(57)【要約】      （修正有）【課題】ロール紙の径によらず安定したシート搬送を達成できる搬送手段を提供し、安定した画像形成が可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  ロール紙の径によらず安定したシート搬送を達成するため、画像形成を行なう画像形成動作において、ローラ対による長尺シートの搬送速度が１つのロール長の途中で少なくとも1回切り替えられる。【選択図】  図１
2008221770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺シートが巻回されたロール紙を収容する給紙部と、給紙部から搬送される長尺シート表面に画像形成をなす画像形成部と、画像形成がなされた長尺シートを裁断するカッター部と、排紙部と、がシート材搬送方向沿って順に配置されたシート材搬送経路と、前記給紙部に収容されるロール紙の長尺シートを前記画像形成部へ引き出しながら給紙するローラ対を有し画像形成部に対向するよう給紙部と画像形成部との間に配置された搬送部と、を備えた画像形成装置において、
画像形成を行なう画像形成動作における前記長尺シートの搬送速度が１つのロール長の途中で少なくとも1回切り替えられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成動作は、前記ローラ対による前記長尺シートの間欠搬送を逐次繰り返して行なわれるものであり、前記間欠搬送毎の搬送速度の最大速度が１つのロール長の途中で少なくとも1回切り替えられ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】
前記給紙部に収容されるロール紙の外径、紙種情報を入力する入力手段と、ロール紙外径、ロール紙消費量、紙種毎の最高速度を記憶する記憶手段と、を有し、前記ロール紙外径と前記ロール紙消費量と前記紙種情報に応じて前記間欠搬送毎の最高速度が画像形成頁毎に設定されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ロール紙の外径を検出するためのロール紙径検出手段を備え、前記ロール紙径検出手段の出力信号に応じて前記間欠搬送毎の最高速度が画像形成頁毎に設定されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ロール紙の重量を検出するためのロール紙重量検出手段を備え、前記ロール紙重量検出手段の出力信号に応じて前記間欠搬送毎の最高速度が画像形成頁毎に設定されることを特徴とする請求項２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、長尺シートを巻回したロール状のシート材（ロール紙）に記録を行なう画像形成装置に関し、シート材の搬送速度を変更可能にした画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロール紙対応の画像形成装置は近年、インクジェットプリンタを中心に幅広く普及しはじめている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の画像形成装置構成は、従来のカット紙対応のインクジェットプリンタ給紙部にロール紙装填を可能とする簡易構成で、ロール紙給紙を実現することを特徴としている。
【０００４】
カット紙対応の画像形成装置に対して、ロール紙対応の画像形成装置の長所は、所定サイズの連続画像形成をなす場合、１頁ずつシート材を分離する必要がなく、分離不良や給紙時のシート材斜行の恐れがなくなるため、連続画像形成装置動作を安定して実現できる。
【０００５】
その他にロール紙対応を有する画像形成装置構成は、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７で開示されている。
【特許文献１】特許３７１４０５８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３７８５４号公報
【特許文献３】特開２００２−２７３９５７号公報
【特許文献４】特開２００２−２７４７４２号公報
