JP3780558B2 - Driven pulley support mechanism of image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の従動プーリ支持機構に関し、詳しくは、記録ヘッド駆動用の従動プーリを支持する機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、モータにより回転駆動される駆動プーリと、回転自在に支持された従動プーリと、上記駆動プーリと上記従動プーリとの間に架設されたベルトと、該ベルトにキャリッジを介して固定され、上記駆動プーリの回転に応じて上記ベルトの架設方向に移動すると共に用紙に画像を形成する記録ヘッドと、を備えた画像形成装置が考えられている。この種の画像形成装置では、駆動プーリおよびベルトを介してキャリッジに駆動力を伝達し、キャリッジに固定された記録ヘッドをベルトの架設方向に移動させることができる。このため、用紙の所望の位置に画像を形成することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この種の画像形成装置では、上記従動プーリをホルダにて回転自在に支持し、キャリッジの移動範囲に沿って配設されたフレームにそのホルダの下端を固定している。このため、従動プーリにベルトの張力が加わると、その張力は従動プーリをフレームから引き起こすモーメントを発生する。従って、上記張力の印加に伴って従動プーリが小刻みに揺動する可能性があり、記録ヘッドの位置制御を充分精密に実行することができなかった。また、ホルダを固定する構成を頑丈にすれば、上記揺動を抑制することができるが、この場合、画像形成装置が大型化すると共にその製造コストが上昇する。
【0004】
そこで、本発明は、簡単な構成にして、ベルトの張力に起因する従動プーリの揺動を良好に防止することのできる画像形成装置の従動プーリ支持機構を提供することを目的としてなされた。
【0005】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達するためになされた請求項1記載の発明は、モータにより回転駆動される駆動プーリと、回転自在に支持された従動プーリと、上記駆動プーリと上記従動プーリとの間に架設されたベルトと、上記ベルトと平行な方向に上記従動プーリを付勢する付勢部材と、上記ベルトにキャリッジを介して固定され、上記駆動プーリの回転に応じて上記ベルトの架設方向に移動すると共に用紙に画像を形成する記録ヘッドと、上記キャリッジの移動範囲に沿って配設されるフレームと、を備えた画像形成装置に設けられ、上記従動プーリを支持する画像形成装置の従動プーリ支持機構であって、
上記従動プーリの回転軸の両端を回転自在に受け止める一対の軸受部と、上記ベルトと平行な方向に形成され、上記フレームの切込み部両端縁に摺動可能な一対の係合部と、上記従動プーリ及び駆動プーリの回転軸を結ぶ直線上であって上記ベルトと同一高さにて上記付勢部材の付勢力を受ける受け部とを有するホルダを備えたことを特徴とする。
【0006】
このように構成された本発明では、ベルトと平行な方向に上記従動プーリを付勢する付勢部材を備え、従動プーリの回転軸の両端を回転自在に受け止めるホルダは、従動プーリ及び駆動プーリの回転軸を結ぶ直線上であって上記ベルトと同一高さにて上記付勢部材の付勢力を受ける受け部を有している。このため、ベルトから従動プーリに加わる張力は、付勢部材から加わる反作用の力(以下反力という)と同一直線上に配設され、正に打ち消し合う。従って、従動プーリを揺動させるモーメントが作用せず、簡単な構成にして従動プーリの揺動を良好に防止することができる。
【0007】
よって、本発明では、画像形成装置を大型化したり、その製造コストを上昇させたりすることなく、記録ヘッドの精密な位置制御を可能にすることができる。
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
また、本発明のホルダは、ベルトと平行な方向に形成され、上記フレームの切込み部両端縁に摺動可能な一対の係合部を備えている。
【0015】
よって、本発明では、係合部がフレームに係合することによっても、ホルダの上記直線に対する揺動を阻止することができる。このため、なんらかの原因で、ホルダにモーメントが作用したとしても、係合部の係合によってホルダの揺動を防止することができる。従って、本発明では、上記効果に加えて、従動プーリの揺動を一層良好に防止し、記録ヘッドの位置制御を一層精密に実行可能にするといった効果が生じる。
【0016】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の構成に加え、上記係合部は、横向きコの字形に形成され、上記切込み部両端縁に対して少なくとも上記ベルトとは反対側のフレーム面に当接して摺動可能とされることを特徴とする。
更に、請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の構成に加え、上記回転軸、及び付勢部材は、上記ベルトの幅方向中央においてそのベルトと平行な直線上に一列に配設されることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図1は、本発明が適用されたインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタという)1の内部構造を表す斜視図である。図1に示すように、プリンタ1は、カバー2内に設けたフレーム3に、ゴム製のプラテン10と、キャリッジ21を駆動するキャリッジ駆動機構20と、インクカートリッジ44に収容したインクを記録紙Pに吐出するインクジェット式の記録ユニット40とを備えている。
【0018】
プラテン10は、左右方向に沿って(プリンタ1における方向は図1に矢印で規定)配設され、そのプラテン軸11は、左右両端においてフレーム3の側壁板3a,3cに回転可能に支持されている。プラテン軸11の左端には、プラテン10およびプラテン軸11と一体に回転するプラテンギヤ12が固定され、このプラテンギヤ12に図示しないモータからの駆動力が伝達される。このため、プラテン10は所定の紙送り方向に回転駆動される。
【0019】
次に、キャリッジ駆動機構20の構成について、同じく図1を用いて説明する。プラテン10の前側には、キャリッジ21が水平状に配設され、このキャリッジ21は、フレーム3の側壁板3a,3bに支持されたガイド軸22により左右方向に移動可能に支持されている。また、キャリッジ21の前端部は、フレーム3に形成されたガイドレール部3dによっても支持されている。
