(57)【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、偏心した位置に回転軸を有し、該回転軸を中心にしてモータにより回転駆動される張力発生ローラと、該張力発生ローラに前記ウェブを押し付ける押付けローラと、前記張力発生ローラ及び押付けローラにより前記ウェブに発生する張力の大きさに応じて回動するテンションガイドと、該テンションガイドの回転位置を検出する第１のセンサと、該第１のセンサの検出信号に応じて前記モータを制御して前記張力発生ローラの回転位置を制御する制御手段を備えた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、偏心した位置に回転軸を有し、該回転軸を中心にモータにより回転駆動される張力発生ローラと、該張力発生ローラに前記ウェブを押し付ける押付けローラと、前記張力発生ローラの回転位置を検出する第２のセンサと、該第２のセンサの検出信号に応じて前記モータを制御して上記張力発生ローラの回転位置を制御する制御手段を備えた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、偏心した位置に回転軸を有し、該回転軸を中心にモータにより回転駆動された張力発生ローラと、該張力発生ローラに前記ウェブを押し付ける押付けローラと、前記張力発生ローラ及び押付けローラにより、前記ウェブに発生する張力の大きさに応じて回動するテンションガイドと、該テンションガイドの回転位置を検出する第１のセンサと、上記張力発生ローラの回転位置を検出する第２のセンサと、上記第１及び第２のセンサ出力に応じて上記モータの回転を制御し、前記張力発生ローラの回転位置を制御する制御手段を備えたことを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、前記ウェブの搬送開始時は、前記第２のセンサからの検出信号に応答して、前記張力発生ローラ及び押付けローラにより前記ウェブに付与する張力が最小となる位置に前記張力ローラの回転位置を固定し、前記ウェブの搬送開始後、前記張力発生ローラの回転位置を変化させ前記ウェブに与える張力を徐々に増大することを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
請求項１又は３において、通常時は上記第１のセンサからの検出信号に応答して上記テンションガイドが所定の位置を維持するように制御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エブに画像を形成する印刷装置に係り、特にウエブ搬送速度の変動による転写ぶれを防止するための速度制御機構を備えた印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続ウエ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エブを搬送させている。しかし、送り穴を有するウエブを用いた場合は、印刷後に送り穴のあるウエ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エブを用い、ウエ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なう装置が実用化されている。しかし送り穴を持たないウエブを搬送ローラ機構で搬送しながらウエ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エ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号に提案されている。
【０００４】
この発明は転写部に対してウエブ搬送方向の上流側におけるウエブ走行位置と張力を制御する制御機構と、転写部に対しウエブ搬送方向下流側におけるウエ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】
【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、印刷開始時のように搬送負荷が急激に変動する時には必ずしも充分な制御ができないという問題が依然として残っていた。
【０００６】
つまり印刷開始時のウエブ搬送加速時には、張力発生ローラ部で発生する負荷が急激に変動する。すると、ウエブ搬送機構部の搬送負荷が変動し、ウエブ搬送速度が変動する。このため、転写部でウエブに画像を記録形成する際、転写ぶれを生じる。
【０００７】
また、印刷停止時に戻し搬送を行うとテンションガイドからウエブが離れ、次の印刷開始時にウエブとテンションガイドが再接触する時に衝撃が発生し、転写部に振動が伝わり、転写ぶれが発生するという問題があった。
【０００８】
このような問題は特に印刷装置が高速化されるに従って深刻になる。すなわち印刷開始におけるウエブ搬送速度の加速度が増大し、ウエブの張力も急激且つ過剰に上昇するようになり、転写ぶれがひどくなることが確認された。
【０００９】
本発明が解決しようとする第１の課題は、通常のウエブの走行時にその搬送速度を安定させることにより転写ぶれを低減させ、高印刷品質の印刷装置を提供することである。
【００１０】
本発明の第２の課題は、印刷開始時において、ウエブ搬送機構部が受ける負荷を抑制し、スムースにウエブの搬送速度を上昇させることにより、速度変動による転写ぶれを防止し、高印刷品質の印刷装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載された本発明は、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、偏心した位置に回転軸を有し、該回転軸を中心にしてモータにより回転駆動される張力発生ローラと、該張力発生ローラに前記ウェブを押し付ける押付けローラと、前記発生ローラ及び押付けローラにより前記ウェブに発生する張力の大きさに応じて回動するテンションガイドと、該テンションガイドの回転位置を検出する第１のセンサと、該第１のセンサの検出信号に応じて前記モータを制御して前記張力発生ローラの回転位置を制御する制御手段を備えたことに特徴を有する。
