JP3376214B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録領域で記録媒体を
支持しつつ該記録媒体に記録手段を用いて画像記録を行
う記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録ヘッド等の記録手段を用いて記録媒
体上に記録をする記録装置は、従来、記録ヘッドによる
記録位置よりも記録媒体搬送方向上流側に搬送ローラ
と、その搬送ローラに対して圧接する圧接部材を設け、
該圧接部材と搬送ローラとで記録媒体を挟持して搬送す
る、という形態をとっている。そして、搬送ローラの位
置は固定で、それに対して圧接部材は揺動可能に搬送ロ
ーラに圧接するように構成している。即ち、搬送ローラ
による記録媒体の搬送面は常に一定であり、圧接部材の
記録媒体に対する圧接面が揺動するという構成である。

【０００３】そのため、記録媒体の厚さが変化すると、
記録ヘッドと記録媒体の記録面との距離が変化する。即
ち、封筒等の厚手の記録媒体の場合では、カット紙等の
ように薄手の記録媒体と比較して、記録ヘッドと記録媒
体の記録面との距離が近くなり、記録品位が変化した
り、キャリッジが主走査するときに記録媒体がキャリッ
ジに引っ掛かる等の不都合がある。

【０００４】そこで、従来は例えば図８及び図９に示す
ような記録ヘッドと記録媒体の記録面との距離が一定に
なるような機構が導入されている。尚、図８は記録ヘッ
ドが主走査方向に走査する、所謂シリアルプリンタの主
走査方向に垂直な面で切った断面図であり、図９は図８
に於ける矢印Ａ方向からみたキャリッジの部分図であ
る。

【０００５】図において、101 は記録ヘッドを搭載して
主走査方向に走査するキャリッジ、102 はキャリッジ10
1 が走査するキャリッジ軸、103 はコロ、104 はコロ10
3 を保持するコロレバー、105 はキャリッジ軸102 に平
行に配置されたレール、106は記録媒体を搬送する搬送
ローラ、107 は搬送ローラ106 に記録媒体を圧接して搬
送力を発生する圧接部材、108 はコロレバー104 とキャ
リッジ101 との間に設けられたバネである。

【０００６】前記バネ108 の働きによりコロレバー104
、ひいてはコロ103 がレール105 に押しつけられる。
その反作用により、キャリッジ101 が図８においてキャ
リッジ軸102 を中心として時計回り方向に回転する力を
受ける。キャリッジ101 には突起 101ａが設けられてお
り、前記キャリッジ101 が圧接部材107 側に回転する回
転力により突起 101ａは常に圧接部材107 に接触した状
態におかれる。そのために、キャリッジ101 に搭載され
た記録ヘッド（図示せず）と圧接部材107 との距離は常
に一定距離以上に維持される。

【０００７】従って、記録媒体の厚みが変化しても、記
録媒体の記録面とキャリッジ 101、ひいては記録ヘッド
との距離が常に一定以上に保たれるため、キャリッジ10
1 に記録媒体が引っ掛かり、キャリッジ101 が主走査で
きないというような障害は発生しない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、キャリッジ軸102 を中心として回転す
るキャリッジ101 を、キャリッジ上に設けた突起 101ａ
より圧接部材107 との距離を維持しているため、記録媒
体の厚さが変化するとキャリッジ101 がキャリッジ軸10
2 を中心として図８の反時計回り方向に回転する回転量
が変化する。そのため、記録媒体の記録面に対するキャ
リッジ 101、ひいては記録ヘッドの角度がわずかではあ
るが変化する。従って、同一厚さの記録媒体に記録する
場合には実質的には影響ないものの記録ヘッドによる記
録媒体に対する記録位置が記録媒体の厚さの変化に応じ
てわずかながらではあるが変化してしまう等の課題があ
った。

【０００９】また、突起 101ａの位置が記録ヘッドによ
る記録位置よりも回転支点であるキャリッジ軸102 に近
いため、突起 101ａの長さのばらつきが拡大されて記録
ヘッドと記録面との距離のばらつきとして現れてくる。
そのため、所定の記録ヘッド、記録面距離が装置毎に変
化して記録品位が装置毎にばらついてしまうおそれがあ
る。更に、前記ばらつきを避けようとして所定の記録ヘ
ッド、記録面距離を保つためには突起 101ａの長さを厳
密に管理しなければならず、装置のコストアップにつな
がっていた。

