JP2020015598A - シート搬送装置およびプリント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、搬送ローラの駆動機構を最大のシート幅よりも内側に配置することができるプリント装置を提供することを目的とする。【解決手段】 本発明のシート搬送装置は、シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラとの間にシートを挟持しかつ当該搬送ローラを押圧力により押圧する押圧ローラと、前記搬送ローラと第１の接触位置で接触することによって、当該搬送ローラを介した前記押圧力の第１の分力に対抗しかつ前記搬送ローラに回転駆動力を伝達する駆動伝達ローラと、前記駆動伝達ローラを回転可能に支持しかつ当該駆動伝達ローラの移動を規制する規制部材と、前記駆動伝達ローラの反対側で当該搬送ローラと第２の接触位置で接触することによって、当該搬送ローラを介した前記押圧力の第２の分力に対抗しかつ当該搬送ローラを回転可能に支持する支持部材と、を備えることを特徴とする。【選択図】 図３

Description

本発明は、シート搬送装置及びそれを備えたプリント装置に関する。

特許文献１には、シートを搬送するシート搬送装置を備え、搬送したシートに画像をプリントするプリント装置が開示されている。このシート搬送装置は、搬送ローラと押圧ローラでシートを挟持し、搬送ローラを回転させることによりシートを搬送する。搬送ローラには、モータからの回転駆動力を伝達するための駆動ギアを搬送ローラと同軸に設けている。駆動ギアは、搬送ローラよりも直径が大きいためプリント装置でプリントできる最大のシート幅よりも外側に配置されている。このようにすることで、駆動ギアとシートの接触を回避している。

特開２０１４−１９５８８３号公報

ところで、近年プリント装置に対する設置スペースの縮小の要求が高まり、プリント装置の更なる小型化が必要となっている。特許文献１に開示されている搬送ローラの駆動構成では、搬送ローラの軸受および駆動ギアを、最大のシート幅の外側に配置している。この結果、軸受や駆動ギアとシートの接触は回避できるが、プリント装置のシートの幅方向の小型化の制約となっている。

本発明は、搬送ローラの駆動機構を最大のシート幅より内側に配置することができるシート搬送装置、およびそれを備えたプリント装置を提供することを目的とする。

本発明のシート搬送装置は、シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラとの間にシートを挟持しかつ当該搬送ローラを押圧力により押圧する押圧ローラと、前記搬送ローラと第１の接触位置で接触することによって、当該搬送ローラを介した前記押圧力の第１の分力に対抗しかつ前記搬送ローラに回転駆動力を伝達する駆動伝達ローラと、前記駆動伝達ローラを回転可能に支持しかつ当該駆動伝達ローラの移動を規制する規制部材と、前記搬送ローラの回転中心と前記押圧ローラの回転中心とを結ぶ中心線に対し前記駆動伝達ローラの反対側で当該搬送ローラと第２の接触位置で接触することによって、当該搬送ローラを介した前記押圧力の第２の分力に対抗しかつ当該搬送ローラを回転可能に支持する支持部材と、を備えることを特徴とする。

本発明は、シートが搬送される領域内で駆動伝達ローラにより搬送ローラを回転駆動することができるため、シート搬送装置をシートの幅方向に小さくすることができる。

シート搬送装置を備えたプリント装置の斜視図である。 搬送ローラと駆動伝達ローラをシートの装置前方から見た図である。 駆動伝達ローラと支持部材による搬送ローラの支持構成を示す図である。 搬送ローラの駆動構成を示す図である。 駆動伝達ローラと支持ローラによる搬送ローラの支持構成を示す図である。 駆動伝達ローラによる搬送ローラの支持構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明にかかるシート搬送装置を備えたインクジェット方式によるプリント装置の斜視図である。

図１に示すプリント装置は、キャリッジ１に搭載されたプリントヘッド（不図示）により、シート２に画像をプリントする。シート２は給紙部（不図示）から搬送部へ給紙される。給紙されたシート２は搬送部の構成要素である搬送ローラ１４とピンチローラ１６とに挟持され、プラテン８上に搬送される。プラテン８上に搬送されたシート２は、キャリッジ１に搭載されたプリントヘッドから吐出されるインクによって、画像情報に基づいた画像がプリントされる。この時、キャリッジ１はガイド手段と駆動手段（不図示）によりシート２の搬送方向（Ｙ方向）と交差するキャリッジ走査方向（Ｘ方向）へ往復移動可能になっている。プリントヘッドは、キャリッジ走査方向に往動または復動による一走査ごとにシート幅方向に画像をプリントする。

