JP3756053B2 - 画像形成装置の用紙搬送機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査型インクヘッドを有するインクジェットプリンタ等の画像形成装置の用紙搬送機構に関し、更に詳しくは、給紙カセットと手差しトレイからの両方の給紙を可能とする画像形成装置の用紙搬送機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来インクジェットプリンタにおける用紙搬送は、印字領域での記録用紙とインクヘッドの擦れをなくす手法として種々の提案がなされている。このように記録用紙とインクヘッドが擦れる事によって発生する静電気がインクヘッドの破壊を招来したり、印字終了した用紙がインクヘッドと接触することによって未乾燥のインク粒が記録用紙上で滲み現象が発生し、印字品位の低下を招く事がある。
【０００３】
このような問題点を解決するために種々の提案がなされている。まず、特開平８−３００７６８号公報においては、インクヘッドと記録用紙の空隙距離を一定にするために、インクヘッドを保持するインクキャリッジの高さを記録用紙厚みに応じて変化可能なようにインクキャリッジ保持シャフトを偏心シャフトとする手法が提案されている。こうして、インクキャリッジの高さを変化されることができる。
【０００４】
また、特許第２８５７３９４号の発明においては、印字領域に搬送される用紙の搬送角度を用紙の自重によるタワミによって確保するではなく、用紙を強制的に印字領域に配置されるプラテン（インクキャリッジが印字のために走査する時にインクヘッドと対時する部材）に押し付けることで確保する手法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行特許の特開平８−３００７６８号公報においては、印字部での記録用紙とインクヘッドの空間はメカ設計上は調整可能である。しかし、用紙の斜行、シワ等が発生したときには、記録用紙とインクへッドの擦れが解消されず、上記問題点の解決とは至っていない。
【０００６】
また、先行特許の特許第２８５７３９４号においては、搬送される記録用紙を強制的にプラテンに押し付けることによって、記録用紙とインクヘッドの空間の確保を行っているが、搬送される用紙の厚み、大きさに対する考慮がなされていない。すなわち厚紙（葉書等）においては用紙のコシが強く、強制的に押付けを行っても搬送途中で記録用紙の浮き現象が発生し、インクヘッドと接触する事がある。また、薄紙の時には記録用紙の腰が弱すぎるために、強制的に押付けを行うと記録用紙の部分的折れを招来することがある。このような部分的折れは、前記厚紙と同様にインクヘッドとの接触を招来し、問題点の解決には至っていない。
【０００７】
本発明の目的は、給紙カセット又は手差しトレイから搬送される記録用紙を常に同一ポイントで合流させると共に、印字部における記録用紙の浮き現象、斜行、及び印字コスレを解消し、高品位な印字を可能とする画像形成装置の用紙搬送機構を提案することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、給紙部である給紙カセット又は手差しトレイから給紙された記録用紙をプラテンを有する印字部へ搬送する画像形成装置の用紙搬送機構において、前記給紙カセットから給紙された記録用紙を搬送する給紙ローラと、前記給紙カセットから給紙された記録用紙を前記給紙ローラとの間で搬送方向に案内するとともに、前記手差しトレイから給紙された記録用紙を前記給紙ローラ側の反対側の面で搬送方向に案内する搬送ガイド板と、該搬送ガイド板から案内された記録用紙を前記印字部に導くために搬送方向に回転する搬送ローラとを有し、前記搬送ガイド板の前記搬送ローラ側の端面は、前記搬送ローラより上方で、且つ前記給紙ローラの回転中心の垂直線より搬送ローラ側に位置し、前記搬送ガイド板が搬送ローラの方向へ傾いていることを特徴とする。
【０００９】
