シート状物の搬送機構
【課題】シート状物の搬送方向に関係なく、簡易な構成で、シート状物の位置補正を可能とする。
【解決手段】シート状搬送物の搬送機構１は、シート状物Ｓに当接してこれを搬送方向に送り出すフィードローラ１０と、軸中心部３１に回動可能な押圧ローラシャフト４０が介挿され、フィードローラ１０と対となってシート状物Ｓを挟持して押圧する押圧ローラ３０とからなる少なくとも一対のローラ対Ｒと、シート状物Ｓのシート端ＳＥが突き当たる突き当て面５１を有し、シート状物Ｓの位置を調整する搬送ガイド５０とを備えたものである。押圧ローラシャフト４０は、その軸中心４１が搬送方向に対して略垂直方向とされており、かつ、軸中心方向に見て、最大外径部４２が押圧ローラの中心３２より搬送ガイド５０側にずれた位置にあり、最大外径部４２よりシャフトの両端４３，４４に向かって外径が小さくなる非対称構造を有するものである。
【解決手段】シート状搬送物の搬送機構１は、シート状物Ｓに当接してこれを搬送方向に送り出すフィードローラ１０と、軸中心部３１に回動可能な押圧ローラシャフト４０が介挿され、フィードローラ１０と対となってシート状物Ｓを挟持して押圧する押圧ローラ３０とからなる少なくとも一対のローラ対Ｒと、シート状物Ｓのシート端ＳＥが突き当たる突き当て面５１を有し、シート状物Ｓの位置を調整する搬送ガイド５０とを備えたものである。押圧ローラシャフト４０は、その軸中心４１が搬送方向に対して略垂直方向とされており、かつ、軸中心方向に見て、最大外径部４２が押圧ローラの中心３２より搬送ガイド５０側にずれた位置にあり、最大外径部４２よりシャフトの両端４３，４４に向かって外径が小さくなる非対称構造を有するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート状物の搬送機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
用紙等のシート状物の搬送機構を備えたプリンタ等においては、シート状物の斜行を補正して適正な位置に補正する必要がある。
特許文献１には、ガイドプレート（４７）に対して斜めに設けられたアライニングローラ（４２Ａ）を備えた用紙搬送機構が記載されている（段落００５８及び図５等を参照。）。この搬送機構においては、斜めに設けられたアライニングローラによって、用紙をガイドプレート側に寄せる力（ｆ）が生じて、用紙を適正な位置に補正することができる（図５〜図１０等を参照）。
特許文献２には、基準壁面（６ｂ）に対して斜めに設けられた主斜行修正ローラ（２１）と補助斜行修正ローラ（２２）とを備えた搬送機構が記載されている（段落００１２及び図１等を参照。）。特許文献２では、２種類の斜行修正ローラを設けることで、厚い用紙と薄い用紙のいずれについても、適正な位置に補正できることが記載されている（段落００２５）。
しかしながら、上記の特許文献１，２に記載の搬送機構においては、アライニングローラあるいは斜行修正ローラの傾斜方向が固定されているので、シート状物を逆方向に搬送する際にはその位置を補正することができない。
【０００３】
双方向の搬送について位置補正が可能な搬送機構として、特許文献３には、（ａ）媒体をシートガイドに沿って前後に搬送する手段と、（ｂ） 走行基準面の方向に媒体を巾寄せするため、走行基準面に対して一定方向に傾斜させて配設された第一のプレッシャローラと、（ｃ） 該第一のプレッシャローラと対向させて配設された第一のフィードローラと、（ｄ） 媒体の搬送方向における上記第一のフィードローラより後方に配設された第二のフィードローラと、（ｅ） 該第二のフィードローラに対向させて接離自在に配設された第二のプレッシャローラと、（ｆ） 上記媒体の搬送方向における上記第一のプレッシャローラと第一のフィードローラとの当接位置より後方に近接させて配置された媒体検出器と、（ｇ） 上記媒体の側方に配設され、媒体を上記プレッシャローラのプレッシャ圧より小さい力で走行基準面側に押圧する第三のプレッシャローラと、（ｈ） 上記媒体を後方に搬送した場合に、上記第一の両ローラから媒体が離れたことを上記媒体検出器が検出したとき、上記第二の両ローラを離間させる手段を有することを特徴とする媒体巾寄せ機構が開示されている（請求項１）。
本願発明の関連出願としては特許文献４があるが、詳細については後述する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３１８００号公報
【特許文献２】特開平１０−２７３２５４号公報
【特許文献３】実公平７−４３０７６号公報
【特許文献４】特開２００７−２１７１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３に記載の搬送機構では、多数のプレッシャローラ、媒体検出器（ｆ）、及び媒体を後方に搬送した場合に、第一の両ローラから媒体が離れたことを媒体検出器が検出したときに第二の両ローラを離間させる手段（ｈ）等が必須である。そのため、部品点数が多く、構成が複雑であり、高コストである。
双方向の搬送について位置補正が可能な搬送機構としては、双方向の搬送に対応できるよう異なる方向に傾斜した複数種類のアライニングローラを設けることが考えられる。しかしながら、かかる構成では多数のアライニングローラが必要であり、部品点数が多く、構成が複雑であり、高コストである。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シート状物の搬送方向に関係なく、簡易な構成で、シート状物の位置補正が可能なシート状物の搬送機構を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のシート状物の搬送機構は、シート状物の搬送方向に回動可能とされ、前記シート状物に当接して当該シート状物を前記搬送方向に送り出すフィードローラと、軸中心部が中空とされ、当該軸中心部に回動可能な押圧ローラシャフトが介挿され、前記フィードローラと対となって前記シート状物を挟持して押圧する押圧ローラとからなる少なくとも一対のローラ対と、
