JP2013151135A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジの移動範囲を広くしつつも、キャリッジのベルト取付部をキャリッジの重心に近づけて、キャリッジのガタつきを抑制する。
【解決手段】ベルト２５の、走査方向に互いに離隔して配置されたプーリ２１とプーリ２２との間の、走査方向に延びた部分に、キャリッジ２のベルトグリップ２ａが取り付けられている。ベルトグリップ２ａの、紙送り方向と平行な方向に測定したときのインクジェットヘッド３からの距離Ｄ１４が、モータ２４の半径Ｒｍからプーリ２３の半径Ｒｐを差し引いた半径差Ｒｓよりも小さくなっている。モータ２４は、インクジェットヘッド３が通過するヘッド通過領域Ａ１と紙送り方向に重なっている。プーリ２３は、プーリ２１から紙送り方向下流側にずれた位置に配置されており、紙送り方向と平行な方向に測定したときのインクジェットヘッド３からの距離Ｄ１１が、上記半径差Ｒｓよりも大きくなっている。
【選択図】図６

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出装置に関する。

液体を吐出する液体吐出装置として、特許文献１には、インクジェットヘッドからインクを吐出することによって印刷を行うインクジェットプリンタが記載されている。特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドが搭載されたヘッドユニット（キャリッジ）が、２つのガイドレールに走査方向にスライド可能に支持されており、インクジェットヘッドは、２つのガイドレールの間に位置している。２つのガイドレールのうち、一方のガイドレールには、走査方向に互いに離れて配置された一対のプーリが設けられている。この一対のプーリにはタイミングベルトが巻き掛けられており、ヘッドユニットは、タイミングベルトの走査方向に延びた部分に取り付けられている。上記一対のプーリのうち、一方のプーリは、当該プーリよりも径の大きいモータのシャフトに直接連結されており、モータを駆動して上記一方のプーリを回転させると、タイミングベルトが回転し、ヘッドユニットが走査方向に往復移動する。

特開２０１０−１２５６５８号公報

ここで、特許文献１に記載されているような、キャリッジとともに走査方向に移動するインクジェットヘッドからインクを吐出することによって印刷を行う、いわゆるシリアル式のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドがキャリッジの他の部分よりも重く、キャリッジの重心は、インクジェットヘッドが搭載されている部分に位置していることが多い。そして、このような場合、走査方向及びモータの軸方向と直交する方向を直交方向としたときに、キャリッジのベルトが取り付けられる部分（ベルト取付部）が、インクジェットヘッドから直交方向に大きく離れていると、キャリッジを加速移動させたときにキャリッジにガタつきが発生する。

そこで、特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいてキャリッジ２のガタつきを抑えるために、ベルト取付部をインクジェットヘッドに近づけることによって、ベルト取付部を、上記直交方向と平行な方向に測定したときのインクジェットヘッドからの距離が、モータの半径からプーリの半径を差し引いた長さである半径差よりも小さくなる位置に配置することが考えられる。しかしながら、特許文献１に記載のインクジェットヘッドでは、一方のプーリが、モータのシャフトに直接連結された構成となっているため、この場合には、モータと、インクジェットヘッドの通過する領域とが上記走査方向に重なってしまう。そのため、キャリッジをインクジェットヘッドとモータとが干渉しない範囲でしか移動させることができず、キャリッジの移動範囲が狭くなってしまう。あるいは、キャリッジの移動範囲を広くするために、装置を大型化する必要がある。

一方、キャリッジの移動範囲を広くするために、モータを、インクジェットヘッドの通過する領域と上記走査方向に重ならない位置に配置した場合には、モータの、上記直交方向平行な方向に測定したときのインクジェットヘッドからの距離が、上記半径差以上となる。そのため、ベルト取付部の、上記直交方向と平行な方向に測定したときのインクジェットヘッドからの距離も、上記半径差以上となり、その結果、モータの半径が大きい場合には、ベルト取付部が、キャリッジの重心から大きく離れることとなり、上述したように、キャリッジを加速移動させたときにキャリッジにガタつきが発生する虞がある。

以上のように、特許文献１に記載のインクジェットヘッドでは、ベルト取付部の、上記直交方向と平行な方向に測定したときのインクジェットヘッドからの距離を、上記半径差よりも小さくして、ベルト取付部をインクジェットヘッドに近づけることと、モータの、上記直交方向平行な方向に測定したときのインクジェットヘッドからの距離を、上記半径差よりも大きくして、キャリッジの移動範囲を広くすることとを両立させることはできない。

本発明の目的は、キャリッジの移動範囲を広くしつつも、キャリッジのベルト取付部をインクジェットヘッドに近づけることが可能な液体吐出装置を提供することである。

第１の発明に係る液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを搭載する、所定の走査方向に移動可能なキャリッジと、装置の筐体に、共通外接線が前記走査方向と平行なるように、前記走査方向に互いに離隔して配置された２つのプーリである第１プーリ及び第２プーリと、前記筐体に、前記第１プーリとの共通外接線が前記走査方向と交差する位置にくるように配置された第３プーリと、回転するシャフトを有し、前記シャフトに前記第３プーリが直接連結された、前記第３プーリよりも径の大きいモータと、前記第１プーリ、前記第２プーリ及び前記第３プーリに外接するように巻き掛けられた無端状のベルトと、前記キャリッジに設けられており、前記ベルトの前記第１プーリと前記第２プーリとの共通外接線上に位置する部分に取り付けられた、前記キャリッジを前記ベルトに取り付けるためのベルト取付部と、を備え、前記液体吐出ヘッドを含めた前記キャリッジの重心が、前記液体吐出ヘッドと前記軸方向に重なる位置にあり、前記前記モータは、前記軸方向における位置が、前記キャリッジが移動したときに前記液体吐出ヘッドが通過するヘッド通過領域の前記軸方向における位置と同じになる部分を有し、前記第３プーリは、前記直交方向に平行な方向に測定したときの、前記ヘッド通過領域からの距離が、前記モータの半径から前記第３プーリの半径を差し引いた長さである半径差よりも大きくなっており、前記ベルト取付部は、前記液体吐出ヘッドに対して前記第３プーリと同じ側に配置されているとともに、前記直交方向に平行な方向に測定したときの前記ヘッド通過領域からの距離が、前記半径差よりも小さくなっていることを特徴とする。