上記構成を有することによって、搬送ガイド板で給紙カセットと手差しトレイの搬送を兼ねるため、装置のコンパクト化が図れ、記録用紙の搬送方向が一定化し、記録用紙が確実に搬送ローラの方向へ搬送される。
【００１２】
第２の発明は、前記搬送ガイド板との間で、前記手差しトレイから給紙された記録用紙を前記搬送ローラに導くための搬送路を形成する搬送補助ガイド板を有することを特徴とする。
【００１３】
上記構成を有することによって、手差しトレイから給紙された用紙を確実に搬送ローラへ搬送する事が可能となる。
【００１４】
第３の発明は、前記搬送ローラが、その回転と停止によって記録用紙へ画像情報を印字する印字ポイントの基準位置を決定するアイドルローラであることを特徴とする。
【００１５】
上記構成を有することによって、搬送される記録用紙の先端と印字される画像情報の先端の調整が容易に可能となり、印字品位の向上と画像欠け（用紙後端の画像抜け）の防止が出来る。
【００１６】
第４の発明は、前記搬送ローラが、前記搬送される記録用紙を印字領域に搬送するための搬送補助ローラを有することを特徴とする。
【００１７】
上記構成を有することによって、搬送される記録用紙を印字部にスムーズに搬送／導く事が可能となる。
【００１８】
第５の発明は、前記搬送補助ローラと搬送ローラの接触部分は、前記プラテンの上方に位置するとともに、搬送ローラの回転中心の垂直線よりプラテン側に位置することを特徴とする。
【００１９】
上記構成を有することによって、搬送される記録用紙を用紙の先端折れ、印字部での用紙の浮きが無く、スムーズに搬送する事が可能となる。
【００２０】
第６の発明は、前記搬送ガイド板が、前記搬送ローラ側の端面側が搬送方向に対し印字基準位置方向に傾斜していることを特徴とする。ここで、印字基準位置とは、インクヘッドがプラテン上の用紙にインクを吐出する位置をいう。
第７の発明は、前記搬送ローラ側端部をリア付き形状とすることを特徴とする。
【００２１】
上記構成を有することによって、搬送される用紙がその搬送路中においてスキュー（斜め搬送）しても、所定基準位置に用紙端面を保持しながら搬送することが可能となり、用紙の斜行、印字品位の向上が図れる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。なお、これによって、この発明は限定されるものではない。
【００２３】
まず、最初にインクジェット方式記録ヘッドを用いた記録装置の構成と印字工程を以下に説明する。図１はインクジェットプリンタの外観図であり、図２はこのインクジェットプリンタの概略構成図である。
【００２４】
図１に示すように、このインクジェットプリンタ１は、給紙部として給紙カセット１１と手差しトレイ２２を備える構成であり、いずれの給紙部からも記録用紙である記録用紙を給紙できる構成である。
図２に示すように、記録用紙Ｐは装置に繋がる給紙カセット１１上に載置され、図示しないコンピュータ等からの画像情報に基づく印字要求が装置になされた時に、ピックアップローラ１２によって１枚の記録用紙Ｐが給紙搬送機構に搬送される。ピックアップローラ１２により搬送された記録用紙Ｐは、給紙ローラ１３の回転と給紙ローラ１３の外周に配置されるガイド部材１４の間を搬送される。給紙ローラ１３の上方に搬送ガイド板３１を配置して、給紙ローラ１３との間に用紙搬送路を形成し、記録用紙ＰをＰＳローラ１５（搬送ローラ１５ａと搬送補助ローラ１５ｂ）まで導く。搬送ガイド板３１は、搬送ローラ１５ａの方向へ傾いて配置されている。図にあるように、搬送ガイド板３１は、やや下方へ傾いている。
【００２５】
また、手差しトレイ２２に記録用紙Ｐが載置されている場合は、ピックアップローラ２３によって１枚の記録用紙Ｐが給紙搬送機構に搬送される。ピックアップローラ２３により搬送された記録用紙Ｐは、搬送ガイド板３１の上方に搬送補助ガイド板３２を配置して、搬送ガイド板３１との間に用紙搬送路を形成し、記録用紙ＰをＰＳローラ１５（搬送ローラ１５ａと搬送補助ローラ１５ｂ）まで導く。このとき記録用紙Ｐは、搬送ガイド板３１の上面（給紙ローラ１３側とは反対側の面）を自重で当接しながら搬送される。
