JP3805155B2

JP3805155B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP3805155B2
Application number: JP35393099A
Authority: JP
Inventors: 典子川▲崎▼; 博行井上; 隆司野島; 朗木田; 武史岩崎; 宏長谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2019-12-14
Also published as: DE60034298T2; US7119921B2; US20010015814A1; JP2001162885A; EP1108557B1; EP1108557A1; DE60034298D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリッジに搭載された記録手段により被記録材に記録していく記録装置に関し、詳しくは、駆動プーリとアイドラプーリとの間に張り渡された歯付ベルトに取り付けられたキャリッジに記録手段を搭載し、前記駆動プーリを駆動して前記キャリッジによる走査を行なうことで被記録材に記録していく記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報（記録情報）に基づいて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の被記録材（記録媒体）に画像（文字や記号等を含む）を記録していくように構成されている。前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。
【０００３】
被記録材の搬送方向（紙送り方向、副走査方向）と交叉する方向に主走査しながら記録するシリアルタイプの記録装置においては、被記録材に沿って移動するキャリッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像を形成（記録）し、１行分の画像形成を終了した後に所定量の紙送り（副走査としてのピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した被記録材に対して次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行われる。一方、被記録材（記録用紙等）の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行った後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行い、さらに次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行われる。
【０００４】
そのうち、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録材へインクを吐出して記録を行うものであり、記録ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を形成するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００５】
インクジェット記録ヘッドの吐出口からインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いるもの、レーザー等の電磁波を照射して発熱させ、この発熱作用によってインク滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換体によって液体を加熱するものなどがある。その中でも、熱エネルギーを利用してインクを滴として吐出するインクジェット式の記録ヘッドは、吐出口を高密度に配列することができるため高解像度の記録をすることが可能である。特に、その中でも、電気熱変換体をエネルギー発生素子として用いる記録ヘッドは、小型化が容易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上性が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コストも安価なことから、有利である。
【０００６】
