JP3300235B2 - プリンタの紙送り機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタの紙送り
機構に係り、特に高精度の紙送りを要求されるプリンタ
に使用して好適なプリンタの紙送り機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録ヘッドを搭載したキャリッジをプラ
テンに沿って移動させながら１行分の記録を行ない、こ
の１行分の記録を行なった後、用紙を１行分搬送し、つ
ぎの行の記録を行なうことを繰り返して所定の記録を行
なうシリアル式のインクジェットプリンタあるいは熱転
写プリンタは、高品質記録、低騒音、低コストあるいは
メンテナンスの容易性などの理由により、コンピュー
タ、ワープロなどの出力装置として多く用いられてい
る。

【０００３】図７はこのようなシリアル式のプリンタの
一例である熱転写プリンタを示したものであり、プリン
タのフレーム１のほぼ中央部には、平板状のプラテン２
がその記録面がほぼ垂直となるように配設されており、
前記フレーム１の前記プラテン２の前方下方には、キャ
リッジシャフト３がこのプラテン２と平行に配設されて
いる。また、前記フレーム１の前端縁には、フランジ状
のガイド部４が形成されており、前記キャリッジシャフ
ト３および前記ガイド部４には、キャリッジ５がこのキ
ャリッジシャフト３およびガイド部４に沿って往復動自
在に取り付けられている。前記キャリッジ５の先端部に
は、前記プラテン２に対向し、図示しない駆動機構によ
りプラテン２に対して接離動作自在とされたサーマルヘ
ッド６が取り付けられており、前記キャリッジ５の上面
には、内部にインクリボンが収納され、このインクリボ
ンを前記サーマルヘッド６とプラテン２との間に案内す
るリボンカセット（図示せず）が着脱自在に装着されて
いる。さらに、前記キャリッジ５の上面には、前記リボ
ンカセットのインクリボンを巻き取るための巻取りボビ
ン７と送り出し側の送出しボビン８とがそれぞれ配設さ
れている。

【０００４】また、前記プラテン２の後方には、記録用
の用紙（図示せず）を挿入するための用紙挿入口９が形
成されており、さらに前記用紙挿入口９から挿入された
用紙をプラテン２の前方（記録部）に搬送するための紙
送りローラ１０が配設されている。この紙送りローラ１
０の下方には、この紙送りローラ１０に圧接される圧接
ローラ１１が回転自在に配設されており、前記フレーム
１の一側面には、前記紙送りローラ１０と同軸上に取り
付けられた紙送りギア１２が突出して配置されている。
この紙送りギア１２には、複数の伝達ギア１３，１３を
介して紙送りモータ１４のモータギア１５が接続されて
おり、紙送りモータ１４を回転駆動することにより、前
記モータギア１５、各伝達ギア１３および紙送りギア１
２をそれぞれ介して紙送りローラ１０が回転し、前記用
紙挿入口９からこの紙送りローラ１０と圧接ローラ１１
との間に挿入される用紙を挟持して搬送するようになさ
れている。

【０００５】このような熱転写プリンタにおいては、前
記用紙挿入口９から用紙を挿入し、この用紙を前記紙送
りローラ１０と圧接ローラ１１との間に挟持して、紙送
りモータ１４により紙送りローラ１０を回転駆動させる
ことにより、前記用紙をキャリッジの移動方向と直交す
る方向に記録開始位置まで搬送し、サーマルヘッド６を
インクリボンおよび用紙を介してプラテン２に圧接した
状態で、キャリッジ５をプラテン２に沿って移動させな
がら画像情報に基づいて前記サーマルヘッド６の記録素
子を選択的に通電駆動し、着色剤であるインクを部分的
に用紙に転写して所望の記録を行う。そして、１行の記
録を終えるごとに用紙を搬送し、次行の記録を行うよう
に構成されている。

【０００６】このような熱転写プリンタにおいては、１
行の記録を終えるごとに用紙を１行分搬送して次行の記
録を行うように構成されているために、用紙搬送精度は
高精度であることが要求される。これは、用紙の搬送量
が所定量よりも少ない場合には、行間に記録されない部
分いわゆる白筋が発生するし、逆に用紙の搬送量が所定
量よりも多い場合は、行間の重なり部分で２度記録され
る部分、いわゆる黒筋が発生してしまうからである。

