(57)【要約】【課題】ウェブに与える張力を、ウェブの幅または連量によらず適正な値とし、転写ぶれを低減しかつウェブ搬送の安定度を維持し、また、ウェブの搬送開始後に付与する張力の変化率を、ウェブの幅または連量によらず適正な変化率とし、転写ぶれを低減しかつウェブ搬送の安定度を維持する。【解決手段】転写部にウェブを搬送するための搬送機構と、該搬送機構に送られるウェブに張力を付与するための張力発生機構とを有し、該張力発生機構は回転位置に応じてウェブに付与する張力を変化させ得る張力発生ローラと、回転位置を検出するセンサと、センサの検出信号に応じて上記張力発生ローラの回転位置を制御するための駆動手段とから構成され、ウェブ搬送開始時の張力発生ローラの回転位置またはウェブ搬送開始後の張力発生ローラの回転速度を、使用するウェブの幅または連量に応じて区分し制御する。【選択図】          図１
2004182457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置であって、上記ウェブに画像を記録形成する転写部と、該転写部にウェブを搬送するための搬送機構と、該搬送機構に送られるウェブに張力を付与するための張力発生機構とを有し、該張力発生機構は回転位置に応じてウェブに付与する張力を変化させ得る張力発生ローラと、該ローラの回転位置を検出するセンサと、該センサの検出信号に応じて上記張力発生ローラの回転位置を制御するための駆動手段とからなり、ウェブ搬送開始時の上記張力発生ローラの回転位置を、使用するウェブの幅に応じて決定し、ウェブ搬送開始時にウェブに与える張力をウェブの幅によって区分することを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置であって、上記ウェブに画像を記録形成する転写部と、該転写部にウェブを搬送するための搬送機構と、該搬送機構に送られるウェブに張力を付与するための張力発生機構とを有し、該張力発生機構は回転位置に応じてウェブに付与する張力を変化させ得る張力発生ローラと、該ローラの回転位置を検出するセンサと、該センサの検出信号に応じて上記張力発生ローラの回転位置を制御するための駆動手段とからなり、ウェブ搬送開始時の上記張力発生ローラの回転位置を、使用するウェブの連量に応じて決定し、ウェブ搬送開始時にウェブに与える張力をウェブの連量によって区分することを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置であって、上記ウェブに画像を記録形成する転写部と、該転写部にウェブを搬送するための搬送機構と、該搬送機構に送られるウェブに張力を付与するための張力発生機構とを有し、該張力発生機構は回転位置に応じてウェブに付与する張力を変化させ得る張力発生ローラと、該ローラの回転位置を検出するセンサと、該センサの検出信号に応じて上記張力発生ローラの回転位置を制御するための駆動手段とからなり、ウェブ搬送開始後の張力発生ローラの回転速度を、使用するウェブの幅に応じて決定し、ウェブに与える張力の変化率をウェブの幅によって区分することを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置であって、上記ウェブに画像を記録形成する転写部と、該転写部にウェブを搬送するための搬送機構と、該搬送機構に送られるウェブに張力を付与するための張力発生機構とを有し、該張力発生機構は回転位置に応じてウェブに付与する張力を変化させ得る張力発生ローラと、該ローラの回転位置を検出するセンサと、該センサの検出信号に応じて上記張力発生ローラの回転位置を制御するための駆動手段とからなりウェブ搬送開始後の張力発生ローラの回転速度を、使用するウェブの連量に応じて決定し、ウェブに与える張力の変化率をウェブの連量によって区分することを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は連続的に搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続ウェブ上に画像を形成する印刷装置においては、印刷装置に搭載したトラクタ機構のピン部材を用紙の送り穴に係合させ、トラクタ機構を駆動することによりウェブを搬送させている。しかし、送り穴を有するウェブを用いた場合は、印刷後に送り穴のあるウェブの両端部を裁断する必要がありその作業が煩雑であるという問題があった。
