JP5545159B2 - ベルト駆動伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルト駆動伝達装置に関する。

モータの出力軸の回転を他の軸に伝えたり、他の軸に伝えられた回転を更に他の軸に伝える動力伝達手段として従来からベルト駆動伝達装置が用いられてきた。ベルト駆動伝達装置は駆動プーリと従動プーリとこれらのプーリ間に巻回される無端帯状の伝達ベルトとを備えることによって構成されている。そして、所望の伝達効率を得るために伝達ベルトのテンション（張力）の調整が重要になっている。

伝達ベルトの最も基本的なテンションの調整方法としては、例えば特許文献１に示すように、伝達ベルトの外側から当該伝達ベルトに対してテンションを付加するテンションローラーが設けられた構成が知られている。この場合、テンションローラーの位置を調整することによって伝達ベルトのテンションを最適な状態にするというものである。

特開２００７−１７６６４４号公報

しかし、伝達ベルトを順回転させる場合と逆回転させる場合とで、伝達ベルトのテンションが最適となるテンションローラーの位置が異なるため、回転方向を逆向きにしたときにテンションローラーに対して外側向きに過度の力が加えられる場合がある。この場合、テンションローラーの付勢力が伝達ベルトのテンションに負けて、テンションローラーが外側に押し戻されてしまうため、伝達ベルトに緩みが生じ、駆動伝達力が低下してしまう。

以上のような事情に鑑み、本発明は、駆動伝達力の低下を防ぐことが可能なベルト駆動伝達装置を提供することを目的とする。

本発明に係るベルト駆動伝達装置は、駆動プーリ及び従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に巻かれた無端帯状の伝達ベルトと、前記伝達ベルトの張力を調整するテンション調整機構と、を備えたベルト駆動伝達装置であって、前記テンション調整機構は、前記伝達ベルトの外側から前記伝達ベルトに当接することで前記伝達ベルトにテンションを付与するテンションローラーと、前記テンションローラーを自由回転可能な状態で揺動自在に保持するローラーホルダと、前記ローラーホルダを前記伝達ベルト側に揺動付勢するバネ部材と、前記ローラーホルダに移動可能に固定され、前記伝達ベルトが外側に膨らむ方向への前記ローラーホルダの移動を規制するストッパ部と、一端部が前記ストッパ部に形成された貫通孔を貫通して突出した状態で取り付けられ、他端部が前記ローラーホルダに固定されており、前記一端部側から前記他端側に向かって、前記バネ部材、バネ受部材およびＵ字型部材が挿入されるシャフト部材と、前記シャフト部材、前記バネ受部材および前記Ｕ字型部材を一体に固定する固定部材と、を有し、前記固定部材は、前記バネ受部材に形成された切り欠き部、円筒部材、前記シャフト部材に形成された長手状の貫通孔に挿入され、前記Ｕ字型部材に形成されたねじ孔に固定されることを特徴とする。

本発明によれば、伝達ベルトが外側に膨らむ方向へのローラーホルダの移動を規制するストッパ部を有することとしたので、伝達ベルトを逆向きに回転させることでテンションローラーに対して外側向きの力が加わった場合であっても、テンションローラーが外側に押し戻されるのを防ぐことができる。これにより、伝達ベルトにゆるみが生じるのを防ぐことができので、駆動伝達力の低下を防ぐことができる。

上記のベルト駆動伝達装置は、前記ストッパ部は、前記伝達ベルトにテンションを付与する方向への前記ローラーホルダの所定量以上の移動を規制することを特徴とする。
本発明によれば、ストッパ部が伝達ベルトにテンションを付与する方向へのローラーホルダの所定量以上の移動を規制することとしたので、所定量まではローラーホルダが可動に設けられることになる。これにより、伝達ベルトにテンションが掛かりすぎるのを緩和することができる。

上記のベルト駆動伝達装置は、前記駆動プーリ及び前記従動プーリとして、歯付きプーリが用いられ、前記伝達ベルトは、歯付きベルトが用いられることを特徴とする。
本発明によれば、伝達ベルトを逆向きに回転させることでテンションローラーに対して外側向きの力が加わった場合であっても、テンションローラーが外側に押し戻されるのを防ぐことができるため、伝達ベルトの緩みを防ぐことができ、伝達ベルトと駆動プーリ及び従動プーリとの間の歯飛びを防ぐことができる。

