JPH09131939A - インクジェット印刷ヘッド用の微小歯キャリッジ駆動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】インクジェット印刷ヘッドキャリッジの動きを
静粛化するために、キャリッジを駆動するための摩擦駆
動システム。 【解決手段】キャリッジ５０にベルトが固定され、キャ
リッジ駆動モータ５６の出力軸に駆動プーリが連結され
る。駆動プーリはベルトの平坦な駆動面に係合する複数
の微小な歯からなる駆動面を有する。これらの微小な歯
は駆動面上にランダムに配列し、たとえば粒状の材料か
ら形成することができる。また、これらの微小な歯は駆
動プーリの駆動面上に、駆動プーリの駆動面の凹部によ
って取り囲まれたランドを画成することによって形成さ
れたローレット状のダイヤモンドパターンあるいは一連
の傾斜したうねのような、あるパターンをなして配列す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は広義にはインクジェット印刷機
構に関し、より詳細にはインクジェット印刷ヘッドを担
持するキャリッジを駆動するためのより静粛で低コスト
なシステムに関する。

【０００２】

【発明の背景】インクジェット印刷機構には液体着色材
（ここでは一般的に“インク”と称する）の液滴をペー
ジ上に射出するインクジェットカートリッジ（“ペン”
と呼ばれることが多い）が用いられる。各ペンはインク
滴を射出する非常に小さなノズルが形成された印刷ヘッ
ドを有する。画像を印刷するには、印刷ヘッドがページ
上を左右に駆動されて、移動しながらインク滴を所望の
パターンに射出する。印刷ヘッド内のインク射出機構
は、たとえば圧電あるいはサーマル印刷ヘッド技術を用
いるもののように当業者に周知のさまざまな形態を取
る。たとえば、いずれも本譲受人すなわちHewlett-Pack
ard Companyに譲渡された米国特許5,278,584号および4,
683,481号に２つの従来のインク射出機構が示されてい
る。サーマルシステムでは、インク流路と気化室とを含
む障壁層がノズルのオリフィス板と基板層の間に設けら
れている。この基板層は通常抵抗器等のヒータ要素の直
線的なアレーを含み、これらに通電が行なわれて気化室
内のインクが加熱される。加熱が行なわれると、通電さ
れた抵抗器に対応するノズルからインク滴が射出され
る。印刷ヘッドがページ上を移動する間にこれらの抵抗
器に選択的に通電することによってインクが印刷媒体上
にあるパターンをなして射出され、所望の画像（たとえ
ば絵、図表あるいはテキスト）が形成される。

【０００３】印刷ヘッドのクリーニングと保護を行なう
ために、通常“サービスステーション”機構がプリンタ
シャーシ内に取り付けられ、印刷ヘッドはこのステーシ
ョンの上を移動してメンテナンスを受けることができ
る。通常、サービスステーションは保管の目的のため、
あるいは非印刷期間中通常印刷ヘッドのノズルを汚染物
や乾燥を防ぐために気密に密閉するキャッピングシステ
ムを有する。また、キャップの中にはポンピング装置や
印刷ヘッドを真空にする他の機構に接続することによっ
てプライミングを容易にするように設計されたものもあ
る。動作時には、“スピッティング”として知られる処
理で各ノズルから多数のインク滴を射出することによっ
てヘッド内の詰まりが定期的に除去され、排出されたイ
ンクはサービスステーションの“スピトゥーン”貯溜部
に収集される。ほとんどのサービスステーションは、ス
ピッティングやキャップが外された後、あるいはときに
は印刷中に印刷ヘッドの表面を拭いて残留するインクお
よび印刷ヘッド面に集まった紙ぼこりあるいは他のちり
を除去する弾性のワイパーを有する。

