JP4541052B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関し、特にベルト駆動方式の主走査駆動機構を備える画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の各種画像形成装置として、例えば、液体である記録液（例えばインク）を微細なノズルから吐出させる記録ヘッドをキャリッジに搭載し、このキャリッジを主走査駆動機構によって主走査方向移動させ、被記録媒体（用紙、記録紙、転写紙、記録媒体などとも称される。）を副走査方向に間歇的に移動しながら記録ヘッドより被記録媒体に記録液を吐出して画像を形成（記録）するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置がある。

ここで、キャリッジを主走査方向に移動させるための主走査駆動機構としては、一般的に、主走査モータで駆動される駆動プーリと従動プーリ間に架け渡したタイミングベルト（歯付きベルト）を介してキャリッジを走査方向に往復移動させるベルト駆動方式が採用されている。

このようなベルト駆動方式の主走査機構においては、キャリッジを安定して移動走査するために、タイミングベルトに対して一定のテンションを架ける必要がある。

そこで、例えば、特許文献１に開示されているように、スプリングによって従動プーリを駆動プーリから離間する方向に付勢することでタイミングベルトにテンションを与えるようにしたもの、特許文献２に開示されているように、主走査モータ及び駆動プーリを従動プーリから離間するように付勢することでタイミングベルトにテンションを与えるようにしたもの、特許文献３に開示されているように、タイミングベルトをキャリッジに取り付ける部分にタイミングベルトを押圧する調整ねじを設けて、タイミングベルトにテンションを与えるようにしたものがある。
特開２００３−２３７１６５ 特開２００１−３３４７１５ 特開平９−２３４９２６

ところが、近年、インクジェット記録装置においてはカラー画質の向上を目的として記録液の色数が増える傾向にあり、その結果、キャリッジに搭載する記録液のカートリッジの重量が重くなるとともにキャリッジ自体の重量も重くなっており、記録ヘッドを含めたキャリッジの総重量が増大している。

そのため、タイミングベルトにかかる負荷が大きくなり、特に、タイミングベルトでキャリッジを押す方向にキャリッジを走査するとき、従動プーリが駆動プーリ側に移動してタイミングベルトが撓み、タイミングベルトと駆動プーリとの歯の噛み合いが外れる所謂歯飛び現象（ジャンピング現象ともいう。）が発生して、安定したキャリッジ走査を行えないという不都合が生じている。

この場合、タイミングベルトに掛けるテンションを大きくすれば歯飛びを抑制することができるが、タイミングベルトのテンションを大きくすることは、ただでさえキャリッジの総重量の増加によって増大している主走査モータの負荷を一層増大させることになって、主走査モータのトルク不足や耐久性の悪化を生じることになる。もちろん、主走査モータとして高トルク出力のものを使用すれば対応することができるが、これではコストの増大になる。

そこで、タイミングベルトの歯飛び現象を防止するため、例えば、特許文献４に開示されているように、駆動プーリ近傍の歯付きベルトの背面と対向する位置に歯付き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を配置して、歯付きベルトが駆動プーリの外周から離間しようとするのを防止するようにしたものがある。
特開２００１−１６２８８５

また、特許文献５に開示されているように、ベルトを付勢するテンションプーリと、テンションプーリを回転自在に保持する第１のプーリホルダと、第１のプーリホルダを介してテンションプーリに所定の付勢力を付与する第１のテンションバネと、第１のテンションバネの反力を受けるバネ受け部を有し位置調節可能に支持された第２のプーリホルダと、第２のプーリホルダを第１のテンションバネに所定の付勢力を発生させる位置において固定する固定手段とを備えているベルトテンション機構を備えたものがある。
特開２００２−３４０１１６号公報

この他、従動プーリを回転自在に保持する支持部材（本発明でいうホルダ）をフレーム（本発明でいう支持部材）に変位可能に装着したベルト駆動装置において、支持部材とフレームとの間のガタツキによる騒音を低減するために、特許文献６に開示されているように、支持部材をタイミングベルトの伸張方向に付勢するスプリングを、スプリングの軸芯線が従動プーリの中心線からずれる位置に設けて、支持部材（ホルダ）に回転力を付与して傾斜させてフレームに当接させるようにしたものもある。
特開２００１−１５８１４５

