JP4026003B2 - 給送装置及びこれを備えた記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録装置に関する。更に本発明は、インク等の液体をそのヘッドから吐出して被噴射媒体に噴射を実行するインクジェット式記録装置などの液体噴射装置に関するものである。
【０００２】
ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。
【０００３】
液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。
【０００４】
【従来の技術】
自動給紙装置の記録用紙の残量を検出する従来技術として、下記特許文献１には、スライドの位置に対応した抵抗を生じるスライド抵抗器を、スライダの移動方向が自動給紙装置のガイド用長孔と平行になるように側板に枠体を介して固定するとともに、スライダをアームを介して自動給紙装置の連結棒の端部に接続して、記録用紙の残量に応動する背面板の移動を忠実に伝達する連結棒を介してスライダに伝達させるものが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２０３７２３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構造を備える自動給紙装置では、その給紙の基本構造として、回転する給紙ローラの下方に複数枚の記録用紙を保持できる給送装置を配置し、該給送装置をカムを利用して回動支点を中心に上方へ回動させることで、最上位の記録用紙を給紙ローラに接触させて給紙動作を行うようにしている。
【０００７】
しかしこのような構造では、給送装置の上方への回動時に給紙ローラとの衝突音を生じ、これが静寂なオフィス環境における問題の一つとなっていた。このような衝突音を和らげるために、上記方法等で用紙厚を検知して機械的に給送装置の上昇量を制御することも試みられているが、機械的な方法では細かい制御が行えず、衝突音の問題は未だ解決されていないのが現状である。
【０００８】
そこで本発明の目的は、被記録媒体を保持する給送トレイを電気的に制御して給送ローラに対して接近、離反させることにより、衝突音の発生を減少させることができる給送装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る給送装置は、被記録媒体に摩擦接触して被記録媒体の送り出し作用をする外周面を備える回転可能な給送ローラと、前記給送ローラの下方に設けられ、複数枚の被記録媒体を保持可能な給送トレイと、駆動モータと、前記給送トレイを前記給送ローラに近づけたり、遠ざけたりするために、前記駆動モータの駆動力を前記給送トレイに伝達する手段と、前記給送トレイ上の被記録媒体の残量を検出する手段と、前記給送トレイの初期位置において、給送トレイ上の最上位の被記録媒体と給送ローラとの間に一定の距離が維持されるように、前記検出手段により検出された被記録媒体の残量に応じて前記給送トレイを移動させる量を演算し、該演算結果に基づく制御信号を前記駆動モータに出力する制御部とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、検出手段により検出された被記録媒体の残量に応じて、制御部において、給送トレイ上の最上位の被記録媒体と給送ローラとの間の距離を常に最適な距離とすることができる。従って給送トレイ上の被記録媒体の枚数に拘わらず、常に同じ状態で最上位の被記録媒体を給送ローラと接触させることができる。また給送トレイ上の最上位の被記録媒体を給送ローラに接触させるためにカムを使用せず、駆動モータを使用しているため、駆動モータの駆動ステップ数を調節することで給送トレイに被記録媒体が接触する際の状態を制御することができ、これにより衝突音を小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様に係る給送装置は、上記第１の態様において、前記一定の距離は２〜３ｍｍの範囲から選択されることを特徴とするものである。本態様によれば、最上位の被記録媒体が給送ローラに接触するまでの距離が短いので、その分だけ、衝突音も小さくなる。
