JP2011020302A - 記録装置およびシート処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 確実な斜行矯正とシート切断を行なうことができる信頼性の高い記録装置の提供。
【解決手段】 記録部を過ぎて搬送されるシートの面を上下方向でガイドする上下方向の間隔が可変であるガイド部と、ガイド部にあるシートをシート幅方向の両側から挟んでシートの斜行を矯正する矯正機構とを備える。ガイド部の上下方向の間隔を矯正機構で矯正を行なうときに較べてカッタでシート切断するとき方が広くなるようにすると共に、カッタによる切断時にはカッタの位置でシートの搬送を一時停止させる。切断時には上下方向の間隔が広くなったガイド部にシートのループが形成される。
【選択図】 図8

Description

本発明は連続シートに画像を記録する記録装置に関する。
連続シートに記録を行なって単位長さ毎にシートを切断する機能を有する記録装置においては、シートの斜行を矯正する技術が重要である。例えば、特許文献1に開示の記録装置では、センサにより傾きを検知し斜送ローラにより斜行矯正を行なう機構を備えている。斜行を矯正しきれずに、シートを切断する際にシートの傾きが大きい場合は、シートを斜めに切断して記録画像の端を切り落としてしまう畏れがあるので、その場合は切断せずにそのまま排出する。
特開2004−98327号公報
特許文献1では、シートを切断せずに排出した場合には、後に手作業の切断をユーザーに強いることになるので不便である。特に、連続して大量の異なる画像を記録して排出する場合には、排出トレイに積層されたカット済みシートの中に長さの違うシートが混じっているとユーザの混乱を招く。ユーザが長さの大きなシートだけ引き抜いて手作業で切断したとしても、画像の順番がずれてしまい、順番に意味がある場合には不都合となる。
本発明は上述の課題の認識に基づいてなされたもので、従来の技術の改良を目的とする。本発明のより具体的な目的は、確実な斜行矯正とシート切断を行なうことができる信頼性の高い記録装置の提供である。
上述の課題を解決する本発明の記録装置は、シートに記録を行なう記録部と、前記記録部を過ぎて搬送されるシートの面を上下方向でガイドする、上下方向の間隔が可変であるガイド部と、前記ガイド部に導入されたシートをシート幅方向の両側から挟んでシートの斜行を矯正する矯正機構と、前記矯正機構で斜行が矯正されたシートを切断するカッタと、前記ガイド部の上下方向の間隔を前記矯正機構で矯正を行なうときに較べて前記カッタでシートを切断するときの方が広くなるように制御すると共に、前記カッタでシートを切断するときには前記カッタの位置においてシートの搬送を一時停止させるように制御する制御部とを有する特徴とする。
本発明のシート処理方法は、搬送されるシートの面を上下方向でガイド部でガイドするステップと、前記ガイド部に導入されたシートをシート幅方向の両側から挟んでシートの斜行を矯正するステップと、前記ガイド部の上下方向の間隔を前記矯正を行なうときよりも広げるステップと、前記矯正の済んだシートを切断するカッタの位置においてシートの搬送を一時停止させ且つ前記カッタの位置よりも上流側ではシートの搬送を続けるステップと、前記一時停止したシートをカッタで切断するステップと、前記カッタでの切断後に前カッタの位置におけるシートの搬送を再開するステップとを有することを特徴とする。
本発明によれば、確実な斜行矯正とシート切断を行なうことができる信頼性の高い記録装置やシート処理方法を実現することができる。
実施形態に係るプリンタの全体構成図 ロールシートユニットの構成図 搬送ユニットの構成図 ヘッドユニットの構成図 カッタユニットの構成図 乾燥ユニットの構成図 矯正機構の構成図(上面図) 矯正機構の構成図(断面図) 矯正機構の別の形態の動作説明図
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する主旨のものではない。以下、ライン型プリントヘッドを用いたインクジェット方式のプリンタを例に説明する。本明細書において「プリンタ」とは、プリント機能に特化した専用機に限らず、プリント機能とその他の機能を複合した複合機や、メディア上に画像やパターンを形成する製造装置等も含むものとする。
