JP2006089205A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 連続紙を使用して斜行の発生しにくい画像記録装置を提供する。
【解決手段】 フリクションローラ７２とピンチローラ５８に挟持搬送される連続紙Ｐは張力検知バー５０の搬送面と垂直方向の位置（図中左右方向）を検知アーム５２の傾きとしてエンコーダ５４にて角度で検出しながらメインドライブローラ１０２へ搬送される。連続紙Ｐの張力が強まれば連続紙Ｐの弛み量が減少するので張力検知バー５０は図中右方向へ引っ張られる。このため検知アーム５２もまた図中右方向へ回動し、エンコーダ５４において＋方向の信号が検出される。この信号に対応してギアモータ６６にフィードバックし、ギアモータ６６を圧力減少方向（図中反時計回り）に駆動すれば回動アーム６４は加圧シャフト６８を押し下げる方向に回動し、板バネ６０への張力を減じるのでピンチローラ５８の押圧力（図中斜線矢印）は減少し、連続紙Ｐの張力は下がる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像記録装置に関する。

送り穴の無い連続した用紙を用いて印刷を行うプリンタにおいて、搬送速度の基準となる送り基準ローラの搬送方向上流で一定張力を付与する機構は必須である。しかし張力発生用の送り軸（張力発生軸）の平行度が狂っても用紙の斜行が発生しないためには、常に用紙表面に対し張力発生軸が滑った状態を保つのが好ましい。

このため張力の発生には張力発生軸表面の摩擦係数が一定である必要があるが、長期間の使用にともない連続紙との摩擦による摩耗などで張力発生軸表面の状態が変化するため、結果的に連続紙の張力が変化してしまい、直進性の安定度が変化してしまう。さらに、張力を連続紙の用紙幅全体に均一に発生させないと用紙を搬送方向左右に回頭させようとする回転力が加わり好ましくない。

連続紙に張力を付与するバッファーアームを押圧するバネの位置をダイヤルで調節し、連続紙の厚さ・幅に応じて張力を調整する機構が考案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし上記のような機構では予め連続紙の厚さ・幅などの物性等を考慮してダイヤルで張力を調整せねばならず、さらにバッファーアームの摩滅や変形には対応できない。すなわち、連続紙の物性やバッファーアームの変化に対して事前に手動で張力調整を行う必要があるため、手間が掛かり精度も低い。
特開昭６２−２５５３４３号公報 （図１、第２頁〜第３頁）

本発明は上記事実を考慮し、連続紙を使用して斜行の発生しにくい画像記録装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の画像記録装置は、感光体ドラム上に形成した画像を連続紙上に転写する画像記録装置であって、前記連続紙の搬送速度の基準となる基準ローラと、前記基準ローラの搬送方向上流に設けられ、前記連続紙に付与する張力を幅方向において可変できる張力付与手段と、前記基準ローラと前記張力付与手段の間に設けられ、前記連続紙の幅方向において異なる張力を測定する張力測定手段と、を備え、前記張力付与手段は、前記張力測定手段にて測定された前記連続紙の搬送幅方向に異なる張力に応じて、前記張力付与手段の幅方向の圧力を変化させることを特徴とする。

上記構成の発明では、連続紙に画像を転写する画像記録装置において、連続紙の張力の搬送幅方向の変動を、搬送幅方向両端の張力を測定する張力測定手段から検出し、張力付与手段の搬送幅方向の圧力変化で補正することにより、手動による調整なしで連続紙の斜行を防ぎ良好な搬送性を得ることができる。

請求項２に記載の画像記録装置は、前記張力測定手段は、前記連続紙の搬送面と略垂直方向に可動に支持されバネで付勢された搬送幅方向に延びるバーと、前記バーの両端の変位量をそれぞれ測定する測定手段と、から構成されることを特徴とする。

上記構成の発明では、連続紙に画像を転写する画像記録装置において、連続紙の張力の搬送幅方向の変動を、搬送幅方向両端の変位量を示すバーの傾きから検出することにより、手動による調整なしで連続紙の斜行を防ぎ良好な搬送性を得ることができる。

