JP4366002B2 - 搬送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の搬送手段でシートを拘束しながら間欠的に搬送を行う搬送装置に関するものであり、特に、インクジェット記録方式の画像形成装置に好適に利用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、さまざまな記録方式を採用した画像形成装置が実用化されており、なかでもインクジェット方式・熱転写方式等は比較的安価で小型化・静音化が可能でありパーソナルユースからオフィスユースまで多岐にわたって用いられている。これらの記録方式を用いた画像形成装置では、装置内の記録部に対してシートを相対的に移動させて画像形成を行うのが一般的である。
【０００３】
上記インクジェット方式等を用いたシリアルスキャン方式のプリンターでは、シートが所定幅ずつ間欠的にステップ送りされ、画像が所定幅ずつ形成されていく。
【０００４】
シートの搬送は、記録部の上流側および下流側に配置された搬送用ローラ対を用いるのが一般的である。そして、シートに生じる余白を小さくするために、記録部上流側のローラ対のみにシートが挟持された状態でシートの先端部に記録を行い、上流側および下流側の両ローラ対で挟持された状態で中間部に記録を行い、記録部下流側のローラ対のみにシートが挟持された状態で後端部に記録を行っている。
【０００５】
上記インクジェット方式ではシートとして普通紙を使用する場合はインクによって記録部で伸びを生じたり、シートに薄手のものを使用する場合はたるみが発生しやすい。そのため、記録部の上流側および下流側のローラ対で協働してシートを搬送する場合も、シートを正確に搬送するために、上流側のローラ対の搬送量を律する必要がある。
【０００６】
たとえば、図６において、シートＰは記録ヘッド１０８の上流側のローラ対１０６および下流側のローラ対１０７に挟持されている状態では、上流側ローラ対１０６のシート挟持力（Ｐ１）を下流側ローラ対１０７のシート挟持力（Ｐ２）より高める（Ｐ１＞Ｐ２）ことによって搬送量は上流側ローラ対１０６で律し、一方、下流側ローラ対１０７の搬送量（Ｌ２）を上流側ローラ対１０６の搬送量（Ｌ１）より多くなる（Ｌ２＞Ｌ１）ように設定し、上記下流側ローラ対１０７がスリップしながらシートＰを搬送することで、記録部におけるシートＰのたるみを防止している。ここで搬送量とは、前記所定幅の画像が形成されるごとに各ローラ対によって行われるシート搬送の距離のことである。
【０００７】
下流側ローラ対１０７を回転駆動するために、一般的に、駆動源（モータ）から下流側ローラ対１０７へと連結されたギア列あるいはタイミングベルトなどで駆動伝達系が構成されている。図７は駆動伝達系がギア列で構成された場合の従来例を示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【０００９】
上記従来例の構成でシートＰを搬送する場合、シートＰの先端部および中央部では、記録部上流側のローラ対１０６で搬送量が決定されるため、問題は生じない。ただし、記録部の上流側のローラ対１０６および下流側のローラ対１０７が協働してシートＰを搬送している場合は、下流側のローラ対１０７の部分においてはシートＰが下流側のローラ対１０７の設計上の搬送量よりも遅延し、上流側のローラ対１０６によって拘束され律せられているシートＰに対して、下流側のローラ対１０７の表面はスリップしながら先行する形になっている。
【００１０】
図８は、図７で示したギア列で構成した駆動伝達系を図７中の矢印Ｃの方向から見た図である。上流側の搬送ローラ１０６ａ（破線で図示）軸上のギア１１５ａから、下流側の搬送ローラ１０７ａ（破線で図示）軸上のギア１１５ｂまでの間を、アイドラギア１１６，１１７，１１８で連結し駆動を伝達している。
【００１１】
駆動伝達系のギア列にはロストモーション（ギアとギアのかみ合いのバックラツシなど）が存在する。前述したように、下流側の搬送ローラ１０７ａによる搬送量Ｌ２は上流側の搬送ローラ１０６ａによる搬送量Ｌ１よりもわずかに大きく設定されているため、記録部の上流側のローラ対１０６および下流側のローラ対１０７で協働してシートＰを搬送しているあいだは、駆動伝達系のロストモーションは一方向に寄りきっている。
【００１２】
その方向とは、シートＰによる拘束がなければ下流側のローラ対１０７がロストモーションの総量に見合う分だけ搬送方向に自由に回転できる方向である。具体的には、図８中の丸印１４１，１４２，１４３，１４４で示した部分にギアのかみ合いのバックラッシが形成されている。
【００１３】
シートＰの後端が上流側のローラ対１０６を抜ける瞬間には、シートＰが上流側のローラ対１０６から蹴り出される現象が発生する。この蹴り出しの現象のメカニズムを図９によって説明する。
【００１４】
１０６ａは上流側の搬送ローラ、１０６ｂはピンチローラであり、Ｐはシートである。ピンチローラ１０６ｂは搬送ローラ１０６ａに、ばねによって、力Ｐ１で付勢されており、シートＰを挟持力Ｐ１によってグリップしながら搬送している（図９の（ａ））。
【００１５】
シートＰの後端が上流側のローラ対１０６のニップを通過するところで、ピンチローラ１０６ｂは搬送ローラ１０６ａの表面へと戻り始め（図９の（ｂ））、シートＰはピンチローラ１０６ｂに押されるようにして蹴り出される（図９の（ｃ））。
【００１６】
この蹴り出しの程度は、主に、シートＰの厚さとピンチローラ１０６ｂの曲率によって左右され、シートＰの厚さが厚いほど、またピンチローラ１０６ｂの曲率が大きいほど、蹴り出しは顕著になる性質がある。
【００１７】
上記従来例による構成では、記録部の上流側のローラ対１０６および下流側のローラ対１０７が協働してシートＰを搬送している場合は、図８で示したように下流側のローラ対１０７を駆動する駆動伝達系のギア列のバックラッシは一方向に寄っていて、シートＰによる拘束がなければ下流側のローラ対１０７は搬送方向に自由に回転できるようになっている。
【００１８】
そのため、シートＰの後端が上流側の搬送ローラ対１０６を抜ける際にはシートＰは蹴り出され、最大でバックラッシの総量の搬送量相当分だけシートＰは一気に進行してしまう可能性がある。
【００１９】
また、下流側ローラ対１０７のシート挟持力（Ｐ２）は上流側ローラ対１０６のシート挟持力（Ｐ１）よりも小さく設定されているから、シートＰの厚さやピンチローラ１０６ｂの曲率あるいはシートＰのコシの強さによっては、シートＰは下流側ローラ対１０７によって拘束されきらずにバックラッシの総量の搬送量相当分を超えてさらに蹴り出される可能性もでてくる。
【００２０】
したがって、シートＰが上流側ローラ対１０６を抜けたところでシートＰの搬送量が不安定に増加し、画像がつながらず、画像品質が損なわれるという欠点があった。
【００２１】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シートの蹴り出しを抑制し、安定したシート搬送を実現する搬送装置、および、これを具備し高品質な画像形成を実現する画像形成装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、シートを挟持して搬送する第１の搬送手段と、該第１の搬送手段のシート搬送方向下流側に設けられ、シートを挟持して搬送する第２の搬送手段と、前記第１の搬送手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段の駆動力を前記第２の搬送手段へ伝える駆動伝達手段と、を備え、前記第１と第２の搬送手段で協働し、シートを拘束しながら間欠的に搬送する搬送装置において、前記第２の搬送手段の設計上のシート搬送量を、前記第１の搬送手段の設計上のシート搬送量より小さくし、シートの搬送量は前記第２の搬送手段に依存し、シートと前記第１の搬送手段との間にスリップが生ずるように前記第２の搬送手段によるシートの挟持力を、前記第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくした。
【００２３】
これにより、第１と第２の搬送手段の両方でシートを拘束しながら搬送しているとき、第２の搬送手段は、駆動伝達手段により伝えられる駆動力ではなく、第１の搬送手段が送り出すシートから受ける駆動力によって駆動され、次第に駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に寄ることとなる。また、第２の搬送手段によるシートの挟持力を、第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくしているので、シートは第２の搬送手段に支配されて搬送されることになる。
【００２４】
また、第１と第２の搬送手段の両方でシートを拘束しながら搬送している間の、第１と第２の搬送手段の設計上のシート搬送量の差分を、駆動伝達手段のロストモーションに相当するシート搬送量より大きくするとよい。
