JP2010047357A - ローラ装置、記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】湾曲した用紙搬送経路において用紙の復元力により用紙先端がローラに対し大きな突入角で突入しても、後方から用紙を強く押すことなく円滑にその先端をローラ間へと導くこと。
【解決手段】モータにより駆動される反転ローラ５０と、従動回転するアシストローラ５１は、湾曲した用紙搬送経路に設けられる。アシストローラ５１の外周面には、ローラ長さ方向に延びる溝５１ｂが、外周方向に沿って一定間隔で複数形成されている。反転ローラ５０とアシストローラ５１との間に進入する用紙先端Ｐａは、復元力によりアシストローラ５１に当接するが、溝５１ｂによって反転ローラ５０との間のニップ点に円滑に案内され、用紙を後方から強く押すことなく円滑にローラ間へと導くことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、動力源により駆動される第１ローラと、当該第１ローラとの間で媒体をニップして従動回転する第２ローラと、を備えた、湾曲した媒体搬送経路中に設けられるローラ装置に関する。また本発明は、当該ローラ装置を備えた、ファクシミリやプリンタ等に代表される記録装置に関する。

ファクシミリやプリンタ等に代表される記録装置においては、用紙を搬送する搬送経路中に多数のローラが設けられ、特に対向して設けられる２つのローラにより用紙をニップして搬送する構成が多く用いられる。またローラは、湾曲した媒体搬送経路に設けられる場合も多く、モータにより駆動される第１ローラと、これと対向配置される第２ローラと、の組み合わせによって、用紙に生じる搬送負荷に抗して当該用紙を下流側へと搬送する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−２５３４６７号公報

湾曲した用紙搬送経路において湾曲状態が形成された用紙は、自己復帰習性、即ち元の姿勢に戻ろうとする傾向（復元力）があり、このため用紙先端が第１ローラと第２ローラとの間に進入する際には、上記自己復帰習性によっていずれか一方のローラ周面に当接し、そのローラ周面に沿ってローラ間へと導かれる。

しかしながら当接角が大きくなると用紙をローラ間に到達させる為に必要な力が大きくなり、上流側に設けられた搬送用ローラを駆動する為のモータを高出力化する必要が生じたり、またこれに伴い用紙搬送経路を構成する経路部材に用紙が強く接することで前記経路部材に変形や破損を招く虞がある。

そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は、湾曲した用紙搬送経路において用紙の復元力により用紙先端がローラに対して大きな突入角で突入しても、後方から用紙を強く押すことなく円滑にその先端をローラ間へと導くことにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るローラ装置は、湾曲した媒体搬送経路中に設けられ、動力源により駆動される第１ローラと、前記第１ローラとの間で媒体をニップして従動回転する第２ローラと、を備え、前記第２ローラは、媒体の先端がローラ間に進入する際、前記媒体搬送経路により湾曲状態が形成された媒体の復元力によって当該媒体の先端が当接する側に位置するとともに、その外周面に、媒体の先端をローラ間に案内するガイド手段を有していることを特徴とする。

本態様によれば、媒体の復元力によって当該媒体の先端が当接する側に位置する第２ローラは、その外周面に媒体の先端をローラ間（第１ローラと第２ローラとの間）に案内するガイド手段を有しているので、媒体の先端が第２ローラに対し大きな当接角をもって当接しても、前記ガイド手段によって媒体先端は円滑にローラ間（両ローラのニップ点）へと導かれる。従って後方から媒体を強く押すことなく円滑にその先端をローラ間へと導くことができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記第１ローラは、媒体の後端がローラ間から抜ける際、前記媒体搬送経路により湾曲状態が形成された媒体の復元力によって当該媒体の後端が当接する側に位置していることを特徴とする。

本態様によれば、動力源により駆動される第１ローラが、媒体の復元力によって媒体の後端が当接する側に位置しているので、媒体の後端がローラ間から抜けた後は当該媒体の後端は第１ローラ、即ちローラ周面に上記ガイド手段が設けられていない側のローラに当接する。このため、媒体後端がローラ間から抜けた後は上記ガイド手段により媒体が強く下流側に押されることがなく、媒体後端がローラ間から抜けた後の搬送精度の乱れを防止することができる。

