画像形成装置
【課題】ロール紙の用紙部への記録位置の精度が高く、かつ、ロール紙を安定して搬送可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、ロール紙６のロール部６ａから引き出された用紙部６ｂを間欠搬送する。画像形成装置１は、記録が行われるプラテンにおいて用紙部６ｂを吸引する吸引ファン３０と、吸引ファン３０によって用紙部６ｂのプラテン１２への吸着力の大きさに基づいて、用紙部６ｂの張力を制御する制御部１００と、を有する。
【解決手段】画像形成装置１は、ロール紙６のロール部６ａから引き出された用紙部６ｂを間欠搬送する。画像形成装置１は、記録が行われるプラテンにおいて用紙部６ｂを吸引する吸引ファン３０と、吸引ファン３０によって用紙部６ｂのプラテン１２への吸着力の大きさに基づいて、用紙部６ｂの張力を制御する制御部１００と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール紙に記録を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、Ａ２（ＪＩＳ規格）以上の大判の記録媒体に画像の記録を行う大判画像形成装置がある。大判画像形成装置には、記録媒体として、単票紙以外にもロール紙などの連続紙が用いられるものがある。
【０００３】
ロール紙は、長尺の用紙がロール状に巻かれたものである。一般的に、ロール紙の中心には、ロール紙の芯軸となるスプールが通される。このようなロール紙は、外周にある端部が引っぱられると、スプールを中心に回転し、１枚の用紙として引き出される。以下、ロール紙のロール状に巻かれた部分をロール部と呼び、該ロール部の外周から引き出された部分を用紙部と呼ぶこととする。
【０００４】
大判のロール紙は、一般的なロール紙よりも重いため、回転させるために大きなトルクが付与される必要がある。したがって、大判のロール紙を回転させるためには、ロール紙のロール部から引き出された用紙部を強い力で引っ張る必要がある。この力により、当該用紙部が破れてしまう場合がある。
【０００５】
このような不具合を解消するために、ロール紙に直接トルクを加えて回転駆動させるためのロールモータを設ける構成を採用することができる。ロールモータが設けられた画像形成装置では、ロールモータによってロール紙を回転させながらロール部から用紙部を引き出すことにより、ロール紙の用紙部に強い力が加わらないようにすることができる。
【０００６】
特許文献１にロールモータが設けられた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、ロール紙の用紙部を搬送ローラの回転によって間欠搬送するタイプのものである。この画像形成装置には、ロール紙のロール部を回転させるロールモータと、搬送ローラを回転させる搬送モータと、が設けられている。
【０００７】
この画像形成装置には、用紙部の、ロール部から搬送ローラまでの間にある部分に生じる張力を測定する張力測定装置が設けられている。この画像形成装置は、張力測定装置の測定結果に基づいて、用紙部に所定の張力以上の張力がかからないような制御を行う。そのため、この画像形成装置では、用紙部に強い張力が加わらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２６３０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された画像形成装置では、用紙部の、ロール部から搬送ローラまでの部分に常に張力が加わっているため、用紙部と搬送ローラとの接触部にて滑りが発生することがある。この滑りの要因は、用紙部に加わっている張力が、用紙部に、搬送方向とは反対方向に働くバックテンションとなることにある。この搬送ローラに対する用紙部の滑り量は、用紙部にバックテンションが加わっている時間や用紙部に加わるバックテンションの大きさなどによって変化する。
【００１０】
特許文献１に開示された画像形成装置では、用紙部にバックテンションが加っている時間やそのバックテンションの大きさなどが制御されていない。そのため、用紙部の滑り量が変化することにより、搬送ローラによる用紙部の搬送量が変化してしまう。
【００１１】
また、画像形成装置には、用紙部における記録ヘッドによる記録位置の精度を向上するために、記録を行う記録ヘッドに対向するプラテンに用紙部を固定するものがある。用紙部は、プラテンにおける吸引手段による吸引により、プラテンに吸着させられる。この画像形成装置では、用紙部のプラテンへの吸着力が、搬送ローラが用紙部を搬送する際の負荷となるため、搬送ローラによる用紙部の搬送量がさらに不安定になる。
【００１２】
そこで、本発明は、ロール紙の用紙部への記録位置の精度が高く、かつ、ロール紙を安定して搬送可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートがロール状に巻かれたロール部を回転させるとともに、搬送ローラを回転させることによって前記ロール部から引き出された前記被記録シート部の搬送を行う搬送期間を間欠的に繰り返して、該被記録シート部を、記録が行われるプラテンに搬送する画像形成装置であって、前記プラテンに前記被記録シート部を吸引する吸引手段と、前記吸引手段の吸引による前記被記録シート部の前記プラテンへの吸着力の大きさに基づいて、前記被記録シート部の、前記ロール部から前記搬送ローラまでの部分における張力を制御する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロール紙の用紙部への記録位置の精度が高く、かつ、ロール紙を安定して搬送可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。
【図２】図１に示した画像形成装置のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図３】スプールユニットによるロール紙の保持機構の説明図である。
【図４】図１に示した画像形成装置のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【図５】図１に示した画像形成装置のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。
【図６】図１に示した画像形成装置の機能ブロック図である。
【図７】ロール紙および搬送ローラの概略構成図である。
【図８】図１に示した画像形成装置の制御モードを示した図である。
【図９】ロール紙および搬送ローラの上面図である。
【図１０】張力Ｔｐａｐと動摩擦力Ｆｐとの関係を示した図である。
【図１１】図１に示した画像形成装置によるロール紙の搬送の流れを示したフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。
【図１３】図１２に示した画像形成装置によるロール紙の搬送の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１および図２は発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図であり、図１は斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。画像形成装置１は、たとえばＡ２（ＪＩＳ規格）等の大判のロール紙を記録媒体として用いるものである。
【００１７】
記録媒体は、紙で形成されたロール紙に限らず、長尺のシートがロール状に巻かれて形成されたロールシートであればよい。ロールシートは、たとえばプラスチック等の樹脂材料で形成される。ロールシートは、ロール部の外周から被記録シート部が引き出され、該被記録シート部に記録が行われる。
【００１８】
画像形成装置１は、ロール紙６の被記録シート部である用紙部６ｂに記録を行う記録ヘッド２を搭載可能なキャリッジ３を備えている。キャリッジ３はキャリッジシャフト４に沿って図１の矢印Ｄ１方向に往復走査可能である。キャリッジ３の側面には、キャリッジ３に対向する位置におけるロール紙６の用紙部６ｂの有無や、ロール紙６の用紙部６ｂの端部を検出可能な用紙センサ１３が設けられている。
【００１９】
