JP2006015521A - インクジェット記録装置の紙搬送機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙浮きを防止する紙押さえ拍車へ用紙が突入する際の用紙先端の座屈や画像品位の劣化を防止する。
【解決手段】 排紙ローラに対向する第一の拍車列よりも給紙上流側に、紙押さえ用拍車によって構成される第二の拍車列を設け、紙幅方向に配列された第二拍車列の用紙先端部が上凸で突入してくる位置の紙押さえ拍車の用紙に対する押し込み量が他の紙押さえ拍車よりも少なくなることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インクジェット式記録装置の搬送、排紙機構部の構成に関するものである。

被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリアルタイプのインクジェット式の記録装置においては、被記録材に沿って移動するキャリッジ上に搭載した記録ヘッド（記録手段）によって画像を記録（主走査）し、記録手段（記録ヘッド）から被記録材にインクを吐出して記録を行い、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（ピッチ搬送）を行った後に再び停止した被記録材に対して、次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行われる。

図１１はインクジェット記録装置の斜視図であり、図１２は拍車ホルダ取り付け部を有するメインケースを図１１の記録装置に固定した状態を示す外観斜視図である。

給紙部２０１に積載された用紙が給紙を開始されると、記録用紙は搬送部２０２において、搬送ローラ２２１と、搬送ローラ２２１に対向して設けられピンチローラばね５によって付勢されるピンチローラ２２２によって保持され、駆動源であるＬＦモータ１４の動作によって、順次プラテン９上に搬送される。

印字データに応じて、所定の印字開始位置まで用紙が搬送されると、記録ヘッド３を保持したキャリッジ６が主走査方向に往復移動してインクの吐出を行い、用紙Ｐの搬送動作との繰り返しにより用紙への記録が行われる。

その後、用紙先端は排紙ローラ２２３と、排紙ローラ２２３の対向位置に設けられた排出用拍車１によって保持され、用紙後端が搬送ローラ２２１とピンチローラ２２２のニップを抜けた位置で記録動作が行われる場合には、前記排紙ローラ２２３と排出用拍車によって生じる搬送力によって、用紙搬送、排紙動作が行われる。

また、前記排出用拍車の他にインクが吐出され印字が行われた用紙の紙面の波打ちを制御して、記録ヘッドの吐出面との擦れを防ぎ、記録ヘッド吐出面と紙面の距離を安定させて画像品位を維持する為に、用紙を一定量押し込み保持するための紙押さえ用拍車が設けられているものがある。

以下に示す特許文献１乃至３により、従来の拍車の保持構成、及びその配置について説明する。なお、各特許文献において、拍車の呼称が異なっているが、以下の説明においては、排紙ローラに対向した位置に設置され、紙を挟持して排紙力を発生させる機能を有する拍車を排出用拍車、また、対向位置に排紙ローラが無く、用紙と接触しない状態では静停状態を維持し、用紙に当接した際に用紙を押し込み、紙面を押さえる機能を有する拍車を紙押さえ用拍車と統一して呼称することとする。

前記拍車の固定方法に関しては特許文献１に記載の通り、拍車取り付け部に、拍車の回転軸となる屈曲、及び復元可能な弾性拍車軸の両端を支持する支持部を設けるとともに、弾性拍車軸の端部を支持部に誘導する斜面を設けるように構成されて拍車は記録媒体を搬送部材に押圧して回転可能に保持されている。

拍車の紙幅方向設置位置に関しては特許文献２に記載の通り、排出用拍車は排紙ローラの対向位置に設置され、紙押さえ用の拍車は排出拍車の中間位置に等ピッチで配列されている。また、ピンチローラのローラが在る位置には、排出用拍車が、ピンチローラの無い紙搬送方向の位置には紙押さえ用拍車が設置されるので、搬送ローラとピンチローラとで挟持搬送される被記録材の凸状になりやすい部分が記録ヘッドに接触することを防止し、搬送中の被記録材と記録ヘッドとの接触を防止して記録面の汚損を防止する構成が用いられている。

次に拍車の紙厚方向設置高さに関しては、特許文献３に示される様に、排出用拍車に対して、紙押さえ用拍車が相対的に低い位置に設置されており、また紙押さえ用拍車が搬送拍車よりも搬送方向の下流側に配置されている。こうすることによって記録シート先端の押し込み拍車への衝突による反力が記録シートの記録領域上の部分にまで伝わらなくなり、また排出拍車によって記録シートがプラテンの搬送リブの凸部に押し付けられるようになるため、記録シートと記録ヘッドとの距離を所定の値に保つことができるようになっている。

