JP2004082453A - Carriage driver and liquid ejector - Google Patents

Carriage driver and liquid ejector Download PDF

Info

Publication number
JP2004082453A
JP2004082453A JP2002245046A JP2002245046A JP2004082453A JP 2004082453 A JP2004082453 A JP 2004082453A JP 2002245046 A JP2002245046 A JP 2002245046A JP 2002245046 A JP2002245046 A JP 2002245046A JP 2004082453 A JP2004082453 A JP 2004082453A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carriage
motor
pulley
driving device
stepping motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002245046A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4284492B2 (en
Inventor
Yoshifumi Ito
伊藤 嘉文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2002245046A priority Critical patent/JP4284492B2/en
Publication of JP2004082453A publication Critical patent/JP2004082453A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4284492B2 publication Critical patent/JP4284492B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carriage driver in which a transition can be made from an accelerating region to a constant speed region through smooth speed change by modifying the mechanical structure slightly without requiring any upgrade of a motor or complication of a motor drive circuit. <P>SOLUTION: The carriage driver comprises a drive pulley 17 fixed to the shaft 19 of a stepping motor 16, a driven pulley 18 being paired with the drive pulley, and a belt 20 entrained about both pulleys to be turned through a rotation of the motor and fixed with a carriage 15 to move integrally. The carriage is arranged to reciprocate through an accelerating region, a constant speed region and a decelerating region and the radius r1 of the drive pulley is set such that the inertial moment M2 of the carriage on the motor shaft becomes not higher than two times of the inertial moment M1 of the rotor of the stepping motor. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリッジを加速領域、定速領域および減速領域をもって往復動するように構成されて成るキャリッジ駆動装置及びそれを用いた液体噴射装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置は、大略で、記録紙搬送手段と、記録紙に記録を実行する記録実行手段と、記録紙を排出する記録紙排出手段とを備え、前記記録実行手段は記録ヘッドを搭載したキャリッジと、該キャリッジを記録紙搬送方向と直交する主走査方向に往復動させるキャリッジ駆動装置とを備えて構成されている。そして、キャリッジに搭載されている記録ヘッドからインクを吐出して、記録紙に記録を実行するようになっている。
【0003】
前記キャリッジ駆動装置は、DCモータまたはステッピングモータを動力源とし、前記モータのモータ軸に取り付けられた駆動プーリと、前記駆動プーリと対を成す従動プーリと、前記駆動プーリと従動プーリ間に掛け渡され、前記モータの回転を動力として回動されると共に、キャリッジが一体に移動するように取り付けられているベルトとを備え、前記キャリッジは、制御部から送られる制御信号に基づいて、加速領域、定速領域および減速領域をもって往復動するように構成されている。ほとんどの記録装置は、前記駆動プーリと従動プーリが同径に形成されていると共に、キャリッジの移動走行が安定する定速領域において、その記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のキャリッジ駆動装置は、キャリッジの定速走行領域におけるキャリッジ移動速度の安定性は考慮されているが、加速領域から定速領域への移行、或いは定速領域から減速領域への移行を滑らかな速度変化によって実現することについては現実的には充分なものにはなっていなかった。すなわち、モータのグレードアップやモータ駆動回路の複雑化を伴わずに、機械的構造の僅かの変更によって、前記移行を滑らかな速度変化によって実現することについては全く行われていなかった。
【0005】
本明の目的は、モータのグレードアップやモータ駆動回路の複雑化を伴わずに、機械的構造の僅かの変更によって、加速領域から定速領域への前記移行等を滑らかな速度変化によって実現することのできるキャリッジ駆動装置及びそれを用いた液体噴射装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明に係るキャリッジ駆動装置の第1の態様は、ステッピングモータと、前記ステッピングモータのモータ軸に取り付けられた駆動プーリと、前記駆動プーリと対を成す従動プーリと、前記駆動プーリと従動プーリに掛け渡され、前記ステッピングモータの回転を動力として回動されると共に、キャリッジが一体に移動するように取り付けられているベルトと、を備え、前記キャリッジは、制御信号に基づいて、加速領域、定速領域および減速領域をもって往復動するように構成されて成るキャリッジ駆動装置であって、前記ステッピングモータのロータの慣性モーメントをM1、前記ステッピングモータのモータ軸上における前記キャリッジの慣性モーメントをM2としたとき、M2がM1の2倍以下となるように前記駆動プーリの半径r1が設定されていることを特徴とするものである。
【0007】
本発明は、モータトルクの負荷となるキャリッジの、前記モータ軸上における慣性モーメントM2を、キャリッジ自体の構造や重量を変更することなく、専ら前記駆動プーリの半径r1を小径化するだけで小さくしたものである。具体的には、キャリッジの前記慣性モーメントM2がステッピングモータのロータの慣性モーメントM1の2倍以下となるように設定されている。従って、モータのグレードアップやモータ駆動回路の複雑化を伴わずに、駆動プーリの半径r1を小径化するといった機械的構造の僅かの変更によって、モータトルクの負荷を小さくし、もってキャリッジが加速領域から定速領域へ移行するとき等に、大きな速度変化を伴わずに滑らかな速度変化によって移行させることができる。
また、本発明に係るキャリッジ駆動装置の第2の態様は、前記第1の態様において、従動プーリの半径をr2としたとき、該従動プーリの半径r2は、前記駆動プーリの半径r1より大きく設定されていることを特徴とするものである。 本発明によれば、従動プーリの半径r2が大きい分だけ回転数が低減し、従動プーリ支持部の耐久性及び耐摩耗性を向上することができる。
【0008】
本発明に係るキャリッジ駆動装置の第3の態様は、前記第1の態様または第2の態様において、前記ステッピングモータのモータ軸は、前記駆動プーリが取り付けられる部分が他より小径に形成されていることを特徴とするものである。 駆動プーリを小径化することは、それを取り付けるモータ軸も同様に小径化することにつながるので、細くなったモータ軸の剛性が低下し、前記ベルトのテンションによってモータ軸が撓む虞が増す。しかし、本発明によれば、モータ軸の前記駆動プーリが取り付けられる部分以外は、剛性を低下しないように太くすることができるので、前記撓み発生の虞が少ない。
【0009】
本発明に係るキャリッジ駆動装置の第4の態様は、前記第3の態様において、前記モータ軸の小径部分は、駆動プーリの近傍に段を有するモータ軸の段付き構造により形成されていることを特徴とするものである。この段付き構造のモータ軸としたことにより、構造簡単且つ製造簡単にして、ベルトテンションによる前記撓み発生の虞を少なくすることができる。
【0010】
また、本発明に係る液体噴射装置は、被噴射媒体搬送手段と、被噴射媒体に液体噴射を実行する噴射実行手段と、被噴射媒体を排出する被噴射媒体排出手段とを備え、前記噴射実行手段は液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジと、該キャリッジを被噴射媒体搬送方向と直交する主走査方向に往復動させるキャリッジ駆動装置とを備えて成る液体噴射装置であって、前記キャリッジ駆動装置は、前記第1の態様乃至第4の態様いずれかに係るキャリッジ駆動装置から成ることを特徴とするものである。
【0011】