【０００３】
このため、送り穴を持たないウェブを用い、ウェブの搬送をトラクタ機構に替えて搬送ローラ機構により行う装置が実用化されている。しかし送り穴を持たないウェブを搬送ローラ機構で搬送しながらウェブ上に画像形成を行なう印刷装置の場合、印刷速度が速くなるにしたがって、ウェブを転写部に正確に搬送することが難しくなる。この問題を改善する発明が、特開２００１−３３５２０６号公報に提案されている。
【０００４】
この発明は、転写部に対してウェブ搬送方向の上流側におけるウェブ走行位置と張力を制御する制御機構と、転写部に対しウェブ搬送方向下流側におけるウェブの走行位置と張力を制御する制御機構を設けて高精度の搬送を可能にするものである。
【０００５】
また、送り穴を持たないウェブを搬送ローラ機構で搬送しながらウェブ上に画像形成を行なう印刷装置の場合、印刷速度が速くなるにしたがって、ウェブ搬送開始時の搬送負荷が急激に変動する。すると、ウェブ搬送機構の負荷が変動し、ウェブ搬送速度が変動する。このため、転写部でウェブに画像を記録形成する際、転写ぶれを生じる。
【０００６】
この問題を改善するために、ウェブに付与する張力を変化させることの可能な張力発生機構と、この張力を制御し得る制御機構とを設け、ウェブ搬送開始時にはウェブに付与する張力を最小にすることで、ウェブの速度をスムースに上昇させ、ウェブ搬送開始後、ウェブに与える張力を徐々に上げることによりウェブ搬送速度の変動を抑制し、転写ぶれを低減する機構が発明されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構成により、高速度、高精度の搬送が可能になるが、搬送開始時にウェブに与える張力が小さい場合、ウェブ搬送方向以外の方向に負荷が加わるとウェブ搬送の方向性が悪化し、ウェブの斜行や、印刷品質が低下するという問題が依然として残っていた。
【０００８】
つまり、同様の走行経路をウェブが走行する場合、使用するウェブの幅が広いほど通常の走行時の搬送負荷は大きく、従って搬送開始後の搬送負荷の変動も急激である。このため、速度変動も大きく転写ぶれの発生度合いも大きい。
【０００９】
ゆえに前記のように、ウェブ搬送開始時にはウェブに与える張力を小さくし、ウェブ搬送開始後、ウェブに与える張力を徐々に上昇させる構成の場合、幅が広いウェブを基準に張力発生ローラの回転位置を設定することが転写ぶれを低減する目的では最も効果が大きい。しかしこの設定で幅の狭いウェブを使用すると、搬送開始時の張力はさらに小さくなり、ウェブ搬送の方向性が悪化するため、ウェブの斜行や印刷品質の低下が発生する。
【００１０】
逆に、幅の狭いウェブを基準に張力発生ローラの回転位置を設定した場合、幅の広いウェブにおいては搬送開始時に急激に負荷がかかることになり、転写ぶれの低減効果が小さくなる。
【００１１】
また、ウェブの搬送負荷については、ウェブの幅が広いほど搬送負荷が大きいのと同様に、ウェブの連量が大きいほど搬送負荷が大きいことは明らかである。従って、ウェブの連量による張力発生機構の設定についても同じことが言える。
【００１２】
次に、ウェブの通常搬送時に適正張力を付与する張力発生ローラの回転位置は、ウェブの幅や連量により異なる。従って、ウェブ搬送開始後に張力を徐々に上昇させる場合に、張力発生ローラの回転速度を幅の広いウェブを基準にして設定すると、幅の狭いウェブを使用した場合には回転量が多いことにより、通常印刷時の適正張力に上昇するまでに経過する時間が長くなり、その間のウェブ搬送の安定度は低下する。逆に、幅の狭いウェブを基準として張力発生ローラの回転速度を設定すれば、幅の広いウェブに対しては負荷変動が急激になり、転写ぶれの低減効果は小さい。
【００１３】
本発明が解決しようとする課題は、ウェブに与える張力を、ウェブの幅または連量によらず転写ぶれを低減し、かつウェブ搬送の方向性を安定し得る値にし、高印刷品質の印刷装置を提供することにある。
【００１４】