上記のベルト駆動伝達装置は、前記駆動プーリ及び前記従動プーリのうち少なくとも一方を回転可能に固定する固定部材を更に備え、前記テンション調整機構は、前記固定部材に固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、駆動プーリ及び従動プーリのうち少なくとも一方を回転可能に固定する固定部材を更に備え、テンション調整機構が固定部材に固定されているため、駆動プーリ、従動プーリ及び伝達ベルトとテンション調整機構とを一体的に移動させることができる。これにより、メンテナンス性に優れたベルト駆動伝達機構が得られる。

本発明の実施の形態に係るベルト駆動伝達装置の構成を示す平面図。 本実施形態に係るベルト駆動伝達装置の構成を示す側面図。 本実施形態に係るベルト駆動伝達装置の構成を示す断面図。 本実施形態に係るテンション機構の構成を示す分解斜視図。 本発明のベルト駆動伝達装置を用いたインクジェットプリンタの構成を示す図。

以下、図面を参照して、本実施形態を説明する。
図１は、本実施形態に係るベルト駆動伝達装置１の構成を示す平面図である。図２は、ベルト駆動伝達装置１の構成を示す側面図である。図３は、図１におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。

これらの図に示すように、ベルト駆動伝達装置１は、駆動プーリ１０１と、従動プーリ１０２と、これらの駆動プーリ１０１、１０２間に巻回される無端帯状の伝達ベルト１０３とを備えている。駆動プーリ１０１近傍において伝達ベルト１０３の順搬送方向Ｍの下流位置には、テンション機構１０４が配置されている。駆動プーリ１０１及びテンション機構１０４は、固定部材ＨＤによって固定されている。

駆動プーリ１０１は、不図示のモーターなどの回転駆動機構に接続された回転軸１０６に取り付けられている歯付きプーリである。駆動プーリ１０１は、固定部材ＨＤに形成された固定孔ＨＤａに固定されている。従動プーリ１０２は、回転可能に設けられた回転軸１０８に取り付けられた小径の歯付きプーリである。伝達ベルト１０３は、内周側の面に上記駆動プーリ１０１と従動プーリ１０２に噛み合う所定ピッチの歯が形成されたタイミングベルトと呼ばれている歯付きベルトである。

テンション機構１０４は歯が形成されていない伝達ベルト１０３の背面に当接してテンション（張力）を付与するテンションローラー１１０と、該テンションローラー１１０を自由回転可能な状態で揺動自在に保持するローラーホルダ１１１と、該ローラーホルダ１１１を伝達ベルト１０３側に揺動付勢する付勢部の一例であるバネ部材１１２と、ローラーホルダ１１１に移動可能に固定され伝達ベルト１０３が外側に膨らむ方向へのローラーホルダ１１１の移動を規制するストッパ部１１３とを有している。

図４は、テンション機構１０４の分解斜視図である。以下、図４を中心としてテンション機構１０４の詳細な構成を説明する。
テンションローラー１１０は、駆動プーリ１０１や従動プーリ１０２より更に小径のローラーである。テンションローラー１１０は、伝達ベルト１０３の幅寸法よりも幾分長く形成されており、両端には、テンションローラー１１０よりも更に小径の短寸の回転軸１１０ａが一体に形成されている。

ローラーホルダ１１１は、テンションローラー１１０の軸方向の一端部を保持するベース部１１１ｓを有している。ベース部１１１ｓは、固定部材ＨＤの取付部２０１ａ及び２０１ｂに係合させる係合部１１１ａ及び１１１ｂを有している。ローラーホルダ１１１は、当該係合部１１１ａ及び１１１ｂがそれぞれ固定用ネジ２０３及び２０４と、介挿部材２０５ａ〜２０５ｃ及び２０６ａ〜２０６ｃとを介して固定部材ＨＤに取り付けられている。

また、ローラーホルダ１１１は、シャフト部材１１１ｃ及びバネ受部材１１１ｄを有している。シャフト部材１１１ｃのうち一方（テンションローラー側）の端部１１１ｍは、ベース部１１１ｓに形成されたバネ受部１１１ｅに固定されている。具体的には、バネ受部１１１ｅに形成された固定孔１１１ｐに挿入されている。シャフト部材１１１ｃの端部１１１ｍのうち固定孔１１１ｐを貫通した部分には、介挿部材２０６ｅが嵌め込まれている。

シャフト部材１１１ｃのうち他方（テンションローラーとは反対側）の端部１１１ｎは、円環状に形成されたバネ受部材１１１ｄの開口部に挿入された状態で固定部材ＨＤのストッパ部１１３に当接されている。シャフト部材１１１ｃの端部１１１ｎ側には、貫通孔１１１ｑが形成されている。

