JP4414244B2

JP4414244B2 - 印刷装置のウェブ搬送機構

Info

Publication number: JP4414244B2
Application number: JP2004023212A
Authority: JP
Inventors: 裕二大村; 司小野瀬; 武寺門; 秀規岩永
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: JP2005215427A; US7451902B2; US20050184119A1

Description

本発明は連続的に搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置のウェブ搬送機構に係り、特に転写部と定着部の間のウェブ長の変動を吸収するバッファ機構を備えた印刷装置のウェブ搬送機構に関する。

連続ウェブ上に画像を形成する印刷装置においては、印刷装置に搭載したトラクタ機構のピン部材を用紙の送り穴に係合させ、トラクタ機構を駆動することによりウェブを搬送させている。また、送り穴を有するウェブを用いた場合は、印刷後に送り穴のあるウェブの両端部を裁断する必要があるため、送り穴を持たないウェブを用い、ウェブの搬送をトラクタ機構に替えて搬送ローラ機構により行なうことでウェブの両端部を裁断する作業を不要とする装置も実用化されている。

これらの印刷装置は、ウェブに画像を記録形成する転写部と、該転写部でウェブに転写されたトナーを加熱・加圧しながらウェブに定着し、ウェブを排出搬送する定着部とを有しているが、転写部のウェブ搬送手段と定着部のウェブ搬送手段は、独立して駆動する構成であり、従って転写部のウェブ搬送速度と定着部のウェブ搬送速度を完全に一致させることは困難である。

転写部のウェブ搬送速度の方が速ければ、転写部と定着部の間にウェブの弛みが生じ、連続で搬送すればするほど、その弛みが増加することになる。また逆に定着部のウェブ搬送速度の方が速ければ、転写部から定着部へのウェブの供給が間に合わなくなる。このため、転写部のウェブ搬送速度と定着部のウェブ搬送速度との差により生じる、転写部と定着部の間のウェブ長の変動を吸収するためのバッファ機構が発明されている。

図３に従来の印刷装置のバッファ機構の一例を示し、以下説明する。

転写部１と定着部２の間のウェブ３の長さ（以下、ウェブ長Ｌと称す）に応じて位置が変化する可動バッファ４が配設されている。可動バッファ４は、ねじりコイルバネ５によってウェブ３に押し付けられており、ウェブ長Ｌに応じて位置が変わる構成になっている。この可動バッファ４の位置をセンサ６で検出し、その検出信号に応じて定着部２のウェブ搬送速度を制御する。ここでは定着部２のウェブ搬送速度をヒートロール７、および加圧ローラ８の回転速度により制御している場合について述べる。可動バッファ４の位置が目標位置より高い（ウェブ長Ｌが目標の値よりも長い）ことを検出した場合には、ヒートロール７の回転速度を上げてウェブ長Ｌが短くなるようにし、反対に可動バッファ４の位置が目標位置より低い（ウェブ長Ｌが目標の値よりも短い）ことを検出した場合には、ヒートロール７の回転速度を下げてウェブ長Ｌが長くなるようにする。ここでは、定着部２のウェブ搬送速度を変化させる場合について述べたが、この方式に限らず、転写部１のウェブ搬送速度を決定するウェブ搬送ローラ９ａ，９ｂの回転速度と、定着部２のウェブ搬送速度を決定するヒートロール７の回転速度との差を、可動バッファ４の位置を検出するセンサ６の検出信号に応じてウェブ搬送速度制御回路１０により可変とすれば、同様の効果を得られる。

特開平９−１４６３１６号公報

上記のような構成により、転写部のウェブ搬送速度と定着部のウェブ搬送速度を完全に一致させなくとも、高速度の連続搬送が可能になる。

ここで連続搬送中のウェブ搬送安定性を確保するためには、可動バッファに反力を与えるねじりコイルバネのバネ定数を高く設定し、ウェブに与える張力を強くする。しかし、ねじりコイルバネのバネ定数を高く設定すると、以下に述べるように搬送開始直後に転写ぶれが発生し印刷品質が低下する。つまり、転写部のウェブ搬送開始タイミングよりも定着部のウェブ搬送開始タイミングが早い場合、バッファ機構上のウェブが可動バッファを押し下げ、可動バッファが慣性により倒れ、その際にウェブと可動バッファとが離れ隙間が出来る。その後ねじりコイルバネの反発により可動バッファが起き上がり、ウェブに再接触する。この時の衝撃によってウェブ搬送ローラの上でウェブが滑り、ウェブ搬送速度が変動し、転写ぶれが発生する。また反対に、転写部のウェブ搬送開始タイミングよりも定着部のウェブ搬送開始タイミングが遅い場合、転写部から送り出されたウェブがバッファ機構上でたるみ、その際にウェブと可動バッファとが離れ隙間が出来る。その後は同様にねじりコイルバネの反発により可動バッファが起き上がり、ウェブに再接触する。この時の衝撃によってウェブ搬送ローラの上でウェブが滑り、ウェブ搬送速度が変動し、転写ぶれが発生する。

