JP5412989B2 - ロール紙給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロール紙等のロール型シート媒体を給紙するロール紙給紙装置に関し、またそのロール紙給紙装置を搭載するプリンタ、プロッタ、ファックス、複写機等の画像形成装置に関する。

Ａ０サイズやＡ１サイズといった大サイズの図面原稿等を取り扱う大型の複写機、プリンタ等の電子写真式画像形成装置、又はその他の印刷装置においては、大サイズのシート媒体である用紙上に画像形成を行う。シート媒体である用紙を取り扱う際の利便性を向上させるため、シート媒体としてロール紙を装備し、ロール紙からシート媒体を送り出し、画像形成部へ給紙するロール紙給紙装置が用いられてきた。ロール紙は、巻き芯としての紙管に長尺の用紙が巻かれた構造を有するものであり、ロール紙給紙装置において回転可能に支持され、回転速度に対応して所定の線速で送り出され、画像形成部へ給紙される。

このようなロール紙をロール紙給紙装置内で回転可能に支持する支持方式としては、従来、様々なサイズのロール紙に対応するために、スプール方式又はフランジ方式が用いられてきた。

スプール方式は、ロール紙の紙管内にスプールを通すことによってロール紙を回転可能に支持する方式である。スプール方式には、ロール紙を巻戻す巻戻し機構等を設ける場合に、スプールに駆動伝達機構を容易に設けることができ、ロール紙を容易に回転駆動することができるという利点がある。しかしながら、スプール方式には、ロール紙の交換、補充の際にロール紙の紙管に長いスプールを通す作業を行わなければならず、ユーザにとって操作性に劣るという欠点がある。

一方、フランジ方式は、ロール紙の両端から紙管内にフランジ部材を挿入し、フランジ部材を回転可能に支持することによってロール紙を回転可能に支持する方式である。フランジ方式には、ロール紙の交換、補充の際にロール紙の両端から紙管内にフランジ部材を挿入する作業を行うだけでよく、ユーザにとって操作性に非常に優れるという利点がある。

フランジ方式において、ロール紙に直接駆動力を伝達する方式としては、フランジ部材の外径をロール紙の最大外径（ロール紙の残量が最大の時のロール紙の外径）より大きくしてフランジ部材の外周部分に駆動力を伝える方式等がある。

また、フランジ部材の外径がロール紙の最大外径よりも小さくなっており、受けコロを用いてフランジ部材を回転可能に支持することによりロール紙を回転可能に支持する方式を採用したロール紙給紙装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。

ところが、このようなフランジ方式のロール紙給紙装置においては、以下のような問題があった。

インクジェット方式のプリンタ等を含む画像形成装置においては、画像形成の都合によりロール紙を間欠搬送することがある。ロール紙を間欠搬送する際、ロール紙が慣性で順送り方向に連続して搬送されてしまうことによりロール紙に弛みが発生することを防止する必要がある。ロール紙に弛みが発生することを防止するためには、ロール紙の慣性を相殺するために、ロール紙を順送り方向と反対の巻戻し方向に引張ってブレーキとして機能する引張機構を備える場合がある。引張機構は、引張り力を発生させる機構として、例えば回転負荷を発生する負荷発生機構を備える場合がある。

しかし、弛みの発生を防止するために、大きな回転負荷を発生させる負荷発生機構が用いられる場合、負荷発生機構が発生する大きな回転負荷であるブレーキ力が給紙方向に搬送する駆動源に過大な負荷となる。このため、駆動源である電動モータを大型化しなければならず、消費電力が増大するという問題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ロール紙の弛みが発生することを防止して安定してロール紙を搬送することができるとともに、電動モータの負荷を低減し、消費電力を低減することができるフランジ方式のロール紙給紙装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、用紙上に画像を形成する画像形成部にロール紙から用紙を給紙可能なロール紙給紙装置において、前記ロール紙に、該ロール紙から用紙を順送り方向に搬送する駆動力を駆動源から伝達する順送り機構と、前記ロール紙に駆動力を伝達するロール紙駆動機構と、前記ロール紙駆動機構を介して前記用紙を前記順送り方向と反対に搬送し、前記ロール紙に用紙を巻戻す巻戻し機構と、前記ロール紙から前記順送り方向に搬送される用紙によって、順送り方向の駆動力を付与された前記ロール紙駆動機構が、前記付与された駆動力を前記順送り機構に伝達し、前記駆動源へ駆動力を回生する回生機構と、を有し、前記巻戻し機構と前記回生機構は、前記駆動源の回転方向により切換可能に設けられており、前記駆動源が順送り方向へ回転するときは前記回生機構、前記駆動源が巻戻し方向へ回転するときは前記巻戻し機構が夫々機能することを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係るロール紙給紙装置において、前記ロール紙駆動機構は、前記順送り方向に搬送される用紙によって回転負荷が発生する第１の負荷発生機構を有し、前記第１の負荷発生機構で発生する回転負荷により、前記ロール紙から前記順送り方向に搬送される用紙に搬送負荷を付与していることを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明に係るロール紙給紙装置において、前記回生機構は、第１のワンウェイクラッチを有し、前記駆動源が順送り方向へ回転することにより、前記第１のワンウェイクラッチがロックし、前記巻戻し機構と切り換えられ、前記順送り機構に駆動力を伝達することを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明に係るロール紙給紙装置において、前記巻戻し機構は、第２のワンウェイクラッチを有し、前記駆動源が巻戻し方向へ回転することにより、前記第１のワンウェイクラッチが空転し、前記第２のワンウェイクラッチがロックし、前記回生機構と切り換えられ、前記ロール紙駆動機構を介して前記ロール紙に用紙を巻戻す駆動力を伝達することを特徴とする。

第５の発明は、第４の発明に係るロール紙給紙装置において、前記回生機構は、前記駆動源、又は用紙を介して順送り方向へ回転を付与されたロール紙駆動機構から駆動力が伝達される回転軸と同軸に設けられ、前記第１のワンウェイクラッチにより、前記回転軸に対して前記巻戻し方向に相対回転するときにロックされ、前記回転軸に対して前記順送り方向に相対回転するときに空転する第１のプーリ又はギヤを有し、前記巻戻し機構は、前記回転軸と同軸に設けられ、前記第２のワンウェイクラッチにより、前記回転軸に対して前記巻戻し方向に相対回転するときにロックされ、前記回転軸に対して前記順送り方向に相対回転するときに空転する第２のプーリ又はギヤを有し、前記駆動源に対する前記第１のプーリ又はギヤの減速比は、前記駆動源に対する前記第２のプーリ又はギヤの減速比より大きいことを特徴とする。

第６の発明は、第５の発明に係るロール紙給紙装置において、前記第１の負荷発生機構は、入力軸及び出力軸を有する第１のトルクリミッタであり、前記回転軸は、前記第１のトルクリミッタの入力軸であることを特徴とする。

第７の発明は、第６の発明に係るロール紙給紙装置において、前記ロール紙から用紙が前記順送り方向に搬送されるときに、前記第１のトルクリミッタの出力軸の回転速度は、前記駆動源に回転駆動される前記第１のプーリ又はギヤの回転速度よりも大きいことを特徴とする。

第８の発明は、第４の発明に係るロール紙給紙装置において、前記回生機構は、前記駆動源、又は用紙を介して順送り方向へ回転を付与されたロール紙駆動機構から駆動力が伝達される第１の回転軸と同軸に設けられ、前記第１のワンウェイクラッチにより、前記第１の回転軸に対して前記巻戻し方向に相対回転するときにロックされ、前記第１の回転軸に対して前記順送り方向に相対回転するときに空転する第１のプーリ又はギヤを有し、前記巻戻し機構は、前記駆動源、又は用紙を介して順送り方向へ回転を付与されたロール紙駆動機構から駆動力が伝達される第２の回転軸と同軸に設けられ、前記第２のワンウェイクラッチにより、前記第２の回転軸に対して前記巻戻し方向に相対回転するときにロックされ、前記第２の回転軸に対して前記順送り方向に相対回転するときに空転する第２のプーリ又はギヤを有し、前記駆動源に対する前記第１のプーリ又はギヤの減速比は、前記駆動源に対する前記第２のプーリ又はギヤの減速比より大きいことを特徴とする。

