JP2015193429A - 連続紙搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】連続紙を円滑に搬送しつつ、エラーが発生した場合の連続紙の廃棄量を抑制することが可能な連続紙搬送装置を提供する。
【解決手段】制御部は、第一のユニットと第二のユニットとの間に、連続紙が弛んで弛み部が形成されるように第一の搬送部材又は第二の搬送部材を制御し、弛み部における連続紙の弛み量が所定の弛み量となるように第一のユニット又は第二のユニットを制御する第一の制御と、弛み部における連続紙の弛み量が所定の弛み量よりも大きくなるように第一のユニット又は第二のユニットを制御する第二の制御と、を選択的に実行する。
【選択図】図7

Description

本発明は、連続紙を搬送する連続紙搬送装置に関する。
従来、ロール紙などの連続した用紙、すなわち連続紙を搬送する連続紙搬送装置が知られている。そして、連続紙搬送装置の中には、連続紙に対して画像を形成したり、連続紙を折り畳む等の処理を実行したりするものが知られている。
例えば、特許文献1には、長尺のウェブ(連続紙)を搬送してジグザグ折りに折り畳むジグザグ折り装置(連続紙搬送装置)が記載されている。特許文献1に記載のジグザグ折り装置は、ウェブ給紙部、ウェブ送り出し部、第1ウェブ張力吸収部、ウェブ筋折り付け部、第2ウェブ張力吸収部、ウェブ折り畳み部、ウェブ裁断部、等を備えている。そして、第1ウェブ張力吸収部は、ウェブ筋折り付け部から発生する張力によってウェブの一側が移動方向に向って進みすぎたり、あるいは遅れすぎたりするのを防止し、ウェブの円滑でスムーズな送りを保証し、さらにはウェブにしわが発生しないようにするものである。また、第1ウェブ張力吸収部は、ウェブをU字状のループの弛緩状態に維持させるとともに、ウェブの挙動を監視するセンサーを設けている。
特開2010−180013号公報
特許文献1に記載の第1ウェブ張力吸収部のような、連続紙の弛み部を有する連続紙搬送装置においては、弛み部の弛み量が小さすぎると、連続紙を搬送する際の搬送速度が変動した場合に、弛み部で速度の変動を吸収することができず、連続紙の張力によって連続紙にしわが発生するなどの問題が生じる場合がある。したがって、連続紙を円滑に搬送するという観点では、連続紙の弛み部における弛み量は大きい方が好ましい。
一方、連続紙の弛み部における弛み量が大きすぎると、以下に述べるように、エラーが発生した場合に廃棄する連続紙の量が多くなってしまう場合がある。すなわち、連続紙搬送装置内で紙詰まりやサービスコール等のエラーが発生した場合、装置内で搬送されている途中の連続紙の一部を廃棄する場合がある。そして、装置内のどの部分でエラーが発生したかが特定できず不明な場合は、装置内で搬送されている連続紙の全部を廃棄することもある。このような場合、弛み部の連続紙も全て廃棄することとなる。このため、弛み部における弛み量が必要以上に大きすぎると、連続紙の廃棄量が多くなってしまう。したがって、エラーが発生した場合の連続紙の廃棄量という観点では、弛み量は小さい方が好ましい。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、連続紙を円滑に搬送しつつ、エラーが発生した場合の連続紙の廃棄量を抑制することが可能な連続紙搬送装置を供給することを目的とする。
連続紙を搬送する第一の搬送部材を備える第一のユニットと、
連続紙が搬送される方向について前記第一のユニットより下流側に位置し、連続紙を搬送する第二の搬送部材を備え、連続紙に対して所定の処理を実行する第二のユニットと、
連続紙が前記第二のユニットへ搬送される際に、連続紙の幅方向の所定の位置へ連続紙を誘導する誘導部材と、
各部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記第一のユニットと前記第二のユニットとの間に、連続紙が弛んで弛み部が形成されるように前記第一の搬送部材又は前記第二の搬送部材を制御し、
前記弛み部における連続紙の弛み量が所定の弛み量となるように前記第一のユニット又は前記第二のユニットを制御する第一の制御と、前記弛み部における連続紙の弛み量が前記所定の弛み量よりも大きくなるように前記第一のユニット又は前記第二のユニットを制御する第二の制御と、を選択的に実行する
ことを特徴とする連続紙搬送装置。
本発明によれば、連続紙を円滑に搬送しつつ、エラーが発生した場合の連続紙の廃棄量を抑制することが可能な連続紙搬送装置を供給することができる。
本実施形態に係る連続紙搬送装置の概略構成を示す図である。 定着部の構成を示す説明図である。 冷却部の構成を示す説明図である。 制御部の制御構成を示すブロック図である。 連続紙検知部が連続紙の幅方向の位置を検知する方法を説明する説明図である。 弛み部と弛み検知部との位置関係を示す説明図である。 本実施形態に係る連続紙搬送装置の搬送動作における制御方法を示すフローチャートである。 第一の制御における制御方法を示すフローチャートである。 第一の制御において弛み量が変動する様子を示す説明図である。 第一の制御における制御方法を示すフローチャートである。 第二の制御により弛み量を増加させ続けているときの弛み部における状態を示す説明図である。 第二の制御を実行した後に第一の制御を実行して弛み量を減少させているときの弛み部における状態を示す説明図である。
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
〔連続紙搬送装置100の構成〕
本実施形態に係る連続紙搬送装置100は、連続紙(ロール紙を含む)を搬送する装置である。また、連続紙搬送装置100は、連続紙を記録媒体として、当該連続紙上に画像を形成する画像形成装置としても機能する。
図1は、本実施形態に係る連続紙搬送装置100の概略構成を示す図である。図1に示すとおり、連続紙搬送装置100は、連続紙の搬送方向に沿って上流側から、給紙部10、画像形成部20、定着部30、冷却部40、読取部70、排紙部80が接続されて構成される。この他、連続紙搬送装置100は、連続紙検知部50、弛み検知部60(図1において図示せず)、誘導ローラー71、制御部90を有している。
