JP2003089184A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
いるので、印刷張力をかけると張力の偏りが生じウェブ
が破断することがあった。また、蛇行制御装置の目標位
置との差が大きいので、蛇行制御が過剰に働いてウェブ
の左右張力を偏らせ皺が発生したり破断することがあっ
た。 【解決手段】ウェブの装填後、ウェブの幅方向の位置が
蛇行制御装置の目標位置に収束するまで、ウェブの張力
を印刷張力よりも低く抑えて搬送を行なうことにより、
蛇行制御手段の修正動作が小さくなり、皺や破断の発生
がない良好な画質が得られる。印刷前の準備段階で失わ
れるウェブの量が少なくなる。
Description
ウェブに張力を付与して搬送を行なう画像形成装置に関
するものである。
明する。
るとインフィード部2と、張力制御装置3と、蛇行制御
装置4と、画像形成部5と、定着装置6と、アウトフィ
ード部7、及び図1には図示していないが搬送ローラ8
とから構成されている。9は、ロール状に巻いて支給さ
れるロール紙や、一定の長さに折りたたまれて支給され
るボックス紙等の連続紙が使用されるウエブである。こ
のウェブ9は、前記の各装置2、3、4、5、6、7、
8を上記の順に経由し搬送路aを形成する。尚、ウェブ
9は、図示しない前処理機で癖を直し、インフィード部
2へ搬送される。
ため、インフィード部2からアウトフィード部7へ至る
区間でウェブ9に張力をかけて搬送が行なわれる。この
区間には、張力の安定性を確保する張力制御装置3やウ
ェブ9の幅方向の蛇行を修正する蛇行制御装置4が備え
付けられている。搬送精度を確保されたウェブ9は、画
像形成部5でインク画像やトナー画像が転写された後、
定着装置6で乾燥・定着され印刷出力となって機外に排
出される。
は、設置時やウェブ9の破断処理などにより、印刷開始
前にはウェブ9を搬送路aに紙通しを行うための前準備
が必要である。紙通しは手作業、紙送りローラ、牽引部
材による方法がある。
ーラ83による自動紙通し技術を示す図である。図3に
おいて、図2に示した搬送路aを形成する各搬送ローラ
8に対向して、点線で示すように、可動可能な紙送りロ
ーラ83が搬送路a各所に設けられている。この紙送り
ローラ83は、紙通しのときだけ搬送ローラ8に接触
し、ウェブ9を挟持して搬送路aに沿って送り出す機構
である。ウェブ9は、紙送りローラ83によって次々に
挟持搬送されて搬送路aに紙通しされるようになってい
る。
術を示す図である。図4において、ウェブ9の搬送路a
に沿って両脇にワイヤロープなどの牽引部材84が通さ
れている。左右の牽引部材84と牽引紐などを介してウ
ェブ9の先端を固定し、牽引部材84に牽引させること
によってウェブ9が搬送路aに紙通しされるようになっ
ている。牽引式の紙通しは、この他様々な手段が提案さ
れている。
送路aに通すことを主眼としているため、ウェブ9の幅
方向の位置決めに対しては紙端ガイド85が設けられる
程度である。この紙端ガイド85は、ウェブ9が紙通し
される搬送路a上の各所に設けられ、ウェブ9は紙端ガ
イド85に規制されながら紙通しされる。紙端ガイド8
5は紙通し時の負荷にならないようにウェブ9の幅より
も広めに設定されるため、ウェブ9は搬送ガイド85間
を左右に蛇行して紙通しされる。
紙通し技術は、ウェブ9を搬送路aに通すことが主眼と
なっていることから、ウェブ9の幅方向の位置決めに対
しては紙端ガイド85が設ける程度となっており、ウェ
ブの幅方向初期装填位置精度が得られず、搬送路各部で
ウェブは蛇行して装填される可能性がある。このよう
に、ウェブが蛇行して装填された場合、ウェブに対して
印刷張力をかけると、各搬送ローラ間で張力の偏りが生
じ、ウェブが破断することがあった。また、仮に破断し
なかったとしても、ウェブの搬送が継続された場合、ウ
ェブの撓んだ部分が各種ローラに巻き込まれることによ
って皺が発生し、紙詰まりや大きな蛇行が発生する恐れ
がある。さらに、蛇行制御を行なうとウェブの初期装填
位置と蛇行制御装置の目標位置の差が通常の搬送時に現
れる蛇行量に比べて非常に大きいので、蛇行制御が過剰
