JP4067693B2 - 印字装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、正しい送り込み方向に対して傾いて送り込まれた用紙の傾きを補正するスキュー補正機構を備えた印字装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印字装置の用紙搬送機構では、用紙搬送方向でプラテンよりも上流側にスキュー補正機構を設けて、この機構の衝立片に用紙の先端縁を衝突させ、搬送方向に対する用紙の傾き（スキュー）を補正することが多い。衝立片は、スキュー補正時にのみ用紙搬送面に進出して用紙搬送路を遮断し、他の場合は用紙搬送面から退避させて用紙の搬送に支障がないようにしている。
【０００３】
しかし、従来のスキュー補正機構（例えば、実用新案登録第２５０８８５５号公報）では、用紙を衝立片に衝突させてスキューを補正した後、用紙が衝突したままの状態で衝立片を退避させているので、衝立片の退避が不完全となり、スキュー補正後の用紙の搬送に支障を来すことがある。これは、衝立片に衝突している用紙は、その状態でも送り込み用の用紙搬送ローラー対の送り込み力によって強く押されており、用紙先端と衝突片間の摩擦が大きく、また、衝立片が搬送方向に押されて衝立片を退避させる機構の可動部分間にこじりが生じているためである。このような支障は、特にいわゆる腰が強い用紙や厚い用紙を使用する場合に発生しやすい。
このため、従来の機構では、衝立片の退避に大きな駆動力を必要としたり、無理に退避させる結果、用紙の先端縁を損傷してしまったりすることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、スキュー補正機構における衝立片の退避を軽く行え、また、用紙先端縁を損傷することがない印字装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
印字装置は、用紙搬送台、プラテン、印字ヘッド、用紙搬送ローラー対、スキュー補正機構及び用紙位置検出センサーを含む制御装置を備える。用紙搬送台は用紙搬送面にストレートな用紙搬送路を形成している。プラテンは用紙搬送台の用紙搬送面から用紙搬送路に露出して配置され、印字ヘッドをプラテンと対向して配置する。用紙搬送ローラー対は、一対のローラー間に用紙を挟持して送り出すもので、多くは駆動ローラーとこれに圧接される従動ローラーからなり、用紙幅方向に複数対設ける。スキュー補正機構は、用紙の搬送方向においてプラテンと搬送ローラー対との間に設けられ、ペーパーインセンサーなど用紙位置検出センサーからの信号に基づいた制御装置の指令で衝立片を用紙搬送路に進出させ、また、退避させる。
【０００６】
制御装置は、次の作動を制御する。搬送ローラー対を正方向に駆動して用紙を送り、用紙の先端縁をスキュー補正機構の衝立片に衝突させ、用紙の搬送路に対する傾き（スキュー）を補正する。ついで、スキュー補正に十分な設定した時間の後、搬送ローラー対を設定量だけ用紙搬送方向と逆方向に回転させ、用紙の先端縁を衝立片から引き離す。そして、衝立片を搬送路から退避させ、その後に用紙搬送ローラー対を正方向に駆動して用紙をプラテンと印字ヘッド間の印字ギャップに向けて送り込む。
スキュー補正機構の衝立片は用紙の搬送路を横断する方向に複数個配置しこれらを駆動板を用いて用紙搬送面へ一斉に進出させ、また、退避させる構造とすることがある。
駆動板を直線駆動用のソレノイドで駆動する構造とすることがある。