本発明によると、モータのシャフトが、第１、第２プーリとは別の第３プーリに直接連結されているため、モータの径や第３プーリの径に合わせて、第１、第２プーリと第３プーリとの位置関係を適宜調整すれば、第３プーリの、直交方向と平行な方向に測定したときのヘッド通過領域からの距離を上記半径差よりも大きくしつつも、ベルト取付部を、液体吐出ヘッドに対して第３プーリと同じ側に配置し、且つ、直交方向と平行な方向に測定したときの液体吐出ヘッドからの距離を上記半径差よりも小さくすることができる。

そして、本発明では、第３プーリの、直交方向と平行な方向に測定したときのヘッド通過領域からの距離が上記半径差よりも大きいため、モータとヘッド通過領域とが走査方向に重ならず、ヘッド通過領域を走査方向にどれだけ長くとっても、液体吐出ヘッドがモータと干渉することがない。したがって、装置を大型化することなく、キャリッジの移動範囲を大きくすることができる。

一方、本発明では、ベルト取付部が、液体吐出ヘッドに対して第３プーリと同じ側に配置され、且つ、ベルト取付部の、直交方向と平行な方向に測定したときの液体吐出ヘッドからの距離が上記半径差よりも小さいため、ベルト取付部を、モータの径によらず、液体吐出ヘッド、つまり、キャリッジの重心に近づけることができる。これにより、ベルトを駆動してキャリッジを走査方向に加速移動させたときのキャリッジのガタつきを抑制することができる。

以上のことから、本発明では、キャリッジの移動範囲を大きくしつつも、ベルト取付部を液体吐出ヘッドに近づけて、キャリッジのガタつきを抑えることができる。

なお、本発明における「前記直交方向と平行な方向に測定したときの前記ヘッド通過領域からの距離が、前記半径差よりも小さくなっている」ことには、当該距離が０であること、すなわち、ベルト取付部が、液体吐出ヘッドと軸方向に重なっていることも含まれる。

第２の発明に係る液体吐出装置は、第１の発明に係る液体吐出装置において、前記第３プーリは、前記キャリッジの最大移動範囲の前記走査方向における両端よりも内側に位置しており、且つ、前記走査方向と平行な方向に測定したときの前記最大移動範囲の前記走査方向における両端からの距離が、いずれも前記半径差以上となる位置に配置されていることを特徴とする。

本発明によると、モータがキャリッジの最大移動範囲よりも走査方向の外側にはみ出さないため、液体吐出装置を小型化することができる。

第３の発明に係る液体吐出装置は、第１又は第２の発明に係る液体吐出装置において、前記直交方向から前記キャリッジに接触しているとともに、前記走査方向に延びており、前記キャリッジを前記走査方向に摺動させることよって、前記キャリッジを前記シャフトの軸周り方向の回転を規制しつつ前記走査方向に移動可能とする摺動面をさらに備えていることを特徴とする。

本発明によると、直交方向からキャリッジに接触するとともに走査方向に延びた摺動面を設けることにより、キャリッジを、モータのシャフトの軸周り方向の回転を抑制しつつ走査方向に移動可能とすることができる。

第４の発明に係る液体吐出装置は、第３の発明に係る液体吐出装置において、前記ベルト取付部は、前記摺動面よりも、前記キャリッジの重心から前記直交方向に離れた位置に配置されており、
前記摺動面は、前記液体吐出ヘッドと前記軸方向に重なる位置に配置されていることを特徴とする。

本発明によると、摺動面が、液体吐出ヘッドとシャフトの軸方向に重なる位置に配置されているため、摺動面を挟んでキャリッジの重心と反対側に配置されベルト取付部をキャリッジの重心に近づけることができる。

第５の発明に係る液体吐出装置は、第３の発明に係る液体吐出装置において、前記摺動面には、前記キャリッジとの摺動を滑らかにするためのグリスが塗布されており、前記ベルトは、前記摺動面から前記軸方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする。

本発明によると、ベルトが、摺動面からシャフトの軸方向にずれた位置に配置されているため、摺動面に塗布されたグリスがベルトに付着してしまうのを防止しつつ、ベルトを重心に近づけることができる。

第６の発明に係る液体吐出装置は、第１〜第５のいずれかの発明に係る液体吐出装置において、前記第２プーリとの共通内接線が前記主走査方向とほぼ平行となるような位置に配置されており、前記ベルトの外側の面に接触して、ベルトの前記第２プーリと前記第３プーリとの間の部分を屈曲させる第４プーリをさらに備えていることを特徴とする。

本発明によると、ベルトの、第４プーリとの接触部分と第２プーリとの間の部分と、第３プーリの軸を通り、且つ、走査方向と平行な平面との間に空間ができ、この空間に液体吐出装置の他の部品などを配置することができる。また、第３プーリやベルトが歯付きのプーリである場合には、第３プーリに対するベルトの巻き付け角が大きくなるので、歯飛び等することなく動力を確実に伝達することができる。

第７の発明に係る液体吐出装置は、第６の発明に係る液体吐出装置において、前記ベルトの、前記第４プーリとの接触部分と前記第２プーリとの間の部分と、前記第３プーリの軸を通り、且つ、前記走査方向と平行な平面との間の空間に配置されており、前記走査方向に延びたエンコーダフィルムと、前記エンコーダフィルムを用いて前記キャリッジの位置を検出する位置検出素子と、を有するエンコーダをさらに備えていることを特徴とする。

本発明によると、ベルトの、第４プーリとの接触部分と第２プーリとの間の部分と、第３プーリの軸を通り、且つ、走査方向と平行な平面との間の空間にエンコーダフィルムを配置することにより、エンコーダフィルムとベルト取付部とを近づけることができ、エンコーダによるキャリッジの検出の位置検出精度を高くすることができる。また、上記空間にエンコーダフィルムを配置することにより、液体吐出装置全体の大きさを小さくすることができる。

