JP4390508B2 - Carriage transport mechanism, recording head transport apparatus, image forming apparatus, document reading apparatus, and copying machine - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置の印字ヘッドや画像読取装置の走査光学系といった搬送対象を平行に移動させる機構であるキャリッジを搬送する機構及びこれを用いた記録ヘッド搬送装置、画像形成装置、原稿読取装置及び複写機に関し、特に、搬送時のキャリッジの振動を防止するキャリッジ搬送機構及びこれを用いた記録ヘッド搬送装置、画像形成装置、原稿読取装置及び複写機に関する。 The present invention relates to a mechanism for conveying a carriage, which is a mechanism for moving a conveyance target in parallel, such as a print head of an image forming apparatus and a scanning optical system of an image reading apparatus, a recording head conveying apparatus using the same, an image forming apparatus, and an original reading More particularly, the present invention relates to a carriage conveyance mechanism that prevents vibration of the carriage during conveyance, a recording head conveyance device, an image forming apparatus, a document reading apparatus, and a copier using the carriage conveyance mechanism.
複写機、ファクシミリ、プリンタ、ワードプロセッサと行った装置は、画像形成用の印字装置や原稿を読み取るための読み取りユニットを記録紙又は原稿と平行に移動させるために“キャリッジ”と呼ばれる機構が用いられている。 A device called a copier, facsimile, printer, or word processor uses a mechanism called “carriage” to move a printing device for image formation and a reading unit for reading a document in parallel with the recording paper or the document. Yes.
現状のインクジェット記録装置では、記録速度の高速化の要望が高まっている。それに伴い、インクジェット記録ヘッドの延長、キャリッジの移動速度の高速化、キャリッジの移動方向を反転する時間の短縮が要求されている。画像読取装置においても、読み取り速度の高速化の要望が高まっており、同様に、キャリッジの移動速度の高速化や移動方向の反転に要する時間の短縮が求められている。 In the current inkjet recording apparatus, there is an increasing demand for higher recording speed. Accordingly, it is required to extend the ink jet recording head, increase the moving speed of the carriage, and shorten the time for reversing the moving direction of the carriage. Also in the image reading apparatus, there is an increasing demand for a high reading speed, and similarly, there is a demand for an increase in the moving speed of the carriage and a reduction in the time required for reversing the moving direction.
しかし、インクジェット記録ヘッドを延長するとキャリッジによって搬送される部材の重量が増加してしまうし、キャリッジの移動や反転を高速化するとキャリッジが搭載される装置の振動が大きくなってしまう。 However, if the ink jet recording head is extended, the weight of the member conveyed by the carriage increases, and if the movement or reversal of the carriage is increased, the vibration of the apparatus on which the carriage is mounted increases.
特許文献1に開示される「ベルト式駆動装置」には、ステッピングモータの始動時の負荷による無端ベルトの振動を振動防止部材によって急速に減衰させる技術が開示されている。
しかし、上記特許文献1に記載の発明は、ステッピングモータ始動時の負荷自体を低減しているわけではない。このため、ステッピングモータ始動時に発生した振動が継続しないようにはできるものの、振動自体が発生しないようにしたり、初期振動の振幅を小さくすることはできなかった。 However, the invention described in Patent Document 1 does not reduce the load itself when starting the stepping motor. For this reason, although the vibration generated at the time of starting the stepping motor can be prevented from continuing, the vibration itself cannot be prevented and the amplitude of the initial vibration cannot be reduced.
本発明は係る問題に鑑みて為されたものであり、キャリッジの移動に伴う振動の発生自体を低減するとともに、振動が発生したとしてもその振幅を小さく抑えることのできるキャリッジ搬送機構、及びこれを用いた記録ヘッド搬送装置、画像形成装置、原稿読取装置及び複写機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and reduces the occurrence of vibration itself due to the movement of the carriage, and can reduce the amplitude of the vibration even if the vibration occurs, and It is an object of the present invention to provide a recording head conveying device, an image forming device, a document reading device, and a copying machine that are used.
