JP4487896B2 - 媒体搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、被搬送媒体を挟持して搬送する対向配置された搬送ローラ及び歯付ローラを有する搬送装置及びその搬送装置を備えた液体噴射装置と記録装置に関する。

記録装置の１つであるインクジェット式プリンタは、紙送りローラとその従動ローラにより用紙を挟持して搬送しつつ、記録ヘッドから用紙に対しインクを吐出して記録し、排紙ローラとその従動ローラにより用紙を挟持して排紙するようになっている。このようなインクジェット式プリンタにおいては、用紙に吐出されたインクの乾燥に時間が掛かる場合があり、未乾燥のインクが排紙ローラの従動ローラ表面に転写して用紙を汚染してしまうおそれがある。そこで、排紙ローラの従動ローラを周囲に歯が設けられた所謂ギザローラとして用紙との接触面積を小さくすることにより、インク転写による用紙汚染を防止している。

ところが、排紙ローラとギザローラの間に用紙が存在しないときは、ギザローラの歯が排紙ローラの表面を覆っている摩擦体と干渉することになる。特に、摩擦体が柔らかいゴム等で成るときは摩擦体に突き刺さることになり、この状態が繰り返されると摩擦体の表面に凹凸が生じて用紙の搬送に支障を来たしたり、摩擦体の一部が剥げ落ちて用紙に付着して汚染するおそれがある。一方、摩擦体が硬いセラミック等で成るときは歯を磨耗させることになり、この状態が繰り返されるとギザローラの搬送能力が低下したり、用紙との接触面積が大きくなってインク転写による用紙汚染を防止することができなくなる。

そこで、ギザローラの歯が入り込むことが可能な幅の溝が、排紙ローラの摩擦体における歯と対向する位置において摩擦体を１周するように形成されたインクジェット式プリンタが提案されている。これによれば、ギザローラの歯が排紙ローラの表面を覆っている摩擦体と干渉することは無いので、摩擦体の損傷や歯の磨耗による用紙搬送不良や用紙汚染を防止することができる（特許文献１参照）。

特開平９−８６７４９号公報

上述した従来のインクジェット式プリンタでは、排紙ローラとギザローラの間に入り込んだ用紙は、溝の両縁部で支持された状態でその中央部がギザローラにより押圧されるので、当該中央部が溝内に向けて撓むことになる。このため、用紙を排紙ローラの摩擦体に対して十分な圧力で当接させることができず、用紙と排紙ローラの摩擦体との間に十分な摩擦力を発生させることができなくなるので、目的とする用紙搬送力を得ることができなくなるおそれがある。更に、用紙は溝の両縁部に擦られることになるので傷が付くおそれがあり、特に両面記録を行う葉書等の場合は記録品質が劣化する場合がある。

本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、被搬送媒体を搬送ローラと歯付ローラで搬送する際に、搬送ローラと歯付きローラの劣化を防止し、且つ十分な搬送力を得ることができると共に、披搬送媒体の傷付きを無くすことができる搬送装置及びその搬送装置を備えた液体噴射装置と記録装置を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明の搬送装置では、被搬送媒体を挟持して搬送する対向配置された搬送ローラ及び歯付ローラを有する搬送装置において、前記歯付ローラに形成されている歯のピッチと同一のピッチの凹部が前記搬送ローラの外周に形成されていることを特徴としている。これにより、被搬送媒体を搬送ローラと歯付ローラで挟持しても、凹部で被搬送媒体が撓むことを低減し、被搬送媒体を搬送ローラに対して十分な圧力で当接させることができ、被搬送媒体と搬送ローラとの間に十分な摩擦力を発生させて、目的とする搬送力を得ることができる。更に、搬送ローラの凹部の縁がローラ全周に形成されないことで、被搬送媒体が凹部の縁部で擦られる領域が減少するため、被搬送媒体の傷付きを低減することができる。

また、前記凹部は、前記歯が入り込んだときに歯先端が干渉しない形状に形成されていることを特徴としている。これにより、搬送ローラと歯付ローラの間に被搬送媒体が存在しないときでも、歯付ローラ及び搬送ローラの傷付きを無くすことができる。また、前記搬送ローラは、前記被搬送媒体を排出する排出ローラであることを特徴としている。これにより、例えばインク等の液体を被搬送媒体上に噴射した後であっても、被搬送媒体上のインク等の液体の噴射状態を乱すこと無く、その被搬送媒体を外部に排出することができる。

