JP3798313B2 - 記録装置用巻き取り装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリンタ等の主として大型の記録装置に用いられる用紙等の巻き取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１−２４６０９５号公報には、巻き取りスクローラの駆動軸にかかる負荷が常に一定となるようにしたインクジェットプロッタなどの大型プリンタに用いられる用紙巻き取り装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
大型の記録装置において、特に大型の用紙を取り扱う場合に、巻き取りスクローラに巻き取られる用紙の巻き取り径が増大すると、巻き取りスクローラ側の重量が増大する。そのため巻き取りスクローラの回転の始動時に大きなトルクが必要とされ、巻き取りモータに大きな駆動電流が必要になる。巻き取りモータへの駆動電流の初期値を最大の巻き取り径に対応させて最大の値に設定しておけば、巻き取りの動作を確実に行うことができるが、それでは巻き取り径が小さいときに巻き取りスクローラが急激に回転する恐れがあり、用紙の弛みが巻き取りスクローラに巻き取られたとき、駆動ローラとピンチローラによる用紙のグリップ部分に過大な引っ張り力が衝撃的に作用して、用紙のグリップ位置がずれてしまい、印字作画動作に悪影響が出てしまうことになる。
本発明は、上記問題点を解決することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、駆動ローラとピンチローラとで作画媒体を扶持し、駆動ローラの回転によって作画媒体を所定の搬送方向に送る一方、記録ヘッドで作画媒体を走査し該作画媒体に印字作画を行い、印字作画済みの作画媒体を巻き取りモータに連係する巻き取りスクローラに自動的に巻き取るようにした記録装置用巻き取り装置において、前記巻き取りスクローラ側の作画媒体に所定量の弛みが生じると巻き取りモータへの供電を開始し、巻き取りモー夕への電流を徐々に段階的に上昇させ、巻き取りスクローラの回転が始まると、該回転開始時の前記巻き取りモータへの電流の値に対応する、巻き取りスクローラの回転に必要な所定の小電流の供給に切り替え、巻き取りスクローラが弛み分の作画媒体の巻き取りを完了すると巻き取りモータの回転を停止するように前記巻き取りモータを制御するコントローラを備えたものである。
また本発明は、前記コントローラのメモリには巻き取りスクローラに巻き取られている作画媒体の巻き取り量に相当する駆動電流値とこれに対応する、巻き取りスクローラの回転に必要な最小限の小電流値のテーブルが格納されており、前記コントローラは、巻き取りスクローラの回転が始まると、前記テーブルに基づいて前記巻き取りモータへの通電を巻き取りモータの回転開始時の電流値から、巻き取りスクローラの用紙巻き取り量に対応する、巻き取りスクローラの回転に必要な最小限の所定の小電流値に切り替えるようにしたものである。
また本発明は、前記巻き取りスクローラの回転に必要な最小限の巻き取りモータに供給される所定の小電流の値は、巻き取りスクローラの巻き取り力が駆動ローラとピンチローラの作画媒体に対するグリップにずれが生じない程度の適宜な値に設定されていることを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１において、（２）は金属板から構成されるプラテンであり、インクジェット記録装置の脚体（図示省略）に支承された機体（図示省略）に固設されている。前記脚体の下部の後方側には、ロール紙（１０２）のロール部が装着されたロール紙供給スクローラ（４）の両端軸部（４ａ）が、脚体の左右にそれぞれ回転自在に配設された一対の軸受部材（６）（８）上に載置されている。
【０００６】
