JP2017159969A - 給紙ロール保持装置、被印刷媒体巻取装置、画像形成装置、及び負荷張力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の負荷張力を高精度で制御し、安定した印字品質を得る。【解決手段】制御部８２は、給紙ロール１６による長尺紙１６ａに対する負荷張力と巻取ロール５１による長尺紙１６ａに対する負荷張力とが略同一になるように、給紙ロール１６側については、エンコーダ２９によって検知したアンワインダシャフト２０の回転速度から導出した給紙ロール１６の半径Ｒ１、及び重量Ｍ１に基づいて、パウダーブレーキ２８の制動トルクを可変制御し、巻取ロール５１側については、エンコーダ５６によって検知したリワインダシャフト５２の回転速度から導出した巻取ロール５１の半径Ｒ２、重量Ｍ２に基づいて、パウダークラッチ５５による伝達トルクを可変制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、給紙ロール保持装置、被印刷媒体巻取装置、画像形成装置、及び負荷張力制御方法に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置がある。この画像形成装置は、現像装置の感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって潜像を形成し、この潜像をトナー像化（現像）して、そのトナー像を直接、又は間接に被印刷媒体に転写して定着器で定着させる。

上記画像形成装置において、被印刷媒体として長尺紙を用いる場合、下流側に位置するプリンタエンジンへ影響を及ぼさないようにするために、ロール状に巻き回された長尺紙を送り出す側のアンワインダや、長尺紙を巻き取る側のリワインダにおいて、長尺紙の負荷張力（テンション）を一定になるように制御を行うのが一般的である。

従来、アンワインダや、リワインダでの負荷張力（テンション）制御には、例えば、ダンサーローラが用いた負荷張力制御方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。ダンサーローラを用いる負荷張力制御方法では、ダンサーローラが所定範囲内で移動し、長尺紙に負荷張力を与え、ダンサーローラの動きに応じて長尺紙を間欠駆動することで負荷張力が所定の範囲になるように制御される。

また、ダンサーローラによる負荷張力（テンション）制御以外にも、トルクリミッタによる負荷張力制御方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。パウダーブレーキ等のトルクリミッタ方式を採用した負荷張力制御方法では、駆動力により長尺紙に搬送力が加わったときに、長尺紙に所定トルク以上でスリップするブレーキが働き、負荷張力が一定になるよう制御される。この制御方式の場合、負荷張力の変動が少ないため、巻き取り安定性が要求されるリワインダの負荷張力制御に適している。

特開２０１２−２００８７７号公報 特開２０１５−１９６３２４号公報

しかしながら、上述したダンサーローラによる負荷張力（テンション）制御では、可動域の確保による装置大型化や、間欠駆動による用紙の負荷張力の安定性や、騒音の問題、更には巻き取りの安定性に問題がある。

一方、トルクリミッタ方式の負荷張力（テンション）制御の場合には、駆動部や、可動部がないため、小型化や、静音性に優れているが、給紙ロールの軸部分にブレーキを掛けるため、ブレーキトルクが一定の場合、給紙ロールの径により用紙の負荷張力が変化するので、給紙ロールの径に応じてブレーキトルクの可変制御が必要になる。

また、リワインダに綺麗に長尺紙を巻き取るには、長尺紙の剛性に合わせて、巻き取りの負荷張力（テンション）を制御する必要があり、厚紙や、樹脂系の長尺紙の場合、長尺紙の巻き取りを安定させるために、巻き取りを行わないカット紙（単票紙）の印刷で許容される排紙側のカット紙の負荷張力よりも巻き取りが必要な長尺紙に与える負荷張力を強くする必要がある。

しかしながら、長尺紙に与える負荷張力（テンション）を強くした場合、プリンタ部（画像形成部）から長尺紙を引っ張り出す力が加わり、この力に負けない強さでプリンタ部が長尺紙を保持する必要があり、画像形成過程との関係で印刷画像の品質に影響するという問題があった。

そこで本発明は、被印刷媒体の負荷張力（テンション）を高精度で制御し、安定した印字品質を得ることを目的とする。

この発明に係る給紙ロール保持装置は、被印刷媒体がロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることに伴って回転する前記給紙ロールの回転を制動する制動手段と、前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する検出手段と、を備え、前記制動手段は、制動トルクの値が前記検出手段により検出された前記引き出し残量に対応した値となるように前記給紙ロールの回転を制動することを特徴とする。

この発明に係る給紙ロール保持装置は、被印刷媒体がロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることに伴って前記給紙ロールが前記ロールの軸を中心に回転するように前記給紙ロールを保持する保持手段と、前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する残量検出手段と、前記給紙ロールの回転を制動する制動手段と、前記制動手段の制動トルクの値が前記残量検出手段により検出された前記引き出し残量に対応した値になるように該制動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

この発明に係る被印刷媒体巻取装置は、所定の速度で搬送されてくる被印刷媒体を巻取り軸に巻き取る被印刷媒体巻取装置であって、前記被印刷媒体が前記巻取り軸に巻き取られるように該巻取り軸を回転させる駆動手段と、前記巻取り軸に巻き取られた被印刷媒体の巻取り量を検出する巻取り量検出手段と、前記駆動手段の駆動力を前記巻取り軸に伝達する伝達手段と、前記巻取り量検出手段によって検出された前記巻取り量に対応して、前記伝達手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

この発明に係る画像形成装置は、被印刷媒体に画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置であって、前記被印刷媒体がロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることに伴って前記給紙ロールが前記ロールの軸を中心に回転するように前記給紙ロールを保持する保持手段と、前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する残量検出手段と、前記給紙ロールの回転を制動する制動手段と、を備える給紙ロール保持装置と、前記画像形成部より搬送されてくる前記被印刷媒体が巻き取り軸に巻き取られるように該巻き取り軸を回転させる駆動手段と、前記巻き取り軸に巻き取られた被印刷媒体の巻取り量を検出する巻取り量検出手段と、前記駆動手段の駆動力を前記巻き取り軸に伝達する伝達手段と、を備える被印刷媒体巻取装置と、前記残量検出手段によって検出された前記引き出し残量に対応して前記制動手段を制御するとともに前記巻取り量検出手段によって検出された前記巻取り量に対応して前記伝達手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

この発明に係る負荷張力制御方法は、ロール状に巻き回された給紙ロールから引き出され画像形成部を経て巻き取り軸に巻き取られる被印刷媒体の張力を制御する負荷張力制御方法であって、前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する第１の検出ステップと、前記巻き取り軸に巻き取られた前記被印刷媒体の巻取り量を検出する第２の検出ステップと、前記第１の検出ステップで検出された前記引き出し残量に対応して前記給紙ロールの回転に対する制動力を制御し、前記第２の検出ステップで検出された前記巻取り量に対応して前記巻き取り軸に対する駆動力を制御する制御ステップと、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、被印刷媒体の負荷張力を高精度で制御することができ、安定した印字品質を得ることができる。

本発明の実施形態による、長尺紙（被印刷媒体）にプリントするための画像形成装置１０の全体概念図である。 本実施形態による画像形成装置１０の長尺紙保持部（給紙ロール保持部）１５の構成を示す上面図である。 本実施形態による画像形成装置１０の長尺紙巻取部（リワインダ）５０の構成を示す上面図である。 本実施形態の画像形成装置１０による長尺紙１６ａの負荷張力制御方法を説明するための概念図である。 給紙ロール１６又は巻取ロール５１の外形と用紙サイズにより、加速トルクがどのように変化するかを表した概念図である。 本実施形態による画像形成装置１０の制御系の一部構成を示すブロック図である。 本実施形態による画像形成装置１０の動作（印刷処理）を説明するためのフローチャートである。 本実施形態による画像形成装置１０において、給紙ロール１６をセットして用紙搬送を開始する場合や、印刷を停止して用紙搬送を停止する場合などでの長尺紙１６ａの負荷張力変動制御を示す概念図である。 本実施形態による画像形成装置１０において、搬送される長尺紙１６ａに一定の負荷張力（テンション）を付与する際の動作（負荷張力付与制御処理）を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

