JP2004025587A

JP2004025587A - 記録装置

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Publication number: JP2004025587A
Application number: JP2002184470A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Saito; 斎藤　　弘幸
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: EP1375166A1; DE60303241D1; US20040017461A1; DE60303241T2; JP4027166B2; CN1482002A; EP1375166B1; CN1255284C

Abstract

【課題】コスト上昇なしに、搬送ローラ及び軸受けの位置を安定化させて搬送ローラの移動に起因する記録媒体の移動を防止し、着弾精度を向上させること。
【解決手段】搬送ローラと、該搬送ローラに従動して回転する従動ローラと、該従動ローラを該搬送ローラに押圧する押圧手段と、該搬送ローラを支持する軸受けと、該搬送ローラを回転させる駆動手段並びに駆動伝達手段を有する記録装置において、前記軸受けは、前記搬送ローラの円周を支持する２箇所の当接部を有し、当該軸受けによる前記搬送ローラの支持形態は、前記２箇所の当接部を結ぶ線分の垂直方向を、前記搬送ローラの停止及び作動時に前記軸受けに作用する作用力ベクトル方向の変動範囲内に存在させて支持することを特徴とする。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体に画像を形成する記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、記録装置、特にインクジェット記録装置による出力画像の画質の向上はめざましく、これを実現するための必要精度が高くなっている。記録装置の画質向上の手段として、画像に吐出されたインクのドットの粒状感を低減するためにインクの吐出量を少なくし、記録媒体上のドットの大きさが小さくなってきていることが挙げられる。ドットが小さくなると、本来ドット同士が重なり合っていなければならない領域が、ドットの着弾位置が少しでも変化すると重なり合わない状態となり（逆に、重なってはいけない領域が重なってしまい）、この領域の濃度や色味がずれてしまう。この濃度や色味のずれが画像の白筋や黒筋、色むらとなって画像品位の劣化を生じさせていた。ここでいうドット同士の位置ずれは十数μｍ〜数μｍのレベルであり、この精度を確保するための手段が講じられてきた。
【０００３】
画質形成における重要な機構の一つとしての記録媒体の搬送機構に対して、例えば、搬送ローラの偏芯、円筒度、直径公差やギアの等級を向上させるといった部品レベルの高精度化や、搬送量をモータやギアの整数回転分と一致させることで、モータの停止誤差やギアの偏芯精度成分をキャンセルする構成として組み合わせ精度を保持するための駆動構成等が提案され、採用されている。また、搬送ローラの理論的な回転量（搬送面移動量）の精度だけでなく、搬送ローラ自体の位置ずれを防止する目的で、搬送ローラを支持する軸受けの位置を安定化させるために軸受けの外周面に微小な突起を設け、軸受けをシャーシに取り付ける際にこの突起を削りながら挿入することで公差上発生してしまう搬送ローラの軸受けとシャーシとの間のガタをなくす方法も講じられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の手段では搬送ローラの理論的な回転量（搬送面移動量）の精度に対しては十分に考慮されているが、搬送ローラの位置に関しては対策が不十分であった。図１０に一般的な搬送ローラの軸受け構成を示す。同図において、１００１は搬送ローラ、１００２は軸受け、１００３は軸受けを支持するシャーシ、１００４はピンチローラである。ピンチローラ１００４は記録媒体の搬送力を生み出すために、不図示のバネにより搬送ローラ１００１にＦｐの力で押圧されている。
【０００５】