スキュー補正機構の衝立片、駆動板及び直線駆動用のソレノイドをサブフレームに組み付けて、スキュー補正機構を１つのユニットにまとめることがある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、印字装置１の用紙搬送機構を示したもので、本体フレーム２と用紙搬送台５、プラテン６、印字ヘッド７、第１の用紙搬送ローラー対８、第２の用紙搬送ローラー対９、及びスキュー補正機構１０を備えている。用紙搬送台５は、本体フレーム２に固定されてストレートな用紙搬送路３を形成する用紙搬送面４を備えている。図１において、符号Ｍ１はモーター、符号Ｇ１〜Ｇ９は動力伝達用のギアであり、モーターＭ１のギアリンクを構成している。ただし、符号はその軸心を示しており、駆動側ギア、従動側ギアなどの詳しい説明は省略する。なお、ギアＧ２はアイドルギアである。符号Ｔは連続紙用のトラクター、符号Ｆはフラッパーで用紙搬送経路３をカット用紙の態様と連続用紙の態様とに切換えるためのものである。図ではカット用紙を使用する態様となっている。符号Ｃは印字装置１が備えた制御部で印字装置における各部の駆動とそのタイミング及びいわゆるパソコンなどの親機器から送られてくる印字信号と印字データの処理を行う。
【０００８】
本体フレーム２は、印字装置１としての機構を組み付ける基板となるもので、鋼板をプレス加工して頑丈に形成してある。用紙搬送台５（図２）もまた、鋼板のプレス加工品で上面をほぼ平らな用紙搬送面４としており、プラテン６用に孔１１ａが、第１、第２の用紙搬送ローラー対８，９用に孔１１ｂ、１１ｃが、また、スキュー補正機構１０用の孔１１ｄがそれぞれ設けられている。符号１１ｅは、用紙位置検出用のセンサーＳ１〜Ｓ４を突出させるための孔であり、図２において４ヶ所存在している。センサーＳ１〜Ｓ４（図３）は、用紙搬送台５の下方に搬送路３を横断する方向の水平軸１２で回動自在に取り付けられており、水平軸１２を挟んで左右に係合爪１３とこれを進出位置に維持するためのバランサー１４を有し、下方へトリガー１５を一体に有している。符号１６はフォトカプラー、符号Ｐは用紙である。
【０００９】
センサーＳ１，Ｓ４はカット用紙が乗り上がることにより用紙裏面との間で滑りを起こしながら搬送方向と反対に回転（図イ、ロ）し、センサーＳ２，Ｓ３は用紙の先端が突き当たることにより押されて搬送方向に回転する（図ハ、ニ）。すなわち、センサーＳ１〜Ｓ４は同じ構造であるが、グループ間で向きが逆に取り付けられている。また、いずれも、バランサー１４によって用紙が通過するともと位置に戻るものである。センサーＳ１は用紙の先端縁を検出し、センサーＳ２とセンサーＳ４は用紙の後端縁を検出する。センサーＳ２とセンサーＳ３は用紙の搬送方向で位置が前後に少しずれており、用紙の傾斜（スキュー）程度を検出する。
【００１０】
プラテン６は、用紙搬送面４の下部に軸支され、モーターＭ１のギアリンクで駆動される。その周面上部は用紙搬送面４とほぼ同一の位置となって用紙搬送台５の孔１１ａから露出している。印字ヘッド７はプラテン６の上部にこれと対向して配置してあり、プラテン６の周面との間が印字ギャップとなっている。
第１の用紙搬送ローラー対８は、用紙搬送方向でプラテン６の上流側に、第２の用紙搬送ローラー対９は、プラテン６の下流側に配置してあり、第１の用紙搬送ローラー対８は、駆動ローラー１７と従動ローラー１８を備え、第２の用紙搬送ローラー対９は駆動ローラー１９と従動ローラー２０を備える。双方の駆動ローラー１７，１９は用紙搬送面４の下部に軸支され、孔１１ｂ，１１ｃからそれぞれ用紙搬送面４に露出すると共に、モーターＭ１のギアリンクで駆動される。
【００１１】
第１の用紙搬送ローラー対８の従動ローラー１８は、第１，４図に示すようにホルダー２１に軸支してあり、ホルダー２１の上端部をコイルバネ２２（付勢部材）で押圧して従動ローラー１８を駆動ローラー１９に圧接している。この実施形態において第１の用紙搬送ローラー対８は６個でそれぞれの従動ローラー１８を個別にホルダー２１に軸支してある。
第２の用紙搬送ローラー対９の従動ローラー２０は駆動ローラー１９に対して２段階程度の調節が可能で、常時ほぼ一定の圧接力で押圧されている。圧接力は本体フレーム２と従動ローラー２０の支持部分に配置したバネなどの付勢部材による。
【００１２】
