JP2004175058A

JP2004175058A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004175058A
Application number: JP2002346902A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Tanda; 久也反田; Kunitoshi Hayashi; 邦俊林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】一対の搬送ローラがロール紙を挟持する挟持力を強めなくても搬送量（送り量）が変動しない画像形成装置を提供する。
【解決手段】搬送ローラ１８及び搬送コロ２０がロール紙１６を挟持しながら引き出して搬送する際にこれら搬送ローラ１８及び搬送コロ２０に作用する負荷を一定にする負荷付与ユニット１１０を備えた。負荷付与ユニット１１０は、ロール状部分１６ｂの外周面を押圧する３つの押圧装置１２０から構成されている。
これら３つの押圧装置１２０は、ロール状部分１６ｂの幅方向（図１の紙面に垂直な方向）に等間隔で配置されている。２つの押圧装置１２０は、ロール状部分１６ｂの幅方向両端部に一つずつ配置されており、残りの１つの押圧装置１２０は、ロール状部分１６ｂの幅方向中央部に配置されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール紙などの記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関し、例えば大判サイズのロール紙に画像を形成するのに好適な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータやワークステーションの出力装置の一つとして、現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する電子写真方式画像形成装置や、記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置が知られている。これらの画像形成装置のなかには、ロール状に巻かれたロール紙をその一端から引き出しながら、この引き出した部分（引出部分）に画像を形成するものがある。このような画像形成装置の一例について図６を参照して説明する。
【０００３】
図６は、従来のインクジェット方式の画像形成装置の一例であるプロッタを示す模式図である。
【０００４】
プロッタ１０は、インクが吐出する複数のインク吐出口が形成された印字ヘッド１２と、この印字ヘッド１２を搭載して主走査方向（図６の紙面に垂直な方向）に往復動するキャリッジ１４とを備えている。また、プロッタ１０は、上記の主走査方向に直交する矢印Ａ方向（記録紙搬送方向であり、副走査方向という）に例えばロール紙１６などの記録媒体を断続的に搬送する搬送ローラ１８及び搬送コロ２０なども備えている。ロール紙１６などの記録媒体は搬送ローラ１８と搬送コロ２０に挟持されながら搬送される。
【０００５】
また、プロッタ１０は、ロール紙１６の先端部（引出部分１６ａの先端部）が差し込まれる一対の給紙ローラ２２や、この給紙ローラ２２によって給紙されたロール紙１６を搬送方向に案内する湾曲したガイド板２４及び複数のガイドローラ２６なども備えている。さらに、プロッタ１０には、記録媒体が載置されるプラテン２８が形成されている。
【０００６】
ロール紙１６に画像を形成する際は、給紙ローラ２２にロール紙１６の先端部を差し込み、給紙ローラ２２が回転して先端部を搬送し、この先端部を搬送ローラ１８及び搬送コロ２０に挟持させる。その後、ロール紙１６の引出部分１６ａを搬送ローラ１８と搬送コロ２０とに挟持させながら所定量（所定長さであり、後述する１バンド分の長さ）だけ矢印Ａ方向に搬送して搬送ローラ１８と引出部分１６ａを一旦停止させる。この停止中に、キャリッジ１４を主走査方向に往復動させながら、ロール紙１６の引出部分１６ａのうち印字ヘッド１２の下方（画像形成領域）に位置する部分に、印字ヘッド１２からインクを吐出して１バンド分の画像を形成（印字）する。その後、搬送ローラ１８と搬送コロ２０と引出部分１６ａを挟持しながら上記の１バンド分の所定長さだけ引出部分１６ａをさらに引き出す（所謂バンド送りをする）。このようにロール紙１６を搬送して画像形成領域に新たに位置する領域に次のバンド分の画像を形成する動作を繰り返す。
【０００７】