【００２５】
これにより、第１と第２の搬送手段の両方でシートを拘束しながら搬送している間に、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に完全に片寄る。
【００２６】
ここで、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に片寄るとは、第１の搬送手段を固定したときに、第２の搬送手段は搬送方向と逆方向には移動し得るが、搬送方向には移動し得ない状態をいう。逆に、ロストモーションが第２の搬送手段側に片寄った場合は、第２の搬送手段を固定したときに第１の搬送手段が搬送方向に移動し得ない。
【００２７】
したがって、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に片寄った状態では、第１の搬送手段によるシートの蹴り出し等によって第２の搬送手段に駆動力がかかっても、第２の搬送手段は移動し得ない。
【００３０】
また、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に片寄った時点から、駆動手段の駆動量を所定量に増加する制御手段を設けるとよい。
【００３１】
さらに、制御手段は、シート後端が第１の搬送手段の拘束を離れた直後の駆動手段の駆動量を、駆動伝達手段のロストモーション相当分だけ増加するとよい。
【００３２】
これにより、第１と第２の搬送手段のいずれか一方で搬送している場合と、両方で拘束して搬送している場合とにかかわらず、シートの搬送量を常に一定に保つことができる。
【００３３】
また、シートは所定以上の厚みを有するとよい。
【００３４】
さらに、本発明の搬送装置にあっては、
シートを挟持して所定の搬送方向に搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段の前記搬送方向下流側に設けられた第２の搬送手段と、
駆動手段の駆動力を前記第２の搬送手段へ伝える駆動伝達手段と、を備え、
前記駆動伝達手段は、前記第２の搬送手段に挟持されたシートが搬送方向前後に、所定の遊び長さだけ自由な移動を許容する遊びを有し、
前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからシート後端が前記第１の搬送手段の挟持から開放されるまでの間の、前記第１の搬送手段によるシートの搬送量は、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも、前記遊び長さ以上長くなるように構成されていることを特徴とする。
【００３５】
前記第２の搬送手段は前記駆動伝達手段によって駆動が伝達される搬送ローラを有し、前記駆動伝達手段の遊びによって前記搬送ローラの周面は前記遊び長さだけ自由に周回できるとよい。
【００３６】
第１の搬送手段は第１の搬送速度でシートを搬送し、第２の搬送手段は第２の搬送速度によってシートを搬送し、前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからシート後端が前記第１の搬送手段の挟持から開放されるまでの間の、前記第１の搬送手段によるシートの搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも、前記遊び長さ以上長くなるように、前記第１の搬送速度は前記第２の搬送速度より速いとよい。
【００３７】
前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからの第１の搬送手段の搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも前記遊び長さだけ長くなった後は、シートの搬送量は前記第２の搬送手段に依存し、シートと前記第１の搬送手段との間にスリップが生ずるように前記第２の搬送手段によるシートの挟持力を、前記第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくするとよい。
【００３８】
前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからの第１の搬送手段の搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも前記遊び長さだけ長くなった後は、前記第２の搬送手段は前記第１の搬送速度でシートを搬送するように前記駆動手段を制御する制御手段を有するとよい。
【００３９】
前記第１の搬送手段は第１の所定量の搬送と停止を繰り返し、前記第２の搬送手段は前記第１の搬送手段と同期して前記第１の所定量よりも少ない第２の所定量の搬送と停止を繰り返し、
前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからの第１の搬送手段の搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも前記遊び長さだけ長くなった後は、シートの搬送量は前記第２の搬送手段に依存し、シートと前記第１の搬送手段との間にスリップが生ずるように前記第２の搬送手段によるシートの挟持力を、前記第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくなるように構成し、前記第２の搬送手段は第１の搬送量の搬送と停止を繰り返すように前記駆動手段を制御する制御手段を有してもよい。
【００４０】
さらに、本発明の搬送装置にあっては、
シートを挟持して所定の搬送方向に搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段の前記搬送方向下流側に設けられた第２の搬送手段と、
駆動手段の駆動力を前記第２の搬送手段へ伝える駆動伝達手段と、を備え、
前記第１の搬送手段の搬送速度を前記第２の搬送手段の搬送速度より速くすることによって、前記第１の搬送手段と第２の搬送手段の両方によって搬送されているシートの後端が前記第１の搬送手段を抜けるときまでに、前記駆動伝達手段による前記第２の搬送手段の搬送方向の遊びがなくなっているように構成したことを特徴とする。
【００４１】
さらに、本発明にあっては、前記の搬送装置で搬送されるシート上に画像を形成する画像形成手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像形成手段を前記第１と第２の搬送手段の間に設けたことを特徴とする。
【００４２】
前記第１と第２の搬送手段は搬送と停止を繰り返し、前記画像形成手段は停止中に画像形成を行うとよい。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４４】
本実施の形態では画像形成装置の一例としてインクジェットプリンターを用いて説明するものとする。
【００４５】
図１は記録部の要部斜視図、図２は画像形成装置の概略構成断面図、図３は駆動伝達ギア列のロストモーションの説明図、図４は搬送装置の動作説明図である。
【００４６】
まずインクジェットプリンターの概略構成について図２を参照して説明する。
【００４７】
積載板２１、第１の加圧手段２２、第２の加圧手段２３、当接部材２４、シート２５を含んだ給紙カセット２６が、画像形成装置本体３１に挿入されており、シート２５は第１の加圧手段２２により給紙ローラ２９に圧接している。
【００４８】
図示しない手段のスタートコマンドにより、給紙ローラ２９を回転駆動するモータがＯＮし給紙ローラ２９が回転を始める。これにより給送されたシート２５は給紙カセット２６の壁状の障壁２７の端部で最上位の１枚のシートＰのみが分離給送される。シート２５は、幅５４ｍｍ、長さ８６ｍｍ、厚さ０．１７ｍｍのテレフォンカードサイズであり、ＰＥＴフィルムのベースにインク吸収体を塗布したものである。
【００４９】
６は第１の搬送手段としての搬送ローラ対であり、画像形成手段よりもシート搬送方向上流側に配置されて、駆動側の搬送ローラ６ａとこれに押圧する従動側の従動ローラ６ｂを装備している。７は第２の搬送手段としての排紙ローラ対であり、画像形成手段よりもシート搬送方向下流側に配置されて、駆動側の排紙ローラ７ａとこれに押圧する従動側の従動ローラ７ｂを装備している。
【００５０】
８は画像形成手段としての記録ヘッドであり、上記搬送ローラ対６あるいは排紙ローラ対７により搬送されるシートＰに、画像情報に応じてインクを吐出して記録するインクジェット記録方式を用いている。すなわち、この記録ヘッド８は微細な液体吐出ロ（オリフィス）、流路およびこの流路の一部に設けられるエネルギー作用部と、該作用部にある液体に作用させる液滴形成エネルギーを発生させるエネルギー発生手段を備えている。
【００５１】