前記搬送方向に沿った前記シート状物のシート端が突き当たる突き当て面を有し、前記シート状物の位置を調整する搬送ガイドとを備えてなり、
前記押圧ローラシャフトは、当該シャフトの軸中心が前記搬送方向に対して略垂直方向とされており、かつ、当該シャフトの軸中心方向に見て、最大外径部が前記押圧ローラの中心より前記搬送ガイド側にずれた位置にあり、当該最大外径部より当該シャフトの両端に向かって外径が小さくなる非対称構造を有するものである。
【０００８】
本明細書において、「搬送方向に対して略垂直方向」とは、搬送方向に対して垂直方向から±０．５°の範囲内と定義するものとする。
押圧ローラシャフトの外径分布は、最大外径部よりシャフトの両端に向かって連続的に外径が小さくなる分布でもよいし、最大外径部よりシャフトの両端に向かって多少の凹部あるいは凹凸を有しながら、平均外径が徐々に小さくなる分布でもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シート状物の搬送方向に関係なく、簡易な構成で、シート状物の位置補正が可能なシート状物の搬送機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る一実施形態の搬送機構及びこれにより搬送されているシート状物を示す上面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３Ａ】押圧ローラが傾斜していない状態における押圧ローラ及び押圧ローラシャフトの横断面図である。
【図３Ｂ】押圧ローラが傾斜した状態における押圧ローラ及び押圧ローラシャフトの横断面図である。
【図４】順方向の搬送時にシート状物にかかる応力を説明するための説明図である。
【図５Ａ】位置補正の様子を示す概略図である。
【図５Ｂ】位置補正の様子を示す概略図である。
【図６】逆方向の搬送時にシート状物にかかる応力を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、本発明に係る一実施形態のシート状物の搬送機構について説明する。
図１は、本実施形態の搬送機構及びこれにより搬送されているシート状物を示す上面図である。図１には、押圧ローラ及び押圧ローラシャフトの横断面図も合わせて図示してある。図２は、図１に対応した側面図である。図３Ａ及び図３Ｂは、押圧ローラ及び押圧ローラシャフトの横断面図の拡大図であり、図３Ａは押圧ローラが傾斜していない状態、図３Ｂは押圧ローラが傾斜した状態を各々示している。図４は順方向の搬送時にシート状物にかかる応力を説明するための説明図である。図５Ａ及び図５Ｂは本実施形態による位置補正の様子を示す概略図である。図６は、逆方向の搬送時にシート状物にかかる応力を説明するための説明図である。図４〜図７は図１に対応した図である。図面上は視認しやすくするため、各部材の縮尺や位置は適宜、実際のものとは異ならせてある。また、図面によっては、一部の部材の図示を省略してある。図３Ａ，図３Ｂ，及び図６の押圧ローラ３０及び押圧ローラシャフト４０は断面図であるが、ハッチングは省略してある。
【００１２】
本実施形態のシート状物の搬送機構１は、用紙等のシート状物Ｓを搬送するものである。
【００１３】
図１及び図２に示すように、搬送機構１には、シート状物Ｓの搬送方向に回動可能とされ、シート状物Ｓに当接してこれを搬送方向に送り出すフィードローラ１０と、フィードローラ１０と対となってシート状物Ｓを挟持して押圧する押圧ローラ３０とからなる複数対のローラ対Ｒが備えられている。本実施形態においては、搬送方向の同じ位置であって搬送方向に対して略垂直方向の異なる位置に２対のローラ対Ｒが備えられている。
フィードローラ１０及び押圧ローラ３０の材質は特に制限されず、シート状物Ｓに対してより大きな摩擦力（これが搬送力となる。）を与え、シート状物Ｓを効率良く搬送できることから、摩擦係数の大きいゴム等の材質が好ましい。
【００１４】
本実施形態の搬送機構１は、双方向（図１の図示左右方向）にシート状物Ｓを搬送可能なものである。本実施形態では、便宜上、通常使用される搬送方向を「順方向Ａ」、その逆方向を「逆方向Ｂ」として説明する。例えば、プリンタにおいては正常に印刷された用紙が排出される方向が「順方向」であり、紙詰まり等により用紙を逆方向に排出させる方向が「逆方向」である。ただし、本実施形態の搬送機構１を搭載可能な電子機器あるいは各種装置等によっては、順方向と逆方向とが厳密に定義されない場合もある。本実施形態では、順方向Ａが左から右に向かう方向である場合について図示してあり、特に明記しない限り、順方向Ａの搬送について説明する。シート状物Ｓは好ましくは、図示しない搬送ベルトに載置されて搬送される。
【００１５】
フィードローラ１０は軸中心部が中空とされ、この軸中心部に回動可能なフィードローラシャフト２０が介挿されている。本実施形態では、搬送方向の同じ位置であって搬送方向に対して略垂直方向Ｈの異なる位置に２個のフィードローラ１０が設けられており、これら２個のフィードローラ１０に対して、搬送方向に対して略垂直方向Ｈに延びた共通のフィードローラシャフト２０が介挿されている。フィードローラシャフト２０にはタイミングベルト６０を介して駆動源である駆動モータ７０が接続されている。すなわち、本実施形態では１組の駆動モータ７０とタイミングベルト６０とフィードローラシャフト２０によって、２個のフィードローラ１０が同時に駆動されるようになっている。
【００１６】
押圧ローラ３０は軸中心部３１が中空とされ、この軸中心部３１に回動可能な押圧ローラシャフト４０が介挿されている。本実施形態では、搬送方向の同じ位置であって搬送方向に対して略垂直方向Ｈの異なる位置に２個の押圧ローラ３０が設けられており、これら押圧ローラ３０に対してそれぞれ押圧ローラシャフト４０が介挿されている。
