(57)【要約】【課題】キャリッジが移動する際の摺動摩擦抵抗の増大を招くことなく、キャリッジの首振り現象を確実に防止する。【解決手段】記録ヘッド１０を搭載するキャリッジ３には電磁プランジャ１８と、この電磁プランジャ１８により変位動作するピストン軸２０とが設けられている。ピストン軸２０の一方側の端部が往路側ベルト２３Ａに進出した状態では、無端ベルト２３に固定された移動体２４がピストン軸２０を押圧することによりキャリッジ３が往路方向に動作する。キャリッジ３がその移動領域の端部まで移動すると、電磁プランジャ１８を駆動してピストン軸２０の他方側の端部を復路側ベルト２３Ｂに進出させる。これによりピストン軸２０の他方側の端部が復路側ベルト２３Ｂと係合し、キャリッジ３が復路方向に動作するとともに、切り換え前後でキャリッジ３に生じる回転モーメントの方向が維持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに前記記録ヘッドの走査方向に往復動可能に設けられるキャリッジに外力を付与することにより、当該キャリッジを前記走査方向に駆動するキャリッジ駆動装置であって、
前記キャリッジに外力を付与する位置を切り換え可能であり、当該切り換えを介して前記キャリッジの駆動方向を反転させる構成を備え、
当該切り換え後に前記キャリッジに外力を付与する位置は、前記切り換え前に前記外力によって前記キャリッジに生じていた回転モーメントの方向を、前記切り換え後も維持する位置である、
ことを特徴とするキャリッジ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のキャリッジ駆動装置において、回転駆動される駆動プーリと従動回転可能な従動プーリとの間に係回される、前記走査方向に延びる無端ベルトと、
前記キャリッジを前記走査方向にガイドするガイド部材と、
前記キャリッジにおいて前記無端ベルトのベルト面と交差する方向に変位可能に設けられ、変位することにより、前記無端ベルトの往路側ベルトと係合可能な第１状態と、前記無端ベルトの復路側ベルトと係合可能な第２状態と、を切り換える被係合部と、
前記被係合部を駆動する被係合部駆動手段と、備え、
前記ガイド部材は、前記無端ベルトのベルト面と直交する方向における位置が、前記無端ベルトの往路側ベルトと復路側ベルトとの間にあり、
前記キャリッジに外力を付与する位置の切り換えは、前記駆動プーリの回転方向が一定方向に維持された状態での前記被係合部の状態切り換えを介して行われる、
ことを特徴とするキャリッジ駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載のキャリッジ駆動装置において、前記被係合部が、前記第１状態においてはその一方側の端部が前記無端ベルトの往路側ベルトから外側に突出し、前記第２状態においてはその他方側の端部が前記無端ベルトの復路側ベルトから外側に突出する様構成され、
前記無端ベルトの外周面側には、前記被係合部と当接して当該被係合部を前記キャリッジの駆動方向に押圧する押圧部が前記無端ベルトに設けられ、
前記キャリッジに外力を付与する位置の切り換えは、前記駆動プーリの回転方向が一定方向に維持された状態での前記被係合部の状態切り換えと、前記押圧部が前記駆動プーリ又は前記従動プーリを通過することによる前記押圧部の移動方向切り換えと、を介して行われることを特徴とするキャリッジ駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載のキャリッジ駆動装置において、前記被係合部駆動手段が電磁プランジャにより構成され、
前記被係合部が、前記電磁プランジャにより変位動作を行うピストン軸、または当該ピストン軸と一体的に設けられた部材である、
ことを特徴とするキャリッジ駆動装置。
【請求項５】
被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えたキャリッジと、
請求項１から４のいずれか１項に記載のキャリッジ駆動装置と、