上記目的達成のため、被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置であって、上記各搬送装置を備えたことを特徴としている。また、記録媒体に記録する記録装置であって、上記各搬送装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記各作用効果を奏する液体噴射装置又は記録装置を提供することが可能である。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の一実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成の全体を示す斜視図、図２は、その内部構造を示す斜視図、図３は、その内部構造を示す概略側面図である。このインクジェット式プリンタ１００は、例えば名刺、カード、Ｌ判／２Ｌ判、ハガキ、六切やＪＩＳ規格のＡ６判からＡ４判までのサイズの単票紙（被搬送媒体）と、例えばＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）やＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）等の光ディスクのレーベル面に記録することができる機能を備えている。

このインクジェット式プリンタ１００は、図１に示すように、全体が略直方体状のハウジング１０１で覆われている。そして、ハウジング１０１の上面における前面側には操作部１１０が配設され、前面における図示右側にはメモリカードスロット部１２０が配設され、上面における背面側には給紙部１３０が配設され、前面側には排紙部１４０が配設されている。更に、図２及び図３に示すように、ハウジング１０１の内部には、本発明の特徴的な部分を含む用紙搬送部（搬送装置）１５０、記録部１６０及びディスク搬送部２００が配設されている。

操作部１１０は、図１に示すように、略矩形状の操作パネル１１１を備え、この操作パネル１１１の略中央部に操作状態等を表示する液晶パネル１１２が配設され、この液晶パネル１１２の両側にパワーをオン・オフするパワー系、用紙の頭出し等を操作したりインクのフラッシング等を操作する操作系、画像処理等を行う処理系等のボタン１１３が配設されている。ユーザは、液晶パネル１１２を見て確認しながらボタン１１３を操作することができるので、誤操作を防止することができる。

メモリカードスロット部１２０は、図１に示すように、図示矢印ａ方向に開閉自在なカバー１２１で覆われている。このメモリカードスロット部１２０は、例えば３つのスロットが形成された図示しないスロット部を備え、１３種類のメモリカードに対応可能に構成されている。ユーザは、インクジェット式プリンタ１００をパーソナルコンピュータに接続しなくても、インクジェット式プリンタ１００単独の状態でスロット部のスロットにメモリカードを差し込むのみで、メモリカードに格納されている画像等を記録することができる。

給紙部１３０は、図１に示すように、上方に向かって矩形状に開口した給紙口１３１を開閉する機能と、給紙する用紙を１枚もしくは複数枚サポートする機能を併せ持ったペーパーサポート１３２を備えている。このペーパーサポート１３２は、後端の回転軸を中心に図示矢印ｂ方向に回動可能に取り付けられている。ユーザは、インクジェット式プリンタ１００を使用又は不使用のときは、ペーパーサポート１３２の図示左側のハウジング１０１に設けられた穴１３３に指を差し込んでペーパーサポート１３２の図示左側を持ってペーパーサポート１３２を開閉することができるので、用紙の差し入れを容易に行うことができ、また給紙口１３１内への埃の侵入を防止することができる。

このペーパーサポート１３２は、図２に示すように、用紙の裏面をサポートする第１サポート３１及び第２サポート３２と、用紙の両サイドエッジをガイドする固定エッジガイド３３と可動エッジガイド３４等を備えている。第１サポート３１は、平板状に形成されて後端の回転軸を中心に図示矢印ｂ方向に回動可能に取り付けられている。第２サポート３２は、平板状に形成されて第１サポート３１に格納・引出自在に配設されている。これにより、使用時は種々のサイズの用紙を確実にサポートすることができ、また不使用時は第２サポート３２を第１サポート３１に格納し、第１サポート３１を給紙口１３１に被せているので、コンパクトに格納しておくことができる。

また、固定エッジガイド３３は、図示右側壁に沿う形状でホッパ５１と一体形成され、可動エッジガイド３４は、図示左側壁に沿う形状に形成され、左側壁と右側壁の間を後壁と略平行に移動可能なように取り付けられている。固定エッジガイド３３と可動エッジガイド３４は、用紙のサイズが異なっても確実に用紙の両側縁をガイドすることができるので、給送を高精度に行うことができる。

