JP4475169B2 - シート搬送装置及びプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、搬送されるシートの斜行（スキュー）を補正できるようにしたシート搬送装置と、このシート搬送装置を適用したプリンタに関するものである。

従来のプリンタにおける斜行補正の方法としては、主として用紙前面当接方式と、用紙側面幅寄せ方式とが挙げられる。
前者のうち、例えば特許文献１は、給紙ローラ及び印画部の途中に設けたインサータローラ対の圧接部に、斜行した用紙の先端を突き当て、後方の給紙部から過送りされてくる用紙の剛性によって用紙前面を圧接部に沿わせて斜行を補正しようというものである。
特開平７−２７１１２６号公報

また、後者のうち、特許文献２は、給紙元であるロール紙の塊に側壁（ガイド）を設けたものである。
特開平１−１７７４５号公報 さらにまた、特許文献３は、常時、用紙の側面に案内負荷を与えるものである。 特開２００２−２０５８４６号公報

しかし、前述の従来の技術において、特許文献１の技術では、補正時に発生する用紙のたわみにより折り目やしわ・ひだ等が生じたり、用紙の剛性やインサータローラ表面と用紙先端との摩擦の関係から正しく圧接部に平行に当接できず、用紙ジャムが生じる場合があるという問題がある。
さらに、ロール紙の場合にあっては、補正時に発生する用紙のたわみが１巻使い切るまで継続・累積されるという問題がある。

また、特許文献２の技術では、斜行しようとする用紙によって片壁から力を受け用紙の幅方向にたわんでしまえば、ガイド本来の意味を成さなくなるという問題がある。
さらにまた、特許文献３の技術では、搬送時に用紙に負荷がかかり、色ずれや傷の原因となるという問題がある。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、シートに斜行が生じた場合に、簡単かつ正確にその補正を行うことである。

本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
なお、下記の解決手段において、かっこ書きで示すものは、本実施形態で対応するものを示している。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、シートを挟持して搬送する一対の搬送ローラ（ピンチローラ２１及びキャプスタン２２）と、通過するシートの左右両側端近傍に、対称に配置された一対の偏心カム（偏心カム１３）と、前記偏心カムを回転駆動するための駆動部（モータ１６）と、シートの左右両側端をシートに非接触で検知するシート検知手段（検知センサ１８）とを備え、シートの左右両側端が前記シート検知手段により検知されているときは、前記偏心カムがシートの左右両側端の外縁に接触しない位置に配置される（図５の状態）ように前記偏心カムの回転位置を制御するとともに、前記シート検知手段によりシートの一方の側端が検知されなくなったときは、前記シート検知手段によりシートの左右両側端が検知されるまで前記偏心カムを回転させ（図６の状態）、前記偏心カムとシートの左右両側端の外縁とを当接させてシートの斜行を補正し、前記シート検知手段によりシートの左右両側端が検知されたときは、前記偏心カムがシートの左右両側端の外縁に接触しない位置に配置されるように前記偏心カムの回転位置を制御する。

（作用）
上記発明においては、シートが斜行なく搬送されている間は、シートの左右両側端（縁）が検知されているとともに、シート検知手段及び偏心カムは、シートに接触していない。
そして、シートの左右両側端のうちいずれか一方の側端が検知されなくなったときは、シートが斜行したと判断され、偏心カムを回転させて、シートの左右両側端の外縁に偏心カムが当接するまで駆動することで、斜行を補正する。斜行の補正後は、偏心カムを元の位置（初期位置）に配置する。

上記発明によれば、シートと偏心カムとの当接により、簡単かつ正確にシートの斜行が補正される。また、シートの搬送中は、シートがシート検知手段や偏心カムと接触しないので、シートに負荷をかけずにシートを搬送することができる。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明におけるシート搬送装置は、サーマル方式のプリンタに適用されている。
図１〜図４は、それぞれ、本発明によるプリンタの一実施形態を示す平面図及び側面図である。図１〜図４において、ロール紙１は、その解き放たれた部分が図中、左方向に送られている。また、ロール紙１は、用紙ガイド１２上に配置されている。さらにまた、ロール紙１の上側には、給紙ローラ１１が配置され、この給紙ローラ１１の回転によりロール紙１が印画ヘッド１９側に送られる。

