JP4419647B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定間隔を空けて配設された第１の媒体送りローラと第２の媒体送りローラを用いて媒体を搬送する媒体搬送装置及びこの媒体搬送装置を備えた記録装置に関する。

一般的な記録装置の１つであるインクジェット式プリンタは、用紙を紙送りローラと従動ローラで挟持して記録ヘッドへ送って記録した後、排紙ローラとギザローラで挟持して排紙するようになっている。この紙送りローラと排紙ローラは、記録ヘッドに対して用紙の搬送上流側と搬送下流側に配設されている。このため、記録中は用紙が紙送りローラと排紙ローラの間で挟持されて搬送されているので、各ローラの加工公差により回転速度差が発生して用紙に引張力が働き、皺が寄ったり破断するおそれがある。そこで、紙送りローラと排紙ローラの両端の間にピンベルトをそれぞれ架け渡し、用紙の両側部に穿孔された送り穴をピンベルトにそれぞれ引っ掛けて搬送するようにしたプリンタが提案されている。

実開昭６０−１４５０５０号公報

上述したプリンタは、送り穴を有する特別な用紙を搬送する場合に精度を高めることができるが、通常の用紙を搬送するときの精度を高めることができない。また、用紙がインクで湿ってコックリングが発生し、波打って浮き上がった場合は、送り穴がピンから外れて搬送不良を起こすおそれがある。

本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、媒体の種類によらず、２つのローラ間で媒体を精度良く搬送することができる媒体搬送装置及びこの媒体搬送装置を備えた記録装置を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明の記録装置では、給送部より給送された媒体を搬送する第１の媒体送りローラと、当該第１の媒体送りローラより搬送された前記媒体にインクを吐出して記録する記録部と、当該記録部の搬送下流側に配置され、前記媒体を排出部へ向けて搬送する第２の媒体送りローラとを備えた記録装置において、前記第１の媒体送りローラと、前記第２の媒体送りローラとの間に、搬送直交方向に所定間隔を空けて架け渡された複数のベルトが備えられており、前記所定間隔は、前記媒体に、インクが吐出されることによって生じる波打ち形状に対応する間隔であることを特徴としている。また、本発明の記録装置では、前記ベルトは、金属製の薄板で構成されていることを特徴としている。また、本発明の記録装置では、前記ベルトは、前記媒体を吸引する複数の孔が穿設されていることを特徴としている。また、本発明の記録装置では、前記複数のベルトの間に、縁無し記録の際に前記媒体から外れた位置に吐出されるインクを吸収するインク吸収材が配設されていることを特徴としている。また、本発明の記録装置では、前記インク吸収材は、前記媒体の側縁部に対応して配設されていることを特徴としている。

上記目的達成のため、本発明の媒体搬送装置では、搬送方向に所定間隔を開けて配設された第１の媒体送りローラ部と第２の媒体送りローラ部とを備え、前記第１の媒体送りローラ部と前記第２の媒体送りローラ部とを用いて媒体を搬送する媒体搬送装置において、前記第１の媒体送りローラ部は、第１の媒体送りローラ、及び当該第１の媒体送りローラに対向配置されて従動回転する第１の従動ローラの対を有し、前記第２の媒体送りローラ部は、第２の媒体送りローラ、及び当該第２の媒体送りローラに対向配置されて従動回転する第２の従動ローラの対を有し、前記第１の媒体送りローラ、若しくは前記第１の従動ローラの何れか一方と、前記第２の媒体送りローラ、若しくは前記第２の従動ローラの何れか一方との間に架け渡すベルトが備えられており、当該ベルトは、搬送直交方向に所定間隔を空けて複数配設されていることを特徴としている。また、本発明の媒体搬送装置では、前記第１の従動ローラは、前記第１の媒体送りローラの下方に配置され、前記第２の従動ローラは、前記第２の媒体送りローラの上方に配置されており、前記ベルトは、前記第１の従動ローラと前記第２の媒体送りローラとの間に架け渡されていることを特徴としている。

これにより、第１の媒体送りローラと第２の媒体送りローラの回転速度差が発生してもベルトで吸収して回転速度を一定にすることができ、また、媒体が波打った場合でもベルト間の隙間で吸収して浮き上がりを防止することができるので、媒体の搬送精度を高めることができる。また、第１の媒体送りローラと第２の媒体送りローラの回転速度差が発生してもベルトで吸収して回転速度を一定にすることができるので、媒体の搬送精度を高めることができる。

また、ベルトを高精度に作成することができ、媒体の搬送精度を高めることができる。また、媒体をベルトにさらに強く吸着させることができるので、媒体の搬送精度をより高めることができる。また、上記各作用効果を奏する記録装置を提供することができる。また、特に複数のベルトを備えている場合、それらの間にインク吸収材を配設することにより、媒体がインクにより汚染されることを防止することができる。また、いわゆる縁無し記録に対応することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成を前面側から見たときの斜視図であり、同図（Ａ）は不使用時の状態を示し、同図（Ｂ）は使用時の状態を示す。なお、以下の説明において、「左右」及び「前後」はインクジェット式プリンタの前面側から見たときの方向をいうものとする。このインクジェット式プリンタ１００は、扁平な直方体状の筐体１１０を備えた携帯性の高い薄型プリンタである。筐体１１０は、略平面的に形成された下ケース１１１と、この下ケースと略同一寸法の上ケース１１２を備えている。

下ケース１１１は、上面が開放された器状に形成されており、内部にプリンタの主要構成部品が収納される。上ケース１１２は、下ケース１１１より深さが浅い器状に形成されており、上ケース１１２の開放下面が下ケース１１１の開放上面に向くようにして下ケース１１１と結合される。下ケース１１１及び上ケース１１２は、金属またはプラスチックにより形成されている。金属で形成する場合は、プレス加工等により周壁と一体で成形し、もしくは別体で成形して溶接もしくは接着剤により接着等する。プラスチックで形成する場合は、射出成形等により周壁と一体で成形し、もしくは別体で成形して接着剤により接着等する。そして、下ケース１１１と上ケース１１２は、図示しないネジもしくはスナップフィット等による締結等により両側に別途装着される一対のフレーム１０１、１０１ａ（図２参照）を介して結合されている。

