(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙上に情報を印刷するプリンタ装置であって、
記録紙を所定の方向に搬送する紙送り手段と、
前記記録紙の搬送方向と直交する方向に往復運動して前記記録紙上に印刷する印刷手段と、
前記紙送り手段及び印刷手段を選択的に駆動する１つのモータと、
前記モータの駆動力を前記紙送り手段及び印刷手段のいずれか一方に切り替えて伝達する切替伝達手段とを備え、
前記切替伝達手段は、
前記紙送り手段に動力を伝達する第１伝達部材と、
前記印刷手段に動力を伝達する第２伝達部材と、
前記モータに固定された駆動部材と、
前記駆動部材に連結されるとともに、前記第１伝達部材及び第２伝達部材に選択的に連結される中間伝達部材と、
前記中間伝達部材と前記第１及び第２伝達部材との連結を切り替える切替機構と、
を備え、
前記第１伝達部材、第２伝達部材、駆動部材及び中間伝達部材はそれぞれ外歯歯車であり、
前記切替機構は、
前記駆動部材の回転中心を中心として揺動するとともに前記中間伝達部材が回転自在に装着された揺動部材と、
前記揺動部材を揺動させて前記中間伝達部材を前記第１伝達部材及び第２伝達部材に選択的に噛み合わせるための揺動駆動手段と、
前記中間伝達部材が前記第１又は第２伝達部材と噛み合う直前に、揺動させられる前記揺動部材に接触させて前記揺動部材の揺動速度を減速させる緩衝部材と、
を備えている、プリンタ装置。
【請求項２】
前記揺動部材の一部は磁石であり、前記揺動駆動手段は電流の流れる方向を切り替えることによって前記揺動部材を揺動させる電磁ソレノイドを有している、請求項１記載のプリンタ装置。
【請求項３】
前記揺動部材の少なくとも一部は鉄製であり、前記揺動駆動手段は、前記中間伝達部材が前記第１及び第２伝達部材のいずれか一方と噛み合うように前記揺動部材を付勢する付勢部材と、通電状態のオン、オフによって前記揺動部材を揺動させて前記中間伝達部材を前記第１及び第２伝達部材のいずれか他方と噛み合わせる電磁ソレノイドとを有している、請求項１記載のプリンタ装置。
【請求項４】
前記印刷手段は記録紙上にインクを吐出するインクキャリアである、請求項１から３のいずれかに記載のプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ装置、特に、記録紙上に情報を印刷するインクジェットプリンタ等のプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ装置としてのインクジェットプリンタは、記録紙を送る記録紙搬送機構と、インクを吐出するインクカートリッジが装着されて往復移動するインクキャリアと、これらの機構及びインクキャリアをそれぞれ駆動するためのモータとを有している。
【０００３】
そして、この装置では、記録紙が所定の送り方向に搬送されるとともに、この記録紙の搬送方向と直交する方向にインクキャリアが往復移動され、インクが吐出されて記録紙上に印刷が行われる。このような装置においては、記録紙を搬送するために、またインクキャリアを駆動するために、それぞれ専用のモータが設けられている。そこで、これらのモータを共通化して、１つのモータによって記録紙の搬送とインクキャリアの駆動を行えるようにした装置が、実開昭６１−１０７５５７号公報、特開昭５９−１０６９８３号公報及び特開昭６３−１２２５７２号公報に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に示された装置では、１つのモータによって２つの駆動機構を駆動することが可能であり、コストの低減が図られている。しかし、実開昭６１−１０７５５７号公報に示された装置では、遊星歯車機構を用いるとともに、機構の一部分の回転を規制あるいは規制解除することによって動力の伝達方向を切り替えるようにしており、動力の切替のための構造が複雑である。また、他の２つの公報に示された装置においては、動力の切替のためにリンク機構やカム機構を用いており、やはり構造が複雑であって満足なコスト削減効果が得られていない。