を備えたことを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えたキャリッジを駆動するキャリッジ駆動装置、およびこれを備えた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、記録装置の一例としてのインクジェットプリンタを例に説明する。インクジェットプリンタは、記録用紙にインクを吐出するインクジェット記録ヘッドをキャリッジに備えている。このキャリッジは、主走査方向に延びるガイド部材に案内されるとともに、例えば無端ベルトの一部に固定され、当該無端ベルトに牽引されることで主走査方向に往復動作する様に構成されている。
【０００３】
ここで、キャリッジが無端ベルトに牽引される場合、キャリッジの往復動作において往動時と復動時ではキャリッジに生じる回転モーメントの方向が逆となるために、キャリッジには所謂”首振り”現象が発生してインク着弾精度が低下し、そして記録品質が低下する虞がある。
【０００４】
特許文献１には、この様な問題を解消する為に、ガイド部材（ガイド軸）とキャリッジとの間で付勢力を発揮する付勢手段を設け、これによりキャリッジに予め一定方向の回転モーメントを与えておき、キャリッジの移動方向に拘わらず常に一定方向の回転モーメントが生じる様に構成された記録装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−９６０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記従来技術においては、ガイド部材とキャリッジとの間で付勢力を発揮する付勢手段によって、キャリッジが移動する際の摺動摩擦抵抗が増大し、キャリッジの円滑な動作を阻害する虞があった。これは、駆動モータの必要トルク増大に伴うコストアップや装置（モータ）の大型化、或いはキャリッジの位置決め精度低下に伴う記録品質の低下などを招く虞がある。
【０００６】
そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は、キャリッジが移動する際の摺動摩擦抵抗の増大を招くことなく、キャリッジの首振り現象を確実に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るキャリッジ駆動装置は、被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに前記記録ヘッドの走査方向に往復動可能に設けられるキャリッジに外力を付与することにより、当該キャリッジを前記走査方向に駆動するキャリッジ駆動装置であって、前記キャリッジに外力を付与する位置を切り換え可能であり、当該切り換えを介して前記キャリッジの駆動方向を反転させる構成を備え、当該切り換え後に前記キャリッジに外力を付与する位置は、前記切り換え前に前記外力によって前記キャリッジに生じていた回転モーメントの方向を、前記切り換え後も維持する位置であることを特徴とする。
【０００８】
本態様によれば、キャリッジに外力を付与する位置を切り換え可能であり、当該切り換えを介して前記キャリッジの駆動方向を反転させる構成を備えており、当該切り換え後に前記キャリッジに外力を付与する位置は、前記切り換え前に前記外力によって前記キャリッジに生じていた回転モーメントの方向を、前記切り換え後も維持する位置であるので、キャリッジ往路動作と復路動作で当該キャリッジに生じる回転モーメントの方向を維持する為にキャリッジに更なる負荷を与えることがない。従ってキャリッジが移動する際の摺動摩擦抵抗の増大を招くことなく、キャリッジの首振り現象を確実に防止することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様に係るキャリッジ駆動装置は、第１の態様において、回転駆動される駆動プーリと従動回転可能な従動プーリとの間に係回される、前記走査方向に延びる無端ベルトと、前記キャリッジを前記走査方向にガイドするガイド部材と、前記キャリッジにおいて前記無端ベルトのベルト面と交差する方向に変位可能に設けられ、変位することにより、前記無端ベルトの往路側ベルトと係合可能な第１状態と、前記無端ベルトの復路側ベルトと係合可能な第２状態と、を切り換える被係合部と、前記被係合部を駆動する被係合部駆動手段と、備え、前記ガイド部材は、前記無端ベルトのベルト面と直交する方向における位置が、前記無端ベルトの往路側ベルトと復路側ベルトとの間にあり、前記キャリッジに外力を付与する位置の切り換えは、前記駆動プーリの回転方向が一定方向に維持された状態での前記被係合部の状態切り換えを介して行われることを特徴とする。本態様によれば、上記第１状態と第２状態とを切り換える被係合部によって、簡易な構成によりキャリッジに外力を付与する位置を切り換えることができる。