ロール紙１６の引出部分１６ａを搬送ローラ１８と搬送コロ２０とで挟持しながら搬送する際には、ロール紙１６のうちロール状に巻かれた部分（ロール状部分１６ｂ）が回転軸１７を中心にして回転する。また、ロール紙１６を引き出して画像を繰り返して形成していくことにより、ロール状部分１６ｂの直径がＬ１からＬ２まで小さくなる。
【０００８】
印字するためにロール紙１６を搬送ローラ１８で所定量引き出すと、ロール紙１６は芯を軸受で支持されているため、引き出しによる慣性力で所定量以上（余分量）引き出されることがある。この余分量は装置内でたるみとなる。
【０００９】
次の搬送のとき、搬送ローラ１８の搬送力はたるみがある場合と無い場合とでは異なり、搬送ローラ１８の搬送量にバラツキを生じる。このバラツキは印字品位を低下させる。
【００１０】
そこで、このたるみの発生を防止するため、ロール紙１６の芯を保持しているスプール軸にトルクリミッタ等によって負荷をかけ、回転に常時ブレーキをかけている。これにより、引き出した際に生じる慣性力による回転を防いでいる。
【００１１】
ところが、このブレーキによる負荷はロール紙１６の回転中心近傍にかけているのでロール紙１６の外径によって大小する。外径が大きいほどブレーキに抗する力は小さく、外径が小さいほどブレーキに抗する力は大きくなる。
【００１２】
このため、たるみは発生しないが搬送ローラの引き出し力はロール紙１６の外径の大きさによって大小する。
【００１３】
そこで、上記のような負荷の変動の影響を無くすために、搬送ローラ１８と搬送コロ２０とが引出部分１６ａを挟持する挟持力を強めている。ところが、様々な種類の記録媒体が使用されている現在においては、例えば、表面がデリケートな光沢紙や光沢フィルムが使用されることもある。
【００１４】
このようなデリケートな表面の記録媒体を使用する場合、強い挟持力で搬送ローラ１８と搬送コロ２０に記録媒体を挟持させたときは、記録媒体の表面が傷付くことがある。また、搬送ローラ１８にゴムが含有されているときは、このゴムの成分が記録媒体の表面に滲み出ることもある。このため、高品質の画像を形成するために上記の挟持力を強めることには限界がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑み、一対の搬送ローラがロール紙を挟持する挟持力を強めなくても搬送量（送り量）が変動しない画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、ロール状に巻かれたロール紙をその一端から引き出しながらこの引き出した引出部分を挟持して搬送する一対の搬送ローラを備え、該搬送ローラでロール紙を所定量ずつ引き出しながら搬送してこの引出部分に画像を形成する画像形成装置において、
（１）前記搬送ローラがロール紙を引き出しながら搬送する際に該搬送ローラに作用する負荷を一定にする負荷付与手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
ここで、
（２）前記負荷付与手段は、ロール紙のうちロール状に巻かれているロール状部分の外周面を押圧すると共に、この押圧力を前記ロール状部分の直径に応じて変更するものであってもよい。
【００１８】
また、
（３）前記負荷付与手段は、
（３−１）前記ロール状部分の外周面を押圧しながら回転する回転体と、
（３−２）該回転体を前記ロール状部分の外周面に押し付ける付勢部材とを備えてもよい。
【００１９】
さらに、
（４）前記回転体は、前記ロール状部分の幅方向に等間隔で配置された同一形状のものであってもよい。
【００２０】
さらにまた、
（５）前記回転体がその一端部に回転自在に固定されると共にその他端部に所定の残量マークが形成された、前記ロール状部分の幅方向に交差する方向に延びる回転体保持部材と、
（６）前記回転体保持部材が回動するときの中心軸となる、前記一端部と前記他端部の間に形成された回動中心軸とを備えてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の画像形成装置の一実施形態を説明する。
【００２２】
図１から図３までを参照して、本発明の画像形成装置の一例であるインクジェット方式のプロッタを説明する。
【００２３】
図１は、本発明の画像形成装置の一例であるインクジェット方式のプロッタを示す模式図である。図２は、負荷付与ユニットを示す斜視図である。図３（ａ）は、残量マークの移動状態を示す上面図であり、（ｂ）は、負荷付与ユニットを示す部分拡大図である。これらの図では、図６に示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【００２４】