【０００４】従来、インクジェット印刷ヘッドは駆動プ
ーリとキャリッジ駆動モータによって駆動されるベルト
に取り付けられたキャリッジ内でページ上を左右に搬送
されていた。通常、駆動プーリは印刷領域の一端に配置
され、印刷領域の他端にアイドラプーリが配置されてい
た。いくつかの異なるベルトおよび駆動プーリシステム
が用いられていた。一般的なシステムの１つに、プーリ
の駆動面に形成されたかみ合い歯を有するプーリによっ
て駆動される、自動車におけるタイミングベルトと同様
な歯付きベルトを用いるものがある。プーリの歯がベル
トの歯と係合してすべりのない非常に信頼性の高いシス
テムとなっていた。この歯の構成は駆動プーリ上の張力
比が高く、ベルトの張力条件は低くなる。ベルトの張力
という用語は使用前にベルトが掛け渡されたときの静止
軸方向荷重すなわち公称張力である。ベルトの張力が高
いと摩擦が大きくなり、モータの熱が上がり、損耗が大
きくなるため、ベルトの張力は低いほうが好ましい。さ
らに、ベルトの張力が低ければ、モータとベルトを張る
プーリの両方をボールベアリングを用いずに構成するこ
とができ、全体的なシステムコストが低減される。

【０００５】残念ながら、歯付きベルト駆動にはさまざ
まな問題点がある。たとえば、キャリッジの駆動時のこ
の歯による動力の伝達がスムーズではない。これは、歯
の係合と分離（コギング）によって不均一な駆動力が発
生するためである。さらに、ベルトの歯のコギングは望
ましくないキャリッジ速度のリップルを誘起する頻度で
発生する。さらに、かかる歯の係合の乱れによって、狭
い周波数帯域に集中した共鳴のためにプリンタ内に多数
のノイズ源が生じていた。したがって、歯付きベルトキ
ャリッジ駆動システムを用いたプリンタは雑音が多く、
ユーザーに煩わしさを感じさせるものと考えられてい
た。

【０００６】別の従来のキャリッジ駆動システムにはそ
の外周部にV字状の溝を有するプーリによって駆動され
るVベルトが用いられる。Vベルト駆動システムでは音響
特性が改善され、駆動力もより一定したものになるが、
残念ながら重大な欠点がある。たとえば、Vベルト駆動
システムではオイルあるいは他の潤滑剤が不注意によっ
てベルトに接触したときすべりが起こりやすい。Vベル
トは本来厚いものであり、大きな直径を有するプーリに
巻き回さなければならず、大きなモータを使用しなけれ
ばならなかった。これは、プーリの直径をモータ性能を
最適化するように選択できなかったためである。さら
に、直径の大きなプーリはプリンタ内のVベルト駆動シ
ステムに必要な内部スペースを増大させるためである。
Vベルト駆動の他の問題点は駆動プーリ上の張力比が低
く、ベルト張力が高くなり、ベルトの破壊が早まりやす
くなることである。その結果、Vベルト駆動システムの
信頼性が低下する。また、ベルト張力が高い場合、回転
要素に高価なボールベアリングを用いないとVベルトシ
ステムの摩擦が大きくなる。

【０００７】また、過去に提案されたキャリッジ駆動シ
ステムとしては他に平滑なプーリ上を走行する平滑なベ
ルトがある。残念ながら、平滑ベルトシステムは伝達可
能な動力の量がごく限られたものである。つまり、たと
えばより大量なインクを収容したより大型のインクジェ
ットカートリッジ等のために被駆動負荷が増大するにつ
れて、平滑なベルトは平滑なプーリ上ですべりを起こ
す。そして、平滑ベルトシステムがオイルあるいは他の
潤滑性の汚れにさらされるとかかるすべりが増大するこ
とはもちろんである。

【０００８】

【発明の概要】本発明はその一側面において、インクジ
ェット印刷ヘッドをインクジェット印刷機構の印刷領域
を横切って移動させるキャリッジを駆動する摩擦駆動シ
ステムを提供することによってキャリッジ駆動の雑音の
問題に対処するものである。この摩擦駆動システムはキ
ャリッジに固定されたベルトを有し、このベルトはほぼ
平坦な駆動面を有する。また、この摩擦駆動システムは
出力軸を持つキャリッジ駆動モータを有する。このモー
タ出力軸に駆動プーリが連結されている。駆動プーリは
ベルトの平坦な駆動面に係合する複数の微小な歯からな
る駆動面を有する。