図３Ａにおいて、押圧ローラシャフト４０の幅Ｗ２は、押圧ローラ３０の幅Ｗ１と同一も非同一でもよい。本実施形態では、押圧ローラシャフト４０の幅Ｗ２は押圧ローラ３０の幅Ｗ１よりも少し大きく設計されており、図２に示すように、押圧ローラシャフト４０の押圧ローラ３０からはみ出した部分に、シート状物Ｓに対して押圧ローラ３０を押圧する押圧手段として、押圧スプリング８０が接続されている。押圧手段としては、押圧スプリングに限らず、シート状物Ｓに対して押圧ローラ３０を押圧する機能を有するものであればいかなるものでもよい。
【００１７】
図２に示すように、押圧ローラ３０と押圧ローラシャフト４０と押圧スプリング８０とは、１個の保持部材９０により保持されている。これらの保持構造は図示するものに限定されず、適宜設計可能である。ただし、本実施形態では、押圧ローラシャフト４０は保持部材９０によって軸中心４１がずれないように保持されており、軸中心４１が搬送方向に対して略垂直方向Ｈに維持されるようになっている。軸中心４１については図３Ａ，図３Ｂに図示してある。
【００１８】
搬送機構１にはさらに、搬送方向Ａに沿ったシート状物Ｓのシート端ＳＥが突き当たる突き当て面５１を有し、シート状物Ｓの位置を調整する搬送ガイド５０が備えられている。
【００１９】
図３Ａに示すように、押圧ローラシャフト４０は、押圧ローラシャフト４０の軸中心４１が搬送方向に対して略垂直方向Ｈとされており、かつ、押圧ローラシャフト４０の軸中心４１の方向に見て、最大外径部４２が押圧ローラ３０の中心３２より搬送ガイド５０側にずれた位置にあり、最大外径部４２よりシャフト４０の両端４３，４４に向かって外径が小さくなる非対称構造を有している。シャフト４０の搬送ガイド５０側の端面の符号を４３、その反対側の端面の符号を４４としてある。
【００２０】
本実施形態では、押圧ローラシャフト４０は、最大外径部４２よりシャフトの両端４３，４４に向かって連続的に外径が小さくなっている。また、押圧ローラシャフト４０は、円柱において連続的に上記のような外径変化を付けた形状になっている。
押圧ローラシャフト４０の形状は上記形状に限定されるものではない。押圧ローラシャフト４０の外径分布は、最大外径部４２よりシャフトの両端４３，４４に向かって多少の凹部あるいは凹凸を有しながら、平均外径が徐々に小さくなる分布でもよい。また、押圧ローラシャフト４０の外面は緩やかに湾曲した形状でなく、多角柱において上記のような外径変化を付けたような形状でもよい。
【００２１】
本実施形態では、押圧ローラシャフト４０が上記のように非対称構造とされていることで、シート状物Ｓの位置補正が自動的に行われる。
本実施形態においては、シート状物Ｓがフィードローラ１０と押圧ローラ３０とに挟持された状態で、駆動モータ７０の動力がタイミングベルト６０とフィードローラシャフト２０とを介してフィードローラ１０に伝えられ、フィードローラ１０が回動する。このとき、押圧ローラ３０はフィードローラ１０と連動して回動する。フィードローラ１０とシート状物Ｓとの間、及び押圧ローラ３０とシート状物Ｓとの間に生じる摩擦力によって、シート状物Ｓは搬送方向Ａに押し出されて搬送される。
【００２２】
本実施形態では、押圧ローラシャフト４０が上記のように非対称構造を有しているので、図１及び図３Ｂに示すように、シート状物Ｓの搬送時に、押圧ローラ３０には、押圧ローラシャフト４０の後方部分と押圧ローラ３０の中心３２よりも搬送ガイド５０側にずれた位置にある最大外径部４２との接点を中心とする回転モーメントがかかって回転する。このとき、押圧ローラシャフト４０が上記のように非対称構造を有しているので、押圧ローラ３０には、搬送方向Ａに対して押圧ローラシャフト４０の後方部分との接触面積がより大きくなる方向（図示左回り方向）に対してより大きな回転モーメントがかかる。その結果、押圧ローラ３０の軸中心３３は、押圧ローラシャフト４０の軸中心４１より図示左回り方向に角度θ傾斜する。搬送方向が順方向Ａであれば、図４に示すように、押圧ローラ３０はその軸中心３３に対して垂直方向３４が搬送方向Ａから突き当て面５１側に角度θ傾斜することになる。
【００２３】
押圧ローラ３０が上記のように傾斜する結果、シート状物Ｓに対しては、搬送方向Ａに対して平行なフィードローラ１０による搬送力（摩擦力）Ｆ１と、搬送方向Ａから突き当て面５１側に角度θ傾斜した押圧ローラ３０による搬送力（摩擦力）Ｆ２とがかかるので、シート状物Ｓに対して、これらのベクトルを合わせた斜め方向の力Ｆ３がかかる。この力Ｆ３はシート状物Ｓを突き当て面５１側に押し寄せるように働くので、シート状物Ｓの位置が自動補正される。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、力Ｆ３によって、まず搬送方向Ａに対してシート状物Ｓの前方側が突き当て面５１側に寄せられ、その後、搬送方向Ａに対してシート状物Ｓの後方側が突き当て面５１側に寄せられ、最終的にシート状物Ｓの全体の位置が補正される。
【００２４】
押圧ローラ３０の傾斜角θは特に制限されず、位置補正が良好に行われる範囲であればよい。押圧ローラ３０による位置補正が行われない搬送機構においても、搬送の振動によって、押圧ローラ３０はある程度は振動する。良好な位置補正が行われるためには、押圧ローラ３０の傾斜角θは１．０°以上が好ましい。押圧ローラ３０の傾斜角θが過大では、シート状物Ｓを突き当て面５１に寄せる力が過大になる恐れがある。シート状物Ｓを突き当て面５１に寄せる力は、シート状物Ｓの厚みによって適切な範囲がある。シート状物Ｓがコピー用紙等の一般的な用紙の場合、良好な位置補正が行われ、かつ、突き当て面５１にシート状物Ｓを寄せる力が過大にならないようにするには、押圧ローラ３０の傾斜角θは２〜５°が好ましい。
【００２５】
押圧ローラ３０と押圧ローラシャフト４０とのサイズ関係については、シート状物Ｓのサイズ、搬送速度、及びローラ１０，３０の材質等に応じて、適宜設計される。押圧ローラ３０と押圧ローラシャフト４０とのサイズ関係は、押圧ローラ３０の傾斜角θが上記好適な範囲となるように、設計されることが好ましい。
図３Ａ中の符号は以下の通りである。
押圧ローラ３０の外径：Ｄ１、内径：Ｄ２、幅：Ｗ１。
押圧ローラシャフト４０の端面４３の径：Ｄ３、端面４４の径：Ｄ４、幅：Ｗ２。
