(57)【要約】【課題】１つのフィードローラでロール体を巻き戻す際に、ロール体に巻回されている記録媒体の巻き緩みを防止可能にする。【解決手段】ロール紙１０は記録紙の消費によりロール径が小さくなると、矢印ｂの下方向に移動する。フィードローラ１２は、ロール紙１０の移動方向（矢印ｂ方向）の延長線上のロール紙外周位置よりも下流側（記録紙の送り出し方向側）に配置されている。これにより、ロール紙１０の回転中心とフィードローラ１２の回転中心とを結ぶ線分Ｌ１と、ロール紙１０の移動方向の線分Ｌ２との間に角度θを持たせる。ここで、フィードローラ１２を反時計回り方向に回転させて記録紙の巻き戻しを行うと、その回転駆動力の一部はロール紙１０とフィードローラ１２との当接圧を上げるように作用し、ロール紙１０の巻き緩みを防止することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体がロール状に巻回されたロール体を保持する左右の支軸、及び前記ロール体の周面と当接して該ロール体を回転させる１つのフィードローラのうちの一方を固定し、他方を前記ロール体の径が小さくなるにしたがって移動させる記録媒体の供給装置において、
前記ロール体の回転中心とフィードローラの回転中心とを結ぶ線分の方向と、前記ロール体の径が小さくなるにしたがって移動する移動方向とに角度を持たせ、前記フィードローラによる前記記録媒体のロール体への巻き戻し時に、前記ロール体とフィードローラとの当接点での当接圧が上がるようにしたことを特徴とする記録媒体の供給装置。
【請求項２】
前記ロール体の支軸を、該ロール体の径方向に移動自在に案内する左右一対のガイド部材と、前記ガイド部材によって案内される前記ロール体の移動方向に前記ロール体を付勢する付勢手段とを有し、前記ガイド部材と付勢手段とによって前記ロール体の支軸を該ロール体の径が小さくなるにしたがって移動させ、
前記ロール体に当接するフィードローラの当接点が、前記ガイド部材に案内されて移動する前記ロール体の移動方向を法線とする接線位置から前記ロール体の下流側にずれるように前記フィードローラを配置したことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体の供給装置。
【請求項３】
前記ロール体の最大半径をＲ１、最小半径をＲ２、前記フィードローラの半径をＲｆとすると、前記ロール体が最大半径の時の回転中心と前記フィードローラの回転中心とを結ぶ線分と、前記ロール体の移動方向に対応する法線との成す角度をθとすると、前記角度θが、次式、
０＜θ＜sin -1｛（Ｒ２＋Ｒｆ）／（Ｒ１＋Ｒｆ）｝
を満たす位置に前記フィードローラを配置したことを特徴とする請求項２に記載の記録媒体の供給装置。
【請求項４】
前記フィードローラは、正転時に前記ロール体に巻回されている記録媒体を送り出し、逆転時に前記ロール体から送り出した記録媒体を該ロール体に巻き取るものであり、前記逆転時にフィードローラからロール体に作用する力の一部は、前記ロール体とフィードローラとの当接圧を上げる方向に作用することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の記録媒体の供給装置。
【請求項５】
前記記録媒体は、熱によって発色し、所定の波長の光で定着する発色層が表面に形成された記録紙であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の記録媒体の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録媒体の供給装置に係り、特に記録媒体がロール状に巻回されたロール体を回転させて記録媒体を給送する記録媒体の供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の記録媒体の供給装置として、記録媒体としての記録紙がロール状になっているロール紙を給紙ユニット内に装填し、このロール紙の周面に当接するフィードローラを回転させることによってロール紙を回転させ、ロール紙から剥離されたロール紙先端を像形成部位に給送する装置が知られている。