【００１２】
また、本発明の第３の態様に係る給送装置は、上記第１または２の態様において、前記検出手段は前記給送トレイ上の被記録媒体の厚さを検出し、または演算により求めて被記録媒体の残量とすることを特徴とするものである。
本態様によれば、被記録媒体の量を厚さとして換算できるから、この厚さを基にして給送トレイの移動すべき量を容易に演算することができる。
【００１３】
また、本発明の第４の態様に係る給送装置は、上記第１〜第３のいずれかの態様において、前記検出装置は、被記録媒体が前記給送トレイ上に新たにセットされた最初だけ被記録媒体の残量を検出し、最初の被記録媒体が給送された後は、予め前記制御部に記憶され、またはその都度入力により制御部に記憶される被記録媒体の種類に応じた厚さに基づいて、前記給送トレイが初期位置となるように前記制御部が制御信号を前記駆動モータに出力することを特徴とするものである。
本態様によれば、最初の被記録媒体が給送された後は検出装置による被記録媒体の残量の検出動作が必要ないから、その分だけスループットが向上する。
【００１４】
また、本発明の第５の態様に係る給送装置は、上記第１〜第４のいずれかの態様において、前記駆動モータは前記給送トレイの駆動専用であり、前記制御部は前記給送トレイ上の最上位の被記録媒体と給送ローラとの距離を微少に調節して、ニップ力を調節する機能を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
本態様によれば、公差等の影響により、給送ローラのニップ力が強すぎたり、弱すぎたりする場合に、最上位の被記録媒体を給送ローラの表面に更に僅かに近づけたり、あるいは僅かに遠ざけたりすることにより、給送ローラのニップ力を適切なものに調整することができる。
【００１６】
また、本発明の記録装置は、上記第１〜第５いずれかの態様の給送装置を備えるものである。本態様によれば、衝突音の小さな記録装置を提供することができる。
【００１７】
また、本発明の他の態様に係る給送装置は、被噴射媒体に摩擦接触して被噴射媒体の送り出し作用をする外周面を備える回転可能な給送ローラと、前記給送ローラの下方に設けられ、複数枚の被噴射媒体を保持可能な給送トレイと、駆動モータと、前記給送トレイを前記給送ローラに近づけたり、遠ざけたりするために、前記駆動モータの駆動力を前記給送トレイに伝達する手段と、前記給送トレイ上の被噴射媒体の残量を検出する手段と、前記給送トレイの初期位置において、給送トレイ上の最上位の被噴射媒体と給送ローラとの間に一定の距離が維持されるように、前記検出手段により検出された被噴射媒体の残量に応じて前記給送トレイを移動させる量を演算し、該演算結果に基づく制御信号を前記駆動モータに出力する制御部とを備えることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の給送装置を適用した記録装置または液体噴射装置の一例としてのインクジェットプリンタを示す側断面図であり、図２の（ａ）は、給送ローラが最上位の被記録媒体と接触している状態を示す断面図であり、（ｂ）は、給送トレイの初期位置における給送ローラと最上位の被記録媒体との関係を示す断面図であり、図３は、給送ローラ、給送トレイ、駆動モータ及び制御部の関係を示す模式図である。
【００１９】
図１において、符号１は、本発明に係る給送装置を適用したインクジェットプリンタを示す。インクジェットプリンタ１は、プリンタ本体３と、該プリンタ本体３の後方上部に設けられる給送部５と、プリンタ本体３の前方に形成される排出部７とを備えて成る。
【００２０】