ここで、たとえピンチローラ１００４による押圧力Ｆｐで搬送ローラ１００１と軸受け１００２のガタ、軸受け１００２とシャーシ１００３のガタが図中下方向に寄せられていても、搬送ローラ１００１の断面形状は円形状であり、軸受け１００２も円形状、さらにシャーシ１００３も円形状であるため、軸受け１００２内周円上で搬送ローラ１００１がＹ、Ｙ’方向に容易に動きやすく、シャーシ１００３と軸受け１００２の関係も同様で、軸受け１００２がＹ、Ｙ’方向に容易に動きやすい構成となっており、外乱による外力が加えられると搬送ローラ１００１が動きやすく、静的にもシャーシ１００３に対する搬送ローラ１００１の位置が定まりにくい。
【０００６】
また、従来の技術である上述の軸受けの外周面に微小な突起を設け、軸受け１００２をシャーシに取り付ける際にこの突起を削りながら挿入する方法では、軸受け１００２を挿入した時点ではガタが取られているものの、軸受け挿入時に軸受け内径を変形させない程度の突起とする必要があるため、削りやすい、即ち弱い突起とする必要があり、輸送中の落下や振動で変形し、ガタが発生してしまう。また、通常、ＰＯＭ等の樹脂製の軸受けと金属製のシャーシと搬送ローラ軸との熱膨張が異なるため、温度変化により寸法が変化してガタが発生してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明では上記課題を鑑み、コスト上昇なしに、搬送ローラ及び軸受けの位置を安定化させて搬送ローラの移動に起因する記録媒体の移動を防止し、着弾精度を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明の代表的な構成は、搬送ローラと、該搬送ローラに従動して回転する従動ローラと、該従動ローラを該搬送ローラに押圧する押圧手段と、該搬送ローラを支持する軸受けと、該搬送ローラを回転させる駆動手段並びに駆動伝達手段を有する記録装置において、前記軸受けは、前記搬送ローラの円周を支持する２箇所の当接部を有し、当該軸受けによる前記搬送ローラの支持形態は、前記２箇所の当接部を結ぶ線分の垂直方向を、前記搬送ローラの停止及び作動時に前記軸受けに作用する作用力ベクトル方向の変動範囲内に存在させて支持することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
第１実施形態の説明を行う。本実施形態では脱着可能なインクタンク付きの記録手段としての記録ヘッドを搭載したシリアル式インクジェットプリンタを例として述べる。図１はシリアル式インクジェットプリンタの全体図である。同図において、１０１はインクタンクを有する記録ヘッド、１０２は記録ヘッド１０１を搭載するキャリッジである。キャリッジ１０２の軸受け部には、記録媒体３０１の搬送方向と直交する主走査方向に摺動可能な状態でガイドシャフト１０３が挿入され、そのシャフトの両端はシャーシ１１６に固定されている。このキャリッジ１０２に係合したキャリッジ駆動伝達手段であるベルト１０４を介して、キャリッジ駆動手段である駆動モータ１０５の駆動が伝達され、キャリッジ１０２が主走査方向（Ｘ方向）に移動可能である。
【００１０】
同図において、１０６は記録媒体をスタックしておく給送ベース、１０７は記録媒体の搬送の駆動源である搬送モータ、１０８は記録媒体を搬送する搬送ローラ（本実施形態では搬送ローラの記録媒体の搬送面と軸受け支持部とが同じ直径として考え、以下、搬送ローラと搬送ローラ軸とを同義として扱う）、１０９は搬送ローラ１０８を軸支持するための軸受けで、シャーシ１１６に取り付けられている。１１０は搬送モータ１０７の駆動力を伝達するための搬送ローラギアであって、搬送ローラに取り付けられている。１１１は記録媒体を搬送ローラ１０８に押圧するためのピンチローラ、１１２はその押圧手段であるピンチローラバネである。
【００１１】
印字待機中において記録媒体は、給送ベース１０６にスタックさており、印字開始時には不図示の給送ローラにより記録媒体が給送される。給送された記録媒体は記録媒体の搬送用モータ１０７の駆動により、搬送ローラ１０８を回転させることで搬送方向Ｙへ適切な送り量だけ搬送される。そこで、キャリッジ１０２の走査中に記録ヘッド１０１から記録媒体へインクを吐出させることで画像を形成する。画像形成終了後排出手段により排出され、記録動作が完了する。
【００１２】
