JP2006248683A - シート搬送装置及び記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化や複雑化を招くことなく、ロール状のシートを常に高精度で搬送することができ、常に安定した画像記録を行うことが可能なシート搬送装置及び記録装置を提供する
【解決手段】ロール状のシートＰｒを巻回保持して送り出し方向及び巻き戻し方向に回転可能なスプール１１の軸部１１ｃに回転負荷手段７５を設け、駆動源６０（８０）からの駆動を回転負荷手段に伝達するギア列１４の中に、ロールシートＰｒを送り出す方向の駆動は伝達せず、巻き戻す方向の駆動のみを伝達する一方向伝達手段１４ａ（８１、８２）を設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明はスプール上に巻回保持されたロール状のシートをプリンタ等の画像形成領域へ給紙搬送するためのシート搬送装置、並びに該シート搬送装置を備えた記録装置に関する。

画像情報に基づいて記録媒体に画像を記録するプリンタ、複写機あるいはファクシミリ等の記録装置、プリンタ機能、ファクシミリ機能、原稿読み取り機能あるいは撮像機能などの他の機能を付加した複合装置、さらには、前記記録装置をコンピュータ等のホスト機に接続して構成されるシステム装置が使用されている。これらの装置で使用される記録装置の一つの形態として、ロール状の記録紙やフィルムなどのシートに画像を形成するものがある。このような記録装置においては、ロール状のシートを保持するロールホルダ部から画像形成領域へ該シートを給紙搬送するためのシート搬送装置が使用されている。なお、本願における「シート」は記録媒体を指すものであり、その材質は紙やプラスチックシートに限定されるものでは［ば］ない。

図８はロール状のシートを扱う記録装置の従来の構成を例示する模式的縦断面図である。図８において、記録装置は、記録媒体であるロール状のシート（以下ロール紙ともいう）Ｐｒを給紙可能に巻回保持する回転可能なロールホルダ１１０と、送り出されて搬送されるロール紙を案内保持しながら画像形成を行う画像形成部１２０と、画像形成されたロール紙を機外に排出させる排紙部１３０とを備えている。ロールホルダ１１０は、ロール紙を送り出し可能に保持する回転可能なスプール１１１からなり、該スプールの両側にはロール紙の側縁を案内するためのフランジ１１２が設けられている。また、スプール１１１の一方の端部には回転負荷手段（トルトリミッタ）１１３が設けられている。スプール１１１の左端部にはスラスト方向のガタ寄せを行うための板バネ（不図示）が装着されている。

トルクリミッタ１１３は、スプール１１１側の固定部位と伝達トルクが所定値に達するまで該スプールと一体に回転する共回り部位とで構成されており、スプール１１１上のロール紙Ｐｒが回転（送り出し、巻き戻し）するときに所定の回転負荷（負荷トルク）Ｔｒを発生するように構成されている。このトルクは一般にロールブレーキＴと呼ばれる。このロールブレーキＴによりロールホルダ１１０とＬＦローラ（搬送ローラ）１２１との間のロール紙に一定の張力（テンション）Ｔが付与される。この張力Ｔによって、ロール紙の斜行補正を行ったり、ユーザーのロール紙装填の際のズレや弛み等を除去することができる。このロールブレーキＴは、「Ｔ＝Ｔｒ（回転負荷）／（ロール径φＤ／２）」によって算出される。本実施形態では、回転負荷手段１１３の負荷トルクＴｒは、例えば、スプール１１１の軸上で約０．８〜約１．５ｋｇｆ．ｃｍ程度に設定される。

ロール紙Ｐｒを給紙搬送するために、給紙ローラ１１５と該ローラに所定の加圧力で付勢される複数個の従動コロ１１６が設けられている。給紙ローラ１１５の駆動は不図示の給紙モータによって行われる。画像形成部１２０には、記録時にロール紙を所定量搬送するための搬送ローラ（ＬＦローラ）１２１、該搬送ローラに所定加圧力Ｆで押圧されて従動回転する複数個のピンチローラ１２２、シートを吸引しつつ平面状に保持するための吸引プラテン１２３、画像情報に基づいて記録する記録ヘッド１４１と、該記録ヘッドを搭載して搬送方向と交差する方向（主走査方向）に往復移動可能なキャリッジ１４０と、から構成されている。
特開２００３−１２２０５号公報 特開２００１−１６３４９５号公報

しかしながら、前述の従来構成では、ロール紙Ｐｒをセット給紙（プレフィード）する際、該ロール紙を正方向に搬送するときには給紙ローラ１１５とロールホルダ１１０との間で一定の張力Ｔが作用しているが、逆方向（巻き戻し方向）に搬送するときには図６中に鎖線で示すように巻き戻し分の全てがループになってしまう。この状態から記録動作が開始される。記録動作が開始されて上記ループが無くなった時点でロールブレーキＴが作用する。このため、搬送ローラ１２１のニップ（ピンチローラ１２２の押圧挟持部）でロール紙のスリップが発生し、該ロール紙の送り量が少なくなる。