【０００７】この不具合を防止するために、紙送りロー
ラの駆動源である紙送りモータの駆動制御方法や、紙送
り機構の最重要部品である紙送りローラを改良すること
が行われている。

【０００８】図８は、このような紙送りローラ１０の一
例を示すものである。この紙送りローラ１０は、図示し
たように、円筒状の金属シャフト１０ａの表面に２０−
５０ミクロン程度のセラミック粒子１５を付着させてあ
る。このセラミック粒子１５は球状ではなくいびつな形
状をしており、その表面は突起形状となっている。この
ため、用紙を搬送する際には、このセラミック粒子１５
の表面突起が用紙に刺さり、適度のグリップ力を与える
ことになる。このため、安定した高精度の紙送りが可能
となる。

【０００９】また、図示しない他の例として、金属シャ
フトの表面にエッチングをして凹凸を形成することによ
り、用紙との摩擦係数を大きくして搬送力をアップさせ
るものもある。

【００１０】なお、前述したシリアル式プリンタの例は
熱転写プリンタについてのものであるが、インクジェッ
トプリンタあるいはワイヤドットプリンタについても同
様である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たプリンタの紙送り機構においては、紙送りローラの改
善により用紙の送り精度は向上したものの長期間の使用
によりセラミック粒子が脱落して紙送り精度が劣化した
り、エッチングによる凹凸加工は複雑な工程を必要とし
紙送りローラが高価になるという不具合があり、また、
紙送り機構においても、搬送される用紙に対する圧接ロ
ーラの位置はあまり考慮されておらず、圧接ローラが用
紙の端部に跨る位置に配設されているために、圧接ロー
ラの用紙に圧接する部分と紙送りローラに圧接する部分
とで摩擦係数の差が生じ、用紙と圧接する部分の摩擦係
数が小さいために用紙と圧接ローラとの間でスリップが
生じ用紙の搬送精度が低下してしまうという不具合があ
った。本発明は、前述した従来のものにおける問題点を
克服し、長期間にわたって安定した搬送力を得ることが
できる紙送り機構を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項１に記載の本発明の紙送り機構の特徴は、紙
送りローラの外周面の圧接ローラに対向する各位置に、
複数の突起からなり、かつ、その幅が圧接ローラの幅よ
りも広く、さらに圧接ローラに圧接する部分の突起の密
度を圧接ローラに圧接しない部分の突起の密度よりもま
ばらとした複数の突起部を形成した点にある。そして、
このような構成を採用したことにより、圧接ローラの荷
重を複数の突起部の突起ですべて均等に受け止めること
ができるために、用紙に対して傷がつきにくく、安定的
な用紙の搬送を行なうことができる。

【００１３】請求項２に記載の紙送り機構の特徴は、突
起部は、圧接ローラに圧接する部分の突起の高さが圧接
ローラに圧接しない部分の突起の高さよりも高く形成さ
れた点にある。そして、このような構成を採用したこと
により、さらに安定的な用紙の搬送を行なうことができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１および図２は本発明の紙送り
機構に使用される紙送りローラの一実施の形態を示すも
ので、図１はその平面図、図２は突起部の拡大図であ
る。

【００１５】図示したように、鋼製の断面円形のシャフ
ト２１からなる紙送りローラ２０の外周面にはその長手
方向に所定の間隔を隔てて複数の突起２２，２２……が
形成されている。これらの突起２２が形成された部位２
３は鎖線で示す圧接ローラ２５に対向する位置であり、
各形成部２３，２３の長さ方向の幅は圧接ローラ２５の
幅よりも若干長くなるように形成してある。また、前記
各突起２２の形状は、図２にその拡大図を示すように、
ローラ回転方向に向いた垂直平面とこの垂直平面に連接
された四半球面とからなるほぼ半ドーム形状とされてお
り、各突起２２，２２間の間隔は０．６〜１．０ｍｍ、
その高さは高い突起２２ａが６５〜８０ミクロン、低い
突起２２ｂが４０〜６０ミクロンであり、この高さの異
なる２種の突起２２ａ，２２ｂが交互あるいは２つ飛び
になるように形成してある。特に良好な紙送り精度が得
られたのは、各突起２２間の間隔が０．８ｍｍ、高い方
の突起２２ａの高さが７０ミクロン、低い方２２ｂが５
０ミクロンであった。