ここでシート２を高精度に搬送する搬送部について説明する。搬送部は、搬送ローラ１４、ピンチローラ１６、ピンチローラホルダ１８、駆動モータ２１などで構成されている。これらは、主側板３２、第１側板３０および第２側板３１に取り付けられている。まず、搬送ローラ１４は、後述の駆動モータ２１から複数の駆動伝達体を介して回転駆動力を伝達される。ピンチローラホルダ１８には、押圧ローラであるピンチローラ１６が複数保持されている。ピンチローラばね１７によって力を受けたピンチローラホルダ１８は、ピンチローラ１８を搬送ローラ１４に対して従動可能に圧接する。シート２は、搬送ローラ１４とピンチローラ１６とにより挟持された後、搬送ローラ１４の回転に伴い搬送方向（Ｙ方向）に搬送される。

搬送ローラ１４の一端には、光の透過と遮断のための貫通孔を有するコードホイール２７を備えている。第１側板３０には、発光部からコードホイール２７を透過した光によって回転量を検知するエンコーダセンサ２９が備えられている。プリント装置の制御部は、搬送ローラ１４の回転量の検知結果をもとに回転量の補正を含む駆動モータ２１の制御を行い、搬送ローラ１４によるシートの搬送量の制御を行う。また、第１側板３０には、搬送ローラ１４の端部の回転中心近傍をシートの幅方向に付勢する板ばね部材２３が備えられている。板ばね部材２３による付勢力により搬送ローラ１４は、第２側板３１に設けられた搬送ローラ被突当部（不図示）に対して他端を押しつけられ、位置が決定する。

（搬送ローラへの回転駆動力の伝達）
次に、搬送ローラ１４へ回転駆動力を伝達する構成の詳細について説明する。図２は、本実施形態における搬送ローラ１４と駆動伝達ローラ１５を装置前方から見た図である。搬送ローラ１４は、中央部にシート２を挟持するシート挟持領域１４ａと、両側に駆動伝達が行われる駆動入力領域１４ｂを備えている。シート挟持領域１４ａは、薄膜のセラミックコーティングがなされている。これにより、搬送ローラ１４とシート２の間に働く摩擦力を高め、シート２の搬送力を向上させている。一方、駆動入力領域１４ｂは、駆動伝達ローラ１５の駆動伝達部１５ａから回転駆動力を伝達される。

駆動伝達ローラ１５は、搬送ローラ１４の駆動入力領域１４ｂに対して重力方向の下方から接触する駆動伝達部１５ａと、シートの幅方向の両端部に配された駆動伝達ローラ軸部１５ｂとを備える。また、駆動伝達ローラ１５の搬送ローラ１４のシート挟持領域１４ａと対向する領域は、駆動伝達部１５ａの直径より小さいため、搬送ローラ１４と接触しない構成となっている。なお、プリント装置でプリントすることができる最大のシート幅のシートを搬送すると、両端の駆動伝達ローラの軸受部１５ｂはシート搬送領域内となる。

また、ピンチローラ１６は、搬送ローラ１４に対して上方に設置され、ピンチローラバネ１７からの付勢力により搬送ローラ１４に押圧される。このピンチローラ１６からの押圧力によりシート２は搬送ローラ１４に圧接される。その結果、搬送ローラ１４とシート２の間に摩擦力が発生する。この摩擦力は、シート２が搬送路を形成するガイド部材との摺擦などによる搬送抵抗力に対して十分大きくなるよう設定されている。こうして、シート２は摩擦力により搬送される。

