(57)【要約】【課題】ベルトに大きな負荷をかけることなくアイドラプーリの振動が抑制されたベルト駆動装置を提供する。【解決手段】本発明のベルト駆動装置は、ベルト４と、ベルト４を張架し、かつ回転することでベルト４を駆動させる第１のプーリ１および第２のプーリ２とを有しており、第２のプーリ２は第１のプーリ１に対して近接または離間する方向に移動する。本発明のベルト駆動装置は、第２のプーリ２を第１のプーリ１とは離間する方向に付勢するテンション機構と、第２のプーリ２と共に第１のプーリ１に対して近接または離間する方向に移動し、かつ第２のプーリ２の回転に連動して回転可能なレバー５も有する。さらに、ベルト駆動装置は、レバー５が所定の角度回転したときにレバー５を係止して、第２のプーリ２の移動を抑制する係止部材６を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトと、前記ベルトを張架し、かつ回転することで前記ベルトを駆動させる第１のプーリおよび第２のプーリとを有し、前記第２のプーリは前記第１のプーリに対して近接または離間する方向に移動するベルト駆動装置において、
前記第２のプーリを前記第１のプーリとは離間する方向に付勢するテンション機構と、
前記第２のプーリと共に前記第１のプーリに対して近接または離間する方向に移動し、かつ前記第２のプーリの回転に連動して回転可能なレバーと、
前記レバーが所定の角度回転したときに前記レバーを係止して、前記第２のプーリの移動を抑制する係止部材と、
を有することを特徴とするベルト駆動装置。
【請求項２】
前記レバーの回転中心と前記第２のプーリの回転軸とは同軸であり、かつ前記レバーと前記第２のプーリとは接しており、前記第２のプーリが回転するときに摩擦力によって前記レバーが回転する、請求項１に記載のベルト駆動装置。
【請求項３】
前記ベルトが停止している状態から等速で駆動するまでの間に、少なくとも、第２加速区間と、前記第２加速区間の後に、前記第２加速区間での前記ベルトの加速度よりも大きい加速度で前記ベルトを駆動する第１加速区間と、に分けて、前記ベルトの駆動を制御する制御部を有し、
前記第２加速区間において前記レバーが前記所定の角度回転して、前記レバーが前記係止部材に係止する、請求項１または２に記載のベルト駆動装置。
【請求項４】
前記駆動装置の電源が切られる場合、あるいは前記ベルトの駆動の停止後所定時間が経過した場合に、前記レバーと前記係止部材との係止が外れるように、前記第１のプーリが回転する、請求項１から３のいずれか１項に記載のベルト駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のベルト駆動装置と、前記ベルトに連結された、記録ヘッドを搭載可能なキャリッジと、を有する記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動プーリとアイドラプーリとによって張架されたベルトに所定の張力を与えながら、ベルトを駆動させるベルト駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置には、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復動作させるためにベルト駆動装置を用いたものがある。ベルト駆動装置には、駆動モータと、駆動プーリと、アイドラプーリと、ベルトと、ベルトテンション機構と、から構成されるものがある。なお、駆動プーリは駆動モータに直結されている。アイドラプーリは駆動プーリとは間隔をおいて配置されている。ベルトは、これらのプーリの間に張架されかつキャリッジに連結されている。ベルトテンション機構は、ベルトに所定の張力を付与するためのものである。
【０００３】
キャリッジはこれらのプーリ間を移動（走査）可能となっている。また、ベルトテンション機構にはアイドラプーリを移動可能とし、バネで付勢するものがある。バネで付勢することで、ベルトの経時変化による伸びに追従してアイドラプーリが移動し、ベルトに対して所定の張力を確保することができる。
【０００４】
一方で、バネで付勢する方式では、キャリッジが加速から等速運動に変化した直後にアイドラプーリが振動し、この振動がキャリッジに伝達されて記録画像にムラが発生する場合がある。
【０００５】
