JPH01247181A - シート材搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は紙などのシート材を搬送するシート材搬送装置
に関し、特にギア列を介し回転駆動力をシート材搬送ロ
ーラに伝達し、該ローラを間欠的に所定角度ずつ回転さ
せてシート材を所定量ずつ搬送するシート材搬送装置に
関するものである。

［従来の技術］ シート材搬送装置の代表的なものとして例えば記録装置
のプリンタに組み込まれプリンタの使用する記録紙を搬
送する紙送り装置がある。このプリンタの紙送り装置で
は一般に記録紙搬送ローラ（以下紙送りローラと呼ぶ）
と同ローラに記録紙を圧接するピンチローラを備え、記
録紙を紙送りローラとピンチローラで挟持し、ピンチロ
ーラを紙送りローラにバネなどにより圧接し、紙送りロ
ーラを回転することにより記録紙を搬送している０紙送
りローラの回転駆動は一般に駆動源のモータの回転駆動
力をギア列からなる減速機構を介し紙送りローラに伝達
して行なっている。そして例えばパーソナルコンピュー
タの記録出力装置として使用されるプリンタの多くは上
記の構成で紙送りローラを間欠的に所定角度ずつ回転さ
せることにより記録紙を間欠的に所定量ずつ送るように
なっている。

［発明が解決しようとする課題］ ここで上記のプリンタの内で特にシリアル型でワイヤド
ツトプリンタあるいはインクジェットプリンタなどドツ
トマトリクスパターンで文字及び画像記録を行なうドツ
トプリンタにおいて画像記録の場合の記録紙搬送につき
説明する。

ドツトプリンタでは画像記録を行なう場合記録ヘッドの
横方向への主走査により横方向へのドツトラインを形成
し、記録紙の縦方向への送りによる副走査により横方向
のドツトラインを縦方向についでゆく。ドツトプリンタ
の記録ヘッドにはワイヤドツトヘッドの場合記録用ワイ
ヤ、インクジェットヘッドではインク滴を噴射するノズ
ルなど記録要素が縦方向に配列して設けられる。記録要
素の数は例えば市販されているワイヤドツトヘッドでは
９ビン、１８ピン、２４ピンなどとなっている。

このような記録ヘッドで画像記録を行なう場合例えば２
４ピンの記録ヘッドを持つプリンタをコントロールする
パーソナルコンピュータが２４ビン全部の駆動情報を同
時にコマンドにより指定できるとすると、横方向への主
走査は縦２４ドツトのブロックで行なわれ、記録紙の縦
方向への送りは１回の主走査が終了するごとに縦方向に
２４ドツト分の送り量で行なわれる。

ここで文字記録の場合は記録行間に間隔がありそれほど
高い紙送り量の精度は要求されないのに対し、画像記録
の場合は記録行間に隙間がなく連続して行なわれるので
高い紙送り精度が要求される。

これに対して従来のプリンタに組み込まれる紙送り装置
の構成には以下のような問題があった。

すなわち従来の紙送り装置の構成では減速機構を構成す
るギア列の各ギアについて、間欠的に繰り返し行なわれ
る各回の搬送の停止時に第４図に示すように、ギアＧの
外周上で所定に設定した基準位置Ｐに対してギアＧの歯
４０ないしは歯間溝４１のどの部分が一致して停止する
かという位置関係（以下これを停止時のギアの歯の位相
と呼ぶ）が１回の搬送を行なうごとにずれて異なってし
まう。第４図において破線は前回の搬送の停止状態を示
し、実線は今回の搬送の停止状態を示す、基準位置Ｐに
対する歯４０の位相がずれており、歯４０の停止位置が
前回と今回で距Ｉｌｌずれている。

このようにギアの停止時の歯の位相が異なることにより
、各回の搬送の終了時ごとの各ギアの噛み合い状態即ち
次回の搬送の開始直前の噛み合い状態が１回の搬送ごと
に異なってしまう。このためギア列において各回の搬送
開始時ないし終了時（停止時）の負荷が異なってしまい
、その結果各回の搬送量にバラツキが生じてしまう。

