JP2006258246A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 伝達ベルトで動力を伝達するモータを備えたプリンタにおいて、モータの温度上昇を効果的に抑制することができる構成を備えたプリンタを提供すること。
【解決手段】 モータ５の動力を伝達する伝達ベルト８は、モータ５の駆動時に生じる発熱に基づく雰囲気温度の上昇に伴って収縮するように形成されている。プリンタは、モータ５の温度変動に伴って、伝達ベルト８のテンションを調整するベルトテンション調整装置３０を備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリンタに関する。

従来から、プリンタには、印刷を行うための各種のモータが搭載されている。たとえば、インクジェットプリンタには、印刷ヘッドを有するキャリッジを駆動するキャリッジモータや、印刷対象物となる印刷用紙等を送る紙送りモータ等のモータが搭載されている。これらのモータは、キャリッジの駆動や紙送り等のために頻繁に起動、停止を繰り返すため、駆動されるときの消費電力に応じて発生する熱が蓄積されて過熱状態となりやすい。モータが過熱状態になると、巻線コイルの焼損、発煙あるいは発火という問題が生じる。そこで、これらのモータが搭載されたプリンタでは、モータの過熱を防止するため、印刷対象物への印刷過程で、所定の時間、モータを休止させるモータ休止制御が行われている（たとえば、特許文献１から３参照）。

特許文献１に記載されたプリンタでは、キャリッジが印刷対象物上を１回横断する１パスの搬送過程でキャリッジモータに発生する単位発熱量が設定された発熱テーブルが予め準備されている。また、印刷対象物の印刷時には、１パスの印刷動作ごとのキャリッジモータの単位発熱量を発熱テーブルから読み出して、その単位発熱量を積算し、その積算値からキャリッジの停止時間に応じた放熱量を減算してキャリッジモータの蓄熱量を求めている。

そして、この蓄熱量が規定値を超えたときに、次の１パスの印刷動作の前に、所定の時間、キャリッジモータを休止させている。キャリッジモータの休止時間は、予め準備された休止時間テーブル上に設定されている。また、蓄熱量が規定値を超えた場合には、次の１パスの印刷動作におけるキャリッジモータの単位発熱量に対応した休止時間が休止時間テーブルから選択され、その時間、キャリッジモータを休止させている。

特許文献２および３に記載されたプリンタでは、特許文献１に記載のプリンタと同様の方法で算出された蓄熱量からキャリッジモータのモータ内部温度を推定している。そして、推定されたモータ内部温度が規定温度を超えると、特許文献１に記載のプリンタと同様に、各パス間で、所定の時間、キャリッジモータを休止させるようになっている。なお、特許文献２および３では、主としてキャリッジモータの休止制御に関する内容が開示されているが、紙送りモータにも同様の休止制御が適用可能である旨が開示されている。

また、従来から、たとえば、インクジェットプリンタでは、キャリッジモータの動力をキャリッジに伝達する伝達手段や、紙送りモータの動力を紙送りローラに伝達する伝達手段等として、伝達ベルトが用いられている。この伝達ベルトは、キャリッジモータや紙送りモータ等の出力軸に固定されたプーリに噛み合った状態で配設されている。

特開２００３−７９１８６号公報 特開２００３−７９１７８号公報 特開２００３−７９１７９号公報

上述のように、特許文献１から３に記載されたプリンタでは、印刷対象物への印刷過程で、所定の時間、モータを休止させるモータ休止制御によって、モータの過熱を防止している。すなわち、これらのプリンタでは、モータ休止時の放熱によって、上昇したモータの温度を下げている。しかしながら、特許文献１から３には、モータの温度上昇自体を効果的に抑制するための構成は提案されていない。

そこで、本出願人は、動力の伝達手段として伝達ベルトが用いられているモータの温度上昇自体を効果的に抑制するため、種々の検討を行った。具体的には、伝達ベルトを動力の伝達手段とする紙送りモータを用いて、まず、伝達ベルトの雰囲気温度と、テンションとの関係に着目して検討を行った。一般に、プリンタでは、紙送りモータや、伝達ベルトに噛み合うプーリが取り付けられる固定フレームの材質には樹脂が採用されている。そのため、固定フレームの熱膨張はそれほど大きくない。したがって、固定フレームの近辺に配置されるモータの温度上昇の影響（すなわち、固定フレームの雰囲気温度上昇の影響）で、紙送りモータの取付位置とプーリの取付位置との間隔がそれほど広がることはない。すなわち、モータの温度上昇の影響で、伝達ベルトのテンションが大きく増加していくことはないはずである。しかし、本出願人は検討の中で、図９に示すように、伝達ベルトの近辺に配置されるモータのケース温度、すなわち、伝達ベルトの雰囲気温度の上昇に伴って、伝達ベルトのテンションが大きく増加していくことを知見するに至った。そして、これは、温度が上昇すると、プリンタ用の伝達ベルトに含まれるガラス繊維の影響で、伝達ベルトが収縮することに起因することを知見するに至った。