本発明の第３の態様は、第１のまたは第２の態様において、前記ガイド手段は、前記第２ローラの外周方向に沿って適宜の間隔で形成される、ローラ長さ方向に伸びる溝を含むことを特徴とする。
本態様によれば、前記ガイド手段は、前記第２ローラの外周方向に沿って適宜の間隔で形成される、ローラ長さ方向に伸びる溝を含むので、媒体の先端を確実にローラ間へと導くことができる。

本発明の第４の態様は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、前記第２ローラの外周は、前記第１ローラと対向する第１領域と、当該第１領域の片側または両側に配置される、前記第１領域より外径の大きい第２領域と、を備えて構成され、前記第２領域に、前記ガイド手段が設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、第２ローラは、その外周に第１ローラと対向する第１領域と、その片側または両側に配置される第２領域とを備えており、前記ガイド手段は前記第２領域に設けられているので、前記ガイド手段により媒体の表面にダメージを与えることなく、媒体の先端を確実にローラ間に導くことができる。

本発明の第５の態様は、媒体に記録を行う記録手段を備えた記録装置であって、媒体を搬送する湾曲した搬送経路中に、第１から第４の態様のいずれかに係るローラ装置を備えていることを特徴とする。本態様によれば、記録装置において、上記第１から第４の態様のいずれかと同様な作用効果を得ることができる。

以下、図１乃至図４を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明に係る「記録装置」の一実施形態であるインクジェットプリンタ（以下「プリンタ」と言う）１の用紙搬送経路を示す側断面図、図２は反転ローラ５０及びアシストローラ５１の正面図（部分拡大図及び矢視図を含む）、図３はアシストローラ５１の側面図、図４（Ａ）〜（Ｄ）はアシストローラの他の実施形態を示すローラ正面図である。尚、図１はプリンタ１の用紙搬送経路上に配置されるローラを図示する為に、ほぼ全てのローラを同一面上に描いているが、その奥行き方向（図１の紙面表裏方向）の位置は必ずしも一致しているとは限らない（一致している場合もある）。

以下、図１を参照しつつプリンタ１の全体構成について概説する。プリンタ１は、装置底部に給送装置２を備え、当該給送装置２から、「媒体」の一例としての被記録媒体（主として単票紙である記録用紙：以下「用紙Ｐ」と言う）を１枚ずつ給送し、記録手段４において記録（インクジェット記録）を行い、装置前方側（図１において右側）に設けられた図示しない排紙スタッカへ向けて排出される構成を備えている。

またプリンタ１は装置後部に両面ユニット７を着脱自在に備えており、最初に記録の行われた用紙Ｐの第１面に対し反対側の第２面が記録ヘッド４２と対向するよう湾曲反転させ、これにより用紙Ｐの両面に記録が実行可能となっている。

以下、用紙搬送経路上の構成要素について更に詳説する。
給送装置２は、用紙カセット１１と、ピックアップローラ１６と、ガイドローラ２０と、分離手段２１と、を備えている。
装置前方側から装着及び取り外し可能な用紙カセット１１には複数枚の用紙Ｐを積層状態でセット可能であり、図示を省略するエッジガイドによって給送位置に位置決めされるようになっている。

図示しないモータによって回転駆動されるピックアップローラ１６は、揺動軸１８を中心に揺動する揺動部材１７に設けられており、用紙カセット１１にセットされた用紙Ｐの最上位のものと接して回転することにより、当該最上位の用紙Ｐを用紙カセット１１から繰り出す。

用紙カセット１１にセットされた用紙Ｐの先端と対向する位置には分離斜面１２が配置されており、ピックアップローラ１６の回転により繰り出された用紙Ｐの先端が分離斜面１２に摺接しつつ下流側に進むことで、次位以降の用紙Ｐとの予備的な分離が行われる。

分離斜面１２の下流側には自由回転可能なガイドローラ２０が設けられ、このガイドローラ２０の下流側には、分離ローラ２２と駆動ローラ２３とを備えて構成された分離手段２１が設けられている。分離ローラ２２は、外周面が弾性材によって形成されるとともに駆動ローラ２３と圧接可能に設けられ、且つ、トルクリミッタ機構により、所定の回転抵抗が与えられた状態に設けられている。

従って重送されようとする次位以降の用紙Ｐが、当該分離ローラ２２と駆動ローラ２３との間で止められ、即ち重送が防止される様になっている。尚、駆動ローラ２３は図示しないモータにより用紙Ｐを下流側へ送る方向に回転駆動される。

