JP2006225059A - シート搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートに傷や汚れつけることなく、ピンチローラの押圧力を適正に保つことができ、シートの搬送性を向上させた記録装置に係るシート搬送装置を提供する。
【解決手段】 駆動ローラを押圧する複数個のピンチローラを備え、前記ピンチローラは、前記駆動ローラに対する撓みに応じて、前記ピンチローラの一端部の外径を、前記ピンチローラの押圧位置に近づくにしたがって、その他の端部の外径に比べて小さくしたことを特徴とするシート搬送装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置において、最適に記録シートの搬送を行うためのシート搬送装置に関する。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、記録シートを画像形成部に搬送するためのシート搬送装置を備えており、このようなシート搬送装置としては、記録シート裏面に当接する駆動用の金属ローラの表面に凹凸を施したものを用いると共に、記録シート表面（画像形成面）に当接し、記録シートを駆動用の金属ローラに押圧するピンチローラとからなる搬送ローラ対を備えたものが知られている。

また、上記記録シートの搬送は、金属の駆動ローラを複数個のピンチローラで押圧することによって記録シートを挟持し、上記駆動ローラを回転させることによって行っている。そして、このピンチローラを合成樹脂によって形成することにより、ピンチローラを安価に製造すると共に、ピンチローラの耐久性を高めるように構成されたものがある。

上記ピンチローラはＰＯＭ等により一体成形されたピンチローラ保持部材（以降ピンチローラホルダ）の一端に回転自在に軸支されている。上記ピンチローラホルダの両端に突設した支軸は、図示しないシャーシに回動自在に軸支されている。また上記ピンチローラホルダは上面側に幅方向に複数個配置した捩じりコイルバネにより付勢されて、ピンチローラを前記搬送ローラに圧接させている。

最近のインクジェットプリンタ等の画像形成装置では高画質化が進み、それに伴い使用する記録シートとしては普通紙以外にも、厚手の紙又は、記録シートの表面にインク受容層などを設けている特殊紙等を使用する場合がある。厚手の紙又は、プラスチックシートの表面にインク受容層などを設けている特殊紙等を使用する場合、単純な円柱形状のようなピンチローラを用いると、搬送ローラも剛体であるため、ピンチローラの端部がインク受容層に僅かながら食い込み、傷を付けてしまう場合がある。このため、特殊紙等を使用する場合には、ピンチローラの両端部にＲを施すことや、両端部の外径が略中央部分の外径に比べて小さく、また両端部と中央部分とが滑らかに結ばれた太鼓形状にすること等が有効であることが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００１−１２２４６４号公報

しかしながら、上述した従来の記録装置においては、装置を安価で提供するために、ピンチローラが２個一対となり、その略中央部を捩りコイルバネによって付勢されているため、ピンチローラ軸の撓み等により駆動ローラと各々のピンチローラが片当たりを起こし易く、ピンチローラ対の捩りコイルバネに近い付近では押圧力が局所的に著しく高くなってしまうおそれがあった。このため各ピンチローラの捩りコイルバネによる付勢に近い端部では、インク受容層（コート層）をもつ記録シートの搬送において、ピンチローラによる傷や押し跡が発生してしまう問題があった。

また上記付勢手段である捩りコイルバネに遠い側のピンチローラ端部は、通常印字中は駆動ローラに当接しないことから、インクミストが徐々に堆積してしまい、使用頻度の低い厚紙等が狭持搬送されると、ピンチローラの当接状態が変化して、堆積されたインクミストが被記録面に付着してしまう恐れがあった。

さらに、上記構成された搬送ローラ対においては、駆動ローラと各々のピンチローラが片当たりを起こし易く、各ピンチローラの駆動ローラに対する押圧力がばらつくことで、搬送ローラ対の搬送力が低下して記録シートの搬送においてスキューしてしまう等の問題もあった。

次に、このピンチローラ片当たりをする様子を、図７を用いて説明する。なお、同図において、２１は表面に凹凸２１ａが設けられた搬送ローラ、２２はこの搬送ローラ２１に圧接して従動回転するピンチローラであり、このピンチローラ２２は合成樹脂で形成されたものである。ここで、捩りコイルバネ（ピンチローラバネ）２４は２個一対のピンチローラ間の略中央を押圧しているため、ピンチローラ軸が撓み、ピンチローラ２２のエッジに角Ｒが取られていたとしても片当たりを起こしてしまう。