第９の発明は、第８の発明に係るロール紙給紙装置において、前記ロール紙駆動機構は、回転負荷が発生する第２の負荷発生機構を有し、前記第２の負荷発生機構で発生する回転負荷により前記ロール紙に駆動力を付与しており、前記第１の負荷発生機構は、入力軸及び出力軸を有する第１のトルクリミッタであり、前記第２の負荷発生機構は、入力軸及び出力軸を有する第２のトルクリミッタであり、前記第１の回転軸は、前記第１のトルクリミッタの入力軸であり、前記第２の回転軸は、前記第２のトルクリミッタの入力軸であることを特徴とする。

第１０の発明は、第９の発明に係るロール紙給紙装置において、前記ロール紙から用紙が前記順送り方向に搬送されるときに、前記第１のトルクリミッタの出力軸の回転速度は、前記駆動源に回転駆動される前記第１のプーリ又はギヤの回転速度よりも大きいことを特徴とする。

第１１の発明は、第１から第１０のいずれかの発明に係るロール紙給紙装置において、前記ロール紙の両端に取り付けられた２つのフランジ部材と、前記２つのフランジ部材を回転自在に支持する２つの回転支持部材と、前記ロール紙駆動機構から前記２つの回転支持部材の少なくとも一方へ、又は前記２つの回転支持部材の少なくとも一方から前記ロール紙駆動機構へ、駆動力を伝達する巻戻しローラとを有し、前記巻戻しローラと前記回転支持部材との間、又は前記回転支持部材と前記フランジ部材との間は、互いに空転することなく係合していることを特徴とする。

第１２の発明は、第１１の発明に係るロール紙給紙装置において、前記巻戻しローラと前記回転支持部材との間、及び前記回転支持部材と前記フランジ部材との間は、ギヤを介して係合していることを特徴とする。

第１３の発明は、第１１の発明に係るロール紙給紙装置において、前記巻戻しローラと前記回転支持部材との間、及び前記回転支持部材と前記フランジ部材との間は、ゴムを介して係合していることを特徴とする。

第１４の発明は、ロール紙上に画像を形成する画像形成部と、第１から第１３のいずれかの発明に係るロール紙給紙装置とを備えた画像形成装置である。

本発明によれば、フランジ方式のロール紙給紙装置において、ロール紙の弛みが発生することを防止して安定してロール紙を搬送することができるとともに、電動モータの負荷を低減し、消費電力を低減することができる。

本発明の実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタの全体構成を模式的に示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に係るロール紙給紙装置の駆動装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態に係るロール紙給紙装置の駆動装置の回生機構及び巻戻し機構の一例を示す斜視図（その１）である。 本発明の実施の形態に係るロール紙給紙装置の駆動装置の回生機構及び巻戻し機構の一例を示す斜視図（その２）である。 図４における回生機構及び巻戻し機構の周辺を拡大して示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るロール紙給紙装置がロール紙から用紙を順送り方向に搬送するときの回生機構及び巻戻し機構の回転方向及び回転速度の関係を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るロール紙給紙装置がロール紙に用紙を巻戻すときの回生機構及び巻戻し機構の回転方向及び回転速度の関係を示す斜視図である。 従来のロール紙給紙装置の駆動装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態の変形例に係るロール紙給紙装置の駆動装置の構成を模式的に示す図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
（実施の形態）
図１から図８を参照し、本発明の実施の形態に係るロール紙給紙装置及びインクジェット方式のプリンタを説明する。

なお、本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタは、本発明における画像形成装置に相当する。

始めに、図１を参照し、インクジェット方式のプリンタの全体構成を説明する。図１は、本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタの全体構成を模式的に示す概略構成図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタ３０は、ロール紙給紙部５、５ａ、５ｂと、画像形成部２３とを備える。ロール紙給紙部５、５ａ、５ｂは、本発明におけるロール紙給紙装置に相当する。すなわち、本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタ３０は、ロール紙給紙装置を３台備えている。

図１に示すように、画像形成部２３は、用紙テンション付加手段１０と、レジストローラ１３と、レジスト加圧ローラ１４と、ヘッド１５と、キャリッジ１６と、主走査ステー１７と、チャンバー１８と、吸引ファン１９と、カッター２０と、反転排紙用紙ガイド２１と、排紙トレー２２とを有する。用紙テンション付加手段１０は、内周側の揺動可能なスプリング１１と、駆動モータ１２とを有する。

ロール紙給紙部５は、フランジ部材１と、ロール紙２と、フランジ受け台３と、巻き戻しローラ４と、給紙ローラ６と、駆動装置７とを備えている。

図１に示すように、フランジ部材１は円盤状に形成され、フランジ部材１の外径はロール紙２の最大外径よりも小さくなっている。フランジ部材１は、ロール紙２の両端に取り付けられている。

ロール紙２は、紙管（巻き芯）の外周に長尺用紙が巻かれている。ロール紙２は紙管径が異なる複数のサイズがあり、本実施形態に係るインクジェット方式のプリンタ３０では、ロール紙２の紙管として、一般的なサイズである２インチのもの又は３インチの内径を有するものが使用可能である。また、ロール紙のそれぞれは、紙管が２インチ又は３インチの内径を有するものに対応する。

フランジ受け台３は、中継コロ２５と、支持コロ２７とを備えている。フランジ受け台３には、フランジ部材１が載置されている。フランジ受け台３は、フランジ部材１の外周面を回転可能に支持している。

中継コロ２５は、フランジ受け台３の一端（給紙ローラ６側）でフランジ部材１の外周を支持するとともに、巻戻しローラ４とも当接（又は接触若しくは係合）している。支持コロ２７は、フランジ受け台３の他端でフランジ部材１の外周を支持する。中継コロ２５は、巻戻しローラ４からの駆動力をフランジ部材１に中継伝達するものであり、本発明における共通支持コロに相当する。

巻戻しローラ４は、ロール紙２の両端に位置している２つのフランジ受け台３の中継コロ２５と接触するように長尺に形成される。巻戻しローラ４は、駆動装置７に駆動され、ロール紙２を巻戻す。具体的には、巻戻しローラ４−中継コロ２５−フランジ部材１への摩擦接触によって、駆動装置７からの駆動力が巻戻しローラ４に伝達され、フランジ部材１ａ（又は１ｂ）を逆回転させる。なお、巻戻しローラ４は、２つのフランジ受け台３の中継コロ２５の一方と接触するように設けられてもよい。

給紙ローラ６は、１組のローラ対から構成され、駆動装置７からの駆動によってロール紙２の用紙をローラ対の間を通して順送り方向に搬送するように回転し、ロール紙２の用紙を用紙テンション付加手段１０へと搬送する。

駆動装置７は、後述するように、ＤＣモータよりなる駆動源、順送り機構、ロール紙駆動機構、回生機構、巻戻し機構等を有し、給紙ローラ６や巻戻しローラ４にロール紙２から用紙を順方向へ搬送するための駆動力を与え、又は順方向と反対の巻戻し方向に搬送し、ロール紙２に用紙を巻き戻すための駆動力を与える。

ロールトレイ上８には、フランジ部材、ロール紙、フランジ受け台、巻き戻しローラ、給紙ローラから構成されるロール紙給紙部５ａがもう１組設けられている。更に、ロールトレイ下９は、ロールトレイ上８の下方に設置され、上述した構成のロール紙給紙部５ｂがもう１組設けられている。すなわち、本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタ３０は、ロール紙給紙部５、５ａ、５ｂを３台備えている。