貫通孔１１１ｑは、シャフト部材１１１ｃの端部１１１ｎがバネ受部材１１１ｄに挿入された状態において、当該バネ受部材１１１ｄに形成される切り欠き部１１１ｆに露出されている。バネ受部材１１１ｄには、シャフト部材１１１ｃの端部１１１ｎの他に、Ｕ字型部材１１１ｇが挿入されている。シャフト部材１１１ｃの端部１１１ｎは、当該Ｕ字型部材１１１ｇのＵ字の先端部の間に挿入されるようになっている。また、シャフト部材１１１ｃの端部１１１ｎには、平坦面１１１ｊが形成されている。この平坦面１１１ｊには、円筒部材１１１ｉが載置されるようになっている。

シャフト部材１１１ｃ、バネ受部材１１１ｄ及びＵ字型部材１１１ｇは、固定部材１１１ｈによって固定されるようになっている。固定部材１１１ｈは、バネ受部材１１１ｄの切り欠き部１１１ｆ、円筒部材１１１ｉ、貫通孔１１１ｑに挿入され、Ｕ字型部材１１１ｇのＵ字の底部に設けられたねじ孔１１１ｋにねじ固定され、バネ受部材１１１ｄの内周部に当接されるようになっている。

バネ部材１１２は、上記のシャフト部材１１１ｃを内包するように設けられている。バネ部材１１２の一方（テンションローラー側）の端部１１２ｍは、ベース部１１１ｓのバネ受部１１１ｅに当接されている。バネ部材１１２の他方（テンションローラー１１０とは反対側）の端部１１２ｎは、バネ受部材１１１ｄに当接されている。このため、バネ部材１１２は、バネ受部材１１１ｄをストッパ部１１３側に押圧すると共に、テンションローラー１１０を伝達ベルト１０３側へ押圧するようになっている。

ストッパ部１１３は、ローラーホルダ１１１が伝達ベルト１０３から離れる方向に移動するのを規制する。ストッパ部１１３は、固定部材ＨＤの端部が垂直に折り曲げられた状態で形成されている。ストッパ部１１３には貫通孔１１３ａが形成されている。シャフト部材１１１ｃ、バネ受部材１１１ｄ、Ｕ字型部材１１１ｇが固定された状態においては、シャフト部材１１１ｃの端部１１１ｎが貫通孔１１３ａを貫通して突出した状態となっている。なお、シャフト部材１１１ｃの端部１１１ｎのうち突出部分には、リング状部材２０６ｄが嵌め込まれている。

シャフト部材１１１ｃ、バネ受部材１１１ｄ及びＵ字型部材１１１ｇがストッパ１１３に対して取り付ける際には、図２に示すように、Ｕ字型部材１１１ｇとバネ受部材１１１ｄとの間に隙間Ｋを形成するようにして固定部材１１１ｈをねじ固定する。

なお、シャフト部材１１１ｃの貫通孔１１１ｑが当該シャフト部材１１１ｃの軸方向に長手に形成されており、伝達ベルト１０３の長さばらつき、ばね部材１１２のばね荷重ばらつき等によるローラーホルダ１１１の取付位置ばらつきを許容する。

よって、固定部材１１１ｈによって円筒部材１１１ｉとＵ字部材１１１ｇ、及びシャフト部材１１１ｃが一体となり、シャフト部材１１１ｃは当該隙間Ｋが形成される範囲（所定量）で、軸方向に可動に設けられることになる。したがって、当該隙間Ｋの軸方向の寸法が、テンションローラー１１０の可動範囲である。このように、ローラーホルダ１１１は、テンションローラー１１０を自由回転可能な状態で揺動自在に保持することができるようになっていると共に、ストッパ１１３によって隙間Ｋの軸方向の寸法以上の移動が規制された構成となっている。

このように構成されたベルト駆動伝達装置１においては、例えば駆動プーリ１０１を回転させて伝達ベルト１０３を順搬送方向Ｍ（図１参照）に搬送させる。このとき、テンション機構１０４においては、バネ部材１１２によってローラーホルダ１１１に対して伝達ベルト１０３側に押圧力が加えられる。この押圧力によって伝達ベルト１０３にテンションが加えられることになる。

