テンション調整機構及び媒体搬送装置と記録装置
【課題】ロール状の被搬送媒体を搬送する際のテンションを適切に調整することができるテンション調整機構及びそのテンション調整機構を備えた媒体搬送装置と記録装置を提供すること。
【解決手段】ロール状に巻回された被搬送媒体Ｒを搬送ローラ１４１により搬送する際に、前記被搬送媒体と前記搬送ローラとの間に、定慣性と定トルクを発生機構２０、３０により発生させて前記被搬送媒体のテンションを調整する。これにより、被搬送媒体の残量に関係無く一定の負荷を与えることができると共に、被搬送媒体がバックフィードしても被搬送媒体にテンションが掛かるようにすることができる。
【解決手段】ロール状に巻回された被搬送媒体Ｒを搬送ローラ１４１により搬送する際に、前記被搬送媒体と前記搬送ローラとの間に、定慣性と定トルクを発生機構２０、３０により発生させて前記被搬送媒体のテンションを調整する。これにより、被搬送媒体の残量に関係無く一定の負荷を与えることができると共に、被搬送媒体がバックフィードしても被搬送媒体にテンションが掛かるようにすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール状に巻回された被搬送媒体を搬送ローラにより搬送する際の被搬送媒体に発生するテンションを調整するテンション調整機構及びそのテンション調整機構を備えた媒体搬送装置と記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録装置の１つであるプリンタには、ロール状に巻回された用紙に記録することができる機能を有するものがある。このようなプリンタは、ロール紙ホルダにセットされたロール紙を紙送りローラにより引き出して搬送し、記録ヘッドにより記録するようになっている。そして、ロール紙ホルダと紙送りローラの間にトルク制御手段を設けて記録精度を高精度に維持するようになっている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３９３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように従来のプリンタでは、ロール紙に働くテンションはトルク制御手段の位置によって決定されるため、バックフィードでロール紙が弛むとロール紙に働くテンションを一定に保つことができなくなる。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ロール状の被搬送媒体を搬送する際のテンションを適切に調整することができるテンション調整機構及びそのテンション調整機構を備えた媒体搬送装置と記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的達成のため、本発明のテンション調整機構では、ロール状に巻回された被搬送媒体を搬送ローラにより搬送する際に、前記被搬送媒体と前記搬送ローラとの間に、定慣性と定トルクを発生させて前記被搬送媒体のテンションを調整することを特徴としている。これにより、被搬送媒体の残量に関係無く一定の負荷を与えることができると共に、被搬送媒体がバックフィードしても被搬送媒体にテンションが掛かるようにすることができる。
【０００７】
また、前記定慣性の発生機構は、上下動自在なフリーのローラと当該上下動の範囲内の下死点を有する上下動自在な錘とを有し、前記定トルクの発生機構は、トルクリミッタ付きのローラとその従動ローラとを有することを特徴としている。これにより、定慣性の発生機構と定トルクの発生機構の構成を簡易かつ低コストにて実現することができる。この構成では、前記フリーローラの質量をＷｆ、前記定トルク発生機構のテンションをＴｔ、前記錘の質量をＷｗとしたとき、Ｗｆ＜Ｔｔ＜Ｗｆ＋Ｗｗとなるようにする。
【０００８】
また、前記定慣性及び前記定トルクの発生機構は、上限位置と下限位置の範囲内で上下動自在なフリーのローラを有し、前記被搬送媒体のテンションが最大値となるとき及び最小値となるときが、前記フリーローラが上限位置に位置したとき及び下限位置に位置したときであるように、前記フリーローラと前記搬送ローラとの間に架け渡される前記被搬送媒体と水平線との成す角度及び前記フリーローラの質量を設定することを特徴としている。これにより、定慣性の発生機構と定トルクの発生機構の構成を更に簡易かつ低コストにて実現することができる。
【０００９】
上記目的達成のため、本発明の媒体搬送装置では、ロール状に巻回された被搬送媒体を搬送する媒体搬送装置であって、上記各テンション調整機構を備えたことを特徴としている。また、上記目的達成のため、本発明の記録装置では、ロール状に巻回された被記録媒体を搬送しつつ記録する記録装置であって、上記媒体搬送装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記各作用効果を奏する媒体搬送装置又は記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成例を正面側から見た斜視図、図３は、それを背面側から見た斜視図、図４は、それの内部構造を示す斜視図である。このインクジェット式プリンタ１００は、例えばＪＩＳ規格のＡ０判やＪＩＳ規格のＢ０判といった比較的大型のサイズのカット紙（被搬送媒体、被記録媒体）やそれらの用紙幅を有するロール紙（被搬送媒体、被記録媒体）Ｒにまで記録できる大型のプリンタである。このインクジェット式プリンタ１００は、図１〜図４に示すように、直方体状のプリンタ本体部１１０と、このプリンタ本体部１１０を支えるプリンタ脚部１２０を備えている。
【００１２】
プリンタ本体部１１０は、図１〜図４に示すように、上下２層に分かれており、図３に示すように、背面側の上下層の境界部分にはロール紙収納部１３０が配設されている。そして、図１〜図４に示すように、上層には本発明の特徴的な部分を含む給排紙部（媒体搬送装置）１４０と記録部１５０が配設されている。更に、図１〜図４に示すように、下層の中央には用紙吸引部１６０が配設され、前面側から見て下層の左側にはインク供給部１７０が配設され、前面側から見て下層の右側にはヘッド特性回復部１８０と駆動制御部１９０が上下に配設されている。そして、図１〜図４に示すように、駆動制御部１９０の下方であってプリンタ脚部１２０の脇には、廃インク回収部２００が配設されている。
【００１３】
プリンタ本体部１１０は、図１〜図３に示すように、給排紙部１４０と記録部１５０を覆うプラスチックあるいは板金でなる上部ハウジング１１１と、用紙吸引部１６０とインク供給部１７０とヘッド特性回復部１８０と駆動制御部１９０を覆うプラスチックあるいは板金でなる下部ハウジング１１２を備えている。そして、上部ハウジング１１１は、図２に示すように、中央前面から中央上面にかけて開放可能なようにプラスチックあるいは板金でなる本体カバー１１３が配設されている。また、下部ハウジング１１２は、図２に示すように、インク供給部１７０の前面が開放可能なようにプラスチックあるいは板金でなるインクカバー１１４が配設されている。
【００１４】
本体カバー１１３は、図１及び図２に示すように、後部が上部ハウジング１１１に対して回動可能に支持されており、ユーザが前面に形成されている凹んだ指掛け部１１３ａに指を入れて押し上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。ユーザは、本体カバー１１３を開けることにより給排紙部１４０及び記録部１５０の上方を大きく開放することができるので、記録ヘッド１５２やキャリッジ１５３等のメンテナンス作業及び記録中や搬送中における紙ジャム等の用紙搬送エラーの解除作業等を容易に行うことができる。更に、本体カバー１１３は、図１及び図３に示すように、上面の一部に透明もしくは半透明のプラスチックでなる窓１１３ｂが設けられている。ユーザは、本体カバー１１３を開けなくても窓１１３ｂから内部を覗くことにより、記録状態や搬送状態を視認することができる。
【００１５】
