JP2011046471A - ロール紙搬送装置および記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロール紙の紙管を一対のロール紙ホルダで保持する構成では、ロール紙ホルダの回転位相によって、保持される紙管の中心位置が鉛直方向で変化する。一対のロール紙ホルダで回転位相が異なると、紙管の中心軸が、鉛直方向に直角に配置される画像形成ローラに対して振れが発生する。この現象によって、ロール紙が蛇行し、画像劣化が起こる。
【解決手段】 本発明は上記の課題を鑑みて、一対のロール紙ホルダにおいて回転位相ズレが発生しないようにすることが目的である。そのために、ユーザーが意識的に位相を合わせるように誘導するロール紙ホルダの構成となっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は巻回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ロール紙搬送装置、並びに該ロール紙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(以下ロール紙という)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紙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ない。

従来のロール紙保持装置におけるロール紙の保持構成は、ロール紙両端に一対の保持部材(これをフランジと呼ぶ)を装填して、ロール紙の紙管と該保持部材を回転不動に固定して、該ロール保持部材を装置本体の受け部にて支持し、ロール紙を回転自在に保持する構成が提案されている(特許文献１参照)。尚、この提案では、ロール紙の紙管に差し込まれるフランジの装填部から一体成形されたラジアル方向に弾性変形するリブ（紙管ロック部）が、弾性力によって紙管に食い込むことでフランジとロール紙を回転不動に固定している。その場合、フランジとロール紙は強固に回転固定することが望ましく、その為には、前記リブに発生する弾性力はできる限り強くする必要がある。一方で、弾性力が強くなる程、ロール紙の紙管にフランジを挿入する際の挿入力は大きくなってしまいので、ユーザーの操作性は著しくおちる。従って特許文献１の構成では、前記挿入力とロック力の兼ね合いから弾性力が設定される。

特開2006-205606号公報

前述した構成では、前記リブによってロール紙の紙管が支えられる為、フランジの位相次第でロール紙の自重による前記リブの弾性変形量が変化する。特に、挿入力を軽減する目的から、ロール紙半径成分の加重に対してリブは弾性変形しやすくなっている。つまり、鉛直方向にリブが並んだ時は、前記リブにロール紙の自重がまとめて掛かるためリブの弾性変形量が大きくなり、ロール紙の中心はフランジ中心に対して鉛直方向に下がる。一方、鉛直方向からずれた位置にリブがある時は、ロール紙の自重による影響は比較的少なく弾性変形量は小さくて済み、ロール紙の中心はフランジ中心に対して鉛直方向にそれほど下がることはない。

つまりは、フランジの回転位相に伴ってロール紙の中心位置は変化する。特に、一対のフランジでリブの位相関係が異なると、紙管の中心軸が、鉛直方向に直角に配置される画像形成ローラに対して振れが発生する。この現象によって、ロール紙が蛇行し、画像劣化が発生する。

ロール状に巻回された記録媒体の紙管を軸方向両端部から支える一対の記録媒体保持部であって、一対の前記記録媒体保持部は、該ロール状記録媒体の紙管の内面に差し込まれる装填部と、該紙管を回転方向および軸方向に拘束する複数の紙管ロック部と、該ロール状記録媒体の径よりも大きな半径方向寸法の形状を有する外周面には少なくとも一箇所以上の平面部とを有し、一対の前記記録媒体保持部における任意の一箇所の該平面部の向きが同一平面となる向きに揃えた時に、紙管軸方向のいずれか一方から見た前記紙管ロック部の角度位相が同じになるよう構成された記録媒体保持装置。

該紙管ロック部は該記録媒体保持部の中心から等間隔の角度で並んでいることを特徴とする前記記載のロール紙保持装置。

該平面部を垂直二等分する直線を挟んで左右対称に該紙管ロック部が配置されている前記記載のロール紙保持装置。

一対の該記録媒体保持部が左右共通形状であることを特徴とする前記記載のロール紙保持装置。

本発明によれば、ユーザーにフランジの位相を意図的に合わせ易い形状を提供し、また、意図的に位相を合わせるよう誘導する形状を構成する。即ち、安価な構成で左右フランジの位相ズレをなくし、ロール紙印字時の画像を安定化させる。

