JP3759327B2 - シート給送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート給送装置に関し、さらに詳しくは、インクジェットプリンタなどのようにシート状用紙を間欠的に送り制御する場合のシート給送構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置の一つに、インクジェットプリンタがある。
インクジェットプリンタは、シート状用紙（以下、用紙という）の幅方向と平行する主走査方向に往復動可能なキャリッジ上に微小なノズルを備えて印字ヘッドを搭載し、その印字ヘッドから微細粒子のインクを噴射することでシートに画像を形成する構成を備えている。
【０００３】
用紙は、主走査方向と直角な方向である副走査方向において１走査ライン分の量を以て間欠的に繰り出され、繰り出された位置で印字ヘッドが主走査方向に移動しながら微細粒子のインクを必要箇所にて噴射することで画像を形成されるようになっている。
従来、間欠的な繰り出しを行うためのシート給送装置の構成としては、特開平９−２３４９２０号公報に示されたものがある。
上記公報には、印字ヘッドと対向するプラテンに多数の吸引孔を形成すると共に、そのプラテン上を移動する用紙の一部を挟持して搬送可能な搬送ローラおよび従動ローラを備え、プラテンによる吸引作用と各ローラ同士による挟持搬送とで用紙を吸引搬送し、かつ、その搬送過程で用紙の表面を押さえることで用紙が印字ヘッドに接触して擦られてしまうのを防止する構成が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示されている構成においては、吸引搬送される用紙が浮き上がるのを防止して印字ヘッドとの間での擦れによる画像品質の低下を抑制できる。
しかし、この種、インクジェットプリンタにおいては、上述したように、副走査方向への正確な送り制御が必要とされる関係上、用紙の表面を押圧する構成を用いた場合には、その摺擦抵抗によって微妙に繰り出し量が変化してしまう虞がある。つまり、用紙押さえ部材の圧接力を小さくしても摩擦抵抗を解消することはできず、これによって、吸引搬送の際の繰り出し量に変化が生じてしまう虞がある。
【０００５】
大量のインク噴射により用紙が高吸湿状態になると、用紙の腰の強さ、いわゆる曲げ剛性が低下して座屈を起こしたり移動量が不均一となりやすく、副走査方向での移動量がばらつき、結果として、画像上に白スジや濃淡ムラが発生する原因となる。上記高吸湿状態とは、微粒子のインクそのものが用紙面に付着した状態を意味し、高速印字動作時には乾燥前に大量のインクが付着する結果生じる現象である。
上記公報には、吸湿による用紙表裏面での膨張差が原因する用紙の浮き上がりを防止する点に関する技術が開示されているだけで、上述した副走査方向での移動量のバラツキ防止に関する構成に関してまでは言及されていない。
【０００６】
吸引搬送に関しては、内部を負圧化したエアチャンバにおける用紙搬送面側に吸引孔を形成した平ベルトを移動させる構成もある。しかし、平ベルトはあくまでも吸引力に依存して用紙の搬送が行えるだけのものであるために、エアチャンバの吸引部および平ベルトの吸引孔という複数の吸引経路を必要とする構成では吸気経路での空気の流動抵抗が大きくなり、平ベルトによる搬送駆動力を用紙に付与しにくい。これによって、間欠的な繰り出し動作を精密に、例えば、１０μｍ以下の繰り出し量を以て正確な間欠繰り出しを保証することができなくなる虞がある。この結果、副走査方向での移動量のバラツキを防止されなければならない高精度の繰り出し動作には向かないのが現状である。
【０００７】
平ベルトに吸引孔を設けた構成においては、印字ヘッドから噴射されるインク滴の付着によって摩擦係数が変化するとその表面に載置された状態で移動させられる用紙に対する移動力の付与状態が不適正となり、精密な微小送りを行う際に移動量のズレが発生する。このため、平ベルトの吸着面の清掃や交換などが必要となる場合には、一々各部材を取り外すことが必要となる。従って、再度の組み付け時には、各部材の位置決め精度が正確でないと平ベルトの繰り出しに適正なベルトの展張力などを始めとする位置関係が得られず、これによって、上述したように、微小な繰り出し量で用紙を間欠的に移動させることができなくなる。
【０００８】
