(57)【要約】【課題】  ロールシート搬送装置において、ロール紙における搬送性能（斜行、送り精度）の向上を図る。【解決手段】  （１）ロール紙を保持するスプール軸に作用する負荷発生手段（トルクリミッター）、  （２）前記トルクリミッターとこれの回転止めの間に、ロール紙の巻き戻し方向に回転付勢力（トルク）を与えるバネ部材（ブレーキバネ）で構成し、  （３）前記ブレーキバネによる最大トルクは、トルクリミッター値以下とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成領域にロール状シートを搬送する搬送手段と、ロール状シートを保持して回転可能なスプール、前記スプールに作用させるための回転負荷発生手段を有するロールシート搬送装置において、
前記回転負荷発生手段の構成として、前記スプール軸上に作用する定負荷発生部材（トルクリミッター）と、この回転止め部材の間にロール状シートの給紙方向と逆方向（巻き戻し方向）に回転付勢力（トルク）を与えるバネ部材を介して接続されていることを特徴とするロールシート搬送装置。
【請求項２】
前記バネ部材の回転付勢力の最大トルク値は、定負荷発生部材（トルクリミッター）のトルク値以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のロールシート搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール紙やロールフィルムなどのシートを使用するプリンターやファクシミリ、複写機といった記録装置等に利用されるロールシート搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録紙や記録フィルムなどの記録媒体を搬送させながら画像記録を行う装置は、一般的に以下に述べるような構成のものが知られている。
【０００３】
図８の従来例の画像形成装置の断面（紙パス）図をもとに説明する。
従来、記録媒体を搬送させながら記録行う画像装置として、一般的には以下の構成が知られている。
【０００４】
ロール状の記録紙Prを回転可能に保持し、給紙するためのロールホルダー110、送り出された記録紙を保持しながら、画像形成を行う画像形成部120、画像形成後機外に排出させる排紙部130で構成される。
【０００５】
ロール紙ホルダー110の構成として、ロール紙Prはスプール軸111及び一対のスプールフランジ112により回転自在に保持され、スプール軸111の片側端にはトルクリミッター113が設けられている。トルクリミッター113は、スプール軸111と共回りし、片側を回転止めされているため、ロール紙Prの回転方向に所定トルクTrが発生する構成となっている。このトルクは一般的にロールブレーキＴと呼ばれるものであり、ロール紙Prと後述のLFローラとの間に一定のテンション力Ｔを与えることでロール紙Prの斜行補正をしており、ユーザーのロールセット時に生じるズレ、弛み等を除去する。なお、ロールブレーキＴは次式によって算出される値である。
【０００６】
ロールブレーキＴ＝Ｔｒ／ロール径φＤ／２・・・式（１）
なお本例では、トルクTrはスプール軸111上で0.8〜1.0kgf.cm程度である。
【０００７】
ロール紙Prを給紙搬送する構成として、ロール給紙ローラ115と、これに所定の加圧力で付勢される複数個の従動コロ114からなる。ロール給紙ローラ115の駆動は、不図示の給紙モータの駆動を伝達して行っている。画像形成部120には、画像形成時に記録紙を所定量搬送するためのLFローラ121とこれに所定加圧力Fにて付勢しつつ従動回転する複数個のピンチローラ122、紙を吸引しつつ平面状に保持するための吸引プラテン123、記録ヘッド141を保持し紙搬送方向Ｙと直角方向Ｘに往復走査する（これを主走査と呼ぶ）キャリッジ140から構成される。
【０００８】
又、別の従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
【０００９】
【特許文献１】特開2000-226143号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記装置の場合、次に述べるような問題が発生する。
【００１１】
