JP5834837B2

JP5834837B2 - 芯管保持装置および画像記録装置

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Publication number: JP5834837B2
Application number: JP2011261498A
Authority: JP
Inventors: 悟宮本; 亨丹生
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: JP2013112487A; US8910899B2; US20130206894A1; CN103129176B; CN103129176A

Description

本発明は、芯管を着脱自在に保持するための芯管保持装置、および画像が記録されるシート状の記録媒体が巻き付けられる芯管を当該芯管保持装置を用いて支持する画像記録装置に関するものである。

芯管を保持するための装置として、例えば特許文献１に開示されているものがある。この装置は、シリンダ１、シリンダ１の作動によって軸方向に往復移動する軸２、および軸２の径方向外側に設けられたキー４を備えている。軸２の径方向外側には軸方向に並んだ複数のテーパー部２’が形成されており、キー４にはテーパー部２’と軸方向において対応する位置にテーパー面が形成されている。そして、シリンダ１によって軸２が軸方向に押し出されて、軸２のテーパー部２’（押圧部）がキー４のテーパー面（被押圧部）を押圧することにより、キー４が径方向外側に押し出されて紙管６（芯管）が保持される構成となっている。

実公昭５３−２９７９５号公報

特許文献１に記載の装置においては、複数の押圧部が軸方向に並んで設けられており、軸がこれら押圧部を連結する連結部材として機能している。そして、芯管を保持する際には、この連結部材を軸方向に押し出す構成となっている。よって、各押圧部が、これに対応する各被押圧部を押圧する際に、連結部材には圧縮力が作用し座屈するおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、芯管の内周面を保持部材によって径方向外側に押圧して芯管を保持する芯管保持装置および当該芯管保持装置を備える画像記録装置において、保持部材を径方向外側に押し出す複数の押出部材を連結する連結部材の座屈を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る芯管保持装置は、軸方向に延びる筒状の芯管の内周面を軸方向に直交する径方向の外側に押圧した状態で芯管を保持する芯管保持装置において、径方向の外側を向いた押圧部をそれぞれが有し、軸方向に離間して並ぶ複数の押出部材と、複数の押出部材を連結する連結部材と、押圧部と軸方向において対向する被押圧部を押圧部と対応する軸方向の位置毎に有し、複数の押出部材に対して径方向の外側に配設される保持部材と、複数の押出部材のうち軸方向の一方側の端にある一方端押出部材を、一方側に移動させる力を作用させるための作用部と、を備え、押圧部および被押圧部のうち少なくとも一方は、軸方向の一方側から他方側に向かうにつれて径方向の外側に拡がるテーパー状に形成されており、作用部を介して一方側に移動させる力が一方端押出部材に作用すると、一方端押出部材が連結部材を介して他の押出部材を引っ張りながら一方側に移動し、各押出部材の押圧部が、対応する被押圧部を介して保持部材を径方向の外側に押し出すことを特徴とする。

また、上記目的を達するため、本発明に係る画像記録装置は、シート状の記録媒体に画像を記録する画像記録装置において、軸方向に延びる筒状の芯管の内周面を軸方向に直交する径方向の外側に押圧した状態で芯管を保持する芯管保持手段と、芯管保持手段に連結され、芯管保持手段を回転させることにより記録媒体を芯管から繰り出しまたは芯管に巻き取る回転機構と、を備え、芯管保持手段は、径方向の外側を向いた押圧部をそれぞれが有し、軸方向に離間して並ぶ複数の押出部材と、複数の押出部材を連結する連結部材と、軸方向において押圧部と対向する被押圧部を押圧部と対応する軸方向の位置毎に有し、複数の押出部材に対して径方向の外側に配設される保持部材と、複数の押出部材のうち軸方向の一方側の端にある一方端押出部材を、一方側に移動させる力を作用させるための作用部と、を備え、押圧部および被押圧部のうち少なくとも一方は、軸方向の一方側から他方側に向かうにつれて径方向の外側に拡がるテーパー状に形成されており、作用部を介して一方側に移動させる力が一方端押出部材に作用すると、一方端押出部材が連結部材を介して他の押出部材を引っ張りながら一方側に移動し、各押出部材の押圧部が、対応する被押圧部を介して保持部材を前記径方向の外側に押し出すことを特徴とする。

以上のような構成を具備する本発明（芯管保持装置および画像記録装置）では、径方向外側を向いた押出部を有する押出部材を軸方向に複数並べて、これらを連結部材で連結している。また、これら押圧部材の径方向外側に設けられた保持部材には、押圧部と軸方向において対向する被押圧部が、押圧部と対応する軸方向の位置毎に設けられている。そして、押圧部および被押圧部のうち少なくとも一方は、軸方向の一方側から他方側に向かうにつれて径方向外側に拡がるテーパー状に形成されており、各押出部材が一方側に移動すると、当該各押出部材の押圧部が、対応する被押圧部を介して保持部材を径方向外側に押し出す。したがって、このように押し出された保持部材によって芯管の内周面を押圧して、芯管を保持することができる。

さらに、本発明によれば、複数の押出部材のうち軸方向の一方側の端にある一方端押出部材を一方側に移動させる力を作用させるための作用部が設けられている。そして、この作用部を介して一方側に移動させる力が一方端押出部材に作用すると、一方端押出部材が他の押出部材を連結部材を介して引っ張りながら一方側に移動して、保持部材が径方向外側に突出する。つまり、各押出部材を一方側に移動させて、芯管を保持するために保持部材を径方向外側に突出させる際に、連結部材を押し込むのではなく引っ張ることになる。すなわち、芯管を保持する際には、連結部材には圧縮力ではなくて引張力がかかるので、連結部材の座屈を防止することができる。