分離手段２１の下流側には、図示しないモータにより回転駆動される駆動ローラ２６と、駆動ローラ２６との間で用紙Ｐをニップして従動回転するアシストローラ２７と、を備えて構成された第１中間送り部２５が設けられており、この第１中間送り部２５により、用紙Ｐが更に下流側へと送られる。

プリンタ１は、図示するように用紙カセット１１から繰り出した用紙Ｐをその進行方向が反対向きとなるように湾曲反転させる湾曲反転経路を備えており、第１中間送り部２５の下流側には、用紙Ｐが湾曲反転経路を通過する際の（特に用紙後端が通過する際の）通紙負荷を軽減する従動ローラ２９が設けられている。

従動ローラ２９の下流側には図示しないモータにより回転駆動される駆動ローラ３２と、駆動ローラ３２との間で用紙Ｐをニップして従動回転するアシストローラ３３と、を備えて構成された第２中間送り部３１が設けられており、この第２中間送り部３１により、用紙Ｐが更に下流側へと送られる。

第２中間送り部３１の下流側には、記録手段４が配置されている。記録手段４は、搬送手段５と、記録ヘッド４２と、紙案内前３９と、排出手段６と、を備えている。尚、搬送手段５の上流側近傍には、用紙Ｐの通過を検出する用紙検出手段（図示せず）も設けられている。

搬送手段５は、モータによって回転駆動される搬送駆動ローラ３５と、該搬送駆動ローラ３５に圧接して従動回転するよう紙案内上３７に軸支される搬送従動ローラ３６とを備えて構成されている。搬送手段５に到達した用紙Ｐは、搬送駆動ローラ３５と搬送従動ローラ３６とによってニップされた状態で搬送駆動ローラ３５が回転することにより、下流側へと精密送りされる。

続いて記録ヘッド４２はキャリッジ４０の底部に設けられ、当該キャリッジ４０は主走査方向（図１の紙面表裏方向）に延びるキャリッジガイド軸４１にガイドされながら、図示しない駆動モータによって主走査方向に往復動する様に駆動される。尚、キャリッジ４０はインクカートリッジを搭載しない所謂オフキャリッジタイプであり、インクカートリッジ（図示せず）がキャリッジ４０から独立して設けられ、インク供給チューブ（図示せず）を介してインクカートリッジから記録ヘッド４２へとインクが供給されるように構成されている。

記録ヘッド４２と対向する位置には紙案内前３９が設けられ、当該紙案内前３９によって、用紙Ｐと記録ヘッド４２との距離が規定されるようになっている。そして紙案内前３９の下流側には、記録の行われた用紙Ｐを排出する排出手段６が設けられている。排出手段６は図示しないモータによって回転駆動される排出駆動ローラ４４と、当該排出駆動ローラ４４に接して従動回転する排出従動ローラ４５とを備えて構成され、記録手段４によって記録の行われた用紙Ｐは、排出手段６により、装置前方側に設けられた図示を省略するスタッカへと排出される。

続いて両面ユニット７について説明する。両面ユニット７は大径の反転ローラ５０と、当該反転ローラ５０との間で用紙Ｐをニップして従動回転するアシストーラ５１、５２を備えている。用紙カセット１１から繰り出されて第１面に記録の行われた用紙Ｐは、第２中間送り部３１、搬送手段５、排出手段６、のこれらによる逆送り動作によって、第１面に記録が実行された際に用紙後端となっていた側が先端となって、反転ローラ５０とアシストローラ５２との間に誘い込まれる。

反転ローラ５０は図示を省略するモータにより図１の反時計回り方向に回転駆動されており、反転ローラ５０とアシストローラ５２との間に誘い込まれた用紙は、反転ローラ５０とアシストローラ５１との間を通って再び第２中間送り部３１に到達し、記録手段４に導かれ、以降同様に記録が実行される。

以上がプリンタ１の概要であり、続いて図２及び図３を参照しながらアシストローラ５１について詳説する。本発明に係る「ローラ装置」としての反転ユニット７は、「第１ローラ」としての反転ローラ５０と、「第２ローラ」としてのアシストローラ５１とを備えている。