また、エンコーダフィルムが、ベルト取付部よりも液体吐出ヘッドから直交方向に離れた位置に配置されることになるため、エンコーダフィルムを配置するために、ベルト取付部の、直交方向と平行な方向に測定したときの液体吐出ヘッドからの距離が大きくなってしまうことがない。また、キャリッジを摺動させる上記摺動面を備え、摺動面が、ベルトの上記部分を挟んで、直交方向のエンコーダフィルムと反対側に配置されている場合には、エンコーダフィルムと摺動面との間にベルトが介在することとなり、摺動面に塗布されたグリスがエンコーダフィルムに付着しにくくなる。

第８の発明に係る液体吐出装置は、第１〜第７のいずれかの発明に係る液体吐出装置において、全てのプーリの軸の位置が固定されていることを特徴とする。

本発明によると、ベルトのテンションを組み付け時のテンションに固定することができる。また、このとき、プーリやベルトが歯付きのものである場合には、ベルトのテンションがそれほど大きくなくてもベルトの歯飛びを防止することができるため、したがって、ベルトのテンションを小さくすることにより、第１〜第３プーリとこれらの回転軸との間、あるいは、プーリの回転軸と軸受との間の摩擦抵抗を低減することができ、これにより、モータにかかる負荷を小さくすることができる。

本発明によれば、キャリッジの移動範囲を大きくしつつも、ベルト取付部を液体吐出ヘッドに近づけて、キャリッジのガタつきを抑えることができる。

本発明の実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。 図１のキャリッジ及びガイドレールの構造を示す平面図である。 図２から、キャリッジのガイドレールよりも上にある部分を除いた図である。 図４の部分拡大図である。 図２のＶ−Ｖ線断面図である。 プリンタの各部材と、ヘッド通過領域及びキャリッジ移動範囲との関係を示す図である。 変形例１の図６相当の図である。 変形例２の図６相当の図である。 変形例３の図５相当の図である。 変形例４の図５相当の図である。 （ａ）が変形例５における、紙送り方向下流側から見たときの、キャリッジ、インクジェットヘッド、プーリ、ベルト及びモータの位置関係を示す図であり、（ｂ）が（ａ）を矢印ＢＩの方向から見た図である。 （ａ）が変形例６における、平面視でのキャリッジ、インクジェットヘッド、プーリ、ベルト及びモータの位置関係を示す図であり、（ｂ）が（ａ）を矢印ＢIIの方向から見た図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、以下では、図１に示すように走査方向の右側及び左側を定義する。また、図１では、紙面垂直方向が上下方向となっており、その手前側が上側、奥側が下側となっている。

図１に示すように、本実施の形態に係るプリンタ１（液体吐出装置）は、キャリッジ２、インクジェットヘッド３（液体吐出ヘッド）、用紙搬送ローラ４などを備えている。キャリッジ２は、合成樹脂材料などからなり、プリンタ本体１ａに設けられた２本のガイドレール５、６に沿って走査方向に移動可能となっており、後述の移動機構１１を駆動したときに走査方向に往復移動する。なお、本実施の形態では、ガイドレール５、６を含めたプリンタ１ａ本体が、本発明に係る筐体に相当する。

インクジェットヘッド３は、キャリッジ２に搭載されており、その下面に形成された複数のノズル１０からインクを吐出する。インクジェットヘッド３は、金属材料からなる、インク流路を形成する互いに積層された複数枚のプレートを含んでおり、キャリッジ２の他の部分よりも重くなっている。そのため、インクジェットヘッド３が搭載されたキャリッジ２の重心（以下では、「インクジェットヘッド３を含めたキャリッジ２の重心」を、単に「キャリッジ２の重心」として説明を行う）は、インクジェットヘッド３の略中央部と上下方向（後述するシャフト２４ａの軸方向）に重なっている。ここで、「上下方向に重なっている」とは、言い換えれば、「上下方向と直交する平面に投影したときに重なっている」ことである。後述の「走査方向に重なっている」及び「紙送り方向に重なっている」も同様である。用紙搬送ローラ４は、記録用紙Ｐを走査方向及び上下方向と直交する紙送り方向（直交方向）に搬送する。

そして、プリンタ１においては、用紙搬送ローラ４によって紙送り方向に搬送される記録用紙Ｐに、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド３からインクを吐出することによって、記録用紙Ｐに印刷を行う。また、印刷が完了した記録用紙Ｐは用紙搬送ローラ４によって排出される。

次に、キャリッジ２、ガイドレール５、６、及び、キャリッジ２を移動させる移動機構１１などの構成について、図２〜図６を用いて詳細に説明する。なお、図５では、図面をわかりやすくするために、インクジェットヘッド３、ベルトグリップ２ａ、及び摺動部２ｂ１、２ｂ２を除く、キャリッジ２の内部の構成についての図示を省略している。

ガイドレール５、６は、平面視で走査方向を長手方向とする略矩形の金属材料などからなる板状体が、紙送り方向における両端部において折り曲げられることによって形成されたものである。より詳細に説明すると、ガイドレール５は、紙送り方向における両端部が、それぞれ、上側に折り曲げられ、さらに、当該折り曲げ部分よりも外側の部分が紙送り方向の外側に折り曲げられている。そして、ガイドレール５は、紙送り方向における略中央部において、キャリッジ２の紙送り方向上流側の端部を下方から支持している。

一方、ガイドレール６は、紙送り方向上流側の端部が、上側に折り曲げられているとともに、紙送り方向下流側の端部が、上側に折り曲げられ、さらに、当該折り曲げ部分のよりも外側の部分が紙送り方向の外側に折り曲げられている。そして、ガイドレール６の紙送り方向上流側の端部における、折り曲げられることによって上下方向に延びた部分の紙送り方向下流側の面の上端部が、走査方向に延びた摺動面６ａ１となっている。また、ガイドレール６の紙送り方向下流側の端部における、折り曲げられることによって上下方向に延びた部分の紙送り方向上流側の面が、走査方向に延びた摺動面６ａ２となっている。

また、摺動面６ａ１、６ａ２に対応して、キャリッジ２には、紙送り方向下流側から摺動面６ａ１と接触する摺動部２ｂ１、及び、紙送り方向上流側から摺動面６ａ２と接触する摺動部２ｂ２が設けられている。そして、キャリッジ２は、摺動部２ｂ１、２ｂ２が、それぞれ、摺動面６ａ１、６ａ２と摺動することによって、水平面内での回転（後述するシャフト２４ａの軸回り方向の回転）を規制されつつ、走査方向に移動可能となっている。また、摺動面６ａ１、６ａ２には、摺動部２ｂ１、２ｂ２との摺動を滑らかにするためにグリスが塗布されている。

また、キャリッジ２に搭載されたインクジェットヘッド３は、紙送り方向下流側の端部を除いた部分が、キャリッジ２のガイドレール５とガイドレール６との間に位置しているとともに、紙送り方向下流側の端部が、摺動面６ａ１と上下方向に重なっている。なお、本実施の形態では、摺動面６ａ１が、本発明に係る摺動面に相当する。

移動機構１１は、３つのプーリ２１〜２３、モータ２４、ベルト２５、プーリ２６、プーリホルダ２７などを備えている。

プーリ２１（第１プーリ）は、ガイドレール６の上面の右端部に固定されている。プーリ２２（第２プーリ）は、プーリ２１とほぼ同じ径のプーリであり、ガイドレール６の上面の左端部に固定されている。すなわち、プーリ２１とプーリ２２とは、走査方向に互いに離隔して配置されている。また、プーリ２１とプーリ２２とは、紙送り方向における位置が同じであり、プーリ２１とプーリ２２の紙送り方向上流側の共通外接線Ｌ１が走査方向と平行となっている。

プーリ２３（第３プーリ）は、歯付きのプーリであり、ガイドレール６の上面の、プーリ２１から紙送り方向下流側にずれた位置に固定されている。これにより、プーリ２３は、プーリ２１との共通外接線Ｌ２が走査方向と交差する位置に配置されている。なお、上述のプーリ２１、２２については、プーリ２３と同様の歯付きのプーリであってもよいし、プーリ２３とは異なり、歯のないプーリであってもよい。また、プーリ２３は、歯のないプーリであってもよい。

モータ２４は、ガイドレール６の下側に配置されており、モータ２４の回転するシャフト２４ａがプーリ２３に直接連結されている。ここで、ガイドレール６よりも下側に配置されたモータ２４は、シャフト２４ａが、ガイドレール６のプーリ２３と対向する部分に形成された貫通孔６ｂを通してガイドレール６よりも上側まで引き出されて、プーリ２３に連結されている。また、モータ２４の半径Ｒｍは、プーリ２３の半径Ｒｐよりも大きくなっているとともに、その筐体の上端部は、インクジェットヘッド３の下面より上に位置している。これにより、モータ２４の上端部と後述するヘッド通過領域Ａ１とが同じ高さに位置している（モータ２４の上端部の上下方向における位置が、ヘッド通過領域Ａ１の上下方向における位置と同じとなっている）。

ベルト２５は、無端状のベルトであり、プーリ２１〜２３に外接するように、プーリ２１〜２３に巻き掛けられている。プーリ２１〜２３に巻き掛けられたベルト２５のうち、プーリ２１とプーリ２２との紙送り方向上流側の共通外接線Ｌ１上に位置する部分２５ａには、キャリッジ２に設けられたベルトグリップ２ａ（ベルト取付部）が取り付けられている。これにより、キャリッジ２がベルト２５に固定されている。また、これにより、ベルトグリップ２ａは、インクジェットヘッド３よりも紙送り方向下流側、すなわち、インクジェットヘッド３に対してプーリ２３と同じ側に配置されている。

ベルト２５は、その内周面に沿って図示しない複数の歯が形成された歯付きのベルトであり、ベルト２５の歯が、プーリ２３の歯と係合している。これにより、モータ２４を駆動してシャフト２４ａ及びこれに連結されたプーリ２３を回転させると、ベルト２５が回転し、このとき、プーリ２１、２２が連れ回りする。そして、ベルト２５が回転すると、部分２５ａが走査方向に移動し、これにより、部分２５ａに取り付けられたキャリッジ２が、最大移動範囲Ｗで走査方向に移動する。また、キャリッジ２が最大移動範囲Ｗで移動したときに、インクジェットヘッド３がヘッド通過領域Ａ１を通過する。

プーリ２６（第４プーリ）は、ガイドレール６の上面の、プーリ２１、２３のすぐ左側であって、紙送り方向におけるプーリ２１とプーリ２３との間の位置に配置されており、プーリ２２とプーリ２６の共通内接線のうち共通外接線Ｌ１と反対側でプーリ２２に接する共通内接線Ｌ３が、走査方向とほぼ平行になっている。プーリ２６は、ベルト２５のプーリ２２とプーリ２３との間の部分２５ｂの外側の面に位置する接触部分２５ｂ１に接触しており、ベルト２５の部分２５ｂを屈曲させている。これにより、屈曲されたベルト２５の部分２５ｂのうち、接触部分２５ｂ１とプーリ２２との間の部分２５ｂ２が走査方向とほぼ平行になっており、接触部分２５ｂ１とプーリ２３との間の部分２５ｂ３が、紙送り方向とほぼ平行となっている。

プーリホルダ２７は、プーリ２６を保持するものであり、ガイドレール６に走査方向に移動可能に支持されている。また、プーリホルダ２７は、ねじりバネ４２によって右側に付勢されており、ねじりバネ４２の付勢力とベルト２５のテンションとが釣り合う位置まで走査方向に移動する。これにより、ベルト２５のテンションが、ねじりバネ４２の付勢力に対応した大きさに調整される。そして、プーリホルダ２７は、このようにねじりバネ４２の付勢力とベルトの張力とが釣り合う位置において、ボルト４１によってガイドレール６に固定されている。これにより、本実施の形態では、４つのプーリ２１〜２３、２６の位置が全て固定されている。

ここで、プリンタ１における、各部材の位置関係についてより詳細に説明する。

プリンタ１では、上述したように、プーリ２３が、プーリ２１から紙送り方向下流側にずれた位置に配置されているが、より詳細に説明すると、プーリ２３の、紙送り方向と平行な方向に測定したときのヘッド通過領域Ａ１からの距離Ｄ１１は、モータ２４の半径Ｒｍからプーリ２３の半径Ｒｐを差し引いた長さである半径差Ｒｓ（＝Ｒｍ−Ｒｐ）よりも大きくなっている。

また、プーリ２３の走査方向における位置についてより詳細に説明すると、プーリ２３は、キャリッジ２の最大移動範囲Ｗの走査方向における両端よりも内側に位置し、且つ、走査方向と平行な方向に測定したときの、最大移動範囲Ｗの右端からの距離Ｄ１２が、上述の半径差Ｒｓ以上となる位置に配置されている。なお、当然のことではあるが、プーリ２３は、ガイドレール６の右端部に設けられているため、走査方向と平行な方向に測定したときの、プーリ２３の最大移動範囲Ｗの左端からの距離Ｄ１３は、最大移動範囲Ｗの右端からの距離Ｄ１２よりも大きい。したがって、走査方向と平行な方向に測定したときの、プーリ２３の最大移動範囲Ｗの左端からの距離Ｄ１３も、距離Ｄ１２と同様、半径差Ｒｓよりも大きい。

また、ベルトグリップ２ａの、紙送り方向と平行な方向に測定したときのヘッド通過領域Ａ１からの距離Ｄ１４は、上述の半径差Ｒｓよりも小さくなっている。

また、上下方向の位置関係について説明すると、プーリ２１〜２３は、摺動面６ａ１やキャリッジ２の摺動部２ｂよりも下側に位置しており、これにより、プーリ２１〜２３に巻き掛けられるベルト２５も、摺動面６ａ１及び摺動部２ｂよりも下側（摺動面６ａ１から上下方向にずれた位置）に位置している。

また、ベルト２５のプーリ２２とプーリ２３との間の部分２５ｂがプーリ２６によって屈曲されていることにより、ガイドレール６の上面の、ベルト２５の部分２５ｂ２の紙送り方向下流側で、且つ、プーリ２３の軸よりも紙送り方向上流側（部分２５ｂ２と、プーリ２３の軸を通り、且つ、走査方向と平行な平面との間）に位置する部分に、走査方向に延びた空間Ｓができている。

そして、空間Ｓには、エンコーダフィルム４３及び保護フィルム４４が配置されている。エンコーダフィルム４３は、走査方向に沿って延びたフィルムであり、右端部及び左端部が、それぞれ、ガイドレール６の上面に設けられた２つのフィルム取付部５１、５２に取り付けられている。また、フィルム取付部５１、５２に取り付けられたエンコーダフィルム４３の左端部は、ガイドレール６の上面に取り付けられたねじりバネ５３によって左側に引っ張られており、これにより、エンコーダフィルム４３は、たるむことなく走査方向に延びている。

また、エンコーダフィルム４３には、走査方向に沿って図示しない複数のスリットが形成されている。一方、キャリッジ２には、エンコーダフィルム４３の紙送り方向下流側の面と対向する部分に位置検出素子１２が設けられている。そして、位置検出素子１２でエンコーダフィルム４３のスリットを検出することによって、キャリッジ２の位置を検出することができるようになっている。なお、本実施の形態では、エンコーダフィルム４３と位置検出素子１２とを合わせたものが、本発明に係るエンコーダに相当する。

保護フィルム４４は、走査方向に沿って延びたフィルムであり、エンコーダフィルム４３とベルト２５の部分２５ｂ２との間に配置されている。また、保護フィルム４４は、走査方向における両端部が、それぞれ、上述の２つのフィルム取付部５１、５２の、エンコーダフィルム４３よりも紙送り方向上流側の部分に取り付けられている。フィルム取付部５１、５２に取り付けられた保護フィルム４４の右端部は、ガイドレール６の上面に取り付けられたねじりバネ５４によって右側に引っ張られており、これにより、保護フィルム４４は、たるむことなく走査方向に延びている。そして、このような保護フィルム４４により、ベルト２５の部分２５ｂ２がエンコーダフィルム４３に接触してしまうのが防止されている。

ここで、本実施の形態とは異なり、仮に、上述の特許文献１などに記載されているように、プーリ２３、２６がなく、ベルト２５が２つのプーリ２１、２２に巻き掛けられており、プーリ２１にモータ２４のシャフト２４ａが直接連結されているとすると、ベルトグリップ２ａを、本実施の形態と同様に、距離Ｄ１４が上記半径差Ｒｓよりも小さくなる位置に設けた場合には、図６の二点鎖線で示すように、モータ２４が、ヘッド通過領域Ａ１と走査方向にも重なる。すなわち、距離Ｄ１１が上記半径差Ｒｓ以下となってしまう。

この場合には、本実施の形態と同様に、キャリッジ２が最大移動範囲Ｗで移動し、これに伴ってインクジェットヘッド３がヘッド通過領域Ａ１を通過すると、モータ２４の上端部が、上下方向において、ヘッド通過領域Ａ１と同じ位置にあるため、インクジェットヘッド３とモータ２４とが干渉してしまう。そのため、インクジェットヘッド３とモータ２４との干渉を避けるために、キャリッジ２の移動範囲の右端を本実施の形態よりも左側の位置とすることによって、本実施の形態の最大移動範囲Ｗよりも狭くして、モータ２４とヘッド通過領域とが紙送り方向に重ならないようにする必要がある。

一方、キャリッジ２を最大移動範囲Ｗで移動可能とするために、モータ２４を、本実施の形態と同様、ヘッド通過領域Ａ１と走査方向及び紙送り方向に重ならない位置（距離Ｄ１１が半径差Ｒｓ以上となる位置）に配置すると、ベルトグリップ２ａが、本実施の形態よりも紙送り方向下流側に配置され、距離Ｄ１４が半径差Ｒｓ以上となってしまう。その結果、モータ２４の半径Ｒｍが大きい場合には、ベルトグリップ２ａが、キャリッジ２の重心から大きく離れることとなり、ベルト２５を回転させてキャリッジ２を走査方向に加速移動させたときにキャリッジ２に大きなガタつきが発生してしまう虞がある。

以上のことから、プーリ２１、２２のいずれかにモータ２４のシャフト２４ａが直接連結された構成では、距離Ｄ１１を半径差Ｒｓよりも大きくすることによって最大移動範囲Ｗを大きくすることと、距離Ｄ１４を半径差Ｒｓよりも小さくすることによってベルトグリップ２ａをキャリッジ２の重心に近づけることとを両立させることができない。

これに対して、本実施の形態のプリンタ１では、上述したように、モータ２４がプーリ２１、２２とは異なるプーリ２３に取り付けられている。したがって、プーリ２３が、プーリ２１、２２から、モータ２４の半径Ｒｍやプーリ２３の半径に応じた距離だけ紙送り方向下流側にずれた位置に配置されるように、プーリ２１、２２とプーリ２３との位置関係を調整すれば、プーリ２３の、紙送り方向と平行な方向に測定したときのヘッド通過領域Ａ１からの距離Ｄ１１を半径差Ｒｓよりも大きくしつつも、ベルトグリップ２ａの、紙送り方向と平行な方向に測定したときのインクジェットヘッド３からの距離Ｄ１４を半径差Ｒｓよりも小さくすることができる。

そして、距離Ｄ１１が半径差Ｒｓよりも大きくなっているため、モータ２４は、ヘッド通過領域Ａ１と走査方向に重ならず、インクジェットヘッド３が走査方向にどれだけ移動しても、インクジェットヘッド３とモータ２４とが干渉することはない。したがって、キャリッジ２の最大移動範囲Ｗを広くすることができる。

さらに、距離Ｄ１４が、半径差Ｒｓよりも小さくなっているため、モータ２４の半径Ｒｍによらず、ヘッドグリップ２ａが、インクジェットヘッド３、つまり、キャリッジ２の重心に近い位置に配置されている。これにより、ベルト２５を回転させてキャリッジ２を走査方向に加速移動させたときのキャリッジ２のガタつきを抑制することができる。

以上のことから、本実施の形態では、最大移動範囲Ｗを大きくしつつも、ベルトグリップ２ａをキャリッジ２の重心に近づけることができる。

また、本実施の形態では、プーリ２３が、キャリッジ２の最大移動範囲Ｗの走査方向における両端よりも内側に位置されており、且つ、走査方向と平行な方向に測定したときの、最大移動範囲Ｗの走査方向の両端からの距離Ｄ１２、Ｄ１３は、半径差Ｒｓ以上であるため、モータ２４は、最大移動範囲Ｗから走査方向にはみ出さない。したがって、モータ２４を配置するために、プリンタ１のサイズを走査方向に大きくする必要がなく、プリンタ１を小型化することができる。

また、プリンタ１では、ガイドレール６の上面に配置されたプーリ２１〜２３に巻き掛けられたベルト２５の、ベルトグリップ２ａが取り付けられる部分２５ａは、ガイドレール６の紙送り方向上流側の端に設けられた摺動面６ａ１よりも、紙送り方向の下流側、つまり、キャリッジ２の重心から離れた位置に配置されることとなる。しかしながら、本実施の形態では、上述したように、摺動面６ａ１は、インクジェットヘッド３の紙送り方向下流側の端部と上下方向に重なっている。したがって、摺動面６ａ１がインクジェットヘッド３よりも紙送り方向下流側に配置されている場合と比べて、摺動面６ａ１を挟んでインクジェットヘッド３と反対側に配置されたベルト２５の部分２５ａ、及び、部分２５ａに取り付けられるベルトグリップ２ａを、キャリッジ２の重心に近い位置に配置することができる。

また、本実施の形態では、摺動面６ａ１のすぐ紙送り方向下流側にベルト２５の部分２５ａが位置しているが、ベルト２５は、摺動面６ａ１よりも下側に配置されているため、ベルト２５の部分２５ａが一時的に摺動面６ａ１側に湾曲するなどしたときにも、摺動面６ａ１に塗布されたグリスが、ベルト２５に付着することがない。

また、本実施の形態では、プーリ２１〜２３に巻き掛けられたベルト２５のプーリ２２とプーリ２３との間の部分２５ｂが、テンションプーリ２６により屈曲されていることにより、ベルト２５の部分２５ｂ２の紙送り方向下流側で、且つ、プーリ２３よりも紙送り方向上流側に、走査方向に延びた空間Ｓができており、この空間Ｓに、走査方向に延びたエンコーダフィルム４３や保護フィルム４４が配置されているため、空間Ｓを有効利用することができ、プリンタ１を小型化することができる。

また、ベルト２５の部分２５ｂは、プーリ２６に屈曲されることにより、部分２５ｂ２が、プーリ２６により屈曲されないとした場合の部分２５ｂよりも紙送り方向上流側、つまり、ベルトグリップ２ａが取り付けられた部分２５ａに近い位置に配置される。したがって、ベルト２５の部分２５ｂ２のすぐ紙送り方向下流側の空間Ｓに配置されるエンコーダフィルム４３も、ベルト２５の部分２５ａに近い位置に配置されることとなり、キャリッジ２の移動中にキャリッジ２の姿勢が万一変化してもその影響を受けにくいため、位置検出素子１２によりエンコーダフィルム４３のスリットを検出することにより、キャリッジ２の位置を精度よく検出することができる。

また、本実施の形態では、エンコーダフィルム４３が、ベルトグリップ２ａが取り付けられるベルト２５の部分２５ａよりも紙送り方向下流側、すなわち、部分２５ａを挟んでインクジェットヘッド３と反対側に配置されているため、エンコーダフィルム４３を配置するために、ベルトグリップ２ａの紙送り方向と平行な方向に測定したときのインクジェットヘッド３からの距離が大きくなってしまうことがない。

また、本実施の形態では、上述したようにベルト２５の部分２５ｂがプーリ２６によって屈曲されているため、部分２５ｂがプーリ２６によって屈曲されていない場合よりもプーリ２３に対するベルト２５の巻き付け角が大きくなる。これにより、歯飛び等することなく、プーリ２３の動力を確実にベルト２５に伝達することができる。

また、本実施の形態では、プーリ２１〜２３及びプーリ２６の中心軸の位置が、全てガイドレール６に対して固定されているため、ベルト２５のテンションを組み付け時のテンションに固定することができる。また、プーリ２１〜２３、２６が固定されている場合には、ベルト２５のテンションがそれほど大きくなくてもベルト２５の歯飛びを防止することができるため、ベルト２５のテンションを小さくすることにより、プーリ２１〜２３とこれらの回転軸との間、あるいは、プーリ２１〜２３の回転軸と軸受との間の摩擦抵抗を低減することができ、これにより、モータ２４にかかる負荷を小さくすることができる。