このようなエネルギー発生手段としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱させ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する発熱素子等の電気熱変換体によって液体を加熱して液体を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法等がある。
【００５２】
その中でも熱エネルギーによって液体をシート吐出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッドは、吐出用液滴を形成するための液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列することができるために、高解像度の記録をすることが可能である。その中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段として用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用でき、高密度実装化が容易で、製造コストも安価なことから有利である。
【００５３】
上記記録ヘッド８はキャリッジ９に搭載されており、該キャリッジ９はガイドレール１０ａ，１０ｂに沿って、シートの幅方向（図面に垂直方向）に往復移動する。上記記録ヘッド８は、対向する位置に配置されたプラテン１１に支持されたシートに対して鉛直下方に向かって記録を行う。
【００５４】
次に、上記記録部の具体的な構成について図１を参照して説明する。
【００５５】
記録ヘッド８は、フルカラー記録が可能な複数のヘッドを装備しており、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＢｋの各色インクを装備したヘッド８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８Ｂｋがキャリッジ９の走査方向に並設されている。各色のヘッド８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８Ｂｋは一列に１２００ｄｐｉのピッチで並んだ２５６ノズルからインクを吐出し、シートＰ上に５．４１８７ｍｍ幅で記録を行う。
【００５６】
各色のヘッド８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８Ｂｋを搭載したキャリッジ９には、駆動ベルト１４が連結されており、図示しないパルスモータにより矢印Ｂ方向に往復駆動するように構成されている。
【００５７】
上記記録部の上流側および下流側には、搬送ローラ対６および排紙ローラ対７がおのおの配置されており、上記記録ヘッド８によって１行分の記録を終了するたびにシートＰを矢印Ａ方向に記録幅（シート搬送方向の記録長）に等しい距離だけ間欠的に搬送する。
【００５８】
上記排紙ローラ７ａの直径Ｄ２は搬送ローラ６ａの直径Ｄ１よりも０．９９％小さく構成されている（Ｄ２＝Ｄ１×０．９９０１）。また、搬送側の従動ローラ６ｂおよび排紙側の従動ローラ７ｂは、図示しない付勢手段によって、それぞれ搬送ローラ６ａおよび排紙ローラ７ａに付勢されている。従動ローラ６ｂの付勢圧と従動ローラ７ｂの付勢圧の比、すなわち搬送ローラ対６と排紙ローラ対７の挟持力の比は１：２に設定している。
【００５９】
上記搬送ローラ６ａおよび排紙ローラ７ａの軸端には、おのおの搬送ローラギア１５ａ、排紙ローラギア１５ｂが圧入固定されており、これらのギアの間には、アイドラギア１６，１７，１８が設けられていて、搬送ローラ６ａの駆動を排紙ローラ７ａへ伝達する駆動伝達手段としての駆動伝達ギア列を構成している。
【００６０】
駆動手段としてのパルスモータ１９にはギア２０が圧入され、搬送ローラギア１５ａとかみ合っている。ギア２０、搬送ローラギア１５ａ、排紙ローラギア１５ｂはすべて歯数が同じに設定されているため、パルスモータ１９と搬送ローラ６ａ及び排紙ローラ７ａの回転数は同じになっている。排紙ローラ７ａの直径Ｄ２は搬送ローラ６ａの直径Ｄ１よりも０．９９％小さく構成されていることから、排紙ローラ７aの周速（第２の搬送速度）は搬送ローラ６ａの周速（第１の搬送速度）よりも遅い。
【００６１】
パルスモータ１９は、基本ステップ角が０．３６°の５相ステッピングモータが用いられている。パルスモータ１９の駆動はＣＰＵやメモリ等を備えた制御手段４０によって制御されており、モータドライバ４１によって駆動されている（図１）。また、制御手段４０はシートの先端を検知するセンサ５０とも接続されている。なお、１ラインのシート搬送方向の記録幅は、搬送ローラ６ａの２／５周長に相当する。以上の内容をまとめた表を図５の（ａ）に示す。
【００６２】
図３は搬送ローラ６ａから排紙ローラ７ａへの駆動伝達ギア列を示したものであるが、各ギアのかみ合いにはそれぞれ所定量のバックラッシが保証されている。各ギアのモジュールは０．３であり、アイドラギア１６，１７，１８と排紙ローラギア１５ｂのそれぞれについて、その１個上流側のギアとのかみ合いにおけるバックラッシは設計上６０μｍに設定されている。
【００６３】
それぞれのギアの歯数・ピッチ円から、バックラッシによる自由な回転角度（遊びの回転角度）を計算してまとめたものを図５の（ｂ）に示す。
【００６４】
搬送ローラ６ａを固定したときに、排紙ローラ７ａは駆動伝達ギア列のバックラッシの総量の４．９７°の自由な回転角度をもつ。この回転角度が、アイドラギア１６，１７，１８と排紙ローラギア１５ｂで構成される駆動伝達ギア列のロストモーションである。排紙ローラ７ａの直径は４．２６９ｍｍであるから、自由な回転角度すなわちロストモーションに相当する搬送量（遊び長さ）は、下記式の通り１８５μｍである。これはまた、パルスモータ１９の１３．８ステップの回転角度に相当する。
４．２９６×π×（４．９７／３６０）＝０．１８５
【００６５】
上記計算はあくまでギアどうしの軸間距離やギア自身などのメカ部品の寸法精度が設計値どおりであると仮定したうえでの計算である。実際は部品の寸法精度にはばらつきがあるため、バックラッシの総量であるロストモーションに相当する搬送量（遊び長さ）は、上記計算値を中心にして若干の大小がある。このため、実機においてはロストモーションに相当する搬送量を実測しておくとよい。
【００６６】
次に、図４を参照して、シートが搬送ローラ対６と排紙ローラ対７によって搬送されるようすを説明する。図４の（ａ）はシートＰが給紙されて搬送ローラ対６によって搬送され、シートの先端がセンサ５０によって検知された瞬間を表している。この時点より、パルスモータ１９は４００ステップごとの間欠駆動され、シートＰは５４１８．７μｍ（第１の搬送量）づつ間欠搬送される。
【００６７】
図４の（ｂ）はシートの先端がセンサ５０によって検知されてから制御手段４０によってパルスモータ１９が所定のステップ数駆動されたときの状態で、シートＰに画像が印字されながらシートＰの先端が排紙ローラ対７に到達した瞬間を表している。このあと、シートＰは搬送ローラ対６と排紙ローラ対７の両方に拘束（グリップ）されて搬送されるが、排紙ローラ７ａの設計上の搬送量（第２の搬送量）は、前述したように、搬送ローラ６ａの設計上の搬送量（第１の搬送量）よりも０．９９％小さく設定されているので、シートＰが自身のコシによって排紙ローラ７ａを徐々に進め、排紙ローラ７ａの搬送方向の遊びを無くしてゆくかたちとなる。
【００６８】
いま仮に、ロストモーションに相当する搬送量が、上記計算値のとおり１８５μｍであるとすると、図４の（ｂ）の状態から制御手段４０が搬送ローラ６による搬送量が１８．６８９ｍｍに相当する分パルスモータ１９を駆動したところで、駆動伝達ギア列のロストモーションはすべて搬送ローラ６ａ側に寄り切る（１８６８９×０．００９９＝１８５）。すなわち排紙ローラ７ａの搬送方向の遊びが無くなる。この状態を表すのが図４の（ｃ）である。
【００６９】
この時点より、制御手段４０はパルスモータ１９の１回の駆動量をこれまでの４００ステップから４０４ステップへと１％大きくする。前述したように、排紙ローラ対７の挟持力は搬送ローラ対６の挟持力の２倍に設定してあるため、シートＰは排紙ローラ対７によって支配されて搬送される。
【００７０】
排紙ローラ７ａの直径は搬送ローラ６ａの直径よりも０．９９％小さく設定されているので、駆動量が１％大きくなって所定の搬送量が保証されることになる（５３６５．０×４０４／４００＝５４１８．７）。すなわち排紙ローラ７ａによる１回の搬送量は前記第１の搬送量に変化する。
【００７１】
このとき、搬送ローラ６ａの設計上の搬送量も当然１％大きくなっているが、シートＰはコシが強いために座屈せずに、シートＰと搬送ローラ６ａはスリップしている。
【００７２】
本実施の形態では、前述のように厚さ０．１７ｍｍのＰＥＴベースのフィルムをシートとして用いているが、厚さ０．１２ｍｍ以上のシート（１０５ｇ／ｍ2以上のシートに相当）ではコシが強いため、本実施の形態の構成をとることによって記録部で座屈することなく良好に画像を記録することができる。ただし、座屈するかしないかは、もちろん、搬送ローラ対６と排紙ローラ対７の距離や紙パスの形状等に左右される。
