JP2014140991A - 記録媒体搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従動ローラが通しローラだけでなく、分割ローラを使用した場合でも記録媒体の後端近傍における搬送不良を低減する記録媒体搬送装置を提案する。
【解決手段】従動ローラを従動ローラホルダで保持し、従動ローラホルダの先端には記録媒体挟持部材を取り付ける。記録媒体の後端が駆動ローラと従動ローラで形成されるニップから抜けると同時に、記録媒体挟持部が下がり、記録媒体の後端付近をプラテンとで挟持することで、従動ローラが記録媒体の後端を押し飛ばすのを防止する。また、従動ローラは、駆動ローラに当接せず、隙間をもって止まることで、従動ローラが記録媒体の後端を押し出す量自体も規制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等のインクジェット方式の画像形成装置において、回転駆動する駆動ローラと、前記駆動ローラとの間で記録媒体を挟圧する回転自由な従動ローラを備えた記録媒体搬送装置に関する。

近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、写真画像を印刷する機会が多くなっている。特にインクジェット式の画像形成装置では、インク滴の微小化や画像処理技術の向上により銀塩写真と同等な品質で画像が形成できるようになっている。

インクジェット式の画像形成装置の搬送部は、間欠に回転駆動する駆動ローラと、駆動ローラとの間で記録媒体を挟圧し、自由に回転する従動ローラから構成される。搬送部は、記録媒体を給紙部から記録部に搬送する第１搬送部と、記録媒体を記録部から排紙部に搬送する第２搬送部の２組からなる。

記録部は、第１搬送部と第２搬送部の間に配置される。記録部は、搬送方向に垂直に走査するキャリッジと、キャリッジに搭載され、記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドと、記録媒体を支持するプラテンから構成される。

記録媒体に画像を形成する動作は、キャリッジが記録媒体上を１走査する間に記録ヘッドからインク滴を吐出させ、記録媒体上に着弾させる。その後、駆動ローラを所定量回転させ、記録媒体を間欠送りする。そして、この一連の動作を繰り返すことで１枚の画像が印刷される。よって、画像の品質には、記録媒体の搬送精度が大きく影響する。

記録媒体の搬送動作を詳細に説明すると、記録媒体の前端に画像を印刷する場合は、第１搬送部のみで記録媒体を搬送する。そして、記録媒体の中央に画像を印刷する場合は、第１搬送部と第２搬送部の両方で記録媒体を搬送し、記録媒体の後端に印刷する場合は、第２搬送部のみで搬送する。記録媒体の搬送精度問題は、第１搬送部と第２搬送部の両方による搬送から第２搬送部のみによる搬送に切り替わる点にある。記録媒体の後端が第１搬送部の駆動ローラと従動ローラで形成されるニップから抜けるときに従動ローラが記録媒体を挟持する力で回転し、記録媒体の後端をニップから記録部へ押し出してしまう。そして、この現象後の記録媒体の搬送量は、理想搬送量より従動ローラが記録媒体の後端を押し出した分長くなり、この現象前後の画像の重なり幅もその分小さくなる。画像が重ならなかった部分は、重なった部分より画像の濃度が薄くなるため、画像の後端付近に白い筋が入る。記録媒体に文字を印字した場合は、印字面積より余白面積が広いため、画像の後端付近に入る白い筋は目立たないが、写真を印刷した場合は、印刷面積より余白面積が狭いため、白い筋が非常に目立ってしまう。

そこで、上記の搬送不良を防止する手段として、特許文献１が提案されている。特許文献１は、駆動ローラの両端にフランジが設けられており、記録媒体の後端がニップから抜けるとき、従動ローラが駆動ローラではなく、手前にあるフランジに当接される。そして、従動ローラが記録媒体の後端を押し出す動作をフランジで規制された分、記録媒体の後端の搬送不良も低減される。

特開２００６−２４７９３２号公報

しかしながら、特許文献１の従動ローラには、通しローラが使用されており、搬送される記録媒体の幅が広くなれば、従動ローラの長さもその分長くしなければならない。従動ローラの端部に押圧をかけたとき、従動ローラ中央のたわみ量はローラ長に比例して大きくなるため、記録媒体中央に作用する押圧力はローラがたわんだ分端部より低くなり、ローラ中央による記録媒体の搬送量も押圧力が低くなった分端部より小さくなる。そして、剛性が低い記録媒体を搬送した場合には、このローラ中央と端部の搬送量差が原因で記録媒体にしわができてしまう。ゆえに、インクジェット方式の画像形成装置の従動ローラには、通しローラではなく、分割ローラが採用され、特許文献１で提案されている解決方法を使用できない。

