(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより回転駆動される駆動プーリと、
回転自在に支持された従動プーリと、
上記駆動プーリと上記従動プーリとの間に架設されたベルトと、
上記ベルトと平行な方向に上記従動プーリを付勢する付勢部材と、
上記ベルトにキャリッジを介して固定され、上記駆動プーリの回転に応じて上記ベルトの架設方向に移動すると共に用紙に画像を形成する記録ヘッドと、
上記キャリッジの移動範囲に沿って配設されるフレームと、
を備えた画像形成装置に設けられ、上記従動プーリを支持する画像形成装置の従動プーリ支持機構であって、
上記従動プーリの回転軸の両端を回転自在に受け止める一対の軸受部と、上記ベルトと平行な方向に形成され、上記フレームの切込み部両端縁に摺動可能な一対の係合部と、上記従動プーリ及び駆動プーリの回転軸を結ぶ直線上であって上記ベルトと同一高さにて上記付勢部材の付勢力を受ける受け部とを有するホルダを備えたことを特徴とする画像形成装置の従動プーリ支持機構。
【請求項２】
上記係合部は、横向きコの字形に形成され、上記切込み部両端縁に対して少なくとも上記ベルトとは反対側のフレーム面に当接して摺動可能とされることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の従動プーリ支持機構。
【請求項３】
上記回転軸、及び付勢部材は、上記ベルトの幅方向中央においてそのベルトと平行な直線上に一列に配設されることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置の従動プーリ支持機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の従動プーリ支持機構に関し、詳しくは、記録ヘッド駆動用の従動プーリを支持する機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、モータにより回転駆動される駆動プーリと、回転自在に支持された従動プーリと、上記駆動プーリと上記従動プーリとの間に架設されたベルトと、該ベルトにキャリッジを介して固定され、上記駆動プーリの回転に応じて上記ベルトの架設方向に移動すると共に用紙に画像を形成する記録ヘッドと、を備えた画像形成装置が考えられている。この種の画像形成装置では、駆動プーリおよびベルトを介してキャリッジに駆動力を伝達し、キャリッジに固定された記録ヘッドをベルトの架設方向に移動させることができる。このため、用紙の所望の位置に画像を形成することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この種の画像形成装置では、上記従動プーリをホルダにて回転自在に支持し、キャリッジの移動範囲に沿って配設されたフレームにそのホルダの下端を固定している。このため、従動プーリにベルトの張力が加わると、その張力は従動プーリをフレームから引き起こすモーメントを発生する。従って、上記張力の印加に伴って従動プーリが小刻みに揺動する可能性があり、記録ヘッドの位置制御を充分精密に実行することができなかった。また、ホルダを固定する構成を頑丈にすれば、上記揺動を抑制することができるが、この場合、画像形成装置が大型化すると共にその製造コストが上昇する。
【０００４】
そこで、本発明は、簡単な構成にして、ベルトの張力に起因する従動プーリの揺動を良好に防止することのできる画像形成装置の従動プーリ支持機構を提供することを目的としてなされた。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達するためになされた請求項１記載の発明は、モータにより回転駆動される駆動プーリと、回転自在に支持された従動プーリと、上記駆動プーリと上記従動プーリとの間に架設されたベルトと、上記ベルトと平行な方向に上記従動プーリを付勢する付勢部材と、上記ベルトにキャリッジを介して固定され、上記駆動プーリの回転に応じて上記ベルトの架設方向に移動すると共に用紙に画像を形成する記録ヘッドと、上記キャリッジの移動範囲に沿って配設されるフレームと、を備えた画像形成装置に設けられ、上記従動プーリを支持する画像形成装置の従動プーリ支持機構であって、
上記従動プーリの回転軸の両端を回転自在に受け止める一対の軸受部と、上記ベルトと平行な方向に形成され、上記フレームの切込み部両端縁に摺動可能な一対の係合部と、上記従動プーリ及び駆動プーリの回転軸を結ぶ直線上であって上記ベルトと同一高さにて上記付勢部材の付勢力を受ける受け部とを有するホルダを備えたことを特徴とする。
【０００６】
