JP2024057475A - ロール媒体支持機構及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】重量の大きいロール媒体を支持するときや、振動や衝撃が加わったときにロール媒体を支持する機構の軸心の傾きを防止して、ロール媒体の搬送精度の低下を抑止できるロール媒体支持機構を提供する。【解決手段】管状部材にシート状の媒体を巻き付けたロール媒体を、回転可能に支持するロール媒体支持機構において、管状部材を、軸心の両端において対向して支持する一対の管支持部と、一対の管支持部の各々を軸心の方向に移動可能に保持するレール部と、レール部に保持された状態の一対の管支持部の、軸心に対する角度を規制する角度規制部と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、ロール媒体支持機構及び画像形成装置に関する。

連帳のシート状媒体（以下、「媒体」と表記する。）を管状部材に巻き付けて形成されたロール媒体を回転可能に支持するロール媒体支持機構が知られている。ロール媒体支持機構は、ロール媒体から送り出された媒体に画像を形成する画像形成装置において、媒体供給機構と媒体回収機構に用いられる。なお、ロール媒体支持機構を用いる画像形成装置としては、送り出された媒体を間欠的に搬送し液体を吐出することで画像を形成するものが知られている。

ロール媒体支持機構は、長尺のロール媒体を軸心方向から挟持して支持するので、ロール媒体の両端に向いて対向する一対の支持部材を備える。そして、ロール媒体支持機構は、ロール媒体の送り出し側と巻取り側の双方に配置される。ロール媒体支持機構において、ロール媒体の軸心に対して支持部材の軸心がズレていると送り出しや巻き取りが乱れるので、媒体の搬送精度に悪影響を与え、結果、画像形成精度にも影響を与えることが懸念される。

ロール媒体の軸心方向の長さが長いものや、媒体の巻数も多くロール媒体の重量が重いものは、一対の支持部材によって挟持されたときの軸心に対するずれが大きくなりやすいので、ずれを抑制するための従来技術がある。

例えば、長尺の媒体を巻取る構成を備える巻取り装置において、フランジの軸心方向の位置を変えるために必要な操作力を低減する目的で、ギヤを用いた軸方向位置調整機構を搭載する構成が開示されている（特許文献１を参照）。

特許文献１に開示されている構成は、媒体と巻き取って形成されるロール媒体を、フランジ機構を用いて支持するものである。この従来技術によるとロール媒体の軸心のずれには対応可能である。しかし、重いロール媒体や、軸心方向に長いロール媒体を支持したときに、振動や衝撃が加わると軸心にズレが生ずることが懸念される。

しかし、画像形成装置を搬送するときなど、ロール媒体を挟持していない状態で振動や衝撃が加わると、軸心がズレた状態になりやすい。また、従来技術では、軸心がズレている状態で重いロール媒体を支持すると、送り出しや巻き取りにおける軸心のズレの影響によって搬送精度が低下する。

すなわち、従来のロール媒体支持機構では、媒体の送り出しや巻き取りに伴う搬送の精度低下に影響を与える軸心のずれを抑制する点において課題が残る。

本発明は、重量の大きいロール媒体を支持するときや、振動や衝撃が加わったときにロール媒体を支持する機構の軸心の傾きを防止して、ロール媒体の搬送精度の低下を抑止できるロール媒体支持機構を提供することを目的とする。

上記技術的課題を解決するため、本発明の一態様は、管状部材にシート状の媒体を巻き付けたロール媒体を、回転可能に支持するロール媒体支持機構に関し、前記管状部材を、軸心の両端において対向して支持する一対の管支持部と、一対の前記管支持部の各々を前記軸心の方向に移動可能に保持するレール部と、前記レール部に保持された状態の前記一対の管支持部の、前記軸心に対する角度を規制する角度規制部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、重量の大きいロール媒体を支持するときや、振動や衝撃が加わったときにロール媒体を支持する機構の軸心の傾きを防止して、ロール媒体の搬送精度の低下を抑止できる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略構成の一部透視斜視図。 上記画像形成装置を側面方向から示す模式図。 上記画像形成装置に備える液体吐出装置の一部透視平面図。 上記画像形成装置が備える被搬送物搬送装置の一実施形態であるロール体保持装置の側面説明図。 上記ロール体保持装置の背面説明図。 上記ロール体保持装置が備える被搬送物用張力制御装置の縦断面図。 上記被搬送物用張力制御装置が備える遊星歯車機構の軸方向投影図。