インクカバー１１４は、図１及び図２に示すように、両側部が下部ハウジング１１２に対してスライド可能に支持されており、ユーザが前面に形成されている凹んだ指掛け部１１４ａに指を入れて押し上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。ユーザは、インクカバー１１４を開けることによりインク供給部１７０の前面を大きく開放することができるので、インクカートリッジ１０の交換作業等を容易に行うことができる。更に、インクカバー１１４は、図１及び図２に示すように、前面の一部に透明もしくは半透明のプラスチックでなる窓１１４ｂが設けられている。ユーザは、インクカバー１１４を開けなくても窓１１４ｂから内部を覗くことにより、インクカートリッジ１０の状態を視認することができる。
【００１６】
更に、プリンタ本体部１１０は、図１〜図３に示すように、前面側から見て右側の上層の上面には、ユーザが記録制御等を操作するための操作パネル１１５が配設されている。この操作パネル１１５は、液晶画面と各種ボタンが配設されており、ユーザが液晶画面を見て確認しながらボタン操作できるようになっている。ユーザは、視認による確実な操作を行うことができるので、動作エラーや動作ミス等を無くすことができる。
【００１７】
プリンタ脚部１２０は、図１〜図４に示すように、逆Ｔ字形の２本の支持柱１２１と、これらの支持柱１２１間に架け渡された補強柱１２２を備えている。そして、支持柱１２１の上部にプリンタ本体部１１０が載置されネジ止め固定されるようになっている。プリンタ脚部１２０によりプリンタ本体部１１０が持ち上げられた状態におかれるため、ユーザは給排紙処理や各種メンテナンス処理等を楽に行うことが可能になる。更に、プリンタ脚部１２０の空間に排紙受け部を設置することが可能となり、記録済みの用紙を効率良く回収することができるとともに、記録済みの用紙の汚染等を防止することができる。
【００１８】
ロール紙収納部１３０は、図３に示すように、ロール紙Ｒの内周部に貫装されてロール紙Ｒを支持するスピンドル１３１と、このスピンドル１３１の両端を回動自在に軸支持する図示しない軸受を備えている。用紙吸引部１６０の背面は、その両側のインク供給部１７０の背面とヘッド特性回復部１８０及び駆動制御部１９０の背面よりも凹んで形成されており、この凹み部を利用してロール紙収納部１３０が配設されている。即ち、インク供給部１７０とヘッド特性回復部１８０及び駆動制御部１９０の対向側面には、スピンドル１３１を主走査方向に向けてその両端を回動自在に軸支持する図示しない軸受が内蔵されている。そして、これらの軸受間にロール紙Ｒの内周部を貫装しているスピンドル１３１を架け渡すことにより、ロール紙Ｒをプリンタ本体部１１０の背面側から突出させずにセッティングすることができる。
【００１９】
給排紙部１４０は、図４に示すように、紙送りローラ（搬送ローラ）１４１とその紙送り従動ローラ１４２及び本発明の特徴的な部分であるテンション調整機構１４９（図５参照）を備えている。紙送りローラ１４１とその紙送り従動ローラ１４２は、ロール紙収納部１３０から直の給紙下流側、即ちプリンタ本体部１１０内の後部側において、軸が主走査方向を向いて周面が上下に対向するように配置されている。紙送りローラ１４１は、１本の長尺のローラとして形成されており、記録可能な最大用紙幅より若干大きい周面部分にはセラミック粉等がコーティングされている。これにより、紙送りの際の滑りを防止することができるので、用紙を高精度に送り出すことができる。この紙送りローラ１４１は、両端がサイドフレーム１１６に図示しない軸受を介して軸支持されており、紙送りモータ１４３からプーリ１４４及びベルト１４５を介して伝達される駆動力により正逆回転駆動するようになっている。
【００２０】
紙送り従動ローラ１４２は、複数個の短尺のローラとして形成されており、紙送りローラ１４１の上方で軸方向に複数並設された従動ローラ支持部材１４６に回動自在に軸支持されている。この紙送り従動ローラ１４２は、従動ローラ支持部材１４６に取り付けられている図示しないバネ等の付勢部材により紙送りローラ１４１に押圧されており、紙送りローラ１４１の正逆回転駆動に追従して正逆回転するようになっている。これにより、用紙を両面からしっかりと押さえ込んで送り出すことができるので、高精度な記録を行うことができる。そして、紙送りローラ１４１とその紙送り従動ローラ１４２は、図３に示すプリンタ本体部１１０の上下層間に形成されている給紙口１４７から給紙されるロール紙Ｒやカット紙を挟持して、図２及び図４に示す記録部１５０のプラテン１５１上に向けて送り出し、図１に示すプリンタ本体部１１０の上下層間に形成されている排紙口１４８から排紙するようになっている。
【００２１】
記録部１５０は、図２及び図４に示すように、紙送りローラ１４１から直の搬送下流側に配設されたプラテン１５１と、記録ヘッド１５２を搭載したキャリッジ１５３と、キャリッジ１５３に装着されたカッタ１５４を備えている。更に、記録部１５０は、記録ヘッド１５２と記録を実行するための駆動制御部１９０とを電気的に接続する図示しないフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣという）、記録ヘッド１５１とインクが入ったインクカートリッジ１０とを繋ぐ図示しないインクチューブ等を備えている。
【００２２】
プラテン１５１は、記録可能な最大用紙幅より若干大きい長さの矩形平板状に形成されて紙送りローラ１４１に沿って配設されている。このプラテン１５１は、表面から裏面にかけては用紙吸引部１６０に繋がる図示しない複数の孔が穿設され、表面には吸湿によって生じる用紙のコックリング等を吸収する図示しない複数の凹凸部が形成されている。これにより、記録中の用紙を略平面状に保持することができるので、高精度な記録を行うことができる。更に、プラテン１５１の表面には、主走査方向に延びるカッタ溝１５１ａが形成されている。このカッタ溝１５１ａは、カッタ１５４がロール紙Ｒを幅方向にカッティングする際にプラテン１５１の表面を傷付けないように、ロール紙Ｒの下面から突出したカッタ１５４の刃先が入り込むことができる大きさに形成されている。これにより、ロール紙Ｒの記録部分と未記録部分とを確実に切り離すことができる。
【００２３】
記録ヘッド１５２は、キャリッジ１５３の下部においてプラテン１５１の上面に供給されるカット紙やロール紙Ｒと所定間隔を空けて対向するように配設されており、２種類のブラックインクを吐出するブラックインク用記録ヘッドと、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、ダークイエロー等の各色のインクを吐出する複数のカラーインク用記録ヘッドとを備えている。そして、記録ヘッド１５２は、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口からプラテン１５１の上面に供給されるカット紙やロール紙Ｒに向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。
【００２４】
キャリッジ１５３は、主走査方向に設けられているキャリッジガイド軸１５５に図示しないベアリングを介して載置され、ベルト１５６に結合されている。そして、キャリッジ１５３は、図示しない移動手段を構成するキャリッジモータによって移動手段を構成するプーリ１５７が回転して移動手段を構成するベルト１５６が回動すると、ベルト１５６の動きに連行され、キャリッジガイド軸１５５に案内されて主走査方向に往復移動するようになっている。これにより、キャリッジ１５３を高精度に移動させることができるので、高精度な記録を行うことができる。
【００２５】
