CN102896917A - 输送装置、印刷装置及输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输送装置，其具备：从卷绕成滚筒状的片状介质且能够绕辊筒的中心轴旋转的辊筒介质送出片状介质的驱动辊；使所述辊筒介质旋转而将所述送出的片状介质回卷的辊筒旋转部，所述辊筒旋转部配置有对所述辊筒介质的旋转施加负载的第一制动装置及第二制动装置，所述第一制动装置被控制成在非通电状态下施加所述负载。

Description

输送装置、印刷装置及输送方法

技术领域

本发明涉及收纳成滚筒状的片状物的输送装置等，尤其涉及能够有效且适宜地对驱动轮进行制动动作，从而实现正确且故障少的输送的输送装置等。

背景技术

以往，在收据的打印机等对保持成滚筒状的片状的介质(用纸等)进行处理的装置中具备用于将该介质输送到处理位置的装置。在该输送装置中通常设置有将保持成滚筒状的介质向输送路送出的上游侧辊和将被送出的介质向处理位置供给的下游侧辊，介质通过这些辊的驱动而被输送到处理位置。另外，在该装置中，一般也执行如下动作，即，使保持成滚筒状的介质旋转并将送出的介质回卷到规定位置的反向输送的动作。

在这种输送装置中，在输送动作结束时(停止时)或通过人手对滚筒状介质进行安装作业时等，滚筒状介质可能因其惯性等的影响而过度旋转。该过度旋转的现象引起介质的不必要的松弛或滚筒状介质的卷绕松弛，其结果是，在输送动作开始时可能对介质带来急剧的负载或者妨碍正确的输送。

因此，以往对滚筒状介质的旋转施加负载而采取防止过度旋转的对策。

另外，与此关联地，在下述专利文献1中提出如下内容，即，在具备使滚筒状片材可旋转的线轴和输送驱动片材的片材输送机构的辊筒片材输送装置中，在驱动片材输送机构而将片材从线轴侧送出时旋转负载作用于线轴，而在驱动线轴将片材回卷于线轴侧时旋转负载不作用于线轴。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2000-327181号公报

【发明的概要】

【发明要解决的课题】

然而，在上述以往的负载施加中存在如下课题，即，在使滚筒状介质的旋转停止的制动装置中，通常始终提供一个制动器，并且设置成始终施加负载或者作为电磁制动器来实现。如此，若始终被施加负载，则相应地地需要较大的输送动力，从消耗电力的观点考虑其效率不佳，另外还会导致驱动装置的大型化。另外，在使用电磁制动器的情况下，在装置的电源断开的状态下制动器不发挥作用，无法防止在手动安装滚筒状介质时等产生不必要的旋转。

另外，如上述专利文献1记载的装置那样，存在如下课题，即，利用一个制动装置无法实现向正向的输送、向反向的输送、还有与各输送动作中的各速度状况等对应的极为细微的调整，从而难以进行适宜的制动动作。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供收纳成滚筒状的片状物的输送装置，即能够使对驱动轮的制动动作高效、适宜地进行，且能够实现正确且故障少的输送的输送装置等。

为了达成上述目的，本发明的一个侧面的输送装置具备：从卷绕成滚筒状的片状介质且能够绕辊筒的中心轴旋转的辊筒介质送出片状介质的驱动辊；使所述辊筒介质旋转而将所述送出的片状介质回卷的辊筒旋转部，其中，所述辊筒旋转部配置有对所述辊筒介质的旋转施加负载的第一制动装置及第二制动装置，所述第一制动装置被控制成在非通电状态下施加所述负载。

进而，在上述发明的基础上，优选的方式的特征在于，所述驱动辊配置有对所述驱动辊的旋转施加负载的第三制动装置。

进而，另外在上述发明的基础上，优选的方式的特征在于，在将所述片状介质送出时所述第三制动装置不施加所述负载，在将所述片状介质回卷时所述第一制动装置及第二制动装置不施加所述负载，在将所述片状介质送出时的输送速度的加速过程中，所述第一制动装置及第二制动装置不施加所述负载，在将所述片状介质送出时的输送速度从加速状态向恒速状态过渡的规定时刻，所述第一制动装置施加所述负载，所述第二制动装置不施加所述负载，在将所述片状介质送出时的输送速度的减速过程中，至少所述第二制动装置被控制成施加所述负载。