そしてこのように紙送り量にバラツキが生じると、例え
ば上記のように２４ドツトで画像記録を行なう場合に記
録行の２４ドツト目と次の行の１ドツト目の距離が１行
内のドツト間の距離に比較してバラついてしまい、記録
行間に横筋が入ったように見えて記録品位が劣化してし
まう。

なおこのような搬送量のバラツキの問題はプリンタの紙
送り装置に限らずシート材を所定量ずつ搬送する他のシ
ート材搬送装置にも言えることである。

そこで本発明の課題は上述のようにギア列を介し回転駆
動力をシート材搬送ローラに伝達しシート材を所定量ず
つ搬送するシート材搬送装置において各回の搬送の搬送
量を高精度に所定に均一化できるシート材搬送装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するために本発明によれば、ギア列を
介し回転駆動力をシート材搬送ローラに伝達し、該ロー
ラを間欠的に所定角度ずつ回転させてシート材を所定量
ずつ搬送するシート材搬送装置において、前記ギア列を
構成する各ギアについてシート材を１回前記の所定量搬
送するためのギアの回転角度を該ギアの歯ピッチの１ピ
ッチ分に対応する回転角度で除した商が整数になるよう
に構成した構造を採用した。

［作　用］ このような構造によれば間欠的に行なわれる各回の搬送
において停止時のギアの歯の位相が常に同一になる。そ
して停止時ないし次回の搬送開始時のギアの噛み合い状
態が同一となり、負荷が同−となり、その結果各回の搬
送量が高精度に所定に均一化される。

［実施例］ 以下図を参照して本発明の実施例の詳細を説明する。

第１図は本発明の実施例による紙送り装置を組み込んだ
インクジェットプリンタの要部として記録及び紙送り部
の構造を示している。先ず記録部を説明する。

第１図において先ず符号１１は記録走査のため記録ヘッ
ドを移送するキャリッジであり、記録ヘッドとしてイン
ク滴を噴射してドツト記録を行なうインクジェットヘッ
ド１２を塔載している。

図示していないがインクジェットへラド１２にはドツト
マトリクスの各ドツトに対応してインク滴を噴射するノ
ズルがドツトマトリクスのドツトのピッチで縦方向に所
定本数配列されて設けられている。そしてキャリッジ１
１はガイド軸１０上に摺動可能に設けられており、不図
示のキャリッジモータの駆動により駆動され、図の紙面
に直交する両方向にガイド軸１０上を摺動走行するよう
になっている。そしてキャリッジ１１が走行するととも
にインクジェットヘッド１２が記録データに応じて駆動
され各ノズルがインク滴を噴射することにより記録走査
が行なわれるようになっている。

次に紙送り部の構成を送りの上流側から説明する。

第１図において符号３は記録紙を収容するスタッカであ
り、このスタッカ３上に複数枚の記録紙１が積層して収
容、支持されている。スタッカ３上には記録紙１の一番
上のものを一枚だけ分離して次に述べる紙送りローラ６
側に送り込むための分離ローラ２が設けられている。

次にスタッカ３の近傍には記録紙１を記録部に送給する
ための紙送りローラ６がインクジェットへラド１２の近
傍下方でキャリッジ１１のガイド軸１０と平行に設けら
れており、不図示のステップモータからなる紙送りモー
タの駆動により矢印Ｂ方向に回転駆動されるようになっ
ている。

ここで紙送りローラ６の回転駆動は紙送りモータの回転
駆動力を第２図に示す４つのギア０１〜Ｇ４のギア列か
らなる減速機構を介して紙送りローラ６に伝達して行な
われる。

第２図のギア列においてギアＧ１は不図示の紙送りモー
タ（ステップモータ）に結合され同モータにより回転駆
動される。またギアＧ２は大小のギア部を同軸に一体化
した２段ギアで、その大ギア部がギアＧｌに噛合してい
る。次にギアＧ３も２段ギアであり、その大ギア部がギ
アＧ２の小ギア部に噛合している。また最終段のギアＧ
４は紙送りローラの軸６ａに結合され、ギアＧ３の小ギ
ア部に噛合している。