【００７３】
このような状態でシートＰが搬送され続け、シートＰの後端が搬送ローラ対６のニップ部分に達したようすを表すのが図４の（ｄ）である。
【００７４】
図４の（ｃ）の状態から図４の（ｄ）の状態に至るまでは、駆動伝達ギア列のバックラッシは図３に示すようになっている。すなわち、図３中の丸印４１，４２，４３，４４で示す部分にバックラッシが片寄って形成され、駆動伝達ギア列のロストモーションは搬送ローラ６ａに片寄っているため、排紙ローラ７ａは正規の搬送方向と逆方向には回転できるが正規の搬送方向には回転できない。
【００７５】
したがって、図４の（ｄ）で示す時点でシートＰの後端が搬送ローラ対６によって蹴り出されそうになっても、排紙ローラ対７の挟持力が搬送ローラ対６の挟持力の２倍であることもあいまって、シートＰは蹴り出されない。
【００７６】
シートＰが搬送ローラ対６から抜ける瞬間に搬送ローラ６ａによる推進力はなくなるため、排紙ローラ対７のみでシートＰを搬送することになる。
【００７７】
前述したように、排紙ローラ７ａへの駆動伝達ギア列のロストモーションは搬送ローラ６ａ側に片寄っているから、このときに限り、ロストモーションに相当する搬送量である１８５μｍ分だけパルスモータ１９の駆動ステップを１４ステップ増やして４１８ステップで駆動する。そのあとはまた４０４ステップずつの駆動を繰り返す。
【００７８】
なお、正確には増やすべきステップ数は前述のように１３．８ステップであるが、０．２ステップ分は搬送量で２．７μｍに相当する程度であるから無視できるレベルである。
【００７９】
図４の（ｅ）はこのようにしてシートＰに画像を印字し、排紙ローラ対７によってシートＰを排出する直前の様子を表している。
【００８０】
次のシートの印字においても、以上説明した図４の（ａ）〜（ｅ）までの動作を繰り返す。
【００８１】
以上説明したように、上記搬送装置は、第２の搬送手段の設計上のシート搬送量を第１の搬送手段の設計上の搬送量より小さく構成したので、駆動伝達手段のロストモーションを第１の搬送手段側に寄せることが可能となり、第１の搬送手段によるシートの蹴り出しを抑制することができる。
【００８２】
また、第１と第２の搬送手段の両方でシートを拘束しながら搬送している間の、第１と第２の搬送手段の設計上のシート搬送量の差分を、駆動伝達手段のロストモーションに相当するシート搬送量より大きく構成したので、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に完全に片寄り、シートの蹴り出しを一層抑制することができる。
【００８３】
さらに、第２の搬送手段のシート拘束力を、第１の搬送手段のシート拘束力より大きく構成したので、第１の搬送手段の搬送量が第２の搬送手段の搬送量を上回る場合や、第１の搬送手段によってシートが蹴り出されそうになった場合であっても、第２の搬送手段がシートを拘束しスリップを阻止するので、シートの不安定な搬送を確実に防止することができる。
【００８４】
また、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に片寄った時点から、駆動手段の駆動量を所定量に増加する制御手段を設け、さらに、制御手段は、シート後端が第１の搬送手段の拘束を離れた直後の駆動手段の駆動量を、駆動伝達手段のロストモーション相当分だけ増加するように制御したので、シートの搬送量を常に一定に保ち、安定したシート搬送が可能となる。
【００８５】
また、上記の搬送装置を具備した画像形成装置にあっては、一定の搬送量で安定してシートを搬送することができるので、白すじ等の画像欠陥の発生を防止し高品質な画像形成が可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、第１の搬送手段によるシートの蹴り出しを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の記録部の要部斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る搬送装置の駆動伝達ギア列のロストモーションの説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る搬送装置の動作説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の係る搬送装置の具体的構成を示す表図であって、（ａ）は搬送ローラと排紙ローラの構成を示す表であり、（ｂ）は駆動伝達ギア列のロストモーションを示す表である。
【図６】従来技術に係る画像形成装置の記録部の要部概略図である。
【図７】従来技術に係る画像形成装置の記録部の要部斜視図である。
【図８】従来技術に係る搬送装置の駆動伝達系のロストモーションの説明図である。
【図９】従来技術に係る搬送装置におけるシートの蹴り出し現象の説明図である。
【符号の説明】
６ 搬送ローラ対
６ａ 搬送ローラ
６ｂ 従動ローラ
７ 排紙ローラ対
７ａ 排紙ローラ
７ｂ 従動ローラ
８ 記録ヘッド
９ キャリッジ
１０ａ，１０ｂ ガイドレール
１１ プラテン
１５ａ 搬送ローラギア
１５ｂ 排紙ローラギア
１６，１７，１８ アイドラギア
１９ パルスモータ
２０ ギア
４０ 制御手段
Ｐ シート
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の搬送手段でシートを拘束しながら間欠的に搬送を行う搬送装置に関するものであり、特に、インクジェット記録方式の画像形成装置に好適に利用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、さまざまな記録方式を採用した画像形成装置が実用化されており、なかでもインクジェット方式・熱転写方式等は比較的安価で小型化・静音化が可能でありパーソナルユースからオフィスユースまで多岐にわたって用いられている。これらの記録方式を用いた画像形成装置では、装置内の記録部に対してシートを相対的に移動させて画像形成を行うのが一般的である。
【０００３】
上記インクジェット方式等を用いたシリアルスキャン方式のプリンターでは、シートが所定幅ずつ間欠的にステップ送りされ、画像が所定幅ずつ形成されていく。
【０００４】
シートの搬送は、記録部の上流側および下流側に配置された搬送用ローラ対を用いるのが一般的である。そして、シートに生じる余白を小さくするために、記録部上流側のローラ対のみにシートが挟持された状態でシートの先端部に記録を行い、上流側および下流側の両ローラ対で挟持された状態で中間部に記録を行い、記録部下流側のローラ対のみにシートが挟持された状態で後端部に記録を行っている。
【０００５】
上記インクジェット方式ではシートとして普通紙を使用する場合はインクによって記録部で伸びを生じたり、シートに薄手のものを使用する場合はたるみが発生しやすい。そのため、記録部の上流側および下流側のローラ対で協働してシートを搬送する場合も、シートを正確に搬送するために、上流側のローラ対の搬送量を律する必要がある。
【０００６】
たとえば、図６において、シートＰは記録ヘッド１０８の上流側のローラ対１０６および下流側のローラ対１０７に挟持されている状態では、上流側ローラ対１０６のシート挟持力（Ｐ１）を下流側ローラ対１０７のシート挟持力（Ｐ２）より高める（Ｐ１＞Ｐ２）ことによって搬送量は上流側ローラ対１０６で律し、一方、下流側ローラ対１０７の搬送量（Ｌ２）を上流側ローラ対１０６の搬送量（Ｌ１）より多くなる（Ｌ２＞Ｌ１）ように設定し、上記下流側ローラ対１０７がスリップしながらシートＰを搬送することで、記録部におけるシートＰのたるみを防止している。ここで搬送量とは、前記所定幅の画像が形成されるごとに各ローラ対によって行われるシート搬送の距離のことである。
【０００７】
下流側ローラ対１０７を回転駆動するために、一般的に、駆動源（モータ）から下流側ローラ対１０７へと連結されたギア列あるいはタイミングベルトなどで駆動伝達系が構成されている。図７は駆動伝達系がギア列で構成された場合の従来例を示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【０００９】
上記従来例の構成でシートＰを搬送する場合、シートＰの先端部および中央部では、記録部上流側のローラ対１０６で搬送量が決定されるため、問題は生じない。ただし、記録部の上流側のローラ対１０６および下流側のローラ対１０７が協働してシートＰを搬送している場合は、下流側のローラ対１０７の部分においてはシートＰが下流側のローラ対１０７の設計上の搬送量よりも遅延し、上流側のローラ対１０６によって拘束され律せられているシートＰに対して、下流側のローラ対１０７の表面はスリップしながら先行する形になっている。
【００１０】