【００１２】
また、請求項２に記載された本発明は、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、偏心した位置に回転軸を有し、該回転軸を中心にモータにより回転駆動される張力発生ローラと、該張力発生ローラに前記ウェブを押し付ける押付けローラと、前記張力発生ローラの回転位置を検出する第２のセンサと、該第２のセンサの検出信号に応じて前記モータを制御して上記張力発生ローラの回転位置を制御する制御手段を備えたことに特徴を有する。
【００１３】
請求項３に記載された本発明は、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、偏心した位置に回転軸を有し、該回転軸を中心にモータにより回転駆動された張力発生ローラと、該張力発生ローラに前記ウェブを押し付ける押付けローラと、前記張力発生ローラ及び押付けローラにより前記ウェブに発生する張力の大きさに応じて回動するテンションガイドと、該テンションガイドの回転位置を検出する第１のセンサと、上記張力発生ローラの回転位置を検出する第２のセンサと、上記第１及び第２のセンサ出力に応じて上記モータの回転を制御し、前記張力発生ローラの回転位置を制御する制御手段を備えたことに特徴を有する。
【００１４】
請求項４に記載された本発明は、請求項２又は３において、前記ウェブの搬送開始時は、前記第２のセンサからの検出信号に応答して、前記張力発生ローラ及び押付けローラにより前記ウェブに付与する張力が最小となる位置に前記張力ローラの回転位置を固定し、前記ウェブの搬送開始後、前記張力発生ローラの回転位置を変化させ前記ウェブに与える張力を徐々に増大することに特徴を有する。
【００１５】
請求項５に記載された本発明は、請求項１又は３において、通常時は上記第１のセンサからの検出信号に応答して上記テンションガイドが所定の位置を維持するように制御することに特徴を有する。
【００１６】
本発明のその他の特徴および効果は以下の実施例の説明により更に明瞭に理解されるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を示す図１において１はウエブである。印刷装置においてウエブは通常、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。
印刷装置の前段に配置される用紙給紙装置（図示省略）から送られてきたウエブ１は、印刷装置の筐体下側を通り、ガイドローラ２を経て、ウエブ取り込みローラ３でエアループ機構４に搬送される。
【００１８】
エアループ機構４はウエブ１のたるみ量をセンサ５で検出し、ウエブ１のたるみ量に応じて、ウエブ取り込みローラ３の速度を可変させ、ウエブ１のたるみ量を一定に維持するように制御される。この図では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。ウエブ１はその後、搬送機構７により画像をウエブ１に転写する転写部６に搬送される。
【００１９】
ウエブ搬送機構７の入り口付近においてウエブの蛇行を補正する為、エアループ機構４の後段に、ウエブの走行位置を補正するウエブエッジガイド８が配置されている。ウエ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。ウエブ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。
【００２０】
次に張力発生機構９の構造を図２を用いて詳細に説明する。
ウエブ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と対向してウエブ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、ウエブ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。
【００２１】
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３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３のような位置関係になるとウエブ１に付与される張力が大きくなり、図４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。
【００２２】
張力発生ローラ９ａの回転位置を検出するためにローラ一検出センサ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。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３の位置にあるのか図４の位置にあるのかを検知することができると共に、ウエブ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、この他にも公知の技術で種々の構成をとり得ることは明らかである。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。
【００２３】
一方、ガイドシャフト９dを通過したウエブ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。
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の詳細は示していないが、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。
【００２４】
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エ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、ウエブ搬送機構８に与えるウエブ搬送負荷を一定に保つために用いられる。以下その制御動作について説明する。
