JP2006264931A - 紙搬送装置及びそれを備えたプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 逆方向への用紙の搬送ができ、かつ信頼性の高い紙検出センサを有する紙搬送装置及びそれを備えたプリンタを提供する。
【解決手段】 紙検出センサ７３は、一部が直線状搬送経路Ｂ上に配置された揺動可能なレバー７５と、正方向へ搬送される用紙Ｐが当接して揺動されるレバー７５の動きを検出する光学センサ７７と、レバー７５の一部に当接して、このレバー７５を、正方向へ搬送される用紙Ｐによる揺動方向にのみ揺動可能に保持して待機位置に位置決めする可動度当て部材８２とを有する。可動度当て部材８２は、紙送りローラの回動軸８１に取り付けられ、正転する回動軸８１に連動して所定位置まで回動することにより、レバー７５を待機位置に位置決めする位置に配置され、逆転する回動軸８１に連動して所定位置まで回動することにより、レバー７５から離間し、このレバー７５の揺動の規制を解除する位置に配置される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、用紙に文字又は画像を記録するプリンタ等に適用される紙搬送装置及びそれを備えたプリンタに関する。

一般に、プリンタは、用紙カセット内の用紙を一枚ずつ給紙して印刷ヘッドによる印刷処理部へ搬送し、その後、印刷ヘッドによって用紙に文字又は画像を記録して排紙する構造を備えている（例えば、特許文献１参照）。
そして、この種のプリンタには、印刷ヘッドへ給紙される用紙の検出のために、用紙の検出センサを備えている。

図８に示すように、この紙検出センサ１０１は、ホルダ１０２に揺動可能に支持されたレバー１０３を備えている。このレバー１０３は、その下端部１０３ａが、用紙Ｐの搬送経路１０４上に配置されており、紙送りローラ１０５側へ向かって搬送経路１０４上を搬送される用紙Ｐに押されることにより、支持点１０６を中心として時計回りへ回動される。そして、このレバー１０３が時計回りへ回動されることにより、ホルダ１０２に取り付けられた光学センサ１０７の発光・受光素子からなる検出部１０７ａがレバー１０３の上端部１０３ｂの動きを検出し、その検出結果から用紙Ｐの検出を行うようになっている。
このレバー１０３は、支持点１０６に設けられたまきバネ１０８によって半時計回りに付勢され、ホルダ１０２に形成された度当て部１０２ａに当接することにより、半時計回りへの移動が規制されている。そして、レバー１０３は、この状態にて、その下端部１０３ａが用紙Ｐの搬送経路１０４上に配置された待機状態に位置決めされる。

特許第３５２０４６９号公報

ところで、近年のプリンタ等に設けられる搬送装置としては、用紙Ｐをバックフィードさせたりあるいは排紙側から手差しなどにより給紙を行う要求があるが、上記検出センサ１０１は、位置決めのために、ホルダ１０２の度当て部１０２ａによってレバー１０３の半時計回りへの移動を規制する構造とされているので、上記のような用紙Ｐのバックフィードや排紙側からの手差しによる給紙などの要求に対応できなかった。

ここで、ホルダ１０２の度当て部１０２ａによる回動の規制をなくせば、バックフィードや手差しによる給紙などの要求に対応することができるが、度当て部１０２ａを設けずにレバー１０３をバランス良く定位置に位置決めするのは極めて困難である。つまり、装置の設置場所が傾いていたり、装置が振動した場合に、レバー１０３がふらつき、安定して用紙Ｐの検出を行うことができないという問題があった。

また、レバー１０３を用いないで光学的に用紙Ｐを直接検出する反射型センサのような非接触のセンサを用いる方法もあるが、既に印刷が施された裏紙や予め所定箇所に印刷を施したプレプリントなどの用紙Ｐに付着したインク、印刷ヘッドから吐出されるインクのミストあるいは用紙Ｐに付着している紙粉によって汚れてしまい、誤検出などの不具合を生じてしまうため、信頼性に欠ける。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、逆方向への用紙の搬送ができ、かつ信頼性の高い紙検出センサを有する紙搬送装置及びそれを備えたプリンタを提供することを目的としている。