図1は、ロールシート(プリント単位の長さよりも長い連続シートがロール状に巻かれたもの)を用いたプリンタの全体構成図である。装置全体は、ロールシートユニット1、搬送ユニット2、ヘッドユニット3、プリントヘッド4、カッタユニット5、乾燥ユニット6、速度吸収ユニット7、制御ユニット8、インクタンク9を備え、これらが装置筐体内に配置されている。制御ユニット8は、コントローラや各種I/Oインターフェースを備えた制御部を内蔵し、装置全体の各種制御を司る。
ロールシートユニット1は上段シートカセット11aと下段シートカセット11bの2基を備える。使用者はロールシートをホルダに装着して、プリンタ本体に正面から挿入して装着する。上段シートカセット11aから引き出されたシートは図中a方向に、下段シートカセット11bから引き出されたシートは図中b方向に搬送される。いずれのユニットからのシートも図中c方向に進行して搬送ユニット2に到達する。搬送ユニット2は複数の回転ローラによってプリント中にシートを図中d方向(水平方向)に搬送する。搬送ユニット2の上方にはヘッドユニット3が対向して配置されている。ヘッドユニット3では複数色(ここでは6色)分の独立したプリントヘッド4がシートの搬送方向に沿って保持されている。搬送ユニット2によるシートの搬送に同期して、プリントヘッド4からインクを吐出してシート上に画像を形成する。これら搬送ユニット2、ヘッドユニット3、プリントヘッド4で記録部が構成されている。インクタンク9は各色のインクを独立して貯蔵する。インクタンク9からはチューブによって各色に対応して設けられたサブタンクまでインクが供給され、サブタンクから各プリントヘッド4までチューブでインクが供給される。制御ユニット8はコントローラや各種のI/Oインターフェースを備え、装置全体の各種制御を司る。
搬送ユニット2から排出されたシートはe方向に搬送され、カッタユニット5に導入される。カッタユニット5ではシート(ロールシート)を所定のプリント単位の長さに切断する。プリントする画像サイズに応じて所定のプリント単位の長さは異なる。例えばL版写真では搬送方向の長さは135mmであり、A4サイズでは搬送方向の長さは297mmとなる。
乾燥ユニット6は、インクが付与されたシートを短時間で乾燥させるために、ユニット内を図中g方向に通過するシートを温風で加熱するユニットである。単位長さに切断されたシートは1枚ずつ乾燥ユニット6内を通過して、図中h方向に排出されて排出トレイに積載される。搬送経路上でカッタユニット5と乾燥ユニット6との間には、前後の搬送速度差を吸収するための速度吸収ユニット7が設けられている速度吸収ユニット7ではシートは図中f方向にシートを搬送される。
図2は、ロールシートユニット1の構成図である。上段シートカセット11a、下段シートカセット11bはそれぞれロールシートがその中に装填されている。各カセットは様々なシート幅のロールシートを装填することができ、ここでは、上段シートカセット11aは最小幅のシートを、下段シートカセット11bは最大幅のシートが装填されているものとする。いずれか一方のシートカセットから引き出されたロールシートは搬送ユニット2に供給され、この時の搬送速度は速度A(例えば75mm/秒)である。この速度はプリント動作中に搬送ユニット2で搬送する速度Aと等しい。
図3は搬送ユニット2の構成図である。搬送モータ21の回転駆動力はベルト23によって伝達され搬送ローラ24が回転する。搬送ローラ24の回転状態(回転角)はロータリエンコーダ22によって検出される。ロータリエンコーダ22の検出出力を元に搬送モータ21がフィードバック制御が行なわれると共に、プリントのインク吐出タイミングが制御される。搬送ローラ24の回転駆動力はベルト26とプーリ27の伝達機構で、複数(本例では7つ)の送り送りローラ25に伝達される。複数の送りローラ25及び搬送ローラ24はすべて同一の周速度で回転してシート10を搬送する。プリント動作中のシート10の搬送速度は一定の速度Aである。
