JPH05309902A - シリアルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印刷ヘッドの往路と復路とにおける印刷位置
のずれをなくして、高品質な印刷画像を得る。 【構成】 一対の歯付プーリ１９，２０間に無端状の歯
付ベルト２１を架装する。その歯付ベルト２１の一部に
支持体１５を介してインクジェットヘッド１６を固定す
る。一方の歯付プーリ１９に連結された移動用モータ１
８の正逆回転によって歯付ベルト２１を周回させること
により、インクジェットヘッド１６を往復移動させて記
録紙Ｐ上に印刷を行う。歯付ベルト２１の張力を３．５
〜６．５ｋｇの範囲（最適範囲は４〜６ｋｇ）に設定す
る。この範囲は、歯付ベルト２１が緩まず、しかも移動
用モータ１８の回転に影響を与えない範囲であり、張力
をこの範囲内に設定すると、移動用モータ１８の回転に
追従して歯付ベルト２１上のインクジェットヘッド１６
が正確に移動され、同ヘッド１６の往路と復路とにおけ
る印刷位置のずれが非常に小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷ヘッドを印字行方
向へ往復移動させながら用紙上に印刷を行うシリアルプ
リンタに係り、詳しくは印刷ヘッドを往復移動させるた
めのベルトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のシリアルプリンタ、例えばイン
クジェットプリンタにおいては、一対の歯付プーリ間に
無端状の歯付ベルトが架装され、その歯付ベルトの一部
にインクジェットヘッドが固定されている。又、一方の
歯付プーリには駆動モータが連結され、その駆動モータ
の正逆回転によって歯付プーリを介して歯付ベルトが周
回される。そして、その歯付ベルトの周回に伴ってイン
クジェットヘッドが印字行方向（主走査方向）へ往復移
動されながら、同ヘッドに設けられたノズルよりインク
が噴射されて用紙上に印刷が行われるようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
インクジェットプリンタにおいては、そのインクジェッ
トヘッドの往路における印刷位置と復路における印刷位
置との間にずれが生じるものであった。

【０００４】そして、そのずれが生じる要因としては、
歯付プーリと歯付ベルトとの間で発生するバックラッシ
ュ等が考えられるが、発明者らの実験により、歯付プー
リ間に架装された歯付ベルトの設定張力にも大きな関係
があることが判明した。

【０００５】従って、インクジェットヘッドの往路と復
路とにおける印刷位置のずれが極力小さくなるような張
力で、歯付ベルトを歯付プーリ間に架装する必要がある
が、従来装置においては、歯付ベルトの張力がほぼ５０
０〜７００ｇの範囲に設定されていた。そして、発明者
らの測定によると、歯付ベルトの張力を上記の値に設定
した場合には、往路と復路とにおけるずれが１００μｍ
〜１ｍｍにも達するものであった。

【０００６】このずれの原因は、歯付ベルトの張力が弱
くてその歯付ベルトが弛むことにより、駆動モータの回
転に追従して歯付ベルト上のインクジェットヘッドが正
確に移動されないことによる。即ち、往路及び復路にお
ける走行開始の際には、歯付プーリに駆動力が伝達され
ても、先ず歯付ベルトの緩みが吸収されてからインクジ
ェットヘッドが移動を開始する。このインクジェットヘ
ッドの移動遅れが前記のずれを生じさせるのもである。

【０００７】本発明の目的は、印刷ヘッドの往路と復路
とにおける印刷位置のずれをなくすことができ、高品質
な印刷画像を得ることができるシリアルプリンタを提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明では、一対のプーリ間に無端状のベルトを
架装し、そのベルトの一部に印刷ヘッドを固定して、プ
ーリに連結されたモータの正逆回転によってベルトを周
回させることにより、印刷ヘッドを往復移動させて用紙
上に印刷を行うシリアルプリンタにおいて、前記ベルト
の張力を、そのベルトが緩まず、しかも前記モータの回
転に影響を与えない範囲内に設定したものである。

【０００９】

【作用】従って、本発明によれば、ベルトの張力が、そ
のベルトが緩まず、しかもモータの回転に影響を与えな
い範囲内に設定されている。この範囲内の張力になるよ
うに、ベルトを両プーリ間に架装すると、モータの回転
に追従してベルト上の印刷ヘッドが正確に移動され、印
刷ヘッドの往路と復路とにおける印刷位置のずれが非常
に小さくなる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明のシリアルプリンタをインクジ
ェットプリンタに具体化した一実施例を図面に基づいて
説明する。

