JP4438954B2 - ローラ形成部の回り止め装置、これを備えるローラ、記録装置および液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録装置に関する。更に本発明は、インク等の液体をそのヘッドから吐出して被噴射媒体に噴射を実行するインクジェット式記録装置などの液体噴射装置に関するものである。

ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。

液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。

従来のインクジェットプリンタでは、例えば特許文献１に示すように、コストを抑える目的で排紙ローラ駆動軸を樹脂で成形し、その上にエラストマを射出成形してローラ形成部を形成して排紙駆動ローラを製造する方法が採用されている。このような手法で製造される排紙駆動ローラ１００では、図８〜図１０に示す如く、排紙ローラ駆動軸１０３の周囲でのローラ形成部１０１のずれを生じないように、ローラ形成部１０１と排紙ローラ駆動軸１０３との接触部位に排紙ローラ駆動軸１０３の軸線方向に延びる凸状の４本の回り止め１０５を形成していた。

特開２００３−３３５４３０号公報

しかし、排紙ローラ駆動軸１０３周囲にエラストマを射出した当初は、ローラ形成部１０１は円筒形に形成されているが、冷却によりエラストマが収縮すると、肉厚部分の厚みの収縮割合が肉薄部分の厚みの収縮割合より大きいため、図９に示す如く４本の回り止め１０５に相当する部分が僅かに凸状（図面では多少極端に示してある）になっていた。そのため、図１０に示す如く排紙駆動ローラ１００の断面の真円性が損なわれ、紙送りの精度の低下を来したり、用紙のスキューの原因などになっていた。

そこで本発明の課題は、ローラ駆動軸の周囲に断面が真円のローラ形成部が形成できるようなローラ形成部の回り止め装置、これを備える記録装置及び液体噴射装置を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様に係るローラ形成部の回り止め装置は、ローラ駆動軸のローラ担持部の周囲に射出成形によりローラ構成素材でローラ形成部を形成し、ローラ担持部の周囲でローラ形成部の肉厚部と肉薄部を形成することにより、ローラ形成部がローラ担持部の周囲で回転することを防止する装置において、前記ローラ構成素材は、射出成形後に、部位の肉厚の違いによって冷却時における肉厚減少率が異なり、前記肉薄部は、前記ローラ駆動軸の軸線に垂直な断面の真円精度が高く要求される箇所に形成され、前記肉厚部は、前記ローラ駆動軸の軸線に垂直な断面の真円精度が高く要求されない箇所に形成され、前記肉厚部が形成されるべき部分のローラ担持部に、回転防止凸部が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の第１の態様によれば、ローラ担持部の周囲に射出成形によりローラ形成部が形成される際に、肉薄部では、ローラ駆動軸の軸線に垂直な断面の全周囲に亘って冷却時に均一に収縮するので均一な厚さとなる。従って、ローラにより駆動される被記録媒体等のシートは正確に搬送される。また、ローラ駆動軸の軸線に垂直な断面の真円精度が高く要求されない箇所に形成される肉厚部では、そこにおける射出成形後の冷却時における肉厚減少率が肉薄部における肉厚減少率と異なるため、肉厚部と肉薄部の表面は面一にならない。しかし、肉厚部では高い真円精度が要求されないためにこれに起因して問題を生じない。そして、回転防止凸部は、肉厚部が形成されるべき部分のローラ担持部に形成されているから、ローラの回転時に、ローラ形成部がローラ担持部の周囲で周方向にずれるように回転することが防止される。

また、本発明の第２の態様に係るローラ形成部の回り止め装置は、上記第１の態様において、前記ローラ構成素材はエラストマであることを特徴とするものである。本態様によれば、エラストマは射出成形後に肉厚部における肉厚減少率が肉薄部における肉厚減少率より大きくなるため、本発明が有意義なものとなる。

また、本発明の第３の態様に係るローラ形成部の回り止め装置は、上記第１または２の態様において、前記ローラ担持部には、従動ローラがそれぞれ接触する位置に２つのローラ支持部が形成され、２つのローラ支持部の間に溝部が形成され、前記２つのローラ支持部の周囲は前記肉薄部が形成されるべき部分であり、前記溝部の周囲は前記肉厚部が形成されるべき部分であることを特徴とするものである。
本態様によれば、従動ローラがそれぞれ接触する位置では肉薄部だけが形成されるため、断面の真円精度が高く、従動ローラと常に同じ状態で接触し続けることができるから、被記録媒体等のシートを正確に搬送可能になる。

