JP3666139B2

JP3666139B2 - 印字装置

Info

Publication number: JP3666139B2
Application number: JP25475296A
Authority: JP
Inventors: 隆一郎梅田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2016-09-26
Also published as: JPH10100394A; US5800076A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字装置に関し、特に、送りローラおよび押さえローラで送り出された用紙を印字機構に導くための構成に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来図７に示すように、印字ヘッド９９の上流側に送りローラ９４および押さえローラ９６を、下流側に排出ローラ９８対をそれぞれ配置し、押さえローラ９６をレバー部材９７の先端に支持して送りローラ９４に接触させたものが知られている。
【０００３】
用紙の後端近くまで正確に印字するには、押さえローラ９６を印字ヘッド９９のすぐ近くに配置する必要があり、そのために、印字ヘッドとの干渉を避けるために押さえローラ９６をできるだけ小径にしている。また、押さえローラ９６を支持するレバー部材９７の先端９７ａを印字ヘッド側へ延長して、用紙後端が押さえローラ９６を通過した後も、その先端９７ａにより用紙を押さえることで、用紙の後端が浮き上がることなく、少しでも長く正確な用紙送りを維持するようにしている。
【０００４】
しかし、レバー部材９７の先端９７ａを印字ヘッド側へ延長するにしても、その先端９７ａと印字ヘッド９９、およびそれと対向する通路壁９２との間隔を、組み付け誤差等を考慮して所定値以上確保しなければならないから、先端９７ａを延長するには限度があり、用紙の後端が浮き上がることなく正確な用紙送りを維持する距離を十分に短くすることができない。つまり後端のごく近くまで正確に印字することができない。
【０００５】
米国特許第５５２７１２３号明細書および図面には、押さえローラを支持する部材側に、板ばね等の薄板状の案内片を設け、その案内片が上流側から送りローラの外周に接近しながら、複数の押さえローラ間をとおって送りローラの下流側外周に接触するようにしたものが記載されている。このものは、案内片の自由端が、支持部材の印字ヘッド側端部よりも手前に位置しており、印字ヘッドに対する支持部材の端部の関係は上記従来のものと変わりがなく、上記の問題点を完全に解消するには至っていない。
【０００６】
本発明は、送りローラと押さえローラによって送り出された用紙を、印字ヘッドの近くまで、浮き上がることなく正確に案内し、用紙後端の近くに正確に印字できるようにするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、送りローラと、その送りローラとの間に用紙を挟持し下流側に送り出す押さえローラと、その押さえローラを支持し、前記両ローラの用紙送り方向上流側で両ローラ間に用紙通路を挟んで前記送りローラとは反対側に位置するレバー部材と、このレバー部材の印字機構側端部から前記印字機構に向けて突出する弾性を有する薄板状の案内片と、前記両ローラの下流側に設けられた印字機構と、前記印字機構に対向する位置に前記送りローラに近い端部に印字ヘッドから最も離れ下流側に向け漸次近接するような傾斜面を有するプラテン面と、この印字機構の下流側に配置される排出ローラ対とを備え、前記押さえローラは前記送りローラの外周と排出ローラ対の接点部とを通る接線に対する送りローラの接点よりも下流側にずれた位置で送りローラに接触し、前記案内片と前記傾斜面との隙間を通って用紙を前記傾斜面をほぼ密着しながら送り出すことを特徴とする。
【０００８】