【００１１】図１〜図３に示すように、装置ケース１の
一側下部には給紙カセット２が着脱可能に装着されてい
る。その給紙カセット２は上面を開放したほぼ箱型に形
成され、その内部には用紙としての多数枚の記録紙Ｐが
積層状態で収容されている。押上板３は給紙カセット２
の内側部に回動可能に取り付けられ、バネ４により上方
へ回動付勢されている。

【００１２】一対の支持板５は前記給紙カセット２の両
側に位置するように装置ケース１の内部に配設され、給
紙カセット２の用紙送り出し側端部の上方位置におい
て、両支持板５間には回転軸６が回転可能に支持されて
いる。一対の給紙ローラ７は回転軸６に一体回転可能に
支持され、給紙カセット２内の記録紙Ｐが前記押上板３
により押し上げられて、この給紙ローラ７に接触されて
いる。

【００１３】前記回転軸６の一端にはプーリ８が取り付
けられ、このプーリ８には、ベルト９、プーリ１０、及
びギア１１，１２を介して給紙用モータ１３の回転が伝
達されるようになっている。そして、駆動モータ１３の
回転により、回転軸６とともに給紙ローラ７が回転され
て、前記給紙カセット２内の記録紙Ｐが１枚ずつ送り出
される。

【００１４】一対のガイドロッド１４は前記支持板５間
に互いに平行状態で支持され、両ガイドロッド１４には
支持体１５が同ロッド１４に沿って印字行方向（主走査
方向）へ往復移動可能に支持されている。印刷ヘッドと
してのインクジェットヘッド１６は支持体１５に固定さ
れ、その前面には複数のノズル１７が印字列方向（副走
査方向）に所定間隔おきで直列配置されている。

【００１５】ステッピングモータよりなる移動用モータ
１８は一方の支持板５に固定され、その駆動軸には歯付
プーリ１９が取り付けられている。又、他方の支持板５
には歯付プーリ２０が回転可能に支持され、この歯付プ
ーリ２０と前記歯付プーリ１９との間には無端状の歯付
ベルト２１が架装されている。この歯付ベルト２１に
は、後述する所定の張力が付与され、同ベルト２１は前
記ガイドロッド１４に沿って平行に延びるように架装さ
れている。この実施例では、両歯付プーリ１９，２０の
軸間距離の設定により、歯付ベルト２１に所定の張力が
付与される。そして、この歯付ベルト２１の外周面の一
部には前記支持体１５が連結され、移動用モータ１８の
正逆回転によって歯付プーリ１９を介して歯付ベルト２
１が周回することにより、支持体１５及びインクジェッ
トヘッド１６がガイドロッド１４に沿って往復移動され
る。

【００１６】ガイド板２２は前記インクジェットヘッド
１６のノズル面と所定の間隔をおいて対向配置され、前
記給紙カセット２から送り出された記録紙Ｐがこのガイ
ド板２２上に案内される。一対の回転軸２３，２４は前
記ガイドロッド１４に沿って平行に延びるように前記両
支持板５間に回転可能に支持され、インクジェットヘッ
ド１６の用紙送り込み側及び用紙送り出し側にそれぞれ
配置されている。複数の送りローラ２５，２６は各回転
軸２３，２４にそれぞれ一体回転可能に支持されてい
る。

【００１７】前記各回転軸２３，２４の一端にはプーリ
２７，２８がそれぞれ取り付けられ、両プーリ２７，２
８にはベルト２９、プーリ３０、及びギア３１，３２を
介して移送用モータ３３の回転が伝達されるようになっ
ている。尚、３４はテンションローラである。歯車状ロ
ーラ３５はインクジェットヘッド１６の用紙送り出し側
に設けられた送りローラ２６に対向するように配設さ
れ、送りローラ２６の回転に伴って従動回転する。

