JP5020877B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば用紙やフィルム等の記録媒体にインクを定着させて画像を記録する画像記録装置に関する。

用紙やフィルム等をロール状に巻回した連続状の記録媒体、若しくは所定のサイズに予め切断されている記録媒体（カット用紙）にインクを吐出することでカラー画像を記録する画像記録装置が知られている。

かかる画像記録装置は、カット用紙の場合、数十〜数百ｍ／ｍｉｎの高速度で記録媒体を搬送しながら各ページを形成する１枚の記録媒体毎に例えば内容の異なる画像を記録する。さらに、画像が記録された連続媒体の場合は、ページ毎に切断されて排出される。

ここで、所定長に切断されたカット用紙でのジョブ毎の仕分けの方法としては、さまざまな方式が知られている。例えば、スタッカに排出される用紙をオフセットさせて排出したり、又はカット用紙の端部にマークを付することが行われている。

これらの排出方法では、１つのジョブの枚数が大きい場合や、一度に多数枚の用紙をスタックしたい場合には、用紙の整列性が乱れるという不具合が生じる。
その解決策として、例えば特許文献１には、印刷されたデータの方向を反転させることで、簡単に用紙の仕分けを可能とする技術が開示されている。
特開平５−６４９２５号公報

しかしながら、特許文献１では、所定長のカット用紙をスタックし、連続して重ねた場合は用紙のサイズがすべて同じであるため、例えばジョブ毎の識別が困難となる。また、用紙の端面に識別用の目印をマーキングする方法も提案されているが、スタッカのガイドの位置によっては、識別することが困難な場合も生じる。

このように、特許文献１では、一見するとジョブ毎の識別がわかり易いように見えるが、実際は用紙を重ねてしまうとジョブ毎の識別が困難となる。
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、一見してジョブの切れ目を認識することのできる画像記録装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の画像記録装置は、
画像記録部で画像記録された連続媒体を所定の速度で搬送する搬送部と、
前記連続媒体を切断可能に対向配置され、一定の回転数で回転しているカット側回転体及び受け側回転体を有する切断部と、
前記搬送部と前記切断部の間に配置され前記連続媒体を挟持してこれを前記切断部に導入する一対の導入用回転体を有する導入部と、
前記一対の導入用回転体を一時的に停止又は減速して、前記連続媒体の前記切断部への導入量を一時的に減少させ、通常カット寸法よりも短いカット寸法で導入し、その後所定のタイミングで前記一対の導入用回転体を起動又は増速させ、前記連続媒体の前記切断部への導入量を増やし通常カット寸法よりも長いカット寸法で導入する制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ジョブの切れ目に通常よりも長いカット用紙を出力することで一見してジョブの切れ目を認識することができる。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態における画像記録装置の全体構成を示している。
この画像記録装置１０は、連続したロール状の記録媒体１２を収容する媒体供給部１４と、記録媒体１２に画像の記録を行う画像記録部１６と、画像記録部１６で画像記録された記録媒体１２を所定の張力と速度とで搬送する搬送部１７と、記録媒体１２を所定長に切断する切断部２０と、搬送部１７と切断部２０の間に配置された導入部２１と、装置全体を制御する制御手段としての制御部２５とを有している。

なお、切断部２０の後段には切断部２０で切断されたカット用紙１３をスタックする用紙スタッカ２４が設けられている。
搬送部１７は、連続した記録媒体１２を挟持して搬送下流に向けて搬送するニップローラ対１８、１８を有している。このニップローラ対１８、１８は駆動モータ２６により駆動される。記録媒体１２はこのニップローラ対１８、１８により所定の張力で搬送下流に搬送される。

切断部２０は、記録媒体１２を切断可能に対向配置され、一定の回転数で回転しているカット側回転体としてのカットローラ３０、及び受け側回転体としてのアンビルローラ３４を有している。カットローラ３０の外周面にはカット刃３２が設けられていて、このカット刃３２により記録媒体１２が切断される。

導入部２１は、搬送部１７と切断部２０の間に配置され、記録媒体１２を挟持してこれを搬送部１７における張力よりも小さな張力で切断部２０に導入する一対の導入用回転体としての導入ローラ対２２、２２を有している。この導入ローラ対２２、２２は駆動モータ２８により駆動される。