【特許文献５】特開２００２−３０７８０８号公報
【特許文献６】特開２００２−３６２８０４号公報
【特許文献７】特開２００２−３６２８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記簡易構成でロール紙対応を実現する画像形成装置では、より長尺となる大径ロール紙対応(ロール紙の大容量化)を行う場合、シート材をロール紙からを引き出す際の搬送負荷が大きくなる。
【０００７】
そして、画像形成を担う主となるローラ対ですべりが生じやすくなるため、安定した高精度ロール紙搬送を維持することが困難となる課題があった。
【０００８】
そこで、本発明者は、ロール紙の径によらず安定したシート搬送を達成できる搬送手段を提供し、安定した画像形成が可能な画像形成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】
【０００９】
長尺シートが巻回されたロール紙を収容する給紙部と、給紙部から搬送される長尺シート表面に画像形成をなす画像形成部と、画像形成がなされた長尺シートを裁断するカッター部と、排紙部と、がシート材搬送方向沿って順に配置されたシート材搬送経路と、前記給紙部に収容されるロール紙の長尺シートを前記画像形成部へ引き出しながら給紙するローラ対を有し画像形成部に対向するよう給紙部と画像形成部との間に配置された搬送部と、を備えた画像形成装置において、
画像形成を行なう画像形成動作における前記長尺シートの搬送速度が１つのロール長の途中で少なくとも1回切り替えられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明における画像形成装置によれば、より大きなグリップ力を必要とする大径ロール紙を給紙部に搭載しても、高精度なシート材の送り精度を維持することが可能となる。
【００１１】
よって大量頁印刷時に生じるロール紙交換回数を減らすことが可能となり、ユーザの生産性向上が図れる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
[装置構成]
本実施形態に係るインクジェットプリンタ構成を示した斜視図が図５である。
【００１３】
インクジェットプリンタは、紙送りモータ１３とキャリッジモータ３とを備えている。紙送りモータ１３は、ロール紙１を副走査方向Yに紙送りするためのモータである。
【００１４】
紙送りモータ１３は不図示のタイミングベルトによって、従動ローラであるピンチローラ１２とローラ対をなすようラインフィードローラ１０を回転駆動させる。
【００１５】
エンコーダフィルム１１はラインフィードローラ１０と一体化されており、エンコーダフィルム全周にあるスリットを読み取るための不図示のエンコーダセンサにより、ラインフィードローラの回転量をフィードバック制御する。
【００１６】
キャリッジモータ３は、記録ヘッド８をロール紙１の主走査方向Xに移動するためのモータである。キャリッジ６がロール紙１の主走査方向Xに沿って左右に移動する。
【００１７】
キャリッジモータ３の回転軸にはプーリ４が設けられており、このプーリ４にはタイミングベルト５が張った状態で掛けられており、タイミングベルト５にはキャリッジ６が接続されている。
【００１８】
これによりキャリッジモータ３が正逆方向に回転することにより、キャリッジ６がガイド９に案内されてプラテン１４上空を平行に移動する。
【００１９】
キャリッジ６のロール紙１に対向する面には、ブラックまたはカラーインクを吐出するノズル列を有する記録ヘッド８が設けられ、各ノズルはインクカートリッジ７からインクの供給を受けてロール紙１にインク滴を吐出して文字や画像を印刷する。
【００２０】
主走査方向Xに往復運動するキャリッジ６の動作とロール紙１を所定量ずつ引き出しながら副走査方向Yに搬送するラインフィードローラ１０の動作が各々交互に動作することで目的とする画像形成を達成する。
【００２１】
プラテン１４の用紙搬送方向下流に配置されているロータリカッタ１５とカッタ下ガイド１６は、画像形成が完了したロール紙１を所定長となる頁間で裁断するためのものである。
【００２２】
ロータリカッタ１５はロール紙１の脱着あるいはロール紙１上に画像形成完了する頁毎に、不図示のガイドに沿って主走査方向Xに往復運動する。
