(57)【要約】【課題】軽量化を図るとともに、耐久性を向上させる。【解決手段】被記録物１９を搬送しつつ被記録物１９に記録する記録装置であって、搬送駆動ローラ４１と、搬送駆動ローラ４１との間で被記録物１９を挟んで連れ回る搬送従動ローラ４３と、搬送駆動ローラ４１に回転駆動力を与える駆動部１００とを備え、駆動部１００は、板状の圧電素子２２０および圧電素子２２０を挟んだ対の電極２２１を少なくとも一つ含み、各々の対の電極２２１の間に周期的な電圧を与えることにより、搬送駆動ローラ４１に対して圧電素子２２０の面方向に当接および離間する振動体２００を有し、搬送駆動ローラ４１は、シャフト４５、および、シャフト４５と一体的に回転し、シャフト４５の径よりも大きい径を有するロータ４７を有し、ロータ４７は、樹脂製の本体部８１、および、駆動部１００の振動体２００が当接する金属製の当接部８２を有する記録装置が提供される。【選択図】図６
2007253478.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を有し、
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、樹脂製の本体部、および、前記駆動部の前記振動体が当接する金属製の当接部を有する記録装置。
【請求項２】
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を有し、
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、樹脂製の本体部、および、前記駆動部の前記振動体が当接するセラミック製の当接部を有する記録装置。
【請求項３】
前記振動体が前記ロータの径方向における外周面に対して当接および離間すべく前記駆動部が配され、
前記ロータの前記本体部の外周面に前記当接部が配される請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記振動体が前記ロータの軸方向に垂直な側面に対して当接および離間すべく前記駆動部が配され、
前記ロータの前記本体部の側面に前記当接部が配される請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項５】
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を有し、
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、樹脂製の本体部、および、前記駆動部の前記振動体が当接する金属製の当接部を有する液体噴射装置。
【請求項６】
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を有し、
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、樹脂製の本体部、および、前記駆動部の前記振動体が当接するセラミック製の当接部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。特に本発明は、被記録物を搬送する搬送駆動ローラに圧電素子の振動により回転駆動力を与える記録装置および液体噴射装置に関する。
【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機構としては、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、モータに代えて、圧電素子を用いた紙送りアクチュエータが屈曲振動して従動部材を叩くことによりローラを駆動する紙送り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】特開平６−７０１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、圧電素子を用いた紙送りアクチュエータは、圧電素子により叩かれる従動部材が磨耗するので耐久性が低いという課題がある。また、耐久性を向上すべく剛性の高い従動部材を用いると、加工が困難となり、重量も重くなるという課題が生じる。
【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、搬送駆動ローラ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を有し、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、樹脂製の本体部、および、駆動部の振動体が当接する金属製の当接部を有する記録装置を提供する。本発明の第１の形態は、圧電素子を含む振動体によりロータに回転駆動力を与えるので、小型で高トルクを得ることができる。さらに、本発明の第１の形態は、ロータの本体部が樹脂製であるので、軽量および加工が容易となり、振動体が当接する当接部が金属製であるので、磨耗が小さく耐久性が向上する。
【０００５】
上記課題を解決するために、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、搬送駆動ローラ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を有し、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、樹脂製の本体部、および、駆動部の振動体が当接するセラミック製の当接部を有する記録装置を提供する。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。
【０００６】
上記記録装置において、振動体がロータの径方向における外周面に対して当接および離間すべく駆動部が配され、ロータの本体部の外周面に当接部が配されてよい。これにより、ロータの径方向における外周側から、当該ロータの軸に対して垂直な方向に振動体を振動させて、ロータを回転させることができる。
【０００７】
上記記録装置において、振動体がロータの軸方向に垂直な側面に対して当接および離間すべく駆動部が配され、ロータの本体部の側面に当接部が配されてよい。これにより、ロータの軸方向に垂直な側面側から、当該側面に対して垂直な方向に振動体を振動させて、ロータを回転させることができる。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第３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、搬送駆動ローラ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を有し、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、樹脂製の本体部、および、駆動部の振動体が当接する金属製の当接部を有する液体噴射装置を提供する。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。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第４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、搬送駆動ローラ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を有し、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、樹脂製の本体部、および、駆動部の振動体が当接するセラミック製の当接部を有する液体噴射装置を提供する。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。
