JPH0647245U - 紙送り装置の軸受構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 側面視形状において開放部を有し、開放部の
開放端面が紙送り駆動ローラの外周に対する接面の１つ
と交わらない形状の軸受を、記録領域内の複数個設ける
ことにより、紙送り駆動ローラのたわみを小とし、小径
の紙送り駆動ローラを使用可能とする。 【構成】 軸受３３に側面視形状において開放部３３１
を設け、開放部の開放端面３３２を紙送り駆動ローラ３
の外周に対する少なくとも１つの接面と交わらない形状
とし、軸受３３を記録領域内の紙送り従動ローラ３２の
押圧部近傍に配設することによって、紙送り駆動ローラ
３の軸スパンおよび紙送り従動ローラ３２の作用点と軸
受３３との距離を小さくでき、小径の紙送り駆動ローラ
３の使用が可能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は紙送り装置の軸受構造に関し、特に高密度記録を行なうシリアル記録 装置における紙送り装置の軸受構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来よりシリアル記録装置の紙送り装置としては図６に斜視図を示す方法が一 般的である。図６において、３は紙送り駆動ローラであり、記録ヘッド１の前面 に配置されている。３２１、３２２は紙送り従動ローラであり、記録媒体８を間 に挟んで紙送り駆動ローラ３に押圧されている。記録媒体８は紙送り従動ローラ ３２１、３２２により紙送り駆動ローラ３に巻き付けられている。紙送り駆動ロ ーラ３は中心に軸部３４を有し、軸部３４と回転自由に係合し両端のフレーム４ １、４２に固定された２つの軸受３３により、回転自由に支えられている。紙送 り駆動ローラ３の軸部３４の一端には駆動ローラ歯車３１が結合されている。駆 動ローラ歯車３１は、伝達手段をなす紙送りモータ歯車５１と直接係合している 、あるいは、紙送りモータ歯車５１と係合し多段減速の伝達手段をなす中間減速 歯車（不図示）と係合している。紙送りモータ歯車５１は紙送りモータ５に結合 されている。

【０００３】 かかる構成から成る紙送り装置の動作は次のようになる。すなわち、 紙送りモータ５を所定量回転させることによって、 歯車より成る伝達手段を介して紙送りモータ５の回転駆動力が駆動ローラ歯車 ３１に伝達され、 駆動ローラ歯車３１と結合する紙送り駆動ローラ３が軸受３３に支えられて所 定量回転し、 記録媒体８が所定量搬送されるものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 近年、この種の記録装置においては、小型化、薄型化、軽量化が強く求められ ており、そのためには、紙送り装置における紙送り駆動ローラ３の外径を小径化 することが非常に有効な手段となる。

【０００５】 しかしながら、上述の従来例においては、紙送り駆動ローラ３は両端部を軸受 ３３によって支えられているため、紙送り駆動ローラ３の外径を小径化すると、 紙送り駆動ローラ３の長手方向の軸強度が弱まり、紙送り従動ローラ３２１ある いは３２２の押圧力により、紙送り駆動ローラ３に無視できないたわみが発生し 、記録媒体８の搬送精度が低下する。したがって、紙送り駆動ローラ３の小径化 には、大きな制限があるものであった。

【０００６】 本考案は上記課題を解決するためになされたもので、記録装置の小型化、薄型 化、軽量化が図れる紙送り装置の軸受構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の紙送り装置の軸受構造は、回転することによって記録媒体の搬送を行 なう紙送り駆動ローラと、該紙送り駆動ローラを回転自由に支持する軸受と、弾 性手段により該紙送り駆動ローラを押圧する紙送り従動ローラと、該紙送り駆動 ローラと結合する駆動ローラ歯車と、該駆動ローラ歯車および紙送り駆動ローラ を回転駆動する紙送りモータと、該紙送りモータの回転駆動力を該駆動ローラ歯 車に伝える伝達手段と、から成る紙送り装置において、前記軸受は、記録領域内 に複数個配設され、側面視形状において開放部が設けられ、該開放部の開放端面 が前記紙送り駆動ローラの外周に対する少なくとも１つの接面と交わらない形状 であることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

