JP5847856B2

JP5847856B2 - 搬送装置及び搬送装置を備えたプリント装置

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Publication number: JP5847856B2
Application number: JP2014003878A
Authority: JP
Inventors: 涼小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2034-01-14
Also published as: US9394132B2; CN104772995A; JP2015131704A; US20150197081A1

Description

本発明は、搬送装置及び搬送装置を備えたプリント装置に関する。

プリント装置において、プリント後のシートを排紙ローラ（搬送ローラ）及び拍車（回転体）で挟持して搬送する構成がある。拍車は鋭利な先端部（刃先）を有し、シート表面に食い込みながら回転する。

特許文献１には、このような搬送装置が開示されている。拍車を回転可能に支持し且つスラスト方向（軸方向）への移動を規制する拍車ホルダを持ち、拍車をシートに対して垂直に近い状態で支持するものである。

特開２００６−３４７１１９号公報

特許文献１の意図は、拍車をなるべく垂直に支持するものであるが、拍車を円滑に回転させるために、拍車と拍車ホルダとの間には必ずクリアランスが必要である。このクリアランスの範囲で拍車は様々な姿勢を取り得る。すなわち特許文献１の図８に示すように、搬送の下流側から見たとき、若干ではあっても拍車は左右に傾く。

ところで、拍車が有する鋭利な先端部は、搬送の下流側から見たとき、片側だけに傾斜が与えられ反対側は傾斜していない、非対称な形状を持っている場合がある。これは拍車の鋭利な刃先の製造を容易にするためである。

このような先端部が非対称な形状を持つ拍車を、特許文献１のような拍車ホルダで支持すると、拍車の傾き方向によっては、拍車先端がシート表面に食い込んだときにできる拍車跡が大きくなってシートのダメージが増大する可能性ある。その詳細なメカニズムについては、後の実施形態の中で説明する。

本発明はこのような課題の認識に基づいてなされたものである。本発明の目的は、拍車によるシートへのダメージを軽減することでできる搬送装置の提供である。

本発明は、搬送される物体に鋭利な先端を持つ回転体が接触しながら回転する搬送装置であって、搬送の下流側から見たとき、前記回転体は、第１の側に傾くことが可能で且つ前記第１の側とは反対側の第２の側に傾くことが規制されるように回転可能にホルダに支持されているとともに、前記回転体の先端は、前記第１の側が傾斜し且つ前記第２の側が傾斜しない非対称な形状を有していることを特徴とする。

本発明によれば、拍車先端の非対象形状に合わせて拍車を意図的に片側に傾ける力学的なバイアス構造で支持することで、拍車によるシートへの拍車跡を小さくし、シートのダメージを軽減することができる。

本実施形態のプリント装置の全体図。拍車周辺の詳細図（シートを搬送していない状態）。拍車周辺の詳細図（シートを搬送している状態）。拍車の傾きとシートに対する拍車跡の形状の関係を示した図。拍車と拍車ホルダの寸法関係を示した図。拍車の先端部の形状を示した図。第２の実施形態における拍車周辺の詳細図。第３の実施形態における拍車周辺の詳細図。

本発明の実施形態の一例として、以下、シートを搬送してプリントを行うプリント装置を例に挙げて説明する。本発明はこれに限定されること無く、シート以外の種々の物体を搬送する搬送装置にも適用可能である。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のプリント装置の全体図を示す。プリント装置１は、積載されたシートを給送するシート給送部２と、シートをプリント部の下方へ搬送するシート搬送部８と、シート表面にインクを吐出するプリント部５０とから構成される。シート給送部２の側をシート搬送方向の上流側とし、シート搬送部８の側をシート搬送方向の下流側とする。

シート給送部２は、複数のシートＰを積載するトレイ４と、積載されたシートＰをシート搬送部８へ給送する給送ローラ３と、給送ローラ３と対向する位置に配置され高摩擦部材からなる分離ローラ５とを備える。給送モータ（不図示）の駆動によって給送ローラ３が回転すると最上位のシートＰが下流側へ向かって給送される。最上位よりも下方のシートＰは、分離ローラ５によって下流側へ給送されずシートＰの重送が防止される。