図２において反転ローラ５０はローラ本体５０ａと、その外周部に巻回されて反転ローラ５０の外周面を形成する弾性部材５０ｂと、を備えて構成されている。ローラ本体５０ａは、用紙幅方向に延びる回転軸４９に、樹脂成形によって一体的に形成されており、図示するように回転軸４９の軸線方向に間隔を空けて複数（本実施形態では、４つ）形成されている。

弾性部材５０ｂとしては、ゴム材、例えばＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）などを用いることができ、或いはスチレン系、オレフィン系などの各種熱可塑性エラストマなども用いることができる。

反転ローラ５０との間で用紙Ｐをニップするアシストローラ５１は、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）などの樹脂材料を用いた射出成形工程により全体が一体的に形成され、従って反転ローラ５０との間で用紙Ｐをニップする外周面も、成形工程により形成される。尚、符号５１ａは、アシストローラ５１とは別部材であり、アシストローラ５１の軸孔に挿通されて当該アシストローラ５１の回転軸となる軸部材を示している。

ここで、アシストローラ５１において用紙Ｐと接する外周面の幅ＷＢは、反転ローラ５０の外周面の幅ＷＡよりも大きく形成されている。そして反転ローラ５０の外周面とアシストローラ５１の外周面とが対向した状態において、アシストローラ５１の成形工程によってその外周面に形成されるパーティングライン（Ｐ・Ｌ）が、両ローラによって用紙Ｐをニップする領域（幅ＷＡの領域に相当する：以下「押圧領域」と言う）から外れた場所に配置されている。

更にアシストローラ５１において用紙Ｐと接する外周面の両端部分が、いずれも反転ローラ５０の外周面と対向する領域から外れるように（上記押圧領域から外れるように）配置されている。これにより、パーティングラインＰ・Ｌや、ローラ外周面の両端部分（角部）が用紙Ｐに強く押し当たることを防止することができ、パーティングラインＰ・Ｌやローラ外周面の両端部分が用紙Ｐの記録面にダメージを与えることを防止している。

また、反転ローラ５０の外周面が、アシストローラ５１の外周面よりも弾性を有している（柔らかい）場合には、仮にアシストローラ５１の幅ＷＢが反転ローラ５０の幅ＷＡより小さいと、アシストローラ５１が反転ローラ５０の外周面に埋もれる様な状態となり、用紙Ｐに変形などを来す虞がある。しかし上記の通りアシストローラ５１の幅ＷＢは反転ローラ５０の幅ＷＡより大きいので、この様な不具合の発生も防止することができる。

次に、アシストローラ５１の外周面には、ローラ長さ方向（回転軸５１ａの軸線方向）に延びる溝５１ｂが、外周方向に沿って一定間隔で複数形成されており、これにより以下のような作用効果が奏される。即ち、図３において反転ローラ５０とアシストローラ５１との間に進入する用紙先端（符号Ｐａで示す）は、用紙が湾曲した搬送経路を通って湾曲状態が形成されていることにより、図３において矢印Ｆａで示すように復元力（自己復帰習性、即ち元の平坦な姿勢に戻ろうとする習性）によりアシストローラ５１の外周面に当接しようとする。換言すれば、アシストローラ５１が、その様な側に位置している。

この様にアシストローラ５１は、用紙先端Ｐａが当接する側に配置されているが、アシストローラ５１の外周面には溝５１ｂが形成されているので、この溝５１ｂによって用紙先端Ｐａが反転ローラ５０との間のニップ点に円滑に案内される。従って用紙先端Ｐａが大きな当接角をもってアシストローラ５１に当接しても、溝５１ｂからなるガイド手段により、用紙を後方から強く押すことなく確実にローラ間へと導くことができる。

尚、用紙後端（符号Ｐｂで示す）が両ローラ間から抜けた後は、用紙に形成される湾曲状態により、矢印Ｆｂで示す様に用紙の復元力によって用紙後端Ｐｂは反転ローラ５０の外周面と当接する。反転ローラ５０の外周面には上記ガイド手段（溝５１ｂ）が形成されていないので、用紙後端Ｐｂが両ローラ間から抜けた後は、当該用紙は強く下流側に押されることがなく、搬送精度の乱れが防止される。