また、本出願人は、搬送側の負荷を一定とし、かつ一定速度で紙送りモータを駆動したときの、モータ駆動時間とモータケース温度との関係に着目して検討を行った。その結果、図１０の温度特性曲線Ｗ１に示すように、モータケース温度、すなわち、伝達ベルトの雰囲気温度は、ある時間ｔまでは対数関数的に増加するが、その後は指数関数的に増加して、ある一定温度に収束しないことを知見するに至った。そして、これは、以下の現象に起因することを知見するに至った。すなわち、モータケース温度（すなわち、伝達ベルトの雰囲気温度）が上昇すると、図９に示すように、伝達ベルトのテンションが増加して、紙送りモータの負荷が増加する。モータの負荷が増加すると、モータの温度が上がり、その結果、伝達ベルトの雰囲気温度が上がる。そのため、さらに伝達ベルトのテンションが増加する。このような悪循環を繰り返して、ある時間ｔからモータケース温度が指数関数的に増加することを知見するに至った。なお、図１０の実効電流曲線Ｗ２に示すように、実効電流もモータ駆動時間とともに増加している。

本発明はかかる新たな知見に基づいてなされたものあり、本発明の課題は、伝達ベルトで動力を伝達するモータを備えたプリンタにおいて、モータの温度上昇を効果的に抑制することができる構成を備えたプリンタを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、モータと、モータの動力を伝達する伝達ベルトとを備えるプリンタにおいて、伝達ベルトは、モータの駆動時に生じる発熱に基づく雰囲気温度の上昇に伴って収縮するように形成されるとともに、モータの温度変動に伴って、伝達ベルトのテンションを調整するベルトテンション調整装置を備えることを特徴とする。

本発明のプリンタは、モータの温度変動に伴って、伝達ベルトのテンションを調整するベルトテンション調整装置を備えている。そのため、モータの駆動時に生じる発熱に基づいてモータの温度が上昇した場合であっても、伝達ベルトのテンションを調整することができる。したがって、モータの温度上昇、すなわち、モータの駆動時に生じる発熱に基づく伝達ベルトの雰囲気温度の上昇による伝達ベルトのテンションの増加によって、さらに、モータの温度が上昇するといった現象の発生を抑制することができる。その結果、モータの温度上昇を効果的に抑制することができる。また、雰囲気温度の上昇に伴って伝達ベルトは収縮するため、雰囲気温度の上昇に伴って伝達ベルトが伸長する場合に比べ、モータの温度が上昇しても、モータの動力を効率良く伝達することができる。

本発明において、ベルトテンション調整装置は、モータの温度変動にかかわらず、伝達ベルトのテンションを略一定に保つことが好ましい。このように構成すると、組立時の初期調整で調整された適切な伝達ベルトのテンションを維持することができる。そのため、モータの動力を適切に伝達することができる。

本発明において、ベルトテンション調整装置は、モータの温度、または、駆動時の動負荷を検出する検出機構を備え、検出機構での検出結果に基づいて伝達ベルトのテンションを調整することが好ましい。このように構成すると、モータの温度、またはモータの温度と相関関係を有するモータの駆動時の動負荷を適切に反映した伝達ベルトのテンションの調整が可能となる。そのため、伝達ベルトのテンションが増加することによるモータの温度上昇をより効果的に抑制することができる。

本発明において、ベルトテンション調整装置は、伝達ベルトに当接するテンションローラと、モータの温度変動に伴って、伝達ベルトに対する接離方向にテンションローラを移動させるテンションローラ移動機構とを備えることが好ましい。このように構成すると、伝達ベルトに対する接離方向へテンションローラを移動させるという簡易な構成で、伝達ベルトのテンションを調整することができる。

本発明において、ベルトテンション調整装置は、形状記憶合金で形成された変形部を備え、モータの温度変動に伴って、変形部が変形して伝達ベルトのテンションを調整することが好ましい。このように構成すると、モータの温度変動によって変形部が自動的に変形するため、ベルトテンション調整装置の構成が簡素化される。

本発明において、変形部には、伝達ベルトに当接するテンションローラが取り付けられていることが好ましい。このように構成すると、テンションローラという比較的軽量で簡単な構成を、変形部の変形によって移動させ、伝達ベルトのテンションを調整することができるため、ベルトテンション調整装置の構成をより簡素化することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

［実施の形態１］
（プリンタの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるプリンタ１の主要部の構成を示す概略斜視図である。