また、被記録材の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の被記録材である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰ等）などの他に、布、皮革、不織布、さらには金属等を被記録材として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００７】
上記シリアル型記録装置は、記録ヘッドを搭載したキャリッジを被記録材上に走査させ、この走査にタイミングを合わせて記録ヘッドを駆動することにより記録を行うものである。このシリアル型記録装置で高精細な出力画像を得るには、キャリッジの走査と記録ヘッドの駆動タイミングとを精度良く合わせる必要があるため、キャリッジはなるべく安定した速度で走査させることが求められる。そこで、キャリッジ走査の制御信号に合わせて記録ヘッドの駆動を制御するだけでなく、走査中のキャリッジの位置を検出するエンコーダ等の検出手段を設け、該エンコーダの検出タイミングに合わせて記録ヘッドの駆動を制御する方法も用いられているが、このような記録装置ではコストが増大し装置サイズも大型化しがちである。
【０００８】
また、駆動源である駆動モータからキャリッジへの走査駆動力伝達手段としては、リードスクリュー方式や歯付タイミングベルト方式などが知られている。最近では、コストや組立容易性及び精度などの点で優れている歯付タイミングベルト（歯付ベルト）が主流となっている。この歯付（タイミング）ベルトは、駆動モータにより駆動される駆動プーリと相対向して配置されるアイドラプーリとの間に所定の張力を持って張り渡され、駆動プーリに刻まれた歯と該歯付ベルトに設けられた歯とが噛み合うことで駆動力を伝達する。記録ヘッドを搭載したキャリッジは、前記歯付ベルトに連結されており、駆動モータの回転に伴って両プーリ間を往復運動する。
【０００９】
前記キャリッジには、記録ヘッドの他に、画像形成に必要なインク貯留手段、記録ヘッドへのインク供給手段及び記録ヘッド駆動信号伝達手段などが設けられることがある。また、このキャリッジは、歯付ベルトと略平行に設けられたガイド軸やガイドレールなどにより案内支持されており、記録ヘッド重量などの負荷を受けた状態でこれらの案内支持手段との間で摺動しながら走査する。そのため、前記歯付ベルトには一定の駆動伝達力が要求される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の歯付ベルトにおいては、所定の駆動伝達力を確保するために、該歯付ベルトの歯をある程度大きくするとともに歯丈を高くする方法が採られている。しかし、このように歯丈の高い歯付ベルトでは、ベルトの歯が駆動プーリの歯に噛み込む際に歯付ベルトに振動が生じ、キャリッジの走査速度が不安定になる要因となる。そのため、特に高精細の記録を行う記録装置では、エンコーダなどのキャリッジ位置検出手段が必要になってしまい、装置の小型・軽量化、低価格化の妨げとなっている。
【００１１】
一方、キャリッジの走査速度を安定させるために歯ピッチが細かく歯丈の低い歯付ベルトによって駆動を伝達する場合には、歯付ベルトの歯が駆動プーリから浮き上がり、該駆動プーリが空回りするというジャンピング現象が発生しやすくなる。このジャンピング現象を防止するためには、歯付ベルトの張力を高くしたり、駆動プーリの径を大きくすることが有効である。しかし、ベルト張力を高くすると、駆動負荷が増大するため、大容量の駆動モータを搭載する必要が生じ、コストの上昇や装置サイズの増大を招くことになる。また、駆動プーリ径を大きくする方法でも、同様に装置サイズの大型化を招くことになる。さらに、ベルトの張力が高いほど駆動プーリとベルトの噛み合い時の振動がより顕著となるため、歯丈を低くすることによる振動低減の効果も相殺されてしまう。
【００１２】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡単な構成で、キャリッジへの駆動伝達手段としてに歯ピッチが細かく歯丈の低い歯付ベルトを用いる場合でも、歯付ベルトのジャンピング現象を防止することができ、そのため、大容量の駆動モータを必要とせず、かつエンコーダ等のキャリッジ位置検出手段を必要とせずに安定したキャリッジ走査を実現して高精細な記録を行なうことができ、もって、装置の小型軽量化及びコストダウンを図ることができる記録装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１）は、上記目的を達成するため、駆動プーリとアイドラプーリとの間に張り渡された歯付ベルトと、前記歯付ベルトの上側の走行部分に取り付けられ、記録ヘッドを搭載して往復移動するためのキャリッジと、前記歯付ベルトの前記駆動プーリからのジャンピングを防止するジャンピング防止部材と、を備える記録装置であって、前記ジャンピング防止部材は、前記駆動プーリの上側で前記歯付ベルトの背面から所定の間隔をおくとともに、前記歯付ベルトの直進部分の延長線の方向に対して傾きをもって配されるジャンピング防止面を有し、該ジャンピング防止面の延長方向よりも前記駆動プーリに近く、かつ前記駆動プーリの中心よりも下側の位置を中心に回動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１６】