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態について説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の実施形態であるインクジェットプリンタ１００について、図１から図３を用いて説明する。なお、インクジェットプリンタ１００は、液体吐出方式による画像形成装置の実施形態である。

まず、本実施形態において共通して用いる「方向」について説明する。インクジェットプリンタ１００において、画像を形成する媒体としてのシート状媒体を印刷媒体１５０とし、この印刷媒体１５０の搬送方向をＹ軸方向とする。インクジェットプリンタ１００において印刷媒体１５０に画像を形成するとき、液体吐出動作を行うためにキャリッジ５が摺動する方向をＸ軸方向とする。そしてＹ軸方向とＸ軸方向に直交し、後述する図３に示すように、印刷媒体１５０が巻かれたロール媒体１６０からの送り出し方向、画像が形成された後の巻取り方向をＺ方向とする。

図１は、インクジェットプリンタ１００の外観斜視図である。また、図２は、図１に示したキャリッジ走査機構部の概略平面図である。これらの図に示すように、インクジェットプリンタ１００の内部には、両側板にガイドロッド１及び副ガイドレール２が掛け渡され、これらのガイドロッド１及び副ガイドレール２に、キャリッジ５が矢印Ａ方向（主走査方向であってＸ軸方向である）に移動可能に保持されている。

キャリッジ５には、駆動プーリ７と加圧プーリ１０に掛け渡されたタイミングベルト１１が接続されている。タイミングベルト１１が駆動プーリ７を介した主走査モータ９によって駆動させることで、キャリッジ５は主走査方向（矢印Ａ方向）に往復移動される。タイミングベルト１１には、加圧プーリ１０によって張力が掛けられており、たるむことなくキャリッジ５を駆動させることができる。「ＨＰ（ホームポジション）位置」Ｐは、例えば、維持機構２６上部に設定される。

ロール媒体１６０から送り出されている印刷媒体１５０は、キャリッジ５が往復移動する下部を矢印Ｂ方向（副走査方向であってＹ軸方向である）へ間欠的に搬送される。プラテン１６の上を搬送されている印刷媒体１５０に対し、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６ｋ、６ｃ、６ｍ、６ｙから液滴であるインクが吐出されて、印刷媒体１５０において所定の画像が形成される。画像形成部としての記録ヘッド６ｋ～６ｙは、カラー画像を形成するための色に対応したインクを吐出する複数のノズルが設けられていて、各色に対応するノズルから各色のインクが所定のタイミングで吐出されることでカラー画像が形成される。なお、添付した図面において、記録ヘッド６ｋ～６ｙに設けられている複数のノズルは、周知の構成を適用可能であるため図示をしていない。

画像形成された印刷媒体１５０は、排紙ガイド３２（図３）では、乾燥ヒータである乾燥部１７により乾燥処理される。また、インクジェットプリンタ１００には、記録ヘッド６（図３）にインクを供給するカートリッジ６０とキャリッジ５に搭載された記録ヘッド６の維持メンテナンスを実行する維持機構２６が備えられている。キャリッジ５内にはエンコーダセンサ１３が配置されており、両側板に掛け渡されたエンコーダシート１４を連続的に読み取ることで、主走査方向位置を検知しながら２つの側板間を駆動する。

また、キャリッジ５にはメディア検知センサ２０が取り付けられており、例えば反射型のセンサが取り付けられ、ＬＥＤで照射した反射光を検知して下部に物体の有無を検知する。本実施形態では反射光の値に応じて、キャリッジ直下のプラテン外側エリア、プラテン上エリア、メディア上エリアの識別を行う。

図３は、図１に示した乾燥部１７の断面図である。図３の左側が図１に示したインクジェットプリンタ１００の正面となる。送出機構が備える媒体支持機構２００から送り出された印刷媒体１５０は、右側搬送方向Ｄ（Ｚ方向）に搬送される。画像形成部としての記録ヘッド６によって画像が形成された印刷媒体は、巻取機構が備える媒体支持機構２００により左側搬送方向Ｄ（－Ｚ軸方向）に搬送されて巻き取られる。搬送経路上には４つのヒータ、プレヒータ１７－１、プリントヒータ１７－２、ポストヒータ１７－３、赤外線加熱装置１７－４が配置されている。