用紙センサ１３は、搬送ローラ１０によりロール紙６の用紙部６ｂについて所定距離（たとえば、３００ｍｍ）の搬送を行った前後における、用紙部６ｂの搬送方向に直交する方向（図１のＤ１方向）における両側端を検知する。用紙部６ｂの両側端を検知は、キャリッジ３を用紙部６ｂの全幅にわたって往復走査することで行われる。ロール紙６の用紙部６ｂを搬送する前と所定距離搬送した後における用紙部６ｂの両側端の位置のズレにより、ロール紙６の用紙部６ｂの斜行を検出可能である。
【００２０】
図３は、ロール紙６およびスプールユニット１６の分解斜視図である。ロール紙６は、紙管１５に長尺の用紙がロール状に巻き付けられたものである。以下、ロール紙６を保持するためのスプールユニット１６について説明する。
【００２１】
スプールユニット１６は、ロール紙６の芯軸に通されて、ロール紙６の中心軸となるスプール５と、該スプール５の一方の端部に固定された基準側フランジ部材２６と、スプール５の他方の端部を固定可能な非基準側フランジ部材２７と、を備えている。各フランジ部材２６，２７は紙管１５の両端に嵌め込み可能に形成されている。基準側フランジ部材２６の、スプール５とは反対側にはロールギア１７が設けられている。
【００２２】
スプールユニット１６にロール紙６を取り付けるには、まず、ロール紙６の紙管１５にスプール５を通し、基準側フランジ部材２６をロール紙６の紙管１５の一方の端部に嵌め込む。すると、ロール紙６の他方の端部からスプール５が突出する。ロール紙６の他方の端部に突出したスプール５を非基準側フランジ部材２７で固定するとともに、非基準側フランジ部材２７をロール紙６の紙管１５の他方の端部に嵌め込む。このように、ロール紙６はスプールユニット１６に固定される。フランジ部材２６，２７に取り付けられたロール紙６の中心軸は、フランジ部材２６，２７の中心軸と一致する。
【００２３】
ロール紙６が取り付けられたスプールユニット１６は画像形成装置１に設けられた不図示の受け台に軸支され、図１および図２に示す位置に設置される。スプールユニット１６とロール紙６とは一体として回転する。
【００２４】
図４は図１のＢ−Ｂ’線に沿った断面における基準側フランジ部材２６近傍を示した図である。画像形成装置１にスプールユニット１６が設置されると、基準側フランジ部材２６のロールギア１７が画像形成装置１に設けられたロール入力ギア１８と噛み合う。ロールギア１７は、ロールモータ１９に取り付けられたギア１９ａと噛み合っており、ロールモータ１９の駆動力により回転する。したがって、ロールモータ１９の駆動力は、ギア１９ａ、ロール入力ギア１８を介してロールギア１７に伝達される。そして、ロールギア１７の回転に伴ってロール紙６が回転駆動する。これにより、ロールモータ１９はロール紙６のロール部６ａから用紙部６ｂを繰り出す。
【００２５】
ロール入力ギア１８には、該ロール入力ギア１８とともに回転するエンコーダフィルム２０が設けられ、エンコーダフィルム２０の下部に近接してエンコーダセンサ２１が設けられている。エンコーダセンサ２１はエンコーダフィルム２０に設けられたマーキングを読み取ることにより、ロール入力ギア１８の回転数や回転速度を検出可能である。
【００２６】
図５は図１のＣ−Ｃ’線に沿った断面における基準側フランジ部材２６側（図１における右側）を示した図である。搬送ローラ１０の端部には搬送ローラギア２２が設けられており、該搬送ローラギア２２は搬送入力ギア２３と噛み合っている。搬送入力ギア２３は、搬送モータ２４に取り付けられたギア２４ａと噛み合っており、搬送モータ２４の駆動力により回転する。したがって、搬送モータ２４の駆動力は、ギア２４ａ、搬送入力ギア２３を介して搬送ローラギア２２に伝達される。そして、搬送ローラギア２２の回転に伴って搬送ローラ１０が回転する。
【００２７】
図２に示すように搬送ローラ１０はピンチローラ１３とともにニップ部を形成し、ピンチローラ１３は搬送ローラ１０に従動する。搬送ローラ１０は、搬送モータ２４により間欠的に回転させられ、これによってロール紙６の用紙部６ｂが周期的に間欠搬送される。
【００２８】
図５に示すように、搬送入力ギア２３には、該搬送入力ギア２３とともに回転するエンコーダフィルム２８が設けられ、エンコーダフィルム２８の下部に近接してエンコーダセンサ２５が設けられている。エンコーダセンサ２５はエンコーダフィルム２８に設けられたマーキングを読み取ることにより、搬送入力ギア２３の回転数や回転速度を検出可能である。
【００２９】
ロール紙６から搬送ローラ１０に給紙するために、画像形成装置１に保持されたロール紙６のロール部６ａから用紙部６ｂがユーザによって引き出される。さらに、用紙部６ｂは、外ガイド７と内ガイド８との間の搬送路を経由して、搬送ローラ１０とピンチローラ１３により形成されたニップ部までユーザによって案内される。
【００３０】
搬送ローラ１０とピンチローラ１３により形成されたニップ部まで用紙部６ｂがユーザによって案内されると、搬送ローラ１０の手前にある不図示の用紙検出手段が用紙部６ｂを検出する。用紙検出手段が用紙部６ｂを検出すると、搬送モータ２４の駆動が始まる。したがって、ユーザが搬送ローラ１０とピンチローラ１３との間に用紙部６ｂを挿入すると、用紙部６ｂは、搬送ローラ１０とピンチローラ１３とに挟持され、搬送ローラ１０の回転によって搬送されるようになる。
【００３１】
搬送ローラ１０は、記録部である記録ヘッド２に対向する位置に設けられたプラテン１２まで用紙部６ｂを搬送する。記録ヘッド２は、プラテン１２まで搬送された用紙部６ｂに記録を行う。記録ヘッド２によって記録がなされた用紙部６ｂはさらにプラテン１２上を搬送され、用紙カッタ２９によって切断される。用紙カッタ２９によって切断された用紙部６ｂは、排紙カバー１４上を滑り、不図示の排紙バスケットに収納される。
【００３２】
図６は画像形成装置１の機能の概略を示したブロック図である。キャリッジ３を往復走査させるキャリッジモータ９、ロールモータ１９、搬送モータ２４は、制御部１００によって制御される。制御部１００は、主制御部１１０を有し、該主制御部１１０に制御されるロールモータ制御部１２０および搬送モータ制御部１３０を備えている。また、制御部１００は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、モータドライバ等を具備している。
【００３３】
主制御部１１０は、ユーザのオペレーションパネル３１への入力内容に応じた吸引ファン３０を駆動させるための情報や、温湿度センサ３２による画像形成装置１の周囲の温湿度情報に基づいて、吸引ファン制御部１４０を制御する。
【００３４】
吸引ファン制御部１４０の制御モードには、「強い」、「普通」、「弱い」、および「自動」の４種類のモードがある。本実施形態では、吸引ファン３０は、吸引ファン制御部１４０によってＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御されている。吸引ファン３０の駆動は、そのデューティー比が、「強い」の場合に１００％で、「普通」の場合に８０％、で、「弱い」の場合に６０％になるように制御される。デューティー比とは、ＰＷＭ制御で吸引ファン３０が周期的に駆動される場合、各周期における吸引ファン３０が駆動している時間の割合である。
【００３５】
なお、吸引ファン制御部１４０の制御モードにおける「強い」、「普通」、「弱い」は、吸引ファン３０の出力変更することによって変更してもよい。たとえば、吸引ファン３０の制御モードでは、「強い」の場合に高出力、「普通」の場合に中出力、「弱い」のときに低出力としてもよい。
【００３６】
吸引ファン制御部１４０による制御モードが「自動」である場合には、温湿度センサ３２の情報に基づいて、「強い」、「普通」、「弱い」のいずれかが選択される。これにより、用紙部６ｂのプラテン１２への吸着力を制御する。たとえば、低温低湿の環境下では、用紙部６ｂがカールしてプラテン１２から浮いてしまう場合があるため、吸引ファン制御部１４０による制御モードは「強い」とする。
【００３７】
エンコーダセンサ２１，２５からの情報を用い、ロールモータ１９を制御するロールモータ制御部１２０と搬送モータ２４を制御する搬送モータ制御部１３０とによってロールモータ１９と搬送モータ２４とを制御する。
【００３８】
ロールモータ１９の回転速度はエンコーダセンサ２１によって検出され、その検出結果がロールモータ制御部１２０に送られる。搬送モータ２４の回転速度はエンコーダセンサ２５によって検出され、その検出結果が搬送モータ制御部１３０に送られる。