しかしながら、特許文献４に開示されているように駆動プーリ側でタイミングベルトが浮き上がろうとするときにその背面を押えるジャンピング抑制部材を備えたものにあっては、構成が簡単であるものの、ベルトとジャンピング抑制部材との隙間を通常はベルト背面がジャンピング抑制部材に接触しないように管理しなければならず、また、ベルトが撓んだときにはベルトがジャンピング抑制部材に接触して主走査モータの負荷が増大するという課題がある。

また、特許文献５に開示されているように2種類のテンションスプリングを用いた構成にあっては、スプリング圧の弱い方がテンション挙動を増大させる可能性があるという課題がある。さらに、特許文献６に開示されているように従動ローラを保持する支持部材をフレームに傾斜させて当接させるようにしたものにあっては、多少従動プーリが内側（駆動プーリ側）に寄りにくくなるが、未だ歯飛び現象を抑制する上では十分でないという課題がある。

このように従来のベルト駆動方式を用いた主走査駆動機構では歯飛びを防止できないためにキャリッジの走査速度変動が大きくなり、安定して高画質画像を形成できないという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、タイミングベルトの歯飛びを防止して高画質画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、従動プーリを回転自在に保持するホルダが支持部材に変位可能に装着され、このホルダをタイミングベルトにテンションを与える方向に付勢するとともに、支持部材表面側に押し付ける方向に付勢する付勢手段が設けられている構成とした。

ここで、付勢手段がスプリングであり、このスプリングは伸縮方向に沿う軸線がタイミングベルトの回転方向に沿う方向に対して斜めになる状態で設けられていることが好ましい。また、ホルダの付勢手段で支持部材表面に押し付けられる側と主走査方向反対側には支持部材に引っ掛かる係合手段を備えていることが好ましい。

さらに、ホルダの前記支持部材と接する面のうちの少なくとも支持部材に押し付けられる側の領域には粗面化加工が施されていることが好ましい。あるいは、ホルダの支持部材と接する面のうち少なくとも支持部材に押し付けられる側の領域は、鋸歯の垂直面がタイミングベルトに対するテンションの方向とは反対方向になる鋸歯形状に形成されていることが好ましい。

また、ホルダは強化添加剤を含有するプラスチックで形成されていることが好ましい。さらに、支持部材のホルダと接する面のうちの少なくともホルダが押し付けられる領域は凹凸状に形成されていることが好ましい。

さらに、付勢手段がホルダに対して与える力の方向とタイミングベルトの回転方向に沿う方向とのなす角度が１０度以上であることが好ましい。

本発明に係る画像形成装置によれば、従動プーリを回転自在に保持するホルダが支持部材に変位可能に装着され、このホルダをタイミングベルトにテンションを与える方向に付勢するとともに、支持部材表面側に押し付ける方向に付勢する付勢手段が設けられているので、タイミングベルトの歯飛びが防止され、キャリッジの走査速度変動が抑制されて安定して高品質画像を形成することができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。

この画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１とガイドレール２とでキャリッジ３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ４で駆動プーリ６Ａと従動プーリ６Ｂ間に架け渡したタイミングベルト５を介して図２で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。なお、キャリッジ３とガイドロッド１との間にはガイドブッシュ（軸受け）３ａ、３ａをそれぞれ介在させている。

このキャリッジ３には、例えば、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドからなる４個の記録ヘッド７を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド７を構成する液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどのインク（記録液）を吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。

キャリッジ３には、記録ヘッド７に各色のインクを供給するための各色のサブタンク８を搭載している。このサブタンク８にはインク供給チューブ９を介して図示しないメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。なお、インク滴を吐出する記録ヘッド７以外に、記録液（インク）と反応することでインクの定着性を高める定着用処理液（定着用インク）を吐出する記録ヘッドを備えることもできる。

一方、給紙カセット１０などの用紙積載部（圧板）１１上に積載した用紙１２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１１から用紙１２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）１３及び給紙ローラ１３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４を備え、この分離パッド１４は給紙ローラ１３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された被記録媒体（用紙）１２を記録ヘッド７の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１２を静電力で吸着して搬送するための搬送ベルト２１と、給紙部からガイド１５を介して送られる用紙１２を搬送ベルト２１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ２２と、略鉛直上方に送られる用紙１２を略９０°方向転換させて搬送ベルト２１上に倣わせるための搬送ガイド２３と、押さえ部材２４で搬送ベルト２１側に付勢された先端加圧コロ２５とを備えている。また、搬送ベルト２１表面を帯電させるための帯電手段を構成する帯電ローラ２６を備えている。