【0020】
一方、キャリッジ21の移動範囲の左端部には、従動プーリ23が回転可能に設けられると共に、その右端部には直流モータ25によって回転駆動される駆動プーリ24が設けられている。また、従動プーリ23と駆動プーリ24との間には、無端状のタイミングベルト26が架設され、キャリッジ21の下端部がこのタイミングベルト26に固定されている。このため、直流モータ25の回転に応じて、各プーリ23,24およびタイミングベルト26を介して駆動力が伝達され、キャリッジ21がガイド軸22およびガイドレール部3dに沿って左右方向に往復移動する。また、キャリッジ21の下方には、エンコーダ部材30が配設されている。このエンコーダ部材30は、透光部と遮光部とが交互に配設されたフィルムからなりキャリッジ21の移動量を検出するための周知のものである。
【0021】
次に、記録ユニット40について説明する。キャリッジ21上には上方および前方が開放した箱状のヘッドホルダ41が装着され、そのヘッドホルダの後方端面(すなわち、プラテン10と対向する側の端面)には、インクを吐出する複数のノズルを備えた記録ヘッド42が設けられている。また、ヘッドホルダ41前方の開放部には、前述のインクカートリッジ44が交換可能に装着される。このため、記録ヘッド42は、インクカートリッジ44から供給されたインクを記録ヘッド42から吐出して、プラテン10上に配設された記録紙Pに画像を形成することができる。また、直流モータ25を介してキャリッジ21を移動させることにより、記録紙Pの所望の位置に上記画像を形成することができる。
【0022】
次に、プリンタ1における従動プーリ23の支持機構について、図2,図3を用いて説明する。図2の分解斜視図に示すように、従動プーリ23は、ホルダ50によって回転自在に支持され、そのホルダ50は、フレーム3の底面3eに形成された支持部材としての支持部60に摺動自在に支持されている。
【0023】
支持部60は、底面3eの左端に形成した切込み部31の内部を切り起こして形成され、従動プーリ23方向に突出した略長方形板状の軸部61を有している。軸部61の従動プーリ23側端面には、長方形の切込み61aが形成され、この切込み61aに付勢部材としてのコイルバネ63が嵌合されている。なお、コイルバネ63は、ゴム片など他の弾性部材で代用してもよい。
【0024】
また、ホルダ50は、従動プーリ23の回転軸23aの上下両端を回転自在に受け止める上下一対の軸受部51と、軸部61およびコイルバネ63に嵌合する有底の穴部53(図3:受け部に相当)とを備えている。そして、ホルダ50の穴部53を軸部61に嵌合することにより、図3(A),(B)に示すように、従動プーリ23,コイルバネ63,および軸部61が、タイミングベルト26の幅方向(図において上下方向)中央においてそのベルトと平行な直線上(すなわち、従動プーリ23と駆動プーリ24とを結ぶ直線上)に一列に配設される。更に、ホルダ50の従動プーリ23側の左右両側下部には、それぞれ横向きコの字形に形成され、切込み部31の両端縁31aを上下から摺動可能に挟持係合する一対の係合部55が形成されている。なお、図3(A)は従動プーリ23の支持機構の構成を表す平面図であり、図3(B)はそのA−A線断面図である。また、図3(B)では、側壁板3bを省略して描いている。
【0025】
このように構成された従動プーリ23の支持機構では、ホルダ50は穴部53が軸部61に、係合部55が両端縁31aにそれぞれ沿って、タイミングベルト26と平行な方向に摺動可能に支持され、コイルバネ63の付勢力により、タイミングベルト26に張力が付与される。本支持機構において、支持部60がホルダ50を上記直線の駆動プーリ24側から支持している。このため、タイミングベルト26から従動プーリ23に加わる張力は、支持部60からコイルバネ63を介して加わる反力と同一直線上に配設され、正に打ち消し合う。従って、従動プーリ23を揺動させるすなわちフレーム3から引き起こす方向のモーメントが作用せず、簡単な構成にして従動プーリ23の揺動を良好に防止することができる。また、本支持機構では、穴部53と軸部61との嵌合によってホルダ50の揺動を阻止しており、かつ、係合部55が支持部60よりも従動プーリ23側で切込み部31の両端縁31aを上下から挟持しているので、従動プーリ23がフレーム3から浮き上がる方向に揺動するのを一層良好に防止することができる。従って、記録ヘッド42の位置制御をきわめて精密に実行することができる。なお、本支持機構においては、係合部55は両端縁31aに対し、少なくともタイミングベルト26とは反対側すなわち下面から当たっているものであればよい。
【0026】
更に、本支持機構では、支持部60をフレーム3の底面3eを切り起こすことによって形成しているので、支持部60とフレーム3との位置関係を安定させると共に、構成を一層簡略化することができる。従って、プリンタ1を大型化したり、その製造コストを上昇させたりすることなく、上記位置制御を一層精密に実行可能にすることができる。
【0027】
なお、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。以下、コイルバネ63等の付勢部材を省略した本発明の参考例について説明する。図4は、従動プーリ23の支持機構の、参考例を表す分解斜視図である。
【0028】
本支持機構では、フレーム103の底面103e左端に切込み部131を形成し、その内部を切り起こして支持部160を形成した点は前述の例と同様であるが、支持部160から従動プーリ23方向に突出形成した軸部161には切込みを設けず、若干長めの略長方形板状とした。従動プーリ23の回転軸23aを軸受部151で受け止めるホルダ150には、軸部161に嵌合する穴部153を形成すると共に、切込み部131の両端縁131aと対向する左右両翼形部分に長穴155および突起157を形成した。また、各端縁131aには、長穴155,突起157と対向する位置にネジ穴175,長穴177をそれぞれ形成した。
【0029】
なお、各長穴155,177は、軸部161と平行な方向に長く形成された略合同の長円形状を有している。このため、軸部161を穴部153に嵌合すると共に突起157を長穴177に嵌合させると、ホルダ150は、底面103e上で軸部161と平行に摺動可能に配設される。そして、軸部161の先端を穴部153の底に当接させた後、長穴155を介してネジ穴175に固定部材としてのビス179を螺合すれば、ホルダ150をフレーム103に固定することができる。
【0030】