ここで、一方端押出部材には軸方向に貫通する貫通孔が形成され、作用部は、貫通孔よりも一方側に設けられる握り部と、握り部から他方側に延出され、貫通孔に挿通される軸部と、貫通孔よりも径が大きく、貫通孔よりも他方側の軸部に設けられた鍔部と、を備えて構成されていると好適である。

このような構成によれば、作用部に一方端押出部材を一方側に移動させるための力を加えると、鍔部のうち貫通孔よりも径が大きい部分が一方端押出部材を他方側から一方側に押圧することによって、一方端押出部材が連結部材を介して他の押出部材を引っ張りながら一方側に移動する。すなわち、作用部に一方端押出部材を一方側に移動させるための力が作用した場合に、鍔部と一端側押出部材とが係合した状態を維持しつつ押圧力が確実に伝達されるので、芯管を保持する際の作業性が向上する。

さらに、複数の押出部材に形成された軸方向に開口する孔に挿入されて複数の押出部材を摺動自在に支持する支持部材をさらに備え、一方端押出部材では、孔が他方側から貫通孔に連通しつつ鍔部を内包するように形成され、軸部は支持部材の一方側の端部にねじ機構を介して連結されており、作用部が支持部材に対して回転されることにより一方端押出部材が一方側に移動すると好適である。

複数の押出部材が一方側に移動し、各押圧部が対応する各被押圧部を介して保持部材を径方向外側に押し出して芯管を保持している状態においては、押圧部と被押圧部とが係合した状態となっている。しかしながら、芯管を保持している状態において、複数の押出部材が意図せず他方側に移動してしまうと、押圧部と被押圧部との係合状態が緩み、芯管を保持できなくなるおそれがある。ここで、ねじ機構により作用部の軸部が支持部材に連結されていると、軸部に回転力が伝達されない限り、作用部が軸方向に動くことはない。すなわち、保持状態のときに一方端押出部材が他方側に移動しようとしても、その移動は作用部の鍔部によって阻止され、一方端押出部材およびこれに連結された他の押出部材が他方側に移動することを防止できる。よって、各押圧部と各被押圧部との係合状態が緩むことを防止でき、芯管を安定的に保持しておくことができる。

また、保持部材は周方向において等間隔に少なくとも３つ設けられていると好適である。このように構成すると、保持部材により芯管の内周面を径方向外側に押圧して保持するにあたって、周方向において均一に径方向外側への押圧力を作用させることができる。よって、芯管をいびつに変形させることなく、保持状態の安定性を向上させることができる。

また、押圧部および被押圧部のうち両方が、一方側から他方側に向かうにつれて径方向の外側に拡がる同様のテーパー状に形成されていると好適である。押圧部と被押圧部とが同様のテーパー状に形成されていると、押圧部と被押圧部とをより広い領域で当接させることができるので、押圧部から被押圧部に安定的に径方向外側への押圧力を伝達することができる。また、押圧部と被押圧部とが広い領域で当接することにより、押圧部または被押圧部の一部に負荷が集中することを回避でき、押圧部または被押圧部の磨耗を抑制することができる。

また、保持部材を径方向の内側に付勢するばねをさらに備えると好適である。このようなばねを設けておくと、保持部材が芯管の内周面を保持していない状態においては、保持部材が径方向内側に付勢されて芯管の内周面から離間する。よって、芯管を着脱する際に保持部材と芯管の内周面とが接触することを抑制でき、円滑な着脱が可能となる。

本発明に係る芯管保持装置を適用可能なプリンターの構成を示す図である。芯管保持装置の分解斜視図である。スリーブと連結部材とを組み付けた状態の組立斜視図である。作用具の組立斜視図である。ハウジングを装着する前の芯管保持装置の組立斜視図である。ハウジングを装着した後の芯管保持装置の組立斜視図である。芯管保持装置の動作を示す縦断面図である。別の実施形態における押圧部および被押圧部の形状を示す図である。

〔プリンターの構成〕
図１は、本発明を適用可能なプリンターが備える装置構成の一例を模式的に示す正面図である。図１に示すように、プリンター１では、その両端が繰出軸２０および巻取軸４０にロール状に巻き付けられた１枚のシートＳ（ウェブ）が、繰出軸２０と巻取軸４０の間に張架されており、シートＳはこうして張架された経路Ｐｃに沿って、繰出軸２０から巻取軸４０へと搬送される。そして、プリンター１では、この経路（搬送経路Ｐｃ）に沿って搬送されるシートＳに対して画像が記録される。シートＳの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)、ＰＰ(polypropylene)等がある。概略的には、プリンター１は、繰出軸２０からシートＳを繰り出す繰出部２と、繰出部２から繰り出されたシートＳに画像を記録するプロセス部３と、プロセス部３で画像の記録されたシートＳを巻取軸４０に巻き取る巻取部４を備える。なお、以下の説明では、シートＳの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。

繰出部２は、シートＳの端を巻き付けた繰出軸２０と、繰出軸２０から引き出されたシートＳを巻き掛ける従動ローラー２１とを有する。繰出軸２０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸２０が図１の時計回りに回転することで、繰出軸２０に巻き付けられたシートＳが従動ローラー２１を経由してプロセス部３へと繰り出される。ちなみに、シートＳは、繰出軸２０に着脱自在な芯管（図示省略）を介して繰出軸２０に巻き付けられている。したがって、繰出軸２０のシートＳが使い切られた際には、ロール状のシートＳが巻き付けられた新たな芯管を繰出軸２０に装着して、繰出軸２０のシートＳを取り換えることが可能となっている。なお、繰出軸２０は、その基軸（詳細は後述）に連結されたモーターＭからの駆動力を受けて回転する。