【作用】
以上の構成によれば、歯ピッチが細かく歯丈の低い歯付ベルトによって駆動を伝達する際に駆動プーリの回転に伴って歯付ベルトの背面が該駆動プーリから浮き上がろうとしても、該歯付ベルトの背面の動きがジャンピング防止部材によって規制されるため、前記歯付ベルトの浮き上がりが阻止されることで駆動プーリの空回りも阻止され、歯付ベルトのジャンピング現象が防止される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明を適用した記録装置の一実施例を示す模式的斜視図である。図１において、記録手段（記録ヘッド）１を搭載したキャリッジ２はガイドシャフト３とガイドレール４とによって案内支持されており、また、このキャリッジ２は駆動プーリ６とアイドラプーリ７との間に張り渡された歯付ベルト５に連結されている。そこで、駆動モータ８で前記駆動プーリ６を回転駆動することにより、前記キャリッジ２は前記歯付ベルト５を介して主走査方向に往復駆動される。また、前記キャリッジ２の主走査方向の動き（記録ヘッド１の移動）に連動して記録ヘッド１を記録情報に基づいて駆動することにより、記録用紙等の被記録材（不図示）に対する記録を行なうことができる。
【００１８】
前記記録ヘッド（記録手段）１は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録するインクジェット式の記録ヘッドである。また、この記録ヘッド１は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。さらに、前記記録ヘッド１は、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって圧力変化を生じさせ、この圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させることにより記録を行なうものである。前記電気熱変換体は、各吐出口のそれぞれに対応して配設されており、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出するものである。
【００１９】
図２は記録手段（記録ヘッド）１のインク吐出部（一つの吐出口列）の構造を模式的に示す部分斜視図である。図２において、記録用紙等の被記録材と所定の隙間（例えば、約０．３〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口８１には、所定のピッチで複数の吐出口８２が形成され、共通液室８３と各吐出口８２とを連通する各液路８４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）８５が配設されている。記録ヘッド１は、前記吐出口８２が主走査方向（キャリッジ２に搭載される本実施例では該キャリッジ２の移動方向）と交叉する方向に並ぶような位置関係で装着されている。こうして、画像信号（記録信号）又は吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体８５を駆動（パルス電圧を印加）して、液路８４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口８２からインク滴を吐出させる記録ヘッド１が構成されている。
【００２０】
図３は駆動プーリとアイドラプーリとの間に張り渡された歯付ベルトから成る伝動機構を示す側面図であり、図３の（ａ）は従来の記録装置における伝動機構を示し、図３の（ｂ）は本発明を適用した記録装置の一実施例（図１の記録装置）における伝動機構を示すものである。図３において、従来例（ａ）では駆動プーリ６の半周（半円周）で歯付ベルト５の歯が５山噛み合っているのに対し、本発明を適用した一実施例（ｂ）では、本実施例では駆動プーリ６の半周（半円周）で歯付ベルト５の歯が１０山噛み合っている。
【００２１】