そしてギアＧ１が紙送りモータの駆動で矢印方向に回転
駆動されることにより、ギアＧ２．Ｇ３が矢印のように
回転し、ギアＧ４がＢ方向に回転し、紙送りローラ６が
同方向に回転駆動される。

再び第１図の構造において紙送りローラ６の下方には記
録紙１を紙送りローラ６に圧接するためのピンチローラ
７ａ、　　フｂと、記録紙１を紙送りローラ６の外周に
沿フて案内するためのペーパーパン５が設けられている
。また記録紙１を紙送りローラ６に導くペーパー上ガイ
ド４がペーパーパン５に対向して設けられている。

また紙送りローラ６の上方には記録紙１をインクジェッ
トヘッド１２と対向して支持するための湾曲した板状に
構成されたプラテン８が設けられている０図示していな
いがプラテン８の裏には記録時に記録紙１の記録面に転
写されたインクを乾燥させるためにプラテン８を加熱す
るヒータが付設される。またプラテン８の下方には記録
紙１をプラテン８に押し付けるための紙押え板９が設け
られている。更にプラテン８上には記録を受けた記録紙
１を排出するための排紙ローラ１７が設けられており、
不図示の駆動機構により矢印Ｃ方向に回転駆動されるよ
うになっている。

そして排紙ローラ１７に記録紙１を介して圧接し排紙ロ
ーラ１７と協働して記録紙１を排出するための２つの拍
車１５．１６とその下方で記録紙１の搬送位置を規制す
るための拍車１８が排紙ガイド１４及び拍車ガイド１３
に支持されて設けられている。

以上のような構成のもとに記録時の紙送り時には分離ロ
ーラ２、紙送りローラ６、排紙ローラ１７のそれぞれが
矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示すように回転駆動される０分離ロー
ラ２の回転によりスタッカ３上の記録紙１の一番上のも
のが第１図中左下方向に送られ、その先端部がペーパー
上ガイド４とペーパーパン５を介して紙送りローラ６、
ピンチローラ７ａ間に導かれる。そして記録紙１の先端
部は紙送りローラ６、ピンチローラ７ａ間に挟持され紙
送りローラ６の回転によりペーパーパン５を介して紙送
りローラ６の外周に接して送られ、さらにビンチロ−ラ
フｂと紙送りローラ６の間に挟持されて送られ、紙押え
板９を介してプラテン８に押し付けられた状態でプラテ
ン８に沿って上方へ送られる。そして記録紙１はインク
ジェットへラド１２と対向する位置においてインクジェ
ットヘッド１２から噴射されるインク滴によりドツト記
録を受ける。記録を受けた記録紙１の先端部は拍車１８
を介し排紙ローラ１７のところに導かれ、拍車１５．１
６により排紙ローラ１７上に圧接される。拍車１５．１
６は排紙ローラ１７の回転するＣ方向と逆方向に回転し
、排紙ローラ１７と協働して記録紙１を矢印りで示すよ
うに排出する。

ところで本実施例の紙送り装置を組み込んだインクジェ
ットプリンタでは画像記録を行なう場合横方向の主走査
をインクジェットへラド１２の縦方向に配列されたノズ
ル本数に対応したドツト数のブロックで行ない、主走査
が１回終了するごとに前記の主走査のブロックの縦方向
の長さ、即ちノズルのピッチにノズル数を掛けた距離に
等しい搬送量だけ記録紙１を縦方向に送る。ここで１回
ごとの紙送り量を高精度に所定に均一化するために本実
施例では紙送りローラ６に回転駆動を伝達するための第
２図のギア列において各ギアＧ１から０４の先述した停
止時の歯の位相が各回の搬送停止時ごとに常に同位相に
なるようにする。その構成の条件を以下に説明する。

先ず紙送りモータを構成するステップモータの１ステツ
プの回転角度をθ°、同モータの１ステツプの回転によ
る紙送りローラ６での紙送り量を１／Ａ（単位インチ）
、インクジェットヘッド１２のノズル数をＮ　Ｎ　ｓノ
ズルのピッチを１／Ｂ（単位インチ）とする。

