JP2004182355A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被記録材を記録部に供給する給紙手段を有する記録装置において、圧板、リリースカム等の部材を廃し、部品間の位相合わせ等の作業を廃することで、廉価な記録装置を提供する。また、圧板を廃することで、圧板音のない静粛な記録装置を提供する。
【解決手段】記録装置において、前記給紙手段は、被記録材を多数枚搭載可能な被記録材搭載部と、被記録材を一枚ずつ分離供給する給紙ローラ等により構成され、前記被記録材搭載部及び前記給紙ローラの回転中心の各々が固定されている。さらに、前記給紙ローラは、芯材がプラスチック乃至は金属等で構成され、前記芯材の外周の中間部材としてポリウレタンスポンジ等の弾性力の高い部材を配置し、さらなる最外周部材をして耐磨耗性ゴム乃至はエラストマ等を配置し、さらに前記芯材、前記中間部材、及び最外周部材の各々が別部材として構成されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリンタ装置、複写機、ファクシミリ等の記録装置に関するものであり、特に被記録材を記録部に供給する給紙機構、及び給紙機構の構成部品である給紙ローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ装置、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型の電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置では、画像データに基づいて被記録材に画像を記録するように構成されている。このような記録装置は、その記録方式により、例えばインクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。
【０００３】
いま、被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差する方向（主走査方向）に記録ヘッドを走査して記録するシリアルタイプの記録装置において、キャリッジ上に搭載した記録ヘッドによって画像を記録し、１行分の記録が終了すると、その記録幅に応じて所定量の紙送り（ピッチ送り）を行い、その後に再び停止した被記録材に対して、その行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返して被記録材上に画像を記録している。
【０００４】
一方、被記録材のみを副走査方向に搬送してライン単位に記録する記録装置においては、その記録幅に応じた所定量だけ被記録材を送った（ピッチ送り）後、次の行の記録を行うという動作を繰り返すことにより、被記録材の全体を記録している。
【０００５】
このような記録装置のうち、インクジェット記録装置は、記録ヘッドから被記録材にインクを吐出して記録を行うもので、記録手段を小型化でき、かつ高精細な画像を高速に記録することができる。また、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少ない等の利点に加えて、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有する。中でも、被記録材の幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの記録ヘッドを使用したライン型のプリンタ装置によれば、記録速度をより一層高速にできる。
【０００６】
前記記録装置においては、被記録材として、普通紙の他に葉書、封筒等の厚紙や、プラスチック薄板等の特殊シートを使用すると共に、被記録材の記録部への供給は被記録材を一枚ずつ手差し給紙するか、あるいは給紙装置によって自動的かつ連続的に給紙するようにしている。
【０００７】
ところで、このような給紙装置の一例として、図９、図１０に示すような構成がある。ベース２０に、被記録材Ｐを積載する圧板２１と給紙ローラ２２が取り付けられる構成となっている。また、圧板２１には可動サイドガイド２３が移動可能に設けられて、被記録材Ｐの幅方向の積載位置を規制している。積載されている被記録材Ｐは円形状の一部を削除した半月状の給紙ローラ２２により送り出される。圧板２１は、給紙ローラ２２に対して所定圧で付勢及び解除されるようになっている。なお、図１０は圧板２１が解除された状態を示している。給紙ローラ２２の半月部分が圧板２１に対向した位置にあるときには、給紙ローラ２２に接続されたリリースカム２４によって、圧板２１が給紙ローラ２２から離れた位置にリリースされ、被記録材材Ｐを送り出すために給紙ローラ２２が回転すると、リリースカム２４が圧板２１から離れて、左右に設けられている圧板バネ２１１ａ，２１１ｂにより圧板２１と積載した被記録材Ｐが上昇し、被記録材Ｐが給紙ローラ２２に当接して送り出される。なお、同図において、２５は分離斜面であり、この分離斜面２５に被記録材Ｐの先端を当接させることにより、給紙の際の被記録材の分離が可能となり、被記録材の重送を防ぐことができる。