押圧ローラシャフト４０の最大外径は、押圧ローラ３０の内径Ｄ２に一致する。
押圧ローラシャフト４０において、最大外径部４２の押圧ローラ３０の中心３２からのずれ量：Ｗ３。
【００２６】
ローラシャフトに外径分布を付けることに関しては、「背景技術」の項で挙げた特許文献４に、ローラシャフトの軽量化を目的として、ローラシャフトをパイプシャフトにより構成し、かつ、パイプシャフトの両端部を細径部にし、弾性を有する摩擦部材が設けられる被装着部を両端部より太径の太径部にすることが提案されている（請求項１）。当該文献には、上記ローラシャフトにおいて、さらに太径部を複数設け、かつ太径部間に太径部より細径の中間細径部を設けることも提案されている（請求項２）。しかしながら、当該文献には、本実施形態の押圧ローラシャフトに特徴的な非対称構造については記載がない。また、当該文献に記載のローラシャフトには、シート状物の位置補正の機能はない。
【００２７】
図６に示すように、本実施形態では、搬送方向が逆方向Ｂにおいても、同様にシート状物Ｓの位置補正がなされる。押圧ローラシャフト４０が上記のように非対称構造を有しているので、図６に示すように、シート状物Ｓの逆搬送時において、押圧ローラ３０の軸中心３３は、押圧ローラシャフト４０に対して接触面積が大きくなるように、押圧ローラシャフト４０の軸中心４１より角度θ傾斜する。押圧ローラ３０は、搬送方向Ｂに対して押圧ローラシャフト４０の後方部分との接触面積が大きい方がより安定である。したがって、搬送方向が逆方向Ｂであれば、図６に示すように、押圧ローラ３０はその軸中心３３に対して垂直方向３４が搬送方向Ｂから突き当て面５１側に角度θ傾斜する。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の搬送機構１においては、押圧ローラシャフト４０を上記非対称構造としたことにより、搬送方向に関係なく、シート状物Ｓの位置が良好に自動補正される。本実施形態においては、押圧ローラシャフト４０の形状を工夫することで、「背景技術」の項に挙げた特許文献３に記載の搬送機構のように位置補正に多数の部品を必要とせず、簡易な構成で、シート状物Ｓの位置を良好に自動補正することができる。
【００２９】
本実施形態の搬送機構１は、搬送方向に関係なく、シート状物Ｓの位置が良好に自動補正可能なものであるが、一方向のみの搬送に使用することもできるし、必要に応じて搬送方向を切り替えて使用する双方向の搬送にも使用することができる。
【００３０】
本実施形態の搬送機構１は、用紙やフィルム等のシート状物に文字や画像等を印刷するプリンタやコピー機器、ファクシミリ等の電子機器、各種シート状物を搬送する搬送機能を備えた製造ライン等に搭載可能なものである。
【００３１】
（設計変更）
本発明は上記実施形態に限られたものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記実施形態においては、ローラ対Ｒが２対であり、かつこれらが搬送方向の同じ位置であって搬送方向に対して略垂直方向の異なる位置に設けられた場合について説明したが、ローラ対Ｒの対数は少なくとも一対であればよく、その配置についても適宜設計変更可能である。
フィードローラ１０の設計サイズ及び材質、押圧ローラ３０の設計サイズ及び材質、シート状物Ｓのサイズ及び材質等によっては、１回のアライニングでは充分に位置補正ができない場合もあり得る。より確実に位置補正を行うために、シート状物Ｓの搬送経路において、搬送方向に沿って複数の搬送機構１を設ける構成としても構わない。
【符号の説明】
【００３２】
１ シート状物の搬送機構
１０ フィードローラ
２０ フィードローラシャフト
３０ 押圧ローラ
３１ 軸中心部
３２ 押圧ローラの中心
３３ 押圧ローラの軸中心
４０ 押圧ローラシャフト
４１ 押圧ローラシャフトの軸中心
４２ 最大外径部
４３，４４ 押圧ローラシャフトの端面
５０ 搬送ガイド
５１ 突き当て面
７０ 駆動モータ（駆動源）
８０ 押圧スプリング（押圧手段）
９０ 保持部材
Ｓ シート状物
ＳＥ シート端
Ｒ ローラ対
Ａ 搬送方向（順方向）
Ｂ 搬送方向（逆方向）
Ｈ 搬送方向に対して略垂直方向
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート状物の搬送機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
用紙等のシート状物の搬送機構を備えたプリンタ等においては、シート状物の斜行を補正して適正な位置に補正する必要がある。
特許文献１には、ガイドプレート（４７）に対して斜めに設けられたアライニングローラ（４２Ａ）を備えた用紙搬送機構が記載されている（段落００５８及び図５等を参照。）。この搬送機構においては、斜めに設けられたアライニングローラによって、用紙をガイドプレート側に寄せる力（ｆ）が生じて、用紙を適正な位置に補正することができる（図５〜図１０等を参照）。
特許文献２には、基準壁面（６ｂ）に対して斜めに設けられた主斜行修正ローラ（２１）と補助斜行修正ローラ（２２）とを備えた搬送機構が記載されている（段落００１２及び図１等を参照。）。特許文献２では、２種類の斜行修正ローラを設けることで、厚い用紙と薄い用紙のいずれについても、適正な位置に補正できることが記載されている（段落００２５）。
しかしながら、上記の特許文献１，２に記載の搬送機構においては、アライニングローラあるいは斜行修正ローラの傾斜方向が固定されているので、シート状物を逆方向に搬送する際にはその位置を補正することができない。
【０００３】