本支持機構でも、タイミングベルト26から従動プーリ23に加わる張力と、軸部161からホルダ150に加わる反力とが正に打ち消し合い、従動プーリ23の揺動を良好に防止することができる。また、長穴177内を突起157が摺動可能であるので、軸部161を削るなどしてその軸部161が穴部153の底に当接する位置を変更すれば、ホルダ150を所望の位置で固定することができる。従って、ホルダ150の固定位置を調整することにより、タイミングベルト26をたわみなく所望の張力で架設することができる。
【0031】
図5は、従動プーリ23の支持機構の、更に他の参考例を表す分解斜視図である。本支持機構では、フレーム203の底面203e左端に切込み部231を形成し、その内部を切り起こして支持部260を形成したが、その支持部260の上部をタイミングベルト26の幅方向ほぼ中央と同じ高さに配設される位置で水平に折り曲げた。その水平部261には、ネジ穴267および長穴269を形成した。従動プーリ23の回転軸23aを軸受部251で受け止めるホルダ250には、水平部261に沿って平板状に突出した突出部253を形成し、その突出部253には、ネジ穴267,長穴269との対向位置に長穴257,突起259をそれぞれ形成した。また、最初に例示した支持機構と同様に、ホルダ250下部には切込み部231の両端縁231aに係合する横H形の係合部255を形成した。
【0032】
本支持機構では、係合部255を両端縁231aに係合させると共に長穴269に突起259を嵌合させた状態で、各プーリ23,24を結ぶ直線に沿ってホルダ250を摺動させることができる。そして、タイミングベルト26が所望の張力で架設される位置にホルダ250を配設した後、長穴257を介してネジ穴267に固定部材としてのビス270を螺合すれば、ホルダ250をその位置に固定することができる。また、このビス270による固定部は上記直線上に配設される。このため、タイミングベルト26から従動プーリ23に加わる張力と、上記固定部からホルダ250に加わる反力とが正に打ち消し合い、従動プーリ23の揺動を良好に防止することができる。
【0033】
更に、本発明は、インクジェットプリンタ以外にも種々の画像形成装置に適用することができる。但し、インクジェット式の記録ユニット40は、他の種類の記録ユニットに比べて大型で重くなるので、上記各実施の形態では本発明の効果が一層顕著に現れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明が適用されたインクジェットプリンタの内部構造を表す斜視図である。
【図2】 その従動プーリの支持機構の構成を表す分解斜視図である。
【図3】 その従動プーリの支持機構の構成を表す平面図および断面図である。
【図4】 従動プーリの支持機構の参考例を表す分解斜視図である。
【図5】 従動プーリの支持機構の更に他の参考例を表す分解斜視図である。
【符号の説明】
1…インクジェットプリンタ 3,103,203…フレーム 10…プラテン20…キャリッジ駆動機構 21…キャリッジ 22…ガイド軸
23…従動プーリ 24…駆動プーリ 26…タイミングベルト
40…記録ユニット 42…記録ヘッド 50,150,250…ホルダ
51,151,251…軸受部 53,153…穴部 55,255…係合部
60,160,260…支持部 61,161…軸部 63…コイルバネ
155,177,257,269…長穴 157,259…突起
175,267…ネジ穴 179,270…ビス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a driven pulley support mechanism of an image forming apparatus, and more particularly to a mechanism that supports a driven pulley for driving a recording head.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a driving pulley driven to rotate by a motor, a driven pulley rotatably supported, a belt laid between the driving pulley and the driven pulley, and fixed to the belt via a carriage, An image forming apparatus that includes a recording head that moves in the belt installation direction in accordance with the rotation of the drive pulley and forms an image on a sheet is considered. In this type of image forming apparatus, it is possible to transmit a driving force to the carriage via the driving pulley and the belt, and to move the recording head fixed to the carriage in the belt erection direction. Therefore, an image can be formed at a desired position on the paper.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this type of image forming apparatus, the driven pulley is rotatably supported by a holder, and the lower end of the holder is fixed to a frame disposed along the movement range of the carriage. For this reason, when belt tension is applied to the driven pulley, the tension generates a moment that causes the driven pulley to move from the frame. Accordingly, there is a possibility that the driven pulley swings with the application of the tension, and the position control of the recording head cannot be executed sufficiently accurately. Further, if the structure for fixing the holder is made strong, the above-mentioned swing can be suppressed, but in this case, the image forming apparatus is increased in size and its manufacturing cost is increased.