JP2009190292A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 人手を要することなく、記録を完了した後の被記録材を所望位置で無駄なく切断することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像情報に基づいて被記録材に記録する画像形成部１と記録した被記録材を巻き取るための巻取機構３とを備える。巻取機構の近傍又は一部に被記録材を切断するためのカッター手段６を配する。画像形成部１は、ロール状の被記録材を解きながら給紙する給紙手段と解き出された被記録材を巻き戻し可能な巻戻手段とを有する。巻取機構３と巻戻手段との連携により被記録材を装置載置面に接触させることなくカッター手段６により切断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像情報に基づいて被記録材に記録する画像形成部と、記録した被記録材を巻き取るための巻取機構とを備えた画像形成装置に関する。

プリンタ、プロッタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、記録紙等の被記録材に画像を記録する画像出力装置として広く使用されている。被記録材としては、紙やプラスチックや布など、種々の材質のものが使用可能である。画像形成装置として、画像情報に基づいて被記録材に記録する画像形成部と、記録した被記録材を巻き取るための巻取機構とを備えたものが知られている。かかる画像形成装置は、一般に、ロール紙などの連続した大判の被記録材に画像を記録するのに好適である。

大判のプリントでは、一般に、被記録材としてロール状に巻き取られたロール紙が使用されている。その理由は、大判の場合は、定寸のカットシートを使用する場合に比べ、プリンタの小型化が可能であり、操作性の向上、保管場所の縮小および物流性能の向上が可能になるからである。この種の画像形成装置においては、ロール状に巻回された被記録材を解きながら画像を記録していき、記録した被記録材を排出していく。この場合、記録後の被記録材の処理方法としては、記録した被記録材は装置内部に配置されたカッター手段で一定サイズごとに切断していく方法と、記録した被記録材を装置本体外部に装備した巻取機構に切断することなくロール状に巻き取る方法がある。

後者のロール状に巻き取る方法は、特に大量の記録を行う場合に好適であり、画像形成装置にいちいち印刷物を取りにいく手間を省くことができ、また、ユーザーにとって断続的な作業を回避することができるなどの利点がある。一般的に、連続的に巻き取られた成果物（印刷物）は、作業台等の分離作業工程に回されて１枚１枚分離される。また、ラミネートを施したり、パネル加工を行ったりする作業を同時に行うこともある。

図７は巻取機構を装備した画像形成装置において記録した被記録材を巻き取っていくときの側面図である。図８は図７の画像形成装置において記録した被記録材を切断したときの側面図である。この種の画像形成装置は、スタンド１０２上に画像形成部１０１を搭載して構成され、巻取機構１０３はスタンド１０２に配されている。また、画像形成部１０１から排出されてくる被記録材（印刷物）Ｓの搬送経路に中間ローラ１０４が配されている。つまり、画像形成部１０１でプリントされて排出される連続紙は、矢印Ａ方向に搬送され、中間ローラ１０４で搬送方向を上向きに変更された後、巻取機構１０３により矢印Ｂ方向に巻き取られていく。このような巻取機構を備えた画像形成装置は特許文献１に開示されている。
特開２００１−２９４３４５号公報

しかしながら、巻取機構を装備した従来の画像形成装置では、記録を完了した被記録材をカッターで切断すると、図８に示すように、成果物である被記録材が装置本体から落下して装置載置面に接触するという不都合があった。つまり、装置載置面に接触することで、画像を記録した被記録材が汚れたり、損傷するなどの不都合が生じる可能性があった。これを回避する方法として、記録領域に続く余白部分を大量に搬送することが考えられるが、かかる方法では高価な用紙を無駄に消費することになる。そこで、かかる用紙の無駄を避けるために、ユーザーが記録された被記録材を押えながら切断する作業が行われている。しかし、このような作業は、無人化ないし省力化の観点からも好ましいことではない。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、人手を要することなく、記録を完了した後の被記録材を所望位置で無駄なく切断することが可能な画像形成装置を提供することである。

本発明は、画像情報に基づいて被記録材に記録する画像形成部と、記録した被記録材を巻き取るための巻取機構とを備えた画像形成装置において、前記巻取機構の近傍又は一部に被記録材を切断するためのカッター手段を配することを特徴とする。
上記構成においては、前記画像形成部は、ロール状の被記録材を解きながら給紙する給紙手段と解き出された被記録材を巻き戻し可能な巻戻手段とを有し、前記巻取機構と前記巻戻手段との連携により被記録材を装置載置面に接触させることなく前記カッター手段により切断することが好ましい。