図８は、図７で示したギア列で構成した駆動伝達系を図７中の矢印Ｃの方向から見た図である。上流側の搬送ローラ１０６ａ（破線で図示）軸上のギア１１５ａから、下流側の搬送ローラ１０７ａ（破線で図示）軸上のギア１１５ｂまでの間を、アイドラギア１１６，１１７，１１８で連結し駆動を伝達している。
【００１１】
駆動伝達系のギア列にはロストモーション（ギアとギアのかみ合いのバックラツシなど）が存在する。前述したように、下流側の搬送ローラ１０７ａによる搬送量Ｌ２は上流側の搬送ローラ１０６ａによる搬送量Ｌ１よりもわずかに大きく設定されているため、記録部の上流側のローラ対１０６および下流側のローラ対１０７で協働してシートＰを搬送しているあいだは、駆動伝達系のロストモーションは一方向に寄りきっている。
【００１２】
その方向とは、シートＰによる拘束がなければ下流側のローラ対１０７がロストモーションの総量に見合う分だけ搬送方向に自由に回転できる方向である。具体的には、図８中の丸印１４１，１４２，１４３，１４４で示した部分にギアのかみ合いのバックラッシが形成されている。
【００１３】
シートＰの後端が上流側のローラ対１０６を抜ける瞬間には、シートＰが上流側のローラ対１０６から蹴り出される現象が発生する。この蹴り出しの現象のメカニズムを図９によって説明する。
【００１４】
１０６ａは上流側の搬送ローラ、１０６ｂはピンチローラであり、Ｐはシートである。ピンチローラ１０６ｂは搬送ローラ１０６ａに、ばねによって、力Ｐ１で付勢されており、シートＰを挟持力Ｐ１によってグリップしながら搬送している（図９の（ａ））。
【００１５】
シートＰの後端が上流側のローラ対１０６のニップを通過するところで、ピンチローラ１０６ｂは搬送ローラ１０６ａの表面へと戻り始め（図９の（ｂ））、シートＰはピンチローラ１０６ｂに押されるようにして蹴り出される（図９の（ｃ））。
【００１６】
この蹴り出しの程度は、主に、シートＰの厚さとピンチローラ１０６ｂの曲率によって左右され、シートＰの厚さが厚いほど、またピンチローラ１０６ｂの曲率が大きいほど、蹴り出しは顕著になる性質がある。
【００１７】
上記従来例による構成では、記録部の上流側のローラ対１０６および下流側のローラ対１０７が協働してシートＰを搬送している場合は、図８で示したように下流側のローラ対１０７を駆動する駆動伝達系のギア列のバックラッシは一方向に寄っていて、シートＰによる拘束がなければ下流側のローラ対１０７は搬送方向に自由に回転できるようになっている。
【００１８】
そのため、シートＰの後端が上流側の搬送ローラ対１０６を抜ける際にはシートＰは蹴り出され、最大でバックラッシの総量の搬送量相当分だけシートＰは一気に進行してしまう可能性がある。
【００１９】
また、下流側ローラ対１０７のシート挟持力（Ｐ２）は上流側ローラ対１０６のシート挟持力（Ｐ１）よりも小さく設定されているから、シートＰの厚さやピンチローラ１０６ｂの曲率あるいはシートＰのコシの強さによっては、シートＰは下流側ローラ対１０７によって拘束されきらずにバックラッシの総量の搬送量相当分を超えてさらに蹴り出される可能性もでてくる。
【００２０】
したがって、シートＰが上流側ローラ対１０６を抜けたところでシートＰの搬送量が不安定に増加し、画像がつながらず、画像品質が損なわれるという欠点があった。
【００２１】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シートの蹴り出しを抑制し、安定したシート搬送を実現する搬送装置、および、これを具備し高品質な画像形成を実現する画像形成装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、シートを挟持して搬送する第１の搬送手段と、該第１の搬送手段のシート搬送方向下流側に設けられ、シートを挟持して搬送する第２の搬送手段と、前記第１の搬送手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段の駆動力を前記第２の搬送手段へ伝える駆動伝達手段と、を備え、前記第１と第２の搬送手段で協働し、シートを拘束しながら間欠的に搬送する搬送装置において、前記第２の搬送手段の設計上のシート搬送量を、前記第１の搬送手段の設計上のシート搬送量より小さくし、シートの搬送量は前記第２の搬送手段に依存し、シートと前記第１の搬送手段との間にスリップが生ずるように前記第２の搬送手段によるシートの挟持力を、前記第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくした。
【００２３】
これにより、第１と第２の搬送手段の両方でシートを拘束しながら搬送しているとき、第２の搬送手段は、駆動伝達手段により伝えられる駆動力ではなく、第１の搬送手段が送り出すシートから受ける駆動力によって駆動され、次第に駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に寄ることとなる。また、第２の搬送手段によるシートの挟持力を、第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくしているので、シートは第２の搬送手段に支配されて搬送されることになる。
【００２４】
また、第１と第２の搬送手段の両方でシートを拘束しながら搬送している間の、第１と第２の搬送手段の設計上のシート搬送量の差分を、駆動伝達手段のロストモーションに相当するシート搬送量より大きくするとよい。
【００２５】
これにより、第１と第２の搬送手段の両方でシートを拘束しながら搬送している間に、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に完全に片寄る。
【００２６】
ここで、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に片寄るとは、第１の搬送手段を固定したときに、第２の搬送手段は搬送方向と逆方向には移動し得るが、搬送方向には移動し得ない状態をいう。逆に、ロストモーションが第２の搬送手段側に片寄った場合は、第２の搬送手段を固定したときに第１の搬送手段が搬送方向に移動し得ない。
【００２７】
したがって、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に片寄った状態では、第１の搬送手段によるシートの蹴り出し等によって第２の搬送手段に駆動力がかかっても、第２の搬送手段は移動し得ない。
【００３０】
また、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に片寄った時点から、駆動手段の駆動量を所定量に増加する制御手段を設けるとよい。
【００３１】
さらに、制御手段は、シート後端が第１の搬送手段の拘束を離れた直後の駆動手段の駆動量を、駆動伝達手段のロストモーション相当分だけ増加するとよい。
【００３２】
これにより、第１と第２の搬送手段のいずれか一方で搬送している場合と、両方で拘束して搬送している場合とにかかわらず、シートの搬送量を常に一定に保つことができる。
【００３３】
また、シートは所定以上の厚みを有するとよい。
【００３４】
さらに、本発明の搬送装置にあっては、
シートを挟持して所定の搬送方向に搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段の前記搬送方向下流側に設けられた第２の搬送手段と、
駆動手段の駆動力を前記第２の搬送手段へ伝える駆動伝達手段と、を備え、
前記駆動伝達手段は、前記第２の搬送手段に挟持されたシートが搬送方向前後に、所定の遊び長さだけ自由な移動を許容する遊びを有し、
前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからシート後端が前記第１の搬送手段の挟持から開放されるまでの間の、前記第１の搬送手段によるシートの搬送量は、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも、前記遊び長さ以上長くなるように構成されていることを特徴とする。
【００３５】
前記第２の搬送手段は前記駆動伝達手段によって駆動が伝達される搬送ローラを有し、前記駆動伝達手段の遊びによって前記搬送ローラの周面は前記遊び長さだけ自由に周回できるとよい。
【００３６】
第１の搬送手段は第１の搬送速度でシートを搬送し、第２の搬送手段は第２の搬送速度によってシートを搬送し、前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからシート後端が前記第１の搬送手段の挟持から開放されるまでの間の、前記第１の搬送手段によるシートの搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも、前記遊び長さ以上長くなるように、前記第１の搬送速度は前記第２の搬送速度より速いとよい。
【００３７】
