JP2006111404A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プレスローラの軸方向の位置を安定させながら、正確に用紙を搬送する簡素な用紙搬送構造を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】プレスローラ２は全長に亘り略一定径の主軸２１と、両端から所定距離中央側に形成された主軸２１より大径の当接部２２ａ，２２ｂとからなる。この当接部２２ａ，２２ｂは搬送ローラ１に当接するとともに、プレスアーム３の軸支部３０ａ，３０ｂに形成された溝３００に挿嵌されている。ここで、プレスアーム３の軸支部３０ａ，３０ｂはローラの軸方向の中央部に溝３００を備えるＵ字形状であり、溝３００の両側の部分の先端がプレスローラ２の主軸２１に当接し、溝３００の円周面３０１が当接部２２ａ，２２ｂの円周面に接しない形状とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、用紙を搬送しながら画像形成を行う画像形成装置、特に、この画像形成装置の搬送ローラとプレスローラとプレスアームとの構造に関するものである。

従来、昇華型プリンタ等の画像形成装置では、用紙を所定方向に搬送して、用紙表面に所定の手法で印字することにより画像形成を行っている。そして、これらの画像形成装置の用紙搬送機構として各種の構成が開示されている（例えば、特許文献１〜特許文献６参照。）。

この用紙搬送機構の代表的な構造を図５に示す。

図５は従来の用紙搬送機構の搬送ローラとプレスローラとの概略構成を示す図であり、（ａ）は用紙搬送方向正面から見た図、（ｂ）用紙搬送方向の側面から見た図である。

従来の用紙搬送機構は、用紙１００の搬送経路の下側に配置され、搬送方向に垂直な方向を軸方向とする搬送ローラ１と、搬送経路の上側で搬送ローラ１に対向する位置に配置されたプレスローラ２と、このプレスローラ２を所定の押圧力で搬送ローラ１に当接させる押圧部材５０ａ，５０ｂとを備える。そして、この押圧部材５０ａ，５０ｂは図示しないプレスアームに設置されている。

プレスローラ２は、一定径の主軸部２１と軸方向の両端から中央部側に所定長さの位置に形成された主軸部２１よりも大径の当接部２２ａ，２２ｂとからなる。そして、主軸部２１における当接部２２ａ，２２ｂから端部側に押圧部材５０ａ，５０ｂが接触して押圧することで、当接部２２ａ，２２ｂが搬送ローラ１に所定の押圧力で当接される。

これにより、搬送ローラ１とプレスローラ２の主軸部２１との間に所定のクリアランスが形成される。そして、用紙１００をこのクリアランスに挿通させることで、用紙１００が搬送ローラ１およびプレスローラ２から所定の摩擦力を得て搬送される。
特開平７−１２６０２９号公報 特開２０００−２２６１３３公報 特開平６−１３５５９０号公報 特開平５−１６５３５６号公報 特開２００３−２０８０５３公報 特開平１１−２３６９１９号公報

ところが、図５に示すような従来の用紙搬送機構では、前述の押圧力を発生する機構とは別にプレスローラの軸支手段を備えているが、プレスローラの軸支手段でプレスローラを円周方向に回転するように軸支する構造であるので、軸方向への移動が考慮されておらず、プレスローラの軸方向の位置が安定しない。このため、軸支手段とはさらに別にプレスローラの軸方向への移動を抑制する部材が設置されていた。このような構成では装置の構成要素が多くなるとともに、構造が複雑になってしまう。

したがって、この発明の目的は、プレスローラの軸方向の位置を安定させながら、正確に用紙を搬送する簡素な用紙搬送機構を備えた画像形成装置を提供することにある。

この発明は、用紙の搬送方向に略垂直な方向を軸方向とし、用紙の搬送経路の下側に回転可能に配置された円筒形状の搬送ローラと、該搬送ローラに対向して搬送経路の上側に回転可能に配置され、軸方向の両端部付近に主軸部よりも径の大きい搬送ローラ当接部をそれぞれ備えた円筒形状のプレスローラと、該プレスローラを搬送ローラ方向に押圧するプレスアームと、を備えた画像形成装置において、プレスアームが、プレスローラ押圧時に該プレスローラ方向に回動する回動部材と、該回動部材の一方端に設置され、搬送ローラ当接部が嵌る溝部を備えプレスローラを軸支するプレスローラ軸支手段と、該プレスローラ軸支手段に所定の押圧力を与える押圧手段と、を備えたことを特徴としている。