尚、本実施形態ではインクの吐出構成として、記録信号に応じて電気熱変換体に通電し、その熱エネルギーによってインクに生ずる膜沸騰を利用してインクに生ずる気泡の成長、収縮により、インクを吐出口から吐出して記録を行うように構成している。その代表的な構成や原理については、例えば米国特許第　４７２３１２９号明細書、同第　４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型の何れにも適用可能であるが、特にオンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に優れた液体の吐出が達成でき、より好ましい。
【００１３】
図２に搬送ローラ１０８と軸受け１０９の構成を示す。ここで、搬送ローラ１０８にはピンチローラバネ１１２のバネ力によるピンチローラ１１１の押圧力が搬送ローラに作用している。一方、軸受け１０９には搬送ローラ１０８を支持する２面を有することで、この２面と搬送ローラ１０８との２箇所の接線（断面で見ると接点）１０９ａ、１０９ｂが存在する。この構成により、搬送ローラ１０８は軸受け１０９の幾何学的に定まった２箇所でのみ支持されるため、搬送ローラ１０８が軸受け１０９から浮き上がらない限り搬送ローラ１０８が搬送方向（図中Ｙ、Ｙ’方向）に位置ずれする事はない。また、軸受け１０９は不図示の回転規制部でシャーシ１１６と締結されており、シャーシとの間で回動不能に設置されている。尚、軸受け１０９に対して搬送ローラ１０８を、又はシャーシ１１６に対して軸受け１０９を、ラジアル方向に挿入可能な開口部を設けると、組立て性を向上させることができる。また、搬送ローラ１０８を支持する前記２面はいかなる形状でもよいが、平面であることが好ましい。
【００１４】
図３に搬送ローラ１０８と軸受け１０９に作用する力を示す概念図を示す。同図における記号の意味は、
Ｆｐ：ピンチローラ押圧力、
Ｆｂ：搬送抵抗力、
Ｆｆ：搬送ローラ駆動力、
Ｆｇ：搬送ローラ（ユニット）重力、
Ｎ１、Ｎ２：軸受け反力（垂直抗力）、
μＮ１、μＮ２：搬送ローラ軸と軸受けの間の摩擦力、
θｆ：駆動ギアの位置角度、
θ１、θ２：搬送ローラと軸受けとの当接位置角度、
α：駆動ギアの圧力角、
Ｒ：搬送ローラギアの半径、
ｒ：搬送ローラの半径、
Ｔ：搬送ローラに係わる回転体の加速トルク、である。
【００１５】
詳細は同図において、１０７ａは搬送モータの出力ギア（搬送モータギア）であり、鉛直下方向を基準にθｆの角度上に位置している。このギアは搬送ローラ１０８を駆動する駆動伝達手段であり、搬送ローラギア１１０を回転させる力Ｆｆを伝達する。通常、ギア伝達の場合、搬送モータギア１０７ａと搬送ローラギア１１０の共通接線方向から圧力角αだけずれた方向に駆動力Ｆｆが作用する。また、搬送ローラ１０８にはピンチローラバネ１１２のバネ力によるピンチローラ１１１の押圧力Ｆｐが鉛直下方向に作用している。
【００１６】
搬送ローラ１０８とピンチローラ１１１との間に搬送する記録媒体３０１が挟まれている。この搬送する記録媒体３０１には搬送上流や下流に記録媒体のコシ等の搬送抵抗が作用しており、ピンチローラ１１１の転がり摩擦との合力として扱った搬送抵抗力Ｆｂが搬送方向とは逆方向に搬送ローラ１０８に作用している（搬送方向は図中右方向）。このＦｂは、搬送ローラ１０８が動いている時もしくは動こうとする力が作用した時に発生する摩擦抵抗である。搬送ローラ１０８は軸受けの２箇所の当接部１０９ａ、１０９ｂにより支持され、これらの当接部で搬送ローラ１０８の中心方向へ搬送ローラ１０８の支持力の反力Ｎ１、Ｎ２がそれぞれ作用している。
【００１７】
ここで、当接部１０９ａ、１０９ｂは鉛直下方向からそれぞれθ１、θ２の角度の搬送ローラ１０８との接点に位置している。また、この当接部１０９ａ、１０９ｂでは、搬送ローラ１０８の回転方向とは逆方向の接線方向に摩擦抵抗が、それぞれμＮ１、μＮ２の力で作用する（ただし、搬送ローラ１０８と軸受け１０９との間の摩擦抵抗をμとする）。また、搬送ローラ１０８を加速もしくは減速させる時には搬送ローラ１０８に係わる回転体の加速トルクＴ＝Ｉｄω／ｄｔ（Ｉは回転体のイナーシャ（慣性モーメント）、ωは回転体の角速度）が作用する。
【００１８】
ここで、
Ａ＝ｓｉｎθ１＋μｃｏｓθ１、
Ｂ＝−ｓｉｎθ２＋μｃｏｓθ２、
Ｃ＝ｃｏｓθ１−μｓｉｎθ１、
Ｄ＝ｃｏｓθ２＋μｓｉｎθ２、
Ｅ＝Ｆｂ＋Ｆｆｃｏｓ（θｆ−α）、
Ｆ＝Ｆｇ＋Ｆｐ＋Ｆｆｓｉｎ（θｆ−α）、
とおくと、軸受け１０９が受ける垂直抗力は、
Ｎ１＝（ＤＥ−ＢＦ）／（ＡＤ−ＢＣ）、
Ｎ２＝（ＡＦ−ＣＥ）／（ＡＤ−ＢＣ）、で表される。
【００１９】
さらに、