プロセス部３は、繰出部２から繰り出されたシートＳをプラテンドラム３０で支持しつつ、プラテンドラム３０の外周面に沿って配置された各機能部５１、５２、６１、６２、６３により処理を適宜行って、シートＳに画像を記録するものである。このプロセス部３では、プラテンドラム３０の両側に前駆動ローラー３１と後駆動ローラー３２とが設けられており、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳがプラテンドラム３０に支持されて、画像記録を受ける。

前駆動ローラー３１は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部２から繰り出されたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー３１は図１の時計回りに回転することで、繰出部２から繰り出されたシートＳを搬送経路の下流側へと搬送する。なお、前駆動ローラー３１に対してはニップローラー３１nが設けられている。このニップローラー３１nは、前駆動ローラー３１側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、前駆動ローラー３１との間でシートＳを挟み込む。これによって、前駆動ローラー３１とシートＳの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー３１によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。

プラテンドラム３０は図示を省略する支持機構により回転自在に支持された円筒形状のドラムであり、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳを裏面側から巻き掛ける。このプラテンドラム３０は、シートＳとの間の摩擦力を受けてシートＳの搬送方向Ｄsに従動回転しつつ、シートＳを裏面側から支持するものである。ちなみに、プロセス部３では、プラテンドラム３０への巻き掛け部の両側でシートＳを折り返す従動ローラー３３、３４が設けられている。これらのうち従動ローラー３３は、前駆動ローラー３１とプラテンドラム３０の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。一方、従動ローラー３４は、プラテンドラム３０と後駆動ローラー３２の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。このように、プラテンドラム３０に対して搬送方向Ｄsの上・下流側それぞれでシートＳを折り返すことで、プラテンドラム３０へのシートＳの巻き掛け部を長く確保することができる。

後駆動ローラー３２は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、プラテンドラム３０から従動ローラー３４を経由して搬送されてきたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー３２は図１の時計回りに回転することで、シートＳを巻取部４へと搬送する。なお、後駆動ローラー３２に対してはニップローラー３２nが設けられている。このニップローラー３２nは、後駆動ローラー３２側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、後駆動ローラー３２との間にシートＳを挟み込む。これによって、後駆動ローラー３２とシートＳの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー３２によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。

このように、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳは、プラテンドラム３０の外周面に支持される。そして、プロセス部３では、プラテンドラム３０に支持されるシートＳの表面に対してカラー画像を記録するために、互いに異なる色に対応した複数の記録ヘッド５１が設けられている。具体的には、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックに対応する４個の記録ヘッド５１が、この色順で搬送方向Ｄsに並ぶ。各記録ヘッド５１は、プラテンドラム３０に巻き掛けられたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、対応する色のインクをインクジェット方式で吐出する。そして、搬送方向Ｄsへ搬送されるシートＳに対して各記録ヘッド５１がインクを吐出することで、シートＳの表面にカラー画像を形成される。

ちなみに、インクとしては、紫外線（光）を照射することで硬化するＵＶ（ultraviolet）インク（光硬化性インク）が用いられる。そこで、プロセス部３では、インクを硬化させてシートＳに定着させるために、ＵＶランプ６１、６２（光照射部）が設けられている。なお、このインク硬化は、仮硬化と本硬化の二段階に分けて実行される。複数の記録ヘッド５１の各間には、仮硬化用のＵＶランプ６１が配置されている。つまり、ＵＶランプ６１は弱い紫外線を照射することで、インクの形状が崩れない程度にインクを硬化（仮硬化）させるものであり、インクを完全に硬化させるものではない。一方、複数の記録ヘッド５１に対して搬送方向Ｄsの下流側には、本硬化用のＵＶランプ６２が設けられている。つまり、ＵＶランプ６２は、ＵＶランプ６１より強い紫外線を照射することで、インクを完全に硬化（本硬化）させるものである。こうして仮硬化・本硬化を実行することで、複数の記録ヘッド５１が形成したカラー画像をシートＳ表面に定着させることができる。

さらに、ＵＶランプ６２に対して搬送方向Ｄsの下流側には、記録ヘッド５２が設けられている。この記録ヘッド５２は、プラテンドラム３０に巻き掛けられたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、透明のＵＶインクをインクジェット方式でシートＳの表面に吐出する。つまり、４色分の記録ヘッド５１によって形成されたカラー画像に対して、透明インクがさらに吐出される。また、記録ヘッド５２に対して搬送方向Ｄsの下流側には、ＵＶランプ６３が設けられている。このＵＶランプ６３は強い紫外線を照射することで、記録ヘッド５２が吐出した透明インクを完全に硬化（本硬化）させるものである。これによって、透明インクをシートＳ表面に定着させることができる。

このように、プロセス部３では、プラテンドラム３０の外周部に巻き掛けられるシートＳに対して、インクの吐出および硬化が適宜実行されて、透明インクでコーティングされたカラー画像が形成される。そして、このカラー画像の形成されたシートＳが、後駆動ローラー３２によって巻取部４へと搬送される。

巻取部４は、シートＳの端を巻き付けた巻取軸４０の他に、巻取軸４０と後駆動ローラー３２の間でシートＳを裏面側から巻き掛ける従動ローラー４１を有する。巻取軸４０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き取って支持する。つまり、巻取軸４０が図１の時計回りに回転すると、後駆動ローラー３２から搬送されてきたシートＳが従動ローラー４１を経由して巻取軸４０に巻き取られる。ちなみに、シートＳは、巻取軸４０に着脱自在な芯管（図示省略）を介して巻取軸４０に巻き取られる。したがって、巻取軸４０に巻き取られたシートＳが満杯になった際には、芯管ごとシートＳを取り外すことが可能となっている。なお、巻取軸４０は、その基軸（詳細は後述）に連結されたモーターＭからの駆動力を受けて回転する。

