JP4844204B2 - 記録装置、液体噴射装置および駆動機構 - Google Patents

Description

本発明は、記録装置、液体噴射装置および駆動機構に関する。より詳細には、回転することにより被記録物を搬送する搬送駆動ローラを有する記録装置、液体噴射装置、および、それらに使用し得る駆動機構に関する。

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

ところで、記録装置は、搬送ローラの軸方向および搬送ローラの軸方向と直交する方向に一定のガタを持っている。したがって、上記振動体を記録装置の駆動源として用いた場合に、振動体の振動により、搬送ローラの軸方向および搬送ローラの軸方向と直交する方向に搬送ローラががたつくという課題がある。

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、搬送駆動ローラは、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を有するロータを有し、ロータは、シャフトの軸方向に対して傾斜した傾斜面を有し、駆動部は、板状の圧電素子および圧電素子を挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の対の電極の間に周期的な電圧を与えることにより、ロータの傾斜面に対して圧電素子の面方向に伸縮運動し、伸縮運動の少なくとも一部においてロータの傾斜面に当接する振動体を有する記録装置が提供される。これにより、シャフトの軸方向およびシャフトの軸方向と直交する方向に搬送駆動ローラががたつくのを抑えることができる。

上記記録装置において、圧電素子の振動面は、シャフトの軸方向に直交してもよい。この場合、上記駆動部の圧電素子は薄いので、シャフトの軸方向に大きなスペースを必要とすることなく当該駆動部を配することができる。

上記記録装置において、圧電素子の振動面は、シャフトの軸方向に平行であってもよい。この場合、上記駆動部の圧電素子は薄いので、上記記録装置は、例えばシャフトとフレームとの隙間などの狭いスペースにも当該駆動部を配することができる。したがって、上記記録装置は、当該駆動部を配するために、シャフトの軸方向に直交する方向に大きなスペースを必要としない。

上記記録装置において、搬送従動ローラが搬送駆動ローラを押圧している場合、駆動部は、搬送従動ローラと搬送駆動ローラに対して対向する側に配されるとともに、駆動部の振動体は、当該振動体がロータに対して与える力の少なくとも一部が搬送従動ローラが搬送駆動ローラを押圧する方向と同じ方向になるように配されることが好ましい。また、駆動部は、搬送駆動ローラの鉛直上方に配されるとともに、駆動部の振動体は、当該振動体がロータに対して与える力の少なくとも一部が搬送駆動ローラの自重方向と同じ方向になるように配されてもよい。また、駆動部は、搬送駆動ローラに対して、搬送駆動ローラから駆動歯車を介して回転駆動力が伝達される従動歯車と同じ側に配されるとともに、駆動部の振動体は、当該振動体がロータに対して与える力の少なくとも一部が従動歯車から駆動歯車への反力方向と同じ方向になるように配されてもよい。これらの何れかによれば、シャフトの軸方向と直交する方向に搬送駆動ローラががたつくのをより効果的に抑えることができる。

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、搬送駆動ローラは、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を有するロータを有し、ロータは、シャフトの軸方向に対して傾斜した傾斜面を有し、駆動部は、板状の圧電素子および圧電素子を挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の対の電極の間に周期的な電圧を与えることにより、ロータの傾斜面に対して圧電素子の面方向に伸縮運動し、伸縮運動の少なくとも一部においてロータの傾斜面に当接する振動体を有する液体噴射装置が提供される。これにより、シャフトの軸方向およびシャフトの軸方向と直交する方向に搬送駆動ローラががたつくのを抑えることができる。

上記液体噴射装置において、搬送従動ローラが搬送駆動ローラを押圧している場合、駆動部は、搬送従動ローラが搬送駆動ローラに対して当接する側に配されるとともに、駆動部の振動体は、当該振動体がロータに対して与える力の少なくとも一部が搬送従動ローラが搬送駆動ローラを押圧する方向と同じ方向になるように配されることが好ましい。また、駆動部は、搬送駆動ローラの鉛直上方に配されるとともに、駆動部の振動体は、当該振動体がロータに対して与える力の少なくとも一部が搬送駆動ローラの自重方向と同じ方向になるように配されてもよい。また、駆動部は、搬送駆動ローラに対して、搬送駆動ローラから駆動歯車を介して回転駆動力が伝達される従動歯車と同じ側に配されるとともに、駆動部の振動体は、当該振動体がロータに対して与える力の少なくとも一部が従動歯車から駆動歯車への反力方向と同じ方向になるように配されてもよい。これらの何れかによれば、シャフトの軸方向と直交する方向に搬送駆動ローラががたつくのをより効果的に抑えることができる。