【０００５】
本発明の課題は、１つのモータによって紙送り及び印刷手段の駆動を行う装置において、十分なコスト削減を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るプリンタ装置は、記録紙上に情報を印刷する装置であり、記録紙を所定の方向に搬送する紙送り手段と、記録紙の搬送方向と直交する方向に往復運動して記録紙上に印刷する印刷手段と、紙送り手段及び印刷手段を選択的に駆動する１つのモータと、モータの駆動力を紙送り手段及び印刷手段のいずれか一方に切り替えて伝達する切替伝達手段とを備えている。
【０００７】
そして、切替伝達手段は、紙送り手段に動力を伝達する第１伝達部材と、印刷手段に動力を伝達する第２伝達部材と、モータに固定された駆動部材と、駆動部材に連結されるとともに第１伝達部材及び第２伝達部材に選択的に連結される中間伝達部材と、中間伝達部材と第１及び第２伝達部材との連結を切り替える切替機構とを備えている。
【０００８】
このプリンタ装置では、紙送り手段によって記録紙が搬送され、印刷手段が記録紙の搬送方向と直交する方向に往復移動して記録紙への印刷が行われる。このとき、１つのモータからの駆動力が切替伝達手段によって切り替えられ、紙送り手段及び印刷手段が選択に駆動される。駆動力の伝達切替は以下のようにして行われる。
【０００９】
すなわち、モータに固定されている駆動部材が中間伝達部材と常時連結されており、この中間伝達部材を切替機構によって第１伝達部材と連結したり、あるいは第２伝達部材と連結する。中間伝達部材が第１伝達部材に連結された場合は、モータの駆動力は、駆動部材、中間伝達部材及び第１伝達部材を介して紙送り手段に伝達される。一方、中間伝達部材が第２伝達部材に連結された場合は、モータの駆動力は、駆動部材、中間伝達部材及び第２伝達部材を介して印刷手段に伝達される。ここでは、中間伝達部材の連結状態を切り替えるだけで動力の伝達が切り替えられるので、伝達切替のための構成が簡単になる。
【００１０】
請求項１に係るプリンタ装置において、第１伝達部材、第２伝達部材、駆動部材及び中間伝達部材はそれぞれ外歯歯車である。そして、切替機構は、前記駆動部材の回転中心を中心として揺動するとともに前記中間伝達部材が回転自在に装着された揺動部材と、前記揺動部材を揺動させて前記中間伝達部材を前記第１伝達部材及び第２伝達部材に選択的に噛み合わせるための揺動駆動手段と、前記中間伝達部材が前記第１又は第２伝達部材と噛み合う直前に、揺動させられる前記揺動部材に接触させて前記揺動部材の揺動速度を減速させる緩衝部材と、を備えている。
【００１１】
このプリンタ装置では、中間伝達部材を揺動させ、第１伝達部材あるいは第２伝達部材に噛み合わせるだけで動力の伝達切替が行える。しかも、中間伝達部材は駆動部材の回転中心を中心として揺動し、第１伝達部材及び第２伝達部材のいずれか一方に噛み合うので、中間伝達部材と駆動部材とを常時噛み合わせておきながら容易に噛み合い状態を切り替えることができる。
【００１２】
このプリンタ装置では、中間伝達部材を揺動させる場合、噛み合い直前に緩衝部材によってその揺動速度が減速される。したがって、伝達部材同士をスムーズに噛み合わせることができる。
【００１３】
請求項２に係るプリンタ装置は、請求項１の装置において、揺動部材の一部は磁石であり、揺動駆動手段は電流の流れる方向を切り替えることによって揺動部材を揺動させる電磁ソレノイドを有している。このプリンタ装置では、電磁ソレノイドを流れる電流の向きが切り替えられることによって揺動部材が揺動され、中間伝達部材が第１伝達部材あるいは第２伝達部材に噛み合う。