本発明によれば、例えばインクジェット式プリンタ等のように液体であるインクを液体噴射ヘッドである記録ヘッドから噴射(吐出)して被噴射媒体である記録紙等に記録を実行する液体噴射装置において、前記第1の態様乃至第4の態様いずれかに係るキャリッジ駆動装置が用いられている。従って、モータのグレードアップやモータ駆動回路の複雑化を伴わずに、駆動プーリの小径化という機械的構造における僅かの変更によって、モータトルクの負荷であるキャリッジのモータ軸上における慣性モーメントM2を小さくしたので、キャリッジ移動走行における加速領域から定速領域への前記移行等を滑らかな速度変化によって実現することのでき、もって、スループットを低下することなく、記録品質を一定以上に維持することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式プリンタの一実施の形態を示す概略の斜視図を示し、図2はそのキャリッジ駆動装置部分を拡大して概略で示す正面図である。下部ハウジングとしての下ケース10には、メインフレーム11が支持、固定されている。メインフレーム11の両側には左右のサイドフレーム12,13が配備されている。
【0013】
サイドフレーム12,13にはキャリッジガイド軸14が固定されている。ステッピングモータ16はメインフレーム10に固定されている。ステッピングモータ16のモータ軸19に取り付けられた駆動プーリ17と、メインフレーム11に取り付けられた従動プーリ18とにタイミングベルト20が掛け渡されている。キャリッジ15は、前記ベルト20に取り付けられ、ステッピングモータ16を動力源として駆動プーリ17を介して前記ベルト20が回動し、このベルト20の回動に伴って、当該キャリッジ15は、前記キャリッジガイド軸14にガイドされつつ記録媒体Pの搬送方向と直交する主走査方向に往復動する。そして、その移動走行時に記録ヘッド21より離間対向する記録媒体Pにインクを吐出して記録を実行するように構成されている。図1において、符号22はカラーのインクカートリッジを示し、符号23は記録媒体を下側から支持するプラテンを示す。
図4は、ステッピングモータ16の断面図を示し、符号31はロータ、符号32,33はモータ軸19の軸受けを示す。モータ軸19は、図4に示したように、駆動プーリ17が取り付けられる部分が他より小径な小径部29に形成されている。更に、モータ軸19の小径部29は、駆動プーリ17の近傍に段40を有するモータ軸の段付き構造により形成されている。
【0014】
本実施の形態に係るキャリッジ駆動装置30は、前記ステッピングモータ16と、該ステッピングモータ16のモータ軸19に取り付けられた駆動プーリ17と、メインフレーム11に取り付けられた従動プーリ18と、前記駆動プーリ17と従動プーリ18に掛け渡され、ステッピングモータ16の回転を動力として回動されると共に、キャリッジ15が一体に移動するように取り付けられているベルト20と、更にキャリッジガイド軸14を備えて成り、当該キャリッジ15は、制御信号に基づいて、加速領域、定速領域および減速領域をもって往復動するように構成されている。
【0015】
そして、当該キャリッジ駆動装置30は、前記ステッピングモータ16のロータ31の慣性モーメントをM1、前記ステッピングモータ16のモータ軸19上における前記キャリッジ15の慣性モーメントをM2としたとき、M2がM1の2倍以下となるように前記駆動プーリ17の半径r1が設定されている。ここで、ステッピングモータ16のロータ31の慣性モーメントM1は、モータ特有の大きさに決まっている。ステッピングモータ16のモータ軸19上における前記キャリッジ15の慣性モーメントM2は、キャリッジの質量をmとすると駆動プーリ17の半径r1の点に該質量mが存在する状態であるから、慣性モーメントM2は、「質量m」と「半径r1の二乗」との積により定まる。従って、駆動プーリ17の半径r1を小さくすることにより、前記モータ軸19上におけるキャリッジ15の慣性モーメントM2を前記質量mを変えずに小さくすることが可能である。
【0016】
前記従動プーリ18との関係では、本実施の形態では、該従動プーリ18の半径をr2としたとき、従動プーリ18の半径r2は、駆動プーリ17の半径r1より大きく設定されている。これにより、従動プーリ18の半径r2が大きい分だけ回転数が低減し、従動プーリ支持部の耐久性及び耐摩耗性を向上することができる。
【0017】
また、本実施の形態に係る液体噴射装置は、上記の如くインクジェット式記録装置から成り、該インクジェット式記録装置は、被噴射媒体搬送手段である搬送ローラ(図示せず)と、被噴射媒体である被記録媒体Pに記録を実行する記録実行手段と、被記録媒体Pを排出する被噴射媒体排出手段である排出ローラ(図示せず)とを備え、前記噴射実行手段は記録ヘッド21を搭載したキャリッジ15と、該キャリッジ15を被記録媒体搬送方向と直交する主走査方向に往復動させるキャリッジ駆動装置30とを備えて成り、前記キャリッジ駆動装置30は、前記ステッピングモータ16のロータ31の慣性モーメントM1に対して、前記ステッピングモータ16のモータ軸19上における前記キャリッジ15の慣性モーメントM2が2倍以下となるように前記駆動プーリ17の半径r1が設定されているものである。
【0018】
以下、上記実施の形態をその作用効果を説明しつつ更に詳しく説明する。この発明はステッピングモータ16のモータトルクの負荷となるキャリッジ15の、モータ軸19上における前記慣性モーメントM2を、キャリッジ15自体の構造や重量を変更することなく、専ら前記駆動プーリ17の半径r1を小径化するだけで小さくしたものである。具体的には、キャリッジ15の慣性モーメントM2がステッピングモータ16のロータ31の慣性モーメントM1の2倍以下となるように設定されている。従って、モータのグレードアップやモータ駆動回路の複雑化を伴わずに、駆動プーリ17の半径r1を小径化するといった機械的構造の僅かの変更によって、モータトルクの負荷を小さくし、もってキャリッジ15が加速領域から定速領域へ移行するとき等に、大きな速度変化を伴わずに滑らかな速度変化によって移行させることができる。
【0019】
図3は、キャリッジ15が加速領域から定速領域へ移行するときの速度変化を、本発明及び比較例の両方を示したものである。この図から明らかなように、従来のキャリッジ駆動装置では、キャリッジ15のモータ軸19上における慣性モーメントが大きいため、加速が一様でなく、従って加速状態から定速状態に移行するときも大きな速度変化を伴っている。これに対して本発明では、キャリッジ15のモータ軸19上における慣性モーメントM2が駆動プーリ17の小径化により、その半径r1の二乗で小さくなるため、図示のように加速が一様となり、従って加速状態から定速状態に移行するときも大きな速度変化を伴わずに滑らかな移行している。
【0020】
ここで、M2をM1の2倍以下としたのは、キャリッジ15の慣性モーメントM2の低減効果を確実且つ安定して得られるからである。その意味において、限界値となる前記「2倍以下」は、厳密に2倍ジャストを境界値にする必要はなく、実質的には「約2倍以下」ということになる。また、M2はキャリッジ15の負荷としての「全質量」と「駆動プーリの半径の二乗」との積で計算されるものであるが、この全質量にはベルト20の質量や摩擦抵抗なども加味すると一層正確なものとなる。
【0021】
尚、キャリッジ15の慣性モーメントM2を小さくするに当たって、既述の如くキャリッジ15自体の構造や重量を変更しなくてよいのであるが、前記駆動プーリ17の半径r1を小径化することに加えて、キャリッジ15自体の構造や重量を小さくすれば、前記滑らかな速度変化をより一層安定して実現することができる。
【0022】
尚、駆動プーリ17の半径r1を小さくすると、そのままでは前記ベルト20の回動速度すなわちキャリッジ15の移動速度が小さくなるが、このような駆動プーリ17の小径化に基づくキャリッジ移動速度の低下は、ステッピングモータ16を1回転あたりのステップ数の小さいものに変える、例えば200step/revのステッピングモータを96step/revのステッピングモータに代えるだけで、容易に防止することができる。
【0023】
駆動プーリ17を小径化することは、それを取り付けるモータ軸19も同様に小径化することにつながるので、細くなったモータ軸の剛性が低下し、前記ベルト20のテンションによってモータ軸が撓む虞が増す。しかし、本実施の形態によれば、モータ軸19の前記駆動プーリ17が取り付けられる小径部29以外は、剛性を低下しないように太くすることができるので、前記撓み発生の虞が少ない。しかも、前記モータ軸19の小径部29は、駆動プーリ17の近傍に段40を有するモータ軸の段付き構造により形成されているので、構造簡単且つ製造簡単にしてベルトテンションによる前記撓み発生の虞を少なくすることができる。
【0024】
図5は、比較例と実施例1乃至実施例3の計測データを示す図である。この図から明らかなように、駆動プーリ17の半径r1を、13.475/2mm(比較例)から6.738/2mm(実施例1)、または6.468/2mm(実施例2,実施例3)に小径化するだけで、モータ軸19上のキャリッジ(CR)の慣性モーメントM2が、比較例の113.49から実施例1の28.37および実施例2と実施例3の26.15に小さくなる。
【0025】
前記ロータの慣性モーメントM1が20であるところ、比較例は前記慣性モーメントM1の約5〜6倍の値であるが、実施例1乃至3は前記慣性モーメントM1とほぼ同じ値になっている。すなわち、ステッピングモータ16のロータ31の慣性モーメントをM1に対して、ステッピングモータ16のモータ軸19上におけるキャリッジ15の慣性モーメントM2が2倍以下となっている。これにより、図3に示したような速度安定性が得られる。
【0026】
なお、ステッピングモータ16のステップ数(step/rev)を比較例の200のものから実施例1の100と、実施例2及び実施例3の96のものに変えることにより、キャリッジ15の移動走行速度を低下させないようにしてある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインクジェット式プリンタを示す概略の斜視図。
【図2】本発明に係るキャリッジ駆動装置を拡大して概略で示す正面図。
【図3】キャリッジが加速領域から定速領域へ移行するときの速度変化を示した図。
【図4】ステッピングモータの断面図。
【図5】比較例と実施例1乃至実施例3の計測データを示す図。
【符号の説明】
11 メインフレーム、      14 キャリッジガイド軸
15 キャリッジ、        16 ステッピングモータ
17 駆動プーリ、        18 従動プーリ
19 モータ軸、         20 ベルト
21 記録ヘッド、        30 キャリッジ駆動装置
M1 モータロータの慣性モーメント、M2 キャリッジの慣性モーメント
r1 駆動プーリの半径、     r2 従動プーリの半径