本形態のプリンタ１は、印刷対象物となる印刷用紙Ｐ等に対してインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタである。このプリンタ１は、図１に示すように、インク滴を吐出する印刷ヘッド２が搭載されたキャリッジ３と、主走査方向ＭＳにキャリッジ３を駆動するキャリッジモータ（ＣＲモータ）４と、印刷用紙Ｐを副走査方向ＳＳに送る紙送りモータ（ＰＦモータ）５と、印刷対象物を搬送する搬送ローラ６を外周面に有する回転軸７と、回転軸７へＰＦモータ５の動力を伝達する伝達ベルト８と、印刷用紙Ｐを排出する排出ローラ９と、排出ローラ９に対向する４つの抑えローラ１０と、伝達ベルト８によって回転軸７へ伝達されたＰＦモータ５の動力をさらに排出ローラ９へ伝達する伝達歯車である歯車列１１とを備えている。これらの構成要素は、図１の破線で示す筐体１２の内部に収納されている。

キャリッジ３は、図示を省略する支持フレームに支持されたガイドシャフト１４と、タイミングベルト１５とによって主走査方向ＭＳに搬送可能に構成されている。すなわち、タイミングベルト１５は、その一部がキャリッジ３に固定されるとともに、ＣＲモータ４の出力軸に取り付けられたプーリ１６と、支持フレーム（図示省略）に回転可能に取り付けられたプーリ１７とに噛み合った状態で一定のテンションを有するように配設されている。また、ガイドシャフト１４は、キャリッジ３を主走査方向ＭＳへ案内するように、キャリッジ３を摺動可能に保持している。

ＰＦモータ５の出力軸５ａの先端には、出力プーリ２７が固定されている。この出力プーリ２７は、伝達ベルト８と噛み合うようになっている。

伝達ベルト８は、ガラス繊維を補強材として含むゴム製のベルトである。内部に含まれるガラス繊維の影響で、この伝達ベルト８は、雰囲気温度の上昇に伴って、収縮するようになっている。

歯車列１１は、回転軸７に固定された主動歯車１９と、排出ローラ９が固定された回転軸２０の一端に固定された従動歯車２１と、従動歯車２１へ主動歯車１９の駆動力を伝達する中間歯車列２２とから構成されている。本形態の中間歯車列２２は、第１中間歯車２３と第２中間歯車２４と第３中間歯車２５との３つの歯車から構成されている。そして、第１中間歯車２３、第２中間歯車２４、第３中間歯車２５の順番で主動歯車１９の駆動力を従動歯車２１へ伝達するようになっている。

なお、本形態では、主動歯車１９と従動歯車２１との位置関係から中間歯車列２２は３つの中間歯車２３、２４、２５から構成されているが、主動歯車１９と従動歯車２１との位置関係によっては、１つの中間歯車によって、主動歯車１９の駆動力を従動歯車２１へ伝達しても良い。また、本形態よりもさらに多くの中間歯車から中間歯車列を構成しても良い。

主動歯車１９は、第１中間歯車２３と噛み合う歯車部１９ａと、伝達ベルト８と噛み合うプーリ部１９ｂとから構成されたプーリ付歯車である。図１に示すように、主動歯車１９は、その回転中心と回転軸７の回転中心が一致するように、回転軸７の一端側（図１では右端側）に固定されている。また、歯車部１９ａがプーリ部１９ｂよりも外側（図１では右側）となるように、主動歯車１９は、回転軸７の一端側に固定されている。歯車部１９ａは、プーリ部１９ｂよりも大径に形成されている。

また、プリンタ１は、主動歯車１９のプーリ部１９ｂと出力プーリ２７とに噛み合った伝達ベルト８に当接するテンションローラ２８を備えている。テンションローラ２８は、図１における固定軸２９の左端に、図示を省略する軸受を介して回転可能に取り付けられている。そして、このテンションローラ２８は、伝達ベルト８に適切なテンションを与えるようになっている。テンションローラ２８および固定軸２９は、以下に述べるベルトテンション調整装置３０の一部を構成するようになっている。なお、伝達ベルト８のテンションは、組立時の初期調整で適切な状態となるように調整されている。

（ベルトテンション調整装置の構成）
図２は、本発明の実施の形態１にかかるベルトテンション調整装置３０の概略構成およびその周辺を示す平面図である。図３は、図２に示すベルトテンション調整装置３０の概略構成およびその周辺を示す側面図である。