【００１０】
本発明の第３の態様に係るキャリッジ駆動装置は、第２の態様において、前記被係合部が、前記第１状態においてはその一方側の端部が前記無端ベルトの往路側ベルトから外側に突出し、前記第２状態においてはその他方側の端部が前記無端ベルトの復路側ベルトから外側に突出する様構成され、前記無端ベルトの外周面側には、前記被係合部と当接して当該被係合部を前記キャリッジの駆動方向に押圧する押圧部が前記無端ベルトに設けられ、前記キャリッジに外力を付与する位置の切り換えは、前記駆動プーリの回転方向が一定方向に維持された状態での前記被係合部の状態切り換えと、前記押圧部が前記駆動プーリ又は前記従動プーリを通過することによる前記押圧部の移動方向切り換えと、を介して行われることを特徴とする。
【００１１】
本態様によれば、無端ベルトに設けられる押圧部が前記被係合部に当接して当該被係合部をキャリッジの駆動方向に押圧することにより、キャリッジが駆動される構成であるので、無端ベルトとキャリッジとの間でスリップなどの動力伝達ロスが生じることなく、キャリッジをより確実に駆動することができる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係るキャリッジ駆動装置は、第３の態様に係るキャリッジ駆動装置において、前記被係合部駆動手段が電磁プランジャにより構成され、前記被係合部が、前記電磁プランジャにより変位動作を行うピストン軸、または当該ピストン軸と一体的に設けられた部材であることを特徴とする。本態様によれば、前記被係合部駆動手段が電磁プランジャにより構成されるので、前記被係合部駆動手段を構造簡単にして且つ低コストに構成することができる。
【００１３】
本発明の第５の態様に係る記録装置は、被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えたキャリッジと、第１から第４の態様のいずれかに係るキャリッジ駆動装置と、を備えたことを特徴とする。本態様によれば、記録装置において、上記第１から第４の態様のいずれかと同様な作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１乃至図４を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明に係る記録装置の一例としてのインクジェットプリンタ（以下「プリンタ」と言う）１の要部側断面図、図２（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係るキャリッジ駆動装置２の平面図、図３（Ａ）、（Ｂ）は本発明に係るキャリッジ駆動装置２の要部平面図である。また図４（Ａ）、（Ｂ）は他の実施形態に係るキャリッジ駆動装置２’の要部平面図である。
【００１５】
先ず、図１を参照しながらプリンタ１の全体的な構成について概説する。プリンタ１は装置後部（図１左側）に図示を省略する用紙給送装置を備えており、この用紙給送装置から被記録媒体の一例としての記録用紙Ｐを一枚ずつ搬送手段１２へと給送する。搬送手段１２は回転駆動される搬送駆動ローラ１３と、当該搬送駆動ローラ１３に圧接して従動回転する搬送従動ローラ１４とを備えて構成されており、これらローラにより記録用紙Ｐが下流側へと精密送りされる。
【００１６】
搬送手段１２の下流側には、インクジェット記録ヘッド（以下「記録ヘッド」と言う）１０と紙案内前１１とが対向配置されている。記録ヘッド１０はその走査方向（図１では紙面表裏方向、図２乃至図４では左右方向：以下「主走査方向」と言う）に往復動可能に設けられるキャリッジ３に設けられており、図示を省略するインクカートリッジからインクが供給され、記録用紙Ｐへとインクを吐出することにより、記録用紙Ｐに記録を行う。