また、前記脚体の下部前方側には、ロール紙巻き取りスクローラ（１０）の両端軸部（１０ａ）が脚体の左右にそれぞれ回転自在に配置された一対の軸受部材（１２）（１４）によって支承されている。前記一対の軸受部材（１２）（１４）はそれぞれ脚体に回転自在に軸支され、一方の軸受部材（１２）は、動力伝達機構を介してロール紙巻取りモータ（１６）の出力軸に連結し、他方の軸受部材（１４）は、動力伝達機構を介して、該軸受部材（１４）の回転運動を検出するエンコーダ（１８）のスリット盤（１９）に連結している。前記巻き取りスクローラ（１０）の下方には、図３に示すように、作画済みのロール紙（１０２）の弛みを検出するための、赤外線ビームなどの発信部（２１ａ）と受信部（２１ｂ）とから成る光透過型の弛み検出センサ（２１）が配置されている。
【０００７】
前記プラテン（２）の後方には、用紙ガイド（２０）が配置され、該用紙ガイド（２０）の後方には、図１中、紙面垂直方向即ちＹ軸方向に延びるガイドローラ（２２）が配置され、該ガイドローラ（２２）は、機体に回転自在に軸支されている。（２４）はＹ軸レールであり、前記プラテン（２）の上方に水平に配置され、両端がブラケットを介して機体に固定されている。前記Ｙ軸レール（２４）には、Ｙカーソル（２６）（キャリッジ）が移動可能に取り付けられ、該Ｙカーソル（２６）は、Ｙ軸駆動モータに連結する無端状のスチールベルトを介して、機体に配設されたＹ軸駆動装置（２８）に連係している。
【０００８】
前記プラテン（２）と用紙ガイド（２０）との間には、Ｙ軸方向に沿ってスリットが形成され、該スリットに駆動ローラ（３０）が配置されている。駆動ローラ（３０）の両端は、ブラケットを介して機体に配設されたＸ軸駆動装置（３２）に連係している。前記Ｙ軸レール（２４）には、ピンチローラ軸が弾発機構（図示省略）を介して昇降可能に取り付けられ、該ピンチローラ軸に回転自在に嵌着されたピンチローラ（３４）は、前記駆動ローラ（３０）の表面から離反した状態と、該表面に水平に弾接した状態のいずれか一方の状態に設定し得るように構成されている。
【０００９】
前記Ｙカーソル（２６）の一方側にはヘッドベースが固設され、これにインクの色ごとに用意された４個の、それぞれ多数のノズルを備えたインクジェット記録ヘッド（３６）が取り付けられている。尚、図面では１個の記録ヘッドのみ図示し他の記録ヘッドは図示省略してある。前記Ｙカーソル（２６）の上部には、記録ヘッド（２６）と同数の、４色（ブラックＫ、シアンＣ、マゼンダＭ、イエローＹ）の溶剤インク用のサブタンク（３８）が取り付けられている。尚、図面では１個のサブタンクのみ図示し他のサブタンクは図示省略してある。
【００１０】
前記記録ヘッド（３６）を支持する基板には各サブタンク（３８）ごとにそれぞれ図１に示すように、手動バルブ（４０）が取り付けられている。各サブタンク（３８）は、対応する記録ヘッド（３６）にチューブ（４２）により連結し、各サブタンク（３８）のインク排出口（４４）は、対応する記録ヘッド（３６）のインク受け入れ口よりも上方に設定され、この高低差により、記録ヘッド（３６）に、対応するサブタンク（３８）からインクが自然落下により供給されるように構成されている。
【００１１】
（４６）は４色の溶剤インクが入れられた４個のインク用メインタンクであり、脚体側に設けられたタンク収納ケースに脱着自在に配置されている。尚、図面では１個のインク用メインタンクのみ図示し、他のインク用メインタンクは図示省略してある。各インク用メインタンク（４６）は、それぞれダイアフラムポンプ（４８）、フイルタ及び手動バルブ（４０）を介して、対応するサブタンク（３８）にチューブにより連結している。図４において、（６２）は負圧エアーポンプであり、機体に配設されている。負圧エアーンプ（６２）は、エアーチャンバー、二方電磁弁（６６）、マニホールド、分岐チューブ、三方電磁弁（６９）を介して、チューブにより、各サブタンク（３８）に連結している。