【０００３】
図５は従来のロール紙とフィードローラとの位置関係を示す図であり、便宜上、ロール紙１とフィードローラ２とは垂直に配置されている場合に関して示している。
【０００４】
同図に示すように、ロール紙１とフィードローラ２とは当接点３で当接し、フィードローラ２を、図中矢印方向（時計回り方向）に回転させることによってロール紙１を矢印ａ方向に回転させ、ロール紙先端１ａを給紙・搬送する。
【０００５】
ロール紙１は紙の消費に伴って径が小さくなっていくが、ロール紙１が矢印ｂ方向に移動することによって、固定されたフィードローラ２に常に当接点３で当接できるようになっている。
【０００６】
即ち、ロール紙１の支軸は、図示しないガイド部材によってロール紙１の回転中心とフィードローラ２の回転中心とを結ぶ線分の方向（矢印ｂ方向）に移動自在に案内されており、ロール紙１の移動方向は、上記線分の方向と同一であり、当接点３もその線分上にあり、当接点３の接線４（紙の送り出し方向）と垂直になる。
【０００７】
上記の従来例は、１つのフィードローラ２が設けられた装置であるが、他の従来例として２つのフィードローラを設けたものがある（特許文献１）。
【０００８】
特許文献１に記載の紙給送装置は、２つのフィードローラが並設され、これらの給送ローラ上にロール紙が載置されるようになっている。そして、ロール紙の送り出し時には、下流側のフィードローラを上流側のフィードローラよりも速く回転させ、一方、ロール紙の巻き戻し時には上流側のフィードローラを下流側のフィードローラよりも速く回転させ、これにより紙の緩みが生じないようにしている。
【特許文献１】特開平１０−１３９２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、従来の図５に示した構成の記録媒体の供給装置において、図６に示すようにフィードローラ２を逆転（反時計回り方向に回転）させて、ロール紙先端１ａを巻き戻す場合、フィードローラ２の逆転時にロール紙１は、フィードローラ２から矢印ｃ１、ｃ２の方向に力を受け、特に矢印ｃ２の方向の力によってロール紙１とフィードローラ２との当接点３での当接圧が下がるため、巻き緩みが発生するという問題がある。即ち、当接点３での当接圧が下がると、ロール紙１の表面の紙と、その直ぐ内側の紙との摩擦力が減少し、表面の紙がフィードローラ２によって多く戻され、その結果、ロール紙が巻き緩んでしまうという現象が発生する。尚、矢印ｃ２の方向の力は、フィードローラ２によってロール紙１を回転させる際に、ロール紙１が移動可能（退避可能）な方向の力であり、フィードローラ２の負荷が軽減する方向の力として作用する。
【００１０】
また、特許文献１に記載の紙給送装置は、それぞれ速度制御可能な２つのフィードローラが必要であり、余分なコストやスペースが必要であり、また、ロール紙とフィードローラとの当接圧の低下に伴う巻き緩みの発生を防止することができないという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、１つのフィードローラでロール体を巻き戻す際に、ロール体に巻回されている記録媒体の巻き緩みを防止することができる記録媒体の供給装置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】
【００１２】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、記録媒体がロール状に巻回されたロール体を保持する左右の支軸、及び前記ロール体の周面と当接して該ロール体を回転させる１つのフィードローラのうちの一方を固定し、他方を前記ロール体の径が小さくなるにしたがって移動させる記録媒体の供給装置において、前記ロール体の回転中心とフィードローラの回転中心とを結ぶ線分の方向と、前記ロール体の径が小さくなるにしたがって移動する移動方向とに角度を持たせ、前記フィードローラによる前記記録媒体のロール体への巻き戻し時に、前記ロール体とフィードローラとの当接点での当接圧が上がるようにしたことを特徴としている。