【００１０】更に、前記突起 101ａは常に保持部材に圧
接しているために、キャリッジ101の主走査が繰り返さ
れると摩擦によって擦り減ってしまい、長期間の使用の
うちに記録ヘッドと、記録面の距離が変化するおそれが
ある。

【００１１】本発明は従来の上記課題を解決するもので
あり、本発明の目的は、記録媒体の厚さが変化しても記
録手段と記録媒体の記録面との距離、角度を常に一定に
して良好な記録を行うことが可能な記録装置を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、記録手段を用いて記録
媒体に記録を行う記録装置において、記録手段と対向す
る位置で当該記録手段に接近又は離間する方向に回動可
能に設けられた揺動部材と、駆動源と、前記記録手段の
記録媒体搬送方向上流側で記録媒体の記録面側に接する
第１従動回転体と、前記揺動部材に前記第１従動回転体
と対向して設けられ、記録媒体に搬送力を付与するため
の第１搬送回転体と、前記記録手段の記録媒体搬送方向
下流側で記録媒体の記録面側に接する第２従動回転体
と、前記揺動部材に前記第２従動回転体と対向して設け
られ、記録媒体に搬送力を付与するための第２搬送回転
体と、前記揺動部材に設けられ、前記駆動源からの駆動
力を前記第１搬送回転体と前記第２搬送回転体とに伝達
する駆動伝達部材と、を有し、前記第１搬送回転体と前
記第２搬送回転体は、記録媒体の厚さに応じて回動する
前記揺動部材とともに、前記記録手段に対して接近又は
離間するように変位することを特徴とする。

【００１３】上記構成にあっては、記録媒体の厚さが変
化すると揺動部材に設けられた第１搬送回転体及び第２
搬送回転体が揺動するために、記録手段と記録媒体の記
録面との距離及び角度は常に一定に維持される。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に本発明に係る記録装置の一実
施形態を図面を参照して具体的に説明する。尚、図１は
記録装置の主要部分の構成模式説明図であり、図２は記
録領域を含むキャリッジまわりの斜視図であり、図３は
搬送ローラの揺動機構の説明図、図４は搬送ローラの駆
動力伝達機構の説明図である。

【００１５】ここでは説明の順序として、本発明に係る
記録装置の実施形態としてインクジェット記録装置を例
に採り、まず装置の全体構成について説明し、次に搬送
ローラの揺動構成について説明する。

【００１６】（装置の全体構成）この記録装置はインク
ジェット記録方式の記録装置であり、装置底部にはカセ
ット１が着脱可能に装着されており、このカセット１の
押圧バネ１ａによって付勢された圧板１ｂ上には記録媒
体２が複数枚積層収容されている。この記録媒体２は給
送ローラ３及びカセット先端上部に設けられた分離爪１
ｃによって一枚ずつ分離給送され、反転ローラ４及びこ
のローラ４に板バネ５によって圧接した圧接コロ６によ
り反転搬送される。そして、給送された記録媒体２は駆
動回転する搬送回転体である搬送ローラ７と、該ローラ
７の回転に従動する従動回転体である従動ローラ８とに
よってニップされて前記ニップ位置よりも記録媒体搬送
方向下流側の記録位置へと搬送される。

【００１７】記録媒体に対して記録が実行される記録領
域Ｒ（本実施形態では記録ヘッド９から吐出されたイン
クが飛翔する空間）には、該記録媒体に対向する位置に
記録手段を構成する記録ヘッド９がインクタンク10と共
にキャリッジ11に搭載されており、該キャリッジ11は記
録媒体の搬送方向と交差する方向、例えば略直交する方
向（図１の紙面表裏方向）に配設された平行な２本のキ
ャリッジ軸12に沿って主走査方向に往復移動可能であ
り、この移動の際に記録ヘッド９が画信号に応じてイン
クを吐出することによって記録媒体２に所定の記録を行
うものである。

【００１８】本実施形態で用いているインクジェット方
式の記録ヘッド９はインク吐出のための構成として、一
般に微細な液体吐出口（オリフィス）、液路及びこの液
路の一部に設けられるエネルギー作用部と、該作用部に
ある液体に作用させる液滴形成エネルギーを発生するエ
ネルギー発生手段を備えている。