ここで、搬送ベルト２１は、無端状ベルト（成型上において無端状ベルトでも、両端をつなぐことで無端状としたベルトでも良い。）であり、搬送ローラ２７とテンションローラ２８との間に掛け渡されて、副走査モータ３１からタイミングベルト３２及びタイミングローラ３３を介して搬送ローラ２７が回転されることで、図２のベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト２１の裏面側には記録ヘッド７による画像形成領域に対応してガイド部材２９を配置している。

また、図２に示すように、搬送ローラ２７の軸には、スリット円板３４を取り付け、このスリット円板３４のスリットを検知するセンサ３５を設けて、これらのスリット円板３４及びセンサ３５によってエンコーダ３６を構成している。

帯電ローラ２６は、搬送ベルト２１の表層に接触し、搬送ベルト２１の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力をかけている。

また、キャリッジ３の前方側には、図１に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール４２を設け、キャリッジ３の前面側にはエンコーダスケール４２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ４３を設け、これらによって、キャリッジ３の主走査方向位置を検知するためのエンコーダ４４を構成している。

さらに、記録ヘッド７で記録された用紙１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２１から用紙１２を分離するための分離爪５１と、排紙ローラ５２及び排紙コロ５３と、排紙される用紙１２をストックする排紙トレイ５４とを備えている。

また、背部には両面給紙ユニット６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット６１は搬送ベルト２１の逆方向回転で戻される用紙１２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙する。

さらに、この画像形成装置の底部には増設トレイ７０を装着することができる。この増設トレイ７０は、給紙トレイ１０と同様に用紙１２を載置する圧板（用紙載置板）７１と、給紙コロ７３と、分離パッド７４を備え、給紙する場合には、給紙コロ７３と分離パッド７４で１枚ずつ用紙を分離して給紙し、搬送ローラ７５、７６によって、装置本体の下方からカウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に用紙を送り込むようになっている。

このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙１２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１２はガイド１５で案内され、搬送ベルト２１とカウンタローラ２２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３で案内されて先端加圧コロ２５で搬送ベルト２１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、帯電ローラ２６に対して正極（プラス）出力とマイナス（負極）出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２１には、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスの電荷が所定の幅で帯状に交互に印加される。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２１上に用紙１２が給送されると、用紙１２が搬送ベルト２１に静電力で吸着され、搬送ベルト２１の周回移動によって用紙１２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド７を駆動することにより、停止している用紙１２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１２を排紙トレイ５４に排紙する。

なお、キャリッジ３の走査方向と印刷との関係では、一方向の走査時にだけ画像を形成する片方向印字モードと、キャリッジ３の両方向の走査時のいずれでも画像を形成する両方向印字モードがあり、これをユーザーからの指定や印刷画像に応じて設定するか、或いは、いずれかのモードだけを行うようにするかは任意である。

また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト２１を逆回転させることで、記録済みの用紙１２を両面給紙ユニット６１内に送り込み、用紙１２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル２１上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ５４に排紙する。

次に、この画像形成装置における主走査駆動機構の詳細について図３ないし６を参照して説明する。なお、図３は同主走査駆動機構に係る部分の斜視説明図、図４は同機構のホルダと支持部材の結合部を示す背面説明図、図５は同機構の従動プーリ側の要部平面説明図である。

この主走査駆動機構１００は、主走査方向に沿って配置した支持部材である支持板１０１の一方側に主走査モータである主走査モータ４及び駆動プーリ６Ａを設け、他方側に従動プーリ６Ｂ間を変位可能に設け、これらの駆動プーリ６Ａと従動プーリ６Ｂとの間にタイミングベルト５を張架し、このタイミングベルト５にキャリッジ３の一部を固定している。

