JP5282556B2 - スキュー補正装置及び記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、スキュー補正装置及び該スキュー補正装置を備えた記録装置に関する。
従来から、記録材(インク)をシートに対して付着させる記録装置として、インクジェット式プリンター(以下、「プリンター」という。)が広く知られている。このプリンターは、記録ヘッドに供給されるインクを記録ヘッドに形成されたノズルから記録用紙などのシートに対して噴射することにより印刷(記録)を施すようになっている。
このようなプリンターでは、シートが傾いた状態で搬送されると、シートにシワや折れを生じさせる虞があると共に、該シートに対して傾いた印刷が施されて印刷品質を低下させる原因となっていた。そこで、例えば特許文献1に記載されるように、搬送経路に対して傾いた状態で供給されるシートの傾き(スキュー)を補正する機構を備えたものがある。
すなわち、特許文献1のプリンターでは、シートの搬送方向の上流側から下流側に該シートを搬送ローラーの回転に伴って送出すると共に、該シートの下流端となる先端を回転停止した状態にあるレジストローラーに当接させることにより、そのシートの先端付近を撓ませるようにしている。そのため、シートは搬送経路に対する傾きが解消されるように回転してスキューが補正され、その後、先端が当接したレジストローラーの回転駆動に伴って印刷が施される印刷部へ搬送されるようになっている。
特開平8−295439号公報
ところで、特許文献1のプリンターでは、送出されたシートをガイドするガイド部にリブを形成し、該ガイド部とシートとの接触面積を減少させている。すなわち、シートとガイド部との摩擦抵抗を低減させてシートの回転が円滑に行われるようにしている。
しかし、例えば剛性の高いシートを供給する場合には、撓み変形したシートがガイド部に強く当接する。そのため、シートとガイド部との摩擦抵抗が大きくなり、該シートの傾きを補正するのに十分な回転を得られない虞があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートの種類に関わらずスキュー補正時にシートを十分に回転させてシートのスキュー補正が可能なスキュー補正装置及び記録装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のスキュー補正装置は、搬送ローラーの回動に伴って搬送されるシートの先端をゲート部材に当接させて撓み変形させる過程で前記シートの位置補正を行うスキュー補正装置であって、前記搬送ローラーによって搬送される前記シートを鉛直方向の下方から支持して前記ゲート部材へ案内する第1の案内部材と、該第1の案内部材よりも鉛直方向の上方位置に設けられ前記シートを前記ゲート部材へ案内する第2の案内部材とを備え、前記第1の案内部材には、少なくともつの回転部材が前記第1の案内部材と前記第2の案内部材とに挟まれた前記シートの搬送経路に面して回転可能に設けられ、前記少なくとも2つの回転部材は、前記シートの搬送方向と交差する幅方向の中央に設けられる回転部材と前記幅方向の端部側に設けられる回転部材とを含み、前記幅方向の端部側に設けられる回転部材に比べて前記幅方向の中央に設けられる回転部材の方が前記搬送経路内に突出するように設けられる。
一般に、搬送ローラーにより搬送方向の下流側へ搬送されたシートは、ゲート部材にその先端が当接することによって撓み変形する。そして、撓み変形したシートには、元の形状に復元しようとして回転力が生じることとなる。なお、この回転力に伴うシートの回転動作は該シートの種類に応じて変化する。例えば、厚みを有して剛性の高いシートは、剛性の低いシートに比べて変形しにくい。そのため、剛性の高いシートが変形して第1の案内部材に当接した際に該第1の案内部材に及ぼす力は、剛性の低いシートが変形して及ぼす力よりも大きくなる。そして、シートと第1の案内部材との間の摩擦抵抗が大きくなるに伴いシートの回転が阻害される。
この点、この構成によれば、シートは回転部材に当接するため、その摩擦抵抗は第1の案内部材に当接する場合と比べて小さくなる。したがって、種類の異なるシートの回転動作のばらつきを低減させると共に、シートの種類に関わらずスキュー補正時にシートを十分回転させることができる。さらに、回転部材は、シートの搬送方向と交差する幅方向の中央に設けられる回転部材が、幅方向の端部側に設けられる回転部材に比べて搬送経路内に突出するように設けられている。そのため、搬送方向に対するシートの傾き(スキュー)の向きに応じて、該シートの回転方向を回転部材と相対移動するように変更するスキュー補正を行うことができる
本発明のスキュー補正装置において、前記回転部材は、前記シートに当接可能な球部材と、該球部材を回転自在に支持する支持部材とにより構成されている。