また、ウェブの搬送開始後に付与する張力の変化率を、ウェブの幅または連量によらず転写ぶれを低減し、かつウェブ搬送を安定し得る値にし、高印刷品質の印刷装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明では、搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置であって、上記ウェブに画像を記録形成する転写部と、該転写部にウェブを搬送するための搬送機構と、該搬送機構に送られるウェブに張力を付与するための張力発生機構とを有し、該張力発生機構は回転位置に応じてウェブに付与する張力を変化させ得る張力発生ローラと、該ローラの回転位置を検出するセンサと、該センサの検出信号に応じて上記張力発生ローラの回転位置を制御するための駆動手段とからなり、ウェブ搬送開始時の上記張力発生ローラの回転位置を、使用するウェブの幅に応じて決定し、ウェブ搬送開始時にウェブに与える張力をウェブの幅によって区分することを特徴とする。
【００１６】
また、搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置であって、上記ウェブに画像を記録形成する転写部と、該転写部にウェブを搬送するための搬送機構と、該搬送機構に送られるウェブに張力を付与するための張力発生機構とを有し、該張力発生機構は回転位置に応じてウェブに付与する張力を変化させ得る張力発生ローラと、該ローラの回転位置を検出するセンサと、該センサの検出信号に応じて上記張力発生ローラの回転位置を制御するための駆動手段とからなり、ウェブ搬送開始時の上記張力発生ローラの回転位置を、使用するウェブの連量に応じて決定し、ウェブ搬送開始時にウェブに与える張力をウェブの連量によって区分することを特徴とする。
【００１７】
また、搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置であって、上記ウェブに画像を記録形成する転写部と、該転写部にウェブを搬送するための搬送機構と、該搬送機構に送られるウェブに張力を付与するための張力発生機構とを有し、該張力発生機構は回転位置に応じてウェブに付与する張力を変化させ得る張力発生ローラと、該ローラの回転位置を検出するセンサと、該センサの検出信号に応じて上記張力発生ローラの回転位置を制御するための駆動手段とからなり、ウェブ搬送開始後の張力発生ローラの回転速度を、使用するウェブの幅に応じて決定し、ウェブに与える張力の変化率をウェブの幅によって区分することを特徴とする。
【００１８】
また、搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置であって、上記ウェブに画像を記録形成する転写部と、該転写部にウェブを搬送するための搬送機構と、該搬送機構に送られるウェブに張力を付与するための張力発生機構とを有し、該張力発生機構は回転位置に応じてウェブに付与する張力を変化させ得る張力発生ローラと、該ローラの回転位置を検出するセンサと、該センサの検出信号に応じて上記張力発生ローラの回転位置を制御するための駆動手段とからなりウェブ搬送開始後の張力発生ローラの回転速度を、使用するウェブの連量に応じて決定し、ウェブに与える張力の変化率をウェブの連量によって区分することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明による装置の概略構成を図３から図６を用いて説明する。
【００２０】
図３は、本発明で使用する印刷装置の一例を示す概略構成図である。
【００２１】
１はウェブである。印刷装置においてウェブは通常、紙であることが多いが、必ずしも紙に限らず、プラスティックフィルムなどが用いられる場合もある。
【００２２】
印刷装置の前段に配置される用紙給紙装置（図示せず）から送られてきたウェブ１は、印刷装置の筐体下側を通り、ガイドローラ２を経て、ウェブ取り込みローラ３でエアループ機構４に搬送される。
【００２３】
エアループ機構４は、ウェブ１のたるみ量をセンサ５で検出し、ウェブ１のたるみ量に応じて、ウェブ取り込みローラ３の速度を可変させ、ウェブ１のたるみ量を一定に維持するように制御される。図３では、４個の光学式センサでたるみ量を検出する例が示されている。ウェブ１はその後、ウェブ搬送機構７により、画像をウェブ１に転写する転写部６に搬送される。
【００２４】