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a carriage driving device configured to reciprocate a carriage in an acceleration region, a constant speed region, and a deceleration region, and a liquid ejecting apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
An ink jet recording apparatus, which is an example of a liquid ejecting apparatus, generally includes a recording sheet conveying unit, a recording execution unit that executes recording on a recording sheet, and a recording sheet discharging unit that discharges a recording sheet. The means includes a carriage on which a recording head is mounted, and a carriage driving device for reciprocating the carriage in a main scanning direction orthogonal to the recording paper transport direction. Then, ink is ejected from a recording head mounted on the carriage, and recording is performed on recording paper.
[0003]
The carriage driving device uses a DC motor or a stepping motor as a power source, and has a driving pulley attached to a motor shaft of the motor, a driven pulley that forms a pair with the driving pulley, and bridges between the driving pulley and the driven pulley. And a belt that is rotated by the rotation of the motor as a power, and a belt is attached so that the carriage moves integrally.The carriage has an acceleration area based on a control signal sent from a control unit. It is configured to reciprocate in a constant speed region and a deceleration region. In most printing apparatuses, the drive pulley and the driven pulley are formed to have the same diameter, and the printing is performed by discharging ink from the print head in a constant speed region in which the movement of the carriage is stable. I have.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional carriage driving device, the stability of the carriage moving speed in the constant speed traveling region of the carriage is considered, but the transition from the acceleration region to the constant speed region or the transition from the constant speed region to the deceleration region is performed. It has not been practically sufficient to realize the operation by a smooth speed change. That is, there has been no attempt at realizing the transition by a smooth speed change by a slight change in the mechanical structure without upgrading the motor or complicating the motor drive circuit.
[0005]
The purpose of the present invention is to realize the above-mentioned transition from the acceleration region to the constant speed region by a smooth speed change by a slight change of the mechanical structure without upgrading the motor or complicating the motor drive circuit. And a liquid ejecting apparatus using the same.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of a carriage driving device according to the present invention includes a stepping motor, a driving pulley attached to a motor shaft of the stepping motor, a driven pulley paired with the driving pulley, A belt that is wound around the driving pulley and the driven pulley, is rotated by using the rotation of the stepping motor as a power, and is attached so that a carriage moves integrally. A carriage driving device configured to reciprocate in an acceleration region, a constant speed region, and a deceleration region based on an inertia moment of a rotor of the stepping motor, and a carriage on a motor shaft of the stepping motor. When the moment of inertia of M2 is M2, M2 is less than twice M1. It is characterized in that the radius r1 of the drive pulley is set to.
[0007]
In the present invention, the moment of inertia M2 on the motor shaft of the carriage, which is a load of the motor torque, is reduced only by reducing the radius r1 of the drive pulley without changing the structure and weight of the carriage itself. Things. Specifically, the moment of inertia M2 of the carriage is set to be less than twice the moment of inertia M1 of the rotor of the stepping motor. Therefore, the load of the motor torque is reduced by a slight change in the mechanical structure such as reducing the radius r1 of the drive pulley without accompanying the upgrading of the motor and the complication of the motor drive circuit. For example, when the vehicle shifts to the constant speed region, the vehicle can be shifted by a smooth speed change without a large speed change.
In a second aspect of the carriage driving device according to the present invention, in the first aspect, when the radius of the driven pulley is r2, the radius r2 of the driven pulley is set to be larger than the radius r1 of the driving pulley. It is characterized by having been done. According to the present invention, the rotation speed is reduced by an amount corresponding to the large radius r2 of the driven pulley, and the durability and wear resistance of the driven pulley supporting portion can be improved.