なお、４つのヒータの機能および構成は、本件発明の特徴に直接的に作用しないため説明を省略する。

［ロール媒体支持機構の第一実施形態］
次に、本発明に係るロール媒体支持機構の実施形態について説明する。図４は、ロール媒体１６０を回転可能に支持するロール媒体支持機構の実施形態としての媒体支持機構２００を例示する正面図である。

図４に示すように、媒体支持機構２００は、管支持部２１０と、管支持部２１０を移動可能に保持するレール部２２０と、管支持部２１０とレール部２２０と間に設けられる角度規制部２３０と、を主に備えている。

媒体支持機構２００によって支持されるロール媒体１６０は、中空かつ長尺の管状部材１６１に印刷媒体１５０を巻き付けて形成されている。管状部材１６１の回転中心としてロール媒体１６０を回転させることで、印刷媒体１５０の送り出しや巻き取りを行う。

管支持部２１０は、ロール媒体１６０を回転させる駆動力を共有する駆動部２１１と、駆動部２１１からの駆動力をロール媒体１６０に伝達するための回転軸２１２、フランジ２１３、管支持材２１４、を備えている。フランジ２１３は、ロール媒体１６０の両端部を挟持する部材であって、回転軸２１２の先端に配置されている。管支持材２１４が管状部材１６１の中空部分に挿入されたときに、フランジ２１３がロール媒体１６０の長手方向両端部に接触する状態になる。

管支持部２１０は、レール部２２０において、管支持材２１４が互いに対向する状態で保持されて、一対の構成になっている。なお、各管支持部２１０は、独立してレール部２２０に沿った移動が可能であって、管支持材２１４を互いに離間する方向に移動させておいて、その間にロール媒体１６０を置き、管支持材２１４を互いに接近させるように移動させて、管支持材２１４を管状部材１６１に挿入する。これによって、ロール媒体１６０が媒体支持機構２００によって支持される。

管支持材２１４は、ロール媒体１６０の軸心の方向に対向している。すなわち、管支持材２１４がロール媒体１６０の中空に挿入されたとき、対向する一対の管支持材２１４の回転の軸が直線上にある状態が理想的な状態となる。

レール部２２０は、管支持部２１０を移動可能に支持している。そして、上述したように、ロール媒体１６０を管支持部２１０が回転可能に支持した状態を維持するように、管支持部２１０の位置を保つ。

角度規制部２３０は、駆動部２１１の側面とレール部２２０の上面との間を繋ぐように配置されている。角度規制部２３０によって、対向して配置されている一対の管支持部２１０の相互の距離が長くなった状態で、重いロール媒体１６０を支持しても、管支持部２１０が傾くことを防止できる。すなわち、角度規制部２３０は管支持部２１０とレール部２２０との相対的な角度を規制する部材に相当する。なお、角度規制部２３０は、管支持部２１０をレール部２２０に固定するものではなく、管支持部２１０がレール部２２０に対して移動可能な状態を維持しつつ所定の方向で留まり、かつ、傾かないように支える構造を有する。

図４（ａ）では、角度規制部２３０が、一対の管支持部２１０が向かい合っている側に配置されている。これによって、ロール媒体１６０の重量によって管支持部２１０が軸心に対して傾いてしまうことを防止する。管支持部２１０が軸心に対して傾くと、ロール媒体１６０から印刷媒体１５０を送りだしたときの搬送精度に悪影響を与えることになる。そこで、本実施形態では、角度規制部２３０を設けることによって搬送精度を向上させることができる。

なお、角度規制部２３０を、図４（ｂ）に示すように、一対の管支持部２１０が向かい合っている側の反対側に配置されてもよい。この配置を採用しても、ロール媒体１６０の重量によって管支持部２１０が軸心に対して傾いてしまうことを防止できる。

また、角度規制部２３０を設けることで、媒体支持機構２００を輸送するときに、信号や衝撃によって、管支持部２１０が傾くことを防止できる。

［ロール媒体支持機構の第二実施形態］
次に、本発明に係るロール媒体支持機構の実施形態について説明する。図５は、媒体支持機構２００を輸送するときの振動や衝撃による管支持材２１４の軸心のズレを防止する構造を説明する図である。