次に、図１を参照し、インクジェット方式のプリンタにおけるロール紙の給紙及び画像形成の動作について説明する。

始めに、ロール紙給紙装置５から画像形成部２３に向けてロール紙から用紙を順送り方向に給紙する順送り動作について説明する。

ロール紙給紙装置５から画像形成部２３に向けてロール紙２を順送り方向に給紙する際、駆動装置７が正回転して、図１において、給紙ローラ６を反時計回りに回転させ、ロール紙２から用紙を送り出す。ロール紙２から用紙を送り出す際、ロール紙２に取り付けられたフランジ部材１が反時計回りの方向に回転するのに伴い、中継コロ２５は時計回りの方向に回転する。また、巻戻しローラ４は駆動装置７に回転駆動されることはなく、中継コロ２５から中継伝達された駆動力により、反時計周りの方向に回転する。中継コロ２５と巻戻しローラ４の間、更には中継コロ２５とフランジ部材１の間は、互いに空転することなく係合している。巻戻しローラ４と中継コロ２５との間、及び中継コロ２５とフランジ部材１との間は、ギヤを介して係合していてもよい。巻戻しローラ４と中継コロ２５との間、及び中継コロ２５とフランジ部材１との間は、ゴムを介して係合していてもよい。また、給紙ローラ６とロール紙２との間では用紙の弛みは生じない。

一方、ロール紙２から給紙される用紙に画像を形成する画像形成は、ロール紙２の給紙方向に垂直な方向に所定の時間内に行われる必要がある。従って、所定の時間毎に搬送と停止を繰り返す間欠搬送を行う。間欠搬送を行ってロール紙２から用紙を送り出す場合、停止時に給紙ローラ６とフランジ部材１との間でロール紙２が弛むことがないように、給紙ローラ６の回転が停止するのと略同時か又は給紙ローラ６の回転が停止するよりも早くフランジ部材１の回転を停止させる必要がある。

そこで、ロール紙２から用紙を送り出す時は、ロール紙２に、巻戻しローラ４、中継コロ２５、フランジ部材１を介してブレーキ力をかけながら行う。巻戻しローラ４にブレーキをかける一つの方法としては、例えばトルクリミッタにより巻戻しローラ４にブレーキをかけた状態にし、ブレーキがかけられた状態でロール紙２から用紙を送り出すことができる。トルクリミッタは、本発明における負荷発生機構の一例である。

このようにして給紙ローラ６から搬送された用紙は、用紙搬送路中に形成された用紙テンション付加手段１０へと搬送される。用紙テンション付加手段１０は、搬送ガイド１０ａとスプリング１１とから構成されており、送り出される用紙のテンションに対するバッファ機能も果たしている。

用紙テンション付加手段１０の更に下流側のレジストローラ１３とレジスト加圧ローラ１４の間に搬送された用紙は、チャンバー１８上のプラテン板上に搬送される。チャンバー１８の下に配置された吸気ファン１９によってチャンバー内に負圧が形成され、プラテン板に設けられた複数の穴によって、用紙はプラテン板上に吸い付けられ、用紙の平面度が維持される。

プラテン板の上には、インクを吐出するためのヘッド１５を搭載したキャリッジ１６が配置されており、キャリッジ１６は主走査ステー１７に沿って用紙の幅方向に往復し、インクをプラテン板上の用紙に向かって吐出し、用紙に画像を形成する。用紙はヘッド１５の幅に対応してキャリッジ１６が移動するたびにレジストローラ１３より所定の長さ分が送り出され（間欠搬送）、画像形成が終わると、カッター２０において、所定の長さにカットされ、反転排紙用紙ガイド２１に沿って搬送され、排紙トレー２２に排出される。

次に、順送り方向と反対の巻戻し方向に用紙を搬送し、ロール紙に用紙を巻き戻す巻戻し動作について説明する。

画像形成部２３からロール紙給紙装置５に向けてロール紙２に用紙を巻き戻す際、駆動装置７が逆回転し、図１において、給紙ローラ６を時計回りに回転させる。用紙を巻戻す際には、図示しないワンウェイクラッチが駆動力を巻戻しローラ４に伝えるので、巻戻しローラ４は時計回りの方向に回転し、巻戻しローラ４に当接する中継コロ２５は反時計回りの方向に回転し、中継コロ２５に当接するフランジ部材１は時計回りの方向に回転する。それに伴って、ロール紙２も時計回りの方向に回転し、ロール紙２から送り出されていた用紙の先端をカッター２０から所定の待機場所まで戻す。

待機位置には２箇所がある。１箇所は、通常待機される位置であり、レジストローラ１３とレジスト加圧ローラ１４とで挟持される位置である。一方、もう１箇所は、引続いての画像形成が紙管の異なる別のサイズの用紙に行われる場合における待機場所であり、各ロール紙からの用紙合流部よりも上流側の位置である。ロール紙２からの用紙の先端が所定の待機位置まで戻っているか否かは周知のセンサによって認識される。巻戻しに際し、給紙ローラ６、巻戻しローラ４は等速で回転するものの、巻戻しローラ４の回転によって中継コロ２５、フランジ部材１を介して回転させられるロール紙２は継続的に（使用につれて）径が細くなるため、次第に用紙巻取り量（巻取り長さ）が減少する。

ロール紙２はその外形が小さいほど一回転当りの巻取り量が少なくなる。また、各回転体の相対サイズは、ロール紙２の残量が僅かであっても巻戻しの際に給紙ローラ６、巻戻しローラ４、中継コロ５、フランジ部材１の回転によって用紙の弛みが発生しないように設定されている。従って、ロール紙２の用紙の残量が多く外径が大きい間は、巻戻しローラ４の回転によって、給紙ローラ６の回転量に対応する用紙の巻戻し量よりも長く用紙が巻戻されるが、この回転差は例えばトルクリミッタのような負荷発生機構が滑ることにより相殺され、用紙に弛みが発生することなく、一定のテンションを保持しながら巻戻される。

次に、図２から図４を参照し、本実施の形態に係るロール紙給紙装置の駆動装置について説明する。

図２は、本実施の形態に係るロール紙給紙装置の駆動装置の構成を模式的に示す図である。図３及び図４は、本実施の形態に係るロール紙給紙装置の駆動装置の回生機構及び巻戻し機構の一例を示す斜視図である。図３は、各プーリ又はギヤを取り付け支持する取り付け支持金具等を含めて示す図であり、図４は、取り付け支持金具等を除いて示す図である。

本実施の形態に係る駆動装置は、駆動源３１と、順送り機構３２と、ロール紙駆動機構３３と、回生機構３４と、巻戻し機構３５とを有する。

駆動源３１は、正逆両方向にロール紙からの用紙を搬送する駆動力を発生する。駆動源３１は、正逆両方向にロール紙を搬送することができる。駆動源３１として、ＤＣモータを用いることができ、以下、駆動源３１のことをＤＣモータ３１と表示して説明することがある。

順送り機構３２は、順送り動作時に、ロール紙２から用紙を順送り方向に搬送する駆動力を、駆動源３１から給紙ローラ６を介し、ロール紙２から順送り方向に搬送される用紙に伝達する。順送り機構３２は、第１のギヤ；プーリ４１、第２のギヤ４２、第３のギヤ４３、第４のギヤ４４、及び第５のギヤ４５を有する。第１のギヤ；プーリ４１は、ＤＣモータ３１と異なる軸に設けられ、ＤＣモータ３１との間で駆動力を伝達する。第２のギヤ４２は、第１のギヤ；プーリ４１と同軸に設けられる。第３のギヤ４３は、第２のギヤ４２と異なる軸に設けられ、第２のギヤ４２との間で駆動力を伝達する。第４のギヤ４４は、第３のギヤ４３と同軸に設けられる。第５のギヤ４５は、第４のギヤ４４と異なる軸であって給紙ローラ６と同軸に設けられ、第４のギヤ４４と給紙ローラ６との間で駆動力を伝達する。

