JP2006044921A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、大きなコストアップを伴うことなく、搬送精度を向上させることができる記録装置を提供することを目的としている。
【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明に係る記録装置の代表的な構成は、シート上に画像を記録する記録手段７と、シートを搬送するシート搬送手段と、を有する記録装置において、前記シート搬送手段は前記記録手段７より下流側に配置され、軸端の一方から駆動を受ける搬送ローラ40、41を複数備え、前記複数の搬送ローラは剛性が異なっており、前記複数の搬送ローラのいずれか一つにおいて、ローラ部の径を、低剛性の搬送ローラ40の駆動受け側よりもその反対側を大きくしたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シート搬送手段として複数の駆動ローラを有し、シートを正確に搬送しうる記録装置に関する。

従来、プリンタ等の記録装置においては、写真画像の記録用途が多くなってきている。特に、インクジェットプリンタではインク滴の小液滴化が進み、銀塩写真と同等以上の画像になってきている。ところでインクジェットプリンタでは、シート上に記録ヘッドから非接触にてインクを吐出して画像を形成するため、記録ヘッドの上流側のみに１つのシート搬送手段を設けただけでは、シートの後端部分まで記録をすることができない。そのため、記録ヘッドの下流側に、別の搬送手段を設ける場合があった。このように複数の搬送ローラを設けることにより、付加的な効果として、シートの姿勢を安定性も向上することができる。

さらに、上記構成を発展させて、特開２００２―９６５１３（特許文献１）には、シートの搬送精度を低コストで向上させる発明が提案されている。特許文献１に開示された構成を簡単に説明すれば、図８に示すように、記録手段100の上流側に配置された主搬送ローラ101と、記録手段100の下流側に配置された複数の搬送ローラ102、103を備えている。

そして、最も下流側の搬送ローラ103の方が、その上流側の搬送ローラ102より高精度であって、かつ高剛性に構成している。すなわち、シートの後端が主搬送ローラ101を抜けた後は搬送ローラ102、103によってシートを搬送しながらその後端まで記録を行うが、その際にシートの姿勢を安定させるために、複数の搬送ローラ102、103を設けている。しかし排出されたシート先端が垂れ下がるためその剛性によりシート後端は浮き上がり、上流側の搬送ローラ102は搬送力が低下する。また下流側の搬送ローラ103にはシートが巻き付いたような状態となるため、搬送力の差はさらに大きくなる。従って、下流側の搬送ローラ103を高剛性かつ高精度に構成すれば確実な搬送、排出動作を行うことができ、また上流側の搬送ローラ102を低剛性かつ低精度に構成してもシートの姿勢は十分に安定させることができ、かつ生産コストの低減を図ることができるとしている。

特開２００２−９６５１３

しかしながら、上記従来例では次のような課題があった。低精度ローラを生産コスト低減のために樹脂等によって低剛性に構成した場合、ローラの片側のみに駆動を与えるとローラにねじれが生じ、駆動側と反対側のローラが遅れることになる。その影響によって、シートを搬送する際にシートを回転させる力が生じる。このためシート後端が主搬送ローラ101を抜けた後の姿勢の安定が十分でなく、ムラが生じる場合があった。

そこで本発明は、大きなコストアップを伴うことなく、搬送精度を向上させることができる記録装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る記録装置の代表的な構成は、シートを搬送するシート搬送手段を有し、記録手段によりシート上に画像を記録する記録装置において、前記シート搬送手段は前記記録手段より下流側に配置され、軸端の一方から駆動を受ける搬送ローラを複数備え、前記複数の搬送ローラは剛性が異なっており、前記複数の搬送ローラのいずれか一つにおいて、ローラ部の径を、低剛性の搬送ローラの駆動受け側よりもその反対側を大きくしたことを特徴とする。

本発明によれば、低剛性の搬送ローラのねじれの影響によるシート搬送の遅れを補正することができ、シートの姿勢を安定させ、搬送精度および記録精度を向上させることができる。

［第一実施例］
本発明の第一実施例を図を用いて説明する。図１は第一実施例に係る記録装置の断面図、図２および図３は第一実施例に係る排出ローラの構成を説明する図である。

本実施例に係る記録装置１は、給送装置２、搬送部３、キャリッジ部５、排出部４、Ｕターン・自動両面搬送部８、記録手段の例としての記録ヘッド７を備えている。

給送装置２は、ベース20に、シートＰを積載する圧板21、積載されたシートＰを一枚ずつ分離給送する給送ローラ28および分離ローラ24、シートＰを積載位置に戻す為の戻しレバー22、等が取り付けられている。