〔芯管保持装置の構成〕
上述のように構成された「画像記録装置」としてのプリンター１において、繰出軸２０または巻取軸４０は、芯管を着脱自在に保持する「芯管保持装置（芯管保持手段）」として機能する。以下、図面に基づいて芯管保持装置の詳細について説明する。

図２は本実施形態に係る芯管保持装置の分解斜視図、図３は芯管保持装置のスリーブおよび連結部材を組み付けた状態の組立斜視図、図４は芯管保持装置の作用具の組立斜視図、図５はハウジングを装着する前の芯管保持装置の組立斜視図、図６はハウジングを装着した後の芯管保持装置の組立斜視図、図７は芯管保持装置の縦断面図を示す。

芯管保持装置１０１は、「支持部材」としての基軸１４１によって各構成部品を支持した概略構成を具備しており、この基軸１４１に接続された「回転機構」としてのモーターＭ（図１参照）の駆動力を受けて回転する。そして、図７に示すように、芯管保持装置１０１は、芯管保持装置１０１に外嵌された芯管２０１の軸芯が基軸１４１の軸芯Ｐと一致するように芯管２０１を保持する。以下、軸芯Ｐに沿った方向を軸方向と称し、軸芯Ｐと直交する方向を径方向と称する。また、軸方向においてモーターＭに接続される側（図２において右側）を「他方側」としての後方側、軸方向においてモーターＭに接続される側と反対側（図２において左側）を「一方側」としての前方側と称する。

芯管保持装置１０１の全体構成の概略を説明する。芯管保持装置１０１は、軸方向に離間して並ぶ「押出部材」としてのスリーブ１１１と、スリーブ１１１を連結する連結部材１２１と、スリーブ１１１に対して径方向外側に配設される「保持部材」としてのラグ１３１とを備えている。スリーブ１１１には径方向外側を向いたテーパー状の押圧部１１１ａ，１１１ｂが形成されている。また、ラグ１３１には、押圧部１１１ａ，１１１ｂと軸方向において対向するテーパー状の被押圧部１３１ａ，１３１ｂが、それぞれ押圧部１１１ａ，１１１ｂに対応する軸方向の位置毎に形成されている。そして、スリーブ１１１が前方側に移動することによって、押圧部１１１ａ，１１１ｂがそれぞれに対応する被押圧部１３１ａ，１３１ｂを介してラグ１３１を径方向外側に押し出して、芯管２０１の内周面を保持する（図７参照）。

スリーブ１１１について説明する。本実施形態では、２つのスリーブ１１１が軸方向に離間して配設されている。以下、この２つのスリーブ１１１を区別して示す場合、前方側に位置するものを「一方端押出部材」としての前スリーブ１１２、後方側に位置するものを「他の押出部材」としての後スリーブ１１３と称し、総称する場合には単にスリーブ１１１と称する。

前スリーブ１１２および後スリーブ１１３はいずれも、軸芯Ｐを中心軸とする軸対照形状に構成される。前スリーブ１１２は、前方側の有底円筒部１１２ａと後方側の円錐部１１２ｂとを組み合わせて構成されている。そして、円錐部１１２ｂの円錐面が、前方側から後方側に向かうにつれて径方向外側に拡がっており、押圧部１１１ａとして機能する。また、前スリーブ１１２の内部には後方側を向いて開口した孔１１２ｃ（図７参照）が形成されている。この孔１１２ｃは、基軸１４１の軸芯Ｐを中心とする円筒状に形成されている。そして、基軸１４１が後方側から孔１１２ｃに挿入されて、前スリーブ１１２を軸方向に摺動自在に支持する。また、有底円筒部１１２ａの前方側の底部には、軸芯Ｐを中心とする貫通孔１１２ｄが貫通している。この貫通孔１１２ｄは、その後方側の孔１１２ｃに連通している。ただし、貫通孔１１２ｄの径は孔１１２ｃの径よりも小さく、貫通孔１１２ｄには基軸１４１が挿入できないように構成されている。

後スリーブ１１３は、前スリーブ１１２の円錐部１１２ｂと同様に、前方側から後方側に向かうにつれて径方向外側に拡がる円錐状に形成される。ただし、前スリーブ１１２とは異なり、後スリーブ１１３の円錐面には、径方向外側に突出するブロック部１１３ａが周方向に１２０度毎に設けられている。そして、後スリーブ１１３の外周面のうち、ブロック部１１３ａが形成されていない部分が押圧部１１１ｂとして機能する。また、後スリーブ１１３には軸芯Ｐを中心とする円筒状の孔１１３ｂが軸方向に貫通して形成されている。そして、基軸１４１が孔１１３ｂに後方側から挿入されて、後スリーブ１１３を軸方向に摺動自在に支持する。

連結部材１２１について説明する。図３は、連結部材１２１により前スリーブ１１２と後スリーブ１１３とを連結した状態を示す。本実施形態では、軸方向に延びる棒状の連結部材１２１が周方向に１２０度毎に設けられ、各連結部材１２１は軸芯Ｐと平行になるよう配設される。このように連結部材１２１が周方向に等間隔に複数設けられていると、前スリーブ１１２および後スリーブ１１３を軸方向に移動させる際に、連結部材１２１を介して前スリーブ１１２から後スリーブ１１３に、または連結部材１２１を介して後スリーブ１１３から前スリーブ１１２に伝達される力が周方向において均等になる。よって、前スリーブ１１２および後スリーブ１１３を軸方向に移動させる際に、連結部材１２１を介した力の伝達が周方向において不均一なために前スリーブ１１２または後スリーブ１１３が意図せず傾くことを抑制できる。