このようなループに起因するロールブレーキのＯＮ／ＯＦＦによりシートので送り量が変化するため、記録画像における濃度段差やスジムラ（黒スジ、白スジ）等の画像不良の原因となる。特に、装置本体にカッターを設けてロール紙を切断排出する構成においては、毎回用紙戻し動作（バックフィード）が入るため、ロール紙Ｐｒのル−プ有無の切替りとなる画像中央部から前述のような画像不良が発生することがある。また、前述のようにスプール１１１のスラスト方向のガタ寄せのために軸方向に付勢する板バネ（不図示）を使用する場合には、スプール回転方向の負荷がさらに増加することになり、前述のスリップを助長させてしまう。

さらに、ロール紙Ｐｒが幅広であったり、ロール径が大きいなどで質量が大きくなる程、スプールのスラスト方向の抑制力を高くする必要があり、その結果、前記板バネによる負荷も増大する。また、図示の例では、給紙ローラ１１５と従動コロ１１６によりロール紙の送り出し（給紙）及び巻き戻しを制御しているが、このような構成は、機構が複雑であるばかりでなく、給紙ローラ１１５及び該ローラを保持する給紙ローラステイ１１７、並びに、従動コロ１１５及び該コロを保持する従動ステイ１１８などのコストが嵩む機構が必要なものである。さらに、この構成は、装置が大型化するなど、給紙ローラ１１５のコストや各ステイの強度アップを含めて、更にコストが嵩むことになる。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、装置の大型化や複雑化を招くことなく、ロール状のシートを常に高精度で搬送することができ、常に安定した画像記録を行うことが可能なシート搬送装置及び該搬送装置を用いる記録装置を提供することである。

本発明によるシート搬送装置は、上記目的を達成するため、ロール状のシートを保持して送り出し方向及び巻き戻し方向に回転可能なスプールと、画像形成領域を通して前記シートを搬送する搬送手段と、前記スプールに所定の回転負荷を作用させる回転負荷手段と、を具備するシート搬送装置において、前記回転負荷手段を前記スプールの軸部に設け、前記回転負荷手段に駆動を伝達するギア列の中に、前記シートを送り出す方向の駆動は伝達せず、巻き戻す方向の駆動を伝達する一方向伝達手段を設けることを特徴とする。
また、本発明による記録装置は、上記目的を達成するため、画像情報に基づいてロール状のシートに画像を形成する記録装置において、上記構成を有するシート搬送装置を具備することを特徴とする。

本発明によれば、スプールの軸部に装着される回転負荷手段に駆動を伝達するギア列の中に、ロール状のシートを送り出す方向の駆動は伝達せず、巻き戻す方向の駆動を伝達する一方向伝達手段を設けるので、簡単かつ安価な構成で、ロール状のシートの搬送時にロールブレーキを作用させるとともに巻き戻し時に巻き戻し用トルクを伝達することができ、プレフィードや切断排出のときにもロールブレーキを作用させてシートの弛みを無くすことができ、もって、記録動作における搬送乱れを無くし、ロール状のシートを高精度で搬送することができ、安定した高品位の画像記録を実現できるシート搬送装置及び記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明によるシート搬送装置を備えた記録装置の一実施形態を示す模式的斜視図であり、図２は図１の記録装置の模式的縦断面図である。図１及び図２において、記録装置（画像形成装置）１は、記録媒体としてのロール状のシート（ロール紙ともいう）Ｐｒを回転可能に巻回保持するためのロールホルダ部１０と、該ロールホルダ部から給紙搬送されるロール紙Ｐｒに画像を記録する画像形成部２０と、画像形成後のシートを装置本体外へ排出するための排紙部３０と、を備えている。

図３は本発明によるシート搬送装置の第１の実施形態、すなわち、スプール１１に巻回されたロール状のシートＰｒを給紙搬送するためのシート搬送装置の駆動機構の第１の実施形態の要部を示す模式的斜視図である。図１〜図３において、ロールホルダ部１０は両側にフランジ１２Ｌ、１２Ｒを有する回転可能なスプール１１を有し、該スプール１１上にはフランジ１２Ｌ、１２Ｒで幅方向位置を規制された状態でロール紙Ｐｒが巻回されている。スプール１１の両端部は軸受１３Ｌ、１３Ｒにより回転自在に軸支されている。なお、ロール紙の交換作業を容易にするため、軸受１３Ｌ、１３Ｒの手前にはスライド用のスロープ１３´Ｌ、１３´Ｒが配設されており、使用者はこのスロープに沿ってロール紙Ｐｒの着脱（交換）を行う。

ロール紙Ｐｒのセット位置（装填状態）では、スプール１１の左端部に設けられた回転負荷手段（トルクリミッタ）１１ｃに対して、ギア列１４を介して、搬送モータ（ＬＦモータ）６０の駆動を伝達できるように構成されている。この搬送モータ６０は本来的には搬送ローラ２１を駆動するためのものであり、該モータの正逆回転により搬送ローラ２１を正逆回転させることで、ロール紙Ｐｒを正方向及び逆方向に搬送可能である。送り出されるロール紙Ｐｒの下側には、使用者が画像形成部２０までロール紙Ｐｒの先端部を送り込むときの案内（又はサポート）となる下ガイド１５が配置されている。該下ガイドと対向する位置には上ガイド１６が設けられている。