給送部５には給送トレイ１０を備える給送装置１１が設けられており、給送トレイ１０には複数枚の被記録媒体または被噴射媒体である用紙Ｐを積載可能である。給送トレイ１０はその上端側に設けられる回動支点（図示せず）を中心に下端側が上下方向に回動可能となっており、給送トレイ１０の下面の下端側にはラック１２が設けられている。ラック１２にはピニオンギア１６が歯合しており、ピニオンギア１６は、専用の駆動モータ１８によって実線により表されている駆動伝達系２４を介して時計回り方向及び反時計回り方向に回転駆動されるようになっている。尚、ラック１２、ピニオンギア１６及び駆動伝達系２４は、駆動モータ１８の駆動力を給送トレイ１０に伝達する手段として機能する。
【００２１】
給送トレイ１０の下端に近い箇所の側部には、給送トレイ１０の回動範囲及び給送トレイ１０に積載可能な用紙Ｐの全厚さ範囲に亘って検出可能なリニアセンサ２０が設けられている。そしてリニアセンサ２０と駆動モータ１８とは、それぞれプリンタ本体３に設けられる制御部２２に接続されている。リニアセンサ２０は給送トレイ１０に積載された用紙Ｐの最上位及び最下位の高さ位置を検出可能であると共に、本実施の形態では給送トレイ１０の特定部位の高さ位置も検出可能である。リニアセンサ２０により検出されたこれらの高さ位置は、それぞれ信号に変換されて制御部２２に送信され、制御部２２では後述するように駆動モータ１８を適切に駆動する制御信号を駆動モータ１８に送信するようになっている。尚リニアセンサ２０及び制御部２２の一部は、被記録媒体の残量を検出する手段に相当する。
【００２２】
給送トレイ１０の下端部の上方には給送ローラ１３が設けられている。給送ローラ１３は、給送トレイ１０に積載された最上位の用紙Ｐ及びリタードローラ１４と対向し、最上位の用紙Ｐを挟圧して送り出すとともに、リタードローラ１４との間で給送トレイ１０における次位の用紙と分離し、１枚ずつ前方へ送り出す作用をする。
【００２３】
給送ローラ１３によって送り出された用紙Ｐは、下側に位置する送り駆動ローラ１５及び上側に位置する送り従動ローラ１７から構成される送りローラ１９に至り、そこで駆動系により記録工程における精密な送り動作を受けながら、送りローラ１９の用紙搬送方向の下流側に位置する記録ヘッド２１へ給送されるようになっている。
【００２４】
記録ヘッド２１はキャリッジ２３に支持されており、キャリッジ２３は給送方向と直交する方向（主走査方向）へ往復移動できる。記録ヘッド２１と対向する位置にはプラテン２５が設けられており、該プラテン２５は、記録ヘッド２１によって用紙Ｐに記録を行う際に、用紙Ｐを下側から支持する作用をなす。記録ヘッド２１とプラテン２５との距離は、用紙Ｐの厚さによって適宜調節できるようになっており、用紙Ｐはプラテン２５の頂面上を滑らかに通過しながら、高品質の印字、印画等の記録が行えるようになっている。記録ヘッド２１で記録された用紙Ｐは、排出部７に設けられる排出ローラ２７によって順次排出される。
【００２５】
排出ローラ２７は、下側に位置する排出駆動ローラ２９及び上側に位置する排出従動ローラ３１（歯付きローラまたはギザローラとも言う。）から構成されており、用紙Ｐが排出駆動ローラ２９の回転駆動により引き出されて排出される機構となっている。
【００２６】
以上がインクジェットプリンタ１の概略の構成であり、以下、本発明の給送装置１による給送動作の制御について説明する。まずユーザーが給送トレイ１０に複数枚の用紙Ｐを積載すると、リニアセンサ２０が積載されている用紙のうち最上位の用紙の高さ位置と最下位の用紙の高さ位置とを検出する（図３の符号４１）。これらのデータは、高さ位置信号に変換されて制御部２２に送られ、制御部２２ではこれらのデータから給送トレイ１０に積載されている用紙Ｐの厚さを演算する（図３の符号４３）。また制御部２２には、給送ローラ１３と最上位の用紙Ｐとの距離Ｌ（図２（ｂ）参照）が初期設定されており、本実施の形態では２〜３ｍｍから選択できるようになっている。制御部２２は、この初期設定値に基づき、給送トレイ１０をどの程度上昇させたら、最上位の用紙Ｐと給送ローラ１３との距離が初期設定値になるかを演算する（図３の符号４５）。
【００２７】