図７に示すように、連結部材１２１の前方側の端部には右ねじタイプの雄ねじ部１２１ａが形成され、連結部材１２１の後方側の端部には左ねじタイプの雄ねじ部１２１ｂが形成されている。連結部材１２１を螺合するために、前スリーブ１１２の後方側の端面には周方向に１２０度毎に右ねじタイプの雌ねじが形成されており、後スリーブ１１３の各ブロック部１１３ａには左ねじタイプの雌ねじが形成されている。なお、前方側を左ねじタイプとし、後方側を右ねじタイプとしてもよい。

このように、連結部材１２１の両端部には異なるタイプのねじが形成されており、回転方向に対するねじの進退方向が連結部材１２１の両端部において逆となっている。そのため、連結部材１２１の回転方向を変えることにより、前スリーブ１１２と後スリーブ１１３との軸方向の間隔を長くしたり短くしたりすることができる。具体的に説明すると、連結部材１２１が前スリーブ１１２と後スリーブ１１３との両方にねじ込まれていくねじ込み方向に連結部材１２１を回転させると、前スリーブ１１２と後スリーブ１１３との軸方向の間隔が短くなる。一方、連結部材１２１が前スリーブ１１２と後スリーブ１１３との両方から引き出される引き出し方向（ねじ込み方向の逆の方向）に連結部材１２１を回転させると、前スリーブ１１２と後スリーブ１１３との軸方向の間隔が長くなる。したがって、連結部材１２１の前スリーブ１１２および後スリーブ１１３へのねじ込み量を変化させることにより、前スリーブ１１２と後スリーブ１１３との間隔を容易に調整できる。なお、連結部材１２１の雄ねじ部１２１ａ，１２１ｂにはナット１２２が設けられ、ナット１２２を締め付けることにより連結部材１２１とスリーブ１１１との連結が緩むことを防止できる。

ラグ１３１の構成について説明する。本実施形態では、ラグ１３１はスリーブ１１１に対して径方向外側において、周方向に１２０度毎に設けられる。このように、ラグ１３１が周方向において等間隔に３つ以上設けられていると、ラグ１３１により芯管２０１の内周面を径方向外側に押圧して保持するにあたって、周方向において均一に径方向外側への押圧力を作用させることができる。よって、芯管２０１をいびつに変形させることなく、保持状態の安定性を向上させることができる。

連結部材１２１とラグ１３１との周方向における位置関係は、６０度ずらしたものとなっている。すなわち、連結部材１２１とラグ１３１とが周方向に６０度毎に交互に配設されている。ラグ１３１は軸方向に沿って延びる長尺状の部材であり、スリーブ１１１に形成された押圧部１１１ａ，１１１ｂと軸方向において対応する位置毎に被押圧部１３１ａ，１３１ｂが形成される。

被押圧部１３１ａは、対応する押圧部１１１ａと軸方向において対向し、押圧部１１１ａと同じ傾斜角を有するテーパー状に形成されている。このように、押圧部１１１ａと被押圧部１３１ａとが同様のテーパー状に形成されていると、押圧部１１１ａと被押圧部１３１ａとをより広い領域で当接させることができるので、押圧部１１１ａから被押圧部１３１ａに安定的に径方向外側への押圧力を伝達することができる。また、押圧部１１１ａと被押圧部１３１ａとが広い領域で当接することにより、押圧部１１１ａまたは被押圧部１３１ａの一部に負荷が集中することを回避でき、押圧部１１１ａまたは被押圧部１３１ａの磨耗を抑制することができる。同様に、被押圧部１３１ｂは、対応する押圧部１１１ｂと軸方向において対向し、押圧部１１１ｂと同じ傾斜角を有するテーパー状に形成されている。

ラグ１３１は連結部材１２１に対しても径方向外側に設けられる。そして、周方向において隣り合う連結部材１２１とラグ１３１とは、引張りばねであるばね１３２によって連結されており、ラグ１３１はばね１３２の復元力により径方向内側に常時付勢されている。ここでは、ばね１３２は軸方向において２箇所に設けている。このようなばね１３２を設けておくと、ラグ１３１が芯管２０１の内周面を保持していない状態においては、ラグ１３１が径方向内側に付勢されて芯管２０１の内周面から離間する。よって、芯管２０１を着脱する際にラグ１３１と芯管２０１の内周面とが接触することを抑制でき、円滑な着脱が可能となる。

また、ラグ１３１の後方側の端部には、径方向内側に向けて突出する突出部１３１ｃが形成され、突出部１３１ｃが後述する基軸１４１に設けられたフランジ１４２の係止孔１４２ａに係合されることにより、ラグ１３１が軸方向に移動しないよう構成されている（図７参照）。

基軸１４１について説明する。基軸１４１は軸方向に延びる部材であり、その中間部には円筒状のフランジ１４２がボルト１４３によって固定されている。フランジ１４２の外周面には、前述のラグ１３１の突出部１３１ｃを収容するための係止孔１４２ａが周方向に１２０度毎に形成されている。基軸１４１のうちフランジ１４２よりも後方側の部分は、モーターＭ（図１参照）に連結される。一方、基軸１４１のうちフランジ１４２よりも前方側の部分は、前スリーブ１１２の孔１１２ｃおよび後スリーブ１１３の孔１１３ｂに挿入され、前スリーブ１１２および後スリーブ１１３を摺動自在に支持する。