本発明の上記目的は、正逆回転される紙送りローラによって搬送経路に沿って用紙を正逆方向へ搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される用紙を検出する紙検出センサとを備えた紙搬送装置であって、前記紙検出センサは、一部が搬送経路上に配置された揺動可能なレバーと、正方向へ搬送される用紙が当接して揺動される前記レバーの動きを検出するセンサ部と、前記レバーの一部に当接して、このレバーを、正方向へ搬送される用紙による揺動方向にのみ揺動可能に保持して待機位置に位置決めする可動度当て部材とを有し、前記可動度当て部材は、前記紙送りローラの回動軸に取り付けられ、正逆回転される前記回動軸に連動して同一回転方向へ所定位置まで回動可能とされ、正転する回動軸に連動して所定位置まで回動することにより、前記レバーを待機位置に位置決めする位置に配置され、逆転する回動軸に連動して所定位置まで回動することにより、前記レバーから離間し、このレバーの揺動の規制を解除する位置に配置されることを特徴とする紙搬送装置により達成される。

上記構成の紙搬送装置によれば、正逆回転する紙送りローラの回動軸に連動して同一方向へ所定位置まで回動する可動度当て部材を設け、この可動度当て部材が、正転する回動軸に連動して所定位置まで回動することにより、レバーを待機位置に位置決めする位置に配置され、逆転する回動軸に連動して所定位置まで回動することにより、レバーから離間し、このレバーの揺動の規制を解除する位置に配置されるので、正方向へ搬送される用紙をレバーの揺動によって確実に検出することができ、しかも、逆方向への用紙の搬送を可能とすることができる。つまり、用紙を後退させたり排紙側から用紙を手差しにて供給する構造のプリンタに用いて好適なものとすることができる。

なお、上記構成の紙搬送装置において、前記レバーを互いに対向する回転方向へ付勢して前記待機位置に配置させる一対の付勢部材を備えることが望ましい。
この構成によれば、逆転する回動軸に連動して可動度当て部材が所定位置まで回動してレバーから離間することにより、可動度当て部材によるレバーの保持が解除されても、一対の付勢部材による付勢力の釣り合いにより、レバーを待機位置に配置させることができる。

また、本発明の上記目的は、搬送される用紙へ印刷処理部にて印刷を施すプリンタであって、前記印刷処理部へ用紙を搬送する搬送装置として、上記紙搬送装置を備えたことを特徴とするプリンタにより達成される。
上記構成のプリンタによれば、紙送りローラが逆転することにより紙検出センサのレバーの回動を規制して待機位置に保持する可動度当て部材がレバーから離間するので、このレバーによって邪魔されることなく用紙を後退させたり排紙側から用紙を手差しにて供給することができる。

本発明の紙搬送装置によれば、正方向へ搬送される用紙を、紙検出センサがレバーの揺動によって確実に検出することができ、しかも、レバーによって邪魔させることなく、逆方向への用紙の搬送を可能とすることができる。つまり、用紙を後退させたり排紙側から用紙を手差しにて供給する構造のプリンタに用いて好適なものとすることができる。

以下、本発明に係る紙搬送装置及びプリンタの実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るプリンタの一実施の形態の外観斜視図であり、図２は図１に示したプリンタに組み込まれた用紙の搬送経路及び印刷処理部の概略構成を示す縦断面図であり、図３は図２に示した印刷処理部周辺の拡大図である。

本実施の形態のプリンタ１は、フロント給・排紙タイプの業務用のインクジェット式プリンタであり、図１に示すように、上部ケース２と下部ケース３とから構成される装置ケース４の前面中央に、被搬送物である用紙を装填した略箱形の用紙カセット５が着脱自在に挿着されている。
また、用紙カセット５の上面開放部を覆うように、印刷が終了した用紙を受ける排紙トレイ６が設けられている。また、装置ケース４の前面の両側には、動作状態を表示する表示部７や操作部８が設けられている。