【００１２】
負圧エアーポンプ（６２）のエアー吸引経路には、圧力計（７０）とスピードコントローラ（７２）が取り付けられている。前記圧力計（７０）とスピードコントローラ（速度制御弁）（７２）は、サブタンク（３８）内の負圧を高精度に制御するために設けられている。サブタンク（３８）内の負圧が高い状態でホールドされてしまうような場合、エアーの吸引経路が外気に対して閉じられているために、負圧の高い状態がそのまま保持されしまう可能性がある。そのような状態を防ぐために本実施形態ではスピードコントローラ（７２）が設けられている。このスピードコントローラ（７２）により、若干外部からエアー吸引経路に空気が流入するような機構が該経路の途中に構成されることになり、これにより負圧の高精度の制御が可能となる。
【００１３】
（７４）は正圧エアーポンプであり機体に配設されている。正圧エアーポンプ（７４）は、レギュレータ、フイルタ、マニホールド、分岐チューブ、三方電磁弁（６９）を介して、チューブにより、対応する各サブタンク（３８）に連結している。前記サブタンク（３８）には、インク残量を検出するセンサ（８３）が設けられている。前記巻取りモータ（１６）、各ポンプ（４８）（６２）（７４）はそれぞれドライバを介してコントローラ（８２）に接続し、また、スピードコントローラ（７２）、電磁弁（６６）（６９）、ＸＹ駆動装置（３２）（２８）、記録ヘッド（３６）その他の各種電子機器及び装置は、図４に示すように、コントローラ（８２）に接続し、該コントローラ（８２）によって制御されるように構成されている。前記コントローラ（８２）のメモリには、巻き取りスクローラ（１０）の回転が始まった電流の値と、その後に巻き取りスクローラ（１０）を駆動させる小電流の値を決定するテーブル（１０４）が格納されている。
【００１４】
尚、図中、（８６）は記録ヘッド加熱ヒータ、（８４）はサブタンク加熱用ヒータ、（８８）はサブタンク（３８）と記録ヘッド（３６）間のインク供給チューブに設けられたヒータ、（８９）は該インクチューブに設けられた温度センサ、（９０）はプラテン加熱用ヒータ、（９１）はプラテン（２）に設けられた温度センサ、（９２）は各記録ヘッド（３６）に設けられた温度センサ、（９４）はサブタンク（３８）に設けられた温度センサである。
次に本実施形態の動作について説明する。
プラテン（２）上にロール紙（１０２）のくり出し部をセットするには、ピンチローラ（３４）を上昇させ、供給スクローラ（４）にセットされているロール紙のロール部からロール紙（１０２）をくり出し、プラテン（２）を経て、駆動ローラ（３０）とピンチローラ（３４）との間に挿入し、しかる後に、ピンチローラ（３４）を下降させて、ピンチローラ（３４）をロール紙（１０２）の上から駆動ローラ（３０）に弾接する。
【００１５】
これにより、駆動ローラ（３０）とピンチローラ（３４）とで作画媒体をグリップし、作画媒体のセットが終了する。コントローラ（８２）によって最初のインク初期充填動作が行われる。このインク初期充填時は、記録ヘッド（３６）はホームポジションに復帰し、負圧エアーポンプ（６２）はオンの状態となる。メインタンク（４６）はサブタンク（３８）よりも低い位置にあるので、メインタンク（４６）のインクをポンプ（４８）でサブタンク（３８）までフイルタを通して充填する。なお、フイルタが詰まった場合にはダイアフラムポンプ（４８）の下流側のチューブ内が所定の圧力になると安全弁が働き、一定の圧力になるとインクをメインタンク（４６）に戻す構造となっており、液漏れなどが起こらないようにしている。
【００１６】