給紙部10は、連続紙を画像形成部20へ給紙する装置である。給紙部10の筐体内では、たとえば、図1に示すとおり、ロール状の連続紙が支持軸に巻回されて回転可能に保持される。給紙装置10は、支持軸に巻回された連続紙を、複数のローラー(たとえば、繰り出しローラー、給紙ローラー)を経由して、一定の速度で外部へ搬送する。ただし、給紙部10において、連続紙は、必ずしもロール状に保持されている必要はなく、折り畳まれて保持されてもよい。また、図1には、一の連続紙しか示されていないが、複数の連続紙が保持されてもよい。
画像形成部20は、連続紙の搬送方向において、給紙部10の下流側、かつ、定着部30の上流側に設置される。画像形成部20は、連続紙上に画像を形成する動作(以下「画像形成動作」とも称する)を実行する。図1に示すとおり、画像形成部20は、給紙搬送部21と、画像形成ユニット22と、排紙搬送部23とを備える。
給紙搬送部21は、画像形成部20の給紙側の搬送機構であり、たとえば、給紙モーターの駆動によって一対の給紙搬送ローラーを回転させ、給紙部10から搬送された連続紙を、画像形成ユニット22へと搬送する。
画像形成ユニット22は、電子写真プロセスによってトナー像を形成し、連続紙に転写する。たとえば、画像形成ユニット22においては、像担持体として、感光体ドラム22a(Y、M、C、K)および中間転写ベルト22bが用いられる。中間転写ベルト22bは、無端ベルトであり、複数のローラーにより巻回され、走行可能に支持される。感光体ドラム22a(Y、M、C、K)に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト22b上に逐次転写され、各色(Y、M、C、K)の層が重畳したトナー像(カラー画像)が中間転写ベルト22b上に形成される。そして、トナーと逆極性のバイアスを二次転写ローラー22cに印加することにより、中間転写ベルト22b上に形成されたトナー像は連続紙上に転写される。
排紙搬送部23は、画像形成部20の排紙側の搬送機構であり、たとえば、排紙モーターの駆動によって一対の排紙搬送ローラーを回転させ、トナー像が転写された連続紙を、定着部30へと搬送する。
なお、画像形成部20は電子写真プロセス以外にもインクジェット方式や他の公知の方式によって連続紙上に画像を形成するように構成しても構わない。
定着部30は、連続紙の搬送方向において、画像形成部20の下流側、かつ、冷却部40の上流側に設置される。定着部30は、連続紙上に転写されたトナー像を定着させる動作(以下「定着動作」とも称する)を実行する。
図2は、定着部30の構成を示す説明図である。図2に示すとおり、定着部30は、加熱源31と、定着ベルト32と、加圧ベルト33と、定着ステアリング部34(定着駆動部)と、を有する。
定着ベルト32は、連続紙を加熱する加熱部材であるとともに、連続紙を搬送する搬送部材(ベルト部材)である。定着ベルト32は、ハロゲンヒーター等の加熱源31によって加熱され、加圧ベルト33とともに連続紙を挟持しながら回動して連続紙を搬送する。これにより、連続紙には熱と圧力が加えられ、連続紙上に形成されたトナー像が連続紙上に溶融定着する。
また、定着ステアリング部34は、連続紙の幅方向に定着ベルト32を移動させる駆動部である。例えば、定着ステアリング部34は、定着ベルト32の幅方向に定着ベルト32を移動させる定着ステアリングローラーと、定着ベルト32の幅方向の位置を検知する定着ステアリングセンサーから構成することができる。定着ステアリングセンサーは、例えば、反射型センサーや透過型センサーを用いることができる。
定着ステアリング部34は、定着ベルト32の内部に備えられており、定着動作における定着ベルト32の回動に合わせて、定着ステアリング動作を行う。定着ステアリング動作とは、定着ベルト32の幅方向における、定着動作を実行するための標準位置に定着ベルト32を移動させる動作をいう。定着ステアリング動作は、例えば以下に述べる方法により実行することができる。まず、定着動作において定着ベルト32が回動する間、定着ステアリングセンサーは、定着ベルト32の幅方向の位置を検知する。そして、連続紙の幅方向について、定着動作の標準位置から所定量以上定着ベルト32がずれたことを検知した場合、定着ステアリングローラーにより、定着ベルト32を幅方向に移動させ、定着動作の標準位置へ定着ベルト32を復帰させる。定着ステアリング部34がこのように動作することによって、定着動作を長期間連続して行う場合であっても、定着ベルト32が幅方向へずれてしまうことがなく、定着ベルト32を標準位置へ復帰させることができ、安定的に定着動作を実行することができる。
冷却部40は、連続紙の搬送方向において、定着部30の下流側、かつ、読取部70の上流側に設置される。冷却部40は、定着部30における定着動作によって加熱された連続紙を冷却する動作(以下「冷却動作」とも称する)を実行する。
図3は、冷却部40の構成を示す説明図である。図3に示すとおり、冷却部40は、放熱部材41と、冷却ベルト42と、加圧ベルト43と、冷却ステアリング部44(冷却駆動部)と、を有する。
冷却ベルト42は、連続紙を冷却する冷却部材であるとともに、連続紙を搬送する搬送部材(ベルト部材)である。冷却ベルト42は、加圧ベルト43とともに連続紙を挟持しながら回動して連続紙を搬送する。そして、冷却ベルト42は連続紙を搬送しながら連続紙の熱を吸収する。放熱部材41は、冷却ベルト42の内部に備えられた一般的なヒートシンクであり、冷却ベルト42から熱を受け取って空気中へ熱を放出する。これにより、連続紙から定着動作による熱が除去され、連続紙が冷却される。
また、冷却ステアリング部44は、連続紙の幅方向に冷却ベルト42を移動させる駆動部である。定着ステアリング部44の構成は、上述した定着ステアリング部34と同様の構成とすることができる。冷却ステアリング部44は、冷却ベルト42の内部に備えられており、冷却動作における冷却ベルト42の回動に合わせて、冷却ステアリング動作を行う。冷却ステアリング動作とは、冷却ベルト42の幅方向における、冷却動作を実行するための標準位置に冷却ベルト42を移動させる動作をいう。冷却ステアリング動作の方法は、上述した定着ステアリング動作の方法と同様である。そして、定着ステアリング部34による定着ステアリング動作と同様に、冷却ステアリング部44が冷却ステアリング動作を行うことによって、冷却動作を長期間連続して行う場合であっても、冷却ベルト42が幅方向へずれてしまうことがなく、冷却ベルト42を標準位置へ復帰させることができ、安定的に冷却動作を実行することができる。