ここで、タイミングベルト５は内周面に歯状の凹凸を形成した歯付ベルトであり、駆動プーリ６Ａ及び従動プーリ６Ｂもタイミングベルト５の歯に噛み合う歯状の凹凸を形成した歯付きプーリである。また、タイミングベルト５とキャリッジ３はとの固定構造は特に限定されるものではないが、ここでは、タイミングベルト５の内側に形成された歯状の凹凸部に近似し、かつ、タイミングベルト５の厚みよりも小さい幅のスリットをキャリッジ３の一部に設け、このスリットにタイミングベルト５を架け渡した際に下方に位置するベルト部分５ａを圧入して固定している。

主走査モータ４は図示しないハウジングに収容して、支持板１０１の背面側（キャリッジ３と反対側の面）で所定の位置に固定し、この主走査モータ４の軸に駆動プーリ６Ａを圧入して固定している。一方、従動プーリ６Ｂはその軸６Ｂａでホルダ１０２に回転自在に保持され、このホルダ１０２は支持板１０１に主走査方向に沿う方向に変位可能に装着されている。

そして、支持板１０１とホルダ１０２との間に介装した付勢手段である引っ張りスプリング１０３によって、ホルダ１０２をタイミングベルト５にテンションを与えるとともに、ホルダ１０２を支持板１０１の表面１０１ｅ（キャリッジ側表面、前面ともいう。）側に押し付けるように付勢している。

ここで、支持板１０１には、図４に示すように主走査方向に沿って２箇所ずつ、計４箇所に横Ｌ字状のスリット穴１０１ａ〜１０１ｄを形成し、他方、ホルダ１０２には図６に示すように背面側に支持板１０１のスリット穴１０１a〜１０１ｄに係合する係合爪部１０２ａ〜１０２ｄを形成して、これらの支持板１０１のスリット穴１０１ａ〜１０１ｄにホルダ１０２の係合爪部１０２ａ〜１０２ｄを係合させることにより、ホルダ１０２の回転を規制し、支持板１０１からの脱落を防止しながら、ホルダ１０２を支持板１０１に対して主走査方向に変位可能に装着している。

この場合、ホルダ１０２の係止爪部１０２ｃ、１０２ｄは、ホルダ１０２の付勢手段であるスプリング１０３で支持板１０１の表面１０１ｅに押し付けられる側と主走査方向反対側で支持１０１に引っ掛かる係合手段となる。

ホルダ１０２には従動プーリ６Ｂを回転自在に保持する保持部１１０よりも主走査方向内側（駆動プーリ６Ａ側）にスプリング１０３の一端を引っ掛ける引っかけ部１１１を形成し、他方、支持板１０１にはホルダ１０２の中央部に形成した開口１１２を介して前面側に突出して、ホルダ１０２の引っかけ部１１１と保持部１１０との間に位置し、スプリング１０３の他端を引っ掛ける引っかけ部１１３を設けている。なお、この支持板１０１の引っかけ部１１３は支持板１０１の一部を切り起こして形成している。

そして、これらのホルダ１０２の引っかけ部１１１と支持板１０１の引っかけ部１１３との間にスプリング１０３の両端をそれぞれ引っかけている。このとき、図５にも示すように、平面で見て、ホルダ１０２の引っかけ部１１１のスプリング１０３を係止する係止位置１１１ａと支持板１０１の引っかけ部１１３を係止する係止位置１１３ａとは、支持板１０１の全面からの高さ位置を異ならせる、つまり、支持板１０１側の係止位置１１３ａの高さ位置をホルダ１０２側の係止位置１１１ａの高さ位置よりも低くしている。

これにより、ホルダ１０２の引っかけ部１１１と支持板１０１の引っかけ部１１３との間にスプリング１０３の両端を引っかけた状態では、スプリング１０３の伸縮方向に沿う軸線（スプリング１０３がホルダ１０２を付勢する力の方向に沿う方向）Ｒが支持板１０１に対して従動プーリ６Ｂ側で近づくように斜めになる状態で取り付けられることになる。

このように、スプリング１０３を支持板１０１の表面１０１ｅに対して斜めに、つまり、平面で見てタイミングベルト５の回転方向に沿う方向に対して斜めに傾けて設置することにより、ホルダ１０２は全体としてタイミングベルト５にテンションを与える方向に付勢されるとともに、引っかけ部１１１側の背面が支持板１０１の表面１０１ｅ（前面）に押し付けられる方向に対して付勢されて、ホルダ１０２と支持板１０１との間でフリクションが発生する。