このインクジェット式プリンタ１００の携帯性を高めるには、下ケース１１１と上ケース１１２を備えた筐体１１０の厚さ寸法を可能な限り薄くし、かつ筐体１１０の縦横寸法を可能な限り小さくすれば良く、特に筐体１１０の厚さ寸法、すなわち下ケース１１１と上ケース１１２の間隙の精度は重要である。上述した構成によれば、下ケース１１１と上ケース１１２の間隙の精度はフレーム１０１、１０１ａの厚さ方向の精度のみにより決まるため、間隙の精度が出し易く、また間隙の精度管理も容易となる。なお、スナップフィットによるフレーム１０１、１０１ａとの締結を採用することにより、下ケース１１１と上ケース１１２の取り外し・組み付け作業が簡易になるので、紙詰まり等のエラー解除や部品交換等の修理を迅速に完了させることができる。

さらに、下ケース１１１は、周壁の前面側の略中央部が排紙口１１３として切り欠かれ、周壁の背面側の略中央部がインクカートリッジの挿抜口１１４として切り欠かれている。上ケース１１２は、略中央部に矩形状の給紙口１１５が穿設されている。そして、この給紙口１１５には、給紙口１１５を塞ぐ大きさの給紙扉１１６が嵌め込まれている。この給紙扉１１６は、前端部を軸としてケース面から上方に鋭角の角度範囲で旋回自在に上ケース１１２に軸支持されており、旋回により後端側が持ち上がって給紙口１１５が開くようになっている。

また、上ケース１１２の上には、蓋と紙受けを兼ねた用紙ホルダ１１７が配設されている。この用紙ホルダ１１７は、上ケース１１２の略中央部を背面側から前面側にかけて覆う大きさに形成されており、後端部を軸としてケース面から上方に鈍角の角度範囲で旋回自在に下ケース１１１に軸支持されている。用紙ホルダ１１７は、図１（Ａ）に示すように、前方に旋回して上ケース１１２の略中央部に背面側から前面側にかけて形成されている凹部１１８に嵌め込まれることにより蓋として機能し、図１（Ｂ）に示すように、後方に旋回して手前に傾斜した状態で停止することにより紙受けとして機能するようになっている。これにより、インクジェット式プリンタ１００を使用しないときは用紙ホルダ１１７をコンパクトに収納しておくことができる。なお、この用紙ホルダ１１７の開閉と給紙扉１１６の開閉は、図示しないリンク機構により連動するようになっている。

以上のような外観構成のインクジェット式プリンタ１００を携帯性の高い薄型プリンタとするために、下ケース１１１と上ケース１１２の間隙に収納されているプリンタの主要構成部品の配設位置が工夫されている。すなわち、プリンタを構成する用紙供給部、用紙排出部、記録部、カートリッジ収納部、駆動制御部及びヘッド吐出特性回復部等の各機能部は、下ケース１１１上に互いに隣接しつつ直に配置されている。以下、図面を参照して、それらの詳細を説明する。

図２は、上記インクジェット式プリンタ１００の内部構造を示す斜視図、図３は、その平面図、図４は、そのＡ−Ａ線断面図、図５は、図３の左側面図、図６は、前面右側の更に詳細な内部構造を示す斜視図である。このインクジェット式プリンタ１００は、本発明の特徴的な部分を含む用紙供給部及び用紙排出部１２０と、記録部１４０、カートリッジ収納部１６０、駆動制御部１７０及びヘッド吐出特性回復部１８０等が、下ケース１１１の内部に収納されている。各機能部の詳細を以下順次説明する。

用紙供給部及び用紙排出部１２０は、図２〜図４に示すように、紙受けとして機能している用紙ホルダ１１７から給紙口１１５を通り、インク受け部１４３を通って排紙口１１３へ至る紙経路に沿って用紙を搬送する機能を有しており、上流側から下流側にかけて以下の部材が順に配設されている。すなわち、給紙扉１１６に固定された可動紙案内上１２１ａ及びこの可動紙案内上１２１ａの下部において上述したリンク機構を介して対向配設されている可動紙案内下１２１ｂ、上下に所定間隔を空けて対向配置されている固定紙案内上１２２ａ及び固定紙案内下１２２ｂ、上下に対向配置されている１本の紙送りローラ１２３ａ及び複数個の従動ローラ１２３ｂ、上下に対向配置されている複数個の排紙スターホイール１２４ａ及び１本の排紙ローラ１２４ｂが、背面側から前面側にかけて配設されている。

可動紙案内上１２１ａ及び可動紙案内下１２１ｂは、板金で形成され、前端部を軸として下ケース１１１の面から上方に鋭角の角度範囲で旋回自在に下ケース１１１に軸支持されており、用紙ホルダ１１７の開閉と連動して後端部が上下に旋回するようになっている。固定紙案内上１２２ａ及び固定紙案内下１２２ｂは、板金で形成され、下ケース１１１に図示しないネジもしくはスナップフィット等による締結等により固定されている。

紙送りローラ１２３ａの軸及び排紙ローラ１２４ｂの軸は、各両端が下ケース１１１の両側に別途装着される一対のフレーム１０１、１０１ａに、負荷軽減のために図６に示す軸受１２３ａａ、１２４ｂｂを介して軸支持されている。このフレーム１０１、１０１ａは、プラスチックで形成されており、図示しないネジもしくはスナップフィット等による締結等により下ケース１１１に装着されている。なお、紙送りローラ１２３ａの外周面には、搬送時の摩擦係数を高めるためにゴムやセラミック粒子等が被覆され、排紙ローラ１２４ｂの外周面には、搬送時の摩擦係数を高めるために複数のゴムローラが嵌入されている。紙送りローラ１２３ａと従動ローラ１２３ｂは、給紙口１１５から挿入される用紙を挟持して送り出すようになっている。