【０００８】
また、前記給紙ローラについては、特開平８−９９７３１号公報において、給紙ローラのピックアップ面の応力集中を緩和して給紙ローラの破損を防いで寿命を伸ばし、かつ給紙ローラと給紙されるシート材との当接圧を安定させてピックアップミスを防止した、信頼性が高く安定してシート材を給紙可能とした給紙ローラが開示されている。
【０００９】
さらに、特開平７−５３０８４号公報において、摩擦係数が高く、その摩擦係数が温湿度等の環境変化に影響されず十分な耐摩耗性を有し、そして、表面の摩擦係数の経年変化が小さい、用紙繰り出し用及び搬送用として使用できる用紙搬送ローラが開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の構成の記録装置では、下記に示すような技術的課題があった。
【００１１】
（１）圧板が給紙ローラに対して所定圧で付勢及び解除される構成、すなわち圧板が給紙ローラに対して可動式になっているために、被記録材の給紙が開始される時には、圧板は給紙ローラに向かって移動する。圧板が被記録材を介して給紙ローラに衝突する際、衝突音（以下、圧板音という）が発生するという問題があった。前記圧板音は、圧板上に積載されている被記録材が多量の時には、被記録材が緩衝材となり小さい音で済むが、圧板上に積載されている被記録材が少量の時には、特に大きな音になるという問題があった。
【００１２】
（２）圧板が給紙ローラに対して可動式になっているために、圧板リリース用のカムが必要となり、部品点数が増え、コストアップになるという問題があった。さらに、給紙ローラに上記カムが直接組めない場合には、部品間での位相合わせ等の作業が必要となり、組立費のアップになるという問題があった。
【００１３】
（３）圧板が給紙ローラに対して可動式になっているために、被記録材を積載するために圧板が必要になっており、前記圧板はベース部とオーバラップする部分が大きく、大きなコストアップの要因になるという問題があった。
【００１４】
（４）圧板が給紙ローラに対して可動式になっているために、被記録材の幅方向に移動可能に圧板に取り付けられているサイドガイドも給紙ローラに対して接近、解離する関係となり、給紙ローラ軸の下側まではサイドガイドの部材を延長することができないという問題があった。そのため、給紙の際の被記録材の斜行に対して、不利となっていた。
【００１５】
（５）特開平８−９９７３１号公報に開示されている給紙ローラは、ローラ部材の一部分にポリウレタンスポンジが組み込まれた構成になっているために、部品製造コストが高いという課題があった。また、特開平８−９９７３１号公報に開示された給紙ローラにより給紙を行う場合には、ローラに対して可動式になっている圧板等の部品を用いる構成となっていた。
【００１６】
（６）特開平７−５３０８４号公報に開示されている用紙搬送ローラを給紙ローラとして使用した場合、セラミック粒子を結合材によりローラ表面に固定する構造になっている為に、部品製造コストが非常に高いという課題があった。また、特開平７−５３０８４号公報に開示されたローラにより給紙を行う場合には、ローラに対して可動式になっている圧板等の部品を用いる必要があった。
【００１７】
本発明は前記従来例の技術的課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、圧板、リリースカム等の部品を廃し、部品間の位相合わせ等の作業を廃することで、廉価な記録装置を提供するものである。
【００１８】
また、本発明のさらなる目的は、圧板音のない静粛な記録装置を提供するものである。
【００１９】