装置ケース４内には、図２に示すように、円弧状搬送経路Ａ及びこの円弧状搬送経路Ａから排紙トレイ６へ繋がる直線状搬送経路Ｂを形成する紙搬送装置１１を備えており、用紙カセット５と円弧状搬送経路Ａと直線状搬送経路Ｂと排紙トレイ６とによって、用紙カセット５から繰り出された用紙Ｐを処理した後に前面の排紙トレイ６に戻すＵ字状搬送経路が形成されている。

紙搬送装置１１は、ＡＳＦ（オートシートフィーダ）部とＰＦ（ペーパフィーダ）部とを有している。
ＡＳＦ部は、用紙カセット５に収容されている用紙Ｐを一枚ずつ装置後方に繰り出す用紙繰り出し機構２２と、この用紙繰り出し機構２２が繰り出した用紙Ｐを円弧状の搬送経路に沿って搬送する円弧状搬送部を形成する中間ローラ３１及びガイド部３４等から構成されている。
ＰＦ部は、図３に示すように、円弧状搬送部から搬送されてきた用紙Ｐを挟持して印刷処理部４３のプラテン面５１上に送る第１搬送手段４０と、この第１搬送手段４０によりプラテン面５１上に送られる用紙Ｐに波打ち形状のくせ付けを施すコックリング付与機構５３と、印刷処理部４３を通過した用紙Ｐをその下流の排紙トレイ６に挟持して搬送する複数のローラ５４を有する第２搬送手段５５と、第２搬送手段５５の上流側端に連続的に形成された誘い込み部材５７とから構成されている。

ＡＳＦ部の用紙繰り出し機構２２は、図２に示したように、先端に繰り出し用のピックアップローラ２１を備えたフレーム２５の後端が支持ピン２４によって図中上下方向に回動可能に構成されている。この用紙繰り出し機構２２は、フレーム２５の上下方向の揺動により、用紙カセット５内の最上部の用紙Ｐに対してピックアップローラ２１を接触させることが可能である。用紙繰り出し機構２２は、当該プリンタ１の休止時には図２に実線で示すようにフレーム２５が水平に維持されて、ピックアップローラ２１が用紙カセット５上の用紙Ｐから離れた状態に保たれる。そして、給紙時には、支持ピン２４を中心とするフレーム２５の下方への回動によって、図２に二点鎖線で示すように、ピックアップローラ２１が用紙カセット５上の用紙Ｐに押し付けられ、ピックアップローラ２１の回転によって用紙カセット５上の用紙Ｐが傾斜した摩擦パッド２３に当接して、その摩擦力と用紙Ｐのこしの強さによって分離されながら、一枚ずつ中間ローラ３１とガイド部３４の間に繰り出される。給紙が済んで、印刷処理部４３によって印刷が開始される時には、図２に実線で示したように、フレーム２５は元の水平状態に戻される。

円弧状搬送経路Ａは、図２に示すように、円弧状搬送経路Ａの外側（プリンタ１の背面側）に設けられ略円弧状に湾曲したガイド面を有するガイド部３４と、円弧状搬送経路Ａの内側（プリンタ１の前面側）に設けられガイド部３４の下方から上方に向かって用紙Ｐを送る中間ローラ３１とを備えた構成である。また、ガイド部３４には、下方側に設けられたリタードローラ３２と、上方側に設けられたアシストローラ３３とが設けられている。そして、ピックアップローラ２１によって送り出された用紙Ｐは、中間ローラ３１とリタードローラ３２とによって挟持されて搬送され、さらに中間ローラ３１とアシストローラ３３とによって挟持されて搬送される。これにより、用紙Ｐは、中間ローラ３１とガイド部３４との間隙として形成された円弧状搬送経路Ａに沿って搬送され、その先端部がプリンタ前面側に向けられてＵ字状搬送経路を構成する直線状搬送経路Ｂに送り出される。

また、中間ローラ３１の上方には、補助ガイド部材３５を備えている。この補助ガイド部材３５は、ガイド部３４に対して後端側が回動可能に支持され、先端側が揺動されるようになっている。この補助ガイド部材３５は、円弧状搬送経路Ａから直線状搬送経路Ｂへ搬送される用紙Ｐを、その上方側から自重により押さえて、用紙Ｐを直線状搬送経路Ｂに沿ってプリンタ１の前方側に案内する。

