(57)【要約】【課題】ロール紙を用いる画像形成装置では、ロール紙を定型サイズまたは決められた長さにカットして使用する場合がある。また、ロール紙は複数の搬送ローラによって挟持されて搬送される。ロール紙の種類またはセット状態によっては、搬送ローラに対してロール紙が滑などして異常搬送が生じる場合がある。そのため、定型サイズあるいは決められた長さにカットできないという問題があった。【解決手段】ロール紙の状態を検出し、その検出結果に基づいて搬送量を補正することで、異常搬送があったとしても、定型あるいは決められた長さにロール紙をカットできるようにする画像形成装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状に巻き回された用紙を搬送する搬送手段と、前記用紙の残量に応じて前記用紙の搬送量が所定の搬送量となるように補正して搬送する制御手段と、一定の搬送速度で前記用紙を搬送しながら画像を記録する画像形成手段とを備える画像形成装置において、
前記用紙を切断するカッターと、前記ロール状に巻き回された用紙の紙管の両端に固定されたフランジを載置し、該フランジの回転に連動して回転するコロと、前記コロの回転を検出する回転検出センサと、前記用紙の先端を検出する先端検出センサとをさらに有し、
前記搬送手段は、前記カッターの前記用紙の搬送方向下流に配置され、ステップ駆動するローラを有し、
前記制御手段は、前記回転検出センサの検出結果に基づいて前記コロの回転速度を演算し、該回転速度に基づいて前記ロール状に巻き回された前記用紙の残量を演算し、前記先端検出センサの検出結果と前記ローラを駆動するステップ数とに基づいて前記用紙の先端からの前記カッターで切断する位置までの長さを演算して取得し、
前記カッターで前記用紙を切断する前に前記ローラの回転速度を増して前記用紙の搬送速度を上げ、
予め決められた用紙サイズに前記用紙を切断するため前記長さに基づいて前記用紙を所定の搬送量搬送して搬送を一時的に停止し、
前記カッターによって前記用紙を切断する制御を含み、
前記長さの演算は、前記用紙サイズに応じた基準となる前記ローラを駆動するステップ数に対して前記残量に基づいて演算したステップ数を増加または減少させる補正演算を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ローラは前記残量に基づいて回転速度を可変することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記長さの演算は前記画像形成手段の副走査方向解像度に基づく前記用紙の搬送量を単位として演算すること特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記カッターの搬送方向上流に前記ロール状に巻き回された用紙を複数備え、
前記搬送手段は、前記複数の用紙の内の一つを選択して前記カッターおよび前記画像形成手段に搬送し、
前記制御手段は前記ローラに対して前記選択して前記カッターおよび前記画像形成手段に搬送される前記用紙に応じて前記補正演算をすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に画像を記録する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体として紙管にロール状に巻き回されたロール紙を用い、そのロール紙に画像を記録する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置は、紙管に巻き回された記録媒体を定型サイズの用紙にカットするためのカッターを備えている。ロール紙は、搬送ローラによって搬送され、所定量搬送されると一旦停止し、幅方向に沿ってカットされ、定型サイズの用紙に切断される。そして、用紙のカットが可能な搬送機構を備える装置では、搬送誤差を防止するため搬送時に補正を行うものがある。例えば、特許文献１には、画像形成装置に用いるロール紙の残量に応じて搬送量を補正する技術が開示されてる。しかし、この技術は、巻き回されているロールの直ぐ後段に配置されたローラを制御し、引き出す用紙を所定量にするものである。しかし、搬送誤差量は、装着される記録媒体の種類や厚みなどによっても異なり、また搬送機構に備わる搬送ローラの内のどこを補正制御するかによっても異なる。例えば、紙の伸縮性、表面粗さなど質が異なると搬送誤差が生じる場合もある。また、ロール紙と搬送ローラとの間での滑りや、搬送過程で生じる張力による伸びなどのため搬送誤差が生じる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７４７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、記録媒体がロール紙の場合に、ロール紙の残量によって搬送量が変わってくることがあり、ロールから用紙を引き出す搬送モータに対して、ロール紙の残量に対応した補正量を考慮する駆動を行う技術が開示されている。