このように構成したので、キャリッジ３を図3の矢印Ａ方向（これを「往路」とする。）に移動走査するときには、キャリッジ３をタイミングベルト５の下側部分５ａに固定しているので、主走査モータ４によって駆動プーリ６Ａはキャリッジ３を引っ張る方向（図３のＣ方向）に回転することになり、キャリッジ３が固定されているタイミングベルト５の下側部分５ａが駆動プーリ６Ａに引き込まれる状態になって、食い込み勝手になるので、通常、駆動プーリ６Ａでの歯飛びは発生しない。

一方、キャリッジ３を図３で矢印Ｂ方向（これを「復路」とする。）に移動走査するときには、駆動プーリ６Ａはキャリッジ３を押す方向（図３のＤ方向）に回転する。

このとき、キャリッジ３の重量がタイミングベルト５に加わっているためタイミングベルト５はすぐには動かず、駆動プーリ６Ａの回転によりタイミングベルトの上側部分５ｂを介して従動プーリ６Ｂが引っ張られるため、変位可能なホルダ１０２で保持された従動プーリ６Ｂに対して一瞬ではあるが内側（駆動プーリ６Ａ側）に移動させようとする力が働くこととなる。

この場合、一瞬であっても実際に従動プーリ６Ｂが駆動プーリ６Ａ側に寄ると、タイミングベルト５に撓みが生じて駆動プーリ６Ａの歯とタイミングベルトの歯が外れて駆動プーリ６Ａが空回りする歯飛び現象が発生することとなる。

しかしながら、この主走査駆動機構１００では、ホルダ１０２と支持板１０１との間に介装した引っ張りスプリング１０３によって、ホルダ１０２をタイミングベルト５にテンションを与える方向に付勢するだけでなく、ホルダ１０２の引っかけ部１１１を設けた側の背面を支持板１０１の表面１０１ｅに押し付けるように付勢している。これにより、前述したように、ホルダ１０２と支持板１０１との間でフリクション（摩擦）が発生するので、従動プーリ６Ｂを保持するホルダ１０２が内側（駆動プーリ６Ａ側）に寄りにくくなっている。

したがって、従動プーリ６Ｂに対して駆動プーリ６Ａ側に寄らせる力が作用しても、従動プーリ６Ｂはタイミングベルト５にたわみが生じる程寄ることはなく、駆動プーリ６Ａ側での歯飛びが防止される。

この歯飛び防止効果についてキャリッジ３の復路における移動速度変化から確認した。これを図７を参照して説明すると、キャリッジ３の復路における移動速度は歯飛びがない正常時には同図に実線ａで示すように変化するが、歯飛びに至らないまでも駆動プーリ６Ａとタイミングベルト５の歯の噛み合いのずれが生じたときは、同図に一点鎖線ｂで示すように加速時の速度が変動し、さらに完全に歯飛びが生じると、同図に破線ｃで示すように加速時の速度が大きく変動する。

そこで、上述したようにスプリング１０３によってホルダ１０２をタイミングベルト５にテンションを与える方向に付勢するとともに、支持板１０１の表面１０１ｅに押し付ける方向に付勢した主走査駆動機構１００を構成してキャリッジ３の移動速度変化を見たところ、図７の実線ａで示すように歯飛びが生じない正常な速度変化を示すことが確認された。

このように、この主走査駆動機構においては、従動プーリを回転自在に保持するホルダを支持部材に変位可能に装着し、このホルダをタイミングベルトにテンションを与える方向に付勢すると共に、ホルダを支持部材表面側に押し付ける方向に付勢する付勢手段を設けたので、タイミングベルトと駆動プーリとの歯飛びを防止することができて、安定したキャリッジ走査を行うことができ、安定して高画質画像を形成することができる。

この場合、付勢手段としてスプリングを用いることにより、スプリングを支持部材の表面に対して斜めに配置するだけで、ホルダを上述したような二つの方向に付勢をすることができ、構成が簡単になる。

なお、上記実施形態では引っ張りスプリングを用いたが、圧縮スプリングを用いることもできる。また、ホルダを上述したように二つの方向に付勢できる手段であれば、付勢手段はスプリングに限るものではなく、その他のゴムなどの弾性部材を用いることもできる。