ＰＦ部の第１搬送手段４０は、図２に示したように、紙送りローラ対４１，４２ａ及び紙送り補助ローラ４２ｂにより構成されている。紙送りローラ対４１，４２ａは、円弧状搬送経路Ａの出口端（ガイド部３４の下流側端部）から装置前面側に所定距離離れた位置に設けられており、円弧状搬送経路Ａから略直線状の経路（直線状搬送経路Ｂ）に送り出されてきた用紙Ｐを挟持して印刷位置である印刷処理部４３の下に搬送する。そして、回転駆動量を制御することにより、用紙Ｐを印刷処理部４３に対して位置決めすることが可能である。
第１搬送手段４０において、紙送りローラ４１は制御部（図示省略）により回転駆動される駆動ローラである。また、紙送りローラ４２ａ及び紙送り補助ローラ４２ｂは、回転自在に支持された従動ローラで、下流側に位置する紙送り補助ローラ４２ｂは送り出す用紙Ｐをプラテン面５１側に押さえるように配置されている。

印刷処理部４３は、印刷ヘッド４４が搭載されたキャリッジ４５を備えており、このキャリッジ４５は、送り込まれた用紙Ｐに対してその幅方向へ移動可能に支持されている。

この印刷ヘッド４４は、図２に示すように、用紙Ｐに向かってインク滴を吐出させる吐出ノズル４６を有しており、この吐出ノズル４６に対して、プリンタ１の前方側には、用紙Ｐを検出するとともに、その幅を検出するＰＷセンサ４７が設けられている。このＰＷセンサ４７は、用紙Ｐに向かって照射した光の反射光を検出することにより、用紙Ｐの有無を検出し、キャリッジ４５の移動により用紙Ｐの幅を検出する。

次に、紙搬送装置に設けられた紙検出センサについて説明する。
図４は、紙検出センサ部分の構造を説明する縦断面図である。
図に示すように、第１搬送手段４０の上流側には、上部用紙案内７１及び下部用紙案内７２によって、用紙Ｐの進入経路が形成されており、この進入経路の上方に、紙検出センサ７３が設けられている。
この紙検出センサ７３は、上部用紙案内７１上に設置されたホルダ７４に支持されたレバー７５を備えており、このレバー７５は、ホルダ７４との支持点７６を中心として揺動可能とされている。

このレバー７５は、その下端部７５ａが、用紙Ｐの直線状搬送経路Ｂ上に配置されている。また、このレバー７５は、その上端側が上方へ延在されており、その上端部７５ａが、ホルダ７４に固定された光学センサ７７の側方に配置されている。この光学センサ７７は、発光・受光素子からなる検出部７７ａを有しており、この検出部７７ａが、レバー７５の上端部７５ａを検出するようになっている。
また、このレバー７５の支持点７６には、二つのまきバネ７８、７９が設けられている。そして、レバー７５は、まきバネ７８によって時計回りに付勢され、まきバネ７９によって半時計回りに付勢される。

第１搬送手段４０を構成する紙送りローラ４１の駆動軸８１には、可動度当て部材８２が取り付けられている。この可動度当て部材８２は、取付孔８３ａを有する取付部８３を備えており、この取付孔８３ａに駆動軸８１が挿通されている。
また、この可動度当て部材８２は、取付部８３の下方側から上流側へ向かって延在するアーム部８４を有しており、このアーム部８４の先端には、上方へ延在する度当てアーム８５が設けられている。
この度当てアーム８５は、その上端部に、上流側へ向かって斜め上方へ屈曲された度当て部８５ａを有している。そして、この可動度当て部材８２には、その度当て部８５ａに、レバー７５の下端部７５ａが当接されている。
また、可動度当て部材８２は、その取付部８３の上部に、上流側へ向かって斜め上方へ延在する回動規制片８６を有している。