請求項３に記載の画像記録装置は、前記測定手段が、前記バーを支持するアームの回転角度を測定するエンコーダであることを特徴とする。

上記構成の発明では、連続紙の張力の搬送幅方向の変動をバーの傾きから検出する際にエンコーダで角度を測定することで、構造が単純で正確な検出を行うことができる。

請求項４に記載の画像記録装置は、前記張力測定手段と前記基準ローラとの間に、搬送される連続紙に抵抗を与える抵抗付与手段を有することを特徴とする。

上記構成の発明では、抵抗付与部材で連続紙の張力を吸収するため、張力付与手段や張力測定手段へ働く力が少なくなり、幅方向の圧力変化も小さいものでよい。

請求項５に記載の画像記録装置は、前記張力付与手段が、個々の圧力を独立して調整可能なピンチローラで構成されていることを特徴とする。

上記構成の発明では、張力付与手段を個々の圧力を独立して調整可能なピンチローラとしたことで、連続紙の搬送幅方向両端の張力変動に対して迅速かつ確実に対応できる。

請求項６に記載の画像記録装置は、前記張力付与手段は、連続紙の側端部と当接して搬送方向とは直角な方向への動きを規制するサイドガイドを有することを特徴とする。

上記構成の発明では、連続紙の剛性を高く保った状態でその側端部をガイド部材へ当接させることができるので、連続紙の側端部を所定の位置に保持して搬送することができる。

本発明は上記構成としたので、連続紙を使用して斜行の発生しにくい画像記録装置とすることができた。

図１〜図２には、本発明の第１実施形態に係る画像記録装置が示されている。

図１〜図２に示すように、画像記録装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、プリンタという）１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ連続紙Ｐに転写し、重ね合わせるプリント部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが搬送方向上流側から順に配置されている。

このプリント部３０Ｙ〜３０Ｋの搬送方向上流側には、巻掛けられた連続紙Ｐをプリント部３０Ｙ〜３０Ｋに搬送する用紙搬送部２０が設けられている。また、プリント部３０Ｙ〜３０Ｋの搬送方向下流側には、プリント部３０Ｙ〜３０Ｋで転写された未定着トナー像を連続紙Ｐに定着させる定着部４０が設けられている。

用紙搬送部２０は、図示しないモータ１０２Ｍにより駆動され連続紙Ｐが巻掛けられるメインドライブローラ１０２を備える。このメインドライブローラ１０２にはアイドルローラ１０４が当接しており、メインドライブローラ１０２とアイドルローラ１０４とのニップ部に連続紙Ｐを挟んで連続紙Ｐを搬送する。また、メインドライブローラ１０２の軸方向の両端部は、用紙搬送フレーム２０に図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。

また、プリント部３０Ｙ〜３０Ｋは、感光体ドラム１２を備え、この感光体ドラム１２の回りには、感光体ドラム１２の回転方向（図中反時計方向）に順に転写ローラ１８、除電チャージャー１０６、クリーニング装置１０８、帯電チャージャー１１０、ＬＥＤヘッド１４、現像器１６が備えられている。

転写ローラ１８は搬送方向前後にガイドローラ２２を備え転写部３１を形成している。転写手段としての転写ローラ１８は、感光体ドラム１２の上面に当接し、感光体ドラム１２と共にガイドローラ２２に支持された連続紙Ｐを挟持搬送し、この際に現像器１６によって感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を連続紙Ｐに転写させる。トナー像を転写された連続紙Ｐは定着部４０に搬送され、表面のトナー像を熱で定着されプリントアウト画像として出力される。

図３には、本発明の第１実施形態に係る画像記録装置の用紙搬送部が示されている。

図３に示すように、用紙搬送部２０は連続紙Ｐをメインドライブローラ１０２によって一定の速度で搬送する。メインドライブローラ１０２は定速度で回転しており、これより搬送方向下流側のプリント部３０、定着部４０における連続紙Ｐの搬送速度の基準となるものである。

各部は、後述する制御装置３００によってその動作が制御される。

メインドライブローラ１０２とフリクションローラ７２との間には、ガイドローラ２０１、２０２と走行する連続紙Ｐに抵抗を与えるバッフル板２０３とが設けられている。

このバッフル板２０３には連続紙Ｐの側端をガイドするサイドガイド２０５が設けられ、連続紙Ｐはその搬送方向とは直角となる方向（幅方向）への動きを規制される。連続紙Ｐは、バッフル板２０３に面接触しているため、高い剛性を保った状態でその端部をサイドガイド２０５に当接させることができ、斜行を防止することができる。