図4はヘッドユニット3の構成図である。プリントヘッド4は、プリント時の搬送方向dに沿って各色(6色)のヘッドが並んでいる。各色のラインヘッドは、継ぎ目無く単一のノズルチップで形成されたものであってもよいし、分割されたノズルチップが一列又は千鳥配列のように規則的に並べられたものであってもよい。本実施例では、使用する最大シートの幅をカバーする範囲にノズルが並んでいる所謂フルマルチヘッドである。ノズルからインクを吐出するインクジェット方式は、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、MEMS素子を用いた方式などを採用することができる。プリントデータに基づいて各ヘッドのノズルからインクが吐出され、吐出のタイミングはロータリエンコーダ22の出力信号によって決定される。なお、本発明はインクジェット方式のプリンタに限定されず、サーマルプリンタ(昇華型、熱転写型など)やレーザープリンタなど、様々なプリント方式に適用可能である。
図5はカッタユニット5の構成図である。カッタユニット5においてシートは図中e方向に搬送され、カッタユニットに入る時の搬送速度は、搬送ユニット2での搬送速度と同じ速度Aである。モータ55はカッタユニット5内でのシート搬送の駆動源である。また、カッタユニット5には、シート10の斜行を補正する矯正機構120が設けられている。上ガイド板111aは矯正機構120に含まれる部材である。詳細については後述する。
図6は、乾燥ユニット6の内部の構成図である。シートは複数の搬送ベルト61とローラ62の間に挟持されながら移動する。複数の搬送ベルト61にはモータ65の回転駆動力が伝達される。モータ65の回転状態はロータリエンコーダ66によって検出され、モータ65がフィードバック制御される。インクが付与され乾燥させるべきプリント面は下方向を向いている。ヒータ64で加熱した空気をファン63で図中Z方向に循環させ、図中g方向に速度Aで搬送されるシートの乾燥を促進させる。急速乾燥でシートは反りを生じやすいが、乾燥中にシートは搬送ベルト61とローラ62の間に挟まれているので、反りが抑制される。
ここで、上述した図5のカッタユニット5に内蔵される矯正機構120の構成及び動作について説明する。以下の動作シーケンスは制御ユニット8の制御部の指令に基づいて行なわれる。
図6は矯正機構120の構成図であり、シート10を上方から見た上面図である。図7は矯正機構120を側面から見た断面図である。シート10をシート幅方向で両側から挟んでシートの斜行を矯正する矯正機構として、2つの基準ガイドローラ112,113、及び1つの可動ガイドローラ114からなるローラ機構が設けられている。基準ガイドローラ112,113は共に固定された位置で回転自在に保持され、シート10の幅方向の片辺に2箇所で接触することでシートが正しい方向を向くように定める。シート10の幅方向の他方の側には、幅方向に移動可能な可動ガイドローラ114が回転自在に保持されている。可動ガイドローラは図7の矢印i方向に所定のストロークの移動が可能となっている。連続した長尺のシート10の先端がガイド部に導入されたら、シート先端が搬送ローラ117に到達する前に、可動ガイドローラ114がi方向に移動する。基準ガイドローラ112,113の側にシート10を付勢して、3箇所でシートを位置決めして、斜行があった場合にもシートを正しい向きに矯正することができる。
本実施形態の装置では、シート10の幅は様々なサイズに対応可能となっている。図7のシート10aは上段シートカセット11aから供給された最小幅のシートである。これに対して斜線で示したシート10bは下段シートカセット11bから供給された最大幅のシートである。これら最小幅と最大幅の差分に対応するため、可動ガイドローラ114は、使用が想定されるシートの最小幅と最大幅の差分の距離に、更に斜行を見込んだマージンを加えた距離だけの移動ストロークを有している。位置114cが可動ガイドローラ114の待機位置である。可動ガイドローラ114は、最大幅のシート10bに対しては位置114cから位置114bの位置まで移動する。2つの位置114cと114bの間隔が斜行を見込んだマージンである。また、可動ガイドローラ114は、最小幅のシート10aに対しては位置114cから位置114aまで移動する。2つの位置114bと114aの距離がシートの最小幅と最大幅の差分に相当する。また、この最小幅と最大幅の中間サイズのシートであれば、可動ガイドローラ114は位置114aと位置114bの中間の位置まで移動する。制御部は、使用するシートサイズに応じて可動ガイドローラ114をストローク内の適切な位置まで移動させるように制御する。