搬送部３は、シートＰを搬送する搬送ローラ36と、これに従動する複数のピンチローラ37を備えている。搬送ローラ36は金属軸の表面にセラミックの微小粒をコーティングした構成である。ピンチローラ37は不図示のピンチローラバネによって搬送ローラ36に圧接し、シートＰの搬送力を生み出している。シートＰは搬送ローラ36が回転することでプラテン34上を搬送される。プラテン34はシートＰと記録ヘッド７とのギャップを管理し、また後述の排出部と合わせてシートＰの波打ちが大きくならないように制御する。また搬送部３において、搬送ローラ36の上流側には、通過するシートを検知するための不図示のＰＥセンサ、およびＰＥセンサレバー32を配置している。これらによってシートＰの先端を検知することにより、シートＰ上の記録位置を求めている。

キャリッジ部５は、記録ヘッド７およびインクタンク71を取り付けるキャリッジ50を有している。キャリッジ50はガイドシャフト52および不図示のガイドレールによって支持され、シートＰの搬送方向に対して交差する方向（主走査方向）に往復走査される。

排出部４については後に詳述するが、複数の搬送ローラの例としての第一排出ローラ40および第二排出ローラ41、およびこれらに当接、従動して回転する拍車42、搬送ローラ36の駆動を第一排出ローラ40、第二排出ローラ41に伝達する為のギア列などから構成されており、シートＰを機外に排出する。第一排出ローラ40、第二排出ローラ41はプラテン34に取り付けられている。拍車42はＳＵＳの薄板で周囲に凸形状を複数設けたものを樹脂部と一体成型され、拍車ホルダー43に取り付けられており、不図示の拍車バネによって第一排出ローラ40、第二排出ローラ41に付勢されている。拍車42は前記第一排出ローラ40、第二排出ローラ41の弾性体部に対応する位置に設けられ、主にシートＰの搬送力を生み出す役割のものと、弾性体部が無い位置に設けられ、主にシートＰが記録される時の浮き上がりを抑える役割のものがある。

Ｕターン・自動両面搬送部８においては、装置前面から着脱可能なカセット81にシートＰが収納される。収納されたシートＰは給送ローラ82、分離ローラ83によって一枚ずつ分離給送される。給送ローラ82近傍には、シートＰを積載位置に戻す為の戻しレバー84が取り付けられている。給送されたシートは、Ｕターン中間ローラ86、87によって上述の搬送ローラ36およびピンチローラ37へと搬送される。両面記録の際は、一面目の画像記録が終了した後に第一排出ローラ40、第二排出ローラ41の回転方向を逆転し、シートを搬送ローラ36の上流側へと戻す。そして両面ローラ88によってＵターン搬送路99を通すことによりシートの表裏を反転し、再び搬送ローラ36へと搬送する。

次に本発明の特徴を成すシートＰ後端部の排出搬送構成の詳細について図２および図３を用いて説明する。排出部４の概略の構成、作用については、前述のとおりである。以下に、さらに詳細な構成について説明する。

第二排出ローラ41は、シート搬送方向下流側に配置されており、金属軸に、ＥＰＤＭ硬度60°〜70°相当の複数のゴム部412（ローラ部）を設けている。ゴム部412の表面は研磨されており、外径はφ11mm程度で外径精度は例えば±0.02mm、金属軸両端に対する振れ精度は例えば±0.02mm以下、というように高精度に設定されている。また、金属軸の外径はφ６mm〜８mm以上の軸を用いており、高剛性な構成になっている。図２に示すように、第二排出ローラ41への駆動は、搬送ローラ36の端部に備えられたギア461から、アイドラギア411を介し、第二排出ローラ41の端部に備えられたギア414へと伝達される。図３に示すように、第二排出ローラ41には、各ゴム部412にそれぞれ２個の拍車42が付勢されている。拍車42の各ゴム部402への押圧は、30g〜60ｇと高めに設定されている。