【０００５】
しかし、ロール紙の搬送誤差を生じさせる原因としては、ロール紙を載置する条件、搬送過程で生じる負荷の変動、ロール紙厚みのばらつきなど紙質の違いなど様々な原因がある。また長い搬送機構の内の駆動補正する機構の位置によって搬送誤差の量も変わるという問題もあった。また、ロール紙を切断するカッターの傍に配置された搬送ローラにおけるロール紙の滑りも搬送誤差に影響を与える。搬送時に搬送誤差が生じると、指定した定型サイズにカットができずカット後の用紙のサイズがまちまちとなってしまう問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ロール状に巻き回された用紙を搬送する搬送手段と、前記用紙の残量に応じて前記用紙の搬送量が所定の搬送量となるように補正して搬送する制御手段と、一定の搬送速度で前記用紙を搬送しながら画像を記録する画像形成手段とを備える画像形成装置において、前記用紙を切断するカッターと、前記ロール状に巻き回された用紙の紙管の両端に固定されたフランジを載置し、該フランジの回転に連動して回転するコロと、前記コロの回転を検出する回転検出センサと、前記用紙の先端を検出する先端検出センサとをさらに有し、前記搬送手段は、前記カッターの前記用紙の搬送方向下流に配置され、ステップ駆動するローラを有し、前記制御手段は、前記回転検出センサの検出結果に基づいて前記コロの回転速度を演算し、該回転速度に基づいて前記ロール状に巻き回された前記用紙の残量を演算し、前記先端検出センサの検出結果と前記ローラを駆動するステップ数とに基づいて前記用紙の先端からの前記カッターで切断する位置までの長さを演算して取得し、前記カッターで前記用紙を切断する前に前記ローラの回転速度を増して前記用紙の搬送速度を上げ、予め決められた用紙サイズに前記用紙を切断するため前記長さに基づいて前記用紙を所定の搬送量搬送して搬送を一時的に停止し、前記カッターによって前記用紙を切断する制御を含み、前記長さの演算は、前記用紙サイズに応じた基準となる前記ローラを駆動するステップ数に対して前記残量に基づいて演算したステップ数を増加または減少させる補正演算を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によって、記録媒体の状態に応じて適切な位置で適切な搬送量を補正することができるので、ロール紙の搬送誤差が低減し、カット後の用紙のサイズのばらつきを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図２は画像形成装置のブロック図である。
【図３】図３は画像形成装置の動作の例を示すフローチャートである。
【図４】図４はロール紙の搬送機構の一部を説明する図である。
【図５】図５はロール紙の状態に応じた補正値を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を用いて実施の形態を説明する。
画像形成装置２０は、画像データに基づいて記録媒体にトナーを付着させ、定着させることで記録媒体上に画像を記録する装置である。記録媒体には、紙、薄いシート状の樹脂などが用いられる。装置上部には記録媒体に画像を記録する記録部、装置下部には上段給紙装置２１と下段給紙装置２２の２段の給紙装置が備わっている。この給紙装置は、幅や種類の異なる記録媒体を収納することができる。上段給紙装置２１は、紙管に紙が巻き回されたロール紙２３の両端にフランジ１が固定され、そのフランジ１がコロ２４、２５上に回転可能に載置されている。ロール紙２３は、第１ローラ２によって引き出される。また、引き出された用紙３３は、第１ローラ２によって画像形成装置２０の記録部へ供給される。第１ローラ２は、駆動ローラとピンチローラで構成されている。ピンチローラは駆動ローラに回転可能に押圧され、駆動ローラの回転に伴って回転する。ロール紙２３は、その２つのローラで挟まれ、駆動ローラの回転に伴って搬送される。下段給紙装置２２は、紙管に紙が巻かれたロール紙２６の両端にフランジ２７が固定され、そのフランジ２７がコロ２８、２９上に回転可能に載置されている。ロール紙２６は、第４ローラ３０によって引き出される。また、引き出された用紙３４は、第４ローラ３０によって画像形成装置２０の記録部へ供給される。第４ローラ３０も第１ローラ２と同様の構造である。用紙３３と用紙３４は選択的に記録部に供給される。