以上のような構成、動作により、用紙への記録が行われる。

しかしながら、前述した従来構成に於いては、図１３に示す通り、排紙ローラ２２３と排出用拍車１が一対で設けられて、用紙後端が搬送ローラ２２１とピンチローラ２２２を抜けた領域で記録動作を行う場合には、用紙が排紙ローラ２２３部の近傍一点で保持されるために、用紙先端側の重さで用紙後端がプラテン９の用紙保持リブ面上から浮き上がる状態になり、搬送ローラ２２１とピンチローラ２２２で保持されていた状態から急激に記録ヘッド３の吐出面と、用紙印字面までの距離が変化することによって、印字ムラが発生してしまう。更に場合によっては、浮き上がった用紙後端が記録ヘッドと接触して紙ジャムや記録ヘッドを損傷するといった解決すべき技術的課題があった。

また、図１４に示す様に紙押さえ用の拍車２をより排出用拍車よりも更に給紙側に設けピンチローラを被記録用紙が抜けた後の後端印字における紙の浮き上がりを２箇所の拍車によって保持する構成も用いられているが、この構成においては、印字を行われた用紙先端部が紙押さえ用拍車に突入してくる位置で用紙が凸方向に変形している場合に、紙押さえ拍車に用紙が突入する際の抵抗で画像品位を低下させると共に、普通紙などの剛性の低い用紙に印字を行った場合には先端部が紙押さえ拍車に進入することが出来ずに座屈してしまうという課題が生じる。

用紙後端が記録ヘッド上流側の搬送ローラとピンチローラのニップを通過したときの用紙後端の浮き上がりを防止する技術として、特許文献４や特許文献５に開示されたものがある。

特許文献４では排紙ローラと排出用拍車を二対搬送方向に並べて設けておき、記録ヘッド上流側の搬送ローラとピンチローラを用紙が通過した後でも、二対の排紙ローラと排出用拍車間で用紙を保持することでプラテン上の記録位置において用紙後端がプラテンから浮き上がるのを防止している。

また、特許文献５では一対の排紙ローラと拍車の紙搬送方向下流側に配設された排紙トレイやフラッパなどの部材によって排紙された用紙の先端側を保持して印字記録領域における用紙後端の浮き上がりを防止している。

しかし、いずれの場合もコストアップ等の課題が残ることになる。
特開２０００−０７４５１７号公報（図４参照） 特開２０００−３０２３０７号公報（図２参照） 特開２００３−１７６０７１号公報（図１、図２、図３参照） 特開２００３−０５４８０４号公報 特開２０００−２１７７９０号公報

本発明は以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡単な構成で、記録用紙先端の印字においても紙押さえ拍車への突入による画像品位の劣化や、先端の座屈などの課題を解消すると共に、ピンチローラと排紙ローラ間で狭持された領域と、記録用紙後端部での印字においては、紙浮きを防止して、画像品位の低下や、記録ヘッドと記録用紙との接触、紙ジャムを防ぐインクジェット記録装置の紙搬送機構を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の構成は、排紙ローラと、排紙ローラに対向する排出用拍車からなる第一の拍車列で用紙の排紙搬送を行う構成を紙搬送部に設けたインクジェット記録装置において、
前記第一の拍車列よりも、給紙上流側に紙押さえ用拍車によって構成される第二の拍車列を設け、紙幅方向に配列された第二拍車列の設置位置を用紙先端部が上凸で突入してくる位置の紙押さえ拍車に限定して初期状態に用紙に対する押し込み量が他の紙押さえ拍車よりも少なくなることを特徴とする。

また、初期状態で記録用紙への押し込み量が少なくなる高さに設けた紙押さえ用拍車の固定方法に関して、拍車ばね軸の両端を支持する支持部のみを他の拍車支持部と高さを変える構成とした。

