JP4336868B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置のキャリッジ機構における無端ベルトの張力調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示す従来の記録装置を例に、従来技術の内容、問題点等について説明する。１は単数または複数個の印字素子を搭載した図示しない印字ヘッドを搭載したキャリッジであり、軸２ａ、２ｂによって矢印Ａ方向に摺動可能に保持されている。３はキャリッジを駆動するモータであり、モータ３の回転軸には駆動プーリ５が軸着されている。６は無端のタイミングベルトであり、駆動プーリ５と従動プーリ７との間に掛け渡されている。キャリッジ１はタイミングベルト６に一部が連結されており、モータ３が正逆転することによりキャリッジ１が矢印Ａ方向に移動する。
【０００３】
８は記録面であり、記録媒体９を印字ヘッドと所定の間隔を保って保持する。記録動作としては、キャリッジ１が矢印Ａの方向に移動しつつ、印字ヘッドが記録媒体９に記録を行う。次に、矢印Ａ方向に対して直交方向に図示しない搬送手段により所定の距離だけ記録媒体９を搬送した後、同様にキャリッジ１が移動しつつ記録を行う。上記一連の記録動作を繰り返し行うことにより、記録媒体９の全面に線画を記録していく。
【０００４】
特に、高速な記録速度で幅の広い記録媒体９に記録を行う場合、キャリッジ１に搭載する印字ヘッド数を増やし、尚且つキャリッジ１の移動速度を高速化させることが一般的である。ヘッドの搭載数を増やすことによりキャリッジ１本体の重量も増加するが、この場合においてもキャリッジ１を最短時間で必要とされる高速域まで到達させる必要がある。また、幅の広い記録媒体９を使用するために、キャリッジ１の矢印Ａ方向の移動量も大きくなる。このため、無端タイミングベルト６は幅広の記録媒体９の幅に応じた周長の長いものが必要となる。このような大きな重量のキャリッジ１と周長の長いタイミングベルト６とを使用してキャリッジ１を駆動する場合には、タイミングベルト６の伸縮による矢印Ａ方向の大きな速度変動が発生し、印字精度が悪化する場合が多い。従って、この様な記録装置において、印字精度向上の為にキャリッジ１の速度変動を低減することが重要である。
【０００５】
このキャリッジ１の速度変動は、タイミングベルト６に付与する張力と密接な関係がある。タイミングベルト６の張力が弱いと伸縮量が大きくなるため速度変動幅が大きくなる。また反対に、タイミングベルト６の張力が強いとキャリッジ１の駆動モータ３の振動やタイミングベルト６の歯とプーリ５及び７との噛み合いによる高周波振動がキャリッジ１に伝わり易くなり、印字ヘッドの印字精度に悪影響を与えてしまう。このようなことから、速度変動を低減するためにはベルト張力を最適値に高精度に設定することが要求されてきた。このため、従来においては、ベルト張力の調整を精度良く行うために特殊な調整治具を使用するなど作業性がかなり悪かった。
【０００６】
また、重量の大きなキャリッジ１を移動させるためには幅広又は歯の大きなタイミングベルト６を使用しなければならない。このため、ベルト自体も剛性の高いものとなり、かなり硬くなるためベルト張力も大きくしなければならず、特開平７−１７８６号公報に開示されているような、従動プーリ７の軸を矢印Ａ方向に図示しないバネで付与する形態のものにおいては、バネ定数が非常に大きなバネを使用しなければならなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなこともあり、従来のタイミングベルト６の張力調整機構においては、従動プーリ７の回転軸をキャリッジ１の移動方向にバネで付勢するものであり、幅広又は歯の大きなタイミングベルト６に相応する大きな張力を付与する際はそれに応じた大きなバネ定数のバネを用いた上に、更に、精度良くタイミングベルト６の張力を調整しなければならなかった。