次に、連続紙の搬送方向において、冷却部40の下流側、かつ、弛み部Tの上流側には、連続紙検知部50が設けられている。連続紙検知部50は、連続紙の幅方向の位置を検知する機能を有する。連続紙検知部50の詳細な構成については、図5を参照して後述する。
連続紙の搬送方向について、冷却部40および連続紙検知部50の下流側、かつ、読取部70の上流側には、所定の間隔が存在し、この間隔において連続紙が弛んで弛み部Tが形成されている。また、図1には図示していないが、弛み部Tの近傍には、弛み部Tにおける弛み量Lを検知する弛み検知部60が設けられている。弛み部T近傍の詳細な構成については、図6を参照して後述する。
読取部70は、連続紙の搬送方向において、弛み部Tおよび弛み検知部60の下流側、かつ、排紙部80の上流側に設置される。読取部70は、連続紙上に形成された画像を読み取る動作(以下「読取動作」とも称する)を実行する。読取部70としては、例えばCCD(Charge Coupled Device)等の光学センサーが一次元状に配列されたカラーラインセンサー等を用いることができる。
読取部70で読み取った読取結果は、種々の用途に用いることができるが、一例として、画像形成部20における画像形成動作へのフィードバックに用いることで、画像形成動作の質を向上させることができる。例えば、以下のような制御を実行する。
PC等の外部装置から画像データが入力されたとき、画像形成部20はその画像データに基づいて画像形成動作を実行する。しかし、構成部材の取付誤差や経時劣化、動作環境の変動などの要因により、連続紙上に実際に形成される画像は、入力された画像データと完全には対応していない場合がある。例えば、連続紙上に形成された画像の画像濃度が入力された画像データの画像濃度とずれたり、連続紙上に形成された画像の位置が入力された画像データと異なったりする場合が生じる。そこで、連続紙上に形成された画像を読取部70により読み取ることで、入力された画像データと、実際に連続紙上に形成された画像とを比較して、画像濃度や画像位置の差分を検知することができる。そして、それ以降に連続紙上に実際に形成される画像を、入力された画像データに近づけるべく、画像形成動作における画像形成部20の動作条件等を補正することができる。例えば、画像形成動作における現像バイアスの値や感光体ドラム22aへの画像書き込みタイミング等のパラメータを変化させる。このように制御することで、連続紙上へ実際に形成される画像を、入力された画像データに近づけることができ、画像形成動作の質を向上させることができる。
なお、連続紙の搬送方向において、読取部70の上流側には、誘導部材としての誘導ローラー71が設けられている。誘導ローラー71は、連続紙が読取部70へ搬送される際に、連続紙の幅方向の所定の位置へ連続紙を誘導する。誘導部材はローラー形状のものに限られることはなく、連続紙の幅方向の位置を規制する板状の規制部材を用いることもできる。
排紙部80は、読取部70から搬送されてきた連続紙を排紙する装置である。排紙部80の筐体内では、たとえば、図1に示すとおり、連続紙が支持軸に巻回されてロール状に保持される。そのために、排紙部80は、読取部70から搬送されてきた連続紙を、複数のローラーを経由して支持軸に巻き取る。ただし、排紙部80において、連続紙は必ずしもロール状に保持されている必要はない。例えば、連続紙は折り畳まれて保持されてもよく、また、ページごとにカットされてもよい。
制御部90は、連続紙搬送装置100の各部を制御する。制御部90の詳細な構成については、図4を参照して後述する。
以上に本実施形態に係る連続紙搬送装置100の概略構成を説明したが、本発明の実施形態はこれに限られることはなく、例えば、連続紙搬送装置100は、印刷機能に加えてコピー機能、スキャン機能、ファクシミリ機能等を有するMFP(Multi-Function Peripheral)であってもよい。
〔制御部90のハードウェア構成〕
以下に、制御部90の制御構成を説明する。図4は、制御部90の制御構成を示すブロック図である。
制御部90は、CPU(Central Processing Unit)91、ROM(Read Only Memory)92、RAM(Random Access Memory)93等を備えている。CPU91は、ROM92から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM93に展開し、展開したプログラムと協働して連続紙搬送装置100の各ブロックの動作を制御する。このとき、不図示の記憶部に格納されている各種データが参照される。記憶部は、例えば不揮発性の半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。
また、制御部90は、不図示の通信部を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部装置(例えば、パーソナルコンピューター)との間で各種データの送受信を行う。制御部90は、例えば、外部装置から送信された画像データを受信し、当該受信した画像データに基づいて連続紙に画像を形成するように、画像形成部20を制御する。
図4に示すように、制御部90は、給紙部10、画像形成部20、定着部30、冷却部40、連続紙検知部50、弛み検知部60、読取部70、排紙部80などの連続紙搬送装置100の各部を制御する。
〔連続紙検知部50周辺の構成〕
次に、図1に示した連続紙検知部50の周辺の構成について図5を参照して説明する。
図5は、連続紙検知部50が連続紙の幅方向の位置を検知する方法を説明する説明図である。図5において、搬送路P上で連続紙Sが搬送されており、連続紙の搬送方向は、右側から左側へ向かう方向である。右側が搬送方向上流側、つまり冷却部40側であり、左側が下流側、つまり弛み部T側である。連続紙検知部50は、冷却部40と弛み部Tとの間に設けられている。
連続紙検知部50としては、例えばコンタクトイメージセンサー(CIS:Contact Image Sensor)などを用いることができる。そして、連続紙検知部50は、搬送路の中心位置から連続紙の搬送方向に向かって左側の連続紙の端部位置E1を検知する。なお、便宜上、連続紙の端部位置E1は、図5中で下向き(搬送方向に向かって左方向)を正方向として、搬送路Pの幅方向の中心位置Opからの変位量として表現する。例えば、図5における連続紙の端部位置は、搬送路Pの中心位置Opから図5中で下向きにE1変位しているため、このときの端部位置をE1と表現する。