双方向の搬送について位置補正が可能な搬送機構として、特許文献３には、（ａ）媒体をシートガイドに沿って前後に搬送する手段と、（ｂ） 走行基準面の方向に媒体を巾寄せするため、走行基準面に対して一定方向に傾斜させて配設された第一のプレッシャローラと、（ｃ） 該第一のプレッシャローラと対向させて配設された第一のフィードローラと、（ｄ） 媒体の搬送方向における上記第一のフィードローラより後方に配設された第二のフィードローラと、（ｅ） 該第二のフィードローラに対向させて接離自在に配設された第二のプレッシャローラと、（ｆ） 上記媒体の搬送方向における上記第一のプレッシャローラと第一のフィードローラとの当接位置より後方に近接させて配置された媒体検出器と、（ｇ） 上記媒体の側方に配設され、媒体を上記プレッシャローラのプレッシャ圧より小さい力で走行基準面側に押圧する第三のプレッシャローラと、（ｈ） 上記媒体を後方に搬送した場合に、上記第一の両ローラから媒体が離れたことを上記媒体検出器が検出したとき、上記第二の両ローラを離間させる手段を有することを特徴とする媒体巾寄せ機構が開示されている（請求項１）。
本願発明の関連出願としては特許文献４があるが、詳細については後述する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３１８００号公報
【特許文献２】特開平１０−２７３２５４号公報
【特許文献３】実公平７−４３０７６号公報
【特許文献４】特開２００７−２１７１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３に記載の搬送機構では、多数のプレッシャローラ、媒体検出器（ｆ）、及び媒体を後方に搬送した場合に、第一の両ローラから媒体が離れたことを媒体検出器が検出したときに第二の両ローラを離間させる手段（ｈ）等が必須である。そのため、部品点数が多く、構成が複雑であり、高コストである。
双方向の搬送について位置補正が可能な搬送機構としては、双方向の搬送に対応できるよう異なる方向に傾斜した複数種類のアライニングローラを設けることが考えられる。しかしながら、かかる構成では多数のアライニングローラが必要であり、部品点数が多く、構成が複雑であり、高コストである。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シート状物の搬送方向に関係なく、簡易な構成で、シート状物の位置補正が可能なシート状物の搬送機構を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のシート状物の搬送機構は、シート状物の搬送方向に回動可能とされ、前記シート状物に当接して当該シート状物を前記搬送方向に送り出すフィードローラと、軸中心部が中空とされ、当該軸中心部に回動可能な押圧ローラシャフトが介挿され、前記フィードローラと対となって前記シート状物を挟持して押圧する押圧ローラとからなる少なくとも一対のローラ対と、
前記搬送方向に沿った前記シート状物のシート端が突き当たる突き当て面を有し、前記シート状物の位置を調整する搬送ガイドとを備えてなり、
前記押圧ローラシャフトは、当該シャフトの軸中心が前記搬送方向に対して略垂直方向とされており、かつ、当該シャフトの軸中心方向に見て、最大外径部が前記押圧ローラの中心より前記搬送ガイド側にずれた位置にあり、当該最大外径部より当該シャフトの両端に向かって外径が小さくなる非対称構造を有するものである。
【０００８】
本明細書において、「搬送方向に対して略垂直方向」とは、搬送方向に対して垂直方向から±０．５°の範囲内と定義するものとする。
押圧ローラシャフトの外径分布は、最大外径部よりシャフトの両端に向かって連続的に外径が小さくなる分布でもよいし、最大外径部よりシャフトの両端に向かって多少の凹部あるいは凹凸を有しながら、平均外径が徐々に小さくなる分布でもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シート状物の搬送方向に関係なく、簡易な構成で、シート状物の位置補正が可能なシート状物の搬送機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る一実施形態の搬送機構及びこれにより搬送されているシート状物を示す上面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３Ａ】押圧ローラが傾斜していない状態における押圧ローラ及び押圧ローラシャフトの横断面図である。
【図３Ｂ】押圧ローラが傾斜した状態における押圧ローラ及び押圧ローラシャフトの横断面図である。
【図４】順方向の搬送時にシート状物にかかる応力を説明するための説明図である。
【図５Ａ】位置補正の様子を示す概略図である。
【図５Ｂ】位置補正の様子を示す概略図である。
【図６】逆方向の搬送時にシート状物にかかる応力を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、本発明に係る一実施形態のシート状物の搬送機構について説明する。
図１は、本実施形態の搬送機構及びこれにより搬送されているシート状物を示す上面図である。図１には、押圧ローラ及び押圧ローラシャフトの横断面図も合わせて図示してある。図２は、図１に対応した側面図である。図３Ａ及び図３Ｂは、押圧ローラ及び押圧ローラシャフトの横断面図の拡大図であり、図３Ａは押圧ローラが傾斜していない状態、図３Ｂは押圧ローラが傾斜した状態を各々示している。図４は順方向の搬送時にシート状物にかかる応力を説明するための説明図である。図５Ａ及び図５Ｂは本実施形態による位置補正の様子を示す概略図である。図６は、逆方向の搬送時にシート状物にかかる応力を説明するための説明図である。図４〜図７は図１に対応した図である。図面上は視認しやすくするため、各部材の縮尺や位置は適宜、実際のものとは異ならせてある。また、図面によっては、一部の部材の図示を省略してある。図３Ａ，図３Ｂ，及び図６の押圧ローラ３０及び押圧ローラシャフト４０は断面図であるが、ハッチングは省略してある。
【００１２】
本実施形態のシート状物の搬送機構１は、用紙等のシート状物Ｓを搬送するものである。
【００１３】
図１及び図２に示すように、搬送機構１には、シート状物Ｓの搬送方向に回動可能とされ、シート状物Ｓに当接してこれを搬送方向に送り出すフィードローラ１０と、フィードローラ１０と対となってシート状物Ｓを挟持して押圧する押圧ローラ３０とからなる複数対のローラ対Ｒが備えられている。本実施形態においては、搬送方向の同じ位置であって搬送方向に対して略垂直方向の異なる位置に２対のローラ対Ｒが備えられている。