つまり、本発明の一実施例（ｂ）における歯付ベルト５の歯ピッチは、従来例（ａ）の歯付ベルト５の歯ピッチの約半分であり、これに伴って、歯付ベルト５の歯底から歯先までの高さ（歯付ベルト５の歯先から駆動プーリ６の歯先までの距離）も、本発明を適用した実施例（ｂ）のものは従来例（ａ）の約６０％程度まで低くなっている。図３の（ｂ）の本発明を適用した実施例は、図３の（ａ）の従来例とは、上記のように歯付ベルト５及び駆動プーリ６の歯ピッチの点で相違しており、その他の面では実質上同じ構成をしている。
【００２２】
図３において、アイドラプーリ７は不図示のシャーシに対してテンションばね９を介して懸架されている。つまり、前記アイドラプーリ７をテンションばね９の弾性力で図示右向きに付勢することにより、前記歯付ベルト５に張力が付与されている。この種のアイドラプーリを保持する他の構成例としては、予めアイドラプーリを引張ることにより歯付ベルトに張力を付与した状態で、該アイドラプーリをシャーシに対して位置決め固定することにより歯付ベルトの張力を維持するようにした構成のものがあるが、そのような構成のものでは、温度や湿度が変化して歯付ベルトが伸縮した場合に該歯付ベルトの張力が大きく変動してしまうことから、該歯付ベルトの張力を予め高い値に設定しておく必要があり、そのため、キャリッジの駆動に要する電力が増大することになる。
【００２３】
図３において、本発明を適用した実施例では、キャリッジ２は図示のように歯付ベルト５の上側の走行部分に取り付けられている。従って、駆動プーリ６が図示の反時計回りに駆動されると、キャリッジ２は歯付ベルト５によって直接的に引っ張られるようにして該駆動プーリ６に向かって接近する方向に移動する。一方、駆動プーリ６が時計回りに回転するときは、キャリッジ２はアイドラプーリ７を迂回した歯付ベルト５によって引っ張られるようにして該アイドラプーリ７に向かって接近する方向に移動する。
【００２４】
しかしながら、前述のようにアイドラプーリ７はテンションばね９を介して懸架されているため、駆動プーリ６が時計回りに回転するときには、回転開始直後では、キャリッジ２はガイドシャフト３やガイドレール４との間に働く摺動負荷により瞬間的に停止したままの状態になり、その間にアイドラプーリ７が駆動プーリ６側へ引っ張られて若干移動する。この間、駆動プーリ６は回転し続けるため、アイドラプーリ７と駆動プーリ６との間隔が減少したことにより余った歯付ベルト５が駆動プーリ６の上側へ繰り出され、駆動プーリ６の上側と停止しているキャリッジ２との間で歯付ベルト５に撓みが生じる。
【００２５】
その場合、歯付ベルト５は、均一にある程度の剛性を有しているため、駆動プーリ６とキャリッジ２との間で部分的に湾曲するのではなく、駆動プーリ６の上側で歯付ベルト５が該駆動プーリ６から浮き上がるような挙動を示す。このとき、駆動プーリ６はさらに回転を続けているため、歯付ベルト５に対して駆動プーリ６が空回りしようとする。図３の（ａ）に示す従来例のように歯付ベルト５の歯先から駆動プーリ６の歯先までの高さが十分にある場合には、歯付ベルト５が若干浮き上がっても駆動プーリ６の歯先から外れることはなく、駆動プーリ６の空回りは発生しない。しかしながら、図３の（ｂ）に示す本発明を適用した実施例のように歯丈の低い歯付ベルト５を用いる場合には、後述するような歯付ベルト５のジャンピングを防止するためのジャンピング防止部材１０（図４、図５）を設けるなどの対策を何ら講じないと、駆動プーリ６が空回りする可能性が高くなる。
【００２６】
図４は本発明を適用した記録装置の一実施例における歯付ベルト５のジャンピングを防止するためのジャンピング防止部材１０の構成例を示す部分側面図である。図４において、ジャンピング防止部材１０はそのジャンピング防止面２１が歯付ベルト５の背面から所定の間隔ｂをおいて配置されるように配設されている。図３の（ｂ）のような配置構成では、歯付ベルト５の浮き上がりは、前述したように、駆動プーリ６が時計回りに回転してキャリッジ２を駆動プーリ６から離れる方向に移動させようとする際に該キャリッジ２が取り付けられている上側部分で発生するため、本発明に係る前記ジャンピング防止部材（ジャンピング防止板）１０は駆動プーリ６の上側に配設される。
【００２７】
図５は歯付ベルト５がジャンピング防止部材１０（ジャンピング防止面２１）に当接している状態を示す部分側面図であり、図５の（ａ）はジャンピング防止部材１０をその防止面２１が歯付ベルト５の直進走行部分と略平行に配設する参考例を示し、図５の（ｂ）は歯付ベルト５が駆動プーリ６から離れる位置よりも図示左側で該歯付ベルトの背面と最も接近するようにジャンピング防止部材１０を配設する場合を示す。この図５の（ｂ）は本発明の好適な実施例を示すものである。