排紙部１４０は、図１に示すように、前方に向かって矩形状に開口した排紙口１４１を開閉する機能と、排紙される用紙を１枚もしくは複数枚スタックする機能を併せ持ったスタッカ１４２を備えている。このスタッカ１４２は、下端の回転軸を中心に図示矢印ｃ方向に回動可能に取り付けられている。ユーザは、インクジェット式プリンタ１００を使用又は不使用のときは、スタッカ１４２の上部に設けられた取っ手１４３に指を掛けてスタッカ１４２を開閉することができるので、セッティングを容易に行うことができ、また排紙口１４１内への埃の侵入を防止することができる。更に、記録後の用紙は常に前面側から排紙されるので、ユーザは用紙を容易に取り出すことができる。

このスタッカ１４２は、図２に示すように、第１スタッカ４１及び第２スタッカ４２を備えている。第１スタッカ４１は、平板状に形成されて後端の回転軸を中心に図示矢印ｃ方向に回動可能に取り付けられている。第２スタッカ４２は、平板状に形成されて第１スタッカ４１に格納・引出自在に配設されている。これにより、使用時は種々のサイズの排紙される用紙を確実に積層載置することができ、また不使用時は第２スタッカ４２を第１スタッカ４１に格納し、第１スタッカ４１を排紙口１４１に被せているので、コンパクトに格納しておくことができる。

用紙搬送部１５０は、給紙部１３０から排紙部１４０に掛けて配設されており、自動給紙機構１５１、搬送機構１５２及び本発明の特徴的な部分を含む排紙機構１５３を備えている。自動給紙機構１５１は、ペーパーサポート１３２にサポートされている用紙を給送するために持ち上げるホッパ５１、このホッパ５１により持ち上げられた用紙を取り出す給紙ローラ５２、この給紙ローラ５２により重送された用紙を１枚のみに分離するリタードローラ５３、このリタードローラ５３により分離された残りの用紙をホッパ５１へ戻す紙戻しレバー５４等を備えている。

ホッパ５１は、用紙が載置可能な平板状に形成されて後壁と略平行に配設されており、下端が給紙ローラ５２の近傍に位置し、上端が後壁頂部に近接して位置するように配設されている。そして、ホッパ５１は、後壁に一端が取り付けられた図示しない圧縮バネの他端が下端側の裏面に取り付けられており、この圧縮バネの伸縮により上端側を中心に下端側が旋回するように配設されている。

給紙ローラ５２は、断面の一部が切り欠かれたＤ字状に形成されてホッパ５１の下端近傍に配設されており、間欠的に回転してホッパ５１により持ち上げられた用紙を摩擦給送するようになっている。リタードローラ５３は、給紙ローラ５２と当接可能に配設されており、給紙ローラ５２により用紙が重送されたときに最上層の用紙のみを下層の用紙から摩擦分離するようになっている。紙戻しレバー５４は、爪状に形成されて給紙ローラ５２の近傍に配設されており、リタードローラ５３により分離された下層の用紙を爪に掛けてホッパ５１へ戻すようになっている。

搬送機構１５２は、記録動作に同期して副走査方向に用紙を送る紙送りローラ５５とその従動ローラ５６等が配設されている。紙送りローラ５５は、プラテン１６３の搬送上流側に配設されており、給紙ローラ５２により給送される用紙を従動ローラ５６と共に挟持してプラテン１６３へ送り出すようになっている。

排紙機構１５３は、排紙ローラ（搬送ローラ（排出ローラ））５７と第１ギザローラ５８ａ及び第２ギザローラ（歯付ローラ）５８ｂ等を備えている。第１ギザローラ５８ａは、プラテン１６３の搬送下流側に配設され、第２ギザローラ５８ｂと排紙ローラ５７は、第１ギザローラ５８ａの搬送下流側に対向配設されており、プラテン１６３を通過してくる用紙を先ず第１ギザローラ５８ａで排送し、続いて第２ギザローラ５８ｂと排紙ローラ５７で挟持してスタッカ１４２上へ排紙するようになっている。尚、本発明の特徴的な部分である排紙ローラ５７と第２ギザローラ５８ｂの詳細については後述する。

