(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブを弛ませた状態で当該ウェブの走行位置を修正するバッファ手段と、前記バッファ手段から送り出されたウェブを挟持搬送するインフィードローラと、前記ウェブの幅方向走行位置を検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づき前記ウェブの幅方向走行位置を補正する蛇行補正手段と、前記インフィードローラと前記蛇行補正手段との間に設けられ自らの位置によってウェブに与える張力が変化するダンサーローラと、前記ダンサーローラを所定の位置に安定にするインフィードローラ制御手段と、前記蛇行補正手段の後段に設けられ前記ウェブに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の後段に設けられ前記ウェブ上の画像をウェブに固着させる定着手段と、前記定着手段の後段にウェブを挟持搬送して装置外部へ排出するアウトフィードローラとを有する印刷装置において、前記画像形成部前段にウェブ搬送速度検出手段を設け、該ウェブ搬送速度検出手段の出力に応じて前記アウトフィードローラの回転速度を制御する制御手段を備えることを特徴とするウェブ印刷装置。
【請求項２】
請求項１記載のウェブ印刷装置において、前記画像形成手段は、ウェブ搬送方向に沿って配置される複数の画像形成部からなることを特徴とするウェブ印刷装置。
【請求項３】
請求項１記載のウェブ印刷装置において、前記画像形成手段は、ウェブ面の両側においてウェブ搬送方向に沿って配置される複数の画像形成部からなることを特徴とするウェブ印刷装置。
【請求項４】
請求項３記載のウェブ印刷装置において、前記ウェブの一方の面側に設けられる複数の画像形成手段と、前記ウェブの他方の面側に設けられる複数の画像形成手段とを交互に段違いに配置したことを特徴とするウェブ印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速搬送されるウェブに画像を形成するウェブ印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、ウェブの送り孔に係合させ、トラクタ機構を駆動させることによってウェブを搬送するとともに、印刷装置の画像形成部にてウェブ上に画像を形成する形態のものが一般的であった。しかし、送り孔付きのウェブに印刷を行った場合には、その後の作業として、ウェブから送り孔の部分（通常、ウェブ幅方向両端部となる）を裁断するための裁断作業が必要であり、最終的な印刷物を得るまでに時間が費やされていた。また、印刷装置においてもトラクタ機構が必須であり、構成が複雑にならざるを得なかった。上記のような裁断作業は、送り孔を持たないウェブを採用するとともに、印刷装置におけるウェブ搬送装置を、トラクタ機構に替えて搬送ローラ機構とすることにより排除することが可能になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、送り孔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、Ａ４用紙横送り換算で５０頁／分程度の中速域の印刷装置ぐらいまでであれば、ウェブと搬送ローラとの間にそれほどのスリップも発生せず、印刷位置ずれの目立たない印刷を行うことができるが、１００頁／分を超える高速域や、２００頁／分以上もの印刷速度を有する超高速域の印刷装置においては、従来構成ではウェブを画像形成部へ正確に搬送することは難しく、例えば辞書などに用いられる極めて薄い紙を１００頁／分以上もの速度で搬送した場合であっても、搬送ローラにラップすることなく良好な搬送を行なえなくてはならず、搬送時におけるウェブ張力や走行位置等を高精度に制御する必要性が生じてきている。
【０００４】
本発明の目的は、ウェブの種類にかかわらず当該ウェブの高速・高精度搬送を安定して行なうことが可能なウェブ印刷装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、ウェブを弛ませた状態で当該ウェブの走行位置を修正するバッファ手段と、前記バッファ手段から送り出されたウェブを挟持搬送するインフィードローラと、前記ウェブの幅方向走行位置を検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づき前記ウェブの幅方向走行位置を補正する蛇行補正手段と、前記インフィードローラと前記蛇行補正手段との間に設けられ自らの位置によってウェブに与える張力が変化するダンサーローラと、前記ダンサーローラを所定の位置に安定にするインフィードローラ制御手段と、前記蛇行補正手段の後段に設けられ前記ウェブに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の後段に設けられ前記ウェブ上の画像をウェブに固着させる定着手段と、前記定着手段の後段にウェブを挟持搬送して装置外部へ排出するアウトフィードローラとを有する印刷装置において、前記画像形成部前段にウェブ搬送速度検出手段を設け、該ウェブ搬送速度検出手段の出力に応じて前記アウトフィードローラの回転速度を制御する制御手段を備えることにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明の印刷装置の一実施例を示す模式図である。