ウェブ搬送機構７の入り口付近におけるウェブの蛇行を補正する為、エアループ機構４の後段に、ウェブの走行位置を補正するウェブエッジガイド８が配置されている。ウェブの位置を補正するガイド部材の構造は公知であり、たとえば、特開２００１−３３５２０６等に開示されているので、ここではその詳細な記載は省略する。ウェブ１は更に、張力発生ローラ９ａを備えた張力発生機構９により適度な張力を付与され、テンションガイド１１を介して転写部６に転送される。
【００２５】
次に、張力発生機構９の構造を図４を用いて詳細に説明する。
【００２６】
図４は、本発明の主要部である張力発生機構部の一例を示す構成図である。
【００２７】
ウェブ１は、ガイドシャフト９ｃ，９ｄに導かれて張力発生ローラ９ａに接触するように走行する。張力発生ローラ９ａと対向してウェブ１の反対側に複数個の押し付けローラ９ｂが配置されている。これらの押し付けローラ９ｂは板バネ９ｅにより、ウェブ１を張力発生ローラ９ａ側に押し付けることにより張力を発生させている。
【００２８】
張力発生ローラ９ａの回転軸９ｆは、駆動用のステップモータ１２に結合されており、モータ１２の回転にしたがってローラ９ａも回転する。回転軸９ｆは、図５に示すように、張力発生ローラ９ａの中心軸より偏心した位置に取付けられている。従って、回転軸９ｆと押し付けローラ９ｂとが図５のような位置関係になるとウェブ１に付与される張力が大きくなり、図６のような位置関係にあるときは付与される張力は小さくなる。
【００２９】
張力発生ローラ９ａの回転位置を検出するために、ローラ位置検出センサ１０が、円板１０ａと、これを挟むような位置に配置された部材１０ｂとから構成される。
【００３０】
部材１０ｂの一方に発光ダイオード（図示せず）を設け、他方に受光素子（図示せず）を配置することにより、半円板１０ａにより光が遮蔽されるか否かを検出することによりローラ９ａの位置を検出することができる。すなわちセンサ１０により、張力発生ローラ９ａが図５の位置にあるのか図６の位置にあるのかを検知することができると共に、ウェブ１に付与される張力が大きくなる方向にローラ９ａが回動しているのか小さくなる方向に回動しているのか識別することができる。なお、このセンサ１０の構成は一例であり、この他の構成を取り得る。
【００３１】
ローラ位置検出センサ１０により検出された信号は、コントローラ１４に加えられ、モータ１２を制御するための制御信号として用いられる。
【００３２】
一方、ガイドシャフト９ｄを通過したウェブ１は、テンションガイド１１と接触して走行する。このテンションガイド１１は、テンションアーム１１ａに取付けられ、テンションアーム１１ａは、軸１１ｂを中心に回動可能に支持されている。
【００３３】
テンションアーム１１ａが、図の矢印の方向に回動するとその回転角は角度位置センサ１３により検出される。角度位置センサ１３は、例えば回転角度に応じて抵抗値が変化するような構造であってもよい。このセンサ１３の検出信号はコントローラ１４に加えられ、モータ１２の駆動を制御するための制御信号として用いられる。コントローラ１４の出力信号はモータの駆動回路１５を介してステップモータ等の駆動モータ１２に印加される。
【００３４】
二つのセンサ１０，１３のうち、位置検出センサ１０は主として印刷開始時のようにウェブに急激な張力が発生する時の制御に用いられ、角度位置検出センサ１３は通常時、ウェブ搬送機構８に与えるウェブ搬送負荷を一定に保つために用いられる。
【００３５】
以下その制御動作について説明する。
【００３６】
まず、印刷の開始時には張力発生ローラ９ａとウェブ１との関係が、例えば、図６のような位置関係になるようにして、ローラ９ａとウェブ１との接触長さを最小にする。望ましくはこの状態で所定の短時間固定されるように、センサ１０の信号により駆動モータ１２の励磁力を制御する。これにより、ウェブ搬送開始時に急激且つ過剰な張力をウェブに与えることを防止でき、スムースにウェブが動き出すことになる。
【００３７】
ウェブ１の走行が進むにしたがって、徐々に張力発生ローラ９ａを回転させ、徐々にローラ９ａとウェブ１との接触長さを長くするように、駆動モータ１２の回転を制御する。そして、テンションガイド１１が正規の位置までくるように接触長さを調整する。こうしてウェブ１に急激且つ過剰な張力を発生することなくウェブ１を搬送することが可能になる。
【００３８】
以降、本発明の特徴を図１と図２を用いて説明する。
【００３９】