【００１３】
即ち、従来のようにロール体とフィードローラとの相対的な移動方向と、ロール体の回転中心とフィードローラの回転中心とを結ぶ線分の方向とを一致させずに、角度を持たせる。例えば、フィードローラが固定され、記録媒体の消費に伴ってロール体の径が小さくなってロール体が移動する場合、このロール体の移動方向を基準にすると、フィードローラを所定の位置（ロール体の移動方向の延長線上よりもロール体の下流側）に配置することで、上記のような角度を持たせることができる。逆に、フィードローラの配置位置を基準にすると、前記ロール体を所定の方向（各回転中心間を結ぶ線分の方向と異なる方向）に移動可能にすることで、上記のような角度を持たせることができる。
【００１４】
同様に、ロール体の支軸が固定され、記録媒体の消費に伴ってロール体の径が小さくなってフィードローラが移動する場合、このフィードローラの移動方向を基準にすると、ロール体の支軸を所定の位置に配置することで、上記のような角度を持たせることができ、また、ロール体の支軸の配置位置を基準にすると、前記フィードローラを所定の方向に移動可能にすることで、上記のような角度を持たせることができる。
【００１５】
上記のような角度を持たせると、フィードローラによるロール体の巻き戻し時にロール体とフィードローラとの当接圧が高くなるようにフィードローラの回転駆動力が作用し、ロール体の巻き緩みを防止することができる。
【００１６】
請求項２に示すように請求項１に記載の記録媒体の供給装置において、前記ロール体の支軸を、該ロール体の径方向に移動自在に案内する左右一対のガイド部材と、前記ガイド部材によって案内される前記ロール体の移動方向に前記ロール体を付勢する付勢手段とを有し、前記ガイド部材と付勢手段とによって前記ロール体の支軸を該ロール体の径が小さくなるにしたがって移動させ、前記ロール体に当接するフィードローラの当接点が、前記ガイド部材に案内されて移動する前記ロール体の移動方向を法線とする接線位置から前記ロール体の回転方向の下流側にずれるように前記フィードローラを配置したことを特徴としている。
【００１７】
前記ロール体とフィードローラとの当接圧は、ロール体の自重と前記付勢手段による付勢力とによって与えられるが、更にフィードローラによりロール体を巻き戻す方向に回転させると、そのフィードローラの回転力が前記当接圧を高くするように作用し、ロール体の巻き緩みを防止することができる。
【００１８】
請求項３に示すように請求項２に記載の記録媒体の供給装置において、前記ロール体の最大半径をＲ１、最小半径をＲ２、前記フィードローラの半径をＲｆとすると、前記ロール体が最大半径の時の回転中心と前記フィードローラの回転中心とを結ぶ線分と、前記ロール体の移動方向に対応する法線との成す角度をθとすると、前記角度θが、次式、
０＜θ＜sin -1｛（Ｒ２＋Ｒｆ）／（Ｒ１＋Ｒｆ）｝
を満たす位置に前記フィードローラを配置したことを特徴としている。
【００１９】
前記不等式の上限側の角度θは、ロール体が最小半径になってもそのロール体にフィードローラが当接するために必要な条件である。
【００２０】
請求項４に示すように請求項１乃至３のいずれかに記載の記録媒体の供給装置において、前記フィードローラは、正転時に前記ロール体に巻回されている記録媒体を送り出し、逆転時に前記ロール体から送り出した記録媒体を該ロール体に巻き取るものであり、前記逆転時にフィードローラからロール体に作用する力の一部は、前記ロール体とフィードローラとの当接圧を上げる方向に作用することを特徴としている。
【００２１】