进而，在上述发明的基础上，优选的方式的特征在于，所述第二制动装置施加的所述负载比所述第一制动装置施加的所述负载大。

进而，在上述发明的基础上，优选的方式的特征在于，所述第三制动装置被控制成仅向回卷所述片状介质时的旋转方向施加所述负载。

为了达成上述目的，本发明的另一侧面的印刷装置具备上述任一项所述的输送装置，且对被送出的所述片状介质执行印刷。

为了达成上述目的，提供本发明的又一侧面的输送方法，该输送方法中使用的输送装置具备：从卷绕成滚筒状的片状介质且能够绕辊筒的中心轴旋转的辊筒介质送出片状介质的驱动辊；使所述辊筒介质旋转而将所述送出的片状介质回卷的辊筒旋转部，所述辊筒旋转部配置有对所述辊筒介质的旋转施加负载的第一制动装置及第二制动装置，所述第一制动装置被控制成在非通电状态下施加所述负载。

进而，在上述发明的基础上，优选的方式的特征在于，所述驱动辊配置有对所述驱动辊的旋转施加负载的第三制动装置，在将所述片状介质送出时所述第三制动装置不施加所述负载，在将所述片状介质回卷时所述第一制动装置及第二制动装置不施加所述负载，在将所述片状介质送出时的输送速度的加速过程中，所述第一制动装置及第二制动装置不施加所述负载，在将所述片状介质送出时的输送速度从加速状态向恒速状态过渡的规定时刻，所述第一制动装置施加所述负载，所述第二制动装置不施加所述负载，在将所述片状介质送出时的输送速度的减速过程中，至少所述第二制动装置被控制成施加所述负载。

本发明的进一步的目的及特征可以通过以下说明的发明的实施方式而得以明确化。

附图说明

图1是具备应用了本发明的输送装置的印刷装置的实施方式例的简要结构图。

图2是用于说明制动器(1)37及制动器(2)38的配置的图。

图3是例示出正向输送时的输送控制部22的控制内容的流程图。

图4是例示出速度控制的各阶段和各制动器的状态的图。

图5是例示出反向输送时的基于输送控制部22的控制内容的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式例。然而，本实施方式例不局限于本发明的技术的范围。需要说明的是，在附图中，对于同一或类似的构件赋予同一的参照符号或参照记号而进行说明。

图1是具备应用了本发明的输送装置的印刷装置的实施方式例的简要结构图。图1所示的打印机2为本实施方式例的印刷装置，在该印刷装置中具备输送装置，该输送装置利用供纸辊29(上游侧辊、驱动辊)及输送辊30(下游侧辊)将保持为滚筒状的用纸26向印刷位置输送，当将所输送的用纸26回卷时，通过辊筒旋转部36的驱动对用纸26进行反向输送。此外，在该输送装置上，三种制动器(滑动负载装置)、制动器(1)37、制动器(2)38及制动器(3)39设置在供纸辊29及辊筒旋转部36的驱动轮组上。通过使这些制动器适宜地发挥作用，在本印刷装置中，能够在必要的时刻使适宜的制动器发挥作用，从而实现高效且正确的用纸26的输送。

如图1所示，本打印机2是接收来自计算机等的主机装置1的指示而执行印刷处理的装置，在此作为一例而将辊筒纸25(辊筒介质)作为用纸26(片状介质)使用，其为边输送用纸26边连续地执行印刷的印刷装置。

图1中示意性地示出打印机2的简要结构，打印机2具备：控制印刷内容而对用纸26执行印刷处理的印刷系统和负责用纸26的输送的输送系统。

在印刷系统中设置有印刷控制部21，该印刷控制部21接收来自主机装置1的印刷指示，且根据该指示向头部23发出印刷命令且同时对输送系统的输送控制部22发出用纸26的输送请求。在头部23，按照该印刷命令对在头部23与压板24之间以规定速度移动的用纸26执行印刷处理。