カッタ１５４は、刃先が下方を向くようにして、上下方向に昇降可能であって主走査方向に移動可能に配設されている。このカッタ１５４は、例えばソレノイド等により上下方向に昇降され、キャリッジ１５３とともに主走査方向に移動されるようになっている。従って、カッタ１５４を移動させるための手段を別途設ける必要は無いので、省スペースを図ることができるとともに、コストを抑えることができる。尚、カッタ１５４をキャリッジ１５３から分離して独自のベルト機構やモータ等により主走査方向に移動するように構成しても良い。
【００２６】
ＦＦＣは、一端が駆動制御部１９０のコネクタに接続され、他端が記録ヘッド１５２のコネクタに接続されており、記録信号を駆動制御部１９０から記録ヘッド１５２に送るようになっている。インクチューブは、上記各色のインク用が配設されており、図示しないインク加圧供給手段を介して各一端が対応する各色のインクカートリッジ１０に繋がれ、各他端が対応する各色の記録ヘッド１５２に繋がれている。そして、インクチューブは、インク加圧供給手段によって加圧された各色のインクをインクカートリッジ１０から記録ヘッド１５２に送るようになっている。
【００２７】
用紙吸引部１６０は、図４に示すように、プラテン１５１の下部に配設された圧力室１６１と、圧力室１６１の下部に配設された図示しないファンを備えている。圧力室１６１は、上面と底面の一部が開放された箱状に形成されており、上面の開放部にプラテン１５１が取り付けられ、底面の開放部にファンが取り付けられている。ファンを回転させることにより、プラテン１５１に穿設されている孔から圧力室１６１内に吸気され、ファンを通って外部に排気される。従って、プラテン１５１の上面にカット紙やロール紙Ｒが供給されると、カット紙やロール紙Ｒの下面側に負圧が発生するので、カット紙やロール紙Ｒをプラテン１５１の上面に吸着させてカット紙やロール紙Ｒの浮き上がりを防止することができ、記録精度を高精度に維持することができる。
【００２８】
インク供給部１７０は、図４に示すように、箱状のカートリッジ収納部１７１と、カートリッジ収納部１７１の前面側に取り付けられたカートリッジ押さえ部１７２を備えている。カートリッジ収納部１７１は、図示左側から順に２種類のブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、ダークイエローの計８色のインクカートリッジ１０が前面側から個々に引き出し、押し入れ可能なように仕切られている。カートリッジ押さえ部１７２は、カートリッジ収納部１７１の各仕切り部毎に開閉自在に取り付けられており、閉動作に連動して仕切り部内のインクカートリッジ１０を押さえ込み、開動作に連動して仕切り部内のインクカートリッジ１０を飛び出させるようになっている。
【００２９】
ここで、インクカートリッジ１０は、例えば硬質プラスチック材料で直方体状に形成された外装ケース内に、例えば可撓性材料で袋状に形成されて内部にインクが充填されたインクタンクが密閉されている。そして、カートリッジ収納部１７１への挿入側の面には、インクタンクに繋がるインク供給口と、カートリッジ収納部１７１での位置決め穴が形成されている。一方、カートリッジ収納部１７１の内側後面には、インクカートリッジ１０のインク供給口内に挿入されるインク供給針と、インクカートリッジ１０の位置決め穴内に挿入される位置決め針が、インクカートリッジ１０の引き出し、押し入れ方向に突き出るように配設されている。
【００３０】
従って、カートリッジ収納部１７１内に収納されたインクカートリッジ１０は、カートリッジ押さえ部１７２が閉じられると、自動的に位置決め針が位置決め穴内に侵入して位置決めされると同時に、自動的にインク供給針がインク供給口内に侵入して記録ヘッド１５２へのインク供給が可能となる。また、カートリッジ押さえ部１７２が開かれると、自動的に位置決め針が位置決め穴から抜き出されると同時に、自動的にインク供給針がインク供給口から抜き出される。
【００３１】
ヘッド特性回復部１８０は、図４に示すホームポジションに位置したキャリッジ１５３の下方に配設されており、ワイピング手段とキャッピング手段及び吸引手段とこれらの駆動手段を備えている。ワイピング手段は、ゴム、フェルトあるいはプラスチック等により略矩形平板状に形成されたワイパーを備えており、記録ヘッド１５２のノズル形成面に対して擦れてノズル形成面に付着しているインクを払拭するようになっている。キャッピング手段は、ゴムにより略直方体状に形成されたキャップを備えており、上部に設けられている窪みが記録ヘッド１５２のノズル形成面に押し付けられてノズル開口を封止するようになっている。吸引手段は、ノズル開口の目詰まりや混入した気泡を除去するためにインクを強制的に吸引排出するようになっている。従って、キャリッジ１５３がホームポジションに位置している状態のときに記録ヘッド１５２のインク吐出特性を一定な状態に維持する処理を行うことができる。
【００３２】
廃インク回収部２００は、着脱自在な廃液カートリッジ２０１を備えている。廃液カートリッジ２０１は、記録ヘッド１５２に至るインク供給系に初期充填する際に使用されるインク、あるいは記録ヘッド１５２に至るインク供給系を洗浄する際に使用される洗浄液等の廃液を貯留するようになっている。これにより、廃液カートリッジ２０１を交換するのみで廃液の処理を完了することができるので、作業工数を低減させることができるとともに、プリンタ周辺部の汚染を防止することができる。
【００３３】
図５は、上記テンション調整機構１４９の詳細を示す側面図である。このテンション調整機構１４９は、ロール紙収納部１３０から給排紙部１４０に至るロール紙Ｒの搬送経路中、即ちスピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒと紙送りローラ１４１の間に配設されており、定慣性の発生機構２０と定トルクの発生機構３０を備えている。定慣性の発生機構２０は、定トルクの発生機構３０の搬送方向下流側に配設されている。
【００３４】
定慣性の発生機構２０は、上下動自在なフリーのローラ２１と、当該上下動の範囲内の下死点Ｐｄを有する上下動自在な錘２２と、紙姿勢ローラ２３を有している。フリーローラ２１は、下部周面にロール紙Ｒが巻き付けられてロール紙Ｒで支持されており、ロール紙Ｒの搬送・逆搬送により上下動するようになっている。錘２２は、フリーローラ２１の上方であって上下動の範囲内に設定された下死点Ｐｄに配設されており、フリーローラ２１と下死点Ｐｄで一体となって上下動するようになっている。紙姿勢ローラ２３は、フリーローラ２１の上方であってロール紙Ｒの搬送方向下流側に、ロール紙Ｒが略水平となるように紙送りローラ１４１と平行に回転自在に軸支持されている。
【００３５】
定トルクの発生機構３０は、トルクリミッタ付きのローラ３１とその従動ローラ３２とを有している。トルクリミッタ付きローラ３１は、フリーローラ２１の上方であってロール紙Ｒの搬送方向上流側に、ロール紙Ｒが略水平となるようにスピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒと平行に軸支持されている。従動ローラ３２は、トルクリミッタ付きローラ３１とロール紙Ｒを挟持可能なようにトルクリミッタ付きローラ３１の上部で平行に回転自在に軸支持されている。
【００３６】
このような構成のテンション調整機構１４９を設けることにより、スピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒは、トルクリミッタ付きのローラ３１と従動ローラ３２の間を通って略直角下方に曲げられ、錘２２の図示右側を通ってフリーローラ２１の下部周面でＵターンし、錘２２の図示左側を通って紙姿勢ローラ２３の上部周面で略水平に曲げられ、紙送りローラ１４１と紙送り従動ローラ１４２の間を通ることになる。この構成では、フリーローラ２１の質量をＷｆ、トルクリミッタ付きローラ３１のリミットトルク（定トルク発生機構３０のテンション）をＴｔ、錘２２の質量をＷｗとしたとき、Ｗｆ＜Ｔｔ＜Ｗｆ＋Ｗｗとなるように設定する。次に、ロール紙Ｒのバックフィード時、定速送り時、加速度発生時におけるテンション調整機構１４９の作用について図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を参照して順に説明する。