紙送り駆動ローラを支え、側面視形状において開放部を有し、開放部の開放端 面が紙送り駆動ローラの外周に対する接面の１つと交わらない形状の軸受を、記 録領域内の紙送り従動ローラ押圧部近傍に複数個設けることにより、紙送り従動 ローラの押圧力による紙送り駆動ローラのたわみを小とし、小径の紙送り駆動ロ ーラを使用可能とする。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。

【００１０】 図１は本考案の一実施例を示す断面図、図２はその斜視図である。

【００１１】 これらの図において、１は記録ヘッドであり、列方向Ａに＃１から＃ｎまでの 複数の記録素子１１が一定の素子間ピッチｐで並んでいる。記録素子１１の配列 は素子を１列に並べ素子間ピッチｐを得てもよく、素子を複数列に配置して素子 間ピッチｐを得てもよい。

【００１２】 ２はキャリッジであり、記録ヘッド１を搭載し、キャリッジモータ２１により 、タイミングベルト２４を介して駆動され、ガイド軸２２、２３に沿って行方向 Ｂ（記録媒体８の幅方向）に移動する。

【００１３】 ３は紙送り駆動ローラであり、記録ヘッド１に対し、記録媒体８の経路の上流 側に配置されている。後述の動作説明のため、紙送り駆動ローラ３の外径（最外 径）をｄと記述する。紙送り駆動ローラ３は、最外径より細い軸部３４を有し、 支持板４３上に設けた複数の軸受３３によって軸部３４を回転自由に支えられて いる。紙送り駆動ローラ３は、軸受３３の反対側から図示しないばねによって紙 送り駆動ローラ３の最外径部を押圧する一個または複数の紙送り従動ローラ３２ と係合し、記録媒体８を間にはさんで回転することによって、記録媒体８を列方 向Ａに搬送する。

【００１４】 紙送り駆動ローラ３は、曲げ強度が高く、軸受３３に対して摩擦係数が低く、 記録媒体８に対して摩擦係数が高いことが必要で、例えば、金属軸に部分的にセ ラミック等を薄くコーティングしたものが適する。

【００１５】 軸受３３は、行方向記録領域内の紙送り従動ローラ３２の押圧部近傍に複数個 配設され、断面図図１に示す側面視形状において開放部３３１が設けられている 。開放部３３１の開放端面３３２は紙送り駆動ローラ３の外径に対して突出しな い形状、すなわち、紙送り駆動ローラ３の外周に対する少なくとも１つの接面と 交わらない形状となっている。したがって、記録媒体８を上記交わらない接面と なるように配することにより、記録媒体８は軸受３３に干渉されることなく紙送 り駆動ローラ３と紙送り従動ローラ３２との間を通過することが可能となる。

【００１６】 紙送り駆動ローラ３の一端には駆動ローラ歯車３１が結合されている。後述す る動作説明のため、駆動ローラ歯車３１のピッチ円径をＤと記述する。

【００１７】 ５は紙送りモータであり、駆動ローラ歯車３１と係合して伝達手段をなす紙送 りモータ歯車５１が固定され、駆動ローラ歯車３１及び駆動ローラ歯車３１と結 合する紙送り駆動ローラ３を駆動する。駆動ローラ歯車３１と紙送りモータ歯車 ５１との歯数比（減速比）は任意である。また、減速は、図示例では一段減速と しているが、紙送りモータ歯車５１と駆動ローラ歯車３１との間に多段減速の伝 達手段をなす中間減速歯車（不図示）を挿入して、多段減速とすることも可能で ある。

【００１８】 紙送りモータ５は、一般的な、例えば４相 ４８極、９６極、２００極等のス テップモータが適用できる。紙送りモータ５の１ステップあたりの記録媒体８の 搬送量（紙送り分解能）は、紙送りモータ５の極数、紙送りモータ５の駆動方法 、紙送りモータ５から駆動ローラ歯車３１までの減速比、紙送り駆動ローラ３の 外径、の組合せによって決定される。本実施例においては、紙送り分解能は１０ ミクロン程度とした。

