(57)【要約】【課題】　ローラの長寿命化を図りつつ、重送を生じさせない。【解決手段】　リタードローラ軸６を支持するリタードレバー７、８は回転中心軸９を中心に回転自在であり、リタードローラ５を搬送ローラ４に対して押し付ける。リタード圧接ばね１２、１３は、リタードレバー７、８のばね掛け部、およびスライダ１６のばねフック１４、１５に掛けられている。トルクリミッタ１０のリミッタギア１１が回転すると、段付きばね３３による内輪３０に対する締め付け力が変化し、リタードローラ５の回転負荷トルクを変化させる。モータ２５は、リミッタギア１１を回転させるとともに、スライダ１６を上下動させ、これにより、リタードローラ５の回転負荷トルクが変更されるとともに、リタードローラ５の搬送ローラ４に対する圧接力が変更される。【選択図】　図１
2004051377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　複数のシート材を積層して保持しているシート材保持手段と、シート材を給送する駆動ローラと、前記駆動ローラに一定荷重で圧接され従動する従動ローラとを有し、前記シート材保持手段に保持されているシート材を、前記駆動ローラと前記従動ローラとで１枚ずつ分離して搬送するシート材搬送装置において、
　シート材の送り方向に前記従動ローラが回転する際に回転負荷トルクを付与し、かつ発生する前記回転負荷トルクを可変する負荷トルク可変手段を有するトルクリミッタと、
　前記負荷トルク可変手段が発生する前記回転負荷トルクを制御する、シート材搬送装置の外部から操作可能な操作手段とを有することを特徴とするシート材搬送装置。
【請求項２】
　前記操作手段により、複数段階の前記回転負荷トルクが選択可能である、請求項１に記載のシート材搬送装置。
【請求項３】
　前記操作手段が、複数位置に移動可能なレバーである、請求項２に記載のシート材搬送装置。
【請求項４】
　前記トルクリミッタが、前記従動ローラの軸の一部を構成する内輪軸と、前記内輪軸の外周面に沿って巻き付けられたバネと、前記バネの一端を固定する第１のバネ端固定部と、前記バネの他端を固定する第２のバネ端固定部を有し前記内輪軸を回転中心として自身が回転することにより前記第２のバネ端固定部も回転するように構成された前記負荷トルク可変手段とを有し、前記操作手段により前記負荷トルク可変手段を回転させることが可能である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート材搬送装置。
【請求項５】
　前記負荷トルク可変手段に回転力を与える第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータの駆動力を前記負荷トルク可変手段に伝達する第１の駆動伝達手段とを有する、請求項４に記載のシート材搬送装置。
【請求項６】
　前記駆動ローラと前記従動ローラとの圧接荷重を可変する荷重可変手段を有し、前記操作手段が前記荷重可変手段の発生する前記圧接荷重を制御する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート材搬送装置。
【請求項７】
　前記操作手段により、複数段階の前記回転負荷トルクと前記圧接荷重との組み合わせが選択可能である、請求項６に記載のシート材搬送装置。
【請求項８】
　前記荷重可変手段が、前記駆動ローラと前記従動ローラとを相互に圧接する圧接バネと、前記圧接バネが発生する荷重を可変する手段とを有する、請求項６または７に記載のシート材搬送装置。
【請求項９】
　前記荷重可変手段に駆動力を与える第２のアクチュエータと、前記第２のアクチュエータの駆動力を前記荷重可変手段に伝達する第２の駆動伝達手段を有する、請求項６〜８のいずれか１項に記載のシート材搬送装置。
【請求項１０】
　前記第１のアクチュエータと、前記第２のアクチュエータとが共用されている、請求項９に記載のシート材搬送装置。
【請求項１１】
　積み重ねられた複数枚のシートを保持する保持手段と、
　シートを搬送する駆動ローラと、
　前記駆動ローラによって搬送されるシートに抵抗を与え、前記駆動ローラと接触していないシートの進行を阻止する従動ローラと、
　前記従動ローラがシートの送り方向に回転する際に回転負荷トルクを付与するトルクリミッタと、
　前記従動ローラが前記駆動ローラに圧接するように付勢する付勢手段と、
　前記トルクリミッタの回転負荷トルクと前記付勢手段の付勢力との少なくとも一方を変化させる制御手段とを有するシート材搬送装置。
【請求項１２】
　前記制御手段はシートの種類に応じて前記トルクリミッタの回転負荷トルクと、前記付勢手段の付勢力の少なくとも一方を変化させる、請求項１１に記載のシート材搬送装置。
【請求項１３】
　インクを吐出するインクジェットヘッドを備え、記録媒体であるシート材に記録手段により記録情報を記録する記録装置において、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のシート材搬送装置と、前記インクジェットヘッドの記録媒体に対向する面と記録がなされている記録媒体表面との間の距離を可変する距離可変手段とを有し、前記操作手段が、前記距離可変手段を制御することを特徴とする記録装置。
【請求項１４】
　請求項１３に記載の記録装置による記録媒体への記録を制御する記録システムであって、前記記録装置に記録命令を送信するホスト装置と、前記ホスト装置上で、記録媒体の種類の指定を行える指定手段と、指定した記録媒体情報を前記記録装置に送信する送信手段と、送信された記録媒体情報に応じて前記負荷トルク可変手段が発生する前記回転負荷トルクを制御する制御手段とを有することを特徴とする記録システム。
【請求項１５】