[0008]
According to a third aspect of the carriage driving device according to the present invention, in the first aspect or the second aspect, a portion of the motor shaft of the stepping motor to which the drive pulley is attached is formed to have a smaller diameter than other portions. It is characterized by the following. Reducing the diameter of the drive pulley also reduces the diameter of the motor shaft to which the drive pulley is attached, so that the rigidity of the thinned motor shaft is reduced and the motor shaft is more likely to be bent by the tension of the belt. However, according to the present invention, the portion of the motor shaft other than the portion to which the drive pulley is attached can be made thicker so as not to reduce the rigidity, so that the risk of occurrence of the bending is small.
[0009]
According to a fourth aspect of the carriage driving device according to the present invention, in the third aspect, the small diameter portion of the motor shaft is formed by a stepped structure of the motor shaft having a step near a driving pulley. It is a feature. With the motor shaft having the stepped structure, the structure can be simplified and the manufacturing can be simplified, and the risk of the bending occurring due to the belt tension can be reduced.
[0010]
Further, the liquid ejecting apparatus according to the present invention includes an ejected medium transporting unit, an ejection executing unit that ejects the liquid to the ejected medium, and an ejected medium discharging unit that ejects the ejected medium. The means is a liquid ejecting apparatus including a carriage on which the liquid ejecting head is mounted, and a carriage driving device for reciprocating the carriage in a main scanning direction orthogonal to the direction of transport of the medium to be ejected. It is characterized by comprising the carriage driving device according to any of the first to fourth aspects.
[0011]
According to the present invention, there is provided a liquid ejecting apparatus that ejects (discharges) a liquid ink from a recording head that is a liquid ejecting head to perform recording on a recording medium or the like to be ejected, such as an ink jet printer. The carriage driving device according to any one of the first to fourth aspects is used. Therefore, the inertia moment M2 on the motor shaft of the carriage, which is the load of the motor torque, can be reduced by a slight change in the mechanical structure such as reducing the diameter of the drive pulley without upgrading the motor or complicating the motor drive circuit. Therefore, the transition from the acceleration region to the constant speed region in the carriage movement traveling can be realized by a smooth speed change, so that the recording quality can be maintained at a certain level or more without lowering the throughput. .
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of an ink jet printer which is an example of a liquid ejecting apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a front view schematically showing an enlarged portion of a carriage driving device. . A main frame 11 is supported and fixed to a lower case 10 as a lower housing. Left and right side frames 12 and 13 are provided on both sides of the main frame 11.
[0013]
A carriage guide shaft 14 is fixed to the side frames 12 and 13. The stepping motor 16 is fixed to the main frame 10. A timing belt 20 is stretched around a driving pulley 17 attached to a motor shaft 19 of the stepping motor 16 and a driven pulley 18 attached to the main frame 11. The carriage 15 is attached to the belt 20, and the belt 20 is rotated via a driving pulley 17 by using a stepping motor 16 as a power source. With the rotation of the belt 20, the carriage 15 is moved by the carriage guide. While being guided by the shaft 14, the recording medium P reciprocates in a main scanning direction orthogonal to the conveying direction of the recording medium P. Then, during the traveling, the ink is ejected onto the recording medium P facing away from the recording head 21 to execute the recording. In FIG. 1, reference numeral 22 denotes a color ink cartridge, and reference numeral 23 denotes a platen that supports a recording medium from below.
FIG. 4 is a sectional view of the stepping motor 16, in which reference numeral 31 denotes a rotor, and reference numerals 32 and 33 denote bearings of the motor shaft 19. As shown in FIG. 4, the motor shaft 19 has a small-diameter portion 29 in which a portion to which the drive pulley 17 is attached is smaller than the other portion. Further, the small diameter portion 29 of the motor shaft 19 is formed by a stepped structure of the motor shaft having a step 40 near the drive pulley 17.