また、従動ローラ１２３ｂは、紙送りローラ１２３ａの下方に軸に沿って複数配列され、下ケース１１１に固定されている従動ローラ受け台１２５に係止されており、図示しない１枚の板バネにより紙送りローラ１２３ａに当接されて付勢されている。排紙スターホイール１２４ａは、排紙ローラ１２４ｂの軸に沿って複数配列され、下ケース１１１に固定されている排紙スターホイール受け台１２６に係止されており、図示しない捩りコイルバネ等により１つおきに排紙ローラ１２３ｂに当接されて付勢されている。排紙スターホイール１２４ａと排紙ローラ１２４ｂは、紙送りローラ１２３ａと従動ローラ１２３ｂから搬送されてくる用紙を挟持して送り出すようになっている。ここで、本発明の特徴的な部分である従動ローラ１２３ｂと排紙ローラ１２４ｂの間に架け渡されているベルト１０（図７、図８参照）について図を参照して説明する。

図７は、用紙供給部及び用紙排出部１２０の周辺を表から見た斜視図、図８は、それを裏から見た斜視図である。従動ローラ（第１の媒体送りローラ）１２３ｂと排紙ローラ（第２の媒体送りローラ）１２４ｂの間には、複数本のベルト１０が所定間隔を空けて架け渡されている。これにより、従動ローラ１２３ｂと排紙ローラ１２４ｂの加工公差により回転速度差が発生しても、従動ローラ１２３ｂと排紙ローラ１２４ｂの間に架け渡されたベルト１０がその回転速度差を吸収して一定搬送速度とすることができる。したがって、従来のように用紙が紙送りローラ１２３ａと排紙ローラ１２４ｂの間で挟持されて搬送されても、用紙に引張力は働かず、高精度な搬送を行うことができる。また、ピンの無い複数のベルトにより用紙を搬送するので、通常の用紙を高精度に搬送することができる。また、用紙がインクで湿ってコックリングが発生し波打っても、複数のベルト１０の隙間に入り込むので用紙が浮き上がることは無く、高精度な搬送及び記録を行うことができる。

このベルト１０は、例えばステンレス等の金属の薄板で形成されている。これにより、搬送精度に直接関わるベルト１０の加工精度を高めることができる。また、ベルト１０の表面には、ゴムやセラミック粒子等が被覆されている。これにより、搬送時の摩擦係数を高めて搬送精度を向上させることができる。さらに、ベルト１０には、複数の孔が穿設されている。これにより、ベルト１０の下方に吸引手段を配設すれば、孔を通して用紙をベルト１０に吸着させることができ、さらに搬送精度を高めることができる。

また、ベルト１０間には、後述するインク受け部１４３が配設され、その中には不織布やスポンジ等で成るインク吸収体１４３ａが敷き詰められている。特に、インク吸収体１４３ａが用紙の側縁に対応するようにベルト１０を配設することにより、縁無し印刷を行うときに吐出されたインクのうち用紙から外れたインクをインク吸収体１４３ａで確実に吸収させることができ、用紙の汚染等を防止することができる
なお、例えば排紙ローラ１２４ｂにベルト１０のガイド溝等を形成しておくことにより、ベルト１０が従動ローラ１２３ｂや排紙ローラ１２４ｂからずれたり外れたりする事態を防止することができる。また、紙送りローラ１２３ａと従動ローラ１２３ｂが上下逆に配設されたプリンタの場合は、ベルト１０を紙送りローラ１２３ａと排紙ローラ１２４ｂの間に架け渡すようにすれば良い。

また、従動ローラ１２３ｂと排紙ローラ１２４ｂの間に略ローラ全長にわたってベルトを架け渡すようにしても、従動ローラ１２３ｂと排紙ローラ１２４ｂの回転速度差を吸収して一定搬送速度とすることができるので、高精度な搬送を行うことができる。また、後述するように紙送りローラ１２３ａ（従動ローラ１２３ｂ）と排紙ローラ１２４ｂは、搬送駆動力伝達機構１３０により回転制御されるが、紙送りローラ１２３ａ（従動ローラ１２３ｂ）のみ回転制御して、排紙ローラ１２４ｂはベルト１０により回転制御するようにしても良い。

このような構成において、用紙は、用紙ホルダ１１７から可動紙案内上１２１ａ及び可動紙案内下１２１ｂの間と固定紙案内上１２２ａ及び固定紙案内下１２２ｂの間を通り、ベルト１０上、すなわち紙送りローラ１２３ａからインク受け部１４３を通って排紙ローラ１２４ｂへと搬送されることになる。ここで、図４の一点鎖線で示すように、上記各部材１２１ａ等により形成される用紙の搬送経路Ｌは、略Ｕ字状となるように形成されている。したがって、搬送途中の用紙は、紙送りローラ１２３ａ付近を最下端として前後に湾曲した形状となるので、紙送りローラ１２３ａと排紙ローラ１２４ｂの間に位置する用紙の部分はインク受け部１４３に押し付けられることになる。このため、インク受け部１４３上の用紙の部分と後述する記録ヘッド１４２との距離を常に一定に保持することができるので、記録精度を向上させることができる。

さらに、用紙供給部及び用紙排出部１２０は、図２、図３及び図５に示すように、紙送りモータ１２７及び搬送駆動力伝達機構１３０が、下ケース１１１の左側面側に配設されている。紙送りモータ１２７は、下ケース１１１の背面側であって下ケース１１１の左側面と可動紙案内下１２１ｂとの間に配設されているフレーム１０１に取り付けられており、例えばＤＣモータやステッピングモータが使用される。