【００１７】
プリンタ１の基体を構成するフレーム部材（図示せず）には主走査方向に延びるガイド部材としてのガイド軸６、７が、それぞれ図１において用紙搬送方向と直交する方向（本実施形態では、鉛直方向）に所定の間隔を空けるようにして掛架されており、キャリッジ３はガイド軸６、７によって主走査方向に案内される。
【００１８】
尚、符号４Ａと符号５Ａは、キャリッジ３においてガイド軸６、７と摺接する軸受部を示しており、また括弧内に示される符号４Ｂと符号５Ｂは、それぞれ図１に表れる軸受部４Ａ、５Ａとは反対側に設けられる軸受部（図３参照）を示している。そしてキャリッジ３は後に詳述するキャリッジ駆動装置２により駆動されて、主走査方向に往復動する。
【００１９】
次に、紙案内前１１は記録用紙Ｐを下方から支持して記録用紙Ｐと記録ヘッド１０のヘッド面との距離（プラテンギャップとも言う）を規定するとともに、記録用紙Ｐを下流側の排出手段１５へと案内する。排出手段１５は回転駆動される排出駆動ローラ１６と、当該排出駆動ローラ１６に接して従動回転する排出従動ローラ１７とを備えて構成されており、これらローラにより記録の行われた記録用紙Ｐが、図示しないスタッカへ向けて排出される。
【００２０】
続いて図２及び図３をも参照しながらキャリッジ駆動装置２について詳述する。キャリッジ駆動装置２は、大略的にはキャリッジ３に外力を付与することによりキャリッジ３を主走査方向に駆動するものであり、キャリッジ３に外力を付与する位置を切り換え可能であって、当該切り換えを介してキャリッジ３の駆動方向を反転させる構成を備えている。そして前記切り換え後にキャリッジ３に外力を付与する位置は、前記切り換えの前に前記外力によってキャリッジ３に生じていた回転モーメントの方向を、前記切り換えの後も維持する位置である。
【００２１】
具体的には、キャリッジ駆動装置２は既に説明したガイド軸６、７に加え、図示しないモータにより回転駆動される駆動プーリ２１と、従動回転する従動プーリ２２と、駆動プーリ２１と従動プーリ２２との間に係回される無端ベルト２３と、「被係合部」としてのピストン軸２０と、このピストン軸２０を駆動する「被係合部駆動手段」としての電磁プランジャ１８と、無端ベルト２３に固定状態で設けられる「押圧部」としての移動体２４と、を備えて構成されている。
【００２２】
駆動プーリ２１と従動プーリ２２は主走査方向に平行なライン上に回転中心を有するとともに、主走査方向に所定間隔を空けて配置されている。また駆動プーリ２１と従動プーリ２２はほぼ同一外径を有しており、これにより両プーリに係回される無端ベルト２３は、往路側ベルト２３Ａ及び復路側ベルト２３Ｂの双方のベルト面が互いに平行であって、主走査方向に真っ直ぐに延びた状態となっている。
【００２３】
また本実施形態では往路側ベルト２３Ａ及び復路側ベルト２３Ｂの双方のベルト面は、用紙搬送方向と直交した状態（鉛直面に平行）となっている。尚、本実施形態では無端ベルト２３において装置前方側（図１で右側、図２で下側）のベルト部分を上記の通り「往路側ベルト」と言い、装置後方側（図１で左側、図２で上側）のベルト部分を「復路側ベルト」と言うこととする。
【００２４】
ガイド軸６、７は上記の通り図１において用紙搬送方向と直交する方向に所定間隔を空けて配置されており、また図１において両ガイド軸の軸芯位置が、用紙搬送方向と直交する直線上に位置するように配置されている。そしてガイド軸６、７は、無端ベルト２３のベルト面と直交する方向（図１において左右方向、図２において上下方向）における位置が、往路側ベルト２３Ａと、復路側ベルト２３Ｂと、の間に位置するように配置されている。
【００２５】
キャリッジ３には電磁プランジャ１８が設けられており、またこの電磁プランジャ１８が備えるコイル１９により変位動作を行うピストン軸２０が設けられている。ピストン軸２０は、無端ベルト２３のベルト面と交差する方向（本実施形態では直交する方向。図１において左右方向、図２において上下方向）にピストン運動することにより、一方側の端部２０ａが往路側ベルト２３Ａのベルト面から外側に突出する第１状態（図３（Ａ））と、他方側の端部２０ｂが復路側ベルト２３Ｂのベルト面から外側に突出する第２状態（図３（Ｂ））と、を切り換える。