如图1所示，在输送系统中执行如下动作，即，将在印刷介质的收纳(保持)场所作为辊筒纸25保持的用纸26沿着输送路33向正向(下游方向)连续输送，利用刀具34将印刷完毕的部分切断而经由排纸辊32从打印机2排出。另外，在该输送动作之后等，还以用纸26的前端到达比头部23靠上游侧的规定位置(露头位置)的方式执行向反向(上游方向)输送的反向输送动作。

该输送系统中具备分别由对应的电动机(27A及27B)驱动的供纸辊29(上游侧辊)及输送辊30(下游侧辊)。在该两辊上的分别隔着用纸26对置的位置上配置有从动辊(28A及28B)。各从动辊能够在用纸26的表面上沿垂直方向移动，可以取上下两个位置。在与用纸26相接的下方的位置对用纸26的表面施加垂直朝下的力，且与各辊(29，30)一起夹着用纸26而以与用纸26的表面垂直的方向的力按压用纸26。该状态在此称为“夹紧状态”。另外，在从用纸26离开的上方的位置，不对该用纸26作用按压的力，该状态称为“放开状态”。

供纸辊29具有将作为辊筒纸25保持的用纸26向输送路33供给的功能，其利用经由减速器(驱动轮组)传递的电动机27A的转矩而旋转，并且利用该供纸辊29和从动辊28A一起按压的用纸26之间的摩擦力而使用纸26移动。另外，该辊还在对用纸26进行反向输送时使用。

输送辊30具有将通过供纸辊29供给的用纸26向印刷位置即头部23的位置输送的功能，其利用经由减速器传递的电动机27B的转矩而旋转，并且利用与和从动辊28B一起按压的用纸26之间的摩擦力而使用纸26移动。

另外，在供纸辊29及输送辊30上分别设置有编码器31A及31B，由它们检测到的两辊的旋转被通知给输送控制部22。

另外，输送系统具备辊筒旋转部36。辊筒旋转部36执行使作为辊筒纸25保持的用纸26旋转且将送出的用纸26卷取的动作。该辊筒旋转部36包括：由电动机27C驱动而传递电动机27C的转矩的减速器(驱动轮组362)、利用经由减速器传递的所述转矩而旋转且贯通辊筒纸25的芯内的辊筒轴361等。

另外，在辊筒旋转部36上也设置有编码器31C，通过它们检测到的辊筒纸25的旋转被通知给输送控制部22。

此外，输送系统具备如前述那样的三种制动器：制动器(1)37、制动器(2)38及制动器(3)39。其中，制动器(1)37及制动器(2)38设置在辊筒旋转部36的驱动轮组上。

图2是用于说明制动器(1)37及制动器(2)38的配置的图。图2中示意性地示出包括电动机27C在内的辊筒旋转部36的结构，如该图所示，电动机轴271C和辊筒轴361利用由多个驱动轮构成的驱动轮组362连接，电动机轴271C的旋转被减速成规定的转速而向辊筒轴361传递。

在此示出的例子中，驱动轮A具备制动器(1)37及制动器(2)38，在它们分别作用制动力(滑动负载)时，施加使驱动轮A的旋转停止的力。即，施加使安装在辊筒轴361的外周上的辊筒纸25的旋转停止的力。

对于制动器(1)37而言采用如下装置，即，在该装置中，关于是否作用制动力的控制(接通/断开的控制)采用电气方式，制动力的施加本身采用机械方式进行。作为具体结构，可以使用以往使用的几种结构，例如，构成为如下装置，即，该装置从驱动轮A的轴向与其接触且固定成彼此不可旋转，通过使设有可抑制围绕与驱动轮A同轴的轴旋转的螺旋弹簧的轮沿上述轴向移动而与驱动轮A的接触/非接触来进行上述接通/断开的控制。从而，若通过后述的输送控制部22的控制而形成为接通状态，则即使后来不为通电状态也能够施加制动力。需要说明的是，制动器(1)37无论旋转的方向如何都能够施加制动力。

另外，制动器(2)38是能够施加比制动器(1)37大的制动力的装置，通过输送控制部22的控制可进行接通/断开的控制。作为具体结构，使用电磁制动器、电磁离合器等现有的结构。另外，制动器(2)38至少能够相对于将用纸26向正向(下游方向)输送时的旋转方向施加制动力。