本発明の第３の形態においては、回転軸の方向に対して傾斜した傾斜面を有する回転体と、板状の圧電素子および圧電素子を挟んだ対の電極を少なくとも一つ含み、各々の対の電極の間に周期的な電圧を与えることにより、回転体の傾斜面に対して圧電素子の面方向に伸縮運動し、伸縮運動の少なくとも一部において回転体の傾斜面に当接する振動体を有する駆動部とを備える駆動機構が提供される。これにより、駆動機構を用いた種々の装置において、上記効果を得ることができる。

なお、上記発明の概要は、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、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置１０の上ケースを取り外した内部構造を示す斜視図である。図２は、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である。インクジェット式記録装置１０は、下ケース８３と、下ケース８３に固定されてインクジェット式記録装置１０の両側部および後部で立ち上がったフレーム８０と、フレーム８０の後部に取り付けられてインクジェット式記録装置１０の各部の動作を制御する制御回路１１と、被記録物１９を載置する給紙部１３と、給紙部１３に載置された被記録物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および記録ヘッド２４を有する。タイミングベルト３０は、インクジェット式記録装置１０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。また、キャリッジ２２は、内部にインクを収容したインクカートリッジ２６を着脱可能に保持する。記録ヘッド２４は、キャリッジ２２の下方に保持され、インクカートリッジ２６から供給されたインクを被記録物１９へ吐出する。

搬送部４０は、搬送駆動ローラ４１およびこれに対向して配される搬送従動ローラ４３を有し、給紙部１３と記録部２０との間に配される。搬送駆動ローラ４１は、シャフト４５、ロータ７０および搬送部駆動ギア４９を含む。シャフト４５は、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７０、フレーム８０、シャフト４５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。ロータ７０および搬送部駆動ギア４９は、それぞれシャフト４５に固定されて接続しており、シャフト４５を回転の軸としてシャフト４５と一体的に回転する。ロータ７０は円板状であり、後述するように、その回転軸に対して垂直な面のうちフレーム８０から近い側（図２における奥側）の面の一部に、シャフト４５の軸方向に対して傾斜した傾斜面７１が形成される。搬送従動ローラ４３は、フレーム８０に回転自在に支持され、シャフト４５に連れ回る。

駆動部１００は、フレーム８０の内側（図２の奥側）に配されて、駆動部固定フレーム８５に固定される。駆動部固定フレーム８５は、フレーム８０および下ケース８３に固定される。駆動部１００の一端である当接部２３０は、フレーム８０に形成された貫通穴８７においてフレーム８０の内側から突出しており、ロータ７０と当接する。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と固定されて接続する。シャフト６５は、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、フレーム８０に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と固定されて接続する。シャフト５５は、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、シャフト４５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、シャフト４５に連れ回る搬送従動ローラ４３、および、排出駆動ローラ６１に連れ回る排出従動ローラ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７０に対して回転駆動力を与えてロータ７０を回転駆動する。これにより、ロータ７０と接続したシャフト４５が回転駆動し、シャフト４５と搬送従動ローラ４３との間で被記録物１９を挟んで、給紙部１３からプラテン１５上に被記録物１９を搬送する。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がインクジェット式記録装置１０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て、被記録物１９に対して記録を行う。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４５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。また、上記インクジェット式記録装置１０において、搬送駆動ローラ４１のシャフト４５には、シャフト４５と一体的に回転するエンコーダスケール（図示せず）が装着される。また、フレーム８０には、エンコーダスケールの回転量あるいは回転速度を高精度に検出するエンコーダセンサ（図示せず）が配される。制御回路１１は、エンコーダセンサおよび駆動部１００と電気的に接続しており、エンコーダセンサが検出した回転量あるいは回転速度の情報が入力されると、その入力情報に基づいてシャフト４５の回転量あるいは回転速度が適当かどうかを判断して駆動部１００がロータ７０に与える回転駆動力を制御する。

図３は、駆動部１００の平面図である。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の分解斜視図である。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）で電気的に接続する。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）にも電気的に接続する。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（図示せず）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、スライド部３２０の幅方向略中央には、圧電素子２２０の縦振動の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７０において当接部２３０が当接される位置からロータ７０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の縦振動の模式図である。図６は、振動体２００の屈曲振動の模式図である。図７は、当接部２３０の振動軌跡である。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７に示すように、振動体２００の面内において、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７０を押圧することによってロータ７０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７０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７０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７０は反対方向に回転する。