【００２６】
一方、無端ベルト２３の外周面側には、ピストン軸２０と当接して当該ピストン軸２０をキャリッジ３の駆動方向に押圧する移動体２４が無端ベルト２３に固定されている。本実施形態において駆動プーリ２１は図２の時計回り方向への回転方向が維持されるように駆動され、従って移動体２４は、往路側ベルト２３Ａの側では図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように同図左方向（キャリッジ３の往路動作方向）へ移動し、その後図２（Ｃ）の破線で示すように従動プーリ２２の外側を通過し、復路側ベルト２３Ｂの側では同図右方向（キャリッジ３の復路動作方向）へ移動する。尚、図示はしないが移動体２４は駆動プーリ２１の位置では当該駆動プーリ２１の外側を通過し、再び往路側ベルト２３Ａの側に遷移して、その後は同図左方向へ移動する。
【００２７】
従ってピストン軸２０が図３（Ａ）に示すようにその一方側の端部２０ａが往路側ベルト２３Ａの外側に突出した第１状態では、ピストン軸２０が移動体２４により同図左方向へ押圧されることにより、即ちピストン軸２０が往路側ベルト２３Ａと係合することにより、キャリッジ３が往路方向（同図左方向）へ駆動される。
【００２８】
キャリッジ３がその往復動領域の最も左側（図２の左側）まで移動すると、電磁プランジャ１８を駆動してピストン軸２０をその他方側の端部２０ｂが復路側ベルト２３Ｂの外側に突出する第２状態に切り換える。
【００２９】
一方、移動体２４は従動プーリ２２の外側を通過することによって往路側ベルト２３Ａから復路側ベルト２３Ｂへと遷移する。従って図２（Ｃ）に示すようにピストン軸２０は移動体２４により同図右方向へ押圧される状態となり、即ちピストン軸２０が復路側ベルト２３Ｂと係合し、これによりキャリッジ３の駆動方向が反転されて、キャリッジ３が復路方向（同図右方向）へ駆動される。
【００３０】
キャリッジ３がその往復動領域の最も右側（図２の右側）まで移動すると、同様に電磁プランジャ１８を駆動してピストン軸２０をその一方側の端部２０ａが往路側ベルト２３Ａの外側に突出する第１状態に切り換え、これによりキャリッジ３の駆動方向が再び反転される。
【００３１】
以上のようにキャリッジ駆動装置２は、キャリッジ３に外力を付与する位置を切り換え可能であり、この切り換えを介してキャリッジ３の駆動方向を反転するが、この切り換え位置は、移動体２４がキャリッジ３に付与する回転モーメントの方向を維持する位置である。
【００３２】
即ち、キャリッジ３は往路側ベルト２３Ａと復路側ベルト２３Ｂとの間に位置するガイド軸６、７にそれぞれ軸受部５Ａ、５Ｂ及び軸受部４Ａ、４Ｂを介して支持されており、そして移動体２４がピストン軸２０を押圧する位置は各軸受部から離れた位置にあるから、キャリッジ３には図３（Ａ）、（Ｂ）において位置Ｐ１（軸受部５Ａ（４Ａ）と軸受部５Ｂ（４Ｂ）の中間位置）を中心とした回転モーメントが生じる。この回転モーメントの方向が、キャリッジ３の往路と復路で異なると、キャリッジ３に所謂”首振り”現象が生じてインク着弾位置にずれが生じ、記録品質が低下する。
【００３３】
ここで本実施形態に係るキャリッジ駆動装置２においては、キャリッジ３の往路方向動作時には図３（Ａ）に示すように移動体２４は位置Ｐ３でキャリッジ３（ピストン軸２０）へ同図左方向に外力を付与するので、図３（Ａ）の符号Ｍで示す方向（同図時計回り方向）の回転モーメントが生じる。そしてキャリッジ３の復路方向動作時には、図３（Ｂ）に示すように移動体２４は位置Ｐ２でキャリッジ３（ピストン軸２０）へ同図右方向に外力を付与するので、往路方向動作時と変わらずに、図３の符号Ｍで示す方向（同図時計回り方向）の回転モーメントが生じる。
【００３４】