【００２８】
図５において、ジャンピング防止部材１０を図５の（ａ）に示すように通常に張り渡された歯付ベルト５と略平行に取り付けると、歯付ベルト５はジャンピング防止部材１０との当接位置で大きく浮き上がるため、歯付ベルト５の背面とジャンピング防止部材１０（ジャンピング防止面２１）との間で摩擦負荷が発生し、歯付ベルト５の移動（走行）に対する抵抗が大きくなる。そして、歯付ベルト５は、ジャンピング防止部材１０よりも図示左側の位置で駆動プーリ６から比較的大きく浮き上がる傾向が生じ、歯付ベルト５の歯先が駆動プーリ６の歯先から外れて該駆動プーリが空回りする現象が発生しやすくなる。
【００２９】
これに対し、図５の（ｂ）に示すように、ジャンピング防止部材１０を歯付ベルト５が駆動プーリ６から離れる位置よりも図示左側の位置で歯付ベルト５の背面に最も接近するように配設すると、歯付ベルト５は該ジャンピング防止部材との当接位置でそれほど大きく浮き上がっていないため、歯付ベルト５の背面とジャンピング防止部材１０との間の摩擦負荷はさほど大きくならず、従って歯付ベルト５の移動（走行）に対する抵抗はさほど大きくはない。
【００３０】
また、図４及び図５に示すように駆動プーリ６の近傍で歯付ベルト５の背面と対向する位置に該歯付ベルトのジャンピングを防止するためのジャンピング防止部材１０を配設すると、記録装置の稼働中、歯付ベルト５がジャンピング防止部材１０（その防止面２１）に対し繰り返し当接するため、この歯付ベルト５には繰り返しダメージが与えられる。この繰り返しダメージによる歯付ベルト５の磨耗や切れなどを防止するためには、前記ジャンピング防止部材１０は、図４に示すように、歯付ベルト５の直進部分の直進方向延長線に対し角度θをなすとともに歯付ベルト５との当接位置（最接近位置）で駆動プーリ６の接線方向に延びる面を有し、駆動プーリ６から浮き上がった歯付ベルト５の背面が広い面積でジャンピング防止部材１０と当接するように配設されている。
【００３１】
また、ジャンピング防止部材１０は、上記のような傾きを持ったジャンピング防止面２１を有することにより、駆動プーリ６から繰り出される歯付ベルト５の進行方向を安定させる案内板としての機能を果たすことができる。図４に示すようなジャンピング防止部材１０を具備する本実施例に係る記録装置においては、前記ジャンピング防止部材１０のジャンピング防止面２１の方向と歯付ベルト５の直進部分の延長線の方向との間の角度θは、約１０度〜約３０度の範囲に選定される。この角度θは、キャリッジ２の走査速度や重量及び摺動負荷にもよるが、通常では約２０度のときに最も高いジャンピング防止効果を発揮することができる。
【００３２】
図４において、前記ジャンピング防止部材１０と歯付ベルト５の背面との間隔ｂは歯付ベルト５の歯丈ｈよりも小さくする必要があるが、実際には、この間隔ｂを歯丈ｈよりも若干小さくする程度では、十分なジャンピング防止効果が得られない場合がある。これは、歯付ベルト５の撓みが弦振動としてキャリッジ２側から駆動プーリ６側へと伝播するため、歯付ベルト５の歯の位相によっては、該歯付ベルト５の浮き上がりがジャンピング防止部材１０との隙間をすり抜けて移動し、該ジャンピング防止部材１０よりも図示左側の部分で駆動プーリ６の空回りが発生することがあるためである。本実施例に係る記録装置においては、このジャンピング防止部材１０と歯付ベルト５の背面との間隔ｂは、該歯付ベルト５の歯丈ｈの１０％〜９０％の範囲に選定されている。
【００３３】
また、前記駆動プーリ６の回転方向とは関係なく、駆動プーリ６の回転中では、歯付ベルト５は駆動プーリ６の停止時よりもわずかに浮き上がっている。その浮き上がり量はジャンピング発生時の浮き上がり量に比べればわずかであるが、ジャンピング防止部材１０を歯付ベルト５の背面のごく近くに配設してしまうと、ジャンピング発生のおそれがないときでも歯付ベルト５が常にジャンピング防止部材１０と摺動することとなる。そのため、ジャンピング防止部材１０と歯付ベルト５の背面との間隔ｂが小さ過ぎる場合には、歯付ベルト５の磨耗を招くばかりでなく、駆動プーリ６の回転負荷が増大したり、キャリッジ２の走査速度が不安定になったりするおそれがある。
【００３４】