[0014]
The carriage driving device 30 according to the present embodiment includes the stepping motor 16, a driving pulley 17 attached to a motor shaft 19 of the stepping motor 16, a driven pulley 18 attached to the main frame 11, And a belt 20 on which the carriage 15 is attached so that the carriage 15 is integrally moved while being rotated by the rotation of the stepping motor 16 as power. The carriage 15 is configured to reciprocate in an acceleration region, a constant speed region, and a deceleration region based on a control signal.
[0015]
When the moment of inertia of the rotor 31 of the stepping motor 16 is M1, and the moment of inertia of the carriage 15 on the motor shaft 19 of the stepping motor 16 is M2, M2 is twice as large as M1. The radius r1 of the driving pulley 17 is set as follows. Here, the moment of inertia M1 of the rotor 31 of the stepping motor 16 is determined to be a magnitude unique to the motor. The inertia moment M2 of the carriage 15 on the motor shaft 19 of the stepping motor 16 is a state where the mass m exists at the point of the radius r1 of the driving pulley 17 when the mass of the carriage is m. It is determined by the product of “mass m” and “square of radius r1”. Therefore, by reducing the radius r1 of the driving pulley 17, the inertia moment M2 of the carriage 15 on the motor shaft 19 can be reduced without changing the mass m.
[0016]
In the present embodiment, the radius r2 of the driven pulley 18 is set to be larger than the radius r1 of the driving pulley 17, in the present embodiment, when the radius of the driven pulley 18 is r2. Accordingly, the number of rotations is reduced by the radius r2 of the driven pulley 18, and the durability and wear resistance of the driven pulley supporting portion can be improved.
[0017]
Further, the liquid ejecting apparatus according to the present embodiment includes an ink jet recording apparatus as described above, and the ink jet recording apparatus includes a conveying roller (not shown) as a medium to be ejected and a medium to be ejected. The apparatus includes a recording execution unit that executes recording on a certain recording medium P, and a discharge roller (not shown) that is an ejection medium discharge unit that discharges the recording medium P, and the ejection execution unit has a recording head 21 mounted thereon. And a carriage driving device 30 for reciprocating the carriage 15 in a main scanning direction orthogonal to the recording medium conveyance direction, wherein the carriage driving device 30 has an inertia of a rotor 31 of the stepping motor 16. The moment of inertia M2 of the carriage 15 on the motor shaft 19 of the stepping motor 16 is twice or less the moment M1. In which the radius r1 of the drive pulley 17 is set to be.
[0018]
Hereinafter, the above-described embodiment will be described in more detail while describing its operation and effects. According to the present invention, the moment of inertia M2 of the carriage 15 on the motor shaft 19, which is a load of the motor torque of the stepping motor 16, can be determined by changing the radius r1 of the drive pulley 17 without changing the structure and weight of the carriage 15 itself. It is made smaller only by reducing the diameter. Specifically, the moment of inertia M2 of the carriage 15 is set to be equal to or less than twice the moment of inertia M1 of the rotor 31 of the stepping motor 16. Therefore, the load of the motor torque is reduced by a slight change in the mechanical structure such as reducing the radius r1 of the drive pulley 17 without upgrading the motor or complicating the motor drive circuit. When shifting from the acceleration region to the constant speed region, the shift can be made by a smooth speed change without a large speed change.
[0019]
FIG. 3 shows the speed change when the carriage 15 shifts from the acceleration region to the constant speed region for both the present invention and the comparative example. As is apparent from this figure, in the conventional carriage driving device, the acceleration is not uniform because the moment of inertia of the carriage 15 on the motor shaft 19 is large, and therefore, a large speed is required even when shifting from the acceleration state to the constant speed state. With change. On the other hand, in the present invention, the inertia moment M2 of the carriage 15 on the motor shaft 19 is reduced by the square of the radius r1 due to the reduction in the diameter of the driving pulley 17, so that the acceleration becomes uniform as shown in the figure, and therefore the acceleration is uniform. When shifting from the state to the constant speed state, the transition is smooth without a large speed change.