画像形成部２０には、記録するときにロール紙Ｐｒを所定ピッチで間欠送りするための搬送ローラ２１と、該搬送ローラに所定の押圧力で当接して従動回転する複数個のピンチローラ２２と、記録媒体を吸引しつつ平面状に案内支持するための吸引プラテン２３と、記録ヘッド４１を搭載して搬送方向（Ｙ方向、副走査方向）と交差する方向（Ｘ方向、主走査方向）に往復移動可能なキャリッジ４０と、が設けられている。ロール状のシート（ロール紙）Ｐｒは記録媒体を指すものであり、その材質は紙やプラスチックシートに限定されるものでばない。

先ず、記録ヘッド４１を搭載したキャリッジ４０について説明する。本実施形態では、キャリッジ４０にインクジェット方式の記録ヘッド４１が搭載されている。キャリッジ４０の主走査移動に同期して、画像データに基づいて記録ヘッド４１を駆動することにより、該記録ヘッドの吐出口（吐出口列）から記録紙Ｐｒに向かってインクを吐出し、画像を形成していく。装置本体に主走査方向に配されたメインステイ５０には一対の平行なメインレール５１及びサブレール５２が固定されており、キャッリッジ４０は軸受４２、４３を介してレール５１、５２に沿って往復移動可能に案内支持されている。なお、本実施形態では記録装置１がインクジェット記録装置である場合を例示するが、この記録装置１は、レーザービーム式、熱転写式、感熱式、ワイヤドット式など、他の形態の記録手段を用いる記録装置であっても良い。

軸受４２、４３はキャリッジ４０の前後所定間隔の位置に設けられ、一方（後方）の軸受４３はキャリッジ４０に対して前後方向にスライド可能に取り付けられている。そして、キャリッジ４０と軸受４３との間にはばね４３ａが装着され、該ばねの付勢力により軸受４３をサブレール５２に押圧している。このような構成により、キャリッジ４０は、常にメインレール５１の方へ付勢されることになり、記録動作におけるキャリッジ４０の振動や軸受の嵌合ガタに起因する記録ヘッド４１の暴れ等を防止することで高品位な画像形成を可能としている。

キャリッジ４０の軸受４３の上方部位にはリニアセンサ４４が装着されている。このリニアセンサは、メインステイ５０に主走査方向に延びるように取り付けられた光学式のリニアスケール５３を読み取る。この読み取りの信号により、キャリッジ４０の駆動制御並びに記録ヘッド４１の画像生成制御が行われる。キャリッジ４０の移動は、メインステイ５０の片側端近傍に設けられたキャリッジモータ（不図示）の駆動がキャリッジベルト５４を介して伝達されることで行われる。こうして、キャリッジ４０の移動に同期して、画像データに基づいて記録ヘッド４１を駆動することにより、ロール紙Ｐｒに対する画像形成が行われる。

次に図１〜図３を参照して、搬送ローラ２１、ピンチローラ２２及び吸引プラテン２３等について説明する。図１〜図３において、搬送ローラ２１は記録ヘッド４１による各主走査の間でロール紙を所定量搬送するが、その搬送精度は画像品位に大きく影響する。そのため、搬送ローラ２１は外径寸法や芯出しなどを高精度に仕上げられる。また、搬送ローラ２１の周面はサンドブラスト加工あるいはセラミック粉塗着を施すことにより摩擦係数を高められ、搬送されるロール紙Ｐｒのスリップを防ぐようにしている。搬送ローラ２１は一側端に連結される搬送モータ６０により駆動される。

ピンチローラ２２はピンチローラアーム２２ａに回転自在に保持され、その後部のピンチローラばね２２ｂにより搬送ローラ（ＬＦローラ）２１に対して押圧されており、これらはピンチローラホルダ２２ｃによってユニット化されている。キャリッジ４０の移動方向に配された複数のピンチローラホルダ２２ｃがメインステイ５０に取り付けられている。搬送ローラ２１を回転自在に保持する複数個の軸受２４が密閉空洞構造の下ステイ２５上に配されている。搬送ローラ２１の搬送方向上流側に、記録媒体（ロール紙）Ｐｒの先端又は後端を検知するための給紙センサ２６が配置されている。

装置本体の幅方向に延びる下ステイ２５の上面には、複数個の吸引孔２３ａを有する吸引プラテン２３が取り付けられている。密閉空洞構造の下ステイ２５の片側端部には吸引ファン７０が接続されている。吸引ファン７０を作動させることにより、下ステイ２５を吸引ダクトとしてプラテン２３の吸引孔２３ａから吸引を行い、ロール紙Ｐｒをプラテン２３上に吸着する。これにより、記録時の紙浮きや記録後の波打ち（コックリング）等を防止する。