【００１０】
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】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
記録部２０は、タイミングベルト３０、キャリッジ２２、記録ヘッド２４、キャリッジモータ３２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。
【００１４】
搬送部４０は、搬送駆動ローラ４１、搬送従動ローラ４３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。搬送駆動ローラ４１は、シャフト４５およびロータ４７を有する。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。シャフト４５は、装置本体１１のフレーム８０に回転自在に支持される。搬送従動ローラ４３は、装置本体１１に対して回転自在に支持され、搬送駆動ローラ４１に連れ回る。
【００１５】
駆動部１００は、ロータ４７の外周面の外側において、フレーム８０に固定される。駆動部１００の一端である突部２３０は、円板状であるロータ４７の外周面と当接している。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。
【００１６】
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。
【００１７】
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のフレーム８０に回転自在に支持される。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、図２に示すように、フレーム８０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。
【００２１】
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突部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。
【００２２】
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いる。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、突部２３０において良好な楕円軌道を得ることができない。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。
【００２６】
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。
【００２７】
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において突部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。
【００２８】
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。
【００２９】
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の突部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。
【００３０】
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)は突部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。
【００３１】
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の突部２３０は図５(Ｃ)に示すように、略楕円軌道を描いて振動する。突部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、突部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。
【００３２】
図６は、搬送部４０および駆動部１００の配置の一例を示す。搬送駆動ローラ４１は、シャフト４５およびロータ４７を有し、シャフト４７を介して回転駆動力が与えられることにより回転する。ロータ４７は、シャフト４５を軸として、シャフト４５と一体的に回転する。ロータ４７は、シャフト４５の径よりも大きい径を有し、例えば円板状とされる。
【００３３】
駆動部１００は、ロータ４７を回転駆動することにより、搬送駆動ローラ４１に回転駆動力を与える。本実施形態において、駆動部１００は、振動体２００がロータ４７の径方向における外周面に対して当接および離間すべく配される。より具体的には、駆動部１００は、突部２３０の楕円軌道により形成される面がロータ４７の回転軸に対して垂直となり、当該楕円軌道中の一部において突部２３０の先端がロータ４７の径方向における外周面に当接するように配されて、フレーム８０に取り付けられる。すなわち、駆動部１００は、振動体２００の長手方向に沿った中心線がロータ４７の外周の接線方向に対して略直角になるように（ロータ４７の径方向に沿うように）配され、振動体２００の圧電素子２２０の面方向が搬送駆動ローラ４１の回転軸であるシャフト４５に垂直な面（ロータ４７の面）に平行となるように配される。また、駆動部１００は、突部２３０の先端が、圧電素子２２０に電圧を加えない状態において、ロータ４７の外周面に当接するように配されてよい。
【００３４】
搬送従動ローラホルダ４２は、フレーム８０に軸支された回動軸４４を中心に回動可能に設けられ、搬送従動ローラ４３の回転軸である搬送従動ローラ回転軸４８を軸支する。また、搬送従動ローラホルダ４２は、内部にコイルバネ４６を有する。コイルバネ４６は、一端がピンなどで搬送従動ローラホルダ４２に支持され、他端が搬送従動ローラ回転軸４８を押圧する。したがって、搬送従動ローラ４３は、搬送駆動ローラ４１を押圧する。これにより、搬送従動ローラ４３は、搬送駆動ローラ４１との間で被記録物１９を挟んで連れ回ることができる。このように本実施形態のインクジェット式記録装置１０によれば、小型で高トルクが得られる圧電素子２２０により搬送駆動ローラ４１に回転駆動力を与えるので、被記録物１９の搬送機構を小さくすることができる。
【００３５】
図７は、ロータ４７、シャフト４５および駆動部１００の概略斜視図を示す。ロータ４７は、樹脂製の本体部８１、および、駆動部１００の振動体２００が当接する金属製の当接部８２を有する。本実施形態において、本体部８１は、ＰＯＭ（ポリアセタール）等の樹脂製の円板状部材である。本体部８１は、中心軸とシャフト４５の軸とが一致しており、当該シャフト４５と一体的に回転する。本体部８１およびシャフト４５は、一体成型されてよい。また、本体部８１の中心に挿通孔を形成して、当該挿通孔に棒状のシャフト４５を圧入することにより一体化してもよい。