搬送駆動力伝達機構１３０は、紙送りモータ１２７の正逆回転の駆動力を紙送りローラ１２３ａ及び排紙ローラ１２４ｂへ伝達して回転制御する機能を有しており、下ケース１１１の背面側から前面側にかけて以下の部材が順に配設されている。すなわち、紙送りモータ１２７の軸に嵌入された第１ギア１３１ａ、フレーム１０１に取り付けられて第１ギア１３１ａと噛み合う第２ギア１３１ｂ、この第２ギア１３１ｂと同軸に嵌入された第１プーリ１３２ａ、フレーム１０１に取り付けられた第１テンションプーリ１３２ｂ、紙送りローラ１２３ａの軸に嵌入された第２プーリ１３２ｃ、第１プーリ１３２ａから第１テンションプーリ１３２ｂを介して第２プーリ１３２ｃに掛けて架け渡されたベルト１３３が配設されている。

そして、第２プーリ１３２ｃと同軸に嵌入された第３プーリ１３４ａ、フレーム１０１に取り付けられた第２テンションプーリ１３４ｂ、排紙ローラ１２４ｂの軸に嵌入された第４プーリ１３４ｃ、第３プーリ１３４ａから第２テンションプーリ１３４ｂを介して第４プーリ１３４ｃに掛けて架け渡されたベルト１３５が配設されている。そして、第２ギア１３１ｂと同軸には、用紙の搬送位置を検出するためのロータリーエンコーダスケール１２８が配設されている。そして、ロータリーエンコーダスケール１２８の磁気情報を読み取るロータリーエンコーダ１２９が、フレーム１０１に取り付けられている。なお、搬送駆動力伝達機構１３０は、ベルト機構の代わりにギア輪列を使用してもよい。

以上のような紙送りモータ１２７及び搬送駆動力伝達機構１３０によれば、各部材が略水平に配置されているので、インクジェット式プリンタ１００を薄型化することができる。また、紙送りローラ１２３ａ及び排紙ローラ１２４ｂ等はロータリーエンコーダ１２９による検知信号に基づいて駆動制御されるので、用紙を高精度に搬送することができる。なお、この用紙としては、普通紙、専用紙、推奨ＯＨＰシート、光沢紙、光沢フィルム、ラベルシート、官製葉書等が利用できる。

記録部１４０は、図２〜図４に示すように、インク受け部１４３上に搬送されてきた用紙の部分に対して記録する機能を有しており、紙送りローラ１２３ａと排紙ローラ１２４ｂの間から固定紙案内上１２２ａ及び可動紙案内上１２１ａに掛けて以下の部材が配設されている。すなわち、用紙の搬送直交方向（主走査方向）に移動可能なキャリッジ１４１、このキャリッジ１４１の下端面に取り付けられた記録ヘッド１４２、キャリッジ１４１の下方で移動方向に沿って配設されたインク受け部１４３、キャリッジ１４１の移動を案内するキャリッジガイド軸１４４、記録ヘッド１４２とインクカートリッジを繋ぐインクチューブ１４５が配設されている。

キャリッジ１４１は、図４に示す後部に形成されている軸受け部１４１ａがキャリッジガイド軸１４４に摺動自在に貫装され、図４に示す前部に装着されている板バネ１４１ｂが排紙スターホイール受け台１２６を摺動自在に挟持している。キャリッジ１４１は、インクジェット式プリンタ１００が非記録状態であるオフ状態もしくはスタンバイ状態のときは図２及び図３に示す待機位置（ホームポジション）に位置しており、記録状態のときはホームポジションを離脱して搬送されてくる用紙の両側端部間をキャリッジモータ１４６等によりキャリッジガイド軸１４４と排紙スターホイール受け台１２６に沿って往復移動するようになっている。

記録ヘッド１４２は、ブラックインクを吐出するブラックインク用記録ヘッドと、イエロー、ライトシアン、シアン、ライトマゼンタ、マゼンタ等の各色のインクを吐出する複数のカラーインク用記録ヘッドとを備えている。そして、記録ヘッド１４２は、各色毎のインクチューブ１４５に繋がる複数の圧力発生室とそれらに繋がるノズルを備えており、例えば圧電素子や発熱素子等により圧力発生室内の圧力を変動させて、圧力発生室内に貯留されているインクをノズルから吐出させるようになっている。なお、本実施形態ではインクチューブ１４５からはインクが加圧供給されるので、記録ヘッド１４２内部は減圧弁により負圧にされてインク漏れが防止されている。

インク受け部１４３は、紙送りローラ１２３ａと排紙ローラ１２４ｂの間であってキャリッジ１４１の下方で移動方向に沿って延びる矩形容器状に形成されている。このインク受け部１４３の中には、不織布やスポンジ等で成る図７に示すインク吸収体１４３ａが敷き詰められている。そして、インク受け部１４３は、下ケース１１１に対して図示しないネジやスナップフィット等により着脱自在に装着されている。特に、いわゆる縁無し印刷を行うときに、吐出されたインクのうち用紙から外れたインクはインク吸収体１４３ａに吸収されるが、吸収量が飽和状態に近づいたときはインク受け部１４３全体を簡単に取外すことができるので、インク吸収体１４３ａを容易に交換することができる。

キャリッジガイド軸１４４は、固定紙案内上１２２ａの上方に配設されている。このキャリッジガイド軸１４４は、両端が下ケース１１１の両側に別途装着される一対のフレーム１０１、１０１ａに軸支持されている。すなわち、キャリッジガイド軸１４４は、紙送りローラ１２３ａの軸及び排紙ローラ１２４ｂの軸を軸支持している一対のフレーム１０１、１０１ａに軸支持され、さらに紙送りローラ１２３ａ及び排紙ローラ１２４ｂと略同一平面上となるように配設されている。そして、キャリッジガイド軸１４４、紙送りローラ１２３ａ、排紙ローラ１２４ｂは、この順で搬送上流側から順に配設されているので、キャリッジ１４１は、紙送りローラ１２３ａと干渉しないように紙送りローラ１２３ａを跨ぐ形で配設されている。