【０００９】本発明の他の側面によれば、印刷領域を横
切って印刷媒体を搬送する媒体ハンドリングシステムと
印刷領域を横切ってインクジェット印刷ヘッドを移動さ
せるキャリッジとを含む印刷ヘッド印刷機構が設けられ
る。このキャリッジにはベルトが固着され、このベルト
はほぼ平坦な駆動面を有する。また、印刷機構は出力軸
を持つキャリッジ駆動モータを有する。このモータ出力
軸には駆動プーリが連結されている。駆動プーリはベル
トの平坦な駆動面と係合する複数の微小な歯からなる駆
動面を有する。

【００１０】本発明の他の側面によれば、インクジェッ
ト印刷機構におけるインクジェット印刷ヘッドキャリッ
ジの動きを静粛にする方法が提供される。この方法は、
ほぼ平坦な駆動面を有するベルトを、インクジェット印
刷機構内の印刷領域を横切ってインクジェット印刷ヘッ
ドを移動させるキャリッジに連結するステップを含む。
設置ステップにおいて、駆動プーリがキャリッジ駆動モ
ータの出力軸に設置される。この駆動プーリは複数の微
小な歯からなる駆動面を有する。駆動ステップにおい
て、キャリッジはベルトの平坦な駆動面をこの複数の微
小な歯に係合させ、駆動モータを動作させて駆動プーリ
を回転させることによって駆動される。

【００１１】本発明の全体としての目的は印刷中にイン
クジェット印刷ヘッドをページ上でスムーズに移動させ
ながら鮮明な画像を確実に生成するインクジェット印刷
ヘッドを提供することである。

【００１２】本発明の他の目的は印刷ヘッドのキャリッ
ジの動きを静粛にして従来のものより静粛に動作するイ
ンクジェット印刷機構を得る方法を提供することであ
る。

【００１３】

【好適な実施例の説明】図１には本発明にしたがって構
成されたインクジェット印刷機構（ここではインクジェ
ットプリンタ20として示す）の一実施例を示す。これ
は、工場、オフィス、家庭、あるいはその他の環境で業
務報告の印刷、連絡文書、デスクトップパブリッシング
等に用いることができるものである。さまざまなインク
ジェット印刷機構が市販されている。たとえば、本発明
を実施することのできる印刷機構の例を挙げれば作図装
置、形態印刷装置、複写機、カメラ、ビデオプリンタ、
およびファクシミリ機がある。便宜上、本発明の概念を
インクジェットプリンタ20の環境において図示する。

【００１４】プリンタ構成要素はモデルごとに異なるこ
とは明らかであるが、通常のインクジェットプリンタ20
は通常プラスティック材料で製作されたハウジングすな
わちケーシングエンクロージャ24によって取り囲まれた
シャーシ22を有する。印刷媒体のシートが印刷媒体ハン
ドリングシステム26によって印刷領域25を通過して送ら
れる。印刷媒体は普通紙、カードストック、繊維、第二
原紙、マイラー、等の任意の種類の適当なシート材料と
することができるが、便宜上ここに図示する実施例は印
刷媒体として普通紙を用いて説明されている。印刷媒体
ハンドリングシステム26は印刷前の用紙シートを格納す
るための給紙トレー28を有する。ステッパモータ30と駆
動歯車アッセンブリーによって駆動される一連の従来の
用紙駆動ローラ（図示せず）を用いて、媒体シート34の
場合について示すように、印刷媒体をトレー28から印刷
を行なうために印刷領域25に移動させることができる。

【００１５】印刷後、モータ30は印刷されたシート34を
一対の退避可能な出力乾燥翼部材36上に送り出す。翼36
は新たに印刷されたシートを、それ以前に印刷され出力
トレー部38内で乾燥中である任意のシートの上で一時的
に保持し、その後、側方に退避してこの新たに印刷され
たシートを出力トレー38内に落下させる。媒体ハンドリ
ングシステム26は、手紙、法定書式、封筒、その他の異
なるサイズの印刷媒体を収容するための、スライド式長
さ調整レバー40、スライド式幅調整レバー42およびスラ
イド式封筒供給プレート44等の一連の調整機構を有する
場合もある。