【００３９】
図７はロール紙６と搬送ローラ１０とを模式的に示した図である。ここで、搬送ローラ１０によって用紙部６ｂを搬送する際の矢印で示した搬送方向における搬送速度をＶｌｆとし、ロール紙６から用紙部６ｂを繰り出す際の矢印で示した繰り出し方向における繰り出し速度をＶｒｏｌｌとする。また、ロール紙６の用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分の張力をＴｐａｐとし、ロール紙６の用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分の弛みの最大値（以下、「弛み量」という。）をＳｐａｐとする。また、プラテン１２上における吸引ファン３０の駆動によって生じる用紙部６ｂの搬送時の動摩擦力をＦｐとする。
【００４０】
ロール紙６の用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分の弛みは、図７の破線で示すように、重力方向下側に発生する。弛み量Ｓｐａｐは、用紙部６ｂの弛んだ量の絶対値とし、弛みが無い状態（図７における実線で示した状態）を０とする。
【００４１】
また、搬送速度Ｖｌｆ、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌ、張力Ｔｐａｐ、動摩擦力Ｆｐは、図７における矢印方向を正値とする。したがって、張力Ｔｐａｐおよび動摩擦力Ｆｐの方向は、搬送速度Ｖｌｆ、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌの方向とは反対方向である。張力Ｔｐａｐおよび動摩擦力Ｆｐは、搬送ローラ１０による用紙部６ｂの搬送方向とは反対に働く。ここで、張力Ｔｐａｐはバックテンションとも呼称することとする。
【００４２】
図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）、図８（ｅ）は、それぞれ搬送速度Ｖｌｆ、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌ、弛みＳｐａｐ、張力Ｔｐａｐ、電流Ｉの時間変化を示したグラフである。図８（ｅ）における電流Ｉは、ロールモータ１９に通電する電流値を示している。
【００４３】
搬送ローラ１０による１回の搬送期間において、図８（ａ）に示す搬送ローラ１０の搬送速度Ｖｌｆのグラフにおける搬送期間は、加速期間（Ｔａ−Ｔｃ）、定速期間（Ｔｃ−Ｔｅ）、減速期間（Ｔｅ−Ｔｆ）の３つの期間に分けられる。
【００４４】
搬送ローラ１０が回転を開始する時点Ｔａと同時に、ロールモータ１９に電流Ｉを正方向に流し始め、ロール紙６も回転を開始する。ロール紙６は搬送ローラ１０より重く、ロール紙６の慣性モーメントは搬送ローラ１０よりも大きいため、搬送ローラ１０は回転速度を急に変更することができるのに対し、ロール紙６は回転速度を急に変更することができない。そのため、図８（ｂ）に示すように、ロール紙６は搬送ローラ１０に引っ張られながら回転する。
【００４５】
したがって、ロール紙６による用紙部６ｂの繰り出し速度Ｖｒｏｌｌは、加速期間（Ｔａ−Ｔｃ）のうちの初期の期間（Ｔａ−Ｔｂ）では搬送ローラ１０による搬送速度Ｖｌｆと等しい。また、期間（Ｔａ−Ｔｂ）では、ロール紙６の用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分かかる張力はＴｐａｐがゼロより大きい。すなわち、期間（Ｔａ−Ｔｂ）では、ロール紙６の用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分には、搬送ローラ１０の用紙部６ｂの搬送方向とは反対方向にバックテンションＴｐａｐが働く。
【００４６】
期間（Ｔａ−Ｔｂ）で用紙部６ｂに働く張力Ｔｐａｐの大きさは、電流値ＩAを変更することにより、変えることが可能である。張力Ｔｐａｐを大きくする場合には電流値ＩAを小さくし、張力Ｔｐａｐを小さくする場合には電流値ＩAを大きくする。
【００４７】
加速期間（Ｔａ−Ｔｃ）において、搬送速度Ｖｌｆは等加速度であるのに対し、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌの加速度は徐々に高くなる。これに伴い、加速期間（Ｔａ−Ｔｃ）の途中のＴｂの時点で、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌが搬送速度Ｖｌｆを上回る。上述したように、ロール紙６の慣性モーメントは搬送ローラ１０よりも大きいため、期間（Ｔｂ−Ｔｄ）では、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌが搬送速度Ｖｌｆを上回る状態が続く。
【００４８】
期間（Ｔｂ−Ｔｄ）では、弛みＳｐａｐが生じ、バックテンションＴｐａｐの値はゼロとなる。期間（Ｔｃ−Ｔｄ）は、搬送速度Ｖｌｆの定速期間（Ｔｃ−Ｔｅ）内にあり、弛みＳｐａｐを維持しつつ、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌが搬送速度Ｖｌｆと等しくなるようにロールモータ１９が制御される。これにより、時点Ｔｄでは、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌと搬送速度Ｖｌｆとが等しくなる。その後の定速期間（Ｔｃ−Ｔｅ）および減速期間（Ｔｅ−Ｔｆ）内の期間（Ｔｄ−Ｔｆ）では、弛みＳｐａｐ＞０、かつ、バックテンションＴｐａｐ＝０となるように制御される。
【００４９】
時点Ｔｆ以降では、ロールモータ１９に電流Ｉを負方向に流し、弛みＳｐａｐをゼロとするとともに、次の搬送期間が始まる時点Ｔａまで若干の張力Ｔｐａｐを付与する。その後、同様の搬送期間が繰り返される。このように、画像形成装置１では、ロール紙６の用紙部６ｂが、一定の搬送期間で、間欠搬送される。
【００５０】
ここで、期間（Ｔａ−Ｔｂ）において、バックテンションＴｐａｐを発生させるのは、用紙部６ｂの斜行を補正するためである。
【００５１】
図９を用いて、本実施形態におけるロール紙６の用紙部６ｂの斜行補正のメカニズムについて説明する。図９では、図の上側をＰ１と呼称し、図の下側をＰ２と呼称することとする。なお、図９では、吸引ファン３０による作用を考慮せずに説明する。
【００５２】
図９はロール紙６および搬送ローラ１０を上方から見た概略構成図である。図９は搬送ローラ１０によってロール紙６の用紙部６ｂがＰ２向きの斜行状態で搬送されているときの、搬送ローラ１０による搬送力ＨとバックテンションＴｐａｐとの関係を示した図である。
【００５３】
図９に示す矢印は、用紙部６ｂがＰ２向きの斜行状態で搬送されているときに用紙部６ｂに加わる搬送ローラ１０の搬送力Ｈ、およびバックテンションＴｐａｐをベクトルで示している。用紙部６ｂに加わる搬送ローラ１０の搬送力Ｈはいずれの位置においても等しい。これに対し、用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分の用紙部６ｂは、Ｐ１側ほど張り、Ｐ２側ほど弛む傾向にある。そのため、用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分に加わるバックテンションＴｐａｐは、Ｐ１側ほど大きくなり、Ｐ２側ほど小さくなる。
【００５４】
したがって、用紙部６ｂがＰ２向きの斜行状態で搬送されている場合には、Ｐ１側ほど大きいバックテンションＴｐａｐが働くため、用紙部６ｂは搬送ローラ１０に対してＰ１側ほど滑りが発生しやすくなる。用紙部６ｂは、搬送ローラ１０に対してＰ１側が優先的に滑ることにより、用紙部６ｂの搬送方向は徐々にＰ１側に補正される。これにより、用紙部６ｂの斜行が解消されると、バックテンションＴｐａｐは、用紙部６ｂのＰ１側からＰ２側にわたって均一となり、用紙部６ｂの斜行補正が完了する。
【００５５】
逆に、Ｐ１向きの斜行状態で搬送されているときには、用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分に加わるバックテンションＴｐａｐは、Ｐ２側ほど大きくなり、Ｐ１側ほど小さくなる。そのため、用紙部６ｂは搬送ローラ１０に対してＰ２側ほど滑りが発生しやすくなる。用紙部６ｂは、搬送ローラ１０に対してＰ２側が優先的に滑ることにより、用紙部６ｂの搬送方向は徐々にＰ２側に補正される。これにより、用紙部６ｂの斜行が解消されると、バックテンションＴｐａｐは、用紙部６ｂのＰ１側からＰ２側にわたって均一となり、用紙部６ｂの斜行補正が完了する。