また第２図のギア列の各ギアの歯数について同図に符号
で示すようにギアＧ１はＺｌ、ギアＧ２の大ギア部はＺ
２、ギアＧ２の小ギア部はＺ３、ギアＧ３の大ギア部は
Ｚ４、ギアＧ３の小ギア部は２５　％ギアＧ４は２日と
する。

そして各ギア間の減速比について ギア０１，０２間はＺ　２　／　Ｚ　１　＝　ｎ　１ギ
アＧ２．Ｇ３間はＺ　４　／　Ｚ　３　＝　ｎ　２ギア
Ｇ３．Ｇ４間はＺ　Ｂ　／　Ｚ　５　＝　ｎ　３とする
。

そしてギア０１〜Ｇ４の全体の減速比をＮＴとすると Ｎｙ　”ｎｌ　Ｘｎ２　ｘｎ３ となる。

以上の設定からノズル数ＮＮにノズルのピッチ１／Ｂを
掛けた距離に等しい１回の搬送量だけ記録紙を送るため
の各ギアＧｌ”’Ｇ４の１回の回転角度は以下のように
なる。

ギアＧｌの回転角度　ＮＮＸ−Ｘθ°　・・・（１）ギ
アＧ２の回転角度 ３　　　　　　　　　ｎｌ ギアＧ３の回転角度 １３　　　　　ｎｌＸｎ２ ギアＧ４の回転角度 Ｂ　　　　　　　　　Ｎｙ なお上記の（１）　〜（４）式中のＮ　Ｎ　Ｘ　Ａ　／
　Ｂは１回の搬送における紙送りモータのステップ数で
ある。

一方ギアＧｌ〜Ｇ４においてギアＧ２．Ｇ３の大ギア部
と小ギア部を含めて第４図に示すギアの歯４０のピッチ
ｐｏの１ピッチ分に対応する回転角度φ°は１回転３６
０°を各ギアの歯数で除したものであり、それぞれ順に
３６０°／Ｚ１゜３６０°／７．２，３６０°／Ｚ３，
３６０’／ｚ４，３６０”　／Ｚ５及び３６０°／　Ｚ
　ｓである。

ここで前述のように各回の搬送の停止時に各ギア６１〜
Ｇ４の停止時の歯の位相が常に同位相になるようにする
ための条件として、各ギアＧｌ〜Ｇ４のそれぞれについ
て上記（１）〜（４）式で得られる１回の搬送における
回転角度を第４図に示したギアの歯４０の１ピツチｐＯ
に対応した回転角度φ°で除した商が割り切れ整数にな
るように設定する。即ち以下の（５）〜（８）式が成り
立つように設定する。

ＮＮＸ−Ｘθ０ □＝整数　　　　　　　・・・（５） ３６０゜ Ｚに こで（５）〜（８）式中のノズル数Ｎ〜、ノズルのピッ
チ１／Ｂ、１ステツプの紙送り量１／Ａ、モータの１ス
テップ角度θ°及び各ギアの歯数と減速比は原則として
は全て変数として特に限定するものではなく、これらの
それぞれに適当な数値を設定して上記の式が成り立つよ
うにすればよい。但し実際にはノズルのピッチ１７Ｂは
規格により所定に限定される。またモータの１ステップ
角度θ°もモータの種類により複数種類の所定値に限定
される。さらにノズル数ＮＮも規格やメーカーの仕様に
より限定される。従ってこれらの限定された値に応じて
上記の（５）〜（８）式を成り立つようにするためには
主に各ギアの歯数と減速比を適当に選択すればよい。

このように主に各ギアＧ１＃Ｇ４の歯数と互いの間の減
速比を適当に選択することによって（５）〜（８）式が
成り立つようにすれば、各ギアについて１回の搬送での
回転角度が１ピッチ分の回転角度φ°で割り切れるので
あるから、１回の搬送で各ギアは歯のピッチの回転角度
φ°の整数倍の回転角度を回転する。従って第４図で説
明したギアの停止時の歯の位相は各回の搬送の停止時に
常に同位相になる。

従って各回の搬送の停止時において各ギアの噛み合い状
態が同一となり、負荷状態が同一となり、各回の搬送量
が高精度に所定に均一化される。そしてこのような高精
度の紙送りにより高品位の画像記録が可能になる。