また、インクをサブタンク（３８）に供給していると、サブタンク（３８）内の圧力が高くなるので、この圧力を逃がすために負圧エアーポンプ（６２）が通常は稼動している。インクがサブタンク（３８）に充填されたら、コントローラは、まず、三方電磁弁（６９）を負圧側から正圧側に切り替え、且つ正圧エアーポンプ（７４）を駆動する。これによりサブタンク（３８）に正圧エアーポンプ（７４）からの正圧が供給され、サブタンク（３８）から対応する各記録ヘッド（３６）にインクが充填される。この記録ヘッド（３６）へのインク初期充填が行われると、正圧エアーポンプ（７４）が停止され、三方電磁弁（６９）が負圧側に切り替わり、二方電磁弁（６６）が開放され、負圧エアーポンプ（６２）のエアー吸引経路が開き、各サブタンク（３８）内が負圧に保持される。このように、通常の状態では、サブタンク（３８）内は負圧エアーポンプ（６２）により負圧に保たれ、記録ヘッド（３６）からインクが垂れない即ち漏れない状態となっている。
【００１７】
また、サブタンク（３８）内の負圧をあまり高くすると、インクが記録ヘッド（３６）に供給されない状態となるので、負圧はサブタンク（３８）から記録ヘッドまでインク供給路（４２）を介して自然にインクが供給される程度に保たれている。具体的には、負圧の状態は、圧力計（７０）できちんと管理され、一定の負圧になるように制御が行われる。また、負圧エアーポンプ（６２）の値には若干の変動があるため、エアーチャンバーにより空気の緩衝部分が設けられ、ここで圧力変動の緩衝作用が行われる。
【００１８】
プリンタが作画動作に移行すると、ロール紙（１０２）のくり出し部は、駆動ローラ（３０）の一方向の間欠回転により、プラテン（２）上をＸ軸方向に搬送される。また、記録ヘッド（３６）は、コントローラの制御により画像情報に基いて駆動され、インクを吐出するとともに、Ｙカーソル（２６）のＹ軸レール（２４）に沿った往復移動によって、Ｙ軸に沿ってロール紙（１０２）のくり出し部を走査し、コントローラのメモリに展開された画像情報がロール紙（１０２）面に可視化される。作画中、プラテン（２）の前方から排出された作画済みの用紙（１０２）の弛みが図３（Ｂ）に示すように、一定量を越えると、弛み検出センサ（２１）が用紙（１０２）の弛みを検出する。コントローラ（８２）は、図５（Ａ）に示すように、最初は小さな電流ａから始まり、段階的に、巻き取りモータ（１６）に対する電流値を上げていく。
【００１９】
巻き取りモータ（１６）によって軸受け部材（１２）が回転すると、これとの摩擦力によって巻き取りスクローラ（１０）の軸部（１０ａ）が用紙巻き取り方向に回転する。この軸部（１０ａ）の回転は、これと接する軸受部材（１４）に伝達される。軸受部材（１４）の回転は、エンコーダ（８）の出力によって検出される。コントローラ（８２）は、巻き取りスクローラ（１０）が巻き取り方向に回転すると巻き取りモータ（１６）への駆動電流を図５（Ｂ）に示すように、テーブル（１０４）に基づいて、初期駆動電流（ＳＡ）から所定の小電流（ＳＢ）に下げる。この小電流（ＳＢ）の値は、図６に示すとおり、例えば４段階目の初期電流値（ｄ）で巻き取りスクローラ（１０）が回転を始めた場合には、この電流値（ｄ）に対応する電流値（ｄ’）に設定される。
【００２０】
巻き取りスクローラ（１０）の回転が始まった電流値（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、巻き取りスクローラ（１０）の巻き取り径即ち巻き取りスクローラ（１０）側の重量に対応し、各電流値（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）に対応する小電流（ＳＢ）の値（ａ’）（ｂ’）（ｃ’）（ｄ’）（ｅ’）は、用紙（１０２）が巻き取りスクローラ（１０）に巻き締められたときに、駆動ローラ（３０）とピンチローラ（３４）との間の用紙（１０２）のグリップ部分にかかる衝撃負荷が１ｋｇｆ〜２ｋｇｆ程度となるように、即ち、駆動ローラ（３０）とピンチローラ（３４）の用紙（１０２）に対するグリップにずれなどの影響が生じない程度の値に設定されている。