この構成によれば、シートが球部材と当接する場合には点接触となるためその接触面積は、例えば円柱状のローラーと当接する場合の接触面積よりも小さくなる。すなわち、シートの接触抵抗をより小さくして該シートを回転しやすくすることができる。さらに、球部材自身も自在に回転するため、シートにおける球部材との接触点を容易に変更することができる。そのため、シートが搬送経路に対して大きく傾いている場合でも、傾き補正時の回転方向においてシートが球部材の表面上を滑るように移動するため、例えば円柱状のローラーでは補正しきれない該ローラーの非回転方向に生じた大きな傾きでも、その方向に関わらず補正することができる。
本発明のスキュー補正装置は、前記第1の案内部材を振動させる振動装置をさらに備える。
この構成によれば、振動装置は第1の案内部材を介して該第1の案内部材が支持するシートを振動させる。すなわち、シートと第1の案内部材及び第2の案内部材とを摺動させて摩擦抵抗を小さくし、シートを回転させやすくすることができる。
本発明のスキュー補正装置において、前記ゲート部材は、駆動源から伝達される駆動力により回動可能な駆動ローラーと、該駆動ローラーに鉛直方向の下側から当接して従動回転する従動ローラーにより構成され、前記第1の案内部材は、前記駆動ローラーに向かって前記搬送経路内に突出し、搬送された前記シートを沿うように前記駆動ローラーへ向かって案内する爪部を有する。
この構成によれば、第1の案内部材には、駆動ローラーに向かって搬送経路内に突出し、搬送されたシートを沿うように駆動ローラーへ向かって案内する爪部が形成されているため、搬送されたシートを駆動ローラーに当接させることができる。したがって、駆動ローラーにシートの先端が幅方向に亘って当接するようにその傾きが補正され、その後、駆動ローラーを回転させることにより、傾きが補正された状態を維持しながら搬送方向の下流側へ送出することができる。すなわち、搬送が再開される際に生じるシートの傾きを抑制することができる。
本発明の記録装置は、上記スキュー補正装置と、前記位置補正が施された前記シートに対して記録処理を施す記録手段とを備える。
この構成によれば、スキュー補正装置によってその搬送方向に対する傾きが補正されたシートに対して記録を施すため、シートに対する記録ずれを抑制してその記録品質を向上させることができる。
以下、本発明を記録装置の一種であるプリンターに具体化した実施形態を図1〜図5を用いて説明する。なお、以下の説明において、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は、各図中に矢印で示した方向を基準として示すものとする。
図1に示すプリンター11は、A1判又はB1判程度のサイズに対応可能な印刷を行うことができる大型のインクジェット式プリンターである。プリンター11は本体フレーム12を備えるとともに、本体フレーム12の背面側には記録用紙などのシートPをセット可能なセット部13が設けられている。
また、本体フレーム12内には、セット部13にセットされたシートPを繰り出すための繰り出しローラー14と、繰り出されたシートPの位置補正を行うスキュー補正装置15と、位置補正が施されたシートPに印刷処理を施す記録手段としての印刷装置16とが収容されている。さらに、本体フレーム12の前面側には、印刷処理が施されて本体フレーム12から排出されるシートPをガイドする排出部17が設けられている。
印刷装置16は、左右方向(図1において紙面と直交する方向)に延びるとともに、左右両端が本体フレーム12に支持された棒状のガイド軸18と、ガイド軸18に左右方向への往復移動可能に支持されたキャリッジ19と、キャリッジ19の下面側に設けられた記録ヘッド20とを備えている。そして、キャリッジ19はキャリッジモーター(図示略)の駆動に伴って主走査方向となる左右方向に移動可能となっている。
本体フレーム12内には、インクを収容したインクカートリッジ(図示略)が着脱可能に装着されるとともに、装着されたインクカートリッジは、インク供給路(図示略)の上流端に接続されるようになっている。キャリッジ19には、このインク供給路の下流端が接続されたバルブユニット21が搭載されている。そして、インクカートリッジに収容されたインクは、図示しない加圧ポンプによってインク供給路を通じてバルブユニット21に圧送され、バルブユニット21から記録ヘッド20に供給されるようになっている。また、記録ヘッド20の下面側には、インクを吐出可能なノズル開口(図示略)が設けられている。
キャリッジ19の下方には、記録ヘッド20の後方となる位置に給送ローラー対22が、給送ローラー対22の前方であって記録ヘッド20の下方となる位置にシートPの支持台であるプラテン23が、プラテン23の前方となる位置に給送ローラー対24が設けられている。そして、給送ローラー対22,24によって搬送方向下流側となる前側に向かってシートPを所定距離搬送する給送処理と、キャリッジ19とともに主走査方向(左右方向)に移動する記録ヘッド20のノズル開口からインクを吐出する印刷処理とを交互に行うことにより、シートPに対する記録処理が行われるようになっている。