前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからの第１の搬送手段の搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも前記遊び長さだけ長くなった後は、シートの搬送量は前記第２の搬送手段に依存し、シートと前記第１の搬送手段との間にスリップが生ずるように前記第２の搬送手段によるシートの挟持力を、前記第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくするとよい。
【００３８】
前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからの第１の搬送手段の搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも前記遊び長さだけ長くなった後は、前記第２の搬送手段は前記第１の搬送速度でシートを搬送するように前記駆動手段を制御する制御手段を有するとよい。
【００３９】
前記第１の搬送手段は第１の所定量の搬送と停止を繰り返し、前記第２の搬送手段は前記第１の搬送手段と同期して前記第１の所定量よりも少ない第２の所定量の搬送と停止を繰り返し、
前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからの第１の搬送手段の搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも前記遊び長さだけ長くなった後は、シートの搬送量は前記第２の搬送手段に依存し、シートと前記第１の搬送手段との間にスリップが生ずるように前記第２の搬送手段によるシートの挟持力を、前記第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくなるように構成し、前記第２の搬送手段は第１の搬送量の搬送と停止を繰り返すように前記駆動手段を制御する制御手段を有してもよい。
【００４０】
さらに、本発明の搬送装置にあっては、
シートを挟持して所定の搬送方向に搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段の前記搬送方向下流側に設けられた第２の搬送手段と、
駆動手段の駆動力を前記第２の搬送手段へ伝える駆動伝達手段と、を備え、
前記第１の搬送手段の搬送速度を前記第２の搬送手段の搬送速度より速くすることによって、前記第１の搬送手段と第２の搬送手段の両方によって搬送されているシートの後端が前記第１の搬送手段を抜けるときまでに、前記駆動伝達手段による前記第２の搬送手段の搬送方向の遊びがなくなっているように構成したことを特徴とする。
【００４１】
さらに、本発明にあっては、前記の搬送装置で搬送されるシート上に画像を形成する画像形成手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像形成手段を前記第１と第２の搬送手段の間に設けたことを特徴とする。
【００４２】
前記第１と第２の搬送手段は搬送と停止を繰り返し、前記画像形成手段は停止中に画像形成を行うとよい。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４４】
本実施の形態では画像形成装置の一例としてインクジェットプリンターを用いて説明するものとする。
【００４５】
図１は記録部の要部斜視図、図２は画像形成装置の概略構成断面図、図３は駆動伝達ギア列のロストモーションの説明図、図４は搬送装置の動作説明図である。
【００４６】
まずインクジェットプリンターの概略構成について図２を参照して説明する。
【００４７】
積載板２１、第１の加圧手段２２、第２の加圧手段２３、当接部材２４、シート２５を含んだ給紙カセット２６が、画像形成装置本体３１に挿入されており、シート２５は第１の加圧手段２２により給紙ローラ２９に圧接している。
【００４８】
図示しない手段のスタートコマンドにより、給紙ローラ２９を回転駆動するモータがＯＮし給紙ローラ２９が回転を始める。これにより給送されたシート２５は給紙カセット２６の壁状の障壁２７の端部で最上位の１枚のシートＰのみが分離給送される。シート２５は、幅５４ｍｍ、長さ８６ｍｍ、厚さ０．１７ｍｍのテレフォンカードサイズであり、ＰＥＴフィルムのベースにインク吸収体を塗布したものである。
【００４９】
６は第１の搬送手段としての搬送ローラ対であり、画像形成手段よりもシート搬送方向上流側に配置されて、駆動側の搬送ローラ６ａとこれに押圧する従動側の従動ローラ６ｂを装備している。７は第２の搬送手段としての排紙ローラ対であり、画像形成手段よりもシート搬送方向下流側に配置されて、駆動側の排紙ローラ７ａとこれに押圧する従動側の従動ローラ７ｂを装備している。
【００５０】
８は画像形成手段としての記録ヘッドであり、上記搬送ローラ対６あるいは排紙ローラ対７により搬送されるシートＰに、画像情報に応じてインクを吐出して記録するインクジェット記録方式を用いている。すなわち、この記録ヘッド８は微細な液体吐出ロ（オリフィス）、流路およびこの流路の一部に設けられるエネルギー作用部と、該作用部にある液体に作用させる液滴形成エネルギーを発生させるエネルギー発生手段を備えている。
【００５１】
このようなエネルギー発生手段としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱させ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する発熱素子等の電気熱変換体によって液体を加熱して液体を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法等がある。
【００５２】
その中でも熱エネルギーによって液体をシート吐出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッドは、吐出用液滴を形成するための液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列することができるために、高解像度の記録をすることが可能である。その中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段として用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用でき、高密度実装化が容易で、製造コストも安価なことから有利である。
【００５３】
上記記録ヘッド８はキャリッジ９に搭載されており、該キャリッジ９はガイドレール１０ａ，１０ｂに沿って、シートの幅方向（図面に垂直方向）に往復移動する。上記記録ヘッド８は、対向する位置に配置されたプラテン１１に支持されたシートに対して鉛直下方に向かって記録を行う。
【００５４】
次に、上記記録部の具体的な構成について図１を参照して説明する。
【００５５】
記録ヘッド８は、フルカラー記録が可能な複数のヘッドを装備しており、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＢｋの各色インクを装備したヘッド８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８Ｂｋがキャリッジ９の走査方向に並設されている。各色のヘッド８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８Ｂｋは一列に１２００ｄｐｉのピッチで並んだ２５６ノズルからインクを吐出し、シートＰ上に５．４１８７ｍｍ幅で記録を行う。
【００５６】
各色のヘッド８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８Ｂｋを搭載したキャリッジ９には、駆動ベルト１４が連結されており、図示しないパルスモータにより矢印Ｂ方向に往復駆動するように構成されている。
【００５７】
上記記録部の上流側および下流側には、搬送ローラ対６および排紙ローラ対７がおのおの配置されており、上記記録ヘッド８によって１行分の記録を終了するたびにシートＰを矢印Ａ方向に記録幅（シート搬送方向の記録長）に等しい距離だけ間欠的に搬送する。
【００５８】
上記排紙ローラ７ａの直径Ｄ２は搬送ローラ６ａの直径Ｄ１よりも０．９９％小さく構成されている（Ｄ２＝Ｄ１×０．９９０１）。また、搬送側の従動ローラ６ｂおよび排紙側の従動ローラ７ｂは、図示しない付勢手段によって、それぞれ搬送ローラ６ａおよび排紙ローラ７ａに付勢されている。従動ローラ６ｂの付勢圧と従動ローラ７ｂの付勢圧の比、すなわち搬送ローラ対６と排紙ローラ対７の挟持力の比は１：２に設定している。
【００５９】
上記搬送ローラ６ａおよび排紙ローラ７ａの軸端には、おのおの搬送ローラギア１５ａ、排紙ローラギア１５ｂが圧入固定されており、これらのギアの間には、アイドラギア１６，１７，１８が設けられていて、搬送ローラ６ａの駆動を排紙ローラ７ａへ伝達する駆動伝達手段としての駆動伝達ギア列を構成している。