基軸１４１の前方側の端面には前方側に開口した左ねじタイプの雌ねじ部１４１ｃが形成され、ここに後述する作用具１５１の軸部１５３の雄ねじ部１５３ｂが螺合する。基軸１４１の前方側の端部付近の外周面には、軸方向に沿って延びる溝１４１ａが形成される。基軸１４１を前スリーブ１１２および後スリーブ１１３に挿入した状態で、前スリーブ１１２の円錐部１１２ｂに形成されたボルト孔１１２ｅにボルト１１４をねじ込み、ボルト１１４の先端部を溝１４１ａの内部に位置させることにより、前スリーブ１１２は基軸１４１に対して軸方向には移動できるが、相対回転はできないものとなる。また、基軸１４１のうちフランジ１４２よりも前方側にボルト孔１４１ｂが形成される。基軸１４１を前スリーブ１１２および後スリーブ１１３に挿入した状態で、ボルト孔１４１ｂにボルト１４４を固定することにより、ボルト１４４の先端部によって後スリーブ１１３が前方側に抜け出ることが阻止される。

次に、「作用部」としての作用具１５１について説明する。作用具１５１は、前スリーブ１１２を前方側に移動させる力を作用させるための部位である。図４に示すように、作用具１５１は、前方側に設けられる握り部１５２と、握り部１５２から後方側に延出される軸部１５３と、軸部１５３に設けられた鍔部１５４とを備えて構成される。

軸部１５３のうち鍔部１５４よりも前方側の外周面には右ねじタイプの雄ねじ部１５３ａが形成され、これが握り部１５２に形成された不図示の雌ねじ部にねじ込まれて軸部１５３と握り部１５２とが連結される。軸部１５３のうち鍔部１５４よりも後方側の外周面には左ねじタイプの雄ねじ部１５３ｂが形成され、これが基軸１４１の前方側の端面に形成された前述の雌ねじ部１４１ｃにねじ込まれて軸部１５３と基軸１４１とが連結される。このように、ねじタイプを軸部１５３の両端部で異ならせることにより、誤って軸部１５３の雄ねじ部１５３ａを基軸１４１に、雄ねじ部１５３ｂを握り部１５２に連結してしまうことを防ぐことができる。

軸部１５３の雄ねじ部１５３ａには、さらにナット１５５が設けられる。ナット１５５を握り部１５２の側に締め付けることにより、握り部１５２と軸部１５３との連結が緩むことを防止できる。図４は説明を分かりやすくするため、作用具１５１のみの組立状態を示した図であるが、実際には軸部１５３が前スリーブ１１２の有底円筒部１１２ａに形成された貫通孔１１２ｄに挿入され、鍔部１５４とナット１５５との間に有底円筒部１１２ａの底部が挟まれる状態で作用具１５１は組み付けられる（図７参照）。鍔部１５４の径は、鍔部１５４が前スリーブ１１２の貫通孔１１２ｄから抜け出ることのないように貫通孔１１２ｄの径よりも大きく、かつ鍔部１５４が前スリーブ１１２の孔１１２ｃに内包されるように孔１１２ｃの径よりは小さい。

ここまでに説明してきたスリーブ１１１、連結部材１２１、ラグ１３１、基軸１４１および作用具１５１を組み付けた状態の斜視図を図５に示す。図５のように組み付けた状態のものに、これら全体を覆う円筒状のハウジング１６１が取り付けられる。ハウジング１６１には、周方向において１２０度毎に軸方向に延びるスリット１６１ａが形成されており、このスリット１６１ａにラグ１３１が径方向に出退可能な状態で収容される。図６に示すように、ハウジング１６１はボルト１６２によってフランジ１４２に固定される。

〔芯管保持装置の動作〕
以上のように構成された芯管保持装置１０１の動作を図７に基づいて説明する。図７は芯管保持装置１０１の縦断面図であり、ａ図は芯管２０１を保持していない非保持状態を示し、ｂ図は芯管２０１を保持している保持状態を示すものである。図を見やすくするために、ハウジング１６１の図示は省略している。

芯管保持装置１０１を非保持状態（ａ図）から保持状態（ｂ図）に移行させるためには、作用具１５１の握り部１５２を右に回転させる。すると、軸部１５３の雄ねじ部１５３ｂと基軸１４１の雌ねじ部１４１ｃとからなるねじ機構を介して作用具１５１が基軸１４１に対して前方側に移動し、鍔部１５４が前スリーブ１１２の有底円筒部１１２ａの底部を前方側に押圧して、前スリーブ１１２を前方側に移動させる。そして、前スリーブ１１２が前方側に移動するのに伴って、連結部材１２１を介して後スリーブ１１３が前方側に引っ張られる。

このようにして前スリーブ１１２および後スリーブ１１３が前方側に移動することにより、前スリーブ１１２の押圧部１１１ａがラグ１３１の被押圧部１３１ａを、後スリーブ１１３の押圧部１１１ｂがラグ１３１の被押圧部１３１ｂをそれぞれ径方向外側に押圧し、ラグ１３１が径方向外側に押し出される。その結果、芯管保持装置１０１に外嵌された芯管２０１の内周面がラグ１３１によって径方向外側に押圧され、芯管２０１が芯管保持装置１０１によって保持される。

スリーブ１１１を前方側に移動させて芯管２０１を保持する際には、スリーブ１１１の押圧部１１１ａ，１１１ｂがラグ１３１の被押圧部１３１ａ，１３１ｂをそれぞれ押圧しつつ、ラグ１３１が芯管２０１の内周面を押圧することになる。ラグ１３１が十分な押圧力で芯管２０１を保持するためには、スリーブ１１１を前方側に移動させる力も十分大きい必要がある。このような大きな力がスリーブ１１１を連結している連結部材１２１に圧縮力として作用すれば、連結部材１２１が座屈するおそれがある。