また、制御部90は、連続紙検知部50の検知結果に基づいて、連続紙の幅方向の位置と連続紙の標準位置とのずれ量Dを算出する。通常、連続紙搬送装置100における連続紙の搬送路Pは、連続紙幅方向における連続紙の中心位置Osと、搬送路の中心位置Opとが対応するように設計されている。ここで、連続紙の幅方向の中心位置Osと搬送路の中心位置Opとが対応しているときの連続紙の位置を連続紙の標準位置とする。そして、連続紙が標準位置に位置するときの連続紙の端部位置をE0とする。このとき、図5の状態において、連続紙の幅方向の位置と連続紙の標準位置とのずれ量Dは、D=E1−E0で表わされる。なお、詳細は後述するが、制御部90は、ここで算出されたずれ量Dに基づいて第一の制御または第二の制御を実行する。
なお、本実施形態では連続紙検知部50としてコンタクトイメージセンサーを用いたが、他にも、連続紙の幅方向に所定の距離を置いてアクチュエーターを設けておき、連続紙が幅方向に所定量以上移動した場合にアクチュエーターを押圧するように構成することによって、連続紙の幅方向の位置を検知してもよい。
〔弛み部T周辺の構成〕
続いて、図1に示した弛み部Tの周辺の構成について図6を参照して説明する。
図6は、弛み部T近傍の構成を示す説明図である。図6において、連続紙の搬送方向は右側から左側へ向かう方向であり、右側に冷却部40が、左側に読取部70が位置する。連続紙は、冷却部40側および読取部70側でそれぞれ一対の搬送ローラーA1,A2に挟持されて支持されている。搬送ローラーA1,A2の間には連続紙を支持する部材が存在しないため、連続紙が弛むことによって弛み部Tが形成される。また、弛み部Tの近傍には、弛み部Tにおける弛み量Lを検知する弛み検知部60が設けられている。
ここで、弛み検知部60が検知する弛み量Lは以下のように定義される。連続紙の搬送方向について弛み部Tの両側で連続紙を支持している二つの支持部材(搬送ローラーA1,A2)を結ぶ線分をS1、線分S1の中点をM、中点Mを通る鉛直方向の直線をS2とする。そして、直線S2と弛み部Tの連続紙とが交わる交点をIとする。このとき、線分MIの長さを弛み量Lと定義する。例えば、搬送ローラーA1,A2の間で連続紙に張力が働いており、連続紙が弛むことなく直線状に張り渡されている場合には、中点Mと交点Iが一致するため、弛み量Lはゼロとなる。
弛み検知部60は発光素子61と受光素子62とを含む透過型センサーにより構成され、連続紙連続紙の幅方向について、弛み部Tを挟むように配置されている。より具体的には、連続紙に対して、搬送方向に向かって右側(図6の紙面奥側)に発光素子61が、搬送方向に向かって左側(図6の紙面手前側)に受光素子62が配置されている。なお、図6では発光素子61のみ図示し、受光素子62は図示していない。また、発光素子61および受光素子62は鉛直方向に所定の長さを有し、直線S2に沿うように配置されている。そして、発光素子61および受光素子62に挟まれる領域を弛み部Tの連続紙が通過するようになっている。
発光素子61は光を照射し、受光素子62は発光素子61から照射された光を受光する。また、発光素子61と受光素子62との間に連続紙が存在する領域では、発光素子61から照射された光は連続紙により遮られる。このため、弛み量Lが変化して、発光素子61と受光素子62との間に位置する連続紙の位置が変動した場合には、その変動に応じて、受光素子62で受光される光量が変動することとなる。このため、弛み検知部60は、受光素子62で受光される光量の変動に基づいて、弛み部Tにおける連続紙の鉛直方向の位置Iを検知することができる。中点Mは一定の位置にあるため、弛み検知部60により検知された連続紙の位置Iに基づいて、線分MIの長さ、すなわち弛み量Lを算出することができる。
以上、図1〜図6を参照して連続紙搬送装置100の構成について説明した。以下では、連続紙搬送装置100が連続紙を搬送する制御(搬送制御)における制御方法について説明する。
〔搬送制御〕
以下では、図7を参照して、本発明の実施の形態に係る連続紙搬送装置100が連続紙を搬送する制御(搬送制御)における制御方法について説明する。
図7は、本実施形態に係る連続紙搬送装置100が連続紙を搬送する動作(搬送動作)における制御方法を示すフローチャートである。
制御部90は、搬送制御を開始するタイミングになると、搬送動作を開始する(S101)。搬送動作とは、制御部90が、連続紙搬送装置100の各部の搬送部材を制御して、連続紙を搬送する動作をいう。搬送制御を開始するタイミングは、例えば、連続紙上に画像を形成する画像形成動作を実行するタイミングである。すなわち、連続紙上へ形成する画像に関する画像データが、PC等の外部装置から連続紙搬送装置100へ送信された場合に、搬送制御を開始する。
搬送動作を開始すると、制御部90は、連続紙の幅方向の位置E1を検知するように連続紙検知部50を制御する(S102)。具体的には、図5を参照して説明した方法によって、連続紙検知部50は連続紙の幅方向の位置E1を検知する。
そして、制御部90は、連続紙検知部50の検知結果に基づいて、連続紙の幅方向の位置E1と連続紙の標準位置E0とのずれ量Dが所定量より小さいか否かを判断する(S103)。より具体的には以下のように判断を行う。制御部90は、図5を参照して説明したように、ずれ量DをD=E1−E0として算出する。そして、ずれ量Dが、所定の閾値Dthよりも小さいか否かを判断する。ここで閾値Dthは、以降の制御で第一の制御を実行するか第二の制御を実行するかを判断するための基準となる値であり、実験やシミュレーションに基づいて適切な値が定められる。
S103において、制御部90が、連続紙の幅方向の位置と連続紙の標準位置とのずれ量Dが所定量Dth以上であると判断した場合(S103;No)、制御部90は、第二の制御を実行すると判断する(S106)。第二の制御とは、弛み部Tにおける連続紙の弛み量Lが所定の弛み量L0よりも大きくなるように冷却部40(第一のユニット)又は読取部70(第二のユニット)を制御する制御をいう。第二の制御における詳細な制御方法については、図10,図11を参照して後述する。一方、S103において、制御部90が、連続紙の幅方向の位置と連続紙の標準位置とのずれ量Dが所定量Dthより小さいと判断した場合(S103;Yes)、S104へ進む。