この構成により、送りローラと押さえローラとで送り出された用紙は、レバー部材の先端よりもさらに先まで案内片で押さえられる。案内片は弾性を有する薄板状のものであるから、印字機構にきわめて近い位置まで延長することができ、用紙後端の浮き上がりを押さえ、後端近くまで正確に印字することができる。また、案内片の自由端の位置が多少ずれても弾性変形によって用紙を正確に案内することができる。案内片が下流側通路壁に対し上方から鋭角をなして突出するため、送りローラと押さえローラとで送り出された用紙の先端は、下流側通路壁に向け方向付けられてその通路壁にほぼ密着して送られ、また、用紙の後端も同様に通路壁側に押さえられ、印字機構に向け浮き上がることなく正確に送ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記薄板状の案内片は、前記送りローラ、及び押さえローラの接点部と前記排出ローラ対の接点部とを結ぶ直線に対して上方から鋭角をなして突出することを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記案内片は、押さえローラよりも上流側において送りローラの上面に弾性接触することを特徴とする。この構成によれば、押さえローラよりも上流側において送りローラの上面に弾性接触しており、その接点よりも上流側の案内片と送りローラとの間で、用紙先端をレジストするためのニップ部を形成する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記レバー部材は、送りローラの軸と平行な軸線まわりで揺動可能に構成されることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、案内片の自由端の位置が多少ずれても弾性変形によって用紙を正確に案内することができ、揺動可能なレバー部材が送りローラの回転にともなってわずか上下動しても、支障をきたさない。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記案内片の自由端は、前記押さえローラ間の小径部をとおって、印字機構側端部より下流側に突出することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をインクジェット式印字装置に具体化した図面を参照して説明する。
【００１６】
この印字装置は、給紙装置２から用紙Ｓを１枚ずつ送り出し、さらに用紙送り装置７によりその用紙を印字機構１の前面に送り、用紙Ｓに所定の印字を行い、印字装置外に排出する。用紙Ｓは、一定寸法の矩形状に裁断されたいわゆる単票用紙である。
【００１７】
印字機構１には、ガイドレール１０に沿って往復移動するキャリッジ１１と、キャリッジ１１に支持されたインクカートリッジ１２及び印字ヘッド１３が設けられる。ガイドレール１０は、給紙装置２から供給される用紙Ｓの幅方向、すなわち用紙Ｓの表面と平行でかつ用紙Ｓの送り方向と直交する方向に配置される。印字時には、キャリッジ１１が不図示の駆動源（図５のモータ１０３）にて往復駆動されつつ印字ヘッド１３からその下方を通過する用紙Ｓに向かってインク滴が吐出され、それにより用紙Ｓに文字や図形からなる画像が印字される。
【００１８】
給紙装置２には、用紙Ｓを積層状態で収容するホッパ３と、ホッパ３から用紙Ｓを送り出すための送出機構４と、ホッパ３から送り出される用紙Ｓが突き当たるように設けられた壁部５とが設けられる。ホッパ３の内部には、用紙Ｓを積層支持する押上板３１が設けられる。押上板３１はホッパ３の後端側に設けられた回動軸３４を中心として回動可能であり、ばね３５により用紙Ｓの先端側が送出機構４に向け押し上げ付勢されている。
【００１９】
送出機構４には、用紙Ｓの幅方向と平行な支持軸４０と、支持軸４０上に取付けられた給紙ローラ４１とが設けられる。壁部５には、ホッパ３の先端から下降する用紙Ｓを受け止める用紙受け面５０と、この用紙受け面５０の上方に連続し、ホッパ３から送り方向前方へ向かうにしたがって上昇する傾斜面５１とが形成される。傾斜面５１は、ホッパ３から送り出される用紙Ｓを一枚ずつに分離する作用を有するもので、摩擦部材など公知の分離手段が適宜併設されてもよい。
【００２０】
給紙装置２には、さらに印字装置の外郭を構成するカバー部材６３の上面に、手差し用紙のための挿入口２１が設けられる。手差し挿入口２１は、送出機構４よりも下流側で用紙送り装置７よりも上流側に開口している。
【００２１】