このようにして搬送される記録用紙Ｐの選択は、装置の操作パネル上のカセット選択キー、もしくは装置が繋がれているネットワーク上の各端末装置からの印字要求の際に選択され、選択された条件に応じて上記給紙機構からの給紙動作が実行される。いずれの給紙部から導かれても、記録用紙Ｐは、搬送ガイド板３１のＰＳローラ１５側の端面を送出して合流することになる。
【００２６】
ＰＳローラ１５は、画像情報に基づいて、画像情報の先端と用紙先端を調整し、記録用紙Ｐを印字部１６に搬送する。印字部１６は、インクヘッドを搭載するインクキャリッジ１７と、その走査を円滑にするために配置されたインクキャリッジ保持シャフト（図示せず）とプラテン１８によって構成され、画像情報に対応して必要なインクヘッドよりインクが吐出され記録用紙Ｐ上に記録される。この時、記録用紙Ｐは一旦停止し、インクキャリッジ１７が１ライン（１方向）の走査が終了した時点で、インクヘッドが有する複数のインクノズル分に相当する記録用紙Ｐの搬送がなされる。このように印字部１６において、画像情報に対応し上記処理が継続して実施される事によって、記録用紙Ｐ上にインクによる画像情報が書き込まれる。印字された記録用紙Ｐはスターローラ１９と排紙ローラ２０を経て、排紙トレイ２１に排出されて印字物としてユーザに提供される。
【００２７】
上記搬送機構と印字工程について、図３を用いてさらに詳しく説明する。
図３は、インクジェットプリンタの給紙搬送機構と印字部の要部拡大図であり、上記説明の給紙方式が給紙カセット１１から搬送される用紙と、手差しトレイ２２から搬送される用紙の合流部分の構造を示すものである。
【００２８】
まず、給紙カセット１１から搬送された記録用紙Ｐは図中の搬送路Ａ（給紙ローラ１３と搬送ガイド板３１の間の搬送路）を通過し、搬送ローラ１５ａのＸの領域に記録用紙Ｐの先端が到達する。到達した記録用紙先端は、搬送ローラ１５ａの回転方向によって導かれ、搬送補助ローラ１５ｂと搬送ローラ１５ａに接触点で用紙先端が噛み込んだ状態で一旦停止する。一旦停止した記録用紙Ｐは、装置の制御部に入力された画像情報の画像処理等の印字工程に必要な処理が行なわれた事を確認後、搬送ローラ１５ａは回転し、記録用紙Ｐを印字領域Ｘに搬送する。搬送された記録用紙Ｐは、画像情報の印字領域と記録用紙の先端が合致する位置まで搬送され停止する。すなわち、搬送ローラ１５ａは、その回転と停止によって記録用紙へ画像情報を印字する印字ポイントの基準位置を決定するアイドルローラである。停止した記録用紙Ｐに対し、インクキャリッジ１７が記録用紙Ｐの搬送方向に対し直交する方向に走査する事によって、インクキャリッジ１７に搭載されるインクノズルから画像情報に合ったインク吐出が行われ、記録用紙Ｐ上に印字が行われる。インクキャリッジ１７に搭載される複数列のインクノズルからの印字が行われると、前記搬送ローラ１５ａは次印字のために印字された距離分だけの用紙搬送を行なうための回転がなされる。このようにして、記録用紙Ｐ上に画像情報が印字されるわけであるが、本発明の用紙搬送の合流点についてさらに詳細な説明を行なう。
【００２９】
上記のように搬送路Ａから搬送される記録用紙Ｐは、その先端が搬送ローラ１５ａのＸの範囲に到達する。この時記録用紙先端は、搬送される用紙の種類（大きさ、厚み記録用紙の製造方法等）で記録用紙のタワミ量（通常は“用紙のコシ”と呼ばれる）に変化があるために、搬送ローラ１５ａへの当接ポイントにＸの範囲が必要である。例えば、搬送される記録用紙Ｐのコシが弱い時、搬送される記録用紙の先端部は図中の給紙ローラの曲率と記録用紙長さによって（あ）ポイントで給紙ローラと離脱する。その後、記録用紙Ｐが搬送されるが、記録用紙Ｐのコシが弱いために搬送ガイド板３１とは反対側の（い）方向に湾曲した状態で記録用紙先端は搬送され、搬送ローラ１５ａのＸの範囲の下方で搬送ローラ１５ａと接触する。この時搬送ローラ１５ａは、記録用紙搬送のために搬送方向に回転が行われていて、その回転によって接触した用紙先端を搬送補助ローラ１５ｂと搬送ローラ１５ａの接触位置に導く事が可能となる。同様にして記録用紙Ｐのコシが強い時にも記録用紙Ｐは搬送補助ローラ１５ｂと搬送ローラ１５ａの接触位置に導かれる。