Ｇ＝（ｓｉｎθ１＋μｃｏｓθ１）Ｎ１−（ｓｉｎθ２−μｃｏｓθ２）Ｎ２、
Ｈ＝（ｃｏｓθ１−μｓｉｎθ１）Ｎ１＋（ｃｏｓθ２＋μｓｉｎθ２）Ｎ２、
とおくと、
搬送ローラ１０８が軸受け１０９に作用する力Ｆｖ（スカラー）は、
Ｆｖ（スカラー）　＝√（Ｇ^２＋Ｈ^２）、
作用角度θｖは、
θｖ＝ｔａｎ^−１（Ｇ／Ｈ）、となり、
この時、加速トルクＴは、
Ｔ＝ＲＦｆｃｏｓα−ｒＦｂ　−ｒμ（Ｎ１＋Ｎ２）
で表される。
【００２０】
以下に、図４を用いて搬送ローラ１０８の停止中（駆動力無し）、起動時、加速中、一定速度時、減速中、停止寸前時のそれぞれの場合に、搬送ローラ１０８が軸受け１０９に作用する力Ｆｖ（ベクトル）を説明する。
【００２１】
停止中（駆動力無し）のＦｖをＦｖ０、ＴをＴ０、駆動力ＦｆをＦｆ０とすると、Ｆｆ０＝０、Ｆｂ＝０、μＮ１＝０、μＮ２＝０、Ｔ０＝０であり、Ｆｖ０は、鉛直下向きのベクトルとなる（θｖ０＝０）。
【００２２】
起動時の、軸受けに作用する力ＦｖをＦｖ１、加速トルクＴをＴ１、駆動力ＦｆをＦｆ１とすると、μ＝静止摩擦係数、Ｆｂは最大静止摩擦力であって、Ｔ１＝０となる駆動力Ｆｆ１により、Ｆｖ１は、鉛直下向きからθｖ１の角度だけ傾いた方向のベクトルとなる。
【００２３】
加速中の軸受けに作用する力ＦｖをＦｖ２、加速トルクＴをＴ２、駆動力ＦｆをＦｆ２とすると、μ＝動摩擦係数、Ｆｂは動摩擦力であって、Ｔ２＞０となる駆動力Ｆｆ２により、Ｆｖ２は、鉛直下向きからθｖ２の角度だけ傾いた方向のベクトルとなる。このベクトルの大きさと方向は駆動力Ｆｆ２に応じて（Ｔ２に応じて）変化する。
【００２４】
一定速度時の軸受けに作用する力ＦｖをＦｖ３、加速トルクＴをＴ３、駆動力ＦｆをＦｆ３とすると、μ＝動摩擦係数、Ｆｂは動摩擦力であって、Ｔ３＝０となる駆動力Ｆｆ３により、Ｆｖ３は、鉛直下向きからθｖ３の角度だけ傾いた方向のベクトルとなる。
【００２５】
減速中の軸受けに作用する力ＦｖをＦｖ４、加速トルクＴをＴ４、駆動力ＦｆをＦｆ４とすると、μ＝動摩擦係数、Ｆｂは動摩擦力であって、Ｔ４＜０となる駆動力Ｆｆ４により、Ｆｖ４は、鉛直下向きからθｖ４の角度だけ傾いた方向のベクトルとなる。このベクトルの大きさと方向は駆動力Ｆｆ４に応じて（Ｔ４に応じて）変化する。
【００２６】
停止寸前時の軸受けに作用する力ＦｖをＦｖ５、加速トルクＴをＴ５、駆動力ＦｆをＦｆ５とすると、μ＝動摩擦係数、Ｆｂは動摩擦力であって、Ｔ５＜０となる駆動力Ｆｆ５により、Ｆｖ５は、鉛直下向きからθｖ５の角度だけ傾いた方向のベクトルとなる。
【００２７】
ここで、停止寸前は停止時の衝撃を小さくするため、通常加速トルクＴ５を０に近づけた値に設定する（Ｔ５＞Ｔ４）。また、減速中においてもギア伝達精度の観点からギアのバックラッシュの発生を防ぐため、常に駆動ギアが搬送ギアを押しながら減速する事が好ましく、通常はＦｆ４＞０、Ｆｆ５＞０の駆動力を設定する。
【００２８】
よって、静止摩擦係数＞動摩擦係数、Ｔ２＞Ｔ１＝Ｔ３＞Ｔ５＞Ｔ４、Ｆｆ４＞０、Ｆｆ５＞０なる関係から、一般的な加減速時の加速度の設定では、θｖ１＞θｖ４＞θｖ５＞θｖ３＞θｖ２＞θｖ０なる関係が成り立つ。この関係から、搬送ローラ１０８が停止状態を含む動作中に定まった位置に安定するためには最も両極に存在する起動時ベクトルＦｖ１と停止ベクトルＦｖ０に対して、安定化を図ればよい。
【００２９】
そこで、図５に示す様にＦｖ１とＦｖ０ベクトルの合力ベクトルをＦｔとして、このＦｔベクトルの角度θｔ方向に対して対称な位置に搬送ローラ１０８と軸受け１０９の当接部を設ける（Ｆｔベクトルの角度θｔ方向と２つの当接位置を結ぶ線分の垂直方向を一致させるように当接位置角度θ１、θ２を決定する）。Ｆｔとθ１、Ｆｔとθ２は互いに従属の関係にあるため、上記内容を満たすようにθ１、θ２を決定すれば、前記安定化を達成することができる。この構成によれば、搬送ローラ１０８を軸受けの当接部（支持面）１０９ａ、１０９ｂの安定位置に押し当ててガタ取りを行っているため、温度変化による搬送ローラ１０８や軸受け１０９の寸法変化が発生したとしても搬送ローラの位置は無視できるほどしか変化せず、ガタも発生しないため搬送ローラ１０８の位置精度を環境に依存せずに確保する事ができる。さらに、部品追加等の必要が無く、またコストを更にかけることなく実現することができる。
【００３０】