　前記制御手段が、前記荷重可変手段による前記圧接荷重を制御する、請求項１４に記載の記録システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、積層して保持されているシート材を１枚ずつ分離して搬送するシート材搬送装置と、記録媒体であるシート材に記録を行う記録装置、およびこの記録装置を制御する記録システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来、給紙トレイや給紙カセットに、複数枚の記録媒体をセットし、記録命令に応じて複数枚の記録媒体から１枚のみを分離して記録部に搬送し、インクジェット記録プロセスや電子写真プロセスによって、記録を行うインクジェット記録装置や、レーザビームプリンタなどが一般に普及している。
【０００３】
　また、インクジェット記録プロセスや電子写真プロセスの進歩にともない、写真にせまる高画質出力も可能になってきている。
【０００４】
　記録媒体の側でも、高画質出力を実現するために、鮮やかな色再現をめざして媒体表面にインク受容層を設けたもの、光沢感を出すため光沢層を設けたものなど、多種多様な特殊媒体が商品化されている。
【０００５】
　その一方で、おもにテキスト記録を行うために使用するコピー用紙などのいわゆる普通の媒体も依然として数量のうえでは多く普及している。
【０００６】
　記録装置としての利便性の要求の結果、特殊媒体と普通の媒体の両方に対応した記録装置が圧倒的に多く存在している。
【０００７】
　これら多種多様な記録媒体を１枚づつ分離して給紙する分離機構としては、代表的なものとして以下のようなものがある。
【０００８】
　１）爪分離　２）斜面分離　３）摩擦分離　４）リタード分離
　１）の爪分離は、媒体のエッジ部を湾曲させ、爪を乗り越えさせることにより分離を行うので、ある程度以上の厚みを持った媒体では、湾曲させるために大きな搬送力が必要となり、現実性がなくなるという意味において、おもに普通媒体の分離に用いられる。
【０００９】
　２）の斜面分離は、登り斜面を媒体が通過する際の抵抗力と、媒体と媒体の間での摩擦力、および媒体の搬送力、の間の大小関係を、分離に有利に設定することにより分離を行うものである。この方式は、普通媒体から特殊媒体まで広く適用可能ではあるが、抵抗力が媒体の厚みや剛度によって大きく変化するので、給紙時に不送りや重送が発生しやすい面がある。
【００１０】
　３）の摩擦分離は、分離パッド（摩擦パッド）と呼ばれる記録媒体との摩擦係数の高い部材を用いて重送を防ぐ方式である。この方式においては、媒体をせき止めて重送を防ぐために、分離パッドと媒体間の摩擦力に頼っているため、多種多様な媒体に対応できる分離パッドの選択が困難なうえ、環境条件によっても分離パッドと媒体間の摩擦力は変化してしまうため、分離の確実性には限界があった。
【００１１】
　４）のリタード分離は、記録媒体を給送する駆動ローラと、この駆動ローラに一定荷重で圧接され従動する従動ローラと、この従動ローラが記録媒体送り方向に回転する際に回転負荷トルクを付与するトルクリミッタとから構成される。この方式においては、媒体をせき止めて重送を防ぐために、トルクリミッタによって発生する回転負荷トルクが寄与する。すなわち、駆動ローラと従動ローラの対に媒体が複数枚突入した際、媒体と媒体の間の摩擦力よりトルクリミッタの回転負荷トルクから換算される媒体戻し力のほうを大きく設定しておけば、媒体は束になってそのまま通過することなく、媒体間で別れ、１枚だけ分離されることになる。
【００１２】
　この方式の優位性としては、媒体戻し力をトルクリミッタの回転負荷トルクで一定に管理できるため、斜面分離や摩擦分離のように、分離の際の抵抗力に関し、媒体種による差がでず、また、環境条件の影響も受けにくいことが挙げられる。
【００１３】
　リタード方式の給紙・分離装置の従来例に関して図８を用いて説明する。
【００１４】
　この給紙・分離装置は不図示の画像形成部に媒体１０２を搬送する。給紙・分離装置１０１は媒体１０２が積載された収納装置１０３から最上層の媒体１０２を１枚づつ給送するピックアップローラ１０５と、ピックアップローラ１０５により給送された媒体１０２を不図示の画像形成部へ搬送する駆動ローラ１０６と、この駆動ローラ１０６に対向配置されて、給送された媒体１０２が複数枚のときには駆動ローラ１０６と逆方向に回転して１枚の媒体に分離するためのリタードローラ１０７と、画像形成部の手前に配置された搬送ローラ対９を備える。また、記録媒体通過領域にはガイド１１１、１１２が配置され、媒体１０２を案内するようになっている。
【００１５】
　駆動ローラ１０６およびリタードローラ１０７は図９に示す駆動伝達装置１１３によって駆動される。駆動伝達装置１１３は、駆動ローラ１０６が軸支される駆動ローラ軸１１５と、リタードローラ１０７を軸支するリタードローラ軸１１６およびこのリタードローラ軸１１６に連結されたリタードローラ駆動軸１１７とからなる。リタードローラ軸１１６は不図示の揺動自在な支持部材に支持されて駆動ローラ軸１１５に対して平行に接離可能となっている。また、リタードローラ軸１１６とリタードローラ駆動軸１１７の間にはカップリング１１９およびトルクリミッタ１２０が配置されている。さらに、駆動ローラ１１５の端部には不図示の駆動源から駆動ベルト１２１を介して伝達された駆動力を駆動ローラ１１５に伝達するクラッチ１２２が設けられている。また、駆動ローラ１１５とリタードローラ駆動軸１１７との間には、駆動ローラ１１５に伝達された駆動力をリタードローラ駆動軸１１７に伝達するリタード駆動ベルト１２３が巻き掛けられる。なお、カップリング１１９はリタードローラ１０７が変位しても、駆動をリタードローラ駆動軸１１７からリタードローラ軸１１６に伝達するために存在する。
【００１６】
　駆動伝達装置１１３により、媒体１０２が給紙方向（図８、図９のｂ方向）に１枚づつ送られる際、リタードローラ１０７は、トルクリミッタ１２０が空転することにより、リタードローラ駆動軸１１７の駆動回転方向と逆方向に、駆動ローラ１１５に従動する。