この演算値は、制御信号として駆動モータ１８に送られ、制御信号に基づき駆動モータ１８が所定ステップ数だけ回転することにより（図３の符号４７）、給送トレイ１０が、給送ローラ１３と最上位の用紙Ｐとの距離Ｌが初期設定値、即ち本例では２〜３ｍｍの間から選択される位置で停止する。尚、図２（ｂ）に示す如く、給送ローラ１３と最上位の用紙Ｐとの距離Ｌが初期設定値となる給送トレイ１０の位置を「初期位置」と定義する。
【００２８】
この状態からユーザーが記録開始ボタン（図示せず）を押すと、給送トレイ１０の下端側が上方へ回動する方向に駆動モータ１８が所定ステップ数だけ回転し、最上位の用紙Ｐが給送トレイ１０に当接した時点で駆動モータ１８の駆動が停止する。尚、給送ローラ１３と最上位の用紙Ｐとの距離Ｌは既知であるから、駆動モータ１８が回転するステップ数は、給送トレイ１０の下端が距離Ｌだけ上方へ回動するために必要なステップ数として制御部２２において演算されている。
【００２９】
図２（ａ）に示す如く、最上位の用紙Ｐが給送トレイ１０に当接した時点で給送ローラ１３が回転しているから、最上位の用紙Ｐを記録のために給送工程へ送り出される（図３の符号４９）。最上位の用紙Ｐが送りローラ１９によりニップされたら、駆動モータ１８が逆回転して給送トレイ１０を初期位置に戻す。そして次に最上位となっている用紙Ｐを給送する場合には、リニアセンサ２０が再び上記と同じように検出動作を繰り返し、駆動モータ１８が制御部２２から送られる新たな制御信号に基づいて、給送ローラ１３と最上位の用紙Ｐとの距離Ｌが初期設定値となっていることを確認後、最上位の用紙Ｐが給送トレイ１０に当接するまで同様に駆動モータ１８を所定ステップ数だけ駆動する。このような給送動作の繰り返しにより、連続した用紙の給送を行うことができる。
【００３０】
尚、従来のホッパ形式の給送装置のようにバネ力で最上位の用紙を給送ローラに押し付けるものではなく、しかも最上位の用紙は積載されている用紙の枚数に関係なく、常に給送ローラ１３から２〜３ｍｍ程度しか離れていない位置から給送ローラ１３の表面に当接するから、当接時の衝撃音は極めて小さなものとなり、静寂なオフィスで使用しても仕事の障害とはならない。
【００３１】
以上、本発明の給送装置の給送動作の制御の一例について説明したが、以下のような他の給送動作の制御を行うことも可能である。即ち、上記実施の形態では、一枚の用紙Ｐを給送する毎にリニアセンサ２０による最上位・最下位の用紙高さの検出を行い、積載された用紙の厚さを制御部２２で演算しているが、このような方法を採用する他に、用紙Ｐが給送トレイ１０上に新たにセットされた最初だけ用紙の残量をリニアセンサ２０で検出し、最初の用紙が給送された後は、予め制御部２２に記憶され、またはその都度入力により制御部２２に記憶される用紙の種類に応じた厚さに基づいて、制御部２２が適切な制御信号を駆動モータ１８に出力するようにしてもよい。
【００３２】
即ち、記録を行う前にこれから使用する用紙Ｐの厚さを制御部２２に記憶させておく。あるいは制御部２２に特定種類の用紙の厚さを記憶させておき、そこから選択するようにしても構わない。そして給送トレイ１０に用紙をセットしたときだけ、上記のリニアセンサ２０による検出、制御部２２での演算を行い、給送トレイ１０が「初期位置」となるようにする。
【００３３】
一枚ずつの用紙の給送動作が上記同様に開始されたら、制御部２２では、セットされた後に給送された用紙の枚数をカウントし、この枚数と制御部２２に記憶されている用紙の厚さから、給送トレイ１０が初期位置となるためにどの程度上昇したらよいかを演算し、この演算結果から駆動モータ１８の回転ステップ数を演算する。このような方法を採用すれば、最初の用紙が給送された後はリニアセンサ２０による用紙の残量の検出動作が必要ないから、その分だけスループットを向上させることができる。
【００３４】
尚、このような制御を行う場合には、制御が演算された結果通りに進行しているかを確認するために、リニアセンサ２０が給送トレイ１０の特定位置を時々検出し、演算により求められた理論上の給送トレイ１０の位置と、リニアセンサ２０により検出された給送トレイ１０の位置とを比較し、これらにずれがあれば制御部２２から駆動モータ１８に補正信号を出してずれを補正するようにしてもよい。