図４は図１〜図３中のスプール１１の一部並びに該スプールの軸部に装着された回転負荷手段（トルクリミッタ）７５の構造を示す縦断面図である。図１〜図４において、ロール状のシートＰｒは、スプール１１及び両側のフランジ１２Ｌ、１２Ｒにより回転自在に保持されている。一方のフランジ１２Ｌはスプール１１に沿ってスライド可能であり、該フランジ１２Ｌによってロール紙Ｐｒの幅方向位置が規制されている。スプール１１の両端の軸部１１ｃには軸受１１ａが設けられ、スプール１１は両側の軸受１１ａ、１１ａを左右のＵ溝１３Ｌ、１３Ｒで支持することで回転自在に軸支されている。

図４において、スプール１１の左側の軸部１１ｃには平行ピン１１ｂによって回転負荷手段７５が取り付けられており、この回転負荷手段７５はスプール１１と共回り可能に構成されている。回転負荷手段７５は、いずれの方向に回転する場合でも、所定値以下の回転力（トルク）は伝達可能であるが、所定値以上の回転力が作用すると相対回転することで回転を伝達しないように機能するものである。本実施形態の回転負荷手段７５は外径部の突起７５ａと内径部の溝７５ｂのいずれかを回転止めしたときに所定の負荷トルクＴｒを発生するタイプのものであり、本例では、このトルクＴｒの値は１．０〜１．５ｋｇｆ．ｃｍに設定されている。そして、このトルク値Ｔｒは、後述するように、ロール紙Ｐｒを送り出すときのロールブレーキＴを発生させるとともに、巻き戻すときの巻き取り用トルクを発生するために使用される。

ロール紙Ｐｒと搬送ローラ２１との間に一定のテンション（ロールブレーキ）Ｔを作用させることでロール紙Ｐｒの斜行を補正することができ、それによって、使用者がロールセットするときに生じるズレや弛み等を除去するとともに、ロール紙Ｐｒに一定の負荷を与えることで安定した高精度な搬送を実現することができる。ロールブレーキＴは次式によって算出される。
ロールブレーキＴ＝回転負荷手段のトルクＴｒ／（ロール径φＤ／２）
回転負荷手段７５の突起７５ａとハウジング７５ｃの内部の溝７５ｄとが嵌合している。ハウジング７５ｃの左端にはギア７５ｅが設けられており、ロール紙Ｐｒを装置本体１にセットした際にギア７５ｅはロール駆動用のギア列１４と接続される。

図５は回転負荷手段７５の原理を示す模式図である。回転負荷手段７５は片側を回転止めした状態でスプール１１の回転方向（正転、逆転の両方向）に所定の負荷トルクを発生するものである。図５において、スプール１１の軸部１１ｃの外径面と回転負荷手段７５のギア７５ｅの内径面とを回転自在に嵌合させ、軸部１１ｃの外径面の複数箇所に形成された凹部７５ｉのそれぞれに板ばね又は皿ばねからなる弾性部材７５ｇが装填されている。各弾性部材７５ｇは、所定量だけ圧縮弾性変位された状態で装填されている。図５に示す機構によれば、回転の伝達方向及び回転方向に関わらず、軸部１１ｃ又はギア７５ｅに作用する回転力（トルク）が所定値以下のときは、弾性部材７５ｇとギア７５ｅの内径面との間の摩擦力によって相対回転が停止され、一方が回転止めされていれば他方が回転することはない。一方、軸部１１ｃ又はギア７５ｅに作用する回転力が所定値以上のときは、回転の伝達方向及び回転方向に関わらず、一方が回転止めされている場合でも、他方は弾性部材７５ｇとギア７５ｅの内径面との間の摩擦力に打ち勝って回転することになる。

このギア列１４は回転負荷手段７５に駆動を伝達するためのものであり、該ギア列１４の中に、一方向伝達手段としてのワンウエイギア１４ａが設けられている（連結されている）。本実施形態では、ワンウエイギア１４ａは、ロール駆動用のギア列１４のロール紙Ｐｒ近傍側に配置されている。このワンウエイギア１４ａは、スプール１１がシートＰｒを送り出す正転方向に固定され、スプール１１がシートＰｒを巻き戻す逆転方向にフリーとなるように構成されることで、スプール１１の軸部に設けられた回転負荷手段（トルクリミッタ）７５に対して、シートを送り出す方向の駆動は伝達せず、巻き戻す方向の駆動を伝達する一方向伝達手段を構成している。

図６は一方向伝達手段としてのワンウエイギア１４ａの原理を示す模式図である。図６において、ギア１４ａの内径面と軸部７７ａの外径面とは回転自在に嵌合されており、軸部７７ａの外径面の複数位置にくさび形の溝７７ｂが形成され、各溝７７ｂの内部にボール７７ｃが装填されている。ギア１４ａの矢印Ａ方向の回転に対しては、ボール７７ｃが溝７７ｂの内部でロックされるためギア１４ａが固定（ロック）された状態になり、該ギア１４ａを介する駆動伝達は行われない。一方、ギア１４ａの矢印Ｂ方向の回転に対しては、ボール７７ｃが溝７７ｂの内部でフリーとなるためギア１４ａが自由に回転できる状態となり、該ギア１４ａを介して駆動伝達が行われる。