給紙開始時、ロール紙Prはその搬送加速度とロールイナーシャ（慣性力）により搬送した分よりも多く惰性回転して多少の巻き緩み（ル−プ）が発生する。
【００１２】
この現象は、給紙速度とロールの外径・質量に依存するため、給紙速度（加速度）が速い、或いはロール紙Prの外径が大きい、幅広、や紙の密度（坪量）が大きい場合にロールイナーシャが大きくなるためその分巻き緩みが大きくなる。その結果、画像形成は、ＬＦローラ121で所定量搬送とキャリッジが走査しつつ記録を繰り返して行うが、ロール紙Prが前述の巻き緩み（ル−プ）が無くなった瞬間にＬＦローラ121に対し、ロール紙Prの質量と前述のロールブレーキが急激に作用することとなる。その結果、LFローラ121とピンチローラ122のニップ部でのスリップによりスジムラ（黒スジ）が発生して画像品位を著しく低下させてしまう。また、ロールブレーキＴが作用するタイミングが減るため、これによる斜行補正能力も著しく低下してしまう。
【００１３】
これを防止するために、ロール紙Prの惰性回転させないように前述のロールブレーキTの値を大きくする必要がある。ロールセット後の給紙時（これをプレフィードという）正方向はロール給紙ローラ115とロール紙Prとの間は一定テンションTが作用しているが、逆方向（巻き戻し方向）は図中点線部のように巻き戻した分は全てループとなる。この状態から、記録動作が開始されるが、前述同様ループが無くなった際にロールブレーキＴが作用し、ＬＦローラ121のニップ上でスリップにより送り量が少なくなる。この後、搬送時、ロ−ルブレーキＴの値が毎回作用するため送り量は安定するものの、ループの有無前後で送り量の変化により、濃度段差やスジムラ（黒スジ、白スジ）等の画像不良の原因となる。特に、本体上にカッターを設けて記録紙の後端切断と排出動作を行う場合、毎回巻き戻し動作が入るため、ロール紙Prのル−プ有無の切替りとなる画像中央部から必ず前述のような画像不良が発生してしまうことなる。
【００１４】
（発明の目的）
本発明は以上の点を鑑み、装置の大型化や複雑化、あるいは信頼性の低下を防ぎつつ、常に安定した画像記録動作を行うことを可能にする装置の提供にある
【課題を解決するための手段】
【００１５】
目的を達成するために本発明は、画像形成領域にロール状シートを搬送する搬送手段と、ロール状シートを保持して回転可能なスプール、前記スプールに作用させるための回転負荷発生手段を有するシート搬送装置において、前記回転負荷発生手段の構成として、前記スプール軸上に作用する定負荷発生部材（トルクリミッター）とこの回転止め部材の間にロール状シートの給紙方向と逆方向（巻き戻し方向）に回転付勢力（トルク）を与えるバネ部材を介して接続されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記バネ部材の回転付勢力の最大トルク値は、定負荷発生部材（トルクリミッター）のトルク値以下に設定しても良い。
【００１７】
以上のように、ロール状シートを保持するスプールに一定の負荷トルクを作用させるとともに、それを逆転方向に付勢する機構を設けたことで、毎給紙動作時に必ず一定のロールブレーキTが作用するため、斜行補正を効率的に行えるため、ユーザーのロール状セットマージンを広げることができる。また、印字時の搬送においても作用する負荷を一定化できるため、搬送精度もバラツキが少なくなり安定して高品位な画像記録が実現できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、
ロール状シートを保持して回転可能なスプールに作用させるための回転負荷発生手段の構成として、前記スプール軸上に作用する定負荷発生部材（トルクリミッター）とこの回転止め部材の間にロール状シートの給紙方向と逆方向（巻き戻し方向）に回転付勢力（トルク）を与えるバネ部材を介して接続し、該バネ部材の回転付勢力の最大トルク値は、定負荷発生部材（トルクリミッター）のトルク値以下に設定により以下に述べるような効果がある。
【００１９】
＊毎搬送時に一定のロ−ルブレ−キが作用するため、効率的に斜行補正できる。従って、ユーザーのロール紙のセットマージン（セットズレ許容範囲）を大きくすることが出来る。
【００２０】