第一排出ローラ40は、第二排出ローラ41よりも搬送方向上流側、かつ記録ヘッド７よりも搬送方向下流側に配置されている。第一排出ローラ40はＡＢＳ等の樹脂の軸に、スチレン系等のエラストマーの弾性体を複数取り付けたエラストマー部402（ローラ部）を備えている。エラストマー部402の外径は、成型状態のままで研磨はせずにコストを抑えた構成になっている。外径はφ11mm程度で外径精度は例えば±0.05mm、弾性部両端に対する振れ精度は例えば±0.1mm以下というように、上記第二排出ローラ41より低い精度に設定されている。また、樹脂軸の外径はφ３mm〜４mm以下の軸を用いており、低剛性な構成になっている。第一排出ローラ40は、樹脂軸であるので、剛性を弱くし、プラテンで弾性部の両端を支持することで、軸の反りなどの影響を抑えるように構成されている。第一排出ローラ40には、各エラストマー部402に、それぞれ１個の拍車42が付勢されている（図５参照）。図２に示すように、第一排出ローラ40への駆動は、第二排出ローラ41軸上に設けられたアウトプットギア415から、アイドラギア401を介して、第一排出ローラ40の端部に設けられたギア404に伝達される。また拍車42の各エラストマー部402への押圧は、10g〜30ｇと低めに設定されている。

以上の基本構成より、複数の搬送ローラとしての第一排出ローラ40、第二排出ローラ41によってシートの姿勢を保持しつつ、シート後端が搬送ローラ36を抜けた後も画像を記録することができる。このとき２本の排出ローラ40、41の搬送力は、第一排出ローラ40が約３割、第二排出ローラ41が約７割と設定されており、高剛性、高精度の第二排出ローラ41による搬送のウェイトが大きくなるように構成されている。このため、複数排出ローラの構成でありながら、安価な樹脂ローラを用いて、コストアップを抑えながら高精度搬送を実現することができる。

但し、図２に示した上記構成のままであると、第一排出ローラ40の駆動がローラの片側のみに入力される。従って、拍車42の押圧及びシートＰの抵抗、などにより、第一排出ローラ40に対し、捩れの力が加わる。それにより、シートＰの搬送時において、シートＰの左右の送りに差が生じ、第一排出ローラ40の駆動受け側に対しその反対側が遅くなるため、シートＰが回転してしまう。特に、下記のようなシートＰの後端が搬送ローラ36とピンチローラ37のニップから抜ける際の後端搬送制御において、その影響が大きく出てしまう場合がある。

後端搬送制御とは、以下のようである。（ａ）ＰＥセンサレバー32によって、シートＰの後端部分を検知する。（ｂ）記録ヘッド７の搬送方向下流側のノズルを絞り、上流側だけで画像を形成する。（ｃ）シートＰの後端部分が搬送ローラ36とピンチローラ37のニップに入る前に記録を止める。（ｄ）シートＰの後端部分が搬送ローラ36とピンチローラ37のニップを抜ける位置まで搬送する。（ｅ）使用ノズルを搬送方向下流側にシフトし、これを用いて画像を形成する。なお、記録ヘッド７は、図示しないが、画像記録のために多数のノズルを有しているのであるが、ノズルの搬送方向上流側と下流側のいずれか半分のみでも記録が可能となっている。

上記後端搬送制御において、特に（ｄ）の制御において画像を記録せずに搬送する量が長いため、画像にずれが生じやすく、ムラとなってしまう場合がある。

そこで本実施例においては、図３に示すように、本実施例の構成においては、第二排出ローラ41において、第一排出ローラ40の駆動側（ギア404側）とは反対側の端部のゴム部412ａの外径を、他のゴム部412より大きくしている。その外径差ｄ１は、径で0.02mm〜0.1mmの範囲で設定されている。

第一排出ローラ40の捩れの角Ａは、Ａ＝３２ＴＬ／πｄ^４Ｇの基本式から求められる。（Ｔ：捩じりモーメント、Ｌ：軸長さ、ｄ：軸直径、Ｇ：せん断弾性係数）この基本式のパラメーターとシートＰの搬送量、弾性部材の摩擦係数、等の他の要素を加えて、シートＰの左右の搬送量差を求めることができる。これに対し、その搬送左右差に合わせ、最適な補正するために、第二排出ローラ41の端部のゴム部412ａと他のゴム部412との外径差ｄ１を決定することができる。

上記構成により、第一排出ローラ40の軸に捩れが生じ、シートＰの左右で搬送量差が生じても、第二排出ローラ41端部のゴム部412ａの径が他のゴム部412よりも径を大きく設定しているため、シートＰの搬送が遅れた所だけを搬送量を増やすことができ、シートＰの左右の搬送量差を補正し、シートの姿勢を安定させることができる。従って、生産コストを増大させることなく、容易に搬送精度を向上させることができる。