また、本発明のさらなる目的は、サイドガイドを給紙ローラ軸の下部まで延長できる構成にすることで、被記録材給紙の際の斜行に有利な記録装置を提供するものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、被記録材を記録部に供給する給紙手段と、被記録材を搬送する搬送手段と、被記録材に画像を記録する記録手段とを有する記録装置において、前記給紙手段は、被記録材を多数枚搭載可能な被記録材搭載部と、被記録材を一枚ずつ分離供給する給紙ローラ等により構成され、前記被記録材搭載部及び前記給紙ローラの回転中心の各々が固定されていることを特徴とする。
【００２１】
さらに、記録装置のうち、前記給紙ローラは、外形形状が被記録材に当接する円弧面と被記録材に当接しないフラット面で構成され、さらに前記給紙ローラは、芯材がプラスチック乃至は金属等で構成され、前記芯材の外周の中間部材としてポリウレタンスポンジ等の弾性力の高い部材を配置し、さらなる最外周部材として耐摩耗性ゴム乃至はエラストマ等を配置し、さらに前記芯材、前記中間部材、及び最外周部材の各々が別部材として構成されていることを特徴とする。
【００２２】
さらに、記録装置のうち、前記給紙ローラは前記被記録材搭載部に対向する位置に配置され、前記給紙ローラの回転中心の位置は、（被記録材搭載面と給紙ローラの回転中心の距離）をＬ、（給紙ローラの最外周のうち、被記録材に当接する円弧面の半径）をＲ１とした時、Ｌ＜Ｒ１を満足する様に配置されていることを特徴とする
さらに、記録装置のうち、前記給紙ローラの中間部材として配置されたポリウレタン等の弾性部材は、半径方向に変形可能であり、前記変形可能量をＥとすると、（給紙ローラの最外周のうち、被記録材に当接する円弧面の半径）をＲ１、（前記給紙ローラの最外周のうち、被記録材に当接しないフラット面の前記給紙ローラの回転中心からの距離）をＲ２とした時、Ｅ＞Ｒ１−Ｒ２の関係にあることを特徴とする
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
まず、本実施形態の記録装置の構成について説明する。この記録装置は、被記録材を記録部に供給する給紙手段と、被記録材を搬送する搬送手段と、被記録材に画像を記録する記録手段とを有している。
【００２５】
記録手段の構成について説明すると、図３に示すように、インクを吐出する記録ヘッド（不図示）が、キャリッジ１に搭載されている。記録ヘッド（不図示）としては、例えば、発熱体により流路内のインクを加熱発泡させて吐出エネルギーを得るインクジェット式ヘッドが採用される。キャリッジ１は、キャリッジ軸２およびガイドレール３により支持され、キャリッジ駆動モータ（不図示）によりベルト（タイミングベルト）（不図示）を介して駆動されて往復移動する。
【００２６】
プリンタシャーシ４の、被記録材の幅方向（被記録材搬送方向に直角な方向）の一方の側（図３の図面奥側）をキャリッジ１等の位置決めの基準とするための基準側とし、他方の側（図３の図面手前側）を非基準側とする。そして、プリンタシャーシ４の基準側の前方には、記録ヘッド（不図示）の機能回復および性能維持のための吸引回復機能と記録ヘッド（不図示）のインク吐出口設置面をワイピングするためのワイパー機能とを有する回復ユニット（不図示）が配置されている。
【００２７】
次に給紙手段及び搬送手段の構成について説明する。被記録材の紙束（不図示）が保管されるオートシートフィーダ５が設けられている。図３に示すように、オートシートフィーダ５からの被記録材の搬送経路中には、被記録材を１枚毎に分離するための給紙ローラ６と、紙送り駆動モータ（不図示）により回転駆動される搬送ローラ７と、付勢バネ（不図示）により搬送ローラ７に被記録材を圧接させるピンチローラ８とが設けられている。さらに、プラテン９の下流側には、回転駆動される排紙ローラ１０と、被記録材を排紙ローラ１０に圧接させる拍車１１が設けられている。
【００２８】
なお、プリンタシャーシ４は、前述のキャリッジ軸２およびガイドレール３、オートシートフィーダ５、キャリッジ駆動モータ（不図示）、紙送り駆動モータ（不図示）、回復ユニット（不図示）、コントロール基板１２等を位置決め保持し、また、搬送ローラ７、排紙ローラ１０を回転可能に保持している。さらに、前記プリンタシャーシ４は、ボトムケース１４にビスにより固定されている。
【００２９】
次にこのインクジェット記録装置の動作について説明する。
【００３０】
被記録材（記録紙）の流れに沿って説明する。オートシートフィーダ５からの給紙は給紙ローラ６により、被記録材が搬送ローラ７とピンチローラ８との接触点まで搬送される。そして、搬送ローラ７は、紙送り駆動モータ（不図示）により駆動され、付勢バネ（不図示）およびピンチローラ８により被記録材が圧接された状態で、搬送ローラ７が回転し、被記録材がプラテン９に搬送される。