そこで、本発明は、従動ローラに通しローラだけでなく、分割ローラを使用した場合でも記録媒体の後端近傍における搬送不良を低減する記録媒体搬送装置を提案することが目的である。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載する発明は、回転駆動する駆動ローラと、前記駆動ローラとの間で記録媒体を挟圧する回転自由な従動ローラと、前記従動ローラを支持する従動ローラホルダと、前記駆動ローラより搬送方向下流に配置され、記録媒体を支持するプラテンとを備えた記録媒体搬送装置において、前記従動ローラホルダに記録媒体を前記プラテンと挟持する記録媒体挟持部材を配置することを特徴とする記録媒体搬送装置である。

請求項２に記載する発明は、請求項１に記載の記録媒体搬送装置において、前記記録媒体挟持部材が前記従動ローラホルダと一体で形成されていることを特徴とする記録媒体搬送装置である。

請求項３に記載する発明は、請求項１に記載の記録媒体搬送装置において、前記記録媒体挟持部材が前記従動ローラホルダと別体で形成され、従動ローラホルダと着脱自在に設けられていることを特徴とする記録媒体搬送装置である。

上記のように構成された本発明の記録媒体搬送装置によれば、記録媒体の後端近傍における画像不良を低減することができる。

本発明の第１実施形態である記録媒体搬送装置を示した図である。 本発明の対象であるインクジェット式の画像形成装置内の記録媒体搬送装置を示した図である。 従来例にある記録媒体搬送装置の従動ローラが記録媒体の後端を押し出した量を示した図である。 本発明の第１実施形態である記録媒体搬送装置の従動ローラが記録媒体の後端を押し出した量を示した図である。 本発明の第２実施形態である記録媒体搬送装置を示した図である。

以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。

始めに本発明の対象であるインクジェット式の画像形成装置内の記録媒体搬送装置を説明する。

図２は、本発明の対象であるインクジェット式の画像形成装置内の記録媒体搬送装置の全体図である。図１は、本発明の第１実施形態であるピンチローラホルダと記録媒体挟持部材が一体で形成された第１搬送部の拡大図である。

記録媒体搬送装置は、記録媒体１を不示図である給紙トレイからプラテン９に搬送する第１搬送部と、記録媒体１をプラテン９から不示図である排紙トレイに搬送する第２搬送部の２組からなる。記録媒体１の搬送方向は、第１搬送部から第２搬送部に搬送する。第１搬送部と第２搬送部の間には、記録媒体１を支持するプラテン９が右側板１１と左側板１２に架持されている。記録媒体１は、写真用紙で坪量３００ｇ／ｍ^２、厚さ０．３ｍｍ、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）であり、プラテン９の材質はＡＢＳである。

第１搬送部の構成を詳細に説明する。駆動ローラであるＬＦ（Ｌｉｎｅ Ｆｅｅｄ）ローラ２は、右側板１１と左側板１２に架持されている。ＬＦローラ２は、材質ＳＵＭ、直径１０ｍｍ、側板間距離２３０ｍｍであり、ＬＦローラ２の頂上はプラテン９の上面より０．１ｍｍ高い。従動ローラであるピンチローラ３は、ピンチローラホルダ４に２個架持されている。ピンチローラ３は、材質ＰＯＭ、直径７ｍｍ、幅１５ｍｍであり、記録媒体１をＬＦローラ２とで挟持しているときにＬＦローラ２の直上にあるように配置した。そして、ピンチローラホルダ４は、右側板１１と左側板１２の間にある主側板１０に４個支持され、支持点を中心に不示図であるねじりコイルばねでモーメントを受け、記録媒体１をＬＦローラ２とピンチローラ３で挟持させている。

本発明は、特許文献１に使用されている通しローラではなく、記録媒体１への押圧箇所を４つに分割した分割ローラを用いたため、記録媒体１への押圧力は中央と端部で均一に作用する。ピンチローラホルダ４の材質はＰＯＭであり、ピンチローラ３の回転軸とピンチローラホルダ４の回転軸の軸間距離は３６ｍｍである。

ピンチローラホルダ４は、記録媒体１をＬＦローラ２とピンチローラ３で挟持しているときにピンチローラ３の回転軸とピンチローラホルダ４の回転軸で形成される面と記録媒体の上面のなす角θが１５°になるように配置した。