また、スキュー補正装置15は、印刷装置16へ向けてシートPを搬送するための搬送経路25の途中に設けられている。具体的には、搬送経路25上には、繰り出しローラー14によって繰り出されたシートPを搬送方向下流側である前側に向かって搬送するために、駆動軸26の回転駆動に伴って回動される金属製の搬送ローラー27と、搬送ローラー27よりも搬送方向下流側(前側)に位置するとともに駆動源(図示略)から駆動力が伝達される駆動軸28の回転駆動に伴って回動されるゲート部材及び駆動ローラーとしてのレジストローラー29とが設けられている。そして、搬送ローラー27の鉛直方向(上下方向)の下方には、搬送ローラー27の回動に伴って回動軸30を中心に回動する硬質ゴム製の従動ローラー31が搬送ローラー27と対をなすように設けられている。また、レジストローラー29の下方には、レジストローラー29の回動に伴って回動軸32を中心に回動するゲート部材としての従動ローラー33がレジストローラー29と対をなすように設けられている。
スキュー補正装置15においては、レジストローラー29の回動を停止させた状態で、搬送ローラー27を図1における反時計回り方向に回動させることによって、シートPを前側に向かって搬送し、レジストローラー29に突き当てる。そして、その状態からさらに所定時間搬送ローラー27を回動させることで、シートPのスキュー補正を行うようになっている。
ここでスキュー補正とは、図2に示すように、平面視矩形状のシートPの左右方向に延びる先端部Sが搬送方向(前後方向)と直交する整列状態(図2に実線で示す状態)となるようにシートPの位置補正を行うことをいう。すなわち、適切に記録処理を行うためには、印刷装置16に対して整列状態でシートPを供給する必要があるが、繰り出しあるいは搬送の過程でシートPの先端部Sが搬送方向に対して非直交となる斜行状態(図2に二点鎖線で示す状態)となってしまうことがあるため、スキュー補正装置15によってシートPの位置補正を行うようにしている。
具体的には、例えばシートPの右端側が先行する斜行状態で搬送されていた場合には、シートPの先端部Sの右端側が先にレジストローラー29に突き当たる。そして、その状態でさらに搬送ローラー27を回転駆動させることで、シートPは徐々に上方向に撓みながらレジストローラー29に突き当たった右端側を支点として回転し、先端部Sの左端側がレジストローラー29に突き当たって位置補正が行われる。こうした位置補正が行われた後、レジストローラー29を図1における反時計回り方向に回動させることで、整列されたシートPを印刷装置16側に搬送するようになっている。
次に、このスキュー補正装置15の構成について詳述する。
図1に示すように、搬送経路25には搬送ローラー27に近接して配置された搬送経路形成部材34と、従動ローラー31に近接して配置された搬送経路形成部材35と、レジストローラー29に近接して配置された第2の案内部材としての搬送経路形成部材36と、従動ローラー33に近接して配置された第1の案内部材としての搬送経路形成部材37とが設けられている。そして、シートPは印刷処理が施される表面(上面)側が搬送経路形成部材34,36に案内されるともに、裏面(下面)側が搬送経路形成部材35,37に案内されながら、搬送経路25を上流側(後側)から下流側(前側)に向かって搬送されるようになっている。
搬送経路形成部材35,37の間には、搬送されるシートPの先端部を上側に持ち上げて撓み変形を開始させる下側ガイド手段38が配設されている。また、搬送経路形成部材34の前端側は、上方に向けて2段階に折り曲げ形成され、下側ガイド手段38に案内されて搬送方向を斜め上方向に向かうシートPを上側から押さえる上側ガイド手段40となっている。さらに、搬送経路形成部材36の後端側は、上方に向けて折り曲げ形成され、シートPの先端部をレジストローラー29の方に導くガイド板41となっている。すなわち、スキュー補正装置15においては、下側ガイド手段38によってシートPを誘導して上側ガイド手段40及びガイド板41によってシートPの撓み変形をコントロールすることで、より精度よく位置補正を行うようにしている。
次に、搬送経路形成部材37について説明する。
図3及び図4に示すように、搬送経路形成部材37の従動ローラー33よりも後側となる位置であって搬送経路25外となる下面37aには、該搬送経路形成部材37を振動させ得るバイブレーターなどの振動装置42が設けられている。すなわち、シートPは振動する搬送経路形成部材37と小刻みに摺接しつつレジストローラー29へ案内されるため、シートPの搬送を妨げる方向に働く摩擦力を低減することができる。
さらに、搬送経路形成部材37には、従動ローラー33の後方位置に、上面37bから上方に向かって突出する爪部43が従動ローラー33と対向するように形成されている。そのため、搬送されたシートPは、爪部43に沿うようにレジストローラー29へ向かって案内される。