［第二実施例］
本発明に係る記録装置の第二実施例について説明する。図４および図５は第二実施例に係る排出ローラの構成を説明する図であって、上記第一実施例と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。

前述した実施例では、第二排出ローラ41のゴム部412のうち、端部のゴム部412ａの外径を他のゴム部412より大きい構成とした。これに対し本実施例は、第一排出ローラ40のエラストマー部402のうちの、端部のエラストマー部402ａの外径を他のエラストマー部402より大きい構成としたものである。

図４に示すように、第一排出ローラ40において、駆動側（ギア404側）とは反対側の端部のエラストマー部を、エラストマー部402ａとする。そして図５に示すように、エラストマー部402ａの外径を、それ以外のエラストマー部402より大きくしている。その外径差ｄ２としては、0.05mm〜0.1mmの範囲で設定している。このように端部のエラストマー部402ａの径を大きくすることで、エラストマー部402ａにおける搬送量が増加する（搬送速度が速くなる）。このため、第一排出ローラ40の軸の捩れによって搬送抵抗が発生し、駆動受け側に対しその反対側が遅くなっても、搬送量差を補正することができる。

［第三実施例］
本発明に係る記録装置の第三実施例について説明する。図６は第三実施例に係る排出ローラの構成を説明する図であって、上記第一実施例と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、第一実施例に示した図３に対応する図であって、第二排出ローラ41のゴム部の径を説明している。ここで、上記第一実施例においては、第二排出ローラ41のゴム部412のうち、第一排出ローラ40の駆動側（ギア414側）とは反対側の端部のゴム部412ａの外径のみを大きくするよう説明した。

これに対し本実施例においては、複数のゴム部413を、それぞれ第一排出ローラ40の駆動側（ギア404側）とは反対側に向かって徐々に径が大きくなるように形成し、全体的にテーパーがつくように構成している。その外径差ｄ３は、ゴム部413の端部と端部で（すなわちローラ全体として）、0.02mmから0.05mmの範囲で設定されている。これにより第一実施例と同様に、第二排出ローラ41の駆動側の搬送量を増加させることができるので、第一排出ローラ40の軸の捩れによって搬送抵抗が発生し、駆動受け側に対しその反対側が遅くなっても、搬送量差を補正することができる。

［第四実施例］
本発明に係る記録装置の第四実施例について説明する。図７は第四実施例に係る排出ローラの構成を説明する図であって、上記第一実施例と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。

図７は、第一実施例に示した図２に対応する図であって、ローラ構成を説明する詳細図である。ここで、上記第一実施例においては、高剛性の第二排出ローラ41を下流側に配し、第二排出ローラ41よりも搬送方向上流側に低剛性の第一排出ローラ40を配置して説明した。

これに対し本実施例においては、図７に示すように、記録ヘッド７（図１参照）の下流側に高剛性の第二排出ローラ41を配置し、さらにその下流側に低剛性の第一排出ローラ40を配置している。

第一排出ローラ40および第二排出ローラ41の構成は、第一実施例と同様である。すなわち、第二排出ローラ41への駆動は、搬送ローラ36の端部に備えられたギア461から、アイドラギア411を介し、第二排出ローラ41の端部に備えられたギア414へと伝達される。第一排出ローラ40への駆動は、第二排出ローラ41軸上に設けられたアウトプットギア415から、アイドラギア401を介して、第一排出ローラ40の端部に設けられたギア404に伝達される。

第一排出ローラ40は、第二排出ローラ41の下流にあったとしても、低剛性の為、駆動側から非駆動側に捩れが生じ、搬送量に左右差が生じ、シートに回転力を発生する。そこで第一実施例と同様に、第二排出ローラ41において、第一排出ローラ40の駆動側（ギア404側）とは反対側のゴム部412ａの外径を、他のゴム部412より大きくする。本実施例においては、端部から二つのゴム部412ａの径を大きく形成している。これにより第一実施例と同様に、第二排出ローラ41の駆動側の搬送量を増加させることができるので、第一排出ローラ40の軸の捩れによって搬送抵抗が発生し、駆動受け側に対しその反対側が遅くなっても、搬送量差を補正することができる。