【００１９】このようなエネルギーを発生するエネルギ
ー発生手段としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用
いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱さ
せ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発
生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する
発熱素子等の電気熱変換体によって液体を加熱して液体
を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法等が
ある。

【００２０】その中でも熱エネルギーによって液体を吐
出させるインクジェット記録方式に用いられる記録ヘッ
ドは、記録用の液滴を吐出して吐出用液滴を形成するた
めの液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列すること
ができるために高解像度の記録をすることが可能であ
る。その中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段とし
て用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、且
つ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上
が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に
活用でき、高密度実装化が容易で、製造コストも安価な
ことから有利である。

【００２１】本実施形態では記録ヘッドに多数のノズル
をもち、このノズル内に設けた電気熱変換素子の選択的
な発熱により、インク中に生じた膜沸騰の圧力により、
ノズルの先端の吐出口よりインクを吐出して記録媒体２
にインク像を形成するものである。

【００２２】また、本実施形態はヘッド装着部としての
キャリッジをシリアル移動させるシリアルタイプの記録
装置だけでなく、記録媒体の搬送方向に交差する方向の
記録媒体の全幅にわたって記録素子（例えば、インク吐
出口や発熱素子）を配した所謂フルラインタイプの記録
ヘッドをヘッド装着部に装着させた記録装置であっても
よい。

【００２３】記録ヘッド９によって像が記録された記録
媒体２は、記録媒体の記録領域Ｒにあるヘッド側表面の
記録位置よりも記録媒体搬送方向下流側にある駆動回転
する第２搬送回転体である第２搬送ローラ13と、該ロー
ラ13の回転に従動する第２従動回転体である第２従動ロ
ーラ14とによってニップ搬送されて排出スタッカ15に排
出される。

【００２４】前記従動ローラ８は保持部材16に回転可能
に取り付けられ、第２従動ローラ14は第２保持部材17に
回転可能に取り付けられている。そして、前記保持部材
16及び第２保持部材17はシャーシ18に固定されており、
このシャーシ18には前記キャリッジ軸12も固定されてい
る。従って、記録ヘッド９に対して従動ローラ８及び第
２従動ローラ14は装置高さ方向の位置が常に一定となっ
ている。

【００２５】一方、搬送ローラ７及び第２搬送ローラ13
は、記録ヘッド９に対して装置高さ方向に揺動可能に取
り付けられている。

【００２６】（搬送ローラの揺動構成）次に前記搬送ロ
ーラ７及び第２搬送ローラ13の揺動構成について説明す
る。図３は、図２においてローラ軸４ａを支持するシャ
ーシ側板18ａを取り除いた右側面図である。この図３に
示すように、揺動部材19が反転ローラ４のローラ軸４ａ
を中心にして回動可能に取り付けられており、この揺動
部材19に形成した逆Ｕ溝部19ａに搬送ローラ７のローラ
軸７ａが回動可能に嵌入している。そして前記ローラ軸
７ａの両端部と従動ローラ保持部材16間には弾性部材と
しての引張スプリング20が係止している。その結果、揺
動部材19は反転ローラ軸４ａを中心として図３の反時計
回り方向に付勢されると共に、搬送ローラ７が従動ロー
ラ８に圧接するようになる。尚、前記スプリング20は搬
送ローラ７の長手方向の紙通過領域を避けた部分の複数
箇所に設けるようにしてもよい。

【００２７】また、第２搬送ローラ13は前記揺動部材19
に回動可能に取り付けられており、前記のように揺動部
材19が反時計回り方向に付勢されることによって第２従
動ローラ14と当接している。

【００２８】前記搬送ローラ７及び第２搬送ローラ13は
駆動回転して記録媒体２に搬送力を付与するものである
が、その駆動力伝達構成は図４に示すように構成されて
いる。図４において、駆動源であるモータ21に駆動軸に
固着したモータギア22が駆動伝達部材であるアイドラギ
ア23と噛合し、このアイドラギア23が搬送ローラ７のロ
ーラ軸７ａに固着したローラギア24と噛合し、モータ21
の駆動力が搬送ローラ７に伝達されるようになってい
る。また、図１に示すように、搬送ローラ７と第２搬送
ローラ13に対して第２駆動伝達部材である伝達ローラ25
が図示しないバネによって圧接しており、この伝達ロー
ラ25を介して搬送ローラ７の駆動力が第２伝達ローラ13
に伝達されるようになっている。