另外，制动器(3)39对前述的供纸辊29的旋转施加制动力，其设置在将电动机27A和供纸辊29连接的驱动轮组上。虽然对制动器(3)39的配置未进行图示，但与图2所示的制动器(1)37、制动器(2)38同样，设置成对驱动轮组内的任意驱动轮施加滑动负载。另外，该制动器(3)39采用能够仅对将用纸26向反向(上游方向)输送时的旋转方向施加制动力的装置。关于具体结构，可以使用所谓单向离合器等现有的结构，既可以为始终作用制动力的状态(接通状态)，也可以通过输送控制部22的控制进行接通/断开控制。

接下来，图1所示的输送控制部22是对输送系统进行控制的部分，其根据来自印刷控制部21的指示而对用纸26的上述输送动作进行控制。尤其是，通过对供纸辊29、输送辊30及辊筒旋转部36的驱动·停止进行控制而对用纸26向正向及反向执行良好的输送。另外，如上所述，还对各制动器37-39的接通/断开进行控制，该制动控制中存在本打印机2的特征，其具体内容在后面叙述。

虽未图示，输送控制部22由CPU、ROM、RAM、NVRAM(非易失性存储器)等构成，输送控制部22所执行的上述处理主要通过CPU根据收纳于ROM内的程序进行动作而得以执行。

上述RAM临时保持处理所需的各数据，其存储有供纸辊29、输送辊30及辊筒旋转部36等的驱动·停止控制所需的上述各编码器31的检测值等。

需要说明的是，包括供纸辊29、输送辊30、辊筒旋转部36、各制动器37-39及输送控制部22的该输送系统相当于本发明的输送装置。

在具有以上说明的结构的本打印机2中，在使用了各制动器37-39的制动控制中存在特征，以下，对其具体内容进行说明。

在本打印机2中，如前述那样，虽然在印刷时等进行将用纸26向正向输送的动作、在印刷结束后等进行将用纸26向反向卷取的动作，但是在所述各动作中制动的规格有所不同。首先，对向正向的输送时的制动内容进行说明。

图3是例示出的正向输送时的输送控制部22的控制内容的流程图。首先，输送控制部22在从印刷控制部21接收到正转输送(正向输送)的指示时(步骤S1)，进行将各制动器37-39设定为适宜的接通/断开状态的控制(步骤S2)。在该时刻，输送速度为零，由于自此开始进入到加速状态，所以将所有制动器37-39设定成断开的状态，即未作用制动力的状态。在已经成为断开状态的情况下则继续保持该状态。需要说明的是，对于制动器(3)39而言，由于在向正向的输送过程中未作用制动力，因此对该方向的输送可以视为始终处于断开的状态。

然后，输送控制部22以夹紧状态起动供纸辊29及输送辊30而开始用纸26的输送(步骤S3)。在本打印机2中，由于以预先确定的固定速度(目标速度Vt)输送用纸26，所以输送控制部22随后进行加速控制直到达到该速度(步骤4)。需要说明的是，本打印机2的输送速度的控制通过以预先确定的速度曲线的方式根据前述的各编码器31的检测值进行PID控制而得以执行。

图4是例示出速度控制的各阶段和各制动器的状态的图。图4的(A)为例示出正向输送时的输送速度的经时变化的曲线图，上述加速控制相当于该曲线图的T(a)的阶段。即，相当于加速到目标速度Vt的期间。

图4的(C)是表示速度控制等的各阶段的各制动器37-39的状态的图。如上所述，在加速控制中，由于之前所有的制动器37-39成为断开状态，所以加速中所有的制动器37-39处于未作用制动力的状态，从而能够在没有动力损失的状态下高效地使输送速度上升。

然后，输送控制部22在输送速度达到上述目标速度Vt的规定时刻将制动器(1)37设定成接通状态(步骤S5)。此时，其他制动器(2)38、(3)39保持断开状态。上述规定的时刻可以预先确定为达到与目标速度Vt接近的规恒速度的时刻、达到目标速度Vt的时刻、达到输送开始后规定的输送量的时刻等。