メインドライブローラ１０２の提供する定速度を維持するためにはメインドライブローラ１０２にかかる連続紙Ｐの張力を常に一定に保つ必要がある。まずフリクションローラ７２とピンチローラ５８とで連続紙Ｐを搬送方向上流側で挟持し、メインドライブローラ１０２よりも遅い速度で搬送する。

これによりフリクションローラ７２では連続紙Ｐに対してフリクションが発生し、メインドライブローラ１０２との間で連続紙Ｐに張力が発生する。この張力は張力バネ５６で搬送面と垂直方向に付勢され搬送幅方向に設けられた張力検知バー５０の位置をエンコーダ５４で読みとることでリアルタイムに検知している。

しかし、この張力は連続紙Ｐの幅方向において必ずしも一定ではなく、実際には奥側（図中右）と手前側（図中左）で張力に差が生じる場合がある。

すなわち、フリクションローラ７２のメインドライブローラ１０２に対する平行度が狂っても連続紙Ｐの斜行が発生しないためには、常に連続紙Ｐの表面に対しフリクションローラ７２が滑った状態を保つのが好ましい。しかし、このため張力の発生にはフリクションローラ７２の摩擦係数が一定である必要があるが、長期間の使用にともない連続紙Ｐとの摩擦による摩耗などでフリクションローラ７２の状態が変化するため、結果的に連続紙Ｐの張力が変化してしまい、連続紙Ｐの直進性の安定度が変化してしまうことがある。さらに、張力を連続紙Ｐの用紙幅方向全体に均一に発生させないと、連続紙Ｐを搬送方向左右に回頭させようとする回転力が加わり好ましくない。

すなわち、バッフル板２０３におけるこの回転力が連続紙Ｐの剛性を越えると、連続紙Ｐは側端部で座屈し、斜行してしまう。

本発明ではフリクションローラ７２とピンチローラ５８により発生させた張力を、張力検知バー５０の両端に設けた検知アーム５２の傾きとして左右独立して検出し、この張力変化をフリクションローラ７２における挟持力としてフィードバック制御することで連続紙Ｐの直進性を維持する。

図４には、本発明の第１実施形態に係る画像記録装置の用紙搬送部が示されている。

図４に示すように、フリクションローラ７２とピンチローラ５８に挟持搬送される連続紙Ｐは張力検知バー５０の搬送面と垂直方向の位置（図中左右方向）を検知アーム５２の傾きとしてエンコーダ５４にて角度で検出しながらメインドライブローラ１０２へ搬送される。

ピンチローラ５８は回動支点７０にて回動自在に支持された板バネ６０の一方の先端に支持され、板バネ６０の他端が付勢バネ６２にて加圧方向（図中上）に引っ張られることによってフリクションローラ７２に押圧力（図中斜線矢印）をもって接している。

付勢バネ６２の一方の先端は回動アーム６４の先端を結ぶ加圧シャフト６８に固定されている。加圧シャフト６４は張力検知バー５０と同様、搬送幅方向に設けられ両端を回動アーム６４に固定されている。

回動アーム６４はギアモータ６６によって回動可能に支持され、加圧シャフト６８を左右（幅方向両端）独立して回動させることで付勢バネ６２の先端位置を規制する。付勢バネ６２の張力で板バネ６０が回動中心７０を軸に回動し、ピンチローラ５８を加圧する（図中斜線矢印）。

このとき、ギアモータ６６の駆動量は張力検知バー５０の位置によって検知された連続紙Ｐの張力に応じて決定される。すなわち連続紙Ｐの張力が強まれば連続紙Ｐの弛み量が減少するので張力検知バー５０は図中右方向へ引っ張られる。このため検知アーム５２もまた図中右方向へ回動し、エンコーダ５４において＋方向の信号が検出される。

この信号に対応してギアモータ６６にフィードバックし、ギアモータ６６を圧力減少方向（図中反時計回り）に駆動すれば回動アーム６４は加圧シャフト６８を押し下げる方向に回動し、板バネ６０への張力を減じるのでピンチローラ５８の押圧力（図中斜線矢印）は減少し、連続紙Ｐの張力は下がる。

ここで、前述のように長期間の使用にともない連続紙Ｐとの摩擦による摩耗などでフリクションローラ７２の状態が変化するため、結果的に連続紙Ｐの張力が変化してしまい、連続紙Ｐの直進性の安定度が変化してしまうことが考えられる。