次に、上記の紙検出センサ７３を備えたプリンタ１による印刷動作について説明する。
まず、用紙Ｐをフロントフィードさせる場合について説明する。
プリンタ１に印刷が指令されると、紙搬送装置１１の用紙繰り出し機構２２のピックアップローラ２１が用紙カセット５上の用紙Ｐに押し付けられ、ピックアップローラ２１の回転によって用紙カセット５上の用紙が、傾斜した摩擦パッド２３に当接し、その摩擦力と用紙Ｐのこしの強さによって分離されながら、一枚ずつ円弧状搬送経路Ａに沿って搬送される。

このとき、第１搬送手段４０の紙送りローラ４１が半時計回りへ正転する。これにより、紙送りローラ４１の駆動軸８１が挿通された可動度当て部材８２には、その取付部８３の取付孔８３ａの内周面と駆動軸８１の外周面との摩擦力によって駆動軸８１と同一の半時計回りへ向かう回転力が付与される。
これにより、この可動度当て部材８２は、半時計回りへ回動し、その回動規制片８６が上部用紙案内７１に当接し、この可動度当て部材８２の半時計回りへの回動が規制される。

そして、この可動度当て部材８２の度当て部８５ａに、レバー７５の下端部７５ａが当接し、このレバー７５が待機位置に位置決めされた状態に保持される。
この状態にて、円弧状搬送経路Ａから直線状搬送経路Ｂに沿って搬送される用紙Ｐがレバー７５の下端部７５ａに当接すると、図５に示すように、レバー７５の下端部７５ａが用紙Ｐによって搬送方向へ押され、支持点７６を中心として時計回りへ回動する。
これにより、レバー７５の上端部７５ｂが、光学センサ７７の検出部７７ａから外れた位置に移動し、検出センサ７７から検出信号が図示しない印刷制御部へ出力され、用紙Ｐの検出が行われる。

その後、用紙Ｐは、第１搬送手段４０の紙送りローラ４１，４２ａに挟持されて印刷位置へ搬送され、印刷処理部４３による印刷が施されて排紙トレイ６側へ搬送される。
そして、この用紙Ｐの搬送方向後端が、レバー７５の下端部７５ａの下方位置を通過すると、用紙Ｐによるレバー７５の回動が解除され、レバー７５は、まきバネ７９の付勢力により、半時計回りへ回動される。
これにより、レバー７５は、その下端部７５ａが再び可動度当て部材８２の度当て部８５ａに当接した待機位置に戻される。そして、レバー７５の上端部７５ｂが光学センサ７７の検出部７７ａによって検出され、印刷制御部は、光学センサ７７からの検出信号に基づいて、用紙Ｐが直線状搬送経路Ｂ上にないと判定する。

次に、用紙Ｐをバックフィードさせる場合について説明する。
一旦排紙トレイ６側へ搬送した用紙Ｐを戻したり、あるいは排紙トレイ６側から用紙Ｐを送り込むバックフィードを行うために紙搬送装置１１が逆転駆動されると、第１搬送手段４０の紙送りローラ４１が時計回りへ逆転する。これにより、紙送りローラ４１の駆動軸８１が挿通された可動度当て部材８２には、その取付部８３の取付孔８３ａの内周面と駆動軸８１の外周面との摩擦力によって駆動軸８１と同一の時計回りへ向かう回転力が付与される。

これにより、図６に示すように、この可動度当て部材８２は、時計回りへ回動し、その回動規制片８６が下部用紙案内７２に当接し、この可動度当て部材８２の時計回りへの回動が規制される。
このように、可動度当て部材８２が時計回りへ回動することにより、この可動度当て部材８２の度当て部８５ａが、レバー７５の下端部７５ａから離間する。ここで、レバー７５は、まきバネ７８，７９の付勢力が作用しているので、これら付勢力が釣り合った待機位置に配置された状態に維持される。

この状態にて、直線状搬送経路Ｂに沿ってバックフィードされる用紙Ｐがレバー７５の下端部７５ａに当接すると、図７に示すように、レバー７５の下端部７５ａがバックフィードされる用紙Ｐによって搬送方向へ押され、支持点７６を中心として半時計回りへ回動する。
これにより、直線状搬送経路Ｂに沿ってバックフィードされる用紙Ｐがレバー７５に引っかかることなく、円滑に後方へ搬送される。
その後、用紙Ｐの搬送方向後端が、レバー７５の下端部７５ａの下方位置を通過すると、用紙Ｐによるレバー７５の回動が解除され、レバー７５は、まきバネ７８の付勢力により、時計回りへ回動される。