請求項５に示すように請求項１乃至４のいずれかに記載の記録媒体の供給装置において、前記記録媒体は、熱によって発色し、所定の波長の光で定着する発色層が表面に形成された記録紙であることを特徴としている。この種の記録紙は、巻き緩みが発生して発色層が露出すると、その後の画像形成時の画質に悪影響を受けるが、本発明では巻き緩みを防止するようにしたため、画質に悪影響を及ぼす要因が排除され、高画質が得られる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、１つのフィードローラでロール体を回転させて記録媒体を給送する装置において、ロール体の回転中心とフィードローラの回転中心とを結ぶ線分の方向と、ロール体の径が小さくなるにしたがって移動する移動方向とに角度を持たせ、例えば、ロール体が移動する場合には、ロール体とフィードローラの各回転中心を結ぶ線分上から、ロール体とフィードローラとの当接点をロール体の下流側にずらすようにしたため、フィードローラによるロール体の巻き戻し時にロール体とフィードローラとの当接圧を高くすることができ、これによりロール体の巻き緩み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】
【００２３】
以下添付図面に従って本発明に係る記録媒体の供給装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２４】
まず、本発明の原理を図１を用いて説明する。
【００２５】
図１に示すように、ロール紙１０を正転又は逆転させるフィードローラ１２は、破線で示した従来のフィードローラ２の位置（図５、図６参照）よりもロール紙１０の下流側に配置されている。
【００２６】
ロール紙１０は記録紙の消費に伴って径が小さくなっていくが、ロール紙１０の自重及び図示しない付勢手段による付勢力によってロール紙１０が矢印ｂ方向に移動することによって、固定されたフィードローラ１２に常に当接点１３で当接できるようになっている。
【００２７】
このロール紙１０とフィードローラ１２との当接点１３は、ロール紙１０の移動方向の延長線上よりもロール紙給送方向の下流側にずれており、フィードローラ１２によってロール紙１０を矢印ａ方向に回転させて記録紙を巻き戻す場合、当接点１３でロール紙１０がフィードローラ１２から受ける力は、矢印ｄ１、ｄ２で表すことができる。
【００２８】
ここで、矢印ｄ１方向の力は、ロール紙１０の回転中心とフィードローラ１２の回転中心とを結ぶ方向の力であり、当接点１３での当接圧に相当し、矢印ｄ２方向の力は、当接点１３での接線１４の方向の力であり、フィードローラ１２からロール紙１０に伝達される回転駆動力に相当する。
【００２９】
矢印ｄ２方向の力は、更にロール紙１０の移動方向（矢印ｂ方向）と同方向の矢印ｄ２v 方向の力と、これと直交する矢印ｄ２h 方向の力との分力で表すことができる。そして、矢印ｄ２v 方向の分力は、ロール紙１０がフィードローラ１２から離れようとする力を抑制する力として作用する。
【００３０】
これにより、ロール紙１０の巻き戻し時にフィードローラ１２からロール紙１０に回転駆動力を正常に伝達することができる。即ち、ロール紙１０に回転駆動力が正常に伝達されずにロール紙１０の表面の記録紙が多く戻されることによって発生する、ロール紙１０の巻き緩みを防止することができる。
【００３１】
また、図１において、ロール紙１０の最大半径をＲ１、最小半径をＲ２、フィードローラの半径をＲｆとすると、ロール紙１０が最大半径の時の回転中心とフィードローラの回転中心とを結ぶ線分Ｌ１と、ロール紙１０の移動方向に対応する法線Ｌ２との成す角度をθとすると、この角度θは、次式、
［数１］
０＜θ＜sin -1｛（Ｒ２＋Ｒｆ）／（Ｒ１＋Ｒｆ）｝    …(1) 
を満たすようになっている。ここで、式(1) の上限側の角度θは、ロール紙１０が最小半径になってもそのロール紙１０にフィードローラ１２が当接するために必要な条件を示している。
【００３２】
次に、本発明に係る記録媒体の供給装置が適用されたプリンタについて説明する。
【００３３】
図２は本発明の記録媒体の供給装置が適用されたプリンタの内部構造の一例を示す図である。
【００３４】