［他の実施例］
上記各実施例において、第一排出ローラ40および第二排出ローラ41には、軸に断続的に弾性部材からなる複数のローラ部（エラストマー部402またはゴム部412）を設けた構成として説明した。しかし本発明はこれに限定するものではなく、軸のほぼ全体（軸端を除く）に連続的に弾性部材を設けた構成であっても、同様に本発明を適用することができる。

また、複数の搬送ローラとして第一排出ローラ40と第二排出ローラ41の２本の搬送ローラを用いて説明したが、更に多くの搬送ローラを備えた構成であっても、本発明を適用することにより、低剛性の搬送ローラに生じる搬送量差を補正し、低コスト化と搬送精度向上を両立させることができる。

本発明は、搬送ローラを用いてシートを搬送する記録装置に利用することができる。

第一実施例に係る記録装置の断面図である。 第一実施例に係る排出ローラの構成を説明する図である。 第一実施例に係る排出ローラの構成を説明する図である。 第二実施例に係る排出ローラの構成を説明する図である。 第二実施例に係る排出ローラの構成を説明する図である。 第三実施例に係る排出ローラの構成を説明する図である。 第四実施例に係る排出ローラの構成を説明する図である。 従来の記録装置を説明する図である。

符号の説明

Ｐ …シート
１ …記録装置
２ …給送装置
３ …搬送部
４ …排出部
５ …キャリッジ部
７ …記録ヘッド
８ …Ｕターン・自動両面搬送部
20 …ベース
21 …圧板
22 …戻しレバー
24 …分離ローラ
28 …給送ローラ
32 …ＰＥセンサレバー
34 …プラテン
36 …搬送ローラ
37 …ピンチローラ
40 …第一排出ローラ
41 …第二排出ローラ
42 …拍車
43 …拍車ホルダー
50 …キャリッジ
52 …ガイドシャフト
71 …インクタンク
81 …カセット
82 …給送ローラ
83 …分離ローラ
84 …レバー
86 …Ｕターン中間ローラ
87 …Ｕターン中間ローラ
88 …両面ローラ
99 …ターン搬送路
100 …記録手段
101 …主搬送ローラ
102 …搬送ローラ
103 …搬送ローラ
401 …アイドラギア
402 …エラストマー部
402ａ …エラストマー部
413 …ゴム部
404 …ギア
415 …アウトプットギア
411 …アイドラギア
412 …ゴム部
412ａ …ゴム部
414 …ギア
461 …ギア

Claims (7)

1. シートを搬送するシート搬送手段を有し、記録手段によりシート上に画像を記録する記録装置において、
   前記シート搬送手段は前記記録手段より下流側に配置され、軸端の一方から駆動を受ける搬送ローラを複数備え、
   前記複数の搬送ローラは剛性が異なっており、
   前記複数の搬送ローラのいずれか一つにおいて、ローラ部の径を、低剛性の搬送ローラの駆動受け側よりもその反対側を大きくしたことを特徴とする記録装置。
2. 前記複数の搬送ローラのいずれか一つは、軸に断続的に弾性部材からなる複数のローラ部を設けた構成であって、
   前記低剛性の搬送ローラの駆動受け側と反対側の端部にある前記ローラ部の径を、他の前記ローラ部よりも大きくしたことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
3. 前記複数の搬送ローラのいずれか一つは、軸に断続的に弾性部材からなる複数のローラ部を設けた構成であって、
   前記低剛性の搬送ローラの駆動受け側から反対側に向かって、前記ローラ部の径を徐々に大きくしたことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
4. 前記複数の搬送ローラのいずれか一つは、軸に連続的に弾性部材からなるローラ部を設けた構成であって、
   前記低剛性の搬送ローラの駆動受け側から反対側に向かって、前記ローラ部の径を徐々に大きくしたことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
5. 前記複数の搬送ローラのうち、
   高剛性の搬送ローラは金属軸に弾性部材からなるローラ部を取り付けた構成であり、
   低剛性の搬送ローラは樹脂軸に弾性部材からなるローラ部を取り付けた構成であることを特徴とする請求項１記載の記録装置。
6. 前記複数の搬送ローラのうち、高剛性の搬送ローラの方が、低剛性の駆動ローラより部品精度を高く構成したことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
7. 高剛性の搬送ローラの搬送力を、低剛性の搬送ローラの搬送力より高く設定したことを特徴とする請求項１記載の記録装置。

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