この構成では、プレスローラの搬送ローラ当接部がプレスローラ軸支手段の溝部に嵌り込み、この溝部を形成する外形部の一部（例えば、溝部の開口部）がプレスローラの主軸に当接して、プレスローラが軸支および押圧される。そして、この構造では、プレスローラの搬送ローラ当接部が溝部に嵌り込むことで、この溝部の内側面が搬送ローラ当接部の軸方向の端面に接して、プレスローラの軸方向の移動が規制される。

また、この発明の画像形成装置のプレスローラ軸支手段は、プレスローラ軸支時に、溝部の底面が搬送ローラ当接部の円周面に接しない構造であることを特徴としている。

この構成は、プレスローラ軸支手段が、常時、搬送ローラ当接部の当接面に接触しないので、接触、押圧による当接面の摩耗が防止される。

また、この発明の画像形成装置のプレスローラ軸支手段は、溝部の軸方向の両端面の壁部の少なくとも中央側壁部が搬送ローラの方向に所定長さ延びたことを特徴としている。

この構成では、プレスローラの搬送ローラ当接部が嵌る溝部の中央側壁部が搬送ローラ方向に延びることで、用紙の搬送経路の幅方向の両壁部として機能する。すなわち、用紙が搬送される際に、幅方向（ローラの軸方向）に搬送方向がずれても壁部により搬送方向が補正される。

この発明によれば、プレスアームに設置されたプレスローラ軸支部材により、プレスローラを軸支し、搬送ローラを押圧するとともに、プレスローラの軸方向への移動を規制する簡素な構造の画像形成装置を構成することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について図１を参照して説明する。

図１は本実施形態の画像形成装置の用紙搬送機構の概略構成を示す外観斜視図である。

図２は図１に示す用紙搬送機構を用紙搬送方向から見た正面図およびその正面断面図である。

図３は図２に示す用紙搬送機構の側面図およびその側面断面図である。

用紙搬送機構は、搬送ローラ１、プレスローラ２、プレスローラ２を軸支するとともに押圧するプレスアーム３、搬送ローラ１を軸支する搬送ローラ軸受け４０、搬送ローラ１を回転させる搬送ローラ駆動部（図示せず）を備える。

搬送ローラ１は、全長に亘り略一定な径の円筒形状で形成され、用紙１００の搬送経路の下側に配置されており、用紙１００の搬送方向に略垂直で水平方向を軸方向として配置されている。搬送ローラ１の表面には部分的に凹凸部１１が形成されており、搬送される用紙１００に対して所定の摩擦力が発生する構造を備える。搬送ローラ１の両端（一方端は図示せず）は、搬送ローラ軸受け４０により回転可能に軸支されており、搬送ローラ軸受け４０は、画像形成装置の筐体２００の搬送系支持部２０１に設置されている。また、この搬送ローラ１の一方端には搬送ローラ駆動部が接続されている。そして、搬送ローラ駆動部が搬送ローラ１を駆動することで、搬送ローラ１は所定回転数で回転する。

プレスローラ２は、全長に亘り略一定な径の円筒形状からなる主軸２１と、該主軸２１の軸方向の両端近傍でこれら両端から中央方向に所定長さの位置に形成された主軸２１の径よりも大径の当接部２２ａ，２２ｂとを備える。プレスローラ２は、用紙１００の搬送経路の上側に配置されており、用紙１００の搬送方向に垂直で水平方向を軸方向として配置されている。さらに、プレスローラ２は用紙搬送経路を対称基準面として、搬送ローラ１と面対称の位置に配置されている。また、プレスローラ２は、軸方向の両端部に形成された当接部２２ａ，２２ｂがプレスアーム３の軸支部３０ａ，３０ｂに形成された溝３００に挿嵌されることで、下方が開放した状態に軸支されている。この際、軸支部３０ａ，３０ｂの溝３００とプレスローラ２の当接部２２ａ，２２ｂとは、プレスローラ２が回動可能な程度に挿嵌されている。