プロッタ１００は、図６で示したプロッタ１０と同様に、印字ヘッド１２、キャリッジ１４、搬送ローラ１８及び搬送コロ２０（この両者が本発明にいう一対の搬送ローラの一例である）などを備えている。プロッタ１００の特徴は、搬送ローラ１８及び搬送コロ２０がロール紙１６を挟持しながら引き出して搬送する際にこれら搬送ローラ１８及び搬送コロ２０に作用する負荷を一定にする負荷付与ユニット１１０を備えた点にある。
【００２５】
負荷付与ユニット１１０は、ロール状部分１６ｂの外周面を押圧する押圧装置１２０から構成されている。ここでいうロール状部分１６ｂとは、ロール紙保持装置４０に保持されたロール紙１６のうちロール状に巻かれている部分をいう。
押圧装置１２０は、図２に示すように、ロール状部分１６ｂの幅方向（図１の紙面に垂直な方向であり、図２の矢印Ｂ方向）に等間隔で複数個配置されている。
２つの押圧装置１２０は、ロール状部分１６ｂの幅方向両端部に一つずつ配置されており、残りの１つの押圧装置１２０は、ロール状部分１６ｂの幅方向中央部に配置されている。また、３つの押圧装置１２０は同一形状（同じ構造）である。なお、４つ以上の押圧装置１２０を配置してもよい。また、２つ以下の押圧装置１２０を配置してもよい。
【００２６】
押圧装置１２０は、板状の回転体保持部材１２２を有する。この回転体保持部材１２２は、ロール状部分１６ｂの幅方向に直交して延びている細長いものである。回転体保持部材１２２の長手方向一端部（下端部）には、ロール状部分１６ｂに向かって突出した一対の支持板１２４（図３では一方のみ示す）が形成されている。この一対の支持板１２４には、コロで構成された回転体１２６が回転自在に固定されている。
【００２７】
回転体１２６は、ロール状部分１６ｂの外周面に直接に接触する。回転体１２６の回転中心軸１２６ａは、ロール状部分１６ｂの回転中心軸に平行である。また、上述したように押圧装置１２０はロール状部分１６ｂの幅方向に等間隔で配置されているので、３つの回転体１２６もロール状部分１６ｂの幅方向に等間隔で配置されていることとなる。回転体１２６は、後述するように、ロール状部分１６ｂの直径が小さくなるに伴ってロール状部分１６ｂの直径方向（矢印Ｅ方向）に移動する。
【００２８】
回転体保持部材１２２の長手方向中央部には、支持板１２４とは反対の方向に突出した一対の中心軸支持板１２８が形成されている。この中心軸支持板１２８には孔が形成されており、この孔には、回動中心軸１２８ａが挿入されている。
回動中心軸１２８ａは、回転体１２６の回転中心軸１２６ａに平行に延びている。
【００２９】
回転体保持部材１２２のうち長手方向他端部（上端部）と中心軸支持板１２８との中間部分には、引張コイルばね１３０（本発明にいう付勢部材の一例である）の一端部が引っ掛けられて固定されている。引張コイルばね１３０は、回転体保持部材１２２のうち中心軸支持板１２８が突出している側（裏側）に配置されている。引張コイルばね１３０の他端部は、プロッタ１００の本体に固定されている。引張コイルばね１３０は、回転体保持部材１２２のうち引張コイルばね１３０の一端部が引っ掛けられている部分を、引張コイルばね１３０の他端部に引き寄せるように付勢している。従って、回転体保持部材１２２は回動中心軸１２８ａを中心にして矢印Ｃ方向に回動するように引張コイルばね１３０に付勢されている。この回動に伴って回転体１２６も移動するので、回転体１２６は引張コイルばね１３０によってロール状部分１６ｂの外周面に常に直接に接触して押し付けられる。
【００３０】
回転体保持部材１２２の長手方向他端部（上端部）には、ロール状部分１６ｂの残量を示すための残量マーク１３２が形成されている。回転保持部材１２２が回動中心軸１２８ａを中心にして回動するに伴ってその長手方向他端部が移動するので、残量マーク１３２も移動する。プロッタ１００の排出ガイド１０２には、残量マーク１３２を目視するために孔１０２ａが形成されている（孔１０２ａに代えて透明材にしてもよい）。孔１０２ａの周辺には、ロール紙１６の残量を目視するための「Ｆ」と「Ｅ」が刻まれている。
【００３１】
ロール紙１６が新品（未使用）のときはロール状部分１６ｂの直径も大きいので、図３（ａ）に示すように残量マーク１３２が「Ｆ」を指す。ロール紙１６が使用されてその残量が少なくなったときはロール状部分１６ｂの直径が小さくなるので、図３（ａ）に示すように残量マーク１３２が「Ｅ」を指す。このように残量マーク１３２を目視するだけでロール紙１６の残量を確認できる。
【００３２】