【００３６】
本実施形態において、当接部８２は、ロータ４７の本体部８１の外周面に配される。当接部８２は、一例として、内径が本体部８１の外径と略一致する円筒状のＳＵＳ等の金属製部材である。この場合において、円板状の当接部８２は、筒内周に、本体部８１の外周が嵌め合わされることにより、本体部８１と一体化される。当接部８２は、円筒状に代えて、本体部８１の外周面に周回して貼り付けられた帯状の薄い金属板であってもよい。
【００３７】
このロータ４７によれば、本体部８１が樹脂製であるので、全体として軽量化し、この結果、回転による慣性が低減して応答性が向上する。また、本体部８１が樹脂製であるので、剛性が低減して振動が抑制され、また、加工も容易となる。さらに、このロータ４７によれば、当接部８２が金属製であるので、振動体２００が接触することによる磨耗が小さく、耐久性が向上する。なお、ロータ４７は、金属製の当接部８２に代えて、セラミック製の当接部８２を有してもよい。これにより、金属製の当接部８２を有する場合と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
図８は、本実施形態のインクジェット式記録装置１０の変形例を、搬送部駆動ギア４９の側から見た概略側面図で示す。なお、インクジェット式記録装置１０の変形例に備えられる各部材は、図１〜図７に示した同一の符号の部材と略同一の構成および機能を有するので、以下、これらとの相違点を除き、説明を省略する。変形例に係るインクジェット式記録装置１０は、フレーム８０に設けられた駆動部固定フレーム８５を更に備える。駆動部１００は、図３において示したように全体略平板状とされ、ロータ４７の回転軸に垂直な面に対して垂直に配置されて、駆動部固定フレーム８５に固定されている。そして、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と当接している。
【００３９】
図９は、変形例に係る搬送部４０および駆動部１００の配置の一例を示す。変形例において、駆動部１００は、振動体２００がロータ４７の軸方向に垂直な側面に対して当接および離間すべく配される。より具体的には、駆動部１００は、突部２３０の楕円軌道により形成される面がロータ４７の回転軸と平行となり、当該楕円軌道中の一部において突部２３０の先端がロータ４７の軸方向における側面に当接するように配されて、駆動部固定フレーム８５に取り付けられる。
【００４０】
すなわち、駆動部１００は、振動体２００の長手方向に沿った中心線が搬送駆動ローラ４１の回転軸であるシャフト４５に対して平行となるように（ロータ４７の軸方向に沿うように）配され、振動体２００の圧電素子２２０の面がロータ４７における突部２３０の当接位置から最も近い外周の接線方向と平行になるように配される。また、駆動部１００は、突部２３０の先端が、圧電素子２２０に電圧を加えない状態において、ロータ４７の側面に当接するように配されてよい。なお、突部２３０の先端は、ロータ４７の回転軸からより遠い位置において側面に当接するのが望ましい。これにより、駆動部１００は、搬送駆動ローラ４１に回転駆動力を与えることができる。
【００４１】
このような変形例によれば、シャフト４５に沿って駆動部１００を配置することができるので、空間を有効に活用することができる。また、ロータ４７の径方向の外側に駆動部１００が配置されないので、当該ロータ４７の径を大きくすることができる。
【００４２】
図１０は、変形例に係るロータ４７、シャフト４５および駆動部１００の概略斜視図を示す。本変形例において、本体部８１は、ＰＯＭ等の樹脂製の円板状の部材である。本変形例において、当接部８２は、ロータ４７の本体部８１における、駆動部１００の突部２３０が当接する側の側面に配される。当接部８２は、一例として、外径が本体部８１の外径と略一致する円板状のＳＵＳ等の金属製部材である。当接部８２は、本体部８１に取り付けられて、当該本体部８１と一体化される。当接部８２は、中心に挿通孔を形成して、当該挿通孔に対してシャフト４５を圧入することにより、ロータ４７およびシャフト４５と一体化してよい。当接部８２は、円板状に代えて、本体部８１の側面に貼り付けられた薄い金属板であってもよい。また、当接部８２は、本体部８１の側面のうち、少なくとも突部２３０が当接する部分に配されていればよい。
【００４３】
このような変形例に係るロータ４７によれば、本実施形態に係るロータ４７と同様の効果を得ることができる。なお、変形例に係るロータ４７も、金属製の当接部８２に代えて、セラミック製の当接部８２を有してもよい。
【００４４】
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可能であ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】
【００４５】
【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】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。
【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の動作を示す模式図を示す。
【図６】搬送部４０および駆動部１００の配置の一例を示す。
【図７】ロータ４７、シャフト４５および駆動部１００の概略斜視図を示す。
【図８】インクジェット式記録装置１０の変形例を搬送部駆動ギア４９の側から見た概略側面図を示す。
【図９】変形例に係る搬送部４０および駆動部１００の配置の一例を示す。
【図１０】変形例に係るロータ４７、シャフト４５および駆動部１００の概略斜視図を示す。
【符号の説明】
【００４６】
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、４２  搬送従動ローラホルダ、４３  搬送従動ローラ、４４  回動軸、４５  シャフト、４６  コイルバネ、４７  ロータ、４８  搬送従動ローラ回転軸、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、８０  フレーム、８１  本体部、８２  当接部、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  突部、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
【図１】
2007253478.tif 000003
【図２】
2007253478.tif 000004
【図３】
2007253478.tif 000005
【図４】
2007253478.tif 000006
【図５】
2007253478.tif 000007
【図６】
2007253478.tif 000008
【図７】
2007253478.tif 000009
【図８】
2007253478.tif 000010
【図９】
2007253478.tif 000011
【図１０】
2007253478.tif 000012