【００２３】
キャリッジ６の非印刷領域には、非印刷時に記録ヘッド８のノズル開口を封止するためのキャッピング装置２０と、ポンプモータを有するポンプユニット２１とが設けられている。
【００２４】
キャリッジ６が印刷領域から非印刷領域に移動すると、不図示のレバーにキャリッジ６が当接して、キャッピング装置２０が上方に移動し、記録ヘッド８のノズル列を封止する。
【００２５】
記録ヘッド８のノズル開口列に目詰まりが生じないようにする場合や、インクカートリッジ７の交換等を行った後に記録ヘッド８から強制的にインクを吐出する場合には、記録ヘッド８を封止した状態でポンプユニット２１を作動させる。
【００２６】
そしてポンプユニット２１からの負圧により、ノズル開口列からインクを吸い出す。
【００２７】
これにより、ノズル開口列の近傍に付着している塵埃や紙粉が洗浄され、さらには記録ヘッド８内の気泡がインクとともにキャップ２２に排出される。
【００２８】
図６は図５におけるプリンタ断面A−Aである。
【００２９】
ロール紙１を所定量ずつ引き出しながら副走査方向Yに搬送するラインフィードローラ１０は常に搬送負荷Frを負いながら、そのグリップ力により発生する搬送力Ffで、シート材をすべらせることなく安定してロール紙の高精度搬送を維持し続けなければならない。
【００３０】
大径ロール紙になればなるほど回転慣性力は大きくなる。大径ロール紙の初期状態では引き出し負荷Frは大きく、ロール紙の消耗に伴い次第に小さくなっていくため、引き出し負荷Frの変動範囲は大きくなる。
【００３１】
ロール紙径センサ２３は給紙部に配置されており、ロール外周までの距離を測長することでロール紙１の残量を検出したり、ロール紙１の脱着を検出することが可能であって、最大径φDmaxまでのロール紙１を給紙部に装填することが可能な容積となっている。
【００３２】
このロール紙径センサ２３はレーザ反射型センサであって、同等の機能を有する限りは本形態に限定するものではなく、機械的なレバーがロール紙外周部と接触することによってロール紙１の残量を検出するような形態も等価なものである。
【００３３】
本発明では上記ロール紙径センサ２３で、装填されるロール紙１の外径を検知することで、ラインフィードローラ１０の最適な搬送速度を設定し、画像形成動作を達成する。
【００３４】
図５および図６に記す本発明の実施例と請求項との関係は下記の通り。
【００３５】
ロール紙１、ロール支持ガイド２、給紙ガイド２４は請求項記載の給紙部である。
【００３６】
キャリッジモータ３、プーリ４、タイミングベルト５、キャリッジ６、インクカートリッジ７、記録ヘッド８、ガイド９は請求項記載の画像形成部である。
【００３７】
ロータリカッタ１５、カッタ下ガイド１６は請求項記載のカッタ部である。
【００３８】
排紙ガイド１７は請求項記載の排紙部である。
【００３９】
ラインフィードローラ１０、ピンチローラ１２は請求項記載のローラ対であり、その他エンコーダフィルム１１、紙送りモータ１３、プラテン１４も含めたものが請求項記載の搬送部である。入力パネル１８は請求項記載の入力手段である。
【００４０】
プリンタ全動作を制御するためのCPU・メモリ・モータドライバ等の電装装置が電気基板２５であり請求項記載の記憶手段もここに配置されている。
【００４１】
ロール紙径センサ２３は請求項記載のロール紙径検出手段のことである。
【００４２】
以上が画像形成装置構成の説明である。
【００４３】
[動作説明]
第１実施形態
本発明に係る画像形成装置動作を下記に記載する。
【００４４】
高精度なシート材搬送が要求されるラインフィードローラ１０が直接ロール紙１からシート材を引き出す簡易なプリンタ構成であっても、ラインフィードローラ１０の動き出し時、すなわちシート材を引き出す際に生じる瞬間的なすべりを生じることなく高精度なシート材搬送を達成することができる。
【００４５】
図２は本発明の画像形成動作時におけるラインフィードローラとキャリッジ動作線図であり、上段はキャリッジ６の動作速度を、下段はラインフィードローラ１０の搬送速度を同一時刻上に記載したものである。
【００４６】