【００１８】そして、移送用モータ３３の回転により、
回転軸２３，２４とともに送りローラ２５，２６が回転
されて、前記ガイド板２２上に案内された記録紙Ｐが、
これら送りローラ２５，２６及び歯車状ローラ３５の回
転により印字列方向へ移送される。そして、記録紙Ｐが
ガイド板２２上に支持された状態で、インクジェットヘ
ッド１６が印字行方向へ往復移動されながら、各ノズル
１７からインクが噴射されて、記録紙Ｐ上にドットマト
リクスにて印刷が行われる。印刷後の記録紙Ｐは送りロ
ーラ２６及び歯車状ローラ３５の回転により排紙トレイ
３６上に排出される。

【００１９】図４に示すように、前記歯付ベルト２１
は、グラスファイバーよりなる多数の心線２１ａをクロ
ロプレンゴムよりなる外被２１ｂで覆うことにより構成
されている。上記のような構成により、この歯付ベルト
２１は、屈曲疲労に強く且つ、耐磨耗性、耐候性に優れ
るとともに、高抗張力で伸びが極めて少ないものとなっ
ている。そして、この実施例では、歯付ベルト２１とし
てその幅Ｈが８ｍｍのものが使用されている。

【００２０】又、この実施例では、前記歯付プーリ１
９，２０は、その歯数が２５歯のものが使用され、両歯
付プーリ１９，２０の軸間距離はほぼ４００ｍｍとなっ
ている。又、この実施例では、前記移動用モータ１８と
して、図５に示すような速度−トルク特性を有するもの
が使用され、本実施例の印刷動作時における回転数は６
００ｒｐｍに設定されている。

【００２１】そして、この実施例では、前記歯付ベルト
２１は３．５〜６．５ｋｇの範囲の張力（最適範囲は４
〜６ｋｇ）になるように、両歯付プーリ１９，２０間に
架装されている。尚、前記移動用モータ１８は、この歯
付ベルト２１の張力による負荷によって回転数等が狂う
ことがない程度のトルクを発生するものであればどのよ
うなものでもよい。又、歯付ベルト２１自身も、当然、
この設定された範囲内の張力によって伸び等が発生しな
い程度の強度を有するものであればどのようなものでも
よい。

【００２２】そして、上記のように、歯付ベルト２１の
張力を３．５〜６．５ｋｇの範囲（最適範囲は４〜６ｋ
ｇ）に設定した場合、インクジェットヘッド１６の往路
と復路とにおける印刷位置のずれが最も小さくなること
が、発明者らの実験により証明された。

【００２３】ここで、その実験方法について説明する
と、図６に示すように、８ｍｍの幅Ｈを有する歯付ベル
ト２１を使用した装置により、記録紙Ｐ上に印字列方向
に延びる複数本の直線を印刷する。そして、その印刷
を、歯付ベルト２１の張力を複数の値に変化させてそれ
ぞれ行う。そして、その各張力値に対応する印刷結果よ
り、インクジェットヘッド１６の往路と復路とにおける
印刷位置のずれ量Δを測定した。尚、ずれ量Δの測定
は、記録紙Ｐ上の左端、中央、右端の計３本の直線につ
いてそれぞれ行った。

【００２４】そして、上記実験による測定結果を図７の
表に示す。尚、同図において、＋側のずれ量Δは往路の
印刷位置に対して復路の印刷位置が図６の左側にずれた
場合を表し、−側のずれ量Δは往路の印刷位置に対して
復路の印刷位置が右側にずれた場合を表す。そして、こ
の図７より明らかなように、歯付ベルト２１の張力を
３．５〜６．５ｋｇの範囲（最適範囲は４〜６ｋｇ）に
設定した場合に、最もずれ量Δが小さくなることが判
る。

【００２５】因みに、図８〜図１０及び参考写真ａ、
ｂ、ｃは、歯付ベルト２１の張力をそれぞれ０．８８ｋ
ｇ、４．５６ｋｇ、８．４０ｋｇに設定した場合におけ
る印刷結果を示すほぼ１９／３倍の拡大図又は拡大写真
であり、記録紙Ｐの右端側に印刷された直線の一部を示
すものである。そして、図８〜図１０及び参考写真ａ、
ｂ、ｃを比較しても明らかなように、歯付ベルト２１の
張力を０．８８ｋｇや８．４０ｋｇに設定した場合よ
り、４．５６ｋｇに設定した場合の方が、往路と復路と
におけるずれが小さいことが容易に理解できる。