ここで、記録シートが不図示の給紙機構により給送されると、この搬送ローラ対にて狭持搬送されるために、Ｎ１において、押圧力が局所的に著しく高くなり、コート紙等の比較的厚い記録シートにおいて、押し込み痕等が発生してしまう。また、Ｎ２においては、ピンチローラ軸の撓みによって、駆動ローラ２１と微小高さｈだけ離れてしまう。この状態で、記録シートの搬送および記録動作が繰り返し行われると、この付近に徐々にインクミストが堆積していってしまう。そして、使用頻度の低い厚紙や、カールした記録シートの先端や後端部分が、このＮ２付近にまれに接触すると、この堆積したインクミストが記録面に付着して汚してしまうことになる。

そこで本発明は、このような現状に鑑みて技術的課題を解決しようとするものである。したがって、本発明の目的は、記録シートへの傷、押し痕が発生したり、記録シートへインクミストが付着して汚れてしまうなど、記録品位を悪化させることがなく、安価で耐久性の高いシート搬送装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するため、前記駆動ローラを押圧する複数個の前記ピンチローラを備え、前記ピンチローラは、前記駆動ローラに対する撓みに応じて、前記ピンチローラの一端部の外径を、前記ピンチローラの押圧位置に近づくにしたがってその他の端部の外径に比べて小さくするように構成されたことを特徴とする。

すなわち、本発明の技術内容は以下の構成を備えることにより前記課題を解決できた。

（１）表面に凹凸が設けられた金属製の駆動ローラと前記駆動ローラに押圧して従動回転するピンチローラを有し、前記駆動ローラの長手方向に配設されて前記ピンチローラを前記駆動ローラへ押圧する手段を有し、前記押圧されたピンチローラと駆動ローラとによって記録シートを挟持搬送するシート搬送装置において、前記ピンチローラは前記駆動ローラの長手方向に対する撓みに応じて、前記押圧手段に近づくにしたがって前記ピンチローラ外径を小さくしたことを特徴とするシート搬送装置。

本発明に係るインクジェット記録装置によれば、インクジェット記録のためのシート搬送時において、記録シートへの傷、押し痕が発生したり、記録シートへインクミストが付着して汚れたり、また、用紙搬送力が低下して記録動作中にスキューしてしまう等の記録品位を悪化させることが無い、安定したシート搬送装置を提供することである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応した部分を示すものである。

図１は本発明の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた記録装置の構成を示す模式的斜視図であり、図２は図１中の矢印Ａ方向から見た記録装置の全体構成を示す模式的側断面図である。なお、図１及び図２は、記録装置がインクを吐出して被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置である場合を示す。

本実施例に係る記録装置は、大きく分けて、給紙部３７、被記録媒体搬送部（用紙搬送部）２０、記録部ヘッド１１、記録ヘッド（記録手段）メインテナンス部３６から構成されている。ホスト装置（不図示）から記録データが送られ、制御基板上の記録装置制御部（不図示）にてデータを格納し、同制御部から記録動作開始指令が出されて記録動作が開始する。

記録が開始すると、先ず給紙動作が行われる。給紙部はメインＡＳＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｈｅｅｔ Ｆｅｅｄｅｒ）であり、この給紙部は、圧板４１上に複数枚積載された被記録媒体（被記録シート）から記録動作ごとに１枚ずつの記録シートを引き出して被記録媒体搬送部（用紙搬送部）に送る自動給紙部で構成されている。

給紙動作開始でＡＳＦモータ４６が正方向に回転し、その動力はギア列を経て圧板４１を保持しているカムを回転させる。ＡＳＦモータ４６の回転によってカムが外れると、圧板４１は不図示の圧板ばねの作用により給紙ローラ３９に向けて付勢される。同時に、給紙ローラ３９が被記録媒体（用紙）を搬送する方向に回転するため、積載された被記録媒体の一番上の一枚の搬送が開始される。その際、給紙ローラ３９と記録シート４との間の摩擦力、並びに記録シート同士の摩擦力の条件により、複数枚の記録シートが同時に送り出されてしまうことがある。

