JP5760451B2 - 駆動機構およびその駆動機構を備えたプリンターとスキャナー - Google Patents

Description

本発明は、ベルトによって駆動体を往復動させる駆動機構および、駆動機構を備えたプリンターやスキャナーに関する。

従来、ベルトの動作によって駆動体を駆動する駆動機構、例えば、インクジェットプリンターのキャリッジ等の駆動機構においては、第１プーリーと第２プーリーとに掛けられたベルトに駆動体を取り付け、第１プーリーを回転駆動することによってベルトに追従するキャリッジを往復動させている。従来の技術においては、一般的に第１プーリーと第２プーリーとベルトとに歯面を形成し、歯同士を噛み合わせることによって第１プーリーの回転にベルトが正確に追従するように構成されているものの、第１プーリーの動作によっては歯飛びが発生する。そこで、第２プーリーを第２プーリー支持体で支持するとともに、ベルトに張力を付与する方向に第２プーリー支持体を付勢する付勢手段を設けることによって歯飛びを抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−３０４５３号公報

上述した従来の技術を利用しても、過度な駆動力が発生することによる歯飛びを抑制することは困難であった。例えば、インクジェットプリンターにおいては、電源投入後にキャリッジの位置決め等を伴う規定の初期動作が行われ、当該位置決めにおいてキャリッジを移動範囲の端から端まで移動させる動作が行われる場合がある。しかし、印刷媒体が搬送経路に詰まるなどのエラーによってキャリッジの位置が特定されていない状態で電源が投入されると、キャリッジをどの程度移動させれば移動範囲の端に到達するのか不明であるため、キャリッジが移動範囲の端に到達しているにもかかわらず第１プーリーの駆動を停止できない場合が発生する。

上述の従来技術を備える構成であっても、このような場合にはキャリッジが移動できないにもかかわらず第１プーリーが駆動され、かつ、ベルトに伝達された駆動力がキャリッジを移動させる力として作用しない状態となる。従って、ベルトに伝達された駆動力は、付勢手段による付勢力に抗して第２プーリー支持体を第１プーリーに近づける力として作用してしまう。この結果、第２プーリー支持体とともに第２プーリーが第１プーリーに接近し、ベルトに張りがなくなるために歯飛びが発生してしまう。このように、ベルトによって駆動体を駆動する構成は、プリンター内のキャリッジの駆動機構に限らず種々の機器に採用されている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、駆動体が移動範囲の端まで到達した状態で第１プーリーに駆動力が作用した場合であっても、歯飛びなど、第１プーリーの回転にベルトの移動が追従しない状態が発生することを防止することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、支持体と、前記支持体の一端側で回転可能に支持されるとともにモーターによって回転駆動される第１プーリーと、前記支持体の他端側で、前記第１プーリーと前記第２プーリーを結ぶ方向において移動可能で、かつ回転可能に支持された第２プーリーと、前記第１プーリーと前記第２プーリーとに掛けられ、前記第１プーリーの回転に応じて第２プーリーと共に移動するベルトと、前記ベルトに取り付けられた駆動体と、を備える。そして、前記第２プーリーは、付勢部材を介して前記支持体に固定され、前記付勢部材の付勢により前記第２プーリーを前記第１プーリー側とは反対方向に付勢して前記ベルトを張る状態と成し、前記第１プーリー側から前記第２プーリー側に移動した前記駆動体に接触する接触部を介して前記第２プーリーを前記付勢部材の付勢方向に力を伝達する、ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、第１プーリーと第２プーリーとに掛けられたベルトによって当該ベルトに取り付けられた駆動体を駆動する駆動機構において、駆動体に作用する第１プーリー側から第２プーリー側に向けた方向の成分を含む力を、第１プーリーと第２プーリーとの距離を維持または増大させる力に変換する変換手段を構成する。すなわち、駆動体はベルトの駆動に伴って第２プーリー側の端部から第１プーリー側の端部までの移動経路内を移動し、当該駆動体が移動経路内を第１プーリー側から第２プーリー側へ移動する過程において、変換手段によって駆動体を移動させるための力の少なくとも一部が第１プーリーと第２プーリーとの距離を維持または増大させる力に変換される。このため、当該力の変換が行われると、第１プーリーと第２プーリーとに掛けられたベルトが張った状態になる。従って、駆動体が移動範囲の端まで到達した状態で第１プーリーに駆動力が作用した場合であっても、歯飛びなど、第１プーリーの回転にベルトの移動が追従しない状態が発生することを防止することが可能である。