【００１０】
用紙３３あるいは用紙３４は搬送路３１に沿って搬送される。搬送路３１に沿って搬送される先にカッター装置３が備わる。搬送された用紙はカッター装置３によってカットされる。カッター装置３の先に、用紙を搬送する第２ローラ４が備わっている。さらに、用紙は搬送路３２に沿って搬送され、搬送路３２の先に第３ローラ５が備わる。第２ローラ４および第３ローラ５は第１ローラと同様に駆動ローラとピンチローラを備え、用紙を挟持しながら搬送する。搬送路３２には、点線で示された用紙の撓み部３５をつくるための空間がある。通常の搬送では第２ローラ４と第３ローラ５の間では用紙は張った状態である。用紙をカットするためにカッター装置３の位置において一時停止させる場合に、用紙の撓み部３５を作る。
【００１１】
画像形成装置２０の記録部では、除電器１３によって感光体ドラム１４の表面電位のリフレッシュがされ、帯電器６による電荷のチャージが行われた後、パソコンなどのホストコンピューターから送り込まれたデータが図示しないＲＩＰコントローラ基板によってラスタライズされ、ＬＥＤヘッド７によって感光体ドラム１４の表面上にイメージが反転された静電潜像の形で描かれる。この静電潜像は現像器８の現像スリーブ９から供給されるトナーによって現像され、感光体ドラム１４の表面上に反転イメージのトナー像が形成される。
【００１２】
給紙装置から送り出され、記録部に到達した用紙は、感光体ドラム１４に静電力によって張り付き、背面から転写ローラ１０の転写バイアスおよび圧を受けて感光体ドラム１４上のトナーが用紙に転写される。トナーが転写された用紙は、分離部１１の分離バイアスを受けることによって感光体ドラム１４から引き剥がされる。トナーを用紙に転写した後の感光体ドラム１４の表面には、未転写のトナーがわずかに残存する。そのため、感光体ドラム１４に残存するトナーは、クリーナ１２に設けられた感光体ドラム１４に適正な圧力で当接するゴム製のクリーナブレードによって掻き取られ、クリーナ１２の内部へと収容される。
【００１３】
感光体ドラム１４からトナーが転写された用紙は搬送ベルト１５によって搬送される。搬送ベルト１５の内部には用紙吸着用のファンが備わり、表面の吸引孔によって用紙が吸着されながら搬送される。用紙は、搬送を補助する役割を持った搬送ベルト１５を経た後、定着器１６へと搬送される。用紙に転写されたトナー像は、定着器１６の高温の定着ローラ１７と加圧ローラ１８の間を通過することで熱と圧力を受けて用紙に定着され、排出手段１９を構成する排紙ローラと従動ローラを介して装置外部へと排出される。
【００１４】
図２は画像形成装置のブロック図である。制御手段４７はＲＯＭ３６に記憶されているプログラムに従って動作し、装置全体の制御を司る制御手段である。ＲＡＭ３７は制御手段４７のワークメモリ、データの一時的な記憶、設定値の記憶などに用いられる。ＲＯＭ３６にはプログラムの他に装置の初期値などのデータが記憶されている。記録部３８は、画像形成装置２０の用紙に画像を記録する部分であり、例えば電子写真式の画像形成装置であり、制御手段４７の制御によって動作する。
【００１５】
カッター駆動手段３９は、制御手段４７によって制御され、カッター装置３内に配置されているカッター４０を駆動する。カッター４０は用紙の幅方向に移動して用紙を切断するカッターである。
【００１６】
第１ローラ駆動手段４１は、制御手段４７によって制御され、第１ローラ２を駆動する。第１ローラ駆動手段４１は制御手段４７からのパルス数の情報に基づきステッピングモータを駆動し、それに接続されている第１ローラ２を回転させる。第２ローラ駆動手段４２は、制御手段４７によって制御され、第２ローラ４を駆動する。第２ローラ駆動手段４２は制御手段４７からのパルス数の情報に基づきステッピングモータを駆動し、それに接続されている第２ローラ４を回転させる。第３ローラ駆動手段４３は、制御手段４７によって制御され、第３ローラ５を駆動する。第３ローラ駆動手段４３は、制御手段４７からのパルス数の情報に基づきステッピングモータを駆動し、それに接続されている第３ローラ５を回転させる。第４ローラ駆動手段４４は、制御手段４７によって制御され、第４ローラ３０を駆動する。第４ローラ駆動手段４４は、制御手段４７からのパルス数の情報に基づきステッピングモータを駆動し、それに接続されている第４ローラ３０を回転させる。制御手段４７から夫々のローラ駆動手段にパルス数の情報を与え、夫々のローラ駆動手段はそのパルス数分の駆動信号をモータに一定のタイミングで与える。モータを一定の速度で一定の量だけ回転させることができる。