S104において、制御部90は、連続紙の幅方向の位置の時間変化率Rが所定値Rthよりも小さいか否かを判断する。ここで時間変化率とは、単位時間あたりの変化量をいう。より具体的には、ある時間Δtの間に連続紙の幅方向の位置がΔE変化した場合、連続紙の幅方向の位置E1の時間変化率Rは、R=ΔE/Δtにより算出される。そして、制御部90は、算出された時間変化率Rが所定の閾値Rthよりも小さいか否かを判断する。ここで閾値Rthは、以降の制御で第一の制御を実行するか第二の制御を実行するかの判断基準となる値であり、実験やシミュレーションに基づいて適切な値が定められる。
制御部90が、連続紙の幅方向の位置の時間変化率Rが所定値Rthよりも小さいと判断した場合(S104;Yes)、制御部90は第一の制御を実行すると判断する(S105)。第一の制御とは、弛み部Tにおける連続紙の弛み量Lが所定の弛み量L0となるように冷却部40(第一のユニット)又は読取部70(第二のユニット)を制御する制御をいう。第一の制御における詳細な制御方法については、図8,図9を参照して後述する。一方、制御部90が、連続紙の幅方向の位置の時間変化率Rが所定値Rth以上であると判断した場合(S104;No)、制御部90は第二の制御を実行すると判断する(S106)。
第一の制御(S105)または第二の制御(S106)を実行した後、制御部90は、搬送動作が完了したか否かを判断する(S107)。例えば、連続紙搬送装置100へ送信された画像データに基づく連続紙上への画像形成動作が完了し、連続紙上で画像が形成された部分が制御部90によって排紙された場合、制御部90は、搬送動作が完了したと判断する(S107;Yes)。
S107において、制御部90が、搬送動作が完了したと判断した場合(S107;Yes)、制御部90は搬送制御を終了する。一方、制御部90が、搬送動作が完了していないと判断した場合(S107;No)、S102へ戻って連続紙の幅方向の位置E1を検知するように制御する。
以上に説明したように、本実施の形態に係る連続紙搬送装置100は、搬送制御において第一の制御(S105)と第二の制御(S106)とを選択的に実行する。連続紙搬送装置100が搬送動作を開始するとき、連続紙は幅方向の標準位置E0に設置されており、また、連続紙への衝撃等がない限り連続紙が幅方向に移動しないため、搬送動作の通常時においては連続紙の幅方向の位置E1と連続紙の標準位置E0とのずれ量Dが閾値Dthより小さい(S103;Yes)。また、衝撃等がない限り連続紙が幅方向に移動しないため、搬送動作の通常時においては連続紙の幅方向の位置の時間変化率Rは閾値Rthよりも小さい(S104;Yes)。したがって、搬送動作の通常時においては、制御部90は第一の制御を実行し(S105)、変動が生じない限り、搬送動作が完了するまで第一の制御を継続的に実行することとなる(S107;No、S105)。
一方、連続紙に衝撃や振動が加わった場合には、連続紙の幅方向の位置E1と連続紙の標準位置E0とのずれ量Dが閾値Dthより大きくなったり(S103;No)連続紙の幅方向の位置の時間変化率Rが閾値Rthよりも大きくなったり(S104;No)する場合が生じる。このような場合に、制御部90は第二の制御を実行する(S106)。そして、この変動が解消されるまで、第二の動作を継続的に実行することとなる(S107;No、S106)。
そして、変動が解消した場合には、再度第一の制御を実行することとなる(S103;Yes,S104;Yes,S105)。
以下では、第一の制御(S105)と第二の制御(S106)における詳細な制御方法を説明する。
(第一の制御)
まず、第一の制御における制御方法を説明する。図8は、第一の制御における制御方法を示すフローチャートである。図9は、第一の制御において弛み量Lが変動する様子を示す説明図である。
上述のように、第一の制御とは、弛み部Tにおける連続紙の弛み量Lが所定の弛み量L0となるように冷却部40(第一のユニット)又は読取部70(第二のユニット)を制御する制御をいう。第一の制御の目的は、冷却部40や読取部70における連続紙の搬送速度の変動等の、比較的小さな変動を吸収するとともに、弛み部Tにおける弛み量Lを、第二の制御を実行する場合の弛み量Lと比べて小さくすることによって、搬送動作中に紙詰まりやサービスコール等のエラーが発生した場合であっても、連続紙の廃棄量を少なくすることである。
図7に示す搬送制御のS105において、制御部90が第一の制御を実行すると判断した場合、制御部90は、弛み部Tにおける弛み量Lを検知するように弛み検知部60を制御する(S201)。具体的には、図6を参照して説明した方法により、弛み量Lを検知する。
次に制御部90は、弛み検知部60により検知された弛み量Lが、所定範囲内であるか否かを判断する(S202)。具体的には、制御部90は、以下の方法によって判断する。第一の制御において標準となる弛み量を標準弛み量L0とし、弛み量Lと標準弛み量L0との差分についての所定の閾値をLthとする。ここで、標準弛み量L0は、冷却装置や読取装置における連続紙の搬送速度の変動を吸収できる程度の大きさに設定され、具体的な値は実験等により決定される。また、閾値Lthは、第一の制御において、弛み量Lと標準弛み量L0との差分について許容することができる範囲として、実験やシミュレーションに基づいて適切な値が定められる。そして、制御部90は、弛み検知部60により検知された弛み量Lが以下の(数式1)を満たすか否かを判断する。
数式1: |L−L0|≦Lth
弛み検知部60により検知された弛み量Lが上記(数式1)を満たす場合には、制御部90は、弛み検知部60により検知された弛み量Lが、所定範囲内であると判断し(S202;Yes)、S203へ進む。図9(b)は、弛み量Lbが所定範囲内である場合の弛み部Tの状態を示している。すなわち、この場合の弛み量Lbは(数式1)を満たしている。そして、このとき弛み量Lは適切な値であるため、制御部90は弛み量Lを一定量に保つように制御する。すなわち、制御部90は、読取部70における読み取り速度Vが、冷却部40から連続紙が搬送されて弛み部Tへ供給される速度V0と同じ速度となるように読取部70を制御する(S203)。以降では、このときの読取部70における読み取り速度V0を標準読み取り速度とも称する。
一方、S202において、弛み量Lが上記(数式1)を満たさない場合には、制御部90は、弛み検知部60により検知された弛み量Lが、所定範囲内でないと判断し(S202;No)、S204へ進む。このときの弛み部Tの状態は図9(a)に示すように弛み量Lが大きすぎるか、図9(c)に示すように弛み量Lが小さすぎるかのいずれかである。