また、図5に示すように、搬送経路形成部材37には、搬送方向と交差する幅方向(左右方向)に沿って少なくとも1つ(本実施形態では3つ)の回転部材としての球状コロ44,45,46が、球部材としての球体44a,45a,46aを搬送経路形成部材37の上面37bよりも上側に突出させるように設けられている。すなわち、各球状コロ44,45,46の球体44a,45a,46aは搬送経路25に球面状の表面が面している。そして、球状コロ44,45,46は、搬送方向と交差する幅方向の中央に設けられた球状コロ45が左右両端側に設けられた球状コロ44,46に比べて球面状の表面が上方に位置するように設けられている。
これらの球状コロ44,45,46は、それぞれ上端開口の直径が球体44a,45a,46aの直径よりも小径となるように上端側が先細り形状に形成された有底円筒形の支持部材としての筒体44b,45b,46bを有している。そして、その筒体44b,45b,46b内には、上から下へ順に、球体44a,45a,46aと、該球体44a,45a,46aと摺接可能な球面を有する支持部材としてのガイド部材44c,45c,46cとが収容されている。したがって、球体44a,45a,46aは、筒体44b,45b,46b及びガイド部材44c,45c,46cに支持されて、その回転方向を変更自在に回転するようになっている。
そのため、球状コロ44,45,46は、図4に示すように、撓み変形したシートPが当接した際に球体44a,45a,46aが回転することにより、シートPにおける該シートPとの接触点を自在に変更するようになっている。
したがって、図3に示すように搬送ローラー27の駆動に伴って搬送されたシートPは、下側ガイド手段38により上方向に撓みが形成されるとともに、ガイド板41によりレジストローラー29及び従動ローラー33側へ案内される。そして、図4に示すように、シートPの先端部Sは爪部43に案内されてレジストローラー29に当接し、該シートPは撓み変形する。すると、シートPは、球状コロ44,45,46と接触しつつ位置補正されるので、該シートPの位置補正を妨げる方向(左右方向)に働く摩擦力を低減させた状態で回転する。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)搬送ローラー27により搬送方向の下流側へ搬送されたシートPは、球状コロ44,45,46に当接するため、その摩擦抵抗は搬送経路形成部材37に当接する場合と比べて小さくなる。したがって、種類の異なるシートPの回転動作のばらつきを低減させると共に、シートPの種類に関わらずスキュー補正時にシートPを十分回転させることができる。さらに、球状コロ44,45,46は、シートPの搬送方向と交差する幅方向の中央において球体44a,45a,46aの表面が搬送経路25内に突出するように設けられているため、シートPは搬送方向に対するシートPの傾き(スキュー)の向きに応じて、該シートPの回転方向を球状コロ44,45,46と相対移動するように変更するスキュー補正を行うことができる。
(2)シートPが球体44a,45a,46aと当接する場合には点接触となるためその接触面積は、例えば円柱状のローラーと当接する場合の接触面積よりも小さくなる。すなわち、シートPの接触抵抗をより小さくして該シートPを回転しやすくすることができる。さらに、球体44a,45a,46a自身も自在に回転するため、シートPにおける球体44a,45a,46aとの接触点を容易に変更することができる。そのため、シートPが搬送経路25に対して大きく傾いている場合でも、傾き補正時の回転方向においてシートPが球体44a,45a,46aの表面上を滑るように移動するため、例えば円柱状のローラーでは補正しきれない該ローラーの非回転方向に生じた大きな傾きでも、その方向に関わらず補正することができる。
(3)振動装置42は、搬送経路形成部材37を介して該搬送経路形成部材37が支持するシートPを振動させる。すなわち、シートPと搬送経路形成部材36,37とを摺動させて摩擦抵抗を小さくし、シートPを回転させやすくすることができる。
(4)搬送経路形成部材37には、レジストローラー29に向かって搬送経路25内に突出し、搬送されたシートPを沿うようにレジストローラー29へ向かって案内する爪部43が形成されているため、搬送されたシートPをレジストローラー29に当接させることができる。したがって、レジストローラー29にシートPの先端が幅方向に亘って当接するようにその傾きが補正され、その後、レジストローラー29を回転させることにより、傾きが補正された状態を維持しながら搬送方向の下流側(前側)へ送出することができる。すなわち、搬送が再開される際に生じるシートPの傾きを抑制することができる。