[0020]
Here, the reason why M2 is twice or less than M1 is that the effect of reducing the inertia moment M2 of the carriage 15 can be obtained reliably and stably. In that sense, the above-mentioned “less than twice” which is the limit value does not need to be exactly a double just as a boundary value, and is substantially “about twice or less”. M2 is calculated by the product of "total mass" as the load of the carriage 15 and "square of the radius of the driving pulley". The total mass also takes into account the mass of the belt 20, the frictional resistance, and the like. Then it will be more accurate.
[0021]
In reducing the moment of inertia M2 of the carriage 15, the structure and weight of the carriage 15 itself need not be changed as described above. In addition to reducing the radius r1 of the drive pulley 17, If the structure and weight of the carriage 15 itself are reduced, the smooth speed change can be realized more stably.
[0022]
If the radius r1 of the driving pulley 17 is reduced, the rotation speed of the belt 20, that is, the moving speed of the carriage 15 is reduced as it is, but the decrease in the carriage moving speed due to the reduction in the diameter of the driving pulley 17 is as follows. This can be easily prevented by changing the stepping motor 16 to one having a smaller number of steps per rotation, for example, by replacing a 200 step / rev stepping motor with a 96 step / rev stepping motor.
[0023]
Reducing the diameter of the drive pulley 17 also leads to a reduction in the diameter of the motor shaft 19 to which the drive pulley 17 is attached. Therefore, the rigidity of the thinned motor shaft decreases, and the motor shaft may be bent by the tension of the belt 20. Increase. However, according to the present embodiment, the portion other than the small-diameter portion 29 of the motor shaft 19 to which the drive pulley 17 is attached can be made thick so as not to reduce the rigidity, so that the risk of the occurrence of the bending is small. In addition, since the small diameter portion 29 of the motor shaft 19 is formed by a stepped structure of the motor shaft having a step 40 near the drive pulley 17, the structure is simple and the manufacturing is simple, and there is a possibility that the bending may occur due to belt tension. Can be reduced.
[0024]
FIG. 5 is a diagram illustrating measurement data of the comparative example and the first to third examples. As is apparent from this figure, the radius r1 of the driving pulley 17 is changed from 13.475 / 2 mm (Comparative Example) to 6.738 / 2 mm (Example 1), or 6.468 / 2 mm (Example 2 and Example 2). By simply reducing the diameter to 3), the moment of inertia M2 of the carriage (CR) on the motor shaft 19 is increased from 113.49 in the comparative example to 28.37 in the first embodiment and 26.15 in the second and third embodiments. Become smaller.
[0025]
Where the moment of inertia M1 of the rotor is 20, the value of the comparative example is about 5 to 6 times the value of the moment of inertia M1, but Examples 1 to 3 have substantially the same value as the moment of inertia M1. That is, the moment of inertia M2 of the carriage 15 on the motor shaft 19 of the stepping motor 16 is less than or equal to twice the moment of inertia of the rotor 31 of the stepping motor 16 with respect to M1. Thereby, the speed stability as shown in FIG. 3 is obtained.
[0026]
By changing the number of steps (step / rev) of the stepping motor 16 from 200 in the comparative example to 100 in the first embodiment and 96 in the second and third embodiments, the traveling speed of the carriage 15 is increased. Is not reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an ink jet printer according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view schematically showing a carriage driving device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a speed change when the carriage shifts from an acceleration region to a constant speed region.
FIG. 4 is a sectional view of a stepping motor.
FIG. 5 is a diagram showing measurement data of a comparative example and Examples 1 to 3.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 11 main frame, 14 carriage guide shaft 15 carriage, 16 stepping motor 17 drive pulley, 18 driven pulley 19 motor shaft, 20 belt 21 recording head, 30 carriage drive M1 motor rotor inertia, M2 carriage inertia r1 drive pulley Radius, r2 radius of driven pulley