本発明は、上記従来のシート給送装置における問題に鑑み、間欠的な繰り出し動作の際に移動量のバラツキを抑えて画像不良の発生を未然に防止することが可能な構成を備えたシート給送装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、挟持部材を介して搬送される用紙等のシート材をその幅方向と直角な方向に沿って間欠的に繰り出すシート給送装置であって、上記シート材の移動方向に平行して並列されたローラにかけ回されて該ローラの軸方向に複数設けられ、上記シートを載置可能なベルトと、上記ベルトの下方に位置して、上記シートを上記ベルトの表面に向けて吸引する吸引部とを備え、上記ベルトは、上記シートが狭持されて該ベルトに向け繰り出される際の繰り出し速度よりも速い移動速度が設定されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のシート給送装置において、上記ベルトの移動速度の設定は、上記シートの入り口側のローラとは別に設けられて該入り口側のローラよりも上記ベルトの増速比率を高められた駆動部材が用いられ、該駆動部材は、伝達手段を介して上記シートの出口側のローラに駆動力を伝達可能であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のシート給送装置において、上記ベルトの移動速度の設定は、上記シートの入り口側のローラと同軸上に設けられて該入り口側のローラよりも上記ベルトの増速比率を高められた駆動部材が用いられ、該駆動部材は、伝達手段を介して上記シートの出口側のローラに駆動力を伝達可能であることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちの一つに記載のシート給送装置において、上記ベルトは、上記シートとの間の摩擦係数が該ベルトの下方に位置する吸引部表面と上記シートとの間の摩擦係数よりも大きく設定されていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施例により本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態を説明するための実施例を示す斜視図であり、同図には、シート給送装置におけるシート材の移動駆動部１とシート材の吸引部２との配置関係が示されている。
シート状用紙（以下、符号Ｓで示し、シートと呼称する）の移動駆動部１は、一対のローラ３、４と、これらローラ３、４に掛け回されたベルト体５とで構成され、シート材Ｓの吸引部２はエアチャンバ６と、エアチャンバ６の内部空間に連通可能な負圧源である排気ファン７とで構成されている。
【００１６】
シート材Ｓの移動駆動部１に設けられているローラ３、４は、図１中、符号Ｆで示すシートＳの繰り出し方向に平行して並列されている。
上記ローラのうち、シートＳの移動方向後方側に位置するローラ３は、同軸上にシート繰り出し用としての駆動ローラ３Ａが設けられて連動するようになっている。図１中、符号ＬはシートＳの幅を示しており、後述する印字ヘッド１３の主走査方向に平行している。
図１においてローラ３の回転軸には、ローラ駆動用ギヤ９が一体化されており、このローラ駆動用ギヤ９は、駆動モータ１０の出力軸に取り付けられた駆動ギヤ１１が噛み合うことによりシートＳを繰り出す方向に回転できるようになっている。このため、ローラ駆動用ギヤ９を介してローラ３および駆動ローラ３Ａに駆動モータ１０の回転が伝達されることにより、駆動ローラ３Ａに対峙されているピンチローラ１２と協働してシートＳの先端を吸引部２に向け繰り出すと共に、後述するベルト体５をシートＳの繰り出し方向に移動させる。
【００１７】
上記ローラ３、４には、その軸方向に複数の平ベルトを用いたベルト体５が掛け回されており、このベルト体５は、シートＳとの間で後述する吸引部２とシートＳとの間の摩擦係数よりも大きい摩擦係数を有する柔軟性のあるゴムあるいはプラスチックス製ベルト基体の表面にゴムをコーティングしたもの、さらには図３に示すように、丸形ゴム輪などが用いられている。
【００１８】
ベルト体５は、後述する印字ヘッド１３とこれに対向するシートＳの表面との間の隙間が１〜２ｍｍ程度の微小間隙に設定されていることを考慮してエアチャンバ６の表面からシートＳの吸着される面までの間隙が０．５ｍｍあるいはそれ以下の寸法に規定できる厚さに設定されている。
【００１９】