従って、ジャンピング防止部材１０と歯付ベルト５の背面との間隔ｂは、通常回転時のわずかな浮き上がりでは歯付ベルト５がジャンピング防止部材１０に当接しないように、常に若干の隙間を確保できるような値に選定することが望ましい。本実施例に係る記録装置においては、上記間隔ｂは歯付ベルト５の歯丈ｈの約１０％以上（ただし、約９０％以下）に選定される。以上説明したように、確実な歯付ベルト５のジャンピング防止効果を実現するためには、ジャンピング防止部材１０と歯付ベルト５の背面との間隔ｂを前述のような所定範囲内に選定する必要がある。本実施例に係る記録装置においては、歯付ベルト５の歯丈ｈが低いことから、前記間隔ｂの許容範囲は０．３ｍｍ以下と非常に小さい値になっている。
【００３５】
また、前記歯付ベルト５においては、その製法により、駆動プーリ６に巻き架けたときの背面の高さにばらつきが生じることは避けられない。その場合、歯付ベルト５の成形後にその背面を研磨するなどして前記ばらつきを抑えることは可能である。しかし、その他の部品のばらつきなども加算されることから、ジャンピング防止部材１０は、歯付ベルト５との距離を調整しながら位置決めして取り付けるように構成することが望ましい。
【００３６】
そこで、図４を参照して、ジャンピング防止部材１０と歯付ベルト５の背面との間隔ｂの調整機構（調整方法）の実施例について説明する。図４において、ジャンピング防止部材１０の配置に関しては、歯付ベルト５の背面との間隔ｂのみならず、歯付ベルト５の直線走行部分に対する角度θも重要であることは前述した通りである。よって、上記間隔ｂの調整においては、前記角度θがなるべく変動しないようにする必要がある。また、図４の構成においては、ジャンピング防止部材１０は、歯付ベルト５との当接により駆動プーリ６から離れる方向の力を繰り返し受けることになる。この力によってジャンピング防止部材１０が移動して上記間隔ｂが広がってしまうと、ジャンピング防止効果は低減してしまう。そのため、ジャンピング防止部材１０は確実に固定する必要がある。
【００３７】
図４において、ジャンピング防止部材１０は、ボス嵌合によって、点Ｐを中心に回動可能に取り付けられている。この点Ｐは、ジャンピング防止部材１０のジャンピング防止面２１の延長方向よりも駆動プーリ６に近く、かつ駆動プーリ６の中心よりも下側の位置に配置されている。そのため、この点Ｐを中心としてジャンピング防止板１０を回動させて上記間隔ｂを調整しても、上記角度θはほとんど変動しない。
【００３８】
また、前記ジャンピング防止部材１０には上記間隔ｂを調整するための長孔２２が形成されており、該長孔２２に挿通されたねじ１１によって不図示のシャーシに位置決め固定されている。この固定ねじ１１はジャンピング防止部材１０と歯付ベルト５との当接位置（最接近位置）の近傍に設けられているため、歯付ベルト５からの当接力によりジャンピング防止部材１０が移動することはない。なお、通常では、駆動プーリ６は駆動モータ８（図１）の出力軸に固定されていることが多いため、ジャンピング防止部材１０の固定位置は駆動モータ８の近傍になる可能性が高い。そこで、駆動モータ８の発熱等によってもジャンピング防止部材１０（ジャンピング防止面２１）の位置ズレが生じないように、該ジャンピング防止部材１０は熱による変形の少ない材質で形成することが望ましい。
【００３９】
図６は図４中の線６−６に沿って歯付ベルト５、駆動プーリ６及びジャンピング防止部材１０の位置関係を示す部分断面図であり、図６の（ａ）は参考例を示し、図６の（ｂ）は本発明の実施例に係る構成例を示す。図６の（ａ）及び（ｂ）において、駆動プーリ６の歯付ベルト５の幅方向両側には、該歯付ベルト５の幅方向のずれを規制するためのフランジ２３、２４が設けられている。少なくとも一方のフランジ２３が図６の（ａ）に示すように駆動プーリ６に懸架された歯付ベルト５の背面高さよりも高い場合には、ジャンピング防止部材１０はフランジ２３との干渉を避けるために該フランジ２３を覆う位置まで配設することはできない。つまり、ジャンピング防止部材１０は、歯付ベルト５の背面を幅方向全域に亘って覆うことができない。
【００４０】
そのため、図６の（ａ）の参考例では、駆動モータ８及び駆動プーリ６が停止している状態で、落下などの瞬間的な衝撃が加わり、キャリッジ２に走査方向に移動しようとする力がかかった場合に、歯付ベルト５が弛むと、該歯付ベルト５が駆動プーリ６から外れるおそれがある。つまり、図６の（ａ）の構成では、ジャンピング防止部材１０が歯付ベルト５の幅方向の途中までしか覆っていないため、該ジャンピング防止部材１０と駆動プーリのフランジ２３との間に広い隙間が生じ、歯付ベルト５が図示二点鎖線のように該隙間を斜め方向にすり抜けて駆動プーリ６から外れてしまうおそれがある。
【００４１】