一般的なプリンタのキャリッジガイド軸、紙送りローラ及び排紙ローラを軸支持するフレームは、１枚の板金を折り曲げて製作されている。そして、紙送りローラと排紙ローラの各一端は、同一の折り曲げ部分に取り付けられているが、キャリッジガイド軸の一端は、別の折り曲げ部分に取り付けられている。このため、板金の平坦度や各折り曲げ部分の曲げ精度が低いと、各軸に捩れが発生したり、各軸間の平行度が低下するおそれがある。

これに対し、本実施形態のフレーム１０１、１０１ａは、プラスチックで形成されており、キャリッジガイド軸１４４、紙送りローラ１２３ａ、排紙ローラ１２４ｂの各両端は、同一の一対のフレーム１０１、１０１ａに取り付けられている。したがって、フレーム１０１、１０１ａの成形精度のみを管理することにより、各軸の捩れの発生を防止し、各軸間の平行度を高精度に維持することができる。また、本実施形態のキャリッジガイド軸１４４、紙送りローラ１２３ａ、排紙ローラ１２４ｂは、略同一平面上に配設され、キャリッジ１４１は、紙送りローラ１２３ａと干渉しないように紙送りローラ１２３ａを跨ぐ形で配設されているので、インクジェット式プリンタ１００を薄型化することができる。

インクチューブ１４５は、上記各色用のチューブが束ねられて可動紙案内上１２１ａの上面に配設されており、各一端が対応する各色のインクカートリッジ１６１、１６２に繋がれ、各他端が対応する各色の記録ヘッド１４２に繋がれている。そして、インクチューブ１４５は、加圧された各色のインクをインクカートリッジ１６１、１６２から記録ヘッド１４２に送るようになっている。このインクチューブ１４５は、キャリッジ１４１の移動時にキャリッジ１４１等と干渉せず、かつ折れ曲ったり交差したりしないように、可動紙案内上１２１ａの上面に略Ｕ字状に湾曲させて配設されている。なお、可動紙案内上１２１ａは、後端部が略Ｌ字状に折り曲げられており、この折り曲げ部１２１ａａが、キャリッジ１４１の移動時にインクチューブ１４５が可動紙案内上１２１ａの後方へ飛び出さないように堰き止める機能を有している。

さらに、記録部１４０は、図２〜図４に示すように、キャリッジモータ１４６が下ケース１１１の右側面側に配設され、移動駆動力伝達機構１５０がキャリッジガイド軸１４４に沿って配設されている。キャリッジモータ１４６は、下ケース１１１の右側面側であってキャリッジ１４１の後方に取り付けられており、例えばＤＣモータやステッピングモータが使用される。

移動駆動力伝達機構１５０は、キャリッジモータ１４６の正逆回転の駆動力をキャリッジ１４１へ伝達して移動制御する機能を有しており、固定紙案内上１２２ａの上方であってキャリッジガイド軸１４４の後方及びキャリッジガイド軸１４４と紙送りローラ１２３ａとの間に以下の部材が配設されている。すなわち、キャリッジモータ１４６の軸に嵌入された図６に示す第１プーリ１５１ａと左側のフレーム１０１ａの近傍に軸支持された第２プーリ１５１ｂが、キャリッジガイド軸１４４の後方に配設されている。

さらに、各プーリ１５１ａ、１５１ｂ間に架け渡されたキャリッジベルト１５２が、固定紙案内上１２２ａの上方と固定紙案内下１２２ｂの下方を通過して回動するように配設、すなわち回動しているキャリッジベルト１５２の中を用紙が通過するように配設されている。このように用紙の搬送経路を各プーリ１５１ａ、１５１ｂ間に架け渡されたキャリッジベルト１５２の間に設けることにより、インクジェット式プリンタ１００を薄型化することができる。このベルト機構としては、歯付きベルトと歯付きプーリが高精度であるため望ましいが、平ベルトとプーリでも良い。なお、固定紙案内上１２２ａは、後端部が略Ｌ字状に折り曲げられており、この折り曲げ部１２２ａａが、チューブ１４５が固定紙案内１２２ａの前方へ飛び出し、キャリッジベルト１５２と干渉する事がないよう止める機能を有している。

さらに、キャリッジ１４１の移動位置を検出するためのリニアエンコーダスケール１４７が、キャリッジ１４１の下方であってキャリッジガイド軸１４４と紙送りローラ１２３ａとの間に配設されている。そして、リニアエンコーダスケール１４７の磁気情報を読み取るリニアエンコーダ１４８が、キャリッジ１４１の下面に取り付けられている。キャリッジ１４１が紙送りローラ１２３ａを跨ぐ形で配設されていることから、キャリッジ１４１の下方であってキャリッジガイド軸１４４と紙送りローラ１２３ａとの間にはデッドスペースが形成されることになるが、上述したような配置を取ることによりデッドスペースを無くすことができる。以上のようなキャリッジモータ１４６及び移動駆動力伝達機構１５０によれば、キャリッジベルト１５２に連結されたキャリッジ１４１はリニアエンコーダ１４８による検知信号に基づいて駆動制御されるので、キャリッジ１４１に搭載された記録ヘッド１４２を高精度に往復移動させることができる。

カートリッジ収納部１６０は、図２、図３、図５に示すように、ブラックのインクカートリッジ１６１とカラーのインクカートリッジ１６２を収納して各色インクを記録ヘッド１４２へ供給する機能を有しており、可動紙案内上１２１ａ及び可動紙案内下１２１ｂと下ケース１１１の背面の間に以下の部材が配設されている。すなわち、各インクカートリッジ１６１、１６２を抜き差し自在にそれぞれ保持するカートリッジホルダ１６３、１６４、各インクカートリッジ１６１、１６２内のエアー圧力を調整するバルブ機構１６５が配設されている。