従ってキャリッジ３に外力を付与する位置を切り換えるに際して、切り換え前後で移動体２４がキャリッジ３に付与する回転モーメントＭの方向が維持されることとなり、キャリッジの”首振り”現象が防止されるようになっている。そしてこの様に回転モーメントＭの方向を維持するに際し、キャリッジ３の移動を妨げる様な外力が働かず、キャリッジ３の円滑な動作が確保される。
【００３５】
従ってこの様にキャリッジ３に外力を付与する位置を切り換えることによりキャリッジ３の駆動方向を反転させる際に、キャリッジ３に付与する回転モーメントＭの方向が維持される構成であれば、上記実施形態に限らずどのような形態であっても構わない。
【００３６】
例えば、移動体２４を介してキャリッジ３を押圧する構成に替えて、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すようにピストン軸２６の両端部が無端ベルト２３と直接係合する構成とし、これによりキャリッジ３の駆動方向を反転させるとともに、キャリッジ３に付与する回転モーメントＭの方向を維持することもできる。尚、図４（Ａ）、（Ｂ）においては図３（Ａ）、（Ｂ）に示した構成と同一の構成には同一符号を付している。
【００３７】
図４（Ａ）、（Ｂ）においてピストン軸２６の両端部には無端ベルト２３の内周面側に形成された符号ｇで示すラック（ギア形状）と噛合するラック形状２６ａ、２６ｂが形成されている。従って図４（Ａ）に示すようにピストン軸２６が往路側ベルト２３Ａに向けて進出した第１状態では、ピストン軸２６と挟持壁２５との間で往路側ベルト２３Ａが挟持されるとともにラック形状２６ｂが往路側ベルト２３Ａのラックｇに噛合し、往路側ベルト２３Ａが強固に保持された状態となる。従ってこの状態ではキャリッジ３が往路方向（同図左方向）に駆動される。
【００３８】
一方、図４（Ｂ）に示すようにピストン軸２６が復路側ベルト２３Ｂに向けて進出した第２状態では、ピストン軸２６と挟持壁２５との間で復路側ベルト２３Ｂが挟持されるとともにラック形状２６ａが復路側ベルト２３Ｂのラックｇに噛合し、復路側ベルト２３Ｂが強固に保持された状態となる。従ってこの状態ではキャリッジ３が復路方向（同図右方向）に駆動される。
【００３９】
そしてこの形態においても、キャリッジ３の駆動方向の切り換え前後で無端ベルト２３がキャリッジ３に付与する回転モーメントＭの方向が維持されることとなり、キャリッジの”首振り”現象が防止され、記録品質の低下が防止される。
【００４０】
また以上説明した実施形態では無端ベルト２３を用いてキャリッジ３に外力を付与したが、これに限られず、例えば往路側ベルト２３Ａ及び復路側ベルト２３Ｂに替えて、スクリュー軸と、その回転によって軸線方向に移動する移動体とを用いてキャリッジ３に外力を付与する構成を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの要部側断面図。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係るキャリッジ駆動装置の平面図。
【図３】本発明に係るキャリッジ駆動装置の要部平面図。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の他の実施形態に係るキャリッジ駆動装置の要部平面図。
【符号の説明】
【００４２】
１  インクジェットプリンタ、２  キャリッジ搬送装置、３  キャリッジ、４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ  軸受部、６、７  ガイド軸、１０  インクジェット記録ヘッド、１１  紙案内前、１２  搬送手段、１３  搬送駆動ローラ、１４  搬送従動ローラ、１５  排出手段、１６  排出駆動ローラ、１７  排出従動ローラ、１８  電磁プランジャ、１９  コイル、２０  ピストン軸、２１  駆動プーリ、２２  従動プーリ、２３  無端ベルト、２４  移動体、２５  挟持壁、２６  ピストン軸、Ｐ  記録用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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