【００５６】
次に、張力Ｔｐａｐと動摩擦力Ｆｐとの関係について説明する。張力Ｔｐａｐも動摩擦力Ｆｐも用紙部６ｂに対して働く力として共通するが、張力Ｔｐａｐは用紙部６ｂの搬送方向における搬送ローラ１０の上流側で働き、動摩擦力Ｆｐは用紙部６ｂの搬送方向における搬送ローラ１０の下流側で働く。したがって、張力Ｔｐａｐは用紙部６ｂを搬送方向とは反対側に引っ張るバックテンションであるが、動摩擦力Ｆｐは用紙部６ｂを搬送方向とは反対側に押し返す力である。しかし、動摩擦力Ｆｐも張力Ｔｐａｐと同様にバックテンションと同様の力として働くことがわかっているため、動摩擦力Ｆｐもバックテンションとして扱う。
【００５７】
図１０は張力Ｔｐａｐと動摩擦力Ｆｐとの関係を示した図である。上述したように、吸引ファン３０のデューティー比は、１００％、８０％、６０％のいずれかに設定される。吸引ファン３０のデューティー比が６０％、８０％、１００％のときそれぞれ生じる第１の吸着力、第２の吸着力、第３の吸着力はこの順番に強くなる。用紙部６ｂには、吸引ファン３０のデューティー比に応じた動摩擦力Ｆｐが発生する。上述したように、動摩擦力Ｆｐは用紙部６ｂのバックテンションとして働く。
【００５８】
用紙部６ｂに働くバックテンションが、各搬送期間ごとに変化すると、用紙部６ｂの搬送ローラ１０に対する滑り量も各搬送期間ごとに変化してしまう。そのため、用紙部６ｂに働くバックテンションは一定であることが望ましい。
【００５９】
そこで、画像形成装置１では、用紙部６ｂに働く２つの力である張力Ｔｐａｐと動摩擦力Ｆｐとの合計が一定になるように、張力Ｔｐａｐが調整される。具体的には、図１０に示すように、用紙部６ｂに働く動摩擦力Ｆｐは、吸引ファン３０のデューティー比が６０％、８０％、１００％となる順に大きくなる。これに合わせて、張力Ｔｐａｐの大きさが小さくなるように制御される。すなわち吸着力が順に大きくなる第１の吸着力、第２の吸着力、第３の吸着力のとき、順に小さくなる第１の張力、第２の張力、第３の張力が発生するようにロールモータ１９に供給する電流値を制御する。
【００６０】
図１１は本実施形態に係る画像形成装置１のロール紙６の用紙部６ｂを搬送する流れを示したフローチャートである。まず、画像形成装置１の動作が開始し（Ｓ０１）、ユーザによって記録情報が入力されると（Ｓ０２）、該記録情報等に基づいて吸引ファン３０の制御モードが決定される（Ｓ０３）。
【００６１】
ロールモータ制御部１２０は、吸引ファン３０の制御モードが「弱い」の場合、制御パラメータ１にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ０４）。また、ロールモータ制御部１２０は、吸引ファン３０の制御モードが「普通」の場合、制御パラメータ２にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ０７）。制御パラメータ１は制御パラメータ２よりも張力Ｔｐａｐが大きくなるような、ロールモータ１９に供給する電流値などの制御情報を有している。また、ロールモータ制御部１２０は、吸引ファン３０の制御モードが「強い」の場合、制御パラメータ３にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ１０）。制御パラメータ３は制御パラメータ２よりも張力Ｔｐａｐが小さくなるような制御情報を有している。
【００６２】
そして、記録が開始され（Ｓ０５、Ｓ０８、Ｓ１１）、記録が終了すると（Ｓ０６、Ｓ０９、Ｓ１２）、記録が続行されるか否かが判断される（Ｓ１３）。記録が続行される場合にはステップＳ０１に戻り、記録が続行されない場合には記録が終了される（Ｓ１４）。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、以下に説明する構成以外、第１の実施形態と同様である。
【００６３】
図１２は画像形成装置の機能の概略を示したブロック図である。第１の実施形態に係る図６と異なる点は、吸引ファン３０による用紙部６ｂの吸引圧力を測定し、その測定結果を主制御部１１０に送る負圧計３３が設けられている点である。本実施形態では、吸引ファン３０による吸引圧力により用紙部６ｂのプラテンへの吸着力を制御する。そして、負圧計３３の測定結果に基づいて、用紙部６ｂの張力Ｔｐａｐを決定することにより、全ての搬送期間において用紙部６ｂに働くバックテンションが一定となるようにしている。
【００６４】
図１３は本実施形態に係る画像形成装置のロール紙６の用紙部６ｂを搬送する流れを示したフローチャートである。まず、画像形成装置１の動作が開始し（Ｓ２１）、ユーザによって記録情報が入力されると（Ｓ２２）、負圧計３３による吸引圧力の測定結果に基づいて吸引ファン３０の制御モードを決定する（Ｓ３３）。
【００６５】
ロールモータ制御部１２０は、負圧計３３によって測定された吸引ファン３０の吸引圧力が０．５ＫＰａ未満の場合、用紙部６ｂのプラテンへの吸着力を「弱い」と判断し、制御パラメータ１にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ２４）。また、ロールモータ制御部１２０は、負圧計３３によって測定された吸引ファン３０の吸引圧力が０．５ＫＰａ以上０．７ＫＰａ未満の場合、用紙部６ｂのプラテンへの吸着力を「弱い」と判断し、制御パラメータ２にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ２７）。また、ロールモータ制御部１２０は、負圧計３３によって測定された吸引ファン３０の吸引圧力が０．７ＫＰａ以上の場合、制御パラメータ３にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ３０）。
【００６６】
そして、記録が開始され（Ｓ２５、Ｓ２８、Ｓ３１）、記録が終了すると（Ｓ２６、Ｓ２９、Ｓ３２）、記録を続行するか否かが判断される（Ｓ３３）。記録が続行される場合にはステップＳ２１に戻り、記録が続行されない場合には記録が終了される（Ｓ３４）。
【符号の説明】
【００６７】
１ 画像形成装置
６ ロール紙
６ａ ロール部
６ｂ 用紙部
１０ 搬送ローラ
１３ 用紙センサ
１９ ロールモータ
２１、２５ エンコーダセンサ
２４ 搬送モータ
３０ 吸引ファン
１２０ ロールモータ制御部
１３０ 搬送モータ制御部
１４０ 吸引ファン制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール紙に記録を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、Ａ２（ＪＩＳ規格）以上の大判の記録媒体に画像の記録を行う大判画像形成装置がある。大判画像形成装置には、記録媒体として、単票紙以外にもロール紙などの連続紙が用いられるものがある。
【０００３】
ロール紙は、長尺の用紙がロール状に巻かれたものである。一般的に、ロール紙の中心には、ロール紙の芯軸となるスプールが通される。このようなロール紙は、外周にある端部が引っぱられると、スプールを中心に回転し、１枚の用紙として引き出される。以下、ロール紙のロール状に巻かれた部分をロール部と呼び、該ロール部の外周から引き出された部分を用紙部と呼ぶこととする。
【０００４】
大判のロール紙は、一般的なロール紙よりも重いため、回転させるために大きなトルクが付与される必要がある。したがって、大判のロール紙を回転させるためには、ロール紙のロール部から引き出された用紙部を強い力で引っ張る必要がある。この力により、当該用紙部が破れてしまう場合がある。
【０００５】
このような不具合を解消するために、ロール紙に直接トルクを加えて回転駆動させるためのロールモータを設ける構成を採用することができる。ロールモータが設けられた画像形成装置では、ロールモータによってロール紙を回転させながらロール部から用紙部を引き出すことにより、ロール紙の用紙部に強い力が加わらないようにすることができる。
【０００６】
特許文献１にロールモータが設けられた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、ロール紙の用紙部を搬送ローラの回転によって間欠搬送するタイプのものである。この画像形成装置には、ロール紙のロール部を回転させるロールモータと、搬送ローラを回転させる搬送モータと、が設けられている。