ラインフィードローラ１０はシート材の搬送速度を目標値VLとして所定量シート材を搬送した後、キャリッジ６はガイド９に沿って動作速度Vcrとして往方向あるいは復方向への往復動作を順次、ラインフィードローラ１０が停止している間に行う。
【００４７】
上記動作をｎ回繰り返すことによって１ページ分の画像形成を達成し、そのページ長は概してラインフィード搬送速度線図の１区間の面積ln (n =1,2,…,n)の総和 Σln (n =1,2,…,n)となる。
【００４８】
上記動作は一般的なインクジェットプリンタのキャリッジとラインフィードローラの動作であるが、本発明の特徴は、記載するラインフィードローラの目標搬送速度VLが装填されるロール紙の残量に応じて可変となることである。
【００４９】
図１は本発明の特徴となるロール紙残量とラインフィードローラ目標速度線図であり、上記VLの目標設定値をロール紙残量に対して記載したものである。
【００５０】
本発明のプリンタでは図６のごとく、標準長のロール紙に対し、最大径φDmaxまでの長尺なロール紙が装填可能となっている。
【００５１】
図１では、標準ロール径をなすロール紙長が20mとなるロール紙( 区間(I) )において、装填可能な最大径φDmaxをなすロール紙長が50mとなる紙種の時( 区間(II) )の、ロール紙残量Lとラインフィード目標搬送速度VLの関係を記載する。
【００５２】
標準ロールの場合、ラインフィードローラ１０は目標搬送速度VL= v1(P1→P0)で高精度なシート材搬送が達成できる。( 区間(I) )
シート材搬送負荷が標準ロールより大きい大径ロールの場合、ロール紙残量Lが50〜20[m]( 区間(II) )では、ラインフィードローラ１０は目標搬送速度VL= v2 で低速駆動し(P3→P2)、ロール紙残量Lが標準ロールと同じ20[m]未満になったら、目標搬送速度VL= v1に切り替えて駆動する。
【００５３】
ロール紙残量Lが区間(I)と区間(II)の状態でのラインフィードローラ１０の1回分の搬送速度線図lnの違いを図３に記載する。
【００５４】
ロール紙残量が区間(II)である大径ロール長の時には、ラインフィードローラ１０の速度線図はln (a−b−c−d)で、ロール紙残量が区間(I)である標準ロール長の時にはln' (a−b'−c'−d')となる速度でラインフィードローラ１０が駆動される。
【００５５】
ここでln、ln'の面積はラインフィードローラ１０によるロール紙１のシート材搬送距離を表し、面積ln=面積ln'を維持するものである。
【００５６】
これは１本のロール紙でロール径の大きさに応じて、ラインフィードローラ１０によるロール紙１回分の搬送量は一定のまま、時間あたりのスループットを変えていくことにより、ロール紙搬送の高精度化を維持しながら大径ロール紙の搬送を可能ととする。
【００５７】
ロール紙残量Lは逐次ロール紙径センサ２３により算出するが、画像形成途中で速度切り替えが生じるロール紙残量L<20[m]なる算出をした場合は、仕掛ページ後で速度切り替えを行う。
【００５８】
この動作によって頁中に速度切り替えによって生じる色むらを発生せずに画像形成を行うことができる。
【００５９】
ロール紙径センサ２３を有する構成は請求項３記載の画像形成装置である。
【００６０】
上記の通り、ラインフィードローラ１０にとってロール紙１の引き出し負荷がより大きい大径ロール紙を実装しても、シート材のすべりによる画像劣化を生じることなく、より長時間の連続画像形成を達成することが可能となる。
【００６１】
そして、ロール紙１の交換回数を減らしてメンテナンスフリー化を達成する。
【００６２】
第２実施形態
図４のラインフィードローラ速度線図を用いることも可能となる。
【００６３】
ラインフィードローラ１０の目標搬送速度をP2→P1→P0と推移させることに適する大径ロールは、ラインフィードローラ１０のグリップ力が安定的に確保しやすく、シート材の重さ（坪量）が大きいシート材であり、実験的には厚紙コート紙・フィルム系を基材とするロール紙に適する。
【００６４】
ラインフィードローラ１０の目標搬送速度をP2→P0と推移させることに適する大径ロールは、ラインフィードローラ１０のグリップ力にばらつきが生じやすいシート材に適する。