制御部２５は、導入ローラ対２２、２２を一時的に停止又は減速して、記録媒体１２の切断部20への導入量を一時的に減少させ、通常カット寸法よりも短いカット寸法で導入し、その後所定のタイミングで導入ローラ対２２、２２を起動又は増速させ、記録媒体１２の切断部20への導入量を増やし通常カット寸法よりも長く導入する制御を行う。

以上において、記録媒体１２は、ロール状に巻き取られた状態で媒体供給部１４に収容されている。このロール状の記録媒体１２には、不図示の摩擦付与機構によりバックテンションが加えられている。ニップローラ対１８、１８は、記録媒体１２の搬送速度を一定に保ちながら該記録媒体１２を搬送する。このように搬送される記録媒体１２に対し、画像記録部１６が画像を記録していく。

本実施形態では、所定の印字単位毎に連続紙をカットする方法として、ロータリ式の切断部２０を用いている。この切断部２０は、記録媒体１２の搬送速度に同期した一定の速度でカットローラ３０とアンビルローラ３４を回転させることで、カット刃３２がアンビルローラ３４側に押し付けられ、記録媒体１２が所定の用紙サイズにカットされる。

なお、制御部２５は、例えば不図示の上位装置（パーソナルコンピュータ等）からの画像記録指令を受けて、画像記録部１６、搬送部１７、切断部２０等の駆動制御を行う。
図２は、導入ローラ対２２、２２を駆動する駆動モータ２８の定電流駆動時のトルク−回転数曲線を示す。

この駆動モータ２８の駆動方法は定トルク駆動（又は定電流駆動）といわれるもので、モータに一定電流を流すだけで速度制御は行われず、そのためサーボ回路を必要としない。

ただし、搬送部１７が発生する張力よりも低い張力を発生するトルクで、かつ無負荷状態での回転速度は、記録媒体１２の通常の搬送速度を上回る搬送速度が得られる特性に設定されている。

例えば、図２において、媒体搬送時にはニップローラ対１８、１８と搬送部17とで発生する張力があるため高負荷（高トルクＴ２）となりその時の駆動モータ２８の回転数は低回転数Ｎ２という特性を有している。

一方、記録媒体１２を一旦停止した後の起動時には、記録媒体１２は導入ローラ対２２、２２の前で弛んでいるのでほぼ無負荷状態（低トルクＴ１）となる。このため、駆動モータ２８は高回転数Ｎ１（無負荷回転数）となり急速に記録媒体１２を切断部２０に搬送する。記録媒体１２の弛みが無くなると、記録媒体１２には搬送部１７で発生させている張力が作用する。

しかし、駆動モータ２８による張力（トルク）は搬送部１７の張力よりも弱く設定されているため、導入ローラ対２２、２２は記録媒体１２にならって通常の搬送速度を維持する。

なお、本実施形態では導入ローラ対２２、２２を駆動する駆動モータ２８を定トルク駆動としたが、無負荷回転数およびトルクが所定の特性を得られるモータならば定電圧駆動でもよい。

図３Ａ〜図３Ｃは、それぞれ、通常長さにカットされた用紙１３、所定よりも短かくカットされた用紙１３_１、所定よりも長くカットされた用紙１３_２を出力するための説明図である。

図３Ａに示すように、上位装置（図示せず）からのジョブ情報に基づいて記録媒体１２に画像記録が実施されている間、導入ローラ対２２、２２を駆動する駆動モータ２８は、ニップローラ対１８で規定される記録媒体１２の搬送速度に倣って回転している。これは、導入ローラ対２２、２２を駆動する駆動モータ２８の回転トルクは、搬送上流側のニップローラ対１８、１８を駆動する駆動モータ２６の回転トルクよりも弱いためである。

ここで、カットローラ３０及びアンビルローラ３４は、ニップローラ対１８等と比較して大きな慣性力を有しており、所定速度で等速回転している。そして、記録媒体１２は、このカットローラ３０とアンビルローラ３４の間に導入されることで切断される。このとき、記録媒体１２は、カットローラ３０が１回転に要する時間の間に移動する距離の長さで切断される。