【００１７】
　また、複数枚の媒体１０２が給送された際には、リタードローラ１０７と媒体１０２との間の摩擦力に対して、複数の媒体間の摩擦力が小さいことから、トルクリミッタ１２０は空転せずにリタードローラ１０７はリタードローラ駆動軸１１７の回転駆動方向と同方向に回転する。これにより、複数枚送られた媒体１０２のなかで、最上部の媒体だけ分離されることになる。
【００１８】
　なお、上述のように、リタードローラ１０７に駆動を伝達することは必ずしも必要ではなく、トルクリミッタ１２０のみの構成でも、分離装置は構成可能である。
【００１９】
　次に、上記構成の給紙・分離装置１０１における記録媒体２の給紙・分離を満足する条件に関し、力学的に説明する。なお、以下の説明で用いる記号に関しては以下の定義とする。
記号
μ1-2：１枚目と２枚目の紙の紙間摩擦係数
μ2-3：２枚目と３枚目の紙の紙間摩擦係数
μ裏-c：紙の裏側とリタードローラ（ｃ）の間の摩擦係数
μ表-a：紙の表側と給紙ローラ（ａ）の間の摩擦係数
μ表-b：紙の表側と給送ローラ（ｂ）の間の摩擦係数
Ｐ：リタードローラの押圧力
Ｎ：圧板から給紙ローラへの押圧力
Ｔc：リタードローラのつれ回りトルク（発生ｍａｘトルク）
ｒc：リタードローラの半径
　図１０に１枚だけ媒体が分離部に突入した場合の力学モデル図を、図１１は２枚の媒体が分離部に突入した場合の力学モデル図をそれぞれ示す。図中、記録面（表面）は上側であり、裏面は下側である。
【００２０】
　図１０において、以下の２つの条件式が設定できる。
【００２１】
　１枚目の紙が搬送される条件：
　　　μ表-b×Ｐ　＋　μ表-a×Ｎ　＞　Ｔc／ｒc　＋　μ1-2×Ｎ
　すなわち
　　　Ｐ　＞　Ｔc／（μ表-b×ｒc）−Ｎ×（μ表-a−μ1-2）／μ表-b・・・・（１）
リタードローラ（ｃ）が滑らずつれ回りする条件：
　　　μ裏-c×Ｐ　＞　Ｔc／ｒc
　すなわち
　　　Ｐ　＞　Ｔc／（ｒc×μ裏-c）・・・・・・・・（２）
　また、図１１において、以下の分離条件が設定できる。
【００２２】
　２枚目の紙にかかる力の釣り合い：
　　　μ1-2×Ｐ　＋　μ1-2×Ｎ　＝　μ2-3×Ｎ　＋　Ｒc　・・・・・・・（３）
　リタードローラ（ｃ）が止まっている条件：
　　　Ｒc　＜　Ｔc／ｒc　・・・・・・・・（４）
　（３）・（４）式から、１枚目の紙が２枚目の紙から分離する条件：
　　　μ1-2×Ｐ　＋　μ1-2×Ｎ　＜　μ2-3×Ｎ　＋　Ｔc／ｒc・・・・・・（５）
（５）式において、μ1-2　＝　μ2-3とすれば、条件式は次式のようになる。
【００２３】
　分離条件：
　　　μ1-2×Ｐ　＜　Ｔc／ｒc
　すなわち
　　　Ｐ　＜　Ｔc／（ｒc×μ1-2）・・・・・・・・（６）
　以上の（１）（２）（６）の条件を、リタードローラ７の押圧力Ｐとトルクリミッタ２０のつれ回りトルクＴcをパラメータとしてグラフ化したものを図１２に示す。
【００２４】
　図において、斜線部が正常給送領域である。この図から、リタードローラの押圧力Ｐとリタードローラのつれ回りトルクＴcをともに大きくする方向（図中右上方向）の条件下に給紙条件を設定したほうが、正常給送領域が広くなることがわかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
　しかしながら、上記従来のリタード分離をもつ記録装置では以下のような欠点があった。
【００２６】
　第１に、上述したように、リタードローラの押圧力Ｐとリタードローラのつれ回りトルクＴcをともに大きくする方向（図１２中右上方向）の条件下に給紙条件を設定したほうが、正常給送領域はひろくなる。
【００２７】
　しかし、このような条件設定では記録媒体によるリタードローラの表面摩耗を促進させやすいため、短い期間でリタードローラがつれ回りしなくなり、正常な給送が不可能になってしまう欠点があった。
【００２８】
　第２に、第１の欠点を避けるため、リタードローラの押圧力Ｐとリタードローラのつれ回りトルクＴcをともに小さくする方向（図１２中左下方向）の条件下に給紙条件を設定すると、各ローラと媒体間の摩擦係数が、媒体どうしの摩擦係数より大幅に大きい媒体の場合は、問題が発生しないが、各ローラと媒体間の摩擦係数と媒体どうしの摩擦係数の差が微少な光沢紙等においては、もともと図１２の正常給送領域が全体に狭いなかで、さらに狭いところを使用することになり、給送時に重送が発生しやすくなってしまうことになる。特に、多種多様な媒体を搬送する必要があるインクジェット記録装置の場合、この弊害が顕著に生じることになる。
【００２９】
　このように、すべての媒体を安定して給送する給紙条件を設定することが非常に困難であり、いずれかの媒体を犠牲にして条件設定せざるを得ないという欠点があった。
【００３０】
　そこで、本発明は、ローラの長寿命化を図りつつ、重送を生じない、シート材搬送装置、記録装置、および記録システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
　上記目的を達成するため、第１の発明においては、複数のシート材を積層して保持しているシート材保持手段と、シート材を給送する駆動ローラと、駆動ローラに一定荷重で圧接され従動する従動ローラとを有し、シート材保持手段に保持されているシート材を、駆動ローラと従動ローラとで１枚ずつ分離して搬送するシート材搬送装置において、シート材の送り方向に従動ローラが回転する際に回転負荷トルクを付与し、かつ発生する回転負荷トルクを可変する負荷トルク可変手段を有するトルクリミッタと、負荷トルク可変手段が発生する回転負荷トルクを制御する、シート材搬送装置の外部から操作可能な操作手段とを有することを特徴とする。
【００３２】
　上記の通り構成された本発明のシート材搬送装置は、シート材の種類等によって変化する最適な搬送条件に合致するように、回転負荷トルクを変化させることができる。