【００１６】さらに、各半ドーム形状の突起２２の垂直
平面２３ｃはそれぞれ紙送りローラ２０の回転方向に向
いており、同一の列の複数の突起２２における垂直平面
２３ｃの向きは同一方向とされている。また、隣位の２
つの列における各突起２２の垂直平面２３ｃの向きは相
互に逆になっているとともに、複数の列における突起２
２の整列状態は千鳥状とされている。また、前記圧接ロ
ーラ２５として、硬度６０−９０度の材料（たとえばナ
イロン）で形成した圧接ローラ２５が適している。

【００１７】前記紙送りローラ２０に圧接可能とされた
圧接ローラ２５，２５は間隔を置いて複数個配設される
が、図示したように、その幅は紙送りローラ２０に形成
された突起部２３，２３の幅よりも狭く、また、紙送り
ローラ２０の軸方向の端に位置する圧接ローラ２５ａの
外側の端部は、用紙３０の端縁３０ａよりも内側に位置
するように配設されている。このため、すべての圧接ロ
ーラ２５は用紙３０を介して紙送りローラ２５の突起部
２３に均一に圧接することになる。

【００１８】つぎに、このような構造の紙送りローラ２
０の製造方法について説明する。

【００１９】図３は、紙送りローラ２０の製造時のプレ
ス加工に使用するポンチ２６の要部形状を示すものであ
る。図示したように、ポンチ２６の両端はストッパ部２
６ａとなっており、プレス時の加工後にこのストッパ部
２６ａが金属シャフトであるシャフト２１の外周部に当
接することで寸法精度を得るようになっている。ポンチ
２５がシャフト２１に当接するとシャフト２１の表面が
切り起こされ、削落された凹部２５と前記突起２２から
なるスリッパ状の加工部が形成され、この突起２２が前
記半ドーム形状の突起となる。なお、前記シャフト２１
は、その外周面が円筒形であれば、中実であっても中空
であってもよい。

【００２０】前記ポンチ２６の歯２７の形状は図示した
ようにその突出面において交互に長さに差が設けられて
いるために、シャフト２１の表面が切り起こされること
で深さ方向に差が生じ形成される突起２２の高さは交互
に高低差を有することになる。また、１回のプレス加工
で１列の突起２２が形成されるが、２つのポンチ２５が
シャフト２１を挟んでその歯の向きが逆になるように対
向して設けられており、しかも、２つのポンチ２５にお
ける歯の位置はシャフト２１の軸方向にずれているの
で、前記突起２２が２列同時に加工されることになる
（図示せず）。この１列分の加工を終えると、つぎにシ
ャフト２１を所定角度回転させ、次列の加工を行う。こ
の所定角度のシャフト２１の回転は、あいだに他のポン
チ２５による学向きの突起２２が形成されうる角度とさ
れる。そして、１周分のプレス加工を終えると、形成し
た突起２２は列間における垂直平面２３ｃの向きが逆に
なって形成されるとともに、列ごとに突起２２が千鳥配
列となる。そして１周分の加工を行うと、シャフト２１
を長手方向に所定距離だけ移動し、前述と同様にしてつ
ぎの圧接ローラ２５と対向する位置の突起２２を形成す
る。この操作を繰り返すことで、所望の突起２２が形成
された紙送りローラ２０が得られる。