一方、駆動プーリ１０１を逆回転させ、伝達ベルト１０３を逆搬送方向Ｎ（図１参照）に搬送させる場合もある。このように伝達ベルト１０３を順回転させる場合と逆回転させる場合とでは、伝達ベルト１０３のテンションが最適となるテンションローラー１１０の位置が異なる。このため、回転方向を逆向きにしたときにテンションローラー１１０に対して外側向きに過度の力が加えられる場合がある。この場合、テンションローラー１１０の付勢力が伝達ベルト１０３のテンションに負けると、テンションローラー１１０が外側に押し戻されてしまうため、伝達ベルト１０３に緩みが生じ、駆動伝達力が低下してしまう場合がある。

これに対して、本実施形態では、伝達ベルト１０３が外側に膨らむ方向へのローラーホルダ１１１の移動を規制するストッパ部１１３を有することとしたので、伝達ベルト１０３を逆向きに回転させることでテンションローラー１１０に対して外側向きの力が加わった場合であっても、テンションローラー１１０が外側に押し戻されるのを防ぐことができる。これにより、伝達ベルト１０３にゆるみが生じるのを防ぐことができので、駆動伝達力の低下を防ぐことができる。

［プリンター］
上記のように構成されたベルト駆動伝達装置１は、例えば以下のようなインクジェットプリンタに用いることができる。図５は、本発明の実施形態におけるプリンター１１を示す概略構成図である。
プリンター１１は、ロール状に巻かれたロール紙（ロール体）ＲＰから延出される長尺の用紙（記録媒体）Ｐに対して、インク（流体）を記録ヘッド３１から噴射して画像や文字等を印字する構成となっている。プリンター１１は、ロール紙ＲＰから延出された用紙Ｐを搬送する搬送部（搬送装置）２０と、用紙Ｐに対し印字を行う記録部３０と、印字を経た用紙Ｐを所定サイズに切断する切断部４０と、切断後の用紙Ｐｓの裏面に印字を行う裏面印字部５０と、上記各構成部位の動作を統括的に制御する制御装置ＣＯＮＴと、を有している。

プリンター１１は、ロール紙ＲＰを収容するケース１２と、搬送部２０、記録部３０、切断部４０、裏面印字部５０等を収容する本体ケース１３と、を備えている。そして、本体ケース１３の前側（＋Ｙ側）には、印字が施されて切断された用紙Ｐｓが排出される排紙トレイ１７が設けられている。また、用紙Ｐの切断によって生ずる切断片Ｐｋを受けて溜める容器（以降、「切屑容器」と称する）１５が、本体ケース１３の右側面において、表面から少し凹むように面が形成された凹部１４内に配設されている。切屑容器１５は、本実施形態では本体ケース１３から搬送方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に引き抜くことができるようになっており、その直交方向の端面が凹部１４において露出するとともに、その端面において切屑容器１５を引く抜くための取手１６が設けられている。

以下、プリンター１１に設けられた各構成部位について、プリンター１１に備えられた搬送部２０として機能する複数のローラー対によって搬送される用紙Ｐの搬送順に従って説明する。搬送部２０は、給紙ローラー対２１、搬送ローラー対２２，２３，２４，２５、排紙ローラー対２６を有する。まず、ロール紙ＲＰから巻き解かれた用紙Ｐは、給紙ローラー対２１によって、記録部３０に給紙されるようになっている。記録部３０は、インクを噴射する記録ヘッド３１と、用紙Ｐを支持する支持装置（記録媒体支持装置）３２と、を有する。

記録部３０では、ロール紙ＲＰから給送された用紙Ｐを搬送して、用紙Ｐの上面（表面）に画像等を印字する。まず搬送ローラー対２２によって記録ヘッド３１と支持装置３２との間に用紙Ｐを送り出す。送り出された用紙Ｐの上面（表面）は記録ヘッド３１に対して所定の距離を保って搬送され、このとき、用紙Ｐの上面に記録ヘッド３１からインクが噴射されて印字が行われる。その後、用紙Ｐは、搬送ローラー対２３によって切断部４０に搬送される。

切断部４０は、回転刃などによって構成されるカッター４１を機能部品として有し、用紙Ｐを、印字された画像等に対応する領域毎に切断する。このとき、切断部４０では、印字された領域について搬送方向の端部に存在する不要な領域を取り除くように切断が行われるようになっている。このため、図示するように、用紙Ｐは、切断によって切断片Ｐｋが発生し、発生した切断片Ｐｋは重力方向に落下するようになっている。従って、この落下する切断片Ｐｋを受けて溜めるために、切屑容器１５が切断部４０よりも下側に配設されている。