【００３３】
　第２の発明においては、操作手段により、複数段階の回転負荷トルクが選択可能であるようにしたので、シート材の種類等の条件に応じて回転負荷トルクを選択することができる。
【００３４】
　第３の発明においては、操作手段として複数位置に移動可能なレバーを設けたので、シート材の種類等の条件に応じて回転負荷トルクを選択することができる。
【００３５】
　第４の発明においては、トルクリミッタが、従動ローラの軸の一部を構成する内輪軸と、内輪軸の外周面に沿って巻き付けられたバネと、バネの一端を固定する第１のバネ端固定部と、バネの他端を固定する第２のバネ端固定部を有し内輪軸を回転中心として自身が回転することにより第２のバネ端固定部も回転するように構成された負荷トルク可変手段とを有し、操作手段により負荷トルク可変手段を回転させることが可能であるようにしたので、バネの締め付け力を変えて、回転負荷トルクを変化させることができる。
【００３６】
　第５の発明においては、負荷トルク可変手段に回転力を与える第１のアクチュエータと、第１のアクチュエータの駆動力を負荷トルク可変手段に伝達する第１の駆動伝達手段とを備えたので、アクチュエータに通電して駆動することにより、回転負荷トルクを変化させることができる。
【００３７】
　第６の発明においては、駆動ローラと従動ローラとの圧接荷重を可変する荷重可変手段を有し、操作手段が荷重可変手段の発生する圧接荷重を制御することにより、シート材の種類等で変化する最適な搬送条件に合致するように、回転負荷トルクに加えて圧接荷重も変化させることができる。
【００３８】
　第７の発明においては、操作手段により、複数段階の回転負荷トルクと圧接荷重との組み合わせを選択可能としたので、記録媒体種等の条件に応じて回転負荷トルクを選択することができる。
【００３９】
　第８の発明においては、荷重可変手段が、駆動ローラと従動ローラとを相互に圧接する圧接バネと、圧接バネが発生する荷重を可変する手段とを有する構成としたので、シート材の種類等で変化する最適な搬送条件に合致するように、回転負荷トルクおよび圧接荷重を変化させることができる。
【００４０】
　第９の発明においては、荷重可変手段に駆動力を与える第２のアクチュエータと、第２のアクチュエータの駆動力を荷重可変手段に伝達する第２の駆動伝達手段を有するので、各アクチュエータに通電して駆動することにより、回転負荷トルクおよび圧接荷重を変化させることができる。
【００４１】
　第１０の発明においては、第１のアクチュエータと、第２のアクチュエータとが共用されているので、このアクチュエータに通電して駆動することにより、回転負荷トルクおよび圧接荷重を変化させることができる。
【００４２】
　第１１の発明のシート材搬送装置は、積み重ねられた複数枚のシートを保持する保持手段と、シートを搬送する駆動ローラと、前記駆動ローラによって搬送されるシートに抵抗を与え、前記駆動ローラと接触していないシートの進行を阻止する従動ローラと、前記従動ローラがシートの送り方向に回転する際に回転負荷トルクを付与するトルクリミッタと、前記従動ローラが前記駆動ローラに圧接するように付勢する付勢手段と、前記トルクリミッタの回転負荷トルクと前記付勢手段の付勢力の少なくとも一方を変化させる制御手段とを有するものである。
【００４３】
　上記の通り構成された本発明のシート材搬送装置は、シート材の搬送条件に合致するように、トルクリミッタの回転負荷トルクと付勢手段の付勢力の少なくとも一方を変化させることができる。
【００４４】
　第１２の発明においては、制御手段はシートの種類に応じてトルクリミッタの回転負荷トルクと、付勢手段の付勢力の少なくとも一方を変化させることで、シート材の種類等の条件に応じて最適な搬送条件に合致させることができる。
【００４５】
　第１３の発明の記録装置においては、インクを吐出するインクジェットヘッドを備え、記録媒体であるシート材に記録手段により記録情報を記録する記録装置において、本発明のシート材搬送装置と、インクジェットヘッドの記録媒体に対向する面と記録がなされている記録媒体表面との間の距離を可変する距離可変手段とを有し、操作手段が、距離可変手段を制御することを特徴とする。
【００４６】
　上記構成の本発明の記録装置は、記録媒体種によって、最適な回転負荷トルク、圧接荷重、記録媒体表面との間の距離に設定することができる。
【００４７】
　第１４の発明の記録システムにおいては、本発明の記録装置による記録媒体への記録を制御する記録システムであって、記録装置に記録命令を送信するホスト装置と、ホスト装置上で、記録媒体の種類の指定を行える指定手段と、指定した記録媒体情報を記録装置に送信する送信手段と、送信された記録媒体情報に応じて負荷トルク可変手段が発生する回転負荷トルクを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００４８】
　本発明の記録システムは、上記の通り構成されているので、ホスト上での媒体指定に応じた回転負荷トルクに設定することができる。
【００４９】
　第１５の発明においては、制御手段が、荷重可変手段による圧接荷重を制御するので、ホスト上での媒体指定に応じた回転負荷トルクおよび圧接荷重に設定することができる。
【発明の効果】
【００５０】
　第１の発明においては、複数のシート材を積層して保持しているシート材保持手段と、シート材を給送する駆動ローラと、駆動ローラに一定荷重で圧接され従動する従動ローラとを有し、シート材保持手段に保持されているシート材を、駆動ローラと従動ローラとで１枚ずつ分離して搬送するシート材搬送装置において、シート材の送り方向に従動ローラが回転する際に回転負荷トルクを付与し、かつ発生する回転負荷トルクを可変する負荷トルク可変手段を有するトルクリミッタと、負荷トルク可変手段が発生する回転負荷トルクを制御する、シート材搬送装置の外部から操作可能な操作手段とを有することを特徴とする。