【００２９】尚、前記モータ21、アイドラギア23及び伝
達ローラ25は前記揺動部材19に取り付けられており、揺
動部材19の揺動によって搬送ローラ７、第２搬送ローラ
13が揺動しても駆動力が伝達されるように構成されてい
る。

【００３０】前述のような構成において、以下の(1) 式
に示すように、スプリング20の弾性力による揺動部材19
の揺動中心４ａまわりのモーメントと、揺動部材19に取
り付けた各部材の重量による揺動中心４ａまわりのモー
メントとの差を、揺動中心４ａから搬送ローラ７と従動
ローラ８との圧接点までの距離で割った値が当該圧接点
での圧接力となる。

【００３１】 圧接力＝｛（スプリングの弾性力のモーメント）−（各部材の重量によるモー メントの総和）｝／揺動中心から圧接ポイントまでの距離……(1)

【００３２】そこで、揺動部材19に取り付けるモータ等
の部材の位置を考慮して、揺動部材19の左右端部それぞ
れに取り付けられるスプリング20の弾性力を選択するこ
とで、揺動部材の左右のバランスを保ちつつ、記録媒体
の搬送に最も適切な圧接力を設定することができる。

【００３３】また、その際に必要となるスプリング20の
弾性力を、そのスプリングの許容応力内に設定すればス
プリング自体の変形等もなく、長期間にわたって所望の
圧接力を得ることができる。

【００３４】上記構成において、薄手の記録媒体２を搬
送した場合（図５参照）に比べ、厚手の記録媒体２を搬
送した場合（図６参照）は、搬送ローラ７が図６の矢印
Ｂ方向へ揺動し、これに伴って揺動部材19も揺動するた
めに第２搬送ローラ13も同方向に揺動し、記録媒体２の
厚さが変化しても従動ローラ８、第２従動ローラ14に対
して記録媒体２を確実にニップして搬送する。このと
き、記録媒体２の記録面側と接触する従動ローラ８及び
第２従動ローラ14は位置が固定されており、且つその位
置はキャリッジ軸12に対して変化しない。このため、キ
ャリッジ11に搭載された記録ヘッド９に対する記録媒体
２の記録面の位置及び角度は、記録媒体２の厚さが変化
しても常に一定に維持され、高品位の画像を記録するこ
とができるものである。

【００３５】また、前記記録ヘッド９と記録媒体２の記
録面との位置出しに際し、従来のように主走査に関わる
部材によって位置出ししていないため、耐久性に関する
問題は発生せず、長期間にわたって常に良好な画像を得
ることができる。更に、記録ヘッド９と記録媒体の記録
面との距離も、シャーシ18に対して従動ローラを保持す
る保持部材16，17を所定の位置へ位置決めするだけでよ
いために、容易に設定することができる。

【００３６】更に記録ヘッド２を挟んで記録ヘッド９側
に位置する従動ローラ８の位置を固定して、記録ヘッド
９と反対側に存在する搬送ローラ７を揺動可能とする、
という構成をとっており、従動ローラ８の径は、搬送ロ
ーラ７の径のように搬送量／搬送精度に直接影響を与え
ないため自由に選択することができるため、より径の小
さい従動ローラ８を選択すれば、記録ヘッド９により近
い場所で記録ヘッド９と記録媒体２の記録面との距離の
位置出しをすることが可能になり、より記録ヘッド９と
記録媒体２の記録面との距離の精度を上げることが可能
である。

【００３７】また、記録ヘッド９と記録媒体２との距離
を維持する効果を得ながら記録媒体２が従動ローラ８と
搬送ローラ７との圧接点に保持されて記録できる領域を
増やすことが可能となる。

【００３８】また、記録媒体２を挟んで記録ヘッド９と
は反対の領域に存在する搬送ローラ７の径には制約がな
く、より搬送量／搬送精度において好ましい径を選択す
ることができ、より搬送精度を良くすることが可能とな
り、この点からもより高品位の画像を記録することが可
能である。

