JP4367303B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像記録装置に関する。

連続紙を用いた連続帳票プリンタでは用紙切れが発生するとＪＡＭの発生による用紙のロス、内部機器の破損の危険やＪＡＭ用紙を取り除く作業、連続紙を再度通すのに要する作業などの手間や時間的ロスなどで多大な損害が発生する。そのため用紙切れが発生した場合、即座にこれを検知して損害が拡大する前にプリンタ全体を停止させる安全機構が提案されている。

従来では例えば必要な位置にコロを設置して用紙に接触・従動回転させ、コロの回転が停止した場合に用紙切れとして検知していたが、用紙切れが発生してもその直後はコロが自身の慣性力でしばらく回転し続けるために用紙切れ発生の検知が遅れること、コロを設置した位置の状態しかわからない点などの不都合があった。

この問題に対応して、たとえば制御装置に接続された検出手段を設け、これにより検出したウェブ張力値のレベルを制御装置が判断し、レベルに応じて安全装置を作動させたり運転形態を選択する等の構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし上記の方法では用紙切れ検出用のセンサが必要であり、構造の複雑化・部品点数の増加を招いてしまう。

上記の問題点を解決するには搬送速度の基準となる送り基準ローラの下流において、どの位置で用紙が切れてもコロセンサや張力センサなどのセンサを別途追加せずに用紙切れが検知できる構成が必要となる。
特開２００３−１１２４１０号公報 （図１、第３頁〜第４頁）

本発明は上記事実を考慮し、連続紙を使用し単純な構造で用紙切れを検知できる画像記録装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の画像記録装置は、用紙搬送方向に並んだ１個または複数の感光体ドラム上に形成した画像を連続紙上に転写する画像記録装置であって、前記感光体ドラムよりも搬送方向上流に設けられ前記連続紙の搬送速度の基準となる基準ローラと、前記感光体ドラムよりも搬送方向下流に設けられ前記連続紙を引っ張るサブドライブローラと、搬送方向最下流の感光体ドラムと前記サブドライブローラとの間に設けられ、前記連続紙の張力を検出する張力検出手段と、前記張力検出手段が検出する連続紙の検出張力に応じて、前記連続紙の張力が一定となるように前記サブドライブローラの回転速度を制御する制御手段と、を設け、前記連続紙の張力が基準値であるときに、前記サブドライブローラの搬送速度が前記基準ローラの搬送速度よりも早い所定速度に達すると用紙切れと判断し、処理を停止することを特徴とする。

なお、本発明においては、ローラの回転速度とはローラの外周面において移動する速度を意味する。

上記構成の発明では、連続紙を引っ張るサブドライブローラの回転速度が所定速度に達すると、搬送途中のどこかで用紙が切れ、連続紙を引っ張るサブドライブローラにかかる張力が低下していると判断することで、簡単な構造で素早く用紙切れを検知できる画像記録装置とすることができる。

請求項２に記載の画像記録装置は、アームによって回動自在に支持され、バネによって前記連続紙に張力を与える方向に付勢された張力制御ローラを備え、前記張力検出手段は前記アームの回動位置によって前記連続紙の張力を検出することを特徴とする。

上記構成の発明では、張力制御ローラを支持するアームの回動位置によって張力を検出することで、別途張力検出手段を設けずに連続紙の張力を検出できる。

請求項３に記載の画像記録装置は、前記基準ローラよりも早い外周面速度で回転する感光体ドラムを有し、前記所定速度は、前記感光体ドラムの外周面速度であることを特徴とする。

上記構成の発明では、サブドライブローラの回転速度が、基準ローラよりも早い外周面速度で回転する感光体ドラムの搬送速度に達すると用紙切れと判断することで、別途センサ類を設けずに用紙切れを検出できる。

本発明は上記構成としたので、連続紙を使用し単純な構造で用紙切れを検知できる画像記録装置とすることができた。

図１〜図２には、本発明の第１実施形態に係る画像記録装置が示されている。

図１〜図２に示すように、画像記録装置としてのカラーレーザープリンタ１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ連続紙Ｐに転写し、重ね合わせるプリント部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが搬送方向上流側から順に配置されている。なお、本実施形態では送り穴のない連続紙Ｐを使用して説明を行うが、送り穴のある連続紙Ｐを使用してもよい。