また、ホルダ１０２を形成する材料としては、強化添加剤、例えば強化繊維、雲母、炭素などを含有するプラスチックを用いるのが好ましい。これにより、ホルダ１０２の支持板１０１の表面１０１ｅと接触する接触面にざらつきを与え、また、ホルダ１０２の支持板１０１との接触による磨耗を抑え、支持板１０１との摩擦力を大きくすることができる。

さらに、図５に示すように、タイミングベルト５の回転方向に沿う方向の線（ここでは、ベルト５の幅方向の中心線でもある）Ｑとスプリング１０３の伸縮方向に沿う軸線（ホルダ１０２に対する力の方向）Ｒとがなす角度θは、その角度θが小さいとホルダ１０２に対する支持板１０１表面への押し付け力が充分でなく、支持板１０１との摩擦効果が得にくくなる。一方、角度θを大きくしすぎると、角度の分力により、タイミングベルト５に与えるテンションが少なくなる。実験によると、上記角度θを１０度以上にすることで、ホルダ１０２に対する支持板１０１への必要な押し付けが得られることが確認された。この場合、ベルトテンションの不足分はスプリング１０３のスプリング圧を大きくすることにより対応できる。

また、スプリング１０３の伸縮方向に沿う軸線Ｒが支持板１０１の表面１０１ｅに対して斜めになる方向にスプリング１０３を設けることにより、ホルダ１０２を形成する部材の肉厚の規制によって、図５に示すように、ホルダ１０２側のスプリング１０３の係止１１１ａが平面で見てタイミングベルト５の幅の中心線Ｑに対して距離δだけずれる場合でも、ホルダ１０２と支持板１０１との接触を確保することができる。

つまり、図１０に示すように、スプリング１０３を支持板１０１の表面１０１ｅに対して平行に設けた場合でも、タイミングベルト５の中心線Ｑから距離δだけずれた位置でスプリング１０３をホルダ１０２に係止すると、ホルダ１０２の主走査方向の一方側のみが強く支持板１０１の表面に接することがあり得る。

しかしながら、この場合、ホルダ１０２の支持板１０１表面との接触面はホルダ１０２の強度に大きく影響され、ホルダ１０２の中央部で凸変形なども発生して、接触面が特定できない場合が多く、ホルダ１０２と支持板１０１表面との確実な接触によるフリクションを確保することができない。

これに対して、スプリング１０３の伸縮方向に沿う軸線Ｒが支持板１０１表面に対して斜めになる方向にスプリング１０３を設けることにより、ホルダ１０２の背面は確実に支持板１０１表面に押し付けられるため、ホルダ１０２が多少変形しても支持板１０１との接触が確保される。

次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は同実施形態の説明に供するホルダの斜視説明図である。
ここでは、ホルダ１０２の支持板１０１の表面１０１ｅと接触する面のうちの少なくとも支持板１０１の表面１０１ｅに押し付けられる側の領域１１６に、表面を荒らす粗面化加工を施している。

これにより、ホルダ１０２の支持板１０１との摩擦抵抗が高くなるので、ホルダ１０２が支持板１０１に対して動きにくくなるので、付勢手段によって、ホルダ１０２を支持板１０１の表面に押し付ける力を小さくしても、ホルダ１０２が内側へ移動することを抑制でき、タイミングベルト５の歯飛びを抑えることができる。

なお、ホルダ１０２と支持板１０１との間の摩擦抵抗は、タイミングベルト５のテンションに対して小さく設定する。これにより、タイミングベルト５のテンションが摩擦抵抗に負けて、ベルトテンションが不安定になることを防止できる。

このように、ホルダ１０２と支持板１０１との間の摩擦抵抗を高める構成としては、図９に示すように、ホルダ１０２の支持板１０１と接触する面のうちの少なくとも支持板１０１に押し付けられる側の領域１１７を鋸歯形状に形成することもできる。

この場合、鋸歯の垂直面がタイミングベルトに対するテンションの方向とは反対方向になるように形成することで摩擦抵抗を大きくすることができる。

このように、ホルダ１０２の支持板１０１と接触する面の一部を鋸歯形状に形成することにより、キャリッジ３の移動時に従動プーリ６Ｂに対して内側（駆動プーリ６Ａ側）に移動しようとする力が働いたときに、ホルダ１０２が支持板１０１に引っかかりやすくなり内側への移動を抑えることができる。