その場合には、給紙ローラ３９に圧接されかつ記録シート搬送方向と逆方向に所定の戻り回転トルクを有する分離ローラ４０が作用し、この分離ローラ４０は最も給紙ローラ３９側にある記録シート以外の記録シートを元の圧板上へ押し戻す働きをする。また、ＡＳＦ給紙動作終了時には、カムの動作により分離ローラ４０は給紙ローラ３９との圧接状態から解除され、所定の距離離間されるが、その際に確実に圧板上の所定位置まで記録シートを押し戻すために、戻し爪４３が回転してその役割を果たす。以上のような動作により、記録シートを１枚だけ用紙搬送部へ搬送する。

給紙部から搬送された被記録媒体としての記録シート４は、用紙搬送部（被記録媒体搬送部）たる搬送ローラ（紙送りローラ）２１とピンチローラ２２のニップ部に向けて搬送される。ピンチローラ２２の中心は、搬送ローラ２１の中心に対して、第１排紙ローラ３０に近づく方向の若干のオフセットを持って取り付けられているので、記録シートが挿入される接線方向角度は水平より若干傾いている。よって、用紙先端が的確にニップ部にガイドされるように、ピンチローラホルダ２３とガイド部材（通紙ガイド）７０により形成される通紙経路で角度を付けて用紙を搬送するようにしている。

ＡＳＦ３７によって搬送（送給、給紙）される用紙（記録シート）は、停止状態の搬送ローラ２１のニップ部に突き当てられる。この時、所定の通紙経路長よりもやや長い距離分をメインＡＳＦ３７で搬送することにより、給紙ローラ３９と搬送ローラ２１の間で用紙のループが形成される。このループが真っ直ぐに戻ろうとする力で用紙先端が搬送ローラ２１のニップ部に押圧されることにより、用紙先端が搬送ローラ２１に倣って平行になり、いわゆるレジストレーション取り動作が完了する。レジストレーション取り動作が完了した後、記録シートが正方向（第１排紙ローラ３０に向けて進行していく方向）に移動する方向に、ＬＦモータ（搬送モータ）２６の回転（正方向の回転）を開始する。

その後、給紙ローラ３９は駆動力を切断され、記録シートと連れ回りするようになる。この時点で、記録シートは搬送ローラ２１とピンチローラ２２のみで搬送されるようになる。記録シートは所定改行量毎に正方向に前進し、プラテン２９に設けられたリブに沿って進行する。

用紙先端は漸次第１排紙ローラ３０及び第１拍車列３２のニップ部と、第２排紙ローラ３１及び第１拍車列３３のニップ部に掛かるが、第１排紙ローラ３０と第２排紙ローラ３１の周速は搬送ローラ２１の周速とほぼ等しく設定され、かつ搬送ローラ２１から第１排紙ローラ３０及び第２排紙ローラ３１はギア列で接続されているので、第１排紙ローラ３０及び第２排紙ローラ３１は搬送ローラ２１と同期して回転することになり、そのため、記録シート４は弛んだり引っ張られたりすることなく搬送される。

記録部は、主に記録手段としての記録ヘッド１１と、記録ヘッド１１を搭載して記録シート搬送方向と交叉（通常直交）する方向に走査（移動）するキャリッジ１３とから成る。キャリッジ１３は、シャーシ１０に固定されたガイドシャフト１４とシャーシ１０の一部であるガイドレール１５とによって案内支持され、キャリッジモータ１７とアイドラプーリ２０との間に張架されたキャリッジベルト１６を介してキャリッジモータ１７の駆動力を伝達することにより、往復移動（走査）される。

記録ヘッド１１にはインクタンク１２に接続される複数のインク流路が形成されており、インク流路はプラテン２９と対向する面（吐出口面）に配された吐出口まで連通している。吐出口列を形成する複数の吐出口のそれぞれの内部にはインク吐出用のアクチュエータ（エネルギー発生手段）が配されている。このアクチュエータとしては、例えば、電気熱変換体（発熱素子）による液体の膜沸騰圧力を利用したものや、ピエゾ素子等の電気機械変換体（電気−圧力変換素子）などが用いられる。

