JPH09208079A - シート搬送装置及び記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄いシートのみならず、厚いシートであって
も正確に搬送することを可能とする。 【解決手段】 シートに搬送力を付与するための搬送回
転体と、前記搬送回転体にシートを押圧すると共に、搬
送回転体の回転に従動回転する従動回転体と、前記従動
回転体を回転自在に支持すると共に、支点を中心に回動
可能な支持部材と、前記搬送回転体と従動回転体との間
に挿入されるシートをガイドする挿入ガイド部材とを有
し、前記支持部材は、所定厚以上のシートが挿入された
ときに、挿入されたシートによって押し上げられ、シー
トの先端が前記従動回転体の当接点に当接するまでシー
ト挿入をガイドするためのガイド部を有することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の実施の形態】本発明は回転体対によってシート
を搬送するシート搬送装置及びこれを用いた記録装置に
関し、更に詳しくは厚手のシートであっても確実に搬送
することが出来るシート搬送装置及び記録装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタ等の記録装置にあって
はシートを搬送して画像を記録するが、シート搬送装置
の構成は、図７に示すように、シートＳに搬送力を付与
するように駆動回転するフィードローラ50と、軸51を中
心にして回動可能であると共にバネ52によって付勢され
たホルダー53の先端に回転自在に取り付けられたピンチ
ローラ54とによって挟んで搬送するように構成している
のが一般的である。そして、搬送したシートＳに対して
記録ヘッド55によって所定の画像を記録するように構成
している。

【０００３】前記記録装置に使用するシートの厚さとし
ては、通常の普通紙で0.05mm〜0.1mm 、葉書や封筒でも
0.lmm 〜0.5mm 程度であり、シート搬送装置は搬送する
シートの厚さを殆ど考慮しなくてもよかった。しかし、
最近では単票紙プリンタの利用の拡大に伴って、様々な
紙厚の用紙に印刷することが必要となってきた。また、
シートの材質も紙だけでなくプラスチックや金属、布
等、多種多様なシートが市場に出回り、例えば数mm程度
の厚さのシートに画像を記録することも望まれている。

【０００４】一方、記録装置での画像は、より解像度の
高いものが要求されており、そのためには記録手段の改
良と共に、シートの搬送精度の向上も望まれている。こ
のシート搬送精度を高めるためには、シートを確実に保
持しながら搬送すると共に、シートの位置決めも重要と
なる。そのためには、記録ヘッドになるべく近い位置で
シートを挟持して搬送することが必要になってくる。

【０００５】前記のように、記録ヘッド55になるべく近
い位置にニップ部Ａを配置するためには、ヘッド側に配
置したピンチローラ54の径を小さくする必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】搬送するシートが薄い
シートの場合は、シートＳとピンチローラ54の当接点Ｂ
がニップ部Ａに比較的近く、シートの挿入方向に対して
ピンチローラ54の円周接線の傾斜が緩やかなためにピン
チローラ54からの圧接も十分受けることが出来、フィー
ドローラ50とピンチローラ54へのシートの食い込みが容
易である。

【０００７】しかし、厚いシートの場合は、当接点Ｂが
ニップ部Ａから遠ざかるので、当接点Ｂでのピンチロー
ラ円周接線の傾斜が急になり、ホルダー53を押し上げる
ために大きな挿入力が必要となる。

【０００８】図４に示すようにシートが厚くなると、シ
ートの停止位置ｘもニップ部から大きくずれるので、ピ
ンチローラ54からの圧接力が十分に得られない。更に、
シートＳとフィードローラ50との間にも隙間ができるの
で、シートＳはフィードローラ50から十分な搬送力を得
られなくなる。このため、シートＳがニップ部へ食い込
まなくなるか、或いは食い込ませるために過剰な力で無
理に押し込む等しなければならなくなる。

【０００９】また、図８に示すように、ホルダー53の下
面にシートＳの挿入ガイド 56 を設け、このガイド56を
ピンチローラ54の円周接線上に設けると、シートＳを押
し込む力は少なくてよくなるが、この場合はシートＳを
どこまで押し込んでよいのかわかりにくく、シートＳの
位置決めが難しくなるという課題があった。

【００１０】尚、ピンチローラ54の径を大きくすれば前
述した圧接の問題はなくなるが、搬送精度の問題、装置
の大型化、シート停止位置のずれが大きくなる等の問題
が発生する。