ここで、変換手段は、駆動体に作用する第１プーリー側から第２プーリー側に向けた方向の成分を含む力を、第１プーリーと第２プーリーとの距離を維持または増大させる力に変換することができればよい。従って、駆動体と接触することにより駆動体に作用する力が直接的、あるいは間接的に第１プーリーと第２プーリーとの少なくとも一方に作用するように構成されていればよい。力を間接的に作用させるための構成としては、各種のバネやゴム等の弾性体を利用する構成であっても良いし、油圧機構を介して駆動体の力の一部を第１プーリーと第２プーリーとの少なくとも一方に作用させる構成であっても良い。

さらに、第１プーリーが支持体に回転可能に支持されてモーターによって回転駆動される構成において、第２プーリーが移動して第１プーリーとの距離を変化させることが可能に構成して、第２プーリーに力を作用させて、第１プーリーと第２プーリーとの距離を維持または増大させるように構成してもよい。例えば、第２プーリーが第２プーリー支持部に支持され、さらに、当該第２プーリー支持部が第２プーリーと第１プーリーとの距離を変化させる方向に移動可能に支持体に支持されることによって当該第２プーリー支持部を介して第２プーリーが支持体に支持される構成とする。なお、支持体は第１プーリーを回転可能に支持する支持体と一体であっても良いし、別体であっても良い。

さらに、張力発生手段は、ベルトが第１プーリーと第２プーリーとに掛けられた状態で第２プーリーからベルトに当該ベルトが張る状態となる力が作用するように第２プーリー支持部に力を作用させる。すなわち、ベルトが第１プーリーと第２プーリーとに掛けられた状態においては、張力発生手段が第２プーリー支持部に力を作用させ、第２プーリー支持部に作用する力が第２プーリーに伝達されることで第２プーリーからベルトに当該ベルトが張る状態となる力が作用する。この構成において、第２プーリー支持部には、第１プーリー側から第２プーリー側に移動する駆動体と接触する接触部が備えられている。すなわち、駆動体が接触部に接触すると、駆動体に作用する第１プーリー側から第２プーリー側に向けた方向の成分を含む力が、第１プーリーと第２プーリーとの距離を維持または増大させる力に変換される。

従って、駆動体が移動経路内を第１プーリー側から第２プーリー側へ移動する過程において、駆動体が第２プーリー支持部に備えられた接触部に到達すると、当該接触部によって駆動体に作用する力が第２プーリー支持部に伝達され、第２プーリー支持部から第２プーリーに力が作用することによって、第１プーリーと第２プーリーとの距離が維持または増大される。この結果、第２プーリー支持部とともに第２プーリーが第１プーリーに接近することを防止することができ、ベルトに張りがなくなることを防止することができ、第１プーリーの回転にベルトの移動が追従しない状態が発生することを防止することが可能である。

ここで、第２プーリー支持部は、第２プーリーと第１プーリーとの距離を変化させる方向に移動可能に支持体に支持される。すなわち、第２プーリー支持部が第２プーリーとともに支持体に対して移動することによって第２プーリーと第１プーリーとの距離が変化すればよい。ここでは、第２プーリーと第１プーリーとの距離が変化すれば良く、第２プーリー支持部の移動方向は第２プーリーと第１プーリーとを結ぶ直線と平行であっても良いし、非平行であっても良い。いずれにしても、第２プーリーと第１プーリーとの距離が変化することによって、第２プーリーと第１プーリーとに掛けられるベルトに作用する張力が調整されるように構成されていればよい。

張力発生手段は、ベルトが第１プーリーと第２プーリーとにベルトが掛けられた状態で第２プーリーからベルトに当該ベルトが張る状態となる力を作用させることができればよい。例えば、一方の端部が支持体に取り付けられ、他方の端部が第２プーリー支持部に取り付けられたバネによって、第２プーリーからベルトに当該ベルトが張る状態となる力が作用するように第２プーリー支持部に力を作用させる構成を採用可能である。すなわち、バネの反発力はバネの変位が大きくなるほど大きくなるため、バネを利用する構成であれば、ベルトに当該ベルトが張る状態となる力と逆向きの力が作用した場合であっても、当該力に抗してベルトが張られた状態を維持することが容易になり、好ましい。そして、接触部によって駆動体に作用する第１プーリー側から第２プーリー側に向けた方向の成分を含む力を、第１プーリーと第２プーリーとの距離を維持または増大させる力に変換することで、バネの力を容易に補助することが可能になり、第１プーリーの回転にベルトの移動が追従しない状態が発生することを容易に防止することが可能である。