記録装置として上記のような記録ヘッド１１を用いるインクジェット記録装置においては、記録ヘッド１１に、フレキシブルフラットケーブル７３を介してヘッドドライバ（不図示）の信号を伝達することで、記録データに応じてインク滴を吐出することが可能である。また、シャーシ１０に張架されたコードストリップ１８をキャリッジ１３に搭載されたＣＲ（キャリッジ）エンコーダ１９によって読み取ることで、適切なタイミングで被記録シートに向けてインク滴を吐出することができる。このようにして、１ライン分の記録が終了すると、前記用紙搬送部（被記録媒体搬送部）により必要量だけ記録シートを搬送（紙送り）する。この動作を繰り返して実施することにより、記録シート全面にわたる記録動作が可能となる。以上が記録装置の概略である。

一方、図３は搬送部２０の拡大図であり、本実施の形態においては、コストを低減すると共に、耐久性を高くするためピンチローラ２２を合成樹脂で円錐形状に形成するようにし、金属性のピンチローラ軸２５で貫通保持する構成をとっている。

また、搬送ローラ２１の表面にはセラミックの粉体が塗着されており、このように表面にセラミックの粉体を塗着して表面に凹凸を設けることにより、搬送ローラ２１は凹凸（セラミックの粉体）がシート４の裏面に食い付くような形で強力な搬送力を発生させている。

しかし、ピンチローラ材質として剛体である合成樹脂を用いていると、図８のような単純な円柱形状のものの場合は、先に述べた図７のような片当たりの状態となってしまっていた。したがって、合成樹脂で形成されるピンチローラにおいても、図４のように、駆動ローラ２１に対するピンチローラ軸２５の撓みに応じて、ピンチローラバネ２４に近づくにしたがってピンチローラ外径を小さくした円錐形状を為している。

さらに、このピンチローラ２２を、２個一対として捩りコイルバネからなるピンチローラバネ２４を中心とした対称に配置することで、駆動ローラ２１に対して均一な押圧にすることが出来る。したがって、厚紙や、インク受容層をもった記録シート等を狭持搬送した場合でも、局所的に、著しく高い押圧が掛かるような現象は起きないため、シートへの傷や押し込み痕（押し込み溝）等の無い搬送を行うことが可能となる。

また、ピンチローラ２２の外形は、ピンチローラ軸２５の駆動ローラ２１との撓みに応じて、ピンチローラバネ２４に近づくにしたがって小さくなるよう略円錐形状に形成されているので、ピンチローラ２２の円錐面は常時安定して駆動ローラ２１に当接されている。したがって、常時意図した押圧力で、記録シートを狭持搬送することが可能である。さらに、ピンチローラの搬送ローラ２１への当接範囲が広がるため、搬送ローラ２１の金属表面に設けた凹凸への記録シート裏面の食い付きも非常に大きくなり、記録シートの搬送力も大きくなる。したがって、意図せざるスキューや皺等の無い、安定したシート搬送が可能である。

本実施例におけるピンチローラを金型を用いて形成する場合は、ピンチローラ２２の円錐面上にパーティングラインを施してしまうと、このパーティングラインにより、記録シートに傷が付いてしまう恐れがあるため、金型は長さ方向に型割りしている。

ところで本ピンチローラは、２個一対として、ピンチローラバネ２４を中心とした対称配置にすることで、ピンチローラが常時意図した押圧力で搬送ローラに当接する。そこで、図５のように、ピンチローラホルダ２３の取り付け部において、ピンチローラ２２を囲む形状を、２２ａのようにピンチローラバネ２４に近い側を狭く、２２ｂのようにバネから遠ざかるにしたがって大きくなるように形成している。本ピンチローラホルダ２３の構成によれば、ピンチローラ２２を組み込み際の組み込み方向がおのずと決定されることになる。

図５は本実施例における搬送部２０の模式的上面図である。ピンチローラホルダ２３におけるピンチローラ取り付け部は搬送方向に対する幅が、ピンチローラバネ２４に近い側が狭くなるように形成しているが、本形態にとらわれるものではなく、たとえば、ピンチローラ取り付け部上面に天面を設け、この内側の幅をピンチローラバネに近い側が狭くなるように形成されているような構成であっても良い。