なお、上記のように目視で残量を確認することに代えて、ロール紙１６の残量が所定量以下になったときの回転保持部材１２２の長手方向他端部（上端部）の位置をフォトセンサ等で検知して、画像形成を自動的に停止してユーザに知らせるように構成してもよい。
【００３３】
図４と図５を参照して、ロール状部分１６ｂの直径が変わったときにおける負荷付与ユニットの挙動を説明する。
【００３４】
図４は、ロール紙が新品（未使用）のときの負荷付与ユニットを示す模式図である。図５は、ロール紙が使用されてその残量が少なくなったときの負荷付与ユニットを示す模式図である。これらの図では、図１から図３までに示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
ロール紙１６を回転させるときに発生する回転負荷をまとめると、
（１）ロール紙１６の重量による負荷
（２）回転後の慣性モーメントを消去するため常時働くブレーキによる負荷
（３）本発明の押圧装置による負荷
ここで（１）の負荷はロール紙１６の芯を保持して回転させるスプールの両端に軸受を設けているので、負荷は微かであり、ロール紙１６の外形の大小による負荷の差は無視できる。
（２）の負荷はスプールの軸にかけているので、負荷の発生箇所は回転中心近傍である。このため、この負荷に抗する力はロール紙１６の外径が大きいと小さく、小さいと大きくなる。
（３）の負荷はロール紙１６の外径が大きいと引張コイルばね１３０の変化量が大きいので、負荷が大となる。一方、ロール紙１６の外径が小さいと引張コイルばね１３０の変化量が小さいので負荷が小となる。
【００３５】
以上のことを詳細に説明する。
【００３６】
ロール紙１６が新品のときはロール状部分１６ｂの直径は大きいので、引張コイルばね１３０の付勢力に打ち勝ってロール状部分１６ｂの外周面が回転体１２６を矢印Ｃ方向とは反対方向に押しており、図４に示すように、押圧装置１２０の回転体保持部材１２２はほぼ立った状態になっている。この場合、ロール状部分１６ｂの回転負荷はＦ１（回転の抵抗力に打ち勝つ力）である。また、押圧装置１２０は、ロール状部分１６ｂの外周面に回転体１２６を押し付けることにより、ロール状部分１６ｂを回転させにくくする負荷ｆ１をロール状部分１６ｂに付与している。
【００３７】
従って、ロール紙１６の重量による回転負荷を無視すると、搬送ローラ１８及び搬送コロ２０がロール紙１６の引出部分１６ａを挟持しながら搬送するときには、搬送ローラ１８及び搬送コロ２０には（Ｆ１＋ｆ１）の力が作用している。
即ち、搬送ローラ１８と搬送コロ２０が引出部分１６ａを挟持する挟持力が（Ｆ１＋ｆ１）を超えるときにロール紙１６は搬送されることとなる。
【００３８】
ロール紙１６が使用されてロール状部分１６ｂの直径が小さくなったときは、回転体保持部材１２２が回動中心軸１２８ａを中心にして矢印Ｄ方向に回動するので、図５に示すように、引張コイルばね１３０の付勢力によって回転体１２６はロール状部分１６ｂに追随してその外周面に接触したまま移動する。この場合、引張コイルばね１３０が縮むほどその付勢力（回転体保持部材１２２の上端部を矢印Ｄ方向に引っ張る力）は弱まる。このため、ロール状部分１６ｂの直径が小さくなったときは、押圧装置１２０がロール状部分１６ｂを回転させにくくする負荷ｆ２はｆ１よりも弱まる。また、ロール状部分１６ｂの直径が小さくなったときは、ロール状部分１６ｂのブレーキによる負荷Ｆ２がＦ１よりも大きくなる。
【００３９】
従って、搬送ローラ１８及び搬送コロ２０がロール紙１６の引出部分１６ａを挟持しながら搬送するときには、搬送ローラ１８及び搬送コロ２０には（Ｆ２＋ｆ２）の力が作用している。即ち、ロール状部分１６ｂの直径が小さくなったときは、搬送ローラ１８と搬送コロ２０が引出部分１６ａを挟持する挟持力が（Ｆ２＋ｆ２）を超えるときにロール紙１６は搬送されることとなる。
【００４０】
上記した（Ｆ１＋ｆ１）と（Ｆ２＋ｆ２）が等しく（若しくはほぼ等しく）なるように引張コイルばね１３０のばね力（付勢力）が設定されている。また、ロール状部分１６ｂの直径が、図４と図５に示す直径の間の大きさのときも、ロール状部分１６ｂを回転させるための力Ｆと、押圧装置１２０がロール状部分１６ｂを回転させにくくする負荷ｆとの合計が、（Ｆ１＋ｆ１）及び（Ｆ２＋ｆ２）と等しく（若しくはほぼ等しく）なるように引張コイルばね１３０のばね力（付勢力）が設定されている。この結果、負荷付与ユニット１１０は、搬送ローラ１８及び搬送コロ２０がロール紙１６を挟持しながら引き出して搬送する際にこれら搬送ローラ１８及び搬送コロ２０に作用する負荷を一定にする。