【００３７】
図５（Ａ）に示すように、フリーローラ２１によりロール紙Ｒに掛かるテンションＷｆ／２は、トルクリミッタ付きローラ３１のリミットトルクＴｔよりも小さいので、トルクリミッタ付きローラ３１は回転しない。従って、紙送りローラ１４１と紙送り従動ローラ１４２が回転してロール紙Ｒを搬送すると、フリーローラ２１が上昇する。このときのロール紙Ｒに掛かるテンションは、Ｗｆ／２となる。
【００３８】
図５（Ｂ）に示すように、フリーローラ２１が上昇して錘２２と接すると、フリーローラ２１と錘２２は一体となって上昇する。このとき、フリーローラ２１と錘２２によりロール紙Ｒに掛かるテンション（Ｗｆ＋Ｗｗ）／２は、トルクリミッタ付きローラ３１のリミットトルクＴｔよりも大きいので、トルクリミッタ付きローラ３１が回転してロール紙Ｒを搬送する。このときのロール紙Ｒに掛かるテンションは、Ｔｔとなる。
【００３９】
図５（Ｃ）に示すように、紙送り加速度が発生していると、ロール紙Ｒのイナーシャによりロール紙Ｒに掛かるテンションはトルクリミッタ付きローラ３１のリミットトルクＴｔよりも大きくなる。ここで、ロール紙Ｒのイナーシャが大きく変化しないと仮定すると、フリーローラ２１と錘２２が一体で上昇する。紙送り加速度をαとすると、このときのロール紙Ｒに掛かるテンションは、（１＋α）×（Ｗｆ＋Ｗｗ）となる。但し、実際はロール紙Ｒもある程度回転するために、ロール紙Ｒに掛かるテンションは、（１＋α）×（Ｗｆ＋Ｗｗ）よりは小さくなる。
【００４０】
このように、テンション調整機構１４９によれば、特別な制御を行わなくても、ロール紙Ｒに掛かるテンションの変動を抑制して適切にすることができる。更に、ロール紙Ｒの滑り変動を小さくすることができ、紙送り精度を向上させることができる。従って、記録精度を常に高精度に維持することができる。
【００４１】
図６は、上記テンション調整機構１４９の別例の詳細を示す側面図である。このテンション調整機構１４９は、ロール紙収納部１３０から給排紙部１４０に至るロール紙Ｒの搬送経路中、即ちスピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒと紙送りローラ１４１の間に配設されており、定慣性／定トルクの発生機構４０を備えている。尚、スピンドル１３１は、後方に平行に配設されベルト１３３掛けされたロール紙駆動モータ１３２により駆動されるようになっている。
【００４２】
定慣性／定トルク発生機構４０は、上下動自在なフリーのローラ４１と、当該上下動の範囲を規制する上限ストッパ４２及び下限ストッパ４３と、紙姿勢ローラ４４、４５を有している。フリーローラ４１は、下部周面にロール紙Ｒが巻き付けられてロール紙Ｒで支持されており、ロール紙Ｒの搬送・逆搬送により上下動するようになっている。上限ストッパ４２及び下限ストッパ４３は、フリーローラ４１の上方及び下方であって上限位置Ｐｍａｘ及び下限位置Ｐｍｉｎにそれぞれ配設されており、フリーローラ４１を上限位置Ｐｍａｘ及び下限位置Ｐｍｉｎでそれぞれ停止させるようになっている。紙姿勢ローラ４４、４５は、フリーローラ４１の上方であってロール紙Ｒの搬送方向上流側及び搬送方向下流側に、ロール紙Ｒが略水平となるようにスピンドル１３１及び紙送りローラ１４１とそれぞれ平行に回転自在に軸支持されている。
【００４３】
このような構成のテンション調整機構１４９を設けることにより、スピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒは、紙姿勢ローラ４４の上部周面を通って斜め下方に曲げられ、フリーローラ４１の下部周面を通って仰角θで斜め上方に曲げられ、紙姿勢ローラ４５の上部周面で略水平に曲げられ、紙送りローラ１４１と紙送り従動ローラ１４２の間を通ることになる。この構成では、フリーローラ４１の質量をＷｆｆ、フリーローラ４１の上昇加速度をａ、重力加速度をｇとすると、ロール紙Ｒに掛かるテンションは、Ｗｆｆ（ａ＋ｇ）／（２ｓｉｎθ）で表される。従って、フリーローラ４１が上限位置Ｐｍａｘに位置したときにロール紙Ｒに掛かるテンションと下限位置Ｐｍｉｎに位置したときにロール紙Ｒに掛かるテンションが適切な値となるように、ロール紙Ｒの仰角θを設定する。これにより、特別な制御を行わなくても、ロール紙Ｒに掛かるテンションの変動を抑制して適切にすることができる。更に、ロール紙Ｒの滑り変動を小さくすることができ、紙送り精度を向上させることができる。従って、記録精度を常に高精度に維持することができる。
【００４４】
以上のように、本実施形態のテンション調整機構１４９によれば、スピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒと紙送りローラ１４１の間に、定慣性と定トルクを発生させてロール紙Ｒのテンションを調整するようにしているので、ロール紙Ｒの残量に関係無く一定の負荷を与えることができると共に、ロール紙Ｒがバックフィードしてもロール紙Ｒにテンションが掛かるようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
媒体搬送装置を備えた記録装置であれば、例えばファクシミリ装置、コピー装置等であっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成例を正面側から見た第１の斜視図である。
【図２】図１のプリンタの外観構成例を正面側から見た第２の斜視図である。
【図３】図１のプリンタを背面側から見た斜視図である。
【図４】図１のプリンタの内部構造を示す斜視図である。
【図５】図１のプリンタのテンション調整機構の詳細を示す側面図である。
【図６】図１のプリンタのテンション調整機構の別例の詳細を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
２０ 定慣性発生機構、２１ フリーローラ、２２ 錘、２３ 紙姿勢ローラ、３０ 定トルク発生機構、３１ トルクリミッタ付きローラ、３２ 従動ローラ、４０ 定慣性／定トルク発生機構、４１ フリーローラ、４２ 上限ストッパ、４３ 下限ストッパ、４４、４５ 紙姿勢ローラ、１００ インクジェット式プリンタ、１１０ プリンタ本体部、１２０ プリンタ脚部、１３０ ロール紙収納部、１４０ 給排紙部、１４１ 紙送りローラ、１４２ 紙送り従動ローラ、１５０ 記録部、１６０ 用紙吸引部、１７０ インク供給部、１８０ ヘッド特性回復部、１９０ 駆動制御部、２００ 廃インク回収部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール状に巻回された被搬送媒体を搬送ローラにより搬送する際の被搬送媒体に発生するテンションを調整するテンション調整機構及びそのテンション調整機構を備えた媒体搬送装置と記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録装置の１つであるプリンタには、ロール状に巻回された用紙に記録することができる機能を有するものがある。このようなプリンタは、ロール紙ホルダにセットされたロール紙を紙送りローラにより引き出して搬送し、記録ヘッドにより記録するようになっている。そして、ロール紙ホルダと紙送りローラの間にトルク制御手段を設けて記録精度を高精度に維持するようになっている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３９３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように従来のプリンタでは、ロール紙に働くテンションはトルク制御手段の位置によって決定されるため、バックフィードでロール紙が弛むとロール紙に働くテンションを一定に保つことができなくなる。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ロール状の被搬送媒体を搬送する際のテンションを適切に調整することができるテンション調整機構及びそのテンション調整機構を備えた媒体搬送装置と記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的達成のため、本発明のテンション調整機構では、ロール状に巻回された被搬送媒体を搬送ローラにより搬送する際に、前記被搬送媒体と前記搬送ローラとの間に、定慣性と定トルクを発生させて前記被搬送媒体のテンションを調整することを特徴としている。これにより、被搬送媒体の残量に関係無く一定の負荷を与えることができると共に、被搬送媒体がバックフィードしても被搬送媒体にテンションが掛かるようにすることができる。