ここで、当接位置角度θ１、θ２を決定するにあたり、上記以外に、軸受け１０９で発生する垂直抗力Ｎ１、Ｎ２は正の値でなければならず（負の値になると搬送ローラが軸受けから浮いてしまうため）、外乱に対する安定性を確保する観点からもマージンを有する正の値を確保しておく。一方、摩耗を考慮し、軸受け１０９の当接位置の挟角（１８０−θ１−θ２）を考慮して設定する（挟角が小さくなると安定性は増すが、摩耗には不利になる）。
【００３１】
ここでは、単にＦｖ１とＦｖ０ベクトルの合力ベクトル方向を対称軸として軸受け当接位置を決定したが、搬送動作において、停止精度こそが最も重要な要素であるため、停止状態での安定性を向上させるためＦｖ１に対してＦｖ０の重み付けを大きくし、Ｆｖ０側に偏った方向の合力ベクトルＦｔを作成し、当接位置角度θ１、θ２を決定してもよい。
【００３２】
また、θｖ１とθｖ０の角度差が大きすぎ、上述の当接位置角度θ１、θ２を決定するための条件を満たせない場合は、停止に近い現象（動作）を安定化する事を最重要視し、少なくとも停止直前の軸受けに作用するベクトルＦｖ５と停止状態の作用ベクトルＦｖ０の合力ベクトル方向を対称軸として軸受け当接位置を決定する。ただし、条件が許せばＦｖ５をＦｖ４へとＦｖ１方向に決定対象ベクトルを近づけ、動作中の搬送ローラ１０８の安定性を向上させることが好ましい。また、これらの場合も停止状態の作用ベクトル方向寄りに軸受け当接位置を決定してもよい。
【００３３】
本例は最大加速時の軸受けに作用するベクトルＦｖ１に対して停止時のベクトルＦｖ０が、図４においてＹの正方向に最も方向の異なるベクトルであったが、スループットの向上等の理由で、加速時や減速時の加速度が大きく、Ｆｖ１ベクトルよりＦｖ４ベクトルがよりＹの負の方向に、Ｆｖ０ベクトルよりＦｖ２ベクトルがＹの正の方向にもっとも異なるベクトルであった場合、上術の軸受け当接位置角度θ１、θ２を決定するために使用したＦｖ１ベクトルをＦｖ４ベクトルに、Ｆｖ０ベクトルをＦｖ２ベクトルに置きかえる事で容易に軸受け当接位置を導く事ができるし、この状態は逆に、従来の円形断面軸受けではもっとも搬送ローラ１０８の移動が激しい状況を本発明により解決する事ができる。
【００３４】
本例では軸受け１０９の形状を図２に示すように搬送ローラ１０８を支持する２面を有し、搬送ローラ１０８の周囲を覆う形状となっている。が、これに限るものではなく、軸受けとして機能する部分は２つの搬送ローラ支持部のみであるため、剛性や形状が保てればよく、図６に示すように、軸受け１０９を搬送ローラ１０８の上部を覆わない形状にすることもできる。このような軸受け形状とすることで、軸受け１０９に対して搬送ローラを置くだけで組み立てができるため、組み立てコストを削減でき、メンテナンス性も向上するといったメリットも得られる。
【００３５】
本実施形態において、ピンチローラ１１１の押圧方向を重力方向と一致させているが、必ずしも一致させる必要はなく、搬送下流に位置する印字対向部であるプラテンに記録媒体を押し付ける目的等で傾けても、ピンチローラ１１１の押圧方向に起因する作用力ベクトル方向の変更のみで容易に適用でき、なんら本発明の範囲を逸脱するものではない。
【００３６】
駆動伝達においても、本実施形態では搬送ローラギアはモータギアの駆動を受け取るのみであったが、搬送ローラギアが例えば排出ローラや給送手段への駆動を伝達するための伝達手段を兼ね、負荷となるギア伝達手段を連結しても負荷力ベクトル（トルク）が追加で作用するのみで容易に適用することができる。また、駆動伝達方式に対しても、本発明ではギア伝達としたが、本発明はこれに限定するものではなく、ベルト伝達やフリクション伝達でも適用可能である。この場合、上記の圧力角αを伝達方式に応じて変更することで、式上も容易に適用できる。更に、本実施形態では搬送ローラとピンチローラ１１１による搬送機構を対象としたが、ピンチローラ１１１の代わりに拍車を適用し、搬送ローラ（排出ローラ）と拍車による搬送機構に対する軸受け構成にも容易に適用することができる。尚、ここで前記拍車とは記録媒体に対する接触面積が小さく、インク吐出によってインク像が記録された面側に接触しても、該インク像を乱すことがない回転体をいう。
【００３７】