ところで、１つのジョブが終了した際、導入ローラ対２２、２２を所定の時間、回転停止又は減速制御を行ったとする。すると、この停止又は減速の時間、切断部２０に導入される記録媒体１２の供給量が少なくなる。一方、カットローラ３０及びアンビルローラ３４は、この期間中も一定速度で回転している。その結果、記録媒体１２は所定の長さよりも短い短カット用紙１３_１として切断されて、切断部２０から出力されることになる。

さらに、この期間中もニップローラ対１８、１８による記録媒体１２の用紙搬送は続いている。その結果、図３Ｂに示すように、記録媒体１２は、ニップローラ対１８、１８と導入ローラ対２２、２２との間で湾曲した弛み部分３６を形成した状態で停滞する。

この後、導入ローラ対２２、２２の停止又は減速を解除する。すると、湾曲して弛んでいた記録媒体１２は、ニップローラ対１８、１８の影響を受けない状態となり、一時的に導入ローラ対２２、２２の駆動モータ２８は極めて軽い負荷状態になる。このため、駆動モータ２８は、前述した図２の回転数−トルク特性に基づき、記録媒体１２の弛みが解消されるまでの間、高速で回転する。こうして、導入ローラ対２２、２２は、記録媒体１２を弛み部分３６に相当する長さだけ余分に切断部２０側に供給することになる。

その結果、図３Ｃに示すように、記録媒体１２は所定の長さよりも長い長カット用紙１３_２として切断されて、切断部２０から出力されることになる。
次に、本実施形態での具体例について説明する。

例えば、連続した記録媒体１２の搬送速度Ｖを、Ｖ＝２０ｍ／ｍｉｎ
通常の用紙切断長Ｌを、Ｌ＝２００ｍｍとすると、
１ｍｉｎの切断枚数は、２０ｍ÷２００ｍｍ＝１００枚
カット刃３２の周期ｔを、ｔ＝６０ｓｅｃ÷１００枚＝０．６ｓｅｃ
ジョブの分離頁の長さをＬ±Δで、Δ＝２０ｍｍとした場合
導入ローラ対２２、２２の停止時間ｔ２は、ｔ２＝ｔ（Δ÷Ｌ）＝０．０６ｓｅｃ
となる。

図４は、用紙スタッカ２４に排出されたカット用紙１３の夫々の長さを示す図である。
本実施形態では、ジョブ１（ＪＯＢ１）とジョブ２（ＪＯＢ２）との間に、分離頁としての短カット用紙１３_１と長カット用紙１３_２が排出される。この短カット用紙１３_１と長カット用紙１３_２は、先に述べたプロセスにより、通常のカット用紙１３の長さをＬとすると、短カット用紙１３_１の長さは通常よりも短いＬ−Δであり、長カット用紙１３_２の長さは通常よりも長いＬ＋Δである。これら短カット用紙１３_１と長カット用紙１３_２は、セットで構成される。なお、この短カット用紙１３_１と長カット用紙１３_２は、ジョブ１とジョブ２との境界を識別する。

前述したように、記録媒体１２の搬送速度はニップローラ対１８にて規定されている。このため、ニップローラ対１８、１８の速度に同期して、カットローラ３０及びアンビルローラ３４の回転速度が定められている。このため、通常は、ジョブ情報に基づいて画像記録が行われた記録媒体１２は、所定の長さでカットされることになる。また、短カット用紙１３_１と長カット用紙１３_２の出力期間においても、ニップローラ対１８の線速度（すなわち、記録媒体１２の搬送速度）とカットローラ３０及びアンビルローラ３４の線速度は、通常のジョブの画像記録時と同じである。

導入ローラ対２２の回転を停止又は減速している時間が、通常印刷の用紙１枚分の搬送時間よりも短く、かつ導入ローラ対２２の起動又は加速に要する時間も通常印刷用紙１枚分の搬送時間よりも短い場合は、短い短カット用紙１３_１と長い長カット用紙１３_２をセットとして合計した長さは、通常印刷の用紙の２頁分の長さ（２Ｌ）に相当する。

この短カット用紙１３_１と長カット用紙１３_２の長さの比率は、導入ローラ対２２を停止又は減速する時間を変えることで調整することができる。こうすることで、短カット用紙１３_１と長カット用紙１３_２の長さの合計を、２Ｌ，３Ｌ，・・・の長さに切断することができる。