本実施例におけるロール紙ホルダの正面図。 ロール紙ホルダの紙管ロック部の部分拡大図。 ロール紙ホルダをロール紙に差し込んだ状態の概略断面図。 本実施例における給紙装置を備えた記録装置の一例であるインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図。 上記プリンタのロール紙取り付けを示す斜視図。 図４のプリンタの概略構成を示す断面図。 別の実施例を示したロール紙ホルダの正面図。 さらに別の実施例を示した一方のロール紙ホルダの正面図。 図８の実施例におけるもう一方のロール紙ホルダの正面図。

以下、本発明の実施形態を、図を用いて詳細に説明する。

図4は本発明の実施の形態に係る給紙装置を備えた記録装置の一例であるインクジェットプリンタの斜視図である。図5は、印字媒体であるロール紙の本体取り付け部の構成を示した斜視図である。図6は本発明の実施の形態に係る給紙装置を備えた記録装置の一例であるインクジェットプリンタの概略断面図である。

本実施例における印字媒体のセット操作から説明していく。本実施例の印字媒体には、ロール状に巻かれた連続紙であるロール紙Rが用いられる。図５に示す斜視図のように、ロール紙Ｒは、自身の巻き中心にある紙管Sにスプールシャフト３２を貫通させ、かつ、スプールシャフト３２上に配置された基準側ロール紙ホルダ３０の基準側装填部３１が紙管Sの内壁に対して半径方向への弾性力によって食い込むことで固定保持される。この紙管Sへの固定保持に関しては、後述でより詳しく述べる。尚、基準側ロール紙ホルダ３０はスプールシャフト３２に回転不動に固定されている。さらに、ロール紙Rを挟み込むように、該基準側ロール紙ホルダ３０の逆側から非基準側ロール紙ホルダ３４を該スプールシャフト３２に通して、紙管Sにセットする。尚、非基準側ロール紙ホルダ３４にも非基準側装填部３５があり、半径方向への弾性力を伴って紙管Sに対して固定保持される。そして、図４に示すようにスプールシャフト３２の両端をプリンタ装置本体１に回動自在に支持することによって、ロール紙Rも回動自在に保持される。尚、本実施例のインクジェットプリンタでは、ロール紙Rをユーザー正面から見て右側基準でセットを行なう。これは、後述で詳しく述べるが、記録ヘッド１１が印刷中にも回復手段２３の上に移動する必要があるために、キャリア１２の移動時間を考慮すると、用紙を回復手段２３のある側に寄せてセットした方が、印刷スピードの短縮になる為である。尚、以降の記載では、ロール紙の用紙先端の端部をRpとして説明していくことにする。

続いて給紙動作について説明していく。図６の位置にセットされたロール紙Rの用紙先端Rpは、ユーザーの手によって搬送口２へと導かれる。そして、ユーザーがロール紙Rを半時計回転（CCW）方向へと回転させることで、ロール紙先端Rpは搬送路を通って下流へと送られていく。搬送路の途中には、反射型の用紙検知センサ４１が設けられており、用紙先端の通過を検知すると、画像形成ローラ９が用紙搬送方向であるCCW方向に回転を開始する。引き続きユーザーの手によって下流へと送られたロール紙の先端Rpは、該画像形成ローラ対９，１０のニップ部まで到達し、用紙は画像形成ローラ対９、１０に挟まれた状態でプラテン１９上へと搬送される。この際、キャリア１２に搭載された端部検知センサ４２によって用紙の通紙検知が行われ、確実に用紙がプラテン上まで届いていることを確認する。尚、以降の動作では、画像形成ローラ対９，１０によって自動で用紙搬送が行われるので、この時点でユーザーは手をロール紙から離すことになる。ユーザーが手を離した後のロール紙Rは、画像形成ローラ対９，１０によって下流方向に用紙が搬送される際に、引っ張られて連れ回ることになる。