Claims (5)

ステッピングモータと、
前記ステッピングモータのモータ軸に取り付けられた駆動プーリと、
前記駆動プーリと対を成す従動プーリと、
前記駆動プーリと従動プーリに掛け渡され、前記ステッピングモータの回転を動力として回動されると共に、キャリッジが一体に移動するように取り付けられているベルトと、を備え、
前記キャリッジは、制御信号に基づいて、加速領域、定速領域および減速領域をもって往復動するように構成されて成るキャリッジ駆動装置であって、
前記ステッピングモータのロータの慣性モーメントをM1、前記ステッピングモータのモータ軸上における前記キャリッジの慣性モーメントをM2としたとき、M2がM1の2倍以下となるように前記駆動プーリの半径r1が設定されていることを特徴とするキャリッジ駆動装置。
A stepper motor,
A drive pulley attached to a motor shaft of the stepping motor;
A driven pulley paired with the drive pulley,
A belt that is hung over the drive pulley and the driven pulley, is rotated with the rotation of the stepping motor as power, and is attached so that the carriage moves integrally.
A carriage driving device configured to reciprocate in an acceleration region, a constant speed region, and a deceleration region based on a control signal,
When the moment of inertia of the rotor of the stepping motor is M1 and the moment of inertia of the carriage on the motor shaft of the stepping motor is M2, the radius r1 of the driving pulley is set so that M2 is not more than twice M1. A carriage driving device.
請求項1において、従動プーリの半径をr2としたとき、該従動プーリの半径r2は、前記駆動プーリの半径r1より大きく設定されていることを特徴とするキャリッジ駆動装置。2. The carriage driving device according to claim 1, wherein when a radius of the driven pulley is r2, a radius r2 of the driven pulley is set to be larger than a radius r1 of the driving pulley. 請求項1または2において、前記ステッピングモータのモータ軸は、前記駆動プーリが取り付けられる部分が他より小径に形成されていることを特徴とするキャリッジ駆動装置。3. The carriage driving device according to claim 1, wherein a portion of the motor shaft of the stepping motor to which the driving pulley is attached has a smaller diameter than the other portion. 請求項3において、前記モータ軸の小径部分は、駆動プーリの近傍に段を有するモータ軸の段付き構造により形成されていることを特徴とするキャリッジ駆動装置。4. The carriage driving device according to claim 3, wherein the small diameter portion of the motor shaft is formed by a stepped structure of the motor shaft having a step near a driving pulley. 被噴射媒体搬送手段と、被噴射媒体に液体噴射を実行する噴射実行手段と、被噴射媒体を排出する被噴射媒体排出手段とを備え、前記噴射実行手段は液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジと、該キャリッジを被噴射媒体搬送方向と直交する主走査方向に往復動させるキャリッジ駆動装置とを備えて成る液体噴射装置であって、前記キャリッジ駆動装置は、請求項1から4のいずれか1項に記載されたキャリッジ駆動装置から成ることを特徴とする液体噴射装置。A medium to be ejected, a means for performing liquid ejection on the medium to be ejected, and a means for ejecting medium to be ejected for ejecting the medium to be ejected, wherein the means for ejecting comprises a carriage equipped with a liquid ejecting head; 5. A liquid ejecting apparatus comprising: a carriage driving device that reciprocates the carriage in a main scanning direction orthogonal to a direction in which the medium to be ejected is conveyed. 5. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the carriage driving device is A liquid ejecting apparatus comprising the carriage driving device described above.
JP2002245046A 2002-08-26 2002-08-26 Carriage drive device and liquid ejection device Expired - Fee Related JP4284492B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002245046A JP4284492B2 (en) 2002-08-26 2002-08-26 Carriage drive device and liquid ejection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002245046A JP4284492B2 (en) 2002-08-26 2002-08-26 Carriage drive device and liquid ejection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004082453A true JP2004082453A (en) 2004-03-18
JP4284492B2 JP4284492B2 (en) 2009-06-24