また、本発明の第４の態様に係るローラ形成部の回り止め装置は、上記第３の態様において、前記回転防止凸部は、前記溝部の周囲に複数箇所形成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、ローラ構成素材の硬化後に、溝部の周方向の複数位置で、硬化したローラ構成素材が回転防止凸部と係合するから、ローラ形成部の回転ずれを一層しにくくすることができる。

また、本発明の第５の態様に係るローラ形成部の回り止め装置は、上記第２から第４のいずれかの態様において、前記回転防止凸部は、前記２つのローラ支持部の周面と面一であることを特徴とするものである。
本態様によれば、２つのローラ支持部の周面の間で、被記録媒体等のシートが凹凸に変形することなく支持されながら搬送される。

また、本発明の第６の態様に係るローラ形成部の回り止め装置は、上記第１から第５のいずれかの態様において、前記ローラ駆動軸は記録装置の排出駆動ローラの駆動軸であることを特徴とするものである。本態様によれば、記録装置において、スキューやジャム等のない被記録媒体の安定した排出動作が実現できる。

また、本発明の第７の態様に係るローラ形成部の回り止め装置は、上記第６の態様において、前記ローラ駆動軸の軸線に垂直な断面の真円精度が高く要求される箇所は、歯付きローラが排出駆動ローラに当接する位置であることを特徴とするものである。
本態様によれば、歯付きローラのような幅の小さいローラは駆動ローラの表面の凹凸の影響で空回りやスリップし易いが、歯付きローラが接触する排出駆動ローラ側の部分の真円精度が高いので、歯付きローラと排出駆動ローラとの接触状態が一定に維持され、被記録媒体の安定した排出動作が実現できる。

また、本発明の第８の態様に係るローラは、上記第１から第７のいずれか１項に記載のローラ形成部の回り止め装置を備えることを特徴とするものである。本態様のローラは駆動側と被駆動側のローラの接触部分での真円精度が高いのでシートの正確な搬送を実現できる。

また、本発明の第９の態様に係る記録装置は、記録部と、被記録材の排出部とを備え、前記排出部は第８の態様のローラを排出駆動ローラとして備えることを特徴とするものである。

また、本発明の第１０の態様に係る液体噴射装置は、液体噴射部と、被液体噴射材の排出部とを備え、前記排出部は第８の態様のローラを排出駆動ローラとして備えることを特徴とするものである。

以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るローラ部回転防止装置を適用した記録装置の側断面図であり、図２は同記録装置のプラテン位置の平面図であり、図３は本発明を適用した排出ローラを示す正面図であり、図４はローラ形成部をローラ駆動軸に周囲に形成する前のローラ駆動軸の状態を示す斜視図であり、図５はローラ形成部をローラ駆動軸に周囲に形成する前のローラ駆動軸の状態を示す正面図であり、図６はローラ駆動軸の端部と樹脂バネを示す斜視図であり、図７はローラ駆動軸と、樹脂バネ及び度当てとの関係を示す斜視図である。

図１に示す記録装置１はインクジェット式記録装置であり、その後方側（図１の右側）には、記録装置本体３に対して着脱可能な被記録媒体Ｐの給送用カセット５を備えている。記録実行前の被記録媒体Ｐは、給送用カセット５上に積層されており、給送時に所定のタイミングで給送ローラ７側へ揺動するホッパ９により給送ローラ７の外周面に押圧される。給送ローラ７の外周面に押圧された被記録媒体Ｐは、給送ローラ７の駆動回転によって、搬送ローラ１１へ向けて１枚ずつ自動給送される。そして被記録媒体Ｐは、搬送ローラ１１の回転量に応じた搬送量で副走査方向（図１の左方向）へ搬送される。

また記録装置１は、被記録媒体Ｐにインクを噴射して記録を行う記録ヘッド１３を被記録媒体Ｐに対して主走査方向（図１の紙面と直交する方向）に走査させるためのキャリッジ１５を備えている。キャリッジ１５には、各色のインクが充填されたインクカートリッジが着脱可能に搭載され、インクカートリッジから記録ヘッド１３へ各色のインクが供給される。記録ヘッド１３のヘッド面は、プラテン１７と対向する位置で主走査方向へ往復動し、ヘッド面に多数配置されているノズルからプラテン１７上を搬送される被記録媒体Ｐへインクが噴射されて記録が実行される。記録が完了した被記録媒体Ｐは、排出ローラ１９によって副走査方向へ排出される。