【００１６】プリンタ20はまた、通常はパーソナルコン
ピュータ（図示せず）等のコンピュータであるホスト装
置からの命令を受けるマイクロプロセッサ45として簡単
に示すプリンタコントローラを有する。プリンタコント
ローラ45はまたケーシング24の外部に配置されたキーパ
ッド46を介して与えられるユーザー入力に応答して動作
する場合もある。コンピュータホストに接続されたモニ
ターを用いて、プリンタの状態やホストコンピュータ上
で実行中の特定のプログラム等の可視情報をオペレータ
に表示することもできる。パーソナルコンピュータ、キ
ーボードおよび／またはマウス装置といったその入力装
置、およびモニターはすべて当業者には周知である。

【００１７】インクジェットカートリッジ50が走査軸52
に沿って印刷領域25を横切って左右に往復走行できるよ
う摺動可能に支持されるように、キャリッジガイドロッ
ド48がシャーシ22に支持されている。適当なキャリッジ
支持システムの１タイプが本発明の譲受人であるHewlet
t-Packard Companyに譲渡された米国特許5,366,305号に
示されている。また、キャリッジ50はガイドロッド48に
沿って送られ、ケーシング24の内部に配置されたサービ
スステーション54が収容されたサービス領域内に入る。
サービスステーション54は特定の実施態様において用い
られる特定の印刷カートリッジをサービスするためのサ
イズとされた任意のタイプのサービス装置とすることが
できる。市販されているプリンタに用いられるもののよ
うなサービスステーションは通常ワイピング装置、キャ
ッピング装置、およびプライミング装置、さらに従来の
技術の部分で説明したようなスピトゥーン部を有する。
適当かつ好適なサービスステーションの１つとして、本
発明の譲受人すなわちカリフォルニア州Palo AltoのHew
lett-Packard Companyの製造するDeskJet 850Cおよび85
5Cに用いられるものがある。

【００１８】プリンタ20はまたペンキャリッジ50に（以
下に詳細に説明するように）連結されてこのキャリッジ
をガイドロッド48に沿って漸進させる直流キャリッジ駆
動モータ56を有する。モータ56はプリンタコントローラ
45から受け取られる制御信号に応答して動作する。プリ
ンタコントローラ45にキャリッジ位置フィードバック情
報を供給するために、エンコーダ条片58が印刷領域25の
全長にわたって、またサービスステーション54の上まで
伸張している。また、従来の光学的エンコーダ読取装置
を印刷ヘッドキャリッジ50の後面に取り付けてエンコー
ダ条片58によって供給される位置情報を読み取ることが
できる。エンコーダ条片読取装置を用いた位置フィード
バック情報の供給は当業者に周知のさまざまな方法を用
いて行なうことができる。

【００１９】印刷領域25では、媒体シート34が単色黒イ
ンクカートリッジ60および／またはカラーインクカート
リッジ62等のインクジェットカートリッジからのインク
を受ける。カートリッジ60および62はまた当業者には
“ペン”と呼ばれることも多い。図示するカラーペン62
は３つの区画室を有する三色ペンであるが、実施例によ
っては、別々の単色のペンの組み合わせを用いることも
できる。図示するペン60、62はそれぞれインクを蓄える
インク溜めおよびインクを選択的に射出するための対応
する印刷ヘッド64、66を有する。単色の黒のペン60は黒
のインクの入った単一のインク溜めを有するが、カラー
ペン62はシアン、マゼンタおよび黄のインクのための３
つのインク溜めを有する。カラーペン62は顔料を主成分
とするインクを有するものとすることができるが、説明
の目的上、ペン62は染料を主成分とする３色のインクを
有するものとして説明する。黒インクペン60はここでは
顔料を主成分とするインクを有するものとして説明す
る。ペン60、62には、パラフィンを主成分とするインク
や染料と顔料の両方の特性を有する混合すなわち複合イ
ンク等の他のタイプのインクを用いることもできる。