【０００７】
図１において、１はウェブである。ウェブ１の材質としては、紙あるいはプラスチックフィルムなどが考えられる。ウェブ１は、搬送経路上に配置された案内ローラ２（案内ローラ２はタイミングベルト２ａを介してモータ２ｂに接続されており、ウェブ１の搬送方向と同方向にウェブ搬送速度よりも速い周速で回転駆動される）および案内ローラ３を経て、バッファ装置４へ導入される。
【０００８】
バッファ装置４は、搬送されるウェブ１を一時的に蓄える蓄積部４ａと、蓄積部４ａに対しウェブ搬入部に設けられた一対のローラ４ｂ,４ｃと、蓄積部４ａに対しウェブ搬出部に設けられた一対のローラ４ｄ,４ｅと、ローラ４ｂおよびローラ４ｅをそれぞれ駆動するモータ４ｆ,４ｇと、蓄積部４ａにおけるウェブ１の弛み量を監視する複数のセンサ（本例においては３対の光学式センサ４ｈ,４ｉ,４ｊを使用している）を備えており、センサの出力に応じてモータ４ｆ,４ｇを介してローラ４ｂとローラ４ｅの回転速度を制御し、蓄積部４ａにおけるウェブの弛み量が許容範囲内に規制されるように制御される。ここで、ローラ４ｅとモータ４ｇに関しては、発生トルクを一定に保持しローラ４ｅを回転させるに必要なトルクを安定制御できるように設けられていることが望ましい。
【０００９】
また、バッファ装置４の搬出部に設けられたローラ４ｄ,４ｅの近傍には、搬送されるウェブ１のエッジ位置を規制するガイド部材４ｋが設けられている。ここで、ガイド部材４ｋは、弛んだ状態にあるウェブに対し作用するため、ガイド部材４ｋに接触したウェブ１は簡単にその走行位置が補正される。本例において、ガイド部材４ｋは、ウェブ幅方向の蛇行幅を搬送起動時に最大１ｍｍ程度（安定時は約０.５ｍｍ）の幅を持たせて拘束し得るように設けられている。搬送開始初期におけるウェブ１の張力は、ローラ４ｅの発生トルクならびに案内ローラ（固定ローラ）５に対するウェブの巻付き角度によって決定され、ウェブ幅方向の蛇行幅をある程度まで拘束することができる。
【００１０】
バッファ装置４から引き出されたウェブ１には、案内ローラ５を経て、張力付与装置６に送り込まれる。張力付与装置６は、モータ６ａおよびギヤ６ｂを介して駆動されるインフィードローラ６ｃと、このインフィードローラ６ｃに対し圧接可能に設けられた加圧ローラ６ｄと、ウェブ搬送路上において移動可能に支持されたダンサーローラ６ｅとから構成されている。
【００１１】
ここで、加圧ローラ６ｄは、軸６ｇを支点に揺動可能に支持されたアーム６ｆの一端に設けられており、アーム６ｆの他端側に設けられたバネ６ｈの弾性力によってインフィードローラ６ｃに押し付けられている。また、ダンサーローラ６ｅは、軸６ｉを支点に揺動可能に支持されたアーム６ｊの一端に設けられており、アーム６ｊの他端側に設けられたバネ６ｋの弾性作用によりウェブ搬送中の微小な搬送速度差を吸収するように構成されている。なお、アーム６ｊの揺動位置はセンサ（図示せず）によって監視されており、アーム６ｊの位置、すなわち前記センサの出力に応じてインフィードローラ６ｃの回転が制御される。本発明において、ダンサーローラ６ｅは、インフィードローラ６ｃおよびアウトフィードローラ１５ｃ（詳細は後述する）間のウェブ１の張力を制御する重要な役割を果たしている。即ち、インフィードローラ６ｃとアウトフィードローラ１５ｃとの間には画像形成部１０が介在するわけであり、ダンサーローラ６ｅにおいて張力制御を高精度に行えない場合には、各色の画像がウェブ上に位置ずれを起こした状態で転写されてしまうという印刷装置としては致命的な問題を招いてしまう事になる。本実施例においては、ダンサーローラ６ｅによってインフィードローラ６ｃおよびアウトフィードローラ１５ｃ間におけるウェブ１の張力が３０〜２００Ｎの範囲で、用紙の連量や幅によって調節されている。
【００１２】
続いて、張力付与装置６から引き出されたウェブ１は、案内ローラ７を経て、蛇行補正装置８に送り込まれる。蛇行補正装置８は、平行に設けられた２本の位置規制ローラ８ａ,８ｂと、ウェブ１のエッジ位置を検出するセンサ８ｃとから構成されている。２本の位置規制ローラ８ａ,８ｂは、平行に保たれた状態でフレーム８ｄによって回動可能に支持されており、センサ８ｃの出力に基づき得られた量だけフレーム８ｄを回動させることにより、２本の位置規制ローラ８ａ,８ｂを一緒に所定量傾けることができるように設けられている。
【００１３】
蛇行補正装置８を通過したウェブ１は、案内ローラ９を経て、画像形成部１０に送り込まれる。なお、本発明は画像形成部１０を特に限定するものではないが、本実施例においては、周知の電子写真プロセスを用いて感光体上にトナー像を形成する形態の画像形成部を例示しており、４つの印写部１０ａ,１０ｂ,１０ｃ,１０ｄによってウェブ１の片面にカラー画像を形成する構成を示している。