シート搬送部８は、搬送ローラ６と、搬送ローラ６と対向する位置でシートＰを挟持する従動ローラ７と、プリントヘッド１１と対向して配置されるプラテン１０とを備える。さらにシート搬送部８は、プラテン１０よりも下流側の搬送ローラ１４と、搬送ローラ１４と対向する位置でシートＰを挟持する拍車１５とを備える。拍車１５は、拍車ホルダ１７によって保持されており、拍車ホルダは、プリント装置１の筐体１８に固定されている。

シートＰは、搬送モータ（不図示）の駆動によって回転する搬送ローラ６と、搬送ローラ６に従動する従動ローラ７とに挟持されてプラテン１０の上に搬送される。その後、プラテン１０の上に搬送されたシートＰの表面に、プリントヘッド１１によってインクが吐出されプリントが行われる。プリントされたシートＰは下流側へ搬送され、搬送ローラ１４と拍車１５に挟持され、プリント装置１から排出される。搬送ローラ１４は、搬送ローラ６と共通の搬送モータ（不図示）の駆動によって回転する。拍車１５は、搬送ローラ１４に従動して回転する。

プリント部５０は、シートＰにインクジェット方式でインクを吐出するプリント部１１と、プリント部１１を搭載するキャリッジ１２と、キャリッジ１２を支持し搬送方向と直交する方向（図１の紙面垂直方向）に延びるガイド軸１３とを備える。キャリッジモータ（不図示）の動力によってキャリッジ１２はガイド１３に沿って往復移動し、往復移動の際にプリントヘッド１１からシートＰに向かってインクが吐出される。これによってシートＰに画像がプリントされる。なお、本発明はインクジェット方式に限らず、シートを搬送してプリントを行う種々のプリント方式にも適用可能である。

図２は、拍車１５周辺の詳細図であって、シートＰを搬送していない状態を示す。図２（ａ）は図１の領域Ｚの拡大図、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ｄ方向から見た正面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の矢印Ｅ方向から見た上面図である。また、図３は、拍車１５周辺の詳細図であって、シートＰを搬送している状態を示す。なお、図中の右方向を矢印Ａ方向（第１方向）、反対側を矢印Ｂ方向（第２方向）と定義する。

従動回転体である拍車１５は、鋭利な先端部１５ｄを備える金属シートからなる拍車刃部１５ａと、拍車刃部１５ａと一体成型された樹脂からなる拍車ボディ１５ｂにより構成される。拍車ボディ１５ｂには、シャフト１９が挿入される孔１５ｃが設けられている。

シャフト１９は、拍車１５をその周りに回転可能に支持する回転中心となる軸であって、これ自体は回転しないが、弾性変形し得る弾性力を持っている。シートＰが拍車１５と搬送ローラ１４の間に挟持された際に、図３に示すようにシャフト１９が弾性変形し拍車１５をシートＰに押圧する。シャフト１９は、拍車１５に対して直交する方向（軸方向）に挿入される。孔１５ｃはテーパ形状を有し、その内径は、矢印Ａ方向の側から矢印Ｂ方向の側へ向かうに連れてリニアに小さくなる。

拍車刃部１５ａは、拍車１５の円周に一定のピッチで設けられた、先端が針のような鋭利な刃先（先端部）を有し、拍車１５の全周に設けられている。

拍車刃部１５ａの先端部１５ｄは、拍車１５の中心線ｃ−ｃよりも第１方向の側に設けられている。先端部１５ｄの位置が中心線ｃ−ｃよりも矢印Ａ方向の側にオフセットするよう設けられるのは以下の理由による。