フィードローラ１０及び押圧ローラ３０の材質は特に制限されず、シート状物Ｓに対してより大きな摩擦力（これが搬送力となる。）を与え、シート状物Ｓを効率良く搬送できることから、摩擦係数の大きいゴム等の材質が好ましい。
【００１４】
本実施形態の搬送機構１は、双方向（図１の図示左右方向）にシート状物Ｓを搬送可能なものである。本実施形態では、便宜上、通常使用される搬送方向を「順方向Ａ」、その逆方向を「逆方向Ｂ」として説明する。例えば、プリンタにおいては正常に印刷された用紙が排出される方向が「順方向」であり、紙詰まり等により用紙を逆方向に排出させる方向が「逆方向」である。ただし、本実施形態の搬送機構１を搭載可能な電子機器あるいは各種装置等によっては、順方向と逆方向とが厳密に定義されない場合もある。本実施形態では、順方向Ａが左から右に向かう方向である場合について図示してあり、特に明記しない限り、順方向Ａの搬送について説明する。シート状物Ｓは好ましくは、図示しない搬送ベルトに載置されて搬送される。
【００１５】
フィードローラ１０は軸中心部が中空とされ、この軸中心部に回動可能なフィードローラシャフト２０が介挿されている。本実施形態では、搬送方向の同じ位置であって搬送方向に対して略垂直方向Ｈの異なる位置に２個のフィードローラ１０が設けられており、これら２個のフィードローラ１０に対して、搬送方向に対して略垂直方向Ｈに延びた共通のフィードローラシャフト２０が介挿されている。フィードローラシャフト２０にはタイミングベルト６０を介して駆動源である駆動モータ７０が接続されている。すなわち、本実施形態では１組の駆動モータ７０とタイミングベルト６０とフィードローラシャフト２０によって、２個のフィードローラ１０が同時に駆動されるようになっている。
【００１６】
押圧ローラ３０は軸中心部３１が中空とされ、この軸中心部３１に回動可能な押圧ローラシャフト４０が介挿されている。本実施形態では、搬送方向の同じ位置であって搬送方向に対して略垂直方向Ｈの異なる位置に２個の押圧ローラ３０が設けられており、これら押圧ローラ３０に対してそれぞれ押圧ローラシャフト４０が介挿されている。
図３Ａにおいて、押圧ローラシャフト４０の幅Ｗ２は、押圧ローラ３０の幅Ｗ１と同一も非同一でもよい。本実施形態では、押圧ローラシャフト４０の幅Ｗ２は押圧ローラ３０の幅Ｗ１よりも少し大きく設計されており、図２に示すように、押圧ローラシャフト４０の押圧ローラ３０からはみ出した部分に、シート状物Ｓに対して押圧ローラ３０を押圧する押圧手段として、押圧スプリング８０が接続されている。押圧手段としては、押圧スプリングに限らず、シート状物Ｓに対して押圧ローラ３０を押圧する機能を有するものであればいかなるものでもよい。
【００１７】
図２に示すように、押圧ローラ３０と押圧ローラシャフト４０と押圧スプリング８０とは、１個の保持部材９０により保持されている。これらの保持構造は図示するものに限定されず、適宜設計可能である。ただし、本実施形態では、押圧ローラシャフト４０は保持部材９０によって軸中心４１がずれないように保持されており、軸中心４１が搬送方向に対して略垂直方向Ｈに維持されるようになっている。軸中心４１については図３Ａ，図３Ｂに図示してある。
【００１８】
搬送機構１にはさらに、搬送方向Ａに沿ったシート状物Ｓのシート端ＳＥが突き当たる突き当て面５１を有し、シート状物Ｓの位置を調整する搬送ガイド５０が備えられている。
【００１９】
図３Ａに示すように、押圧ローラシャフト４０は、押圧ローラシャフト４０の軸中心４１が搬送方向に対して略垂直方向Ｈとされており、かつ、押圧ローラシャフト４０の軸中心４１の方向に見て、最大外径部４２が押圧ローラ３０の中心３２より搬送ガイド５０側にずれた位置にあり、最大外径部４２よりシャフト４０の両端４３，４４に向かって外径が小さくなる非対称構造を有している。シャフト４０の搬送ガイド５０側の端面の符号を４３、その反対側の端面の符号を４４としてある。
【００２０】
本実施形態では、押圧ローラシャフト４０は、最大外径部４２よりシャフトの両端４３，４４に向かって連続的に外径が小さくなっている。また、押圧ローラシャフト４０は、円柱において連続的に上記のような外径変化を付けた形状になっている。
押圧ローラシャフト４０の形状は上記形状に限定されるものではない。押圧ローラシャフト４０の外径分布は、最大外径部４２よりシャフトの両端４３，４４に向かって多少の凹部あるいは凹凸を有しながら、平均外径が徐々に小さくなる分布でもよい。また、押圧ローラシャフト４０の外面は緩やかに湾曲した形状でなく、多角柱において上記のような外径変化を付けたような形状でもよい。
【００２１】
本実施形態では、押圧ローラシャフト４０が上記のように非対称構造とされていることで、シート状物Ｓの位置補正が自動的に行われる。
本実施形態においては、シート状物Ｓがフィードローラ１０と押圧ローラ３０とに挟持された状態で、駆動モータ７０の動力がタイミングベルト６０とフィードローラシャフト２０とを介してフィードローラ１０に伝えられ、フィードローラ１０が回動する。このとき、押圧ローラ３０はフィードローラ１０と連動して回動する。フィードローラ１０とシート状物Ｓとの間、及び押圧ローラ３０とシート状物Ｓとの間に生じる摩擦力によって、シート状物Ｓは搬送方向Ａに押し出されて搬送される。
【００２２】
本実施形態では、押圧ローラシャフト４０が上記のように非対称構造を有しているので、図１及び図３Ｂに示すように、シート状物Ｓの搬送時に、押圧ローラ３０には、押圧ローラシャフト４０の後方部分と押圧ローラ３０の中心３２よりも搬送ガイド５０側にずれた位置にある最大外径部４２との接点を中心とする回転モーメントがかかって回転する。このとき、押圧ローラシャフト４０が上記のように非対称構造を有しているので、押圧ローラ３０には、搬送方向Ａに対して押圧ローラシャフト４０の後方部分との接触面積がより大きくなる方向（図示左回り方向）に対してより大きな回転モーメントがかかる。その結果、押圧ローラ３０の軸中心３３は、押圧ローラシャフト４０の軸中心４１より図示左回り方向に角度θ傾斜する。搬送方向が順方向Ａであれば、図４に示すように、押圧ローラ３０はその軸中心３３に対して垂直方向３４が搬送方向Ａから突き当て面５１側に角度θ傾斜することになる。