アイドラプーリの振動は、以下の２つの条件で発生する。（ａ）キャリッジが加速する際に、アイドラプーリが駆動プーリと離間または接近する方向に力を受けて移動する。（ｂ）キャリッジが等速運動となった際に、アイドラプーリに加わる力が無くなり、元の位置に戻ろうとすることで発生する。
【０００６】
この振動の問題を解決するための対策として、特許文献１のようにアイドラプーリの移動に負荷を与えることでキャリッジの走査速度の変化に起因する振動を抑制するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−０６４３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
大判インクジェット記録装置のようにキャリッジの重量が大きい場合、アイドラプーリが受ける力も大きくなる。このため、アイドラプーリの振動を抑制するには大きな負荷が必要である。しかし、特許文献１のように常時アイドラプーリに負荷をかけつづける方式の場合、負荷が大きいとベルトの経時変化による伸びにアイドラプーリが十分に追従することができず、ベルトの張力が低下して所定の張力を維持することができなくなる。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ベルトに大きな負荷をかけることなくアイドラプーリの振動が抑制されたベルト駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のベルト駆動装置は、ベルトと、ベルトを張架し、かつ回転することでベルトを駆動させる第１のプーリおよび第２のプーリとを有しており、第２のプーリは第１のプーリに対して近接または離間する方向に移動する。また、本発明のベルト駆動装置は、第２のプーリを第１のプーリとは離間する方向に付勢するテンション機構と、第２のプーリと共に第１のプーリに対して近接または離間する方向に移動し、かつ第２のプーリの回転に連動して回転可能なレバーと、を有する。べルト駆動装置は、レバーが所定の角度回転したときにレバーを係止して、第２のプーリの移動を抑制する係止部材をさらに有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アイドラプーリに大きな負荷をかけることなくアイドラプーリの振動の抑制と、経時変化によるベルトの伸びへの追従性を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るべルト駆動装置を備えたインクジェット記録装置の記録部の概略斜視図である。
【図２】キャリッジの制御の流れを示すブロック図である。
【図３】キャリッジの加速方向とアイドラプーリに加わる力の方向を示す概略図である。
【図４】キャリッジの加速方向とアイドラプーリに加わる力とベルトの張力との関係を示す表である。
【図５】キャリッジの加速のタイミングを示す概念図である。
【図６】移動抑制機構の挙動を示す概念図である。
【図７】移動抑制機構の挙動を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態の詳細について説明する。なお、同一の機能を有する構成には添付図面中、同一の番号を付与し、その説明を省略することがある。
【００１４】
図１は、本発明に係るベルト駆動装置を備えたインクジェット記録装置の記録部の概略斜視図である。インクを吐出する不図示の記録ヘッドなどを搭載可能なキャリッジ３はガイドシャフト１０によって走査可能（往復移動可能）に案内支持されている。ベルト４は、キャリッジ３の往復移動の範囲の一側に配設されキャリッジモータ９に直結された駆動プーリ（第１のプーリ）１と、キャリッジ３の往復移動の範囲の他側に配設されたアイドラプーリ（第２のプーリ）２とに張架されている。また、ベルト４は、所定の張力をもって張架されている。キャリッジ３は、ベルト４に対して不図示の結合部を介して連結（結合）されている。したがって、キャリッジモータ９が正転、逆転駆動を行うと、ベルト４は巻き取り駆動され、キャリッジ３は往復移動しながら記録を行う。
【００１５】
アイドラプーリ２はホルダ７に回転自在に軸支されている。ホルダ７は駆動プーリ１に対して離間または接近方向に移動可能に設けられている。ベルト４は、付勢手段であるバネ８の反発力をホルダ７およびアイドラプーリ２を介して受けることで張力を付与される。レバー５はホルダ７に回転可能に取り付けられている。レバー５の回転中心はアイドラプーリ２の回転軸と同軸、かつアイドラプーリ２と所定の摩擦力を持って接するように設けられている。インクジェット記録装置１の基材１１にはベルト４に沿ってアイドルプーリ２を挟むように係止部材６が設けられている。係止部材６およびレバー５の先端は凹凸形状をしている、または摩擦部材が設けられている（図６参照）。レバー５と係止部材６とで、アイドラプーリ２の移動を抑制する移動抑制機構が構成されている。また、ホルダ７とバネ８とでアイドラプーリ２を介してベルト４に所定の張力を付与するテンション機構が構成されている。