（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態の特徴を示す搬送ローラ軸と軸受け周りの構成図及び作用力の概念図である。ここで、第１実施形態と同じ記号は同様の意味を示す。図７において、第１実施形態と同様に、搬送ローラ１０８を軸受け１０９の２面の当接部１０９ａ、１０９ｂで軸支持している。これに加え、軸受け１０９とシャーシ１１６との関係も同様に、軸受け１０９をシャーシ１１６の２面の当接部１１６ａ、１１６ｂで軸支持することで、軸受け１０９とシャーシ１１６とのガタを排除し、シャーシ１１６に対して軸受け１０９を定まった位置で安定的に支持する事ができる。
【００３８】
同図における記号の意味は、
Ｆｔ：搬送ローラが軸受けに作用する力（Ｆｔは第１実施形態で求めた搬送ローラの駆動中の各動作の軸受けに作用するベクトルＦｖ０〜Ｆｖ５から求めた作用ベクトルである。）
Ｆｇ２：軸受けの重力（鉛直下向き）、
Ｎｃ１、Ｎｃ２：シャーシの反力、
Ｆｃｔ：軸受けがシャーシに作用する力（軸受けがシャーシに作用する力と軸受けの重力の合力）、
θｃｔ：Ｆｃｔのベクトル方向角度、
θｃ１、θｃ２：搬送ローラとシャーシとの当接位置角度。
【００３９】
ここで、Ｎｃ１とＮｃ２の合力がＦｔとＦｇ２の合力ベクトルであるＦｃｔと釣り合っている。そしてこのＦｃｔベクトルから、このベクトル方向を対称軸としてθｃ１とθｃ２を決定する。具体的には、Ｆｃｔベクトルの角度θｃｔ方向と２つの当接位置を結ぶ線分の垂直２等分線方向を一致させるように当接位置角度θｃ１、θｃ２を決定する。軸受け１０９はシャーシとの間で回動運動をしないため、摩耗を考慮したシャーシの当接位置の挟角の制約は存在しないが、外力によって軸受け１０９がシャーシ１１６に食い込み、軸受けの位置ずれや変形が起こらない程度に挟角を大きく取る。
【００４０】
これにより、搬送ローラ１０８の停止及び駆動中において、搬送ローラ１０８と軸受け１０９の間のガタだけでなく、軸受け１０９とシャーシ１１６との間のガタも排除する事ができ、シャーシ１１６に対する搬送ローラ１０８の位置精度を確保する事ができ、搬送精度を更に向上する事ができる。尚、本例のシャーシと軸受けの位置精度に関しても第１実施形態同様、停止状態を優先し、重み付けを行ったＦｔ、Ｆｃｔを適用し、停止状態の作用力ベクトル方向に偏った決定方法も有効である。
【００４１】
また、第１実施形態と同様、本例ではシャーシ形状を図７に示す様に軸受け１０９を支持する２面を有し、上部が開口した上向きのＣ字形状となっているが、軸受けの位置決めとして機能する部分は２つの軸受け支持面のみであるため、軸受け１０９の上部を覆っている部分は必要ない。図８のようなシャーシ形状とすることで、シャーシ１１６に対して軸受け１０９を置くだけで組み立てができるため、組み立てコストを削減できるし、メンテナンス性も向上するといったメリットも得られる。
【００４２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に対して、第２実施形態と同様、図９に搬送ローラ軸と軸受け周りの構成図を示す。ここで、第１、第２実施形態と同じ記号は同様の意味を示す。第３実施形態では、軸受け１０９とシャーシ１１６との当接位置角度θｃ１、θｃ２は第１実施形態で求めた搬送ローラ１０８と軸受け１０９との当接位置角度θ１、θ２と等しく設定する。つまり、軸受けの当接部１０９ａ、１０９ｂと、シャーシ１１６の当接部１１６ａ、１１６ｂとが、搬送ローラ１０８の中心を通る同一直線上に存在する様に設定する。実際、通常は軸受け１０９の質量が搬送ローラ１０８の質量に比べて充分小さいため、軸受けの重力Ｆｇ２の影響は無視できる。
【００４３】
このことで、軸受け１０９が搬送ローラ１０８から受けた作用力が同じ角度でシャーシ１１６へ作用するため、軸受けには圧縮荷重のみが作用する。荷重変形やクリープ変形しやすい軸受けである場合には圧縮荷重のみが作用することで、変形はほとんど発生しないといったメリットがあり、軸受け１０９の位置変化及び、軸受け１０９の変形による軸受け１０９と搬送ローラ１０８の当接位置の変化を防止する事ができる。これにより、外力や保存中のシャーシ１１６に対する搬送ローラ１０８の位置精度をも確保する事ができ、搬送精度をより一層向上する事ができる。
【００４４】
（他の実施形態）
前述した実施形態においては、シリアルタイプの記録手段を用いて説明したが、シリアルタイプのものでも、キャリッジに固定された記録ヘッド、或いはキャリッジに装着されることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、或いは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いても良い。