図５（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態のタイムチャートを示している。
図５（ａ）は、一定速度で回転するカットローラ３０の回転周期ｔを示している。すなわち、カットローラ３０が１回転するごとに、その外周に設けられたカット刃３２で記録媒体１２を切断する。

図５（ｂ）に示すように、画像記録装置１０の制御部２５からジョブ分離指令が送信されると、その信号の立下りで、図５（ｃ）に示すように、導入ローラ対２２、２２を停止する導入ローラ駆動信号が出力される。

すると、図５（ｄ）に示すように、導入ローラ対２２、２２の回転がＡ点から減速されＢ点で停止される。これにより、図３Ｂで示したように、記録媒体１２はニップローラ対１８、１８と導入ローラ対２２、２２との間で弛み部分３６が形成される。

このため、図５（ｅ）に示すように、切断部２０への記録媒体１２の導入量は少なくなるが（Ｌ−Δ）、カットローラ３０は一定速度で回転しているため、記録媒体１２は通常の長さＬよりも短い長さ（Ｌ−Δ）でカットされる。次の瞬間に、導入ローラ駆動信号が停止から回転に変化すると、導入ローラ対２２、２２の駆動モータ２８は起動を開始する。このとき、導入ローラ対２２、２２の上流側には記録媒体１２の弛み部分３６が存在する。このため、駆動モータ２８への負荷は極めて軽くなることから、駆動モータ２８は高速で回転する（図５（ｄ）参照）。

こうして、切断部２０への記録媒体１２の導入量は多くなり（Ｌ＋Δ）、カットローラ３０は一定速度で回転しているため、記録媒体１２は通常よりも長い長さ（Ｌ＋Δ）でカットされる（図５（ｅ）参照）。なお、記録媒体１２の弛み部分３６がなくなると、以後は記録媒体１２は通常の長さＬでカットされる。

図５（ｆ）は、排出されたカット用紙１３を時系列的に並べた状態を示している。すなわち、通常のカット用紙１３は周期ｔで切断されるが、ジョブ分離期間では周期２ｔで短カット用紙１３_１と長カット用紙１３_２にカットされる。

図６は、用紙スタッカ２４に大量に排出されて積層された用紙を示している。
長カット用紙１３_２が、積層された複数の媒体から搬送方向の前後に突出しているのがわかる。

これにより、オペレータは大量の用紙が積層されていても、長カット用紙１３_２の部分でジョブの切れ目を容易に認識することができる。
図７は、長カット用紙１３_２の搬送方向の端部に目印用のマーク３８を付した状態を示している。

なお、このマーク３８は例えばＭ色で記録されるが、長カット用紙１３_２の全領域に記録してもよい。
このように、用紙の長さを変えるのみでなく所定の領域に着色等することで、ジョブの切れ目を確実に認識することができる。

図８は、本実施形態のフローチャートを示している。
ステップ４１（以下、「Ｓ４１」等という）で、上位装置から第ｎ番目のジョブ（ＪＯＢ）の画像記録指令と切断指令がなされると、Ｓ４２では、第ｎ番目のジョブが終了したか否かを判断する。Ｎｏ（未終了）ならＳ４１に戻り、Ｙｅｓ（終了）ならＳ４３に進む。

このＳ４３では、ジョブの分離ページを出力するか否かを判断し、ＮｏならＳ４９に進み、ＹｅｓならＳ４４に進む。すなわち、上位装置からの指令により分離ページを付けなさいという情報が含まれていればＳ４４に進み、そうでなければＳ４９に進む。

Ｓ４４ではジョブ分離指令が出され、Ｓ４５では導入ローラ対２２、２２を停止（又は減速）させる。これにより、記録媒体１２に弛み部分３６を生じさせる。このため、Ｓ４６では切断部２０により短用紙１３_１が切断される。ついで、Ｓ４７では所定のタイミングで導入ローラ対２２、２２を起動（又は増速）させる。これにより、記録媒体１２の弛み部分３６が高速で切断部２０に導入され、Ｓ４８で切断部２０により長用紙１３_２が切断される。

次に、Ｓ４９では、継続するジョブがあるか否かが判断され、Ｎｏ（なし）ならＳ５１で作業を終了し、Ｙｅｓ（あり）ならＳ５０で継続ジョブをｎとして、最初のステップＳ４１から作業を行う。