尚、以上説明した実施形態は一例であり、これに限られないことは言うまでもなく、アシストローラ５１はその構造、材料、製法、等について適宜変更することができる。例えば、図４（Ａ）〜（Ｄ）のそれぞれに示すアシストローラ５３〜５６は、いずれもアシストローラ５１の他の実施形態であり、例えばローラ外周面に形成するガイド手段としての溝を、図４（Ａ）の溝５３ａのように斜め溝とすることもできるし、図４（Ｂ）の溝５４ａの様にＶ字状の溝とすることもできる。

また、ガイド手段として、ローラ外周面に溝を形成するのではなく、用紙先端が食い込む様な弾性を備えた弾性材５５ａ（図４（Ｃ））によりローラ外周面を構成してこれをガイド手段とすることもできる。

更に、図４（Ｄ）に示すようにアシストローラ５６の外周を反転ローラ５０と対向する第１領域５６ａと、その両側に位置する、第１領域５６ａよりも外径の大きい第２領域５６ｂ、５６ｂとで構成し、上記ガイド手段を第２領域５６ｂ、５６ｂに設けることもできる。尚、図４（Ｄ）の実施例では、ガイド手段をアシストローラ５１に形成された溝５１ｂと同様な溝（外周方向に沿って適宜の間隔で複数形成される、ローラ長さ方向に延びる溝）により構成している。

この様に構成することで、用紙は凹凸の無い滑らかな外周面の反転ローラ５０と、同様に凹凸の無い滑らかな外周面の第１領域５６ａとの間でニップされることとなり、ローラ外周面に設けたガイド手段が用紙表面にダメージを与えることを防止できる。

本発明に係るインクジェットプリンタの用紙搬送経路の側断面図。 反転ローラ及びアシストローラの正面図（部分拡大図及び矢視図含む）。 アシストローラの側面図。 （Ａ）〜（Ｄ）はアシストローラの他の実施形態を示すローラ正面図。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ、３ 給送装置、４ 記録手段、５ 搬送手段、６ 排出手段、７ 反転ユニット、１１ 用紙カセット、１２ 分離斜面、１６ ピックアップローラ、１７ 揺動部材、１８ 揺動軸、２０ 従動ローラ、２１ 分離手段、２２ 分離ローラ、２３ 駆動ローラ、２５ 第１中間送り部、２６ 駆動ローラ、２７ アシストローラ、２９ 従動ローラ、３１ 第２中間送り部、３２ 駆動ローラ、３３ アシストローラ、３５ 搬送駆動ローラ、３６ 搬送従動ローラ、３７ 紙案内上、３９ 紙案内前、４０ キャリッジ、４１ キャリッジガイド軸、４２ 記録ヘッド、４４ 排出駆動ローラ、４５ 排出従動ローラ、４９ 回転軸、５０ 反転ローラ、５１、５２ アシストローラ、５３〜５６ アシストローラ（他の実施形態）、Ｐ 記録用紙

Claims (5)

1. 湾曲した媒体搬送経路中に設けられ、動力源により駆動される第１ローラと、
   前記第１ローラとの間で媒体をニップして従動回転する第２ローラと、を備え、
   前記第２ローラは、媒体の先端がローラ間に進入する際、前記媒体搬送経路により湾曲状態が形成された媒体の復元力によって当該媒体の先端が当接する側に位置するとともに、その外周面に、媒体の先端をローラ間に案内するガイド手段を有している、
   ことを特徴とするローラ装置。
2. 請求項１に記載のローラ装置において、前記第１ローラは、媒体の後端がローラ間から抜ける際、前記媒体搬送経路により湾曲状態が形成された媒体の復元力によって当該媒体の後端が当接する側に位置していることを特徴とするローラ装置。
3. 請求項１または２に記載のローラ装置において、前記ガイド手段は、前記第２ローラの外周方向に沿って適宜の間隔で形成される、ローラ長さ方向に伸びる溝を含むことを特徴とするローラ装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のローラ装置において、前記第２ローラの外周は、前記第１ローラと対向する第１領域と、当該第１領域の片側または両側に配置される、前記第１領域より外径の大きい第２領域と、を備えて構成され、
   前記第２領域に、前記ガイド手段が設けられている、
   ことを特徴とするローラ装置。
5. 媒体に記録を行う記録手段を備えた記録装置であって、媒体を搬送する湾曲した搬送経路中に、請求項１から４のいずれか１項に記載のローラ装置を備えている、
   ことを特徴とする記録装置。

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