図８は、インクジェット式記録装置１０の搬送部４０付近を排紙口１７の側から見た模式図である。図８において、円内の図は、当接部２３０の周囲を拡大した図である。図８に示すように、シャフト４５は、インクジェット式記録装置１０の両側部でフレーム８０に支持される。また、フレーム８０の外側に配されるロータ７０は、その回転軸であるシャフト４５に対して垂直な面のうちフレーム８０と対向する側の面の一部に、傾斜面７１を有する。この傾斜面７１は、ロータ７０の半径方向の少なくとも一部において円周方向全体に渡って形成されており、シャフト４５の軸方向に対して傾斜している。図８に示す形態において、傾斜面７１は、その面方向がシャフト４５と直交せず、シャフト４５に近づくほどフレーム８０との距離が大きくなるように形成される。

フレーム８０の内側に配される駆動部１００の振動体保持部４００は、フレーム８０および下ケース８３に固定された駆動部固定フレーム８５に固定される。また、駆動部１００の振動体２００および支持体３００は、圧電素子２２０の振動面がシャフト４５の軸方向と平行になるように振動体保持部４００に保持されており、バネ３４０によってロータ７０の側に付勢される。また、駆動部１００の一部は、フレーム８０に形成された貫通穴８７においてフレーム８０の外側に突出する。

駆動部１００の圧電素子２２０に電圧をかけていない状態において、振動体２００の一端である当接部２３０は、ロータ７０の上記傾斜面７１に当接する。これにより、振動体２００は、ロータ７０に対して、シャフト４５の軸方向におけるフレーム８０と離間する方向（図８における矢印ａの方向）に付勢力を与える。

ここで、傾斜面７１がロータ７０におけるシャフト４５の軸方向に対して傾斜しているので、振動体２００は、上記付勢力の分力により、ロータ７０に対して、シャフト４５の軸方向と直交する方向のうちロータ７０の中心から外周に向かう方向（図８における矢印ｂの方向）にも付勢力を与える。さらに、シャフト４５は、インクジェット式記録装置１０の両側部でフレーム８０に支持されており、ロータ７０が配される部分とフレーム８０を挟んだ反対側に、軸止め６００が固定して取り付けられる。したがって、振動体２００がロータ７０に対して上記付勢力を与えると、インクジェット式記録装置１０は、図８に示すように、軸止め６００がフレーム８０と当接した状態で維持される。

圧電素子２２０は、上記のように、交流電圧等の周期的な電圧をかけることにより、当該圧電素子の面内で伸縮運動する。駆動部１００の振動体２００は、この伸縮運動の少なくとも一部でロータ７０の傾斜面７１に対して当接して、ロータ７０に回転駆動力を与える。このとき、振動体２００は、ロータ７０に対して、シャフト４５の軸方向およびこれに垂直な方向の両方に上記付勢力を加えるので、回転駆動時における振動体２００の振動により、シャフト４５の軸方向および軸方向と直交する方向にシャフト４５ががたつくのを抑えることができる。なお、がたつきをより確実におさえるためには、圧電素子２２０の上記伸縮運動において、当接部２３０が傾斜面７１を離れずに、傾斜面７１への当接を保ちつつ付勢力の大小を周期的に繰り返してロータ７０を駆動することが好ましい。

図９は、インクジェット式記録装置１０の搬送部４０付近を搬送部駆動ギア４９の側から見た概略側面図である。インクジェット式記録装置１０の駆動部１００が固定される位置は、図８に示すようなシャフト４５の鉛直下方に限られない。インクジェット式記録装置１０において搬送従動ローラ４３がシャフト４５を図９における矢印ｃの方向に押圧する場合、例えば図９に示すように、駆動部１００は、搬送従動ローラ４３とシャフト４５に対して対向する側に配されてもよい。このとき、振動体２００は、上記と同様に、ロータ７０に対して、シャフト４５の軸方向と直交する方向のうちロータ７０の中心から外周に向かう方向に付勢力を与えるが、この付勢力の方向は、搬送従動ローラ４３がシャフト４５を押圧する方向と一致する。したがって、上記付勢力と搬送従動ローラ４３がシャフト４５を押圧する力は共にシャフト４５をフレーム８０の一方向に押さえつける。故に、シャフト４５の軸方向と直交する方向にシャフト４５ががたつくのをより効果的に抑えることができる。