【００１９】 ４５はプラテンであり、平坦面を有し、記録ヘッド１の前面に配されている。 ６は給紙ローラであり、図示しない一方向クラッチを内蔵し、給紙ローラ軸６ ４により一方向のみに回転駆動されて、給紙トレイ６５に収納された記録媒体８ を記録装置の紙送り装置に送り込む。給紙ローラ軸６４には給紙歯車６３が結合 されている。

【００２０】 ６１は給紙モータであり、給紙歯車６３と係合する給紙モータ歯車６２が固定 され、給紙ローラ６を駆動する。なお、動力切換え機構を設けて紙送りモータ５ の回転方向によって紙送りモータ歯車５１の係合を給紙歯車６３と駆動ローラ歯 車３１とに切換えることにより、給紙モータ６１を廃する構成とすることも可能 である。

【００２１】 ７は紙端センサであり、給紙ローラ６と紙送り駆動ローラ３との間に配され、 記録媒体８の端面位置を検出する。

【００２２】 記録後の記録媒体８の排紙のために、記録ヘッド１に対し、記録媒体８の経路 の下流側に排紙ローラ対（不図示）を設けてもよい。

【００２３】 次に、上記構成から成る紙送り装置の動作について説明する。

【００２４】 記録データを受け取ると給紙モータ６１は給紙のため回転を開始する。給紙モ ータ６１の回転により給紙ローラ６が駆動され、給紙トレイ６５に収納された記 録媒体８が一枚選択されて紙送り駆動ローラ３と紙送り従動ローラ３２との係合 部に送り込まれる。選択された記録媒体８は、給紙ローラ６と紙送り駆動ローラ ３との間にある紙端センサ７に記録媒体８の先端が検知されると、その位置から 記録媒体８の先端が紙送り駆動ローラ３に十分到達する、予め定められた量だけ 送り込まれる。記録媒体８の先端が紙送り駆動ローラ３と紙送り従動ローラ３２ との接線部に押し付けられ、斜行等が矯正された状態で給紙モータ６１の回転を 停止し、給紙動作が終了する。

【００２５】 次に、記録媒体８の頭出しのため紙送りモータ５が回転を開始する。紙送りモ ータ５の回転により紙送り駆動ローラ３が駆動される。記録媒体８は紙送り駆動 ローラ３と紙送り従動ローラ３２との間に挟まれて送り出され、プラテン４５に 沿って記録ヘッド１と対向し、頭出し動作が終了する。なお、給紙ローラ６は内 蔵する一方向クラッチにより記録媒体８の引出し方向に対して空転し、記録媒体 ８は給紙トレイ６５から負荷の小さい状態で引き出される。

【００２６】 以上のようにして記録媒体８の給紙及び頭出し動作が終了した後、キャリッジ モータ２を駆動する。キャリッジ２が行方向に移動してキャリッジ２に搭載され た記録ヘッド１の記録素子１１が行方向の記録領域に達した後、記録データに応 じて記録素子１１に選択的に通電し、記録媒体８の行方向記録領域内に１バンド 分の任意の文字または画像を記録する。

【００２７】 例えば画像のような連続するパターンを記録する場合は、上記第一のバンドの 記録が終了した後、キャリッジモータ２の駆動を停止し、紙送りモータ５を駆動 して、紙送り駆動ローラ３の回転により記録媒体８を記録素子１１の列方向の全 長分だけ搬送する。しかる後、キャリッジモータ２を反転駆動して記録ヘッド１ を逆方向に移動し、第一のバンドに隣接する第二のバンドを記録する。以下、キ ャリッジ２の移動動作と記録媒体８の搬送動作を繰り返す。

【００２８】 記録が記録媒体８の終端に近づくと、記録媒体８の終端は紙端センサ７を通り 過ぎ、紙端センサ７により記録媒体８の終端が検出される。以後、記録媒体８の 終端までに割り付けられる最終のバンドを記録するまで、キャリッジ２の移動動 作と、記録媒体８の搬送動作を繰り返し、一頁分の記録を終了する。