特に、ロ−ルブレーキ値として小さい値に設定できるため、ロール紙の給紙駆動源の必要出力低減によるコストダウンが実現できる。
【００２１】
＊ロール紙の逆転付勢の機構としてバネのみで行っているため、モータ等の駆動源を必要とせずより安価に構成できる。
【００２２】
＊ロール径や幅、給紙速度によらず毎搬送時、一定の負荷が作用するため、搬送量が安定して高品位な画像記録が行える。
【００２３】
特に、ロール紙の紙幅が大きい或いはロール径が大きい場合、或いは給紙速度が速い場合、ロール紙のイナーシャによる惰性回転を防止するためにロールブレーキ力を大きくする必要があるが、本発明の構成ではその値を小さくできる為、本発明の構成が非常に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００２５】
以下、図１の画像装置全体の概略構成を示す斜視図、及び図２の装置中央部における側断面図を参照して本発明のシ−ト搬送装置を備えた記録装置の実施形態を説明する。
【００２６】
装置１は大きく分けてロール状の記録紙Prを回転可能に保持し、給紙するためのロール紙ホルダー10、そこから送り出された記録紙を保持しながら画像形成を行う画像形成部20、画像形成後の記録紙を機外に排出するための排紙部30より構成される。
【００２７】
ロール紙ホルダー10は、ロール紙Prをスプール軸11及び一対のスプールフランジ12L,12Rにより回転自在に保持され、本ホルダーはロール紙Prの交換作業を容易に行うため、一対のスライドレール13L,13Rにより装置本体１より引き出し可能に支持されている。この構成詳細については後述する。
【００２８】
画像形成部20には、画像形成時に記録紙を所定量搬送するためのLFローラ21とこれに所定加圧力Ｆにて付勢しつつ従動回転する複数個のピンチローラ22、紙を吸引しつつ平面状に保持するための吸引プラテン23、記録ヘッド41を保持し紙搬送方向Ｙ（これを副走査と呼ぶ）と直角方向Ｘに往復走査する（これを主走査と呼ぶ）キャリッジ40から構成される。
【００２９】
先ず、キャリッジ40の構成について説明する。
【００３０】
記録ヘッド41は周知のインクジェット方式であり、これを保持するキャリッジ40の主走査方向の往復移動動作に周期して生成された画像データに基づいたヘッド駆動信号によりインク滴を記録紙Prに向かって吐出し、画像を形成していく。
【００３１】
キャッリッジ40は、装置全域に主走査方向に配されているメインステイ50上に取り付けられている一対の平行なメインレール51、サブレール52上を夫々軸受42、スライド軸受43介して往復移動する。軸受42、スライド軸受43はキャリッジ40の両端に設けられている。スライド軸受43は、Y方向（副走査方向）に摺動可能であり、スライドバネ43ａにより、サブレール52側に所定加圧力にて付勢されている。以上の構成により、キャリッジ40は常にメインレール51の片側に付勢されることとなり、移動時の振動や軸受42嵌合ガタ内の暴れ等を防止し、より高品位な画像形成を可能としている。スライド軸受43上には、リニアセンサー44が設けられ、リニアセンサー44は、メインステイ50上に取り付けられ主走査方向に配した光学式のリニアスケール53の信号を読み取っている。この信号により、キャリッジ40の駆動制御、前述の画像生成制御を行っている。キャリッジ40の移動は、メインステイ50の片側端近傍に設けられたキャリッジモータ（不図示）の駆動をキャリッジベルト54により伝達して往復移動し、この駆動制御は前述のリニアセンサー44よりの信号により行われる。
【００３２】
次に、ＬＦローラ21、ピンチローラ22及び吸引プラテン23等の構成について説明する。
【００３３】
LFローラ21は記録ヘッド41の各走査間に記録紙を所定量搬送するが、その搬送精度が画像品位に大きく関与するため、外径や振れなど高精度に仕上げかつローラ表面の摩擦係数をサンドブラスト加工、或いは表面にアルミナ粉塗着などにより高め、記録紙のスリップを極力防ぐようにしている。本ローラは、一側端に連結される不図視のＬＦモータにより駆動される。ピンチローラ22は、ピンチローラアーム22aに回転自在に保持され、その後部のピンチローラバネ22bにより、LFローラ21に対し押圧しており、これらはピンチローラホルダ22cによってユニット化されている。主走査方向に複数配されたピンチローラホルダ22cは前述のメインステイ50に取り付けられている。ＬＦローラ21を回転自在に保持する複数個のＬＦ軸受24は密閉の空洞構造をもつ下ステイ25上に配されている。