【００３１】
プラテン９においては、キャリッジ１が被記録材の幅方向に走査するのに同期して、記録ヘッドに配された発熱体（図示せず）が駆動されて記録ヘッド（不図示）から被記録材上に適宜インクが吐出される。キャリッジ１の１回の走査が完了したら、所定ピッチだけ（未印字の部分が記録ヘッドと対向するまで）被記録材が搬送される。それから、キャリッジ１が再走査し記録ヘッド（不図示）から次行のインク吐出が行われる。こうして、被記録材の所定ピッチずつの搬送と、キャリッジ１の移動および記録ヘッド（不図示）からのインク吐出とが交互に行われ、１枚の被記録材の全面に記録が行なわれる。
【００３２】
プラテン９において記録ヘッド（不図示）により画像記録された被記録材は、排紙ローラ１０および拍車１１により外部に排紙された後、排紙トレイ１３にスタックされる。
【００３３】
次に本発明の要点を図２〜図８を用いて説明して行く。
【００３４】
図２、図３は、本発明を実施した記録装置の給紙手段を説明した図、図４、図５は、本発明を実施した記録装置の給紙ローラによる給紙の一連の動作を説明した図、図６、図７は、本発明を実施した記録装置の給紙ローラの詳細図、図８は、本発明を実施した記録装置の給紙ローラの他の構成を説明した図である。なお、図２〜図８の図中の番号は、図１の図中の番号の示す部品と同じ部品を示している。
【００３５】
図２、図３において、１８は被記録材であり、図２は被記録材がベース１７に搭載されていない状態、図３は被記録材がベース１７に搭載されている状態を示している。図２、図３において、ベース１７と給紙ローラ６の回転中心の各々は固定されている。また、従来の圧板は用いていない。上記でベース１７、給紙ローラ６の回転中心、共に固定されていることより、サイドガイド１６は点線で示す様に給紙ローラ６の下部まで延長できる構成になっている。また、給紙ローラ６は、外形形状が被記録材に当接する円弧面と被記録材に当接しないフラット面で構成されている。さらに、給紙ローラ６は３ケの部品から構成されており、６ａは、給紙ローラの芯材であり、プラスチック乃至は金属で構成され、６ｂは、前記芯材の外周の中間部材であり、ポリウレタンスポンジ等の弾性力の高い部材を構成され、６ｃは、さらなる最外周部材であり、耐摩耗性ゴム乃至はエラストマ等で構成されている。
【００３６】
次に給紙ローラ６が被記録材１８を給紙していく状態について、図４、図５で説明して行く。図４、図５の図中の▲１▼〜▲８▼の番号は給紙の一連の動作の順番を表している。図３は、給紙ローラ６がイニシャルの状態にあり、この状態で被記録材１８をセットすることが可能になっている。前記図３の状態が図４における番号１の状態である。図４において、給紙ローラ６は反時計回り方向に回転を開始する。番号▲２▼以降、給紙ローラ６が回転するに伴い、中間部材６ｂが図に示す様に変形して行く。前記中間部材６ｂはポリウレタンスポンジ等の弾性力の高い部材を構成されている為に、同部材の変形によって反力を発生する。この反力が従来の圧板及び圧板バネが発生していた反力の代わりとなり、被記録材１８が給紙されて行く。以下給紙ローラ６により、給紙が続行され、番号▲８▼までに被記録材１８は搬送ローラ７までに到達して、給紙が完了する。
【００３７】
さらに、図６、図７を用いて、給紙ローラ６の形状及びベース１７との位置関係について、詳細に説明して行く。給紙ローラ６は被記録材搭載部であるベース１７に対向する位置に配置され、給紙ローラ６の回転中心の位置は、（ベース６の被記録材搭載面と給紙ローラ６の回転中心の距離）をＬ、（給紙ローラの最外周のうち、被記録材に当接する円弧面の半径）をＲ１とした時、Ｌ＜Ｒ１を満足する関係になっている。また、給紙ローラの中間部材として配置されたポリウレタン等の弾性部材は、半径方向に変形可能であり、前記変形可能量をＥとすると、（給紙ローラの最外周のうち、被記録材に当接する円弧面の半径）をＲ１、（前記給紙ローラの最外周のうち、被記録材に当接しないフラット面の前記給紙ローラの回転中心からの距離）をＲ２とした時、Ｅ＞Ｒ１−Ｒ２の関係になっている。これらの関係により、ベース１７の被記録材搭載部に多数枚搭載された被記録材の束は、最初の一枚から最後の一枚まで給紙が可能となる。
【００３８】
上記で説明してきた給紙ローラの中間部材の形状は、半月形状でその中央に給紙ローラの芯材に取り付ける為の穴が形成されていたが、図８に示す様な形状でも同様の効果が得られる。図８で示す形状では、中間部材がシート形状で良い為に、中間部材の生産コストが廉価な上に、給紙ローラの組立コストも安くなるという利点がある。