また、シート10の面を上下から挟んでガイドするため、上ガイド板111a、下ガイド板111bが設けられ、両ガイド板の間にガイド部を形成している。図8(a)は斜行矯正を行なう際のガイド部の状態を示す。幅方向の両側からシートを挟んで付勢した際にシートの座屈(局所的な大きな曲がりや折れ)を防止するため、ガイド部は上下が極力狭くなって搬送路を形成している。また、図8(b)に示すように、上ガイド板111aは下流側の端部に設けられた支軸115を中心に回動するようになっている。この回動のため、駆動源であるモータ機構110の駆動力が支軸115に与えられる。なお、下ガイド板111bは動かずに常に固定されている。図8(a)の開状態での上ガイド板111aの位置を第1の位置、図8(b)の閉状態での上ガイド板111aの位置を第2の位置とする。
ガイド部の下流側には、搬送ローラ117とカッタ118が設けられている。カッタ118は、上下刃によりシートを自動的に切断するサークルカッタ、ギロチンカッタ、ロータリカッタなどのオートカッタ機構である。カッタ118及び搬送ローラ117よりも上流で且つガイド部の最下流近傍に、シートの先端を検知するセンサ119が設けられている。センサ119はシート先端の他に、シートのカット位置も検知する。カット位置とは、記録部で連続して形成された画像と画像の間の余白部であり、余白部において画像サイズに応じた所定の単位長さ毎にシートが切断される。
以上の構成において、シート10は、ガイド部よりも上流側の搬送ローラ116によってガイド部に速度Aで導入される。センサ119によってシート先端がガイド部に導入されたことが検知されたら、搬送ローラ117に到達する前に、使用するシートサイズに応じて可動ガイドローラ114は適切な位置に移動する。こうして、シートを幅方向の両側から挟んで適切な付勢力を与える。シートは移動しながら、ガイド部において図8(a)のようにシートが上下に狭くガイドされた状態で座屈を防ぎながら確実に斜行矯正される。向きが正しく矯正されたシート10は、速度Aの搬送速度で回転する搬送ローラ117に挟持され、次いでカッタ118に達する。このときカッタ118の切断刃は図8(a)に示すように開いた状態なのでので、シート先端はさらに先に進む。
センサ119は、シートの1枚目の画像と2枚目の画像の間に形成されたカットマークや所定の余白を光学的に検知してシートのカット位置を検出する。画像のサイズに応じて所定の単位長さは決まっており、大よそのカット位置は予測することができる。予測された前後の範囲でセンサ119によって正確なカット位置を検出する。制御部は、センサ119がシートのカット位置を検知したら、カット位置がカッタ118の切断刃に位置するまでシート10を送って搬送ローラ117のみ一時停止させる。カッタ118の位置の近傍の搬送ローラ117を一時停止させても、それよりも上流側の搬送ローラ116は回転は続ける。カッタ118は、カッタ118の位置における搬送が一時停止したシートを正確に切断する。
搬送ローラ117の停止と同時あるいは停止に若干先立って、制御部は、モータ機構110を制御して上ガイド板111aを図8(b)の矢印k方向に第1位置から第2位置になるように回動させる。これにより、ガイド部の上下方向の間隔は矯正機構120で矯正を行なうときに較べてカッタ118でシートを切断するときの方が広くなる。上ガイド板111aが第2位置になると、ガイド部には、ガイド部の上下方向の間隔が、シートを搬送する向きに沿って上流側が広く下流側に進むに従って徐々に狭くなる、くさび形状の空間が形成される。シート切断の最中に、搬送ローラ117は停止するが搬送ローラ116は回転を続けるので、下流側をせき止めた状態で上流側からガイド部にシートが送り込まれて、ガイド部のくさび形状の空間においてシート10の遊び部分がループ10cを形成する。上ガイド板111aは第2の位置に逃げているのでガイド部は間隔が広くなって十分な空間を有し、ループ10cの形成を阻害することはない。
カッタ118でシート切断が完了したら、制御部は搬送ローラ117を再び回転開始させて、カッタ118の位置におけるシート搬送を再開する。このとき、搬送ローラ117は速度Aよりも大きな速度B(例えば、速度Aの1.5倍〜2倍の速度)で搬送されるような回転速度にされる。こうして切断された1単位長さのカットシートは、カッタユニット5から排出されて、速度吸収ユニット7を経て、乾燥ユニット6に送り込まれる。