【００３４】
複数個のプラテン孔23aを有する吸引プラテン23も下ステイ25にシール固定されており、下ステイ25の片側端接続されるプラテン吸引ファン70により、下ステイ25をダクトとしてプラテン孔23aから吸引を行い、記録紙Prを吸着する。これにより、記録時の紙浮きや印字後の波打ち（コックリング）等を防止する。
【００３５】
次に、ロール紙ホルダー10及び本発明の特徴部となるスプール軸11の構成について、図３のロ−ルホルダーの構成を示す斜視図、図４のスプ−ル軸の構成を示す図、図５のスプ−ル軸断面図、図6のブレ−キバネ構成詳細図も用いながら説明する。
【００３６】
ロール紙ホルダー10の構成として、スプール軸11及び一対のスプールフランジ12L,12Rにより回転自在に保持されるロール紙Prは、スプールフランジ12Lはスプール軸11に沿ってスライド可能であり、これにロール紙Prの幅方向を規制する。スプール軸11の両端部に一対のベアリング11aが設けられており、夫々をロールホルダー10の枠体を構成するロール側板16L,16RのU溝が受けている。
【００３７】
スプール軸11の左側には、ベアリング11aの外側に平行ピン11bによってスプール軸11と共回りをするトルクリミッター11cが設けられている。トルクリミッター11cは、外径部の突起11c1を固定し、内径部の溝11c2を回転させることで所定のトルクTrが発生するタイプであり、本例の使用のトルク値は0.6〜1.0kgf.cmである。このトルク値Trは一般的にロールブレーキＴと呼ばれるものであり、ロール紙PrとLFローラとの間に一定のテンション力Ｔを与えることでロール紙Prの斜行補正をするもので、ユーザーのロールセット時に生じるズレ、弛み等を除去する。ロールブレーキＴは次式によって算出される値である。
【００３８】
ロールブレーキＴ＝Ｔｒ／ロール径φＤ／２・・・式（１）
トルクリミッター11cの突起11c1と嵌合するブレーキバネ受け部材11dとハウジング11fの間にブレ−キバネ11eが接続されている。ブレ−キバネ11eはネジリコイルバネであり、その一側端11e1をハウジング11fのバネ掛け部11f1と係合しており、もう一方の11e2を前記ブレ−キバネ受け部材11dのバネ掛け部11d1と係合している。ハウジング11fは、その外周に設けられたリブ11f2と回転止め部材11gで回転止めされている。以上の構成によりバネ張力によりロール紙Prは巻き戻し方向に付勢されることとなるが、給紙動作とブレーキバネの構成詳細については後述する。
【００３９】
スプール軸11の左端部には、それに摺接する板バネ11hが設けられ、スラスト方向のガタ寄せを行っている。
【００４０】
ロール紙Prの給紙搬送は、ロール給紙ローラ14とこれに所定の加圧力で付勢される複数個の従動コロ15で行っている。ロール給紙ローラ14は、給紙モータ17の駆動を中間に電磁クラッチ18、ギアトレイン19を介して伝達して駆動している。
【００４１】
次に、給紙動作とブレ−キバネ11eの構成について図6を用いて説明する。
【００４２】
ブレ−キバネ受け部材11dにはリブ11d2が設けられ、これと接触するリブ11f2がハウジング11fの内部に設けられている。
【００４３】
初期状態（ロール紙Prをセットした状態）では、ブレ−キバネ受け部材のリブ11d2とハウジングのリブ11f2がブレ−キバネ11eの初期トルクT0にて突き当たった状態となっている。この状態から給紙動作によって矢印方向にロール紙Prが回転すると、これに伴ってトルクリミッター11c、ブレーキバネ受け部材11dも夫々のリブ11f2、11d2が突き当たるまで回転する。この際に、ブレ−キバネ11eも捻られて最大（突き当たった状態）でトルクTmaxが発生する。ここから更に給紙されるとハウジング11fによりブレ−キバネ受け部材11d、トルクリミッター11cも回転止めされ、スプール軸11にはトルクリミッタ−11cの一定の負荷トルクTrが発生して、これがロールブレーキTとなる。
【００４４】