【００２１】つぎに、前記実施形態の紙送りローラ２０
の作用について図４および図５を用いて説明する。

【００２２】用紙３０が紙送りローラ２０と圧接ローラ
２５との間に挟み込まれるまでは、突起２２の数が多く
作用する方が以下に述べる理由により有利である。

【００２３】すなわち、用紙３０の先端が紙送りローラ
２０と圧接ローラ２５との間に挟み込まれるまでは、紙
送りローラ２０の摩擦力のみにより用紙３０が搬送さ
れ、圧接ローラ２５の荷重に抗して紙厚分だけ圧接ロー
ラ２５を持ち上げる必要があるが、突起２２の数が多い
ほど、すなわち、突起２２を高密度に形成した方が用紙
３０に対する摩擦係数が大きくなり、搬送力が増すこと
になる。これは、特にハガキなどの厚紙に対しては、圧
接ローラ２５を持ち上げる量が大きくなるので有利に働
くからである。

【００２４】また、用紙３０が紙送りローラ２０と圧接
ローラ２５との間に挟み込まれた後は、用紙３０に対し
て必要量の突起２２の食い込みが必要となるが、この食
い込みに対しては突起２２の数が少ない方が有利であ
る。これは、１個当たりの突起２２に作用する荷重をＦ
ａとし、圧接ローラ２５の荷重をＦ、突起２２の数をｎ
とすると、 Ｆａ＝Ｆ／ｎ で表されることからも明らかなように、突起２２の数が
少ないほど、すなわち、突起２２を低密度に形成した方
が１個当たりの突起２２に作用する荷重が大きくなるか
らである。

【００２５】そして、前述したように本実施形態におい
ては、図５に示すように突起の高さは２種類あり、用紙
３０が紙送りローラ２０と圧接ローラ２５との間に挟み
込まれるまでは、両方の突起２２とも用紙３０に対する
摩擦力として作用するため数多い突起２２の働きとな
り、用紙３０に対する摩擦力が大きくなり、搬送力が増
す。また、用紙３０が紙送りローラ２０と圧接ローラ２
５との間に挟み込まれた後は、高さの高い突起２２ａの
みが用紙に食い込むことになるので、必要な食い込み量
が得られるものである。

【００２６】さらに、突起２２における垂直平面２３ｃ
の形成方向が列ごとに交互になっている（図２参照）た
めに、用紙３０の搬送方向に関係なく紙送りローラ２０
の双方向の回転において一定の送り精度が得られる。こ
のため、１枚の用紙３０を前後に搬送しながら異なる色
での重ね記録を行いフルカラー画像を記録するプリンタ
においても色ずれが起こらず、高品質のフルカラー画像
を記録できる。

【００２７】また、突起部２３は、圧接ローラ２５が圧
接する紙送りローラ２０の部位にのみ間隔を置いて複数
箇所にプレス加工にて形成してあるために、紙送りロー
ラ２０の全面にセラミック粒子１５を付着したりエッチ
ング加工にて凹凸を形成する場合と比較して、突起２２
の高さを精度よく形成できるとともに安価に形成でき
る。

【００２８】なお、前述した実施形態においては、突起
２２の高さは２種類で、それぞれが交互に形成された紙
送りローラ２０について説明したが、高さを３種類とし
たり、２つおきに高さが異なる突起２２ａ，２２ｂを形
成しても、従来の紙送りローラと比較すると紙送り精度
がよくなる。

【００２９】つぎに、前述したの紙送りローラ２０を用
いた本発明の紙送り機構の作用について説明すると、紙
送りローラ２０に形成された突起部２３の幅が圧接ロー
ラ２５よりも狭い場合、突起部２３の端部の突起２２に
かかる荷重は中央の突起に作用する荷重よりも大きくな
るため、用紙２６の端部の突起に対応する部分に傷が付
きやすくなるが、本発明においては、紙送りローラ２０
に形成された突起部２３の幅が圧接ローラ２５の幅より
も広いために、各突起２２にかかる圧接ローラ２５の荷
重は均一となり、特定の突起２２に対して荷重がかかり
すぎることがないために、用紙２６に対して傷がつきに
くい。