ローラ等でシートＰを搬送する際に、ローラ全周における半径寸法の誤差が小さいほどシートＰの搬送量のバラツキを抑えることができる。拍車１５も同様で、先端１５ｄから拍車中心までの半径寸法の誤差が小さいほどシートＰの搬送量のバラツキを抑えることができる。この半径寸法の誤差を小さくするために、先端部１５ｄに対してエッジング加工やプレス加工が行われる。これらの加工の際、先端部１５を中心線ｃ−ｃに配置すると半径寸法の誤差が大きくなってしまう。また先端部１５ｄは、拍車１５の中心線ｃ−ｃよりも矢印Ａ方向の側又は矢印Ｂ方向の側にずれた位置で加工することで半径寸法の誤差を小さくすることができる。これらの理由から、先端１５ｄが中心よりも矢印Ａ方向の側にオフセットしており、先端部は非対称な形状となっている。

拍車ホルダ１７は、シャフト１９を両側で固定保持している。拍車ホルダ１７には、矢印Ａ方向へ拍車が傾こうとした際に拍車ボディ１５ｂの一部（図３の左上側のエッジ近傍と右下側のエッジ近傍）が当接する２つの突起部３０ａ、３０ｂ（第１当接部）が設けられている。第１の当接部に拍車が当接した際の拍車の傾きはシートの面に対してほぼ垂直であり、これ以上は矢印Ａ方向には傾かないように規制される。なお、ここでいうほぼ垂直とは、厳密な垂直に限らず、矢印Ｂ方向にわずかに傾いた形態、矢印Ａ方向にわずかに傾いた形態であっても良い。

これと逆に、矢印Ｂ方向へ拍車が最も傾いた際に、拍車ボディ１５ｂの一部（図３の右上側のエッジ近傍と左下側のエッジ近傍）が当接する２つの当接部３１ａ、３１ｂ（第２当接部）を備えている。突起部３０ａはシャフト１９よりも上方で拍車ボディ１５ｂと当接し、突起部３０ｂはシャフト１９よりも下方で拍車ボディ１５ｂと当接する。当接部３１ａはシャフト１９よりも上方で拍車ボディ１５ｂと当接し、当接部３１ｂはシャフト１９よりも下方で拍車ボディ１５ｂと当接する。

このように、搬送の下流側から見たとき、拍車１５は片側（矢印Ｂ方向）に傾くことが可能で且つ反対側（矢印Ａ方向）に大きく傾くことが規制されるように回転可能に拍車ホルダに支持されている。第１の当接部に拍車が当接した際の拍車の傾きはシートの面に対してほぼ垂直であり、さらにこれを超えて反対側に傾くことは無い。これは第２の当接部に拍車が当接した際の拍車の傾きに比べて小さい。

また、図２（ｃ）に示すように、突起部３０ａ、３０ｂは、上方（シート平面と直交する方向）から見たときに、シャフト１９と重なる位置、すなわち中央に設けられている。中央に突起部３０を配置すれば、拍車１５がシート搬送方向に対して平行に取り付けられていない場合でも、拍車が姿勢を変えやすいため、シートの搬送方向と平行な方向に倣うことができる。シート搬送方向と平行方向に拍車１５が倣うことで、拍車１５からシートへ余計な押圧がかからず、シートＰへの拍車跡の軽減、および搬送精度の低下を防ぐことができる。

図３に示すように、シートＰが搬送される際には、挟持の反作用力により拍車１５が上方へ押し上げられシャフト１９が弾性変形する。なお、図３では理解を深めるために、シャフト１９の変形は誇張して描いている。シートＰの搬送に伴って拍車１５は従動回転する。拍車１５は、従動回転する際にシートＰから軸方向への力を受け、矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向へ傾こうとする。矢印Ａ方向へ拍車が傾こうとすると、突起部３０ａ、突起部３０ｂに当接するため、矢印Ａ方向への傾きが規制される。したがって、シートＰを搬送している際は、図３に示すように矢印Ｂ方向へ拍車１５が傾きやすくなる。また、孔１５ｃの内径が徐々に変化するテーパ形状となっているため、矢印Ｂ方向への拍車１５の傾きやすくなるよう促進される。テーパ形状の孔１５ｃは、拍車が傾きやすい片側よりも反対側の方が内径が小さくなっており、矢印Ｂの方向に向かうほど内径が徐々に小さくなる。図４は、拍車１５の傾きとシートに対する拍車跡の形状の関係を示した図である。拍車跡とは、拍車１５の先端部１５ｄがシートに当接して食い込むことによって生じる傷痕である。ここでは、拍車１５によって付与される拍車跡のシート搬送方向長さをＬと定義する。拍車跡は、Ｌが長いほど視覚的に目立ちやすくなる。以下、Ｌを指標に拍車１５の傾きと拍車跡との相関を評価する。なお、先端部１５ｄは、中心線ｃ−ｃよりも矢印Ａ方向の側に設けられているものとする。