【００１７】
第１エンコーダ４５はコロ２５の回転数を検出するエンコーダであり、制御手段４７によって制御され、また取得した回転数のデータを制御手段４７に出力する。ロール紙２３を一定の速度で搬送すると、ロール径に応じてフランジ１の単位時間当たりの回転数が変わる。この回転数からロール紙２３の用紙の残量を制御手段４７によって演算する。第２エンコーダ４６はコロ２９の回転数を検出するエンコーダでり、第１エンコーダ４５と同様の構成を備える。
【００１８】
また、制御手段４７は、第２ローラ４のパルス数からの用紙の搬送量を演算する。所定の量、例えば定型サイズの長さに対応する搬送量、に基づいて用紙を搬送さた後に停止し、カッター４０を動作させる。すなわち、Ａ４サイズ、Ａ３サイズな定型サイズの用紙、あるいは予め指定したサイズに用紙を切断する場合、第２ローラ４の回転数に基づいて演算された用紙の搬送量によって切断位置が判断される。切断位置にいちばん近い搬送ローラを用いることで、用紙の伸びなどによる誤差を小さくできる。また、第２ローラ４は、カッター装置３の後段のすぐそばに配置され、上段給紙装置２１と下段給紙装置２２のどちらからの用紙も共通に搬送するので、給紙装置毎の誤差も無くすることができる。また、第２ローラ４はロール紙２３をロールから引き出す第１ローラ２より用紙を挟む圧を高くすることが好ましい。用紙の厚みのよる搬送誤差を小さくできるからである。カット後の用紙の先端を検出する用紙検出センサは不図示であるが、そのセンサの検出結果によって用紙の先頭位置が制御手段４７に取得される。用紙検出センサの位置と第２ローラ４の位置までの距離は固定長であり、予め取得することがでる。またその用紙の先頭位置からの距離と、第２ローラの駆動のためのパルス数に基づいて用紙の長さを演算できる。
【００１９】
ロール紙２３は巻き回された用紙の量によって、重さが異なる。すなわち多く巻かれているときは重く、少ない時は軽い。重い場合は軽い場合に比べ、第１ローラ２による搬送時に用紙が滑りやすく、搬送量の誤差が大きくなる。滑った場合に第２ローラ４にも影響を与える場合がある。また部分的な厚みの変化や材質の均一性が無い場合なども搬送誤差が生じる。制御手段４７は、基本となる用紙の搬送量を演算して取得する。搬送に用いる第２ローラ４はステッピングモータが使用されている。このステッピングモーターへの駆動ステップ数をカウントし、この量に基づいて搬送量が演算される。さらにこの演算される搬送量の単位を記録部で記録する走査線数を単位として演算される。このようにすることで、実際の記録動作で使用する搬送方向の量と搬送で使用される搬送方向の量とを共通にできるので演算上の誤差を防止できる。ロール紙をカットしても搬送誤差による寸法違いを防止できる。
【００２０】
図４はロール紙の搬送機構の一部を説明する図である。コロ２５には円盤状のスケール５６が備わる。そのスケール５６のメモリは第１エンコーダ４５によって読取られる。第１ローラ２は、駆動ローラ５０とピンチローラ５１を備える。ピンチローラ５１は、駆動ローラ５０に回転可能に押圧され、駆動ローラ５０の回転に伴って回転する。ロール紙２３は駆動ローラ５０とピンチローラ５１に挟まれ搬送される。駆動ローラ５０は回転軸の中心が一致している歯車４８が接続され、その歯車４８にモータ４９の回転が伝達される。モータ４９は制御手段４７によって回転が制御される。第２ローラ４は、駆動ローラ５２とピンチローラ５５を備える。ピンチローラ５５は、駆動ローラ５２に回転可能に押圧され、駆動ローラ５２の回転に伴って回転する。用紙３３は駆動ローラ５２とピンチローラ５５に挟まれ搬送される。駆動ローラ５２は回転軸の中心が一致している歯車５３が接続され、その歯車５３にモータ５４の回転が伝達される。モータ５４は制御手段４７によって回転が制御される。
【００２１】
図５はロール紙の状態に応じた補正値を説明する図である。横軸５７はロール紙の残量を示している。左側縦軸５８は搬送誤差を補正する補正値を示している。例えば、ロール紙の残量が０ｍのとき補正値は”Ｃ”、残量の中央の１００ｍのとき補正値は”Ｂ”、残量が２００ｍのとき補正値は”Ａ”となる。これらの値は予め実験などにより取得し、ＲＯＭ３６に演算式またはテーブルとして記憶させ、必要に応じて演算に用いる。用紙の残量が多い場合に、搬送誤差が大きくなり、補正値も大きいものが必要になり、少ない場合にはほとんど搬送誤差が生じず、補正が必要ないことがある。場合によっては所定の量以上の残量があるときのみに搬送の補正をおこなってもよい。