以下本発明の特徴について排出ローラ１９を例にとって説明する。排出ローラ１９は、排出駆動ローラ２１と排出従動ローラ２３とから構成されており、排出駆動ローラ２１は、射出成形により樹脂で形成されたローラ駆動軸２５と、ローラ駆動軸２５上に一体形成されるローラ担持部２７（図４参照）と、ローラ担持部２７の周囲にエラストマを射出して形成されたローラ形成部２９とを備えて成る。尚、ローラ担持部２７とローラ形成部２９とはローラ部３０を構成する。一方、排出従動ローラ２３は、２つずつの歯付きローラ２４を主体として構成されており、２つずつの歯付きローラ２４は各々一定の間隔をあけて配置されている。

図６に示す如く、ローラ駆動軸２５の端部３１は、軸受３３の上に軸支されており、該端部３１の周囲には逆Ｕ字形の軸端保持部材３５が形成されている。通常の使用時にはローラ駆動軸２５の端部３１と軸端保持部材３５の内面最上部との間には僅かな間隙が形成されており、ローラ駆動軸２５の回転時に軸端保持部材３５との間で摩擦を生じないようにしている。このような軸端保持部材３５を設けた理由は、被記録媒体Ｐが搬送中にジャムし、それをユーザーが無理矢理引っ張り出そうとする場合に、ローラ駆動軸２５が上方へ外れて抜けてしまうことを防止するためである。

また図６、図７に示す如く、各ローラ部３０の間には樹脂バネ３７と度当て３９が交互にローラ駆動軸２５に隣接して設けられている。樹脂バネ３７にはそれぞれ２つのバネ作用部４２が形成され、これらバネ作用部４２がローラ駆動軸２５の表面に接触してローラ駆動軸２５を上流側へ付勢している。樹脂バネ３７を設けた理由は次の通りである。

ローラ駆動軸２５を従来の金属から樹脂で形成するようにしたことでローラ駆動軸２５を安価に製造できるようになったが、その一方で撓みを生じ易くなった。また、被記録媒体Ｐの搬送時には搬送ローラ１１よりも排出ローラ１９の方が少し高速に回転するようにして両ローラ間で被記録媒体Ｐが撓まないようにしている。それにより被記録媒体Ｐの搬送時にはローラ駆動軸２５は上流側に向けて引っ張られているため、被記録媒体Ｐの後端が搬送ローラ１１を外れた時、引っ張り力が一気になくなり、ローラ駆動軸２５の下流側への急激な動き、即ち、所謂「蹴飛ばし現象」を生じる。樹脂バネ３７は、このような蹴飛ばし現象によってローラ駆動軸２５が下流側へ移動することを抑制することができる。またユーザーが排出ローラ１９を手で触れたときにローラ駆動軸２５が不安定にがたつかないようにする目的も併せ持つ。

また度当て３９は、通常は、ローラ駆動軸２５の表面のうち精度を要しない部分に僅かに離れて位置決めされている。このような度当て３９を設けることにより、被記録媒体Ｐがジャムし、ユーザーが被記録媒体Ｐを下流側へ引っ張り出す場合に、ローラ駆動軸２５が下流側に大きく撓んで、樹脂バネ３７が壊れたり外れることを防止することができる。

以下、ローラ駆動軸２５自体の構成についてより具体的に説明する。図４に示す如く、ローラ駆動軸２５を射出成形した状態では、各歯付きローラ２４に対応する位置にローラ担持部２７が形成されるようになっている。ローラ担持部２７は、周面が円筒形の２つの凸状のローラ支持部４１と、２つのローラ支持部４１の間に形成される溝部４３と、２つのローラ支持部４１のそれぞれ外側に形成される低段部４５とから構成されている。２つのローラ支持部４１の幅およびローラ支持部４１間の間隔は、２つの歯付きローラ２４が、各々対応するローラ支持部４１の幅方向のほぼ中心においてローラ形成部２９と接触するようにして決められている。

図４、図５に示されている如く、２つのローラ支持部４１の間に形成される溝部４３には円周方向に等間隔に４つの回転防止凸部４７が形成されている。回転防止凸部４７の表面は、２つのローラ支持部４１の表面と面一に形成されている。尚、回転防止凸部４７が形成されている位置のローラ支持部４１より外側部分にも、僅かに凸部４９が張り出すように形成されている。

ローラ形成部２９は、図４、図５に示すような回転防止凸部４７が形成されたローラ担持部２７の周囲にエラストマが射出されることで形成される。エラストマの射出後に冷却されてエラストマが収縮するとき、２つのローラ支持部４１の周囲に射出されたエラストマは均一の厚さを有するので均一に収縮する。従って、歯付きローラ２４が当接する部分のローラ形成部２９の断面は完全な真円となる。そのため歯付きローラ２４とローラ形成部２９の周面とは常に一定の当接状態を実現できるから、被記録媒体Ｐの排出動作に異常を来すことはない。