【００６０】
駆動手段としてのパルスモータ１９にはギア２０が圧入され、搬送ローラギア１５ａとかみ合っている。ギア２０、搬送ローラギア１５ａ、排紙ローラギア１５ｂはすべて歯数が同じに設定されているため、パルスモータ１９と搬送ローラ６ａ及び排紙ローラ７ａの回転数は同じになっている。排紙ローラ７ａの直径Ｄ２は搬送ローラ６ａの直径Ｄ１よりも０．９９％小さく構成されていることから、排紙ローラ７aの周速（第２の搬送速度）は搬送ローラ６ａの周速（第１の搬送速度）よりも遅い。
【００６１】
パルスモータ１９は、基本ステップ角が０．３６°の５相ステッピングモータが用いられている。パルスモータ１９の駆動はＣＰＵやメモリ等を備えた制御手段４０によって制御されており、モータドライバ４１によって駆動されている（図１）。また、制御手段４０はシートの先端を検知するセンサ５０とも接続されている。なお、１ラインのシート搬送方向の記録幅は、搬送ローラ６ａの２／５周長に相当する。以上の内容をまとめた表を図５の（ａ）に示す。
【００６２】
図３は搬送ローラ６ａから排紙ローラ７ａへの駆動伝達ギア列を示したものであるが、各ギアのかみ合いにはそれぞれ所定量のバックラッシが保証されている。各ギアのモジュールは０．３であり、アイドラギア１６，１７，１８と排紙ローラギア１５ｂのそれぞれについて、その１個上流側のギアとのかみ合いにおけるバックラッシは設計上６０μｍに設定されている。
【００６３】
それぞれのギアの歯数・ピッチ円から、バックラッシによる自由な回転角度（遊びの回転角度）を計算してまとめたものを図５の（ｂ）に示す。
【００６４】
搬送ローラ６ａを固定したときに、排紙ローラ７ａは駆動伝達ギア列のバックラッシの総量の４．９７°の自由な回転角度をもつ。この回転角度が、アイドラギア１６，１７，１８と排紙ローラギア１５ｂで構成される駆動伝達ギア列のロストモーションである。排紙ローラ７ａの直径は４．２６９ｍｍであるから、自由な回転角度すなわちロストモーションに相当する搬送量（遊び長さ）は、下記式の通り１８５μｍである。これはまた、パルスモータ１９の１３．８ステップの回転角度に相当する。
４．２９６×π×（４．９７／３６０）＝０．１８５
【００６５】
上記計算はあくまでギアどうしの軸間距離やギア自身などのメカ部品の寸法精度が設計値どおりであると仮定したうえでの計算である。実際は部品の寸法精度にはばらつきがあるため、バックラッシの総量であるロストモーションに相当する搬送量（遊び長さ）は、上記計算値を中心にして若干の大小がある。このため、実機においてはロストモーションに相当する搬送量を実測しておくとよい。
【００６６】
次に、図４を参照して、シートが搬送ローラ対６と排紙ローラ対７によって搬送されるようすを説明する。図４の（ａ）はシートＰが給紙されて搬送ローラ対６によって搬送され、シートの先端がセンサ５０によって検知された瞬間を表している。この時点より、パルスモータ１９は４００ステップごとの間欠駆動され、シートＰは５４１８．７μｍ（第１の搬送量）づつ間欠搬送される。
【００６７】
図４の（ｂ）はシートの先端がセンサ５０によって検知されてから制御手段４０によってパルスモータ１９が所定のステップ数駆動されたときの状態で、シートＰに画像が印字されながらシートＰの先端が排紙ローラ対７に到達した瞬間を表している。このあと、シートＰは搬送ローラ対６と排紙ローラ対７の両方に拘束（グリップ）されて搬送されるが、排紙ローラ７ａの設計上の搬送量（第２の搬送量）は、前述したように、搬送ローラ６ａの設計上の搬送量（第１の搬送量）よりも０．９９％小さく設定されているので、シートＰが自身のコシによって排紙ローラ７ａを徐々に進め、排紙ローラ７ａの搬送方向の遊びを無くしてゆくかたちとなる。
【００６８】
いま仮に、ロストモーションに相当する搬送量が、上記計算値のとおり１８５μｍであるとすると、図４の（ｂ）の状態から制御手段４０が搬送ローラ６による搬送量が１８．６８９ｍｍに相当する分パルスモータ１９を駆動したところで、駆動伝達ギア列のロストモーションはすべて搬送ローラ６ａ側に寄り切る（１８６８９×０．００９９＝１８５）。すなわち排紙ローラ７ａの搬送方向の遊びが無くなる。この状態を表すのが図４の（ｃ）である。
【００６９】
この時点より、制御手段４０はパルスモータ１９の１回の駆動量をこれまでの４００ステップから４０４ステップへと１％大きくする。前述したように、排紙ローラ対７の挟持力は搬送ローラ対６の挟持力の２倍に設定してあるため、シートＰは排紙ローラ対７によって支配されて搬送される。
【００７０】
排紙ローラ７ａの直径は搬送ローラ６ａの直径よりも０．９９％小さく設定されているので、駆動量が１％大きくなって所定の搬送量が保証されることになる（５３６５．０×４０４／４００＝５４１８．７）。すなわち排紙ローラ７ａによる１回の搬送量は前記第１の搬送量に変化する。
【００７１】
このとき、搬送ローラ６ａの設計上の搬送量も当然１％大きくなっているが、シートＰはコシが強いために座屈せずに、シートＰと搬送ローラ６ａはスリップしている。
【００７２】
本実施の形態では、前述のように厚さ０．１７ｍｍのＰＥＴベースのフィルムをシートとして用いているが、厚さ０．１２ｍｍ以上のシート（１０５ｇ／ｍ2以上のシートに相当）ではコシが強いため、本実施の形態の構成をとることによって記録部で座屈することなく良好に画像を記録することができる。ただし、座屈するかしないかは、もちろん、搬送ローラ対６と排紙ローラ対７の距離や紙パスの形状等に左右される。
【００７３】
このような状態でシートＰが搬送され続け、シートＰの後端が搬送ローラ対６のニップ部分に達したようすを表すのが図４の（ｄ）である。
【００７４】
図４の（ｃ）の状態から図４の（ｄ）の状態に至るまでは、駆動伝達ギア列のバックラッシは図３に示すようになっている。すなわち、図３中の丸印４１，４２，４３，４４で示す部分にバックラッシが片寄って形成され、駆動伝達ギア列のロストモーションは搬送ローラ６ａに片寄っているため、排紙ローラ７ａは正規の搬送方向と逆方向には回転できるが正規の搬送方向には回転できない。
【００７５】
したがって、図４の（ｄ）で示す時点でシートＰの後端が搬送ローラ対６によって蹴り出されそうになっても、排紙ローラ対７の挟持力が搬送ローラ対６の挟持力の２倍であることもあいまって、シートＰは蹴り出されない。
【００７６】
シートＰが搬送ローラ対６から抜ける瞬間に搬送ローラ６ａによる推進力はなくなるため、排紙ローラ対７のみでシートＰを搬送することになる。
【００７７】
前述したように、排紙ローラ７ａへの駆動伝達ギア列のロストモーションは搬送ローラ６ａ側に片寄っているから、このときに限り、ロストモーションに相当する搬送量である１８５μｍ分だけパルスモータ１９の駆動ステップを１４ステップ増やして４１８ステップで駆動する。そのあとはまた４０４ステップずつの駆動を繰り返す。
【００７８】
なお、正確には増やすべきステップ数は前述のように１３．８ステップであるが、０．２ステップ分は搬送量で２．７μｍに相当する程度であるから無視できるレベルである。
【００７９】
図４の（ｅ）はこのようにしてシートＰに画像を印字し、排紙ローラ対７によってシートＰを排出する直前の様子を表している。
【００８０】
次のシートの印字においても、以上説明した図４の（ａ）〜（ｅ）までの動作を繰り返す。
【００８１】
以上説明したように、上記搬送装置は、第２の搬送手段の設計上のシート搬送量を第１の搬送手段の設計上の搬送量より小さく構成したので、駆動伝達手段のロストモーションを第１の搬送手段側に寄せることが可能となり、第１の搬送手段によるシートの蹴り出しを抑制することができる。
【００８２】
また、第１と第２の搬送手段の両方でシートを拘束しながら搬送している間の、第１と第２の搬送手段の設計上のシート搬送量の差分を、駆動伝達手段のロストモーションに相当するシート搬送量より大きく構成したので、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に完全に片寄り、シートの蹴り出しを一層抑制することができる。
【００８３】
さらに、第２の搬送手段のシート拘束力を、第１の搬送手段のシート拘束力より大きく構成したので、第１の搬送手段の搬送量が第２の搬送手段の搬送量を上回る場合や、第１の搬送手段によってシートが蹴り出されそうになった場合であっても、第２の搬送手段がシートを拘束しスリップを阻止するので、シートの不安定な搬送を確実に防止することができる。
【００８４】
また、駆動伝達手段のロストモーションが第１の搬送手段側に片寄った時点から、駆動手段の駆動量を所定量に増加する制御手段を設け、さらに、制御手段は、シート後端が第１の搬送手段の拘束を離れた直後の駆動手段の駆動量を、駆動伝達手段のロストモーション相当分だけ増加するように制御したので、シートの搬送量を常に一定に保ち、安定したシート搬送が可能となる。