従って、搬送ローラ１８及び搬送コロ２０がロール紙１６を挟持する挟持力を強めなくても搬送量（送り量）が変動せず、一定の搬送量を保てる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像形成装置では、ロール紙を所定量（所定長さ）ずつ引き出しながら搬送する搬送ローラに作用する負荷が負荷付与手段によって一定となる。従って、ロール紙のうちロール状に巻かれているロール状部分の直径が変わっても、搬送ローラがロール紙を搬送する際にこの搬送ローラに作用する負荷は一定となる。この結果、ロール紙が搬送ローラによって引き出されるときの所定量（送り量）は常に同じ長さとなる。従って、一対の搬送ローラがロール紙を挟持する挟持力を強めなくても送り量が変動しないので、画像不良が防止される。
【００４２】
ここで、前記負荷付与手段は、ロール紙のうちロール状に巻かれているロール状部分の外周面を押圧すると共に、この押圧力を前記ロール状部分の直径に応じて変更するものである場合は、搬送ローラに作用する負荷を容易に一定にできる。
【００４３】
また、前記負荷付与手段は、前記ロール状部分の外周面を押圧しながら回転する回転体と、該回転体を前記ロール状部分の外周面に押し付ける付勢部材とを備えた場合は、搬送ローラに作用する負荷をいっそう容易に一定にできる。
【００４４】
さらに、前記回転体は、前記ロール状部分の幅方向に等間隔で配置された同一形状のものである場合は、搬送ローラに作用する負荷をいっそう確実に一定にできる。
【００４５】
さらにまた、前記回転体がその一端部に回転自在に固定されると共にその他端部に所定の残量マークが形成された、前記ロール状部分の幅方向に交差する方向に延びる回転体保持部材と、前記回転体保持部材が回動するときの中心軸となる、前記一端部と前記他端部の間に形成された回動中心軸とを備えた場合は、ロール状部分の直径が小さくなるにつれて回転体保持部材が回動してその他端部が動くので、ロール紙の残量を目視で判断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一例であるインクジェット方式のプロッタを示す模式図である。
【図２】負荷付与ユニットを示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、残量マークの移動状態を示す上面図であり、（ｂ）は、負荷付与ユニットを示す部分拡大図である。
【図４】ロール紙が新品（未使用）のときの負荷付与ユニットを示す模式図である。
【図５】ロール紙が使用されてその残量が少なくなったときの負荷付与ユニットを示す模式図である。
【図６】従来のインクジェット方式の画像形成装置の一例であるプロッタを示す模式図である。
【符号の説明】
１６ロール紙
１６ａロール紙の引出部分
１６ｂロール紙のロール状部分
１００プロッタ
１１０負荷付与ユニット
１２０押圧装置
１２２回転体保持部材
１２６回転体
１３０引張コイルばね
１３２残量マーク

Claims

ロール状に巻かれたロール紙をその一端から引き出しながらこの引き出した引出部分を挟持して搬送する一対の搬送ローラを備え、該搬送ローラでロール紙を所定量ずつ引き出しながら搬送してこの引出部分に画像を形成する画像形成装置において、
前記搬送ローラがロール紙を引き出しながら搬送する際に該搬送ローラに作用する負荷を一定にする負荷付与手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記負荷付与手段は、
ロール紙のうちロール状に巻かれているロール状部分の外周面を押圧すると共に、この押圧力を前記ロール状部分の直径に応じて変更するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記負荷付与手段は、
前記ロール状部分の外周面を押圧しながら回転する回転体と、
該回転体を前記ロール状部分の外周面に押し付ける付勢部材とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記回転体は、
前記ロール状部分の幅方向に等間隔で配置された同一形状のものであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記回転体がその一端部に回転自在に固定されると共にその他端部に所定の残量マークが形成された、前記ロール状部分の幅方向に交差する方向に延びる回転体保持部材と、
前記回転体保持部材が回動するときの中心軸となる、前記一端部と前記他端部の間に形成された回動中心軸とを備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。