Ａ．実施形態の構成
図１は、本発明の実施形態による、長尺紙（被印刷媒体）にプリントするための画像形成装置１０の全体概念図である。図において、画像形成装置１０は、長尺紙保持部（給紙ロール保持部）１５、プリンタ本体（画像形成部）３０、及び長尺紙巻取部（被印刷媒体巻取部）５０から構成されている。長尺紙保持部１５は、プリンタ本体３０の下部に設置されており、アンワインダシャフト２０に嵌合された給紙ロール１６が設置されている。より具体的には、給紙ロール１６は、紙管（巻き芯）に巻き回された長尺紙（被印刷媒体）１６ａからなり、紙管（巻き芯）を上記アンワインダシャフト２０に嵌合させることで長尺紙保持部１５内に設置される。給紙ロール１６は、アンワインダシャフト２０を回転軸として回転可能に保持されている。アンワインダシャフト２０は、駆動手段（モータなど）を備えておらず、プリンタ本体３０内の搬送ローラによって長尺紙１６ａが給紙ロール１６から引き出される際に回転するようになっている。用紙ガイドローラ１７は、給紙ロール１６から引き出される長尺紙（被印刷媒体）１６ａの搬送方向を変え、上部のプリンタ本体３０方向へ搬送されるようガイドする。

端部センサ１８は、用紙ガイドローラ１７と後述する用紙ガイドローラ１９の間に配置され、給紙ロール１６から引き出される長尺紙１６ａの搬送方向に直角な用紙幅方向の両端部の位置を検出する。図１には、１つの端部センサ１８が示されているが、後述するように、長尺紙１６ａの両端部のそれぞれに配置されている。本実施形態では、端部センサ１８が検出した長尺紙１６ａの用紙幅方向の両端部の位置から、長尺紙１６ａの斜行を検知する。

用紙ガイドローラ１９は、端部センサ１８を通ってきた長尺紙１６ａの搬送方向を変え、上部のプリンタ本体３０方向へ搬送されるようガイドする。用紙搬送ローラ２１、２３は、給紙ロール１６から繰り出される長尺紙１６ａを両側から挟み込んで上部のプリンタ本体３０方向へ搬送する。なお、用紙搬送ローラ２１、２３は、各々、１対のうちの少なくとも１つのローラにクラッチ機構を備えている。クラッチ機構がＯＮとされることで回転軸の駆動力がローラに伝達され、ＯＦＦとされることで回転軸からの駆動力が遮断されて従動するようになっている。

印刷開始時には、長尺紙１６ａがプリンタ本体３０内に搬送され、プリンタ本体３０内の搬送ローラ（後述する本体進入搬送ローラ４７）に挟持された時点で、用紙搬送ローラ２１、２３の駆動力がＯＦＦ（クラッチを切る）される。用紙搬送ローラ２１、２３の駆動力がＯＦＦされた以降は、長尺紙１６ａは、プリンタ本体３０内の搬送ローラ（後述する本体進入搬送ローラ４７、二次転写バックアップローラ４１や二次転写ローラ４２、定着装置３６内のローラなど）によって搬送される。用紙搬送ローラ２１、２３は、搬送される長尺紙１６ａにより従動することになる。

オートカッタ２２は、初めて給紙ロール１６を設置して長尺紙１６ａを給紙したときや、印刷が終了したときなどに、長尺紙１６ａをカットする。用紙通過センサ２４は、プリンタ本体３０に搬送される長尺紙１６ａの先端部又は後端部の通過を検知する。

給紙ロール１６、及び用紙ガイドローラ１７が設置されたアンワインダ２５は、長尺紙保持部１５の中で別フレーム上に構成されており、スライドベアリング２６ａ、２６ｂにより用紙幅方向に移動可能に構成されている。また、アンワインダ２５の下部には、例えば電磁力で伸縮するアクチュエータ２７が配設されている。該アクチュエータ２７が伸縮することにより、スライドベアリング２６ａ、２６ｂ上のアンワインダ２５を用紙幅方向に移動させることが可能となっている。

上述したように、給紙ロール１６から引き出された長尺紙１６ａは、アンワインダ２５から用紙ガイドローラ１７の下を通って用紙ガイドローラ１９、用紙搬送ローラ２１、オートカッタ２２、用紙搬送ローラ２３を経由してプリンタ本体３０に給紙される。

プリンタ本体３０は、電子写真式で中間転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、ドラム・現像装置３１、転写ベルト装置３２、トナーカートリッジ３３、電装部３４、給紙部３５、及び定着装置３６などから構成されている。

転写ベルト装置３２を挟んで上部にトナーカートリッジ３３が配置され、転写ベルト装置３２を挟んだ略直下にドラム・現像装置３１が配置されている。転写ベルト装置３２は、中間転写ベルト３７と、駆動ローラ３８と、従動ローラ３９とを含む。ドラム・現像装置３１は、転写ベルト装置３２の中間転写ベルト３７の下部走行面に接して同図の右から左へ４つの現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙを多段式に並設して構成される。

この現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙには、４つのトナーカートリッジ３３から、同図にＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙで示すブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナーがそれぞれ供給される。

トナーカートリッジ３３は、中間転写ベルト３７の上部走行面の上方に配置されている４つで構成される。４つのトナーカートリッジ３３には、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の補給用トナーが収容されている。トナーカートリッジ３３とドラム・現像装置３１間にはトナー縦搬送経路４０が各々配置され、トナーカートリッジ３３から定量のトナーがドラム・現像装置３１内に搬送される。

現像装置３１は、４つの現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙを多段式に並設して構成されている。各現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙは、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙのうち、上流側（図の左側）の３つの現像装置３１ｃ、３１ｍ及び３１ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるカラー画像を中間転写ベルト３７上に形成し、現像装置３１ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）の色トナーによるモノクロ画像を中間転写ベルト３７上に形成する。

転写ベルト装置３２は、プリンタ本体３０のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した中間転写ベルト３７と、この中間転写ベルト３７を掛け渡されて中間転写ベルト３７を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ３８と従動ローラ３９を備えている。

転写ベルト装置３２は、更に、駆動ローラ３８の上方で中間転写ベルト３７を掛け渡されている二次転写バックアップローラ４１を備えている。二次転写バックアップローラ４１には、中間転写ベルト３７を介して二次転写ローラ４２が圧接されている。

長尺紙１６ａは、二次転写バックアップローラ４１と二次転写ローラ４２との間を搬送される際に、中間転写ベルト３７に圧接される。これによって、長尺紙１６ａには、中間転写ベルト３７に形成された、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるカラー画像とブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像とが順次転写され、定着装置３６に供給される。

定着装置３６は、ベルト式熱定着装置で、長尺紙１６ａに転写されたトナー像を定着させる。定着装置３６から搬出された長尺紙１６ａは、反転ガイドローラ４５ａ、４５ｂを備えるフェイスアップユニット４５を経由して、長尺紙巻取部（リワインダ）５０のリワインダシャフト５２に嵌合されている巻取ロール５１に巻き取られる。なお、プリンタ本体３０は、給紙部３５からカット紙（単票紙）を給紙して印刷することも可能である。また、プリンタ本体３０での長尺紙１６ａを挟持する挟持力は、定着装置３６が一番強いので、定着装置３６での搬送速度が長尺紙１６ａの全体の搬送速度を決定する。定着装置３６は、巻き取りを行わないカット紙（単票紙）の印刷においては十分な挟持力を持っている。

図２は、本実施形態による画像形成装置１０の長尺紙保持部１５の構成を示す上面図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。端部センサ１８ａ、１８ｂは、上述した端部センサ１８に相当し、用紙ガイドローラ１７と用紙ガイドローラ１９の間に、用紙幅方向に移動可能な端部センサ駆動部７０ａ、７０ｂ上に配設されている。また、端部センサ１８ａ、１８ｂは、長尺紙１６ａの用紙幅方向に所定の長さの検出可能領域を有するセンサからなる。端部センサ１８ａ、１８ｂとしては、例えば、反射光／透過光を検出する光学センサや、超音波の透過波を検出する超音波センサなどを用いる。

端部センサ駆動部７０ａ、７０ｂは、長尺紙１６ａの最大用紙幅から最小用紙幅までを移動可能である。端部センサ１８ａ、１８ｂは、端部センサ駆動部７０ａ、７０ｂによって用紙幅方向に移動させられることにより、長尺紙１６ａの用紙幅方向の端部Ｅａ、Ｅｂの位置を検出する。