【００２６】即ち、歯付ベルト２１の張力を３．５〜
６．５ｋｇの範囲より小さく設定すると、張力が弱くて
歯付ベルト２１が弛むことにより、移動用モータ１８の
回転に追従して歯付ベルト２１上のインクジェットヘッ
ド１６が正確に移動されないために、ずれが発生する。
又、歯付ベルト２１の張力を３．５〜６．５ｋｇの範囲
（最適範囲は４〜６ｋｇ）に設定すると、移動用モータ
１８の回転に追従して歯付ベルト２１上のインクジェッ
トヘッド１６を正確に移動させることができるため、ず
れを小さくすることができる。又、歯付ベルト２１の張
力を３．５〜６．５ｋｇの範囲より大きく設定すると、
歯付ベルト２１の張力による負荷によって移動用モータ
１８の回転数等が狂ったり、歯付ベルト２１自身に伸び
等が生じたりすることにより、ずれが発生する。

【００２７】尚、歯付ベルト２１の張力を３．５〜６．
５ｋｇの範囲より大きく設定した場合、その大きな張力
による負荷に対抗できるだけの大きなトルクを有する移
動用モータを使用したり、更に高抗張力の歯付ベルトを
使用したりすることも考えられるが、このようにした場
合には製作コストが上昇することとなる。従って、移動
用モータ１８及び歯付ベルト２１として、歯付ベルト２
１の張力を３．５〜６．５ｋｇの範囲に設定した場合に
問題が生じない程度のものを使用した方が、ずれの問題
と製作コストの問題との両側面から考えた場合、最適で
ある。

【００２８】以上のように、この実施例においては、歯
付ベルト２１の張力を従来装置における歯付ベルトの張
力と比較して３．５〜６．５ｋｇの範囲（最適範囲は４
〜６ｋｇ）という大きな値に設定するだけで、インクジ
ェットヘッド１６の往路と復路とにおける印刷位置のず
れを非常に小さくすることができ、高品質な印刷画像を
得ることができる。しかも、複雑な制御によることな
く、単に歯付ベルト２１の張力を大きくするだけという
非常に簡単な構成で上記効果を得ることができる。

【００２９】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば歯付ベルト２１として幅Ｈの異なっ
たものを使用したり、移動用モータ１８の回転数を変更
したり、歯付プーリ１９，２０として歯数の異なったも
のを使用したり、両プーリ１９，２０間の軸間距離を変
更したり、インクジェットプリンタ以外のシリアルプリ
ンタ、例えばサーマルヘッドプリンタ等に具体化するな
ど、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を
任意に変更して具体化することも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、印
刷ヘッドの往路と復路とにおける印刷位置のずれをなく
すことができ、高品質な印刷画像を得ることができると
いう優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシリアルプリンタをインクジェットプ
リンタに具体化した一実施例を示す平断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図４】歯付ベルトと歯付プーリとを示す部分拡大斜視
図である。

【図５】移動用モータの速度−トルク特性を示す表であ
る。

【図６】ずれ量を測定するための実験方法を示す説明図
である。

【図７】その実験による測定結果を示す表である。

【図８】歯付ベルトの張力を０．８８ｋｇに設定した場
合における印刷結果を示す拡大図である。

【図９】歯付ベルトの張力を４．５６ｋｇに設定した場
合における印刷結果を示す拡大図である。

【図１０】歯付ベルトの張力を８．４０ｋｇに設定した
場合における印刷結果を示す拡大図である。

【符号の説明】

１６…印刷ヘッドとしてのインクジェットヘッド、１８
…移動用モータ、１９…歯付プーリ、２０…歯付プー
リ、２１…歯付ベルト、Ｐ…用紙としての記録紙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のプーリ間に無端状のベルトを架装
   し、そのベルトの一部に印刷ヘッドを固定して、プーリ
   に連結されたモータの正逆回転によってベルトを周回さ
   せることにより、印刷ヘッドを往復移動させて用紙上に
   印刷を行うシリアルプリンタにおいて、前記ベルトの張
   力を、そのベルトが緩まず、しかも前記モータの回転に
   影響を与えない範囲内に設定したシリアルプリンタ。