上記のように、連続搬送中のウェブ搬送安定性を良くしようと、ねじりコイルバネのバネ定数を高く設定するほど、搬送開始直後に可動バッファがウェブに接触する際の衝撃が大きくなり、転写ぶれの程度が悪化し、搬送開始直後の印刷品質を低下させるという、相反する問題がある。近年、印刷装置の高速化によりウェブ搬送の安定化がより一層求められるとともに、転写部のウェブ搬送速度と定着部のウェブ搬送速度の差を小さくすることが困難になり、転写部と定着部のウェブ長の変動が大きくなった。これにより、搬送開始直後にバッファ上のウェブが可動バッファから離れる現象が顕著になり、その結果、可動バッファがウェブに再接触する際の衝撃による転写ぶれの程度が悪化し、搬送開始直後の印刷品質が低下することになる。しかし近年、印刷品質に対する顧客の要求も高くなってきており、本課題の重要度は非常に高いものである。

本発明が解決しようとする課題は、連続搬送中のウェブ搬送安定性を低下させることなく、搬送開始直後に可動バッファがウェブに接触する際の衝撃を低減して転写ぶれを低減し、搬送開始直後の印刷品質を向上させることである。

上述の課題を解決するために本発明は、搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置であって、上記ウェブに画像を記録形成する転写部と、転写部のウェブを搬送するためのウェブ搬送手段と、転写部の後段に位置し、該転写部で画像を載せたウェブを排出するウェブ排出機構と、転写部のウェブ搬送速度とウェブ排出機構のウェブ搬送速度との差によって発生する転写部からウェブ排出機構の間のウェブ長の変動を吸収し、且つウェブに張力を与えるバッファ機構を有し、該バッファ機構は転写部からウェブ排出機構の間のウェブ長に応じて位置が変わる可動バッファからなる印刷装置のウェブ搬送装置において、前記可動バッファはコイルバネの反発力に由来する第１の反力（Ｆ１）で前記ウェブ側に常時付勢するように構成されており、更にウェブの搬送開始時に前記可動バッファが前記第１の反力（Ｆ１）よりも低減された第２の反力（Ｆ２）を一時的に維持するため、前記可動バッファにブレーキプレートを設けると共に、該ブレーキプレートを挟みこむようにブレーキ部材及び支持部材を配し、かつ前記ブレーキ部材を移動可能にする駆動手段を設けたことを特徴とする。
また、請求項１記載の発明において、前記ブレーキ部材と支持部材との間隔を変えることにより、ウェブ搬送状態に合わせて前記第２の反力（Ｆ２）を０から第１の反力（Ｆ１）の間の任意の値に調整可能としたことを特徴とする。
更に、請求項１または２記載の発明において、前記ブレーキ部材、支持部材またはブレーキプレートのいずれかに前記ブレーキプレートを付勢するためのバネを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、連続搬送中のウェブ搬送安定性を低下させることなく、搬送開始直後に可動バッファがウェブに接触する際の衝撃を低減して搬送開始直後の転写ぶれを低減し、高印刷品質な印刷装置を提供することが出来る。

搬送開始直後の転写ぶれの発生を抑制するという目的を、連続搬送中のウェブ搬送安定性を低下することなく実現した。

本発明におけるバッファ機構部の実施例１を、図１を用いて説明する。

図１において、３はウェブである。ウェブ３は印刷装置において通常紙であることが多いが、必ずしも紙に限らず、プラスティックフィルムなどが用いられる場合もある。

転写部１から定着部２の間に位置する可動バッファ４に、ブレーキプレート１１を設け、ブレーキ部材１２とブレーキプレート１１を挟んだ位置でブレーキ部材１２の押し付け力を支持する支持部材１３によって、ブレーキプレート１１を挟み込み、ブレーキプレート１１に摩擦負荷を与えて、ねじりコイルバネ５により可動バッファ４に与えられる本来の反力Ｆ１と相殺し、反力を低減する。ブレーキ部材１２は駆動手段１４によりブレーキプレート１１に接触する位置と、ブレーキプレート１１から離れる位置とに可動となるように配置されている。本実施例では、駆動手段１４は、例えばソレノイドのように直線的にブレーキ部材１２の位置を可変可能な場合を示している。このように構成することにより、可動バッファ４の反力は、本来の反力Ｆ１と、ブレーキ部材１２をブレーキプレート１１に押し付けた場合の反力Ｆ２（Ｆ１＞Ｆ２）とに、可変可能である。