ベルトテンション調整装置３０は、ＰＦモータ５の駆動時に生じる発熱に基づくＰＦモータ５の温度変動に伴って、伝達ベルト８のテンションを調整するものである。このベルトテンション調整装置３０は、図２および図３に示すように、上述したテンションローラ２８や固定軸２９の他に、伝達ベルト８に対する接離方向Ｖ（伝達ベルト８に接近する方向Ｖ１および伝達ベルト８から離間する方向Ｖ２）にテンションローラ２８を移動させるテンションローラ移動機構３１と、ＰＦモータ５の温度を検出する検出機構３２とを備えている。

本形態のベルトテンション調整装置３０は、検出機構３２で検出されたＰＦモータ５の温度に基づいて、伝達ベルト８のテンションを調整するようになっている。より具体的には、ベルトテンション調整装置３０は、検出機構３２で検出されたＰＦモータ５の温度に基づいて、テンションローラ移動機構３１でテンションローラ２８を接離方向Ｖに移動させて、伝達ベルト８のテンションを調整するようになっている。特に、本形態では、ベルトテンション調整装置３０は、ＰＦモータ５の温度の変動にかかわらず、伝達ベルト８のテンションを略一定に保つように、テンションローラ２８を接離方向Ｖに移動させるようになっている。

テンションローラ移動機構３１は、テンションローラ２８が取り付けられていない固定軸２９の一端（図２では右端）が固定されたレバー３３と、レバー３３を回転可能に支持する固定軸３４と、レバー３３に固定されたレバー側歯車３５と、テンションローラ２８を移動させる移動モータ３６と、移動モータ３６のモータ駆動回路３７と、移動モータ３６の出力軸端に固定された出力歯車３８と、移動モータ３６の動力を出力歯車３８からレバー側歯車３５に伝達する２つの中間歯車３９、４０とを備えている。

図２および図３に示すように、レバー３３の一端側（図３では右端側）に固定軸２９が固定されている。レバー３３の他端側（図３では左端側）は、図示を省略する軸受を介して固定軸３４の一端（図２では右端）に回転可能に取り付けられている。また、図２に示すように、固定軸３４の他端（図２では左端）は、ＰＦモータ５が固定された固定フレーム４１に固定されている。固定フレーム４１には、回転軸７の一端（図１では右端）も図示を省略する軸受を介して回転可能に取り付けられている。この固定フレーム４１は、樹脂で形成されている。

レバー側歯車３５は、図２および図３に示すように、レバー３３の回転中心、すなわち、固定軸３４の軸心と一致するように、レバー３３の他端側に固定されている。

移動モータ３６は、たとえば、直流（ＤＣ）モータである。この移動モータ３６は、図示を省略するロータリーエンコーダを備え、その現行回転位置の検出が可能となっている。また、移動モータ３６は、図示を省略する固定フレームに固定されている。２つの中間歯車３９、４０も移動モータ３６が固定された固定フレーム（図示省略）に回転可能に取り付けられている。

以上のように、移動モータ３６の回転に伴って、出力歯車３８、２つの中間歯車３９、４０およびレバー側歯車３５が回転するようになっている。また、レバー側歯車３５が回転にすると、レバー３３が固定軸３４を中心に回転し、テンションローラ２８が接離方向Ｖへ移動するようになっている。なお、テンションローラ移動機構３１の機械的な構成は、上述した構成には限定されない。たとえば、中間歯車３９、４０を省略して出力歯車３８とレバー側歯車３５とを噛み合わせても良い。また、歯車の代わりにプーリとベルトとを用いて、移動モータ３６の動力をレバー３３に伝達しても良い。さらに、レバー３３を移動モータ３６で直接、駆動しても良い。

検出機構３２は、ＰＦモータ５の温度を測定するための接点４２を備えた温度センサである。本形態の接点４２は、ＰＦモータ５のケースに取り付けられている。すなわち、本形態の検出機構３２は、ＰＦモータ５のケース温度を検出するようになっている。検出機構３２からは、検出されたケース温度に対応する温度信号Ｓｔが出力され、この温度信号Ｓｔは、モータ駆動回路３７に入力されるようになっている。なお、接点４２の取付位置は、ＰＦモータ５のケースには限定されず、たとえば、ＰＦモータ５内部の固定子に取り付けて、モータ内部温度を測定するようにしても良い。

モータ駆動回路３７は、検出機構３２でのＰＦモータ５のケース温度の検出結果と、移動モータ３６のロータリーエンコーダでの移動モータ３６の現行回転位置の検出結果とに基づいた駆動信号Ｓｄを移動モータ３７に対して供給するように構成されている。