インクカートリッジ１６１、１６２は、図５に示すように、例えば硬質プラスチック材料で直方体状に形成された外装ケース１６１ａ、１６２ａ内に、例えば可撓性材料で袋状に形成されて内部にブラックインクまたはイエロー、ライトシアン、シアン、ライトマゼンタ、マゼンタ等の各色のインクが充填されたインクタンク１６１ｂ、１６２ｂが密閉されている。インクタンク１６１ｂ、１６２ｂは、インクチューブ１４５を介して記録ヘッド１４２に送る各色のインクを貯留しているが、本実施形態のインクチューブ１４５は比較的細くて流路抵抗が大きいため、ポンプ機構２００から導入されるエアーにより加圧されるようになっている。

外装ケース１６１ａ、１６２ａの前面中央部には、インク供給口１６１ｃ、１６２ｃが形成されている。インク供給口１６１ｃ、１６２ｃは、内部のインクタンク１６１ｂ、１６２ｂとインク穴を介して接続されている。ロッド１６１ｄ、１６２ｄは、略十字形状の断面をしており、インクタンク１６１ｂ，１６２ｂ内のインクが流出して該インクタンク１６１ｂ，１６２ｂがつぶれた場合にもインクタンク１６１ｂ，１６２ｂのフィルムとロッド１６１ｄ，１６２ｄの間に流路を確保して、インクの流出経路を確保する構造である。そして、インク供給口１６１ｃ、１６２ｃには、ゴムバルブ１６１ｅ、１６２ｅが圧縮バネ１６１ｆ、１６２ｆを介して嵌め込まれている。ゴムバルブ１６１ｅ、１６２ｅは、例えば熱可塑性エラストマ等で円板状に形成されている。

カートリッジホルダ１６３、１６４は、図５に示すように、インクカートリッジ１６１、１６２のインク供給口１６１ｃ、１６２ｃを開閉するインク供給針１６３ａ、１６４ａが、下ケース１１１の背面側を向くようにして配設されている。これにより、インクカートリッジ１６１、１６２をカートリッジホルダ１６３、１６４に対して抜き差しするのみで、カートリッジホルダ１６３、１６４のインク供給針１６３ａ、１６４ａをインクカートリッジ１６１、１６２のインク供給口１６１ｃ、１６２ｃに対して出し入れすることができる。

この出し入れについてさらに詳細に説明すると、インクカートリッジ１６１、１６２をカートリッジホルダ１６３、１６４に挿入すると、インク供給針１６３ａ、１６４ａがゴムバルブ１６１ｅ、１６２ｅに当接してゴムバルブ１６１ｅ、１６２ｅをインク供給口１６１ｃ、１６２ｃの奥側へ押し込む。これにより、ロッド１６１ｄ、１６２ｄの先端側面に穿孔されている供給口が開放され、インクタンク１６１ｂ、１６２ｂ内の各色毎のインクをインク供給針１６３ａ、１６４ａを介して対応する各色毎のインクチューブ１４５に流れ込ませることができる。

一方、インクカートリッジ１６１、１６２をカートリッジホルダ１６３、１６４から引き出すと、インク供給針１６３ａ、１６４ａがゴムバルブ１６１ｅ、１６２ｅから外れ、圧縮バネ１６１ｆ、１６２ｆの作用によりゴムバルブ１６１ｅ、１６２ｅがインク供給口１６１ｃ、１６２ｃの手前側へ押し出される。これにより、ロッド１６１ｄ、１６２ｄの先端側面に穿孔されている供給口がゴムバルブ１６１ｅ、１６２ｅにより閉鎖され、インクタンク１６１ｂ、１６２ｂ内の各色毎のインクの流出を止めることができる。

このカートリッジホルダ１６３、１６４に保持されるインクカートリッジ１６１、１６２、紙送りモータ１２７、キャリッジモータ１４６は、略同一平面上に配設されているので、インクジェット式プリンタ１００を薄型化することができる。また、カートリッジホルダ１６３、１６４は、用紙ホルダ１１７の旋回軸側に配設されており、ここにインクカートリッジ１６１、１６２を保持することにより用紙ホルダ１１７下方に生じるデッドスペースを有効活用してインクジェット式プリンタ１００を薄型化のみならずインクジェット式プリンタ１００全体を小型化することができる。

バルブ機構１６５は、インクタンク１６１ｂ、１６２ｂに掛かるエアー圧を調整する機能を有しており、エアー圧を所定の圧力で維持するチェックバルブ（逆止弁）、エアー圧が所定の圧力から増加してしまうことを防止するリリーフバルブ（圧力制御弁）、このリリーフバルブと並列に配設されたソレノイドバルブを備えている。インクタンク１６１ｂ、１６２ｂが加圧された状態でインクカートリッジ１６１、１６２をカートリッジホルダ１６３、１６４から引き出すと、同様に加圧されているインクチューブ１４５内のインクが逆流してインク供給針１６３ａ、１６４ａから吹き出してくる。そこで、インクカートリッジ１６１、１６２内のエアーを外部へ逃がすことにより上記吹き出しを防止するためにソレノイドバルブは設けられている。

駆動制御部１７０は、図２〜図４に示すように、紙送りモータ１２７、キャリッジモータ１４６、ポンプモータ、バルブ機構１６５、記録ヘッド１４２の各駆動を制御する機能を有しており、下ケースの左背面側から可動紙案内上１２１ａに掛けて以下の部材が配設されている。すなわち、図示しない各種電子部品が実装された基板を内蔵する基板ケース１７１、基板からの制御信号を伝送するフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）１７２及びフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）１７３が配設されている。この基板及びカートリッジホルダ１６３、１６４に保持されるインクカートリッジ１６１、１６２は、略同一平面上に配設されているので、インクジェット式プリンタ１００を薄型化することができる。