媒体支持機構２００を輸送するときに、管支持部２１０が傾くことがないように、対向する一対の管支持部２１０がそれぞれ有する管支持材２１４には、互いに嵌合させて、傾きを抑制し合う構造を有している。具体的には、一方の管支持材２１４の端部には凸状部２１４１を有し、他方の管支持材２１４の端部には凹状部２１４２を有する。

図５（ａ）に示すように、管支持部２１０においてロール媒体１６０を回転可能に挟持している状態が、ロール媒体１６０を送り出す（巻き取る）ときの状態である。媒体支持機構２００を含む装置を移動させるとき、ロール媒体１６０を管支持部２１０から取り外ので、図５（ｂ）に示すように、管支持部２１０を接近させて回転規制部としての凸状部２１４１と凹状部２１４２を連結させる。

図５（ｂ）に示す状態にすることで、輸送時の振動や衝撃によって管支持材２１４の軸心を、一対の管支持材２１４によって保つことができる状態にする。この状態で媒体支持機構２００を輸送することで、角度規制部２３０の効果に加えてさらに、搬送精度の向上に寄与できる。

なお、回転規制部としての凸状部２１４１及び凹状部２１４２には、様々な形状が適用可能である。例えば、図６に示すように、管支持材２１４の径よりも小さい径からなる円筒状の凸状部２１４１と、これに相対する円筒状の穴としての凹状部２１４２の組み合わせで構成されてもよい。

また、図６に示すように、管支持材２１４の径方向に長手寸法を有する平板からなる矩形状の凸状部２１４１と、これに相対する矩形状の溝としての凹状部２１４２の組み合わせで構成されてもよい。

また、図７に示すように、回転規制部としての凸状部２１４１及び凹状部２１４２を、相対的な円錐状（テーパー形状）によって構成してもよい。円錐状を採用することで、管支持材２１４の連結は容易になる。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、その技術的要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者であれば、開示した内容から様々な変形例を実現することが可能である。そのような変形例も、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１００ ：インクジェットプリンタ
１５０ ：印刷媒体
１６０ ：ロール媒体
１６１ ：管状部材
２００ ：媒体支持機構
２１０ ：管支持部
２１１ ：駆動部
２１２ ：回転軸
２１３ ：フランジ
２１４ ：管支持部材
２２０ ：レール部
２３０ ：角度規制部
２１４１ ：凸状部
２１４２ ：凹状部

特開２０１７－１７１４３５号

Claims (7)

1. 管状部材にシート状の媒体を巻き付けたロール媒体を、回転可能に支持するロール媒体支持機構であって、
   前記管状部材を、軸心の両端において対向して支持する一対の管支持部と、
   前記一対の管支持部の各々を前記軸心の方向に移動可能に保持するレール部と、
   前記レール部に保持された状態の前記一対の管支持部の、前記軸心に対する角度を規制する角度規制部と、
   を有することを特徴とするロール媒体支持機構。
2. 前記一対の管支持部は、
   互いに対向した状態で前記管状部材の中空に挿入される管支持材を有し、
   前記管支持材は、前記軸心の方向において連結可能な構造を備える、
   請求項１に記載のロール媒体支持機構。
3. 前記一対の管支持部は、前記軸心の方向において互いに嵌合可能な構造を備え、
   一方には、凸状部を有し、
   他方には、当該凸状部に嵌合する凹状部を備える、
   請求項２に記載のロール媒体支持機構。
4. 前記凸状部は、前記軸心の方向に突出した円筒であり、
   前記凹状部は、前記円筒に嵌合する穴である、
   請求項３に記載のロール媒体支持機構。
5. 前記凸状部は、前記軸心の方向に突出した矩形であり、
   前記凹状部は、前記矩形に嵌合する矩形状の穴である、
   請求項３に記載のロール媒体支持機構。
6. 前記凸状部は、前記軸心の方向に突出した円錐であり、
   前記凹状部は、前記凸状部に合致する円錐状の穴である、
   請求項３に記載のロール媒体支持機構。
7. ロール媒体からシート状の媒体を送り出す送出機構と、
   前記媒体に液体を吐出して画像形成する画像形成部と、
   前記画像形成部よりも搬送方向の下流側の位置で前記媒体を巻取る巻取機構と、
   を備え、
   前記送出機構または前記巻取機構の少なくともいずれか一方において、前記請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロール媒体支持機構によって前記ロール媒体を回転可能に支持することを特徴とする画像形成装置。