本実施形態では、新たに給紙ロール１６が装着されると、端部センサ１８ａ、１８ｂによって長尺紙１６ａの用紙幅方向の端部Ｅａ、Ｅｂが検出されるまで、端部センサ１８ａ、１８ｂを初期位置（例えば最外側）から用紙幅方向に移動させる。そして、端部センサ１８ａ、１８ｂによって長尺紙１６ａの端部Ｅａ、Ｅｂが検出されると、端部Ｅａ、Ｅｂの位置、すなわち、端部Ｅａ、Ｅｂを検出したときの端部センサ１８ａ、１８ｂの位置から、長尺紙１６ａの用紙幅とともに、長尺紙１６ａの中心位置を特定する。

また、端部センサ１８ａ、１８ｂは、長尺紙１６ａが搬送されている間、長尺紙１６ａの用紙幅方向の端部Ｅａ、Ｅｂが検出可能領域のどこを通過するかを検出する。そして、端部センサ１８ａ、１８ｂによって検出された、長尺紙１６ａの用紙幅方向の端部Ｅａ、Ｅｂの位置から、長尺紙１６ａが斜行して搬送されているか否かを判定する。図２の例では、長尺紙１６ａが斜行せずに、搬送経路の中央（＝設計上のプリンタ本体３０の中心）を搬送されている様子を示している。

給紙ロール１６が収容されたアンワインダ２５は、アクチュエータ２７によって用紙幅方向に移動可能になっている。上述した端部センサ１８ａ、１８ｂによる長尺紙１６ａの用紙幅方向の端部Ｅａ、Ｅｂの位置に基づいて、アクチュエータ２７によってアンワインダ２５を用紙幅方向に移動させることによって、長尺紙１６ａの斜行をキャンセルする。

また、給紙ロール１６が嵌合されたアンワインダシャフト２０の駆動系２０ａには、パウダーブレーキ２８が設置されている。パウダーブレーキ２８は、図示しない制御系からの制御電流に応じて磁性体の凝集力を制御して、給紙ロール１６の回転に所定のブレーキを掛け、用紙の負荷張力を制御する。

また、給紙ロール１６のアンワインダシャフト２０の近傍には、エンコーダ２９が設置されている。エンコーダ２９は、アンワインダシャフト２０に取り付けられた、円周上に所定の間隔で設けられたスリットが形成されたスリット円板をフォトセンサ等で測定することにより、アンワインダシャフト２０の回転速度に応じたパルス周期を有する出力信号を不図示の制御部に出力する。給紙ロール１６から引き出される長尺紙１６ａは、用紙搬送ローラ２１、２３、又は、本体進入搬送ローラ４７により一定の線速度で引き出されている。このため、アンワインダシャフト２０は、給紙ロール１６の半径に応じた回転速度で回転することになる。したがって、エンコーダ２９が出力する出力信号のパルス周期から、給紙ロール１６の半径を導出することができる。

本実施形態では、エンコーダ２９が出力する出力信号のパルス周期から導出した給紙ロール１６の半径、並びに給紙ロール１６の重量及び長尺紙巻取部（リワインダ）５０側で生じる長尺紙１６ａの負荷張力に基づいて、所定の速度まで加速させるのに要する所定の慣性モーメント、加速トルクを導出し、該加速トルクに基づいて、パウダーブレーキ２８による制動トルクを制御することにより、給紙ロール１６から引き出される長尺紙１６ａの負荷張力を制御する。なお、長尺紙保持部１５のアンワインダ２５における長尺紙１６ａの負荷張力制御の詳細については後述する。なお、加速の記載は減速の意味の場合も含まれる。

図３は、本実施形態による画像形成装置１０の長尺紙巻取部（リワインダ）５０の構成を示す上面図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。リワインダ５０は、反転ガイドローラ４５ｂを経由してプリンタ本体３０から排出される印刷済みの長尺紙１６ａを、リワインダシャフト５２に固定された紙管に巻き取る。リワインダシャフト５２は、駆動系５３を介して駆動モータ５４により駆動される。駆動系５３には、駆動力の調整と伝達のためにパウダークラッチ５５が配置されている。パウダークラッチ５５は、図示しない制御系からの制御電流に応じて磁性体の凝集力を制御して、駆動モータ５４の駆動力のリワインダシャフト５２への伝達トルクを制御する。

また、リワインダシャフト５２の回転速度を計測するためにパウダークラッチ５５とリワインダシャフト５２の間にエンコーダ５６が設置されている。エンコーダ５６は、リワインダシャフト５２の回転速度に応じたパルス周期を有する出力信号を不図示の制御部へ出力する。巻取ロール５１に巻き取られる長尺紙１６ａは、一定の線速度で巻き取られている。このため、リワインダシャフト５２は、巻取ロール５１の半径に応じた回転速度で回転することになる。したがって、エンコーダ２９が出力する出力信号のパルス周期から、巻取ロール５１の半径を導出することができる。

本実施形態では、エンコーダ５６が出力する出力信号のパルス周期から導出した巻取ロール５１の半径、並びに巻取ロール５１の重量に基づいて、所定の速度まで加速させるのに要する所定の慣性モーメント、加速トルクを導出し、該加速トルク及び長尺紙１６ａを弛みなく巻き取るのに必要な適正な負荷張力に基づいて、パウダークラッチ５５による伝達トルクを制御することにより、巻取ロール５１に巻き取られる長尺紙１６ａの負荷張力を制御する。なお、長尺紙巻取部（リワインダ）５０における長尺紙１６ａの負荷張力制御の詳細については後述する。

図４は、本実施形態の画像形成装置１０による長尺紙１６ａの負荷張力制御方法を説明するための概念図である。上述した給紙ロール１６、及び巻取ロール５１は、図４に示すように、半径Ｒ、質量Ｍの円柱状物体とみなすことができる。給紙ロール１６から長尺紙１６ａを引き出すこと、あるいは巻取ロール５１を回転させて長尺紙１６ａを巻き取るということは、図４に示す円柱状物体を回転させることに相当する。

ゆえに、上述した給紙ロール１６、及び巻取ロール５１を回転させ、所定の速度まで加速させるには、給紙ロール１６、及び巻取ロール５１の重量Ｍと半径Ｒ（Ｒ^２＝半径Ｒの二乗）から、図４に示す数式に従って慣性モーメントＩを導出し、更に該慣性モーメントＩから加速トルクＴを導出し、この加速トルクＴを給紙ロール１６、及び巻取ロール５１に回転力として与えれば所定の時間で所定の速度まで加速する。なお、図４に示す数式において、Ｔは加速トルク、Ｉは慣性モーメント、ｎ１は始めの回転速度（単位時間当たりの回転数；ｒｐｍ）、ｎ２は終わりの回転速度（単位時間当たりの回転数；ｒｐｍ）、ｔは加減速時間である。

給紙ロール１６では、長尺紙１６ａが引き出されることで、給紙ロール１６の半径Ｒ１、すなわち直径Ｄ１は徐々に小さくなり、重量Ｍ１は減少する。一方、巻取ロール５１では、長尺紙１６ａを巻き取ることで、巻取ロール５１の半径Ｒ２、すなわち直径Ｄ２は徐々に大きくなり、重量Ｍ２は増加する。

図５は、給紙ロール１６又は巻取ロール５１の外形と用紙サイズにより、加速トルクがどのように変化するかを表した概念図である。図５には、用紙サイズ（長尺紙１６ａの幅サイズ）Ｗ１〜Ｗ４（Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３＜Ｗ４）毎に、半径Ｒの変化に対する加速トルクＴの変化を示している。図５から明らかなように、半径Ｒが大きくなるほど、加速トルクＴも大きくなり、用紙サイズＷ１〜Ｗ４が大きくなるほど、加速トルクＴも大きくなることが分かる。

そこで、本実施形態では、給紙ロール１６側では、印刷過程において、エンコーダ２９によって検知したアンワインダシャフト２０の回転速度（パルス周期からの換算）から給紙ロール１６の半径Ｒ１、及び重量Ｍ１を導出し、給紙ロール１６の半径Ｒ１、及び重量Ｍ１に応じて変化する慣性モーメントＩ１を導出し、更に、該慣性モーメントＩ１から加速トルクＴ１を導出し、加速トルクＴ１及び巻取ロール５１に巻き取られる長尺紙１６ａが弛みなく巻き取るのに必要な適正な負荷張力に基づいて、パウダーブレーキ２８の制動トルクを可変制御する。