【００１１】本発明は従来の上記課題を解決するもので
あり、その目的とするところは、薄いシートのみなら
ず、厚いシートであっても正確に搬送することが可能な
シート搬送装置及びこれを用いた記録装置を提供するも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、回転体対によってシー
トを搬送するシート搬送装置において、シートに搬送力
を付与するための搬送回転体と、前記搬送回転体にシー
トを押圧すると共に、搬送回転体の回転に従動回転する
従動回転体と、前記従動回転体を回転自在に支持すると
共に、支点を中心に回動可能な支持部材と、前記搬送回
転体と従動回転体との間に挿入されるシートをガイドす
る挿入ガイド部材とを有し、前記支持部材は、所定厚以
上のシートが挿入されたときに、挿入されたシートによ
って押し上げられ、シートの先端が前記従動回転体の当
接点に当接するまでシート挿入をガイドするためのガイ
ド部を有することを特徴としてなる。

【００１３】上記構成にあっては、所定厚さ以上のシー
トが挿入された場合、挿入されたシートによって支持部
材が押し上げられ、シート先端はガイド部によってガイ
ドされて従動回転体の所定位置である当接点に当接す
る。このため、シートが従動回転体に当接する位置を搬
送回転体と従動回転体とのニップ部に近づけ、シートの
頭だし位置の誤差を少なくすることが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態に係るシ
ート搬送装置を用いた記録装置について、図１乃至図６
を参照して説明する。尚、図１はシート搬送装置の斜視
説明図、図２は前記シート搬送装置を用いた記録装置の
構成断面説明図、図３は厚手シートを搬送する状態説明
図、図４は搬送回転体と従動回転体とシートとの関係説
明図、図５はシート押し込み力とシート厚の関係を示す
グラフ、図６はニップ部に対するシート厚の関係を示す
グラフである。

【００１５】本実施形態は記録手段としてインクジェッ
ト記録方式を用いる記録装置を例にとって説明する。

【００１６】図１及び図２において、１はシートを搬送
する搬送回転体であるフィードローラで、図示しないモ
ータから駆動を受けて反時計回り方向に回転する。２は
シートをフィードローラ１に押圧し、該フィードローラ
１の回転に従動する従動回転体であるピンチローラであ
る。このピンチローラ２は支持部材であるホルダー３に
よって回転自在に支持され、ホルダー３は装置本体４の
シート挿入口近傍に設けた本体軸支部４ａを支点として
回転揺動可能に取り付けられている。

【００１７】前記ホルダー３の上部と装置本体のバネ支
持部４ｂとの間に取り付けられたバネ５により、ピンチ
ローラ２がシートＳをフィードローラ１に押圧して圧接
挟持することが出来る。そして、フィードローラ１とピ
ンチローラ２とのニップ部Ａを通過するシートＳの厚さ
に応じてピンチローラ２が押し上げられるようになって
いる。

【００１８】尚、前記ピンチローラ２とホルダー３はシ
ートＳの搬送方向に対して直角方向（シート幅方向）に
フィードローラ１のニップ部Ａを一直線上に形成するよ
うに複数個並べられている。

【００１９】６はシートＳをニップ部Ａに挿入するとき
にシートＳをガイドする挿入ガイド部材であり、本実施
形態にあっては挿入ガイド部材６のシートガイド面を前
記ニップ部Ａよりも僅かに低くなるように構成してい
る。これはシートＳにフィードローラ１とピンチローラ
２の圧接力が均等にかかるようにするためであり、その
量については後述する。

【００２０】また、前記ニップ部Ａのシート搬送方向下
流側には記録手段となる記録ヘッド７が設けられてい
る。この装置における記録手段としては、記録ヘッドか
らインクを吐出して記録するインクジェット記録方式を
用いている。即ち、この記録ヘッドは微細な液体吐出口
（オリフィス）、液路及びこの液路の一部に設けられる
エネルギー作用部と、該作用部にある液体に作用させる
液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生手段を備
えている。そして、本実施形態ではインクの吐出構成と
して、記録信号に応じて電気熱変換体に通電し、その熱
エネルギーによってインクに生ずる膜沸騰を利用してイ
ンクに生ずる気泡の成長、収縮により、インクを吐出口
から吐出して記録を行うように構成している。

【００２１】前記記録ヘッド７はシートＳの幅方向と直
交する方向に往復移動するキャリッジに搭載されたシリ
アルタイプでもよく、或いは装置本体に固定されたフル
ラインタイプのものでもよい。

【００２２】そして、この記録ヘッド７と対向する位置
にはシート下面を支持するプラテン８が設けられてい
る。インクジェット記録方式にあっては、シートＳの印
刷表面と記録ヘッド７のオリフィス面との距離を一定に
保つことが重要であり、そのために前記ニップ部Ａをな
るべく記録部の近くに設定してシートＳの浮き上がりを
防止するようにしている。また、シートＳの厚みによっ
て記録ヘッド７とシート記録面との距離が変化するため
に、手動又は自動的に記録ヘッド７の高さを変化させる
ことが出来るように構成している。