プレスアーム３は軸支部３０（３０ａ，３０ｂ）と回動部３１とバネ３２とバネ係合部３４とを備え、アーム取付部３３で筐体２００の搬送系支持部２０１に回動可能に設置されている。なお、図１ではプレスローラ２の一方端に設置されたプレスアームのみを図示したが、現実には、他方端にも同構造のプレスアームが配置されている。以下、説明では、一方のプレスアーム３（軸支部３０ａ側）について説明する。

軸支部３０ａは外形が略半円筒形状であり、側面方向（ローラの軸に平行な方向）から見た形状が略半円でこの略半円形がローラの軸方向に平行に所定長さ延びた形状からなる。また、軸支部３０ａは前記略半円形の中心側が所定の径で切り欠きされており、全体として、側面方向から見た場合にＵ字形状で、軸方向に所定の長さを有するＵ字型ブロック形状となっている。また、軸支部３０ａはＵ字が延びる方向（軸方向）の略中央に所定幅（ローラの軸方向の長さ）でＵ字型ブロックの内面側から所定深さの溝３００が形成されている。ここで、Ｕ字型ブロックの内面側の径はプレスローラ２の主軸２１の径と略同径に形成されており、溝３００の径は、プレスローラ２の当接部２２ａの径よりも所定量大きく形成されている。また、溝３００の幅はプレスローラ２の当接部２２ａが挿嵌し得る長さ、具体的には、当接部２０ａの幅（軸方向の長さ）に対して、プレスローラ２が回動可能となるクリアランスを設けることができる長さとしている。

このような構造とすることで、プレスローラ２の当接部２２ａが軸支部３０ａの溝３００に挿嵌されて、プレスローラ２がプレスアーム３で軸支される。この際、溝３００の径が当接部２２ａの径よりも大きく、Ｕ字型ブロックの内面側の径が主軸２１の径と略同じであるの、プレスローラ２をプレスアーム３で軸支しても、当接部２２ａの円周面が溝３００の円周面に当接しない。これにより、当接部２２ａの軸支による摩耗を防止することができる。

また、当接部２２ａの幅と溝３００の幅とが略同じであるので、当接部２２ａの軸方向の両端面が溝３００の軸方向の両端面３０２，３０３に当接もしくは極近接する。これにより、プレスローラ２の軸方向の動き（ズレ移動）が抑制される。

回動部３１は一方端に軸支部３０ａが設置され、他方端にバネ係合部３４が設置されており、アーム取付部３３にて搬送系支持部２０１へ回動可能に取り付けられている。そして、バネ係合部３４には、前記プレスアーム３の回動に対して付勢力を与えるバネ３２（本発明の「押圧手段」に相当する。）が取り付けられており、バネ３２が伸縮することにより発生する付勢力で回動部３１が回動して、軸支部３０ａがプレスローラ２に所定の押圧力を与えたり、押圧力を開放したりする。これを利用し、用紙１００の搬送時には、軸支部３０ａからプレスローラ２に押圧力を与え、プレスローラ２を搬送ローラ１に所定の押圧力で接触させる。

この際、プレスローラ２が前述のように部分的に大径部（当接部２２ａ，２２ｂ）を備えた形状であることにより、プレスローラ２の当接部２２ａ，２２ｂの円周面が搬送ローラ１の円周面に所定の押圧力で当接する。これにより、搬送ローラ１とプレスローラ２との軸方向の中心部では所定のクリアランスが形成されて、このクリアランスに用紙１００が挿入される。そして、この状態で搬送ローラ１が回転すると、この回転が当接部２２ａ，２２ｂを介してプレスローラ２に伝わり、プレスローラ２が回転する。このように搬送ローラ１とプレスローラ２とが回転することで、クリアランスに挿入された用紙１００が用紙搬送方向に搬送される。

以上のような構成とすることで、プレスアームに設置された軸支部のみで、プレスローラを軸支するとともに、軸方向の移動を防止することができる。さらに、これにより、軸支手段とプレスアームの軸方向の移動を防止する手段とを兼用することができ、用紙搬送機構を簡素化することができる。

次に、このような用紙搬送機構を備える画像形成装置の画像形成方法について説明する。なお、以下の説明では、画像形成装置として昇華型プリンタについて説明する。

本実施形態に示す昇華型プリンタは、カラー画像を印刷するプリンタであり、サーマルヘッドを挟んでインクリボンが張架されており、このインクリボンは、給紙側から送り出されて、排紙側で巻き取られる。また、インクリボンは、シアン、マゼンタ、イエロのインクリボンがこの順番に繋がっている。各色のインクリボンの長さは、カラー画像を印刷する用紙の搬送方向の長さと同じである。