切断後の用紙Ｐｓは、次に裏面に文字を印刷する裏面印字部５０に搬送される。裏面印字部５０は、インクリボンを用紙Ｐｓの下面（裏面）に押し付けてインクドットを形成する所謂インパクトドット方式の印字ユニット５１と、用紙Ｐｓを印字の際に上側から支持する支持台５２と、を有している。裏面印字部５０では、搬送される用紙Ｐｓを、まず搬送ローラー対２４によって印字ユニット５１と支持台５２との間に用紙Ｐｓを送り出す。そして、送り出された用紙Ｐｓは、その下面（裏面）に印字ユニット５１によってドットが記録されることによって所定の文字が印字され、搬送ローラー対２５によって搬送方向に送られる。

その後、用紙Ｐｓは、例えば、乾燥部（不図示）に搬送され、機能部品としてのヒーターユニット（不図示）などによって乾燥が施されるなどの処理を経て、最後に排紙ローラー対２６によって排紙トレイ１７に排出されるようになっている。

以上の構成において、上記実施形態に記載のベルト駆動伝達装置１は、例えば記録部３０の搬送方向の上流側の搬送ローラー対２２と、下流側の搬送ローラー対２３との間に設けられ、駆動力を伝達する構成となっている。このような構成によれば、駆動伝達力の低下を防ぐことができるベルト駆動伝達装置１が用いられているため、搬送精度の高いプリンターを得ることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態では、記録方式としてインクジェット方式を採用した記録装置について記載したが、電子写真方式や熱転写方式など、任意の記録方式の記録装置に変更することもできる。また、記録装置はプリンターに限らず、ＦＡＸ装置、コピー装置、あるいはこれら複数機能を備えた複合機等であってもよい。さらに、記録装置として、インク以外の他の液体の微小量の液滴を噴射したり吐出したりする液体噴射ヘッド等を備える液体噴射装置を採用してもよい。

なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。

ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置等であってもよい。

ＨＤ…固定部材 １０１…駆動プーリ １０２…従動プーリ １０３…伝達ベルト １０４…テンション機構 １１０…テンションローラー １１１…ローラーホルダ １１２…バネ部材 １１３…ストッパ部

Claims (4)

1. 駆動プーリ及び従動プーリと、
   前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に巻かれた無端帯状の伝達ベルトと、
   前記伝達ベルトの張力を調整するテンション調整機構と、
   を備えたベルト駆動伝達装置であって、
   前記テンション調整機構は、
   前記伝達ベルトの外側から前記伝達ベルトに当接することで前記伝達ベルトにテンションを付与するテンションローラーと、
   前記テンションローラーを自由回転可能な状態で揺動自在に保持するローラーホルダと、
   前記ローラーホルダを前記伝達ベルト側に揺動付勢するバネ部材と、
   前記ローラーホルダに移動可能に固定され、前記伝達ベルトが外側に膨らむ方向への前記ローラーホルダの移動を規制するストッパ部と、
   一端部が前記ストッパ部に形成された貫通孔を貫通して突出した状態で取り付けられ、他端部が前記ローラーホルダに固定されており、前記一端部側から前記他端側に向かって、前記バネ部材、バネ受部材およびＵ字型部材が挿入されるシャフト部材と、
   前記シャフト部材、前記バネ受部材および前記Ｕ字型部材を一体に固定する固定部材と、を有し、
   前記固定部材は、前記バネ受部材に形成された切り欠き部、円筒部材、前記シャフト部材に形成された長手状の貫通孔に挿入され、前記Ｕ字型部材に形成されたねじ孔に固定される
   ベルト駆動伝達装置。
2. 前記Ｕ字型部材と前記バネ受部材との間に隙間を形成するように前記固定部材を固定することで、前記シャフト部材、前記バネ受部材および前記Ｕ字型部材が前記ストッパ部に対して取り付けられる
   請求項１に記載のベルト駆動伝達装置。
3. 前記駆動プーリ及び前記従動プーリとして、歯付きプーリが用いられ、
   前記伝達ベルトは、歯付きベルトが用いられる
   請求項１又は請求項２に記載のベルト駆動伝達装置。
4. 前記駆動プーリ及び前記従動プーリのうち少なくとも一方を回転可能に固定する固定部材を更に備え、
   前記テンション調整機構は、前記固定部材に固定されている
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のベルト駆動伝達装置。

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