また、ねじりコイルばねは、記録媒体１をＬＦローラ２とピンチローラ３で挟持しているときに記録媒体に作用する押圧力が６００ｇｆ（５．８９Ｎ）×４になるように配置した。そして、ピンチローラホルダ４の先端には記録媒体挟持部材５があり、本発明の第１実施形態は、ピンチローラホルダ４と記録媒体挟持部材５が一体で形成されている。

記録媒体挟持部材５は、記録媒体１をプラテン９とで挟持しているときにＬＦローラ２とピンチローラ３の間に０．１５ｍｍの隙間をつくるように配置した。また、記録媒体挟持部材５が記録媒体１と当接する面には曲率があり、曲率半径を１２ｍｍとした。この当接面に曲率をつける理由は、記録媒体挟持部材５が記録媒体１に当接した際に打痕や傷を残さないためである。ＬＦローラ２の左端にはＬＦプーリギア１５が取り付けられており、歯付きベルト１６を介してモータプーリ１４から駆動が伝達されている。モータプーリ１４とＬＦプーリギア１５の回転比は、４．５：１であり、ＬＦローラ２の表面速度は２５ｍｍ／ｓｅｃである。

次に第２搬送部の構成を詳細に説明する。

駆動ローラであるＥＪ（Ｅｊｅｃｔ）ローラ６は、ＬＦローラ２と同様に右側板１１と左側板１２に架持されており、ゴムローラを使用している。ＥＪローラ６は、芯金材質ＳＵＭ、芯金径７ｍｍ、ゴム材質ＥＰＤＭ、ゴム硬度７０、ゴム外径１０ｍｍ、側板間距離２３０ｍｍであり、ＥＪローラ６の頂上はプラテン９の上面より０．１ｍｍ高い。

従動ローラである拍車７は、不示図である拍車ベースに１０個架持されている。拍車７は、材質ＳＵＳ、外径６ｍｍ、幅０．１ｍｍであり、記録媒体１をＥＪローラ６とで挟持しているときにＥＪローラ６の直上にあるように配置した。また、拍車軸８には中実軸ではなく、コイルばねを使用しており、ＥＪローラ６と拍車７の軸間距離をＥＪローラ６の半径と拍車７の半径を合わした距離より小さくとり、コイルばねをたわませ、拍車７をＥＪローラ６に押圧させている。また、コイルばねは、記録媒体１をＥＪローラ６と拍車７で挟持しているときに記録媒体に作用する押圧力が５０ｇｆ（４９１ｍＮ）×４になるように配置した。ＥＪローラ６の左端にはＥＪギア１８が取り付けられており、アイドラギア１７を介してＬＦプーリギア１５から駆動が伝達されている。ＬＦプーリギア１５とＥＪギア１８の回転比は１：１である。

記録媒体の搬送動作を詳細に説明する。

最初に記録媒体１の前端が不示図である給紙トレイから第１搬送部に搬送され、記録媒体１の前端をＬＦローラ２とピンチローラ３で挟持する。そして、歯付きベルト１６を介してモータ１３の駆動がＬＦプーリギア１５に伝達され、ＬＦローラ２が回転し、記録媒体１の前端を第１搬送部からプラテン９に搬送する。記録媒体１の前端をＬＦローラ２とピンチローラ３で挟持する前は、記録媒体挟持部材５がプラテン９に当接しており、ＬＦローラ２とピンチローラ３の間に隙間がある。よって、ＬＦローラ２が記録媒体１を噛みこむトルクは、ＬＦローラ２とピンチローラ３の間に隙間がない場合と比べて小さくなるメリットがある。また、記録媒体１の前端をＬＦローラ２とピンチローラ３で挟持した後は、記録媒体１と記録媒体挟持部材５の間に隙間ができ、記録媒体挟持部材が記録媒体に接触し、搬送抵抗になるデメリットはない。記録媒体１は、記録媒体の前端が第２搬送部に入るまで第１搬送部のみで搬送される。

次に記録媒体１の前端がプラテン９から第２搬送部に搬送され、記録媒体１の前端をＥＪローラ６と拍車７で挟持する。そして、アイドラギア１７を介してＬＦプーリギア１５の駆動がＥＪギア１８に伝達され、ＥＪローラ６を回転し、記録媒体１の前端を不示図である排紙トレイに搬送する。記録媒体１は、記録媒体１の前端が第２搬送部に入り、記録媒体１の後端が第１搬送部を抜けるまで第１搬送部と第２搬送部の両方で搬送される。