これに対し、本発明の実施例に係る図６の（ｂ）の構成においては、駆動プーリ６の歯付ベルト５の幅方向両側のフランジ２３、２４の外径を駆動プーリ６に懸架された歯付ベルト５の背面高さよりも低い外径とし、ジャンピング防止部材１０を両側のフランジ２３、２４にさしかかるまで延在させるとともに、ジャンピング防止面２１を歯付ベルト５の背面に接近させるように配置したので、前記ジャンピング防止部材１０と駆動プーリ６の両側のフランジ２３、２４との間の隙間を十分に狭くすることができ、例えば、落下などの瞬間的な衝撃が加わってキャリッジ２に走査方向に移動しようとする力がかかるような場合でも、歯付ベルト５の駆動プーリから外れを確実に防止することができる。
【００４２】
なお、以上説明した本発明の実施例においては、ジャンピング防止部材１０の当接部（防止部）の形状は、キャリッジ２やガイドシャフト３との干渉を避けるために平板状としたが、スペース等の関係で配設可能であれば、平板状の構造に代えて、回動可能なコロ状にすることもできる。回動可能なコロ状のジャンピング防止部材を用いることにより、歯付ベルト５の背面との間隔ｂをさらに小さく設定しても、歯付ベルト５との摺動摩擦の負荷増大を防止することができ、さらに確実なジャンピング防止効果を実現することができる。
【００４３】
以上説明した実施例によれば、駆動プーリ６とアイドラプーリ７との間に張り渡された歯付ベルト５と、歯付ベルトの上側の走行部分に取り付けられ、記録ヘッド１を搭載して往復移動するためのキャリッジ２と、歯付ベルトの駆動プーリからのジャンピングを防止するジャンピング防止部材１０と、を備える記録装置であって、ジャンピング防止部材は、駆動プーリの上側で歯付ベルトの背面から所定の間隔をおくとともに、歯付ベルトの直進部分の延長線の方向に対して傾きをもって配されるジャンピング防止面２１を有し、ジャンピング防止面の延長方向よりも駆動プーリに近く、かつ駆動プーリの中心よりも下側の位置Ｐを中心に回動可能に取り付けられている構成としたので、キャリッジ２への駆動伝達手段としてに歯ピッチが細かく歯丈の低い歯付ベルト５を用いる場合でも、駆動プーリ６の回転に伴って駆動プーリから浮き上がろうとする歯付ベルトの背面がジャンピング防止部材１０によって規制されるため、駆動プーリ６の空回りを防止するとともに歯付ベルト５のジャンピング現象を防止することができる。
【００４４】
従って、前述の実施例によれば、簡単な構成で、キャリッジ２への駆動伝達手段としてに歯ピッチが細かく歯丈の低い歯付ベルト５を用いる場合でも、歯付ベルト５のジャンピング現象を防止することができ、そのため、大容量の駆動モータを必要とせず、かつエンコーダ等のキャリッジ位置検出手段を必要とせずに安定したキャリッジ走査を実現して高精細な記録を行なうことができ、もって、装置の小型軽量化及びコストダウンを図ることができる記録装置が提供される。
【００４５】
さら前述の実施例では、アイドラプーリ７を付勢することにより歯付ベルト５に張力を付与するテンションばね９を有する構成とし、また、ジャンピング防止部材１０と歯付ベルト５の背面との間隔は歯付ベルトの歯丈の１０％〜９０％の範囲である構成とし、さらに、駆動プーリ６は歯付ベルト５の幅方向両側にフランジ２３、２４を有し、フランジ２３、２４の外径は駆動プーリ６に懸架された歯付ベルト５の背面高さよりも低く、ジャンピング防止部材１０は駆動プーリの両側のフランジ２３、２４の少なくとも一部を含む範囲にわたって歯付ベルト５に接近する面２１を有する構成としたので、一層効率よく上記効果を達成できる記録装置が提供される。
【００４８】
なお、以上の実施例では、記録手段（記録ヘッド）がインクジェット記録ヘッドである記録装置の場合を例示したが、本発明は、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等、他の記録方式を用いる記録装置においても同様に実施することができ、同様の効果を達成できるものである。また、本発明は、１個の記録手段を用いる記録装置に限られるものではなく、異なる色で記録する複数の記録ヘッドを用いるカラー記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度で記録する複数の記録ヘッドを用いる階調記録装置、さらには、これらを組み合わせた方式の記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。
【００４９】