より具体的には、まず、モータ駆動回路３７には、ＰＦモータ５のケース温度に変動が生じても、伝達ベルト８のテンションを略一定に保つための移動モータ３６の設定回転位置が記憶されている。すなわち、ＰＦモータ５のケース温度と、そのケース温度（すなわち、伝達ベルト８の雰囲気温度）における伝達ベルト８の収縮量とから、ＰＦモータ５のケース温度に変動が生じても、伝達ベルト８のテンションを略一定に保つことができるテンションローラ２８の位置が予め実験的に求められ、そのテンションローラ２８の位置に対応する移動モータ３６の設定回転位置がモータ駆動回路３７に記憶されている。換言すると、伝達ベルト８のテンションを略一定に保つため、ＰＦモータ５のケース温度に対応した移動モータ３６の設定回転位置がモータ駆動回路３７に記憶されている。

また、モータ駆動回路３７は、入力された温度信号Ｓｔに対応する移動モータ３６の設定回転位置と、移動モータ３６のロータリーエンコーダで検出される移動モータ３６の現行回転位置とを比較するように構成されている。そして、モータ駆動回路３７は、移動モータ３６の現行回転位置と設定回転位置とが略一致するように、移動モータ３７に対して駆動信号Ｓｄを供給するようになっている。

（ベルトテンション駆動装置の動作）
以上のように構成されたプリンタ１では、ＰＦモータ５で回転駆動された搬送ローラ６が印刷用紙Ｐを副走査方向ＳＳへ送りながら、ＣＲモータ４は、印刷用紙Ｐ上で主走査方向ＭＳにキャリッジ３を繰り返し往復搬送する。キャリッジ３が往復搬送される際に、印刷ヘッド２からインク滴が吐出され、印刷用紙Ｐへの印刷が行われる。

ＰＦモータ５は、印刷用紙Ｐへの印刷動作時に起動、停止を繰り返す。そのため、ＰＦモータ５は、印刷用紙Ｐへの印刷動作時、すなわち、駆動時に発熱する。ＰＦモータ５が発熱すると、ＰＦモータ５の出力プーリ２７と噛み合う伝達ベルト８の雰囲気温度が上昇し、伝達ベルト８が収縮する。

一方、モータ駆動回路３７には、ＰＦモータ５のケース温度に対応する温度信号Ｓｔが入力されている。そして、移動モータ３６の現行回転位置（すなわち、レバー３３の回転位置）が、入力された温度信号Ｓｔに対応する設定回転位置となるように、モータ駆動回路３７は、移動モータ３７に対して駆動信号Ｓｄを供給している。ここで、ＰＦモータ５の発熱によって、ＰＦモータ５のケース温度が上昇すると、移動モータ３６の設定回転位置と現行回転位置とに差異が生じる。そのため、モータ駆動回路３７は、移動モータ３６の設定回転位置と現行回転位置とが略一致するように、移動モータ３６に対して駆動信号Ｓｄを供給する。駆動信号Ｓｄが供給されると、移動モータ３６が回転し、伝達ベルト８が収縮してもそのテンションが略一定に保たれるように、テンションローラ２８が伝達ベルト８から離間する方向Ｖ２に移動する。

また、たとえば、ＰＦモータ５が所定時間、休止されると、ＰＦモータ５の温度は下降する。すなわち、伝達ベルト８の雰囲気温度が下降し、伝達ベルト８が伸長する。また、ＰＦモータ５のケース温度が下降すると、移動モータ３６の設定回転位置と現行回転位置とに差異が生じる。そのため、モータ駆動回路３７は、移動モータ３６の設定回転位置と現行回転位置とが略一致するように、移動モータ３６に対して駆動信号Ｓｄを供給する。駆動信号Ｓｄが供給されると、移動モータ３６が回転し、伝達ベルト８が伸長してもそのテンションが略一定に保たれるように、テンションローラ２８が伝達ベルト８に接近する方向Ｖ１に移動する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のプリンタ１は、ＰＦモータ５の駆動時に生じる発熱に基づくＰＦモータ５の温度の上昇や下降に伴って、伝達ベルト８のテンションを調整するベルトテンション調整装置３０を備えている。そのため、ＰＦモータ５の温度上昇、すなわち、伝達ベルト８の雰囲気温度の上昇によって伝達ベルト８の収縮が生じた場合であっても、伝達ベルト８のテンションを調整することができる。したがって、伝達ベルト８の雰囲気温度の上昇による伝達ベルト８のテンションの増加によって、さらに、ＰＦモータ５の温度が上昇するといった現象の発生を防止することができる。その結果、ＰＦモータ５の温度上昇を効果的に抑制することができる。また、雰囲気温度の上昇に伴って伝達ベルト８は収縮するため、雰囲気温度の上昇に伴って伝達ベルト８が伸長する場合に比べ、ＰＦモータ５の温度が上昇しても、ＰＦモータ５の動力を効率良く伝達することができる。