ロール紙駆動機構３３は、ロール紙に駆動力を伝達する。また、ロール紙駆動機構３３は、順送り動作時に、ロール紙２から順送り方向に搬送される用紙によって、順送り方向の駆動力を付与される。また、ロール紙駆動機構３３は、巻戻し動作時に、ロール紙２に用紙を巻戻す駆動力を、駆動源３１から巻戻しローラ４、中継コロ２５、フランジ部材１を介し、ロール紙２に伝達する。ロール紙駆動機構３３は、第６のギヤ４６、第７のギヤ４７、第８のギヤ４８、第９のギヤ４９、及びトルクリミッタ３６、を有する。第６のギヤ４６は、巻戻しローラ４と同軸に設けられる。第７のギヤ４７は、第６のギヤ４６と異なる軸に設けられ、第６のギヤ４６との間で駆動力を伝達する。第８のギヤ４８は、第７のギヤ４７と同軸に設けられる。第９のギヤ４９は、第８のギヤ４８と異なる軸に設けられ、第８のギヤ４８との間で駆動力を伝達する。

トルクリミッタ３６は、入力軸３８、出力軸３７及び入力軸３８と出力軸３７との間で回転負荷を発生する図示しない回転負荷発生部を有する。入力軸３８はトルクリミッタ３６の内側（インナー側）に設けられた回転軸である。出力軸３７は、トルクリミッタ３６の外側（アウター側）に設けられた回転ケース体である。入力軸３８が設けられている側をトルクリミッタ３６の入力側といい、出力軸３７が設けられている側をトルクリミッタ３６の出力側という。ただし、入力軸及び出力軸の定義は、トルクリミッタの構造に基づくものであり、実際の回転駆動力の伝達の際は、出力軸３７から回転駆動力を入力し、図示しない回転負荷発生部を介し、入力軸３８から回転駆動力を出力してもよい。すなわち、本実施の形態では、順送り動作の際、ロール紙２からの回転駆動力が巻戻しローラ４を介してトルクリミッタ３６の出力軸３７に入力され、図示しない回転負荷発生部を介し、入力軸３８から順送り機構３２側へ出力される。一方、巻戻し動作の際は、ＤＣモータ３１からの回転駆動力が高回転プーリ５２を介してトルクリミッタ３６の入力軸３８に入力され、図示しない回転負荷発生部を介し、出力軸３７からロール紙２側へ出力される。

トルクリミッタ３６の出力軸３７は、第９のギヤ４９と一体的に回転可能に設けられる。また、トルクリミッタ３６の入力軸３８は、回生機構３４を介して順送り機構３２に駆動力を伝達するか、又は巻戻し機構３５を介して順送り機構３２から駆動力を伝達されるように設けられる。

トルクリミッタ３６は、回転負荷を発生する負荷回転発生機構である。トルクリミッタ３６は、給紙ローラ６が順方向にロール紙２から用紙を間欠搬送する際に、ロール紙２からの用紙が慣性により搬送され過ぎ、用紙に弛みが発生するのを防止するため、用紙を巻戻し方向に引張る力を付加する。すなわち、トルクリミッタ３６で発生する回転負荷により、ロール紙２から順送り方向に搬送される用紙に搬送負荷を付与している。

回生機構３４は、順送り動作のときに、ロール紙２から順送り方向に搬送される用紙によって順送り方向の駆動力を付与されたロール紙駆動機構３３が、付与された駆動力を順送り機構３２に伝達し、駆動源３１へ駆動力を回生する。回生機構３４は、第１のクラッチ内蔵プーリ５１を有する。第１のクラッチ内蔵プーリ５１は、トルクリミッタ３６の入力３８に設けられており、順送り機構３２の第１のギヤ；プーリ４１との間で駆動力を伝達する。第１のワンウェイクラッチ５１ａは、第１のクラッチ内蔵プーリ５１がトルクリミッタ３６の入力軸３８に対して相対的に巻戻し方向に回転するときにロックされ、第１のクラッチ内蔵プーリ５１がトルクリミッタ３６の入力軸３８に対して相対的に順送り方向に回転するときに空転するように、設けられている。

巻戻し機構３５は、巻戻し動作のときに、ロール紙２に用紙を巻戻す駆動力を、駆動源３１から巻戻しローラ４を介してロール紙２に伝達する。すなわち、巻戻し機構３５は、ロール紙駆動機構３３を介して用紙を順送り方向と反対に搬送し、ロール紙２に用紙を巻き戻す。巻戻し機構３５は、第２のクラッチ内蔵プーリ５２を有する。第２のクラッチ内蔵プーリ５２は、トルクリミッタ３６の入力軸３８に設けられており、順送り機構３２の第１のギヤ；プーリ４１との間で駆動力を伝達する。

また、第２のクラッチ内蔵プーリ５２も、第２のワンウェイクラッチ５２ａを内蔵しており、第２のワンウェイクラッチ５２ａを介してトルクリミッタ３６の入力軸３８にロックされるか空転するか切り換え可能に設けられている。第２のワンウェイクラッチ５２ａは、第２のクラッチ内蔵プーリ５２がトルクリミッタ３６の入力軸３８に対して相対的に巻戻し方向に回転するときにロックされ、第２のクラッチ内蔵プーリ５２がトルクリミッタ３６の入力軸３８に対して相対的に順送り方向に回転するときに空転するように、設けられている。

このような配置により、本実施の形態では、駆動源３１は、ロール紙駆動機構３３を介して、順送り動作及び巻戻し動作のいずれをも行うことが可能である。そして、巻戻し機構３５と回生機構３４は、駆動源３１の回転方向により切換可能に設けられており、駆動源３１が順送り方向へ回転するときは回生機構３４、駆動源３１が巻戻し方向へ回転するときは巻戻し機構３５が夫々機能する。

ここで、第１のクラッチ内蔵プーリ５１の第１のギヤ；プーリ４１に対する減速比は、第２のクラッチ内蔵プーリ５２の第１のギヤ；プーリ４１に対する減速比よりも大きい。すなわち、第１のクラッチ内蔵プーリ５１のＤＣモータ３１の回転軸に対する減速比は、第２のクラッチ内蔵プーリ５２のＤＣモータ３１の回転軸に対する減速比よりも大きい。以下の説明では、第１のクラッチ内蔵プーリのことを第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）と表示し、第２のクラッチ内蔵プーリのことを第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）と表示する場合がある。

なお、第１のクラッチ内蔵プーリ５１は本発明における第１のプーリ又はギヤに相当し、第２のクラッチ内蔵プーリ５２は本発明における第２のプーリ又はギヤに相当する。また、以下において、第１のクラッチ内蔵プーリ５１及び第２のクラッチ内蔵プーリ５２は、プーリとして説明するが、プーリに限定されるものではなく、ギヤ等でもよい。

図３及び図４に一例を示すように、駆動源３１、順送り機構３２、ロール紙駆動機構３３、回生機構３４及び巻戻し機構３５は、駆動装置７のケース体である駆動装置ケース体７ａの内部に一体に支持されるように実装される。順送り機構３２として、第１のギヤ；プーリ４１、第２のギヤ４２、第３のギヤ４３、第４のギヤ４４、第５のギヤ４５が実装される。ロール紙駆動機構３３として、第６のギヤ４６、第７のギヤ４７、第８のギヤ４８、第９のギヤ４９及びトルクリミッタ３６が実装される。回生機構３４として、第１のクラッチ内蔵プーリ５１が実装される。巻戻し機構３５として、第２のクラッチ内蔵プーリ５２が実装される。

また、図３及び図４に示す例では、順送り機構３２の第１のギヤ；プーリ４１は、第１のプーリ４１ａ、第１０のギヤ４１ｂ、第１１のギヤ４１ｃ、第１２のギヤ４１ｄを有する。第１のプーリ４１ａは、ＤＣモータ３１と異なる軸に設けられ、ＤＣモータ３１との間で駆動力を伝達するように設けられる。第１０のギヤ４１ｂは、第１のプーリ４１ａ及び第２のギヤ４２と同軸に設けられる。第１１のギヤ４１ｃは、第１０のギヤ４１ｂと異なる軸に設けられ、第１０のギヤ４１ｂとの間で駆動力を伝達する。第１２のギヤ４１ｄは、第１１のギヤ４１ｃと同軸に設けられる。