さらに、第２プーリー支持部が備える接触部は、第１プーリー側から第２プーリー側へ移動する駆動体と接触する部材であればよい。すなわち、ベルトは第１プーリーと第２プーリーとに掛けられているため、駆動体の移動範囲の一方の端は第２プーリー側、他方の端は第１プーリー側となる。そこで、駆動体の移動範囲の一方の端側に位置する第２プーリー支持部に、当該第２プーリー支持部から駆動体の移動経路に突出した部材を形成すれば、駆動体の移動範囲の第２プーリー側の端で駆動体と接触部とを接触させることができる。また、接触部は、駆動体と接触することで駆動体に作用する力を第２プーリー支持部に伝達することが可能な部材であれば良く、第２プーリー支持部と一体で構成されていてもよいし、第２プーリー支持部に対して取り付けるように構成されていてもよい。

いずれにしても、この構成によれば、第２プーリーを支持する第２プーリー支持部から突出した部材によって接触部を構成するのみで駆動体と接触する接触部を構成することができ、簡易な構成によって接触部を構成することが可能である。むろん、接触部の構成は第２プーリー支持部に設けられた突出部に限定されず、他にも種々の構成を採用可能である。例えば、駆動体が第１プーリー側から第２プーリー側へ移動する過程において、駆動体から突出する突出部が第２プーリー支持部に接触する構成であっても良い。この構成においては、駆動体から突出された突出部が接触する第２プーリー支持部上の面が接触部を構成することになる。

さらに、本発明のように、駆動体に作用する第１プーリー側から第２プーリー側に向けた方向の成分を含む力を、第１プーリーと第２プーリーとの距離を維持または増大させる力に変換する手法は、方法としても適用可能である。また、以上のような装置、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、複合的な機能を有する装置において共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。

（１Ａ）は本発明の一実施形態にかかる駆動機構を備えるプリンターを示す図、（１Ｂ）は駆動機構の正面図、（１Ｃ）は（１Ｂ）から支持体を除外した状態を示す正面図、（１Ｄ）は第２プーリーと第２プーリー支持部とバネとを分解した状態を示す図である。 （２Ａ）は（１Ｂ）から支持体を除外した状態を示す上面図、（２Ｂ）は第２プーリーと第２プーリー支持部とバネとを分解した状態を示す図、（２Ｃ）は支持体の正面図、（２Ｄ）は支持体の上面図である。 （３Ａ）は本発明の一実施形態にかかる駆動機構を備えるスキャナーを示す図、（３Ｂ）は駆動機構の上面図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）プリンターの構成：
（２）キャリッジの駆動機構：
（３）他の実施形態：

（１）プリンターの構成：
図１Ａは、本発明の一実施形態にかかる駆動機構を備えるプリンター１０の概略構成を示す図である。同図１Ａにおいては、プリンター１０の筐体の斜視図をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる３次元空間内で示している。すなわち、プリンター１０は略直方体の筐体を備え、プリンター１０を水平面上に置いた場合に印刷媒体Ｐの挿入口１１を備える面が水平面と平行に配向し、印刷媒体Ｐの排出口１２を備える面が水平面と垂直に配向する。そこで、本明細書においては、当該挿入口１１を備える面とｘ−ｙ平面とが平行となり、ｘ−ｚ平面が当該挿入口１１を備える面と垂直となるようにｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を設定した。さらに、プリンター１０の筐体の稜がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれと平行に配向するように設定した。

本実施形態にかかるプリンター１０は、印刷媒体Ｐの挿入口１１から挿入された印刷媒体Ｐを搬送して排出口１２から排出することが可能である。また、プリンター１０は、内部に駆動体としてのキャリッジ１３とキャリッジを移動させる機構とを備えている。キャリッジを移動させる機構は、プリンター１０内でプリンター１０の筐体に対して固定された支持体２０と、支持体２０に支持された第１プーリー３０および第２プーリー４０と、第１プーリー３０および第２プーリー４０に掛けられたベルト５０とを備えている。

支持体２０は、ｘ−ｚ平面に平行な方向に配向した板状部材であり、第１プーリー３０と第２プーリー４０とは当該支持体２０に対して回転可能に支持される。なお、本実施形態において、第１プーリー３０は支持体２０に直接的に支持されるが、第２プーリー４０は第２プーリー支持部４１を介して支持体２０に間接的に支持される。第２プーリー支持部４１は後述する。

第１プーリー３０と第２プーリー４０とに掛けられるベルト５０には、キャリッジ１３が取り付けられており、第１プーリー３０を回転駆動することによってベルトをｘ軸方向に平行な方向に往復動させてキャリッジ１３をｘ軸方向に平行な方向に往復動させることができる。また、第１プーリー３０と第２プーリー４０とは、支持体２０のｘ軸に平行な方向の両端に配置される。すなわち、第１プーリー３０は、支持体２０上にてｘ軸に沿った方向の一方の端部に支持され、第２プーリー４０は支持体２０上にてｘ軸に沿った方向の他方の端部に支持され、第１プーリー３０と第２プーリー４０との間においてｙ軸に平行な方向に印刷媒体Ｐが搬送される構成となっている。従って、印刷媒体Ｐが搬送される過程でキャリッジ１３をｘ軸に平行な方向に往復動させ、当該キャリッジ１３に搭載されたインクヘッドからインクを吐出させることによって印刷媒体Ｐ上に画像等を印刷することができる。