したがって、ピンチローラ２２の形状は一つで良く（図６参照）、これを相対するようにピンチローラホルダ２３に組み込むことで、低コストで本発明の目的とする効果を得ることが可能となる。また記録幅の大きい記録装置の場合には、駆動ローラが非常に長くなるため、ピンチローラもより多く必要であるが、本構成によれば、前記ピンチローラ対を記録幅方向に増やすことで対応が可能であることは言うまでもない。

なお、本実施例においては、ピンチローラとピンチローラ軸は別部材で構成されているが、合成樹脂等によって一体形成されるような場合にも同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。また、このピンチローラの外径は設定されるピンチローラバネの付勢力や、ピンチローラ軸の材質によって、最適な条件が変わることも言うまでもない。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す模式的斜視図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す模式的側断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の用紙搬送部を示す模式的正面図である。 本発明の一実施形態に係る上記用紙搬送部のピンチローラ押圧状態を示す模式的正面図である。 本発明の一実施形態に係る上記用紙搬送部のピンチローラ保持部を示す模式的上面図である。 本発明の一実施形態に係る上記用紙搬送部のピンチローラ形状を示す模式的図である。 従来のシート搬送装置における用紙搬送部のピンチローラ押圧状態を示す模式的正面図である。 従来のシート搬送装置における用紙搬送部のピンチローラ形状を示す模式的図である。

符号の説明

１ 記録装置本体（記録ユニット本体）
４ 被記録媒体（記録シート、記録用紙）
１０ シャーシ
１１ 記録部（記録手段、記録ヘッド）
１２ インクタンク
１３ キャリッジ
１４ ガイドシャフト
１５ ガイドレール
１６ キャリッジベルト
１７ キャリッジモータ
２０ 用紙搬送部（紙送り部）
２１ 搬送ローラ（ＬＦローラ、紙送りローラ）
２２ ピンチローラ
２３ ピンチローラホルダ
２４ ピンチローラばね
２５ ピンチローラ軸
２６ ＬＦモータ（紙送りモータ、搬送モータ）
２９ プラテン
３０ 第１排紙ローラ
３１ 第２排紙ローラ
３２ 第１拍車列（回転体）
３３ 第２拍車列（回転体）
３６ メインテナンスユニット（吐出回復装置）
３７ メインＡＳＦ（自動給紙部）
３９ 給紙ローラ
４０ 分離ローラ
４１ 圧板
４４ ＡＳＦフラップ
４６ ＡＳＦモータ
５５ ガイドシャフトばね
５６ ガイド斜面
５７ ガイド長孔
５８ リフトカム軸
６６ ＰＥセンサレバー（用紙検知レバー）
６７ ＰＥセンサ
６８ ＰＥセンサレバーばね
７０ 通紙ガイド（ガイド部材）
７４ ガイドシャフトばね
３０１ 制御基板

Claims (6)

1. 表面に凹凸が設けられた金属製の駆動ローラと前記駆動ローラに押圧して従動回転するピンチローラを有し、前記駆動ローラの長手方向に配設されて前記ピンチローラを前記駆動ローラへ押圧する手段を有し、前記押圧されたピンチローラと駆動ローラとによって記録シートを挟持搬送するシート搬送装置において、前記ピンチローラは前記駆動ローラの長手方向に対する撓みに応じて、前記押圧手段に近づくにしたがって前記ピンチローラ外径を小さくしたことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記ピンチローラは駆動ローラの長手方向に対を為すよう配設されて、前記ピンチローラ対の長手方向の略中央をバネ付勢手段によって押圧することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記ピンチローラは、合成樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
4. 前記駆動ローラを押圧する複数個の前記ピンチローラを軸支するピンチローラ保持部材において、前記ピンチローラを軸支するための取り付け部の形状は、前記バネ付勢手段に近づくにしたがって、ピンチローラの囲い部を狭く設けたことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
5. 前記ピンチローラ保持部材はモールド一体成形により形成されることを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
6. 前記ピンチローラ保持部材は記録シートの搬送をガイドすることを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。

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