スキュー補正機構１０（図５，６）は、サブフレーム２３と駆動板２４、衝立片２５及びソレノイド２６を備える。サブフレーム２３は駆動板２４、衝立片２５及びソレノイド２６を組み付けて全体をユニットとして構成するためのもので、サブフレーム２３を本体フレーム２へ取り付けることにより、スキュー補正機構１０を印字装置１に装着することができる。サブフレーム２３は用紙搬送面４を横断する方向に長く、垂直片２７と水平片２８を一体に形成した断面Ｌ字形のプレス成形品である。垂直片２７には衝立片２５の軸支部２９とその両側に形成した円弧状のガイド切欠き３０がこれらを１組として６組配置してあり、また、下部に長手方向に間隔をとって切起こしによるガイド片３１（図６）を備えている。ガイド片３１は垂直片２７との間に間隔を有している。軸支持部はプレス時のバーリング加工により形成してあり、衝立片２５の回転に関して用紙搬送方向と平行な回転軸を提供する。
【００１３】
駆動板２４は垂直片２７の前面（用紙搬送方向の前方側）でその下部に位置し、前記のガイド片３１に案内されて垂直片２７の長手方向へスライド移動が自在とされている。駆動板２４の一端は後方側へほぼ直角に屈曲されてソレノイド２６のアーマチュア３２と結合される取り付け部３３となっている。駆動板２４は、また、ピニオン・ラック機構のラックに相当する部材であり、上辺に部分的な直線配列のギア歯（ラック歯）３４を衝立片２５の軸支持部２９と対応させ、間隔を置いて６箇所に形成してある。
【００１４】
衝立片２５は、この実施形態において、長方形を基本とした形状で、長方形の一端部を孔１１ｄ（図２，図５）から用紙搬送路面４に進出しまた、退避する露出部とし、他端部を前記ピニオン・ラック機構のピニオンに相当する構造としている。ピニオンに相当する部分には、軸支孔３５とこれを中心としたほぼ９０°にわたるギア歯（ピニオン歯）３６を形成してある。また、衝立片２５は軸支孔３５の両側に相当する箇所にガイド爪３７を前記のガイド切欠き３０を通って垂直片２３の後面側（用紙搬送方向で後方側）へ回り込める形状で備えている。
【００１５】
サブフレーム２３の垂直片２７の前面に駆動板２４をガイド片３１に係合してスライド自在に取り付ける。ついで、垂直片２７の軸支持部２９に軸支孔３５を嵌めて衝立片２５を取り付けると共に両側のガイド爪３７を垂直片２７のガイド切欠き３０に係合させる。これにより、衝立片２５は軸支持部２９に格別な抜け止めを施さなくとも脱落することがなく、垂直片２７へ回転自在に取り付けられる。同時に、衝立片２５の他端部に設けたピニオン歯３６が駆動板２４のラック歯３４と噛合する。
【００１６】
ソレノイド２６は、サブフレーム２３の水平片２８の一端側に固定し、そのアーマチュア３２の先端を駆動板２４の取り付け部３３に結合する。ソレノイド２６は単動型で、通電のあるときアーマチュア３２を引き込み、通電が切れるとバネ３８でもと位置に戻される。すなわち、通電があると駆動板２６は図６右方に移動されて複数の衝立片２５は一斉に左回転（ａからｂ）し、用紙搬送路面４から退避した状態となる。そして、通電が切れると、衝立片２５は一斉に右回転（ｂからａ）して孔１１ｄから用紙搬送路面４に進出する。
図６に示すように、６個の駆動ローラー１７は１本の駆動軸３９に取り付けられていて、駆動軸３９は前記のギアリンクによってモーターＭ１により駆動されるが、モーターＭ１とソレノイド２６は制御装置Ｃのコントロール下にあって、制御装置Ｃの記憶部に格納したシステムプログラムによりモーターＭ１の正逆回転とソレノイドに対する通電のタイミングが関連付けられている。
【００１７】
印字装置１を稼働し、パソコンなどの親機器から印字信号が入ると、用紙搬送ローラー対８は正回転して用紙Ｐを送り込む。ソレノイド２６には通電されており、衝立片２５は用紙搬送路４型退避した位置となっている。用紙Ｐの先端縁がセンサーＳ１（ペーパーインセンサー）を通過すると、センサーＳ１は左回転してオン信号を制御装置Ｃに伝達する。制御装置Ｃはこのオン信号を受けてソレノイド２６への通電を遮断し、衝立片２５を搬送路面４に進出させる。用紙搬送ローラー対８は正回転を持続する。用紙Ｐは搬送方向に移動し用紙先端縁がセンサーＳ２，Ｓ３を回転させ、センサーＳ２，Ｓ３からのオン信号が制御装置Ｃに伝達される。センサーＳ２，Ｓ３からのオン信号の伝達には設定した時間差があって、その時間差との比較によって用紙先端縁の傾斜を検出する。すなわち、設定した時間差よりも大きい場合または小さい場合は用紙に傾斜ありと判定し、用紙搬送面４に進出している衝立片２５の状態をそのままとして、用紙の先端縁を衝立片２５に衝突させて用紙のスキュー補正を行う。スキュー補正は用紙が搬送方向に対して傾斜しているために一方の側のみが衝立片２５に衝突している用紙をそのまま送り続け、一方の側では用紙Ｐと用紙搬送ローラー対８との間で滑りを起こさせ、他方の側では用紙の実質的な送りを続けることで用紙の傾斜を補正する。