拍車１５が、シートに対して矢印Ａ方向に傾いた場合（図４の表の右欄）は、先端部１５ｄがシートＰに深く刺さりやすいため、拍車跡Ｌ_１は最も長くなり且つ全体としていびつな形状となる。そのため、拍車跡が視覚的に目立ちやすい（拍車跡レベルＮＧ）。これに対して、拍車１５がシートに対して矢印Ｂ方向に傾いた場合（図４の表の左欄）は、拍車跡Ｌ_２はＬ_１よりも短く且つ全体としてもより小サイズであるので、拍車跡は目立ちにくい（拍車跡レベルＯＫ）。拍車１５がシートに対して垂直な場合（図４の表の真中欄）は、拍車跡Ｌ_０はＬ_１よりも短く目立ちにくい（拍車跡レベルＯＫ）。つまり、矢印Ａ方向に拍車１５が大きく傾くことを規制すれば、拍車跡を軽減することができる。

このような知見に鑑みて、突起部３０に拍車１５が当接した際の傾きが、平面部３１に拍車１５が当接した際の傾きに比べて小さくなるように構成している。つまり、拍車が片側に傾くことが可能で且つ反対側に傾くことが規制されるように、力学的なバイアス構造をもって回転可能に拍車ホルダに支持している。

先にも説明したように、拍車の鋭利な先端は、搬送の下流側あるいは上流側からみたとき、拍車が傾く片側が傾斜し且つ反対側は傾斜していない非対称な形状を有している。このような片側だけが斜めにカットされた形状は、刃先の製造において片面側だけを斜めに研磨すればよいため、刃先の製造が容易であり製造コストと高い精度が両立する。もし両面側を斜めに研磨すると、研磨工程が２倍になってその分の製造効率が落ちてコストが増大する。

図５は、拍車１５と拍車ホルダ１７の寸法関係を示した図である。拍車の幅をＸ、第１突起部３０ａと第２突起部３０ｂの先端の距離をＹとした場合に、Ｘ≧Ｙという関係にする。これによって、拍車１５の傾きはシートＰに対して垂直（Ｘ＝Ｙ）、又は矢印Ｂ方向に傾く（Ｘ＞Ｙ）構成となり、拍車跡の軽減を促進させる。なお突起部３０は、突起部３０ａ、３０ｂの少なくともいずれかを有していれば矢印Ａ方向への拍車１５の傾きを規制することができる。

図６は、搬送の下流側もしくは上流側か見た拍車の先端部の形状を示した図である。拍車１５の先端部１５ｄの形状は、中心線ｃ−ｃよりも矢印Ａ方向にオフセットした非対称な形状であれば良い。たとえば、複数の傾斜面６０を組み合わせた形状（図６（ａ））、複数の傾斜面面６１の一部が曲面で形成されている形状（図６（ｂ））、単一の傾斜面６２からなる形状など、種々の形態がとれる。これら例では、片側だけに傾斜面を形成して反対側（矢印Ａの側）は傾斜面を持っていないが、これに限らず、反対側にも僅かな傾斜面を持たせるようにしてもよい。つまり、拍車の先端部は、矢印Ｂの側に矢印Ａの側よりも大きな角度の傾斜面を持たせて、搬送の下流側もしくは上流側か見て非対称な形状とすればよい。

このように従動回転体である拍車１５は、円周状に一定のピッチで設けられた先端が針先のような鋭利な刃先を有するものである。シート搬送に伴う拍車１５の回転により、シート表面には直線の点線状の拍車跡が付与される。

