JPH04305479A - キャリッジ移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャリッジ移動装置に
関し、詳しくは、プーリ間に張設されたベルトに連結さ
れ、ベルトの駆動によりキャリッジを往復移動させるよ
うにしたキャリッジ移動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のキャリッジ移動装置はシ
リアル型の各種プリンタや原稿読取装置に多く用いられ
てきた。すなわち、ワイヤドットプリンタなどのインパ
クト式シリアルプリンタやインクジェットプリンタなど
のノンインパクト式シリアルプリンタでは、記録ヘッド
を搭載したキャリッジによるシリアルスキャンニングに
よってその間に被記録材に対し記録がなされ、また、原
稿読取装置ではキャリッジにＣＣＤセンサや密着型セン
サなどのイメージセンサを搭載し、かかるキャリッジに
よるシリアルスキャンニングにより読取りが行われる。

【０００３】図５にこのような従来のキャリッジ移動装
置の一例を示す。本例は、インクジェットプリンタへの
適用例であり、キャリッジ１にはインクジェットヘッド
２が搭載されている。３はキャリッジ１を往復移動させ
るために、キャリッジ１に固定部材４を介して連結され
た無端のタイミングベルト、５はキャリッジ１の往復移
動を案内する案内部材、６および７はタイミングベルト
３がその間に張設される駆動プーリおよび従動プーリで
ある。

【０００４】かくして、駆動モータ８により駆動プーリ
６を介してベルト３を駆動させることにより、キャリッ
ジ１を被記録材である記録シート９に沿って矢印で示す
ＡおよびＢ方向に往復移動させ、インクジェットヘッド
２から記録シート９に向けてインクをを吐出させ記録を
行わせることができる。１０はプリンタのフレームであ
り、左右双方のフレーム１０，１０に案内部材５の両端
が軸支されると共に、一方のフレーム１０にはテンショ
ナー１１がベルト３の張設方向に張力を付与する形で取
付けられている。すなわち、このテンショナー１１に軸
支される従動プーリ７をばね１２のばね力によりこの図
で左方に付勢させ、常にタイミングベルト３に張力を保
たせるようにすることができる。なお、Ｃは記録シート
９のシート送り方向を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のキャリッジ移動装置では、近年のように
、例えばキャリッジ１に搭載されるヘッドの容積や数が
増えたり、その駆動にかかわる部材が付加されたりする
と、キャリッジ全体の重量が増大する。また、それに加
えて記録用紙９の記録幅の大型化が要求されることによ
ってキャリッジ１の移動距離が長くなる。そこで、この
ようなことに対処するために一般には、駆動モータ８の
馬力アップやベルト３の張力を高めるなどの処置がとら
れてきた。

【０００６】しかし、ベルト３自体の挙動について着目
すると、ベルト３の自由長、すなわち、双方のプーリ６
，７間に張設されて、かつ、キャリッジ１に連結されな
い側のベルトスパンが長くなることからベルト３が振動
し易くなる。なお、キャリッジ１の移動に際してはその
速度をなるべく無理のない立上がりで速めるようにはし
ているものの、その移動初期に、ベルト３に丁度弦に発
生するような引張り衝撃が加わり、これによってベルト
３に振動が発生する。このために、騒音を発生したり、
装置を共鳴させたりするばかりでなく、移動精度に影響
を及ぼし、記録精度や読取精度の低下をもたらすという
問題があった。

【０００７】本発明の目的は、このような従来の問題に
鑑みて、タイミングベルトの振動を抑制することにより
振動に基づく騒音発生の防止と共に、高精度の移動動作
により正確な記録・読取りに貢献できるキャリッジ移動
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、プーリ間に張設された無端ベルトと、
該無端ベルトに連結されたキャリッジとを具え、前記無
端ベルトの駆動により前記キャリッジを案内部材に沿っ
て移動させるようにしたキャリッジ移動装置において、
前記無端ベルトの前記キャリッジが連結されない側のス
パンに弾性的に押圧するアイドルローラを前記キャリッ
ジに設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、キャリッジの移動に伴い、キ
ャリッジに設けたアイドルローラが常に無端ベルトのキ
ャリッジに連結されていない側のスパンを弾性的に押圧
するもので、プーリ間に張設された無端ベルトをアイド
ルローラによって分離する形となり、振動系の形態が抑
制方向に変えられることによって、振動にかかわる不都
合の発生を防止することができる。

【００１０】

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例として、図５に示
した形態のインクジェットプリンタへの適用例を示す。 ここで、１００は図５の１に対応するキャリッジであり
、本例のキャリッジ１００においては、その筐体の一部
が、案内部材５に支えられている側からインクジェット
ヘッド２の上部を越えてタイミングベルト３側に延在さ
れた形に形成されている。１０１はその延在部１００Ａ
からタイミングベルト３の上面側に向けて突設され、ア
イドルローラ１０２を軸支させるようにしたローラ支持
部材である。なお、本実施例によるアイドルローラ１０
２は耐摩耗性があり、かつ適切な滑動が得られるものと
して、アセタール樹脂（ポリアセタール）で成形したも
のを用いた。