（２）キャリッジの駆動機構：
本実施形態においては、以上のようなプリンター１０において、バネによりベルト５０の張力を維持するとともに、バネの反発力に抗する力がベルト５０に伝達され得る状況であっても第１プーリー３０および第２プーリー４０とベルト５０との間での歯飛びが発生しないようにキャリッジの駆動機構を構成している。以下、当該キャリッジの駆動機構を詳述する。

図１Ｂはキャリッジの駆動機構を抜き出してｙ軸に平行な方向から眺めた状態を示す正面図、図１Ｃは図１Ｂから支持体２０を除外してｙ軸に平行な方向から眺めた状態を示す正面図、図１Ｄは第２プーリー４０と第２プーリー４０を支持する第２プーリー支持部４１と第２プーリー支持部４１に取り付けられるバネ４２とを分解してｙ軸に平行な方向から眺めた状態を示す図である。また、図２Ａは図１Ｂから支持体２０を除外してｚ軸に平行な方向から眺めた状態を示す上面図、図２Ｂは第２プーリー４０と第２プーリー支持部４１とバネ４２とを分解してｚ軸に平行な方向から眺めた状態を示す図である。図２Ｃは支持体２０をｙ軸に平行な方向から眺めた状態を示す正面図、図２Ｄは支持体２０をｚ軸に平行な方向から眺めた状態を示す上面図である。

第１プーリー３０は、図２Ａに示すように、フランジ３０ａと円柱部３０ｂと回転体３０ｃとを備え、フランジ３０ａから円柱部３０ｂの逆側に延びる図示しない回転軸に対して回転体３０ｃが回転可能に取り付けられる。一方、支持体２０のｘ軸に沿った方向の一方の端部には穴２０ａが形成されており（図２Ｃ参照）、第１プーリー３０の円柱部３０ｂが支持体２０の穴２０ａに挿入されて第１プーリー３０が支持体２０に対して支持される。第１プーリー３０が支持体２０に支持された状態で回転体３０ｃは回転可能であり、第１プーリー３０が支持体２０に対して回転可能に支持されることになる。

なお、回転体３０ｃの外周部分には、回転体３０ｃの回転軸に平行な方向に延びる凹凸が形成されている。すなわち、当該回転体３０ｃの外周には歯面が形成されている。また、プリンター１０はモーター６０を備えており、当該モーター６０は第１プーリー３０に接続されている。従って、モーター６０を所定方向あるいは逆方向に回転させることによって第１プーリー３０を図１Ｂにおける時計回りあるいは反時計回りに回転させることが可能である。

第２プーリー４０は、図２Ｂ等に示すように、回転体４０ａと回転軸４０ｂとを備えており、回転体４０ａの外周部分には、回転体４０ａの回転軸４０ｂに平行な方向に延びる凹凸によって歯面が形成されている。

第２プーリー支持部４１は、図２Ｂ等に示すように、板状部材４１ａ〜４１ｃと連結部４１ｄ，４１ｅを備え、当該板状部材４１ａ〜４１ｃが平行に配向した状態で板状部材４１ａ〜４１ｃから垂直に延びる連結部４１ｄ，４１ｅによって板状部材４１ａ〜４１ｃが連結されるようにして構成される。さらに、第２プーリー支持部４１は接触部４１ｆとバネ受部４１ｇとを備え、接触部４１ｆは板状部材であるとともに板状部材４１ｂに対して垂直に配向した状態で板状部材４１ｂおよび連結部４１ｅに取り付けられるとともに、接触部４１ｆから垂直に延びる円柱状のバネ受部４１ｇが接触部４１ｆに取り付けられることによって構成されている。

本実施形態においては、接触部４１ｆの最も大きい面はｚ−ｙ平面に平行に配向し、バネ受部４１ｇはｘ軸に平行に配向するように接触部４１ｆに対して取り付けられている。また、バネ受部４１ｇの外径はバネ４２の内径よりも僅かに小さくなるように構成されており、バネ４２をバネ受部４１ｇに対して挿入することが可能である。