本発明によれば、用紙先端部に余白無しで記録を行う場合や、用紙後端が搬送ローラとピンチローラのニップを抜けた後にも用紙後端に印字を行う記録装置に於いて、後端の用紙浮き上がりを防止するための第二の拍車列を排紙ローラと対向した位置に設けた第一の拍車列よりも給紙上流側に配置すると共に、前記第二の拍車列の紙幅方向設置位置を用紙先端部が上凸で突入してくる位置の紙押さえ拍車に限定して初期状態に用紙に対する押し込み量が他の紙押さえ拍車よりも少なくなるように配置する。また、その固定方法は拍車ばね軸の両端を支持する支持部のみを他の拍車支持部と高さを変える構成としたため、普通紙などの剛性の低い用紙に印字をする際には用紙先端部が紙押さえ用拍車に突入する位置では、上凸になった箇所で負荷抵抗を軽減させ画像品位を安定させると共に、用紙先端の座屈等を防ぐ効果を得る。
また、搬送ローラとピンチローラのニップ部と排紙ローラと排出拍車で挟持された領域で用紙と記録ヘッドの相対距離を安定させ、ニップを抜けた領域で印字を行う用紙後端部においても、紙浮き等を軽減して画像品位をも安定的に行うことが出来、これらの領域においては、厚紙等の特殊紙に印字を行う場合においても従来同様の用紙保持力を得ることが出来るインクジェット記録装置の紙搬送機構部を提供することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一、又は対応部分を示すものである。

図１乃至図３では排紙ローラ２２３、複数の排出拍車１からなる第一の拍車列１ａと、その給紙上流側には複数の紙押さえ拍車２からなる第二の拍車列２ａが設けられている。

また、前述した従来構成と同様に、排出拍車１の紙幅方向の設置位置はプラテン９の主搬送リブ９ａと同列位置に、更に紙押さえ用拍車２はプラテン９の主搬送リブ９ａのピッチ間に等間隔で配列されている。

記録装置の搬送ローラ２２１とピンチローラ２２２のニップ部を通過して記録部へ搬送されるとき、排紙ローラ２２３は搬送ローラ２２１と同期した駆動力を有しているため、搬送ローラ２２１と同一方向へ回転駆動し、その対向位置にある排出拍車１も同一方向へ従動回転動作を行っている。また前記第二の拍車列２ａにある紙押さえ用拍車２は駆動力を持たない為、記録用紙Ｐが紙押さえ用拍車２の位置へ到達するまでの間は静定状態を維持している。

図９は第二の拍車列２ａが紙幅方向で全ての拍車が同一高さに設置された場合に、普通紙の用紙先端から印字を行い、前記第二の拍車列２ａに突入する前の状態を、記録装置の排紙口側から見た状態を示している。

同図に示す通り、紙押さえ拍車２に突入する前の状態で、インクの吐出、打ち込み量が多く、且つ、用紙がやわらかい普通紙等に印字を行った場合には、用紙が伸長、変形することにより、図９の破線で囲った部分では、紙押さえ拍車２に対して、用紙が上に凸のカールが形成された状態で突入してくる箇所がある。

この用紙が上凸になる箇所は、ピンチローラ２２２、やプラテン９の搬送リブ９ａ、９ｂのピッチが異なる記録装置により様々であるが、同一配置の場合には、用紙に上凸カールが形成される位置は常に安定している。例えば、図９のような用紙サイズの場合には、その用紙両端部側で上凸が形成され、用紙中央部において、更に１箇所の上凸部が形成される。

搬送ローラ２２１によって更に用紙Ｐが排紙部へ搬送され、用紙先端部がこれら第二の拍車列２ａに到達すると、前記破線で囲った箇所の紙押さえ拍車２の部分では、拍車の外周、歯先部に対して、内周に近い側で用紙の先端と、拍車２が接触することになる。

その後、更に用紙が搬送されると、破線で囲った紙押さえ拍車２の箇所では、用紙がインクを吸収して、柔らかくなっているため、拍車ばね軸４の作用力に抗して拍車２を通過することが出来ずに、用紙先端部がめくれてしまう不具合が発生し、場合によっては、紙ジャムや、紙面と記録ヘッド３との擦れを発生させてしまう。

ただし、普通紙等の用紙先端から印字せずに、用紙自体の剛性が保たれた状態では、前記紙押さえ用拍車２、及び、排出用拍車１を経由して、図１０に示すような紙搬送状態となり、この状態では、前記第一、第二の拍車列、及びプラテン９のリブ９ａ、９ｂにより、用紙に凹凸の波打ちが形成され記録ヘッドと用紙との距離が一定量に確保され、画像品位を安定させることは可能である。

この用紙先端部のめくれ等を回避するための構成を図６〜図８を用いて説明を行う。図６は図９の場合と同様に、普通紙の用紙先端から印字を行い、前記第二の拍車列２ａに突入する前の状態を、記録装置の排紙口側から見た状態を示している。