【０００７】
また、前記定慣性の発生機構は、上下動自在なフリーのローラと当該上下動の範囲内の下死点を有する上下動自在な錘とを有し、前記定トルクの発生機構は、トルクリミッタ付きのローラとその従動ローラとを有することを特徴としている。これにより、定慣性の発生機構と定トルクの発生機構の構成を簡易かつ低コストにて実現することができる。この構成では、前記フリーローラの質量をＷｆ、前記定トルク発生機構のテンションをＴｔ、前記錘の質量をＷｗとしたとき、Ｗｆ＜Ｔｔ＜Ｗｆ＋Ｗｗとなるようにする。
【０００８】
また、前記定慣性及び前記定トルクの発生機構は、上限位置と下限位置の範囲内で上下動自在なフリーのローラを有し、前記被搬送媒体のテンションが最大値となるとき及び最小値となるときが、前記フリーローラが上限位置に位置したとき及び下限位置に位置したときであるように、前記フリーローラと前記搬送ローラとの間に架け渡される前記被搬送媒体と水平線との成す角度及び前記フリーローラの質量を設定することを特徴としている。これにより、定慣性の発生機構と定トルクの発生機構の構成を更に簡易かつ低コストにて実現することができる。
【０００９】
上記目的達成のため、本発明の媒体搬送装置では、ロール状に巻回された被搬送媒体を搬送する媒体搬送装置であって、上記各テンション調整機構を備えたことを特徴としている。また、上記目的達成のため、本発明の記録装置では、ロール状に巻回された被記録媒体を搬送しつつ記録する記録装置であって、上記媒体搬送装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記各作用効果を奏する媒体搬送装置又は記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成例を正面側から見た斜視図、図３は、それを背面側から見た斜視図、図４は、それの内部構造を示す斜視図である。このインクジェット式プリンタ１００は、例えばＪＩＳ規格のＡ０判やＪＩＳ規格のＢ０判といった比較的大型のサイズのカット紙（被搬送媒体、被記録媒体）やそれらの用紙幅を有するロール紙（被搬送媒体、被記録媒体）Ｒにまで記録できる大型のプリンタである。このインクジェット式プリンタ１００は、図１〜図４に示すように、直方体状のプリンタ本体部１１０と、このプリンタ本体部１１０を支えるプリンタ脚部１２０を備えている。
【００１２】
プリンタ本体部１１０は、図１〜図４に示すように、上下２層に分かれており、図３に示すように、背面側の上下層の境界部分にはロール紙収納部１３０が配設されている。そして、図１〜図４に示すように、上層には本発明の特徴的な部分を含む給排紙部（媒体搬送装置）１４０と記録部１５０が配設されている。更に、図１〜図４に示すように、下層の中央には用紙吸引部１６０が配設され、前面側から見て下層の左側にはインク供給部１７０が配設され、前面側から見て下層の右側にはヘッド特性回復部１８０と駆動制御部１９０が上下に配設されている。そして、図１〜図４に示すように、駆動制御部１９０の下方であってプリンタ脚部１２０の脇には、廃インク回収部２００が配設されている。
【００１３】
プリンタ本体部１１０は、図１〜図３に示すように、給排紙部１４０と記録部１５０を覆うプラスチックあるいは板金でなる上部ハウジング１１１と、用紙吸引部１６０とインク供給部１７０とヘッド特性回復部１８０と駆動制御部１９０を覆うプラスチックあるいは板金でなる下部ハウジング１１２を備えている。そして、上部ハウジング１１１は、図２に示すように、中央前面から中央上面にかけて開放可能なようにプラスチックあるいは板金でなる本体カバー１１３が配設されている。また、下部ハウジング１１２は、図２に示すように、インク供給部１７０の前面が開放可能なようにプラスチックあるいは板金でなるインクカバー１１４が配設されている。
【００１４】
本体カバー１１３は、図１及び図２に示すように、後部が上部ハウジング１１１に対して回動可能に支持されており、ユーザが前面に形成されている凹んだ指掛け部１１３ａに指を入れて押し上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。ユーザは、本体カバー１１３を開けることにより給排紙部１４０及び記録部１５０の上方を大きく開放することができるので、記録ヘッド１５２やキャリッジ１５３等のメンテナンス作業及び記録中や搬送中における紙ジャム等の用紙搬送エラーの解除作業等を容易に行うことができる。更に、本体カバー１１３は、図１及び図３に示すように、上面の一部に透明もしくは半透明のプラスチックでなる窓１１３ｂが設けられている。ユーザは、本体カバー１１３を開けなくても窓１１３ｂから内部を覗くことにより、記録状態や搬送状態を視認することができる。
【００１５】
インクカバー１１４は、図１及び図２に示すように、両側部が下部ハウジング１１２に対してスライド可能に支持されており、ユーザが前面に形成されている凹んだ指掛け部１１４ａに指を入れて押し上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。ユーザは、インクカバー１１４を開けることによりインク供給部１７０の前面を大きく開放することができるので、インクカートリッジ１０の交換作業等を容易に行うことができる。更に、インクカバー１１４は、図１及び図２に示すように、前面の一部に透明もしくは半透明のプラスチックでなる窓１１４ｂが設けられている。ユーザは、インクカバー１１４を開けなくても窓１１４ｂから内部を覗くことにより、インクカートリッジ１０の状態を視認することができる。
【００１６】
更に、プリンタ本体部１１０は、図１〜図３に示すように、前面側から見て右側の上層の上面には、ユーザが記録制御等を操作するための操作パネル１１５が配設されている。この操作パネル１１５は、液晶画面と各種ボタンが配設されており、ユーザが液晶画面を見て確認しながらボタン操作できるようになっている。ユーザは、視認による確実な操作を行うことができるので、動作エラーや動作ミス等を無くすことができる。
【００１７】
プリンタ脚部１２０は、図１〜図４に示すように、逆Ｔ字形の２本の支持柱１２１と、これらの支持柱１２１間に架け渡された補強柱１２２を備えている。そして、支持柱１２１の上部にプリンタ本体部１１０が載置されネジ止め固定されるようになっている。プリンタ脚部１２０によりプリンタ本体部１１０が持ち上げられた状態におかれるため、ユーザは給排紙処理や各種メンテナンス処理等を楽に行うことが可能になる。更に、プリンタ脚部１２０の空間に排紙受け部を設置することが可能となり、記録済みの用紙を効率良く回収することができるとともに、記録済みの用紙の汚染等を防止することができる。
【００１８】
ロール紙収納部１３０は、図３に示すように、ロール紙Ｒの内周部に貫装されてロール紙Ｒを支持するスピンドル１３１と、このスピンドル１３１の両端を回動自在に軸支持する図示しない軸受を備えている。用紙吸引部１６０の背面は、その両側のインク供給部１７０の背面とヘッド特性回復部１８０及び駆動制御部１９０の背面よりも凹んで形成されており、この凹み部を利用してロール紙収納部１３０が配設されている。即ち、インク供給部１７０とヘッド特性回復部１８０及び駆動制御部１９０の対向側面には、スピンドル１３１を主走査方向に向けてその両端を回動自在に軸支持する図示しない軸受が内蔵されている。そして、これらの軸受間にロール紙Ｒの内周部を貫装しているスピンドル１３１を架け渡すことにより、ロール紙Ｒをプリンタ本体部１１０の背面側から突出させずにセッティングすることができる。