【００１４】
印写部の構成について、代表して印写部１０ａに基づき説明する。図において、１０１は感光体ベルトである。感光体ベルト１０１が回転を開始すると、コロナ帯電器１０２に高電圧が印加され、感光体ベルト１０１表面は均一に帯電される。半導体レーザや発光ダイオードなどで構成された光源１０３から出力されたレーザビームは、感光体ベルト１０１上を像露光し、感光体ベルト１０１上に静電潜像を形成する。この静電潜像を保持した感光体ベルト領域が現像装置１０４と対向する位置に到達すると、静電潜像に現像剤が供給され、感光体ベルト１０１上にトナー像が形成される。感光体ベルト１０１上に形成されたトナー像は、ウェブ１の背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与する転写器１０５の作用によってウェブ１上に吸引される。感光体ベルト１０１の転写位置を通過した領域は、清掃装置１０６で清掃され、次の印刷動作に備えられる。
【００１５】
上記のようにして４つの印写部１０ａ,１０ｂ,１０ｃ,１０ｄからトナー像の転写が行なわれたウェブ１は、加熱装置１１を通過することによってトナー像定着が行なわれ、案内ローラ１２,１３,１４、アウトフィードローラ機構１５およびプラー１６を経て排出され、印刷装置から排出されたウェブ１は、その後、後処理装置（図示せず）に搬送され、裁断、ステープル、パンチ等の所定の処理が行なわれて一連の作業が完了する。ここで、アウトフィードローラ機構１５は、先に述べたインフィードローラ機構と同様に構成されており、モータ１５ａおよびギヤ１５ｂを介して駆動されるインフィードローラ１５ｃと、このインフィードローラ１５ｃに対し圧接可能に設けられた加圧ローラ１５ｄとから構成されており、加圧ローラ１５ｄは、軸１５ｅを支点に揺動可能に支持されたアーム１５ｆの一端に設けられており、アーム１５ｆの他端側に設けられたバネ１５ｇの弾性力によってインフィードローラ１５ｃに押し付けられている。
【００１６】
なお、加熱装置１１は、ウェブ１に熱エネルギーを供給できるように複数枚の熱板を備え、加熱装置１１内部の空気温度を１５０〜３５０度に保ち、ウェブ１を加熱する。なお、画像形成部において電子写真プロセスではなく、インクジェットプロセスを用いる場合には、加熱装置１１はインクジェットプロセスによってウェブ１上に記録形成されたインク像を乾燥させるための乾燥手段として用いることができ、その場合の加熱装置１１内部の空気温度は４０〜１５０度程度に管理される。なお、図１において符号１６ａはプラー１６を構成するローラを駆動するためのモータ、１７は圧接ローラ、１８は速度検出ローラである。ここで、圧接ローラ１７と速度検出ローラ１８とはいずれも搬送されるウェブ１との接触によって連れ回りする、いわゆる従動回転ローラとして構成されている。また、速度検出ローラ１８の回転軸にはスリット付き円盤（エンコーダ）（図示せず）が取り付けられており、このスリットを光学式センサなどにより検知するように構成されている。そして、予め設定された期間における前記光学式センサの出力信号に基づいてアウトフィードローラ１５ｃの回転速度を制御し、画像形成装置１０内を通過するウェブ張力を制御するようにしている。即ち、ウェブの搬送状態が遅れ方向にあることを意味する信号が速度検出ローラ１８から得られた場合には、アウトフィードローラ１５ｃの回転速度を速くし、その逆の場合には、アウトフィードローラ１５ｃの回転速度を遅くする。
【００１７】
上記構成の印刷装置によれば、インフィードローラ６ｃとアウトフィードローラ１５ｃとの間におけるウェブ張力がダンサーローラ６ｅによって制御され、画像形成部１０を通過するウェブ１の搬送を安定させて行なうことができるので、画像位置ずれが起きにくく、良好なカラー印刷を実現することが可能になる。
【００１８】
なお、上記実施例においては、４つの印写部をウェブの片面側に整列させた構成に基づき説明したが、ウェブの両面にカラー画像を形成する印刷装置に適用する場合には、ウェブのもう一方の面側にも４つの印写部を整列させるとよい。この場合には、図２に示すように、ウェブ１の一方の面側に設けられる複数の印写部１０ａ,１０ｂ,１０ｃ,１０ｄと、ウェブ１の他方の面側に設けられる複数の印写部１０ｅ,１０ｆ,１０ｇ,１０ｈとを交互に段違いに配置すると印刷装置の高さがそれ程、高くならずにコンパクトにまとめることができ、実用的である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ウェブの種類にかかわらず、画像形成手段を通過するウェブの高速・高精度搬送を安定して行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図。
【図２】本発明の他の実施例を示す全体構成図。
【符号の説明】
１…ウェブ、４…バッファ装置、６…張力付与装置、８…蛇行補正装置、１０…画像形成装置、１１…加熱装置、１５…アウトフィードローラ機構。
【図１】
0004276364.tif 000002
【図２】
0004276364.tif 000003