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a driven pulley support mechanism for an image forming apparatus that has a simple configuration and can satisfactorily prevent the driven pulley from swinging due to belt tension.
[0005]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is constructed such that a drive pulley that is driven to rotate by a motor, a driven pulley that is rotatably supported, and the drive pulley and the driven pulley. A belt, a biasing member that biases the driven pulley in a direction parallel to the belt, and a belt that is fixed to the belt via a carriage and moves in the direction in which the belt is laid in response to the rotation of the driving pulley and paper A driven pulley support mechanism of an image forming apparatus that is provided in an image forming apparatus that includes a recording head that forms an image on a frame and a frame that is disposed along a movement range of the carriage and that supports the driven pulley. And
A pair of bearings rotatably receiving both ends of the rotation shaft of the driven pulley ; a pair of engaging parts formed in a direction parallel to the belt and slidable at both edges of the cut part of the frame; and the driven A holder having a receiving part that receives a biasing force of the biasing member at the same height as the belt is provided on a straight line connecting the rotation shafts of the pulley and the drive pulley .
[0006]
In the present invention configured as described above, the holder includes a biasing member that biases the driven pulley in a direction parallel to the belt, and the holder that rotatably receives both ends of the rotation shaft of the driven pulley is provided between the driven pulley and the drive pulley. It has a receiving part which receives the urging force of the urging member on the straight line connecting the rotation axes and at the same height as the belt. For this reason, the tension applied from the belt to the driven pulley is arranged on the same straight line as the reaction force (hereinafter referred to as reaction force) applied from the urging member and cancels out positively. Therefore, the moment for swinging the driven pulley does not act, and the swing of the driven pulley can be satisfactorily prevented with a simple configuration.
[0007]
Therefore, in the present invention, or size of the image forming apparatus, without or to increase its production cost, Ru can allow for precise position control of the recording head.