なお、従動回転体の形状はこれに限らない。例えば、図２（ａ）の点線で描かれた仮想円の全周すべてが鋭利な刃先となっている薄い円盤形状の円形の刃先を有する従動回転体としてもよい。この場合は回転に伴い刃先はシート表面に線接触するので、シート表面には細い直線状の拍車跡が付与される。あるいは、全周が等間隔に欠けている刃先を有する従動回転体としてもよい。この場合は回転に伴い刃先はシートと表面に断続的な線接触となるので、シート表面には細い破線状の拍車跡が付与される。これらいずれの形態においても、図４で説明した拍車跡が形成されるメカニズムは共通である。

なお、本実施形態では、孔１５ｃはテーパ形状としたが、これに限らず同一の内径の孔としてもよい。この場合の内径は、拍車がＢ方向に最も傾くことを許容する大きさとする。

また、拍車１５と拍車ホルダ１７の寸法は上述したＸ≧Ｙを満たさなくとも、突起部３０に拍車１５が当接した際の傾きが、平面部３１に拍車１５が当接した際の傾きに比べて小さくなればよい。また、拍車１５の重心を中心線ｃ−ｃよりも矢印Ｂ方向の側とし、矢印Ｂ方向へ拍車１５を傾きやすくしてもよい。

また、本実施形態では、端部１５ｄが中心線ｃ−ｃよりも矢印Ａ方向の側に設けられた場合を示したが、これに限らない。例えば先端部１５ｄが、中心線ｃ−ｃよりも矢印Ｂ方向の側に設けられている場合でもよく、この場合は突起部３０と平面部３１との位置を入れ替えた構成とし、矢印Ｂ方向への傾きを規制すればよい。

本実施形態によれば、搬送の下流側あるいは上流側から見たとき、拍車（回転体）は片側に傾くことが可能で且つ反対側に傾くことが規制されるように回転可能に支持されているとともに、拍車の先端は前記片側がより大きく傾斜した非対称な形状を有している。そのため、先の図４で説明したように、反対側（矢印Ａ方向）に拍車が大きく傾いて拍車跡が大きくなるくことが無く、シートへのダメージが小さい。つまり、拍車先端の非対象形状に合わせて、拍車を意図的に片側に傾ける力学的なバイアスを持った支持構造とすることで、拍車によるシートへの拍車跡を小さくし、シートのダメージを軽減することができる。

なお、本発明の解釈にあたって、「反対に傾くことが規制される」とは、発明の効果を奏する範囲において、垂直を超えて反対側に僅かに傾く形態も含まれる。拍車が予め決められた片側に傾きやすくする力学的なバイアス構造を持つことが本発明の意図である。シート搬送中に稀に反対側に拍車が僅かに傾いたとして、意図する片側への傾きよりも小さければよい。

（第２の実施態様）
図７は、第２の実施形態における拍車周辺の詳細図を示す。１つの拍車ホルダが複数の拍車を共通の１つのシャフトで支持する構成となっているのが、先の実施形態との違いである。

拍車ユニット１５０は、１つの拍車ホルダ１７が拍車１５０ａ、１５０ｂを共有のシャフト１９で支持している。拍車１５０ａ、１５０ｂの先端部１５０ｄは、第１の実施形態と同様に中心よりも矢印Ａ方向の側に設けられている。なお、拍車ユニット１５０は２つ以上の拍車を１本のシャフトで支持する構成してもよい。

シートＰを高精度に搬送するためには、拍車からシートＰに対して所定の押圧を与える必要がある。しかし、拍車からの押圧が大きすぎるとシートへの拍車跡が生じてしまう。そこで、１つのシャフト１９に対して拍車１５０ａ、１５０ｂを取り付け、先端部１５０ｄとシートＰとの接触面積を増やし且つ所望の押圧を維持することができる。これによって、搬送精度を維持しながら拍車跡を軽減することができる。

シートＰを搬送している際は、拍車１５０ａは突起部３０ａによって矢印Ａ方向への傾きが規制され、且つ突起部３０ｂによって傾きが規制された拍車１５０ｂと当接することで矢印Ａ方向へ傾きが更に規制される。一方、拍車１５０ｂは、突起部３０ｂによって矢印Ａ方向への傾きが規制され、且つ突起部３０ａによって傾きが規制された拍車１５０ａと当接することで更に矢印Ａ方向への傾きが規制される。