上記目的を達成するため、本発明は、第1の態様として、搬送対象を搭載するためのキャリッジが取り付けられた無端ベルトに動力源が発生させる回転力を伝達し、前記キャリッジをガイド部材に沿って往復移動させるキャリッジ搬送機構であって、前記無端ベルトの前記キャリッジが取り付けられた位置と対称な位置に、該キャリッジの振動を防止する該キャリッジの体積より小さい振動防止部材を設け、前記振動防止部材は、前記キャリッジが移動する方向と平行に配置された該振動防止部材の移動を案内する前記ガイド部材と接触した状態で摺動することを特徴とするキャリッジ搬送機構を提供するものである。
以上の構成においては、キャリッジの移動方向と逆の方向に振動防止部材が移動することにより、キャリッジの加速負荷を低減し、本機構が収容される筐体の振動を低減できる。また、筐体の剛性が低くとも振動を抑えられるため、筐体に使用する材料の量を減らすことができ、本機構を適用する装置の製造コストを削減できる。また、振動防止部材の移動を案内する案内部材をさらに有し、振動防止部材は、案内部材と当接した状態で摺動することが好ましい。以上の構成によれば、無端ベルトの振動を抑えるともに速やかに減衰させることができ、本構成を収容する筐体の振動を低減できる。
In order to achieve the above object, as a first aspect of the present invention, a rotational force generated by a power source is transmitted to an endless belt to which a carriage for mounting a conveyance target is attached, and the carriage is moved along a guide member. a carriage moving mechanism for reciprocating Te, the endless said carriage is mounted position and symmetrical position of the belt, providing a volume smaller vibration prevention member of the carriage to prevent vibration of the carriage, the vibration prevention The member provides a carriage transport mechanism that slides in contact with the guide member that guides the movement of the vibration preventing member arranged in parallel with the direction in which the carriage moves .
In the above configuration, the vibration preventing member moves in the direction opposite to the moving direction of the carriage, thereby reducing the acceleration load of the carriage and reducing the vibration of the casing in which the mechanism is accommodated. Further, since vibration can be suppressed even when the rigidity of the casing is low, the amount of material used for the casing can be reduced, and the manufacturing cost of the apparatus to which the present mechanism is applied can be reduced. Further, it is preferable to further include a guide member that guides the movement of the vibration preventing member, and the vibration preventing member slides while being in contact with the guide member. According to the above configuration, vibration of the endless belt can be suppressed and attenuated quickly, and vibration of the housing that houses this configuration can be reduced.
上記本発明の第1の態様においては、振動防止部材の材質は、前記搬送対象が搭載されたキャリッジの比重よりも大きい金属であることが好ましい。搬送対象が搭載されたキャリッジよりも比重が大きい材質を用いて振動防止部材を形成することにより、振動防止部材が占める体積をキャリッジが占める体積未満とすることができ、省スペース化が可能となる。 In the first aspect of the present invention, the material of the vibration preventing member is preferably a metal that is larger than the specific gravity of the carriage on which the conveyance object is mounted. By forming the vibration preventing member using a material having a specific gravity greater than that of the carriage on which the conveyance target is mounted, the volume occupied by the vibration preventing member can be less than the volume occupied by the carriage, and space saving can be achieved. .
また、上記本発明の第1の態様においては、振動防止部材の質量をW、搬送対象が搭載されたキャリッジの質量をNとしたとき、W≦2Nの関係を満たすことが好ましい。以上の関係を満たすように振動防止部材の質量を設定すれば、振動防止部材を設けることによってキャリッジ単体の場合よりも振動が大きくなってしまうことはない。 In the first aspect of the present invention, it is preferable that the relationship of W ≦ 2N is satisfied, where W is the mass of the vibration preventing member and N is the mass of the carriage on which the conveyance target is mounted. If the mass of the vibration preventing member is set so as to satisfy the above relationship, the vibration does not increase compared to the case of the carriage alone by providing the vibration preventing member.