【００２５】
まず、印刷の開始時には張力発生ローラ９ａとウエブ１との関係が図４のような位置関係になるようにして、ローラ９aとウエブ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、ウエブ搬送開始時に急激且つ過剰な張力をウエブに与えることを防ぐことができ、スムースにウエブが動き出すことになる。
【００２６】
ウエブ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とウエブ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。こうしてウエブ１に急激且つ過剰な張力を発生することなくウエブ１を搬送することが可能になる。
【００２７】
図５及び６は印刷開始時にウエブ１に加わる張力の変化を示す。図５はセンサ１０及びコントローラ１４を有しない従来装置の場合に、ウエブ１に加わる張力の変化を示している。この図から明らかなようにウエブ１に加わる張力は大きくハンチングし、このために印刷開始時に転写ぶれを起こすことになる。これに対し本発明のように制御すると図６のようにウエブ１に加わる張力がスムースに変化し、この結果ウエブ搬送速度の変動を抑えることが可能となり、印刷開始時の転写ぶれを防ぐことができる。
【００２８】
次に、通常時はテンションガイド１１が正規の一定の位置を維持するように制御される。テンションガイド１１が正規の位置から図２の矢印の左方向、つまりウエブ搬送機構側に回動した場合には、その回転角度をセンサ１３によって検知し、その検出信号により張力発生ローラ９ａとウエブ１との接触長さが短くなる位置にローラ９aを回転するように制御する。
【００２９】
逆に、テンションガイド１１が矢印の右方向、つまり張力発生機構９側に回動したときは、センサ１３の信号により、張力発生ローラ９ａとウエブ１との接触長さが長くなる方向に張力発生ローラ９ａを回転させるように制御する。このようにして張力発生ローラ９ａとウエブ１との間の摩擦力を変えることにより発生する張力を調整し、ウエブ搬送機構７に与えるウエブ搬送負荷を一定に保つ制御が行なわれる。
【００３０】
なお、上記の構成において、センサ１０を設けずセンサ１３だけを用いて制御を行なった場合は、印刷速度が低速のとき、たとえば３５ｉｐｓ程度であれば転写ぶれを防止することが可能である。しかし印刷速度が５０ｉｐｓを超えるとテンションガイド１１のガイド位置検出センサ１３の検出速度および張力発生ローラ９ａの駆動モータ１２の応答速度が追いつかず、印刷開始時のように急激に負荷が変動するときには満足すべき結果は得られない。従って両方のセンサ１０，１３の検出信号で制御することがより望ましいが、本発明は両センサを備えた制御装置だけに限定されるものではない。
【００３１】
印刷を停止した時は、その後次の印刷を開始するまでに、張力発生ローら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とウエブ１との接触長さが最小の位置、つまり図４の位置関係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することができる。
【００３２】
このように制御すると、印刷開始時には張力発生ローラ９ａは常に、ウエブ１に加わる張力が最小の位置にあり、また、テンションガイド１１がやや張力発生ローラ９ａ側に倒れた位置にある。そして、ウエブ１が動きはじめると徐々に、テンションガイド１１がウエブ搬送機構側に回動し、テンションガイド１１が正規の位置で連続的にウエブ搬送が行われることになる。
【００３３】
【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、ウエブ張力の発生が少なくなるところに固定し、ウエブが動き始めるにしたがって徐々にウエ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エブ張力の発生を抑制することが可能となる。したがってウエブ搬送負荷の急激な変化を抑えることができ、その結果、ウエブ搬送機構の搬送速度の変化を微小にできるため転写ぶれを低減することが可能となる。
【００３４】
また、通常は、テンションガイドの位置を常に一定の位置に保持するように制御することで、テンションガイドの反力と張力発生ローラの摩擦力による負荷の組み合わせで、常時、ウエブ搬送負荷を一定に保つことが可能となる。これにより、ウエブ搬送機構の搬送速度の変化を微小にでき、ウエブ搬送速度変動が要因の転写ぶれを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明印刷装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の主要部である張力発生機構部の一実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の張力発生ローラの動作説明図である。
【図４】本発明の張力発生ローラの動作説明図である。
【図５】従来装置の印刷開始時のウエブ張力の変化を示す説明図である。
【図６】本発明装置の印刷開始時のウエブ張力の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
１：ウエブ
２：ガイドローラ
３：紙取り込みローラ
４：エアループ機構
５：センサ
６：転写部
７：ウエブ搬送機構
８：ウエブエッジガイド
９：張力発生機構
９ａ：張力発生ローラ
９ｂ：押し付けローラ
１０：ローラ位置検出センサ
１１：テンションガイド
１２：駆動用モータ
１３：テンションガイドの角度センサ
【図１】
0003925791.tif 000002
【図２】
0003925791.tif 000003
【図３】
0003925791.tif 000004
【図４】
0003925791.tif 000005
【図５】
0003925791.tif 000006
【図６】
0003925791.tif 000007