駆動部１００は、シャフト４５の鉛直上方に配されるとともに、駆動部１００の振動体２００は、当該振動体２００がロータ７０に対して与える力の少なくとも一部がシャフト４５の自重方向と同じ方向になるように配されてもよい。また、駆動部１００は、シャフト４５から搬送部駆動ギア４９を介して回転駆動力が伝達される第一伝動ギア５７とシャフト４５に対して対向する側に配されるとともに、駆動部１００の振動体２００は、当該振動体２００がロータ７０に対して与える力の少なくとも一部が第一伝動ギア５７から搬送部駆動ギア４９への反力方向と同じ方向になるように配されてもよい。駆動部１００が以上のように配された場合でも、シャフト４５の軸方向と直交する方向にシャフト４５ががたつくのをより効果的に抑えることができる。

図１０は、ロータ７４を有する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において、円内の図は、当接部２３０の周囲を拡大した図である。また、図１０において図８および図９と同じ参照番号を付したものについては同じ構成であるので説明を簡略または一部省略する。

図１０に示すように、ロータ７４は、フレーム８０の外側に配される。また、ロータ７４は、その外周全体に傾斜面７５を有する。この傾斜面７５は、シャフト４５の軸方向に対して傾斜している。図１０に示す形態において、傾斜面７５は、その面方向がシャフト４５と直交せず、フレーム８０に近づくほど傾斜面７５とシャフト４５との距離が小さくなるように形成される。

フレーム８０の外側に配される駆動部１００の振動体２００および支持体３００は、圧電素子２２０の振動面がシャフト４５の軸方向に直交するような姿勢で、フレーム８０に固定された振動体保持部４００に保持されており、バネ３４０によってロータ７４の側に付勢される。また、振動体２００の一端である当接部２３０は、ロータ７４の外周に形成された傾斜面７５に当接する。これにより、駆動部１００の振動体２００は、ロータ７４に対して、シャフト４５の軸方向と直交する方向（図１０における矢印ｅの方向）に付勢力を与える。

また、傾斜面７５がロータ７４におけるシャフト４５の軸方向に対して傾斜しているので、振動体２００は、上記付勢力の分力により、ロータ７４に対して、シャフト４５の軸方向のうちロータ７４をフレーム８０から離す方向（図１０における矢印ｆの方向）にも付勢力を与える。よって、インクジェット式記録装置１０は、図１０に示すように、軸止め６００がフレーム８０と当接した状態で維持される。この状態で駆動部１００がロータ７４を回転駆動した場合、回転駆動時における振動体２００の振動により、シャフト４５の軸方向および軸方向と直交する方向にシャフト４５ががたつくのを抑えることができる。

図１１は、ロータ７４を有するインクジェット式記録装置１０の搬送部４０付近を搬送部駆動ギア４９の側から見た概略側面図である。ロータ７４を有するインクジェット式記録装置１０において駆動部１００が固定される位置は、図１０に示すようなシャフト４５の鉛直上方に限られない。インクジェット式記録装置１０において搬送従動ローラ４３がシャフト４５を図１１における矢印ｉの方向に押圧する場合、例えば図１１に示すように、駆動部１００は、シャフト４５に対して搬送従動ローラ４３と同じ側に配されてもよい。このとき、振動体２００は、上記と同様に、ロータ７４に対して、シャフト４５の軸方向と直交する方向のうちロータ７４の外周から中心に向かう方向に付勢力を与えるが、この付勢力の方向は、搬送従動ローラ４３がシャフト４５を押圧する方向と一致する。したがって、上記付勢力と搬送従動ローラ４３がシャフト４５を押圧する力は共にシャフト４５をフレーム８０の一方向に押さえつける。故に、シャフト４５の軸方向と直交する方向にシャフト４５ががたつくのをより効果的に抑えることができる。

ロータ７４を有するインクジェット式記録装置１０において、駆動部１００は、シャフト４５の鉛直上方に配されるとともに、駆動部１００の振動体２００は、当該振動体２００がロータ７４に対して与える力の少なくとも一部がシャフト４５の自重方向と同じ方向になるように配されてもよい。また、駆動部１００は、シャフト４５から搬送部駆動ギア４９を介して回転駆動力が伝達される第一伝動ギア５７とシャフト４５に対して同じ側に配されるとともに、駆動部１００の振動体２００は、当該振動体２００がロータ７４に対して与える力の少なくとも一部が第一伝動ギア５７から搬送部駆動ギア４９への反力方向と同じ方向になるように配されてもよい。駆動部１００が以上のように配された場合でも、シャフト４５の軸方向と直交する方向にシャフト４５ががたつくのをより効果的に抑えることができる。