また、印画部分には、ロール紙１を下から受けるプラテン２０と、このプラテン２０の上方向に配置された印画ヘッド１９を備える。そして、ロール紙１は、印画ヘッド１９とプラテン２０との間を通過するときに、印画される。
また、印画ヘッド１９及びプラテン２０の下流側には、上下方向でロール紙１を挟持して搬送するピンチローラ２１（上側）及びキャプスタン２２（下側）が配置されている。なお、このピンチローラ２１及びキャプスタン２２は、本発明による搬送ローラに相当するものである。そして、印画時には、これらピンチローラ２１及びキャプスタン２２によってロール紙１が搬送される。

また、印画ヘッド１９の上流側には、検知センサ１８（本発明によるシート検出手段に相当するもの）が設けられている。検知センサ１８は、ロール紙１の左右両端（縁）を検知するためのセンサであり、例えば図４の平面図に示すように、ロール紙１の左右外側にそれぞれ配置されている。また、図１等の側面図に示すように、検知センサ１８は、ロール紙１の上側及び下側にそれぞれ配置され、上側が発光部、下側が受光部となっている。そして、通常は、これら上下の検知センサ１８間にロール紙１が配置されるので、上側の検知センサ１８（発光部）から出射される光は、下側の検知センサ１８（受光部）には入射されない。

したがって、受光部に光が入射されないときは、検知センサ１８は、ロール紙１があると検知する。これに対し、図１に示すように、ロール紙１が斜行した場合には、いずれか一方の検知センサ１８の受光部は、光を検知する。また、他方の検知センサ１８の受光部は、光を検知しない。このように、いずれか一方の検知センサ１８で光を検出したときは、ロール紙１が斜行していると判断する。これに対し、双方の検知センサ１８の受光部が光を検知したときは、用紙なしと判断する。

さらにまた、検知センサ１８のさらに上流側には、ロール紙１の左右両端部近傍に、偏心カム１３が設けられている。また、図１等の側面図に示すように、偏心カム１３の厚みの範囲内でロール紙１が通過するように配置されている。さらに、左右両側の偏心カム１３の中心軸には、それぞれプーリ１５が取り付けられており、両端のプーリ１５にベルト１４がかけられている。そして、一方の回転軸には、モータ（ステッピングモータ）１６（本発明の駆動部に相当するもの）が連結されている。したがって、このモータ１６が回転されると、左右両側の偏心カム１３が同期して回転される。なお、ベルト１４の略中間点には、テンションローラ１７が設けられており、このテンションローラ１７によってベルト１４のゆるみが防止されている。

図５及び図６は、偏心カム１３の配置を説明する図である。各偏心カム１３の回転軸には、図５及び図６に示すように、スリットディスク２３が取り付けられている。そして、このスリットディスク２３には、ホームポジュション（基準位置）を検出するためのスリット２３ａが形成されている。

そして、スリット２３ａが位置検出センサ２２の中心に位置する箇所が、スリットディスク２３すなわち偏心カム１３のホームポジションとなる。そして、このときの偏心カム１３は、図５に示すように、偏心カム１３の外周縁からロール紙１が最も遠ざかる位置に配置されている。つまり、図５中、偏心カム１３の中心から外縁までの長さｙ１が最も短くなる位置である。
そして、通常は、両側の偏心カム１３は、図５に示すように配置される。これにより、通常の状態では、偏心カム１３がシートに接触しないので、ロール紙１の搬送によってもロール紙１の両側端を傷つけることはない。

これに対し、偏心カム１３及びスリットディスク２３が図５の位置から１８０度回転したときは、図６に示すように、偏心カム１３の中心から外周縁までの長さ（ｙ２）が最も長くなる位置にくる。そして、この位置では、偏心カム１３の外周縁とロール紙１の外縁とが接触するように形成されている。ここで、偏心カム１３の外周面は、平滑面であるので、ロール紙１と接触し、かつ偏心カム１３が回転しても、ロール紙１を傷つけることはない。
なお、位置検出センサ２２がスリット２３ａを検知したときは図５に示すように偏心カム１３を停止させることができ、この位置からモータ１６の回転ステップ数をカウントすることにより、偏心カム１３がホームポジションから１８０度回転したことを検知することができる。