然后，当输送速度达到目标速度Vt时，输送控制部22进行恒速控制(步骤S6)。在图4中，该状态相当于阶段T(b)，在图4的(C)所示的制动器的状态下从加速状态向恒速状态过渡。即，在仅制动器(1)37作用的状态下减小加速度而成为零。

在该加速度减小的阶段，辊筒纸25可能因惯性而以用纸26的速度以上的速度旋转，从而产生用纸26的松弛等，但通过制动器(1)37的制动力可对其进行抑制。

然后，在恒速状态结束的情况下，即，印刷处理等结束而要开始停止向正向的输送时，输送控制部22在输送速度从上述目标速度Vt开始减少的规定时刻，将制动器(2)38设定成接通状态(步骤S7)。此时，制动器(3)39保持断开状态，制动器(1)37也为断开状态，但也可以通过制动器(1)37及制动器(2)38的制动力而将制动器(1)37控制成接通状态。需要说明的是，上述规定的时刻可预先确定为速度开始从目标速度Vt下降的时刻、在输送开始后达到规定的输送量的时刻等。

然后，输送控制部22为了使输送停止而进行减速控制(步骤S8)。该减速相当于图4中T(c)的阶段，如图4的(C)所示，由于制动器(2)38或制动器(1)37及(2)38的制动力作用于辊筒旋转部36，所以能够适宜地抑制从减速到停止辊筒纸25的惯性而导致的辊筒纸25过度旋转的情况。需要说明的是，与上述的从加速到恒速时相比，由于该减速、停止时的辊筒纸25的惯性力大，因此进行控制而作用更大的制动力。

然后，输送控制部22停止供纸辊29及输送辊30的驱动(步骤S9)，从而使这次指示的输送动作结束。然后，将制动器(2)38设定成断开状态(步骤S10)。需要说明的是，对于制动器(1)37，若知晓接下来进行输送动作则成为断开状态，否则成为接通状态。

接下来，对反向输送时的控制进行说明。图5是例示出反向输送时的基于输送控制部22的控制内容的流程图。首先，输送控制部22在从印刷控制部21接收到反转输送(反向输送)的指示时(步骤S11)，则进行将各制动器37-39设定成适宜的接通/断开状态的控制(步骤S12)。具体而言，对于制动器(1)37及制动器(2)38而言为断开状态，对于制动器(3)39而言为接通状态。

然后，输送控制部22在供纸辊29的夹紧状态下起动辊筒旋转部36(步骤S13)，并以规定的速度执行输送控制(步骤S14)，当达到目标的输送量时停止辊筒旋转部36的驱动(步骤S15)。需要说明的是，控制方法与正向输送的情况同样通过PID控制进行。

图4的(B)是例示出反向输送时的输送速度的经时变化的曲线图，在上述输送控制中，进行向目标速度(Vrt)加速的加速控制、目标速度下的恒速控制及停止之前的减速控制。在该输送控制中，即，在阶段T(d)，如图4的(C)所示，制动器(3)39的制动力作用于供纸辊29，因此，能够在辊筒纸25的旋转减速、停止时，抑制供纸辊29因惯性而过度旋转，从而能够防止用纸26产生松弛。

于是，当接收到指示的反向输送的动作结束时，输送控制部22将制动器(1)37设定成接通的状态(步骤S16)。需要说明的是，随后在知晓进行输送操作的情况下设定成断开的状态。

另外，输送控制部22在打印机2的电源可被断开的状态下始终将制动器(1)37设定成接通状态。即，通过人手安装辊筒纸25时等的打印机2在非通电时预先成为制动器(1)37的制动力作用的状态。由此，能够抑制辊筒纸25旋转为以必要限度以上而产生用纸26的松弛或辊筒纸25的卷绕松弛。需要说明的是，对于制动器(2)38及制动器(3)39而言，在该状态下，如图4的(C)所示预先形成为断开状态。

如以上说明的那样，在本实施方式例的打印机2中，在辊筒旋转部36上设置有两个制动器，能够分别独立地形成为接通/断开状态，因此能够对是否作用制动力、制动力的大小进行控制，从而能够执行与状况相应的适宜的制动。具体而言，如上所述，在从加速过渡到恒速时、从减速到停止时，能够进行适宜的制动。由此，能够防止用纸26产生不必要的松弛。