【００２０】印刷ヘッド64、66はそれぞれ当業者には周
知の方法で複数のノズルが形成されたオリフィス板を有
する。図示する印刷ヘッド64、66はサーマルインクジェ
ット印刷ヘッドであるが、圧電印刷ヘッド等の他のタイ
プの印刷ヘッドを用いることもできる。印刷ヘッド64、
66は通常ノズルに対応する複数の抵抗器を有する基板層
を有する。選択された抵抗器に通電されると、気泡が形
成され対応するノズルから印刷領域25内のシート34にイ
ンク滴が射出される。また、インクはサービス中、ある
いはノズル詰まりを除去するためにサービスステーショ
ン54のスピトゥーン部分に排出することもできる。印刷
ヘッドの抵抗器は多導体条片68によってコントローラ45
から印刷ヘッドキャリッジ50に送られる射出コマンド制
御信号に応答して選択的に通電される。

【００２１】［微小歯キャリッジ駆動システム］図２
は、本発明にしたがって構成された、印刷ヘッドキャリ
ッジ50を印刷領域25およびサービスステーション54上で
推進する摩擦微小歯キャリッジ駆動システム70の詳細図
である。駆動システム70はシャーシ22に支持されたアイ
ドラ72および74等の１つあるいはそれ以上のアイドラロ
ーラあるいはプーリを有するものとすることができる。
アイドラプーリ72、74の少なくとも１つは好適にはベル
トに張力を与えるためにばねで偏らせられている。ま
た、駆動システム70はモータ56の出力軸に連結された駆
動プーリ75を有する。駆動プーリ75は鋼鉄、真ちゅう、
アルミニウムといった金属あるいはナイロン、ポリカー
ボネート、ガラス充填ポリカーボネートといったプラス
ティック材料で製作することができる。

【００２２】駆動プーリ75は複数の微小な歯が形成され
た駆動面76を有する。図示する実施例では、駆動面76は
ローレット型のダイヤモンドパターンに配列されたほぼ
規則的な微小な歯のパターンを有する。好適には、この
微小な歯のパターンは平滑な面を切削する、あるいはプ
ーリ75の成型時にかかる歯を成型するといった方法によ
って、駆動面の凹部によって取り囲まれたランドを画成
することによって形成される。他のパターン、たとえば
ダイヤモンド状の歯と傾斜したうね状の歯の組み合わせ
を有するパターンもまた可能である。傾斜したうね状の
微小歯群は、従来のダイヤモンド状のローレットパター
ン内の一方の平行な溝の群を削除することによって簡単
に形成することができる。このようにすると、それぞれ
のうねはプーリ75の駆動軸77と交差する平面に沿って鋭
角をなして位置する。プーリの軸77を取り囲む溝と交差
するプーリ駆動軸77に平行な溝によって画成される複数
の矩形の歯からなる直線的な歯のローレット（図示せ
ず）等の他の微小歯パターンを用いることもできる。

【００２３】また、駆動システム70はベルト78を有し、
このベルトは従来の方法でペンキャリッジ50に固定する
ことができる。好適には、駆動ベルト78は、最初は駆動
プーリ面76と接する駆動面に沿ってほぼ平坦である材料
からなる平坦な歯のないベルトである。使用時には、ベ
ルト78の駆動面が複数の微小歯の突起に順応することが
好適である。たとえば、繊維強化弾性材料が適当であ
り、試験では、Kevlar繊維で強化されたポリウレタン材
料からなるベルトが良好な性能を示した。ガラス繊維、
Nomexブランドの繊維、あるいはポリエステル繊維等の
多の強化繊維を用いることもできる。ベルト78と同様の
キャリッジ加速を用いて、ベルトの張力を従来の技術の
部分で説明した従来の歯付きベルトを用いた場合の張力
より高くなるように増大させなければならない。このよ
うなベルト張力の増大は、従来の歯付きベルト駆動シス
テムに見られるものに比べて、すべりの発生する駆動プ
ーリ75上の張力比が小さくなっていることによる。