次に、本実施形態よるプリンタにおいて、斜行を補正する装置について説明する。
図１は、ロール紙１が斜行した状態を図示している。図１の平面図に示すように、検知センサ１８又は印画ヘッド１９に対してロール紙１の位置がずれている。図１では、平面図において図中、下方向に斜行した状態を示している。
これにより、検知センサ１８のうち、図１の平面図において、下側の検知センサ１８では、発光部と受光部の間にロール紙１が介在するので、発光部からの光はロール紙１に遮光され、受光部に入射しない。これにより、下側の検知センサ１８では、正常であると判断される。
これに対し、上側の検知センサ１８では、発光部と受光部との間にロール紙１が介在しないので、検知センサ１８の発光部から出射された光は、ロール紙１により遮光されることなく受光部に入射する。これにより、検知センサ１８は、ロール紙が斜行したと判断する。

この場合に、先ず、図２に示すように、給紙ローラ１１、印画ヘッド１９、及びピンチローラ２１が、図２の側面図中、上方向に移動（退避）される。これにより、給紙ローラ１１とロール紙１、印画ヘッド１９とロール紙１、及びピンチローラ２１とロール紙１との接触が解除される。さらに、図２の側面図に示すように、ロール紙１の下側のキャプスタン２２は、（搬送方向に対して）逆回転を行う。逆回転時の回転数としては任意であるが、例えば９０〜１８０度程度回転することが挙げられる。

このようなキャプスタン２２の回転により、キャプスタン２２がロール紙１に対して食い込んでいてもロール紙１をキャプスタン２２から浮かせることができる。特に、キャプスタン２２の外周面が平滑面ではなく、凹凸を有する面であるときは、キャプスタン２２がロール紙１に食い込んでいる場合があるが、その場合でも、ロール紙１をキャプスタン２２から浮かせることができる。これにより、ロール紙１がフリーな状態となるので、正しい斜行補正を行うことができる。
この後、モータ１６が駆動され、偏心カム１３を回転させる。偏心カム１３の回転方向は図２に示す通りであり、ロール紙１の左右両側に配置された偏心カム１３は、互いに対称の回転動作を行う。そして、図５に示す偏心カム１３の位置から図６に示す偏心カム１３の位置まで、すなわち１８０度回転される。

図３は、偏心カム１３の１８０度回転した後の状態を示している。図３の平面図で示すように、偏心カム１３がそれぞれ１８０度回転され、図６に示す状態になると、ロール紙１両側端が偏心カム１３の外周縁と当接する。そしてこの結果、ロール紙１は、斜行のない位置まで補正される。
ここで、両側の検知センサ１８の受光部への光の入射がチェックされる。両側の検知センサ１８の受光部に光が入射されないときは、それぞれロール紙１によって遮光されたと判断し、プリンタ１は、正しい位置にロール紙１が配置されたと判断する。

その後、図３に示すように、給紙ローラ１１、印画ヘッド１９、及びピンチローラ２１が、図３の側面図中、下方向に移動する。これにより、給紙ローラ１１とロール紙１、印画ヘッド１９とロール紙１、及びピンチローラ２１とロール紙１とがそれぞれ接触するようになる。この動作により、図４に示すようになる。そして給紙ローラ１１は、ロール紙１を図中、左方向に搬送するように（時計回りに）回転するとともに、ピンチローラ２０及びキャプスタン２２も同様に、ロール紙１を図中、左方向に搬送するように回転する。そして、印画ヘッド１９により印画が行われる。

以上のように、ロール紙１の斜行が補正される。
上記補正において、前提にあるのは、給紙元であるロール紙塊が幅方向に動かない、つまり斜行したロール紙１の始まりは、常に同じ位置にあるということである。さらに言及すると、ロール紙１の巻かれた部分は、斜行によっても変化せず、給紙によって解き放たれた部分のみが斜行により角度を有して搬送されていく。したがって、搬送されるロール紙１の先端を振って元の真っ直ぐな状態に戻してやれば、正常搬送状態を復元することができる。