【００３９】
【発明の効果】
被記録材を記録部に供給する給紙手段と、被記録材を搬送する搬送手段と、被記録材に画像を記録する記録手段とを有する記録装置において、圧板、リリースカム等の部品を廃止することが可能になり、さらに、部品間の位相合わせ等の作業を廃止することで可能になった為に、廉価な記録装置が実現できた。
【００４０】
また、被記録材を記録部に供給する給紙手段と、被記録材を搬送する搬送手段と、被記録材に画像を記録する記録手段とを有する記録装置において、圧板の廃止が可能になったことで、圧板音のない静粛な記録装置が実現できた。
【００４１】
また、被記録材を記録部に供給する給紙手段と、被記録材を搬送する搬送手段と、被記録材に画像を記録する記録手段とを有する記録装置において、サイドガイドを給紙ローラ軸の下部まで延長できる構成にしたことで、被記録材給紙の際の斜行に有利な記録装置が実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した記録装置の一実施例を示す部分横断面図。
【図２】本発明を実施した記録装置の給紙手段を説明した図。
【図３】本発明を実施した記録装置の給紙手段を説明した図。
【図４】本発明を実施した記録装置の給紙ローラによる給紙の一連の動作を説明した図。
【図５】本発明を実施した記録装置の給紙ローラによる給紙の一連の動作を説明した図。
【図６】本発明を実施した記録装置の給紙ローラの詳細図。
【図７】本発明を実施した記録装置の給紙ローラの詳細図。
【図８】本発明を実施した記録装置の給紙ローラの他の構成を説明した図。
【図９】従来技術の記録装置の部分横断面を示す図。
【図１０】従来技術の記録装置の部分横断面を示す図。
【符号の説明】
１ キャリッジ
２ キャリッジ軸
３ ガイドレール
４ プリンタシャーシ
５ オートシートフィーダ
６ 給紙ローラ
６ａ 芯材
６ｂ 中間部材
６ｃ 最外周部材
７ 搬送ローラ
８ ピンチローラ
９ プラテン
１０ 排紙ローラ
１１ 拍車
１２ コントロール基板
１３ 排紙トレイ
１４ ボトムケース
１５ 給紙トレイ
１６ サイドガイド
１７ ベース
１８ 被記録材
１９ 分離斜面
２０ ベース
２１ 圧板
２１１ａ、２１１ｂ 圧板バネ
２２ 給紙ローラ
２３ 可動サイドガイド
２４ リリースカム
２５ 分離斜面

Claims (4)

1. 被記録材を記録部に供給する給紙手段と、被記録材を搬送する搬送手段と、被記録材に画像を記録する記録手段とを有する記録装置において、前記給紙手段は、被記録材を多数枚搭載可能な被記録材搭載部と、被記録材を一枚ずつ分離供給する給紙ローラ等により構成され、前記被記録材搭載部及び前記給紙ローラの回転中心の各々が固定されていることを特徴とする記録装置。
2. 前記記録装置のうち、前記給紙ローラは、外形形状が被記録材に当接する円弧面と被記録材に当接しないフラット面で構成され、さらに前記給紙ローラは、芯材がプラスチック乃至は金属等で構成され、前記芯材の外周の中間部材としてポリウレタンスポンジ等の弾性力の高い部材を配置し、さらなる最外周部材として耐摩耗性ゴム乃至はエラストマ等を配置し、さらに前記芯材、前記中間部材、及び最外周部材の各々が別部材として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記記録装置のうち、前記給紙ローラは前記被記録材搭載部に対向する位置に配置され、前記給紙ローラの回転中心の位置は、（被記録材搭載面と給紙ローラの回転中心の距離）をＬ、（給紙ローラの最外周のうち、被記録材に当接する円弧面の半径）をＲ１とした時、Ｌ＜Ｒ１を満足する様に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 前記記録装置のうち、前記給紙ローラの中間部材として配置されたポリウレタン等の弾性部材は、半径方向に変形可能であり、前記変形可能量をＥとすると、（給紙ローラの最外周のうち、被記録材に当接する円弧面の半径）をＲ１、（前記給紙ローラの最外周のうち、被記録材に当接しないフラット面の前記給紙ローラの回転中心からの距離）をＲ２とした時、Ｅ＞Ｒ１−Ｒ２の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。

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