【００２３】また、前記ホルダー３の下面にはガイド部
３ａが設けてある。このガイド部３ａは、図３に示すよ
うに、厚手のシートＳを挿入ガイド部材６に沿って挿入
したときに、該シートＳの上面先端がガイド部３ａに沿
ってガイドされ（ホルダー３はシートによって軸支部４
ａを中心に時計回り方向に押し上げられる）、ガイド部
３ａとピンチローラ２周面との交点（当接点）Ｂにおい
てピンチローラ２に当接するようになっている。

【００２４】ここで薄手のシートと厚手のシートとを搬
送する場合について説明する。尚、ここでは薄手のシー
トとは、図２に示すように、シート厚ｔがニップ部Ａか
ら前記当接点Ｂまでの高さｈ′よりも小さいシートのこ
とをいい、厚手のシートとは、図３に示すように、シー
ト厚ｔが前記高さｈ′よりも大きいシートのことをい
う。

【００２５】まず薄手のシートを搬送する場合について
説明すると、図２に示すように、挿入ガイド部材６に沿
って送られてきたシートＳはフィードローラ１の円周面
に当たり、その表面上を滑りながらニップ部Ａに向かっ
て送られる。更に送られたシートＳは、ピンチローラ２
の円周表面に当接してシート先端が止められ、ここでシ
ート先端が揃えられてレジ取りがなされる。その後、フ
ィードローラ１が回転してシートＳはフィードローラ１
の摩擦によってピンチローラ２とのニップ部Ａに引き込
まれるようになる。このとき、ホルダー３はシートＳの
厚み分の高さだけ時計回り方向に持ち上げられる。この
薄手シートの場合の搬送動作は、従来の装置が薄手シー
トを搬送する場合と略同じである。

【００２６】そして、シートＳはピンチローラ２に挟ま
れてからは記録ヘッド７の対向部にあるプラテン８まで
所定量だけ送られ、記録ヘッド７による記録が開始され
て、所定画像が記録される。

【００２７】次に厚手のシートを搬送する場合につい
て、図３を参照して説明する。この場合は挿入ガイド部
材６に沿って送られてきたシートＳの上面先端がホルダ
ー３のガイド部３ａに当たり、ガイド部３ａの表面を滑
ると共にホルダー３を上方へ押し上げながら挿入され
る。このため、前記ガイド部３ａはなるべく摩擦係数が
小さく、かつ表面が滑らかな材質によって構成し、シー
トＳとの摩擦が小さくなるようにしている。

【００２８】シート先端がガイド部３ａにガイドされて
挿入されているときは、シート下面はフィードローラ１
に接触していないので比較的小さい力で挿入することが
出来る。尚、ガイド部３ａに補助ローラ等を設けるよう
にすればシート挿入時の抵抗を少なくしてより小さい力
によってシート挿入が可能となる。

【００２９】更にシートＳが挿入されるとシート上面先
端は当接点Ｂでピンチローラ２の表面に当接し、これと
同時にシート下面先端がフィードローラ１の表面に当接
する。

【００３０】このとき、図４に示すように、ガイド部３
ａとシートＳとのなす角度θr を、当接点Ｂでのピンチ
ローラ２の接線９とシートＳとのなす角度θよりも小さ
く設定してある（θr ＜θ）。このため、シートＳがピ
ンチローラ２を乗り越えるための抵抗が大きくなり、挿
入力が大きく必要となるためにシートＳの挿入はこの位
置で停止される（シートの挿入を停止させる位置は、ピ
ンチローラ２の当接点Ｂの位置によって決定される）。
この状態でフィードローラ１を駆動すると、シートＳは
ピンチローラ２から適切な力で押されてフィードローラ
１に圧接し、スリップすることなく搬送される。

【００３１】その後、シートＳは所定量送られて記録位
置まで搬送され、記録ヘッド７によって所定記録が行わ
れる。

【００３２】次に当接点Ｂ等の設定方法について、図４
を参照して説明する。本実施形態にあってはピンチロー
ラ半径ｒ1 ＝３mm、フィードローラ半径ｒ2 ＝20mm、ニ
ップ部Ａからホルダー３の回動中心である軸支部４ａま
での垂直方向距離ｈ＝10mm、ニップ部Ａからホルダー３
の回動中心である軸支部４ａまでの水平方向距離Ｌ＝30
mmに設定している。このとき、ピンチローラ２がシート
Ｓをフィードローラ１に押しつける力ＰとシートＳの押
し込み力Ｆの比Ｆ／Ｐと、シート厚ｔとピンチローラ２
の半径ｒ1 との比ｔ／ｒ1 の関係は図５に示すようにな
った。前記比Ｆ／Ｐが正の値を示す領域はフィードロー
ラ１だけではシートＳを搬送出来ず、シートＳを押し込
む必要がある領域である。