【００１４】
請求項３に係るプリンタ装置では、請求項１の装置において、揺動部材の少なくとも一部は鉄製であり、揺動駆動手段は、中間伝達部材が第１及び第２伝達部材のいずれか一方と噛み合うように揺動部材を付勢する付勢部材と、通電状態のオン、オフによって揺動部材を揺動させて中間伝達部材を第１及び第２伝達部材のいずれか他方と噛み合わせる電磁ソレノイドとを有している。
【００１５】
このプリンタ装置では、電磁ソレノイドに通電しなくても、付勢部材によって中間伝達部材は第１又は第２伝達部材に噛み合っている。したがって、紙送り時及び印刷手段の駆動時のいずれかの時のみ電磁ソレノイドに通電して揺動部材を揺動させ、中間伝達部材の噛み合い状態を切り替えればよい。このため、電磁ソレノイドでの消費電力を低減できる。
【００１６】
請求項４に係るプリンタ装置では、請求項１から３のいずれかの装置において、印刷手段は記録紙上にインクを吐出するインクキャリアである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
〔インクジェットプリンタ〕
インクジェットプリンタ１は、図１に示すように、前面に開口１ａを有するとともに後部に記録紙供給用の給紙口１ｂが設けられた本体ケース２と、本体ケース２内に設けられ記録紙Ｐを搬送する紙送り機構３と、記録紙Ｐに印刷する印刷機構４とを備えている。
【００１８】
紙送り機構３は、記録紙Ｐを給紙口１ｂから前面の開口１ａ下部に搬送するための機構であり、図１及び図２に示すように、複数の紙送りローラ１０を有している。また、印刷機構４は、記録紙Ｐの搬送方向と直交する左右方向に延びて設けられたガイドシャフト１５と、インクキャリア１６と、インクキャリア１６をガイドシャフト１５に沿って往復移動させるための移動機構１８を有している。
【００１９】
インクキャリア１６は、前面側にインクカートリッジ２０が装着可能であり、後面上部にはフック１６ａが一体成型され、後面下部にはベアリングハウジング１６ｂが設けられている。移動機構１８は、駆動プーリ２１と、駆動プーリ２１と対向する側に設けられた従動プーリ２２と、これらのプーリ２１，２２間に掛け渡されたベルト２３とを有している。インクキャリア１６の後面には固定部（図示せず）が形成されており、この固定部がベルト２３に固定されている。また、ベアリングハウジング１６ｂには、１対のベアリングが挿入されており、インクキャリア１６はこのベアリングを介してガイドシャフト１５に移動自在に装着されている。なお、ガイドシャフト１５の上方で装置後部側には、ガイドシャフト１５と平行にレール２４が設けられており、インクキャリア１６のフック１６ａがこのレール２４に係合している。
【００２０】
〔駆動機構〕
紙送り機構３及び印刷機構４は、それぞれ図２に示す駆動モータ３０及び切替伝達機構３１により駆動される。切替伝達機構３１は、モータ３０の回転を紙送りローラ１０に伝達するための第１伝達機構３２と、モータ３０の回転を移動機構１８の駆動プーリ２１に伝達するための第２伝達機構３３とを有している。また、切替伝達機構３１は、モータ３０に固定された駆動ギア３５と、駆動ギア３５に常時噛み合う中間ギア３６と、動力の伝達経路を切り替えるための切替機構３７とを有している。
【００２１】