そして、記録媒体１の後端が第１搬送部を抜け、記録媒体１を第２搬送部だけで搬送する。記録媒体１の後端が第１搬送部を抜けたと同時に、記録媒体挟持部５が下がり、記録媒体１の後端付近をプラテンとで挟持することで、ピンチローラ３が記録媒体１の後端を押し飛ばすのを防止する。また、ピンチローラ３はＬＦローラ２に当接せず、ＬＦローラ２との間に０．１５ｍｍの隙間をもって止まることで、ピンチローラ３が記録媒体１の後端を押し出す量自体も規制する。記録媒体１は、記録媒体１の後端が第２搬送部に抜けるまで第２搬送部のみで搬送される。

最後に記録媒体１の後端が第２搬送部を抜け、記録媒体１が給紙トレイから排紙トレイまで搬送される一連の動作が完結する。

次に本発明の第１実施形態であるピンチローラホルダ４と記録媒体挟持部材５が一体で形成された第１搬送部を使用した場合にピンチローラ３が記録媒体１の後端を押し出す量を低減する効果を検証する。実験条件は、第２搬送部の拍車７の押圧を解除した状態とした。記録媒体１の押し出し量は、ＣＡＮＯＮ製のレーザドップラー速度計で記録媒体１の表面速度を測定し、この速度を積分して算出した。また、測定位置は、記録媒体１の中央、かつＬＦローラ２の軸中心から第２搬送部側に６０ｍｍとした。

図３は、従来例である記録媒体挟持部材５がない第１搬送部を使用した場合にピンチローラ３が記録媒体１の後端を押し出す量である。測定回数は１０回であり、最大押し出し量２５．６ｍｍ、最小押し出し量２１．６ｍｍ、平均押し出し量２３．０ｍｍであった。

図４は、本発明の第１形態であるピンチローラホルダ４と記録媒体挟持部材５が一体で形成された第１搬送部を使用した場合にピンチローラ３が記録媒体１の後端を押し出す量である。測定回数は２０回であり、最大押し出し量０．４８６ｍｍ、最小押し出し量０．４３５ｍｍ、平均押し出し量０．４６８ｍｍであった。本発明の平均押し出し量は、従来例の約１／５０に低減できた。次に従来例と本発明のピンチローラ３が記録媒体１の後端を押し出す量に対して信頼率９５％でｔ−検定を実施した。検定結果は、Ｐ値が６．７９×１０^−１２となり、従来例と本発明のピンチローラ３が記録媒体１の後端を押し出す量に有意差があることが分かった。ゆえに、本発明は、従来例よりピンチローラ３が記録媒体１の後端を押し出す量が低減でき、画像の後端付近の白い筋も抑えられる。

図５は、本発明の第２実施形態であるピンチローラホルダと記録媒体挟持部材が別体で形成された第１搬送部の拡大図である。

本発明の第２実施形態は記録媒体挟持部材５がピンチローラホルダ４にスナップフィットに取り付けられている。そして、記録媒体挟持部材５はピンチローラホルダ４に対して自由自在に着脱できる。ここでは、記録媒体挟持部材５とピンチローラホルダ４をスナップフィットで取り付けたが、ねじで止めてもよい。第１搬送部の材質や寸法などは、実施例１と同様である。

１ 記録媒体
２ ＬＦローラ
３ ピンチローラ
４ ピンチローラホルダ
５ 記録媒体挟持部材
６ ＥＪローラ
７ 拍車
８ 拍車軸
９ プラテン
１０ 主側板
１１ 右側板
１２ 左側板
１３ モータ
１４ モータプーリ
１５ ＬＦプーリギア
１６ 歯付きベルト
１７ アイドラギア
１８ ＥＪギア

Claims (3)

1. 回転駆動する駆動ローラと、前記駆動ローラとの間で記録媒体を挟圧する回転自由な従動ローラと、前記従動ローラを支持する従動ローラホルダと、前記駆動ローラより搬送方向下流に配置され、記録媒体を支持するプラテンとを備えた記録媒体搬送装置において、前記従動ローラホルダに記録媒体を前記プラテンと挟持する記録媒体挟持部材を配置することを特徴とする記録媒体搬送装置。
2. 前記記録媒体挟持部材が前記従動ローラホルダと一体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体搬送装置。
3. 前記記録媒体挟持部材が前記従動ローラホルダと別体で形成され、従動ローラホルダと着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体搬送装置。