そして、制御部90は、弛み量Lは、所定範囲より大きいか否かを判断する(S204)。より具体的には、制御部90は、弛み量Lが以下の(数式2)を満たすか否かを判断する。
数式2: L−L0>Lth
すなわち、(数式2)を満たす場合とは、弛み量Lが標準弛み量L0よりも大きく、かつ、弛み量Lと標準弛み量L0との差分が、閾値Lthを上回っている場合である。このときに、制御部90は弛み量Lが所定範囲より大きいと判断する(S204;Yes)。
図9(a)はこのときの弛み部Tの状態を示しており、弛み量Laは(数式2)を満たす。このとき弛み量Laは大きすぎるため、制御部90は弛み量Laを小さくするように制御する。すなわち、制御部90は、読取部70における読み取り速度Vが、冷却部40から弛み部Tへ連続紙が供給される速度V0よりも速い速度Vhとなるように読取部70を制御する(S205)。このように制御することで、弛み部Tへ連続紙が供給される速度に対する、弛み部Tから連続紙が送り出される速度の相対速度は、正の速度となる。このとき、弛み部Tにおける弛み量Laは減少するため、弛み量Laは標準弛み量L0へ近づくこととなる。つまり、図9(a)の状態から図9(b)の状態へ近づく。
一方、S204において(数式2)を満たさない場合とは、S202において(数式1)を満たしていないという条件も考慮すると、弛み量Lが標準弛み量L0よりも小さく、かつ、弛み量Lと標準弛み量L0との差分が、閾値Lthを上回っている場合である。このときに、制御部90は弛み量Lが所定範囲より小さいと判断する(S204;No)。
図9(c)はこのときの弛み部Tの状態を示しており、弛み量Lcは(数式2)を満たさない。このとき、制御部90は、弛み量Lcが小さすぎるため、弛み量Lcを大きくするように制御する。すなわち、制御部90は、読取部70における読み取り速度Vが、冷却部40から弛み部Tへ連続紙が供給される速度V0よりも遅い速度Vlとなるように読取部70を制御する(S206)。このように制御することで、弛み部Tへ連続紙が供給される速度に対する、弛み部Tから連続紙が送り出される速度の相対速度は、負の速度となる。このとき、弛み部Tにおける弛み量Lcは増加するため、弛み量Lcは標準弛み量L0へ近づくこととなる。つまり、図9(c)の状態から図9(b)の状態へ近づく。
S203,S205,S206において読取部70における読み取り速度Vが決定されると、第一の制御を終了する。
以上に説明したように、第一の制御において、制御部90は、図9(b)に示すような所定の弛み量L0となるように制御する。そして、標準弛み量L0および閾値Lthを適切に設定することによって、冷却部40や読取部70における連続紙の搬送速度が変動した場合であっても、弛み部Tで速度変動を吸収することができ、張力によって連続紙にしわが発生したり、連続紙が破れたりする等の問題を抑制することができる。また、弛み部Tの下流側に位置する読取部70へ速度変動の影響が及ぶことを抑制し、読取動作をより正確に行うことができる。また、弛み量Lを比較的小さい標準弛み量L0に保つため、搬送動作中にエラーが発生した場合であっても連続紙の廃棄量を抑制することができる。
なお、以上の説明では、制御部90は、弛み部Tにおける弛み量Lを制御するために、読取部70における読み取り速度Vを制御するが、本発明の実施形態はこれに限られることはない。すなわち、制御部90が弛み量Lを変化させるためには、弛み部Tへ連続紙が供給される速度に対する、弛み部Tから連続紙が送り出される速度の相対速度を制御すればよい。例えば、読取部70における読み取り速度を一定として、冷却部40から弛み部Tへ連続紙を供給する速度を制御してもよい。また、読取部70における読み取り速度と、冷却部40から弛み部Tへ連続紙を供給する速度との双方を制御してもよい。
(第二の制御)
次に、第二の制御における制御方法を説明する。図10は、第二の制御における制御方法を示すフローチャートである。上述のように、第二の制御とは、弛み部Tにおける連続紙の弛み量Lが所定の弛み量L0よりも大きくなるように冷却部40(第一のユニット)又は読取部70(第二のユニット)を制御する制御をいう。第二の制御の目的は、衝撃や振動により、連続紙が幅方向に大きく移動した場合等の、比較的大きな変動を吸収することである。
図7に示す搬送制御のS106において、制御部90が第二の制御を実行すると判断した場合、読取部70における読み取り速度Vが、冷却部40から弛み部Tへ連続紙が供給される速度V0よりも遅い速度Vlとなるように読取部70を制御する(S301)。このように制御することで、弛み部Tへ連続紙が供給される速度に対する弛み部Tから連続紙が送り出される速度の相対速度は負の速度となり、弛み部Tにおける弛み量L0は増加する。
このように制御することで、衝撃や振動により、連続紙が幅方向に大きく移動した場合(S103;No)や、連続紙の位置が幅方向に急激に移動した場合(S104;No)であっても、これらの変動を吸収するために十分な弛み量Lを弛み部Tが有することとなる。このため、張力によって連続紙にしわが発生したり、連続紙が破れたりする等の問題を抑制することができる。また、弛み部Tの下流側に位置する読取部70へ速度変動の影響が及ぶことを抑制し、読取動作をより正確に行うことができる。
また、弛み部Tにおいて連続紙が幅方向に移動した場合であっても、連続紙が読取部70へ搬送される際には、誘導ローラー71によって把持されて誘導されながら搬送されるため、読取部70においては連続紙が幅方向に移動してしまうことはない。このため、読取動作に悪影響を与えることを抑制できる。
なお、第二の制御を実行した後に、搬送動作が継続している場合(S107;No)、S103,S104のステップにて、第一の制御を実行するか、第二の制御を実行するかを再度判断する。再度のS103,S104の判断において第二の制御を行う条件を満たしていれば、継続して第二の制御を実行する。すなわち、制御部90は、弛み量Lを増加させ続ける。図11(a)〜(c)は、第二の制御により弛み量Lを増加させ続けているときの弛み部Tにおける状態を示す説明図であり、図11(a)、図11(b)、図11(c)の順に時間が経過している。いずれの状態においても、制御部は第二の制御を実行しており、読取部の読み取り速度がVlとなるように制御しているため、時間の経過に伴って弛み量Lは増加している。