記録部１６０には、記録動作に同期して主走査方向に移動するキャリッジ１６１、記録動作に同期してインクを吐出する記録ヘッド１６２、記録時の用紙を平坦に保持するプラテン１６３等が配設されている。キャリッジ１６１は、プラテン１６３の上方でキャリッジガイド軸１６４に貫装されてキャリッジベルト１６５に連結されており、図示しないキャリッジモータによってキャリッジベルト１６５が作動すると、キャリッジベルト１６５の動きに連行され、キャリッジガイド軸１６４に案内されて往復移動するようになっている。このキャリッジ１６１には、複数のインクカートリッジが抜き差し可能なカートリッジ収納部６１が形成されている。

記録ヘッド１６２は、プラテン１６３と所定の間隔が空くようにしてキャリッジ１６１に搭載されており、例えばブラックインクを吐出するブラックインク用記録ヘッドと、イエロー、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタの５色のインクをそれぞれ吐出する複数のカラーインク用記録ヘッドとを備えている。そして、記録ヘッド１６２は、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口から用紙に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。

図４は、上記排紙ローラ５７と第２ギザローラ５８ｂの詳細を示す斜視図、図５は、その側面図である。排紙ローラ５７は、プラスチックもしくは金属等で成るローラ軸５７ａと、このローラ軸５７ａに嵌入されたゴム等で成る摩擦体５７ｂを備えている。第２ギザローラ５８ｂは、金属等で成り、周囲に鋸歯状のギザ（歯）５８ｂｂが一定ピッチで形成されている。そして、第２ギザローラ５８ｂのギザ５８ｂｂが1歯ずつ入り込むことが可能な凹部５７ｂｂが、排紙ローラ５７の摩擦体５７ｂにおけるギザ５８ｂｂと対向する位置において摩擦体５７ｂを１周するように形成されている。この凹部５７ｂｂは、四角錐状の窪みとして穿設されており、ギザ５８ｂｂのピッチと同一ピッチで円周方向に1列並設されている。

このような凹部５７ｂｂを排紙ローラ５７の摩擦体５７ｂに設けることにより、図５の拡大図に示すように、第２ギザローラ５８ｂのギザ５８ｂｂが凹部５７ｂｂ内に入り込むときに、ギザ５８ｂｂは凹部５７ｂｂと干渉することは無い。従って、排紙ローラ５７と第２ギザローラ５８ｂの間に用紙が存在しないときでも、第２ギザローラ５８ｂのギザ５８ｂｂによる排紙ローラ５７の摩擦体５７ｂの傷付きが発生することは無い。また、摩擦体５７ｂがセラミック等で成っている場合でも、その摩擦体５７ｂによるギザ５８ｂｂの磨耗が発生することは無い。

ここで、ギザ５８ｂｂの根元の滑らかな曲線部が凹部５７ｂｂの縁部の滑らかな曲線部と接触しているが、これは排紙ローラ５７の回転に第２ギザローラ５８ｂを追従させるために必要であり、これによって第２ギザローラ５８ｂのギザ５８ｂｂによる排紙ローラ５７の摩擦体５７ｂの傷付きが発生することは無い。また、このときの第２ギザローラ５８ｂの高さ方向の位置決め構成としては、第２ギザローラ５８ｂを図示しないフレームに固定するホルダによる高さ規制、もしくは凹部５７ｂｂ間の山部をギザ５８ｂｂ間の谷部で受けることによる高さ規制が考えられる。

また、用紙を排紙ローラ５７と第２ギザローラ５８ｂで挟持しても、凹部５７ｂｂで用紙が撓むことは無いので、用紙を排紙ローラ５７に対して十分な圧力で当接させることができ、用紙と排紙ローラ５７との間に十分な摩擦力を発生させて、目的とする搬送力を得ることができる。更に、用紙は凹部５７ｂｂの縁部では擦られないので、用紙の傷付きが発生することは無く、特に両面記録を行う葉書等の場合であっても記録品質が劣化することは無い。