【００１８】
制御装置Ｃでは用紙に傾斜ありとの判定があるとタイマーを作動させ、所定の時間の後、スキュー補正完了と判断して次のステップに進む。所定の時間は、傾斜ありと判定してから用紙のスキューが実際に補正されるまでの時間であり、実測により設定している。この時間は用紙の種類、厚さなどで異なるが、１秒前後である。スキュー補正が完了すると、制御装置ＣはモーターＭ１を逆転して、用紙搬送ローラー対８を逆回転させ、用紙Ｐを衝立片２５から引きはなし、その間にソレノイド２６に通電し、衝立片２５を用紙搬送面４から退避させる。用紙搬送ローラー対８を逆回転させる時間はわずかであって駆動ローラー１７の１回転未満である。ソレノイド２６への通電が確認されると制御装置Ｃは用紙搬送ローラー対８を正回転させ、用紙Ｐを印字ギャップに向けて送り込む。
【００１９】
センサーＳ２，Ｓ３の箇所で時間差が設定の範囲内であり、用紙に傾斜が無いと判定した時、制御装置Ｃはソレノイド２６の通電をそのままとし、用紙搬送ローラー対８も正回転を維持してスキュー補正を行うことなく、用紙Ｐを直接印字ギャップへ送り込む。
そして、印字ギャップでは従来と同様に印字がなされ、第２の用紙搬送ローラー９によって行送りが行われる。印字終了信号あるいは頁換え信号があると制御装置Ｃは第２の用紙搬送ローラー対９によって用紙Ｐを送り出し、用紙ＰがセンサーＳ４を通過すると、センサーＳ４からの信号によって制御装置は用紙搬送ローラー９の回転を停止し、一枚の用紙Ｐに対する印字作動を終了する。
【００２０】
以上、実施形態として、衝立片２５が６個のものを示したが、衝立片２５は用紙搬送面４を横断する方向に配置されて進出及び退避ができれば良く、２個又は横断方向に長い１個のこともある。また、衝立片２５を用紙搬送面に進出・退避させるための駆動源はソレノイド２６に限らず、モーターの回転をカムなどで直線運動に変換する構造のものであってもよい。
用紙搬送ローラー対８の正逆回転はギアリンク中のアイドルギアを切り換えることによって行うこともできる。
スキュー補正機構がサブフレーム２３を用いてユニットに構成されているものについて説明したが、垂直片２７を本体フレーム２から切り起し、衝立片２５や駆動板２４及びソレノイド２６を直接に本体フレーム２へ取り付けることがある。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１に記載の構成によれば、スキュー補正が完了したとき、衝立片が用紙搬送路から退避する前に用紙搬送ローラー対が逆転して、用紙を衝立片３１から引き離すので、衝立片を退避させるのに大きな力を必要としない。また、用紙の先端が衝立片の退避移動に引き込まれて損傷したり、用紙ジャムを引き起こすこともない。
請求項２に記載の構成によれば、ペーパーインセンサーの信号によって、スキュー補正の可能性があるカット用紙が送り込まれるときにのみスキュー補正機構を作動させることができ、連続紙の場合に不測に衝立片が用紙搬送面に進出して印字作動を阻害する事故を防止することができる。
請求項３に記載の構成によれば、用紙搬送方向に平行な回転軸を中心に回転する衝立片は平らな板体でよく、衝立片の構造をきわめて簡素なものとすることができる。
【００２２】
請求項４に記載の構成によれば、 駆動板を用いることで、衝立片の回転を直線駆動用のソレノイドで簡単に行わせることができ、構造が簡素であるとともに故障を起こしにくく、衝立片の作動が確実である。
請求項５に記載の構成によれば、衝立片と駆動板の係合がピニオンとラック機構と同様であることにより、駆動板の直線運動が衝立の回転運動へ滑らかに、かつ、確実に変換される。