図１２は、ロータ７６を有する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１２において、円内の図は、当接部２３０の周囲を拡大した図である。また、図１２において図８、図９および図１０と同じ参照番号を付したものについては同じ構成であるので説明を簡略または一部省略する。

図１２に示すように、ロータ７６は、フレーム８０の外側に配される。このロータ７６は、その外周全体に傾斜面７７を有する。この傾斜面７７は、シャフト４５の軸方向に対して傾斜している。図１２に示す形態において、傾斜面７７は、その面方向がシャフト４５と直交せず、フレーム８０に近づくほど傾斜面７７とシャフト４５との距離が大きくなるように形成される。

フレーム８０の外側に配される駆動部１００の振動体２００および支持体３００は、圧電素子２２０の振動面がシャフト４５の軸方向に直交するような姿勢で、フレーム８０に固定された振動体保持部４００に保持されており、バネ３４０によってロータ７６の側に付勢される。また、振動体２００の一端である当接部２３０は、ロータ７６の外周に形成された傾斜面７７に当接する。これにより、駆動部１００の振動体２００は、ロータ７６に対して、シャフト４５の軸方向と直交する方向（図１２における矢印ｇの方向）に付勢力を与える。

また、傾斜面７７がロータ７６におけるシャフト４５の軸方向に対して傾斜しているので、振動体２００は、上記付勢力の分力により、ロータ７６に対して、シャフト４５の軸方向のうちロータ７６をフレーム８０から離す方向（図１２における矢印ｈの方向）にも付勢力を与える。ここで、シャフト４５は、インクジェット式記録装置１０の両側部でそれぞれフレーム８０に支持される。シャフト４５は、フレーム８０のうち、駆動部１００の振動体保持部４００が固定される側とは反対側のフレーム８０の内側に、軸止め６０１が固定して取り付けられる。したがって、振動体２００がロータ７６に対して上記付勢力を与えるとき、インクジェット式記録装置１０は、図１２に示すように、軸止め６０１がフレーム８０と当接した状態で維持される。この状態で駆動部１００がロータ７６を回転駆動した場合、回転駆動時における振動体２００の振動により、シャフト４５の軸方向および軸方向と直交する方向にシャフト４５ががたつくのを抑えることができる。

図１３は、ロータ７６を有するインクジェット式記録装置１０の搬送部４０付近を搬送部駆動ギア４９の側から見た概略側面図である。ロータ７６を有するインクジェット式記録装置１０において駆動部１００が固定される位置は、図１２に示すようなシャフト４５の鉛直上方に限られない。インクジェット式記録装置１０において搬送従動ローラ４３がシャフト４５を図１３における矢印ｊの方向に押圧する場合、例えば図１３に示すように、駆動部１００は、シャフト４５に対して搬送従動ローラ４３と同じ側に配されてもよい。このとき、振動体２００は、上記と同様に、ロータ７６に対して、シャフト４５の軸方向と直交する方向のうちロータ７６の外周から中心に向かう方向に付勢力を与えるが、この付勢力の方向は、搬送従動ローラ４３がシャフト４５を押圧する方向と一致する。したがって、上記付勢力と搬送従動ローラ４３がシャフト４５を押圧する力は共にシャフト４５をフレーム８０の一方向に押さえつける。故に、シャフト４５の軸方向と直交する方向にシャフト４５ががたつくのをより効果的に抑えることができる。

ロータ７６を有するインクジェット式記録装置１０において、駆動部１００は、シャフト４５の鉛直上方に配されるとともに、駆動部１００の振動体２００は、当該振動体２００がロータ７６に対して与える力の少なくとも一部がシャフト４５の自重方向と同じ方向になるように配されてもよい。また、駆動部１００は、シャフト４５から搬送部駆動ギア４９を介して回転駆動力が伝達される第一伝動ギア５７とシャフト４５に対して同じ側に配されるとともに、駆動部１００の振動体２００は、当該振動体２００がロータ７６に対して与える力の少なくとも一部が第一伝動ギア５７から搬送部駆動ギア４９への反力方向と同じ方向になるように配されてもよい。駆動部１００が以上のように配された場合でも、シャフト４５の軸方向と直交する方向にシャフト４５ががたつくのをより効果的に抑えることができる。