続いてプラテン１９まで搬送されたロール紙Rに対する画像形成手段に関して説明する。１はインクジェットプリンタ装置本体、３は画像記録部であり、該画像記録部３は記録ヘッド１１と、記録ヘッド１１を載置するキャリア１２と、記録ヘッド１１に対向して設けられたプラテン１９とによって構成されている。この記録ヘッド１１は印字面に対向した面の副走査方向に不図示の複数のノズル列を持ち、ノズル列ごとに異なる色のインクを吐出するようになっている。なお、この記録ヘッド１１には各色のノズルに対して各々の供給チューブ１３を介してインクタンク１４より各色のインクが供給されるようになっている。また、キャリア１２は、装置本体１のフレーム１５に両端部が固定され互いに平行に配置されたガイドシャフト１６と不図示のガイドレールに沿って摺動可能に支持されている。そして、画像記録部３まで搬送されてきたロール紙に向け、キャリア１２を往復動させながら記録ヘッド１１よりインクを吐出することにより、シート上に画像が記録されるようになっている。画像記録部３においてキャリア１２の往動または復動による１ライン分のスキャンにより画像を記録すると、ロール紙を画像形成ローラ対９、１０により搬送方向に所定ピッチだけ送り、キャリア１２を再び移動させて次のラインの画像記録を行う。これを繰り返してページ全体に画像が記録され、記録済み部は排紙トレイ２２上に搬送されていく。ところで、先述したように1ライン毎に画像形成ローラ９は加速、減速、停止を繰り返して用紙を繰り出していくので、減速時や停止時にロール紙Rには自身の慣性力によって回転運動を続けようとする力が働く。その為、ロール紙Rにはバックテンションと呼ばれる回転負荷が常に与えられ、画像形成ローラ９による搬送力と相反する作用力をロール紙に働かせることにより、ロール紙Rを弛ませることなく安定した搬送を行っている。こうした搬送の安定化は、1ライン毎に記録動作を行うプリンタにおいては重要で、搬送が安定せずに「送り過ぎ」や「送り不足」が発生すると、ラインの繋ぎ目にスジができてしまう。従って、搬送するロール紙Rに一定のバックテンションを与える続けることが、安定した画像形成に繋がる。尚、この回転負荷は、本例ではロール紙Rの軸上で1kgf.cmとなるように設定され、図５に示すスプールシャフト３２の軸上のトルクリミッタ３３によって発生させている。

また、図６に示す２３は記録ヘッド回復手段であり、このヘッド回復手段２３は記録ヘッド１１が、その移動範囲の一端付近に設けられたホームポジションに移動した際、記録ヘッド１１と対向可能な位置に設けられている。そして、このヘッド回復手段２３を待機中及び記録動作前後もしくは１ライン毎の記録の合間に作動させ、記録ヘッド１１に対してキャッピング、吸引、ワイピング等の動作を行わせることにより、記録ヘッド１１の目詰まり等を防止して記録ヘッド１１の性能を維持できるようになっている。そして、画像記録が終了すると、用紙は画像形成ローラ対９、１０により所定の切断位置まで搬送され、カッター２１によって切断される。