用紙送り装置７には、印字機構１の上流側に設けられた送りローラ７０および押さえローラ７１と、押さえローラ７１を支持するレバー部材７５と、下流側に設けられた排出ローラ対７２、７３と、用紙通路を形成するための通路壁６１、６２と、用紙検出器８などが設けられる。通路壁６１、６２は、ホッパ３、送出機構４および印字機構１を支持する印字装置のフレーム６０の一部に形成され、用紙受け面５０から連続して印字ヘッド１３と対向する位置へ延びる。
【００２２】
送りローラ７０は、用紙幅方向と平行な軸線のまわりに回転可能に設けられ、大部分を通路壁６１、６２の下に位置し、その両通路壁６１、６２間の開口６４から一部上面を露出している。押さえローラ７１は、図２に示すように用紙幅方向に複数個設けられ、それぞれ送りローラ７０の露出部分に接触する。複数個の押さえローラ７１は、適数個（例えば３個）ずつ１本の棒状部材７４上に間隔をおいて形成され、各押さえローラ間に小径部７４ａが形成されている。
【００２３】
押さえローラ７１を支持するレバー部材７５は、各棒状部材７４に対してそれぞれ一対設けられ、一対のうちの一方のもの７５ａが棒状部材７４の一端の軸部７４ｂを回転可能に支持し、他方のもの７５ｂが、棒状部材７４の他端の軸部７４ｃを回転可能に支持する。各部分７５ａ、７５ｂは、以下のように取付部材７６にそれぞれ独立して揺動可能に支持される。
【００２４】
取付部材７６は、図２、図３に示すように、用紙幅方向に長く形成され、各部分７５ａ、７５ｂに対して一対の支持片７６ａを長手方向に所定間隔をおいて複数対有する。各部分７５ａ、７５ｂは、その左右両側付近に設けたアーム７７に軸７７ａを突出し、アーム７７の弾性を利用して軸７７ａを支持片７６ａの軸受孔に嵌合することにより、揺動可能に支持される。この揺動の中心は、両ローラ７０、７１の用紙送り方向上流側で、用紙通路を挟んで送りローラ７０とは反対側に位置し、かつ送りローラ７０と平行な軸線である。この場合、アーム７７および軸７７ａを取付部材７６側に、軸受孔を各部分７５ａ、７５ｂ側に形成することもできる。
【００２５】
各部分７５ａ、７５ｂはまた、取付部材７６と各部分７５ａ、７５ｂとの間に挿入したばね７８により、棒状部材７４の両端をそれぞれ独立して送りローラ７０に向け付勢している。つまり、送りローラ７０の外周の凹凸、または用紙の厚さの変化などがあっても、棒状部材７４が傾いて、各押さえローラ７１をできる限り均等に送りローラ７０に接触させる。
【００２６】
レバー部材７５は、図１に示すように、側面において「く」字形をなし、押さえローラ７１側の端部を印字機構１にできる限り接近させ、ばね７８で押圧される側の端部をそれよりも上流側で通路壁６１から離れる方向に立ち上がらせた形状をなす。この形状によって、通路壁６１と対向する面７５ｃは、給紙装置２から送られた用紙の先端をローラ７０、７１に導くための用紙通路を通路壁６１と共同して形成する。
【００２７】
またレバー部材７５の各部分７５ａ、７５ｂには、弾性のある薄板状の案内片７９が固定される。案内片７９は、樹脂製のフィルム材または板ばね等により製作され、一端を各部分７５ａ、７５ｂの押さえローラ７１から上流側へ離れた面（上記面７５ｃよりやや上の位置）に貼付され、自由端を図４に示すように、押さえローラ７１間の小径部７４ａをとおって各部分７５ａ、７５ｂの印字機構側端部よりも下流側に突出している。案内片７９は、押さえローラ７１よりも上流側において送りローラ７０の上面に弾性接触しており、その接点Ｐよりも上流側の案内片７９と送りローラ７０との間で、用紙先端をレジストするためのニップ部を形成する。案内片７９はレバー部材７５の表面よりも没したところに貼付され、その表面から緩やかな角度で湾曲しながら送りローラ７０に向け突出している。
【００２８】
ローラ７０、７１よりも下流側の通路壁６２は、印字ヘッド１３と対向するいわゆるプラテン面を形成しているが、ローラ７０に近い端部において印字ヘッド１３から最も離れ、下流側に向け漸次接近するように傾斜面６２ａを有する。傾斜面６２ａの上端とほぼ同じ高さにに排出ローラ対７２、７３の接点部が位置する。排出ローラ対７２、７３のうちの上のローラ７３は、外周にとがった突起を多数有するいわゆる拍車ローラである。