【００５１】
　上記の通り構成された本発明のシート材搬送装置は、シート材の種類等によって変化する最適な搬送条件に合致するように、回転負荷トルクを変化させることができ、多種多様なシート材を安定して搬送することが可能なシート材搬送装置を実現できる。
【００５２】
　第２の発明においては、操作手段により、複数段階の回転負荷トルクが選択可能であるようにしたので、シート材の種類等の条件に応じて回転負荷トルクを選択することができ、多種多様なシート材を安定して搬送することが可能でかつ操作性に優れたシート材搬送装置を実現できる。
【００５３】
　第３の発明においては、操作手段として複数位置に移動可能なレバーを設けたので、シート材の種類等の条件に応じて回転負荷トルクを選択することができ、多種多様なシート材を安定して搬送することが可能でかつ操作性に優れたシート材搬送装置を低コストで実現できる。
【００５４】
　第４の発明においては、トルクリミッタが、従動ローラの軸の一部を構成する内輪軸と、内輪軸の外周面に沿って巻き付けられたバネと、バネの一端を固定する第１のバネ端固定部と、バネの他端を固定する第２のバネ端固定部を有し内輪軸を回転中心として自身が回転することにより第２のバネ端固定部も回転するように構成された負荷トルク可変手段とを有し、操作手段により負荷トルク可変手段を回転させることが可能であるようにしたので、バネの締め付け力を変えて、回転負荷トルクを変化させることができ、多種多様なシート材を安定して搬送することが可能でかつ操作性に優れた小型・低コストのシート材搬送装置を実現できる。
【００５５】
　第５の発明においては、負荷トルク可変手段に回転力を与える第１のアクチュエータと、第１のアクチュエータの駆動力を負荷トルク可変手段に伝達する第１の駆動伝達手段とを備えたので、アクチュエータに通電して駆動することにより、負荷トルク可変手段を設ける位置の自由度が増すとともに、負荷トルク可変手段の位相を直接・間接に検知するセンサとの組み合わせで、負荷トルクのイニシャライズが可能となり、負荷トルク設定をもとにもどすことをユーザが忘れてしまい、シート材搬送に悪影響を及ぼしたり、装置耐久性を損ねたりする危険が減り、信頼性の高い、多種多様なシート材を安定して搬送することが可能なシート材搬送装置を実現できる。
【００５６】
　第６の発明においては、駆動ローラと従動ローラとの圧接荷重を可変する荷重可変手段を有し、操作手段が荷重可変手段の発生する圧接荷重を制御することにより、シート材の種類等で変化する最適な搬送条件に合致するように、回転負荷トルクに加えて圧接荷重も変化させることができ、より広範囲の多種多様なシート材を安定して搬送することが可能なシート材搬送装置を実現できる。
【００５７】
　第７の発明においては、操作手段により、複数段階の回転負荷トルクと圧接荷重との組み合わせを選択可能としたので、記録媒体種等の条件に応じて回転負荷トルクを選択することができ、多種多様なシート材を安定して搬送することが可能でかつ操作性に優れたシート材搬送装置を実現できる。
【００５８】
　第８の発明においては、荷重可変手段が、駆動ローラと従動ローラとを相互に圧接する圧接バネと、圧接バネが発生する荷重を可変する手段とを有する構成としたので、シート材の種類等で変化する最適な搬送条件に合致するように、回転負荷トルクおよび圧接荷重を変化させることができ、大がかりな電気式トルクリミッタや荷重可変手段を使用することなく、多種多様なシート材を安定して搬送することが可能でかつ操作性に優れた小型・低コストのシート材搬送装置を実現できる。
【００５９】
　第９の発明においては、荷重可変手段に駆動力を与える第２のアクチュエータと、第２のアクチュエータの駆動力を荷重可変手段に伝達する第２の駆動伝達手段を有するので、各アクチュエータに通電して駆動することにより、回転負荷トルクおよび圧接荷重を変化させることができ、負荷トルク可変手段や荷重可変手段を設ける位置の自由度が増すとともに、負荷トルク可変手段あるいは荷重可変手段の位相を直接・間接に検知するセンサとの組み合わせで、負荷トルクおよび駆動ローラと従動ローラの圧接荷重のイニシャライズが可能となり、これらの設定をもとにもどすことをユーザが忘れてしまい、シート材の搬送に悪影響を及ぼしたり、装置耐久性を損ねたりする危険が減り、信頼性の高い、多種多様なシート材を安定して搬送することが可能なシート材搬送装置を実現できる。
【００６０】
　第１０の発明においては、第１のアクチュエータと、第２のアクチュエータとが共用されているので、信頼性の高い、多種多様なシート材を安定して搬送することが可能なシート材搬送装置を低コストで実現できる。
【００６１】
　第１１の発明のシート材搬送装置は、積み重ねられた複数枚のシートを保持する保持手段と、シートを搬送する駆動ローラと、前記駆動ローラによって搬送されるシートに抵抗を与え、前記駆動ローラと接触していないシートの進行を阻止する従動ローラと、前記従動ローラがシートの送り方向に回転する際に回転負荷トルクを付与するトルクリミッタと、前記従動ローラが前記駆動ローラに圧接するように付勢する付勢手段と、前記トルクリミッタの回転負荷トルクと前記付勢手段の付勢力の少なくとも一方を変化させる制御手段とを有するものである。
【００６２】
　上記の通り構成された本発明のシート材搬送装置は、シート材の搬送条件に合致するように、トルクリミッタの回転負荷トルクと付勢手段の付勢力の少なくとも一方を変化させることができる。
【００６３】
　第１２の発明においては、制御手段はシートの種類に応じてトルクリミッタの回転負荷トルクと、付勢手段の付勢力の少なくとも一方を変化させることで、シート材の種類等の条件に応じて最適な搬送条件に合致させることができる。
【００６４】