一方、巻取ロール５１側では、印刷過程において、エンコーダ５６によって検知したリワインダシャフト５２の回転速度（パルス周期からの換算）から巻取ロール５１の半径Ｒ２、及び重量Ｍ２を導出し、巻取ロール５１の半径Ｒ２、及び重量Ｍ２に応じて変化する慣性モーメントＩ２を導出し、更に、該慣性モーメントＩ２から加速トルクＴ２を導出し、加速トルクＴ２及び巻取ロール５１に巻き取られる長尺紙１６ａが弛みなく巻き取るのに必要な適正な負荷張力に基づいて、パウダークラッチ５５による伝達トルクを可変制御する。

図６は、本実施形態による画像形成装置１０の制御系の一部構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図６において、画像形成装置１０の制御系は、端部センサ駆動部７０ａ、７０ｂ、パウダーブレーキ２８、エンコーダ２９、パウダークラッチ５５、エンコーダ５６、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）８０、操作パネル８１、及び制御部８２からなる。

ＬＵＴ８０は、巻取ロール５１に対する、長尺紙１６ａの種類（パルプを主原料として製造されたＰＰＣ（Plain Paper Copier）用紙の厚紙・普通紙・薄紙やプラスチックを原料とした合成紙、台紙と被印刷媒体及び粘着剤からなるラベル紙など）に対応した適切な巻取負荷張力と該巻取負荷張力を巻取ロール５１に生じさせるための、パウダークラッチ５５に供給する励磁電流ＥＩ２とが対応付けてテーブル化されて記憶されているとともに、給紙ロール１６における、前記巻取負荷張力に対抗して給紙ロール１６の回転を制動させるための、パウダーブレーキ２８に印加する励磁電流ＥＩ１とが対応付けてテーブル化されて記憶されている。

操作パネル８１は、印刷開始や、印刷枚数などの印刷に関する情報や、動作指示を入力する。特に、本実施形態では、操作パネル８１からは、長尺紙１６ａの種類（パルプを主原料として製造された普通紙の厚紙・薄紙やプラスチックを原料とした合成紙、台紙と被印刷媒体及び粘着剤からなるラベル紙など）や、給紙ロール１６の重量などが入力される。但し、給紙ロール１６の所定箇所にバーコードなどにより種類や、重量が印字されている場合には、操作パネル８１に代えて、バーコードリーダなどを用いて入力するようにしてもよい。なお、給紙ロール１６の重量は、長尺紙１６ａの種類、用紙幅、最初の半径から導出可能であるので、その場合は、給紙ロール１６の重量を入力する必要はない。

制御部８２は、上述した各部の動作を統括して制御する。より具体的には、制御部８２は、端部センサ１８ａ、１８ｂを駆動する端部センサ駆動部７０ａ、７０ｂの位置に基づいて、長尺紙１６ａの用紙幅を導出する。また、制御部８２は、エンコーダ２９が出力する出力信号のパルス周期から、アンワインダシャフト２０の回転速度を導出する。

また、制御部８２は、アンワインダシャフト２０の回転速度から給紙ロール１６の半径Ｒ１、及び重量Ｍ１を導出し、入力された重量Ｍと給紙ロール１６の半径Ｒ１、及び重量Ｍ１に基づいて慣性モーメントＩ１を導出する。更に、制御部８２は、慣性モーメントＩ１から加速トルクＴ１を導出し、ＬＵＴ８０を参照し、長尺紙１６ａの種類に応じて導出した加速トルクＴ１に対応する、パウダーブレーキ２８に供給する励磁電流ＥＩ１を読み出す。そして、制御部８２は、該励磁電流ＥＩ１をパウダーブレーキ２８に供給して、パウダーブレーキ２８の制動トルクを制御する。

同様にして、制御部８２は、エンコーダ５６が出力する出力信号のパルス周期から、リワインダシャフト５２の回転速度を導出する。また、制御部８２は、リワインダシャフト５２の回転速度から巻取ロール５１の半径Ｒ２、及び重量Ｍ２を導出し、巻取ロール５１の半径Ｒ２、及び重量Ｍ２に基づいて慣性モーメントＩ２を導出する。更に、制御部８２は、慣性モーメントＩ２から加速トルクＴ２を導出し、ＬＵＴ８０を参照し、長尺紙１６ａの種類に応じて導出した加速トルクＴ２に対する、パウダークラッチ５５に供給する励磁電流ＥＩ２を読み出す。そして、制御部８２は、該励磁電流ＥＩ２をパウダークラッチ５５に供給して、駆動モータ５４からパウダークラッチ５５への伝達トルクを制御する。

なお、ＬＵＴ８０には、給紙ロール１６における、長尺紙１６ａの種類に応じて加速トルクＴ１と励磁電流ＥＩ１とが対応付けてテーブル化されて記憶されているとともに、長尺紙１６ａの種類に応じて巻取ロール５１に対する、加速トルクＴ２と励磁電流ＥＩ２とが対応付けてテーブル化されて記憶されているとしたが、より詳細に記述すれば、巻取ロール５１以外の要因で発生するリワインダシャフト５２等の装置側で発生する慣性モーメントも加味してＬＵＴ８０がテーブル化されて記憶されている。また、これに限らず、長尺紙１６ａの種類に応じてエンコーダ２９が出力する出力信号のパルス周期と励磁電流ＥＩ１とを直接対応付けるとともに、エンコーダ５６が出力する出力信号のパルス周期と励磁電流ＥＩ２とを直接対応付けて記憶しておいてもよい。この場合、途中の演算処理が不要となるため、制御部８２の負担を軽減することができるとともに高速な処理を実現することができる。

Ｂ．実施形態の動作
次に、本実施形態の動作について説明する。
図７は、本実施形態による画像形成装置１０の動作（印刷処理）を説明するためのフローチャートである。また、図８は、本実施形態による画像形成装置１０において、給紙ロール１６をセットして用紙搬送を開始する場合や、印刷を停止して用紙搬送を停止する場合などでの長尺紙１６ａの負荷張力変動制御を示す概念図である。画像形成装置１０において、長尺紙１６ａからなる給紙ロール１６がユーザによって長尺紙保持部１５に装着される（ステップＳ１０）。ユーザは、給紙ロール１６から長尺紙１６ａを引き出し、用紙搬送ローラ２１に挟持されるようセットする。

長尺紙１６ａが用紙搬送ローラ２１に挟持されるようセットされると、制御部８２は、端部センサ駆動部７０ａ、７０ｂを制御し、端部センサ１８ａ、１８ｂを用紙幅方向に最外側から最内側へ、又は最内側から最外側へ移動させ、端部センサ１８ａ、１８ｂが被印刷媒体（長尺紙）１６ａの端部Ｅａ、Ｅｂを検出した位置で端部センサ駆動部７０ａ、７０ｂを停止させ、そのときの端部センサ駆動部７０ａ、７０ｂの位置、すなわち端部センサ１８ａ、１８ｂの位置から、長尺紙１６ａの用紙幅を特定する（ステップＳ１２）。

また、制御部８２は、用紙搬送ローラ２１、２３のクラッチ機構をオン状態とすることで、用紙搬送ローラ２１、２３の駆動力によって長尺紙１６ａを給紙ロール１６から引き出しながらプリンタ本体３０内への搬送を開始する（ステップＳ１４）。

なお、用紙搬送ローラ２１、２３によって長尺紙１６ａの搬送が開始されるまでは、長尺紙１６ａは、給紙ロール１６、用紙ガイドローラ１７、１９の間で弛んでおり、負荷張力は発生していない。そして、用紙搬送ローラ２１によって搬送が開始され、長尺紙１６ａの弛みが無くなった時点で、長尺紙１６ａに負荷張力が発生し、給紙ロール１６、アンワインダシャフト２０に回転駆動力が与えられ、静止状態から長尺紙１６ａに引っ張られる形で回転動作を開始する。

このとき、給紙ロール１６の慣性力によるトルク変動が発生し、給紙ロール１６は、瞬間的な加速・減速を繰り返す。長尺紙１６ａの負荷張力は、図８の左側のように、一定時間継続した後に収束する。加速・減速の変動振幅、収束するまでの時間によっては、長尺紙１６ａが破損したり、駆動系に多大な負荷をかけたりすることになる。給紙ロール１６側では、長尺紙１６ａが張ったことはエンコーダ２９によって検知したアンワインダシャフト２０の回転速度（パルス周期からの換算）の変化から判断することができる。