図１は、本発明における搬送開始時の張力発生ローラの動作とウェブに付与される張力の関係を示し、図２は、従来技術における搬送開始時の張力発生ローラの動作とウェブに付与される張力の関係を示している。
【００４０】
図２では、ウェブの幅または連量により張力発生ローラ９ａの回転位置および回転速度を区分せず、ウェブ搬送開始時は常に一定の回転位置に設定し、搬送開始後にテンションガイド１１が正規の位置までくるように、一定の回転速度で動作させた場合に、ウェブ１に加わる張力の変化を示している。
【００４１】
実線が幅の広いウェブを使用した場合であり、点線が幅の狭いウェブを使用した場合である。この図から明らかなように、幅の広いウェブを基準に張力発生ローラ９ａを制御した場合（実線）を、転写ぶれおよびウェブ１の搬送安定度の基準とすると、幅の狭いウェブを使用した場合（点線）は、搬送開始時および一定時間経過後のウェブ１の張力が小さく、ウェブ搬送の安定度が低下していることになる。
【００４２】
これに対し、図１に、本発明の動作を示す。
【００４３】
幅の広いウェブを使用する場合には、張力発生ローラ９ａのウェブ搬送開始時の回転位置をθｗ、回転速度をＶｗ［＝（θ’ｗ−θｗ）／ｔ］にする。そして幅の狭いウェブの場合には、ウェブ搬送開始時の回転位置をθｗよりも張力のかかる位置θｎとし、回転速度はＶｗよりも張力の変化率が大きくなるＶｎ［＝（θ’ｎ−θｎ）／ｔ］とする。ここで、θｗ，θ’ｗ，θｎ，θ’ｎおよびｔは実験等から得られる値である。このように制御することで、ウェブ１に加わる張力はウェブ１の幅または連量によらず適正な値を保つことができ、この結果、常に印刷開始時の転写ぶれを防ぐことができかつ搬送の安定度を維持できる。
【００４４】
印刷を停止した時は、その後次の印刷を開始するまでに、張力発生ローラ９ａを印刷時の搬送方向と逆方向に回転させ、張力発生ローラ９ａがθｗ（θｎ）の位置になるように制御する。このような制御はセンサ１０によって張力発生ローラ９ａの回転位置を検出できるので、この検出信号を用いれば容易に制御可能である。
【００４５】
本実施例では、幅の広いウェブと幅の狭いウェブにニ分割した場合について述べたが、これは一例であり、ウェブの幅および連量によって多数に分割し、搬送開始時の張力発生ローラ９ａの回転位置や回転速度を多数に区分するほど、より効果があることは言うまでも無い。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば張力発生ローラの初期位置を、転写ぶれの発生が少なくなり、かつウェブの搬送安定度が維持できるところに固定し、ウェブが動き始めてから一定の時間内に徐々にウェブの張力を上げるようにローラの回転を制御しているので、印刷開始時の急激且つ過剰なウェブ張力の発生を抑制した上でウェブを安定させて走行させるのに必要な張力を与えることができる。したがって、ウェブの幅および連量によらず、ウェブ搬送負荷を適正な値と変化率にすることができ、その結果、常に転写ぶれの低減と走行安定性に効果をあげることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による印刷開始時のウェブ張力の変化を示す説明図である。
【図２】従来の印刷開始時のウェブ張力の変化を示す説明図である。
【図３】本発明の印刷装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の主要部である張力発生機構部の一例を示す構成図である。
【図５】本発明の張力発生ローラの動作説明図である。
【図６】本発明の張力発生ローラの動作説明図である。
【符号の説明】
１はウェブ、２はガイドローラ、３は紙取り込みローラ、４はエアループ機構、５はセンサ、６は転写部、７はウェブ搬送機構、８はウェブエッジガイド、９は張力発生機構、９ａは張力発生ローラ、９ｂは押し付けローラ、１０はローラ位置検出センサ、１１はテンションガイド、１２は駆動用モータ、１３はテンションガイドの角度センサである。
【図１】
2004182457.tif 000003
【図２】
2004182457.tif 000004
【図３】
2004182457.tif 000005
【図４】
2004182457.tif 000006
【図５】
2004182457.tif 000007
【図６】
2004182457.tif 000008