また、上記本発明の第1の態様においては、振動防止部材がガイド部材と接触する面には、摩擦負荷を自在に変化させることができるように樹脂8を塗布又は装着していることが好ましい。また、摩擦負荷は、振動防止部材7の材質や形状、質量によって最適値が異なるため、これらの組合せに基づいて、キャリッジ1の振動が最も低減されるように設定することが好ましい。
In the first aspect of the present invention, it is preferable that a
また、上記目的を達成するため、本発明は、第2の態様として、上記本発明の第1の態様のいずれかの構成に係るキャリッジ搬送機構を用いた記録ヘッド搬送装置であって、搬送対象が、少なくとも1色のインクを記録紙に吐出する記録ヘッドであり、ガイド部材は、キャリッジを主走査方向に案内することを特徴とする記録ヘッド搬送装置を提供するものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides, as a second aspect, a recording head transport apparatus using a carriage transport mechanism according to any one of the configurations of the first aspect of the present invention. However, it is a recording head that discharges at least one color ink onto recording paper, and the guide member provides a recording head conveying device that guides the carriage in the main scanning direction.
また、上記目的を達成するため、本発明は、第3の態様として、上記本発明の第2の態様に係る記録ヘッド搬送装置を有し、該記録ヘッド搬送装置を副走査方向へ移動させることにより、記録ヘッドが吐出するインクで記録紙に画像形成することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has, as a third aspect, the recording head transport apparatus according to the second aspect of the present invention, and moves the recording head transport apparatus in the sub-scanning direction. Accordingly, the present invention provides an image forming apparatus characterized in that an image is formed on a recording sheet with ink discharged from a recording head.
また、上記目的を達成するため、本発明は、第4の態様として、上記本発明の第1の態様のいずれかの構成に係るキャリッジ搬送機構を有する原稿読取装置であって、搬送対象は、原稿を光学的に読み取るラインセンサであり、ガイド部材は、キャリッジを原稿の副走査方向に案内することを特徴とする原稿読取装置を提供するものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides, as a fourth aspect, an original reading apparatus having a carriage transport mechanism according to any one of the first aspect of the present invention, wherein the transport target is: A line sensor that optically reads a document, and a guide member provides a document reading device that guides a carriage in a sub-scanning direction of the document.
また、上記目的を達成するため、本発明は、第5の態様として、上記本発明の第3の態様に係る画像形成装置、及び上記本発明の第4の態様に係る原稿読取装置の少なくとも一方を備えたことを特徴とする複写機を提供するものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides, as a fifth aspect, at least one of the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention and the document reading apparatus according to the fourth aspect of the present invention. The present invention provides a copying machine characterized by comprising:
本発明によれば、キャリッジの移動に伴う振動の発生自体を低減するとともに、振動が発生したとしてもその振幅を小さく抑えることのできるキャリッジキャリッジ搬送機構、及びこれを用いた記録ヘッド搬送装置、画像形成装置、原稿読取装置及び複写機を提供できる。 According to the present invention, the occurrence of vibration itself accompanying the movement of the carriage can be reduced, and the amplitude of the carriage can be reduced even if the vibration is generated, the recording head transport device using the carriage carriage, the image A forming device, a document reading device, and a copying machine can be provided.