しかしながら、本実施形態の芯管保持装置１０１によれば、前スリーブ１１２を前方側に移動させる力が作用具１５１を介して前スリーブ１１２に作用し、前スリーブ１１２は連結部材１２１を介して後スリーブ１１３を引っ張りつつ前方側に移動することになる。よって、このとき連結部材１２１には引張力が作用し、圧縮力は作用しないので、連結部材１２１が座屈することを防止できる。

さらに、連結部材１２１の座屈を防止すべく、連結部材１２１を大径化して剛性を大きくする必要がないので、連結部材１２１の軽量化を図ることができる。よって、モーターＭによって芯管保持装置１０１を回転させる場合には、回転駆動に必要な動力を低減することができ、モーターＭの大型化やコストアップを回避することが可能となる。

なお、保持状態を解除して非保持状態とするときには、スリーブ１１１を後方側に移動させる必要がある。作用具１５１を左に回転させることにより前スリーブ１１２を後方側に押し込む力が作用すると、連結部材１２１を介して後スリーブ１１３も後方側に押し込まれ、連結部材１２１に圧縮力が作用し得る。しかしながら、保持状態から非保持状態とする際には、押圧部１１１ａと被押圧部１３１ａ、および押圧部１１１ｂと被押圧部１３１ｂとの摩擦力による係合状態を解除するだけでよいので、保持状態を実現するときほど大きな力は連結部材１２１に作用せず、座屈が問題となることは考え難い。

また、本実施形態のごとく、作用具１５１がねじ機構を介して基軸１４１に連結されていれば、作用具１５１に回転力が伝達されない限り、作用具１５１が軸方向に動くことはない。すなわち、保持状態のときに前スリーブ１１２が後方側に移動しようとしても、その移動は作用具１５１の鍔部１５４によって阻止され、前スリーブ１１２およびこれに連結された後スリーブ１１３が後方側に移動することを防止できる。よって、押圧部１１１ａと被押圧部１３１ａとの係合状態および押圧部１１１ｂと被押圧部１３１ｂとの係合状態が緩むことを防止でき、芯管２０１を安定的に保持しておくことが可能となる。

〔別の実施形態〕
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能であり、芯管保持装置１０１の各構成部品の個数、形状、寸法または配置関係は、必要に応じて適宜変更が可能である。以下、その一例を挙げる。

（１）上記実施形態においては、スリーブ１１１を軸方向に２つ設け、各スリーブ１１１に１つずつ押圧部を形成したが、スリーブ１１１を軸方向に３つ以上設けることも可能である。また、１つのスリーブ１１１に軸方向に離間して並ぶ複数の押圧部を形成することも可能である。さらには、複数のスリーブ１１１とこれらを連結する連結部材１２１とを一体的に構成することも可能である。

（２）上記実施形態においては、連結部材１２１とラグ１３１とを周方向に６０度毎に交互に配置した。しかし、連結部材１２１およびラグ１３１を周方向に設ける数は３つに限定されないし、連結部材１２１およびラグ１３１を必ずしも周方向において等間隔に配設する必要もない。

（３）上記実施形態においては、基軸１４１に螺合される作用具１５１を「作用部」として設けた。しかし、作用部の形態はこれに限定されない。例えば、作用具１５１を螺合以外の形態で基軸１４１に取り付けてもよいし、作用具１５１のような別部材を設けず、前スリーブ１１２の外周面に指を引っ掛けることができるような部位を作用部として形成し、これを直接前方側に引っ張るようなものでも構わない。

（４）上記実施形態においては、押圧部１１１ａとこれに対応する被押圧部１３１ａとは同じ傾斜角を有するテーパー状に形成され、押圧部１１１ｂとこれに対応する被押圧部１３１ｂとは同じ傾斜角を有するテーパー状に形成した。しかしながら、押圧部１１１ａ，１１１ｂおよび被押圧部１３１ａ，１３１ｂの形状はこれに限定されない。以下、押圧部１１１ａおよび被押圧部１３１ａの形状の変形例について、押圧部１１１ａおよび被押圧部１３１ａの部分を拡大した図８に基づいて説明する。

図８のａ図は、前スリーブ１１２に形成された押圧部１１１ａをテーパー状とし、ラグ１３１に形成された被押圧部１３１ａを径方向内側に突出する凸状に形成したものである。このように被押圧部１３１ａを凸状に形成しても、前スリーブ１１２が前方側（図中左側）に移動することにより、押圧部１１１ａが被押圧部１３１ａを径方向外側に押圧して、ラグ１３１を径方向外側に押し出すことができる。また、これとは逆に、図８のｂ図に示すように、ラグ１３１に形成された被押圧部１３１ａをテーパー状とし、前スリーブ１１２に形成された押圧部１１１ａを径方向外側に突出する凸状に形成することも可能である。

また、図８のｃ図およびｄ図のように、前スリーブ１１２に形成された押圧部１１１ａとラグ１３１に形成された被押圧部１３１ａとを曲面で構成することも可能である。図８のｃ図は、押圧部１１１ａおよび被押圧部１３１ａのうち両方を、前方側から後方側に向かうにつれて径方向外側に拡がり、同じ曲率を有する曲面によってテーパー状に形成したものである。ここでは押圧部１１１ａを径方向外側に突出する凸状の曲面に形成し、これに合わせて被押圧部１３１ａを径方向外側に窪んだ凹状の曲面に形成したが、押圧部１１１ａを径方向内側に窪んだ凹状の曲面に形成し、これに合わせて被押圧部１３１ａを径方向内側に突出した凸状の曲面に形成してもよい。また、図８のｄ図に示すように、押圧部１１１ａを径方向外側に突出する凸状の曲面に形成し、被押圧部１３１ａを径方向内側に突出する凸状の曲面に形成することも可能である。