ギア列１４に対しては、搬送モータ６０の駆動が、搬送ベルト６１、搬送プーリ６２、搬送ギア６３、駆動ベルト６４及び駆動プーリ６５を介して伝達される。駆動プーリ６５と同軸上には電磁クラッチ６６が設けられている。電磁クラッチ６６は、回転駆動の伝達をオン・オフするものであり、クラッチがオンになったときだけ搬送モータ６０の駆動がギア列１４に伝達される。この電磁クラッチ６６がオンになるのは、ロール紙Ｐｒを巻き戻しする（逆転させる）ときである。

ここで、ンウエイギア１４ａは、スプール１１がロール紙Ｐｒを巻き戻す逆転方向にはフリー（回転可能な状態）となる。このため、搬送ローラ２１が戻し方向（逆送り方向、逆転方向）に駆動されるときには、電磁クラッチ６６がオンとなり、ギア列１４及び回転負荷手段７５を介してロール紙Ｐｒが巻き戻し方向に駆動される。つまり、巻き戻し方向にはワンウエイギア１４ａがフリーになるため、搬送モータ６０からの駆動は、電磁クラッチ６６、ギア列１４及び回転負荷手段７５を介してスプール１１に伝達される。このスプール１１に伝達される駆動（回転トルク）は、回転負荷手段７５によって決められるロール紙巻き戻し用トルクである。

一方、ワンウエイギア１４ａはスプール１１がロール紙Ｐｒを送り出す方向（正転方向）には固定（ロック）される。つまり、搬送ローラ２１が送り方向（搬送方向、正転）に駆動されるときには電磁クラッチ６６がオフになるとともにワンウエイギア１４ａが固定（ロック）状態になり、回転負荷手段７５へ駆動は伝達されない。このため、回転負荷手段７５（ギア列１４と連結された側）は回転止めされた状態になる。従って、記録動作時などに搬送ローラ２１を正転させてロール紙Ｐｒを送り出す（搬送する）ときに、該ロール紙Ｐｒに対して回転負荷手段７５により所定の負荷トルク（ロールブレーキ）Ｔが作用する。以上から明らかなように、トルクリミッタ（回転負荷発生手段）７５によって、ロール紙送り出し時のロールブレーキ（バックテンション、負荷トルク）発生手段と、ロール紙巻き戻し時の巻き戻し用トルク発生手段が構成されている。

電磁クラッチ６６のオン・オフのタイミングは一方向の回転（ロール逆転方向の回転）のときにオンになるように選定されることから、この電磁クラッチ６６に代えて、ワンウエイクラッチや振り子ギア（正転時はバネ等により逃げ、逆転時にその回転力によりギアが連結し駆動を伝達する）等を使用しても良い。このようなワンウエイクラッチや振り子ギアを使用すれば、電気部品を使用しないことになるため、製造コストを一層安価にするとともに、故障が少ない信頼性の高いシート搬送装置が得られる。

ここで、ロール紙Ｐｒの巻き戻しに関しては、搬送ローラ２１の巻き戻し速度（逆回転周速度）Ｖに対し、該ロール紙が最小径（巻芯側）のときでも、該ロール紙の周速Ｖ´が約３０％速くなるように設定されている。この設定は駆動プーリ６５やギア列１４などの仕様によって行うことができる。このような構成により、ロール紙Ｐｒが正転するとき（給紙時や搬送時）には回転負荷手段（トルクリミッタ）７５がロールブレーキＴとして作用し、ロール紙Ｐｒが逆転するとき（巻き戻し時）には、該ロール紙の外径ΦＤによる巻き戻し速度Ｖ´の変動分を吸収しつつ、巻き戻しに必要な回転力（トルク）を発生する回転力発生手段として機能が得られる。

また、ロール紙Ｐｒ（スプール１１）と同軸上に所定の負荷トルクを発生する回転負荷手段７５が配設されているので、伝達ロスが少なく効率的なシート搬送装置が得られる。これによって、ロール巻き戻し駆動構成を複雑化することなく、非常に簡単なロール巻き戻し駆動構成が得られるばかりでなく、以下のような作用効果を奏することができる。
すなわち、ロール紙Ｐｒはその坪量や厚みあるいは剛度によって巻回（紙巻き）の内径には複数の種類があり、例えば、薄手で低剛性のロール紙の場合は２インチ紙巻（内径ΦＤ＝５０．８ｍｍ）が使用され、厚手で高剛性のロール紙の場合は３インチ紙巻（内径ΦＤ＝７６．２ｍｍ）が使用される。本実施形態では２インチ紙巻のロール紙が使用されているが、３インチ紙巻の場合は、その外径の大きさやロール紙の特性（高剛性、高重量）等によりロールブレーキの値を大きくする必要がある。これと同時に、ロール巻き戻しに必要なトルク値も大きくする必要がある。

このような場合も、回転負荷手段７５の設定トルクの値を大きくするだけで対応することができ、本実施形態では、設定トルクの値が３．０〜４．０ｋｇｆ．ｃｍに選定されている。また、紙幅が広い場合も、同様に回転負荷手段７５のトルク値を最適化することで対応することができる。つまり、本実施形態によれば、必要なロールブレーキの値と必要な巻き戻しトルクの値は比例関係にあるため、回転負荷手段（トルクリミッタ）の設定値を変えるだけで紙幅やロール外径等に対応することができ、非常に簡易で廉価なシート搬送装置を提供できる。