そこで、制御部８２は、給紙ロール１６の回転起動時に、定常回転時よりも大きなブレーキトルクとなる励磁電流ＥＩ１を、パウダーブレーキ２８に供給し、長尺紙１６ａの負荷張力変動を抑える初期制動制御を実行する（ステップＳ１６）。この初期制動制御の励磁電流ＥＩ１もＬＵＴ８０にテーブル化されて記憶されている。

より具体的には、制御部８２は、エンコーダ２９によるアンワインダシャフト２０（給紙ロール１６）の回転速度から給紙ロール１６の半径Ｒ１、及び重量Ｍ１を導出し、入力された重量Ｍと給紙ロール１６の半径Ｒ１、及び重量Ｍ１に基づいて慣性モーメントＩ１を導出する。更に、制御部８２は、慣性モーメントＩ１から加速トルクＴ１を導出し、ＬＵＴ８０を参照して、長尺紙１６ａの種類に応じて導出した加速トルクＴ１に対応する、パウダーブレーキ２８に供給する励磁電流ＥＩ１を読み出す。そして、制御部８２は、該励磁電流ＥＩ１をパウダーブレーキ２８に供給して、パウダーブレーキ２８の制動トルクを制御する。

このように、長尺紙１６ａの搬送開始時、すなわち給紙ロール１６の回転起動時（回転停止時）には、所定の時間だけ定常回転時よりも大きなブレーキトルクとなるようにパウダーブレーキ２８を制御する。より具体的には、給紙ロール１６の回転起動時（回転停止時）に必要な加減速トルクは、定常回転時に必要なブレーキトルクに対して２倍以上のブレーキトルクとなるようにパウダーブレーキ２８を制御する。これにより、長尺紙１６ａの負荷張力変動は、図８の右側のようになり、収束時間、変動の振幅ともに小さく抑えることができる。印刷を停止して用紙搬送を停止する場合も同様にＬＵＴ８０を参照し、パウダーブレーキ２８を制御する。

また、制御部８２は、長尺紙１６ａがプリンタ本体３０の本体進入搬送ローラ４７によって搬送されるまでに、端部センサ１８ａ、１８ｂにより長尺紙１６ａの斜行が検知されると、アクチュエータ２７によってアンワインダ２５を用紙幅方向で、かつ斜行をキャンセルする方向に移動させることによって長尺紙１６ａの斜行をキャンセルする（ステップＳ１８）。

そして、制御部８２は、長尺紙１６ａがプリンタ本体３０の本体進入搬送ローラ４７によって挟持された時点で、プリンタ本体３０内での長尺紙１６ａの搬送を開始する（ステップＳ２０）。

より具体的には、制御部８２は、用紙搬送ローラ２１、２３のクラッチ機構をオフ状態とすることで、用紙搬送ローラ２１、２３の駆動力をオフとする一方、本体進入搬送ローラ４７の駆動力をオンとする。

用紙搬送ローラ２１、２３の駆動力がオフとされた以降、長尺紙１６ａは、プリンタ本体３０内の本体進入搬送ローラ４７によってプリンタ本体３０内に搬送される。用紙搬送ローラ２１、２３は、搬送される長尺紙１６ａにより従動することになる。このとき、用紙搬送ローラ２１、２３より上流側に搬送力のあるロール対が存在しないため、長尺紙１６ａは、常に張った状態で搬送される。したがって、長尺紙１６ａの弛みを要因とする斜行は発生しない。

更に、長尺紙１６ａは、本体進入搬送ローラ４７に加えて、二次転写バックアップローラ４１と二次転写ローラ４２、定着装置３６内のローラなどの駆動力によって搬送方向の下流側（長尺紙巻取部（被印刷媒体巻取装置）５０側）に搬送され、反転ガイドローラ４５ａ、４５ｂを備えるフェイスアップユニット４５を経由して、長尺紙巻取部（被印刷媒体巻取装置）５０に搬送される。

巻取ロール５１側では、リワインダ５０の駆動モータ５４は、長尺紙巻取部（リワインダ）５０が長尺紙１６ａを巻き取るのに最低限必要なリワインダシャフト５２の回転速度より速い回転速度でリワインダシャフト５２が回転するように回転駆動している。駆動系５３に設置されたパウダークラッチ５５の入力軸に与えられた駆動モータ５４の駆動力は、パウダークラッチ５５の電気的駆動に応じた伝達トルクで連結され、それ以上の回転駆動力は、パウダークラッチ５５がスリップすることで伝達されない。従って、リワインダシャフト５２は、プリンタ本体３０が決定する長尺紙１６ａの搬送速度に合わせて回転するように制御されている。

長尺紙１６ａの先端部分をリワインダシャフト５２に固定された紙管にテープ等で固定する場合、長尺紙１６ａの先端を固定する間、プリンタ本体３０の長尺紙１６ａの排出を停止する一旦停止モードが一般的に採用される。この場合、長尺紙１６ａの先端を紙管に固定する時点では、反転ガイドローラ４５ｂとリワインダシャフト５２の間で長尺紙１６ａは弛んでいる。その後、リワインダシャフト５２が回転を始め、長尺紙１６ａが張った時点で所定の負荷張力が与えられた状態で巻取ロール５１に巻き取られる（ステップＳ２２）。リワインダシャフト５２は、長尺紙１６ａがまだ巻きついていない時は先述のようにプリンタ本体３０が決定する長尺紙１６ａの搬送速度よりも速く巻き取るように回転するので、長尺紙１６ａの初期の用紙弛みを迅速に取ることができる。このとき、不図示の巻き取りボタンを操作すると、印刷開始までの時間を更に短縮することができる。巻き取りボタンの短押しにより所定の時間だけリワインダシャフト５２が早回りし、長押しで押し続けている間、リワインダシャフト５２が早回りし続ける。巻き取りボタンを適宜操作することによって、弛んだ長尺紙１６ａを迅速に巻き取って長尺紙１６ａを素早く張った状態にすることができる。

このような状態で、長尺紙１６ａに対して連続的に印刷が実行される。
制御部８２は、現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙによる中間転写ベルト３７上へのトナー像の一次転写、中間転写ベルト３７の駆動、定着装置３６などを制御し、長尺紙１６ａへのトナー像の二次転写を制御する（ステップＳ２４）。

長尺紙１６ａは、二次転写バックアップローラ４１と二次転写ローラ４２との間を搬送される際に、中間転写ベルト３７に圧接される。これによって、長尺紙１６ａには、中間転写ベルト３７に形成された、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるカラー画像とブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像とが順次転写され、定着装置３６に供給される。長尺紙１６ａが定着装置３６内を通過することで、二次転写されたトナー像が長尺紙１６ａ上に加熱・圧接されて定着する（ステップＳ２６）。

巻き取られた印刷済みの巻取ロール５１は、後処理装置でハーフカットや、カス上げなどを行う場合もあり、紙管に綺麗に巻き取ることが要求される。リワインダシャフト５２に固定された紙管に綺麗に長尺紙１６ａを巻き取るには、長尺紙１６ａの剛性に合わせて、巻き取り時の負荷張力（テンション）を制御する必要がある。つまり、長尺紙１６ａが厚紙や、樹脂系である場合、長尺紙１６ａの巻き取りを安定させるために、長尺紙１６ａに与える負荷張力を普通紙の時よりも強くすることが必要である。つまり、先述のように、巻き取りが必要な長尺紙１６ａの印刷では、リワインダシャフト５２が長尺紙１６ａを巻き取る時に必要な長尺紙１６ａの種類に応じた負荷張力を、巻き取りを行わないカット紙（単票紙）の印刷でプリンタ本体３０の画像形成に影響を与えない排紙側のカット紙が許容される負荷張力よりも大きくすることが必要である。