また、エラストマは溝部４３にも注入されるが、溝部４３に注入されるエラストマの厚さはローラ支持部４１の周囲に注入されるエラストマの厚さより厚くなるため、エラストマの冷却工程では、溝部４３部分のより厚いエラストマが、ローラ支持部４１の周囲のエラストマよりも大きく収縮して若干の凹部を生じる。しかし、このように溝部４３に沿った位置に形成された凹部は、歯付きローラ２４との接触部分ではないため、これに起因して被記録媒体Ｐの排出動作に異常を来すことはない。

回転防止凸部４７の位置では、その周方向の前後においてエラストマが溝部４３に注入されるので、回転防止凸部４７に隣接するエラストマが回転防止凸部４７の側面に係止する結果、排出駆動ローラ２１の回転時に、ローラ形成部２９がローラ担持部２７の周囲で周方向にずれることが防止される。

本発明の他の実施形態として、回転防止凸部４７を形成する位置は、回転時に歯付きローラ２４がローラ形成部２９に当接しない部位であって、ローラ形成部２９がローラ担持部２７の周囲で回転することを規制できる位置であればどこに形成してもよい。例えば各ローラ支持部４１の外側に形成された凸部４９も回転防止凸部として機能させることができる。

以上、本発明の実施形態を記録装置の排出駆動ローラ２１を例にとって説明したが、他の駆動系のローラに関しても上記同様な構成を適用することができる。また記録装置のみならず、液体を液体噴射ヘッドから被噴射媒体に噴射して、液体を被噴射媒体に付着させる液体噴射装置に関しても同様に本発明を適用できる。この場合、液体噴射装置本体が記録装置本体３に対応し、液体噴射ヘッドが記録ヘッド１３に対応するものとして、上記各実施形態を液体噴射装置に同様に当てはめることができる。

本発明に係るローラ部回転防止装置を適用した記録装置の側断面図。 同記録装置のプラテン位置の上面図。 本発明を適用した排出ローラを示す正面図。 ローラ形成部を形成する前のローラ駆動軸の状態を示す斜視図。 ローラ形成部を形成する前のローラ駆動軸の状態を示す正面図。 ローラ駆動軸の端部と樹脂バネを示す斜視図。 ローラ駆動軸と、樹脂バネ及び度当てとの関係を示す斜視図。 ローラ形成部を形成する前の従来のローラ駆動軸の状態を示す斜視図。 従来のローラ駆動軸を示す斜視図。 従来のローラ駆動軸を示す断面図。

符号の説明

１ 記録装置、３ 記録装置本体、５ 給送用カセット、６ 給送用カセットの上面、
７ 給送ローラ、９ ホッパ、１１ 搬送ローラ、１３ 記録ヘッド、１５ キャリッジ１７ プラテン、１９ 排出ローラ、２１ 排出駆動ローラ、２３ 排出従動ローラ、
２４ 歯付きローラ、２５ ローラ駆動軸、２７ ローラ担持部、２９ ローラ形成部、３０ ローラ部、３１ ローラ駆動軸の端部、３３ 軸受、３５ 軸端保持部材、
３７ 樹脂バネ、３９ 度当て、４１ ローラ支持部、４２ バネ作用部 ４３ 溝部、４５ 低段部、４７ 回転防止凸部、４９ 凸部、Ｐ 被記録媒体

Claims (4)

1. 記録部と、被記録材の排出部とを備えた記録装置であって、
   前記排出部は、排出駆動ローラと排出従動ローラとを有し、
   前記排出駆動ローラには、ローラ担持部の周囲に射出成形により、肉厚部と肉薄部が形成されたローラ形成部が形成され、
   前記肉薄部は、前記排出従動ローラが前記排出駆動ローラに当接する位置に形成され、
   前記肉厚部は、前記排出従動ローラが前記排出駆動ローラに当接されない位置に形成され、
   前記肉厚部が形成される部分のローラ担持部に、回転防止凸部が形成されていることを特徴とする記録装置。
2. 請求項１に記載の記録装置において、前記ローラ担持部には、前記排出従動ローラが当接する位置に２つのローラ支持部が形成され、前記２つのローラ支持部の間に溝部が形成され、前記２つのローラ支持部の周囲は前記肉薄部が形成され、前記溝部の周囲は前記肉厚部が形成されていることを特徴とする記録装置。
3. 請求項２に記載の記録装置において、前記回転防止凸部は、前記溝部の周囲に形成されていることを特徴とする記録装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の記録装置において、前記回転防止凸部は、前記２つのローラ支持部の周面と面一であることを特徴とする記録装置。

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