【００２４】駆動システム70を検討するうちに。興味深
い性質が発見された。駆動システム70の寿命の間に、微
小な歯を有する面76がベルト78の駆動面に残す反復的な
くぼみによってベルト材料に記憶が誘起される。この誘
起された記憶はベルト面を局所的に変形させ、ベルト78
にクリープ歪みを生じさせるダイアモンド状のローレッ
ト点によるものである。これらの局所的なベルトの変形
はローレットのピッチを逆に直接写像したものであり、
ベルト78と駆動プーリ75の間に機械的なつながりを発生
させ、より高いモータトルクの印加を可能にするという
利点がある。さらに、ベルト78とプーリ75の間のこの機
械的なつながりによって、たとえば偶然によってベルト
にオイル等が落ちた場合のような潤滑剤による不慮の汚
れが生じたとしても、ベルトのすべりは小さくてすむこ
とがわかっている。したがって、かかる潤滑性の汚れは
試作テストによって確認されたようにベルトのすべり性
能に対してわずかな影響しか与えない。

【００２５】面76のローレット切りについては、ローレ
ットピッチ（通常インチあるいはミリメートルで表わす
単位円周内の点の数）が大きければベルト78上の局所的
接触力は低くなり、プーリ75上の張力比特性が小さくな
るという利点が得られる。一方、ローレットピッチを小
さくすると、キャリッジ50への駆動力が一定しなくな
り、いずれも従来の歯付きベルト駆動システムに見られ
た問題点である速度のリップルあるいはシステムの音響
量挙動の増大が発生する可能性がある。一実施例におい
て、0.5-1.2ピッチ（ここでは１ミリメートルあたりの
点の数で表わされており、これは１インチあたりの点の
数で表わした場合の12-30ピッチに相当する）程度、よ
り好適にはミリメートルで表わした場合0.7-1.0ピッチ
（インチでは18-26ピッチ）、さらに好適にはミリメー
トルで表わした場合0.83-0.91ピッチ（インチでは約22
ピッチ）のローレットピッチを有するダイヤモンドパタ
ーンによってベルト78との適当な接触面積が得られるも
のと考えられる。さらに、この好適なピッチによって局
所的なベルトの変形のための適切な応力が得られ、また
優れた低速度リップル特性が得られる。たとえば、試験
時に、ローレット付き駆動システム70は従来の歯付きベ
ルト駆動システムを用いた場合に見られるものに比べて
音響レベルを12デシベル（dB）も低減することがわかっ
た。また、音響低減のレベルは印刷機構の構造とその共
振特性に依存することがわかった。

【００２６】図３には、本発明にしたがって構成された
摩擦微小歯キャリッジ駆動システム80の一代替実施例を
示す。システム80はプーリ72、74等の１つあるいはそれ
以上のアイドラプーリおよび駆動モータ56の出力軸に連
結された駆動プーリ85を有するものとすることができ
る。ここでは、駆動プーリ85は砥粒状の材料あるいは媒
体からなる微小な歯のランダムな配列によってコーティ
ングされた駆動面86を有する。好適には、この研磨材は
サンドペーパーに用いられるようなシリカ粗粒材料と同
様のコーティングであるが、ダイヤモンド、シリコンカ
ーバイド、ざくろ石、タングステンカーバイド等の他の
粗粒材料を用いることも可能であることはいうまでもな
い。好適には、この研磨剤は80から200のグリットサイ
ズあるいはより好適には100程度のグリットサイズとす
ることができる。また、駆動システム80はエンドレス平
ベルト88を有し、このベルトは上述したようなベルト78
と同じ材料のものとすることができる。

【００２７】この研磨材あるいは粗粒からなる微小な歯
86のランダムな配列によって、プリンタの雑音が大幅に
低減され、またスムーズなリップルのない駆動運動が得
られる。研磨材からなる微小な歯86のランダム性によっ
て、ベルトの係合時に誘起される乱れの振幅が小さくな
るという利点が得られる。これは、このランダムなパタ
ーンはプリンタ20の他の構成要素内で共振を起こす可能
性が低いためである。さらに、粗粒状の歯86のランダム
性によって、従来の歯付きベルト駆動装置を用いるさい
などに非常に狭い周波数帯域に集中していた係合エネル
ギーが分散する。

【００２８】多の利点としては、駆動システム80には従
来の歯付きベルトに必要であったものより平均の厚みの
小さい平ベルト88を用いることができる。このようにベ
ルト88を薄くすることによって、プーリ85の直径を従来
の歯付きベルトの構成に必要であったものより小さくす
ることができる。直径の小さいプーリ85を用いると、モ
ータ56の定格を従来の歯付きベルトシステムのモータに
必要であった定格より低くすることができるという利点
が得られる。小さいモータ56を用いると、初期製造コス
トが低減されるだけではなく、消費者における運転コス
トを低減することもできる。