上記連続印刷過程において、制御部８２は、巻取ロール５１側については、エンコーダ５６によって検知したリワインダシャフト５２の回転速度（パルス周期から換算）から導出した巻取ロール５１の半径Ｒ２、重量Ｍ２に基づいて、パウダークラッチ５５による伝達トルクを可変制御し、巻取ロール５１に巻き取られる長尺紙１６ａに対して、常時、一定の負荷張力（テンション）を長尺紙１６ａの種類に応じて付与する。制御部８２は、給紙ロール１６側については、エンコーダ２９によって検知したアンワインダシャフト２０の回転速度（パルス周期からの換算）から導出した給紙ロール１６の半径Ｒ１、及び重量Ｍ１に基づいて、パウダーブレーキ２８の制動トルクを可変制御し、給紙ロール１６から引き出される長尺紙１６ａに対して、常時、一定の負荷張力（テンション）を長尺紙１６ａの種類に応じて付与する。一方、つまり、巻き取りを行わないカット紙（単票紙）の印刷においてプリンタ本体３０の画像形成に影響を与えない負荷張力を超える負荷張力を巻取ロール５１側で与えても、その負荷張力を給紙ロール１６側で受け止めるように制御しているので、プリンタ本体３０の画像形成に影響を与えることは無い。より詳細に記述すれば、巻取ロール５１側と給紙ロール１６側の長尺紙１６ａの負荷張力の差がプリンタ本体３０の画像形成に影響を与えない範囲で、制御部８２は、巻き取り側と巻き出し側の被印刷媒体の負荷張力を制御している。長尺紙１６ａの負荷張力付与制御の詳細については後述する。

そして、制御部８２は、印刷が終了したか否かを判断し（ステップＳ２８）、印刷が終了していない場合には（ステップＳ２８のＮＯ）、ステップＳ２０に戻り、上述した処理を継続する。一方、印刷が終了した場合には（ステップＳ２８のＹＥＳ）、制御部８２は、所定のタイミングで、オートカッタ２２を駆動して長尺紙１６ａをカットする（ステップＳ３０）。その後、制御部８２は、長尺紙１６ａの搬送を停止し（ステップＳ３２）、当該処理を終了する。

図９は、本実施形態による画像形成装置１０において、搬送される長尺紙１６ａに一定の負荷張力（テンション）を付与する際の動作（負荷張力付与制御処理）を説明するためのフローチャートである。なお、給紙ロール１６側、及び巻取ロール５１側に対して実行される負荷張力付与制御処理は共通である。

制御部８２は、給紙ロール１６側については、エンコーダ２９によって検知したアンワインダシャフト２０の回転速度（パルス周期からの換算値）から給紙ロール１６の半径Ｒ１、重量Ｍ１を導出する（ステップＳ４０）。次に、制御部８２は、給紙ロール１６の半径Ｒ１、重量Ｍ１に基づいて慣性モーメントＩ１を導出する（ステップＳ４２）。更に、制御部８２は、該慣性モーメントＩ１から加速トルクＴ１を導出し（ステップＳ４４）、ＬＵＴ８０を参照し、長尺紙１６ａの種類に応じて導出した加速トルクＴ１に対応する、パウダーブレーキ２８に供給する励磁電流ＥＩ１を読み出す。そして、制御部８２は、該励磁電流ＥＩ１をパウダーブレーキ２８に供給して、パウダーブレーキ２８の制動トルクを可変制御する（ステップＳ４８）。すなわち、制御部８２は、給紙ロール１６の半径Ｒ１、重量Ｍ１に応じてパウダーブレーキ２８の制動トルクを制御する。

すなわち、給紙ロール１６側では、給紙ロール１６の半径Ｒ１、重量Ｍ１に応じてパウダーブレーキ２８の制動トルクを制御することで、給紙ロール１６から長尺紙１６ａを引き出すのに要する搬送力とパウダーブレーキ２８による給紙ロール１６を回転させまいとする制動トルクとの平衡状態を維持する。この結果、給紙ロール１６から引き出される長尺紙１６ａに対して、常時、一定の負荷張力（テンション）が付与される。

一方、制御部８２は、巻取ロール５１側については、エンコーダ５６によって検知したリワインダシャフト５２の回転速度（パルス周期からの換算）から巻取ロール５１の半径Ｒ２、重量Ｍ２を導出する（ステップＳ４０）。次に、制御部８２は、巻取ロール５１の半径Ｒ２、重量Ｍ２に応じて変化する慣性モーメントＩ２を導出する（ステップＳ４２）。更に、制御部８２は、該慣性モーメントＩ２から加速トルクＴ２を導出し（ステップＳ４４）、ＬＵＴ８０を参照し、長尺紙１６ａの種類に応じて導出した加速トルクＴ２に対応する、パウダークラッチ５５に供給する励磁電流ＥＩ２を読み出す（ステップＳ４６）。そして、制御部８２は、該励磁電流ＥＩ２をパウダークラッチ５５に供給して、パウダークラッチ５５による伝達トルクを可変制御する（ステップＳ４８）。すなわち、巻取ロール５１の半径Ｒ２、重量Ｍ２に応じて、駆動モータ５４からパウダークラッチ５５への伝達トルクを制御する。

すなわち、巻取ロール５１側では、巻取ロール５１の半径Ｒ２、重量Ｍ２に応じてパウダークラッチ５５の伝達トルクを制御することで、巻取ロール５１を回転させて長尺紙１６ａを巻き取るのに要する駆動モータ５４の駆動力と、パウダークラッチ５５を介して該駆動力をリワインダシャフト５２に伝達する伝達トルクとの平衡状態を維持する。この結果、プリンタ本体３０から排出され、巻取ロール５１に巻き取られる長尺紙１６ａに対して、常時、一定の負荷張力（テンション）が長尺紙１６ａの種類に応じて付与される。

このようにして、給紙ロール１６から引き出される長尺紙１６ａへ与える用紙負荷張力と巻取ロール５１に巻き取る長尺紙１６ａへ与える用紙負荷張力とを、プリンタ本体３０での用紙搬送力より小さい範囲に平衡させる。すなわち、給紙ロール１６側の長尺紙１６ａの残量（半径、重量）、及び巻取ロール５１側の長尺紙１６ａの巻取り量（半径、重量）に応じて、アンワインダシャフト２０が発生する、引き出される長尺紙１６ａに対する負荷張力（テンション）と、リワインダシャフト５２が発生する、巻き取られる長尺紙１６ａに対する負荷張力（テンション）とが略同じになるように、パウダーブレーキ２８、及びパウダークラッチ５５のそれぞれによる負荷トルク（制動トルク、及び伝達トルク）を長尺紙１６ａの種類に応じて制御する。

長尺紙１６ａは、給紙ロール１６からプリンタ本体３０を経由して巻取ロール５１まで緩みなく搬送される。例えば、巻取ロール５１での用紙負荷張力を強くした場合、同じだけ給紙ロール１６で与える用紙負荷張力を強くすれば、巻取ロール５１による巻き取り力と給紙ロール１６の制動トルクとの平衡が保たれ、長尺紙１６ａをプリンタ本体３０から引っ張り出すような力は加わらない。これにより、巻取ロール５１への綺麗な巻き取りと、プリンタ本体３０での高精度な画像形成とを両立させることが可能となる。

上述した実施形態によれば、給紙ロール１６側において、エンコーダ２９によって検知したアンワインダシャフト２０の回転速度（パルス周期からの換算）から給紙ロール１６の半径Ｒ１、重量Ｍ１を導出し、給紙ロール１６の半径Ｒ１、重量Ｍ１に応じてパウダーブレーキ２８の制動トルクを制御するようにしたので、給紙ロール１６から引き出される長尺紙１６ａに対して、安定して負荷張力（テンション）を長尺紙１６ａの種類に応じて付与することができる。

また、上述した実施形態によれば、給紙ロール１６から長尺紙１６ａを引き出すのに要する搬送力とパウダーブレーキ２８による給紙ロール１６を回転させまいとする制動トルクとの平衡状態を維持するように、パウダーブレーキ２８の制動トルクを制御するようにしたので、給紙ロール１６から引き出される長尺紙１６ａに対して、安定して負荷張力（テンション）を長尺紙１６ａの種類に応じて付与することができる。