【０００７】
この画像形成装置には、用紙部の、ロール部から搬送ローラまでの間にある部分に生じる張力を測定する張力測定装置が設けられている。この画像形成装置は、張力測定装置の測定結果に基づいて、用紙部に所定の張力以上の張力がかからないような制御を行う。そのため、この画像形成装置では、用紙部に強い張力が加わらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２６３０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された画像形成装置では、用紙部の、ロール部から搬送ローラまでの部分に常に張力が加わっているため、用紙部と搬送ローラとの接触部にて滑りが発生することがある。この滑りの要因は、用紙部に加わっている張力が、用紙部に、搬送方向とは反対方向に働くバックテンションとなることにある。この搬送ローラに対する用紙部の滑り量は、用紙部にバックテンションが加わっている時間や用紙部に加わるバックテンションの大きさなどによって変化する。
【００１０】
特許文献１に開示された画像形成装置では、用紙部にバックテンションが加っている時間やそのバックテンションの大きさなどが制御されていない。そのため、用紙部の滑り量が変化することにより、搬送ローラによる用紙部の搬送量が変化してしまう。
【００１１】
また、画像形成装置には、用紙部における記録ヘッドによる記録位置の精度を向上するために、記録を行う記録ヘッドに対向するプラテンに用紙部を固定するものがある。用紙部は、プラテンにおける吸引手段による吸引により、プラテンに吸着させられる。この画像形成装置では、用紙部のプラテンへの吸着力が、搬送ローラが用紙部を搬送する際の負荷となるため、搬送ローラによる用紙部の搬送量がさらに不安定になる。
【００１２】
そこで、本発明は、ロール紙の用紙部への記録位置の精度が高く、かつ、ロール紙を安定して搬送可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートがロール状に巻かれたロール部を回転させるとともに、搬送ローラを回転させることによって前記ロール部から引き出された前記被記録シート部の搬送を行う搬送期間を間欠的に繰り返して、該被記録シート部を、記録が行われるプラテンに搬送する画像形成装置であって、前記プラテンに前記被記録シート部を吸引する吸引手段と、前記吸引手段の吸引による前記被記録シート部の前記プラテンへの吸着力の大きさに基づいて、前記被記録シート部の、前記ロール部から前記搬送ローラまでの部分における張力を制御する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロール紙の用紙部への記録位置の精度が高く、かつ、ロール紙を安定して搬送可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。
【図２】図１に示した画像形成装置のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図３】スプールユニットによるロール紙の保持機構の説明図である。
【図４】図１に示した画像形成装置のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【図５】図１に示した画像形成装置のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。
【図６】図１に示した画像形成装置の機能ブロック図である。
【図７】ロール紙および搬送ローラの概略構成図である。
【図８】図１に示した画像形成装置の制御モードを示した図である。
【図９】ロール紙および搬送ローラの上面図である。
【図１０】張力Ｔｐａｐと動摩擦力Ｆｐとの関係を示した図である。
【図１１】図１に示した画像形成装置によるロール紙の搬送の流れを示したフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。
【図１３】図１２に示した画像形成装置によるロール紙の搬送の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１および図２は発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図であり、図１は斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。画像形成装置１は、たとえばＡ２（ＪＩＳ規格）等の大判のロール紙を記録媒体として用いるものである。
【００１７】
記録媒体は、紙で形成されたロール紙に限らず、長尺のシートがロール状に巻かれて形成されたロールシートであればよい。ロールシートは、たとえばプラスチック等の樹脂材料で形成される。ロールシートは、ロール部の外周から被記録シート部が引き出され、該被記録シート部に記録が行われる。
【００１８】
画像形成装置１は、ロール紙６の被記録シート部である用紙部６ｂに記録を行う記録ヘッド２を搭載可能なキャリッジ３を備えている。キャリッジ３はキャリッジシャフト４に沿って図１の矢印Ｄ１方向に往復走査可能である。キャリッジ３の側面には、キャリッジ３に対向する位置におけるロール紙６の用紙部６ｂの有無や、ロール紙６の用紙部６ｂの端部を検出可能な用紙センサ１３が設けられている。
【００１９】
用紙センサ１３は、搬送ローラ１０によりロール紙６の用紙部６ｂについて所定距離（たとえば、３００ｍｍ）の搬送を行った前後における、用紙部６ｂの搬送方向に直交する方向（図１のＤ１方向）における両側端を検知する。用紙部６ｂの両側端を検知は、キャリッジ３を用紙部６ｂの全幅にわたって往復走査することで行われる。ロール紙６の用紙部６ｂを搬送する前と所定距離搬送した後における用紙部６ｂの両側端の位置のズレにより、ロール紙６の用紙部６ｂの斜行を検出可能である。
【００２０】
図３は、ロール紙６およびスプールユニット１６の分解斜視図である。ロール紙６は、紙管１５に長尺の用紙がロール状に巻き付けられたものである。以下、ロール紙６を保持するためのスプールユニット１６について説明する。
【００２１】
スプールユニット１６は、ロール紙６の芯軸に通されて、ロール紙６の中心軸となるスプール５と、該スプール５の一方の端部に固定された基準側フランジ部材２６と、スプール５の他方の端部を固定可能な非基準側フランジ部材２７と、を備えている。各フランジ部材２６，２７は紙管１５の両端に嵌め込み可能に形成されている。基準側フランジ部材２６の、スプール５とは反対側にはロールギア１７が設けられている。
【００２２】
スプールユニット１６にロール紙６を取り付けるには、まず、ロール紙６の紙管１５にスプール５を通し、基準側フランジ部材２６をロール紙６の紙管１５の一方の端部に嵌め込む。すると、ロール紙６の他方の端部からスプール５が突出する。ロール紙６の他方の端部に突出したスプール５を非基準側フランジ部材２７で固定するとともに、非基準側フランジ部材２７をロール紙６の紙管１５の他方の端部に嵌め込む。このように、ロール紙６はスプールユニット１６に固定される。フランジ部材２６，２７に取り付けられたロール紙６の中心軸は、フランジ部材２６，２７の中心軸と一致する。
【００２３】
ロール紙６が取り付けられたスプールユニット１６は画像形成装置１に設けられた不図示の受け台に軸支され、図１および図２に示す位置に設置される。スプールユニット１６とロール紙６とは一体として回転する。
【００２４】
図４は図１のＢ−Ｂ’線に沿った断面における基準側フランジ部材２６近傍を示した図である。画像形成装置１にスプールユニット１６が設置されると、基準側フランジ部材２６のロールギア１７が画像形成装置１に設けられたロール入力ギア１８と噛み合う。ロールギア１７は、ロールモータ１９に取り付けられたギア１９ａと噛み合っており、ロールモータ１９の駆動力により回転する。したがって、ロールモータ１９の駆動力は、ギア１９ａ、ロール入力ギア１８を介してロールギア１７に伝達される。そして、ロールギア１７の回転に伴ってロール紙６が回転駆動する。これにより、ロールモータ１９はロール紙６のロール部６ａから用紙部６ｂを繰り出す。
【００２５】