以上がロール紙のセットから排紙までの一連の流れである。続いて本実施例の特徴となる印字媒体のセット部の詳細構成を図１から図３を用いて説明していく。図１は本実施例におけるロール紙ホルダの正面図、図２はロール紙ホルダの紙管ロック部の部分拡大図、図３はロール紙ホルダをロール紙に差し込んだ状態の概略断面図である。ロール紙Rの紙管Sに対して両端よりロール紙ホルダ３０及び３４の装填部３１、３５を差し込んでいく。装填部３１、３５には弾性変形する複数の紙管ロック部５０が存在し、ロール紙ホルダの中心（ロール紙ホルダの回転中心のこと）より等間隔に９０°ずつの位相で4箇所（５０a〜５０d）存在する。尚、紙管ロック部の数は4箇所である必然性はなく、一般的に3箇所以上あれば良い。前記4箇所の紙管ロック部５０の頂点を結んだ円の直径Lは、紙管の内径L'よりも大きく設定されているため、装填部３１，３５を紙管にSに差し込んでいく際に紙管ロック部５０a〜５０dが弾性変形し、紙管Sに押圧する弾性力を発生させる。この押圧力によって紙管ロック部５０a〜５０dを紙管Sに食い込ませ、ロール紙ホルダ３０及び３４とロール紙Rは回転不動に保持される。

ロール紙Ｒの両端にロール紙ホルダ３０及び３４を嵌めた後、一時的にプリンタ本体の仮置き台（図６の４）若しくは床などに置かれることがある。その為、ロール紙ホルダの外周面５１は、ロール紙Ｒの径よりも半径方向距離が大きい形状とする必要がある。また、仮置きした際に転がってしまうと、ロール紙が巻きほぐれたり、ロール紙表面の印字面にキズが発生することがある。その為、ロール紙ホルダの外周面５１には通常、ロール紙ホルダの中心（重心）を通る直線を垂直二等分線とする１箇所以上の平面部を設けることで、転がらないような工夫がされている。本例では1箇所の平面部５１aを設け、ユーザーに左右フランジの平面部が意図的に鉛直方向下向きになるよう誘導する形状となっている。

ところで、本実施例では、ロール紙ホルダの中心を挟んで対向する前記紙管ロック部５０a、５０cを結んだ直線に対して前記平面部５１aは垂直に設けられている。この関係は一対のロール紙ホルダ３０及び３４において変わることはない。この意図するところは、一対のロール紙ホルダ３０及び３４の平面部５１aがいずれも鉛直方向下向きになるようユーザーを誘導することで、前記紙管ロック部５０a〜５０dの角度位相が図３の矢印Y方向から見たときに、揃うようにするためである。これによる効果は、全ての回転角度位相において、ロール紙の自重を受けて弾性変形する各紙管ロック部５０a〜５０dの変形量が、一対のロール紙ホルダ３０及び３４で等しくなる。即ち、一対のロール紙ホルダ３０及び３４で保持されるロール中心C、C'の鉛直方向位置が如何なる回転角度位相においても揃うことになり、ロール紙中心軸C−C'は画像形成ローラ９に対して平行が保たれる。従って、本実施例の構成を用いれば、画像記録時のロール紙蛇行が押えられ、画質向上が期待できる。

また、別の実施例を図７を用いて説明する。図７は、前記紙管ロック部５０e〜jが、60°ずつ等間隔で6箇所に配置されている。また、ロール紙ホルダの外周部５１は6つの平面部５１e〜jを有し、隣り合う前記紙管ロック部５０e〜jを角度的に2等分する直線が前記平面部５１e〜jの垂直二等分線になるよう配置されている。そして、この関係は一対のロール紙ホルダで共通である。この場合、一対のロール紙ホルダの平面部５１e〜jのそれぞれいずれか任意の一面を合わせれば、先の実施例と同様、ロール紙ホルダの角度位相による中心軸ズレ問題は発生しない。

尚、前述してきた図１や図７に代表されるロール紙ホルダの形状は、例えば一対のロール紙ホルダを共通形状にすることが最も望ましい。その意味するところは、一対のロール紙ホルダの取り付けの区別をなくすことができ、ユーザーの作業性を良くすることができるためである。

