JP4796355B2

JP4796355B2 - 印刷装置

Info

Publication number: JP4796355B2
Application number: JP2005245654A
Authority: JP
Inventors: 裕二大村; 秀規岩永; 武寺門
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2025-08-26
Also published as: JP2007055791A

Description

本発明は、連続的に搬送されるウェブに画像を形成する印刷装置に関するものである。

連続紙などのウェブを用いる印刷装置においては、ウェブ上に画像を形成する画像形成部でのウェブ搬送速度と、画像が形成されたウェブを搬送する搬送装置でのウェブ搬送速度とを一致させることは難しく、画像形成部におけるウェブ搬送速度が搬送装置のウェブ搬送速度よりも速いと、画像形成部および搬送装置間のウェブに弛みが生じて搬送ジャムを招きやすくなる。また反対に、搬送装置におけるウェブ搬送速度が画像形成部のウェブ搬送速度よりも速いと、画像形成部および搬送装置間のウェブに過剰張力が働き、ウェブが破断しやすくなる。

そこで、ウェブを用いる印刷装置においては、画像形成部と搬送装置のウェブ搬送速度の速度差により、画像形成部および搬送装置間のウェブ長が変動した場合に、この変動を吸収するようにウェブに張力を付与するバッファ機構を備えることが知られている。

なお、特許文献１によれば、バッファ機構の制御角度および張力をウェブの種類に応じて変更し、多種類のウェブに対して安定した搬送を行えるようにしたプリンタが示されている。

特開昭６２−２５５３４３号公報

特許文献１の構成により、画像形成部（転写部）と搬送装置（定着部）とのウェブ搬送速度の速度差に伴う問題は解消されるが、以下に述べる問題までは解消されない。

すなわち、バッファ機構は通常、ねじりコイルバネのバネ力によって押し上げられ（以下、この押し上げ力を「反力」とも呼ぶ）、ウェブに押し付けられており、ウェブに張力を付与してウェブの搬送安定性を確保している。

連続搬送中のウェブの搬送安定性を確保するためには、ねじりコイルバネのバネ力を高く設定してバッファ機構の反力を大きくし、ウェブに与える張力を強くする。しかし、ねじりコイルバネのバネ力を高く設定すると、搬送開始直後のウェブ上の画像がぶれてしまい、印刷品質が低下するという問題が発生する。

つまり、印刷方式として感光体上にトナー像を形成する、いわゆる電子写真プロセスを用いて画像形成を行う方式の印刷装置である場合には、転写部のウェブ搬送開始タイミングよりも定着部のウェブ搬送開始タイミングが早いと、ウェブが瞬間的に定着部側へ引っ張られてウェブがバッファ機構を押し下げることになる。この時のウェブによるバッファ機構の瞬間的な押し下げにより、ウェブ下面とバッファ機構上面との間に隙間ができる。その後、ねじりコイルバネの反発によりバッファ機構はウェブ側へ付勢され、再びウェブに接触する。このようにしてウェブ搬送開始直後に生じるウェブおよびバッファ機構間のばたつきによってウェブが滑り、ウェブ搬送速度が変動し、画像ぶれが発生する。

また反対に、転写部のウェブ搬送開始タイミングよりも定着部のウェブ搬送開始タイミングが遅いと、転写部から送り出されたウェブがバッファ機構上で一瞬にして弛み、その際にもウェブ下面とバッファ機構上面との間に隙間ができてしまうため、上述の場合と同様に画像ぶれが発生してしまう。

以上のように、連続搬送中のウェブの搬送安定性に着目してバッファ機構の反力を高く設定するほど、搬送開始直後のウェブとバッファ機構との間のばたつきは悪化し、搬送開始直後の印刷品質を低下させてしまうという問題が生じる。