基板における下ケース１１１背面側には、各種のケーブルを配線することが可能なコネクタ、例えば電源コネクタ、ＵＳＢポート、パラレル（ＲＳ２３２Ｃ）ポート等が配設されている。ＦＦＣ１７２は、基板のコネクタと紙送りモータ１２７、キャリッジモータ１４６、ポンプモータ、バルブ機構１６５等の各コネクタとを電気的に接続しており、基板からの制御信号を伝送する。ＦＰＣ１７３は、基板のコネクタと記録ヘッド１４２のコネクタとを電気的に接続しており、基板からの制御信号を伝送する。このＦＰＣ１７３は、キャリッジ１４１の移動時にキャリッジ１４１等と干渉せず、かつ折れ曲ったり交差したりしないように、可動紙案内上１２１ａの上面に略Ｕ字状に湾曲されて配設されている。なお、可動紙案内上１２１ａは、後端部が略Ｌ字状に折り曲げられており、この折り曲げ部１２１ａａが、キャリッジ１４１の移動時にＦＰＣ１７３が可動紙案内上１２１ａの後方へ飛び出さないように堰き止める機能を有している。

ヘッド吐出特性回復部１８０は、図６に示すように、記録ヘッド１４２のインクの吐出を良好な状態に保つ機能を有しており、下ケース１１１の右側面側の前面側から背面側に掛けて以下の部材が配設されている。すなわち、記録ヘッド１４２のノズル面を覆うキャップ１８１、記録ヘッド１４２のノズル面を拭うワイパ１８２、キャップ１８１及びワイパ１８２を上下させる上下機構１９０、図２及び図３に示すキャップ１８１から廃インクとエアーを吸引するポンプ機構２００が配設されている。

図９（Ａ）、（Ｂ）は、上記キャップ１８１、ワイパ１８２、上下機構１９０の詳細を角度を変えて見たときの斜視図である。キャップ１８１は、ゴム等の軟質材により器状に形成されており、記録ヘッド１４２がホームポジションに位置しているときに、インク乾燥や埃、塵の混入等によるノズルの目詰まり等を防止するために、上下機構１９０により上昇して記録ヘッド１４２のノズル面を封止するようになっている。このキャップ１８１の底面には、ノズルから吐出される廃インクを回収するための複数の穴１８１ａと、キャップ１８１内の負圧を大気解放するための図示してないソレノイドバルブにつながる穴１８１ｂが穿孔されている。そして、穴１８１ａは、パイプ１８３ａを介してポンプ機構２００に接続されている。なお、キャップ１８１内の負圧は穴１８１ｂからパイプ１８３ｂを介して図示しないソレノイドバルブにより開放されるようになっている。なお、図示してはいないが、図７のキャップ１８１の内部には薄いインク吸収材が敷かれ、該インク吸収材の平面方向ガイドをキャップ１８１内の凸部１８１ｃによって行っている。ワイパ１８２は、ゴム等の軟質材によりブレード状に形成されており、記録ヘッド１４２がホームポジションに戻ってくるときに、記録ヘッド１４２のノズル面に付着しているインクや埃、塵等を除去して用紙の汚染等を防止するために、上下機構１９０により上昇してノズル面を払拭するようになっている。

上下機構１９０は、キャップ１８１を上下動させるキャップレバー１９１、キャップレバー軸１９２、キャップレバーバネ１９３、キャップレバーカム１９４と、ワイパ１８２を上下動させるワイパレバー１９５、ワイパレバー軸１９６、ワイパレバーバネ１９７、ワイパレバーカム１９８等を備えている。この上下機構１９０は、排紙ローラ１２４ｂに嵌入されたワンウェイクラッチ１９９と遊び機構１９９ａにより排紙ローラ１２４ｂが２回逆転して遊んだ後にキャップレバーカム１９４とワイパレバーカム１９８を回転させてキャップ１８１及びワイパ１８２を上下動させるようになっている。

キャップレバー１９１は、一端に挿入されたキャップレバー軸１９２を中心に上下に旋回自在となっている。そして、キャップレバー軸１９２に挿入されたキャップレバーバネ１９３により常に上方に付勢されており、排紙ローラ１２４ｂに嵌入されたキャップレバーカム１９４により押し下げられてキャップレバー１９１の上面に取り付けられているキャップ１８１を上下動させるようになっている。

ワイパレバー１９５は、一端に挿入されたワイパレバー軸１９６を中心に上下に旋回自在となっている。そして、ワイパレバー軸１９６に挿入されたワイパレバーバネ１９７により常に上方に付勢されており、排紙ローラ１２４ｂに嵌入されたワイパレバーカム１９８により押し下げられてワイパレバー１９５の上面に取り付けられているワイパ１８２を上下動させるようになっている。このように、キャップ１８１及びワイパ１８２は、バネとカムとにより直線的に上下動されるので、記録ヘッド１４２を封止する際や払拭する際の位置決めが容易であって押付け力が安定し、また、小スペースに配設することができる。

ポンプ機構２００は、ポンプモータ２０１、吸引駆動力伝達機構２０２、ギアポンプ２０３を備えている。ポンプモータ２０１は下ケース１１１に取り付けられており、例えばＤＣモータやステッピングモータが使用される。吸引駆動力伝達機構２０２は、ポンプモータ２０１の正回転の駆動力をギアポンプ２０３へ伝達して回転制御する機能を有しており、この例ではプーリ２０２ａとベルト２０２ｂで構成されているが、ギアで構成しても良い。ギアポンプ２０３は、キャップ１８１からパイプ１８３ａを介して廃インク及びエアーを吸引してインクカートリッジ１６１、１６２へ送り込む。なお、インクカートリッジ１６１、１６２へ送り込まれた廃インクは、インクカートリッジ１６１、１６２に内蔵されているインク吸収体に吸収され、インクカートリッジ１６１、１６２へ送り込まれたエアーは、インク吸収体を通過して外装ケース１６１ａ、１６２ａとインクタンク１６１ｂ、１６２ｂの隙間に送り込まれる。