【００３９】図７は本発明に係る他の実施形態を示すも
のであり、これは前述した実施形態のような搬送ローラ
軸７ａと従動ローラ保持部材16との間を引張スプリング
20で連結し、搬送ローラ７を従動ローラ８に圧接させる
構成の代わりに、揺動部材19の揺動中心である反転ロー
ラ４ａを挟んで搬送ローラ７の反対側にバネ座19ｂを設
け、従動ローラ保持部材16の対向部16ａとの間に弾性部
材としての圧縮バネ26を使用し、搬送ローラ７を従動ロ
ーラ８に圧接させるように構成した記録装置である。こ
のように構成しても、前述した実施形態の構成と同様の
効果を得ることができる。

【００４０】前述した各実施形態では記録手段としてイ
ンクジェット記録方式を用いた例を示したが、記録方式
は前記インクジェットに限定する必要はなく、他の記録
方式を用いてもよい。また、搬送回転体及び従動回転体
も前述した実施形態のようにローラ状のものに限定する
必要はなく、回転ベルト等で構成しても同様の効果を得
ることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は上述したように、記録手段側の
記録面に接触する従動回転体と対向する搬送回転体の位
置を揺動可能としたために、記録媒体の厚さが変化して
も記録手段と記録媒体の記録面との距離及び角度は常に
一定に維持される。従って、特にインクジェット記録方
式等のように記録媒体と記録手段との位置関係を精度よ
く設定する必要がある記録装置にあっても高品位の像を
得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施形態のインクジェット記録装
置の主要部の構成模式説明図である。

【図２】記録領域を含むキャリッジまわりの斜視図であ
る。

【図３】搬送ローラの揺動構成の説明図である。

【図４】搬送ローラへの駆動力伝達構成の説明図であ
る。

【図５】薄手の記録媒体を搬送する場合の説明図であ
る。

【図６】厚手の記録媒体を搬送する場合の説明図であ
る。

【図７】本発明に係る他の実施形態の揺動構成の説明図
である。

【図８】従来技術の説明図である。

【図９】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１…カセット １ａ…押圧バネ １ｂ…圧板 １ｃ…分離爪 ２…記録媒体 ３…給送ローラ ４…反転ローラ ４ａ…ローラ軸 ５…板バネ ６…圧接コロ ７…搬送ローラ ７ａ…ローラ軸 ８…従動ローラ ９…記録ヘッド 10…インクタンク 11…キャリッジ 12…キャリッジ軸 13…第２搬送ローラ 14…第２従動ローラ 15…排出スタッカ 16…保持部材 17…第２保持部材 18…シャーシ 19…揺動部材 19ａ…Ｕ溝部 19ｂ…バネ座 20…引張スプリング 21…モータ 22…モータギア 23…アイドラギア 24…ローラギア 25…伝達ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 5/06 B65H 29/22 B41J 13/00 - 13/32

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段を用いて記録媒体に記録を行う
   記録装置において、 記録手段と対向する位置で当該記録手段に接近又は離間
   する方向に回動可能に設けられた揺動部材と、 駆動源と、 前記記録手段の記録媒体搬送方向上流側で記録媒体の記
   録面側に接する第１従動回転体と、 前記揺動部材に前記第１従動回転体と対向して設けら
   れ、記録媒体に搬送力を付与するための第１搬送回転体
   と、 前記記録手段の記録媒体搬送方向下流側で記録媒体の記
   録面側に接する第２従動回転体と、 前記揺動部材に前記第２従動回転体と対向して設けら
   れ、記録媒体に搬送力を付与するための第２搬送回転体
   と、 前記揺動部材に設けられ、前記駆動源からの駆動力を前
   記第１搬送回転体と前記第２搬送回転体とに伝達する駆
   動伝達部材と、 を有し、 前記第１搬送回転体と前記第２搬送回転体は、記録媒体
   の厚さに応じて回動する前記揺動部材とともに、前記記
   録手段に対して接近又は離間するように変位することを
   特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記第１搬送回転体の記録媒体搬送方向
   上流側に記録媒体に搬送力を付与するための第３搬送回
   転体が設けられ、前記揺動部材は当該第３搬送回転体の
   回転軸を中心にして回動可能に取り付けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 【請求項３】 前記第１搬送回転体の回転軸には、前記
   揺動部材を前記記録手段側へ付勢するためのスプリング
   が係止していることを特徴とする請求項１又は２に記載
   の記録装置。
4. 【請求項４】 前記駆動源は、前記揺動部材に取り付け
   られていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   １項に記載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録手段は、インクを吐出して記録
   を行うインクジェット記録へッドであることを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれか1項に記載の記録装置。