また、駆動源３１に対する第１のクラッチ内蔵プーリ５１の減速比を、駆動源３１に対する第２のクラッチ内蔵プーリ５２の減速比よりも大きくするため、第１１のギヤ４１ｃに対する第１のクラッチ内蔵プーリ５１の減速比は、第１２のギヤ４１ｄに対する第２のクラッチ内蔵プーリ５２の減速比よりも大きい。一例として、図３及び図４に示すように、第１のクラッチ内蔵プーリ（ギヤ）５１の外径（歯数）を第２のクラッチ内蔵プーリ（ギヤ）５２の外径（歯数）よりも大きくし、第１１のギヤ４１ｃの歯数を第１２のギヤ４１ｄの歯数よりも小さくする。

次に、駆動装置７が順送り方向にロール紙から用紙を搬送する順送り動作について説明する。

順送り動作時、第２のクラッチ内蔵プーリ５２に内蔵された第２のワンウェイクラッチ５２ａは空転させられるため、ＤＣモータ３１の順送り方向の駆動力は、順送り機構３２から巻戻し機構３５、ロール紙駆動機構３３を介してロール紙２へ伝達されることはない。

また、ＤＣモータ３１の順送り方向の回転駆動力は、図２において実線の矢印に示すように、順送り機構３２の第１のギヤ；プーリ４１、第２のギヤ４２、第３のギヤ４３、第４のギヤ４４及び第５のギヤ４５、並びに給紙ローラ６を順に介し、ロール紙２に伝達される。ロール紙２に伝達された駆動力は、フランジ部材１、中継コロ２５、巻戻しローラ４を介し、更に、図２において破線の矢印で示すように、ロール紙駆動機構３３の第６のギヤ４６、第７のギヤ４７、第８のギヤ４８、第９のギヤ４９を順に介し、トルクリミッタ３６の出力軸３７に付加される。

ここで、第１のクラッチ内蔵プーリ５１の回転速度は、後述するように、トルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度よりも常に遅くなるように設定されている。そのため、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転は、第１のクラッチ内蔵プーリ５１の回転に追い付き、第１のクラッチ内蔵プーリ５１に内蔵された第１のワンウェイクラッチ５１ａはトルクリミッタ３６の入力軸３８にロックされる。そして、トルクリミッタ３６の入力軸３８と出力軸３７の回転速度の差により、トルクリミッタ３６の回転負荷が発生する。

本実施の形態では、このトルクリミッタ３６の回転負荷を、ロール紙２の慣性を相殺するブレーキ力とすると同時に、第１のクラッチ内蔵プーリ５１、第１のギヤ；プーリ４１を介して、順送り機構３２に駆動力を回生することが可能である。すなわち、トルクリミッタ３６の出力軸３７に付加された回転駆動力は、トルクリミッタ３６で発生する回転負荷に相当する容量分がトルクリミッタ３６の入力軸３８に伝達される。トルクリミッタ３６の入力軸３８に伝達された回転駆動力は、前述したように第１のワンウェイクラッチ５１ａがロックされているため、第１のワンウェイクラッチ５１ａを介して第１のクラッチ内蔵プーリ５１に伝達される。第１のクラッチ内蔵プーリ５１に伝達された回転駆動力は、順送り機構３２へと回生され、ＤＣモータ３１へ駆動力を回生することができる。

次に、駆動装置７が巻戻し方向に用紙を搬送し、ロール紙に用紙を巻き戻す巻戻し動作について説明する。

巻戻し動作時、第１のクラッチ内蔵プーリ５１に内蔵された第１のワンウェイクラッチ５１ａは空転させられるため、ＤＣモータ３１の駆動力は、順送り機構３２から回生機構３４、ロール紙駆動機構３３を介してロール紙２へ伝達されることはない。

巻戻し動作時において、ＤＣモータ３１の巻戻し方向の回転駆動力は、図２において破線の矢印に示すように、順送り機構３２の第１のギヤ；プーリ４１、巻戻し機構３５の第２のクラッチ内蔵プーリ５２（第２のワンウェイクラッチがロックすることについては後述する。）、トルクリミッタ３６、第９のギヤ４９、第８のギヤ４８、第７のギヤ４７、第６のギヤ４６を順に介し、更に、巻戻しローラ４、中継コロ２５、フランジ部材１を介し、ロール紙２に伝達される。

同時に、ＤＣモータ３１の巻戻し方向の回転駆動力は、図２において破線の矢印に示すように、順送り機構３２の第１のギヤ；プーリ４１、第２のギヤ４２、第３のギヤ４３、第４のギヤ４４及び第５のギヤ４５、並びに給紙ローラ６を順に介し、ロール紙２に伝達される。

ここで、第２のクラッチ内蔵プーリ５２の回転速度は、巻戻し動作の際には、後述するように、トルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度よりも速くなるように設定されている。そのため、第２のクラッチ内蔵プーリ５２の回転は、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転に追い付き、第２のクラッチ内蔵プーリ５２に内蔵された第２のワンウェイクラッチ５２ａはトルクリミッタ３６の入力軸３８にロックされる。

また、トルクリミッタ３６において、トルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度が、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転速度よりも低くなるように、滑らせることが可能である。その結果、トルクリミッタ３６の出力軸３７を、ロール紙２が給紙ローラ６との間で常に一定のテンションを保つことができ、弛みが発生することを防止することができるような回転速度で回転させることができる。

次に、図２及び図５から図７を参照し、本実施の形態に係る駆動装置が駆動源へ駆動力を回生する効果について説明する。図５は、図４における回生機構及び巻戻し機構の周辺を拡大して示す斜視図である。図５は、図４の点線Ｉで囲まれた領域における第１及び第２のワンウェイクラッチ及びトルクリミッタの周辺を拡大して示す図である。図６は、本実施の形態に係るロール紙給紙装置がロール紙から用紙を順送り方向に搬送するときの回生機構及び巻戻し機構の回転方向及び回転速度の関係を示す斜視図である。図７は、本実施の形態に係るロール紙給紙装置がロール紙に用紙を巻戻すときの回生機構及び巻戻し機構の回転方向及び回転速度の関係を示す斜視図である。

順送り動作において、図２において実線の矢印で示すように、ロール紙２から用紙を順方向へ搬送するように、給紙ローラ６には順送り方向に回転する駆動力が与えられる。

このとき、第２のクラッチ内蔵プーリ５２に内蔵された第２のワンウェイクラッチ５２ａは空転させられているため、ロール紙駆動機構３３と順送り機構３２との間では、巻戻し機構３５を介して駆動力は伝達されない。従って、ＤＣモータ３１から巻戻し機構３５を介して巻戻しローラ４に駆動力が伝達されることはない。

一方、第１のクラッチ内蔵プーリ５１に内蔵された第１のワンウェイクラッチ５１ａはロックされているため、ロール紙駆動機構３３と順送り機構３２との間で、回生機構３４を介して駆動力は伝達される。ここで、順送り機構３２により回転駆動される給紙ローラ６によってロール紙２から順方向へ搬送される用紙、フランジ部材１、支持回転部材２５を介して回転させられる巻戻しローラ４によって、負荷回転発生機構であるトルクリミッタ３６の出力軸３７に、回転駆動力が付加される。トルクリミッタ３６の出力軸３７に付加された回転駆動力は、トルクリミッタ３６で発生する回転負荷に相当する容量分がトルクリミッタ３６の入力軸３８に伝達される。トルクリミッタ３６の入力軸３８に伝達された回転駆動力は、前述したように第１のワンウェイクラッチ５１ａがロックされているため、第１のワンウェイクラッチ５１ａを介して第１のクラッチ内蔵プーリ５１に伝達される。第１のクラッチ内蔵プーリ５１に伝達された回転駆動力は、トルクリミッタ３６で回転速度が調整されているため、順送り機構３２の回転と同期しており、順送り機構３２に伝達される。このようにして、ロール紙２から搬送される用紙によりロール紙駆動機構３３に伝達された駆動力の一部が第１のワンウェイクラッチ５１ａ及び第１のクラッチ内蔵プーリ５１を介して順送り機構３２へと回生され、ＤＣモータ３１へ駆動力を回生することができる。