【００２９】 ここで、紙送り駆動ローラ３の回転による記録媒体８の搬送動作について、さ らに詳述する。

【００３０】 紙送り装置による記録媒体８の搬送動作において搬送精度を阻害する大きな要 因は、紙送り駆動ローラ３と結合する駆動ローラ歯車３１と、伝達手段との係合 状態である。

【００３１】 通常、互いにかみあう一対の歯車には、バックラッシと呼ばれる、歯車のピッ チ円周上の遊びが必要である。このバックラッシにより、歯車のピッチ、歯形、 歯すじ、歯厚などの誤差、歯溝のふれ、温度上昇に伴う膨張、などのために生ず るかみあい上の支障を避けることができる。

【００３２】 伝達手段が紙送りモータ歯車５１の場合（１段減速）を想定し、駆動ローラ歯 車３１と紙送りモータ歯車５１との間に設けられるバックラッシの総量をｆとす る。具体的な数値による説明のために、ｆの数値の一例を以下に示す。

【００３３】 単体の歯車の円周方向バックラッシの大きさは、ＪＩＳ Ｂ １７０３（平歯 車及びはすば歯車のバックラッシ）で精度等級ごとに規定されている。歯車の精 度等級は、紙送り装置等においては、経済性を考慮すると３〜５等級が妥当であ り、本実施例においては４等級の歯車を用いる。上述のＪＩＳの規定によるバッ クラッシ量を求めると、モジュール０．５以下として、駆動ローラ歯車３１（φ ２５〜５０）は１５０ミクロン、紙送りモータ歯車５１（φ６〜１２）は１００ ミクロンとなる。したがって、駆動ローラ歯車３１と紙送りモータ歯車５１との かみあいにおけるバックラッシの総量ｆは、ｆ＝１５０＋１００＝２５０ミクロ ンとなる。

【００３４】 上記の係合状態において、紙送りモータ５が所定量回転して停止した時、伝達 手段を介して駆動される駆動ローラ歯車３１は、回転方向に対してバックラッシ の総量ｆだけ停止位置が定まらない領域を有することになり、駆動ローラ歯車３ １と結合する紙送り駆動ローラ３の回転による記録媒体８の搬送量に誤差を生じ 、記録画像品質が劣化する。

【００３５】 ここで、前述の紙送り駆動ローラ３の外径ｄと駆動ローラ歯車３１のピッチ円 径Ｄとの関係について図３を用いて説明する。

【００３６】 図３に示す如く、紙送り駆動ローラ３の外周上の停止位置の不確定領域８２は 、駆動ローラ歯車３１のピッチ円周上の停止位置の不確定領域８１に対して、そ の径の比分だけ小さくなる。すなわち、駆動ローラ歯車３１と伝達手段との間の バックラッシ総量によってｆだけ生じる駆動ローラ歯車３１のピッチ円周上の停 止位置の不確定領域は、紙送り駆動ローラ３の外周上においては駆動ローラ歯車 ３１のピッチ円径Ｄと紙送り駆動ローラ３の外径ｄとの径比Ｄ／ｄだけ減じられ 、ｆ／（Ｄ／ｄ）となる。

【００３７】 したがって、紙送り駆動ローラ３の外径ｄを小さくすることは、記録媒体８の 搬送精度を高くするための非常に有効な手段となる。

【００３８】 しかしながら、紙送り駆動ローラ３の外径ｄを小さくすることは、紙送り駆動 ローラ３の長手方向の軸強度が弱まり、紙送り従動ローラ３２の押圧力による紙 送り駆動ローラ３のたわみが大きくなり、記録媒体８の搬送精度を阻害する新た な要因となる。

【００３９】 本実施例の構成によれば、上記たわみを小さくすることが可能となる。以下に 図４を用いて具体例を詳述する。

【００４０】 図４ａは本考案の紙送り装置の軸受構造を示す正面図である。

【００４１】 図４ａにおいて、フレーム４１、４２の間に渡した支持板４３上に５つの軸受 ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅを配設した。