第１伝達機構３２は、４つの外歯歯車４０，４１，４２，４３と、互いに噛み合う１対のベベルギア４４，４５とを有している。第１外歯歯車４０は回転軸が前後方向に延びるように配置されており、他の第２、第３及び第４外歯歯車４１，４２，４３は回転軸が左右方向に延びるように配置されている。第１外歯歯車４０と第１ベベルギア４４とは互いに固定されており、第２ベベルギア４５と第２外歯歯車４１とは互いに固定されている。また、第２外歯歯車４１と第３外歯歯車４２とが噛み合い、第３外歯歯車４２と第４外歯歯車４３とが噛み合っている。そして、第４外歯歯車４３が紙送りローラ１０の端部に固定されている。また、第２伝達機構３３は、駆動プーリ２１に固定された第５外歯歯車４６を有している。第５外歯歯車４６の回転軸は第１外歯歯車４０の回転軸と平行である。
【００２２】
切替機構３７は、揺動部材５０と、揺動部材５０を揺動させるための電磁ソレノイド５１と、１対の緩衝部材５２ａ，５２ｂとを有している。揺動部材５０は、駆動ギア３５の回転中心を中心として揺動自在であり、上方（又は後方など配置位置は自在）に延びて形成されている。またこの揺動部材５０には、中間ギア３６が回転自在に支持されている。中間ギア３６の回転軸は駆動ギア３５、第１外歯歯車４０及び第５外歯歯車４６の回転軸と平行である。なお、揺動部材５０の上部に設けられた接点５０ａ（図２において斜線領域で示す部分）はＮ極あるいはＳ極を帯びた磁石で形成されている。
【００２３】
電磁ソレノイド５１は、互いに隙間をあけて対向する２つの磁極５１ａ，５１ｂを有しており、コイルに流れる電流の向きを切り替えることによって、２つの磁極５１ａ，５１ｂのそれぞれの極性をＮ極あるいはＳ極のいずれかに切り替えることができる。揺動部材５０及び電磁ソレノイド５１は、電磁ソレノイド５１の磁極５１ａ，５１ｂの間に揺動部材５０の接点５０ａが位置するように配置されている。
【００２４】
また、１対の緩衝部材５２ａ，５２ｂは、弾性を有する板ばね状の樹脂あるいは金属製の部材で形成されており、揺動部材５０の上端部分が当接可能なように配置されている。より詳しくは、揺動部材５０が電磁ソレノイド５１の磁極５１ａ側に揺動した場合は、揺動部材５０は、磁極５１ａに当接する直前に緩衝部材５２ａに当接し、緩衝部材５２ａが弾性変形した後に磁極５１ａに当接する。逆の場合も同様である。ここでは、揺動部材５０の揺動速度が、各磁極５１ａ，５１ｂに当接する直前、すなわち中間ギア３６が第１外歯歯車４０又は第５外歯歯車４６に噛み合う直前で減速される。
【００２５】
〔印刷動作〕
このようなインクジェットプリンタ１による印刷時における紙送りローラ１０及びインクキャリア１６の駆動を以下に説明する。まず最初に、記録紙Ｐが給紙口１ｂから搬送される。この場合は、電磁ソレノイド５１に流れる電流を切り替えて揺動部材５０を磁極５１ａ側に引き寄せる。これにより揺動部材５０は図２における矢印Ａ方向に揺動し、揺動部材５０に支持された中間ギア３６が第１外歯歯車４０に噛み合う。なお、前述のように、揺動部材５０が磁極５１ａに当接する直前に緩衝部材５２ａによって揺動速度が減速されるので、中間ギア３６は第１外歯歯車４０にスムーズに噛み合う。
【００２６】
このような噛み合い状態では、モータ３０の回転は、駆動ギア３５→中間ギア３６→第１外歯歯車４０／第１ベベルギア４４→第２ベベルギア４５／第２外歯歯車４１→第３外歯歯車４２→第４外歯歯車４３の経路で紙送りローラ１０に伝達される。このようにして記録紙Ｐが所定の位置に送られると、次はインクキャリア１６が走査される。この場合は、電磁ソレノイド５１に流れる電流を切り替えて揺動部材５０を磁極５１ｂ側に引き寄せる。これにより揺動部材５０は図２における矢印Ｂ方向に揺動し、揺動部材５０に支持された中間ギア３６が第５外歯歯車４６に噛み合う。
【００２７】
このような噛み合い状態では、モータ３０の回転は、駆動ギア３５→中間ギア３６→第５外歯歯車４６の経路で駆動プーリ２１に伝達される。これにより、インクキャリア１６はガイドシャフト１５に沿って移動し、インクカートリッジ２０の下部にあるインク吐出口から記録紙Ｐ上にインクが吐出されて印刷が行われる。