【００２２】
次に動作について説明する。画像形成装置２０の動作は制御手段４７によって制御される。また制御手段４７はＲＯＭ３６に記憶された制御プログラムに従って動作する。
図３は画像形成装置の動作の例を示すフローチャートである。ステップＳ１では、使用しているロール紙残量を演算して求める。コロ２５の単位時間当たりの回転数から求めることができる。
【００２３】
次にステップＳ２では、取得したロール紙残量に応じて搬送量の補正値を演算する。予め記憶された条件から演算することができる。搬送量だけではなく、第２ローラ４の回転速度の補正をすることもできる。これは、ロール紙残量が多いほど重く搬送時のスリップが大きくなるので、撓みを作るときに、残量が多いほどより低速で回転させ搬送誤差を少なくする。この設定値も予め実験により求め値をＲＯＭ３６に記憶させておくことができる。
【００２４】
次にステップＳ３では、予め指定された定型サイズの用紙を得るための搬送量に対応する値に対して演算して得た補正値を加え補正後の搬送量に対応する値を求める。この値は、例えば第２ローラ４の搬送量と回転速度である。
【００２５】
次にステップＳ４では用紙の搬送を行う。次にステップＳ５では、第２ローラ４の搬送量を取得し、補正後の搬送量に対応する値になるまで指定の搬送速度で用紙を搬送する。
次にステップＳ６では、搬送を一旦停止させ、カッター４０を作動させて用紙をカットする。予め指定した用紙サイズにカットされたものを得ることができる。
【００２６】
記録部３８に連続して用紙を供給するために、用紙の撓み部３５を設ける必要がある。用紙を一旦停止させる前に、カットのための停止時間分の搬送量以上の用紙を余分に搬送させておく。停止している間に、この余分に搬送させた部分を用いて記録部３８に用紙を供給する。すなわち、第１ローラ２と第２ローラ４の搬送速度を制御する必要がある。搬送速度を可変するため搬送誤差が生じる可能性があり、その分の誤差の補正も含んで搬送量を演算することになる。第３ローラ５は一定の速度で回転させ、第１ローラ２と第２ローラ４を搬送時より速い速度で回転させることで用紙の撓み部３５を作ることができる。第２ローラ４はカッター装置３の用紙３３の搬送方向下流側であって近傍に配置することが好ましく、１５ｃｍ以内に配置することが好ましい。なるべく近くに配置する。カッター装置３の近傍に配置されたローラに基づく値をカットする用紙の長さを演算するために用いるためである。用紙の搬送時の伸び縮の影響を低くすることができる。
【００２７】
また、上段と下段とでは、異なるロール紙を装填することができる。そのため、第１ローラ２を用いた場合と第４ローラ３０を用いた場合とでは補正値が異なり、夫々のローラに合わせて設定値や演算を変える必要がある。また、使用する紙種、やロール紙幅などの用紙の種類に応じても設定値や演算を変える必要がある。一方、第２ローラ４が共通に使用されるので上段と下段の給紙装置の違いによる誤差を小さくできる。また、これらの動作は、対応するプログラムと設定値を夫々記憶させ、用紙の選択に応じて変えることで実施できる。
【００２８】
また、用紙の残量が所定量、例えば半分、以上のときにのみ搬送の補正を行う制御をしてもよい。例えばそのような場合には、用紙の残量が所定量未満のときには補正演算の演算結果の値を”０”にして制御する。
また、画像形成装置２０の記録部の構成を電子写真式で説明したが、インクジェット式に置き換えることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、電子写真式プリンターまたはインクジェットプリンターなどの記録装置に利用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  フランジ
２  第１ローラ
３  カッター装置
４  第２ローラ
５  第３ローラ
２０  画像形成装置
２１  上段給紙装置
２２  下段給紙装置
２３  ロール紙
２５  コロ
２６  ロール紙
２７  フランジ
３０  第４ローラ
３３  用紙
３６  ＲＯＭ
３７  ＲＡＭ
３８  記録部
４５  第１エンコーダ
４６  第２エンコーダ
４７  制御手段
【図１】
2014054770.tif 000003
【図２】
2014054770.tif 000004
【図３】
2014054770.tif 000005
【図４】
2014054770.tif 000006
【図５】
2014054770.tif 000007