【００３０】
次に、手差しトレイ２２から搬送される記録用紙Ｐは搬送路Ｂ（搬送ガイド板３１と搬送補助ガイド板３２との間の搬送路）から搬送され、その先端は搬送ガイド板（う）′ポイントで搬送路から離脱し、搬送ローラ１５ａのＹの範囲に到達する。その後は上記給紙カセット１１からの搬送と同様の動作が行われ用紙の搬送がなされる。
【００３１】
上記説明における、各部材の位置関係について以下に説明する。
まず、給紙ローラ１３、搬送ローラ１５ａ、印字用プラテン１８の配置（高さ関係）については、プラテン１８上で印字を行なう時に走査するインクキャリッジ１７のインクノズルが記録用紙Ｐに接触する事を防止するために、印字部１６のプラテン１８の高さを最下段に配置する必要がある。このように配置する事によって、記録用紙Ｐはプラテン１８に押し付けられながら搬送されるために、印字部１６での記録用紙Ｐの浮き上がりが防止できる。このように、プラテン１８に対し搬送ローラ１５ａと搬送補助ローラ１５ｂの接触ポイントはプラテン１８より上位に配置すると共に、搬送ローラ１５ａの回転中心の垂直線Ｚ２よりプラテン１８側に前記接触ポイントを配置する必要がある。また、搬送される記録用紙Ｐをガイドするガイド部分は、記録用紙Ｐを確実に搬送ローラ１５ａに導くために搬送ローラ１５ａより上位に配置する必要がある。このガイド部分とは、給紙カセット１１からの搬送では、給紙ローラ１３の記録用紙離脱ポイント（あ）と搬送ガイド板３１の最先端部（う）であり、手差しトレイ２２からの搬送では、搬送ガイド板３１の最先端部（う）と搬送補助ガイド板３２の最先端部（え）である。
【００３２】
さらに、前記給紙カセット１１からの搬送において搬送ガイド板３１を給紙ローラ１３の回転中心の垂直線より後方（給紙カセット１１側）に配置すると、記録用紙Ｐは、その搬送力で記録用紙Ｐの搬送方向が一定化しない事が多い。したがって、搬送ガイド板３１の最先端部（う）は、前記給紙ローラ１３の回転中心の垂直線Ｚ１より前方（搬送ローラ１５ａ側）に配置する必要がある。
【００３３】
上記説明からも理解できるように給紙ローラ１３、搬送ローラ１５ａ、印字用プラテン１８の高さ関係は、以下の通りとなる。
最上位：給紙ローラの回転軸の垂直線と給紙ローラの外周の交点。
次上位：搬送ガイド板の最先端部（う）。
次々上位：搬送ローラと搬送補助ローラの接触点。
最下位：プラテン。
このことによって、搬送中の記録用紙Ｐをスムーズに次工程に搬送できると共に、印字工程中の記録用紙の浮き現象を防止できる。
【００３４】
更に、本発明においては、図中に用いる搬送ガイド板３１、ならびに補助搬送ガイド板３２を、図４に示すように、記録用紙搬送方向に対し１方向に傾斜したリア付き形状とする事によって、記録用紙のスキュー（斜行）を防止出来る。特に小サイズ記録用紙を搬送する時や厚紙を搬送する時には、スキューが最大の搬送時の問題点としてあげられ、本発明のように給紙カセット１１から用紙Ｐを反転させた状態で印字部１６に導く時には必要な構成となる。この時付設されるリア３３の傾斜は、当然の事であるが、装置の印字基準位置方向に傾斜していて、印字基準位置に相当する記録用紙搬送路には、記録用紙基準位置ストップ部材が配置されている。ここで、印字基準位置とは、図３のＫの位置をいい、インクジェットヘッド１７と、用紙が通過するプラテン１８とを挟む領域において、インクがプラテン１８上の用紙に吐出する位置をいう。
【００３５】