【００４２】 軸部３４を有する紙送り駆動ローラ３を、鋼鉄製の軸部３４が軸受３３ａ〜ｅ に支えられるよう軸受３３上に配した。

【００４３】 軸受３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの上部に紙送り駆動ローラ３を押圧する３つの紙 送り従動ローラ対３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを配設した。

【００４４】 紙送り従動ローラ対３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの押圧力Ｗは各々０．５キログラ ム重とした。

【００４５】 紙送り駆動ローラ３の外径ｄはφ３．５ミリメートル、その軸部３４の径ｄ’ はφ３．４ミリメートルとした。

【００４６】 軸受３３ｂと３３ｃ間、および、軸受３３ｃと３３ｄ間の距離Ｌは６０ミリメ ートルとし、紙送り従動ローラ３２の作用点と軸受３３との距離Ｌ1 は各々８ミ リメートルとした。

【００４７】 フレーム４１と４２間の距離を２８０ミリメートルとした。

【００４８】 上記の構成により、紙送り駆動ローラ３のたわみ量を測定した。その結果、紙 送り駆動ローラ３に生じる最大たわみ量は１０ミクロン以下であり、記録媒体８ の搬送精度にほとんど影響を与えないものであった。これは主に、軸受３３ａ〜 ｅの間隔を小さく構成でき、かつ、軸受３３を紙送り従動ローラ３２の近傍に配 設できたこと、すなわち、紙送り駆動ローラ３の軸スパンおよび紙送り従動ロー ラ３２の作用点と軸受３３との距離を小さくできたことによるものである。

【００４９】 図４ｂは比較例として試作した紙送り装置の軸受構造を示す正面図である。

【００５０】 図４ｂにおいて、フレーム４１０、４２０に２つの軸受３３０ｆ、３３０ｇを 配設した。

【００５１】 紙送り駆動ローラ３０の鋼鉄製軸部３４０を軸受３３０ｆと３３０ｇ間に配し た。

【００５２】 紙送り駆動ローラ３０（あるいは代用として軸部３４０）上に紙送り駆動ロー ラ３０を押圧する２つの紙送り従動ローラ３２０ｆ、３２０ｇを配設した。

【００５３】 紙送り従動ローラ３２０ｆ、３２０ｇの押圧力Ｗは各々０．５キログラム重と した。

【００５４】 軸受３３０ｆと３３０ｇ間（フレーム４１０と４２０間）の距離Ｌは２８０ミ リメートルとし、紙送り従動ローラ３２０の作用点と軸受３３０との距離Ｌ1 は 各々９０ミリメートルとした。

【００５５】 紙送り駆動ローラ３０は径大のものは軸部３４０のみの形状で代用し、軸部３ ４０の径ｄ’は種々の値のものを製作した。

【００５６】 上記の構成により、紙送り駆動ローラ３０（あるいは軸部３４０）のたわみ量 を測定した。その結果、 前述の実施例で用いた紙送り駆動ローラ３と同一の、外径ｄ＝φ３．５ミリメ ートル、軸部径ｄ’＝φ３．４ミリメートルの紙送り駆動ローラ３０を用いた場 合、生じる最大たわみ量は、前述の実施例の約３００倍の、２．８ミリメートル にも及び、記録媒体８の搬送は不可能であった。

【００５７】 前述の実施例と同一レベルのたわみ量で収まったのは、軸径ｄ’＝φ１５ミリ メートルの軸部３４０を用いた場合であった。これは、前述の実施例における紙 送り駆動ローラ３に対して、重量にして約１７倍、慣性モーメントにして約３０ ０倍に相当するものであった。

【００５８】 なお、上記は１具体例であり、軸受３３の配置その他のパラメータを考慮する ことにより、より小径の紙送り駆動ローラ３を用いること、軸受３３の数を減じ ること、等が可能となることはもちろんである。