さらに、本発明は、インクジェット記録装置の場合、記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換可能なインクカートリッジを用いる構成、インクカートリッジとキャリッジを一体化する構成、記録手段記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その間をインク供給用のチューブ等で接続する構成など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのような場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得られるものである。また、本発明は、インクジェット記録装置が、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いる記録手段を使用するものである場合にも適用できるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置において優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば、記録の高密度化、高精細化が達成できるからである。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、簡単な構成で、キャリッジへの駆動伝達手段として歯ピッチが細かく歯丈の低い歯付ベルトを用いる場合でも、歯付ベルトのジャンピング現象を防止することができ、そのため、大容量の駆動モータを必要とせず、かつエンコーダ等のキャリッジ位置検出手段を必要とせずに安定したキャリッジ走査を実現して高精細な記録を行なうことができ、もって、装置の小型軽量化及びコストダウンを図ることができる記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した記録装置の一実施例を示す模式的斜視図である。
【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
【図３】駆動プーリとアイドラプーリとの間に張り渡された歯付ベルトから成る伝動機構を従来例（ａ）と実施例（ｂ）とを対比して示す側面図である。
【図４】本発明を適用した記録装置の一実施例におけるジャンピング防止部材を示す部分側面図である。
【図５】図５は平行配置されたジャンピング防止部材（ａ）及び傾斜配置されたジャンピング防止部材（ｂ）に歯付ベルトが当接している状態を示す部分側面図である。
【図６】図４中の線６−６に沿って参考例（ａ）及び本発明の実施例（ｂ）の特徴的な構成を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１記録手段（記録ヘッド）
２キャリッジ
３ガイドシャフト
４ガイドレール
５歯付ベルト
６駆動プーリ
７アイドラプーリ
８駆動モータ
９テンションばね
１０ジャンピング防止部材
１１固定ねじ
２１ジャンピング防止面
２２長孔
２３フランジ
２４フランジ

Claims

駆動プーリとアイドラプーリとの間に張り渡された歯付ベルトと、前記歯付ベルトの上側の走行部分に取り付けられ、記録ヘッドを搭載して往復移動するためのキャリッジと、前記歯付ベルトの前記駆動プーリからのジャンピングを防止するジャンピング防止部材と、を備える記録装置であって、
前記ジャンピング防止部材は、前記駆動プーリの上側で前記歯付ベルトの背面から所定の間隔をおくとともに、前記歯付ベルトの直進部分の延長線の方向に対して傾きをもって配されるジャンピング防止面を有し、該ジャンピング防止面の延長方向よりも前記駆動プーリに近く、かつ前記駆動プーリの中心よりも下側の位置を中心に回動可能に取り付けられていることを特徴とする記録装置。
前記アイドラプーリを付勢することにより前記歯付ベルトに張力を付与するテンションばねを有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記ジャンピング防止部材と前記歯付ベルトの背面との間隔は該歯付ベルトの歯丈の１０％〜９０％の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
前記駆動プーリは前記歯付ベルトの幅方向両側にフランジを有し、該フランジの外径は前記駆動プーリに懸架された歯付ベルトの背面高さよりも低く、前記ジャンピング防止部材は前記駆動プーリの両側のフランジの少なくとも一部を含む範囲にわたって前記歯付ベルトに接近する面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の記録装置。
前記記録ヘッドは、吐出口からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の記録装置。