また、ブレーキ部材１２および支持部材１３がブレーキプレート１１に与える摩擦負荷は、駆動手段１４の押し付け力に依存するが、この押し付け力はブレーキ部材１２と支持部材１３の間隔Ｓを変えることで調整できる構成となっている。すなわち、Ｓを大きくとれば押し付け力（摩擦負荷）は小さくなり、その結果、反力Ｆ２は大きくなる。反対にＳを小さくすれば押し付け力（摩擦負荷）は大きくなり、その結果、反力Ｆ２は小さくなる。つまり間隔Ｓを変えることにより反力Ｆ２を、０からＦ１の間の任意の値に設定できる（０≦Ｆ２≦Ｆ１）。

ここで、駆動手段１４は駆動手段制御回路１５からの制御信号によりウェブ搬送状態に合わせて駆動可能である。すなわち、搬送開始以前に、ブレーキ部材１２および支持部材１３をブレーキプレート１１に押し付けておき、搬送開始直後に可動バッファ４がウェブ３を叩く衝撃を低減するために、可動バッファ４の反力を反力Ｆ２の状態として転写ぶれを抑制し、印刷品質を向上させている。その後、駆動手段１４によりブレーキ部材１２をブレーキプレート１１から離れた位置に後退させ、可動バッファ４の反力をねじりコイルバネ５による本来の反力Ｆ１の状態にして、ウェブ連続搬送中の搬送安定性を確保する。駆動手段１４の駆動タイミング、つまり可動バッファ４の反力をＦ２からＦ１（またはＦ１からＦ２）に切り替えるタイミングは、転写ぶれの程度や搬送安定性などを考慮したタイミングであり、実験等により決定される。また、支持部材１３を有しない構成であっても、ブレーキ部材１２をブレーキプレート１１に押し付けてブレーキ力を与え、可動バッファ４の動作を抑制する方式であれば、同様の設定が可能である。

図２に、実施例２を示す。本実施例は、実施例１の支持部材１３の後方にバネ１６を設けたものである。本発明によるブレーキ機構の場合、使用回数が増加するに従ってブレーキプレート１１とブレーキ部材１２および支持部材１３の接触面が摩耗して押し付け力（摩擦負荷）が小さくなり、可動バッファ４の搬送開始直後の反力Ｆ２が経時的に変化する可能性がある。しかし、押し付け力をバネ１６により付勢する構成とし、バネ１６のバネ定数を極力低く設定することで、前記の磨耗により変化した押し付けストローク分に依存する押し付け力（摩擦負荷）の変化量を少なくできる。本実施例では、支持部材１３側にバネ１６を設けた場合を示しているが、バネ１６の位置はブレーキ部材１２側や、またはブレーキプレート１１に取付けてもよい。

本発明のバッファ機構部の一実施例を示す斜視図である。（実施例１）本発明のバッファ機構部の一実施例を示す斜視図である。（実施例２）従来技術を示す概略構成図である。

符号の説明

１：転写部
２：定着部
３：ウェブ
４：可動バッファ
５：ねじりコイルバネ
６：センサ
７：ヒートロール
８：加圧ローラ
９ａ：ウェブ搬送ローラ
９ｂ：ウェブ搬送ローラ
１０：ウェブ搬送速度制御回路
１１：ブレーキプレート
１２：ブレーキ部材
１３：支持部材
１４：駆動手段
１５：駆動手段制御回路
１６：バネ

Claims

搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置であって、上記ウェブに画像を記録形成する転写部と、転写部のウェブを搬送するためのウェブ搬送手段と、転写部の後段に位置し、該転写部で画像を載せたウェブを排出するウェブ排出機構と、転写部のウェブ搬送速度とウェブ排出機構のウェブ搬送速度との差によって発生する転写部からウェブ排出機構の間のウェブ長の変動を吸収し、且つウェブに張力を与えるバッファ機構を有し、該バッファ機構は転写部からウェブ排出機構の間のウェブ長に応じて位置が変わる可動バッファからなる印刷装置のウェブ搬送装置において、
前記可動バッファはコイルバネの反発力に由来する第１の反力（Ｆ１）で前記ウェブ側に常時付勢するように構成されており、更にウェブの搬送開始時に前記可動バッファが前記第１の反力（Ｆ１）よりも低減された第２の反力（Ｆ２）を一時的に維持するため、前記可動バッファにブレーキプレートを設けると共に、該ブレーキプレートを挟みこむようにブレーキ部材及び支持部材を配し、かつ前記ブレーキ部材を移動可能にする駆動手段を設けたことを特徴とする印刷装置のウェブ搬送機構。
前記ブレーキ部材と支持部材との間隔を変えることにより、ウェブ搬送状態に合わせて前記第２の反力（Ｆ２）を０から第１の反力（Ｆ１）の間の任意の値に調整可能としたことを特徴とする請求項１記載の印刷装置のウェブ搬送機構。
前記ブレーキ部材、支持部材またはブレーキプレートのいずれかに前記ブレーキプレートを付勢するためのバネを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の印刷装置のウェブ搬送機構。