以上において説明した実施形態において、インクジェット式記録装置１０に配されるロータ７０、７２、７４、７６のそれぞれに形成される傾斜面７１、７３、７５、７７の斜度は、インクジェット式記録装置１０においてシャフト４５の軸方向および軸方向と直交する方向にシャフト４５がどの程度がたつくか、および駆動部１００の駆動力のロータ７０、７２、７４、７６それぞれに対する伝達効率などを考慮して所望に設定することができる。

また、本実施形態において、インクジェット式記録装置１０は、薄い板状の圧電素子２２０を配した振動体２００の振動により駆動する小型の駆動部１００を動力源としている。この駆動部１００の圧電素子２２０は薄い板状であるので、駆動部１００全体として、モータなどと比べて、狭いスペースにも配置することができる。また、上記実施形態において、インクジェット式記録装置１０は、ロータ７０、７２、７４、７６をフレーム８０の内側に配置することもできる。この場合、図８および図９に示す形態において、駆動部１００はフレーム８０のさらに内側に配置することができ、また、図１０および図１２に示す形態においては、駆動部１００をフレーム８０の内側に配置することができるので、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。

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。

本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置１０の上ケースを取り外した内部構造を示す斜視図である。 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である。 駆動部１００の平面図である。 振動体２００および支持体３００の分解斜視図である。 振動体２００の縦振動の模式図である。 振動体２００の屈曲振動の模式図である。 当接部２３０の振動軌跡である。 インクジェット式記録装置１０の模式図である。 インクジェット式記録装置１０の概略側面図である。 ロータ７４を有するインクジェット式記録装置１０の模式図である。 ロータ７４を有するインクジェット式記録装置１０の概略側面図である。 ロータ７６を有するインクジェット式記録装置１０の模式図である。 ロータ７６を有するインクジェット式記録装置１０の概略側面図である。

符号の説明

１０ インクジェット式記録装置、１１ 制御回路、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、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、７２、７４、７６ ロータ、７１、７３、７５、７７ 傾斜面、８０ フレーム、８３ 下ケース、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、６００、６０１ 軸止め

Claims (5)

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に回転駆動力を与える駆動部と
   を備え、
   前記搬送駆動ローラは、シャフト、および、前記シャフトと一体的に回転し、前記シャフトの径よりも大きい径を有するロータを有し、
   前記ロータは、前記シャフトの軸方向に対して傾斜した傾斜面を有し、
   前記駆動部は、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の間に周期的な電圧を与えることにより、前記ロータの前記傾斜面に対して前記圧電素子の面方向に伸縮運動し、前記伸縮運動の少なくとも一部において前記ロータの前記傾斜面に当接する振動体を有し、
   前記振動体が前記ロータに対して与える付勢力の方向と、前記搬送従動ローラが前記シャフトを押圧する方向が一致する
   記録装置。
2. 前記圧電素子の振動面は、前記シャフトの軸方向に直交する請求項１に記載の記録装置。
3. 前記圧電素子の振動面は、前記シャフトの軸方向に平行な請求項１に記載の記録装置。
4. 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に回転駆動力を与える駆動部と
   を備え、
   前記搬送駆動ローラは、シャフト、および、前記シャフトと一体的に回転し、前記シャフトの径よりも大きい径を有するロータを有し、
   前記ロータは、前記シャフトの軸方向に対して傾斜した傾斜面を有し、
   前記駆動部は、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の間に周期的な電圧を与えることにより、前記ロータの前記傾斜面に対して前記圧電素子の面方向に伸縮運動し、前記伸縮運動の少なくとも一部において前記ロータの前記傾斜面に当接する振動体を有し、
   前記振動体が前記ロータに対して与える付勢力の方向と、前記搬送従動ローラが前記シャフトを押圧する方向が一致する
   液体噴射装置。
5. 回転駆動力が与えられることにより回転し、回転軸の方向に対して傾斜した傾斜面を有する回転体と、
   前記回転体との間で被記録物を挟んで連れ回る搬送従動ローラと、
   前記回転体に回転駆動力を与える駆動部と、
   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の間に周期的な電圧を与えることにより、前記回転体の前記傾斜面に対して前記圧電素子の面方向に伸縮運動し、前記伸縮運動の少なくとも一部において前記回転体の前記傾斜面に当接する振動体を有する駆動部と、
   を備え、
   前記回転体はシャフトを有し、
   前記傾斜面は前記シャフトと一体的に回転し、
   前記振動体が前記傾斜面に対して与える付勢力の方向と、前記搬送従動ローラが前記シャフトを押圧する方向が一致する
   駆動機構。

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