【００１９】
給排紙部１４０は、図４に示すように、紙送りローラ（搬送ローラ）１４１とその紙送り従動ローラ１４２及び本発明の特徴的な部分であるテンション調整機構１４９（図５参照）を備えている。紙送りローラ１４１とその紙送り従動ローラ１４２は、ロール紙収納部１３０から直の給紙下流側、即ちプリンタ本体部１１０内の後部側において、軸が主走査方向を向いて周面が上下に対向するように配置されている。紙送りローラ１４１は、１本の長尺のローラとして形成されており、記録可能な最大用紙幅より若干大きい周面部分にはセラミック粉等がコーティングされている。これにより、紙送りの際の滑りを防止することができるので、用紙を高精度に送り出すことができる。この紙送りローラ１４１は、両端がサイドフレーム１１６に図示しない軸受を介して軸支持されており、紙送りモータ１４３からプーリ１４４及びベルト１４５を介して伝達される駆動力により正逆回転駆動するようになっている。
【００２０】
紙送り従動ローラ１４２は、複数個の短尺のローラとして形成されており、紙送りローラ１４１の上方で軸方向に複数並設された従動ローラ支持部材１４６に回動自在に軸支持されている。この紙送り従動ローラ１４２は、従動ローラ支持部材１４６に取り付けられている図示しないバネ等の付勢部材により紙送りローラ１４１に押圧されており、紙送りローラ１４１の正逆回転駆動に追従して正逆回転するようになっている。これにより、用紙を両面からしっかりと押さえ込んで送り出すことができるので、高精度な記録を行うことができる。そして、紙送りローラ１４１とその紙送り従動ローラ１４２は、図３に示すプリンタ本体部１１０の上下層間に形成されている給紙口１４７から給紙されるロール紙Ｒやカット紙を挟持して、図２及び図４に示す記録部１５０のプラテン１５１上に向けて送り出し、図１に示すプリンタ本体部１１０の上下層間に形成されている排紙口１４８から排紙するようになっている。
【００２１】
記録部１５０は、図２及び図４に示すように、紙送りローラ１４１から直の搬送下流側に配設されたプラテン１５１と、記録ヘッド１５２を搭載したキャリッジ１５３と、キャリッジ１５３に装着されたカッタ１５４を備えている。更に、記録部１５０は、記録ヘッド１５２と記録を実行するための駆動制御部１９０とを電気的に接続する図示しないフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣという）、記録ヘッド１５１とインクが入ったインクカートリッジ１０とを繋ぐ図示しないインクチューブ等を備えている。
【００２２】
プラテン１５１は、記録可能な最大用紙幅より若干大きい長さの矩形平板状に形成されて紙送りローラ１４１に沿って配設されている。このプラテン１５１は、表面から裏面にかけては用紙吸引部１６０に繋がる図示しない複数の孔が穿設され、表面には吸湿によって生じる用紙のコックリング等を吸収する図示しない複数の凹凸部が形成されている。これにより、記録中の用紙を略平面状に保持することができるので、高精度な記録を行うことができる。更に、プラテン１５１の表面には、主走査方向に延びるカッタ溝１５１ａが形成されている。このカッタ溝１５１ａは、カッタ１５４がロール紙Ｒを幅方向にカッティングする際にプラテン１５１の表面を傷付けないように、ロール紙Ｒの下面から突出したカッタ１５４の刃先が入り込むことができる大きさに形成されている。これにより、ロール紙Ｒの記録部分と未記録部分とを確実に切り離すことができる。
【００２３】
記録ヘッド１５２は、キャリッジ１５３の下部においてプラテン１５１の上面に供給されるカット紙やロール紙Ｒと所定間隔を空けて対向するように配設されており、２種類のブラックインクを吐出するブラックインク用記録ヘッドと、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、ダークイエロー等の各色のインクを吐出する複数のカラーインク用記録ヘッドとを備えている。そして、記録ヘッド１５２は、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口からプラテン１５１の上面に供給されるカット紙やロール紙Ｒに向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。
【００２４】
キャリッジ１５３は、主走査方向に設けられているキャリッジガイド軸１５５に図示しないベアリングを介して載置され、ベルト１５６に結合されている。そして、キャリッジ１５３は、図示しない移動手段を構成するキャリッジモータによって移動手段を構成するプーリ１５７が回転して移動手段を構成するベルト１５６が回動すると、ベルト１５６の動きに連行され、キャリッジガイド軸１５５に案内されて主走査方向に往復移動するようになっている。これにより、キャリッジ１５３を高精度に移動させることができるので、高精度な記録を行うことができる。
【００２５】
カッタ１５４は、刃先が下方を向くようにして、上下方向に昇降可能であって主走査方向に移動可能に配設されている。このカッタ１５４は、例えばソレノイド等により上下方向に昇降され、キャリッジ１５３とともに主走査方向に移動されるようになっている。従って、カッタ１５４を移動させるための手段を別途設ける必要は無いので、省スペースを図ることができるとともに、コストを抑えることができる。尚、カッタ１５４をキャリッジ１５３から分離して独自のベルト機構やモータ等により主走査方向に移動するように構成しても良い。
【００２６】
ＦＦＣは、一端が駆動制御部１９０のコネクタに接続され、他端が記録ヘッド１５２のコネクタに接続されており、記録信号を駆動制御部１９０から記録ヘッド１５２に送るようになっている。インクチューブは、上記各色のインク用が配設されており、図示しないインク加圧供給手段を介して各一端が対応する各色のインクカートリッジ１０に繋がれ、各他端が対応する各色の記録ヘッド１５２に繋がれている。そして、インクチューブは、インク加圧供給手段によって加圧された各色のインクをインクカートリッジ１０から記録ヘッド１５２に送るようになっている。
【００２７】
用紙吸引部１６０は、図４に示すように、プラテン１５１の下部に配設された圧力室１６１と、圧力室１６１の下部に配設された図示しないファンを備えている。圧力室１６１は、上面と底面の一部が開放された箱状に形成されており、上面の開放部にプラテン１５１が取り付けられ、底面の開放部にファンが取り付けられている。ファンを回転させることにより、プラテン１５１に穿設されている孔から圧力室１６１内に吸気され、ファンを通って外部に排気される。従って、プラテン１５１の上面にカット紙やロール紙Ｒが供給されると、カット紙やロール紙Ｒの下面側に負圧が発生するので、カット紙やロール紙Ｒをプラテン１５１の上面に吸着させてカット紙やロール紙Ｒの浮き上がりを防止することができ、記録精度を高精度に維持することができる。
【００２８】
インク供給部１７０は、図４に示すように、箱状のカートリッジ収納部１７１と、カートリッジ収納部１７１の前面側に取り付けられたカートリッジ押さえ部１７２を備えている。カートリッジ収納部１７１は、図示左側から順に２種類のブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、ダークイエローの計８色のインクカートリッジ１０が前面側から個々に引き出し、押し入れ可能なように仕切られている。カートリッジ押さえ部１７２は、カートリッジ収納部１７１の各仕切り部毎に開閉自在に取り付けられており、閉動作に連動して仕切り部内のインクカートリッジ１０を押さえ込み、開動作に連動して仕切り部内のインクカートリッジ１０を飛び出させるようになっている。