【００６５】
実験的には和紙等のシート材の厚さにばらつきがあり、かつシート材の機械的剛性が小さく、やわらかい素材のロール紙に適する。
【００６６】
図１のラインフィードローラ１０の目標搬送速度がP3→P2→P1→P0と推移させることに適する大径ロールは、ラインフィードローラ１０のグリップ力が安定的に確保しやすく、シート材の重さ（坪量）が比較的小さいシート材に適する。
【００６７】
実験的には薄紙コート紙・普通紙を基材とするロール紙に適する。
【００６８】
ラインフィードローラ１０の目標搬送速度を図１または図４記載のいずれの速度線図に設定すべきかは、実験的にロール紙の温・湿度、摩擦係数等の環境特性を考慮して設定することが望ましい。
【００６９】
紙種に最適な大径ロール紙に対応したラインフィードローラ１０の搬送速度設定が選択的に設定可能となることを特徴とするプリンタが請求項２記載の画像形成装置である。
【００７０】
上記画像形成装置構成は、ラインフィードローラ１０のロール紙目標搬送速度を紙種毎に図１ないしは図４なる速度設定をプリンタ内部に記憶しておき、ユーザが図５記載の入力パネル１８より、装填するロール紙１の紙種と残量情報を入力する。
【００７１】
図７は本発明のロール紙重量検出手段を有する画像形成装置であり、図８はロール紙重量検出手段を有するロール紙残量とラインフィードローラ目標速度線図である。
【００７２】
図７の画像形成装置において、２６はロール紙重量検出手段であり、２７はロール支持ガイド２が画像形成装置本体に対して回転運動をなすための回転軸である。フラグ２８とロール紙径センサ２３は、ロール支持ガイド２と一体となっている。
【００７３】
ロール支持ガイド２は不図示のバネにより、回転軸２７まわりにτなる方向への回転力が常に印加されている。
【００７４】
ロール支持ガイド２に大径ロール紙１が装填されている状態を破線で記す。大径ロール紙１が消費されて所定重量以下になると、ロール支持ガイド２は回転軸２７まわりに印加される回転力τによってθ回転した状態になる。
【００７５】
このロール支持ガイド２の動きに連動して、フラグ２８も所定角度運動する。そしてフラグ２８の動きを検出する前記ロール紙重量検出手段２６はＯＮからＯＦＦに状態変化する。
【００７６】
ラインフィード目標搬送速度VLを、前記ロール紙重量検出手段２６のＯＮからＯＦＦへの状態変化に応じて設定することを特徴とする画像形成装置において、ラインフィード目標搬送速度VLとロール紙残量Lとの関係は図８となる。
【００７７】
全長50mの場合のロール紙を例にあげる。ロール紙重量検出手段２６がON( 区間(II) )からOFF( 区間(I) )に切り替わると(P2→P1)、搬送速度VLはV2からV1に切り替わることが特徴となっている。
【００７８】
本構成は請求項４記載の画像形成装置の一例であり、ロール紙径センサ２３からのロール径情報と、前記ロール紙重量検出手段２６のＯＮ／ＯＦＦ情報に応じて、V1ないしV2のラインフィード目標搬送速度を算出する構成も含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明のロール紙残量とラインフィードローラ目標速度線図
【図２】本発明の画像形成動作時におけるラインフィードローラとキャリッジ動作線図
【図３】本発明のロール紙残量とラインフィードローラ単位動作速度線図
【図４】本発明のその他のロール紙残量とラインフィードローラ速度線図
【図５】本発明の画像形成装置
【図６】本発明の画像形成装置断面図
【図７】本発明のロール紙重量検出手段を有する画像形成装置
【図８】本発明のロール紙重量検出手段を有するロール紙残量とラインフィードローラ目標速度線図
【符号の説明】
【００８０】
１  ロール紙
６  キャリッジ
１０  ラインフィードローラ
１３  紙送りモータ
１４  プラテン
１５  ロータリカッタ
１７  排紙ガイド
１８  入力パネル
２３  ロール紙径センサ
２６  ロール紙重量検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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