【００３０】また、前記突起部２３のうちの紙送りロー
ラ２０の軸方向の端に位置する突起部２３に圧接する前
記圧接ローラ２５はその外側端部２５ａが用紙３０の端
部３０ａより内側に配設されたことにより、圧接ローラ
２５はすべての面が用紙３０を介して紙送りローラ２０
と圧接することになり、用紙３０との間で摩擦係数が一
定となるため紙送り精度が向上する。

【００３１】さらに、図６に示すように、圧接ローラ２
５が圧接する部分の突起２２ｃの密度を圧接ローラ２５
が圧接しない部分の突起２２ｄの密度よりもまばらに形
成することにより、前述の紙送りローラ２０と同様の効
果を得ることができる。この場合、圧接ローラ２５が圧
接する部分の突起２２ｃを高く、圧接ローラ２５が圧接
しない部分の突起２２ｄを低くすることでより大きな効
果が得られる。

【００３２】さらに、本発明は前述した実施の形態に限
定されるものではなく、種々の変更が可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明のプリンタの
紙送り機構は、紙送りローラの外周面の圧接ローラに対
向する各位置に、複数の突起からなり、かつ、その幅が
圧接ローラの幅よりも広く、さらに圧接ローラに圧接す
る部分の突起の密度を圧接ローラに圧接しない部分の突
起の密度よりもまばらとした複数の突起部を形成したの
で、圧接ローラの荷重を突起部の突起ですべて均等に受
け止めることができるために、用紙に対して傷がつきに
くく、安定的な用紙の搬送を行なうことができる。しか
も、用紙の先端が紙送りローラと圧接ローラとの間に挟
み込まれるまでの間は、紙送りローラの圧接ローラに圧
接しない部分の高密度の突起により安定的な用紙の搬送
を行なうことができるし、用紙の先端が紙送りローラと
圧接ローラとの間に挟み込まれた後は、用紙に対する必
要量の食い込みをなすことができる。

【００３４】また、複数の突起部のうち前記紙送りロー
ラの軸方向の端に位置する突起部に圧接する前記圧接ロ
ーラの軸方向の外側端部が用紙の端縁より内側に配設さ
れたことにより、さらに安定的な用紙の搬送を行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の紙送り機構に使用される紙送りロー
ラの実施の形態を模式的に示す平面図

【図２】 図１に示した紙送りローラの突起部の拡大図

【図３】 図１の紙送りローラの突起のプレス加工時に
使用するポンチの構造を示す斜視図

【図４】 図１の紙送りローラと圧接ローラとの間に挟
持された用紙に対する突起のかみ込み具合を説明する説
明図

【図５】 図４において紙送りローラと各突起先端と圧
接ローラの外周面との位置関係を示す説明図

【図６】 紙送りローラの他の実施の形態を示す平面図

【図７】 一般的なシリアル式プリンタの一例である熱
転写プリンタの概略構成を示す斜視図

【図８】 従来の紙送りローラの一例を示す平面図

【符号の説明】

２０ 紙送りローラ ２２ 突起 ２５ 圧接ローラ ２６ ポンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−116791（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−86309（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−75335（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−150958（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−77798（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 5/06 B41J 13/02 B65H 27/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の金属シャフトからなり回転可能
   に配設された紙送りローラと、この紙送りローラの表面
   に当接可能とされ間隔を隔てて配設された回転自在な複
   数個の圧接ローラとを有し、前記紙送りローラが回転す
   ることによりこの紙送りローラと前記圧接ローラとによ
   り用紙を搬送するように構成した紙送り機構において、
   前記紙送りローラの外周面の前記圧接ローラに対向する
   各位置に、複数の突起からなり、かつ、その幅が前記圧
   接ローラの幅よりも広く、さらに前記圧接ローラに圧接
   する部分の突起の密度を前記圧接ローラに圧接しない部
   分の突起の密度よりもまばらとした複数の突起部を形成
   したことを特徴とするプリンタの紙送り機構。
2. 【請求項２】 前記突起部は、前記圧接ローラに圧接す
   る部分の突起の高さが前記圧接ローラに圧接しない部分
   の突起の高さよりも高く形成されたことを特徴とする請
   求項１に記載のプリンタの紙送り機構。