次に以上の構成におけるロール紙Ｐｒの給紙搬送動作について説明する。図１〜図４において、まず、使用者はロール紙Ｐｒを記録装置の本体１にセットし、給紙下ガイド１５及び給紙上ガイド１６の間に該ロール紙の先端を挿入し、そのまま上下のガイド対１５、１６で案内させながら送り込み動作を行う。ロール紙Ｐｒの先端が搬送ローラ２１のニップ部に突き当たると、その上流側（手前側）に配置された給紙センサ２６によって送り込みを検知し、所定のウェイト（待ち時間）の後に搬送ローラ２１の正方向回転（送り回転）を開始してロール紙Ｐｒをピックアップする。このピックアップ動作に続いて該ロール紙が所定量搬送されたところで一旦停止し、使用者にロール紙Ｐｒのセットをアナウンスする。これを受けて、使用者はピンチローラ２２のニップを一旦解除し、ロール紙の右端をセットラインに合わせた状態でピンチローラ２２のニップをオンにする。

次いで、このピンチローラ２２のニップ・オンの信号を受けて、ロール紙Ｐｒを所定量（例えば３００〜４００ｍｍ）だけ正方向に搬送する。このとき、ロールブレーキＴの作用によってロール紙の斜行等のセットズレが補正される。このようなセットズレを補正するための搬送動作はプレフィード動作と呼ばれる。このプレフィード動作の後、搬送ローラ２１を逆回転させてロール紙Ｐｒを逆方向に搬送する。このとき、電磁クラッチ６６がオンとなり、搬送ローラ２１の逆回転が回転負荷手段７５に伝達され、ロール紙Ｐｒの巻き戻し動作が同時に行われる。

この際、ロール紙Ｐｒの巻き戻し速度（ロール周速）Ｖ´は搬送ローラ２１の搬送速度Ｖより３０％以上速くなるように増速されているため、給紙ガイド１５、１６の間でのロール紙のたるみが防止されるとともに、所定の張力でロール紙の巻き締めを行うことができる。この巻き締め動作によって、この後の記録動作等においてロール紙を搬送するときに、該ロール紙にロールブレーキＴを即刻に（直ちに）作用させることができ、ロール紙の斜行補正を効率よく行いつつ一定のロールブレーキＴが作用することにより、ロール紙を安定した状態で高精度で搬送することができる。ロール紙の先端がピンチローラ２２の搬送方向下流側近傍の所定位置にくるまで巻き戻したところで逆搬送を停止する。そして、記録開始の信号が入力されるまで待機する。

排紙部３０には、記録紙Ｐｒを受けるとともに排紙姿勢をコントロールするための排紙カバー３１が取り付けられている。排紙カバー３１とトップカバー３２との間に排紙口が形成されている。トップカバー３２は、密閉空洞構造になっており、樹脂のブロー成形品で作ることができる。本実施形態では、軽量で高剛性のカバーを作ることができ、成形型の製作費が安価であるなどの理由から、ブロー成型品が採用されている。このブロー成形は、特に大型機の外装部品などで近年多く採用されている。

図７は本発明によるシート搬送装置の第２の実施形態の要部構成を示す模式的斜視図である。図７において、本実施形態におけるロール紙Ｐｒを保持するスプール１１並びに該スプールの軸部１１ｃに装着される回転負荷手段７５は、前述の第１の実施形態の場合と実質的に同じ構成を有する。ただし、本実施形態の回転負荷手段（トルクリミッタ）７５のハウジング７５ｃに設けられるギア７５ｅはハスバギアになっている。そこで、本実施形態においては、このギア７５ｅへの駆動はロール駆動用のモータ８０によって行われ、該モータ８０の駆動はその出力ギアであるウォーム並びにハスバギアからなるアイドラギア８２を介してギア７５ｅに伝達される。この場合のモータ８０としては、安価で小型なＤＣモータが採用されている。

図７の第２の実施形態においては、搬送モータ６０の正転でロール紙Ｐｒを送り出しているときにはロール駆動用のモータ８０は停止している。そのため、ウォーム８１とハスバギア８２で固定（ロック状態）となり、回転負荷手段７５はロールブレーキＴとして機能する。一方、ロール紙Ｐｒを巻き戻しする逆転方向では、モータ８０の回転駆動を回転負荷手段７５に伝達しつつ、巻き戻しトルク発生手段として機能する。すなわち、本実施形態においても、ウォーム８１とアイドラギア８２及びハスバギア７５ｅとによって、回転負荷手段７５に駆動を伝達するギア列８１、８２、７５ｅの中に、スプール１１がシートＰｒを送り出す正転方向（送り出し方向）方向に固定され、該スプールがシートＰｒを巻き戻す逆転方向（巻き戻し方向）方向にフリーとなる一方向伝達手段が構成されている。