本発明によれば、巻取機構の近傍又は一部に被記録材を切断するためのカッター手段を配することにより、人手を要することなく、記録を完了した後の被記録材を所望位置で無駄なく切断することが可能な画像形成装置が提供される。

以下に本発明の実施形態を説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は一実施形態に係る画像形成装置を前方から見た斜視図である。図２は図１の画像形成部の内部を上方から見た斜視図である。画像形成部１は画像情報に基づいて記録ヘッドにより被記録材に画像を形成する。本実施形態では、画像形成部１が、画像情報に基づいて記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置である場合を例示する。また、本実施形態では、画像形成部が、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させて被記録材に記録を行うシリアルプリンタである場合を例示する。

画像形成装置は、スタンド２の上部に画像形成部１を搭載して構成されている。画像形成部１の手前側には紙管に巻回されたロール状の被記録材（ロール紙）Ｒがセットされている。また、画像形成部１には、ロール紙Ｒを解きながら記録位置へ給紙（搬送）する給紙手段と、解き出された被記録材（ロール紙）を巻き戻すための巻戻手段とを有する給紙機構３４が設けられている。給紙機構３４から解き出された被記録材は、Ｕターン搬送されながら記録位置で記録された後、装置の手前側から排出されてくる。

スタンド２上の画像形成部１より下方には、画像形成部１で記録した被記録材を巻き取るための巻取機構３が装備されている。巻取機構３は、画像形成部から送り出される被記録材（成果物）を、巻取駆動部３１と巻取可動部３２の間に保持した紙管（不図示）上に巻き取っていく。巻取駆動部３１の内部には、後述する検知手段５の信号に基づいて紙管を回転させるモータ（不図示）が装備されている。また、巻取可動部３２は両矢印Ｃで示す幅方向に移動可能であり、保持される紙管の長さ（被記録材の幅サイズ）に応じてユーザーが移動させることができる。例えば２４インチ幅の被記録材をセットする場合は、巻取可動部３２を２４インチ用紙管を保持する位置へ移動させる。また、スタンド２には、排出されてくる被記録材を切断するためのカッター手段６が装備されている。このカッター手段６は、巻取機構３の下側近傍またはその一部に配設されている。

画像形成部１の上部には開閉カバー１１が設けられ、開閉カバー１１を開くことにより内部の機構にアクセスすることができる。画像形成部１には、記録ヘッド２１を搭載して被記録材の幅方向に往復移動可能なキャリッジ１４が設けられている。また、記録ヘッド２１と対向する位置には、記録ヘッド２１により記録される被記録材を案内支持するためのプラテン２２が配されている。プラテン２２の搬送上流側（本実施形態では、画像形成部１内のＵターン搬送経路において、給紙機構３４にセットされた巻芯上のロール紙Ｒ寄りの位置）には、被記録材を搬送（紙送り）するための搬送ローラ２６が配されている。搬送ローラ２６に対してローラホルダ２８に軸支された複数のピンチローラ２７を弾性力により押圧することにより、その間に挟持される被記録材に搬送力が付与される。

記録位置（画像形成位置）においては、キャリッジ１４をレール１２に沿って矢印Ｅ、Ｆ方向に移動（主走査）させながら、画像情報に基づいて記録ヘッド２１から被記録材へインクを吐出することにより記録（画像形成）が行われる。キャリッジ１４の移動に同期して記録する１ライン分の記録と搬送ローラ２６による被記録材の矢印Ｇ方向への所定ピッチの搬送（紙送り）とを交互に繰り返すことにより、被記録材に画像が形成されていく。

記録された被記録材は、矢印Ｇ方向へ搬送されることで、画像形成部１から送り出されていく。本実施形態に係る画像形成部１は、このように記録ヘッド２１を搭載したキャリッジ１４を往復移動させて被記録材に記録を行うシリアルプリンタで構成されている。キャリッジ１４には、被記録材を切断可能なカッター手段１３が搭載されている。画像形成部１内に配されたカッター手段１３の刃は、必要なときに切断位置まで突出するものであり、通常では被記録材と接触しない位置に引っ込んでいる。このカッター手段１３の刃部を突出させる方法としては、例えば、キャリッジ１４に搭載したソレノイド等のアクチュエータを用いる方法、あるいは、キャリッジ１４を所定の位置へ移動させ、その場所でアクチュエータ等により突出させる方法が用いられる。