【００２９】システム80の優れた音響特性と一定した駆
動力を上述したシステム70の利点と比較すると、ローレ
ット付きの駆動システム70は粗粒駆動システム80よりい
くつかの点で優れていると考えられる。たとえば、プー
リ85にランダムな粗粒面86をはり付けるために追加コス
トが必要であり、一方ローレットパターン76は簡単にプ
ラスティックのプーリに成型したり金属のプーリに切削
することができる。したがって、プーリ75のローレット
付きの設計はプーリ85の粗粒を用いた考え方より製造が
容易であると考えられる。

【００３０】ここに図示した微小歯駆動システム70、80
の考え方を実施すると、インクジェットプリンタの動作
を静粛にする方法が実現されることは明らかである。こ
の方法では、駆動ベルト78、88が印刷ヘッドキャリッジ
50に連結される。表面仕上ステップでは、微小な歯を設
けた駆動面が駆動プーリ75、85にはり付けられる。次
に、ベルト78、88がモータ56とプーリ75、85によって駆
動され、キャリッジ50に係合してそれを左右に（双方向
の矢印によって示すように）往復駆動して印刷ヘッド6
4、66を印刷領域25とサービスステーション54を横切る
ように推進する。駆動ステップでは、駆動プーリ75、85
がプリンタコントローラ45から受け取られるキャリッジ
走行信号に応じてモータ56によって回転される。図示す
る実施例では、表面仕上ステップはプーリ駆動面に図２
のダイヤモンドローレットパターン76のような反復パタ
ーンを持たせることによって実行することもできる。一
代替実施例では、微小な歯のパターンは、プーリ85に形
成されたシリカ粗粒面86によって示すように、プーリ駆
動面上にランダムに配列することができる。

【００３１】［結論］したがって、図示するようなロー
レット付きの駆動システム70あるいは粗粒駆動システム
80のいずれかを用いることによってさまざまな利点が得
られる。たとえば、プリンタ製品20の寿命全体にわたっ
てベルト駆動トルクの余裕が改善されるものと考えられ
る。さらに、従来の歯付きベルトおよびプーリのシステ
ムを平滑なベルト78およびローレット付きのプーリ75に
置き換えることによって、キャリッジ駆動システムから
発せられる音および音響レベルが知覚される度合は大幅
に低くなる。さらに、ローレット付きの駆動システム70
あるいは粗粒駆動システム80を用いると従来の歯付きベ
ルトシステムの場合よりキャリッジ速度のリップルが小
さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット印刷ヘッドを印刷領域を横切っ
て推進し、印刷を行なうための本発明の微小歯キャリッ
ジ駆動システムの一態様を採用したインクジェット印刷
機構の一態様の分解斜視図であり、その一部を概略的に
示すものである。

【図２】図１の微小歯キャリッジ駆動システムの一部の
拡大斜視図である。

【図３】図１の微小歯キャリッジ駆動システムの一代替
実施例の一部の拡大斜視図である。

【符号の説明】

20：ここではインクジェットプリンタ 22：シャーシ 24：ケーシング 25：印刷領域 26：印刷媒体ハンドリングシステム 28：給紙トレー 30：ステッパモータ 34：媒体シート 36：出力乾燥翼部材 38：出力トレー部 40：スライド式長さ調整レバー 42：スライド式幅調整レバー 44：スライド式封筒供給プレート 45：マイクロプロセッサ 46：キーパッド 48：キャリッジガイドロッド 50：インクジェットカートリッジ 52：走査軸 54：サービスステーション 56：直流キャリッジ駆動モータ 58：エンコーダ条片 60：単色黒インクカートリッジ 62：カラーインクカートリッジ 64、66：印刷ヘッド 68：多導体条片 70：摩擦微小歯キャリッジ駆動システム 72、74：アイドラ 75：駆動プーリ 76：駆動プーリ75の駆動面 77：プーリ75の駆動軸 78：ベルト 80：摩擦微小歯キャリッジ駆動システム 85：駆動プーリ 86：駆動プーリ85の駆動面 88：エンドレス平ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ピー・スターマン アメリカ合衆国ワシントン州バンクーバ ー、サウスイースト・160ス・アベニュー 1000、ナンバーエイチエイチ270