另外，由于在加速时能够控制为不作用制动力，因此从电力消耗的观点考虑是高效的，没有必要使电动机无益的大型化。

另外，由于在打印机2的电源断开时也进行一定的制动，所以能够防止安装辊筒纸25时和移动打印机2时辊筒纸25不必要地旋转，能够防止发生用纸26的松弛、辊筒纸25的卷绕松弛。

另外，供纸辊29具备制动器，能够防止在回卷时回卷必要限度以上的用纸26。这能够防止用纸26产生不必要的松弛且同时能够正确地保持输送后的用纸位置。

另外，通过构成为仅向单向作用该制动器(3)39的制动力，能够始终成为接通状态，从而能够容易地进行控制。

如以上所述，在本打印机2中，当进行正向及反向的输送时，另外在非通电时，能够执行与各状况相应的适当的制动。

需要说明的是，在本实施方式例中，印刷介质虽为纸，但是若为片状的介质则也可不局限于此。

另外，在本实施方式例中，虽然输送装置设置在打印机上，但是适用了本发明的输送装置可以设置在对片状物实施设备加工、激光加工、液体喷射加工等各种处理的装置上而加以利用。

本发明的保护范围不局限于上述实施方式，还涉及权利要求书记载的发明及其等同物。

Claims (9)

1.一种输送装置，其特征在于，具备：从卷绕成滚筒状的片状介质且能够绕辊筒的中心轴旋转的辊筒介质送出片状介质的驱动辊；使所述辊筒介质旋转而将所述送出的片状介质回卷的辊筒旋转部，

其中，所述辊筒旋转部配置有对所述辊筒介质的旋转施加负载的第一制动装置及第二制动装置，

所述第一制动装置被控制成在非通电状态下施加所述负载。

2.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述驱动辊配置有对所述驱动辊的旋转施加负载的第三制动装置。

3.根据权利要求2所述的输送装置，其特征在于，

在将所述片状介质送出时所述第三制动装置不施加所述负载，在将所述片状介质回卷时所述第一制动装置及第二制动装置不施加所述负载，

在将所述片状介质送出时的输送速度的加速过程中，所述第一制动装置及第二制动装置不施加所述负载，

在将所述片状介质送出时的输送速度从加速状态向恒速状态过渡的规定时刻，所述第一制动装置施加所述负载，所述第二制动装置不施加所述负载，

在将所述片状介质送出时的输送速度的减速过程中，至少所述第二制动装置被控制成施加所述负载。

4.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述第二制动装置施加的所述负载比所述第一制动装置施加的所述负载大。

5.根据权利要求2所述的输送装置，其特征在于，

所述第三制动装置被控制成仅向回卷所述片状介质时的旋转方向施加所述负载。

6.一种印刷装置，其具备权利要求1至5中任一项所述的输送装置，且对被送出的所述片状介质执行印刷。

7.一种输送方法，其特征在于，该输送方法中使用的输送装置具备：从卷绕成滚筒状的片状介质且能够绕辊筒的中心轴旋转的辊筒介质送出片状介质的驱动辊；使所述辊筒介质旋转而将所述送出的片状介质回卷的辊筒旋转部，

其中，所述辊筒旋转部配置有对所述辊筒介质的旋转施加负载的第一制动装置及第二制动装置，所述第一制动装置被控制成在非通电状态下施加所述负载。

8.根据权利要求7所述的输送方法，其特征在于，

所述驱动辊配置有对所述驱动辊的旋转施加负载的第三制动装置，

在将所述片状介质送出时所述第三制动装置不施加所述负载，在将所述片状介质回卷时所述第一制动装置及第二制动装置不施加所述负载，

在将所述片状介质送出时的输送速度的加速过程中，所述第一制动装置及第二制动装置不施加所述负载，

在将所述片状介质送出时的输送速度从加速状态向恒速状态过渡的规定时刻，所述第一制动装置施加所述负载，所述第二制动装置不施加所述负载，

在将所述片状介质送出时的输送速度的减速过程中，至少所述第二制动装置被控制成施加所述负载。

9.根据权利要求7所述的输送方法，其特征在于，

所述第三制动装置被控制成仅向回卷所述片状介质时的旋转方向施加所述负载。

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