【００２３】
押圧ローラ３０が上記のように傾斜する結果、シート状物Ｓに対しては、搬送方向Ａに対して平行なフィードローラ１０による搬送力（摩擦力）Ｆ１と、搬送方向Ａから突き当て面５１側に角度θ傾斜した押圧ローラ３０による搬送力（摩擦力）Ｆ２とがかかるので、シート状物Ｓに対して、これらのベクトルを合わせた斜め方向の力Ｆ３がかかる。この力Ｆ３はシート状物Ｓを突き当て面５１側に押し寄せるように働くので、シート状物Ｓの位置が自動補正される。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、力Ｆ３によって、まず搬送方向Ａに対してシート状物Ｓの前方側が突き当て面５１側に寄せられ、その後、搬送方向Ａに対してシート状物Ｓの後方側が突き当て面５１側に寄せられ、最終的にシート状物Ｓの全体の位置が補正される。
【００２４】
押圧ローラ３０の傾斜角θは特に制限されず、位置補正が良好に行われる範囲であればよい。押圧ローラ３０による位置補正が行われない搬送機構においても、搬送の振動によって、押圧ローラ３０はある程度は振動する。良好な位置補正が行われるためには、押圧ローラ３０の傾斜角θは１．０°以上が好ましい。押圧ローラ３０の傾斜角θが過大では、シート状物Ｓを突き当て面５１に寄せる力が過大になる恐れがある。シート状物Ｓを突き当て面５１に寄せる力は、シート状物Ｓの厚みによって適切な範囲がある。シート状物Ｓがコピー用紙等の一般的な用紙の場合、良好な位置補正が行われ、かつ、突き当て面５１にシート状物Ｓを寄せる力が過大にならないようにするには、押圧ローラ３０の傾斜角θは２〜５°が好ましい。
【００２５】
押圧ローラ３０と押圧ローラシャフト４０とのサイズ関係については、シート状物Ｓのサイズ、搬送速度、及びローラ１０，３０の材質等に応じて、適宜設計される。押圧ローラ３０と押圧ローラシャフト４０とのサイズ関係は、押圧ローラ３０の傾斜角θが上記好適な範囲となるように、設計されることが好ましい。
図３Ａ中の符号は以下の通りである。
押圧ローラ３０の外径：Ｄ１、内径：Ｄ２、幅：Ｗ１。
押圧ローラシャフト４０の端面４３の径：Ｄ３、端面４４の径：Ｄ４、幅：Ｗ２。
押圧ローラシャフト４０の最大外径は、押圧ローラ３０の内径Ｄ２に一致する。
押圧ローラシャフト４０において、最大外径部４２の押圧ローラ３０の中心３２からのずれ量：Ｗ３。
【００２６】
ローラシャフトに外径分布を付けることに関しては、「背景技術」の項で挙げた特許文献４に、ローラシャフトの軽量化を目的として、ローラシャフトをパイプシャフトにより構成し、かつ、パイプシャフトの両端部を細径部にし、弾性を有する摩擦部材が設けられる被装着部を両端部より太径の太径部にすることが提案されている（請求項１）。当該文献には、上記ローラシャフトにおいて、さらに太径部を複数設け、かつ太径部間に太径部より細径の中間細径部を設けることも提案されている（請求項２）。しかしながら、当該文献には、本実施形態の押圧ローラシャフトに特徴的な非対称構造については記載がない。また、当該文献に記載のローラシャフトには、シート状物の位置補正の機能はない。
【００２７】
図６に示すように、本実施形態では、搬送方向が逆方向Ｂにおいても、同様にシート状物Ｓの位置補正がなされる。押圧ローラシャフト４０が上記のように非対称構造を有しているので、図６に示すように、シート状物Ｓの逆搬送時において、押圧ローラ３０の軸中心３３は、押圧ローラシャフト４０に対して接触面積が大きくなるように、押圧ローラシャフト４０の軸中心４１より角度θ傾斜する。押圧ローラ３０は、搬送方向Ｂに対して押圧ローラシャフト４０の後方部分との接触面積が大きい方がより安定である。したがって、搬送方向が逆方向Ｂであれば、図６に示すように、押圧ローラ３０はその軸中心３３に対して垂直方向３４が搬送方向Ｂから突き当て面５１側に角度θ傾斜する。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の搬送機構１においては、押圧ローラシャフト４０を上記非対称構造としたことにより、搬送方向に関係なく、シート状物Ｓの位置が良好に自動補正される。本実施形態においては、押圧ローラシャフト４０の形状を工夫することで、「背景技術」の項に挙げた特許文献３に記載の搬送機構のように位置補正に多数の部品を必要とせず、簡易な構成で、シート状物Ｓの位置を良好に自動補正することができる。
【００２９】
本実施形態の搬送機構１は、搬送方向に関係なく、シート状物Ｓの位置が良好に自動補正可能なものであるが、一方向のみの搬送に使用することもできるし、必要に応じて搬送方向を切り替えて使用する双方向の搬送にも使用することができる。
【００３０】
本実施形態の搬送機構１は、用紙やフィルム等のシート状物に文字や画像等を印刷するプリンタやコピー機器、ファクシミリ等の電子機器、各種シート状物を搬送する搬送機能を備えた製造ライン等に搭載可能なものである。
【００３１】
（設計変更）
本発明は上記実施形態に限られたものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記実施形態においては、ローラ対Ｒが２対であり、かつこれらが搬送方向の同じ位置であって搬送方向に対して略垂直方向の異なる位置に設けられた場合について説明したが、ローラ対Ｒの対数は少なくとも一対であればよく、その配置についても適宜設計変更可能である。
フィードローラ１０の設計サイズ及び材質、押圧ローラ３０の設計サイズ及び材質、シート状物Ｓのサイズ及び材質等によっては、１回のアライニングでは充分に位置補正ができない場合もあり得る。より確実に位置補正を行うために、シート状物Ｓの搬送経路において、搬送方向に沿って複数の搬送機構１を設ける構成としても構わない。
【符号の説明】
【００３２】
１ シート状物の搬送機構