【００８５】
また、上記の搬送装置を具備した画像形成装置にあっては、一定の搬送量で安定してシートを搬送することができるので、白すじ等の画像欠陥の発生を防止し高品質な画像形成が可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、第１の搬送手段によるシートの蹴り出しを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の記録部の要部斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る搬送装置の駆動伝達ギア列のロストモーションの説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る搬送装置の動作説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の係る搬送装置の具体的構成を示す表図であって、（ａ）は搬送ローラと排紙ローラの構成を示す表であり、（ｂ）は駆動伝達ギア列のロストモーションを示す表である。
【図６】従来技術に係る画像形成装置の記録部の要部概略図である。
【図７】従来技術に係る画像形成装置の記録部の要部斜視図である。
【図８】従来技術に係る搬送装置の駆動伝達系のロストモーションの説明図である。
【図９】従来技術に係る搬送装置におけるシートの蹴り出し現象の説明図である。
【符号の説明】
６ 搬送ローラ対
６ａ 搬送ローラ
６ｂ 従動ローラ
７ 排紙ローラ対
７ａ 排紙ローラ
７ｂ 従動ローラ
８ 記録ヘッド
９ キャリッジ
１０ａ，１０ｂ ガイドレール
１１ プラテン
１５ａ 搬送ローラギア
１５ｂ 排紙ローラギア
１６，１７，１８ アイドラギア
１９ パルスモータ
２０ ギア
４０ 制御手段
Ｐ シート
Claims (14)
- シートを挟持して搬送する第１の搬送手段と、
該第１の搬送手段のシート搬送方向下流側に設けられ、シートを挟持して搬送する第２の搬送手段と、
前記第１の搬送手段を駆動する駆動手段と、
該駆動手段の駆動力を前記第２の搬送手段へ伝える駆動伝達手段と、を備え、
前記第１と第２の搬送手段で協働し、シートを拘束しながら間欠的に搬送する搬送装置において、
前記第２の搬送手段の設計上のシート搬送量を、前記第１の搬送手段の設計上のシート搬送量より小さくし、シートの搬送量は前記第２の搬送手段に依存し、シートと前記第１の搬送手段との間にスリップが生ずるように前記第２の搬送手段によるシートの挟持力を、前記第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくしたことを特徴とする搬送装置。 - 前記第１と第２の搬送手段の両方でシートを拘束しながら搬送している間の、前記第１と第２の搬送手段の設計上のシート搬送量の差分を、前記駆動伝達手段のロストモーションに相当するシート搬送量より大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
- 前記駆動伝達手段のロストモーションが前記第１の搬送手段側に片寄った時点から、前記駆動手段の駆動量を所定量に増加する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
- 前記制御手段は、シート後端が前記第１の搬送手段の拘束を離れた直後の前記駆動手段の駆動量を、前記駆動伝達手段のロストモーション相当分だけ増加することを特徴とする請求項３に記載の搬送装置。
- 前記シートは所定以上の厚みを有することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の搬送装置。
- シートを挟持して所定の搬送方向に搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段の前記搬送方向下流側に設けられた第２の搬送手段と、
駆動手段の駆動力を前記第２の搬送手段へ伝える駆動伝達手段と、を備え、
前記駆動伝達手段は、前記第２の搬送手段に挟持されたシートが搬送方向前後に、所定の遊び長さだけ自由な移動を許容する遊びを有し、
前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからシート後端が前記第１の搬送手段の挟持から開放されるまでの間の、前記第１の搬送手段によるシートの搬送量は、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも、前記遊び長さ以上長くなるように構成されていることを特徴とする搬送装置。 - 前記第２の搬送手段は前記駆動伝達手段によって駆動が伝達される搬送ローラを有し、前記駆動伝達手段の遊びによって前記搬送ローラの周面は前記遊び長さだけ自由に周回できる請求項６に記載の搬送装置。
- 第１の搬送手段は第１の搬送速度でシートを搬送し、第２の搬送手段は第２の搬送速度によってシートを搬送し、前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからシート後端が前記第１の搬送手段の挟持から開放されるまでの間の、前記第１の搬送手段によるシートの搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも、前記遊び長さ以上長くなるように、前記第１の搬送速度は前記第２の搬送速度より速い請求項６または７に記載の搬送装置。
- 前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからの第１の搬送手段の搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも前記遊び長さだけ長くなった後は、シートの搬送量は前記第２の搬送手段に依存し、シートと前記第１の搬送手段との間にスリップが生ずるように前記第２の搬送手段によるシートの挟持力を、前記第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくすることを特徴とする請求項８に記載の搬送装置。
- 前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからの第１の搬送手段の搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも前記遊び長さだけ長くなった後は、前記第２の搬送手段は前記第１の搬送速度でシートを搬送するように前記駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項９に記載の搬送装置。
- 前記第１の搬送手段は第１の所定量の搬送と停止を繰り返し、前記第２の搬送手段は前記第１の搬送手段と同期して前記第１の所定量よりも少ない第２の所定量の搬送と停止を繰り返し、
前記第１の搬送手段によって搬送されているシートの先端が前記第２の搬送手段に挟持されてからの第１の搬送手段の搬送量が、その間の前記駆動手段の駆動量に相当する前記第２の搬送手段によるシートの搬送量よりも前記遊び長さだけ長くなった後は、シートの搬送量は前記第２の搬送手段に依存し、シートと前記第１の搬送手段との間にスリップが生ずるように前記第２の搬送手段によるシートの挟持力を、前記第１の搬送手段によるシートの挟持力よりも大きくなるように構成し、前記第２の搬送手段は第１の搬送量の搬送と停止を繰り返すように前記駆動手段を制御する制御手段を有する請求項６または７に記載の搬送装置。 - シートを挟持して所定の搬送方向に搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段の前記搬送方向下流側に設けられた第２の搬送手段と、
駆動手段の駆動力を前記第２の搬送手段へ伝える駆動伝達手段と、を備え、
前記第１の搬送手段の搬送速度を前記第２の搬送手段の搬送速度より速くすることによって、前記第１の搬送手段と第２の搬送手段の両方によって搬送されているシートの後端が前記第１の搬送手段を抜けるときまでに、前記駆動伝達手段による前記第２の搬送手段の搬送方向の遊びがなくなっているように構成したことを特徴とする搬送装置。 - 請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の搬送装置と、
該搬送装置で搬送されるシート上に画像を形成する画像形成手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像形成手段を前記第１と第２の搬送手段の間に設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第１と第２の搬送手段は搬送と停止を繰り返し、前記画像形成手段は停止中に画像形成を行う請求項１３に記載の画像形成装置。
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