Family

ID=32053351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002245046A Expired - Fee Related JP4284492B2 (en) 2002-08-26 2002-08-26 Carriage drive device and liquid ejection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4284492B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7215316B2 (en) 2001-10-25 2007-05-08 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for driving plasma display panel

Also Published As

Publication number Publication date
JP4284492B2 (en) 2009-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010052417A (en) Image forming apparatus
JP4840490B2 (en) Inkjet recording device
JP3413028B2 (en) Recording device
JPH07329388A (en) Recording device and information processing system
JP4910411B2 (en) Roll paper printer, roll paper feed control method, and roll paper feed mechanism
JP2010064469A (en) Image forming apparatus
JPH106516A (en) Ink jet printer
JP2004082453A (en) Carriage driver and liquid ejector
JP2010089428A (en) Recording apparatus
JP4978600B2 (en) Driving force transmission device and image recording apparatus having the same
JP4171886B2 (en) Carriage speed control device, liquid ejecting apparatus including the carriage speed control device, and carriage speed control program
JP6003156B2 (en) Image forming apparatus
JP2007152584A (en) Liquid ejector and flushing method in liquid ejector
JP5218597B2 (en) Roll paper printer and control method of roll paper printer
US8333455B2 (en) Image forming apparatus
EP2055484B1 (en) Driving force transmission device and image recording apparatus having the same
JP2007276139A (en) Inkjet printer and its periodic flushing method
JP3963062B2 (en) Recording apparatus and recording method of recording apparatus
JP2009034853A (en) Carriage apparatus and recording apparatus
JP2012126527A (en) Method for correcting roll paper skew and image forming apparatus
JP2006240231A (en) Ink-jet printer
JP2005153147A (en) Recording medium transfer mechanism and inkjet recording apparatus
JP2006248104A (en) Control method and controller of motor, and inkjet printer
JP2004243564A (en) Serial recording apparatus
JP2004181695A (en) Bidirectional liquid ejection controller, liquid ejector comprising it, and bidirectional liquid ejection control program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050113

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081203

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090225

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090310

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140403

Year of fee payment: 5

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees