JP2988890B2

JP2988890B2 - 直線移動機構のエネルギー、信号及び／又は物質の供給方法及び装置

Info

Publication number: JP2988890B2
Application number: JP19412697A
Authority: JP
Inventors: 建一林田
Original assignee: TSUUDEN KK
Current assignee: TSUUDEN KK
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1999-12-13
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: US6286740B1; DE19832044A1; JPH1141775A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はボールネジ機構、
チェーン／ベルト駆動機構等の直線移動機構のエネルギ
ー、信号、及び／又は物質の供給方法及び装置に関し、
特に、可動部に不動部から電気等のエネルギーの供給、
及び／又は信号の送受、及び／又は物質の供給、及び／
又は排出を行うのに有益なリボンケーブル／ホースの利
用方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、直線移動機構のケーブルガイドは
コンピュータやＯＡ機器の出力装置、自動開閉ドア、立
体倉庫、天井移動クレーン、クリーンルームでの半導体
製造装置、自動動物／植物工場等の広範囲な産業分野に
おいて使用されているが、建物や据え置き台等の不動部
側から可動部側に対して、十分な電力エネルギーや印刷
用インク液体等を供給しようとすると、ワイヤレス化す
ることができず、何らかの形状を有する固体ケーブル／
ホースに頼らなければならなかった。ところがカラープ
リンタ等では複数のインクホースを不動部から可動部に
はわせているが、各ホースがばらばらに結束され、勝手
にバンド等で仮止めされているだけなので、ホース同志
が相互にねじれて干渉したり、凸部に引っ掛かったりし
てホース摩耗や断線等の保守問題が生じ、その根本的解
決が望まれていた。また、パンタグラフ等の接触式集電
装置を別とすると、直接線材を利用して電気エネルギー
等を直線移動機構に供給する場合、カールコードやあそ
び垂らし、あそびはわせ供給等のケーブル／ホース処理
を行うこととなり、ケーブルの接続部や折れ曲がり部に
ねじれや潰れなどが発生し、これら部分にストレスが集
中してかかり、目詰まり、断線、接触不良等で耐用年数
の短い消耗部材とされて来た。更にまた、特願平６−３
１２４８１号公報にはかかる問題点を解消した直線移動
機構のケーブルガイドが紹介されている。上記発明は本
願発明の基礎となるものであり、２ｍ／ｓｅｃ以上の高
速で延べ５００ｋｍ以上の往復移動する機構に対しても
十分な耐久性のある小型ケーブルガイドを提供するもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上記発明で
は電気エネルギー及び電気信号に対する送受信技術は開
示されているが、インクジェットプリンタ等におけるイ
ンク供給ホース（ケーブル）に関しては何も記述されて
いない。また、インクジェットプリンタ等では２ｍ／ｓ
ｅｃ以上の高速動作は余り必要とされず、延べ移動距離
も１００ｋｍ以内であるので、かかる直線移動機構に対
してはより簡単な構造で着脱の容易な物質供給装置が求
められていた。更に、上述の発明では左右に移動する距
離が１ｍ前後と比較的短かったが、２〜５ｍの比較的長
い往復移動距離に対するケーブルガイドでは空中に上述
のような長いケーブルガイドを架設すると、ケーブルの
重さ等によりケーブルガイド全体がたるんでしまうとい
う問題点もあった。更にまた、上述のケーブルガイドを
架設しただけではケーブルが可動部と共に移動している
場合、ケーブルの移動空間の近くに調整作業等で人が近
づくと、移動するケーブルに人が巻込まれてケガをしや
すいという安全上の問題もあった。この発明は上述のよ
うな事情に鑑みて成されたものであり、この発明の目的
は、左右に往復移動する直線移動機構に対してエネルギ
ーや物質を供給するケーブル／ホースが途中でたわんだ
り、目詰まりを起こさず安定的かつ長期間使用できる供
給方法及び装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、往復移動す
る可動部と、この可動部に対応した不動部からエネルギ
ーの供給及び／又は信号の送受及び／又は物質の供給、
及び／又は排出を行う供給ケーブル／ホースとを備え、
前記供給ケーブル／ホースを可撓性のサポート部材によ
りガイド保持する直線移動機構のエネルギー、信号及び
／又は物質の供給装置に関し、この発明の上記目的は、
前記サポート部材が、幅方向に湾曲した弧状に形成され
た帯状固体から成り、前記供給ケーブル／ホースを前記
サポート部材に沿わせ、その上面に保護材を配置し、こ
の状態でスライド可能に積層し、該サポート部材の一端
部を前記可動部に固定すると共に、前記サポート部材の
他端部を前記不動部に固定して、前記サポート部材が、
該サポート部材の可動部の固定部と前記サポート部材の
不動部の固定部とに対し平行な平行部と、前記サポート
部材の幅方向の弧状凸方向が外側または内側となりほぼ
一定の曲率から成る湾曲部とを形成しつつ移動し、ま
た、前記可動部の移動により、前記供給ケーブル／ホー
スが前記サポート部材から離れることなく、前記サポー
ト部材に沿ってスムーズにスライドしながら往復移動で
きるようにすることによって達成される。また、この発
明は、往復移動する可動部と、この可動部に対応した不
動部からエネルギーの供給及び／又は信号の送受及び／
又は物質の供給、及び／又は排出を行う供給ケーブル／
ホースとを備え、前記供給ケーブル／ホースを可撓性の
サポート部材によりガイド保持する直線移動機構のエネ
ルギー、信号及び／又は物質の供給方法にも関し、この
発明の上記目的は、前記サポート部材を、幅方向に湾曲
した弧状に形成された帯状固体により作成するステップ
と、このサポート部材と前記供給ケーブル／ホースとを
積層し、更にその上面に保護材を配置し、この状態でス
ライド可能となるように合成するステップと、前記サポ
ート部材の一端部を前記可動部に固定すると共に、前記
サポート部材の他端部を前記可動部の固定部と当該不動
部の固定部とに対して平行な平行部と、前記サポート部
材の幅方向の弧状凸方向が外側または内側となりほぼ一
定の曲率から成る湾曲部とを形成するように前記不動部
に固定するステップと、前記可動部の移動により、前記
供給ケーブル／ホースが前記サポート部材から離れるこ
となく、前記サポート部材に沿ってほぼ一定の曲率形状
の湾曲部を形成しつつスムーズにスライドしながら往復
移動するステップとを含むことによっても達成される。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施例を
図面を用いて説明する。図１はこの発明をインクジェッ
トプリンタのプリンタヘッド部へ適用した場合の一実施
例を示すものであり、この直線移動機構は、固定したネ
ジ軸４６と、該ネジ軸に螺合されたボールナット及びこ
のボールナットに一体に組付けられたモータ４４と、前
記モータ及びナットの回転数を検知するレゾルバ／ロー
タリエンコーダとを有するボールネジ機構であり、可動
部としてのプリンタヘッド４０はハウジングの内部にボ
ールナット及びモータ４４を収納していて、前記ヘッド
４０はレール５０とスライダ４８の作用で回り止めされ
つつ、ネジ軸４６に沿って往復移動自在となっている。
すなわち、ネジ軸４６のネジ溝にはモータ軸が遊嵌さ
れ、このモータ軸にボールナットが一体的に固定されて
いて、該ボールナットはネジ溝に嵌合されている。そし
て、モータ４４が回転することによりモータ軸を介して
ボールナットが回転し、また、前記モータにはレゾルバ
／エンコーダが一体的に取付けられていてこのレゾルバ
／エンコーダによりボールナットの回転角が検出され
る。このため、モータ４４を駆動することによりボール
ナットが回転すると、該ボールナットとネジ軸４６のネ
ジ溝の作用でヘッド４０はネジ軸４６に沿って往復移動
する。しかして、可動部のプリンタヘッド４０にはイン
クノズル４２ｍ〜４２ｋが設けられ、回転ドラム１０に
巻かれた用紙１２にカラープリントするようになってい
るが、その動作はマイクロプロセッサ等を内蔵したプリ
ンタ制御部２０から可撓性のサポート部材３０によりガ
イド保持されたケーブル２２ａを介して印字指令が各イ
ンクノズル４２ｍ〜４２ｋに伝送されると共に、モータ
４４への移動指令がケーブル２２ｂを介して伝送される
ようになっている。また、インクタンク２４ｍ〜２４ｋ
からはカラー印刷の場合、マゼンタ、シアン、イエロ
ー、スミ等の各インク液がホース２６ｍ〜２６ｋを介し
てケーブル２２ｂと共に、可撓性のサポート部材３０に
ガイド保持され、プリンタヘッド４０に供給されるよう
になっている。

【０００６】ここで、前記サポート部材３０は図２
（Ａ）、（Ｂ）又は図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように幅
方向に湾曲した孤状に形成された帯状固体から成り、該
サポート部材３０の一端部３２を前記可動部４０に固定
すると共に、他端部３２を装置ベースの不動部に固定し
て、前記可動部４０の固定部３２（図４）および不動部
の固定部３２と平行な平行部（図４のＡ−Ａ´）と、前
記幅方向の孤状凸方向が外側（図２）又は内側（図３）
となるほぼ一定の曲率から成る湾曲部（図４のＢ）とを
構成しつつ移動することを特徴としている。すなわち、
サポート部材３０は、実施例では帯状の薄板バネ鋼板
や、鉄、アモルファス鉄合金等の金属材料又は金属ウィ
スカ、銅、アルミニウム、金、銀、チタン等の非鉄金属
材料及び／又はその合金／又はウィスカ、ガラスを含む
セラミックス及び／又はセラミックス繊維又はウィス
カ、紙、動／植物繊維、ゴム、合成ゴム、合成樹脂、エ
ンジニアリングプラスチック、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ及び／
又はこれらの組合わせ材料を含み、その一端部は前記可
動部ヘッド４０にネジ等により締付け固定され、また他
端部は装置のベースである不動部に固定されている。こ
のサポート部材３０の横断面は図２（Ｂ）〜（Ｄ）又は
図３（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、幅方向に湾曲した円
弧状（半径Ｒ１）又は概略放物線状の孤状に形成されて
いる。そして、この幅方向の断面が図２（Ｂ）又は図３
（Ｂ）のように孤状部を有していることにより、サポー
ト部材３０を長手方向に比較的長い距離間で敷設しても
形状が崩れず、しわ等も発生せず、同一形状が維持でき
る性質を有している。更に、サポート部材３０を長手方
向の途中で湾曲させると、その湾曲部の開始部分は図２
（Ｃ）又は図３（Ｃ）のように孤状部の半径Ｒ１が少し
ずつ大きくなるように変形し、湾曲部が最も曲がった図
２及び図３のＤ−Ｄ´の部分では図２（Ｄ）又は３
（Ｄ）に示すように、その断面が平面のフラットに変化
する性質を有している。しかも、上述の湾曲部をサポー
ト部材３０の上端部又は下端部を把持して図４のように
平行移動させると、湾曲部の曲率半径がほぼ一定の状態
で平行移動する性質を有している。従って、物質供給ホ
ース２６やケーブル２２をサポート部材３０によりサポ
ート保持すると、湾曲部以外ではケーブルやホースには
何らストレスはかからず、湾曲部にあってはその断面が
フラットかつほぼ一定の曲率半径で曲げられるので、ケ
ーブルやホースにねじれ力や圧縮／伸張力のかからな
い、滑らかかつしなやかな移動が実現できる。

【０００７】図４はサポート部材３０の直線移動状態を
示すものであり、その取付け状態においては、プリンタ
ヘッド４０の固定部３２及び装置のベースの固定部３２
に対し、それぞれ平行な平行部Ａ、Ａ´と、これら平行
部Ａ、Ａ´を一側で接続するように半円状に湾曲され、
かつ、ほぼ一定の曲率半径Ｒ２（図２）又はＲ３（図
３）から成る湾曲部Ｂとが形成されて成る。そして、こ
の湾曲部Ｂは横断面が図２（Ｄ）及び図３（Ｄ）に示す
ようにフラット面となる所から、ケーブル／ホースには
ストレスを与えず、湾曲部以外の孤状部（半径Ｒ１の円
弧状部分）を形成する凸方向が図２（Ａ）のように外側
となるように湾曲しても、図３（Ａ）のように内側とな
るように湾曲しても全く問題なく使用できることが実験
により判明した。尚、サポート部材３０の剛性はモータ
４４の駆動力を減じない程度に高いものが好ましく、そ
の横幅は５〜４０ｍｍ前後が好ましく、幅広のケーブル
／ホースに対しては後述するように５〜４０ｍｍ前後の
サポート部材を複数個使用した方が、単一の幅広のサポ
ート部材を使用するよりも経済的である。かくして、駆
動系には何ら影響を与えることなくホース２６やケーブ
ル２２をガイド保持することが可能となる。しかも、サ
ポート部材３０はその途中が自重によって撓むことも少
なく、高速移動の場合にもホース／ケーブルに異常なス
トレスを加えることなく絶えず一定の曲げ力でガイド保
持することが可能となる。

【０００８】次に、サポート部材３０の幅方向の孤状部
の曲率半径Ｒ１と、サポート部材３０の湾曲部Ｂの曲率
半径Ｒ２、Ｒ３との関係を検討する。一般的に、サポー
ト部材３０の幅方向の断面円弧部の半径Ｒ１と、取付け
後の湾曲部Ｂの曲率半径Ｒ２、Ｒ３とは、横幅、寸法、
板厚、並びに材質等の要因によって影響を受けるものと
考えられる。そして、特願平６−３１２４８１号公報で
はＲ１とＲ２とはほぼ比例関係にあるものと記載されて
いたが、プラスチック、紙、鋼材等の部材でＲ１が約５
〜４０ｍｍの範囲で実験した所、Ｒ１とＲ２、Ｒ３の間
には比例関係は認められなかった。すなわち、Ｒ１が５
ｍｍ前後で急な場合にはＲ２は３０ｍｍ前後で大きくな
ることがあった。但し、凸部が外側の場合のＲ２より凸
部が内側の場合のＲ３のほうが一般に大きくなる傾向に
あることがわかった。従って、サポート部材３０の横
幅、Ｒ１及び材質に応じて予め実験により湾曲部Ｂの曲
率半径Ｒ２及びＲ３を求めておき、可動部のヘッド４０
の固定部３２と装置のベース不動部の固定部３２との高
さ位置が所定の間隔となるように、装置のベース側高さ
固定位置又は可動部の取付固定高さを調整するようにす
る。

【０００９】図５（Ａ）は、この発明におけるサポート
部材３０に電気ケーブル２２ｂ及びインク供給ホース２
６を沿わせた場合の横断面を示す。この実施例では電気
ケーブル２２ｂとして多芯のフラットケーブルを用い、
このフラットケーブル２２ｂとサポート部材３０とでイ
ンクホース２６ｍ〜２６ｋを挟むと共に、フラットケー
ブル２２ｂの上面にテフロン、ケブラー等のエンジニア
リングプラスチックや炭素繊維を使用した保護材３８を
配置し、この状態でサポート部材３０と積層している。
更に、これらサポート部材３０の長手方向は所定間隔毎
にホース２６、フラットケーブル２２ｂ及びサポート部
材３０を包み込むように帯封３６によってスライド可能
に束ねると共に横ずれ防止を企っている。これは、ホー
ス２６及びフラットケーブル２２ｂがサポート部材３０
から離れることなく、サポート部材３０に沿ってスムー
ズにスライドしながら往復移動できるようにするためで
ある。尚、図５（Ａ）の実施例ではフラットケーブル２
２ｂを例として説明したが、丸いケーブルの場合でも同
様である。次に図５（Ｂ）及び（Ｃ）は幅広の電気ケー
ブル２２ａをこの発明の複数のサポート部材３０により
サポート保持する場合の横断面（Ｂ）及び敷設平面図
（Ｃ）を示したものであり、この例では幅広の電気ケー
ブル２２ａとして多芯のフラットケーブルを用い、この
フラットケーブル２２ａをサポート部材３０ａ〜３０ｃ
でケーブルの下面から分割してサポート保持するように
なっている。そして、フラットケーブル２２ａの上面に
はエンジニアリングプラスチック等を使用した保護材３
８を配置し、この状態でサポート部材３０ａ〜３０ｃと
積層している。更に、これらサポート部材３０の長手方
向は所定間隔毎にフラットケーブル２２ａ及びサポート
部材３０ａ、３０ｃを包み込むように帯封３６によって
スライド可能に束ねると共に、横ずれ防止を企ってい
る。これは幅広のフラットケーブル２２ａがサポート部
材３０ａ〜３０ｃから離れることなくサポート部材３０
ａ〜３０ｃに沿ってスムーズにスライドしながら往復移
動できるようにするためである。また、保護材３８に導
電性を付与すると往復移動により発生する静電気の帯電
防止を図ることができる。

【００１０】図５に対応させて示す図６は、この発明に
おけるサポート部材３０にサポート部材の横断方向の凸
部が内側になるように長手方向の途中で曲げ湾曲部を形
成した場合の、電気ケーブル２２ｂ及びインク供給ホー
ス２６を沿わせた状態での横断面を示す。図６（Ａ）は
幅の狭いケーブル２２ｂとして多芯のフラットケーブル
を用い、このフラットケーブル２２ｂとサポート部材３
０とでインクホース２６を挟むと共に、フラットケーブ
ル２２ｂの外側に保護材３８を配置し、この状態でサポ
ート部材３０と積層している。更に、サポート部材３０
の長手方向は、所定間隔毎にホース２６、ケーブル２２
ｂ及びサポート部材３０を包み込むように帯封３６によ
ってスライド可能に束ねると共に、横ずれ防止を企って
いる。尚、帯封３６を比較的短い間隔でループ状に配置
すると、加工組立時間は少しかかるが、保護材３８を省
略することができる。次に、図５（Ｂ）に対応させて示
す図６（Ｂ）はサポート部材３０より幅広のケーブル２
２ａを、この発明の複数のサポート部材３０を並列に配
設してサポート保持する場合の横断面を示したものであ
り、この例では幅広のケーブル２２ａとして多芯のフラ
ットケーブルを用い、このフラットケーブル２２ａをサ
ポート部材３０ａ、３０ｃ等でケーブルの下面から分割
してサポート保持するようになっている。そして、フラ
ットケーブル２２ａの上面には保護材３８を配置し、こ
の状態でサポート部材３０、３０ｂと積層している。更
に、サポート部材３０ａ、３０ｂ等の長手方向は、所定
間隔毎にフラットケーブル２２ａ及びサポート部材３０
ａ、３０ｂを包み込むように帯封３６によってスライド
可能に束ねると共に、横ずれ防止を企っている。尚、帯
封３６を比較的短い間隔でループ状に配置すると、保護
材３８を省略することができる。また、幅の狭いサポー
ト部材３０ａ、３０ｂを並列に使用することで幅の広い
サポート部材を使用する場合よりも少ない材料でケーブ
ル２２ａをサポート保持することが可能となる。

【００１１】次に、図５に対応させて示す図１０〜図１
３は、それぞれこの発明のまた別の一実施例を示すもの
であり、保護材３８の代替としてサポート部材３０ｂ〜
３０ｆを使用し、装置全体の低価格化を図ったものであ
る。図５（Ａ）に対応させて示す図１０（Ａ）は、ケー
ブル２２ａとして多芯のフラットケーブルを用い、この
フラットケーブル２２ｂとサポート部材３０ａとでホー
ス２６を挟むと共に、フラットケーブル２２ｂの外側に
保護材３８の代わりにサポート部材３０ｂを配置し、サ
ポート部材の横断方向の凸部が外側になるように長手方
向の途中で曲げ湾曲部を形成した場合の横断面である。
図１０（Ａ）に対応させて示す図１１（Ａ）は、上述の
サポート部材の横断方向の凸部が内側になるように長手
方向の途中で曲げ湾曲部を形成した場合の横断面であ
る。しかして、サポート部材３０ａ、３０ｂの長手方向
は所定間隔毎にホース２６、ケーブル２２ｂ及びサポー
ト部材３０ａを包み込むように帯封３６によってスライ
ド可能に束ねると共に、横ずれ防止を企っている。又、
ホース２６を圧迫しないように中空のスペーサをケーブ
ル２２ｂとサポート部材３０ａの間に所定の間隔で介挿
すると効果的である。更に、図５（Ｂ）に対応させて示
す図１０（Ｂ）は各サポート部材３０ａ〜３０ｃより幅
広のケーブル２２ａを、この発明のサポート部材３０を
複数個並列に配設してサポート保持する場合の横断面を
示したものであり、この例では幅広のケーブル２２ａを
サポート部材３０ａ〜３０ｃにより下面から分割してサ
ポート保持するようになっている。またケーブル２２ａ
の上面には保護材３８の代わりにサポート部材３０ｄ〜
３０ｆを配置し、３０ａ−３０ｄ、３０ｂ−３０ｅ、３
０ｃ−３０ｆの各組でそれぞれペアになってケーブル２
２ａを保持すると共に、図１０（Ｃ）に示すように各サ
ポート部材の横断方向の凸部が外側になるように長手方
向の途中で曲げ湾曲部を形成するようになっている。そ
して、サポート部材３０ａ〜３０ｆの長手方向は所定間
隔毎にケーブル２２ａ及びサポート部材３０ａ〜３０ｃ
を包み込むように帯封３６によってスライド可能に束ね
ると共に、横ずれ防止を図っている。

【００１２】図６（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に対応させて
示す図１１（Ｂ）はこの発明のまた別の一実施例を示す
ものであり、図６（Ｂ）に示す保護材３８の代わりにサ
ポート部材３０ｃ、３０ｄを使用すると共に、ケーブル
２２ａの下面に配設したサポート部材ａ、３０ｂの横断
方向の凸部が内側となるように（図１１（Ｃ））並設し
た場合の横断面である。そしてサポート部材３０ａ〜３
０ｄの長手方向は、所定間隔毎にケーブル２２ａを包み
込むように帯封３６によってスライド可能に束ねると共
に、横ずれ防止を図っている。図１１（Ｂ）、（Ｃ）に
対応させて示す図１２（Ａ）、（Ｂ）はこの発明の更に
また別の一実施例を示すものであり、保護材３８の代替
となるサポート部材３０ｄ〜３０ｆのケーブル２２ａへ
の接触面が図１１（Ｂ）の方向と１８０゜反転した場合
の横断面及び斜視図を示したものである。かかる構成に
おいても幅広のケーブル２２ａをより狭い幅の複数のサ
ポート部材によりサポート保持することが可能であると
共に、帯封３６はサポート部材３０ａ−３０ｃ間と、３
０ｂ−３０ｄ間の空間だけに限定して所定間隔毎に設け
ても、スライド可能に束ねると共に、横ずれ防止を図る
ことが可能となる。図１２（Ａ），（Ｂ）に対応させて
示す図１３（Ａ），（Ｂ）は、この発明の更にまた別の
一実施例を示すものであり、サポート部材３０ａ，３０
ｂのケーブル２２ａへの接触面が図１２（Ａ）の方向と
１８０°反転した場合の横断面及び斜視図を示したもの
である。かかる構成においても幅広のケーブル２２ａを
より狭い幅の複数のサポート部材によりサポート保持す
ることが可能であると共に、帯封３６は、サポート部材
３０ａ−３０ｃ間と、３０ｂ−３０ｄ間の空間だけに限
定して所定間隔毎に設けても、スライド可能に束ねると
共に、横ずれ防止を図ることが可能となる。

【００１３】かかる構成において、次に、図１の実施例
の動作を説明する。先ず、制御部２０からケーブル２２
ｂ等を介してモータ４４に回転指令が出力されプリンタ
ヘッド４０がネジ軸４６に沿って往復移動し、プリント
の位置決めが行われる。しかして、可動部であるヘッド
４０と装置ベースの不動部との間に半ループ状に配設さ
れたケーブル２２ａ、２２ｂ及びホース２６もプリンタ
ヘッド４０と共に移動する。この場合、ケーブル２２ａ
又は２２ｂをガイド保持しているサポート部材３０は、
その横断面が孤状に形成されていることから、しわや歪
等が発生しにくく途中で湾曲させた場合には図２
（Ｃ）、（Ｄ）及び図３（Ｃ）、（Ｄ）に示すようにそ
の横断面がすこしずつ変化して平面（又は直線）に近づ
くと共に、湾曲部の曲率半径がほぼ一定となる性質を有
しているため、フラットケーブル２２ａ、２２ｂやホー
ス２６も常に一定の曲率半径で湾曲しながら図４に示す
ように往復移動することが可能となる。そして、サポー
ト部材３０の剛性はモータ４４の駆動力を減じない程度
にフラットケーブル２２ａ、２２ｂやホース２６のそれ
よりも高いため、ケーブル２２ａ、２２ｂやホース２６
は常にサポート部材３０に従属して変形移動することと
なり、従って湾曲部Ｂにおいても常に一定の曲率半径Ｒ
２やＲ３で折り曲げられる。しかも、湾曲部Ｂでは図２
（Ｄ）や図３（Ｄ）に示すようにその横断面が平面に近
くなるため、図１０乃至図１３に示すようにどのような
組合わせでケーブルやホースをサポート部材３０により
サンドイッチ状に挟んでも、サポート部材がケーブルや
ホースには食い込まず部分的に平らな平面で挟んでいる
のと等価な状態となり、異常なストレスの全くかからな
い非常にしなやかな折り曲げ状態を実現することができ
る。かくして速やかに所望のプリント位置に移動する
と、ケーブル２２ａを介してパルス状のプリント指令が
インクノズル４２ｍ〜４２ｋに供給され、所望のドット
パターンでカラー印刷が可能となる。尚、図１の実施例
ではボールネジ４６は固定でモータ４４によりヘッド４
０が移動するので、２ｍ／ｓｅｃの超高速でヘッド４０
を移動させても、ヘッド４０の上下／左右方向の振動幅
を数μｍ以内に収めることは容易である。このようにし
てサポート部材３０は浮き上がったり巻き込まれたりす
ることがなく従って、機能的にはケーブルやインクホー
スの痛みが少なくなって、断線やひっかけ等の故障が激
減すると共に、コンパクトで簡潔な構造であるため、意
匠的にも見栄えの良い、エネルギー、信号及び／又は物
質の供給装置を提供することができる。

【００１４】次にこの発明の応用例として図７にエネル
ギー、信号及び／又は物質の供給装置における安全及び
／又はたるみ防止装置に関して説明すると、可動部４０
の移動距離が１〜１０ｍと長くなると、サポート部材３
０も移動距離＋αの長さだけ必要となり、装置のベース
以外の場所にサポート部材を配設する場合、サポート部
材３０を空中に単体で固定しただけでは自重やケーブル
等の重量によりサポート部材３０がたるんだ状態で可動
部の近傍の空間に固定して敷設されることとなる。ま
た、サポート部材３０にたるみの発生しない短い移動距
離の場合にも、可動部の調整作業等で人が可動部の近傍
空間に手や足を近付けて作業する場合、サポート部材３
０ａ〜３０ｆをそのまま露出させて配置しておくと、人
体の一部が移動するサポート部材３０に巻込まれて危険
である。そこで、サポート部材３０又は３０ａ〜３０ｆ
等を、フラットな板やＵ字溝や、Ｌ字溝、円弧溝等の案
内溝１００に収納すると、人等が案内溝１００に人体の
一部をサポートされた状態で可動部の調整作業等を行う
ことが可能となり安全である。また、案内溝１００にサ
ポート部材３０を収納すると、通常は図７（Ｂ）の１０
０ａ−１００ａ′の状態で固定し往復移動させる方向
を、同図の１００ｂ−１００ｂ′の方向や１００ｃ−１
００ｃ′の水平方向、１００ｄ−１００ｄ′の方向等、
サポート部材３０の長手方向を水平に対し傾けた状態で
固定すると共に、往復移動させることが可能となる。更
に、案内溝１００にサポート部材３０を収納すると、サ
ポート部材３０の長手方向を水平に対し傾けた状態で往
復移動させた場合でも、サポート部材のねじれやたるみ
を防止することができる。更にまた、長い移動距離の場
合には、図８に示すように湾曲部Ｂの内側にローラガイ
ドや遊び車１１０を置いても、サポート部材３０のたる
み防止を実現することができる。

【００１５】ところで、図９はこの発明のまた別の応用
例を示すものであり、サポート部材３０又はケーブル／
ホースに位置計測用の近接センサ２００−２１０ａ，２
１０ｂ等を取付け、可動部４０の位置計測をサポート部
材３０の移動空間内だけで実行可能としたものである。
すなわち、透過式近接センサ又は反射式近接センサ２０
０−２１０を、サポート部材３０の所望の場所にそれぞ
れ配置しておくと、可動部４０が往復移動するのに応答
して、それぞれセンサを通過又は横切った位置（図９の
例では２１０ａ，２１０ｂの位置）及びタイミングを計
測することができる。かかる近接センサとしてはレーザ
光等を利用した赤外線を含む光学式近接センサや、金属
等を感知する高周波近接センサ、及び／又はホールＩＣ
を利用した磁気式近接センサ、及び湾曲部が形成された
時に作動する感圧センサや歪ゲージ等の歪センサ等を利
用することが可能である。かかる位置計測方法及び装置
では、サポート部材３０等を敷設するだけで、位置計測
センサの配置作業も終了し、別途改めて装置や建物等の
不動部を改造して位置計測センサの取付工事を行うとい
った作業が一切不要である。また、位置計測センサの取
付位置の調整作業もサポート部材３０に沿って移動させ
ることにより、任意の所望の位置に変更できるので、大
変容易となると共に、位置計測センサのためだけに取付
空間を新しく設けることが不要となり、非常にコンパク
トな可動部の位置計測が実現できる。尚、上述の説明で
はホース２６からはインク液を供給する例を説明した
が、自動の動物／植物飼育工場では動物の食料や植物や
微生物に対する栄養液等を供給することも可能である。
また、半導体製造装置等では反応ガス等をホース２６に
より供給することもできる。更に、エネルギーや信号の
送受信に上述の例では電気エネルギーを利用する例を示
したが、光ファイバー等を利用すれば光エネルギーの供
給や光信号の送受にも本発明が応用できることは当業者
には明らかである。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した通り、この発明のエネルギ
ー、信号及び／又は物質の供給方法及び装置によれば、
サポート部材の横断面が弧状に形成されているので、サ
ポート部材にしわや段差、折り目等が発生せず、長手方
向の途中の湾曲部では弧状横断面が平らな平面形状に変
化すると共に湾曲した形状の曲率半径が一定となり、こ
のサポート部材に沿ってスライド移動するケーブル／ホ
ースも、常に一定の曲率半径で滑らかに曲げられるの
で、浮き上がったり、巻き込まれたりすることがなく、
内部断線や接続不良等を解消して、装置の信頼性を著し
く向上させることができる。また、ネジ軸４６を固定し
て可動部４０にモータを内蔵すると、往復移動中に発生
する可動部の振動を著しく低下でき、可動部に固定され
たサポート部材やケーブル／ホースに対しても移動中に
振動を加えず、ケーブル断線等に対して一段と効果的で
ある。また、本発明の構成は簡単であるので、装置の小
型化に有効であり、サポート部材に位置センサを取付け
ると、往復移動範囲を設定するリミットスイッチの取付
／調整作業等も効率良く実施することができる。更に、
本発明の装置全体を案内溝に収納すると、比較的長い移
動距離において問題となるサポート部材のたるみ防止効
果が期待できると共に、装置取付の空間や方向を任意に
設定できる利点がある。また、案内溝は安全カバーとな
って人が移動機構の近くで作業する場合、移動機構に巻
込まれる事故を防止する効果も期待できる。更にまた、
保護材３８の代替としてサポート部材３０ｂ〜３０ｆを
利用すると、製造コストの低減を図ることができると共
に、サポート部材３０や保護材３８に導電材料を使用す
ると、摩擦等で発生する静電気の帯電防止効果も期待で
き、装置全体の信頼性を一段と向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の供給装置を装着した直線移動機構の
一例の全体斜視図である。