一方、S103,S104の判断において第二の制御を実行する条件を満たさなくなっていれば、再度第一の制御を実行する。このとき、第二の制御を実行したことによって、弛み量Lは所定範囲より大きくなっているが、再度第一の制御を実行することによって、再び所定範囲内の標準弛み量L0へ近づく。図12(a)〜(c)は、第二の制御を実行した後に第一の制御を実行して弛み量Lを減少させているときの弛み部Tにおける状態を示す説明図であり、図12(a)、図12(b)、図12(c)の順に時間が経過している。いずれの状態においても、制御部は第一の制御を実行しており、弛み量Lは所定範囲よりも大きいため、読取部における読取部の読み取り速度がVhとなるように制御しているため、時間の経過に伴って弛み量Lは減少している。
(本実施形態の効果)
以下では、本実施形態に係る連続紙搬送装置100の効果を説明する。
図7を参照して説明したように、制御部90は、第一の制御と第二の制御を選択的に実行する。通常時は弛み部Tが比較的小さい標準弛み量L0を有するように第一の制御を実行して、比較的小さい変動を吸収して連続紙を円滑に搬送しつつ、エラーが発生した場合の連続紙の廃棄量を抑制する。そして、比較的大きい変動が生じた場合には、第二の制御を実行して弛み量Lを大きくする。これにより、比較的大きな変動を弛み部Tにおいて吸収することができ、突発的な変動が下流側の読取部70へ伝わることを抑制できる。このように、第一の制御と第二の制御を選択的に実行することによって、連続紙を円滑に搬送しつつ、エラーが発生した場合の連続紙の廃棄量を抑制することができる。
特に、連続紙搬送装置100は連続紙検知部50を有し、制御部90は、連続紙検知部50の検知結果に基づいて、連続紙の幅方向の位置E1と連続紙の標準位置E0とのずれ量Dが所定量Dthより小さいと判断した場合は、第一の制御を実行し、ずれ量が所定量Dth以上であると判断した場合は、第二の制御を実行する。これにより、連続紙を幅方向に移動させるような衝撃や振動が加わった時であっても、変動を吸収して連続紙を円滑に搬送し、また、読取部70における読み取り動作に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
そして、制御部90は、連続紙検知部50の検知結果に基づいて、ずれ量Dが所定量Dthより小さいと判断するまで第二の制御を実行する。これにより、変動を吸収するのに十分な程度に弛み量Lを増加させ続け、連続紙をより円滑に搬送することができる。
また、制御部90は、連続紙検知部50の検知結果に基づいて、連続紙の幅方向の位置E1の時間変化率Rが所定量Rth以上であると判断した場合にも、第二の制御を実行する。連続紙が位置的には大きく移動していない場合であっても、連続紙の位置が急激に変動した場合には、連続紙に過剰な張力が働いたり、読取部70における読取動作に悪影響が及ぶ可能性があるため、このように制御することで、連続紙を円滑に搬送し、また、読取部70における読み取り動作に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
さらに、制御部90は、第二の制御を実行した後に、ずれ量Dが所定量Dthよりも小さいと判断した場合は、第一の制御を実行する。すなわち、変動が発生して第二の制御を実行した場合であっても、その変動が解消された場合には、第一の制御を実行する。すなわち、発生した変動を吸収するために一旦増加させた弛み量Lを再び減少させる。これによって、エラーが発生した場合の連続紙の廃棄量を抑制することができる。
なお、本実施形態において、弛み部Tの上流側には、定着部30および冷却部40が設けられている。そして、定着部30及び冷却部40にはいずれもステアリング部(駆動部)が設けられている。すなわち、定着部30及び冷却部40はいずれも連続紙を搬送するベルト部材と、連続紙の幅方向にベルト部材を移動させる駆動部とを有する。連続紙を挟持して搬送するベルト部材がステアリング機構により連続紙の幅方向に移動すると、ベルト部材に挟持されている連続紙も、部分的に幅方向に移動しやすい。すなわち、連続紙の幅方向の位置E1と連続紙の標準位置E0とのずれ量Dが所定量Dthより大きくなる場合が生じやすい。しかし、本実施形態によれば、定着部30や冷却部40のステアリング部によって連続紙が幅方向に移動してしまった場合であっても、第一の制御と第二の制御とを選択的に実行することにより、連続紙を円滑に搬送し、また、読取部70における読み取り動作に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
(他の実施形態)
以上に本発明の一実施形態に係る連続紙搬送装置100の構成、制御方法、効果を説明したが、本発明の実施形態はこれに限られることはなく、種々の形態が考えられる。
例えば、本実施形態においては、第一の制御では、冷却部40や読取部70における連続紙の搬送速度の変動を吸収しつつ、弛み量を小さくしてエラー発生時の連続紙の廃棄量を抑制することを目的とし、第二の制御では、連続紙の幅方向の変動を吸収することを目的としたが、本発明の実施形態はこれに限られることはない。比較的小さな弛み量で吸収することができる第一の変動(搬送速度の変動など)と、比較的大きな弛み量がないと吸収することができない第二の変動(連続紙の幅方向の移動など)を想定して、通常時は第一の変動を吸収するのにために第一の制御を実行し、第二の変動が発生したときに第二の制御を実行することによって、連続紙を円滑に搬送しつつ、エラーが発生した場合の連続紙の廃棄量を抑制することができる。この場合、第一の制御における標準弛み量L0や閾値Lth、第二の制御を実行する際の判断基準となる閾値Dthの値は、第一の変動や第二の変動に応じて値を設定する。
また、本実施形態においては、冷却部40の下流側であって読取部70の上流側に弛み部Tが形成されていた。すなわち、冷却部40が第一のユニットにあたり、読取部70が第二のユニットに当たる場合について説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限られることはなく、任意の構成の間に弛み部Tを形成する場合にも適用可能である。例えば、給紙部10と画像形成部20との間や、画像形成部20と定着部30との間に弛み部Tを形成してもよい。この場合には、弛み部Tの上流側に位置する構成が第一のユニットにあたり、弛み部Tの下流側に位置する構成が第二のユニットにあたる。また、読取部70と排紙部80との間に、連続紙に対して、所定形状の切り抜きやラミネート加工等を行う連続紙処理部(不図示)を設け、読取部70を第一のユニットとし、連続紙処理部を第二のユニットとして、読取部70と連続紙処理部との間に弛み部Tを形成してもよい。