【００３５】
また本発明では、従来のようにカムによるホッパの駆動ではなく、駆動モータ１８を利用して給送トレイ１０の微妙な距離での上下動を実現することができる。プリンタ本体３には、このように給送トレイ１０の微妙な距離での上下動を実現するための調整ボタン３３が設けられており、この調整ボタン３３を＋側に一回押せば給送トレイ１０が駆動モータ１８の１ステップ分に相当する量だけ上昇し、逆に−側に一回押せば給送トレイ１０が駆動モータ１８の１ステップ分に相当する量だけ下降するようになっている。このような調整ボタン３３を使用すれば、例えば公差等の影響により、給送ローラ１３のニップ力が強すぎたり、あるいは弱すぎたりする場合に、調整ボタン３３を−方向または＋方向に押すことにより、最上位の用紙Ｐを給送ローラ１３の表面から僅かに遠ざけたり、近づけたりすることができるため、給送ローラ１３のニップ力を適切なものに調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の給送装置を適用したインクジェットプリンタを示す側断面図。
【図２】 給送ローラと最上位の被記録媒体との関係を示す断面図。
【図３】 給送ローラ、給送トレイ、駆動モータ、制御部の関係を示す模式図。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ、３ プリンタ本体、５ 給送部、７ 排出部、
１０ 給送トレイ、１１ 給送装置、１２ ラック、１３ 給送ローラ、
１４ リタードローラ、１５ 送り駆動ローラ、１６ ピニオンギア、
１７ 送り従動ローラ、１８ 駆動モータ、１９ 送りローラ、
２０ リニアセンサ、２１ 記録ヘッド、２２ 制御部、２３ キャリッジ、
２４ 駆動伝達系、２５ プラテン、２７ 排出ローラ、
２９ 排出駆動ローラ、３１ 排出従動ローラ、３３ 調整ボタン、Ｐ 用紙

Claims (5)

1. 被記録媒体に摩擦接触して被記録媒体の送り出し作用をする外周面を備える回転可能な給送ローラと、
   前記給送ローラの下方に設けられ、複数枚の被記録媒体を保持可能な給送トレイと、
   駆動モータと、
   前記給送トレイを前記給送ローラに近づけたり、遠ざけたりするために、前記駆動モータの駆動力を前記給送トレイに伝達する手段と、
   前記給送トレイ上の被記録媒体の残量を検出する手段と、
   前記給送トレイの初期位置において、給送トレイ上の最上位の被記録媒体と給送ローラとの間に一定の距離が維持されるように、前記検出手段により検出された被記録媒体の残量に応じて前記給送トレイを移動させる量を演算し、該演算結果に基づく制御信号を前記駆動モータに出力する制御部とを備え、
   前記検出手段は、被記録媒体が前記給送トレイ上に新たにセットされた最初だけ被記録媒体の残量を検出し、最初の被記録媒体が給送された後は、予め前記制御部に記憶され、またはその都度入力により制御部に記憶される被記録媒体の種類に応じた厚さに基づいて、前記給送トレイが初期位置となるように前記制御部が制御信号を前記駆動モータに出力することを特徴とする給送装置。
2. 請求項１において、前記一定の距離は２ｍｍ〜３ｍｍの範囲から選択されることを特徴とする給送装置。
3. 請求項１または２において、前記検出手段は前記給送トレイ上の被記録媒体の厚さを検出し、または演算により求めて被記録媒体の残量とすることを特徴とする給送装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、前記駆動モータは前記給送トレイの駆動専用であり、前記制御部は前記給送トレイ上の最上位の被記録媒体と給送ローラとの距離を微少に調節して、ニップ力を調節する機能を備えることを特徴とする給送装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の給送装置を備えることを特徴とする記録装置。

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