本実施形態では、導入ローラ対２２の動作を制御することで、短カット用紙１３_１と長カット用紙１３_２をカットする場合について説明したがこれに限らない。例えば、カットローラ３０の回転速度を変えることによっても、同じ目的を達成することができる。

しかし、カット刃３２は、切断時の衝撃等に耐えられるよう、剛性を高くする必要がある。このため、カットローラ３０及びアンビルローラ３４は、慣性モーメントが高い構造になっている。

これによって、カットローラ３０のスピードを短時間で変動制御するためには、強力な駆動モータが必要となる。また、カットローラ３０は正確な位置決めのためサーボによる速度制御が必須であり、制御がさらに複雑になってしまう。これらを考慮して、本実施形態では、より簡易な方法で短カット用紙１３_１と長カット用紙１３_２をカットすることができるようにした。

本実施形態では、導入ローラ対２２を一時的に停止又は減速して記録媒体１２を搬送途中で導入量を減少させ、記録媒体１２を通常よりも短い短カット用紙１３_１に切断可能に切断部２０に導入するようにした。さらに、その後の所定のタイミングで導入ローラ対２２を起動又は増速させ、記録媒体１２を通常よりも長い長カット用紙１３_２に切断可能に切断部２０に導入するようにした。こうして、ジョブの切れ目に通常よりも長いカット用紙１３_２を出力するようにしたことで、一見してジョブの切れ目を認識することができる。

本実施形態における画像記録装置の全体構成を示す図である。 導入ローラ対を駆動する駆動モータのトルク−回転数曲線を示す図である。 通常長さにカットされた用紙を出力するための説明図である。 ジョブ毎の識別のために所定よりも短かくカットされた用紙を出力するための説明図である。 ジョブ毎の識別のために所定よりも長くカットされた用紙を出力するための説明図である。 用紙スタッカに排出されたカット用紙の夫々の長さを示す図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本実施形態のタイムチャートを示す図である。 用紙スタッカに排出されて積層された用紙を示す図である。 長カット用紙の搬送方向の短部に目印用のマークを付した状態を示す図である。 本実施形態のフローチャートを示す図である。

符号の説明

１０ 画像記録装置
１２ 記録媒体
１３ カット用紙
１３_１ 短カット用紙
１３_２ 長カット用紙
１４ 媒体供給部
１６ 画像記録部
１７ 搬送部
１８ ニップローラ
２０ 切断部
２１ 導入部
２２ 導入ローラ
２４ 用紙スタッカ
２５ 制御部
２６ 駆動モータ
２８ 駆動モータ
３０ カットローラ
３２ カット刃
３４ アンビルローラ
３６ 弛み部分
３８ 目印マーク

Claims (4)

1. 画像記録部で画像記録された連続媒体を所定の速度で搬送する搬送部と、
   前記連続媒体を切断可能に対向配置され、一定の回転数で回転しているカット側回転体及び受け側回転体を有する切断部と、
   前記搬送部と前記切断部の間に配置され前記連続媒体を挟持してこれを前記切断部に導入する一対の導入用回転体を有する導入部と、
   前記一対の導入用回転体を一時的に停止又は減速して、前記連続媒体の前記切断部への導入量を一時的に減少させ、通常カット寸法よりも短いカット寸法で導入し、その後所定のタイミングで前記一対の導入用回転体を起動又は増速させ、前記連続媒体の前記切断部への導入量を増やし通常カット寸法よりも長いカット寸法で導入する制御を行う制御手段と、を備える
   ことを特徴とする画像記録装置。
2. 前記一対の導入用回転体は駆動モータを備え、
   前記駆動モータは、前記搬送部よりも前記一対の導入用回転体のほうが、前記連続媒体に付与する張力が小さく、かつ無負荷回転時の搬送速度が速くなるように、発生トルクおよび回転速度が設定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記短いカット寸法と前記長いカット寸法の長さの合計は、前記通常カット寸法の２倍またはその整数倍の長さである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録装置。
4. 前記画像記録部により、前記長いカット寸法で切断される連続媒体の少なくとも搬送方向上流側又は下流側の端部に目印用のマークを記録する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像記録装置。