尚、上述した実施形態では、凹部５７ｂｂの形状を四角錐状の窪みとしたが、これに限定されるものではなく、ギザ５８ｂｂと干渉しない形状であれば例えば円筒、円錐、角柱、角錐、楔、半円球、半楕円球等のあらゆる形状で良い。同様に、ギザ５８ｂｂの形状を鋸歯状としたが、これに限定されるものではなく、凹部５７ｂｂと干渉しない形状であれば例えば三角形や四角以上の多角形、半円形、半楕円形、波形等のあらゆる形状で良い。また、本実施形態は、排紙ローラ５７と第２ギザローラ５８ｂに対して適用する場合を説明したが、対向配置されるローラであれば良く、例えば紙送りローラ５５とその従動ローラ５６であっても適用可能である。

このような構成において、用紙に記録する場合の動作について説明する。ユーザは、記録前の複数枚の用紙をペーパーサポート１３２に収納してインクジェット式プリンタ１００を起動する。ペーパーサポート１３２に積層収納された用紙は、下端がホッパ５１により持ち上げられて給紙ローラ５２に当接される。そして、給紙ローラ５２により摩擦給送されると同時に、分離パッド５３により最上層の用紙のみが摩擦分離されて給送される。

そして、最上層の用紙は、スキュー取り及び頭出しされた後、紙送りローラ５５とその従動ローラ５６に挟持されてプラテン１６３へ給送される。その用紙は、キャリッジモータとキャリッジベルト１６５により走査されるキャリッジ１６１に搭載された記録ヘッド１６２により記録される。このとき、インクジェット式プリンタ１００の制御部は、例えばイエロー、マゼンタ、ライトマゼンタ、シアン、ライトシアン、ブラックの計６色のインクカートリッジから記録ヘッド１６２へ各色インクを供給し、各色インクの吐出タイミング及びキャリッジ１６１や紙送りローラ５５の駆動を制御して、高精度なインクドット制御、ハーフトーン処理等を実行する。

そして、記録が完了した用紙は、第１ギザローラ５８ａから排紙ローラ５７と第２ギザローラ５８ｂに挟持されてスタッカ１４２上へ積層載置される。このとき、排紙ローラ５７と第２ギザローラ５８ｂで挟持された用紙は、排紙ローラ５７の摩擦体５７ｂの凹部５７ｂｂにて撓むことは無いので、用紙を排紙ローラ５７に対して十分な圧力で当接させることができる。従って、用紙と排紙ローラ５７との間に十分な摩擦力を発生させることができ、目的とする搬送力を得て精度良く排紙することができる。更に、用紙は凹部５７ｂｂの縁部では擦られないので、用紙の傷付きが発生することは無く、特に両面記録を行う葉書等の場合であっても高精度な記録を維持することができる。

搬送装置を備えた記録装置であれば、例えばファクシミリ装置、コピー装置、スキャナ等であっても適用可能である。また、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液体噴射ヘッドから被噴射媒体に噴射して液体を被噴射媒体に付着させる液体噴射装置の意味として、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイや面発光ディスプレイ（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を備えた装置にも適用可能である。

本発明の一実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成の全体を示す斜視図である。 図１のプリンタの内部構造を示す斜視図である。 図２のプリンタの内部構造を示す概略側面図である。 図１のプリンタの排紙ローラ及び第２ギザローラの詳細を示す斜視図である。 図４の側面図である。

符号の説明

５７ 排紙ローラ、５７ａ ローラ軸、５７ｂ 摩擦体、５７ｂｂ 凹部、５８ｂ 第２ギザローラ、５８ｂｂ ギザ、１００ インクジェット式プリンタ、１０１ ハウジング、１１０ 操作部、１２０ メモリカードスロット部、１３０ 給紙部、１４０ 排紙部、１５０ 用紙搬送部、１６０ 記録部、２００ ディスク搬送部

Claims (1)

1. 被搬送媒体を挟持して搬送する対向配置された搬送ローラ及び歯付ローラを有する搬送装置において、
   前記歯付ローラに形成されている歯のピッチと同一のピッチの凹部が前記搬送ローラの
   外周に形成されており、
   前記凹部の深さが、前記歯の高さよりも深く形成され、
   前記歯付ローラの歯底が、前記歯付ローラの回転方向に凹状の曲面で形成され、
   前記凹部の縁部が前記曲面と当接した状態で、前記歯が前記搬送ローラの外周に当接しないことを特徴とする搬送装置。
   

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