ロール入力ギア１８には、該ロール入力ギア１８とともに回転するエンコーダフィルム２０が設けられ、エンコーダフィルム２０の下部に近接してエンコーダセンサ２１が設けられている。エンコーダセンサ２１はエンコーダフィルム２０に設けられたマーキングを読み取ることにより、ロール入力ギア１８の回転数や回転速度を検出可能である。
【００２６】
図５は図１のＣ−Ｃ’線に沿った断面における基準側フランジ部材２６側（図１における右側）を示した図である。搬送ローラ１０の端部には搬送ローラギア２２が設けられており、該搬送ローラギア２２は搬送入力ギア２３と噛み合っている。搬送入力ギア２３は、搬送モータ２４に取り付けられたギア２４ａと噛み合っており、搬送モータ２４の駆動力により回転する。したがって、搬送モータ２４の駆動力は、ギア２４ａ、搬送入力ギア２３を介して搬送ローラギア２２に伝達される。そして、搬送ローラギア２２の回転に伴って搬送ローラ１０が回転する。
【００２７】
図２に示すように搬送ローラ１０はピンチローラ１３とともにニップ部を形成し、ピンチローラ１３は搬送ローラ１０に従動する。搬送ローラ１０は、搬送モータ２４により間欠的に回転させられ、これによってロール紙６の用紙部６ｂが周期的に間欠搬送される。
【００２８】
図５に示すように、搬送入力ギア２３には、該搬送入力ギア２３とともに回転するエンコーダフィルム２８が設けられ、エンコーダフィルム２８の下部に近接してエンコーダセンサ２５が設けられている。エンコーダセンサ２５はエンコーダフィルム２８に設けられたマーキングを読み取ることにより、搬送入力ギア２３の回転数や回転速度を検出可能である。
【００２９】
ロール紙６から搬送ローラ１０に給紙するために、画像形成装置１に保持されたロール紙６のロール部６ａから用紙部６ｂがユーザによって引き出される。さらに、用紙部６ｂは、外ガイド７と内ガイド８との間の搬送路を経由して、搬送ローラ１０とピンチローラ１３により形成されたニップ部までユーザによって案内される。
【００３０】
搬送ローラ１０とピンチローラ１３により形成されたニップ部まで用紙部６ｂがユーザによって案内されると、搬送ローラ１０の手前にある不図示の用紙検出手段が用紙部６ｂを検出する。用紙検出手段が用紙部６ｂを検出すると、搬送モータ２４の駆動が始まる。したがって、ユーザが搬送ローラ１０とピンチローラ１３との間に用紙部６ｂを挿入すると、用紙部６ｂは、搬送ローラ１０とピンチローラ１３とに挟持され、搬送ローラ１０の回転によって搬送されるようになる。
【００３１】
搬送ローラ１０は、記録部である記録ヘッド２に対向する位置に設けられたプラテン１２まで用紙部６ｂを搬送する。記録ヘッド２は、プラテン１２まで搬送された用紙部６ｂに記録を行う。記録ヘッド２によって記録がなされた用紙部６ｂはさらにプラテン１２上を搬送され、用紙カッタ２９によって切断される。用紙カッタ２９によって切断された用紙部６ｂは、排紙カバー１４上を滑り、不図示の排紙バスケットに収納される。
【００３２】
図６は画像形成装置１の機能の概略を示したブロック図である。キャリッジ３を往復走査させるキャリッジモータ９、ロールモータ１９、搬送モータ２４は、制御部１００によって制御される。制御部１００は、主制御部１１０を有し、該主制御部１１０に制御されるロールモータ制御部１２０および搬送モータ制御部１３０を備えている。また、制御部１００は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、モータドライバ等を具備している。
【００３３】
主制御部１１０は、ユーザのオペレーションパネル３１への入力内容に応じた吸引ファン３０を駆動させるための情報や、温湿度センサ３２による画像形成装置１の周囲の温湿度情報に基づいて、吸引ファン制御部１４０を制御する。
【００３４】
吸引ファン制御部１４０の制御モードには、「強い」、「普通」、「弱い」、および「自動」の４種類のモードがある。本実施形態では、吸引ファン３０は、吸引ファン制御部１４０によってＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御されている。吸引ファン３０の駆動は、そのデューティー比が、「強い」の場合に１００％で、「普通」の場合に８０％、で、「弱い」の場合に６０％になるように制御される。デューティー比とは、ＰＷＭ制御で吸引ファン３０が周期的に駆動される場合、各周期における吸引ファン３０が駆動している時間の割合である。
【００３５】
なお、吸引ファン制御部１４０の制御モードにおける「強い」、「普通」、「弱い」は、吸引ファン３０の出力変更することによって変更してもよい。たとえば、吸引ファン３０の制御モードでは、「強い」の場合に高出力、「普通」の場合に中出力、「弱い」のときに低出力としてもよい。
【００３６】
吸引ファン制御部１４０による制御モードが「自動」である場合には、温湿度センサ３２の情報に基づいて、「強い」、「普通」、「弱い」のいずれかが選択される。これにより、用紙部６ｂのプラテン１２への吸着力を制御する。たとえば、低温低湿の環境下では、用紙部６ｂがカールしてプラテン１２から浮いてしまう場合があるため、吸引ファン制御部１４０による制御モードは「強い」とする。
【００３７】
エンコーダセンサ２１，２５からの情報を用い、ロールモータ１９を制御するロールモータ制御部１２０と搬送モータ２４を制御する搬送モータ制御部１３０とによってロールモータ１９と搬送モータ２４とを制御する。
【００３８】
ロールモータ１９の回転速度はエンコーダセンサ２１によって検出され、その検出結果がロールモータ制御部１２０に送られる。搬送モータ２４の回転速度はエンコーダセンサ２５によって検出され、その検出結果が搬送モータ制御部１３０に送られる。
【００３９】
図７はロール紙６と搬送ローラ１０とを模式的に示した図である。ここで、搬送ローラ１０によって用紙部６ｂを搬送する際の矢印で示した搬送方向における搬送速度をＶｌｆとし、ロール紙６から用紙部６ｂを繰り出す際の矢印で示した繰り出し方向における繰り出し速度をＶｒｏｌｌとする。また、ロール紙６の用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分の張力をＴｐａｐとし、ロール紙６の用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分の弛みの最大値（以下、「弛み量」という。）をＳｐａｐとする。また、プラテン１２上における吸引ファン３０の駆動によって生じる用紙部６ｂの搬送時の動摩擦力をＦｐとする。
【００４０】
ロール紙６の用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分の弛みは、図７の破線で示すように、重力方向下側に発生する。弛み量Ｓｐａｐは、用紙部６ｂの弛んだ量の絶対値とし、弛みが無い状態（図７における実線で示した状態）を０とする。
【００４１】
また、搬送速度Ｖｌｆ、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌ、張力Ｔｐａｐ、動摩擦力Ｆｐは、図７における矢印方向を正値とする。したがって、張力Ｔｐａｐおよび動摩擦力Ｆｐの方向は、搬送速度Ｖｌｆ、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌの方向とは反対方向である。張力Ｔｐａｐおよび動摩擦力Ｆｐは、搬送ローラ１０による用紙部６ｂの搬送方向とは反対に働く。ここで、張力Ｔｐａｐはバックテンションとも呼称することとする。
【００４２】
図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）、図８（ｅ）は、それぞれ搬送速度Ｖｌｆ、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌ、弛みＳｐａｐ、張力Ｔｐａｐ、電流Ｉの時間変化を示したグラフである。図８（ｅ）における電流Ｉは、ロールモータ１９に通電する電流値を示している。
【００４３】
搬送ローラ１０による１回の搬送期間において、図８（ａ）に示す搬送ローラ１０の搬送速度Ｖｌｆのグラフにおける搬送期間は、加速期間（Ｔａ−Ｔｃ）、定速期間（Ｔｃ−Ｔｅ）、減速期間（Ｔｅ−Ｔｆ）の３つの期間に分けられる。
【００４４】