搬送ローラ116は常に一定の速度Aでシートを搬送しているので、速度差(B−A)でシート10のループ10cは次第に解消される。速度A、速度B、速度0から速度Bにまで達するのに要する時間、速度Bから速度Aにまで達するのに要する時間、カッタ118の切断に要する時間(それぞれある決まった固定値)から、ループ10cが解消するタイミングも定まる。制御部はループ10cが解消するタイミングで、搬送ローラ117による搬送速度を速度Bから速度Aにまで低下させるように制御して、搬送ローラ117が搬送ローラ116の速度差が無くなるようにする。なお、上ガイド板111aを第1の位置にして上下のガイド間隔を狭くするのは、シート先端がガイド部に導入されて斜行補正を行なうときだけであり、それ以降は上ガイド板111aは第2の位置に位置させる。上段シートカセット11aと下段シートカセット11bを切り換えた後やロールシートを交換した後にシート先端が導入される。
こうして切断された1単位長さのカットシートは、カッタユニット5から排出されて、速度吸収ユニット7を経て、乾燥ユニット6に送り込まれる。
記録部では一定速度Aでシートを搬送しながら複数の画像を単位長さ毎に記録していく。2枚目以降の画像についても、カット位置がセンサ119で検出されたら、同様に所定の単位長さ毎にカットしていく。
なお、連続シートの先端がガイド部に導入されるときには、上ガイド板111aは第2の位置で大きな空間を空けておいたほうが、ジャム等の搬送不良を減らすことができる。そこで、初期状態では、図9のように上ガイド板111aを第2の位置にしておき、シート先端が導入された時点で、第1の位置に切り換えてから、可動ガイドローラ114を移動させて斜行矯正を行なうようにしても良い。シート10が本来の位置10dからずれた位置10eのように導入されたとしても、搬送不良が起きずに信頼性が高くなる。
以上の本実施形態によれば、上下方向の間隔が可変であるガイド部と、ガイド部にあるシートをシート幅方向の両側から挟んでシートの斜行を矯正する矯正機構とを有する。そして、ガイド部の上下方向の間隔を矯正機構で矯正を行なうときに較べてカッタでシートを切断するとき方が広くなるように制御すると共に、カッタでシートを切断するときはカッタの位置でシートの搬送を一時停止させるように制御する。カッタでシートを切断するときには上下方向の間隔が広くなったガイド部にシートのループが形成される。これにより、確実な斜行矯正とシート切断を行なうことができる信頼性の高い記録装置やシート処理方法を実現することができる。
また、本実施形態の装置レイアウトは、シートを無理に屈曲させる箇所がないため、種々の剛性のシートへの対応が可能であり、装置の小型化と種々のシートへの対応を両立したプリンタが実現する。また、容積の大きなロールシートユニット1、記録部、乾燥ユニット6を重力方向に積み上げる配置として、処理の順にシートが装置内を略円周状に循環するようにしたので、設置面積(フットプリント)の小さいプリンタが実現される。
1 ロールシートユニット
2 搬送ユニット
3 ヘッドユニット
4 プリントヘッド
5 カッタユニット
6 乾燥ユニット
7 速度吸収ユニット
8 制御ユニット
9 インクタンク
10 シート
111a 上ガイド板
111b 下ガイド板
112 基準ガイドローラ
113 基準ガイドローラ
114 可動ガイドローラ
116 搬送ローラ(上流側)
117 搬送ローラ
118 カッタ
119 センサ
120 矯正機構

Claims (15)

  1. シートに記録を行なう記録部と、
    前記記録部を過ぎて搬送されるシートの面を上下方向でガイドする、上下方向の間隔が可変であるガイド部と、
    前記ガイド部に導入されたシートをシート幅方向の両側から挟んでシートの斜行を矯正する矯正機構と、
    前記矯正機構で斜行が矯正されたシートを切断するカッタと、
    前記ガイド部の上下方向の間隔を前記矯正機構で矯正を行なうときに較べて前記カッタでシートを切断するときの方が広くなるように制御すると共に、前記カッタでシートを切断するときには前記カッタの位置においてシートの搬送を一時停止させるように制御する制御部と