本発明の目的は、大きなバネ定数のバネを使用せずに大きなタイミングベルト６の張力を容易に付与することができ、更にタイミングベルト６の周長のばらつきがあっても所定のタイミングベルト６の張力を精度良く付与することが出来る様にすることで、キャリッジ１の速度変動を最少にし、安定した記録が行える記録装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、小さなバネ定数のバネで大きな安定したベルト張力を得るために、てこを利用することにより、バネの力を増幅してタイミングベルト６に付与するよう工夫する。また、タイミングベルト６の周長のばらつきによる駆動プーリ５と従動プーリ７の軸間距離のばらつきを吸収して、所定のタイミングベルト６の張力を精度良く付与するために、バネの支持部を移動させてタイミングベルト６のたるみがなくなるまで従動プーリ７の両端に形成された軸部１０を保持する軸受１１ａと１１ｂを溝部１３ａ、１３ｂ上で摺動させ、さらにバネの支持部を移動させ、バネの伸縮量に応じた力がタイミングベルト６に付与されるよう工夫する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図１、図２、図３、図４に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明を適用する記録装置の全体斜視図である。
【００１１】
印字ヘッドを搭載したキャリッジ１は、軸２ａ、２ｂによって矢印Ａ方向に摺動可能に保持されている。３はキャリッジを駆動するモータであり、フレーム４ａに固定されている。
【００１２】
タイミングベルト６は張力が付勢されることにより、従動プーリ７を常に矢印Ａ方向のプーリ軸間距離が縮まる方向に力を付勢する。従動プーリ７の両端には軸部１０が形成され、軸部１０は軸受１１ａ、１１ｂにより保持される。更に、前記軸受１１ａ、１１ｂはフレーム４ｂに固定された従動プーリフレーム１２の溝部１３ａ、１３ｂ上をキャリッジ１の摺動方向Ａに摺動可能に保持されている。アーム部１４は従動プーリフレーム１２に設けた軸１５を支点に回動可能に保持され、軸受１１ａ、１１ｂに当接した状態でアーム部１４が回動することにより軸受１１ａ、１１ｂを矢印Ａ方向に押し込み、従動プーリ７を矢印Ａ方向に移動させる。更に、アーム部１４には穴１６を有する付勢部１７を形成する。付勢部１７とバネ支持部１８との間に圧縮コイルバネ１９を設け、調整用ネジ２０が従動プーリフレーム１２に設けた穴２１から前記付勢部１７の穴１６及び前記圧縮コイルバネ１９の中心を貫通し、バネ支持部１８に設けたネジ穴２２を挿通するよう設ける。また、バネ支持部１８には突起部２３を形成し、アーム部１４に穿設した溝２４に係合するよう設置する。これにより、調整用ネジ２０を回転させた際に、バネ支持部１８が回転することを制止させる。
【００１３】
調整用ネジ２０を締め込む方向に回転させると、バネ支持部１８は付勢部１７との相対距離が狭まる方向に移動する。前記相対距離が圧縮コイルバネ１９の自由長より短くなると、圧縮コイルバネ１９の縮んだ距離に応じたバネ力が付勢部１７に作用し始めるとともに、アーム部１４を介して従動プーリ７、およびタイミングベルト６に式（１）で表わされる力が作用する。
Ｆｉｐ＝Ｆｓｐ×Ｌ１／Ｌ２ （１）
Ｆｉｐ；従動プーリ７およびタイミングベルト６に与えられる力
Ｆｓｐ；バネ力
Ｌ１ ；軸１５と従動プーリ７の軸間の距離
Ｌ２ ；軸１５と付勢部１７の間の距離
したがって、タイミングベルト６を所定の張力に調整する際は、式（２）で表わされる縮み量だけ圧縮コイルバネ１９を縮ませるよう調整する。
ΔＸｓｐ＝Ｆｉｐ／Ｋｓｐ×Ｌ２／Ｌ１ （２）
Ｆｉｐ ；従動プーリ７およびタイミングベルト６に与える所定の力
ΔＸｓｐ；圧縮コイルバネ１９の縮み量
Ｋｓｐ ；圧縮コイルバネ１９のバネ定数
以上説明した本発明において、従動プーリフレーム１２に圧縮コイルバネ１９の縮み量の測定手段として、圧縮コイルバネ１９に平行に位置決め調整用メモリ２５を設けてもよい。