巻き取りモータ（１６）への小電流（ＳＢ）の供給は、この供給開始後、所定の時間が経過したら自動的に停止するように設定されている。尚、この巻き取りモータ（１６）の停止のタイミングは、巻き取りモータ（１６）へ用紙巻き締めの負荷がかかったときを基準としても良く、また、エンコーダ（１８）の出力に基づいて、巻き取りスクローラ（１０）の停止が検出されたしたときを基準としても良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く構成したので、巻き取り動作をスムーズに行うことがで、しかも作画媒体のグリップ部分への影響を効果的に少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】記録装置の側面説明図である。
【図２】本発明の要部の外観説明図である。
【図３】本発明の説明図である。
【図４】本発明の機能ブロック説明図である。
【図５】本発明の動作説明図である。
【図６】テーブルの説明図である。
【符号の説明】
２ プラテン
４ ロール紙供給スクローラ
６ 軸受部材
８ 軸受部材
１０ ロール紙巻き取りスクローラ
１２ 軸受部材
１４ 軸受部材
１６ 巻き取りモータ
１８ エンコーダ
１９ スリット盤
２０ 用紙ガイド
２１ 弛み検出センサ
２２ ガイドローラ
２４ Ｙ軸レール
２６ Ｙカーソル
２８ Ｙ軸駆動装置
３０ 駆動ローラ
３２ Ｘ軸駆動装置
３４ ピンチローラ
３６ 記録ヘッド
３８ サブタンク
４０ 手動バルブ
４２ インク供給路
４４ インク排出口
４６ インク用メインタンク
４８ ダイアフラムポンプ
８２ コントローラ
８３ 残量検出センサ
８４ ヒータ
８６ ヒータ
８８ ヒータ
９０ ヒータ
９２ 温度センサ
９４ 温度センサ
１０２ ロール紙

Claims (3)

1. 駆動ローラとピンチローラとで作画媒体を扶持し、駆動ローラの回転によって作画媒体を所定の搬送方向に送る一方、記録ヘッドで作画媒体を走査し該作画媒体に印字作画を行い、印字作画済みの作画媒体を巻き取りモータに連係する巻き取りスクローラに自動的に巻き取るようにした記録装置用巻き取り装置において、前記巻き取りスクローラ側の作画媒体に所定量の弛みが生じると巻き取りモータへの供電を開始し、巻き取りモー夕への電流を徐々に段階的に上昇させ、巻き取りスクローラの回転が始まると、該回転開始時の前記巻き取りモータへの電流の値に対応する、巻き取りスクローラの回転に必要な所定の小電流の供給に切り替え、巻き取りスクローラが弛み分の作画媒体の巻き取りを完了すると巻き取りモータの回転を停止するように前記巻き取りモータを制御するコントローラを備えたことを特徴とする記録装置用巻き取り装置。
2. 前記コントローラのメモリには巻き取りスクローラに巻き取られている作画媒体の巻き取り量に相当する駆動電流値とこれに対応する、巻き取りスクローラの回転に必要な最小限の小電流値のテーブルが格納されており、前記コントローラは、巻き取りスクローラの回転が始まると、前記テーブルに基づいて前記巻き取りモータへの通電を巻き取りモータの回転開始時の電流値から、巻き取りスクローラの用紙巻き取り量に対応する、巻き取りスクローラの回転に必要な最小限の所定の小電流値に切り替えるようにしたことを特徴とする「請求項１」に記載の記録装置用巻き取り装置。
3. 前記巻き取りスクローラの回転に必要な最小限の巻き取りモータに供給される所定の小電流の値は、巻き取りスクローラの巻き取り力が駆動ローラとピンチローラの作画媒体に対するグリップにずれが生じない程度の適宜な値に設定されていることを特徴とする「請求項１」又は「請求項２」に記載のインクジェット記録装置。

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