また、上記補正は、昇華性プリンタのように、用紙１枚に色の重ね印画をするタイプのものは、１枚の全ての印画動作が終了した時点で行う必要がある。印画途中で補正を行うと色ずれを起こしてしまうからである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、種々の変形等が可能である。
例えば、本実施形態では、プリンタの例として、サーマル方式のプリンタを例に挙げたが、電子写真や、インクジェットプリンタ等、各種のプリンタに適用することが可能である。また、プリンタに限らず、ファクシミリ、複写機等の用紙等のシートを搬送するシート搬送装置に広く適用することができる。

また、シートとしては、ロール紙１に限定されることなく、カット紙等でも本発明を適用することができる。カット紙の場合には、実施形態の偏心カム１３を上流側及び下流側に設けカット紙の上流側及び下流側でそれぞれ検知センサ１８による検知を行えば良い。

本発明によるプリンタの一実施形態を示す平面図及び側面図であり、ロール紙が斜行した状態を示している。 本発明によるプリンタの一実施形態を示す平面図及び側面図であり、ロール紙の斜行の補正を行おうとする状態を示している。 本発明によるプリンタの一実施形態を示す平面図及び側面図であり、ロール紙の斜行の補正が完了した状態を示している。 本発明によるプリンタの一実施形態を示す平面図及び側面図であり、ロール紙の斜行の補正が完了し、印画に戻った状態を示している。 偏心カムの配置を説明する図であり、偏心カムがロール紙に対して非接触の状態を示している。 偏心カムの配置を説明する図であり、偏心カムがロール紙に対して接触した状態を示している。

符号の説明

１３ 偏心カム
１６ モータ（駆動部）
１８ 検知センサ（シート検知手段）
１９ 印画ヘッド
２１ ピンチローラ（搬送ローラ）
２２ キャプスタン（搬送ローラ）

Claims (4)

1. シートを挟持して搬送する一対の搬送ローラと、
   通過するシートの左右両側端近傍に、対称に配置された一対の偏心カムと、
   前記偏心カムを回転駆動するための駆動部と、
   シートの左右両側端をシートに非接触で検知するシート検知手段と
   を備え、
   シートの左右両側端が前記シート検知手段により検知されているときは、前記偏心カムがシートの左右両側端の外縁に接触しない位置に配置されるように前記偏心カムの回転位置を制御するとともに、
   前記シート検知手段によりシートの一方の側端が検知されなくなったときは、前記シート検知手段によりシートの左右両側端が検知されるまで前記偏心カムを回転させ、前記偏心カムとシートの左右両側端の外縁とを当接させてシートの斜行を補正し、前記シート検知手段によりシートの左右両側端が検知されたときは、前記偏心カムがシートの左右両側端の外縁に接触しない位置に配置されるように前記偏心カムの回転位置を制御する
   シート搬送装置。
2. 請求項１に記載のシート搬送装置において、
   前記偏心カムが回転している間は、前記一対の搬送ローラのうち少なくとも一方の搬送ローラをシートから退避させる
   シート搬送装置。
3. シートに対して印画を行うための印画ヘッドと、
   シートを挟持して搬送する一対の搬送ローラと、
   通過するシートの左右両側端近傍に、対称に配置された一対の偏心カムと、
   前記偏心カムを回転駆動するための駆動部と、
   シートの左右両側端をシートに非接触で検知するシート検知手段と
   を備え、
   シートの左右両側端が前記シート検知手段により検知されているときは、前記偏心カムがシートの左右両側端の外縁に接触しない位置に配置されるように前記偏心カムの回転位置を制御するとともに、
   前記シート検知手段によりシートの一方の側端が検知されなくなったときは、前記シート検知手段によりシートの左右両側端が検知されるまで前記偏心カムを回転させ、前記偏心カムとシートの左右両側端の外縁とを当接させてシートの斜行を補正し、前記シート検知手段によりシートの左右両側端が検知されたときは、前記偏心カムがシートの左右両側端の外縁に接触しない位置に配置されるように前記偏心カムの回転位置を制御する
   プリンタ。
4. 請求項３に記載のプリンタにおいて、
   前記偏心カムが回転している間は、前記印画ヘッドをシートから退避させる
   プリンタ。

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