昇華型プリンタは、印刷するカラー画像が入力されると、入力されたカラー画像について色分解を行い、シアン画像、マゼンタ画像、およびイエロ画像を生成する。昇華型プリンタは、前述の用紙搬送機構を用いて、給紙部から用紙１００を送り出してサーマルヘッドの手前でインクリボンにおけるシアンの先端と用紙１００の先端とを合せた状態で、プラテンローラとサーマルヘッドとの間に送り込む。用紙１００の先端がサーマルヘッド３３による印刷位置に達すると、印刷用のプレスレバーを回動させて、サーマルヘッドでプラテンローラに十分な押圧力を与えて圧接する。この状態で、用紙搬送機構を用いて用紙１００を搬送するが、この際、サーマルヘッドとプラテンローラとの間にはインクリボンと用紙１００とを重ねた状態で搬送する。そして、用紙１００は用紙搬送構造により搬送され続け、インクリボンは排紙側で巻き取られる。用紙１００の後端がサーマルヘッドによる印刷位置に達すると、用紙１００の搬送およびインクリボンの巻き取りを停止して、プレスレバーを回動させ、サーマルヘッドからプラテンローラに対して与えられる押圧力を開放状態にする。これにより、シアン画像の印刷が完了し、このシアン画像にマゼンタ画像を重ねて印刷する工程を開始する。

この状態で用紙１００のみを用紙搬送構造により給紙側に戻し、用紙１００の先端とインクリボンにおけるマゼンタの先端と用紙１００の先端とを合せ、この状態でプラテンローラとサーマルヘッドとの間に送り込む。用紙１００の先端がサーマルヘッドによる印刷位置に達すると、印刷用のプレスレバーを回動させて、サーマルヘッドでプラテンローラに十分な押圧力を与えて圧接する。この状態で、用紙搬送機構を用いて用紙１００を搬送するが、この際、サーマルヘッドとプラテンローラとの間にはインクリボンと用紙１００とを重ねた状態で搬送する。そして、用紙１００は用紙搬送機構により搬送され続け、インクリボンは排紙側で巻き取られる。用紙１００の後端がサーマルヘッドによる印刷位置に達すると、用紙１００の搬送およびインクリボンの巻き取りを停止して、プレスレバーを回動させ、サーマルヘッドからプラテンローラに対して与えられる押圧力を開放状態にする。これにより、マゼンタ画像の印刷が完了し、このマゼンタ画像にイエロ画像を重ねて印刷する工程を開始する。

次に、上述のマゼンタ画像の印刷の工程と同様に、用紙１００のみを用紙搬送機構により給紙側に戻し、用紙１００の先端とインクリボンにおけるイエロの先端とを合せ、この状態でプラテンローラとサーマルヘッドとの間に送り込む。用紙１００の先端がサーマルヘッドによる印刷位置に達すると、印刷用のプレスレバーを回動させて、サーマルヘッドでプラテンローラに十分な押圧力を与えて圧接する。この状態で、用紙搬送機構を用いて用紙１００を搬送するが、この際、サーマルヘッドとプラテンローラとの間にはインクリボンと用紙１００とを重ねた状態で搬送する。そして、用紙１００は用紙搬送機構により搬送され続け、インクリボンは排紙側で巻き取られる。用紙１００の後端がサーマルヘッドによる印刷位置に達すると、用紙１００の搬送およびインクリボンの巻き取りを停止して、プレスレバーを回動させ、サーマルヘッドからプラテンローラに対して与えられる押圧力を開放状態にする。これにより、イエロ画像の印刷が完了し、カラー画像の印刷が完了する。

このように、前述の用紙搬送機構を画像形成装置に設置することで、軸支とローラの軸方向の移動の防止とを同時に実現できる簡素な構造の画像形成装置を構成することができる。

次に、第２の実施形態に係る画像形成装置について図４を参照して説明する。

図４は画像形成装置の用紙搬送機構の正面図および側面図である。

本実施形態の画像形成装置の用紙搬送機構は、軸支部３０ａ，３０ｂの構造を除き、第１の実施形態に示した画像形成装置の用紙搬送機構と同じである。

本実施形態の軸支部３０ａ，３０ｂは、溝３００の中央部側の壁となる部分に、用紙搬送経路を越えて搬送ローラ１側まで延びる搬送補助部３１０が形成されており、他の構成は第１の実施形態に示した軸支部３０ａ，３０ｂと同じである。