【００２８】
上記のような処理を繰り返すことによって、記録紙上全体に印刷が行われる。このようなインクジェットプリンタ１では、紙送り及びインクキャリアの移動を１つのモータ３０で行うために、装置全体の重量が軽くなり、コストダウンが図れる。また、伝達の切替は、揺動部材５０を揺動させ、歯車の噛み合いを変更するだけで行えるので、そのための構成が簡単になる。しかも、電磁ソレノイド５１による切替であるので、高速に切り替えることができる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態を採用したインクジェットプリンタ１の駆動機構部分を示している。この第２実施形態では、切替機構３７のみが前述の第１実施形態と異なり、他の構成は同様である。切替機構３７は、揺動部材５０と、揺動部材５０を一方側に付勢するためのばね部材５５と、揺動部材５０を揺動させるためにばね部材５５と対向する側に配置された電磁ソレノイド６０と、１対の緩衝部材６１ａ，６１ｂとを有している。
【００３０】
揺動部材５０自体の構成は前記同様である。すなわち、駆動ギア３５の回転中心を中心として揺動自在であり、中間ギア３６が回転自在に支持されている。また、揺動部材５０の上部に設けられた接点５０ａ部分（図３において斜線領域で示す部分）は鉄で形成されている。また、緩衝部材６１ａ，６１ｂは、それぞれ一端が固定された圧縮ばね部材である。そして、揺動部材５０及び各ばね部材６１ａ，６１ｂは、揺動部材５０の上端部が、揺動部材５０が揺動して中間ギア３６が第１外歯歯車４０又は第５外歯歯車４６に噛み合う直前に各ばね部材６１ａ，６１ｂに当接して揺動速度が減速されるように配置されている。
【００３１】
この実施形態では、まず電磁ソレノイド６０に通電し、接点５０ａ電磁ソレノイド６０の磁極に引き寄せる。ここでは、揺動部材５０はばね部材５５の付勢力に抗して図３の矢印Ａ方向に揺動し、揺動部材５０に支持された中間ギア３６が第１外歯歯車４０に噛み合う。この場合の動力伝達経路は前記同様であり、これにより紙送りが実行される。
【００３２】
次にインクキャリア１６を走査する場合は、電磁ソレノイド６０に流れる電流をオフする。これにより揺動部材５０は、図３における矢印Ｂ方向に揺動し、揺動部材５０に支持された中間ギア３６が第５外歯歯車４６に噛み合う。この場合の動力伝達経路も前記同様である。このような処理を繰り返すことによって、記録紙上全体に印刷が行われる。
【００３３】
この実施形態では、紙送りの場合のみ電磁ソレノイド６０に通電すればよいので、電磁ソレノイド６０での消費電力を低減することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のインクジェットプリンタでは、簡単な構成で１つのモータにより紙送りと印刷とを行うことができ、軽量化及びコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  インクジェットプリンタの斜視図。
【図２】  本発明の第１実施形態を採用した駆動機構。
【図３】  本発明の第２実施形態を採用した駆動機構。
【符号の説明】
１  インクキャリア
３  紙送り機構
４  印刷機構
１０  紙送りローラ
３０  駆動モータ
３１  切替伝達機構
３２  第１伝達機構
３３  第２伝達機構
３５  駆動ギア
３６  中間ギア
３７  切替機構
４０〜４３，４６  外歯歯車
４４，４５  ベベルギア
５０  揺動部材
５１，６０  電磁ソレノイド
５２ａ，５２ｂ，６１ａ，６１ｂ  緩衝部材
５５  ばね部材
【図１】
0004457445.tif 000002
【図２】
0004457445.tif 000003
【図３】
0004457445.tif 000004