すなわち、第１の実施形態の場合と同様に、ロール紙Ｐｒを送り出す方向の駆動は伝達せず、ロール紙Ｐｒを巻き戻し方向の駆動を伝達する一方向伝達手段８１、８２を設ける構成が実施されている。
さらに、本実施形態の場合、スプール１１の軸部１１ｃ上の回転負荷手段７５のギア７５ｅがハスバギアであるため、その捩れ角によりスラスト力（スプール１１の軸方向の作用力）が発生し、ガタ寄せ機能が得られる。このため、従来例のようなガタ寄せ機構を設ける必要はない。

また、図７の第２の実施形態では、搬送ローラ２１等からなる搬送手段と別駆動が可能であるため、搬送ローラ２１を停止させてロール紙のみの巻き戻し（巻き締め等）を行うことも可能である。これは、例えば使用途中のロール紙Ｐｒの巻回がゆるむ（巻き緩む）とロールブレーキＴが作用せず、斜行や送りムラ等の搬送不良の原因となる場合があるが、上記のようにロール紙のみを巻き戻して巻き締めを行うことでこのような搬送不良を防止することができる。また、本実施形態では、第１の実施形態に比べて、さらなる省スペースで構成することができる。これは、例えば近年オフィス向けのプリンタでもロール紙をオプションで設定している装置が増えているが、そのようなオプションロールの構成としても活用することができる。

以上説明した実施形態では、回転負荷手段（トルクリミッタ）７５はロール状のシートＰｒの正転（給紙）方向には定負荷（バックテンション）発生手段として機能し、逆転（巻き戻し）の際には回転トルク発生手段として機能する。回転負荷手段７５は、複数の負荷値に設定された複数のスプール１１を用いるなどの方法により、ロール紙Ｐｒの種類に応じて、設定負荷を変更可能にすることが好ましい。これは、ロール状のシートＰｒの特性や仕様（厚み、剛度、幅等）の差異に応じて２つ以上の負荷トルク値を設定することで、より安定した給紙搬送動作が可能にするためである。ギア列１４における変速比は、ロール紙Ｐｒの巻回外径が最小のときでも該ロール紙の巻き戻し速度が該ロール紙の搬送速度より速くなるように選定される。

ギア列１４は、第１の実施形態で示すように搬送手段（搬送ローラ）２１の駆動を回転負荷手段７５に伝達する構成とすることで、駆動源の共通化によるコスト低減を図ることができる。ギア列１４は回転負荷手段７５側のハスバギア７５ｅと駆動源側のウォーム８１とを連結した駆動伝達手段を有する構成とすれば、装置構成の一層の省スペース化を図ることができるとともに、ハスバギア７５ｅのスラスト力によりスプール１１を片寄せすることが可能になる。この場合は、回転負荷手段７５への駆動源は搬送手段２１の駆動源６０とは別の独立した駆動源８０にしても良い。第１の実施形態においては、搬送手段２１の駆動源６０とギア列１４との間に、ロール紙Ｐｒを巻き戻す方向の駆動は伝達するが送り出す方向の駆動は伝達しない電磁クラッチ６６等のワンウエイクラッチ手段を設けることで、ロール紙の送り出し及び巻き戻しの切り換えを安定した状態で円滑に行うことが可能となる。

すなわち、ロール状のシート（ロール紙）Ｐｒを保持して回転可能なスプール１１に定負荷発生手段としての回転負荷手段７５を設けるとともに、該回転負荷手段に駆動を伝達するギア列１４の中にワンウェイギア１４ａを設けて、ロール紙の逆転方向（巻き戻し方向）にフリーとなり正転方向（送り出し方向、給紙方向）にストップ（固定）となるように回転制御する構成としたので、回転負荷手段７５はロール紙正転（給紙）時にはロールブレーキとして作用し、ロール紙逆転（巻き戻し）時は巻き戻しトルクの伝達部材として作用する構成を実現することができる。それによって以下のような効果が得られる。

まず、給紙動作や排出動作時等のシートの巻き戻し時に自動的に巻き戻しされるため、搬送動作ごとに一定のロールブレーキＴが作用させることができ、ロール紙のロール径や幅寸法や剛度等にかかわらず、高精度で安定した搬送動作を確保することができ、高品位の画像記録が可能となる。また、毎給紙動作ごとに恒常的にロールブレーキＴが作用するので、ロール紙の斜行補正を効率的に行うことができ、これにより、使用者のロール紙セットのマージン（セットズレ許容範囲）を広げることができ、操作性を大幅に向上させることができる。

図示の実施形態のように前面から給紙及び排紙を行うフロントオペレーションの記録装置の場合、その給紙搬送の経路（パス）はＵターンとなるが、以上の構成では、ロール紙の自動巻き戻しがあるため、低剛性のロール紙を使用するときでも搬送経路でのジャム（紙詰まり）を防止することができる。ロール紙の交換時に自動で巻き戻せるため、記録装置の操作性が向上する。ロールブレーキＴ＝ロール紙巻き戻し用トルクＴｒとなるので、シート搬送装置の構成を非常に簡易で安価なものにすることができる。更に、最もトルクを必要とするロール紙の軸（スプール軸）にトルク発生手段を配置するので、駆動伝達のロスが少なく効率的な駆動を行うことができる。