　第１３の発明の記録装置においては、インクを吐出するインクジェットヘッドを備え、記録媒体であるシート材に記録手段により記録情報を記録する記録装置において、本発明のシート材搬送装置と、インクジェットヘッドの記録媒体に対向する面と記録がなされている記録媒体表面との間の距離を可変する距離可変手段とを有し、操作手段が、距離可変手段を制御するので、記録媒体種によって、最適な回転負荷トルク、圧接荷重、記録媒体表面との間の距離に設定することができ、個別の設定が必要なくなり、多種多様な記録媒体を安定して給紙することが可能でかつ操作性に優れた記録装置を実現できる。
【００６５】
　第１４の発明の記録システムにおいては、本発明の記録装置による記録媒体への記録を制御する記録システムであって、記録装置に記録命令を送信するホスト装置と、ホスト装置上で、記録媒体の種類の指定を行える指定手段と、指定した記録媒体情報を記録装置に送信する送信手段と、送信された記録媒体情報に応じて負荷トルク可変手段が発生する回転負荷トルクを制御する制御手段とを有するので、ホスト上での媒体指定に応じた回転負荷トルクに設定することができ、給紙条件だけを個別に設定不用となるので、多種多様な記録媒体を安定して給紙することが可能でかつ操作性に優れた記録装置を実現できる。
【００６６】
　第１５の発明においては、制御手段が、荷重可変手段による圧接荷重を制御するので、ホスト上での媒体指定に応じた回転負荷トルクおよび圧接荷重に設定することができ、多種多様な記録媒体を安定して給紙することが可能でかつ操作性に優れた記録装置を実現できる。
【００６７】
　以上のように、本発明によれば、駆動ローラと従動ローラとの圧接荷重、および従動ローラの回転負荷トルクを記録媒体であるシート材にあわせて変更することができるので、ローラの長寿命化を図りつつ、重送を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
　次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
　図１は本実施形態の記録装置を表す全体斜視図である。
【００６９】
　記録媒体としての用紙１を格納する給紙カセット２は、不図示の支持手段により、図中の位置に保持されており、給紙カセット２内には約１５０枚の用紙１をセット可能である。給紙ローラ３は、不図示の駆動機構および駆動伝達機構により、用紙１をａ方向に給送するように回転する。また給紙カセット２内には不図示の圧板が存在し、給紙時には用紙全体を上方に押し上げ、最上位の用紙１を給紙ローラ３に接触させる。接触後、給紙ローラ３が回転し、用紙１が給紙される。搬送ローラ４は、不図示の駆動機構および駆動伝達機構により、給紙ローラ３と同方向に回転する。搬送ローラ４の表面にはゴムが巻きつけられている。搬送ローラ４によって搬送されるシートに抵抗を与え、搬送ローラ４と接触していない用紙１の進行を阻止するためのリタードローラ５も、やはり表面にはゴムが巻きつけられている。リタードローラ軸６は、用紙１の幅方向に延びるように設けられている。リタードローラ軸６の左右端を支持するリタードレバー７、８は、不図示の側板に支持された回転中心軸９を中心に回転自在に構成されている。リタード圧接ばね１２、１３のばね上方はリタードレバー７、８のばね掛け部に掛けられ、下方はばねフック１４、１５に掛けられている。ばねフック１４、１５はスライダ１６に一体に設けられている。スライダ１６は２つのスライド部１７、１８を有する。これらのスライド部１７、１８はベース１９のスライド穴２０、２１にはまり込み、上下に直線移動可能となっている。従って、スライダ１６全体が上下動できる。図１の状態で、これら２つのばねはチャージされており、リタードレバー７、８は時計回転方向に荷重を受けている。この荷重により、本実施形態の場合、リタードローラ５は搬送ローラ４に対し２．９Ｎで押し付けられる。この状態で、リタードローラ５は搬送ローラ４に従動回転する。リタードローラ軸６もリタードローラ５と一体的に回転する。トルクリミッタ１０は、その内部にリタードローラ軸６が挿入されており、リタードローラ５が搬送ローラ４に従動回転する際に約０．０３Ｎ・ｍの負荷トルクを付与する役割をする。
【００７０】
　負荷トルク可変手段を構成するリミッタギア１１はトルクリミッタ１０の一部をなすものである。モータギア２４からリミッタギア１１への駆動力は、ベース１９に固定された不図示の支持板を介して設けられるアイドラギア２３、リタードレバー８に固定されたアイドラギア２２を経由してリミッタギア１１へと伝達される。モータギア２４はモータ２５の回転軸に取りつけられている。さらに、モータ２５の回転軸と同軸上に延長軸２６が不図示のカップリングを介して取りつけられ、延長軸２６の反対側にはモータギア２４と同一形状のギア２７が設けられている。モータ２５に通電すると、モータギア２４とギア２７がともに回転する。これらギア連結部の詳細に関し、図２を用いて以下に説明する。
【００７１】
　図２は、図１の用紙幅の中程に位置し、かつ用紙１面に垂直な切断面で切断し、リタードレバー８側を見た図である。上述したように、第１のアクチュエータモータとして機能するモータ２５の駆動力は、第１の駆動伝達手段であるモータギア２４、アイドラギア２３、２２を経てリミッタギア１１へと伝達される。すなわち、モータ２５に通電すると、リミッタギア１１を回転することが可能な構成となっている。
【００７２】
　一方、モータギア２４は、スライダ１６のラック部２８と噛み合うことで第２の駆動伝達手段を構成している。そして、第２のアクチュエータとしても機能するモータ２５に通電すると、ラック部２８ひいてはスライダ１６全体が上下に移動可能な構成となっている。このラック部は、図１のように反対側にもラック部２９として設けられ、ギア２７と噛み合う。
【００７３】