【００４５】
更に加えて、前述した実施形態に於いてはインクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化若しくは液化するもの、或いはインクジェット記録方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い。加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで防止するか、またはインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録シートに到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質のインクを使用する場合も適用可能である。
【００４６】
更に、前述したインクジェット記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末装置として用いられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、更には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態をとるもの等であっても良い。
【００４７】
尚、前述した記録手段としてインクジェット記録方式を用いた例を説明したが、本発明は記録方式はインクジェット記録方式に限定する必要はなく、他にも熱転写記録方式や感熱記録方式、更にはワイヤードット記録方式等のインパクト記録方式、或いはそれ以外の記録方式であっても適用し得る。またシリアル記録方式に限定する必要もなく、所謂ライン記録方式を用いても良い。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明では、搬送ローラと、該搬送ローラに従動して回転する従動ローラと、該従動ローラを該搬送ローラに押圧する押圧手段と、該搬送ローラを支持する軸受けと、該搬送ローラを回転させる駆動手段並びに駆動伝達手段を有する記録装置において、前記軸受けは、前記搬送ローラの円周を支持する２箇所の当接部を有し、当該軸受けによる前記搬送ローラの支持形態は、前記２箇所の当接部を結ぶ線分の垂直方向を、前記搬送ローラの停止及び作動時に前記軸受けに作用する作用力ベクトル方向の変動範囲内に存在させて支持することを特徴とするため、コスト上昇なしに、搬送ローラ及び軸受けの位置を安定化させて搬送ローラの移動に起因する記録媒体の移動を防止し、着弾精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンタの斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る搬送ローラと軸受けの構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る搬送ローラと軸受けに作用する力を示す概念図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る駆動中の各状態における搬送ローラが軸受けに作用する力を示す概念図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る軸受けの当接位置と軸受け作用力との関係図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る軸受け形状の概略図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る搬送ローラと軸受け周りを示す構成図及び作用力の概念図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るシャーシ形状の概略図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る搬送ローラと軸受け周りを示す構成図である。
【図１０】従来の搬送ローラと軸受け周りを示す構成図である。
【符号の説明】
１０１　　　…記録ヘッド、１０２　　　…キャリッジ、１０３　　　…ガイドシャフト、
１０４　　　…ベルト、１０５　　　…駆動モータ、１０６　　　…給送ベース、