また、上述した実施形態によれば、エンコーダ２９によって検知したアンワインダシャフト２０の回転速度（パルス周期からの換算）を検出し、制御部８２によって、アンワインダシャフト２０の回転数速度（パルス周期からの換算）から給紙ロール１６の半径Ｒ１、重量Ｍ１を導出し、給紙ロール１６の半径Ｒ１、重量Ｍ１に基づいて慣性モーメントＩ１を導出し、該慣性モーメントＩ１から加速トルクＴ１を導出し、該加速トルクＴ１に対応する、パウダーブレーキ２８に供給する励磁電流ＥＩ１を導出し、該励磁電流ＥＩ１をパウダーブレーキ２８に供給して、パウダーブレーキ２８の制動トルクを可変制御するようにしたので、給紙ロール１６から引き出される長尺紙１６ａに対して、安定して負荷張力（テンション）を長尺紙１６ａの種類に応じて付与することができる。

上述した実施形態によれば、巻取ロール５１側において、エンコーダ５６によって検知したリワインダシャフト５２の回転速度（パルス周期からの換算）から巻取ロール５１の半径Ｒ２、重量Ｍ２を導出し、巻取ロール５１の半径Ｒ２、重量Ｍ２に応じて駆動モータ５４からのパウダークラッチ５５への伝達トルクを制御するようにしたので、巻取ロール５１に巻き取られる長尺紙１６ａに対して、安定して負荷張力（テンション）を長尺紙１６ａの種類に応じて付与することができる。

上述した実施形態によれば、巻取ロール５１を回転させて長尺紙１６ａを巻き取るのに要する駆動モータ５４の駆動力と、パウダークラッチ５５を介して該駆動力をリワインダシャフト５２に伝達する伝達トルクとの平衡状態を維持するように、パウダークラッチ５５の伝達トルクを制御するようにしたので、巻取ロール５１に巻き取られる長尺紙１６ａに対して、安定して負荷張力（テンション）を長尺紙１６ａの種類に応じて付与することができる。

上述した実施形態によれば、エンコーダ５６によって検知したリワインダシャフト５２の回転速度（パルス周期からの換算）を検出し、制御部８２によって、リワインダシャフト５２の回転速度（パルス周期からの換算）から巻取ロール５１の半径Ｒ２、重量Ｍ２を導出し、巻取ロール５１の半径Ｒ２、重量Ｍ２に基づいて慣性モーメントＩ２を導出し、該慣性モーメントＩ２から加速トルクＴ２を導出し、該加速トルクＴ２に対応する、パウダークラッチ５５に供給する励磁電流ＥＩ２を導出し、該励磁電流ＥＩ２をパウダークラッチ５５に供給して、パウダークラッチ５５への伝達トルクを可変制御するようにしたので、巻取ロール５１に巻き取られる長尺紙１６ａに対して、安定して負荷張力（テンション）を長尺紙１６ａの種類に応じて付与することができる。

以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記１）
付記１に記載の発明は、被印刷媒体がロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることに伴って回転する前記給紙ロールの回転を制動する制動手段と、前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する検出手段と、を備え、前記制動手段は、制動トルクの値が前記検出手段により検出された前記引き出し残量に対応した値となるように前記給紙ロールの回転を制動することを特徴とする給紙ロール保持装置である。

（付記２）
付記２に記載の発明は、被印刷媒体がロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることに伴って前記給紙ロールが前記ロールの軸を中心に回転するように前記給紙ロールを保持する保持手段と、前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する残量検出手段と、前記給紙ロールの回転を制動する制動手段と、前記制動手段の制動トルクの値が前記残量検出手段により検出された前記引き出し残量に対応した値になるように該制動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする給紙ロール保持装置である。

（付記３）
付記３に記載の発明は、前記制御手段は、前記給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることによって生じる該被印刷媒体の張力の値が所定の値を維持するように前記制動手段を制御する、ことを特徴とする付記２に記載の給紙ロール保持装置である。

（付記４）
付記４に記載の発明は、前記残量検出手段は、前記給紙ロールの回転速度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記給紙ロールの回転速度に基づいて前記給紙ロールの半径を導出する第１の導出手段と、前記給紙ロールの重量を取得する取得手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１の導出手段によって導出された前記給紙ロールの半径と、前記取得手段によって取得された前記給紙ロールの重量とに基づいて、前記給紙ロールの慣性モーメントを導出する第２の導出手段と、前記第２の導出手段によって導出された前記給紙ロールの慣性モーメントに対応して前記張力の値が所定の値を維持するように前記制動トルクを導出する第３の導出手段と、を備え、前記制御手段は、前記第３の導出手段によって導出された前記制動トルクに基づいて、前記制動手段を制御する、ことを特徴とする付記３に記載の給紙ロール保持装置である。

（付記５）
付記５に記載の発明は、所定の速度で搬送されてくる被印刷媒体を巻取り軸に巻き取る被印刷媒体巻取装置であって、前記被印刷媒体が前記巻取り軸に巻き取られるように該巻取り軸を回転させる駆動手段と、前記巻取り軸に巻き取られた被印刷媒体の巻取り量を検出する巻取り量検出手段と、前記駆動手段の駆動力を前記巻取り軸に伝達する伝達手段と、前記巻取り量検出手段によって検出された前記巻取り量に対応して、前記伝達手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする被印刷媒体巻取装置である。

（付記６）
付記６に記載の発明は、前記制御手段は、前記被印刷媒体を前記駆動手段が前記巻取り軸を回転させて巻き取る際に生じる前記被印刷媒体の張力の値が所定の値を維持するように、前記伝達手段を制御する、ことを特徴とする付記５に記載の被印刷媒体巻取装置である。

（付記７）
付記７に記載の発明は、前記巻取り量検出手段は、前記巻取り軸の回転速度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記巻取り軸の回転速度に基づいて前記巻取り軸に巻き取られた巻取ロールの半径を導出する第１の導出手段と、前記巻取ロールの重量を取得する取得手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１の導出手段によって導出された前記巻取ロールの半径と、前記取得手段によって取得された前記巻取ロールの重量とに基づいて、前記巻取ロールの慣性モーメントを導出する第２の導出手段と、前記第２の導出手段によって導出された前記巻取ロールの慣性モーメントに対応して、前記駆動手段が前記巻取り軸を回転させて前記被印刷媒体を巻き取る際に生じる該被印刷媒体の張力の値が所定の値を維持するためのトルクを導出する第３の導出手段と、を備え、前記制御手段は、前記第３の導出手段によって導出された前記トルクに基づいて、前記伝達手段を制御する、ことを特徴とする付記５又は６に記載の被印刷媒体巻取装置である。

（付記８）
付記８に記載の発明は、被印刷媒体に画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置であって、前記被印刷媒体がロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることに伴って前記給紙ロールが前記ロールの軸を中心に回転するように前記給紙ロールを保持する保持手段と、前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する残量検出手段と、前記給紙ロールの回転を制動する制動手段と、を備える給紙ロール保持装置と、前記画像形成部より搬送されてくる前記被印刷媒体が巻き取り軸に巻き取られるように該巻き取り軸を回転させる駆動手段と、前記巻き取り軸に巻き取られた被印刷媒体の巻取り量を検出する巻取り量検出手段と、前記駆動手段の駆動力を前記巻き取り軸に伝達する伝達手段と、を備える被印刷媒体巻取装置と、前記残量検出手段によって検出された前記引き出し残量に対応して前記制動手段を制御するとともに前記巻取り量検出手段によって検出された前記巻取り量に対応して前記伝達手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

（付記９）
付記９に記載の発明は、前記制御手段は、前記制動手段によって前記被印刷媒体に生じる張力と前記伝達手段によって前記被印刷媒体に生じる張力との差分が、前記画像形成部での用紙搬送力以下となるように、前記制動手段及び前記伝達手段を制御する、ことを特徴とする付記８に記載の画像形成装置である。

（付記１０）
付記１０に記載の発明は、前記制御手段は、前記給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出される際に生じる前記被印刷媒体の張力の値が所定の値を維持するように前記制動手段を制御するとともに、前記駆動手段が前記巻き取り軸を回転させて前記被印刷媒体を巻き取る際に生じる前記被印刷媒体の張力の値が所定の値を維持するように前記伝達手段を制御する、ことを特徴とする付記８又は９に記載の画像形成装置である。

（付記１１）
付記１１に記載の発明は、被印刷媒体の搬送経路における前記画像形成部より下流側の前記被印刷媒体の張力において、前記被印刷媒体を前記巻き取り軸に巻き取って画像形成する動作で生じる前記被印刷媒体の張力の方が、前記画像形成部のみの搬送力で画像形成する動作で許容される被印刷媒体の張力よりも大きい、ことを特徴とする付記８乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置である。