給紙カセット１１から記録用紙搬送路と手差しトレイ２２からの搬送路、ならびに合流点の構成を上記説明のように配置すると共に、記録用紙Ｐの搬送を行なう事によって、記録用紙Ｐは、給紙動作がスタートしてから印字部１６に確実に搬送され記録用紙Ｐの浮き現象が無く、印字コスレが無く、記録用紙の斜行の無い高品位な印字が可能となる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、画像形成装置の印字部に給紙する記録用紙の搬送機構を上記構成とすることによって、両給紙部から搬送される用紙の浮き、シワ等の発生が無く、確実に印字部に搬送されることで用紙と印字部のギャップが確実に確保可能となり、また、両方法からの記録用紙搬送ガイドを兼用することによって装置のコンパクト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェットプリンタの外観図である。
【図２】インクジェットプリンタの給紙部及び印字部の概略構成図である。
【図３】インクジェットプリンタの給紙搬送機構と印字部の要部拡大図である。
【図４】リア付き形状を有する搬送ガイド板、ならびに補助搬送ガイド板の外観図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
１１ 給紙カセット
１２，２３ ピックアップローラ
１３ 給紙ローラ
１４ ガイド部材
１５ ＰＳローラ
１５ａ 搬送ローラ
１５ｂ 搬送補助ローラ
１６ 印字部
１７ インクキャリッジ
１８ プラテン
１９ スターローラ
２０ 排紙ローラ
２１ 排紙トレイ
２２ 手差しトレイ
３１ 搬送ガイド板
３２ 搬送補助ガイド板

Claims (7)

1. 給紙部である給紙カセット又は手差しトレイから給紙された記録用紙をプラテンを有する印字部へ搬送する画像形成装置の用紙搬送機構において、
   前記給紙カセットから給紙された記録用紙を搬送する給紙ローラと、
   前記給紙カセットから給紙された記録用紙を前記給紙ローラとの間で搬送方向に案内するとともに、前記手差しトレイから給紙された記録用紙を前記給紙ローラ側の反対側の面で搬送方向に案内する搬送ガイド板と、
   該搬送ガイド板から案内された記録用紙を前記印字部に導くために搬送方向に回転する搬送ローラと、
   を有し、
   前記搬送ガイド板の前記搬送ローラ側の端面は、前記搬送ローラより上方で、且つ前記給紙ローラの回転中心の垂直線より搬送ローラ側に位置し、前記搬送ガイド板が搬送ローラの方向へ傾いていることを特徴とする画像形成装置の用紙搬送機構。
2. 前記搬送ガイド板との間で、前記手差しトレイから給紙された記録用紙を前記搬送ローラに導くための搬送路を形成する搬送補助ガイド板を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の用紙搬送機構。
3. 前記搬送ローラは、その回転と停止によって記録用紙へ画像情報を印字する印字ポイントの基準位置を決定するアイドルローラであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置の用紙搬送機構。
4. 前記搬送ローラは、前記搬送される記録用紙を印字領域に搬送するための搬送補助ローラを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置の用紙搬送機構。
5. 前記搬送補助ローラと搬送ローラの接触部分は、前記プラテンの上方に位置するとともに、搬送ローラの回転中心の垂直線よりプラテン側に位置することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置の用紙搬送機構。
6. 前記搬送ガイド板は、前記搬送ローラ側の端面側が搬送方向に対し印字基準位置方向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置の用紙搬送機構。
7. 前記搬送ローラ側端部をリア付き形状とすることを特徴とする請求項６のいずれかに記載の画像形成装置の用紙搬送機構。

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