このように構成された本発明では、ベルトと平行な方向に上記従動プーリを付勢する付勢部材を備え、従動プーリの回転軸の両端を回転自在に受け止めるホルダは、従動プーリ及び駆動プーリの回転軸を結ぶ直線上であって上記ベルトと同一高さにて上記付勢部材の付勢力を受ける受け部を有している。このため、ベルトから従動プーリに加わる張力は、付勢部材から加わる反作用の力（以下反力という）と同一直線上に配設され、正に打ち消し合う。従って、従動プーリを揺動させるモーメントが作用せず、簡単な構成にして従動プーリの揺動を良好に防止することができる。
【０００７】
よって、本発明では、画像形成装置を大型化したり、その製造コストを上昇させたりすることなく、記録ヘッドの精密な位置制御を可能にすることができる。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
また、本発明のホルダは、ベルトと平行な方向に形成され、上記フレームの切込み部両端縁に摺動可能な一対の係合部を備えている。
【００１５】
よって、本発明では、係合部がフレームに係合することによっても、ホルダの上記直線に対する揺動を阻止することができる。このため、なんらかの原因で、ホルダにモーメントが作用したとしても、係合部の係合によってホルダの揺動を防止することができる。従って、本発明では、上記効果に加えて、従動プーリの揺動を一層良好に防止し、記録ヘッドの位置制御を一層精密に実行可能にするといった効果が生じる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記係合部は、横向きコの字形に形成され、上記切込み部両端縁に対して少なくとも上記ベルトとは反対側のフレーム面に当接して摺動可能とされることを特徴とする。
更に、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成に加え、上記回転軸、及び付勢部材は、上記ベルトの幅方向中央においてそのベルトと平行な直線上に一列に配設されることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用されたインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという）１の内部構造を表す斜視図である。図１に示すように、プリンタ１は、カバー２内に設けたフレーム３に、ゴム製のプラテン１０と、キャリッジ２１を駆動するキャリッジ駆動機構２０と、インクカートリッジ４４に収容したインクを記録紙Ｐに吐出するインクジェット式の記録ユニット４０とを備えている。
【００１８】
プラテン１０は、左右方向に沿って（プリンタ１における方向は図１に矢印で規定）配設され、そのプラテン軸１１は、左右両端においてフレーム３の側壁板３ａ，３ｃに回転可能に支持されている。プラテン軸１１の左端には、プラテン１０およびプラテン軸１１と一体に回転するプラテンギヤ１２が固定され、このプラテンギヤ１２に図示しないモータからの駆動力が伝達される。このため、プラテン１０は所定の紙送り方向に回転駆動される。
【００１９】
次に、キャリッジ駆動機構２０の構成について、同じく図１を用いて説明する。プラテン１０の前側には、キャリッジ２１が水平状に配設され、このキャリッジ２１は、フレーム３の側壁板３ａ，３ｂに支持されたガイド軸２２により左右方向に移動可能に支持されている。また、キャリッジ２１の前端部は、フレーム３に形成されたガイドレール部３ｄによっても支持されている。
【００２０】
一方、キャリッジ２１の移動範囲の左端部には、従動プーリ２３が回転可能に設けられると共に、その右端部には直流モータ２５によって回転駆動される駆動プーリ２４が設けられている。また、従動プーリ２３と駆動プーリ２４との間には、無端状のタイミングベルト２６が架設され、キャリッジ２１の下端部がこのタイミングベルト２６に固定されている。このため、直流モータ２５の回転に応じて、各プーリ２３，２４およびタイミングベルト２６を介して駆動力が伝達され、キャリッジ２１がガイド軸２２およびガイドレール部３ｄに沿って左右方向に往復移動する。また、キャリッジ２１の下方には、エンコーダ部材３０が配設されている。このエンコーダ部材３０は、透光部と遮光部とが交互に配設されたフィルムからなりキャリッジ２１の移動量を検出するための周知のものである。
【００２１】