【００１４】
また、アーム部１４に矢印Ａ方向に対し直交方向に位置固定用ネジ穴２６を穿設し、従動プーリフレーム１２にアーム部１４が回動する際の位置固定用ネジ穴２６の軌跡上にあたる位置に長穴２７を穿設し、位置固定用ネジ穴２６と長穴２７とを挿通するように図示しない位置固定用ネジを設け、圧縮コイルバネ１９の縮み量を調整した後で、位置固定用ネジを締め付け、アーム部１４の位置を従動プーリフレーム１２に位置固定してもよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、大きなバネ定数のバネを使用せずに大きなタイミングベルトの張力を容易に付与することができる。更に、タイミングベルトの周長のばらつきがあっても所定のタイミングベルトの張力を精度良く付与することができる。以上によりキャリッジの速度変動を最少にし、安定した記録が行える記録装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を実現する記録装置の一例を示す全体斜視図である。
【図２】 本発明を実現するベルト張力調整機構の構成の一例を示す斜視図である。
【図３】 本発明を実現する記録媒体装着機構の一例を示す側面図である。
【図４】 本発明を実現する記録媒体装着機構の一例を示す側面図である。
【図５】 従来の技術を示す記録装置の全体斜視図である。
【符号の説明】
１はキャリッジ、３はモータ、４ａ，４ｂはフレーム、５は駆動プーリ、６はタイミングベルト、７は従動プーリ、１２は従動プーリフレーム、１３ａは溝部、１４はアーム部、１５は軸、１７は付勢部、１８はバネ支持部、１９は圧縮コイルバネ、２０は調整用ネジ、２３は突起部、２４は溝、２５は位置決め用目盛りである。

Claims (4)

1. 単数または複数個の印字素子を搭載した印字ヘッドと、前記印字ヘッドを桁方向に移動させるためのキャリッジと、前記キャリッジの移動方向と直交した軸心を有して所定の間隔で配置した駆動プーリおよび従動プーリと、前記駆動プーリと従動プーリに架け渡されると共に一部を前記キャリッジに連結した無端ベルトと、前記従動プーリの両端を回動可能に保持するプーリ保持部と、前記キャリッジ移動方向と直交して保持された回転軸に回動可能に支持されたアーム部と、前記アーム部の前記回動軸を保持すると共に、前記プーリ保持部が前記キャリッジの移動方向に摺動するための案内ガイドを有する従動プーリフレームと、前記アーム部の回動軸を中心として回動する最遠方の端部に設けた付勢部と、前記付勢部に対し、キャリッジ移動方向の駆動プーリ側に設けたバネ支持部と、前記付勢部とバネ支持部との間に設けた圧縮バネと、圧縮バネの中心を貫通するネジシャフトと、前記ネジシャフトの固定端を前記バネ支持部またはプーリフレームのいずれかに設置した記録装置において、
   前記ネジシャフトを回転させることにより、前記従動プーリ保持部を前記案内ガイド上で摺動させ、前記従動プーリフレームに対し、前記バネ支持部をキャリッジ移動方向に位置調整可能としたことを特徴とする記録装置。
2. 前記アーム部に前記キャリッジ移動方向への溝を穿設し、前記バネ支持部に前記溝に係合する突起部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記アーム部に前記キャリッジ移動方向と垂直に位置決め調整用メモリを設けて前記バネ支持部の位置合わせをすることを特徴とする請求項１または２項に記載の記録装置。
4. 前記アーム部に前記キャリッジ移動方向に対し直交方向に位置固定用ネジ穴を穿設し、前記従動プーリフレームに前記アーム部が回動する際の前記位置固定用ネジ穴の軌跡上に長穴を穿設し、前記位置固定用ネジ穴と前記長穴との間に位置固定用ネジを挿通したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置。

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