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクジェット印刷ヘッドをインクジェッ
   ト印刷機構内の印刷領域を横切って移動させるキャリッ
   ジを駆動する摩擦駆動システムであって、 前記のキャリッジに固定され、ほぼ平坦な駆動面を有す
   るベルトと、 出力軸を有するキャリッジ駆動モータと、 前記のモータ出力軸に連結され、前記のベルトの前記の
   平坦な駆動面に係合する複数の微小な歯からなる駆動面
   を有する駆動プーリを特徴とする摩擦駆動システム。
2. 【請求項２】請求項１に記載の摩擦駆動システムであっ
   て、前記の複数の微小な歯は前記の駆動プーリの前記の
   駆動面上にランダムに配列されることを特徴とする摩擦
   駆動システム。
3. 【請求項３】請求項２に記載の摩擦駆動システムであっ
   て、前記の複数の微小な歯はシリカ粗粒、ダイヤモン
   ド、シリコンカーバイド、ざくろ石、タングステンカー
   バイドからなるグループから選択された粒状の材料であ
   ることを特徴とする摩擦駆動システム。
4. 【請求項４】請求項１に記載の摩擦駆動システムであっ
   て、前記の複数の微小な歯は前記の駆動プーリの前記の
   駆動面上にあるパターンをなして配列されることを特徴
   とする摩擦駆動システム。
5. 【請求項５】請求項１に記載の摩擦駆動システムであっ
   て、前記の複数の微小な歯は前記の駆動プーリの前記の
   駆動面上にローレット付きのダイヤモンドパターンをな
   して配列されることを特徴とする摩擦駆動システム。
6. 【請求項６】上記のいずれかの請求項に記載の摩擦駆動
   システムであって、前記の複数の微小な歯は、前記の駆
   動プーリの前記の駆動面の凹部によって取り囲まれたラ
   ンドを画成することによって形成されることを特徴とす
   る摩擦駆動システム。
7. 【請求項７】上記のいずれかの請求項に記載の摩擦駆動
   システムであって、前記のベルトは最初はほぼ平坦であ
   り、使用中に前記の複数の微小な歯に順応する材料でで
   きていることを特徴とする摩擦駆動システム。
8. 【請求項８】上記のいずれかの請求項に記載の摩擦駆動
   システムであって、前記のベルトはKevlar繊維、ガラス
   繊維、Nomexブランドの繊維、ポリエステル繊維からな
   るグループから選択された繊維で強化されたポリウレタ
   ン材料でできていることを特徴とする摩擦駆動システ
   ム。
9. 【請求項９】印刷媒体を印刷領域を横切って搬送する媒
   体ハンドリングシステムと、 インクジェット印刷ヘッドを前記の印刷領域を横切って
   移動させるキャリッジと、 前記のインクジェット印刷ヘッドを前記の印刷領域を横
   切って移動させる前記のキャリッジを駆動するための、
   上記の請求項のいずれかに記載の摩擦駆動システムとを
   特徴とするインクジェット印刷機構。
10. 【請求項１０】インクジェット印刷機構内におけるイン
    クジェット印刷ヘッドキャリッジの動きを静粛化する方
    法であって、 ほぼ平坦な駆動面を有するベルトを、インクジェット印
    刷ヘッドを前記のインクジェット印刷機構内の印刷領域
    を横切って移動させるキャリッジに連結するステップ
    と、 複数の微小な歯からなる駆動面を有する駆動プーリをキ
    ャリッジ駆動モータの出力軸に設置するステップと、 前記のベルトの前記の平坦な駆動面を前記の複数の微小
    な歯に係合させ、前記の駆動モータを動作させて前記の
    駆動プーリを回転させることによって前記のキャリッジ
    を駆動するステップと、 前記の駆動ステップ中に前記のベルト駆動面を前記の複
    数の微小な歯に順応させるステップを特徴とする方法。