次に、記録ユニット４０について説明する。キャリッジ２１上には上方および前方が開放した箱状のヘッドホルダ４１が装着され、そのヘッドホルダの後方端面（すなわち、プラテン１０と対向する側の端面）には、インクを吐出する複数のノズルを備えた記録ヘッド４２が設けられている。また、ヘッドホルダ４１前方の開放部には、前述のインクカートリッジ４４が交換可能に装着される。このため、記録ヘッド４２は、インクカートリッジ４４から供給されたインクを記録ヘッド４２から吐出して、プラテン１０上に配設された記録紙Ｐに画像を形成することができる。また、直流モータ２５を介してキャリッジ２１を移動させることにより、記録紙Ｐの所望の位置に上記画像を形成することができる。
【００２２】
次に、プリンタ１における従動プーリ２３の支持機構について、図２，図３を用いて説明する。図２の分解斜視図に示すように、従動プーリ２３は、ホルダ５０によって回転自在に支持され、そのホルダ５０は、フレーム３の底面３ｅに形成された支持部材としての支持部６０に摺動自在に支持されている。
【００２３】
支持部６０は、底面３ｅの左端に形成した切込み部３１の内部を切り起こして形成され、従動プーリ２３方向に突出した略長方形板状の軸部６１を有している。軸部６１の従動プーリ２３側端面には、長方形の切込み６１ａが形成され、この切込み６１ａに付勢部材としてのコイルバネ６３が嵌合されている。なお、コイルバネ６３は、ゴム片など他の弾性部材で代用してもよい。
【００２４】
また、ホルダ５０は、従動プーリ２３の回転軸２３ａの上下両端を回転自在に受け止める上下一対の軸受部５１と、軸部６１およびコイルバネ６３に嵌合する有底の穴部５３（図３：受け部に相当）とを備えている。そして、ホルダ５０の穴部５３を軸部６１に嵌合することにより、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、従動プーリ２３，コイルバネ６３，および軸部６１が、タイミングベルト２６の幅方向（図において上下方向）中央においてそのベルトと平行な直線上（すなわち、従動プーリ２３と駆動プーリ２４とを結ぶ直線上）に一列に配設される。更に、ホルダ５０の従動プーリ２３側の左右両側下部には、それぞれ横向きコの字形に形成され、切込み部３１の両端縁３１ａを上下から摺動可能に挟持係合する一対の係合部５５が形成されている。なお、図３（Ａ）は従動プーリ２３の支持機構の構成を表す平面図であり、図３（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。また、図３（Ｂ）では、側壁板３ｂを省略して描いている。
【００２５】
このように構成された従動プーリ２３の支持機構では、ホルダ５０は穴部５３が軸部６１に、係合部５５が両端縁３１ａにそれぞれ沿って、タイミングベルト２６と平行な方向に摺動可能に支持され、コイルバネ６３の付勢力により、タイミングベルト２６に張力が付与される。本支持機構において、支持部６０がホルダ５０を上記直線の駆動プーリ２４側から支持している。このため、タイミングベルト２６から従動プーリ２３に加わる張力は、支持部６０からコイルバネ６３を介して加わる反力と同一直線上に配設され、正に打ち消し合う。従って、従動プーリ２３を揺動させるすなわちフレーム３から引き起こす方向のモーメントが作用せず、簡単な構成にして従動プーリ２３の揺動を良好に防止することができる。また、本支持機構では、穴部５３と軸部６１との嵌合によってホルダ５０の揺動を阻止しており、かつ、係合部５５が支持部６０よりも従動プーリ２３側で切込み部３１の両端縁３１ａを上下から挟持しているので、従動プーリ２３がフレーム３から浮き上がる方向に揺動するのを一層良好に防止することができる。従って、記録ヘッド４２の位置制御をきわめて精密に実行することができる。なお、本支持機構においては、係合部５５は両端縁３１ａに対し、少なくともタイミングベルト２６とは反対側すなわち下面から当たっているものであればよい。
【００２６】
更に、本支持機構では、支持部６０をフレーム３の底面３ｅを切り起こすことによって形成しているので、支持部６０とフレーム３との位置関係を安定させると共に、構成を一層簡略化することができる。従って、プリンタ１を大型化したり、その製造コストを上昇させたりすることなく、上記位置制御を一層精密に実行可能にすることができる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。以下、コイルバネ６３等の付勢部材を省略した本発明の参考例について説明する。図４は、従動プーリ２３の支持機構の、参考例を表す分解斜視図である。
【００２８】
本支持機構では、フレーム１０３の底面１０３ｅ左端に切込み部１３１を形成し、その内部を切り起こして支持部１６０を形成した点は前述の例と同様であるが、支持部１６０から従動プーリ２３方向に突出形成した軸部１６１には切込みを設けず、若干長めの略長方形板状とした。従動プーリ２３の回転軸２３ａを軸受部１５１で受け止めるホルダ１５０には、軸部１６１に嵌合する穴部１５３を形成すると共に、切込み部１３１の両端縁１３１ａと対向する左右両翼形部分に長穴１５５および突起１５７を形成した。また、各端縁１３１ａには、長穴１５５，突起１５７と対向する位置にネジ穴１７５，長穴１７７をそれぞれ形成した。