に働いてウェブの左右張力を偏らせてしまうことがあ
り、ウェブに皺が発生したり、破断することがあった。
方向位置を高精度に決定し、ウェブの左右張力を等しく
することによって、ウエブの皺や破断の発生を防止した
画像形成装置を提供することにある。
送路上の上流側と下流側に設置された搬送手段と、これ
らの搬送手段の間に配置され前記ウェブに所定の張力を
与える張力制御手段と、前記ウェブの幅方向の位置を修
正する蛇行制御手段と、前記ウェブ上に画像を形成する
画像形成手段と、この画像形成手段によって前記ウェブ
上に形成された画像を乾燥・定着する定着手段とを備え
た画像形成装置において、前記ウェブの幅方向初期装填
位置が前記蛇行制御手段の目標位置に到達するまで前記
ウェブの張力を画像形成時の張力よりも低く抑える工程
と、前記蛇行制御手段による蛇行修正を行ないながら前
記ウェブを搬送する工程を備えた低張力搬送プロセスを
設けたことにより達成される。
スは、前記ウェブの搬送速度を画像形成時の搬送速度よ
りも遅くしたことにより達成される。
スは、ウェブの初期装填位置と前記蛇行制御装置の目標
位置との距離差を大きくしたことにより達成される。
蛇行センサーを備えたことにより達成される。
スの終了タイミングは、前記蛇行センサーの検出値を処
理して判定することにより達成される。
スのウェブ搬送速度を画像形成時の搬送速度よりも遅く
したことにより達成される。
装置の前準備プロセスを図1に示す。図1は、前準備プ
ロセスをフローチャートで示したものである。図1にお
いて、ステップ101によって用紙の装填を行う。装填
された用紙の蛇行を制御する蛇行制御装置をスッテプ1
02で作動させる。ステップ103は、低張力搬送プロ
セスである。このプロセスが終了後、ステップ104で
印刷が開始される。
した図2を用いて本発明の一実施例を説明する。図2
は、画像形成装置の構成を説明する断面図である。図2
において、画像形成装置1は、インフィード部2と、張
力制御装置3と、蛇行制御装置4と、画像形成部5と、
定着装置6と、アウトフィード部7と、図2には図示し
ていなが搬送ローラ8とから構成されている。ウェブ9
は、前記の各装置を上記の順に経由し搬送路aを形成す
る。このウェブ9は、ロール状に巻いて支給されるロー
ル紙や、一定の長さに折りたたまれて支給されるボック
ス紙等の連続紙である。尚、このウェブ9は、巻き癖や
折り癖などの支給される形態による癖を図示しない前処
理機によって直された後、インフィード部2へ供給され
る。
21と、バックローラ22とから構成され、インフィー
ドローラ21には駆動モータ23が取付けられている。
ウェブ9は、インフィードローラ21に巻き付き接触幅
を得るとともに、バックローラ22によって押圧される
ことで駆動モータ23の回転駆動力の伝達が滑りなく効
率よく行なえるようになっている。
負荷手段32と、位置検出器33から構成されている。
ダンサローラ31は、ウェブ9に吊り下げられており、
上下方向に自由に移動することができる。ダンサローラ
31は、自重や錘、ばね力、シリンダ圧などの負荷手段
32によってウェブ9に張力を付与する機能を有し、張
力の急激な変化に対しては自らの位置を変えて吸収する
ことで常に一定の張力を実現する。ダンサローラ31の
位置は、位置検出器33によって検出され、張力変動に
よる移動量に応じてインフィードローラ21の速度を微
調整して、所定の位置に復帰させる制御系が構成されて
いる。
正ローラ41、42と、そのローラ軸を固定して補正ロ
ーラ41、42ごと回転するターンテーブル43と、蛇
行センサ44とから構成されている。ウェブ9の蛇行は
蛇行センサ44によって検出され、蛇行量に応じてター
ンテーブル43が回転を行なう。ターンテーブル43の
回転によって2つの補正ローラ41、42が搬送方向に
対して傾くので、ウェブ9の走行位置は幅方向に修正さ
れる。
電子写真方式によるトナー画像、インクジェット等によ
り画像を形成する。この画像形成部5は、タンデム構成
にして複数の画像を重ねてカラー化したり、ウェブ9の
両面に画像を形成するようにしてもよい。定着装置6
は、ウェブ9上の画像を乾燥・定着させるために設けら