次に図３を用いて、搬送ローラ１４と駆動伝達ローラ１５の支持構成について説明する。ここでは、共通する構造であるため第１側板３０について説明する。搬送ローラ１４は、シートの幅方向の両側の駆動入力領域１４ｂで支持される。駆動入力領域１４ｂは、ピンチローラ１６の回転中心と搬送ローラ１４の回転中心を結ぶ中心線に対して、シートの搬送方向（Ｙ方向）の下流側で駆動伝達部１５ａと接触し、その反対側である上流側で支持部材であるローラ支持部３３と接触している。駆動入力領域１４ｂと駆動伝達部１５ａとが接触する第１の接触位置において、駆動伝達部１５ａは、搬送ローラ１４を介したピンチローラ１６からの押圧力の分力（本発明の第１の分力）に対抗している。また、駆動入力領域１４ｂとローラ支持部３３とが接触する第２の接触位置において、ローラ支持部３３は、搬送ローラ１４を介したピンチローラ１６からの押圧力の分力（本発明の第２の分力）に対抗している。したがって、駆動伝達部１５ａとローラ支持部３３は、搬送ローラ１４の軸受の機能を担っている。同時に、搬送ローラ１４の駆動入力領域１４ｂと駆動伝達ローラ１５の駆動伝達部１５ａの第１の接触位置が回転駆動力を伝達する機能を担っている。駆動入力領域１４ｂは、駆動伝達ローラ１５の両側に２か所あるため、搬送ローラ１４を介したピンチローラ１６からの押圧力を略１／２に分割している。このため、駆動伝達部１５ａおよびローラ支持部３３の接触位置でピンチローラ１６の押圧力の略１／４を受けることになる。駆動伝達ローラ１５がこの図面で反時計回りに回転すると搬送ローラ１４は、ローラ支持部３３と接触しながらこの図面で時計回りに回転する。

駆動伝達ローラ１５の駆動伝達ローラ軸部１５ｂは、第１側板３０の２か所の軸受直線部３４からなるＶ字溝に接触する。駆動伝達ローラ１５は、この軸受直線部３４が軸受となり、回転可能に軸支される。この軸受は、駆動伝達ローラ１５の下方への移動を規制する規制部材である。このため、搬送ローラ１４を介したピンチローラ１６からの押圧力の分力を受ける駆動伝達ローラ１５は、位置が安定する。また、駆動伝達ローラ１５の位置が安定しているため、搬送ローラ１４は下方向の移動が規制される。この結果、ピンチローラ１６からの押圧力を受ける搬送ローラ１６は、位置が安定する。

ところで、駆動伝達ローラ１５が反時計回りに回転することによって、搬送ローラ１４は、ローラ支持部３３に圧接される力が加わる。これによって搬送ローラ１４はより安定することになる。このため、駆動伝達ローラ１５は搬送方向の下流にある方が望ましい。逆に、駆動伝達ローラ１５を搬送方向の上流側に配置すると、搬送ローラ１４にローラ支持部３３から離れる方向の力が加わることになる。この観点においても、駆動伝達ローラ１５は、搬送方向の下流側に配置することが望ましい。ただし、ピンチローラ１６の押圧力を適切な値にすることで、駆動伝達ローラ１５を上流側に配置することも可能となる。なお、ローラ支持部の直線部分は直線ではなく曲線であってもよい。

（駆動構成）
次に図４を用いて、搬送ローラ１４の駆動機構について説明する。搬送ローラ１４の駆動は、駆動モータ２１、プーリ２２、タイミングベルト２７、駆動伝達部材２０、駆動入力ギア１９、駆動伝達ローラ１５を用いて行われる。まず、駆動伝達部材２０は、タイミングベルト２７を介して駆動モータ２１に備えられたプーリ２２と連結され、駆動モータ２１からの回転駆動力を受ける。駆動伝達ローラ１５は、第１側板３０の駆動伝達ローラ軸部１５ｂの駆動入力ギア１９により、駆動伝達部材２０から回転駆動力が伝達される。搬送ローラ１４は、ピンチローラ１６から押圧力を受けて、駆動伝達ローラ１５を押圧している。この結果、搬送ローラ１４は、その駆動入力領域１４ｂと駆動伝達ローラ１５の駆動伝達部１５ａとの第１の接触位置で発生する摩擦力により摩擦駆動される。このようにして、搬送ローラ１４は、駆動モータ２１からの回転駆動力が伝達される。

従来、摩擦による駆動伝達は、伝達効率を維持するため、部材間に大きな圧接力を加える圧接手段を別途設ける必要があった。本実施形態では、ピンチローラ１６の搬送ローラ１４への押圧力を利用することが可能であり、簡易な構成で搬送ローラ１４への摩擦による駆動伝達を可能にしている。また、駆動機構を工夫することにより、搬送精度を向上することができる。すなわち、搬送ローラに直径の小さい駆動ギアを使用した場合、歯の噛み合い率の減少に伴い歯ピッチでの回転伝達変動が大きくなる。この結果搬送ローラによる搬送精度が低下するということが発生する。一方、本発明のように摩擦駆動を用いることで、歯の噛み合い率の低下が発生しにくくなる。