以上のような構成のインクジェット式プリンタ１００において、用紙に記録する場合の動作を説明する。なお、インクジェット式プリンタ１００とコンピュータ等との接続配線や電源プラグの接続は既に完了しているものとする。先ず、ユーザは、図１（Ａ）に示す状態で指を用紙ホルダ１１７の前端に掛け、用紙ホルダ１１７を持ち上げ後方へ旋回させて図１（Ｂ）に示す状態にする。このとき、用紙ホルダ１１７の旋回に追従して、可動紙案内上１２１ａ及び可動紙案内下１２１ｂが旋回するとともに給紙扉１１６が旋回して給紙口１１５が開口される。

続いて、ユーザは、用紙の先端側を給紙口１１５から差し込み、用紙の先端が紙送りローラ１２３ａと従動ローラ１２３ｂの接触部に当接するまで挿入する。これにより、用紙の後端側は用紙ホルダ１１７に沿って保持されるので、用紙は手前に傾斜した状態でセッティングされることになる。そして、インクジェット式プリンタ１００をスタンバイ状態にし、コンピュータ等から記録指令を入力する。

すると、用紙は、可動紙案内上１２１ａ及び可動紙案内下１２１ｂと固定紙案内上１２２ａ及び固定紙案内下１２２ｂに案内されつつ、紙送りローラ１２３ａと従動ローラ１２３ｂ上のベルト１０との間に挟持されて副走査方向である前方へ送り出される。そして、用紙がインク受け部１４３に達すると、キャリッジ１４１の主走査方向への移動が開始される。すなわち、ホームポジションに位置してしたキャリッジ１４１は、ホームポジションを離脱して搬送されてくる用紙の両端部間を往復移動する。

このとき、記録ヘッド１４２は、副走査方向に搬送されつつある用紙に対し例えば圧電素子により圧力発生室内の圧力を変動させて、圧力発生室内に貯留されているインクをノズルから吐出して、用紙上に所定の文字や画像等を記録する。このときの記録ヘッド１４２の走査タイミングやインク吐出タイミングは、駆動制御部１７０の基板により制御され、高精度なインクドット制御、ハーフトーン処理等が実行されるようになっている。そして、用紙は、排紙スターホイール１２４ａと排紙ローラ１２４ｂ上のベルト１０との間に挟持されて更に前方へ送り出され、最終的に記録が完了した用紙は排紙口１１３から外部へ排紙される。

上述したインクジェット式プリンタ１００によれば、従動ローラ１２３ｂと排紙ローラ１２４ｂの間であって、搬送直交方向に所定間隔を空けて架け渡された複数のベルト１０を備えているので、従動ローラ１２３ｂと排紙ローラ１２４ｂの回転速度差が発生してもベルト１０で吸収して回転速度を一定にすることができ、また、用紙が波打った場合でもベルト１０間の隙間で吸収して浮き上がりを防止することができ、用紙の搬送精度を高めることができる。

媒体搬送装置を備えた記録装置であれば、例えばファクシミリ装置やコピー装置等の記録装置にも適用可能である。

本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成を前面側から見たときの斜視図である。 図１のインクジェット式プリンタの内部構造を示す斜視図である。 図２の平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図３の左側面図である。 図２のインクジェット式プリンタの前面右側の更に詳細な内部構造を示す斜視図である。 図２の用紙供給部及び用紙排出部の周辺を表から見た斜視図である。 図７を裏から見た斜視図である。 図６の主要部の詳細を角度を変えて見たときの斜視図である。

符号の説明

１０ ベルト、１００ インクジェット式プリンタ、１０１、１０１ａ フレーム、１１０ 筐体、１１１ 下ケース、１１２ 上ケース、１１３ 排紙口、１１４ 挿抜口、１１５ 給紙口、１１６ 給紙扉、１１７ 用紙ホルダ、１２０ 用紙供給部及び用紙排出部、１２１ａ 可動紙案内上、１２１ｂ 可動紙案内下、１２２ａ 固定紙案内上、１２２ｂ 固定紙案内下、１２３ａ 紙送りローラ、１２３ｂ 従動ローラ、１２４ａ 排紙スターホイール、１２４ｂ 排紙ローラ、１２５ 従動ローラ受け台、１２６ 排紙スターホイール受け台、１２７ 紙送りモータ、１３０ 搬送駆動力伝達機構、１４０ 記録部、１４１ キャリッジ、１４２ 記録ヘッド、１４３ インク受け部、１４４ キャリッジガイド軸、１４５ インクチューブ、１４６ キャリッジモータ、１４７ リニアエンコーダスケール、１４８ リニアエンコーダ、１５０ 移動駆動力伝達機構、１５２ キャリッジベルト、１６０ カートリッジ収納部、１６１、１６２ インクカートリッジ、１７０ 駆動制御部、１７１ 基板ケース、１７２ ＦＦＣ、１７３ ＦＰＣ、１８０ ヘッド吐出特性回復部、１８１ キャップ、１８２ ワイパ、１９０ 上下機構、２００ ポンプ機構

Claims (1)

1. モータにより回転駆動する、給送部より給送された媒体を搬送する第１の媒体送りローラと、
   前記第１の媒体送りローラと前記媒体を搬送する搬送面を挟んで対向するように配置された第２の媒体送りローラと、
   前記第１の媒体送りローラより搬送された前記媒体にインクを吐出して記録する記録部
   と、
   当該記録部の搬送下流側に配置され、前記媒体を排出部へ向けて搬送する、前記モータにより回転駆動する第３の媒体送りローラとを備えた記録装置において、
   前記第２の媒体送りローラおよび前記第３の媒体送りローラは、前記搬送面に対し下側に配設され、
   前記第２の媒体送りローラと、前記第３の媒体送りローラとの間に、当該第２の媒体送りローラおよび当該第３の媒体送りローラにおける軸方向に、所定間隔を空けて架け渡された複数のベルトが備えられていることを特徴とする記録装置。

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