次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態を同様の構成を有するものについては適宜その説明を省略する。

上述の実施の形態では、モータ２４のシャフト２４ａに連結されたプーリ２３が、キャリッジ２の最大移動範囲Ｗの走査方向における両端よりも内側に配置され、且つ、走査方向と平行な方向に測定したときの、最大移動範囲Ｗにおける両端からの距離Ｄ１２、Ｄ１３が、いずれも半径差Ｒｓ以上となっていることにより、モータ２４が最大移動範囲Ｗから走査方向の外側にはみ出さないようになっていたが、これには限られない。

例えば、図７に示すように、プーリ２３が、キャリッジ２の最大移動範囲Ｗの走査方向における両端よりも内側に位置し、且つ、走査方向と平行な方向に測定したときの、最大移動範囲Ｗの右端からの距離Ｄ２２が、半径差Ｒｓよりも大きくなっていることにより、モータ２４の一部分が最大移動範囲Ｗよりも右側にはみ出していてもよい（変形例１）。

さらには、プーリ２３が、キャリッジ２の最大移動範囲Ｗの走査方向における両端よりも内側に配置されていることにも限られない。すなわち、モータ２４がヘッド通過領域Ａ１と紙送り方向に重なる範囲であれば、プーリ２３の一部分又は全部が、最大移動範囲Ｗから走査方向の外側にはみ出していてもよい。

また、上述の実施の形態では、ベルト２５の部分２５ｂ２の紙送り方向下流側の空間Ｓにエンコーダフィルム４３及び保護フィルム４４が配置されていたが、これには限られず、空間Ｓにプリンタ１の他の部品が配置されていてもよい。あるいは、空間Ｓには何も配置されていなくてもよい。

さらには、上述の実施の形態では、ベルト２５の部分２５ｂがプーリ２６によって屈曲されることで、ベルト２５の水平方向に延びた部分２５ｂ２の紙送り方向下流側に空間Ｓができていたが、これには限られない。例えば、図８に示すように、プーリ２６がなく、ベルト２５が３つのプーリ２１〜２３に巻き掛けられたものであってもよい（変形例２）。

また、上述の実施の形態では、プーリ２１〜２３及びプーリ２６のいずれもが、ガイドレール６に固定されていることにより、ベルト２５のテンションが、組み付け時のテンションに固定されていたが、これには限られない。

例えば、ねじりバネ４２により付勢されたプーリホルダ２７が、ガイドレール６に固定されておらず、プーリ２６が走査方向に移動可能となっていてもよい。この場合には、ベルト２５のテンションとねじりバネ４２の付勢力とが釣り合うように、プーリホルダ２７が走査方向に移動する。

また、上述の実施の形態では、プーリホルダ２７とともに走査方向に移動可能なプーリ２６が、ベルト２５のテンションを調整するためのプーリとなっていたが、プーリ２１、２２のいずれかが走査方向に移動可能となっていることによりベルト２５のテンションを調整するためのプーリとなっていてもよいし、プーリ２３が紙送り方向に移動可能となっていることによりベルト２５のテンションを調整するためのプーリとなっていてもよい。

また、上述の実施の形態では、ベルト２５が摺動面６ａ１よりも下側に配置されていたが、これには限られない。例えば、ベルト２５は、摺動面６ａ１よりも上側に配置されていてもよい。この場合でも、ベルト２５に、摺動面６ａ１に塗布されたグリスが付着してしまうのを防止することができる。あるいは、ベルト２５が、摺動面６ａ１と同じ高さに配置されていてもよい。

また、上述の実施の形態では、インクジェットヘッド３の紙送り方向下流側の端部が、摺動面６ａ１と上下方向に重なっていたが、これには限られない。例えば、図９に示すように、インクジェットヘッド３の紙送り方向における長さが短く、インクジェットヘッド３全体が摺動面６ａ１よりも紙送り方向上流側に位置していてもよい。すなわち、インクジェットヘッド３と摺動面６ａ１とが上下方向に重なっていなくてもよい（変形例３）。

また、上述の実施の形態では、ガイドレール６の紙送り方向上流側の端部における、折り曲げられることによって上下方向に延びた部分の紙送り方向下流側の面が摺動面６ａ１となっており、キャリッジ２の摺動部２ｂ１が紙送り方向下流側から摺動面６ａ１に接触していたが、これには限られない。例えば、ガイドレール６の上記上下方向に延びた部分の紙送り方向上流側の面を摺動面とし、キャリッジ２に紙送り方向上流側から当該摺動面に摺動する摺動部を設けてもよい。

この場合には、ベルト２５の部分２５ａと摺動面６ａ１との間に、キャリッジ２の摺動部がないため、ベルト２５の部分２５ａをさらに摺動面６ａ１に近い位置に配置することができる。これにより、ベルトグリップ２ａをキャリッジ２の重心に近づけることができる。

また、上述の実施の形態では、ベルトグリップ２ａがインクジェットヘッド３よりも紙送り方向下流側に位置していたが、これには限られない。例えば、図１０に示すように、インクジェットヘッド３の紙送り方向における長さが長く、ベルトグリップ２ａとインクジェットヘッド３とが上下方向に重なっていてもよい（変形例４）。すなわち、ベルトグリップ２ａの、紙送り方向と平行な方向に測定したときのインクジェットヘッドからの距離は、半径差Ｒｓよりも短ければ、０であってもよい。

また、以上の例では、モータ２４のシャフト２４ａの軸方向が走査方向及び紙送り方向と直交する上下方向に平行となっていたが、これには限られない。

例えば、一変形例（変形例５）では、図１１に示すように、プーリ２１〜２３、２６、及び、モータ２４のシャフト２４ａの軸方向が、紙送り方向と平行となっている。そして、プーリ２３は、プーリ２１から上側に離隔した位置に配置されており、上下方向と平行な方向に測定したときのインクジェットヘッド３（ヘッド通過領域Ａ２）からの距離Ｄ３１が、半径差Ｒｓよりも大きくなっている。また、上下方向と平行な方向に測定したときのベルグリップ２ａとプーリ２３との距離Ｄ３２が、半径差Ｒｓよりも小さくなっている。なお、この場合には、上下方向が、本発明に係る直交方向に相当する。