　このように、モータギア２４の回転により、スライダ１６が上下動するので、ばねフック１４、１５が上下動することになる。このため、リタード圧接ばね１２、１３のチャージ量が変化し、リタードローラ５の搬送ローラ４に対する圧接力を変更することが可能となっている。すなわち、本実施形態の記録装置は、リタード圧接ばね１２、１３、およびリタード圧接ばね１２、１３が発生する荷重を可変する手段であるスライダ１６を、搬送ローラ４とリタードローラ５との圧接荷重を可変するための荷重可変手段として有する。
【００７４】
　次に、トルクリミッタ１０の内部構成に関し、図３のトルクリミッタ断面図を用いて説明する。
【００７５】
　内輪３０には、２点鎖線で示されるリタードローラ軸６が挿入されている。内輪３０とリタードローラ軸６とは溝３１により回転方向に固定されており、不図示のリタードローラ軸６上に設けた穴に挿入したスプリングピンをこの溝３１に入れることにより、リタードローラ軸６と内輪３０とが内輪軸として一体的に回転するよう構成されている。内輪３０はリタードレバー８に固定された外ケース３２に軸支されている。外ケース３２内にあり、内輪３０に巻きつけられた段付きばね３３は、その右端が外ケース３２に設けた第１のバネ端固定部であるばね端穴３６に挿入・固定されている。段付きばね３３は、内輪３０に密着するように巻きつけられた小径部３３ａと、内輪３０との間に隙間が形成される大径部３３ｂを有している。上述したリミッタギア１１は、外ケース３２にはまり込み、段付きばね３０の脱落を防止するフタの役割を兼ねる。リミッタギア１１には第２のバネ端固定部であるばね端穴３７が設けられ、段付きばね３３の大径部３３ｂ側の左端が挿入・固定される。リミッタギア１１は、リタードローラ軸６の軸心を中心として回転可能なので、ばね端穴３７も回転する。ばね端穴３７が回転すると、段付きばね３３の大径部３３ｂが変位し、これが小径部３３ａに伝達し、内輪３０に対する締め付け力が変化する。このため、内輪３０の回転負荷トルクが変化し、結果的にリタードローラ５の、用紙１の送り方向にリタードローラ５が回転する際の回転負荷トルクが変化することになる。
【００７６】
　以上のような構成とすることで、リタードローラ５の搬送ローラ４に対する圧接力と、リタードローラ５の回転負荷トルクとを同時に変更することができる。変更の方向性としては、圧接力を大きくするとき回転負荷トルクも大きくなるようにしている。理由は、図１２の力学的関係をグラフ化した図からもわかるように、リタードローラ５の搬送ローラ４に対する圧接力とリタードローラ５の回転負荷トルクをともに大きくする方向に条件設定したほうが正常給送領域がひろくなり、安定的給送が可能となるためである。
【００７７】
　図４に普通紙の力学的関係をグラフ化した図を、図５にインクジェット記録に用いられる光沢紙の力学的関係をグラフ化した図をそれぞれ示す。一般にインクジェット記録用光沢紙は表面にインク受容層を設けているため、表面が吸湿しやすく、用紙どうしがくっつきやすい傾向にある。従って、用紙間の摩擦係数が普通紙より大きくなる。また、給送ローラ表面のゴムと用紙表面の摩擦係数は普通紙と同じか少し小さくなる傾向にある。そのため、図４、図５を比較すると、図５の光沢紙のほうが正常給送領域は狭くなり、重送や不送りの発生率が高くなる。従って、光沢紙記録時には、搬送ローラ４に対する圧接力とリタードローラ５の回転負荷トルクをともに大きくする方向に条件を変更して、できるだけ正常給送領域の広いところを使用するようにすればよいことがわかる。
【００７８】
　しかしながら、普通紙においては、図４のように正常給送領域が広いため、リタードローラ５の耐久性を考慮して、光沢紙より低い圧接力、回転負荷トルクに設定することが望ましい。
【００７９】
　具体的には、以下のように設定している。
【００８０】
　　　普通紙時の条件設定：圧接力１．８Ｎ、回転負荷トルク０．０２Ｎ・ｍ
　　　光沢紙時の条件設定：圧接力３．１Ｎ、回転負荷トルク０．０３Ｎ・ｍ
　実際には、圧接力、回転負荷トルクとも部品ばらつきによる誤差が生じるため、図４、図５の四角形で示したような上記の値を中心値とした範囲の複数段階の設定となる。
【００８１】
　モータ２５への回転量を指示する操作手段としては、不図示の記録装置本体に設けられた用紙種選択ボタンや記録装置上の液晶等の表示手段からの選択など、ユーザが装置外装の外部から直接選択し得るものであればいずれの手段でも有効である。
【００８２】
　また、選択する圧接力と回転負荷トルクの組み合わせに関しても、記録装置の扱える用紙種や用紙の特性の開きに応じて、組み合わせの数を決定すればよく、全紙種におのおの対応した組み合わせをすべて選択できるようにする必要はない。本実施形態では、２つの組み合わせですべての用紙に対し正常に給紙できると判断している。この場合、不図示の光学センサ等により、モータギア２４の位相が２つのポジションのうちどちらにあるかを判別できれば、双方の切り替えは容易である。
【００８３】
　以下、圧接力および回転負荷トルクの選択動作に関し、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００８４】
　まず、Ｓｔｅｐ１で電源をオンする。Ｓｔｅｐ２で圧接力および回転負荷トルクを普通紙用の設定にするため、不図示のギア位相を検知するセンサの出力をチェックし、イニシャライズを行う。具体的には前記センサの出力を監視しながらモータ２５を正回転、または逆回転させてモータギア２４が所定の位相になったことが前記センサによって確認できたところで停止させる。モータ２５がパルスモータの場合、通電してその位相を保持させる。または、ギア列の駆動抵抗が大きい場合は通電せずにモータをオフの状態にしてもギア位相は保たれる。
【００８５】
　次にＳｔｅｐ３で用紙選択を行う。Ｓｔｅｐ４で普通紙かどうか判断し、普通紙なら、Ｓｔｅｐ６でそのまま給紙・記録を行い、普通紙でなく光沢紙等の場合はＳｔｅｐ５でモータ２５に通電して所定量回転させ、圧接力、負荷トルクを変更する。Ｓｔｅｐ７で記録終了かどうか判断し、終了しないなら、Ｓｔｅｐ３の用紙選択に戻って同様のフローを繰り返し、終了なら、Ｓｔｅｐ８で電源をオフして動作終了となる。