一方、支持体２０においては、第１プーリー３０と逆側の端部に穴２０ｂが形成されている。当該穴２０ｂは大きさの異なる矩形の穴がｘ軸方向に並べられて連結されたような形状であり、大きい矩形の穴に相当する部分（図２Ｃに示す支持体２０の穴２０ｂにおいて右側に位置する部分）は、板状部材４１ａ，４１ｂの外周（ｘ−ｚ平面から眺めた場合の外周（例えば、図１Ｄにおける外周））よりも大きくなるように穴２０ｂが形成されている。また、小さい矩形の穴に相当する部分（図２Ｃに示す支持体２０の穴２０ｂにおいて左側に位置する部分）は、板状部材４１ａ，４１ｂの外周よりも小さくなるように穴２０ｂが形成されている。さらに、板状部材４１ａと板状部材４１ｂとの距離は、支持体２０のｙ軸に平行な方向の厚さよりも僅かに大きくなっている。

従って、第２プーリー支持部４１の一部を穴２０ｂの大きい矩形の部分に挿入し、さらに板状部材４１ａ，４１ｂで支持体２０を挟んだ状態で第２プーリー支持部４１を穴２０ｂの小さい矩形の部分にスライドさせることによって第２プーリー支持部４１が支持体２０に支持された状態となる。この状態において、第２プーリー支持部４１は、ｘ軸に平行な方向に往復動させることが可能である。

さらに、支持体２０においては、穴２０ｂの穴２０ａに最も近い辺に沿って板状部材２０ｃが連結されている（図２Ｃ，２Ｄ参照）。当該板状部材２０ｃはｘ−ｚ平面に垂直であるとともに、ｙ−ｚ平面に平行であり、円柱状のバネ受部２０ｄが連結されている。バネ受部２０ｄはその軸がｘ軸に平行に配向し、かつ穴２０ｂ側に突出するように配向されており、バネ受部２０ｄの外径はバネ４２の内径よりも僅かに小さくなるように構成されており、バネ４２をバネ受部２０ｄに対して挿入することが可能である。

従って、上述のように第２プーリー支持部４１がｘ軸に平行な方向に往復動可能に支持体２０に支持された状態において、バネ４２の一方の端部にバネ受部４１ｇが挿入され、バネ４２の他方の端部にバネ受部２０ｄが挿入される状態とすることで、図１Ｂに示すように第２プーリー支持部４１と板状部材２０ｃとの間にバネ４２が保持された状態とすることができる。本実施形態において、バネ４２は縮められた状態で第２プーリー支持部４１と板状部材２０ｃとの間に保持される構成である。従って、バネ４２の反発力は、穴２０ｂ内で往復動可能な第２プーリー支持部４１を図１Ｂの左側に付勢する力として作用する。

さらに、第２プーリー支持部４１が備える板状部材４１ｂ，４１ｃには半円状の軸受部４１ｈが形成されている（図１Ｄ参照）。当該軸受部４１ｈは、第２プーリー４０が備える回転軸４０ｂの外径よりも僅かに大きい内径である。従って、第２プーリー４０の回転軸４０ｂを第２プーリー支持部４１の軸受部４１ｈに嵌めることができる。そして、上述のように第２プーリー支持部４１と板状部材２０ｃとの間にバネ４２が保持された状態においては、バネ４２の反発力により、第２プーリー支持部４１が第１プーリー３０側に移動することが抑制される。

そこで、第２プーリー支持部４１の軸受部４１ｈに、第２プーリー４０の回転軸４０ｂを嵌めた状態で、歯面が形成されたベルト５０を第２プーリー４０と第１プーリー３０とが備える歯面と噛み合うように掛けると、ベルト５０が張って第２プーリー４０と第１プーリー３０とから脱落しない状態とすることができる。この場合、第２プーリー４０は、第２プーリー支持部４１から脱落しない状態で保持されるため、第２プーリー４０は第２プーリー支持部４１に回転可能に支持されることになる。

また、本実施形態において、キャリッジ１３は板状部材１３ａを備えており（図２Ａ参照）、当該板状部材１３ａは、下側に存在するベルト５０に取り付けられている。さらに、本実施形態においてバネ４２は、ベルト５０にキャリッジ１３を移動させることが可能な張力を与えるようなばね定数に設定されている。従って、モーター６０を所定方向あるいは逆方向に回転させることによって第１プーリー３０を図１Ｂにおける時計回りあるいは反時計回りに回転させると、キャリッジ１３をｘ軸に平行な方向に往復動させることが可能である。