ところで画像記録を行なう場合の１回の紙送り量は記録
ヘッドの全ノズル数に対応したＮＮＸ１／Ｂに限らず、
記録モードによって全ノズル数ＮＮより少ないＮＭ本の
ノズルを使用して記録を行ない、１回の紙送り量がＮＮ
Ｘ１／Ｂになる場合もある。この場合も同様に紙送りを
高精度に行なうには上記の（５）〜（８）式中でＮＮの
代わりにＮＭを代入した場合も各式が成り立つように設
定する。例えばギアＧ４について言うと、上記の（８）
式が成立するとともに ３６０′ が成り立つようにする。なお（８）式の商の整数をｎと
し、（９）式の商の整数をｍとすると、ＮＮ となる。

二のような設定により記録モードによって１回の紙送り
量が異なる場合でも同様に高精度に紙送りを行なうこと
ができる。

ところで以上のような構成は紙送りローラ６を回転駆動
するための減速機構がギア列のみから構成される場合に
限らず、ギア列中にギアの歯に係合する溝を有するタイ
ミングベルトを介して回転駆動力の伝達を行なうプーリ
ギアを含む場合も同様に通用することができる。第３図
はこのようにタイミングベルトを介して駆動力伝達を行
なう減速機構を示している。第３図中でギアＧｌ、Ｇ２
は第２図のものと同様であり、ギア０３゛。

０４′はタイミングベルトＴを介して回転駆動力の伝達
を行なうプーリギアである。この場合もプーリギアＧ３
　’、　Ｇ４’を第２図のギアＧ３＋０４と同様に考え
て前述した（５）〜（８）式と同様の式が成立するよう
に主に各ギアの歯数や減速比を適当に選択することによ
り、同様の効果が得られる。

なお以上のような構成はプリンタに組み込まれろ紙送り
装置に限らず同様の構成でシート材を所定量ずつ搬送す
る他のシート材搬送装置にも適用できるのは勿論である
。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、ギア列
を介し回転駆動力をシート材搬送ローラに伝達し、該ロ
ーラを間欠的に所定角度ずつ回転させてシート材を所定
量ずつ搬送するシート材搬送装置において、前記ギア列
を構成する各ギアについてシート材を１回前記の所定量
搬送するためのギアの回転角度を該ギアの歯ピッチの１
ピッチ分に対応する回転角度で除した商が整数になるよ
うに構成した構造を採用したので、各回の搬送の停止時
におけるギア列のギアの歯の位相を常に同位相にしてギ
アの噛み合い状態による負荷状態を同一にでき、各回の
搬送量を高精度に均一化でき、高い送り精度が得られる
という優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による紙送り装置を組み込んだ
インクジェットプリンタの要部として記録及び紙送り部
の構造を示す縦断側面図、第２図は第１図中の紙送りロ
ーラに回転駆動力を伝達するための減速機構を構成する
ギア列の説明図、第３図はタイミングベルトを含む減速
機構の説明図、第４図は紙送りの停止時におけるギアの
歯の位相ずれを示す説明図である。 １・・・記録紙　　　　　２・・・分離ローラ６・・・
紙送りローラ ７ａ、　　フｂ・・・ピンチローラ ８・・・プラテン　　　　１１・・・キャリッジ１２・
・・インクジェットヘッド １７・・・排紙ローラ　　Ｇ１〜Ｇ４・・・ギアＧ　３
　’　＊　６４′・・・プーリギアＴ・・・タイミング
ベルト ・−１−２−口 漁連ぶ１鼻のギヤ刺のｔ恍叩記 第２図 〃臼〕ブベルトを含む＾連楢構の説明記第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ギア列を介し回転駆動力をシート材搬送ローラに伝
   達し、該ローラを間欠的に所定角度ずつ回転させてシー
   ト材を所定量ずつ搬送するシート材搬送装置において、
   前記ギア列を構成する各ギアについてシート材を１回前
   記の所定量搬送するためのギアの回転角度を該ギアの歯
   ピッチの１ピッチ分に対応する回転角度で除した商が整
   数になるように構成したことを特徴とするシート材搬送
   装置。