さらに、別の実施例を図８及び図９を用いて説明する。図８、図９は一対のロール紙ホルダをそれぞれ正面から見た図である。この一対のロール紙ホルダにおける紙管ロック部５０ｋ〜５０o及び５０ｋ'〜５０o'は等間隔に並んでいない。図１及び図７に体表されるロール紙ホルダのように、紙管ロック部は等間隔に並べた方がロール紙中心C及びC'の回転による偏心が少なくて済む為、都合が良い。しかしながら、本提案はこれに限るものではないことを示している。

また、図８及び図９に示すように、正面から見たロール紙ホルダの紙管ロック部５１ｋ〜５１oと５１ｋ'〜５１o'の角度位相は異なっている。だが、図３または図５に示すように、それぞれのロール紙ホルダの平面部５１ｋ及び５１ｋ'を同一平面（鉛直方向下）にして、ロール紙を挟んで対向するようにロール紙ホルダを取り付けた際には、図３のY方向から見たロール紙ホルダの該紙管ロック部は、同一角度位相となるよう配置されている。このような実施例においても、回転に伴うC及びC'の鉛直方向へのズレ量は一対のロール紙ホルダで等しくなる為、本件での課題に対応していると言える。ただし、図１または図７に代表されるロール紙ホルダでは、平面部の垂直２等分線に対して紙管ロック部を対称配置にした場合には一対のロール紙ホルダを共通にすることができたが、本実施例のような場合には共通形状にすることはできない。その点において、図１及び図７に体表されるロール紙ホルダの方がユーザーの作業性という点において優れていると言える。

また、本実施例は、紙管ロック部に関しては、前述してきたようなモールドの弾性変形によるものだけでなく、バネを使った構成や略リジットに固定する構成においても同様の効果が期待できる。

C 基準側ロール紙の中心位置
C' 非基準側ロール紙の中心位置
L 紙巻ロック部の自然状態での外径
L' 紙巻Sの内径
Ｒ ロール紙（印字媒体）
Rh ロール紙 基準側端部
Ｓ 紙管
１ プリンタ装置本体
２ 給紙口
３ 画像記録部
４ ロール紙仮置き台
９ 画像形成ローラ
１０ 画像形成ピンチローラ
１１ 記録ヘッド
１２ キャリア
１３ 供給チューブ
１４ インクタンク
１５ 本体フレーム
１６ ガイドシャフト
１９ プラテン
２１ カッター
２２ 排紙トレイ
２３ ヘッド回復手段
３０ 基準側ロール紙ホルダ
３１ 基準側装填部
３２ スプールシャフト
３３ トルクリミッタ
３４ 非基準側ロール紙ホルダ
３５ 非基準側装填部
４１ 用紙検知センサ
４２ 端部検知センサ
５０（a〜o）、５０（a'〜o'） 紙管ロック部
５１ ロール紙ホルダの外周面
５１（a〜ｋ）、５１k' 外周面における平面部

Claims (4)

1. ロール状に巻回された記録媒体の紙管を軸方向両端部から支える一対の記録媒体保持部であって、
   一対の前記記録媒体保持部は、該ロール状記録媒体の紙管の内面に差し込まれる装填部と、該紙管を回転方向および軸方向に拘束する複数の紙管ロック部と、該ロール状記録媒体の径よりも大きな半径方向寸法の形状を有する外周面には少なくとも一箇所以上の平面部を有し、
   前記記録媒体保持部における任意の一箇所の該平面部の向きを一対の記録媒体保持部間で同一平面となる向きに揃えた時に、紙管軸方向のいずれか一方から見た前記紙管ロック部の角度位相が同じになるよう構成された記録媒体保持装置。
2. 該紙管ロック部は該記録媒体保持部の回転中心に対して周方向に等間隔の角度で並んでいることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体保持装置。
3. 該平面部を垂直二等分する直線を挟んで左右対称に該紙管ロック部が配置されている請求項１に記載の記録媒体保持装置。
4. 一対の該記録媒体保持部が左右共通形状であることを特徴とする請求項３に記載の記録媒体保持装置。

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