【００１２】図２はこのようなアイドルローラ１０２の
装着状態をキャリッジ１００の移動方向とは直角の正面
方向から見て示すもので、ローラ支持部材１０１はアイ
ドルローラ１０２をタイミングベルト３の上面に向けて
偏倚させるばね力が得られるように構成される。またこ
こで、Ｌは駆動プーリ６と従動プーリ７との間のスパン
、Ｌ１はキャリッジ１００がスパンＬのほぼ中央に位置
するときに、タイミングベルト３の上面がアイドルロー
ラ１０２によって押下される押下げ量、（Ｒ）および（
Ｌ）はキャリッジ１００が最右端および最左端にまで移
動したときのローラ１０２が占める位置をそれぞれ示す
。

【００１３】ちなみに、本実施例においては、タイミン
グベルト３に幅が６ｍｍのものを使用し、これに対して
、Ｌ＝５００ｍｍとした。また、ローラ支持部材１０１
のばね力とタイミングベルト３の張力との均合から得ら
れた押下げ量Ｌ１は３ｍｍであった。なお、かかる押下
げ量Ｌ１とローラ支持部材１０１の有するばね力、タイ
ミングベルト３の張力との関係は、プーリ間隔、キャリ
ッジ重量、駆動モータ６の特性等に応じて適切に設定さ
れるべきものであることは勿論である。

【００１４】このように構成したキャリッジ移動装置に
おいては、キャリッジ１００の移動位置の如何にかかわ
らず、タイミングベルト３の張力をほぼ一定に保つこと
ができるのみならず、タイミングベルト３の長いスパン
Ｌにおいてキャリッジ１００に設けたアイドルローラ１
０２がその途中を押圧し、自由長を分割する形でしかも
張力を高めることができるので、殊にゴム系等の弾性体
で形成されるタイミングベルトの弾性振動を抑制し、騒
音発生を防止することができる。なお、ローラ支持部材
１０１はばね力を具えているために、そのばね常数を適
切に選択することにより、仮に振動が生じても、これを
吸収させ減衰させる効果が得られる。

【００１５】また、図１に示すような形態のプリンタに
おいて、例えば右から左への移動時（正走査時）にのみ
記録を行うようにしたものにあっては、一般に反対方向
への移動時（逆走査時）に数倍、例えば３倍程度に走査
速度を速めることによって記録全体に要する時間の短縮
を図っている。そして、かかる場合、先にも述べたよう
にその速度立上がり時に振動が発生し易いのであるが、
本実施例のように構成することによってこれを十分に抑
制することができる。

【００１６】更にまた、キャリッジ１００の移動位置に
よってベルト３の張力が変化しようとするが、アイドル
ローラ１０２を支持しているローラ支持部材１０１のば
ね力がその変化を吸収するように作用することによって
、張力をほぼ常に一定に保つことができ、キャリッジ１
００の移動精度を損うようなことがない。

【００１７】図３は本発明の他の実施例を示す。本例は
、図１に示す形態のキャリッジ１００において、その延
在部１００Ａにベルト張設方向に沿って２つのアイドル
ローラ１０２Ａ，１０２Ｂを配置したものである。１０
１Ａおよび１０１Ｂはそれぞれアイドルローラ１０２Ａ
および１０２Ｂを支持するローラ支持部材であり、これ
らのローラ支持部材１０１Ａ，１０１Ｂもまた、自体が
ばね性を持つかあるいは不図示のばね（例えば支持軸の
まわりに設けたねじりコイルばね）のばね力によりそれ
ぞれの支持するローラ１０２Ａ，１０２Ｂをタイミング
ベルト３に向けて偏倚させるように構成される。

【００１８】その他の構成については、図１に示したと
ころと変らないのでその説明を省略するが、本実施例の
ように複数のアイドルローラを設けることにより、更に
一層効果的にベルト３の弦振動を抑制することができる
。

【００１９】図４は本発明の更に他の実施例を示す。本
例は案内部材５に対し、インクジェットヘッド（記録ヘ
ッド）２とタイミングベルト３との相対位置が互いに反
対側に位置するように構成されたキャリッジ２００を有
する場合の適用例である。すなわち、本例のキャリッジ
２００はその記録ヘッド２を保持する側に位置出しロー
ラ２１０を有する。しかして、この場合はキャリッジ２
００の自重によってこの位置出しローラ２１０をプラテ
ン２２０上の記録シート９に向けて接触させることによ
り、記録ヘッド２のインク吐出面２Ａと記録シート９と
の間に所定の間隔が保たれている。