また、搬送ローラ１４にアイドラ歯車を用いて駆動を伝える場合、アイドラ歯車に付勢力を与える必要があった。付勢力は、搬送ローラ１４を押し上げる方向の力となり、搬送ローラ１４を不安定な状態にすることがある。本実施形態で搬送ローラ１４は、ピンチローラ１６により加えられる押圧力により、駆動伝達ローラ１５と第１側板３０に設けられたローラ支持部３３に対して強く押圧され、位置が安定する。また、付勢力を与える付勢手段が不要となる。

以上で説明したように、本実施形態によれば、搬送ローラの駆動機構をプリント装置のプリントできる最大のシート幅内に配置可能である。この結果、プリント装置の幅方向のサイズを縮小することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図５を用いて説明する。図５は、駆動伝達ローラと支持ローラによる搬送ローラの支持構成を示す図である。実施形態１におけるローラ支持部３３を支持ローラ２４に変えたものである。ここでは、実施形態１と差異がある部分について特に説明をする。

搬送ローラ１４は、ピンチローラ１６の回転中心と搬送ローラ１４の回転中心を結ぶ中心線に対して、シートの搬送方向の下流側において駆動伝達ローラ１５と接触し、搬送方向の上流側を従動ローラである支持ローラ２４と接触している。また、駆動入力領域１４ｂと駆動伝達部１５ａとが接触する第１の接触位置において、駆動伝達部１５ａは、搬送ローラ１４を介したピンチローラ１６からの押圧力の分力（本発明の第１の分力）に対抗している。また、駆動入力領域１４ｂと搬送ローラ支持部２４ａとが接触する第２の接触位置において、支持ローラ２４は、搬送ローラ１４を介したピンチローラ１６からの押圧力の分力（本発明の第２の分力）に対抗している。したがって、本実施形態では、駆動伝達ローラ１５と支持ローラ２４が、搬送ローラ１４の軸受の機能を有している。

支持ローラ２４は、駆動伝達ローラ１５と同様の形状を有しており、搬送ローラ１４に設けられた駆動入力領域１４ｂと接触し、搬送ローラ１４の回転により回転駆動力を伝達される。搬送ローラ１４のシート挟持領域１４ａと対向する領域は、搬送ローラ支持部２４ａの直径より小さいため、搬送ローラと接触しない構成となっている。また、支持ローラ２４は、その両端部に支持ローラ軸部２４ｂを備える。支持ローラ２４の支持ローラ軸部２４ｂは、第１側板３０の２か所の軸受直線部３５からなるＶ字溝に接触する。この軸受直線部３５が軸受となり、支持ローラ２４は回転可能に軸支される。この軸受は、支持ローラ２４の下方向の動きを規制する規制部材として機能する。このため、搬送ローラ１４を介したピンチローラの押圧力の分力を受ける支持ローラ２４は、位置が安定する。また搬送ローラ１４は、駆動伝達ローラ１５と支持ローラ２４で支持されている。駆動伝達ローラ１５および支持ローラ２４の位置が安定しているため、搬送ローラ１４は下方向の移動が規制される。その結果、ピンチローラ１６からの押圧力を受けて搬送ローラ１４は、位置が安定する。

搬送ローラ１４に、駆動伝達ローラ１５からこの図面で反時計回りの回転駆動力が伝達されると、搬送ローラ１４がこの図面で時計回りに回転する。これに伴い、支持ローラ２４もこの図面で反時計回りに回転する。支持ローラ２４が従動回転することにより、駆動伝達ローラ１５にかかる駆動負荷が低減される。

なお、本実施形態において、支持ローラ２４の支持ローラ軸部２４ｂは、搬送ローラ支持部２４ａと共に回転する構成としたが、固定してもよい。

以上で説明したように、本実施形態によれば、搬送ローラの回転に伴い支持ローラが従動回転することにより、搬送ローラと支持ローラとの間の摩擦が低減し、駆動伝達ローラによる駆動伝達を安定的に行えるようになる。また、搬送ローラの駆動機構をプリント装置でプリントできる最大のシート幅内に配置可能である。この結果、プリント装置の幅方向のサイズを縮小することが可能となる。