同図において、破線で囲った３箇所の紙押さえ拍車２は初期の保持状態において、その他の紙押さえ用拍車２よりも紙の厚み方向で０．５ｍｍ程度上側に設置された状態になっている。これは本発明における記録装置の拍車取り付け部の構成を採用した場合に、通常の紙押さえ用拍車が、用紙の紙面に対して約１ｍｍ程度押し込まれる位置に設定されているものに対して、拍車ホルダ部１３や、ばね軸４等の取り付け位置公差等を考慮したときに、必ず前記破線で囲った箇所の紙押さえ用拍車２の高さが、通常の紙押さえ用拍車の位置よりも高く設定されるようにした場合の一例である。

この時、前記高さを異なるように紙押さえ用拍車２を保持する構成を図４、５を用いて説明を行う。

図４は排出用拍車１からなる第一の拍車列を断面図で示した物であり、上述した特許文献１に記載の固定方法と同様に、拍車１にコイル状の拍車ばね軸４が挿入され、ばね軸４は支持部１３ａ、１３ｂによって所定の位置に保持されている。

図５は紙押さえ用拍車２からなる第二の拍車列を断面図で示したものであり、同図において、破線で囲った箇所の紙押さえ用拍車２はばね軸４の両端支持部１３ｄが他の紙押さえ用拍車２よりも高い位置、即ちＨ１＜Ｈ２となるように構成されている。

前述した図６の構成では、この高さの差が略０．５ｍｍということになる。またこの時のばね軸４は全ての拍車に用いるばね軸４と同一の物を使用している。

以上のように構成された第二の拍車列に用紙先端から印字が行われた記録用紙が突入してくると、用紙が上凸に形成された位置の紙押さえ用拍車２に対して、用紙の突入位置が歯先外周部に接するように突入してくるため、用紙先端部が印字によって剛性が低下している状態においても、滑らかに紙押さえ用拍車２を用紙が通過して、図７に示すように、排出用拍車１によって構成される第一の拍車列へ用紙は到達出来るので、所定の紙の凹凸を維持したまま印字を行うことが可能となり、用紙の擦れや、画像品位の低下も防止することが可能となる。

更に用紙に印字が行われ、搬送ローラ２２１とピンチローラ２２２のニップ部を通過した状態で印字を行う場合においても、従来構成同様に、紙押さえ用拍車２と排出用拍車１の紙搬送方向の距離が確保されているため、用紙後端を２点で保持しているため、後端部での紙浮きによる記録ヘッドと用紙との擦れも問題無く動作させることが可能となっている。

また印字を行う被記録用紙が、厚紙などの特殊紙にて行う場合には図８に示す通り、例えば用紙先端から画像を形成する場合においても、用紙自体の剛性が維持されたままとなるので、用紙には凹凸が形成されにくい状態で第二、第一の拍車列に用紙が突入してくるため、用紙先端部でのめくれ等の問題は発生しないが、ニップ部を通過して用紙後端部に記録を行う場合には用紙自体の重量、剛性の影響で、後端側がプラテン９の搬送リブから浮き上がり易いため、記録ヘッド３との擦れ、紙の浮き上がりにより画像品位の低下を防ぐことが可能となるように拍車部のばね軸４のバネ力は設定されている。

このような特殊紙に記録を行うような場合においても本発明では図８に示す通り、紙押さえ用拍車２は用紙の剛性に抗してバネ軸が一様に一定量変形し、用紙幅全域に渡って一定の拍車当接圧を発生することが出来るので、従来と同様に特殊紙における後端印字での紙浮きを軽減して、画像品位の低下を防ぐ排紙構成とすることが可能となっている。

以上説明した実施例によれば、用紙先端部に余白無しで記録を行う場合や、用紙後端が搬送ローラとピンチローラのニップを抜けた後にも用紙後端に印字を行う記録装置に於いて、後端の用紙浮き上がりを防止するための第二の拍車列を排紙ローラと対向した位置に設けた第一の拍車列よりも給紙上流側に配置すると共に、紙幅方向に配列された前記第二の拍車列の用紙先端部が上凸で突入してくる位置の紙押さえ拍車に限定して初期状態に用紙に対する押し込み量が他の紙押さえ拍車よりも少なくなるように配置する。また、その固定方法は拍車ばね軸の両端を支持する支持部のみを他の拍車支持部と高さを変える構成としたため、
普通紙などの剛性の低い用紙に印字をする際には用紙先端部が紙押さえ用拍車に突入する位置では、上凸になった箇所で負荷抵抗を軽減させ画像品位を安定させると共に、用紙先端のめくれ等を防ぐ効果を得る。