本発明は、搬送されるウェブ上に画像を形成する画像形成手段と、画像が形成されたウェブを搬送する搬送手段と、前記画像形成手段および前記搬送手段間のウェブ長に応じて変位し、前記ウェブに張力を付与する張力付与手段とを備えた印刷装置において、前記張力付与手段は、前記ウェブに付与する張力の大きさを前記ウェブの搬送状態および前記ウェブの媒体情報に基づき第一の反力（Ｆ_Ａ）と、当該第一の反力よりも小さい第二の反力（Ｆ_Ｂ）に切替可能な制御手段を備え、前記ウェブの幅が狭くかつ厚さが薄い場合は、搬送開始前に第二の反力（Ｆ_Ｂ）にて張力を付与した後、搬送中においては第一の反力（Ｆ_Ａ）に切り替え、前記ウェブの幅が広くかつ厚さが厚い場合は、第二の反力（Ｆ_Ｂ）にて張力を付与し続けることを特徴とする。

本発明によれば、ウェブの連続搬送を安定して行えるとともに、搬送開始直後から高品質画像が得られる印刷装置を提供することができる。

以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

はじめに本発明が適用される印刷装置の全体構成について、電子写真方式を用いたレーザビームプリンタを例示し、図８を参照しながら説明する。

図８において、１はレーザビームプリンタであり、そのコントローラ２２からの印刷動作開始信号に基づいて感光ドラム２１が矢印方向に回転を始める。感光ドラム２１は、レーザビームプリンタ１の印刷速度に相当する速度で回転し、印刷動作が終了するまで回転を続ける。感光ドラム２１が回転を開始すると、コロナ帯電器２に高電圧が印加され、感光ドラム２１表面に例えば正の電荷が均一に帯電される。

回転多面鏡３は、レーザビームプリンタ１に電源が投入されると直ちに回転を開始し、電源が投入されている間、高精度に定速回転が維持される。半導体レーザ４から出力したレーザビームは、回転多面鏡３で反射し、ｆθレンズ５を通じて感光ドラム２１上を走査しながら照射する。

ドットイメージに変換された文字データや図形データがレーザビームのオン／オフ信号としてコントローラ２２からレーザビームプリンタ１に送られると、感光ドラム２１の表面にレーザビームが照射される部分と照射されない部分とが形成され、いわゆる静電潜像が形成される。この静電潜像を保持した感光ドラム領域が現像装置６と対向する位置に到達すると、静電潜像にトナーが供給され、レーザビームの照射により感光ドラム２１上の電荷が消失した部分に、例えば正電荷に帯電したトナーが静電気により吸引されて感光ドラム２１上にトナー像が形成される。

ホッパ１１に収納されたウェブ（連続紙）７は、ウェブ搬入装置８によって、感光ドラム２１上に形成された印刷データのトナー像が転写位置に到達するタイミングと同期させて、感光ドラム２１と転写器１０の間に向けて搬送される。

感光ドラム２１上に形成されたトナー像は、ウェブ７の背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与する転写器１０の作用によってウェブ７上に吸引される。

このようにして、ホッパ１１にセットされていたウェブ７は、ウェブ搬入装置８、転写器１０、ウェブ搬出装置９およびバッファプレート２４を経て搬送装置１２に搬送される。ここでの搬送装置１２は、ウェブ７に転写されたトナー像をウェブ７に定着させる機能を有し、搬送装置１２に到達したウェブ７は、プレヒータ１３で予熱された後、ヒータランプ２５を備えた加熱ローラ１４と加圧ローラ１５からなる一対の定着ローラによって形成されるニップ部によって加熱加圧されながら挟持搬送され、トナー像がウェブ７に溶融定着される。

加熱ローラ１４と加圧ローラ１５によって送り出されてきたウェブ７は、送出しローラ１６によってスタッカテーブル１９側へ送り出されるとともに、スイングフィン１７の揺動動作によってミシン目に沿って交互に折り分けられ、さらに、回転するパドル１８で折りたたみ状態が整えられながら、スタッカテーブル１９上に積み重ねられて行く。感光ドラム２１の転写位置を通過した領域は、清掃装置２０で清掃され、次の印刷動作に備えられる。