【００８６】
　なお、本実施形態では、トルクリミッタとしてバネの締め付け力を利用したトルクリミッタを用いたが、電磁力の大小によってトルクを可変できる電磁型リミッタや、シート材どうしを圧接したときの摩擦力を用い、圧接力を変更することでトルクを変更できるスリップ型リミッタ等、回転負荷トルクを可変できるものはすべて本発明に利用可能である。
【００８７】
　リタードローラ５の搬送ローラ４に対する圧接力の可変に関しても、引っ張りバネのほか、圧縮バネやネジリコイルバネ等でも同様な思想で実施可能である。また、電磁力など、バネ以外の手段によって圧接力を可変することも可能である。
【００８８】
　また、上述の実施形態では、リタードローラ５の搬送ローラ４に対する圧接力とリタードローラ５の回転負荷トルクをともに変更したが、これに限ることなく、条件設定しだいで、どちらか一方の可変だけで安定した正常な給紙を実現できる場合もある。また、本実施形態では接力および回転負荷トルクの変更のための駆動源を一つのモータ２５により発生させた構成を一例に説明したが、これに限定されるものではなく、それぞれ別個の駆動源により変更されるものであってもよい。
【００８９】
　加えて、インクジェット記録装置の場合、用紙の厚みに応じてインクジェット記録ヘッドと媒体表面の距離を可変するレバー等の手段が設けられていることが多い。この距離可変手段と連動して圧接力や回転負荷トルクを可変するように構成しておけば、個別の設定が不用で、操作性に優れ、かつ安定した給紙が可能な装置を実現できる。
（第２の実施形態）
　図７は本実施形態の記録装置を表す全体斜視図である。
【００９０】
　図７において、第１の実施形態と同様の機能を有する部分については説明を省略し、異なる点に絞って説明する。
【００９１】
　不図示の記録装置外装から外側に突出し、複数位置に移動可能な、すなわち、回動可能に設けられているレバー５０は、装置の左右の位置で、その回転位置を複数の位置に位置決めできるようになっており、また、アイドラギア５１は、このレバー５０の位置に応じて回転する。アイドラギア５１の位相に応じて第１の実施形態と同様にリタードローラ５の搬送ローラ４に対する圧接力とリタードローラ５の回転負荷トルクをともに変更できるので、モータ等のアクチュエータを使用することなしに、多様な媒体において安定的な給紙が可能となる。
（第３の実施形態）
　パーソナルコンピュータに代表されるホストにインストールされるプリンタドライバ上の媒体設定は、例えば、インクジェット記録装置のインク吐出量や記録モードの設定に関係するため、必須となっている。
【００９２】
　従って、この時の媒体設定の情報を、記録装置外部の不図示のホストから記録装置に不図示の送信手段によって送信し、この情報に応じて搬送ローラ４に対する圧接力とリタードローラ５の回転負荷トルクを変更するようにすれば、わざわざ給紙条件の変更だけを、記録モードなど他の設定とは別にする必要がなくなるため、操作性のよい記録システムの実現が可能となる。
【００９３】
　なお、上述した各実施形態における数値等に本発明は限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１の実施形態における記録装置の斜視図である。
【図２】図１の用紙幅の中程に位置し、かつ用紙面に垂直な切断面で切断し、リタードレバー側を見た図である。
【図３】トルクリミッタの断面図である。
【図４】普通紙の力学的関係をグラフ化した図である。
【図５】光沢紙の力学的関係をグラフ化した図である。
【図６】圧接力および回転負荷トルクの選択動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態における記録装置の斜視図である。
【図８】リタード方式の給紙・分離装置の一従来例をあらわす側面図である。
【図９】駆動伝達装置の一従来例を表す斜視図である。
【図１０】１枚だけ媒体が分離部に突入した場合の力学モデル図である。
【図１１】２枚の媒体が分離部に突入した場合の力学モデル図である。
【図１２】リタードローラの押圧力Ｐとトルクリミッタのつれ回りトルクＴcをパラメータとしてグラフ化した図である。
【符号の説明】
【００９５】
　１　　用紙
　２　　給紙カセット
　３　　給紙ローラ
　４　　搬送ローラ
　５　　リタードローラ
　６　　リタードローラ軸
　７、８　　リタードレバー
　９　　回転中心軸
　１０　　トルクリミッタ
　１１　　リミッタギア
　１２、１３　　リタード圧接ばね
　１４、１５　　フック
　１６　　スライダ
　１７、１８　　スライド部
　１９　　ベース
　２０、２１　　スライド穴
　２２、２３、５１　　アイドラギア
　２４　　モータギア
　２５　　モータ
　２６　　延長軸
　２７　　ギア
　２８、２９　　ラック部
　３０　　内輪
　３１　　溝
　３２　　外ケース
　３３　　段付きばね
　３３ａ　　小径部
　３３ｂ　　大径部
　３６、３７　　端穴
　５０　　レバー
【図１】
2004051377.tif 000003
【図２】
2004051377.tif 000004
【図３】
2004051377.tif 000005
【図４】
2004051377.tif 000006
【図５】
2004051377.tif 000007
【図６】
2004051377.tif 000008
【図７】
2004051377.tif 000009
【図８】
2004051377.tif 000010
【図９】
2004051377.tif 000011
【図１０】
2004051377.tif 000012
【図１１】
2004051377.tif 000013
【図１２】
2004051377.tif 000014