【００２９】
ここで、インクカートリッジ１０は、例えば硬質プラスチック材料で直方体状に形成された外装ケース内に、例えば可撓性材料で袋状に形成されて内部にインクが充填されたインクタンクが密閉されている。そして、カートリッジ収納部１７１への挿入側の面には、インクタンクに繋がるインク供給口と、カートリッジ収納部１７１での位置決め穴が形成されている。一方、カートリッジ収納部１７１の内側後面には、インクカートリッジ１０のインク供給口内に挿入されるインク供給針と、インクカートリッジ１０の位置決め穴内に挿入される位置決め針が、インクカートリッジ１０の引き出し、押し入れ方向に突き出るように配設されている。
【００３０】
従って、カートリッジ収納部１７１内に収納されたインクカートリッジ１０は、カートリッジ押さえ部１７２が閉じられると、自動的に位置決め針が位置決め穴内に侵入して位置決めされると同時に、自動的にインク供給針がインク供給口内に侵入して記録ヘッド１５２へのインク供給が可能となる。また、カートリッジ押さえ部１７２が開かれると、自動的に位置決め針が位置決め穴から抜き出されると同時に、自動的にインク供給針がインク供給口から抜き出される。
【００３１】
ヘッド特性回復部１８０は、図４に示すホームポジションに位置したキャリッジ１５３の下方に配設されており、ワイピング手段とキャッピング手段及び吸引手段とこれらの駆動手段を備えている。ワイピング手段は、ゴム、フェルトあるいはプラスチック等により略矩形平板状に形成されたワイパーを備えており、記録ヘッド１５２のノズル形成面に対して擦れてノズル形成面に付着しているインクを払拭するようになっている。キャッピング手段は、ゴムにより略直方体状に形成されたキャップを備えており、上部に設けられている窪みが記録ヘッド１５２のノズル形成面に押し付けられてノズル開口を封止するようになっている。吸引手段は、ノズル開口の目詰まりや混入した気泡を除去するためにインクを強制的に吸引排出するようになっている。従って、キャリッジ１５３がホームポジションに位置している状態のときに記録ヘッド１５２のインク吐出特性を一定な状態に維持する処理を行うことができる。
【００３２】
廃インク回収部２００は、着脱自在な廃液カートリッジ２０１を備えている。廃液カートリッジ２０１は、記録ヘッド１５２に至るインク供給系に初期充填する際に使用されるインク、あるいは記録ヘッド１５２に至るインク供給系を洗浄する際に使用される洗浄液等の廃液を貯留するようになっている。これにより、廃液カートリッジ２０１を交換するのみで廃液の処理を完了することができるので、作業工数を低減させることができるとともに、プリンタ周辺部の汚染を防止することができる。
【００３３】
図５は、上記テンション調整機構１４９の詳細を示す側面図である。このテンション調整機構１４９は、ロール紙収納部１３０から給排紙部１４０に至るロール紙Ｒの搬送経路中、即ちスピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒと紙送りローラ１４１の間に配設されており、定慣性の発生機構２０と定トルクの発生機構３０を備えている。定慣性の発生機構２０は、定トルクの発生機構３０の搬送方向下流側に配設されている。
【００３４】
定慣性の発生機構２０は、上下動自在なフリーのローラ２１と、当該上下動の範囲内の下死点Ｐｄを有する上下動自在な錘２２と、紙姿勢ローラ２３を有している。フリーローラ２１は、下部周面にロール紙Ｒが巻き付けられてロール紙Ｒで支持されており、ロール紙Ｒの搬送・逆搬送により上下動するようになっている。錘２２は、フリーローラ２１の上方であって上下動の範囲内に設定された下死点Ｐｄに配設されており、フリーローラ２１と下死点Ｐｄで一体となって上下動するようになっている。紙姿勢ローラ２３は、フリーローラ２１の上方であってロール紙Ｒの搬送方向下流側に、ロール紙Ｒが略水平となるように紙送りローラ１４１と平行に回転自在に軸支持されている。
【００３５】
定トルクの発生機構３０は、トルクリミッタ付きのローラ３１とその従動ローラ３２とを有している。トルクリミッタ付きローラ３１は、フリーローラ２１の上方であってロール紙Ｒの搬送方向上流側に、ロール紙Ｒが略水平となるようにスピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒと平行に軸支持されている。従動ローラ３２は、トルクリミッタ付きローラ３１とロール紙Ｒを挟持可能なようにトルクリミッタ付きローラ３１の上部で平行に回転自在に軸支持されている。
【００３６】
このような構成のテンション調整機構１４９を設けることにより、スピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒは、トルクリミッタ付きのローラ３１と従動ローラ３２の間を通って略直角下方に曲げられ、錘２２の図示右側を通ってフリーローラ２１の下部周面でＵターンし、錘２２の図示左側を通って紙姿勢ローラ２３の上部周面で略水平に曲げられ、紙送りローラ１４１と紙送り従動ローラ１４２の間を通ることになる。この構成では、フリーローラ２１の質量をＷｆ、トルクリミッタ付きローラ３１のリミットトルク（定トルク発生機構３０のテンション）をＴｔ、錘２２の質量をＷｗとしたとき、Ｗｆ＜Ｔｔ＜Ｗｆ＋Ｗｗとなるように設定する。次に、ロール紙Ｒのバックフィード時、定速送り時、加速度発生時におけるテンション調整機構１４９の作用について図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を参照して順に説明する。
【００３７】
図５（Ａ）に示すように、フリーローラ２１によりロール紙Ｒに掛かるテンションＷｆ／２は、トルクリミッタ付きローラ３１のリミットトルクＴｔよりも小さいので、トルクリミッタ付きローラ３１は回転しない。従って、紙送りローラ１４１と紙送り従動ローラ１４２が回転してロール紙Ｒを搬送すると、フリーローラ２１が上昇する。このときのロール紙Ｒに掛かるテンションは、Ｗｆ／２となる。
【００３８】
図５（Ｂ）に示すように、フリーローラ２１が上昇して錘２２と接すると、フリーローラ２１と錘２２は一体となって上昇する。このとき、フリーローラ２１と錘２２によりロール紙Ｒに掛かるテンション（Ｗｆ＋Ｗｗ）／２は、トルクリミッタ付きローラ３１のリミットトルクＴｔよりも大きいので、トルクリミッタ付きローラ３１が回転してロール紙Ｒを搬送する。このときのロール紙Ｒに掛かるテンションは、Ｔｔとなる。
【００３９】
図５（Ｃ）に示すように、紙送り加速度が発生していると、ロール紙Ｒのイナーシャによりロール紙Ｒに掛かるテンションはトルクリミッタ付きローラ３１のリミットトルクＴｔよりも大きくなる。ここで、ロール紙Ｒのイナーシャが大きく変化しないと仮定すると、フリーローラ２１と錘２２が一体で上昇する。紙送り加速度をαとすると、このときのロール紙Ｒに掛かるテンションは、（１＋α）×（Ｗｆ＋Ｗｗ）となる。但し、実際はロール紙Ｒもある程度回転するために、ロール紙Ｒに掛かるテンションは、（１＋α）×（Ｗｆ＋Ｗｗ）よりは小さくなる。
【００４０】
このように、テンション調整機構１４９によれば、特別な制御を行わなくても、ロール紙Ｒに掛かるテンションの変動を抑制して適切にすることができる。更に、ロール紙Ｒの滑り変動を小さくすることができ、紙送り精度を向上させることができる。従って、記録精度を常に高精度に維持することができる。
【００４１】
図６は、上記テンション調整機構１４９の別例の詳細を示す側面図である。このテンション調整機構１４９は、ロール紙収納部１３０から給排紙部１４０に至るロール紙Ｒの搬送経路中、即ちスピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒと紙送りローラ１４１の間に配設されており、定慣性／定トルクの発生機構４０を備えている。尚、スピンドル１３１は、後方に平行に配設されベルト１３３掛けされたロール紙駆動モータ１３２により駆動されるようになっている。