以上のように、第２プーリー４０は第２プーリー支持部４１を介して支持体２０に支持され、当該第２プーリー支持部４１はバネ４２によって図１Ｂの左側に付勢されている。また、支持体２０において第２プーリー４０の逆側の端部（図１Ｂの右側）には第１プーリー３０が支持されている。さらに、第２プーリー支持部４１は、支持体２０の穴２０ｂにおいて、ｘ軸に平行な方向に沿って往復動可能（図１Ｂの左右に移動可能）である。従って、第２プーリー支持部４１は、第２プーリー４０と第１プーリー３０とを近接させる近接方向および離間させる離間方向に移動可能であるとともに、少なくとも第１プーリー３０と第２プーリー４０とにベルト５０が掛けられた状態においては、第２プーリー４０からベルト５０に当該ベルト５０が張る状態となる力が作用する状態で支持体２０に支持されていることになる。

本実施形態にかかるプリンター１０は、モーター６０の回転駆動力を制御してキャリッジ１３を移動させるが、通常は、キャリッジ１３の位置を特定しながら予め決められた移動範囲内でキャリッジ１３を移動させることによって印刷を実行する。しかし、印刷媒体Ｐが搬送経路内で詰まるなどのエラーが発生し、プリンター１０の動作が停止した状態で電源がオフにされ、再度電源がオンにされた場合など、キャリッジ１３の位置が不明となる場合がある。この場合、キャリッジ１３の位置が不明なまま、一旦キャリッジ１３を移動範囲の端まで移動させることによってキャリッジ１３の位置を特定し、位置が特定された後に通常の動作に移行する。

そして、位置が不明なままキャリッジ１３を移動させることに伴って、キャリッジ１３が実際には移動範囲の端に位置してそれ以上移動できないにもかかわらず、モーター６０から第１プーリー３０に駆動力を作用させてしまう状況が発生し得る。この場合、ベルト５０に伝達された駆動力は、キャリッジ１３を移動させる力として作用せず、ベルト５０に伝達された駆動力は、バネ４２の反発力に抗して第２プーリー支持部４１を近接方向に移動させる力として作用する。そして、当該近接方向への力によって第２プーリー支持部４１が近接方向に移動すると、第２プーリー支持部４１とともに第２プーリー４０が第１プーリー３０に接近し、ベルト５０に張りがなくなるために歯飛びが発生してしまう。

なお、本実施形態のように、第２プーリー支持部４１を離間方向に付勢するためにバネ４２を利用すると、バネ４２の反発力がバネ４２の変位に比例して大きくなるため、キャリッジ１３が移動できずに第２プーリー支持部４１に近接方向の力が作用した場合に当該近接方向の力に抗してベルトの張力を維持することが容易になり好ましい。しかし、バネ４２の反発力のみを利用して、キャリッジ１３が移動できない場合の歯飛びを防止するためにはバネ４２のばね定数が極めて大きなものにする必要が生じるなど、事実上、歯飛びを防止することが不可能である。

そこで、本実施形態においては、第１プーリー３０側から第２プーリー４０に移動するキャリッジ１３と接触部４１ｆとが接触することによって歯飛びが防止される構成とした。すなわち、第２プーリー支持部４１においてキャリッジ１３の移動経路に突出した接触部４１ｆを設けることにより、キャリッジ１３が第１プーリー３０側から第２プーリー４０側に移動する過程において、キャリッジ１３の端部が接触部４１ｆに達すると、キャリッジ１３がそれ以上移動することができないように、移動を規制する構成とした。図２Ａに示す例においてキャリッジ１３は、第２プーリー４０側の一点鎖線で示す位置にて接触部４１と接触し、第２プーリー４０側の破線で示す位置まで移動しないことになる。

このように、キャリッジ１３が接触部４１ｆに接触すると、キャリッジ１３に作用している力が第２プーリー支持部４１に伝達され、第２プーリー支持部４１に離間方向の力が作用する。また、同じ方向にキャリッジ１３を移動させるための駆動力がモーター６０からベルト５０に作用し続ける間、第２プーリー支持部４１には、キャリッジ１３によって離間方向への力が作用し続ける。

一方、キャリッジ１３が接触部４１ｆに接触している状態でキャリッジ１３を移動させるための駆動力がモーター６０からベルト５０に作用し続けると、ベルト５０に伝達された駆動力は、バネ４２の反発力に抗して第２プーリー支持部４１を近接方向に移動させる力として作用する。しかし、本実施形態においては、キャリッジ１３が接触部４１ｆに接触することによって、第２プーリー支持部４１に離間方向への力も作用し続ける。従って、第２プーリー支持部４１とともに第２プーリー４０が第１プーリー３０に接近することを防止することができ、ベルト５０に張りがなくなることを防止することができ、歯飛びを防止することが可能である。

（３）他の実施形態：
上述の実施形態は本発明を実施するための一例であり、駆動体に作用する第１プーリー側から第２プーリー側に向けた方向の成分を含む力を、第１プーリーと第２プーリーとの距離を維持または増大させる力に変換する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、駆動体はキャリッジに限定されず、駆動機構を備える装置もプリンターに限定されない。