【００２９】
押さえローラ７１は、送りローラ９４の外周と排出ローラ対７２、７３の接点部とをとおる接線に対する送りローラ９４の接点よりも下流側へ少しずれた位置で、送りローラ７０と接触する。この結果、両ローラ７０、７１の接点をとおる接線Ａは、傾斜面６２ａに対して上方から鋭角Ｂをなす。また案内片７９も傾斜面６２ａに対して鋭角をなすように下降傾斜し、かつローラ７０、７１の接点部と排出ローラ対７２、７３の接点部とを結ぶ線Ｃに対しても傾斜している。案内片７９の下端は、上記線Ｃよりも傾斜面６２ａ側に突出している。
【００３０】
したがって、ローラ７０、７１から送り出された用紙の先端は、傾斜面６２ａに鋭角に当接してその傾斜面６２ａにほぼ密着しながら進み、排出ローラ対７２、７３に挟まれる。ローラ７０、７１と排出ローラ対７２、７３間にわたった用紙は、ローラ７０、７１よりも排出ローラ対７２、７３の方がわずか高速で用紙を送るように設定されているため、上記線Ｃに沿って張られた状態になる。用紙の後端がローラ７０、７２から外れると、その後端は案内片７９に押さえられながら印字ヘッド１３にきわめて近い位置まで進む。このように、用紙の先端と後端は、浮き上がって印字ヘッド１３を擦り、インクで汚れることから回避される。
【００３１】
図５は、この印字装置の概略の電気的構成を示すブロック図である。制御装置１０１は、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成され、Ｉ／Ｆ部をとおして受信したデータにもとづいて、印字ヘッド１３、紙送りモータ１０２、キャリッジモータ１０３を駆動する。用紙検出器８は、図１に示すようにローラ７０、７１の上流側の用紙通路に突出したレバー８１とそのレバーによって操作されるスイッチ手段８２からなり、同通路内の用紙の存否を制御装置１０１に知らせる。
【００３２】
図７は、用紙を給紙装置２から印字開始位置へ吸入するための制御装置１０１の制御内容を示すフローチャートである。パソコン等の上位装置から用紙の吸入信号が入ると、制御装置は紙送りモータ１０２を駆動し、用紙の吸入を開始する（Ｓ１）。まず紙送りモータ１０２によって給紙ローラ４１が図１において時計方向に回転すると、ホッパ３から用紙Ｓが１枚送り出される。用紙Ｓの先端は、レバー部材７５の面７５ｃまたは案内片７９と通路壁６１との間の用紙通路に、それらに案内されながら入って、用紙検出器８を操作した後、送りローラ７０と案内片７９との間のニップ部でレジストされる（図４）。このとき、モータ１０２はローラ７０、７２を停止または反時計方向に回転しており、用紙Ｓをレジスト位置よりも下流側へは送らない。
【００３３】
モータ１０２はホッパ３からレジスト位置までの距離分回転すると、回転方向を切り換え、給紙ローラ４１を停止する一方、ローラ７０、７２を時計方向に回転し、用紙を案内片７９に押されながら送りローラ７０により押さえローラ７１に向け送ってそのローラ７０、７１間に挟持し、印字ヘッド１３に向け送る。この前に用紙検出器８が用紙を検出している（Ｓ２：Ｙｅｓ）と、制御装置１０１は上位装置から受信した用紙の種類に関するデータを判別し（Ｓ５）、通常の薄紙の場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、レジスト位置からモータ１０２を一定量回転させ、用紙の第一印字位置を印字ヘッド１３に対向させる（Ｓ７）。はがき、封筒などの厚紙の場合（Ｓ５：Ｎｏ）、送りローラ７０と案内片７９との間のニップ部に先端が入り込む量が少なくなるので、モータ１０２を上記一定量＋αだけ回転させることで、上記薄紙と同じ上端余白をおいた第一印字位置を印字ヘッド１３に対向させることができる（Ｓ６）。
【００３４】
つまり、制御装置１０１は、用紙の種類に対応してレジスト位置から印字機構１へ向けての用紙の頭出し送り量（薄紙の場合は上記の一定量、厚紙の場合は上記の一定量＋α）を予めＲＯＭに記憶しており、用紙の種類を示す信号に応じてそれを読み出し、用紙の種類に拘わらす頭出し位置をほぼ一定に制御する。上記αは送りローラ７０の大きさ、案内片７９の弾性力等によって決められる。用紙の種類は２種類だけでなく、多段階に決めることができる。