このプリント部３０Ｙ〜３０Ｋの搬送方向上流側には、巻掛けられた連続紙Ｐをプリント部３０Ｙ〜３０Ｋに搬送する用紙搬送部２０が設けられている。また、プリント部３０Ｙ〜３０Ｋの搬送方向下流側には、プリント部３０Ｙ〜３０Ｋで転写された未定着トナー像を連続紙Ｐに定着させる定着部４０が設けられている。

用紙搬送部２０は、連続紙Ｐが巻掛けられたメインドライブローラ１０２を備える。このメインドライブローラ１０２にはアイドルローラ１０４が当接しており、メインドライブローラ１０２とアイドルローラ１０４とのニップ部に連続紙Ｐを挟んで連続紙Ｐを搬送する。またメインドライブローラ１０２は、モータ１０６により常に一定の速度で駆動されており、この速度が装置内を搬送される連続紙Ｐの搬送速度の基準となる。

また、プリント部３０Ｙ〜３０Ｋは、感光体ドラム１２を備え、この感光体ドラム１２の回りには、感光体ドラム１２の回転方向（図中反時計方向）に順に転写ローラ１８、除電チャージャー、クリーニング装置、帯電チャージャー、ＬＥＤヘッド１４、現像器１６が備えられている。

転写ローラ１８は搬送方向前後にガイドローラ２２を備え転写部３１を形成している。転写手段としての転写ローラ１８は、感光体ドラム１２の上面に当接し、感光体ドラム１２と共にガイドローラ２２に支持された連続紙Ｐを挟持搬送し、この際に現像器１６によって感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を連続紙Ｐに転写させる。トナー像を転写された連続紙Ｐは定着部４０に搬送され、表面のトナー像を熱で定着されプリントアウト画像として出力される。

用紙搬送部２０は前述のように連続紙Ｐをメインドライブローラ１０２によって一定の速度で搬送する。メインドライブローラ１０２はモータ１０６により駆動され定速度で回転しており、これより搬送方向下流側のプリント部３０、定着部４０における連続紙Ｐの搬送速度の基準となるものである。

一方、搬送方向下流にあたる感光体ドラム１２は、表面（外周面）速度が上記の基準速度より速い速度にて回転するように図示しないモータで駆動されている。これにより連続紙Ｐは搬送方向下流側から常に引っ張られる形になるので、メインドライブローラ１０２から搬送方向に連なる感光体ドラム１２（図では４個）を通過するまで連続紙Ｐに弛み、シワなどが発生しにくい状況で常に基準速度を保ちながら搬送することができる。

これよりも搬送方向下流では定着部４０において連続紙Ｐ表面のトナー像をフラッシュランプ１０８により加熱・融解で連続紙Ｐ表面に定着する。定着を終えた連続紙Ｐは更に機外へ搬送される。

このとき、フラッシュランプ１０８よりも搬送方向下流ではサブドライブローラ１１０が連続紙Ｐを搬送する。すなわち基準速度よりも速く回っている感光体ドラム１２の表面で滑りながら搬送される連続紙Ｐを下流側で引っ張り、一定の張力を付与しながら基準速度で搬送している。

すなわち、図２に示すように連続紙Ｐに一定の張力を持たせるため、連続紙Ｐの搬送面に垂直方向に張力付与用バネ１２０で付勢された張力制御ローラ１１２が連続紙Ｐに張力を与え、その際の連続紙Ｐの弛み量を張力制御ローラ１１２の位置によって検出する。

すなわち張力制御ローラの軸方向両端部を支持するアーム１１４の回転角度をエンコーダ１１８にて検出し、この値が一定となるように連続紙Ｐを下流側で挟持搬送するサブドライブローラ１１０の回転速度を、サブドライブローラ駆動モータ１２２の回転速度を制御することによって制御している。

このとき、サブドライブローラ駆動モータ１２２の速度は張力制御ローラ１１２の位置によって検知された連続紙Ｐの張力に応じて決定される。すなわち連続紙Ｐの張力が強まれば連続紙Ｐの弛み量が減少するので張力制御ローラ１１２は連続紙Ｐが弛まない（図中右）方向へ押される。このためアーム１１４もまた図中右方向へ回動し、シャフト１１６によってアーム１１４と接続されたエンコーダ１１８において＋方向（張力強）の信号が検出される。