吸引部２における排気ファン７とエアチャンバ６とはジョイント部材８により連結されるが、ジョイント部材８に対して排気ファン７は、捩じ込み構造によって着脱可能に設けられている。
【００２０】
エアチャンバ６には、図１および図２に示すように、シートの搬送面を構成する上壁６Ａに複数の吸引孔６Ｂが形成されており、この吸引孔６Ｂは、排紙ファン７に連通するエアチャンバ６の内部空間に開口している。このため、エアチャンバ６の内部空間が負圧化されることにより吸引孔６Ｂから外気が取り込まれ、エアチャンバ６の吸着面に対してシートＳが吸引される。
【００２１】
上記ローラ３、４のうち、シートＳの移動方向前方側に位置するローラ４にはこれに倦装されているベルト体５と当接可能な拍車１４（図２参照）が設けられている。
拍車１４は、ベルト体５と協働して駆動ローラ３Ａとピンチローラ１１とによる挟持位置を通過したシートＳを挟持搬送して排出する排紙部として設けられている。
【００２２】
図１において、シート移動駆動部１および吸引部２の近傍には、印字ヘッド１３が設けられている。
印字ヘッド１３は、牽引ロッド１５に連結されると共にガイドレール１６上を転動可能なコロ１３Ａを備えており、牽引ロッド１５の牽引方向に応じて、主走査方向に沿って往復動しながら印字位置にてインク滴（図１中、破線で示す）をシートＳに噴射することができるようになっている。
【００２３】
本実施例では、上記シート移動駆動部１、吸引部２、拍車１４とベルト体５の当接位置とで構成される排紙部が纏められてユニット（図１中、一点鎖線Ｕで示す領域）として構成されている。
ユニットＵとしての構成は、上記動駆動部１、吸引部２および排紙部がそれぞれ共通する筐体によって支持され、この筐体を例えばインクジェットプリンタに対して着脱可能に支持できるようにすることで得られる。なお、このユニット内には、駆動モータ１０を含む場合もある。
【００２４】
本実施例は以上のような構成であるから、ユニット化された移動駆動部１、吸引部２および排紙部は、筐体内での位置関係を適正化されてインクジェットプリンタ内に装着される。
インクジェットプリンタ内には印字ヘッド１３が上記筐体とは別に組み込まれており、筐体が組み込まれることにより印字ヘッド１３との位置決めが行われる。印字ヘッド１３に対するシートＳの移動駆動部１、吸引部２および排紙部の位置関係は筐体内で規定され、さらに、この筐体をインクジェットプリンタ内に装着されるだけで適正化される。
ベルト体５は、排気ファン７が稼働することでエアチャンバ６内が負圧化されると、その吸着面に向け吸引されるシートＳと圧接した状態とされる。このとき、シートＳと吸着面との間の摩擦係数よりもシートＳに対するベルト体５の摩擦係数が高いので、シートＳに対する摩擦力が吸着面との間のそれよりも強くなり、シートＳを移動させることができる。この結果、シートＳは、ベルト体５の移動に連動して繰り出し方向に移動することができ、その移動の際の駆動力、つまり、ベルト体５との間に生起される摩擦駆動力によって移動ムラを生じることなく繰り出される。
仮にシートＳがインクの付着により膨潤して曲げ剛性が低下し、いわゆる、座屈変形しやすい状態にあるときでも、エアチャンバ６により吸着している面上でベルト体５の移動による摩擦力を作用させることができるので、繰り出されたシートＳに変形を生じさせることなく移動させることができる。これにより、ベルト体５によるシートＳの繰り出しがベルト体５の移動量に応じた量を以て正確に行えるので、副走査方向への行送りが正確に行われることになり、移動量のばらつきが原因する画像上での白スジや濃淡ムラの発生が防止される。
ベルト体５とシートＳとの吸着は、エアチャンバ６による吸引力のみであるので、従来のように、ベルト体に吸引孔を形成した場合に比べて移動体であるベルト体との間で吸引力の低下を招くことがなく、これによってベルト体５によるシートＳの移動を良好に司ることができる。
【００２５】
一方、ローラ３とピンチローラ１２とで挟持されて繰り出されるシートＳは、その移動方向後端が上記両部材から外れるとローラ４と拍車１４とによる挟持搬送が継続されているので移動量を変化させることない。これにより、後端を吸引部２により吸引されながらも移動量を上記ローラ４と拍車１４とで規定されながら移動することができる。この結果、シートＳは、吸引部２を通過する間、移動方向前端から後端までを移動駆動部１により移動量を変化させることなく移動するので、移動量の変化が原因する画像上での白スジや濃淡ムラが確実に防止される。
【００２６】