【００３３】図５の条件は前記各値を用いたものであ
り、これにより本実施形態の装置にあってはｔ／ｒ1 ＝
0.45程度がシートＳの挿入限界となる。即ち、シートＳ
の厚さｔが1.35mm以上の場合には、シートＳを押し込ま
なければ挿入することが出来ないことになる。

【００３４】更に、一般的にはｔ／ｒ1 ＝0.3 〜0.5 の
範囲が挿入限界値となる。従って、シートＳを搬送し易
くするためには前記値よりも小さくしておくことが望ま
しい。また、シート挿入時のクリック感を考慮するとｔ
／ｒ1 ＝0.1 以上に設定するのが望ましく、結果として
ｔ／ｒ1 ＝0.1 〜0.5 の範囲にあるように設定するのが
好ましい。尚、本実施形態ではｔ／ｒ1 ＝0.15、ｈ′＝
0.45mmに設定している。従って、本実施形態の装置にあ
っては厚さが0.45mm以上のシートＳはシート上面先端が
ガイド部３ａに当接して挿入され、ホルダー３を上方へ
押し上げるようになる。

【００３５】次にシートＳの停止位置（ニップ部Ａとシ
ートが当接点Ｂに当接して停止したときの先端位置との
距離）ｘとシート厚ｔとの関係について説明する。ここ
では厚さｔのシートを半径ｒ1 のピンチローラ２と、半
径ｒ2 のフィードローラ１に確実に当接させて挿入する
ことを想定してみる。

【００３６】薄手のシートの場合（ｔ1 ＜ｈ′）は、シ
ートＳの停止位置はピンチローラ２の円周上にある。よ
って、シート厚ｔと停止位置ｘの関係は、以下のように
なる。

【００３７】

【数１】

【００３８】一方、厚手のシートの場合（ｔ1 ＞ｈ′）
は、シート上面先端がガイド部３ａに接してホルダー３
を押し上げるので、ホルダー３は軸支部４ａを中心にし
て回転し、シート先端がピンチローラ２の当接点Ｂに当
接する。このときのシート厚ｔと停止位置ｘとの関係
は、以下のようになる。

【００３９】

【数２】

【００４０】以上の式に各パラメータを設定し、ｔとｘ
の関係のグラフを図６に示す。各パラメータは前述のも
のと同じである。このグラフからもわかるように、固定
したピンチローラの円周にシートが当接する場合は厚手
のシートの停止位置ｘはピンチローラ径に依存するが、
本実施形態のようにホルダー３が回転すると停止位置ｘ
はニップ部近傍に補正される。

【００４１】各パラメータを各々調整することで厚さが
数mm〜十数mmのシートでも、停止位置ｘをニップ部Ａの
近傍に位置させることが出来る。

【００４２】また、本実施形態では図４に示すように、
シート挿入ガイド部材６のシートガイド面を、ニップ部
Ａの位置よりもｔ2 の最大値分だけ低くすることによっ
てシート先端がピンチローラ２とフィードローラ１に同
時に当接するようにしている。前記ｔ2 の値は前記停止
位置ｘの最大値をもとにして、以下のように算出し得
る。

【００４３】

【数３】

【００４４】図６の条件ではｔ2 を約0.06mmと計算し得
るので、略０mmに設定しても構わない（従って、前述し
たｔ／ｒ1 ＝0.1 〜0.5 は、ニップ部Ａから当接点Ｂま
での高さをｔ1 とした場合、ｔ1 ／ｒ1 ＝0.1 〜0.5 と
して規定してもよい）。

【００４５】尚、前記ｔ2 は前記数１及び数２からｘの
最大値（図６からわかるように数１と数２の交点）を決
定し、その値を数３に代入すると共に、他の値（ｒ1 、
ｒ2、ｈ、Ｌ、ｈ′）をそれぞれ代入することによって
求めることが出来る。

【００４６】前記挿入ガイド部材６の面をニップ部Ａよ
りも低くする効果が現れるのは、ピンチローラ２の径を
大きくしたり、フィードローラ径をピンチローラ径に近
づけた場合である。例えば、ピンチローラ径ｒ1 ＝５m
m、フィードローラ径ｒ2 ＝10mmに設定した場合には、
前述の場合と同様にしてｔ2 を求めると、ｔ2 ＝0.32と
なるため、挿入ガイド部材６に上面をニップ部Ａよりも
約0.3mm 程度低くしたほうが良いことがわかる。