図３は図１の画像形成装置において記録動作中に中間ローラの位置が低下したときの側面図である。図４は図１の画像形成装置において記録動作中に中間ローラの位置が上昇したときの側面図である。図５は図１の画像形成装置において被記録材をカッター手段で切断したときの側面図である。画像形成部１の給紙機構３４は、ロール状の被記録材Ｒを解きながら給紙する給紙手段と、解き出された被記録材Ｓを巻き戻し可能な巻戻手段と有する。つまり、給紙機構３には、給紙手段の他に、ロール紙Ｒから解き出された被記録材Ｓを紙管上へ巻き戻し可能な巻戻手段が設けられている。

画像形成部１からカッター手段６へ至る被記録材Ｓの搬送経路の途中には中間ローラ４が配されている。中間ローラ４は、巻き取り中の被記録材に所定の張力を与えるための錘の役割を有する。インクジェット記録装置で記録した被記録材（特に薄い紙）は、インク（水分）によって部分的に伸びるために凹凸が生じる。凹凸が生じた状態で巻き取った場合は、凹凸のために順調に巻き取ることができないことがある。そこで、Ｕターン状に垂れ下がった記録後の被記録材上に中間ローラ４を載せて張力を与えることにより、凹凸の発生を防ぎながら巻き取ることが行われる。

また、中間ローラ４は、後述するように、巻取機構の起動および停止のトリガーとなる信号を発生させるための遮蔽物としての機能も有する。検知手段５は、一般に電気式センサで構成される。具体的には、例えば、約２０ｃｍ程度離れたところに配置された発光部と受光部とを有し、センサ光を遮光したときにオン信号を返し、通光したときにオフ信号を演算部へ送るように構成される。

本実施形態に係る画像形成装置の特徴的な構成および動作をさらに説明する。まず、画像形成部１で記録された被記録材は画像形成部１により下方（矢印Ａ方向）へ搬送され、下方へ搬送されてくる被記録材Ｓは、搬送経路の下部に配された中間ローラ４によって搬送方向を上向きに変更される。上方へ搬送される被記録材Ｓは、途中でカッター手段６を通過し、巻取機構３に巻き取られる。搬送される被記録材Ｓは中間ローラ４により所定の張力を付与されている。検知手段５により中間ローラ４を検知した結果、中間ローラ４が所定高さより低い位置にあると判別されたとき（検知手段５が中間ローラ４の存在を検知したとき）、その検知信号に基づいて巻取機構３を矢印Ｂ方向に回転駆動する。巻取機構３の矢印Ｂ方向の回転により被記録材Ｓを巻き取っていくと、巻き取り量に応じて中間ローラ４が上昇する。そして、中間ローラ４が所定高さ位置まで上昇したと判別されたとき（検知手段５が中間ローラ４の存在を検知しないとき）、巻取機構３の巻取動作を停止する。

一方、画像形成部１により被記録材Ｓが矢印Ａ方向に搬送されると、中間ローラ４は搬送量に応じて下方へ移動する。そして、中間ローラ４が所定高さ位置まで低下すると、再び検知手段５によって検知され、その検知信号に基づいて再び巻取機構３が矢印Ｂ方向へ回転駆動される。このような動作を繰り返すことにより、画像形成部１で被記録材に記録するとともに、画像形成部１から送り出される成果物としての被記録材Ｓを巻き取っていく。被記録材に対する全ての記録が完了した後、画像形成部１内の搬送手段（搬送ローラ２６等）により被記録材Ｓをさらに矢印Ａ方向へ搬送し、記録領域の後側の余白部分（非記録部分）がカッター手段６に到達するまで搬送する。この場合、被記録材Ｓの搬送量は装置設計上で決まるため、装置本体は必要以上の余白部分を無駄に送ることなく、カッター手段６まで搬送することができる。