このようにして駆動力の一部が回生されるとともに、トルクリミッタ３６においては、ロール紙２から搬送される用紙により付与される駆動力が過負荷である場合にその力を吸収する役割も果たすため、間欠搬送時における停止時にロール紙２からの用紙が慣性で順送り方向に進もうとする力を相殺するブレーキ力となっている。

ここで、第１のワンウェイクラッチ１が内蔵されている第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１は、ロール紙２から搬送される用紙により回転駆動を与えられるトルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度よりも常に低い回転速度で回転するような減速比を有している。

具体的には、以下に示す表１及び表２を用いて説明する。

表１は、順送り動作の際の各部品の回転速度を示す。また、表１は、ロール紙の残量が最大の場合である。なお、表１において、順送り方向の回転速度の符号を正とし、巻戻し方向の回転速度の符号を負とする。

表１に示すように、ＤＣモータの回転速度ＲＭが２０２３ｒｐｍのときに、第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１の回転速度Ｒ１は、２８５ｒｐｍとなり、第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）５２の回転速度Ｒ２は、７００ｒｐｍとなる。このときに、給紙ローラを介してロール紙から順送り方向に搬送される用紙によって、順送り方向の駆動力を付与されて回転するトルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０は、ロール紙径が最大（ロール紙残量が最大）であるときに６８５ｒｐｍとなり、ロール紙径が最小（ロール紙残量が最小）であるときに２９１ｒｐｍとなるように、途中の減速比が設定されている。

ここで、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転速度ＲＳ１は、第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１又は第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）５２とロックされるか又は空転し、かつ、トルクリミッタ３６による回転負荷が発生するため、第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１の回転速度Ｒ１、第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）の回転速度Ｒ２、及びトルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０のうち最小値と最大値との間の値をとる可能性がある。上記するような値の例においては、Ｒ１（＝２８５ｒｐｍ）≦ＲＳ１≦Ｒ２（＝７００ｒｐｍ）である。

ロール紙径が最大（ロール紙残量が最大）であるときには、トルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０に対する第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１の相対回転速度Ｒ１−ＲＳ０は、Ｒ１−ＲＳ０＝２８５−６８５＝−４００ｒｐｍ＜０となる。このとき、第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１は、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転速度ＲＳ１に対しても相対的に巻戻し方向（負の方向）の回転速度を有することとなるため、第１のワンウェイクラッチ５１ａによりロックされる。

一方、トルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０に対する第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）５２の相対回転速度Ｒ２−ＲＳ０は、Ｒ２−ＲＳ０＝７００−６８５＝１５ｒｐｍ＞０となる。このとき、第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）５２は、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転速度ＲＳ１に対しても相対的に順送り方向（正の方向）の回転速度を有することとなるため、第２のワンウェイクラッチ５２ａにより空転する。

その結果、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転速度ＲＳ１は、ＲＳ１＝Ｒ１＝２８５ｒｐｍとなる。

また、ロール紙径が最小（ロール紙残量が最小）であるときにも、トルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０に対する第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１の相対回転速度Ｒ１−ＲＳ０は、Ｒ１−ＲＳ０＝２８５−２９１＝−６ｒｐｍ＜０となる。このとき、第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１は、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転速度ＲＳ１に対しても相対的に巻戻し方向（負の方向）の回転速度を有することとなるため、第１のワンウェイクラッチ５１ａによりロックされる。一方、トルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０に対する第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）５２の相対回転速度Ｒ２−ＲＳ０は、Ｒ２−ＲＳ０＝７００−２９１＝４０９ｒｐｍ＞０となり、第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）５２は、トルクリミッタの３６の入力軸３８の回転速度ＲＳ１に対して相対的に順送り方向（正の方向）の回転速度を有することとなるため、第２のワンウェイクラッチ５２ａにより空転する。

その結果、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転速度ＲＳ１は、ＲＳ１＝Ｒ１＝２８５ｒｐｍとなる。

以上述べた回生機構３４の動作は、トルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０が第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１の回転速度Ｒ１以上であり、かつ、第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）５２の回転速度Ｒ２以下であるときにさせることができる。すなわち、ロール紙２から用紙が順送り方向に搬送される場合、第１の負荷発生機構であるトルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０が、駆動源であるＤＣモータ３１に回転駆動される第１のクラッチ内蔵プーリ（又はギヤ）５１の回転速度Ｒ１よりも大きいときに、第１のワンウェイクラッチ５１ａと第２のワンウェイクラッチ５２ａとを切り換えることができる。

以上のような減速比の大小関係を満たすことにより、第１のワンウェイクラッチ５１ａが内蔵されている第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１は、ロール紙２から搬送される用紙によって回転駆動を与えられるトルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０よりも常に低い回転速度で回転することとなる。これにより、第１のワンウェイクラッチ５１ａのみがロックして伝達することになる。換言すれば、ＤＣモータ３１の駆動力が第１のクラッチ内蔵プーリ５１（低回転プーリ）及び第１のワンウェイクラッチ５１ａを介してロール紙駆動機構３２に伝達されることはないが、第１のクラッチ内蔵プーリ５１の回転がトルクリミッタ３６の入力軸３８の回転に追い付かれ、第１のワンウェイクラッチ５１ａがロックしてトルクリミッタ３６の回転負荷に相当する容量分が順送り機構３２へ回生され、ＤＣモータ３１へ駆動力を回生することができる。

なお、本実施の形態では、一例として、第１の負荷発生機構であるトルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０が、駆動源であるＤＣモータ３１に回転駆動される第２のクラッチ内蔵プーリ（又はギヤ）５２の回転速度Ｒ２よりも小さい場合について説明した。しかしながら、トルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０は、第２のクラッチ内蔵プーリ（又はギヤ）５２の回転速度Ｒ２以上であってもよく、その場合でも、上記したのと同様に、ＤＣモータ３１へ駆動力を回生することができる。

一方、巻戻し動作において、図２において点線の矢印で示すように、給紙ローラ６にはロール紙２を順方向と反対の方向へ搬送する巻戻し方向に回転する駆動力が与えられる。

このとき、第１のクラッチ内蔵プーリ５１（低回転プーリ）に内蔵された第１のワンウェイクラッチ５１ａは空転させられているため、ロール紙駆動機構３３と順送り機構３２との間では、回生機構３４を介して駆動力は伝達されない。従って、ＤＣモータ３１から回生機構３４を介して巻戻しローラ４に駆動力が伝達されることはない。

一方、第２のクラッチ内蔵プーリ５２（高回転プーリ）に内蔵された第２のワンウェイクラッチ５２ａはロックされているため、順送り機構３２とロール紙駆動機構３３との間で、巻戻し機構３５を介して駆動力は伝達される。ここで、順送り機構３２により回転駆動される第２のクラッチ内蔵プーリ５２（高回転プーリ）及びトルクリミッタ３６を介して、巻戻しローラ４は巻戻し方向に回転させられる。

この場合も、順送り動作と同様に、トルクリミッタ３６の出力軸３７の回転速度ＲＳ０（の絶対値）が、ロール紙２の径を変えた場合のいずれの範囲においても、巻戻し動作のときの第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１の回転速度Ｒ１（の絶対値）以上となるように予め設定しておく。巻戻し動作のときは、順送り動作のときの回転速度が逆の方向であるため、第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）５２は、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転速度ＲＳ１に対して相対的に巻戻し方向（負の方向）の回転速度を有し、第２のワンウェイクラッチ５２ａによりロックされる。その結果、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転速度ＲＳ１は、第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）５２の回転速度Ｒ２と等しくなる。一方、第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１は、トルクリミッタ３６の入力軸３８の回転速度ＲＳ１に対して相対的に順送り方向（正の方向）の回転速度を有し、第１のワンウェイクラッチ５１ａにより空転する。