れている。アウトフィード部7は、インフィード部2と
同じ構成であり、アウトフィードローラ71と、バック
ローラ72と、駆動モータ73で構成されている。
通しについて説明する。
置やウェブ破断処理の際に行なわれ、搬送路aにウェブ
9をセットする作業である。この紙通し作業は、手作
業、紙送りローラ、牽引部材による方法がある。ローラ
本数が少ない場合には手作業による紙通しが可能である
が、ローラ本数が多く大規模な画像形成装置1の場合
は、紙送りローラ83や後述する牽引部材84による自
動化が必要である。81は、アイドラである。82は、
プラーである。
しの詳細を示す図である。図3において、紙送りローラ
83による自動紙通しでは、搬送路aを形成する各搬送
ローラ8に対向して、点線で示すように、ウェブ9に対
して可動可能な紙送りローラ83が搬送路aの各所に設
けられている。この紙送りローラ83は、紙通しのとき
だけ搬送ローラ8に接触し、ウェブ9を挟持して搬送路
aに沿って送り出す機構である。搬送路aの各所に設け
られた紙送りローラ83を順に駆動することによってウ
ェブ9を搬送路aに紙通しを行う。この紙通しは、多数
の紙送りローラ83が必要となりコストやスペースの確
保等が必要である。
術を示す図である。図4において、ウェブ9の搬送路a
に沿って両脇にワイヤロープなどの牽引部材84が通さ
れている。牽引部材84による自動紙通しでは、搬送路
aに沿って設けられる牽引ロープにウェブ9の先端を括
り付けて搬送し牽引することによって紙通しが実施され
る。牽引式の紙通しは、この他様々な技術が提案されて
いる。
路aに通すことを主眼としているため、ウェブ9の幅方
向の位置決めに関しては紙端ガイド85が設けられる程
度の対策しか施されていない。紙端ガイド85は、ウェ
ブ9が紙通しされる搬送路a上の各所に設けられる。ウ
ェブ9は、紙端ガイド85に規制されながら搬送路aに
紙通しされるので、紙通し時の負荷にならないように左
右の紙端ガイド85の距離は、ウェブ9の幅よりも広め
に設定する。ここで、ウェブ9の高い装填位置精度を得
るために、紙端ガイド85の幅をウェブ9の幅ぎりぎり
まで狭くすると、負荷が増えるだけでなく、ウェブ9の
端部が紙端ガイド85に乗り上げてウェブ9が損傷する
ことがある。したがって、紙端ガイド85の幅は、ウェ
ブ9の幅よりも十分に広くする必要がある。 さら
に、多種のウェブ9を搬送する画像形成装置1では、ウ
ェブ9の種類により幅が変化するので、これに対応する
ために紙端ガイド85の位置を変える機構が備えられる
ものがある。このような場合、紙端ガイド85の位置を
高精度に実現することが困難で、ウェブ9の装填位置精
度bはミリ単位が限度である。
術では、ウェブ9の高い装填位置精度が得られないの
で、搬送路a各部でウェブ9は蛇行して紙通しされる。
このような状態で、印刷張力をかけると各ローラ間で張
力の偏りが生じ、ウェブ9が破断することがある。ま
た、仮に破断しなかったとしても、ウェブ9の搬送を継
続した場合には、ウェブ9の撓んだ部分がローラに巻き
込まれることによって皺が発生し、紙詰まりや大きな蛇
行を発生することがある。さらに、蛇行制御を効かせて
いる場合、後述するウェブ9の初期装填位置bと蛇行制
御装置の目標位置cとの差が通常の搬送時に現れる蛇行
量に比べて非常に大きいので、蛇行制御が過剰に働いて
しまうことがある。蛇行制御装置4は、ターンテーブル
43を回転し補正ローラ41、42を搬送路aに対して
傾けることでウェブ9の幅方向位置を修正するので、蛇
行制御装置4前後でウェブ9はねじりを受け左右の張力
を偏らせてしまい、結果としてウェブ9に皺や破断が引
き起こされる。本発明は、印刷開始前に印刷張力より十
分に低い張力で搬送を行なうことによって、ウェブ9の
初期装填位置bを修正する低張力搬送プロセスを設けた
ものである。
たグラフ図である。図5において、印刷を高精度に行な
うためには、送り方向の搬送精度と蛇行方向の精度を同
時に満足させる必要がある。実験によると、搬送精度を
向上させるためにはウェブ9の張力を適正な値とすれば
良い。例えば、幅380mm、連量55kgのボックス
紙では、張力が50N以上120N以下で良好な搬送精