図３Ａは、本発明の一実施形態にかかる駆動機構を備えるスキャナー１００の概略構成を示す図である。同図３Ａにおいては、スキャナー１００の筐体の斜視図をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる３次元空間内で示している。スキャナー１００は略直方体の筐体と当該筐体に対してヒンジによって取り付けられる開閉可能な蓋１１０を備える。スキャナー１００の筐体の一面は原稿台１２０となっており、スキャナー１００を水平面上に置いた場合に原稿台１２０が水平面と平行に配向する。そこで、本明細書においては、水平面に置かれた原稿台１２０とｘ−ｙ平面とが平行となり、ｘ−ｚ平面およびｙ−ｚ平面が原稿台１２０と垂直になるようにｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を設定した。さらに、スキャナー１００の筐体の稜がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれと平行に配向するように設定した。

本実施形態にかかるスキャナー１００は、一方向に延びるラインセンサー１３０を備えており、当該ラインセンサー１３０は原稿台１２０の下方においてｘ軸方向に平行に配向されるとともに、ｙ軸方向に平行な方向に移動可能に構成される。

図３Ｂはラインセンサー１３０の駆動機構を抜き出してｚ軸に平行な方向から眺めた状態を示す上面図である。なお、同図３Ｂにおいて、上述の実施形態と同様の構成については同じ符号で示している。本実施形態にかかるラインセンサー１３０の駆動機構は、同図３Ｂに示すように、スキャナー１００内でスキャナー１００の筐体に対して固定された支持体２００，２０１と、支持体２００に回転可能に支持された第１プーリー３０と、支持体２０１に支持された第２プーリー支持部４１と、第２プーリー支持部４１に回転可能に支持された第２プーリー４０と、第１プーリー３０および第２プーリー４０に掛けられたベルト５０とを備えている。

支持体２００は、ｘ−ｙ平面に平行な方向に配向した板状部材であり、第１プーリー３０は当該支持体２００に対して回転可能に支持され、図示しないモーターによって回転駆動される。支持体２０１は、ｘ−ｙ平面に平行な方向に配向した板状部材であり、上述の支持体２０の穴２０ｂと同形状の穴が形成されている。従って、第２プーリー支持部４１の一部を穴２０ｂに挿入し、さらに第２プーリー支持部４１を構成する板状部材（図２Ｂに示す板状部材４１ａ，４１ｂと同形状の部分）で支持体２０１を挟んだ状態で第２プーリー支持部４１をスライドさせることによって第２プーリー支持部４１が支持体２０１に支持された状態となる。この状態において、第２プーリー支持部４１は、ｙ軸に平行な方向に往復動させることが可能である。

さらに、支持体２０１には、図２Ｃ，２Ｄと同様なバネ受け部２０ｄを備える板状部材２０ｃが連結されている。また、第２プーリー支持部４１は、図２Ｂと同様にバネ受け部４１ｇを備えている。従って、バネ４２をバネ受部２０ｄおよびバネ受け部４１ｇに対して挿入することによって、図３Ｂに示すように第２プーリー支持部４１と板状部材２０ｃとの間にバネ４２が保持された状態とすることができる。そして、本実施形態においてもバネ４２は縮められた状態で第２プーリー支持部４１と板状部材２０ｃとの間に保持される。従って、バネ４２の反発力は、ｙ軸方向に平行な方向に往復動可能な第２プーリー支持部４１を図３Ｂの左側に付勢する力として作用する。

この結果、バネ４２の反発力により、第２プーリー支持部４１が第１プーリー３０側に移動することが抑制される状態となっており、この状態においてベルト５０が第１プーリー３０と第２プーリー４０とに掛けられ、当該ベルト５０に張力が作用した状態となる。

本実施形態において、スキャナー１００内にはベルト５０が延びる方向と平行な方向に延びる円柱状のガイドレール１３１が取り付けられている。ラインセンサー１３０は当該ガイドレール１３１の外径よりも僅かに大きい内径の装着部（図示せず）を備えており、当該装着部にガイドレール１３１が装着された状態でラインセンサー１３０は当該ガイドレール１３１に沿って往復動可能である。

さらに、ベルト５０にはラインセンサー１３０が取り付けられており、第１プーリー３０を回転駆動することによってベルトをｙ軸方向に平行な方向に往復動させてラインセンサー１３０をガイドレール１３１に沿ってｙ軸方向に平行な方向に往復動させることができる。すなわち、スキャナー１００においては、原稿台１２０の幅（ｘ軸方向の長さ）と同一の幅の範囲を読み取り可能なラインセンサー１３０を原稿台１２０の長さ方向（ｙ軸方向）に移動させることによって原稿台１２０と同等の大きさの範囲の中の任意の範囲について読み取りを行うことが可能である。

