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、５００振動体支持部、５１１ネジ穴、６００バネ

Claims

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と、
前記搬送駆動ローラ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を内側に収め、前記搬送駆動ローラの回転軸を回転自在に支持するフレームと、
前記フレームの外側において、前記回転軸と接合され、前記回転軸に垂直な面を有するロータと、
前記搬送駆動ローラに回転駆動力を与える駆動部と
を備え、
前記駆動部は、
板状の圧電素子および前記圧電素子を面方向に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圧を与えることにより、前記ロータの前記回転軸に垂直な面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と、
前記圧電素子の面方向を前記回転軸に平行に、前記振動体を支持する振動体保持部とを有し、
前記駆動部は、前記フレームの内側に配され、前記振動体が前記フレームに設けられた貫通孔から突出して前記ロータの前記回転軸に垂直な面に当接および離間する
記録装置。