また、従来の構成の場合、図８に示すように、モータケース温度は、ある時間ｔまでは対数関数的に変化し、その後は指数関数的に変化する。すなわち、モータケース温度の変化の曲線には、変曲点Ｐが存在する。そのため、モータの補償温度が変曲点Ｐに対応する温度Ｔ以上であっても、モータケース温度が指数関数的に増加する温度Ｔ以下または温度Ｔ未満の温度に到達した段階でモータの休止制御（すなわち、モータの発熱制限）を行う必要がある。すなわち、モータの温度が指数関数的に増加する以前にモータの発熱制限を行う必要がある。本形態では、伝達ベルト８の雰囲気温度の上昇による伝達ベルト８のテンションの増加によって、さらに、ＰＦモータ５の温度が上昇するといった現象の発生を防止することができる。すなわち、本形態の構成を採用すれば、ＰＦモータ５のケース温度の変化を、変曲点Ｐが存在しない対数関数的に増加させることが可能になる。したがって、ＰＦモータ５の補償温度により近い温度でＰＦモータ５の発熱制限を行うことが可能になる。

さらに、ＰＦモータ５の温度下降、すなわち、伝達ベルト８の雰囲気温度の下降による伝達ベルト８の伸長が生じた場合であっても、伝達ベルト８のテンションを調整することができる。したがって、伝達ベルト８の雰囲気温度の下降による伝達ベルト８の緩みを防止することができる。

本形態では、ベルトテンション調整装置３０は、ＰＦモータ５の温度変動にかかわらず、伝達ベルト８のテンションを略一定に保つように構成されている。そのため、組立時の初期調整で調整された適切な伝達ベルト８のテンションを維持することができる。そのため、ＰＦモータ５の動力を適切に伝達することができる。

本形態では、ベルトテンション調整装置３０は、ＰＦモータ５のケース温度を検出する検出機構３２を備え、検出機構３２での検出結果に基づいて伝達ベルト８のテンションを調整するように構成している。そのため、ＰＦモータ５の温度を適切に反映した伝達ベルト８のテンションの調整が可能となる。したがって、伝達ベルト８のテンションが増加することによるＰＦモータ５の温度上昇を適切に抑制することができる。

本形態では、ベルトテンション調整装置３０は、伝達ベルト８に当接するテンションローラ２８と、伝達ベルト８に対する接離方向Ｖにテンションローラ２８を移動させるテンションローラ移動機構３１とを備えている。そのため、伝達ベルト８に対する接離方向Ｖへテンションローラ２８を移動させるという簡易な構成で、伝達ベルト８のテンションを調整することができる。

［実施の形態２］
図４は、実施の形態２にかかるベルトテンション調整装置５０の概略構成およびその周辺を示す平面図である。図５は、図４に示すベルトテンション調整装置５０の概略構成およびその周辺を示す側面図である。図６は、図４の示す変形部５２の変形状態を模式的に示す模式図である。

本発明の実施の形態１と実施の形態２とは、ベルトテンション調整装置のうちの、テンションローラ２８を移動させる機構の構成が相違する。したがって、以下では、ベルトテンション調整装置５０の構成を中心に本形態の構成を説明する。なお、本形態では、上記の構成を除く他の構成は実施の形態１の構成と共通するため、同一の構成に対しては同一の符号を付するとともに、共通する部分についての詳細な説明は省略する。あるいは、実施の形態１と共通する部分についての図示および説明は省略する。

実施の形態２のベルトテンション調整装置５０も、ＰＦモータ５の駆動時に生じる発熱に基づくＰＦモータ５の温度変動に伴って、伝達ベルト８のテンションを調整するものである。このベルトテンション調整装置５０は、図４および図５に示すように、上述したテンションローラ２８や固定軸２９の他に、固定軸２９が固定される固定部５１と、固定部５１が一端の取り付けられた変形部５２と、変形部５２が支持される支持部５３とを備えている。

固定部５１は、テンションローラ２８が取り付けられていない固定軸２９の一端（図４では右端）が固定される金属製または樹脂製のブロック部材である。支持部５３は、図４に示すように、ＰＦモータ５や回転軸７が取り付けられた固定フレーム４１に固定される金属製または樹脂製のブロック部材である。

変形部５２は、形状記憶合金で形成された長尺状のブロック部材である。この変形部５２は、常温状態では、図５に示すように、直線状をなすようになっている。また、雰囲気温度が所定の温度以上になると、図６に示すように、変形部５２は、伝達ベルト８から離間する方向Ｖ２に変形するようになっている。なお、この変形部５２を構成する形状記憶合金に、２方向性の形状記憶処理を施しても良い。すなわち、変形部５２が、高温側のオーステナイト相の状態と、低温側のマルテンサイト相の状態との２つの状態を記憶することができるようにしても良い。