１０ フィードローラ
２０ フィードローラシャフト
３０ 押圧ローラ
３１ 軸中心部
３２ 押圧ローラの中心
３３ 押圧ローラの軸中心
４０ 押圧ローラシャフト
４１ 押圧ローラシャフトの軸中心
４２ 最大外径部
４３，４４ 押圧ローラシャフトの端面
５０ 搬送ガイド
５１ 突き当て面
７０ 駆動モータ（駆動源）
８０ 押圧スプリング（押圧手段）
９０ 保持部材
Ｓ シート状物
ＳＥ シート端
Ｒ ローラ対
Ａ 搬送方向（順方向）
Ｂ 搬送方向（逆方向）
Ｈ 搬送方向に対して略垂直方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状物の搬送方向に回動可能とされ、前記シート状物に当接して当該シート状物を前記搬送方向に送り出すフィードローラと、軸中心部が中空とされ、当該軸中心部に回動可能な押圧ローラシャフトが介挿され、前記フィードローラと対となって前記シート状物を挟持して押圧する押圧ローラとからなる少なくとも一対のローラ対と、
前記搬送方向に沿った前記シート状物のシート端が突き当たる突き当て面を有し、前記シート状物の位置を調整する搬送ガイドとを備えてなり、
前記押圧ローラシャフトは、当該シャフトの軸中心が前記搬送方向に対して略垂直方向とされており、かつ、当該シャフトの軸中心方向に見て、最大外径部が前記押圧ローラの中心より前記搬送ガイド側にずれた位置にあり、当該最大外径部より当該シャフトの両端に向かって外径が小さくなる非対称構造を有するシート状物の搬送機構。
【請求項２】
前記シート状物の搬送時には、前記押圧ローラシャフトの前記非対称構造によって前記押圧ローラの軸中心が前記搬送方向に対して垂直方向より傾いて、前記シート状物の位置を前記突き当て面側に自動補正可能なものである請求項１に記載のシート状物の搬送機構。
【請求項３】
双方向に前記シート状物の搬送と前記自動補正が可能なものである請求項２に記載のシート状物の搬送機構。
【請求項４】
前記押圧ローラシャフトを、当該シャフトの軸中心がずれないように保持する保持部材をさらに備えた請求項１〜３のいずれかに記載のシート状物の搬送機構。
【請求項５】
前記押圧ローラシャフトには、前記シート状物に対して前記押圧ローラを押圧する押圧手段が接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシート状物の搬送機構。
【請求項６】
前記搬送方向の同じ位置であって前記搬送方向に対して略垂直方向の位置の異なる複数の前記ローラ対を備えた請求項１〜５のいずれかに記載のシート状物の搬送機構。
【請求項７】
前記フィードローラは軸中心部が中空とされ、当該軸中心部に回動可能なフィードローラシャフトが介挿されており、当該フィードローラシャフトに当該シャフトを駆動する駆動源が接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシート状物の搬送機構。
【請求項１】
シート状物の搬送方向に回動可能とされ、前記シート状物に当接して当該シート状物を前記搬送方向に送り出すフィードローラと、軸中心部が中空とされ、当該軸中心部に回動可能な押圧ローラシャフトが介挿され、前記フィードローラと対となって前記シート状物を挟持して押圧する押圧ローラとからなる少なくとも一対のローラ対と、
前記搬送方向に沿った前記シート状物のシート端が突き当たる突き当て面を有し、前記シート状物の位置を調整する搬送ガイドとを備えてなり、
前記押圧ローラシャフトは、当該シャフトの軸中心が前記搬送方向に対して略垂直方向とされており、かつ、当該シャフトの軸中心方向に見て、最大外径部が前記押圧ローラの中心より前記搬送ガイド側にずれた位置にあり、当該最大外径部より当該シャフトの両端に向かって外径が小さくなる非対称構造を有するシート状物の搬送機構。
【請求項２】
前記シート状物の搬送時には、前記押圧ローラシャフトの前記非対称構造によって前記押圧ローラの軸中心が前記搬送方向に対して垂直方向より傾いて、前記シート状物の位置を前記突き当て面側に自動補正可能なものである請求項１に記載のシート状物の搬送機構。
【請求項３】
双方向に前記シート状物の搬送と前記自動補正が可能なものである請求項２に記載のシート状物の搬送機構。
【請求項４】
前記押圧ローラシャフトを、当該シャフトの軸中心がずれないように保持する保持部材をさらに備えた請求項１〜３のいずれかに記載のシート状物の搬送機構。
【請求項５】
前記押圧ローラシャフトには、前記シート状物に対して前記押圧ローラを押圧する押圧手段が接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシート状物の搬送機構。
【請求項６】
前記搬送方向の同じ位置であって前記搬送方向に対して略垂直方向の位置の異なる複数の前記ローラ対を備えた請求項１〜５のいずれかに記載のシート状物の搬送機構。
【請求項７】
前記フィードローラは軸中心部が中空とされ、当該軸中心部に回動可能なフィードローラシャフトが介挿されており、当該フィードローラシャフトに当該シャフトを駆動する駆動源が接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシート状物の搬送機構。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１７３６８３（Ｐ２０１１−１７３６８３Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３８８９４（Ｐ２０１０−３８８９４）
【出願日】平成２２年２月２４日（２０１０．２．２４）
【出願人】（０００１６８２８５）エヌイーシーコンピュータテクノ株式会社 (572)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２４日（２０１０．２．２４）
【出願人】（０００１６８２８５）エヌイーシーコンピュータテクノ株式会社 (572)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]