つまりフリクションローラ７２の摩擦力が低下すると連続紙Ｐがより多く滑り始めるので張力は低下する。これにより連続紙Ｐの弛み量は増加し、張力検知バー５０の押し込み量（搬送面に垂直な方向の移動量）が増え、エンコーダ５４で−方向（図中左）の信号が検出される。よって張力検知バー５０にて検知される張力は低下する。

これに対応してギアモータ６６を加圧方向、すなわち付勢バネ６２を引っ張る方向に加圧シャフト６８を回動させることでピンチローラ５８を加圧し、フリクションローラ７２における摩擦力低下を補正することができる。

このとき、図３に示すようにエンコーダ５４、ギアモータ６６は搬送幅方向両端にそれぞれ設けられている。このため、上記の張力変化が搬送幅方向で不均一に（左右アンバランスに）発生した場合でも、幅方向両端で独立して補正できるので幅方向にわたって適正な張力となるように補正することができる。

図５には、本発明の第１実施形態に係る画像記録装置の用紙搬送部における張力補正を行う制御装置のフローが示されている。 図５に示すように、張力検知バー５０の幅方向両端に設けられたエンコーダの出力値の大小を基準値と比較して得られた結果によりギアモータ６６を駆動し、張力の変動による連続紙Ｐの弛み量からピンチローラ５８の押圧力を補正し、幅方向にわたって適正な張力を保つことができる。

まず図５（ａ）のステップ２００で手前側（図３左側）のエンコーダ５４Ｂの出力を基準値と比較する。両者が等しければ連続紙Ｐの張力は適正なのでギアモータ６６Ｂを動かさずステップ２００に戻る。

エンコーダ５４Ｂの出力が基準値より大きければ手前側の張力が大きく、検知アーム５２Ｂは図４の＋側へ回動中であることを示す。この場合はステップ２０２に進み、ギアモータ６６Ｂを正転すなわち図４で反時計方向に回転させる。これにより手前側の回動アーム６４Ｂもまた正転し、付勢バネ６２の圧力を緩和する方向に補正されるので、ピンチローラ５８の押圧力は減少し、フリクションローラ７２における摩擦力は低下して連続紙Ｐの幅方向手前側の張力が減少する。さらに再びステップ２００に戻り、エンコーダ５４Ｂの出力が基準値と等しくなるまで上記の補正処理を繰り返す。

反対にエンコーダ５４Ｂの出力が基準値より小さければ手前側の張力が小さく、検知アーム５２Ｂは図４の−側へ回動中であることを示す。この場合はステップ２０４に進み、ギアモータ６６Ｂを逆転すなわち図４で時計方向に回転させる。これにより手前側の回動アーム６４Ｂもまた逆転し、付勢バネ６２の圧力を増加する方向に補正されるので、ピンチローラ５８の押圧力は増加し、フリクションローラ７２における摩擦力は増加して連続紙Ｐの幅方向手前側の張力が増加する。さらに再びステップ２００に戻り、エンコーダ５４Ｂの出力が基準値と等しくなるまで上記の補正処理を繰り返す。

上記のように手前側のエンコーダ５４Ｂの出力を基準値と比較した結果を手前側のギアモータ６６Ｂにフィードバックすることにより、連続紙Ｐの手前側の張力変動に対して、手前側のピンチローラ５８の押圧力を調整して張力を補正できる。

まず図５（ｂ）のステップ２０６で奥側（図３右側）のエンコーダ５４Ａの出力を基準値と比較する。両者が等しければ連続紙Ｐの張力は適正なのでギアモータ６６Ａを動かさずステップ２０６に戻る。

エンコーダ５４Ａの出力が基準値より大きければ奥側の張力が大きく、検知アーム５２Ａは図４の＋側へ回動中であることを示す。この場合はステップ２０８に進み、ギアモータ６６Ａを正転すなわち図４で反時計方向に回転させる。これにより奥側の回動アーム６４Ａもまた正転し、付勢バネ６２の圧力を緩和する方向に補正されるので、ピンチローラ５８の押圧力は減少し、フリクションローラ７２における摩擦力は低下して連続紙Ｐの幅方向奥側の張力が減少する。さらに再びステップ２０６に戻り、エンコーダ５４Ａの出力が基準値と等しくなるまで上記の補正処理を繰り返す。