【００１６】
図２は、キャリッジ３の制御の流れを示すブロック図である。キャリッジ３の移動方向に沿って平行に、不図示のリニアエンコーダが配置されている。このリニアエンコーダには、等間隔にマークが印刷されている。キャリッジ３に固定された光学センサ１２でリニアエンコーダのマークを検出することで、キャリッジ３の位置を正確に検出することができる。ＣＰＵ（中央演算処理装置）１３は、光学センサ１２から入力されたキャリッジ３の位置情報に基づいて、キャリッジモータ９の動作を制御することでキャリッジ３を往復動作させる。
【００１７】
図３は、キャリッジ３の加速方向とアイドラプーリ２に加わる力の方向を示す概略図であり、図４は、キャリッジ３の加速方向とアイドラプーリ２に加わる力とベルト４の張力との関係を示す表である。なお、図４に示されている増加および減少とは、キャリッジ３が停止状態のときのベルト４の張力に対するものである。
【００１８】
図３（ａ）は矢印Ｃの方向に駆動プーリ１を回転させ、キャリッジ３を矢印Ｄの方向に加速させる状態を示している。ベルト４の区間Ｂ（駆動プーリ１とキャリッジ３の間）は駆動プーリ１によって引っ張られるため、静止時よりベルト４にかかる張力は増加する。ベルト４の区間Ａ（駆動プーリ１からアイドラプーリ２を介してキャリッジ３に至る間）は駆動プーリ１によって送り出されるため、静止時よりベルト４にかかる張力は減少する。ベルト４の区間Ａの張力が静止時より減少すると、ベルト４がかかっているアイドラプーリ２は、バネ８の弾性力によって静止時のつり合い位置から駆動プーリ１と離間する方向の力Ｅを受ける（図４（１）参照）。
【００１９】
図３（ｂ）は矢印Ｃ’の方向に駆動プーリ１を回転させ、キャリッジ３を矢印Ｄ’の方向に加速させる状態を示している。ベルト４の区間Ａは駆動プーリ１によって引っ張られるため、静止時よりベルト４にかかる張力は増加する。区間Ｂは駆動プーリ１によって送り出されるため、静止時よりベルト４にかかる張力は減少する。ベルト４の区間Ａの張力が静止時より増加すると、区間Ａがかかっているアイドラプーリ２は、静止時のつり合い位置から駆動プーリ１に接近する方向の力Ｅ’を受ける（図４（２）参照）。
【００２０】
図５は、キャリッジ３の加速のタイミングを示す概念図である。縦軸はキャリッジ３の速度、横軸は時間を示している。キャリッジ３は、停止状態から第２加速区間および第１加速区間を経て、所定の速度に達すると等速区間に移行する。第２加速区間でのキャリッジ３の加速力は十分低く押さえており、ベルト４の区間Ａの張力変化はほぼ生じないため、アイドラプーリ２は回転するが、駆動プーリ１と離間または接近する方向の力をほぼ受けない。なお、上記のようにキャリッジ３が移動するようにベルト４の駆動、つまり駆動プーリ１の駆動が不図示の制御部によって制御されている。
【００２１】
本実施例では第１加速区間および等速区間にて、アイドラプーリ２の離間または接近方向の移動を抑制することで振動を抑制する。また、停止区間および第２加速区間でアイドラプーリ２の移動に対する抑制を解除することで、ベルト４の伸びに追従してアイドラプーリ２が駆動プーリ１と離間し、所定の張力を維持可能である。
【００２２】
図６は、張力調整機構の挙動を示す概念図である。図７は、張力調整機構の挙動を示すフローチャートである。
【００２３】
図６（ａ）は、キャリッジ３がアイドラプーリ２から駆動プーリ１の方向に移動する際のレバー５の動きを示している。また、図７の（ａ）の区間は、キャリッジ３がアイドラプーリ２から駆動プーリ１の方向に移動する際の動作フローを示している。キャリッジ３の停止状態において、レバー５はＸの位置にある（停止区間）。
【００２４】
まず、十分小さい加速度で駆動プーリ１を矢印Ｃ方向（図３（ａ）参照）に回転させるが（第２加速区間）、このとき、ベルト４の区間Ａ（図３（ａ）参照）の張力の減少は小さい。このため、アイドラプーリ２は駆動プーリ１と離間せずに回転する。レバー５は摩擦によりアイドラプーリ２と連動してＦ方向に回転する。レバー５は先端が係止部材６に接触してＹの位置で止まり、アイドラプーリ２のみが回転する。