第２の実施形態によれば、先の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、拍車ホルダは同じ形状を持つ複数の拍車（回転体）を共通のシャフトにより支持するので、搬送精度を維持しながら拍車跡をより軽減することができる。

（第３の実施態様）
図８は、第３の実施形態における拍車周辺の詳細図を示す。図８は、シート搬送方向の下流側から見た図となっている。第２の実施形態は、第２の実施形態の拍車ユニットを１単位として、これをさらに一列に多数並べたものである。ただし、一列に並んだ拍車の傾き方向はすべて同じとはせず、規則的に異なるように配列している。

１つの拍車ユニット１５０は、第２の実施形態と同様の構成である。すなわち、先端部１５０ｄが、中心線ｃ−ｃよりも矢印Ａ方向の側に設けられており、突起部３０ａ、３０ｂによって拍車ユニット１５０は矢印Ａ方向への傾きが規制されている。そのため拍車ユニット１５０は、矢印Ｂ方向へ傾きやすくなる。

拍車ユニット１５１は、先端部１５１ｄが中心線ｃ−ｃよりも矢印Ｂ方向の側に設けられており、突起部２００ａ、２００ｂによって拍車ユニット１５０は矢印Ｂ方向への傾きが規制されている。そのため拍車ユニット１５１は、矢印Ａ方向へ傾きやすくなる。

仮に、複数の拍車ユニットの傾き方向をすべて矢印Ｂ方向に揃えてしまうと、シートＰの搬送中における斜行が促進されるおそれがある。そこで、シートＰの斜行を回避するために、拍車ユニットの傾き方向は揃えずに、少なくともいずれかの拍車ユニットの傾き方向を変えるとよい。例えば、図８のように拍車ユニットの傾き方向が互い違いとなる構成をとることが好ましい。

なお、上記構成に限らず、拍車ユニットではなく単体の拍車を軸方向に複数並べ、これらの傾き方向を交互に変えるような配列にしてもよい。

第３の実施形態によれば、先の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、拍車が一列に複数配列されており、これら回転体の傾き方向は揃ってはいない構成にすることにより、シート搬送の際の斜行を軽減することができる。

１５拍車（回転体）
１９シャフト
３０突起部（第１当接部）
３１平面部（第２当接部）

Claims

搬送される物体に鋭利な先端を持つ回転体が接触しながら回転する搬送装置であって、
搬送の下流側から見たとき、前記回転体は、第１の側に傾くことが可能で且つ前記第１の側とは反対側の第２の側に傾くことが規制されるように回転可能にホルダに支持されているとともに、前記回転体の先端は、前記第１の側が傾斜し且つ前記第２の側が傾斜しない非対称な形状を有していることを特徴とする搬送装置。
前記ホルダは前記回転体を回転可能に支持するシャフトを保持し、
前記ホルダには、前記回転体が前記第２の側に傾こうとしたときに前記回転体の一部と当接する第１当接部と、前記回転体が前記第１の側に最も傾いた際に前記回転体の一部と当接する第２当接部とが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の搬送装置。
前記第１当接部は平面部であり、前記第２当接部は突起部であることを特徴とする、請求項２に記載の搬送装置。
前記突起部は、上方から見たときに前記シャフトと重なる位置に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の搬送装置。
前記回転体には前記シャフトが挿入されるテーパ形状の孔が設けられており、前記テーパ形状の孔は前記第１の側が前記第２の側よりも内径が小さいことを特徴とする、請求項２から４のいずれか１項に記載の搬送装置。
前記ホルダは同じ形状を持つ複数の前記回転体を共通のシャフトにより支持するものであり、複数の前記回転体は同じ側に傾くことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の搬送装置。
前記回転体が一列に複数配列されており、これら回転体の傾き方向は揃っていないことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の搬送装置。
前記物体はプリント部でプリントがなされるシートである、請求項１から７のいずれか１項に記載の搬送装置を備えたプリント装置。