搬送ローラ１０が回転を開始する時点Ｔａと同時に、ロールモータ１９に電流Ｉを正方向に流し始め、ロール紙６も回転を開始する。ロール紙６は搬送ローラ１０より重く、ロール紙６の慣性モーメントは搬送ローラ１０よりも大きいため、搬送ローラ１０は回転速度を急に変更することができるのに対し、ロール紙６は回転速度を急に変更することができない。そのため、図８（ｂ）に示すように、ロール紙６は搬送ローラ１０に引っ張られながら回転する。
【００４５】
したがって、ロール紙６による用紙部６ｂの繰り出し速度Ｖｒｏｌｌは、加速期間（Ｔａ−Ｔｃ）のうちの初期の期間（Ｔａ−Ｔｂ）では搬送ローラ１０による搬送速度Ｖｌｆと等しい。また、期間（Ｔａ−Ｔｂ）では、ロール紙６の用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分かかる張力はＴｐａｐがゼロより大きい。すなわち、期間（Ｔａ−Ｔｂ）では、ロール紙６の用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分には、搬送ローラ１０の用紙部６ｂの搬送方向とは反対方向にバックテンションＴｐａｐが働く。
【００４６】
期間（Ｔａ−Ｔｂ）で用紙部６ｂに働く張力Ｔｐａｐの大きさは、電流値ＩAを変更することにより、変えることが可能である。張力Ｔｐａｐを大きくする場合には電流値ＩAを小さくし、張力Ｔｐａｐを小さくする場合には電流値ＩAを大きくする。
【００４７】
加速期間（Ｔａ−Ｔｃ）において、搬送速度Ｖｌｆは等加速度であるのに対し、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌの加速度は徐々に高くなる。これに伴い、加速期間（Ｔａ−Ｔｃ）の途中のＴｂの時点で、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌが搬送速度Ｖｌｆを上回る。上述したように、ロール紙６の慣性モーメントは搬送ローラ１０よりも大きいため、期間（Ｔｂ−Ｔｄ）では、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌが搬送速度Ｖｌｆを上回る状態が続く。
【００４８】
期間（Ｔｂ−Ｔｄ）では、弛みＳｐａｐが生じ、バックテンションＴｐａｐの値はゼロとなる。期間（Ｔｃ−Ｔｄ）は、搬送速度Ｖｌｆの定速期間（Ｔｃ−Ｔｅ）内にあり、弛みＳｐａｐを維持しつつ、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌが搬送速度Ｖｌｆと等しくなるようにロールモータ１９が制御される。これにより、時点Ｔｄでは、繰り出し速度Ｖｒｏｌｌと搬送速度Ｖｌｆとが等しくなる。その後の定速期間（Ｔｃ−Ｔｅ）および減速期間（Ｔｅ−Ｔｆ）内の期間（Ｔｄ−Ｔｆ）では、弛みＳｐａｐ＞０、かつ、バックテンションＴｐａｐ＝０となるように制御される。
【００４９】
時点Ｔｆ以降では、ロールモータ１９に電流Ｉを負方向に流し、弛みＳｐａｐをゼロとするとともに、次の搬送期間が始まる時点Ｔａまで若干の張力Ｔｐａｐを付与する。その後、同様の搬送期間が繰り返される。このように、画像形成装置１では、ロール紙６の用紙部６ｂが、一定の搬送期間で、間欠搬送される。
【００５０】
ここで、期間（Ｔａ−Ｔｂ）において、バックテンションＴｐａｐを発生させるのは、用紙部６ｂの斜行を補正するためである。
【００５１】
図９を用いて、本実施形態におけるロール紙６の用紙部６ｂの斜行補正のメカニズムについて説明する。図９では、図の上側をＰ１と呼称し、図の下側をＰ２と呼称することとする。なお、図９では、吸引ファン３０による作用を考慮せずに説明する。
【００５２】
図９はロール紙６および搬送ローラ１０を上方から見た概略構成図である。図９は搬送ローラ１０によってロール紙６の用紙部６ｂがＰ２向きの斜行状態で搬送されているときの、搬送ローラ１０による搬送力ＨとバックテンションＴｐａｐとの関係を示した図である。
【００５３】
図９に示す矢印は、用紙部６ｂがＰ２向きの斜行状態で搬送されているときに用紙部６ｂに加わる搬送ローラ１０の搬送力Ｈ、およびバックテンションＴｐａｐをベクトルで示している。用紙部６ｂに加わる搬送ローラ１０の搬送力Ｈはいずれの位置においても等しい。これに対し、用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分の用紙部６ｂは、Ｐ１側ほど張り、Ｐ２側ほど弛む傾向にある。そのため、用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分に加わるバックテンションＴｐａｐは、Ｐ１側ほど大きくなり、Ｐ２側ほど小さくなる。
【００５４】
したがって、用紙部６ｂがＰ２向きの斜行状態で搬送されている場合には、Ｐ１側ほど大きいバックテンションＴｐａｐが働くため、用紙部６ｂは搬送ローラ１０に対してＰ１側ほど滑りが発生しやすくなる。用紙部６ｂは、搬送ローラ１０に対してＰ１側が優先的に滑ることにより、用紙部６ｂの搬送方向は徐々にＰ１側に補正される。これにより、用紙部６ｂの斜行が解消されると、バックテンションＴｐａｐは、用紙部６ｂのＰ１側からＰ２側にわたって均一となり、用紙部６ｂの斜行補正が完了する。
【００５５】
逆に、Ｐ１向きの斜行状態で搬送されているときには、用紙部６ｂの、ロール部６ａと搬送ローラ１０との間にある部分に加わるバックテンションＴｐａｐは、Ｐ２側ほど大きくなり、Ｐ１側ほど小さくなる。そのため、用紙部６ｂは搬送ローラ１０に対してＰ２側ほど滑りが発生しやすくなる。用紙部６ｂは、搬送ローラ１０に対してＰ２側が優先的に滑ることにより、用紙部６ｂの搬送方向は徐々にＰ２側に補正される。これにより、用紙部６ｂの斜行が解消されると、バックテンションＴｐａｐは、用紙部６ｂのＰ１側からＰ２側にわたって均一となり、用紙部６ｂの斜行補正が完了する。
【００５６】
次に、張力Ｔｐａｐと動摩擦力Ｆｐとの関係について説明する。張力Ｔｐａｐも動摩擦力Ｆｐも用紙部６ｂに対して働く力として共通するが、張力Ｔｐａｐは用紙部６ｂの搬送方向における搬送ローラ１０の上流側で働き、動摩擦力Ｆｐは用紙部６ｂの搬送方向における搬送ローラ１０の下流側で働く。したがって、張力Ｔｐａｐは用紙部６ｂを搬送方向とは反対側に引っ張るバックテンションであるが、動摩擦力Ｆｐは用紙部６ｂを搬送方向とは反対側に押し返す力である。しかし、動摩擦力Ｆｐも張力Ｔｐａｐと同様にバックテンションと同様の力として働くことがわかっているため、動摩擦力Ｆｐもバックテンションとして扱う。
【００５７】
図１０は張力Ｔｐａｐと動摩擦力Ｆｐとの関係を示した図である。上述したように、吸引ファン３０のデューティー比は、１００％、８０％、６０％のいずれかに設定される。吸引ファン３０のデューティー比が６０％、８０％、１００％のときそれぞれ生じる第１の吸着力、第２の吸着力、第３の吸着力はこの順番に強くなる。用紙部６ｂには、吸引ファン３０のデューティー比に応じた動摩擦力Ｆｐが発生する。上述したように、動摩擦力Ｆｐは用紙部６ｂのバックテンションとして働く。
【００５８】
用紙部６ｂに働くバックテンションが、各搬送期間ごとに変化すると、用紙部６ｂの搬送ローラ１０に対する滑り量も各搬送期間ごとに変化してしまう。そのため、用紙部６ｂに働くバックテンションは一定であることが望ましい。
【００５９】
そこで、画像形成装置１では、用紙部６ｂに働く２つの力である張力Ｔｐａｐと動摩擦力Ｆｐとの合計が一定になるように、張力Ｔｐａｐが調整される。具体的には、図１０に示すように、用紙部６ｂに働く動摩擦力Ｆｐは、吸引ファン３０のデューティー比が６０％、８０％、１００％となる順に大きくなる。これに合わせて、張力Ｔｐａｐの大きさが小さくなるように制御される。すなわち吸着力が順に大きくなる第１の吸着力、第２の吸着力、第３の吸着力のとき、順に小さくなる第１の張力、第２の張力、第３の張力が発生するようにロールモータ１９に供給する電流値を制御する。
【００６０】
図１１は本実施形態に係る画像形成装置１のロール紙６の用紙部６ｂを搬送する流れを示したフローチャートである。まず、画像形成装置１の動作が開始し（Ｓ０１）、ユーザによって記録情報が入力されると（Ｓ０２）、該記録情報等に基づいて吸引ファン３０の制御モードが決定される（Ｓ０３）。
【００６１】