反対にエンコーダ５４Ａの出力が基準値より小さければ奥側の張力が小さく、検知アーム５２Ａは図４の−側へ回動中であることを示す。この場合はステップ２１０に進み、ギアモータ６６Ａを逆転すなわち図４で時計方向に回転させる。これにより奥側の回動アーム６４Ａもまた逆転し、付勢バネ６２の圧力を増加する方向に補正されるので、ピンチローラ５８の押圧力は増加し、フリクションローラ７２における摩擦力は増加して連続紙Ｐの幅方向奥側の張力が増加する。さらに再びステップ２０６に戻り、エンコーダ５４Ａの出力が基準値と等しくなるまで上記の補正処理を繰り返す。

上記のように奥側のエンコーダ５４Ａの出力を基準値と比較した結果を奥側のギアモータ６６Ａにフィードバックすることにより、連続紙Ｐの奥側の張力変動に対して、奥側のピンチローラ５８の押圧力を調整して張力を補正できる。

上記の内容、すなわち図５（ａ）（ｂ）のフローにより手前と奥で同時に連続紙Ｐの張力が変動した場合は同時に、あるいは手前側または奥側のみ張力が変動した場合は変動した側の張力のみを補正することでフリクションローラ７２の摩擦力低下などによる張力変動を適切に補正することができる。

図６は、張力変化をフリクションローラ７２における挟持力としてフィードバック制御する制御装置３００のブロック図を示すものである。

プログラムを実行するCPU３０１、プログラムを格納するROM３０２、プログラム実行時にワークエリアとして使用されるRAM３０３、上位のコントローラからの制御情報や操作パネルからの入力情報およびエンコーダ５４A、５４B等からの情報を入力する入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）、メインドライブローラ１０２を駆動するモータ１０２Ｍやギアモータ６６Ａ、６６Ｂ等を駆動するドライバ装置３２０とで構成されている。

なお、第１実施形態では送り穴の無い連続した用紙を用いて印刷を行うプリンタを用いて説明したが、このプリンタでは送り穴のある連続した用紙を用いて印刷を行うことが可能であることは明らかである。

本発明の第１形態に係る画像記録装置を示す斜視図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置を示す側面図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置の用紙搬送部を示す斜視図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置の用紙搬送部を示す側面図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置の張力付与手段の動作を示すフロー図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置の制御を行う制御装置を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 画像記録装置
１２ 感光体ドラム
１４ ヘッド
１６ 現像器
２０ 用紙搬送部
３０ プリント部
４０ 定着部
５０ 張力検知バー
５２ 検知アーム
５４ エンコーダ
５６ 張力バネ
５８ ピンチローラ
６０ 板バネ
６２ 付勢バネ
６４ 回動アーム
６６ ギアモータ
６８ 加圧シャフト
７０ 回動支点
７２ フリクションローラ
１０２ メインドライブローラ

Claims (6)

1. 感光体ドラム上に形成した画像を連続紙上に転写する画像記録装置であって、
   前記連続紙の搬送速度の基準となる基準ローラと、
   前記基準ローラの搬送方向上流に設けられ、前記連続紙に付与する張力を幅方向において可変できる張力付与手段と、
   前記基準ローラと前記張力付与手段の間に設けられ、前記連続紙の幅方向において異なる張力を測定する張力測定手段と、
   を備え、
   前記張力付与手段は、前記張力測定手段にて測定された前記連続紙の搬送幅方向に異なる張力に応じて、前記張力付与手段の幅方向の圧力を変化させることを特徴とする画像記録装置。
   
2. 前記張力測定手段は、前記連続紙の搬送面と略垂直方向に可動に支持されバネで付勢された搬送幅方向に延びるバーと、
   前記バーの両端の変位量をそれぞれ測定する測定手段と、
   から構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置
   
3. 前記測定手段が、前記バーを支持するアームの回転角度を測定するエンコーダであることを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
   
4. 前記張力測定手段と前記基準ローラとの間に、搬送される連続紙に抵抗を与える抵抗付与手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の画像記録装置
   
5. 前記張力付与手段が、個々の圧力を独立して調整可能なピンチローラで構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の画像記録装置。
   
6. 前記張力付与手段は、連続紙の側端部と当接して搬送方向とは直角な方向への動きを規制するサイドガイドを有することを特徴とする請求項４に記載の画像記録装置。

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