以上のように構成されたベルトテンション調整装置５０では、ＰＦモータ５の発熱によって伝達ベルト８の雰囲気温度が上昇し、伝達ベルト８が収縮すると伝達ベルト８のテンションが増加する。一方、変形部５２の雰囲気温度が所定の温度以上になると、図６に示すように、変形部５２が伝達ベルト８から離間する方向Ｖ２に変形する。そして、増加した伝達ベルト８のテンションを減少させる。

また、たとえば、ＰＦモータ５が所定時間休止されて、ＰＦモータ５の温度、すなわち、伝達ベルト８の雰囲気温度が下降し、伝達ベルト８が伸長すると伝達ベルト８のテンションが減少する。一方、変形部５２の雰囲気温度が所定の温度未満になると、図６に示す状態から図５に示す直線状態に、変形部５２が変形する。そして、減少した伝達ベルト８のテンションを増加させる。

以上説明したように、本形態のベルトテンション調整装置５０も、ＰＦモータ５の駆動時に生じる発熱に基づくＰＦモータ５０の温度変動に伴って、伝達ベルト８のテンションを調整することができる。そのため、ＰＦモータ５の温度上昇、すなわち、伝達ベルト８の雰囲気温度の上昇による伝達ベルト８のテンションの増加によって、さらに、ＰＦモータ５の温度が上昇するといった現象の発生を抑制することができる。

本形態では、ベルトテンション調整装置５０が、形状記憶合金で形成された変形部５２を備えている。また、ＰＦモータ５の温度変動に伴って、変形部５２が変形して伝達ベルト８のテンションを調整するように構成されている。そのため、ＰＦモータ５の温度変動に伴う変形部５２の雰囲気温度の変動によって変形部５２が自動的に変形して、伝達ベルト８のテンションを調整することができる。したがって、ベルトテンション調整装置５０の構成が簡素化される。

本形態において、変形部５２には、固定部５１および固定軸２９を介して、伝達ベルト８に当接するテンションローラ２８が取り付けられている。そのため、テンションローラ２８という比較的軽量で簡単な構成を、変形部５２の変形によって移動させ、伝達ベルト８のテンションを調整することができる。したがって、ベルトテンション調整装置５０の構成をさらに簡素化することができる。

［他の実施の形態］
上述した各形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。

上述した実施の形態２では、変形部５２は、形状記憶合金で形成されていたが、変形部は必ずしも形状記憶合金で形成される必要はない。たとえば、雰囲気温度の上昇に伴って収縮するガラス組成物を含む材質で、図７および図８に示すような変形部６２を形成しても良い。より具体的には、図８に示す常温の状態から、雰囲気温度が上昇すると、図８の矢印Ｖ４の方向へ収縮するとともに、再び雰囲気温度が下降すると図８の矢印Ｖ３の方向へ伸長するように、変形部６２を形成しても良い。

なお、この場合には、図８に示すように、変形部６２を、ＰＦモータ５に接触するように配置することが好ましい。このように構成すると、変形部６２は、ＰＦモータ５の温度変化をより適切に反映した伸縮を行うことができるからである。また、変形部６２の材質には、伝達ベルト８に含まれるガラス繊維と同じガラス組成物が含まれることが好ましい。このように構成すると、雰囲気温度の変動に伴う変形部６２の伸縮量を伝達ベルト８の伸縮量に対応させることが可能になるからである。その結果、簡易な構成で、伝達ベルト８のテンションを略一定に保つことが可能になる。

また、上述した各形態では、テンションローラ２８を移動させて伝達ベルト８のテンションを調整していたが、ＰＦモータ５を移動させて伝達ベルト８のテンションを調整しても良い。この場合は、実施の形態１で説明したように、モータを用いてＰＦモータ５を移動させても良いし、実施の形態２で説明したように、形状記憶合金を用いてＰＦモータ５を移動させても良い。

さらに、上述した実施の形態１では、検出機構３２は、ＰＦモータ５の温度を検出していたが、検出機構は、ＰＦモータ５の温度と相関関係を有するＰＦモータ５の駆動時の動負荷を検出するようにしても良い。たとえば、ＰＦモータ５がＰＷＭ制御されている場合には、検出機構が駆動時のデューティ値を検出するようにしても良い。また、検出機構がＰＦモータ５の駆動時の電流値を検出するようにしても良い。この場合には、デューティ値や電流値に対応したＰＦモータ５の設定回転位置をモータ駆動回路３７に記憶させれば良い。また、デューティ値や電流値からモータの温度を推定するようにしても良い。