【００２５】
レバー５が所定の角度回転し、レバー５の先端が係止部材６に接触した後、駆動プーリ１を大きい加速度で矢印Ｃ方向に回転させる（第１加速区間）。第１加速区間ではベルト４の区間Ａの張力の減少は大きい。このため、アイドラプーリ２は駆動プーリ１と離間する方向の力を受けるが、レバー５の先端と係止部材６との係止によりアイドラプーリ２の移動が抑制される。キャリッジ３が所定の速度に達すると、等速で駆動プーリ１を回転させる（等速区間）。等速区間ではベルト４の区間Ａの張力は停止時と同等に戻る。
【００２６】
第１加速区間や等速区間では、レバー５の先端が係止部材６に係止していることから、アイドラプーリ２が駆動プーリ１と近接または離間する方向に移動しない。そのため、第１加速区間から等速区間への移行直後のアイドラプーリ２の振動を抑制できる。
【００２７】
図６（ｂ）は、キャリッジ３が駆動プーリ１からアイドラプーリ２の方向に移動する際のレバー５の動きを示している。また、図７の（ｂ）の区間は、キャリッジ３が駆動プーリ１からアイドラプーリ２の方向に移動する際の動作フローを示している。キャリッジ３の停止状態において、レバー５はＸの位置にある（停止区間）。
【００２８】
まず、十分小さい加速度で駆動プーリ１を矢印Ｃ’方向（図３（ｂ）参照）に回転させるが（第２加速区間）、このとき、ベルト４の区間Ａ（図３（ｂ）参照）の張力の増加は小さい。このため、アイドラプーリ２は駆動プーリ１と接近せずに回転する。レバー５は摩擦によりアイドラプーリ２と連動してＦ’方向に回転する。レバー５は先端が係止部材６に接触してＺの位置で止まり、アイドラプーリ２のみが回転する。
【００２９】
レバー５の先端が係止部材６に接触した後、駆動プーリ１を大きい加速度で矢印Ｃ’方向に回転させる（第１加速区間）。第１加速区間ではベルト４の区間Ａの張力の増加は大きい。このため、アイドラプーリ２は駆動プーリ１と接近する方向の力を受けるが、レバー５先端と係止部材６との係止によりアイドラプーリ２はほぼ動かない。キャリッジ３が所定の速度に達すると、等速で駆動プーリ１を回転させる（等速区間）。等速区間ではベルト４の区間Ａの張力は停止時と同等に戻る。
【００３０】
第１加速区間や等速区間では、レバー５の先端と係止部材６とが係止していることから、アイドラプーリ２が駆動プーリ１と近接または離間する方向に移動しない。そのため、第１加速区間から等速区間への移行直後のアイドラプーリ２の振動を抑制できる。
【００３１】
図６（ｃ）は、キャリッジ３を長時間停止させる際のレバー５の動きを示している。また、図７の（ｃ）の区間は、キャリッジ３を長時間停止させる際の動作フローを示している。電源ＯＦＦ操作が行われた場合またはキャリッジ３の停止後所定時間が経過した場合等に本動作を行う。上述のキャリッジ３が駆動プーリ１からアイドラプーリ２に向かって等速で移動する状態（図６（ｂ）参照）一度駆動プーリ１を停止させる。停止直後において、レバー５はＺの位置にある。駆動プーリ１を停止させた後、駆動プーリ１を僅かに逆回転（Ｃ方向に回転）させると、アイドラプーリ２とレバー５は連動してＦ方向に回転する。レバー５と係止部材６と係止が外れた状態（レバー５がＡの位置にある状態）で、再度駆動プーリ１を停止させる。
【００３２】
なお、キャリッジ３の往復動作で図６（ａ）と図６（ｂ）の状態を切り替える際に、レバー５は必ずＡの位置にある状態を経由する。その際、ベルト４の経時変化による伸びに追従してアイドラプーリ２が移動し、所定の張力を確保するため、図６（ｃ）および図７の（ｃ）の区間に示すキャリッジ３の停止処理動作は必須ではない。
【００３３】
しかしながら、長時間記録装置を稼動させないままベルト４が伸びてしまうと、その状態で記録装置を再稼動させた場合に、レバー５と係止部材６との間で歯飛びが起きる場合がある。このような現象を防止するため、図６（ｃ）および図７の（ｃ）の区間に示すキャリッジ３の停止処理動作を行っておくと更に良い。
【符号の説明】
【００３４】
１  駆動プーリ（第１のプーリ）
２  アイドラプーリ（第２のプーリ）
３  キャリッジ
４  ベルト
５  レバー
６  係止部材
７  ホルダ
８  バネ（付勢手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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