【００５９】 以上詳述したように、本実施例によれば、軸受３３に図１に示す側面視形状に おいて開放部３３１が設けられ、開放部３３１の開放端面３３２は紙送り駆動ロ ーラ３の外径に対して突出しない形状、すなわち、紙送り駆動ローラ３の外径に 対する少なくとも１つの接面と交わらない形状となっていることから、軸受３３ を記録領域内の紙送り従動ローラ３２の押圧部近傍に配設することが可能となる 。これにより、紙送り駆動ローラ３の軸スパンおよび紙送り従動ローラ３２の作 用点と軸受３３との距離を小さくできることから、非常に小径の紙送り駆動ロー ラ３を使用することが可能となる。

【００６０】 その結果、バックラッシ等の不安定要因を有する伝達手段を用いても、搬送精 度の高い紙送り装置を得ることができる。

【００６１】 また、小型、薄型、軽量な紙送り装置及び紙送り装置を含む記録装置を得るこ とができる。

【００６２】 なお、本例においては、紙送り駆動ローラ３を、記録ヘッド１に対し、記録媒 体８の経路の上流側に配置したが、下流側に配置する等、自由にレイアウトする ことが可能である。

【００６３】 図５は本考案の他の実施例を示す斜視図である。軸受３３は記録ヘッド１の前 面に配されたプラテン４５と一体に形成されている。本構成によれば、プラテン ４５の平坦面と紙送り駆動ローラ３の外周位置をより正確に合わせることが可能 となることから、記録媒体８と記録ヘッド１との間隔がより正しく保たれ、より 良好な記録品質が得られる。

【００６４】 また、装置の組立が容易になることから、紙送り装置をより安価に提供できる ものである。

【００６５】

【考案の効果】 以上の説明から明らかなように本考案によれば、 軸受に側面視形状において開放部を設け、開放部の開放端面を紙送り駆動ロー ラの外周に対する少なくとも１つの接面と交わらない形状としたことから、軸受 を記録領域内の紙送り従動ローラの押圧部近傍に配設することができ、非常に小 径の紙送り駆動ローラ３を使用することが可能となる。

【００６６】 その結果、小型、薄型、軽量な紙送り装置及び紙送り装置を含む記録装置を実 現できる。

【００６７】 さらに、バックラッシ等の不安定要因を有する伝達手段を用いても、搬送精度 の高い紙送り装置を得ることができるという、格別の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の紙送り装置装置の軸受構造の一実施例
の構成を示す断面図である。

【図２】図１に示した紙送り装置の軸受構造の斜視図で
ある。

【図３】本考案の一実施例における搬送誤差を説明する
図である。

【図４】本考案の紙送り装置の軸受構造の一実施例の構
成を示す正面図である。

【図５】本考案の他の実施例の構成を示す部分図であ
る。

【図６】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１ ：記録ヘッド １１ ：記録素子 ２ ：キャリッジ ３ ：紙送り駆動ローラ ３１ ：駆動ローラ歯車 ３２ ：紙送り従動ローラ ３３ ：軸受 ３３１ ：（軸受の）開放部 ３３２ ：（軸受の）開放端面 ３４ ：（紙送り駆動ローラの）軸部 ４１、４２：フレーム ４３ ：支持板 ４５ ：プラテン ５ ：紙送りモータ ５１ ：紙送りモータ歯車 ６ ：給紙ローラ ７ ：紙端センサ ８ ：記録媒体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転することによって記録媒体の搬送を
   行なう紙送り駆動ローラと、該紙送り駆動ローラを回転
   自由に支持する軸受と、弾性手段により該紙送り駆動ロ
   ーラを押圧する紙送り従動ローラと、該紙送り駆動ロー
   ラと結合する駆動ローラ歯車と、該駆動ローラ歯車およ
   び紙送り駆動ローラを回転駆動する紙送りモータと、該
   紙送りモータの回転駆動力を該駆動ローラ歯車に伝える
   伝達手段と、から成る紙送り装置において、 前記軸受は、記録領域内に複数個配設され、側面視形状
   において開放部が設けられ、該開放部の開放端面が前記
   紙送り駆動ローラの外周に対する少なくとも１つの接面
   と交わらない形状であることを特徴とする紙送り装置の
   軸受構造。