さらにまた、上述した実施の形態１では、移動モータ３６としてＤＣモータを用いていたが、移動モータ３６はステッピングモータでも良い。この場合には、モータ駆動回路３７から入力される駆動信号Ｓｄのパルス数で移動モータ３６の回転位置を知ることができる。そのため、移動モータ３６はロータリーエンコーダを備える必要がなくなる。

また、上述した各形態では、ＰＦモータ５の出力軸５ａに出力プーリ２７が固定され、この出力プーリ２７と伝達ベルト８とが噛み合うように構成されていた。しかし、ＰＦモータ５の出力軸５ａに出力歯車を固定し、この出力歯車を噛み合うプーリ付歯車のプーリ部に伝達ベルト８が噛み合うように構成しても良い。

さらに、上述した実施の形態１では、ベルトテンション調整装置３０は、ＰＦモータ５の温度の変動にかかわらず、伝達ベルト８のテンションを略一定に保つように構成されていたが、必ずしも、伝達ベルト８のテンションを略一定に保つ必要はない。この場合には、実施の形態１におけるレバー３３をモータではなくソレノイドによって駆動させて、テンションローラ２８を接離方向Ｖに移動させても良い。

さらにまた、上述した各形態では、伝達ベルト８は、ガラス繊維を補強材として含むことで、雰囲気温度の上昇に伴って収縮するように構成されていた。しかし、伝達ベルト８を、ガラス繊維以外の熱収縮を起こす材質を含むように、あるいは、そのような材質自体で形成して、雰囲気温度の上昇に伴って収縮するようにしても良い。

また、上述した各形態では、伝達ベルト８を有するモータとしてＰＦモータ５を例に説明した。しかし、伝達ベルトを有するプリンタ内のモータであれば、他のモータであっても温度上昇を抑制するために本発明の構成を採用することができる。さらに、上述した各形態では、インクジェットプリンタを例に本発明の構成を説明したが、伝達ベルトを有するモータを備えるプリンタであれば、レーザプリンタ等の他のプリンタにも本発明の構成を適用することができる。また、プリンタ以外に、コピー機、ＦＡＸ機等、モータの温度上昇を抑制しなければならない装置には、本発明の構成を適用することも可能である。

実施の形態１のプリンタの主要部の構成を示す概略斜視図。 実施の形態１のベルトテンション調整装置の概略構成およびその周辺を示す平面図。 実施の形態１のベルトテンション調整装置の概略構成およびその周辺を示す側面図。 実施の形態２のベルトテンション調整装置の概略構成およびその周辺を示す平面図。 実施の形態２のベルトテンション調整装置の概略構成およびその周辺を示す側面図。 図４に示す変形部の変形状態を模式的に示す模式図。 他の形態のベルトテンション調整装置の概略構成およびその周辺を示す平面図。 他の形態のベルトテンション調整装置の概略構成およびその周辺を示す側面図。 モータケース温度と伝達ベルトのテンションとの関係を示すグラフ。 モータ駆動時間とモータケース温度および実効電流との関係を示すグラフ。

符号の説明

１・・・プリンタ、５・・・ＰＦモータ（モータ）、８・・・伝達ベルト、２８・・・テンションローラ、３０・５０・・・ベルトテンション調整装置、３１・・・テンションローラ移動機構、３２・・・検出機構、５２・・・変形部

Claims (6)

1. モータと、該モータの動力を伝達する伝達ベルトとを備えるプリンタにおいて、
   上記伝達ベルトは、上記モータの駆動時に生じる発熱に基づく雰囲気温度の上昇に伴って収縮するように形成されるとともに、
   上記モータの温度変動に伴って、上記伝達ベルトのテンションを調整するベルトテンション調整装置を備えることを特徴とするプリンタ。
2. 前記ベルトテンション調整装置は、前記モータの温度変動にかかわらず、前記伝達ベルトのテンションを略一定に保つことを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
3. 前記ベルトテンション調整装置は、前記モータの温度、または、駆動時の動負荷を検出する検出機構を備え、該検出機構での検出結果に基づいて前記伝達ベルトのテンションを調整することを特徴とする請求項１または２記載のプリンタ。
4. 前記ベルトテンション調整装置は、前記伝達ベルトに当接するテンションローラと、前記モータの温度変動に伴って、前記伝達ベルトに対する接離方向に上記テンションローラを移動させるテンションローラ移動機構とを備えることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載のプリンタ。
5. 前記ベルトテンション調整装置は、形状記憶合金で形成された変形部を備え、前記モータの温度変動に伴って、上記変形部が変形して前記伝達ベルトのテンションを調整することを特徴とする請求項１または２記載のプリンタ。
6. 前記変形部には、前記伝達ベルトに当接するテンションローラが取り付けられていることを特徴とする請求項５記載のプリンタ。

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