図1に、本発明を好適に実施したキャリッジ搬送機構の構成を示す。このキャリッジ搬送機構は、キャリッジ1、シャフト2、タイミングベルト3、従動プーリ4、駆動プーリ5、DCブラシレスモータ6、振動防止部材7及びガイド板9を有する。
キャリッジ1は、搬送対象(画像形成装置に適用する場合にはインクヘッド、画像読取装置であればラインセンサなど)を設置するための台である。シャフト2は、キャリッジ1を支持するとともに、キャリッジ1が移動する際にはこれを案内する部材である。タイミングベルト3は、駆動源であるDCブラシレスモータ6の駆動力をキャリッジ1に伝達するための無端ベルトである。従動プーリ4は、タイミングベルト3を支持するための部材であり、回転自在に設置されている。駆動プーリ5は、DCブラシレスモータ6の駆動軸に取り付けられており、DCブラシレスモータ6の駆動力をタイミングベルト3に伝達する。DCブラシレスモータ6は、キャリッジ1を移動させるための動力源である。振動防止部材7は、キャリッジ1の振動を抑えるための部材である。ガイド板9は、振動防止部材7が移動する際にこれを案内する部材である。
FIG. 1 shows a configuration of a carriage transport mechanism that preferably implements the present invention. The carriage transport mechanism includes a carriage 1, a shaft 2, a timing belt 3, a driven pulley 4, a
The carriage 1 is a stage on which a conveyance target (an ink head when applied to an image forming apparatus, a line sensor or the like if an image reading apparatus) is installed. The shaft 2 is a member that supports the carriage 1 and guides the carriage 1 when it moves. The timing belt 3 is an endless belt for transmitting the driving force of the DC
図1において、DCブラシレスモータ6は、駆動プーリ5を回転駆動し、駆動プーリ5と従動プーリ4との間に掛け渡された環状のタイミングベルト3を図中矢印Aに示す方向に往復運動させる。これにより、タイミングベルト3に結合されているキャリッジ1もシャフト2上を矢印A方向に沿って往復運動する。
In FIG. 1, a DC
キャリッジ1が駆動プーリ5側から従動プーリ4側へ移動するときには、駆動プーリ5側から従動プーリ4側へ加速負荷が生じる。また、逆にキャリッジ1が従動プーリ4から駆動プーリ5側へ移動するときには、従動プーリ4側から駆動プーリ5側へ加速負荷が生じる。これらの加速負荷は、キャリッジ搬送機構が収容される筐体全体を振動させる力として作用する。
When the carriage 1 moves from the
本発明に置いては、振動防止部材7をタイミングベルト3のキャリッジ1と対称となる位置取り付けることにより、キャリッジ1の往復運動に伴う筐体の振動を防止している。 In the present invention, the vibration preventing member 7 is attached at a position symmetrical to the carriage 1 of the timing belt 3, thereby preventing the casing from vibrating due to the reciprocating movement of the carriage 1.
具体的には、キャリッジ1が駆動プーリ5側から従動プーリ4側へ移動する際には、振動防止部材7は従動プーリ4側から駆動プーリ5側へ移動する。よって、キャリッジ1の加速負荷と振動防止部材7の加速負荷とが相殺し、筐体の振動が低減される。
Specifically, when the carriage 1 moves from the
振動防止部材7の材質としては、金属又は樹脂などが好ましい。キャリッジ1の主な材質は樹脂であり、その他印字ヘッドなど金属が少量使用されている。よって、振動防止部材に金属又は樹脂などの比重の大きい固体の物質を用いることにより、小さい体積でキャリッジ1と同等の質量を持たせることができ、省スペース化を図ることができる。 The material of the vibration preventing member 7 is preferably metal or resin. The main material of the carriage 1 is resin, and a small amount of metal such as a print head is used. Therefore, by using a solid substance having a large specific gravity, such as a metal or a resin, for the vibration preventing member, a mass equivalent to that of the carriage 1 can be provided with a small volume, and space can be saved.
振動防止部材7の質量をW、キャリッジ1の質量をNとしたとき、振動防止部材7の質量が、W≦2Nを満たす場合は、キャリッジ1の加速負荷は、逆方向に移動する振動防止部材7の加速負荷によって減少し、筐体の振動が低減される。一方、振動防止部材7の質量がW>2Nの条件を満たす場合には、振動防止部材7を設けた方がキャリッジ1単体の場合よりも加速負荷が大きくなり、筐体の振動が大きくなってしまう。
よって、W≦2Nの条件を満たすように振動防止部材7の質量を決定することが好ましい。
When the mass of the vibration preventing member 7 is W and the mass of the carriage 1 is N, when the mass of the vibration preventing member 7 satisfies W ≦ 2N, the acceleration load of the carriage 1 moves in the opposite direction. 7 is reduced by the acceleration load, and the vibration of the housing is reduced. On the other hand, when the mass of the vibration preventing member 7 satisfies the condition of W> 2N, the acceleration load is larger when the vibration preventing member 7 is provided than when the carriage 1 is a single body, and the vibration of the casing is increased. End up.