同図に示すように、このプリンタ１００は、サーモ・オートクローム（ＴＨＥＲＭＯ−ＡＵＴＯＣＨＲＯＭＥ）方式（以下、ＴＡ方式という）のデジタルカラープリンタであり、主としてロール紙１０の供給装置２０と、この供給装置２０から供給される記録紙に画像を形成する画像形成装置５０とから構成されている。尚、供給装置２０の詳細については後述する。
【００３５】
ロール紙１０は、画像形成面が内側に向くように紙管４２に記録紙４４が巻回された連続用紙である。画像形成面は、例えば支持体の上にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３層発色層が形成されるとともに、最上層に耐熱保護層が形成されて成る。
【００３６】
画像形成装置５０は、ピンチローラ５２、キャプスタン５４、サーマルヘッド５６、プラテンローラ５８、カッター部６０、Ｙ定着ランプ６２、Ｍ定着ランプ６４などから成る。
【００３７】
供給装置２０から供給される記録紙４４は、画像形成装置５０内のピンチローラ５２とキャプスタン５４とによって挟持され、一定の速度で搬送される。記録紙４４が図２上で右方向に搬送され、サーマルヘッド５６とプラテンローラ５８間の所定位置まで搬送されると、サーマルヘッド５６が記録紙４４に圧接して記録紙４４の画像形成面への画像形成が行なわれる。
【００３８】
即ち、記録紙４４を３回往復搬送して記録紙４４の画像形成面のＹＭＣの各発色層を順次発色させる。まず、記録紙４４を搬送しながらＹ信号によってサーマルヘッド５６を制御し、画像形成面のイエロー層を発色させ、続いてＹ定着ランプ６２によってイエローの発色を定着させる。同様にして、Ｍ信号によってサーマルヘッド５６を制御し、画像形成面のマゼンタ層を発色させ、Ｍ定着ランプ６４によるマゼンタの発色を定着させ、続いてＣ信号によってサーマルヘッド５６を制御し、画像形成面のシアン層を発色させる。これにより記録紙４４の画像形成面にカラー画像が印画される。
【００３９】
サーマルヘッド５６の後段に配設されているカッター部６０は、画像形成終了後に記録紙４４を所定の大きさに切断するためのものであり、上下の刃で記録紙４４を挟んで切り離す。
【００４０】
次に、供給装置２０について説明する。
【００４１】
図３はロール紙１０の供給装置２０の内部構造の実施の形態を示す図である。
【００４２】
同図に示すように、この供給装置２０は、ロール紙１０を収納するロール紙ケース２２と、フィードローラ１２と、ロール紙１０の紙管４２に取り付けられた支軸４６を移動自在に案内するガイド板３０と、このガイド板３０に一端が回動自在に配設された加圧レバー３２と、加圧レバー３２を図３上で時計回り方向に付勢するコイルばね３４と、ロール紙先端を検出する先端検出器３６と、ロール紙１０の外周面に当接し、ロール紙１０からロール紙先端を剥離して送出口３７に導く剥離板３８とから構成されている。
【００４３】
ロール紙ケース２２は、ロール紙１０を上下から覆う略円筒状の形状からなり、上蓋としての上ケース２２Ａと下ケース２２Ｂとから成り、上ケース２２Ａはヒンジ２３によって開閉できるようになっている。
【００４４】
ロール紙ケース２２内に配設されたガイド板３０には、ロール紙１０の支軸４６を案内するガイド溝３０Ａが形成されており、ロール紙１０は、記録紙の消費に伴ってロール径が小さくなると、ガイド溝３０Ａに沿って移動する。
【００４５】
加圧レバー３２は、ロール紙１０の支軸４６に当接し、ロール紙１０がガイド溝３０Ａに沿って下方に移動する方向にロール紙１０を加圧する。
【００４６】
ロール紙ケース２２内に固定配置され、正転及び逆転可能なフィードローラ１２には、適宜の当接圧でロール紙１０の外周面が常に当接している。ロール紙１０とフィードローラ１２との当接圧は、ロール紙１０の自重と加圧レバー３２によるロール紙１０への付勢力によって発生する。
【００４７】
図１で説明したように、ロール紙１０の回転中心とフィードローラ１２の回転中心とを結ぶ線分の方向と、ロール紙１０の移動方向（ガイド溝３０Ａの方向）とは一致せず、ロール紙１０とフィードローラ１２との当接点は、ロール紙１０の移動方向の延長線上の外周面の位置よりも下流側（記録紙４４の送り出し方向）にずれている。