この構成において、第２プーリー支持部４１は、図２Ｂと同様の接触部４１ｆを備えている。すなわち、第２プーリー支持部４１は、当該第２プーリー支持部４１からｘ−ｙ平面に対して垂直な方向、かつ、ラインセンサー１３０の移動経路内に突出する接触部４１ｆを備えている。本実施形態においてもベルト５０は第１プーリー３０と第２プーリー４０とに掛けられているため、ラインセンサー１３０の移動範囲の一方の端は第２プーリー４０側、他方の端は第１プーリー３０側となる。

そして、本実施形態においては、第２プーリー支持部４１においてラインセンサー１３０の移動経路に突出した接触部４１ｆが形成されているため、ラインセンサー１３０が第１プーリー３０側から第２プーリー４０側に移動する過程において、ラインセンサー１３０の端部が接触部４１ｆに達すると、ラインセンサー１３０がそれ以上移動することができないように規制される。このように、ラインセンサー１３０が接触部４１ｆに接触すると、第２プーリー支持部４１には、ラインセンサー１３０によって第１プーリー３０と第２プーリー４０とを離間する離間方向への力が作用し続ける。従って、ラインセンサー１３０を移動させるための駆動力がモーターからベルトに作用し続けたとしても、第２プーリー支持部４１とともに第２プーリー４０が第１プーリー３０に接近することを防止することができ、ベルト５０に張りがなくなることを防止することができる。この結果、歯飛びを防止することが可能である。

なお、本明細書では駆動体の駆動機構を備える機器としてプリンター１０とスキャナー１００とを例示したが、むろん、駆動体の駆動機構を備える機器としてはこれらの機器に限定されない。すなわち、２以上のプーリーを備える機器であって、少なくとも一方のプーリーにプーリー支持部を介してベルトを張るための力が作用しており、駆動体が当該プーリー側に移動した場合に駆動体がプーリー支持部に接触することによって当該ベルトを張るための力を補助するように構成されていればよく、種々の機器に適用することが可能である。また、上述の実施形態においては、第１プーリー３０と第２プーリー４０とベルト５０に、互いに噛み合う歯が形成されていたが、当該歯が形成されていないプーリーにベルトを掛ける構成に本発明を適用することも可能である。

１０…プリンター、１１…挿入口、１２…排出口、１３…キャリッジ、１３ａ…板状部材、２０…支持体、２０ａ，２０ｂ…穴、２０ｃ…板状部材、２０ｄ…バネ受部、３０…第１プーリー、３０ａ…フランジ、３０ｂ…円柱部、３０ｃ…回転体、４０…第２プーリー、４０ａ…回転体、４０ｂ…回転軸、４１…第２プーリー支持部、４１ａ…板状部材、４１ａ〜４１ｃ…板状部材、４１ｄ，４１ｅ…連結部、４１ｆ…接触部、４１ｇ…バネ受部、４１ｈ…軸受部、４２…バネ、５０…ベルト、６０…モーター

Claims (4)

1. 支持体と、
   前記支持体の一端側で回転可能に支持されるとともにモーターによって回転駆動される第１プーリーと、
   前記支持体の他端側で、前記第１プーリーと前記第２プーリーを結ぶ方向において移動可能で、かつ回転可能に支持された第２プーリーと、
   前記第１プーリーと前記第２プーリーとに掛けられ、前記第１プーリーの回転に応じて第２プーリーと共に移動するベルトと、
   前記ベルトに取り付けられた駆動体と、を備え、
   前記第２プーリーは、付勢部材を介して前記支持体に固定され、前記付勢部材の付勢により前記第２プーリーを前記第１プーリー側とは反対方向に付勢して前記ベルトを張る状態と成し、
   前記第１プーリー側から前記第２プーリー側に移動した前記駆動体に接触する接触部を介して前記第２プーリーを前記付勢部材の付勢方向に力を伝達する、ことを特徴とする駆動機構。
2. 前記第２プーリーを支持する第２プーリー支持部を備え、
   前記第２プーリー支持部は、前記支持体に対して前記第１プーリーと前記第２プーリーを結ぶ方向において移動可能に支持され、
   前記接触部は前記第２プーリー支持部に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の駆動機構。
3. 前記駆動体は、印刷される印刷媒体に対して往復動するキャリッジであり、
   請求項１または請求項２に記載の駆動機構を備えたことを特徴とするプリンター。
4. 前記駆動体は、往復動するラインセンサーであり、
   請求項１または請求項２に記載の駆動機構を備えたことを特徴とするスキャナー。

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