[0008]
[0009]
[0010]
[0011]
[0012]
[0013]
[0014]
The holder of the present invention includes a pair of engaging portions that are formed in a direction parallel to the belt and are slidable at both edges of the cut portion of the frame.
[0015]
Therefore, in this invention, rocking | fluctuation with respect to the said straight line can also be prevented even if an engaging part engages with a flame | frame . For this reason, for some reason, even mode Mento acts on the holder, it is possible to prevent the swinging of the holder by the engagement of the engaging portion. Therefore, in the present invention, in addition to the above effects, the driven pulley can be prevented from swinging better, and the position control of the recording head can be performed more precisely.
[0016]
According to a second aspect of the invention, in addition to the configuration of claim 1 Symbol placement, the engaging portion is formed in a lateral U-shape, the frame surface opposite to the at least the belt with respect to the cut section end edges It is characterized in that it is slidable in contact with.
Furthermore, in the invention described in claim 3, in addition to the configuration described in claim 1 or 2, the rotating shaft and the urging member are arranged in a line on a straight line parallel to the belt at the center in the width direction of the belt. It is characterized by being.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an internal structure of an ink jet printer (hereinafter simply referred to as a printer) 1 to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the printer 1 includes a frame 3 provided in a cover 2, a rubber platen 10, a
[0018]
The platen 10 is disposed along the left-right direction (the direction in the printer 1 is defined by arrows in FIG. 1), and the platen shaft 11 is rotatably supported by the
[0019]
Next, the configuration of the
[0020]
On the other hand, a driven
[0021]
Next, the
[0022]
Next, a support mechanism for the driven
[0023]
The
[0024]
Further, the
[0025]
In the support mechanism of the driven
[0026]
Furthermore, in this support mechanism, since the
[0027]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment at all, It can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Hereinafter, a reference example of the present invention in which an urging member such as the
[0028]
In this support mechanism, the
[0029]
Each of the
[0030]
Even in this support mechanism, the tension applied to the driven
[0031]
FIG. 5 is an exploded perspective view showing still another reference example of the support mechanism of the driven
[0032]
In this support mechanism, the
[0033]
Furthermore, the present invention can be applied to various image forming apparatuses other than the ink jet printer. However, since the ink
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an internal structure of an ink jet printer to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a support mechanism of the driven pulley.
FIGS. 3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view showing a configuration of a support mechanism of the driven pulley.
FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating a reference example of a support mechanism of a driven pulley.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing still another reference example of the support mechanism of the driven pulley.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet printer 3,103,203 ... Frame 10 ...
Claims (3)
回転自在に支持された従動プーリと、
上記駆動プーリと上記従動プーリとの間に架設されたベルトと、
上記ベルトと平行な方向に上記従動プーリを付勢する付勢部材と、
上記ベルトにキャリッジを介して固定され、上記駆動プーリの回転に応じて上記ベルトの架設方向に移動すると共に用紙に画像を形成する記録ヘッドと、
上記キャリッジの移動範囲に沿って配設されるフレームと、
を備えた画像形成装置に設けられ、上記従動プーリを支持する画像形成装置の従動プーリ支持機構であって、
上記従動プーリの回転軸の両端を回転自在に受け止める一対の軸受部と、上記ベルトと平行な方向に形成され、上記フレームの切込み部両端縁に摺動可能な一対の係合部と、上記従動プーリ及び駆動プーリの回転軸を結ぶ直線上であって上記ベルトと同一高さにて上記付勢部材の付勢力を受ける受け部とを有するホルダを備えたことを特徴とする画像形成装置の従動プーリ支持機構。A driving pulley driven to rotate by a motor;
A driven pulley supported rotatably;
A belt constructed between the drive pulley and the driven pulley;
A biasing member that biases the driven pulley in a direction parallel to the belt;
Is fixed through the carriage to the belt, a recording head for forming an image on a sheet while moving in the erection direction of the belt in response to rotation of said drive pulley,
A frame disposed along a movement range of the carriage;
A driven pulley support mechanism of the image forming apparatus, which is provided in an image forming apparatus comprising:
A pair of bearings rotatably receiving both ends of the rotation shaft of the driven pulley ; a pair of engaging parts formed in a direction parallel to the belt and slidable at both edges of the cut part of the frame; and the driven A follower of an image forming apparatus, comprising: a holder having a receiving portion that receives a biasing force of the biasing member at the same height as the belt and that is on a straight line connecting the rotation shafts of the pulley and the drive pulley. Pulley support mechanism.
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