【００２０】このような構成のキャリッジ２００におい
て、タイミングベルト３の上面を上方から押圧可能なア
イドルローラ１０２と、ローラ１０２を弾性支持するロ
ーラ支持部材１０１とを設けたもので、その他のタイミ
ングベルト３を駆動する手段の構成等は図１に示す例と
変わらない。このように構成したキャリッジ移動装置に
おいては、ベルト３を押圧するアイドルローラ１０２の
反力によりキャリッジ２００を案内部材５の周りに時計
回りに付勢させるので、それによって位置出しローラ２
１０を記録シート９に向けてより確実に偏倚させること
ができ、記録ヘッド２による一層安定した記録が期待で
きるという効果が得られる。また、他の実施例のところ
で述べてきたようにタイミングベルトの自由長をアイド
ルローラ１０２により押圧分断することによって得られ
る振動抑制効果についてはいうまでもない。なお、本実
施例に、図３のところで示したように複数のアイドルロ
ーラを設ける点を組込むこともできる。更にまた、本実
施例ではタイミングベルト３と記録ヘッド２とが案内部
材５の両側に位置する場合の適用例であったが、本発明
の適用はこのような配置のキャリッジに限られるもので
はなく、複数の案内手段を有するものにおいて、その一
方の案内手段への偏倚力が発生可能なキャリッジ上の位
置でタイミングベルトにかかわって、アイドルローラお
よびそのローラ支持部材が設けられるものに広く適用で
きるものである。

【００２１】また、以上に述べてきた実施例ではインク
ジェットプリンタの記録部への適用例であったが、画像
読取部を有するプリンタのその読取部に適用可能である
ことは勿論のこと、インクジェット式に限らず、一般の
シリアルプリンタに広く適用できるものである。

【００２２】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段（
例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネ
ルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘ
ッド、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。

【００２３】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長
，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出
させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号
をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行
われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出
が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号
としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第４
３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適
している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発
明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されてい
る条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことがで
きる。

【００２４】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００２５】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本
発明は極めて有効である。

【００２６】さらに加えて、本発明は、コンピュータ等
の情報処理機器の画像出力端末として用いられるものの
他、リーダ等と組合せた複写装置、さらには送受信機能
を有するファクシミリ装置の形態を採るもの等に適用す
ることもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、前記無端ベルトの前記キャリッジが連結されない側
のスパンに弾性的に押圧するアイドルローラを前記キャ
リッジに設けたので、タイミングベルトの張設スパンが
アイドルローラによって押圧分割されるため、安定した
張力保持と共に、振動系の条件変化によって振動を抑制
し、騒音発生の防止、キャリッジの走査速度むら、更に
記録むら等を抑制することができる。

【００２８】また、タイミングベルトへの張力付加手段
を別に設ける必要がなく、アイドルローラとその支持手
段という簡単な構造のみで張力付加が同時に達成できる
もので、支持手段を付してローラに付与されるばね力を
プーリ間のスパン、駆動モータのトルクやキャリッジ重
量等の条件に応じて適切に設定するだけで、振動の抑制
と張力付加との双方の目的を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシリアルプリンタへの適用例の構成を
示す斜視図である。

【図２】図１を矢印Ｃ方向から見て示す正面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す正面図である。

【図４】本発明を更に他の形態のキャリッジに適用した
例を示す側面図である。

【図５】シリアルプリンタに適用した従来例の構成を示
す斜視図である。

【符号の説明】

２　　インクジェットヘッド（記録ヘッド）３　　タイ
ミングベルト ４　　固定部材 ５　　案内部材 ６，７　　プーリ ８　　駆動モータ １００，２００　　キャリッジ １００Ａ　　延在部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プーリ間に張設された無端ベルトと、
   該無端ベルトに連結されたキャリッジとを具え、前記無
   端ベルトの駆動により前記キャリッジを案内部材に沿っ
   て移動させるようにしたキャリッジ移動装置において、
   前記無端ベルトの前記キャリッジが連結されない側のス
   パンに弾性的に押圧するアイドルローラを前記キャリッ
   ジに設けたことを特徴とするキャリッジ移動装置。
2. 【請求項２】　　請求項１のキャリッジ移動装置におい
   て、前記キャリッジは第１の案内部材に沿って移動され
   ながら、前記アイドルローラの前記無端ベルトへの弾性
   的押圧によって第２の案内部材に向けて偏倚されること
   を特徴とするキャリッジ移動装置。
3. 【請求項３】　　前記キャリッジは被記録材に記録を行
   う記録手段または原稿から読取りを行う読取手段を搭載
   することを特徴とする請求項１または２に記載のキャリ
   ッジ移動装置。
4. 【請求項４】　　前記被記録材に記録を行う記録手段は
   、インクを吐出させるために利用されるエネルギーとし
   て前記インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生
   する電気熱変換体を具えた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３に記載のキャリッジ移動
   装置。