また、搬送ローラとピンチローラのニップ部と排紙ローラと排出拍車で挟持された領域で用紙と記録ヘッドの相対距離を安定させ、ニップを抜けた領域で印字を行う用紙後端部においても、紙浮き等を軽減して画像品位をも安定的に行うことが出来、これらの領域においては、厚紙等の特殊紙に印字を行う場合においても従来同様の用紙保持力を得ることが出来るインクジェット記録装置の紙搬送機構部を提供することが可能となる。

さらに、本発明は、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いる記録ヘッドなど、他の作動方式で駆動される記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置に対しても同様に適用することができ、同様の効果が得られるものである。

本発明の実施形態に係る記録装置の紙搬送部斜視図である。 本発明の実施形態に係る記録装置の紙搬送部で紙搬送部に対する拍車列の位置を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る記録装置の紙搬送部上面矢視図である。 本発明の実施形態における第一の拍車列保持部の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態における第二の拍車列保持部の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態における各拍車の紙幅、紙厚方向の位置と、普通紙が第二の拍車列に突入する前の状態を排紙口側から見た状態を示した図である。 本発明の実施形態における各拍車の紙幅、紙厚方向の位置と、普通紙が第一の拍車列と排紙ローラに挟持された状態を排紙口側から見た状態を示した図である。 本発明の実施形態における各拍車の紙幅、紙厚方向の位置と、厚紙等の特殊紙が第一の拍車列と排紙ローラに挟持された状態を排紙口側から見た状態を示した図である。 従来構成における各拍車の紙幅、紙厚方向の位置と、普通紙が第二の拍車列に突入する前の状態を排紙口側から見た状態を示した図である。 従来構成における各拍車の紙幅、紙厚方向の位置と、普通紙が第一の拍車列と排紙ローラに挟持された状態を排紙口側から見た状態を示した図である。 インクジェット記録装置を示す模式的斜視図である。 インクジェット記録装置のメインケースを取り付けた模式的斜視図である。 用紙後端部の紙浮きを概念的に示す、紙搬送方向の側面図である。 従来技術として示す紙押さえ拍車を持つ記録装置の紙搬送方向断面図である。

符号の説明

１ 排出（用）拍車
２ 紙押さえ（用）拍車
３ 記録ヘッド（記録手段）
４ 拍車ばね軸
５ ピンチローラばね
６ キャリッジ
９ プラテン
１０ キャリッジモータ
１１ タイミングベルト
１２ インク吸収体
１３ 拍車取り付け部
１３ａ 拍車ばね軸支持部
１３ｂ 拍車ばね軸支持部
１３ｃ 支持部誘導斜面
１３ｄ 拍車ばね軸支持部
１４ ＬＦ（搬送）モータ
１６ メインケース
１７ 排紙トレイ
１０１ シャーシ
１０１ａ ガイドレール部
１０１ｂ ガイドシャフト部
２０１ 給紙部
２０２ 搬送部
２０３ 記録機構部
２０４ クリーニング機構部（回復機構部）
２２１ 搬送ローラ
２２２ ピンチローラ
２２３ 排紙ローラ

Claims (3)

1. 排紙ローラと、排紙ローラに対向する排出用拍車からなる第一の拍車列で用紙の排紙搬送を行う構成を紙搬送部に設けたインクジェット記録装置において、
   前記第一の拍車列よりも、給紙上流側に第二の拍車列を設けるとともに、紙幅方向に配列された前記第二の拍車列における紙押さえ用拍車の取り付け位置を部分的に紙厚方向の高さを異なる位置に設けたことを特徴とするインクジェット記録装置の紙搬送機構。
2. 前記請求項１記載の紙押さえ用拍車は、紙押さえ用拍車に用紙が突入してくる際に、用紙が上凸にカールが形成されて突入する位置の紙押さえ用拍車の紙厚方向高さを、紙表面から退避させる方向に異なる高さで設けることを特徴とするインクジェット記録装置の紙搬送機構。
3. 前記請求項１記載の紙押さえ用拍車は、ばね軸により用紙と従動回転し、用紙により拍車が押し上げられることで用紙に対して所定の圧を与える保持構成であり、厚紙等の用紙により一定量以上、押し上げられた場合に、初期設置高さの異なる複数の紙押さえ拍車は同一の用紙押圧力を発生するような紙押さえ用拍車の保持構成としたことを特徴とするインクジェット記録装置の紙搬送機構。

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