余白をカッター手段６まで搬送したところで、被記録材Ｓの搬送方向を反転させ、画像形成部１の給紙機構３４に設けた巻戻手段により被記録材Ｓを矢印Ａ方向と反対方向へ所定長さだけ巻き戻す。給紙機構３４の巻戻手段は、専用モータ、ギア、クラッチなどによって構成され、被記録材（ロール紙）Ｒを支持している軸の端部のギアと給紙機構３４のギアとが噛み合っている。この巻戻手段は、モータをオンにして巻取方向に回転駆動されることで、被記録材をロール紙Ｒの巻芯上に巻き取ることができる。通常の記録中では、駆動伝達系の途中に配されたクラッチがオフになるため、巻戻手段は駆動されない。つまり、通常の記録中では、搬送ローラ２６とピンチローラ２７のニップの搬送力等により巻芯上のロール紙Ｒを解き出しながら記録を行う。

このような巻き戻しにより、中間ローラ４を床面から上方へ所定距離離れた位置まで上昇させる。この巻き戻し操作は、被記録材を切断したときに、被記録材のカッター手段６と中間ローラ４との間の部分が床面に接触して汚損や損傷の原因となることを防ぐためである。この巻き戻しによって被記録材Ｓの切断位置（カッター手段と被記録材の相対位置）が変動することはない。そこで、カッター手段６の刃６１を図１中の矢印Ｃ方向に移動させることにより被記録材を切断する。切断後の状態は図５に示すとおりである。続いて、切断された被記録材を給紙機構３４の巻戻手段によりさらに巻き戻し（図５中の矢印Ｄ方向）、次回の記録において被記録材の先端部分に無駄な余白領域を作らないように準備しておく。

図６は以上説明した一実施形態に係る画像形成装置の動作のフローチャートである。次に、上述の実施形態の一連の動作について順を追って説明する。ステップＳ１で被記録材の先端部を巻取機構３の紙管に固定し、ステップＳ２で中間ローラ４を被記録材にセットし、画像形成部１において、給紙機構３４にセットされたロール紙Ｒから搬送ローラ２６等によって解き出された被記録材に記録を行う。中間ローラ４はユーザーによってＵターン状の被記録材上にセットされる。ステップＳ１およびステップＳ２においては、記録した被記録材の先端部を巻取機構３に固定させる手段と、中間ローラ４を所定位置にセットする手段とを設けることで、更なる自動化システムを構築することが可能である。

ステップＳ３で被記録材に対する記録が完了したか否かを判別し、完了していない場合はステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、検知手段５により中間ローラ４を検知することにより、中間ローラ４の上下位置が所定高さより低いか否かを判別する。中間ローラ４が検知されず所定位置より高いと判別した場合は、ステップＳ３へ戻り、被記録材に対する記録が完了するまで記録動作を継続する。ステップＳ４で中間ローラ４を検知することで所定位置より低いと判別した場合は、ステップＳ５へ進んで巻取機構３を駆動して被記録材を巻き取ることにより中間ローラ４を所定高さ位置まで上昇させる。

ステップＳ３において被記録材に対する記録が完了したと判別した場合は、ステップＳ６へ進み、記録した被記録材の余白部分がカッター手段６の位置にくるまで、画像形成部１の搬送手段（搬送ローラ２６等）により被記録材を送り出し方向へ搬送する。余白部分がカッター手段６まで搬送されてきたとき、巻取機構３の巻き取り動作を停止するとともに、ステップＳ７へ進み、画像形成部１の給紙機構３４の巻戻手段により被記録材Ｓを画像形成部側へ所定長さだけ巻き戻す。この巻戻動作により、中間ローラ４を所定高さ位置まで上昇させる。その後、ステップＳ８に進んで、カッター手段６により被記録材Ｓを切断する。この切断動作は、カッター手段６の切断刃を被記録材の幅方向に移動させることにより行われる。

被記録材Ｓを切断すると、中間ローラ４は床上に落下することになる。これを防止するために、切断した後に中間ローラ４を収容もしくは支持する機構を設けても良い。例えば、給紙機構３４の巻戻手段により中間ローラ４を上昇位置（図４）まで巻き戻した後、スタンド２からせり出したサポート部材（不図示）によって落下する中間ローラ４を支持する構成を採ることができる。あるいは、中間ローラ４が上昇したときに、巻取機構３の一部に配されたマグネットによって、中間ローラ４内の磁性体を磁力吸引することで落下を防止する構成を採ることも可能である。次いで、ステップＳ９へ進み、切断された被記録材をさらに画像形成部内へ所定長さだけ巻き戻す。これにより、次回の記録を開始するときに、被記録材の先端部分に無駄な余白領域を作らないように準備しておく。以上で、被記録材に記録する際の一連の動作を終了する。