【００４２】
定慣性／定トルク発生機構４０は、上下動自在なフリーのローラ４１と、当該上下動の範囲を規制する上限ストッパ４２及び下限ストッパ４３と、紙姿勢ローラ４４、４５を有している。フリーローラ４１は、下部周面にロール紙Ｒが巻き付けられてロール紙Ｒで支持されており、ロール紙Ｒの搬送・逆搬送により上下動するようになっている。上限ストッパ４２及び下限ストッパ４３は、フリーローラ４１の上方及び下方であって上限位置Ｐｍａｘ及び下限位置Ｐｍｉｎにそれぞれ配設されており、フリーローラ４１を上限位置Ｐｍａｘ及び下限位置Ｐｍｉｎでそれぞれ停止させるようになっている。紙姿勢ローラ４４、４５は、フリーローラ４１の上方であってロール紙Ｒの搬送方向上流側及び搬送方向下流側に、ロール紙Ｒが略水平となるようにスピンドル１３１及び紙送りローラ１４１とそれぞれ平行に回転自在に軸支持されている。
【００４３】
このような構成のテンション調整機構１４９を設けることにより、スピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒは、紙姿勢ローラ４４の上部周面を通って斜め下方に曲げられ、フリーローラ４１の下部周面を通って仰角θで斜め上方に曲げられ、紙姿勢ローラ４５の上部周面で略水平に曲げられ、紙送りローラ１４１と紙送り従動ローラ１４２の間を通ることになる。この構成では、フリーローラ４１の質量をＷｆｆ、フリーローラ４１の上昇加速度をａ、重力加速度をｇとすると、ロール紙Ｒに掛かるテンションは、Ｗｆｆ（ａ＋ｇ）／（２ｓｉｎθ）で表される。従って、フリーローラ４１が上限位置Ｐｍａｘに位置したときにロール紙Ｒに掛かるテンションと下限位置Ｐｍｉｎに位置したときにロール紙Ｒに掛かるテンションが適切な値となるように、ロール紙Ｒの仰角θを設定する。これにより、特別な制御を行わなくても、ロール紙Ｒに掛かるテンションの変動を抑制して適切にすることができる。更に、ロール紙Ｒの滑り変動を小さくすることができ、紙送り精度を向上させることができる。従って、記録精度を常に高精度に維持することができる。
【００４４】
以上のように、本実施形態のテンション調整機構１４９によれば、スピンドル１３１に軸支持されたロール紙Ｒと紙送りローラ１４１の間に、定慣性と定トルクを発生させてロール紙Ｒのテンションを調整するようにしているので、ロール紙Ｒの残量に関係無く一定の負荷を与えることができると共に、ロール紙Ｒがバックフィードしてもロール紙Ｒにテンションが掛かるようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
媒体搬送装置を備えた記録装置であれば、例えばファクシミリ装置、コピー装置等であっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成例を正面側から見た第１の斜視図である。
【図２】図１のプリンタの外観構成例を正面側から見た第２の斜視図である。
【図３】図１のプリンタを背面側から見た斜視図である。
【図４】図１のプリンタの内部構造を示す斜視図である。
【図５】図１のプリンタのテンション調整機構の詳細を示す側面図である。
【図６】図１のプリンタのテンション調整機構の別例の詳細を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
２０ 定慣性発生機構、２１ フリーローラ、２２ 錘、２３ 紙姿勢ローラ、３０ 定トルク発生機構、３１ トルクリミッタ付きローラ、３２ 従動ローラ、４０ 定慣性／定トルク発生機構、４１ フリーローラ、４２ 上限ストッパ、４３ 下限ストッパ、４４、４５ 紙姿勢ローラ、１００ インクジェット式プリンタ、１１０ プリンタ本体部、１２０ プリンタ脚部、１３０ ロール紙収納部、１４０ 給排紙部、１４１ 紙送りローラ、１４２ 紙送り従動ローラ、１５０ 記録部、１６０ 用紙吸引部、１７０ インク供給部、１８０ ヘッド特性回復部、１９０ 駆動制御部、２００ 廃インク回収部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状に巻回された被搬送媒体を搬送ローラにより搬送する際に、前記被搬送媒体と前記搬送ローラとの間に、定慣性と定トルクを発生させて前記被搬送媒体のテンションを調整することを特徴とするテンション調整機構。
【請求項２】
前記定慣性の発生機構は、上下動自在なフリーのローラと当該上下動の範囲内の下死点を有する上下動自在な錘とを有し、前記定トルクの発生機構は、トルクリミッタ付きのローラとその従動ローラとを有することを特徴とする請求項１に記載のテンション調整機構。
【請求項３】
前記フリーローラの質量をＷｆ、前記定トルク発生機構のテンションをＴｔ、前記錘の質量をＷｗとしたとき、Ｗｆ＜Ｔｔ＜Ｗｆ＋Ｗｗとなるように構成することを特徴とする請求項２に記載のテンション調整機構。
【請求項４】
前記定慣性及び前記定トルクの発生機構は、上限位置と下限位置の範囲内で上下動自在なフリーのローラを有し、前記被搬送媒体のテンションが最大値となるとき及び最小値となるときが、前記フリーローラが上限位置に位置したとき及び下限位置に位置したときであるように、前記フリーローラと前記搬送ローラとの間に架け渡される前記被搬送媒体と水平線との成す角度及び前記フリーローラの質量を設定することを特徴とする請求項１に記載のテンション調整機構。
【請求項５】
ロール状に巻回された被搬送媒体を搬送する媒体搬送装置であって、
請求項１〜４の何れか一項に記載のテンション調整機構を備えたことを特徴とする媒体搬送装置。
【請求項６】
ロール状に巻回された被記録媒体を搬送しつつ記録する記録装置であって、
請求項５に記載の媒体搬送装置を備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項１】
ロール状に巻回された被搬送媒体を搬送ローラにより搬送する際に、前記被搬送媒体と前記搬送ローラとの間に、定慣性と定トルクを発生させて前記被搬送媒体のテンションを調整することを特徴とするテンション調整機構。
【請求項２】
前記定慣性の発生機構は、上下動自在なフリーのローラと当該上下動の範囲内の下死点を有する上下動自在な錘とを有し、前記定トルクの発生機構は、トルクリミッタ付きのローラとその従動ローラとを有することを特徴とする請求項１に記載のテンション調整機構。
【請求項３】
前記フリーローラの質量をＷｆ、前記定トルク発生機構のテンションをＴｔ、前記錘の質量をＷｗとしたとき、Ｗｆ＜Ｔｔ＜Ｗｆ＋Ｗｗとなるように構成することを特徴とする請求項２に記載のテンション調整機構。
【請求項４】
前記定慣性及び前記定トルクの発生機構は、上限位置と下限位置の範囲内で上下動自在なフリーのローラを有し、前記被搬送媒体のテンションが最大値となるとき及び最小値となるときが、前記フリーローラが上限位置に位置したとき及び下限位置に位置したときであるように、前記フリーローラと前記搬送ローラとの間に架け渡される前記被搬送媒体と水平線との成す角度及び前記フリーローラの質量を設定することを特徴とする請求項１に記載のテンション調整機構。
【請求項５】
ロール状に巻回された被搬送媒体を搬送する媒体搬送装置であって、
請求項１〜４の何れか一項に記載のテンション調整機構を備えたことを特徴とする媒体搬送装置。
【請求項６】
ロール状に巻回された被記録媒体を搬送しつつ記録する記録装置であって、
請求項５に記載の媒体搬送装置を備えたことを特徴とする記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２４６２４６（Ｐ２００７−２４６２４６Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７３９００（Ｐ２００６−７３９００）
【出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]