この搬送保持部３１０は、Ｕ字型の軸支部３０ａ，３０ｂにおけるローラの軸方向の中央側の部分が端部側の部分よりも長く形成されており、その長さは、用紙搬送経路を越えて搬送ローラ１に達するものである。

このような構成とすることで、用紙１００が搬送中にローラの軸方向に移動しても、この搬送保持部３１０に接触して、用紙１００の搬送方向が補正される。これにより、用紙１００の斜め搬送等を防止することができ、正確に搬送方向に用紙１００を搬送することができる。そして、この構造を軸支部に備えることで、新たな搬送補助治具を備えることなく、簡素な構造で正確に用紙を搬送する用紙搬送機構、ひいては画像形成装置を構成することができる。

第１の実施形態の画像形成装置の用紙搬送部の概略構成を示す外観斜視図 図１に示す用紙搬送部を用紙搬送方向から見た正面図およびその正面断面図 図２に示す用紙搬送部の側面図およびその側面断面図である。 第２の実施形態の画像形成装置の用紙搬送部の正面図および側面図 従来の画像形成装置の用紙搬送部の正面図および側面図

符号の説明

１−搬送ローラ
１１−搬送ローラの凹凸部
２−プレスローラ
２１−プレスローラの主軸
２２ａ，２２ｂ−プレスローラの当接部
３−プレスアーム
３０ａ，３０ｂ−軸支部
３１−回動部
３２−バネ
３３−アーム取付部
３４−バネ係合部
３００−溝
３０１−溝３００の円周面
３０２，３０３−溝３００の軸方向の両端面
４０−搬送ローラ軸受け
５０ａ，５０ｂ−押圧部材
１００−用紙
２００−筐体
２０１−搬送系支持部

Claims (4)

1. 用紙の搬送方向に略垂直な方向を軸方向とし、前記用紙の搬送経路の下側に回転可能に配置された円筒形状の搬送ローラと、
   該搬送ローラに対向して前記搬送経路の上側に回転可能に配置され、前記軸方向の両端部付近に主軸部よりも径の大きい搬送ローラ当接部をそれぞれ備えた円筒形状のプレスローラと、
   該プレスローラを前記搬送ローラ方向に押圧するプレスアームと、を備えた画像形成装置において、
   前記プレスアームは、前記プレスローラ押圧時に該プレスローラ方向に回動する回動部材と、
   該回動部材の一方端に設置され、前記搬送ローラ当接部が嵌り込み底面が前記搬送ローラ当接部の円周面に接しない形状の溝部を備え、且つ、該溝部の前記軸方向の両端面の壁部の少なくとも中央部側壁部が前記搬送ローラの方向に所定長さ延びた形状の前記プレスローラを軸支するプレスローラ軸支手段と、
   該プレスローラ軸支手段に所定の押圧力を与える押圧手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 用紙の搬送方向に略垂直な方向を軸方向とし、前記用紙の搬送経路の下側に回転可能に配置された円筒形状の搬送ローラと、
   該搬送ローラに対向して前記搬送経路の上側に回転可能に配置され、前記軸方向の両端部付近に主軸部よりも径の大きい搬送ローラ当接部をそれぞれ備えた円筒形状のプレスローラと、
   該プレスローラを前記搬送ローラ方向に押圧するプレスアームと、を備えた画像形成装置において、
   前記プレスアームは、前記プレスローラ押圧時に該プレスローラ方向に回動する回動部材と、
   該回動部材の一方端に設置され、前記搬送ローラ当接部が嵌る溝部を備え、前記プレスローラを軸支するプレスローラ軸支手段と、
   該プレスローラ軸支手段に所定の押圧力を与える押圧手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記プレスローラ軸支手段は、前記プレスローラ軸支時に、前記溝部の底面が前記搬送ローラ当接部の円周面に接しない請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記プレスローラ軸支手段は、前記溝部の前記軸方向の両端面の壁部の少なくとも中央部側壁部が前記搬送ローラの方向に所定長さ延びた請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。

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