なお、図８において、２３は印刷動作中のレーザビームプリンタ１の状態に基づく情報を表示したりする表示画面である。また、上述のバッファプレート２４は、ウェブ搬出装置９および定着ローラ１４,１５間で搬送速度差が生じた場合に、ウェブ７に発生する弛み、あるいは張りを吸収するためのものである。また、２６は加熱ローラ１４表面に接触可能に、且つ巻取り可能に設けられたウェブ部材を示しており、加熱ローラ１４表面の清掃ならびに加熱ローラ１４表面への離型剤の塗布を行うためのものである。

次に、図１に張力付与手段の一例を示す。

上述のバッファプレート２４は、シャフト２７を支点として矢印ａ方向へ揺動可能にプリンタ筐体２８に支持されている。シャフト２７の両端部にはねじりコイルバネ２９，３０が取り付けられており、ねじりコイルバネ２９の一端はバッファプレート２４に接し、他端は筐体２８に設けられた丸孔２８ａに差し込まれて支持されている。一方、ねじりコイルバネ３０の一端もバッファプレート２４に接し、他端はバネホルダ３１に設けられた丸孔３１ａに差し込まれて支持されている。

モータ３２はモータホルダ（図示せず）を介して筐体２８に固定されており、このモータ３２のモータ軸３２ａにバネホルダ３１が固定され、バネホルダ３１と筐体２８とは互いにフリーにして設けられている。また、シャフト２７の両端部はベアリング（図示せず）を介して筐体２８に嵌め込み固定されている。

上記構成の張力付与手段に対して、ウェブ７は図２に示すようにバッファプレート２４上を矢印ｂの方向へ搬送される。なお、図２において符号３３は制御装置であり、モータ３２の駆動を制御する。

次に、図３および図４を用いてモータ３２を動作させた場合について説明する。図３の状態においては、モータ３２によりバネホルダ３１を時計方向に回動させ、ねじりコイルバネ３０の指定ねじれ角θ_Ａを大きく設定している。従って、ねじりコイルバネ３０のバネ力も大きく、この時のバッファプレート２４の反力Ｆ_Ａは大きい。

これに対し、図４の状態においては、モータ３２によりバネホルダ３１を反時計方向に回転させ、ねじりコイルバネ３０の指定ねじれ角θ_Ｂを小さく設定している。従って、ねじりコイルバネ３０のバネ力も小さく、この時のバッファプレート２４の反力Ｆ_Ｂは小さい（Ｆ_Ａ＞Ｆ_Ｂ）。

そこで、例えば一般的にウェブ７の幅が狭い場合およびウェブ７の厚さが薄い場合はウェブの搬送安定性が低下するので、搬送安定性を確保するために図３の状態に設定し、バッファプレート２４の反力を大きくする。また、ウェブ７の幅が広い場合およびウェブ７の厚さが厚い場合は一般的にウェブの搬送安定性はよく、搬送開始直後の印刷品質が低下するので、搬送開始直後の印刷品質を確保するために図４のような状態に設定し、バッファプレート２４の反力を小さくする。なお、ウェブ７のサイズや厚さなどの媒体情報とバネホルダ３１の設定位置との関係は実験データに基づき予め決定される。

搬送開始前に得られるウェブ７の幅や厚さなどの媒体情報が制御装置３３に入力され、それに応じてモータ３２が駆動し、バネホルダ３１が規定の位置に設定される。ウェブ７の媒体情報は、図５のようにウェブ７の幅を検出するウェブ幅センサ３４およびウェブ７の厚さを検出するウェブ厚センサ３５などを設け、その検出信号を制御装置３３に入力してモータ３２を駆動制御させてもよいし、図６のようにオペレータが情報を入力設定する入力手段３６を設け、入力手段３６から入力した情報に基づき制御装置３３を介してモータ３２を駆動制御するようにしてもよい。ここで、オペレータが入力する情報は、ウェブ７の媒体情報に限らず、例えばバネホルダ３１の設定位置を直接指示するための情報であってもよく、使用するウェブに対して最適な設定で対応することが可能になる。