次いで、用紙Ｐを排紙トレイ６側へ向かって搬送すべく、紙搬送装置１１が正転すると、回動規制片８６が上部用紙案内７１に当接するまで可動度当て部材８２が駆動軸８１と同一の半時計回りへ回動される。これにより、可動度当て部材８２の度当て部８５ａに、レバー７５の下端部７５ａが当接し、このレバー７５が待機位置に位置決めされた状態に保持される。

このように、上記実施形態によれば、正逆回転する紙送りローラ４１の回動軸８１に連動して同一方向へ所定位置まで回動する可動度当て部材８２を設け、この可動度当て部材８２が、正転する回動軸８１に連動して所定位置まで回動することにより、レバー７５を待機位置に位置決めする位置に配置され、逆転する回動軸８１に連動して所定位置まで回動することにより、レバー７５から離間し、このレバー７５の揺動の規制を解除する位置に配置されるので、正方向へ搬送される用紙Ｐをレバー７５の揺動によって確実に検出することができ、しかも、逆方向への用紙Ｐの搬送を可能とすることができる。つまり、用紙Ｐを後退させたり排紙側から用紙Ｐを手差しにて供給する構造のプリンタ１に用いて好適なものとすることができる。

本発明の実施形態に係るプリンタの外観斜視図である。 図１に示したプリンタに組み込まれた用紙の搬送経路及び印刷処理部の概略構成を示す縦断面図である。 図２に示した印刷処理部周辺の拡大図である。 図１に示したプリンタに組み込まれた紙検出センサの構成を示す縦断面図である。 紙検出センサの動きを説明する紙検出センサの縦断面図である。 紙検出センサの動きを説明する紙検出センサの縦断面図である。 紙検出センサの動きを説明する紙検出センサの縦断面図である。 従来の紙検出センサを示す縦断面図である。

符号の説明

１ プリンタ
１１ 紙搬送装置
４０ 第１搬送手段（搬送手段）
４１ 紙送りローラ
４３ 印刷処理部
５５ 第２搬送手段（搬送手段）
７３ 紙検出センサ
７５ レバー
７７ 光学センサ（センサ部）
７８、７９ まきバネ（付勢部材）
８１ 回動軸
８２ 可動度当て部材
Ａ Ｕ字状搬送経路（搬送経路）
Ｂ 直線状搬送経路（搬送経路）
Ｐ 用紙

Claims (3)

1. 正逆回転される紙送りローラによって搬送経路に沿って用紙を正逆方向へ搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される用紙を検出する紙検出センサとを備えた紙搬送装置であって、
   前記紙検出センサは、一部が搬送経路上に配置された揺動可能なレバーと、正方向へ搬送される用紙が当接して揺動される前記レバーの動きを検出するセンサ部と、前記レバーの一部に当接して、このレバーを、正方向へ搬送される用紙による揺動方向にのみ揺動可能に保持して待機位置に位置決めする可動度当て部材とを有し、
   前記可動度当て部材は、前記紙送りローラの回動軸に取り付けられ、正逆回転される前記回動軸に連動して同一回転方向へ所定位置まで回動可能とされ、正転する回動軸に連動して所定位置まで回動することにより、前記レバーを待機位置に位置決めする位置に配置され、逆転する回動軸に連動して所定位置まで回動することにより、前記レバーから離間し、このレバーの揺動の規制を解除する位置に配置されることを特徴とする紙搬送装置。
2. 前記レバーを互いに対向する回転方向へ付勢して前記待機位置に配置させる一対の付勢部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の紙搬送装置。
3. 搬送される用紙へ印刷処理部にて印刷を施すプリンタであって、
   前記印刷処理部へ用紙を搬送する搬送装置として、請求項１または請求項２に記載の紙搬送装置を備えたことを特徴とするプリンタ。

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