以上のような押圧部１１１ａおよび被押圧部１３１ａの形状の変形例は、押圧部１１１ｂおよび被押圧部１３１ｂにも適用可能である。また、ここに示した押圧部１１１ａおよび被押圧部１３１ａの変形例は一例にすぎず、この他にも種々の変形例を採用し得る。

（５）芯管保持装置１０１に設けられた各ねじ機構の構成についても種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、連結部材１２１の両端部において回転方向に対するねじの進退方向が逆となっていたが、回転方向に対するねじの進退方向を同じとすることも可能である。また、連結部材１２１の両端部のうちねじを設けるのは少なくとも一方でよく、他方はスリーブ１１１に対して例えばイモネジで固定するような構成でもよい。

なお、本発明に係る芯管保持装置は、画像記録装置に限らず他の装置または用途に適用することが可能である。

１プリンター（画像記録装置）
１０１芯管保持装置（芯管保持手段）
１１１スリーブ（押出部材）
１１１ａ押圧部
１１１ｂ押圧部
１１２前スリーブ（一方端押出部材）
１１２ｃ孔
１１２ｄ貫通孔
１１３後スリーブ（他の押出部材）
１１３ｂ孔
１２１連結部材
１３１ラグ（保持部材）
１３１ａ被押圧部
１３１ｂ被押圧部
１３２ばね
１４１基軸（支持部材）
１５１作用具（作用部）
１５２握り部
１５３軸部
１５４鍔部
２０１芯管
Ｍモーター（回転機構）

Claims

軸方向に延びる筒状の芯管の内周面を前記軸方向に直交する径方向の外側に押圧した状態で前記芯管を保持する芯管保持装置において、
前記径方向の外側を向いた押圧部をそれぞれが有し、前記軸方向に離間して並ぶ複数の押出部材と、
前記複数の押出部材を連結する連結部材と、
前記押圧部と前記軸方向において対向する被押圧部を前記押圧部と対応する前記軸方向の位置毎に有し、前記複数の押出部材に対して前記径方向の外側に配設される保持部材と、
前記複数の押出部材のうち前記軸方向の一方側の端にある一方端押出部材を、前記一方側に移動させる力を作用させるための作用部と、を備え、
前記押圧部および前記被押圧部のうち少なくとも一方は、前記軸方向の前記一方側から他方側に向かうにつれて前記径方向の外側に拡がるテーパー状に形成されており、
前記一方端押出部材には前記軸方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記作用部は、前記貫通孔よりも前記一方側に設けられる握り部と、前記握り部から前記他方側に延出され、前記貫通孔に挿通される軸部と、前記貫通孔よりも径が大きく、前記貫通孔よりも前記他方側の前記軸部に設けられた鍔部と、を有し、
前記作用部を介して前記一方側に移動させる力が前記一方端押出部材に作用すると、前記一方端押出部材が前記連結部材を介して他の前記押出部材を引っ張りながら前記一方側に移動し、前記各押出部材の前記押圧部が、対応する前記被押圧部を介して前記保持部材を前記径方向の外側に押し出すことを特徴とする芯管保持装置。
前記複数の押出部材に形成された前記軸方向に開口する孔に挿入されて前記複数の押出部材を摺動自在に支持する支持部材をさらに備え、
前記一方端押出部材では、前記孔が前記他方側から前記貫通孔に連通しつつ前記鍔部を内包するように形成され、
前記軸部は前記支持部材の前記一方側の端部にねじ機構を介して連結されており、前記作用部が前記支持部材に対して回転されることにより前記一方端押出部材が前記一方側に移動する請求項１に記載の芯管保持装置。
前記保持部材は周方向において等間隔に少なくとも３つ設けられている請求項１または２に記載の芯管保持装置。
前記押圧部および前記被押圧部のうち両方が、前記一方側から前記他方側に向かうにつれて前記径方向の外側に拡がる同様のテーパー状に形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の芯管保持装置。
前記保持部材を前記径方向の内側に付勢するばねをさらに備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の芯管保持装置。
シート状の記録媒体に画像を記録する画像記録装置において、
軸方向に延びる筒状の芯管の内周面を前記軸方向に直交する径方向の外側に押圧した状態で前記芯管を保持する芯管保持手段と、
前記芯管保持手段に連結され、前記芯管保持手段を回転させることにより前記記録媒体を前記芯管から繰り出しまたは前記芯管に巻き取る回転機構と、を備え、
前記芯管保持手段は、
前記径方向の外側を向いた押圧部をそれぞれが有し、前記軸方向に離間して並ぶ複数の押出部材と、
前記複数の押出部材を連結する連結部材と、
前記軸方向において前記押圧部と対向する被押圧部を前記押圧部と対応する前記軸方向の位置毎に有し、前記複数の押出部材に対して前記径方向の外側に配設される保持部材と、
前記複数の押出部材のうち前記軸方向の一方側の端にある一方端押出部材を、前記一方側に移動させる力を作用させるための作用部と、を備え、
前記押圧部および前記被押圧部のうち少なくとも一方は、前記軸方向の前記一方側から他方側に向かうにつれて前記径方向の外側に拡がるテーパー状に形成されており、
前記一方端押出部材には前記軸方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記作用部は、前記貫通孔よりも前記一方側に設けられる握り部と、前記握り部から前記他方側に延出され、前記貫通孔に挿通される軸部と、前記貫通孔よりも径が大きく、前記貫通孔よりも前記他方側の前記軸部に設けられた鍔部と、を有し、
前記作用部を介して前記一方側に移動させる力が前記一方端押出部材に作用すると、前記一方端押出部材が前記連結部材を介して他の前記押出部材を引っ張りながら前記一方側に移動し、前記各押出部材の前記押圧部が、対応する前記被押圧部を介して前記保持部材を前記径方向の外側に押し出すことを特徴とする画像記録装置。