【００２９】
なお、各長穴１５５，１７７は、軸部１６１と平行な方向に長く形成された略合同の長円形状を有している。このため、軸部１６１を穴部１５３に嵌合すると共に突起１５７を長穴１７７に嵌合させると、ホルダ１５０は、底面１０３ｅ上で軸部１６１と平行に摺動可能に配設される。そして、軸部１６１の先端を穴部１５３の底に当接させた後、長穴１５５を介してネジ穴１７５に固定部材としてのビス１７９を螺合すれば、ホルダ１５０をフレーム１０３に固定することができる。
【００３０】
本支持機構でも、タイミングベルト２６から従動プーリ２３に加わる張力と、軸部１６１からホルダ１５０に加わる反力とが正に打ち消し合い、従動プーリ２３の揺動を良好に防止することができる。また、長穴１７７内を突起１５７が摺動可能であるので、軸部１６１を削るなどしてその軸部１６１が穴部１５３の底に当接する位置を変更すれば、ホルダ１５０を所望の位置で固定することができる。従って、ホルダ１５０の固定位置を調整することにより、タイミングベルト２６をたわみなく所望の張力で架設することができる。
【００３１】
図５は、従動プーリ２３の支持機構の、更に他の参考例を表す分解斜視図である。本支持機構では、フレーム２０３の底面２０３ｅ左端に切込み部２３１を形成し、その内部を切り起こして支持部２６０を形成したが、その支持部２６０の上部をタイミングベルト２６の幅方向ほぼ中央と同じ高さに配設される位置で水平に折り曲げた。その水平部２６１には、ネジ穴２６７および長穴２６９を形成した。従動プーリ２３の回転軸２３ａを軸受部２５１で受け止めるホルダ２５０には、水平部２６１に沿って平板状に突出した突出部２５３を形成し、その突出部２５３には、ネジ穴２６７，長穴２６９との対向位置に長穴２５７，突起２５９をそれぞれ形成した。また、最初に例示した支持機構と同様に、ホルダ２５０下部には切込み部２３１の両端縁２３１ａに係合する横Ｈ形の係合部２５５を形成した。
【００３２】
本支持機構では、係合部２５５を両端縁２３１ａに係合させると共に長穴２６９に突起２５９を嵌合させた状態で、各プーリ２３，２４を結ぶ直線に沿ってホルダ２５０を摺動させることができる。そして、タイミングベルト２６が所望の張力で架設される位置にホルダ２５０を配設した後、長穴２５７を介してネジ穴２６７に固定部材としてのビス２７０を螺合すれば、ホルダ２５０をその位置に固定することができる。また、このビス２７０による固定部は上記直線上に配設される。このため、タイミングベルト２６から従動プーリ２３に加わる張力と、上記固定部からホルダ２５０に加わる反力とが正に打ち消し合い、従動プーリ２３の揺動を良好に防止することができる。
【００３３】
更に、本発明は、インクジェットプリンタ以外にも種々の画像形成装置に適用することができる。但し、インクジェット式の記録ユニット４０は、他の種類の記録ユニットに比べて大型で重くなるので、上記各実施の形態では本発明の効果が一層顕著に現れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用されたインクジェットプリンタの内部構造を表す斜視図である。
【図２】  その従動プーリの支持機構の構成を表す分解斜視図である。
【図３】  その従動プーリの支持機構の構成を表す平面図および断面図である。
【図４】  従動プーリの支持機構の参考例を表す分解斜視図である。
【図５】  従動プーリの支持機構の更に他の参考例を表す分解斜視図である。
【符号の説明】
１…インクジェットプリンタ  ３，１０３，２０３…フレーム  １０…プラテン２０…キャリッジ駆動機構  ２１…キャリッジ              ２２…ガイド軸
２３…従動プーリ          ２４…駆動プーリ      ２６…タイミングベルト
４０…記録ユニット        ４２…記録ヘッド  ５０，１５０，２５０…ホルダ
５１，１５１，２５１…軸受部  ５３，１５３…穴部  ５５，２５５…係合部
６０，１６０，２６０…支持部  ６１，１６１…軸部  ６３…コイルバネ
１５５，１７７，２５７，２６９…長穴      １５７，２５９…突起
１７５，２６７…ネジ穴      １７９，２７０…ビス
【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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