度が確保される。50N以下の低い張力では、フィード
ローラへの巻き付きが不十分であるため、送り方向の搬
送精度が得られなくなる。また、搬送路a各部で蛇行が
大きくなり皺の発生が目立つ傾向がある。一方、120
N以上の張力では、送り精度、蛇行共に高精度搬送が実
現されるが、ウェブ9の破断強度を僅かな左右張力の偏
りにより超えてしまうので片側から破断してしまう。ボ
ックス紙は、折りたたまれている箇所にミシン目が形成
されているので特に破断しやすい。張力の最大値は、ウ
ェブ9の破断強度で限界が決められるので、搬送精度が
求められる場合にはミシン目のないロール紙を用いるこ
とが望ましい。搬送精度の求められる印刷時は、ウェブ
9の破断強度付近まで張力を高くする必要があるが、低
張力搬送プロセスではウェブ9の初期装填位置bを蛇行
制御装置の目標位置cに収束させることが目的であるの
で、張力を低めに設定すればよい。
が100Nに設定される場合、低張力搬送プロセスの張
力設定は60N程度とすればよい。低張力搬送プロセス
は、印刷張力に比べ十分に低い張力で搬送することで目
的を達成できるので、ウェブ9の初期装填位置bが蛇行
していても破断するほどの張力偏りが生じない。
くする他に搬送負荷を利用する技術が考えられる。この
場合、インフィードローラ21では、バックローラ22
を解除して押圧力がかからない状態にする。ウェブ9
は、アウトフィードローラ71によって搬送されるか、
さらに下流にプラー82を設けて搬送する。アウトフィ
ードローラ71により搬送する場合、バックローラ72
の押圧力の分布が蛇行を引き起こすことがあるので注意
が必要である。下流にプラー82を設ける場合は、ウェ
ブ9全面にわたって均一な搬送力が働く。このとき、ア
ウトフィードローラ71はインフィードローラ21と同
様にバックローラ72を解除し押圧力がかからない状態
にするのがよい。また、プラー82は大きな搬送力を得
ることが難しいので、搬送負荷の程度によりフィードロ
ーラ21、71を搬送方向に空送りしたり、負荷の大き
いローラを回転させる機構を設ける等して搬送負荷を少
なくしてもよい。
の馴染みについて図6、図7で説明する。図6は、紙通
し直後の搬送路を上から見た図である。図7は、低張力
プロセスを終了した時の搬送路を上から見た図である。
図6、図7において、ウェブ9の紙通し直後は、各ロー
ラ間で紙端ガイド85の幅一杯に蛇行を起こしているの
で図6のように、ウェブ9の初期装填位置bは蛇行制御
装置4の目標位置cから大きく離れている箇所が現れ
る。しかしながら、低張力搬送プロセスを行なうことに
よって、ウェブ9の初期装填位置bは蛇行制御装置4の
目標位置cにほぼ収束する。このとき、僅かに蛇行が残
るが、これは搬送ローラ8の取付け精度によって僅かに
平行度ずれを持っていることによって生じている。この
蛇行は、ウェブ9に無駄な力がかからない理想的な経路
であり、これを無視して紙端ガイド85等によって一直
線にウェブ9を装填・搬送すると、ウェブ9端部に無理
な力が作用して損傷を招くことがある。低張力でウェブ
9を搬送すると、蛇行制御装置4の目標位置cに収束さ
せることができるだけでなく、搬送路aを形成する各搬
送ローラ8の平行度の組み合わせによる無理のない最適
な経路にウェブ9を収束させることができる。
御装置4の役割を図8にて説明する。図8は、記録紙の
初期装填位置bと蛇行制御装置4の目標位置cを説明す
る図である。低張力搬送プロセスにおいて、蛇行制御装
置4を効かせることによって次のようなメリットが得ら
れる。第1に、ウェブ9の初期装填位置bと蛇行制御装
置4の目標位置cが大きな差を有している場合、蛇行制
御装置4が過剰に働いてもウェブ9の張力が低いために
破断まで至らないことが挙げられる。第2に、初期装填
位置bにあるウェブ9が搬送する間に蛇行制御装置4の
目標位置cに収束するので、印刷張力をかける時に蛇行
制御装置4の蛇行制御が僅かとなり、ウェブ9の左右張
力偏りが軽減され皺の発生がなくなる。第3に、蛇行制
御装置4を積極的に利用することによって、目標位置c
への収束速度が速まり、損紙を減らすことができること
である。