請求項６に記載の構成によれば、スキュー補正機構の全体を１つのユニットとしてあるので、印字装置の組立を分散して作業能率を向上させることができる。
請求項７に記載の構成によれば、衝立片を用紙搬送路を横切る方向に複数個配置することで、同じスキュー補正機構を幅の異なる用紙に対応させることでき、また、用紙先端縁に接する衝立片が幅方向に分散しているのでスキュー補正を正しく行いやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】用紙搬送機構の概略を示す側面図
【図２】用紙搬送台の斜視図
【図３】イ、ロ、ハ、ニはセンサーの構造と作動を示す側面図
【図４】スキュー補正機構の箇所を用紙搬送方向の前方側から見た斜視図
【図５】スキュー補正機構の斜視図
【図６】スキュー補正機構の正面図（一部）
【符号の説明】
１ 印字装置
２ 本体フレーム
３ 用紙搬送経路
４ 用紙搬送面
５ 用紙搬送台
６ プラテン
７ 印字ヘッド
８ 第１の用紙搬送ローラー対
９ 第２の用紙搬送ローラー対
１０ スキュー補正機構
１１ａ〜１１ｅ 孔
１２ 水平軸
１３ 係合爪
１４ バランサー
１５ トリガー
１６ フォトカプラー
１７ 駆動ローラー
１８ 従動ローラー
１９ 駆動ローラー
２０ 従動ローラー
２１ ホルダー
２２ コイルバネ
２３ サブフレーム爪受け部
２４ 駆動板
２５ 衝立片
２６ ソレノイド
２７ 垂直片
２８ 水平片
２９ 軸支持部
３０ ガイド切欠き
３１ ガイド片
３２ アーマチュア
３３ 取り付け部
３４ ギア歯（ラック歯）
３５ 軸支孔
３６ ギア歯（ピニオン歯）
３７ ガイド爪
３８ バネ
３９ 駆動軸

Claims (7)

1. ストレートな用紙搬送路３を形成する用紙搬送面４を備えた用紙搬送台５と、この用紙搬送台５の用紙搬送面４から用紙搬送路３に露出して設けられたプラテン６と、プラテン６に対向して設けられた印字ヘッド７と、プラテン６よりも用紙搬送方向の上流側に設けられて用紙を表裏から挟持して搬送する用紙搬送ローラー対８と、搬送方向においてプラテン６と前記搬送ローラー対８との間に設けられて用紙搬送路３に進出し、かつ、用紙搬送路３から退避可能な衝立片２５を有するスキュー補正機構１０及び用紙位置検出センサーを含む制御装置を備え、前記の用紙搬送ローラー対８は、スキュー補正機構１０の衝立片２５が用紙搬送路から退避する前に用紙を衝立片２５から引き離す方向に設定量だけ用紙搬送方向と逆方向に回転することを特徴とした印字装置。
2. スキュー補正機構１０の衝立片２５は、用紙搬送ローラー対８の上流の用紙搬送路３に配置したペーパーインセンサーからの用紙検出信号に同期して用紙搬送路上に進出することを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
3. スキュー補正機構１０の衝立片２５は、用紙搬送台５の下方に設けられた用紙搬送方向に平行な回転軸を中心に回転することで用紙搬送路に進出又は退避することを特徴とした請求項１又は２に記載の印字装置。
4. 衝立片２５は用紙搬送台５の下方で用紙搬送路３を横断する方向に直線運動する駆動板２４に係合しており、駆動板２４の直線運動で回転することを特徴とした請求項３に記載の印字装置。
5. 衝立片２５と駆動板２４の係合が、ピニオンとラック機構のピニオンに相当する衝立片２５のギア歯３６と、ラックに相当する駆動板２４のギア歯３４の噛合であることを特徴とした請求項４に記載の印字装置。
6. スキュー補正機構１０は、サブフレーム２３とこれに固定された直線駆動用のソレノイド２６を有し、サブフレーム２３に衝立片２５を回転可能に軸支すると共に駆動板２４をスライド可能に取り付け、駆動板２４にソレノイド２６のアーマチュア３２を連結して、全体を１つのユニットとしてあることを特徴とした請求項４または５に記載の印字装置。
7. スキュー補正機構１０の衝立片２５は用紙搬送路３を横断する方向に複数個配置してあることを特徴とした請求項１〜６のいずれか１つに記載の印字装置。

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