（第３の実施形態）
次に、図６を用いて、本発明の第３の実施形態を説明する。図６は、駆動伝達ローラによる搬送ローラの支持構成を示す図である。実施形態２の支持ローラが駆動伝達ローラになったものである。

図６において、搬送方向の下流の駆動伝達ローラ１５には、駆動入力ギア１９が備えられ、上流側の駆動伝達ローラ２５には、駆動入力ギア３９が備えられている。駆動入力ギア１９と駆動入力ギア３９は、駆動伝達部材２０、タイミングベルト２７を介して駆動モータ２１に備えられたプーリ２２と連結されており、駆動モータ２１からの回転駆動力を受ける。駆動伝達ローラ２５の駆動伝達部２５ａと駆動伝達ローラ１５の駆動伝達部１５ａは直径が等しく、駆動伝達部材２０からの回転駆動力を受けて等しい速度で回転する構成となっている。これにより、ピンチローラ１６からの押圧力により、搬送ローラ１４は２つの駆動伝達ローラ１５および駆動伝達ローラ２５を押圧する。つまり、搬送ローラ１４ｂと駆動伝達部１５ａの第１の接触位置で駆動伝達部１５ａは、搬送ローラ１４を介したピンチローラ１６からの押圧力の分力（本発明の第１の分力）に対抗している。また、駆動入力領域１４ｂと駆動伝達部２５ａの第２の接触位置で駆動伝達部２５ａは、搬送ローラ１４を介したピンチローラ１６からの押圧力の分力（本発明の第２の分力）に対抗している。その結果、搬送ローラ１４は、駆動伝達ローラ１５および駆動伝達ローラ２５から摩擦による回転駆動力を受ける。

なお、本実施形態では、１つの駆動伝達部材を備える構成としたが、駆動伝達部材を複数個設け、それぞれの駆動伝達ローラに対して独立して駆動入力を行う構成としてもよい。

以上で説明したように、本実施形態によれば、搬送ローラを支持する２つの駆動伝達ローラから摩擦力により回転駆動力を伝達する構成であるため、ピンチローラから受ける押圧力を効果的に利用することが可能となる。その結果、搬送ローラの回転駆動力を高めることができる。また、搬送ローラの駆動機構をプリント装置のプリントすることができる最大のシート幅内に配置可能である。この結果、プリント装置の幅方向のサイズを縮小することが可能となる。

２ シート
１４ 搬送ローラ
１５ 駆動伝達ローラ
１５ａ 駆動伝達部
１５ｂ 駆動伝達ローラ軸部
１６ ピンチローラ
３３ ローラ支持部
３４ 軸受直線部

Claims (9)

1. シートを搬送する搬送ローラと、
   前記搬送ローラとの間にシートを挟持しかつ当該搬送ローラを押圧力により押圧する押圧ローラと、
   前記搬送ローラと第１の接触位置で接触することによって、当該搬送ローラを介した前記押圧力の第１の分力に対抗しかつ当該搬送ローラに回転駆動力を伝達する駆動伝達ローラと、
   前記駆動伝達ローラを回転可能に支持しかつ当該駆動伝達ローラの移動を規制する規制部材と、
   前記搬送ローラの回転中心と前記押圧ローラの回転中心とを結ぶ中心線に対し前記駆動伝達ローラの反対側で当該搬送ローラと第２の接触位置で接触することによって、当該搬送ローラを介した前記押圧力の第２の分力に対抗しかつ当該搬送ローラを回転可能に支持する支持部材と、を備えることを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記押圧ローラが前記搬送ローラの上方に配され、前記駆動伝達ローラおよび前記支持部材が前記搬送ローラの下方に配されることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記駆動伝達ローラが前記搬送ローラに摩擦駆動により回転駆動力を伝達することを特徴とする請求項１または２に記載のシート搬送装置。
4. 前記規制部材が、前記駆動伝達ローラの軸部の移動を規制することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のシート搬送装置。
5. 前記駆動伝達ローラは、シートの搬送方向の下流側に配置されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシート搬送装置。
6. 前記支持部材が、前記搬送ローラに従動して回転する従動ローラであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のシート搬送装置。
7. 前記支持部材が、駆動伝達ローラであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシート搬送装置。
8. 前記駆動伝達ローラまたは前記支持ローラをシートの幅方向に少なくとも２か所に有していることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のシート搬送装置。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載のシート搬送装置を備えたことを特徴とするプリント装置。
   

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