さらに、弛み量Lの定義および弛み検知部60の構成は図6を参照して説明した内容に限られることはなく、例えば、以下のようにしてもよい。まず、弛み量L’を、搬送ローラーA1,A2間の弛み部Tにおける連続紙の曲線部分の長さU1と線分S1の長さU0との差分と定義する。すなわち、L’=U1−U0として算出される。この定義によれば、搬送ローラーA1,A2の間で連続紙に張力が働いており、連続紙が弛むことなく直線状に張り渡されている場合には、U1とU0は同じ長さとなるため、弛み量Lはゼロとなる。他方、連続紙上には、ロール状に保持された連続紙が最初に搬送され始めた先端からの長さを示す目盛りを設ける。そして、弛み検知部60’は、連続紙上の目盛りを読み取ることができる二つの読取センサーから構成され、それぞれの読取センサーは弛み部Tの上流側と下流側で連続紙上の目盛りを読み取れるよう、弛み部Tの上流側と下流側に一つずつ配置される。このように構成することで、上流側の読取センサーによる読取値m1と、下流側の読取センサーによる読取値m2との差分から、弛み部Tにおける連続紙の長さU1は、U1=m1−m2として算出することができる。したがって、弛み量LをL=U1−U0として算出することができる。以上に説明したような弛み量Lの定義および算出方法を用いた場合であっても、本発明に係る第一の制御や第二の制御を同様に実行することができ、同様の効果を得ることができる。
10 給紙部
20 画像形成部
30 定着部
40 冷却部
50 連続紙検知部
60 弛み検知部
70 読取部
71 誘導ローラー
80 排紙部
90 制御部
100 連続紙搬送装置
T 弛み部

Claims (11)

  1. 連続紙を搬送する第一の搬送部材を備える第一のユニットと、
    連続紙が搬送される方向について前記第一のユニットより下流側に位置し、連続紙を搬送する第二の搬送部材を備え、連続紙に対して所定の処理を実行する第二のユニットと、
    連続紙が前記第二のユニットへ搬送される際に、連続紙の幅方向の所定の位置へ連続紙を誘導する誘導部材と、
    各部を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記第一のユニットと前記第二のユニットとの間に、連続紙が弛んで弛み部が形成されるように前記第一の搬送部材又は前記第二の搬送部材を制御し、
    前記弛み部における連続紙の弛み量が所定の弛み量となるように前記第一のユニット又は前記第二のユニットを制御する第一の制御と、前記弛み部における連続紙の弛み量が前記所定の弛み量よりも大きくなるように前記第一のユニット又は前記第二のユニットを制御する第二の制御と、を選択的に実行する
    ことを特徴とする連続紙搬送装置。
  2. 連続紙が搬送される方向について前記弛み部よりも上流側に、連続紙の幅方向の位置を検知する連続紙検知部をさらに有し、
    前記制御部は、前記連続紙検知部の検知結果に基づいて、連続紙の幅方向の位置と連続紙の標準位置とのずれ量が所定量より小さいと判断した場合は、前記第一の制御を実行し、前記ずれ量が所定量以上であると判断した場合は、前記第二の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項1に記載の連続紙搬送装置。
  3. 前記制御部は、前記連続紙検知部の検知結果に基づいて、前記ずれ量が所定量より小さいと判断するまで前記第二の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項2に記載の連続紙搬送装置。
  4. 前記制御部は、前記連続紙検知部の検知結果に基づいて、前記ずれ量の時間変化率が所定量以上であると判断した場合は、前記第二の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項2または3に記載の連続紙搬送装置。
  5. 前記制御部は、前記第二の制御を実行した後に、前記ずれ量が所定量よりも小さいと判断した場合は、前記第一の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の連続紙搬送装置。
  6. 前記制御部は、前記第二の制御を実行する際に、前記第一のユニットにより連続紙を搬送する第一の搬送速度が、前記第二のユニットが連続紙を搬送する第二の搬送速度よりも速くなるように前記第一のユニットおよび前記第二のユニットを制御する
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の連続紙搬送装置。
  7. 前記誘導部材は、連続紙を搬送する誘導ローラーである
    ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の連続紙搬送装置。
  8. 連続紙が搬送される方向について前記第二のユニットよりも上流側に、連続紙上に画像を形成する画像形成部をさらに有し、
    前記第二のユニットは、連続紙上に形成された画像を読み取る読取部である
    ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の連続紙搬送装置。
  9. 前記第一の搬送部材は連続紙を搬送するベルト部材からなり、
    前記第一のユニットは、連続紙の幅方向に前記ベルト部材を移動させる駆動部をさらに有する
    ことを特徴とする請求項8に記載の連続紙搬送装置。
  10. 前記第一のユニットは、前記画像形成部により連続紙上に形成された画像を連続紙上に定着させる定着部であり、
    前記定着部は、
    連続紙を搬送する定着ベルトと、
    連続紙の幅方向に前記定着ベルトを移動させる定着駆動部と、を有する
    ことを特徴とする請求項9に記載の連続紙搬送装置。
  11. 前記第一のユニットは、連続紙が搬送される方向について前記定着部よりも下流側に、前記定着部により画像を定着された連続紙を冷却する冷却部であり、
    前記冷却部は、
    連続紙を搬送する冷却ベルトと、
    連続紙の幅方向に前記冷却ベルトを移動させる冷却駆動部と、を有する
    ことを特徴とする請求項10に記載の連続紙搬送装置。
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