Therefore, it is preferable to determine the mass of the vibration preventing member 7 so as to satisfy the condition of W ≦ 2N.
これらをまとめると、振動防止部材7は、金属や樹脂等の比重が大きい材質を用い、キャリッジ1の質量の2倍以下の質量として、タイミングベルト3のキャリッジ1と対称な位置に設置することが最も好ましい。 In summary, the vibration preventing member 7 can be installed at a position symmetrical to the carriage 1 of the timing belt 3 using a material having a large specific gravity such as metal or resin and having a mass not more than twice the mass of the carriage 1. Most preferred.
振動防止部材7は、図2に示すようにガイド板9と接触させて、ベルトの振動を抑制し筐体の振動を抑えるようにすることが好ましい。この時、振動防止部材7のガイド板9と接する面には、摩擦負荷を自在に変化させることができるように樹脂8を塗布又は装着してもよい。
摩擦負荷は、振動防止部材7の材質や形状、質量によって最適値が異なるため、これらの組合せに基づいて、キャリッジ1の振動が最も低減されるように設定することが好ましい。
The vibration preventing member 7 is preferably brought into contact with the
Since the optimum value of the friction load varies depending on the material, shape, and mass of the vibration preventing member 7, it is preferable to set the friction load so that the vibration of the carriage 1 is reduced most based on a combination thereof.
上記構成は、記録ヘッド搬送装置、画像形成装置、原稿読取装置及び複写機などの従来技術によるキャリッジ搬送機構を備えたあらゆる装置に適用可能である。従来技術によるキャリッジ搬送機構を上記同様の構成に置き換えることにより、キャリッジの移動に伴う振動の発生自体が低減されるとともに、振動が発生したとしてもその振幅は小さくなる。 The above-described configuration can be applied to any apparatus provided with a conventional carriage conveyance mechanism such as a recording head conveyance apparatus, an image forming apparatus, a document reading apparatus, and a copying machine. By replacing the carriage transport mechanism according to the prior art with the same configuration as described above, the generation of vibration associated with the movement of the carriage is reduced, and even if the vibration occurs, the amplitude is reduced.
なお、上記実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはなく、様々な変形が可能である。 In addition, the said embodiment is an example of suitable implementation of this invention, This invention is not limited to this, A various deformation | transformation is possible.
1 キャリッジ
2 シャフト
3 タイミングベルト
4 従動プーリ
5 駆動プーリ
6 DCブラシレスモータ
7 振動防止部材
8 樹脂
9 ガイド板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carriage 2 Shaft 3 Timing belt 4 Driven
Claims (8)
前記無端ベルトの前記キャリッジが取り付けられた位置と対称な位置に、該キャリッジの振動を防止する該キャリッジの体積より小さい振動防止部材を設け、
前記振動防止部材は、前記キャリッジが移動する方向と平行に配置された該振動防止部材の移動を案内する前記ガイド部材と接触した状態で摺動することを特徴とするキャリッジ搬送機構。 A carriage transport mechanism that transmits a rotational force generated by a power source to an endless belt to which a carriage for mounting a transport target is mounted, and reciprocates the carriage along a guide member;
A vibration preventing member smaller than the volume of the carriage for preventing vibration of the carriage is provided at a position symmetrical to the position where the carriage of the endless belt is attached ;
The carriage conveying mechanism , wherein the vibration preventing member slides in contact with the guide member that guides the movement of the vibration preventing member arranged in parallel with the direction in which the carriage moves .
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