【００４８】
下ケース２２Ｂの底部に設けられた先端検出器３６は、ロール紙１０の回転時にロール紙外周の段差を検出することにより、ロール紙先端を検出する。この先端検出器３６の検出信号は、ロール紙１０の巻き戻し時に記録紙４４が全てロール紙ケース２２内に収納され、巻き戻しが完了したかどうかの判断に使用されるとともに、ロール紙先端が剥離板３８によってロール紙１０の外周面から剥離されて送出口３７に送り出されたかどうかの判断に使用される。
【００４９】
上記構成のフィードローラ１２の配置位置と、ガイド板３０のガイド溝３０Ａの方向（ロール紙１０の移動方向）とにより、図１で説明したようにフィードローラ１２でロール紙１０を巻き戻す場合に、フィードローラ１２の回転駆動力の一部は、ロール紙１０をフィードローラ１２に押し付ける力として作用し、これによりロール紙１０に巻き緩みが発生することなく巻き戻しを行うことができる。
【００５０】
尚、図３に示したガイド板３０のガイド溝３０Ａは傾斜しており、ロール紙１０を右斜め下方向に移動自在に案内しているが、これに限らず、図１に示したようにロール紙１０を鉛直方向に移動自在に案内するようにしてもよく、要はガイド溝３０Ａの中心線よりもフィードローラ１２が下流側にくるように、ガイド溝３０Ａの方向とフィードローラ１２の配置位置との相対的な位置関係が保たれていればよい。
【００５１】
また、この実施の形態では、フィードローラ１２を固定し、ロール紙１０をガイド板３０のガイド溝３０Ａによって移動する構成について説明したが、これとは逆に、ロール紙を固定位置に設置し、ロール紙のロール径が小さくなるにしたがってフィードローラを適宜の当接圧で当接するように移動させるようにしてもよい。
【００５２】
即ち、図４に示すように固定位置に設置されたロール紙１０に対し、フィードローラ１２′を、矢印ｅ方向に移動自在に設置する。同図に示すように、ロール紙１０とフィードローラ１２′との当接点が、フィードローラ１２′の移動方向ｅの延長線上のロール紙１０の外周位置よりも上流側にくるようにする。これにより、フィードローラ１２′によるロール紙１０の巻き戻し時の回転駆動力が、フィードローラ１２′の当接圧を上げるように作用し、ロール紙１０の巻き緩みを防止することができる。
【００５３】
更に、この実施の形態では、記録紙が巻回されたロール紙について説明したが、これに限らず、樹脂シート、布等の他の記録媒体が巻回されたロール体の供給装置としても本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は本発明を原理的に説明するために用いたロール紙とフィードローラの位置関係を示す図である。
【図２】図２は本発明に係る記録媒体の供給装置が適用されたプリンタの内部構造の一例を示す図である。
【図３】図３は図２内の供給装置の内部構造の実施の形態を示す図である。
【図４】図４は本発明に係る記録媒体の供給装置の他の実施の形態を説明するために用いた図である。
【図５】図５は従来の記録媒体の供給装置のロール紙とフィードローラの位置関係を示す図である。
【図６】図６は図５に示した従来の記録媒体の供給装置でのロール紙の巻き戻し時に発生する問題点を説明するために用いた図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…ロール紙、１２、１２′…フィードローラ、１３…当接点、１４…当接点の接線、２０…供給装置、２２…ロール紙ケース、３０…ガイド板、３０Ａ…ガイド溝、３２…加圧レバー、３４…コイルばね、３８…剥離板、４２…紙管、４４…画像形成面、４６…支軸、５０…画像形成装置、１００…プリンタ
【図１】
2005280861.tif 000003
【図２】
2005280861.tif 000004
【図３】
2005280861.tif 000005
【図４】
2005280861.tif 000006
【図５】
2005280861.tif 000007
【図６】
2005280861.tif 000008