ブレーキバネ11eの張力としては、ロールブレーキTが一定となるために、Tmax≦Trに設定する必要がある。なお、本例における、トルクリミッタ−11cの値Tr：0.8〜1.0kgf.cm、ブレーキバネ11eの初期トルクT0：0.1〜0.3kgf.cm  MaxトルクTmax：0.8〜1.0kgf.cm以下に設定されている。
【００４５】
以上の構成により、ロール紙Prが給紙動作によって惰性回転にて巻き緩みが生じても、ブレーキバネ11eにより巻き取られるため、次の給紙動作には確実に一定値のロールブレーキTが作用する。
【００４６】
従って、ロ−ル紙Prには一定のロールブレーキTが恒常的に作用するため、効率的に斜行補正しつつ搬送精度もバラツキが少なくなり安定して高印字な画像記録が実現できる。
【００４７】
以下にこの効果を確認するための検証を行った。
【００４８】
図７は、ＬＦローラ21で所定量搬送した際の実際の送り量をプロットしたものである。
【００４９】
このグラフより分かるように、従来構成の場合、3〜4バンドに１回ロールブレーキTが作用して局所的にスリップしているのに対し、本構成はロールブレーキTバンド毎、一定に作用しているため送り量も安定しており、本実験結果として搬送精度は約4倍の向上が見られた。
【００５０】
この傾向は、ロールのイナーシャが大きくなる条件、即ち、ロール径が大きい、或いはロール幅が大きい、または給紙速度（加速度）が速い程顕著となる。
【００５１】
従って、ロールブレーキ値Ｔとブレーキバネ11eの値は、装置で通紙されるロール紙Prの厚みや幅、給紙テーブル等により選択するのが好ましい。
【００５２】
排紙部30には、記録紙Prを受け排紙姿勢をコントロールする排紙カバー31と記録紙Pr上面側のトップカバー32にて排紙口を形成している。
【００５３】
トップカバー32は、内部が密閉かつ空洞構造でとなるブロー成型にて形成されている。本実施例では、軽量、高剛性、型代が安い等の理由からこのブロー成型品を採用しており、これは特に大型機の外装部品などで近年多く採用されている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施例説明図（装置全体の概略構成を示す斜視図）。
【図２】実施例説明図（装置全体の概略構成を示す側断面図）。
【図３】実施例説明図（ロ−ルホルダ−の構成を示す図）。
【図４】実施例説明図（スプ−ル軸の構成を示す図）。
【図５】実施例説明図（スプール軸断面図）。
【図６】実施例説明図（ブレ−キバネ構成詳細を示す図）。
【図７】実施例説明図（ブレ−キバネ効果の検討方法及び結果を示す図）。
【図８】従来例説明図（装置構成を示す側断面図）。
【符号の説明】
【００５５】
Pr  記録紙
D  ロール外径
T  ロールブレーキ（テンション力）
Tr  トルクリミッターのトルク値
T0  ブレ−キバネの作用する初期トルク値
Tmax  ブレ−キバネの作用する最大トルク値
X  主走査方向
Y  搬送方向（副走査方向）
1  本体
10  ロールホルダー
11  スプール軸
11a  ベアリング
11b  平行ピン
11c  トルクリミッター
11c1  外径部の突起
11c2  内径部の溝
11d  ブレ−キバネ受け部材
11d1  ブレ−キバネ受け部材11dのバネ掛け部
11d2  リブ
11e  ブレ−キバネ
11f  ハウジング
11f1  バネ掛け部
11f2  リブ
11g  回転止め部材
11h  板バネ
12L,R  スプ−ルフランジ
13L,R  スライドレール
14  ロール給紙ローラ
15  従動コロ
16L,16R  ロール側板
20  画像形成部
21  ＬＦローラ
22  ピンチローラ
23  吸引プラテン
24  ＬＦ軸受
25  下ステイ
30  排紙部
40  キャリッジ
41  記録ヘッド
【図１】
2006315777.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006315777.tif 000006
【図５】
2006315777.tif 000007
【図６】
2006315777.tif 000008
【図７】
2006315777.tif 000009
【図８】
2006315777.tif 000010