また、バッファプレート２４の反力は、ウェブ７の媒体情報のみならず、ウェブ７の搬送状態によっても切り替えられる。

例えば、搬送開始直後の印刷品質を確保するため、搬送開始直後にバッファプレート２４がウェブ７に接触する衝撃を小さくする場合は、搬送開始前に図４の状態にしてバッファプレート２４の反力を小さくしておき、搬送開始直後の印刷品質を確保する。その後、モータ３２を駆動してバネホルダ３１を図３の状態にしてバッファプレート２４の反力を大きくし、ウェブの搬送安定性を確保する。

モータ３２の駆動タイミング、つまりバッファプレート２４の反力をＦ_ＢからＦ_Ａ（またはＦ_ＡからＦ_Ｂ）に切り替えるタイミングは、印刷品質の程度や搬送安定性などを考慮したタイミングであり、実験等により決定する。また、上記の切り替えは搬送開始時のみに限らず、例えば搬送の停止時などウェブ７の搬送状態に応じて切り替えてもよく、印刷品質や搬送安定性を考慮し、バッファプレート２４の反力を任意のタイミングで任意の値に設定してよい。

なお、モータ３２はステッピングモータが好ましいが、特にこれには限定されず同等の効果が得られる構成であればよい。また、本実施例では、ねじりコイルバネを用いた構成にて説明したが、例えば図７のように引っ張りコイルバネ３７であってもよく、周知の弾性体を適用することができる。

さらに、本実施例においては、バッファプレート２４は十分な剛体であるため、図１のように片側のねじりコイルバネ３０の調整のみでバッファプレート２４の反力調整が可能であるが、片側だけでの調整とせずに、左右のねじりコイルバネ２９，３０を同時に調整するようにしてもよく、その場合には、ねじりコイルバネ２９の他端を筐体２８の丸孔２８ａに差し込まずに、ねじりコイルバネ３０と同様にバネホルダを設け、このバネホルダにねじりコイルバネ２９の他端を係止させ（筐体２８とねじりコイルバネ２９との関係はフリーとなる）、バネホルダ３１の回動力を他方のバネホルダへ伝達できるように、左右のバネホルダをシャフト部材等でつなぐことにより実現される。

また、必ずしもシャフト２７の両端部にねじりコイルバネを設ける必要もなく、図１においてねじりコイルバネ２９を削除し、ねじりコイルバネ３０をシャフト２７の軸方向中央部に配置し、単一のねじりコイルバネで反力調整を行ってもよい。

本発明に適用される張力付与手段の一実施例を示す概略斜視図である。張力付与手段の一実施例を示す概略側面図である。張力付与手段の反力を大きく設定した場合を示す概略側面図である。張力付与手段の反力を小さく設定した場合を示す概略側面図である。張力付与手段の他の実施例を示す概略側面図である。張力付与手段の他の実施例を示す概略側面図である。張力付与手段の他の実施例を示す概略側面図である。印刷装置の全体構成図である。

符号の説明

７ウェブ
２４バッファプレート
２９、３０ねじりコイルバネ
３１バネホルダ
３２モータ
３３制御装置

Claims

搬送されるウェブ上に画像を形成する画像形成手段と、画像が形成されたウェブを搬送する搬送手段と、前記画像形成手段および前記搬送手段間のウェブ長に応じて変位し、前記ウェブに張力を付与する張力付与手段とを備えた印刷装置において、
前記張力付与手段は、前記ウェブに付与する張力の大きさを前記ウェブの搬送状態および前記ウェブの媒体情報に基づき第一の反力（Ｆ_Ａ）と、当該第一の反力よりも小さい第二の反力（Ｆ_Ｂ）に切替可能な制御手段を備え、
前記ウェブの幅が狭くかつ厚さが薄い場合は、搬送開始前に第二の反力（Ｆ_Ｂ）にて張力を付与した後、搬送中においては第一の反力（Ｆ_Ａ）に切り替え、
前記ウェブの幅が広くかつ厚さが厚い場合は、第二の反力（Ｆ_Ｂ）にて張力を付与し続けることを特徴とする印刷装置。
請求項１記載の印刷装置において、前記ウェブの媒体情報を前記制御手段に入力設定する入力手段を備えたことを特徴とする印刷装置。