以上の実施形態によれば、巻取機構３の近傍又は一部に被記録材Ｓを切断するためのカッター手段６を配することにより、人手を要することなく、記録を完了した後の被記録材を所望位置で無駄なく切断することが可能な画像形成装置が提供される。また、記録した被記録材Ｓの切断は、巻取機構３と巻取手段（給紙機構３４）との連携により、被記録材Ｓを装置載置面に接触させることなくカッター手段６により切断する動作によって実行される。つまり、図６のステップＳ６〜ステップＳ８で説明したように、巻取機構３により被記録材を切断位置まで搬送した後、切断することなく、一旦巻戻手段により被記録材を所定長さだけ巻き戻す。この巻戻動作により中間ローラ４を所定高さまで上昇させた後で被記録材を切断するように制御される。かかる制御動作により、切断された成果物（被記録材）の装置載置面への落下を防止することができ、装置載置面との接触に起因する記録成果物の汚染や損傷を防止することができる。

なお、以上の実施形態では、画像形成部が記録ヘッドを往復移動させて記録を行うシリアルタイプである場合を例に挙げたが、本発明は、紙送りのみで１ラインずつ一括して画像を形成するラインタイプの画像形成部を用いる場合にも同様に適用可能である。また、以上の実施形態では、画像形成部がインクジェット記録装置である場合を説明したが、本発明は、熱転写式、感熱式、レーザービーム式、ワイヤドット式など、他の記録方式の画像形成部を用いる場合にも同様に適用可能である。さらに、本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の単体の画像形成装置の他、複合機器やシステム構成などにおける画像形成装置に対しても同様に適用可能である。また、本発明は、被記録材として、紙、プラスチックシート、写真調印画紙、布など、種々の材質を使用する場合にも同様に適用可能である。

一実施形態に係る画像形成装置を前方から見た斜視図である。 図１の画像形成部の内部を上方から見た斜視図である。 図１の画像形成装置において記録動作中に中間ローラの位置が低下したときの側面図である。 図１の画像形成装置において記録動作中に中間ローラの位置が上昇したときの側面図である。 図１の画像形成装置において被記録材をカッター手段で切断したときの側面図である。 一実施形態に係る画像形成装置の記録動作のフローチャートである。 巻取機構を装備した画像形成装置において被記録材を巻き取っていくときの側面図である。 図７の画像形成装置において被記録材を切断したときの側面図である。

符号の説明

１ 画像形成部
２ スタンド
３ 巻取機構
４ 中間ローラ
５ 検知手段
６ カッター手段
１４ キャリッジ
２１ 記録ヘッド
２６ 搬送ローラ
３４ 給紙機構
Ｒ 被記録材（ロール紙）
Ｓ 被記録材

Claims (6)

1. 画像情報に基づいて被記録材に記録する画像形成部と、記録した被記録材を巻き取るための巻取機構とを備えた画像形成装置において、
   前記巻取機構の近傍又は一部に被記録材を切断するためのカッター手段を配することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成部は、ロール状の被記録材を解きながら給紙する給紙手段と解き出された被記録材を巻き戻し可能な巻戻手段とを有し、前記巻取機構と前記巻戻手段との連携により被記録材を装置載置面に接触させることなく前記カッター手段により切断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成部から前記カッター手段へ至る搬送経路の途中に配された中間ローラと、前記中間ローラの位置を検知する検知手段とを設け、前記中間ローラの位置が低下したとき前記巻取機構により被記録材を巻き取ることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成部で記録した被記録材の余白部が前記カッター手段まで搬送されてきたとき、前記巻取機構の巻き取り動作を停止するとともに前記巻戻手段により被記録材を所定長さだけ巻き戻した後に、前記カッター手段により被記録材を切断することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成部は、画像情報に基づいて記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して記録を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成部は、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させて被記録材に記録を行うシリアルプリンタであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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