また、図示しないが、支持板１０１の表面１０１ｅのうちのホルダ１０２と接触する領域をブラスト加工で荒らしたり、金型で面押しして荒らしたり、耐久性が保てれば塗装を施すなどして、支持板１０１側の摩擦抵抗値を高くすることでもよい。

次に、具体的な実施例について説明する。ホルダ１０２をガラス繊維を１０％含有したプラスチックで形成し、支持板１０１を板金で形成してタイミングベルト５のテンションが１８Ｎになるようにスプリング１０３のスプリング圧を設定した場合、スプリング１０３がホルダ１０２に対して与える力の方向（軸線Ｒの方向）とタイミングベルト５の回転方向に沿う方向（軸線Ｑ）とのなす角度θを１０度以上に設定したときに、歯飛びの発生がなくなることが確認できた。

また、タイミングベルト５のテンションを２５Ｎにしたときは、前記角度θが１０度未満でも歯飛びは発生しなかった。

これより、付勢手段がホルダに対して与える力の方向とタイミングベルト５の回転方向に沿う方向とのなす角度は、ホルダ１０２と支持板１０１を形成する部材の材質や接触部の加工方法によっても異なるが、上記結果から１０度以上に設定することが好ましい。

なお、本発明は画像形成装置に係るものであるが、上述したキャリッジの主走査駆動機構を構成しているベルト駆動機構（図５のキャリッジを除く部分）は、例えばフラット型画像読取装置の光源を走査させる走査機構にもそのまま適用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面説明図である。 同装置の要部平面説明図である。 同装置の主走査駆動機構の斜視説明図である。 同主走査駆動機構のホルダ支持部材の結合部の説明に供する背面説明図である。 同主走査駆動機構の従動プーリ側の要部拡大平面説明図である。 同主走査駆動機構のホルダを背面側から見た斜視説明図である。 同主走査駆動機構によるタイミングベルトの歯飛び現象の抑制効果の説明に供するキャリッジの復路における移動速度変化を示す説明図である。 本発明の第２実施形態の説明に供するホルダを背面側から見た斜視説明図である。 同実施形態の他の例の説明に供するホルダの要部拡大説明図である。 スプリングを支持板表面に平行に設けた比較例の主走査駆動機構の従動プーリ側の要部拡大平面説明図である。

符号の説明

３…キャリッジ
４…主走査モータ
５…タイミングベルト
６Ａ…駆動プーリ
６Ｂ…従動プーリ
７…記録ヘッド
１０１…支持板
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ…スリット穴
１０２…ホルダ
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ…係合爪部
１０３…スプリング
１１０…保持部
１１１…ホルダのスプリング引っかけ部
１１２…ホルダの開口部
１１３…支持板のスプリング引っかけ部

Claims (8)

1. 主走査モータでギヤ列を介して駆動される駆動プーリと従動プーリ間に架け渡したタイミングベルトを介して、記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査することにより画像形成を行う画像形成装置において、前記従動プーリを回転自在に保持するホルダが支持部材に変位可能に装着され、このホルダを、前記タイミングベルトにテンションを与える方向に付勢するとともに、前記支持部材表面に押し付ける方向に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記付勢手段がスプリングであり、このスプリングは伸縮方向に沿う軸線が前記タイミングベルトの回転方向に沿う方向に対して斜めになる状態で設けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記ホルダの前記付勢手段で前記支持部材表面に押し付けられる側と主走査方向反対側には前記支持部材に引っ掛かる係合手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ホルダの前記支持部材と接する面のうちの少なくとも前記支持部材に押し付けられる側の領域には粗面化加工が施されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ホルダの前記支持部材と接する面のうち少なくとも前記支持部材に押し付けられる側の領域は、鋸歯の垂直面が前記タイミングベルトに対するテンションの方向とは反対方向になる鋸歯形状に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ホルダは強化添加剤を含有するプラスチックで形成されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記支持部材の前記ホルダと接する表面のうちの少なくとも前記ホルダが押し付けられる領域は凹凸状に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記付勢手段が前記ホルダに対して与える力の方向と前記タイミングベルトの回転方向に沿う方向とのなす角度が１０度以上であることを特徴とする画像形成装置。

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