ロール紙の紙幅が大きい場合、あるいはロール外径が大きい場合には、ロールブレーキＴの値とロール紙巻き戻し用トルクの値の両方とも大きくする必要があるが、このような場合でも、回転負荷手段７５のトルク設定値を大きくすることで簡単にかつ適正に対応することができる。スプール１１の軸上の回転負荷手段７５への駆動伝達機構としてハスバギア７５ｅ、８２とウォーム８１を使用する構成によれば、搬送手段２１の駆動源とは別の駆動源８０を使用しても、前述と同様の回転制御を行うことが可能である。

なお、以上の実施形態では、キャリッジに搭載された記録ヘッドを使用するシリアルタイプの記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、副走査のみで記録するラインタイプの記録装置など、他の記録方式の記録装置の場合にも同様に適用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。また、本発明は、インクジェット記録ヘッドを用いる場合、１個の記録ヘッドを用いる装置、異なる色のインクを用いる複数の記録ヘッドを用いる装置、あるいは同一色彩で異なる濃度のインクを用いる複数の記録ヘッドを用いる装置、さらには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。

本発明によるシート搬送装置を備えた記録装置の一実施形態を示す模式的斜視図である。 図１の記録装置の模式的縦断面図である。 本発明によるシート搬送装置の第１の実施形態の要部を示す模式的斜視図である。 図１〜図３中のスプールの一部並びに該スプールの軸部に装着された回転負荷手段の構造を示す縦断面図である。 本発明によるシート搬送装置の回転負荷手段の原理を示す模式図である。 本発明によるシート搬送装置の一方向伝達手段としてのワンウエイギアの原理を示す模式図である。 本発明によるシート搬送装置の第２の実施形態の要部構成を示す模式的斜視図である。 ロール状のシートを扱う記録装置の従来の構成を例示する模式的縦断面図である。

符号の説明

１ 記録装置の本体
１０ ロールホルダ部
１１ スプール
１１ｃ 軸部
１２（１２Ｌ、１２Ｒ） フランジ
１４ ギア列
１４ａ 一方向伝達手段（ワンウエイギア）
１５、１６ ロール紙のガイド
２０ 画像形成部
２１ 搬送ローラ
２２ ピンチローラ
２３ 吸引プラテン
２３ａ 吸引孔
２５ 下ステイ
２６ 給紙センサ
３０ 排紙部
４０ キャリッジ
４１ 記録ヘッド
４４ リニアセンサ
５１ メインレール
５２ サブレール
５３ リニアスケール
６０ 搬送モータ
６１ 搬送ベルト
６２ 搬送プーリ
６３ 搬送ギア
６４ 駆動ベルト
６５ 駆動プーリ
６６ クラッチ手段（電磁クラッチ）
７０ 吸引ファン
７５ 回転負荷手段（トルクリミッタ）
７５ｅ ギア
８０ 駆動源（モータ）
８１ ウォーム（一方向伝達手段）
８２ アイドラギア（一方向伝達手段）
Ｐｒ ロール状のシート（ロール紙）
Ｄ ロール外径
Ｔ ロールブレーキ（張力、バックテンション）
Ｔｒ 回転負荷手段による負荷トルク
Ｘ 主走査方向
Ｙ 搬送方向（副走査方向）

Claims (9)

1. ロール状のシートを保持して送り出し方向及び巻き戻し方向に回転可能なスプールと、画像形成領域を通して前記シートを搬送する搬送手段と、前記スプールに所定の回転負荷を作用させる回転負荷手段と、を具備するシート搬送装置において、
   前記回転負荷手段を前記スプールの軸部に設け、
   前記回転負荷手段に駆動を伝達するギア列の中に、前記シートを送り出す方向の駆動は伝達せず、巻き戻す方向の駆動を伝達する一方向伝達手段を設けることを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記一方向伝達手段は、前記スプールがシートを送り出す方向に固定され、前記スプールがシートを巻き戻す方向にフリーとなるワンウエイギアで構成されることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記回転負荷手段の設定負荷は変更可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送装置。
4. 前記ギア列の変速比は、前記シートの巻回外径が最小のときでも該シートの巻き戻し速度が該シートの搬送速度より速くなるように選定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
5. 前記ギア列は前記搬送手段の駆動を前記回転負荷手段に伝達可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
6. 前記搬送手段の駆動源と前記ギア列との間に、前記シートを巻き戻す方向の駆動は伝達するが送り出す方向の駆動は伝達しないクラッチ手段を設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
7. 前記ギア列は前記回転負荷手段側のハスバギアと駆動源側のウォームギアとを連結した駆動伝達手段を有することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
8. 前記回転負荷手段への駆動源は前記搬送手段の駆動源とは別の独立した駆動源であることを特徴とする請求項７に記載のシートの搬送装置。
9. 画像情報に基づいてロール状のシートに画像を形成する記録装置において、請求項１〜８のいずれか１項に記載のシート搬送装置を具備することを特徴とする記録装置。

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