(5)スキュー補正装置15によってその搬送方向に対する傾きが補正されたシートPに対して記録を施すため、シートPに対する記録ずれを抑制してその記録品質を向上させることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、爪部43を設けない構成としてもよい。また、搬送経路形成部材37を従動ローラー29付近を頂点とするように後端側を下方へ曲げ加工を施すことにより、搬送経路形成部材37によってシートPをレジストローラー29へ案内することができる。
・上記実施形態において、振動装置42を設けない構成としてもよい。
・上記実施形態では、3つの球状コロ44,45,46を設けていたが、中央の1つの球状コロ45のみを設ける構成としてもよい。また、複数の球状コロを中央に設けてもよい。その際には、中央に位置する球状コロほど上方に位置していることが好ましい。そして、球状コロの個数及びそれらを設ける位置も搬送経路形成部材37において任意に設定することができる。
・上記実施形態では、回転部材をその回転方向の制限がない球状コロ44,45,46としたが、例えば球体44a,45a,46aの中心を通るように軸を挿通して該軸を中心として一方向に回転自在なコロや、軸を中心として回転自在な円柱状の回転体としてもよい。また、これらを混在して使用することもできる。
・上記実施形態において、ゲート部材はレジストローラー29に限らず、上下方向に移動可能な板状の部材として実現することもできる。
・上記実施形態では、記録装置を大型のインクジェット式プリンター11に具体化したが、この限りではなく、例えば、A4サイズ対応程度の小型の記録装置や、電子写真方式等他の方式のプリンター、FAX装置、コピー装置、あるいはこれら複数機能を備えた複合機等に上記実施形態のスキュー補正装置を備えるようにしてもよい。さらに、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置を採用してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
実施形態における記録装置の概略正面図。 スキュー補正を説明する説明図。 スキュー補正装置の断面模式図。 スキュー補正装置の断面模式図。 図3における5−5矢視断面図。
符号の説明
11…プリンター(記録装置)、15…スキュー補正装置、16…印刷装置(記録手段)、25…搬送経路、27…搬送ローラー、29…レジストローラー(ゲート部材、駆動ローラー)、33…従動ローラー(ゲート部材)、36…搬送経路形成部材(第2の案内部材)、37…搬送経路形成部材(第1の案内部材)、42…振動装置、43…爪部、44,45,46…球状コロ(回転部材)、44a,45a,46a…球体(球部材)、44b,45b,4b…筒体(支持部材)、44c,45c,46c…ガイド部材(支持部材)、P…シート、S…先端部。

Claims (5)

  1. 搬送ローラーの回動に伴って搬送されるシートの先端をゲート部材に当接させて撓み変形させる過程で前記シートの位置補正を行うスキュー補正装置であって、
    前記搬送ローラーによって搬送される前記シートを鉛直方向の下方から支持して前記ゲート部材へ案内する第1の案内部材と、
    該第1の案内部材よりも鉛直方向の上方位置に設けられ前記シートを前記ゲート部材へ案内する第2の案内部材と
    を備え、
    前記第1の案内部材には、少なくともつの回転部材が前記第1の案内部材と前記第2の案内部材とに挟まれた前記シートの搬送経路に面して回転可能に設けられ、
    前記少なくとも2つの回転部材は、前記シートの搬送方向と交差する幅方向の中央に設けられる回転部材と前記幅方向の端部側に設けられる回転部材とを含み、
    前記幅方向の端部側に設けられる回転部材に比べて前記幅方向の中央に設けられる回転部材の方が前記搬送経路内に突出するように設けられることを特徴とするスキュー補正装置。
  2. 前記回転部材は、前記シートに当接可能な球部材と、該球部材を回転自在に支持する支持部材とにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載のスキュー補正装置。
  3. 前記第1の案内部材を振動させる振動装置をさらに備えることを特徴とする請求項1又は請求項に記載のスキュー補正装置。
  4. 前記ゲート部材は、駆動源から伝達される駆動力により回動可能な駆動ローラーと、該駆動ローラーに鉛直方向の下側から当接して従動回転する従動ローラーにより構成され、
    前記第1の案内部材は、前記駆動ローラーに向かって前記搬送経路内に突出し、搬送された前記シートを沿うように前記駆動ローラーへ向かって案内する爪部を有することを特徴とする請求項1〜請求項のうちいずれか一項に記載のスキュー補正装置。
  5. 請求項1〜請求項のうちいずれか一項に記載のスキュー補正装置と、前記位置補正が施された前記シートに対して記録処理を施す記録手段とを備えることを特徴とする記録装置。
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