【図２】この発明のサポート部材の動作原理を説明する
図である。

【図３】この発明のサポート部材のまた別の動作原理を
説明する図である。

【図４】この発明の供給装置の移動状態を説明する図で
ある。

【図５】サポート部材の凸部を外側にした場合の横断面
を示す図である。

【図６】サポート部材の凸部を内側にした場合の横断面
を示す図である。

【図７】この発明の供給装置を案内溝に収納した斜視図
及びその取付方向を説明する図である。

【図８】遊び車によるサポート部材のたるみ防止を説明
する図である。

【図９】この発明を応用した位置計測方法を説明する図
である。

【図１０】保護材３８の代わりにサポート部材３０を使
用した場合のこの発明の横断面を示す図である。

【図１１】図１０の変形例の一つである。

【図１２】図１０の変形例の一つである。

【図１３】図１０の変形例の一つである。

【符号の説明】

２０制御部２０ａ，２０ｂケーブル２４ｍ〜２４ｋ液体タンク２６，２６ｍ〜２６ｋホース３０，３０ａ〜３０ｆサポート部材３２固定部３６帯封３８保護材４０可動部４２ノンクノズル４４モータ４６ネジ軸１００案内溝１１０遊び車２００，２１０ａ，２１０ｂ位置センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02G 11/00 - 11/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】往復移動する可動部と、この可動部に対
応した不動部からエネルギーの供給及び／又は信号の送
受、及び／又は物質の供給及び／又は排出を行う供給ケ
ーブル／ホースとを備え、前記供給ケーブル／ホースを
可撓性のサポート部材によりガイド保持する直線移動機
構のエネルギー、信号及び／又は物質の供給装置におい
て、前記サポート部材を複数個並列に配置し、前記サポ
ート部材は、それぞれ幅方向に湾曲した弧状に形成され
た帯状固体から成り、前記供給ケーブル／ホースの上面
に保護材を配置し、並列に配置した前記複数のサポート
部材に前記供給ケーブル／ホースを沿わせ、この状態で
スライド可能に積層し、前記複数のサポート部材の一端
部をそれぞれ前記可動部に固定すると共に、前記複数の
サポート部材の他端部をそれぞれ前記不動部に固定し
て、前記複数のサポート部材が、該サポート部材の可動
部の固定部と前記サポート部材の不動部の固定部とに対
し平行な平行部と、前記サポート部材の幅方向の弧状凸
方向が内側又は外側となりほぼ一定の曲率から成る湾曲
部とを形成しつつ往復移動し、幅広の前記供給ケーブル
／ホースをガイド保持するようにしたことを特徴とする
直線移動機構のエネルギー、信号及び／又は物質の供給
装置。
【請求項２】往復移動する可動部と、この可動部に対
応した不動部からエネルギーの供給及び／又は信号の送
受及び／又は物質の供給、及び／又は排出を行う供給ケ
ーブル／ホースとを備え、前記供給ケーブル／ホースを
可撓性のサポート部材によりガイド保持する直線移動機
構のエネルギー、信号及び／又は物質の供給方法であっ
て、前記サポート部材を、幅方向に湾曲した弧状に形成
された帯状固体により作成するステップと、前記サポー
ト部材の一端部を前記可動部に固定すると共に、前記サ
ポート部材の他端部を前記可動部の固定部と当該不動部
の固定部とに対して平行な平行部と、前記サポート部材
の幅方向の弧状凸方向が内側又は外側となるほぼ一定の
曲率から成る湾曲部とを形成するように前記不動部に固
定するステップと、前記サポート部材を、複数個、平行
部と湾曲部とがそれぞれ平行となるように並設して可動
部側及び不動部側に固定するステップと、前記複数個の
サポート部材に前記供給ケーブル／ホースを沿わせ、そ
の上面に保護材を配置し、この状態でスライド可能に積
層して敷設するステップと、前記可動部の移動により、
前記複数個のサポート部材の湾曲部がほぼ一定の曲率形
状となるように往復移動せしめるステップとを含むこと
を特徴とする直線移動機構のエネルギー、信号、及び／
又は物質の供給方法。