１０７　　　…搬送モータ、１０７ａ　…搬送モータギア、１０８　　　…搬送ローラ、
１０９　　　…軸受け、１０９ａ　…接線（接点）、１０９ｂ　…接線（接点）、
１１０　　　…搬送ローラギア、１１１　　　…ピンチローラ、
１１２　　　…ピンチローラバネ、１１６　　　…シャーシ、
３０１　　　…記録媒体

Claims

搬送ローラと、該搬送ローラに従動して回転する従動ローラと、該従動ローラを該搬送ローラに押圧する押圧手段と、該搬送ローラを支持する軸受けと、該搬送ローラを回転させる駆動手段並びに駆動伝達手段を有する記録装置において、
前記軸受けは、前記搬送ローラの円周を支持する２箇所の当接部を有し、当該軸受けによる前記搬送ローラの支持形態は、前記２箇所の当接部を結ぶ線分の垂直方向を、前記搬送ローラの停止及び作動時に前記軸受けに作用する作用力ベクトル方向の変動範囲内に存在させて支持することを特徴とする記録装置。
前記２箇所の当接部を結ぶ線分の垂直方向は、前記作用力ベクトル方向の変動範囲内の両極に存在する２つのベクトルの合力ベクトル方向と一致、若しくは該合力ベクトル方向よりも前記搬送ローラの停止時における作用力ベクトル方向寄りに存在することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記２箇所の当接部は、平面であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の記録装置。
搬送ローラと、該搬送ローラに従動して回転する従動ローラと、該従動ローラを該搬送ローラに押圧する押圧手段と、該搬送ローラを支持する軸受けと、該軸受けを支持するシャーシと、該搬送ローラを回転させる駆動手段並びに駆動伝達手段を有する記録装置において、
前記シャーシは、前記軸受けの円周を支持する２箇所の当接部を有し、当該シャーシによる前記軸受けの支持形態は、前記２箇所の当接部を結ぶ線分の垂直方向を、前記搬送ローラの停止及び作動時に前記軸受けに作用する作用力ベクトル方向の変動範囲内に存在させて支持することを特徴とする記録装置。
前記２箇所の当接部を結ぶ線分の垂直方向は、前記作用力ベクトル方向の変動範囲内の両極に存在する２つのベクトルの合力ベクトル方向と一致、若しくは該合力ベクトル方向よりも前記搬送ローラの停止時における作用力ベクトル方向寄りに存在することを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
前記２箇所の当接部は平面であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の記録装置。
搬送ローラと、該搬送ローラに従動して回転する従動ローラと、該従動ローラを該搬送ローラに押圧する押圧手段と、該搬送ローラを支持する軸受けと、該軸受けを支持するシャーシと、該搬送ローラを回転させる駆動手段並びに駆動伝達手段を有する記録装置において、
前記軸受けは、前記搬送ローラの円周を支持する２箇所の当接部を有し、当該軸受けによる前記搬送ローラの支持形態は、前記２箇所の当接部を結ぶ線分の垂直方向を、前記搬送ローラの停止及び作動時に前記軸受けに作用する作用力ベクトル方向の変動範囲内に存在させて支持し、
前記シャーシは、前記軸受けの円周を支持する２箇所の当接部を有し、当該シャーシによる前記軸受けの支持形態は、前記２箇所の当接部を結ぶ線分の垂直方向を、前記搬送ローラの停止及び作動時に前記軸受けに作用する作用力ベクトル方向の変動範囲内に存在させて支持することを特徴とする記録装置。
前記軸受け及び前記シャーシがそれぞれ有する前記２箇所の当接部を結ぶ線分の垂直方向は、前記作用力ベクトル方向の変動範囲内の両極に存在する２つのベクトルの合力ベクトル方向と一致、若しくは該合力ベクトル方向よりも前記搬送ローラの停止時における作用力ベクトル方向寄りに存在することを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
前記軸受け及び前記シャーシが有する前記２箇所の当接部は、平面であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の記録装置。
前記軸受けが有する当接部と、前記シャーシが有する当接部とは、前記搬送ローラの中心を通る同一直線上に存在することを特徴とする請求項９に記載の記録装置。