    を備えることを特徴とする記録装置。
  2. 前記カッタでシートを切断するときは、前記ガイド部の上下方向の間隔が、シートを搬送する向きに沿って上流側が広く下流側に進むに従って徐々に狭くなるくさび形状の空間が形成されることを特徴とする、請求項1記載の記録装置。
  3. 前記制御部は、前記ガイド部の間隔を、前記シートの先端を前記ガイド部に導入するときに較べて前記カッタで切断するときの方が広くなるように制御することを特徴とする、請求項1又は2記載の記録装置。
  4. 前記カッタで切断するときには、前記カッタの位置においてシートの搬送を一時停止させ且つ前記ガイド部よりも上流側ではシートを搬送を続けることで、前記上下方向の間隔が広くなった前記ガイド部にシートのループが形成されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか記載の記録装置。
  5. 前記制御部は、前記記録部においてシートを速度Aで搬送させると共に、前記カッタで切断を終えた後に、前記速度Aよりも大きな速度Bでシートがカッタから排出されるように搬送を制御することを特徴とする、請求項4記載の記録装置。
  6. 前記制御部は、前記速度Bで搬送を開始した後、所定のタイミングで前記速度Bを前記速度Aに低下させるように制御することを特徴とする、請求項5記載の記録装置。
  7. 前記矯正機構は、前記幅方向の一方に設けられた基準ガイドローラと、他方に設けられた前記幅方向に移動可能な可動ガイドローラを有し、前記基準ガイドローラと前記可動ガイドローラでシートを両側から挟んで斜行を矯正することを特徴とする、請求項1から6のいずれか記載の記録装置。
  8. 前記可動ガイドローラは、使用が想定されるシートの最小幅と最大幅の差分の距離に更に斜行を見込んだマージンを加えた距離だけの移動ストロークを有し、
    前記制御部は、使用するシートサイズに応じた距離だけ、前記可動ガイドローラを前記基準ガイドローラの側に移動させるように制御する
    ことを特徴とする、請求項7記載の記録装置。
  9. 前記制御部は、初期状態では前記上下方向の間隔が広く、シート先端が前記ガイド部に導入されたら、前記上下方向の間隔を狭くしてから前記矯正機構で矯正を行なうように制御することを特徴とする、請求項1から8のいずれか記載の記録装置。
  10. 前記ガイド部と前記カッタとの間に、シートを挟持して搬送するローラが設けられ、前記制御部は前記カッタでのシート切断の最中には前記ローラの回転を停止させるように制御することを特徴とする、請求項1から9のいずれか記載の記録装置。
  11. 前記カッタよりも上流側でシート先端を検知するセンサが設けられ、前記制御部は、前記センサがシート先端を検知したら、前記矯正機構で矯正を行なうように制御することを特徴とする、請求項10記載の記録装置。
  12. 前記センサはシートのカット位置も検知するものであり、前記制御部は、前記センサが前記カット位置を検知したら所定のタイミングの後に前記ローラの搬送を停止させて、前記カッタでシートを切断するように制御することを特徴とする、請求項11記載の記録装置。
  13. 前記記録部はインクジェット方式で記録を行なうことを特徴とする、請求項1から12のいずれか記載の記録装置。
  14. 前記記録部は、それぞれが異なる色に対応した複数のフルマルチヘッドを有することを特徴とする、請求項13記載の記録装置。
  15. 搬送されるシートの面を上下方向でガイド部でガイドするステップと、
    前記ガイド部に導入されたシートをシート幅方向の両側から挟んでシートの斜行を矯正するステップと、
    前記ガイド部の上下方向の間隔を前記矯正を行なうときよりも広げるステップと、
    前記矯正の済んだシートを切断するカッタの位置においてシートの搬送を一時停止させ、且つ前記カッタの位置よりも上流側ではシートの搬送を続けるステップと、
    前記一時停止したシートをカッタで切断するステップと、
    前記カッタでの切断の後に、前記カッタの位置におけるシートの搬送を再開するステップと、
    を有することを特徴とするシート処理方法。
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