このような巻戻し動作によって、給紙ローラとロール紙との間に弛みが発生することなく巻き取ることが可能となっている。

一方、本実施の形態に係る回生機構を有していない従来の駆動装置では、駆動装置が駆動源へ駆動力を回生する効果は得られない。図８は、従来のロール紙給紙装置の駆動装置の構成を模式的に示す図である。

図８に示すように、従来の駆動装置においては、本実施の形態に係る駆動装置における第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）５１、第１のワンウェイクラッチ５１ａがない。ロール紙駆動機構３３と順送り機構３２との間には、順送り動作の際に空転するように設けられたワンウェイクラッチ５２ａを内蔵するクラッチ内蔵プーリ５２が一つ設けられるだけである。

また、例えば第８のギヤ４８を、第８のギヤ４８と駆動力を伝達するか否かを切り換えることができる図示しない電磁クラッチ等を介し、第８のギヤ４８と異なる軸に設けられた図示しないブレーキ力発生用トルクリミッタの入力軸に連結させ、更に図示しないブレーキ力発生用トルクリミッタの出力軸を固定するような構成をとることができる。順送り動作を行う際は、図示しない電磁クラッチを接続し、第８のギヤ４８から図示しないブレーキ力発生用トルクリミッタに回転駆動力を伝達し、ブレーキ力発生用トルクリミッタで発生する回転負荷によりロール紙駆動機構３３に付与される駆動力を確保することができる。巻戻し動作を行う際は、電磁クラッチを切断し、第８のギヤ４８からブレーキ力発生用トルクリミッタに回転駆動力を伝達しない。このような構成では、順送り動作のときに、ブレーキ力発生用トルクリミッタがロール紙から駆動力を付与されることによって回転駆動されるエネルギーは、ブレーキ力発生用トルクリミッタの内部で摩擦熱として消費されるだけであり、順送り機構３２に伝達して回生、ＤＣモータ３１へ駆動力を回生することができない。

最後に、本実施の形態の作用効果を示す実験データを説明する。ロール紙２をセットし、ＤＣモータ３１の回転軸上におけるトルクを、トルクゲージを用いて測定した。トルクリミッタとして、トルクリミッタ値１０００ｇｆ・ｃｍのものを用いた。本実施の形態に係る駆動装置と、従来の駆動装置とにおいて測定した結果を表２に示す。

表２に示すように、本実施の形態に係る回生機構を有する駆動装置では６００ｇｆ・ｃｍであり、従来の回生機構を有していない駆動装置では７００ｇｆ・ｃｍであった。

上記の結果より、回生機構の有無により１００ｇｆ・ｃｍの効果があることが確認された。この１００ｇｆ・ｃｍの値は、トルクリミッタ値である１０００ｇｆ・ｃｍの値をＤＣモータの回転軸上に換算して得られた値である１１０ｇｆ・ｃｍに相当しているため、狙い通り回生していると考えられる。

本実施の形態によれば、トルクリミッタを有するロール紙駆動機構と順送り機構との間に、第２のワンウェイクラッチを内蔵する第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）を有する巻戻し機構と切り換え可能に、第２のワンウェイクラッチと同じ相対回転の方向でロックされ又は空転するような第１のワンウェイクラッチを内蔵する第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）を有する回生機構を設ける。また、トルクリミッタの出力軸の回転速度が、第１のクラッチ内蔵プーリ（低回転プーリ）の回転速度以上であって第２のクラッチ内蔵プーリ（高回転プーリ）の回転速度以下であるように予め設定する。これにより、順送り動作のときに、第１のワンウェイクラッチがロックされ、第２のワンウェイクラッチが空転することにより、トルクリミッタの容量分が順送り機構へ回生され、モータへ駆動力を回生することができる。
（実施の形態の変形例）
次に、図９を参照し、本発明の実施の形態の変形例に係るロール紙給装置の駆動装置について説明する。

図９は、本変形例に係るロール紙給装置の駆動装置の構成を模式的に示す図である。

本変形例に係るロール紙給装置の駆動装置は、第２のワンウェイクラッチが第１のワンウェイクラッチと同軸に設けられていない点で、第１の実施の形態に係るロール紙給紙装置と相違する。

実施の形態に係るロール紙給装置の駆動装置では、第２のワンウェイクラッチが第１のワンウェイクラッチと同軸に設けられているのと相違し、本変形例に係るロール紙給装置の駆動装置においては、第１のワンウェイクラッチ及び第２のワンウェイクラッチは、それぞれロール紙駆動機構から駆動力が伝達される第１及び第２の回転軸と同軸に設けられている。

本変形例に係るロール紙給紙装置を備える画像形成装置であるインクジェット方式のプリンタとしては、図１に示す実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタと同様の構成にすることができる。

また、本変形例に係るロール紙給装置の駆動装置において、順送り機構３２の構成は、実施の形態に係る駆動装置と同様である。

一方、本変形例に係るロール紙給紙装置の駆動装置において、ロール紙駆動機構３３、回生機構３４及び巻戻し機構３５の構成は、以下の点で、実施の形態に係る構成と異なる。

ロール紙駆動機構３３は、第６のギヤ４６、第７のギヤ４７、第８のギヤ４８、第９のギヤ４９、トルクリミッタ（以下「第１のトルクリミッタ」という。）３６に加え、第１３のギヤ４８ａ、第１４のギヤ４９ａ、第２のトルクリミッタ３６ａを有する。第６のギヤ４６、第７のギヤ４７、第８のギヤ４８、第９のギヤ４９は、実施の形態と同様である。ただし、第７のギヤ４７及び第８のギヤ４８と同軸に、第１３のギヤ４８ａが設けられる。また、第１４のギヤ４９ａは、第１３のギヤ４８ａ及び第９のギヤ４９のいずれとも異なる軸に設けられ、第１３のギヤ４８ａとの間で駆動力を伝達する。第１のトルクリミッタ３６は、入力軸３８及び出力軸３７を有する。第１のトルクリミッタ３６の出力軸３７は、第９のギヤ４９と一体的に回転可能に設けられる。第１のトルクリミッタ３６の入力軸３８は、回生機構３４を介して順送り機構３２に駆動力を伝達するように設けられる。第２のトルクリミッタ３６ａは、入力軸３８ａ及び出力軸３７ａを有する。第２のトルクリミッタ３６ａの出力軸３７ａは、第１４のギヤ４９ａと一体的に回転可能に設けられる。第２のトルクリミッタ３６ａの入力軸３８ａは、巻戻し機構３５を介して順送り機構３２から駆動力を伝達されるように設けられる。

本変形例でも、第１のワンウェイクラッチ５１ａ及び第２のワンウェイクラッチ５２ａは、それぞれ第１のトルクリミッタ３６の入力軸３８及び第２のトルクリミッタ３６ａの入力軸３８ａに対する相対回転の方向が、巻戻し方向のときにロックし、順送り方向のときに空転するように設けられている。このような配置により、駆動源は、ロール紙駆動機構を介して、順送り動作及び巻戻し動作のいずれをも行うことが可能である。

以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

また、前述したように、本発明における画像形成装置は、ロール紙給紙装置からロール紙等のロール型シート媒体を給紙して画像形成する画像形成装置であれば、インクジェット方式のプリンタに限定されるものではなく、ロール紙給紙装置を搭載するプリンタ、プロッタ、ファックス、複写機等の各種の画像形成装置を含む。すなわち、本発明におけるロール紙給紙装置は、プリンタ、プロッタ、ファックス、複写機等の各種の画像形成装置に適用することができる。