ロールモータ制御部１２０は、吸引ファン３０の制御モードが「弱い」の場合、制御パラメータ１にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ０４）。また、ロールモータ制御部１２０は、吸引ファン３０の制御モードが「普通」の場合、制御パラメータ２にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ０７）。制御パラメータ１は制御パラメータ２よりも張力Ｔｐａｐが大きくなるような、ロールモータ１９に供給する電流値などの制御情報を有している。また、ロールモータ制御部１２０は、吸引ファン３０の制御モードが「強い」の場合、制御パラメータ３にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ１０）。制御パラメータ３は制御パラメータ２よりも張力Ｔｐａｐが小さくなるような制御情報を有している。
【００６２】
そして、記録が開始され（Ｓ０５、Ｓ０８、Ｓ１１）、記録が終了すると（Ｓ０６、Ｓ０９、Ｓ１２）、記録が続行されるか否かが判断される（Ｓ１３）。記録が続行される場合にはステップＳ０１に戻り、記録が続行されない場合には記録が終了される（Ｓ１４）。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、以下に説明する構成以外、第１の実施形態と同様である。
【００６３】
図１２は画像形成装置の機能の概略を示したブロック図である。第１の実施形態に係る図６と異なる点は、吸引ファン３０による用紙部６ｂの吸引圧力を測定し、その測定結果を主制御部１１０に送る負圧計３３が設けられている点である。本実施形態では、吸引ファン３０による吸引圧力により用紙部６ｂのプラテンへの吸着力を制御する。そして、負圧計３３の測定結果に基づいて、用紙部６ｂの張力Ｔｐａｐを決定することにより、全ての搬送期間において用紙部６ｂに働くバックテンションが一定となるようにしている。
【００６４】
図１３は本実施形態に係る画像形成装置のロール紙６の用紙部６ｂを搬送する流れを示したフローチャートである。まず、画像形成装置１の動作が開始し（Ｓ２１）、ユーザによって記録情報が入力されると（Ｓ２２）、負圧計３３による吸引圧力の測定結果に基づいて吸引ファン３０の制御モードを決定する（Ｓ３３）。
【００６５】
ロールモータ制御部１２０は、負圧計３３によって測定された吸引ファン３０の吸引圧力が０．５ＫＰａ未満の場合、用紙部６ｂのプラテンへの吸着力を「弱い」と判断し、制御パラメータ１にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ２４）。また、ロールモータ制御部１２０は、負圧計３３によって測定された吸引ファン３０の吸引圧力が０．５ＫＰａ以上０．７ＫＰａ未満の場合、用紙部６ｂのプラテンへの吸着力を「弱い」と判断し、制御パラメータ２にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ２７）。また、ロールモータ制御部１２０は、負圧計３３によって測定された吸引ファン３０の吸引圧力が０．７ＫＰａ以上の場合、制御パラメータ３にて張力Ｔｐａｐの制御を行う（Ｓ３０）。
【００６６】
そして、記録が開始され（Ｓ２５、Ｓ２８、Ｓ３１）、記録が終了すると（Ｓ２６、Ｓ２９、Ｓ３２）、記録を続行するか否かが判断される（Ｓ３３）。記録が続行される場合にはステップＳ２１に戻り、記録が続行されない場合には記録が終了される（Ｓ３４）。
【符号の説明】
【００６７】
１ 画像形成装置
６ ロール紙
６ａ ロール部
６ｂ 用紙部
１０ 搬送ローラ
１３ 用紙センサ
１９ ロールモータ
２１、２５ エンコーダセンサ
２４ 搬送モータ
３０ 吸引ファン
１２０ ロールモータ制御部
１３０ 搬送モータ制御部
１４０ 吸引ファン制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートがロール状に巻かれたロール部を回転させるとともに、搬送ローラを回転させることによって前記ロール部から引き出された前記被記録シート部の搬送を行う搬送期間を間欠的に繰り返して、該被記録シート部を、記録が行われるプラテンに搬送する画像形成装置であって、
前記プラテンに前記被記録シート部を吸引する吸引手段と、
前記吸引手段の吸引による前記被記録シート部の前記プラテンへの吸着力の大きさに基づいて、前記被記録シート部の、前記ロール部から前記搬送ローラまでの部分における張力を制御する制御部と、
を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記吸引手段をＰＷＭ制御し、前記吸引手段のデューティー比を変更することにより前記吸着力の大きさを変更する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記吸引手段による前記被記録シート部の吸引圧力を測定する負圧計を有し、
前記制御部は、前記負圧計が測定した前記吸引圧力に基づいて前記張力の大きさを制御する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記吸着力が第１の吸着力のとき前記張力が第１の張力となり、前記吸着力が前記第１の吸着力よりも大きな第２の吸着力のとき前記張力が前記第１の張力よりも小さな第２の張力となるように制御する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ロール部を回転駆動するロールモータを有し、前記制御部は前記ロールモータを制御することによって前記張力を制御する請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記被記録シート部の搬送において、前記ロール部から前記搬送ローラまでの部分に前記張力を付与しない期間が存在するように前記ロールモータの制御する請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項１】
シートがロール状に巻かれたロール部を回転させるとともに、搬送ローラを回転させることによって前記ロール部から引き出された前記被記録シート部の搬送を行う搬送期間を間欠的に繰り返して、該被記録シート部を、記録が行われるプラテンに搬送する画像形成装置であって、
前記プラテンに前記被記録シート部を吸引する吸引手段と、
前記吸引手段の吸引による前記被記録シート部の前記プラテンへの吸着力の大きさに基づいて、前記被記録シート部の、前記ロール部から前記搬送ローラまでの部分における張力を制御する制御部と、
を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記吸引手段をＰＷＭ制御し、前記吸引手段のデューティー比を変更することにより前記吸着力の大きさを変更する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記吸引手段による前記被記録シート部の吸引圧力を測定する負圧計を有し、
前記制御部は、前記負圧計が測定した前記吸引圧力に基づいて前記張力の大きさを制御する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記吸着力が第１の吸着力のとき前記張力が第１の張力となり、前記吸着力が前記第１の吸着力よりも大きな第２の吸着力のとき前記張力が前記第１の張力よりも小さな第２の張力となるように制御する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ロール部を回転駆動するロールモータを有し、前記制御部は前記ロールモータを制御することによって前記張力を制御する請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記被記録シート部の搬送において、前記ロール部から前記搬送ローラまでの部分に前記張力を付与しない期間が存在するように前記ロールモータの制御する請求項５に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−２８１１６（Ｐ２０１３−２８１１６Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６６６８２（Ｐ２０１１−１６６６８２）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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