また、別の一変形例（変形例６）は図１２に示すように、プーリ２１〜２３、２６及びモータ２４のシャフト２４ａの軸方向が、上側の部分ほど紙送り方向上流側にくるように上下方向に対して傾いている。そして、軸方向及び走査方向（図１１の紙面垂直方向）と直交する方向を直交方向としたときに、プーリ２３が、プーリ２１から、直交方向のインクジェットヘッド３と反対側に離隔した位置に配置されており、直交方向と平行な方向に測定したときのインクジェットヘッド３（ヘッド通過領域Ａ３）からの距離Ｄ４１が、半径差Ｒｓよりも大きくなっている。また、直交方向と平行な方向に測定したときのベルトグリップ２ａとプーリ２３との距離Ｄ４２が、半径差Ｒｓよりも小さくなっている。

変形例５、６に示すようなプリンタにおいても、モータ２４のシャフト２４ａ側の端部の、シャフト２４ａの軸方向（変形例５では紙送り方向、変形例６では軸方向）における位置が、ヘッド通過領域Ａ２、Ａ３の上記軸方向における位置と同じであるため、仮に、プーリ２１、２２にモータ２４のシャフト２４ａが連結されているとすると、上述の実施の形態と同様、距離Ｄ３１、Ｄ４１を半径差Ｒｓよりも大きくする（キャリッジ２の移動範囲を広くする）ことと、距離Ｄ３２、Ｄ４２を半径差Ｒｓよりも小さくする（ベルトグリップ２ａをインクジェットヘッド３に近づける）こととを両立させることができない。

これに対して、変形例５、６では、上述の実施の形態と同様、プーリ２１、２２とは異なるプーリ２３にモータ２４のシャフト２４ａが接続されているため、モータ２４の半径Ｒｍや、プーリ２３の半径Ｒｐに応じて、プーリ２１、２２とプーリ２３との位置関係を調整すれば、距離Ｄ３１、Ｄ４１を半径差Ｒｓよりも大きくしつつも、距離Ｄ３２、Ｄ４２を半径差Ｒｓよりも小さくすることができる。そして、これにより、キャリッジ２の移動範囲を広くしつつも、ベルトグリップをインクジェットヘッド３に近づけることができる。

また、以上では、インクを吐出することによって記録用紙に画像の記録を行うプリンタに本発明を適用した例について説明したが、これには限られず、インク以外の液体を吐出するプリンタ以外の液体吐出装置に本発明を適用することも可能である。

１ プリンタ
２ キャリッジ
２ａ ベルトグリップ
３ インクジェットヘッド
６ａ１ 摺動面
２１〜２３ プーリ
２４ モータ
２４ａ シャフト
２５ ベルト
２６ プーリ
４３ エンコーダフィルム
４４ 保護フィルム

Claims (8)

1. 液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドを搭載する、所定の走査方向に移動可能なキャリッジと、
   装置の筐体に、共通外接線が前記走査方向と平行なるように、前記走査方向に互いに離隔して配置された２つのプーリである第１プーリ及び第２プーリと、
   前記筐体に、前記第１プーリとの共通外接線が前記走査方向と交差する位置にくるように配置された第３プーリと、
   回転するシャフトを有し、前記シャフトに前記第３プーリが直接連結された、前記第３プーリよりも径の大きいモータと、
   前記第１プーリ、前記第２プーリ及び前記第３プーリに外接するように巻き掛けられた無端状のベルトと、
   前記キャリッジに設けられており、前記ベルトの前記第１プーリと前記第２プーリとの共通外接線上に位置する部分に取り付けられた、前記キャリッジを前記ベルトに取り付けるためのベルト取付部と、を備え、
   前記液体吐出ヘッドを含めた前記キャリッジの重心が、前記液体吐出ヘッドと前記軸方向に重なる位置にあり、
   前記モータは、前記軸方向における位置が、前記キャリッジが移動したときに前記液体吐出ヘッドが通過するヘッド通過領域の前記軸方向における位置と同じになる部分を有し、
   前記第３プーリは、前記走査方向及び前記軸方向のいずれとも直交する直交方向に平行な方向に測定したときの、前記ヘッド通過領域からの距離が、前記モータの半径から前記第３プーリの半径を差し引いた長さである半径差よりも大きくなっており、
   前記ベルト取付部は、前記液体吐出ヘッドに対して前記第３プーリと同じ側に配置されているとともに、前記直交方向に平行な方向に測定したときの前記ヘッド通過領域からの距離が、前記半径差よりも小さくなっていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記第３プーリは、前記キャリッジの最大移動範囲の前記走査方向の両端よりも内側に位置しており、且つ、前記走査方向と平行な方向に測定したときの前記最大移動範囲の前記走査方向の両端からの距離が、いずれも前記半径差以上となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記直交方向から前記キャリッジに接触しているとともに、前記走査方向に延びており、前記キャリッジを前記走査方向に摺動させることよって、前記キャリッジを前記シャフトの軸周り方向の回転を規制しつつ前記走査方向に移動可能とする摺動面をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記ベルト取付部は、前記摺動面よりも、前記キャリッジの重心から前記直交方向に離れた位置に配置されており、
   前記摺動面は、前記液体吐出ヘッドと前記軸方向に重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記摺動面には、前記摺キャリッジとの摺動を滑らかにするためのグリスが塗布されており、
   前記ベルトは、前記摺動面から前記軸方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
6. 前記第２プーリとの共通内接線が前記走査方向とほぼ平行となるような位置に配置されており、前記ベルトの外側の面に接触して、ベルトの前記第２プーリと前記第３プーリとの間の部分を屈曲させる第４プーリをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体吐出装置。
7. 前記ベルトの、前記第４プーリとの接触部分と前記第２プーリとの間の部分と、前記第３プーリの軸を通り、且つ、前記走査方向と平行な平面との間の空間に配置されており、前記走査方向に延びたエンコーダフィルムと、
   前記エンコーダフィルムを用いて前記キャリッジの位置を検出する位置検出素子と、を有するエンコーダをさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
8. 全てのプーリの軸の位置が固定されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液体吐出装置。

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