１ フランジ部材
２ ロール紙
３ フランジ受け台
４ 巻戻しローラ
５、５ａ、５ｂ ロール紙給紙部（ロール紙給紙装置）
６ 給紙ローラ
７ 駆動装置
７ａ 駆動装置ケース体
８ ロールトレイ上
９ ロールトレイ下
１０ 用紙テンション付加手段
１１ スプリング
１２ 駆動モータ
１３ レジストローラ
１４ レジスト加圧ローラ
１５ ヘッド
１６ キャリッジ
１７ 主走査ステー
１８ チャンバー
１９ 吸引ファン
２０ カッター
２１ 反転排紙用紙ガイド
２２ 排紙トレー
２３ 画像形成部
２５ 中継コロ
２７ 支持コロ
３０ インクジェット方式のプリンタ（画像形成装置）
３１ 駆動源（ＤＣモータ）
３２ 順送り機構
３３ ロール紙駆動機構
３４ 回生機構
３５ 巻戻し機構
３６、３６ａ トルクリミッタ
３７、３７ａ 出力軸
３８、３８ａ 入力軸
４１ 第１のギヤ；プーリ
４１ａ 第１のプーリ
４１ｂ〜４１ｄ ギヤ
４２〜４９、４８ａ、４９ａ ギヤ

特開２００３−２７６２６４号公報

Claims (14)

1. 用紙上に画像を形成する画像形成部にロール紙から用紙を給紙可能なロール紙給紙装置において、
   前記ロール紙に、該ロール紙から用紙を順送り方向に搬送する駆動力を駆動源から伝達する順送り機構と、
   前記ロール紙に駆動力を伝達するロール紙駆動機構と、
   前記ロール紙駆動機構を介して前記用紙を前記順送り方向と反対に搬送し、前記ロール紙に用紙を巻戻す巻戻し機構と、
   前記ロール紙から前記順送り方向に搬送される用紙によって、順送り方向の駆動力を付与された前記ロール紙駆動機構が、前記付与された駆動力を前記順送り機構に伝達し、前記駆動源へ駆動力を回生する回生機構と、
   を有し、
   前記巻戻し機構と前記回生機構は、前記駆動源の回転方向により切換可能に設けられており、前記駆動源が順送り方向へ回転するときは前記回生機構、前記駆動源が巻戻し方向へ回転するときは前記巻戻し機構が夫々機能することを特徴とするロール紙給紙装置。
2. 前記ロール紙駆動機構は、前記順送り方向に搬送される用紙によって回転負荷が発生する第１の負荷発生機構を有し、前記第１の負荷発生機構で発生する回転負荷により、前記ロール紙から前記順送り方向に搬送される用紙に搬送負荷を付与していることを特徴とする請求項１に記載のロール紙給紙装置。
3. 前記回生機構は、第１のワンウェイクラッチを有し、
   前記駆動源が順送り方向へ回転することにより、前記第１のワンウェイクラッチがロックし、前記巻戻し機構と切り換えられ、前記順送り機構に駆動力を伝達することを特徴とする請求項２に記載のロール紙給紙装置。
4. 前記巻戻し機構は、第２のワンウェイクラッチを有し、
   前記駆動源が巻戻し方向へ回転することにより、前記第１のワンウェイクラッチが空転し、前記第２のワンウェイクラッチがロックし、前記回生機構と切り換えられ、前記ロール紙駆動機構を介して前記ロール紙に用紙を巻戻す駆動力を伝達することを特徴とする請求項３に記載のロール紙給紙装置。
5. 前記回生機構は、前記駆動源、又は用紙を介して順送り方向へ回転を付与されたロール紙駆動機構から駆動力が伝達される回転軸と同軸に設けられ、前記第１のワンウェイクラッチにより、前記回転軸に対して前記巻戻し方向に相対回転するときにロックされ、前記回転軸に対して前記順送り方向に相対回転するときに空転する第１のプーリ又はギヤを有し、
   前記巻戻し機構は、前記回転軸と同軸に設けられ、前記第２のワンウェイクラッチにより、前記回転軸に対して前記巻戻し方向に相対回転するときにロックされ、前記回転軸に対して前記順送り方向に相対回転するときに空転する第２のプーリ又はギヤを有し、
   前記駆動源に対する前記第１のプーリ又はギヤの減速比は、前記駆動源に対する前記第２のプーリ又はギヤの減速比より大きいことを特徴とする請求項４に記載のロール紙給紙装置。
6. 前記第１の負荷発生機構は、入力軸及び出力軸を有する第１のトルクリミッタであり、
   前記回転軸は、前記第１のトルクリミッタの入力軸であることを特徴とする請求項５に記載のロール紙給紙装置。
7. 前記ロール紙から用紙が前記順送り方向に搬送されるときに、前記第１のトルクリミッタの出力軸の回転速度は、前記駆動源に回転駆動される前記第１のプーリ又はギヤの回転速度よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載のロール紙給紙装置。
8. 前記回生機構は、前記駆動源、又は用紙を介して順送り方向へ回転を付与されたロール紙駆動機構から駆動力が伝達される第１の回転軸と同軸に設けられ、前記第１のワンウェイクラッチにより、前記第１の回転軸に対して前記巻戻し方向に相対回転するときにロックされ、前記第１の回転軸に対して前記順送り方向に相対回転するときに空転する第１のプーリ又はギヤを有し、
   前記巻戻し機構は、前記駆動源、又は用紙を介して順送り方向へ回転を付与されたロール紙駆動機構から駆動力が伝達される第２の回転軸と同軸に設けられ、前記第２のワンウェイクラッチにより、前記第２の回転軸に対して前記巻戻し方向に相対回転するときにロックされ、前記第２の回転軸に対して前記順送り方向に相対回転するときに空転する第２のプーリ又はギヤを有し、
   前記駆動源に対する前記第１のプーリ又はギヤの減速比は、前記駆動源に対する前記第２のプーリ又はギヤの減速比より大きいことを特徴とする請求項４に記載のロール紙給紙装置。
9. 前記ロール紙駆動機構は、回転負荷が発生する第２の負荷発生機構を有し、前記第２の負荷発生機構で発生する回転負荷により前記ロール紙に駆動力を付与しており、
   前記第１の負荷発生機構は、入力軸及び出力軸を有する第１のトルクリミッタであり、
   前記第２の負荷発生機構は、入力軸及び出力軸を有する第２のトルクリミッタであり、
   前記第１の回転軸は、前記第１のトルクリミッタの入力軸であり、
   前記第２の回転軸は、前記第２のトルクリミッタの入力軸であることを特徴とする請求項８に記載のロール紙給紙装置。
10. 前記ロール紙から用紙が前記順送り方向に搬送されるときに、
    前記第１のトルクリミッタの出力軸の回転速度は、前記駆動源に回転駆動される前記第１のプーリ又はギヤの回転速度よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載のロール紙給紙装置。
11. 前記ロール紙の両端に取り付けられた２つのフランジ部材と、
    前記２つのフランジ部材を回転自在に支持する２つの回転支持部材と、
    前記ロール紙駆動機構から前記２つの回転支持部材の少なくとも一方へ、又は前記２つの回転支持部材の少なくとも一方から前記ロール紙駆動機構へ、駆動力を伝達する巻戻しローラと
    を有し、
    前記巻戻しローラと前記回転支持部材との間、又は前記回転支持部材と前記フランジ部材との間は、互いに空転することなく係合していることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のロール紙給紙装置。
12. 前記巻戻しローラと前記回転支持部材との間、及び前記回転支持部材と前記フランジ部材との間は、ギヤを介して係合していることを特徴とする請求項１１に記載のロール紙給紙装置。
13. 前記巻戻しローラと前記回転支持部材との間、及び前記回転支持部材と前記フランジ部材との間は、ゴムを介して係合していることを特徴とする請求項１１に記載のロール紙給紙装置。
14. ロール紙上に画像を形成する画像形成部と、
    請求項１から請求項１３のいずれかに記載のロール紙給紙装置と
    を備えた画像形成装置。

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