（付記１２）
付記１２に記載の発明は、ロール状に巻き回された給紙ロールから引き出され画像形成部を経て巻き取り軸に巻き取られる被印刷媒体の張力を制御する負荷張力制御方法であって、前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する第１の検出ステップと、前記巻き取り軸に巻き取られた前記被印刷媒体の巻取り量を検出する第２の検出ステップと、前記第１の検出ステップで検出された前記引き出し残量に対応して前記給紙ロールの回転に対する制動力を制御し、前記第２の検出ステップで検出された前記巻取り量に対応して前記巻き取り軸に対する駆動力を制御する制御ステップと、を含むことを特徴とする負荷張力制御方法である。

１０ 画像形成装置
１５ 長尺紙保持部（給紙ロール保持部）
１６ 給紙ロール
１６ａ 長尺紙（被印刷媒体）
１７、１９ 用紙ガイドローラ
１８、１８ａ、１８ｂ 端部センサ
２０ アンワインダシャフト
２０ａ 駆動系
２１、２３ 用紙搬送ローラ
２２ オートカッタ
２４ 用紙通過センサ
２５ アンワインダ
２６ａ、２６ｂ スライドベアリング
２７ アクチュエータ
２８ パウダーブレーキ
２９、５６ エンコーダ
３０ プリンタ本体（画像形成部）
３１、３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙ ドラム・現像装置
３２ 転写ベルト装置
３３ トナーカートリッジ
３４ 電装部
３５ 給紙部
３６ 定着装置
３７ 中間転写ベルト
３８ 駆動ローラ
３９ 従動ローラ
４０ トナー縦搬送経路
４１ 二次転写バックアップローラ
４２ 二次転写ローラ
４５ フェイスアップユニット
４５ａ、４５ｂ 反転ガイドローラ
４７ 本体進入搬送ローラ
５０ 長尺紙巻取部（リワインダ、被印刷媒体巻取装置）
５１ 巻取ロール
５２ リワインダシャフト（巻取り軸）
５３ 駆動系
５４ 駆動モータ
５５ パウダークラッチ
７０ａ、７０ｂ 端部センサ駆動部
８０ ＬＵＴ
８１ 操作パネル
８２ 制御部
Ｅａ、Ｅｂ 端部

Claims (12)

1. 被印刷媒体がロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることに伴って回転する前記給紙ロールの回転を制動する制動手段と、
   前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する検出手段と、
   を備え、
   前記制動手段は、制動トルクの値が前記検出手段により検出された前記引き出し残量に対応した値となるように前記給紙ロールの回転を制動することを特徴とする給紙ロール保持装置。
2. 被印刷媒体がロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることに伴って前記給紙ロールが前記ロールの軸を中心に回転するように前記給紙ロールを保持する保持手段と、
   前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する残量検出手段と、
   前記給紙ロールの回転を制動する制動手段と、
   前記制動手段の制動トルクの値が前記残量検出手段により検出された前記引き出し残量に対応した値になるように該制動手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする給紙ロール保持装置。
3. 前記制御手段は、
   前記給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることによって生じる該被印刷媒体の張力の値が所定の値を維持するように前記制動手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の給紙ロール保持装置。
4. 前記残量検出手段は、
   前記給紙ロールの回転速度を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された前記給紙ロールの回転速度に基づいて前記給紙ロールの半径を導出する第１の導出手段と、
   前記給紙ロールの重量を取得する取得手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記第１の導出手段によって導出された前記給紙ロールの半径と、前記取得手段によって取得された前記給紙ロールの重量とに基づいて、前記給紙ロールの慣性モーメントを導出する第２の導出手段と、
   前記第２の導出手段によって導出された前記給紙ロールの慣性モーメントに対応して前記張力の値が所定の値を維持するように前記制動トルクを導出する第３の導出手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第３の導出手段によって導出された前記制動トルクに基づいて、前記制動手段を制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載の給紙ロール保持装置。
5. 所定の速度で搬送されてくる被印刷媒体を巻取り軸に巻き取る被印刷媒体巻取装置であって、
   前記被印刷媒体が前記巻取り軸に巻き取られるように該巻取り軸を回転させる駆動手段と、
   前記巻取り軸に巻き取られた被印刷媒体の巻取り量を検出する巻取り量検出手段と、
   前記駆動手段の駆動力を前記巻取り軸に伝達する伝達手段と、
   前記巻取り量検出手段によって検出された前記巻取り量に対応して、前記伝達手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする被印刷媒体巻取装置。
6. 前記制御手段は、
   前記被印刷媒体を前記駆動手段が前記巻取り軸を回転させて巻き取る際に生じる前記被印刷媒体の張力の値が所定の値を維持するように、前記伝達手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の被印刷媒体巻取装置。
7. 前記巻取り量検出手段は、
   前記巻取り軸の回転速度を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された前記巻取り軸の回転速度に基づいて前記巻取り軸に巻き取られた巻取ロールの半径を導出する第１の導出手段と、
   前記巻取ロールの重量を取得する取得手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記第１の導出手段によって導出された前記巻取ロールの半径と、前記取得手段によって取得された前記巻取ロールの重量とに基づいて、前記巻取ロールの慣性モーメントを導出する第２の導出手段と、
   前記第２の導出手段によって導出された前記巻取ロールの慣性モーメントに対応して、前記駆動手段が前記巻取り軸を回転させて前記被印刷媒体を巻き取る際に生じる該被印刷媒体の張力の値が所定の値を維持するためのトルクを導出する第３の導出手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第３の導出手段によって導出された前記トルクに基づいて、前記伝達手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の被印刷媒体巻取装置。
8. 被印刷媒体に画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置であって、
   前記被印刷媒体がロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出されることに伴って前記給紙ロールが前記ロールの軸を中心に回転するように前記給紙ロールを保持する保持手段と、
   前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する残量検出手段と、
   前記給紙ロールの回転を制動する制動手段と、
   を備える給紙ロール保持装置と、
   前記画像形成部より搬送されてくる前記被印刷媒体が巻き取り軸に巻き取られるように該巻き取り軸を回転させる駆動手段と、
   前記巻き取り軸に巻き取られた被印刷媒体の巻取り量を検出する巻取り量検出手段と、
   前記駆動手段の駆動力を前記巻き取り軸に伝達する伝達手段と、
   を備える被印刷媒体巻取装置と、
   前記残量検出手段によって検出された前記引き出し残量に対応して前記制動手段を制御するとともに前記巻取り量検出手段によって検出された前記巻取り量に対応して前記伝達手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 前記制御手段は、
   前記制動手段によって前記被印刷媒体に生じる張力と前記伝達手段によって前記被印刷媒体に生じる張力との差分が、前記画像形成部での用紙搬送力以下となるように、前記制動手段及び前記伝達手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記給紙ロールから前記被印刷媒体が引き出される際に生じる前記被印刷媒体の張力の値が所定の値を維持するように前記制動手段を制御するとともに、
    前記駆動手段が前記巻き取り軸を回転させて前記被印刷媒体を巻き取る際に生じる前記被印刷媒体の張力の値が所定の値を維持するように前記伝達手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
11. 被印刷媒体の搬送経路における前記画像形成部より下流側の前記被印刷媒体の張力において、前記被印刷媒体を前記巻き取り軸に巻き取って画像形成する動作で生じる前記被印刷媒体の張力の方が、前記画像形成部のみの搬送力で画像形成する動作で許容される被印刷媒体の張力よりも大きい、
    ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. ロール状に巻き回された給紙ロールから引き出され画像形成部を経て巻き取り軸に巻き取られる被印刷媒体の張力を制御する負荷張力制御方法であって、
    前記給紙ロールから引き出される前記被印刷媒体の引き出し残量を検出する第１の検出ステップと、
    前記巻き取り軸に巻き取られた前記被印刷媒体の巻取り量を検出する第２の検出ステップと、
    前記第１の検出ステップで検出された前記引き出し残量に対応して前記給紙ロールの回転に対する制動力を制御し、前記第２の検出ステップで検出された前記巻取り量に対応して前記巻き取り軸に対する駆動力を制御する制御ステップと、
    を含むことを特徴とする負荷張力制御方法。
    
    

Images