送プロセス期間は、ウェブ9が蛇行制御装置4の目標位
置cに収束することによって終了する。終了タイミング
は、蛇行センサ44の検出値を処理することによって判
定することができる。例えば、±50μmの範囲に5秒
間存在している時をもって終了すればよい。終了判定す
るまでに搬送されるウェブ9は全て損紙となるので、判
定基準を要求仕様よりも緩めてもよい。また、低張力搬
送プロセスにおける搬送速度を印刷速度に比べ、遅く設
定することによって加減速で失われる損紙の量を低減す
ることができる。例えば、加減速レート400mm2/
sの場合、搬送速度400mm/sまで加速するのに必
要なウェブ9の量は200mmであるのに対し、低速化
して搬送速度200mm/sまで加速するとき必要なウ
ェブ9の量は50mmとなり、1/4の損紙で済む計算
になる。
連続記録紙を搬送する画像形成装置において、印刷開始
前にウェブを搬送路に紙通しする前準備プロセスに低張
力搬送プロセスを含めるとともに、低張力搬送プロセス
はウェブの装填後、ウェブの幅方向初期装填位置が蛇行
制御手段の目標位置に収束するまでウェブの張力を印刷
時の張力よりも低く抑え、かつ蛇行制御手段による蛇行
修正を行ないながらウェブを搬送するプロセスを設けた
ものである。
幅方向位置を高精度に決定し、ウェブの左右張力を等し
くすることによって、ウエブの皺や破断の発生を防止し
た画像形成装置を提供できる。
ロセスを示す図である。
示す断面図である。
方法を説明する図である。
を説明する図である。
ラフ図である。
を上から見た図である。
を上から見た図である。
の目標位置を説明する図である。
ィードローラ、22…バックローラ、23…駆動モー
タ、3…張力制御装置、31…ダンサローラ、32…負
荷手段、33…位置検出器、4…蛇行制御装置、41、
42…補正ローラ、43…ターンテーブル、44…蛇行
センサ、5…画像形成部、6…定着装置、7…アウトフ
ィード部、71…アウトフィードローラ、72…バック
ローラ、73…駆動モータ、8…搬送ローラ、81…ア
イドラ、82…プラー、83…紙送りローラ、84…牽
引部材、85…紙端ガイド、9…ウェブ、a…搬送路、
b…初期装填位置、c…蛇行制御装置の目標位置。
Claims (6)
- 【請求項1】ウェブの搬送路上の上流側と下流側に設置
された搬送手段と、これらの搬送手段の間に配置され前
記ウェブに所定の張力を与える張力制御手段と、前記ウ
ェブの幅方向の位置を修正する蛇行制御手段と、前記ウ
ェブ上に画像を形成する画像形成手段と、この画像形成
手段によって前記ウェブ上に形成された画像を乾燥・定
着する定着手段とを備えた画像形成装置において、 前記ウェブの幅方向初期装填位置が前記蛇行制御手段の
目標位置に到達するまで前記ウェブの張力を画像形成時
の張力よりも低く抑える工程と、前記蛇行制御手段によ
る蛇行修正を行ないながら前記ウェブを搬送する工程を
備えた低張力搬送プロセスを設けたことを特徴とする画
像形成装置。 - 【請求項2】前記低張力搬送プロセスは、前記ウェブの
搬送速度を画像形成時の搬送速度よりも遅くしたことを
特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】前記低張力搬送プロセスは、ウェブの初期
装填位置と前記蛇行制御装置の目標位置との距離差を大
きくしたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装
置。 - 【請求項4】前記蛇行制御手段は、蛇行センサーを備え
たことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項5】前記低張力搬送プロセスの終了タイミング
は、前記蛇行センサーの検出値を処理して判定すること
を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項6】前記低張力搬送プロセスのウェブ搬送速度
を画像形成時の搬送速度よりも遅くしたことを特徴とす
る請求項1および4記載の画像形成装置。
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