【００４７】前述のように、厚手のシートを挿入すると
シートによってホルダー３を回転させ、シート先端がピ
ンチローラ２の所定位置に当接するようになり、シート
がピンチローラ２に当接する位置をニップ部に近づき、
シートの頭だし位置の誤差も少なくすることが出来る。
また、ローラに対して食い込み角度（θr ）を小さくし
たことにより、軽い挿入力で厚手シートをローラ対に食
い込ませることが出来る。

【００４８】また、シート挿入ガイド部材６の上面をニ
ップ部Ａよりも低く構成することにより、シートＳの上
面先端がピンチローラ２に当接する位置でシート下面先
端がフィードローラ１に当接するようにしたために、フ
ィードローラ１とピンチローラ２の圧接力がシートＳに
対して均等になり、更に軽い挿入力によって厚手シート
をローラ対に食い込ませることが出来るようになってい
る。

【００４９】尚、前述した実施形態では搬送回転体及び
従動回転体として、それぞれローラを使用したが、これ
らは無端ベルト等を回転させてシートを搬送するような
構成であってもよいものである。

【００５０】また、前述した実施形態ではシート搬送装
置を記録装置に用いた例を示したが、このシート搬送装
置によって原稿等のシートを読取手段に搬送して情報を
読み取る読取装置に用いることも可能である。

【００５１】

【発明の効果】本発明は前述した如く構成したために、
厚手のシートであっても容易に搬送回転体まで挿入する
ことが出来、シートを確実に搬送することが出来る。そ
のために、これを用いて記録装置を構成した場合には、
使用者がシートの厚さを確認してシートの頭だし量を設
定するような操作が不要となり、操作が簡単になると共
に、間違った設定で記録してしまうような事態を避ける
ことが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】シート搬送装置の斜視説明図である。

【図２】シート搬送装置を用いた記録装置の構成断面説
明図である。

【図３】厚手シートを搬送する状態説明図である。

【図４】搬送回転体と従動回転体とシートとの関係説明
図である。

【図５】シート押し込み力とシート厚の関係を示すグラ
フである。

【図６】ニップ部に対するシート厚の関係を示すグラフ
である。

【図７】従来技術の説明図である。

【図８】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１…フィードローラ ２…ピンチローラ ３…ホルダー ３ａ…ガイド部 ４…装置本体 ４ａ…本体軸支部 ４ｂ…バネ支持部 ５…バネ ６…挿入ガイド部材 ７…記録ヘッド ８…プラテン ９…接線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体対によってシートを搬送するシー
   ト搬送装置において、 シートに搬送力を付与するための搬送回転体と、 前記搬送回転体にシートを押圧すると共に、搬送回転体
   の回転に従動回転する従動回転体と、 前記従動回転体を回転自在に支持すると共に、支点を中
   心に回動可能な支持部材と、 前記搬送回転体と従動回転体との間に挿入されるシート
   をガイドする挿入ガイド部材と、 を有し、 前記支持部材は、所定厚以上のシートが挿入されたとき
   に、挿入されたシートによって押し上げられ、シートの
   先端が前記従動回転体の当接点に当接するまでシート挿
   入をガイドするためのガイド部を有することを特徴とす
   るシート搬送装置。
2. 【請求項２】 前記搬送回転体と従動回転体が形成する
   ニップ部から前記当接点までの高さをｔ1 、前記従動回
   転体の回転半径をｒ1 としたとき、ｔ1 ／ｒ1 が0.1 〜
   0.5 の範囲にあるよう構成したことを特徴とする請求項
   １記載のシート搬送装置。
3. 【請求項３】 前記当接点にシートの上面先端が当接す
   るときに、シートの下面先端が搬送回転体に当接するよ
   うに、前記挿入ガイド部材のシートガイド面を前記搬送
   回転体と従動回転体が形成するニップ部よりも低く構成
   したことを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
4. 【請求項４】 前記支持部材のガイド部とシートがなす
   角度が、前記当接点での従動回転体の接線とシートがな
   す角度よりも小さくなるよう構成したことを特徴とする
   請求項１記載のシート搬送装置。
5. 【請求項５】 シートを搬送して像を記録する記録装置
   において、 請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のシート搬送
   装置と、 前記シート搬送装置によって搬送されるシートに像を記
   録するための記録手段と、 を有することを特徴とする記録装置。