【００３５】
給紙ローラ４１の回転当初から、レジスト位置までの距離相当以上モータ１０２を回転しても、用紙検出器８が用紙を検出しないとき（Ｓ２：Ｎｏ、Ｓ３：Ｙｅｓ）、用紙がジャムしたかホッパ３に用紙がないとしてエラー処理をして（Ｓ１４）、制御を終了する。
【００３６】
手差し挿入口２１から用紙が挿入され、用紙先端が上記レジスト位置にあると、用紙の挿入を開始する当初から用紙が検出されている（Ｓ２：Ｙｅｓ）から、モータ１０２は給紙ローラ４１を回転することなく、ローラ７０、７２を上記のように時計方向に用紙の種類に応じた量だけ回転する（Ｓ６、Ｓ７）。
【００３７】
用紙が正常に吸入されたとき、制御装置１０１は、印字動作にともなう改行送りが進行して、用紙後端が用紙検出器８を通過したのちも、所定距離を送るまではまだ用紙があるものとして印字動作を継続し、用紙の後端近くまで印字する。用紙後端の余白は適宜設定可能であるが、案内片７９により用紙を押さえることで、押さえローラ７１から離れても紙後端の浮き上がりを押さえ、後端近くまで正確に印字することができる。
【００３８】
案内片７９は弾性体であるから、自由端の位置が多少ずれても弾性変形によって用紙を正確に案内することができる。また送りローラ７０の表面に凹凸があったり、用紙に厚さの変化があったりしてレバー部材７５が送りローラの回転にともなってわずか上下動しても、支障をきたすことはない。
【００３９】
さらに、押さえローラ７１、案内片７９を、用紙の幅方向にわたって適宜の間隔で配置してあるので、用紙幅全体において押さえローラ７１による送り、案内片７９による前述の押さえ効果を達成することができ、用紙の後端まで傾くことなく正確に送ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した印字装置の要部縦断面図。
【図２】押さえローラ７１、レバー部材７５、取付部７６材部分の一部正面図。
【図３】レバー部材７５を取付部材７６に支持するための構成を示す斜視図。
【図４】図１の用紙送り装置７の一部拡大図。
【図５】印字装置の概略の電気的構成を示すブロック図。
【図６】用紙吸入のための制御内容を示すフローチャート。
【図７】従来の印字装置の用紙送り装置の図４相当図
【符号の説明】
１印字機構
６１、６２通路壁
７０送りローラ
７１押さえローラ
７２、７３排出ローラ対
７５レバー部材
７９案内片

Claims

送りローラと、その送りローラとの間に用紙を挟持し下流側に送り出す押さえローラと、その押さえローラを支持し、前記両ローラの用紙送り方向上流側で両ローラ間に用紙通路を挟んで前記送りローラとは反対側に位置するレバー部材と、このレバー部材の印字機構側端部から前記印字機構に向けて突出する弾性を有する薄板状の案内片と、前記両ローラの下流側に設けられた印字機構と、前記印字機構に対向する位置に前記送りローラに近い端部に印字ヘッドから最も離れ下流側に向け漸次近接するような傾斜面を有するプラテン面と、この印字機構の下流側に配置される排出ローラ対とを備え、前記押さえローラは前記送りローラの外周と排出ローラ対の接点部とを通る接線に対する送りローラの接点よりも下流側にずれた位置で送りローラに接触し、前記案内片と前記傾斜面との隙間を通って用紙を前記傾斜面をほぼ密着しながら送り出すことを特徴とする印字装置。
前記薄板状の案内片は、前記送りローラ、及び押さえローラの接点部と前記排出ローラ対の接点部とを結ぶ直線に対して上方から鋭角をなして突出することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
前記案内片は、押さえローラよりも上流側において送りローラの上面に弾性接触することを特徴とする請求項１又は２に記載の印字装置。
前記レバー部材は、送りローラの軸と平行な軸線まわりで揺動可能に構成されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の印字装置。
前記案内片の自由端は、前記押さえローラ間の小径部をとおって、印字機構側端部より下流側に突出することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の印字装置。