本実施例によれば、移動駆動部１および吸引部２さらには排紙部がユニット化されて纏められているので、交換時などの保守時にはインクジェットプリンタからの挿脱をきわめて簡単に行うことができ、しかも、この際には、ジョイント部材８を介して排気ファン７とエアチャンバ６とを係脱させることができるので、一々各部材を個別に着脱する場合に比べて組み立て作業性を向上させることができる。
【００２７】
上記実施例においては、ベルト体として平ベルトを用いたが、本発明ではこの構成に限らない。
図３乃至図５は、ベルト体５を丸形輪ゴム（便宜上、符号５Ａで示す）で構成した場合を示しており、この場合には、エアチャンバ６の表面に凹状溝６Ｃが形成され、その凹状溝６Ｃ内にベルト体５Ａが挿嵌されている。
図４において凹状溝６Ｃの深さ（図４中、符号Ｈで示す）は、図１に示した場合と同様に、印字ヘッド１３とシートＳの表面との間の隙間が１〜２ｍｍ程度の微小間隙に設定されていることを考慮してエアチャンバ６の表面からシートＳの吸着される面までの間の間隙が０．５ｍｍあるいはそれ以下の寸法となるようにベルト体５Ａが突出できる深さに設定されている。
【００２８】
このような構成においては、図５に示すように、吸引部２のエアチャンバ６からの吸引負圧によりシートＳがエアチャンバ６の吸引孔６Ｂに向けて吸着されるが、ベルト体５Ａに対向する部分がベルト体５Ａに圧接するので、ベルト体５Ａが移動するのに連動して繰り出し方向に引き動かされる。このとき、ベルト体５Ａはエアチャンバ６の吸着面とシートＳとの間の摩擦係数よりも高い摩擦係数とされているので、移動する際の摩擦力がエアチャンバ６の吸着面を移動する場合よりも強くなり、正確に移動量を設定することができる。
【００２９】
このような構成によれば、エアチャンバ６によりシートＳが吸着面に引き付けられる反面、ベルト体５あるいは５Ａによって僅かながら吸着面から浮き上がらせているので、ベルト体５あるいは５Ａの移動の際の引き擦り抵抗が低減されて移動量の変化を抑制できる。
【００３０】
次に本発明の実施の形態に関する別実施例について説明する。
図６および図７は、ローラ３とニップローラ１２とで挟持されるシートの繰り出し速度に対してベルト体５あるいは５Ａの移動速度を速くするための構成である駆動経路を説明するための模式図である。
図５に示す駆動経路では、図１に示した例と違って、ベルト体５が掛け回されているローラ３、４のうちでシートＳの移動方向後方側に位置するローラ３と同軸上に位置する駆動ローラ３Ａに対して駆動モータ１０からの回転を直接伝達するのでなく、駆動モータ３Ａをローラ３と別軸にて支持し、この駆動ローラ３Ａにピンチローラ１２を対峙させている。
上記駆動ローラ３Ａには、駆動モータ１０側に位置する駆動ギヤ１１に噛み合うローラ駆動用ギヤ９が同軸上に支持されており、このローラ駆動用ギヤ９に対しては、伝達用ギヤ群２０を介してシートＳの移動方向前方側に位置するローラ４と同軸上に支持されている従動ギヤ２１が連動する関係とされている。
ローラ駆動用ギヤ９の歯数（Ｚ１）と従動ギヤ２１の歯数（Ｚ２）との関係は、Ｚ１＞Ｚ２とされており、ローラ４の線速が駆動ローラ３Ａの線速よりも速く回転するようになっている。なお、ローラ駆動用ギヤ９と従動ギヤ２１との歯数の関係だけでなく、これらギヤ間での伝達部として機能するギヤ群２０での増速比率を設定することでローラ駆動用ギヤ９と従動ギヤ２１との歯数を同じとして、両ギヤ９、２１の占有するスペースを小さくするようにしてもよい。
【００３１】
上記速度関係の設定には、図７に示す構成を用いることも可能である。
図７においては、図１に示した構成、つまり、ベルト体５が掛け回されているローラ３、４のうちで、シートＳの移動方向後方側に位置するローラ３と同軸上に駆動ローラ３Ａが支持されており、この軸上にはローラ駆動用ギヤ９が支持されている。ローラ３、４のうちでシートＳの移動方向前方側に位置するローラ４の軸上には、従動ギヤ２１が支持されている。
駆動ギヤ１１からローラ駆動用ギヤ９への回転はアイドルギヤ２３によって伝達され、駆動ギヤ１１から従動ギヤ２１への回転はアイドルギヤ２３と同軸上およびローラ４と同軸上にそれぞれ支持されているプーリ２４、２５に掛けられたタイミングベルト２６とプーリ２５と同軸支持されて従動ギヤ２１と噛み合うアイドルギヤ２７とによって伝達される。この場合においては、ローラ駆動用ギヤ９の歯数（Ｚ１）と従動ギヤ２１の歯数（Ｚ２）との関係が、上記したＺ１＞Ｚ２の関係とされ、駆動ローラ３Ａの回転に対してローラ４の回転速度が速められている。このような回転速度の関係を設定するにあたり、駆動ローラ３Ａの軸上でローラ３がベアリング２８を介して支持されており、駆動ローラ３Ａの回転と独立してベルト体５の移動が行えるようになっている。これにより、ベルト体５の線速度を駆動ローラ３Ａの線速度よりも速める場合に相互での回転干渉が起きないようにされる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１乃至３記載の発明によれば、繰り出されたシートがベルトに載置されて吸引される際には繰り出し時での移動速度よりも速い速度で移動することにより、シートがベルトとの間で滑りを伴いながら移動し続けることができるので、シートがベルトに吸引搬送される時、特に、本発明が属する技術分野であるインクジェットプリンタなどで印字されるまでにシートが展張されやすくなり、これによってシートの弛みを防止して座屈変形の発生あるいは移動量が不均一となるのを確実に防止して画像不良を抑止することができる。
【００３３】
請求項４記載の発明によれば、ベルトの摩擦係数がベルト下方に位置する吸引部の表面での摩擦係数よりも高く設定されていることにより、吸引力と吸引部表面での摩擦係数とで決まるベルトの移動抵抗が生じていても、ベルトとの間で滑りを伴いながら移動するシートがベルトとの間の摩擦係数を利用してベルトに追随しながら移動するようにでき、シートを展張させやすくできる。この結果，シートの弛みが原因する画像不良の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための一実施例の斜視図である。
【図２】図１に示した実施例の要部を示す部分的な断面図である。
【図３】図１に示した実施例に用いられるベルト体の変形例を説明するための斜視図である。
【図４】図３に示した変形例の一部を示す断面図である。
【図５】図３に示した変形例の他の一部を示す断面図である。
【図６】図１に示した実施例に用いられる駆動経路の変形例を説明するための模式図である。
【図７】図１に示した実施例に用いられる駆動経路の別の変形例を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ 移動駆動部
２ 吸引部
３、４ ローラ
３Ａ 駆動ローラ
５、５Ａ ベルト体
６ エアチャンバ
６Ｂ 吸引孔
６Ｃ 凹状溝
７ 吸引源となる排気ファン
８ ジョイント部
９ ローラ駆動用ギヤ
１０ 駆動モータ
１１ 駆動ギヤ
１２ ピンチローラ
１３ 印字ヘッド
１４ 排紙部の一構成部品である拍車
２０ 伝達ギヤ群
２１ 従動ギヤ
２３、２７ アイドルギヤ
２４、２５ プーリ
２６ タイミングベルト
Ｕ ユニット領域

Claims (4)

1. 挟持部材を介して搬送される用紙等のシート材をその幅方向と直角な方向に沿って間欠的に繰り出すシート給送装置であって、
   上記シート材の移動方向に平行して並列されたローラにかけ回されて該ローラの軸方向に複数設けられ、上記シートを載置可能なベルトと、
   上記ベルトの下方に位置して、上記シートを上記ベルトの表面に向けて吸引する吸引部とを備え、
   上記ベルトは、上記シートが狭持されて該ベルトに向け繰り出される際の繰り出し速度よりも速い移動速度が設定されていることを特徴とするシート給送装置。
2. 請求項１記載のシート給送装置において、
   上記ベルトの移動速度の設定は、上記シートの入り口側のローラとは別に設けられて該入り口側のローラよりも上記ベルトの増速比率を高められた駆動部材が用いられ、該駆動部材は、伝達手段を介して上記シートの出口側のローラに駆動力を伝達可能であることを特徴とするシート給送装置。
3. 請求項１記載のシート給送装置において、
   上記ベルトの移動速度の設定は、上記シートの入り口側のローラと同軸上に設けられて該入り口側のローラよりも上記ベルトの増速比率を高められた駆動部材が用いられ、該駆動部材は、伝達手段を介して上記シートの出口側のローラに駆動力を伝達可能であることを特徴とするシート給送装置。
4. 請求項１乃至３のうちの一つに記載のシート給送装置において、
   上記ベルトは、上記シートとの間の摩擦係数が該ベルトの下方に位置する吸引部表面と上記シートとの間の摩擦係数よりも大きく設定されていることを特徴とするシート給送装置。

Images