この信号に対応してサブドライブローラ駆動モータ１２２にフィードバックし、サブドライブローラ１１０の回転速度を遅くすれば搬送速度が遅くなるため連続紙Ｐの弛み量が増え、張力制御ローラ１１２は連続紙Ｐを押し込む方向（図中左）に回動する。これによりアーム１１４もまた図中左方向へ回動し、シャフト１１６によってアーム１１４と接続されたエンコーダ１１８において−方向（張力弱）の信号が検出される。

一方、連続紙Ｐの張力が弱まれば連続紙Ｐの弛み量が増加するので張力制御ローラ１１２は連続紙Ｐが弛む（図中左）方向へ引っ張られる。このためアーム１１４もまた図中左方向へ回動し、シャフト１１６によってアーム１１４と接続されたエンコーダ１１８において−方向（張力弱）の信号が検出される。

この信号に対応してサブドライブローラ駆動モータ１２２にフィードバックし、サブドライブローラ１１０の回転速度を速くすれば搬送速度が速くなるため連続紙Ｐの弛み量が減り、張力制御ローラ１１２は連続紙Ｐに押される方向（図中右）に回動する。これによりアーム１１４もまた図中右方向へ回動し、シャフト１１６によってアーム１１４と接続されたエンコーダ１１８において＋方向（張力強）の信号が検出される。

上記の処理を繰り返すことにより、サブドライブローラ１１０はメインドライブローラ１０２に対して若干その回転速度を変化させながら張力制御ローラ１１２が一定の位置となるように、すなわち連続紙Ｐの張力が一定となるように連続紙Ｐを搬送している。

このとき、メインドライブローラ１０２から搬送された連続紙Ｐがサブドライブローラ１１０よりも上流で切断された場合、感光体ドラム１２はメインドライブローラ１０２よりも速い速度で回転しているため、サブドライブローラ１１０では基準速度よりも速い速度で連続紙Ｐを巻き取らなければ張力制御ローラ１１２は張力の低下を検出する。

つまり用紙切れが起こった後、張力制御ローラ１１２が検出する連続紙Ｐの張力が基準値に保つため、サブドライブローラ１１０は基準速度よりも速い速度で回転制御されることになる。このような状況、すなわち張力が基準値でありながらサブドライブローラの回転速度が基準よりも速い所定の回転送度に達した場合、本発明ではメインドライブローラ１０２とサブドライブローラ１１０の間のどこかで用紙切れが発生していると判断する。

以下に具体的な制御方法を示す。

本発明の第１実施形態に係る画像記録装置の動作を制御する制御装置３００を図４に、制御装置３００が行う用紙切れ判断ルーチンを図３に示す。

図４は制御装置３００のブロック図を示すものである。プログラムを実行するCPU３０１、プログラムを格納するROM３０２、プログラム実行時にワークエリアとして使用されるRAM３０３、上位のコントローラからの制御情報や操作パネルからの入力情報およびエンコーダ１１８からの情報を入力する入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）、メインサブドライブローラを駆動するモータ１０６やサブドライブローラ駆動モータ１２２等を駆動するドライバ装置３２０とで構成されている。

図３に示すように、張力制御ローラ１１２を支持するアーム１１４の回動中心であるシャフト１１６に設けられたエンコーダ１１８の出力値の大小を基準値と比較して得られた結果によりサブドライブローラ駆動モータ１２２の回転速度を制御し、連続紙Ｐの張力の変動による弛み量の大小から適正な張力を保つことができる。このときサブドライブローラ駆動モータ１２２によるサブドライブローラ１１０の搬送速度がメインドライブローラ１０２の搬送速度よりも速い場合は用紙切れと判断し、画像記録装置１０を停止する。

まず図３のステップ２００でエンコーダ１１８の出力を基準値と比較する。両者が等しければ連続紙Ｐの張力は適正なのでサブドライブローラ駆動モータ１２２の搬送速度変えずにステップ２０６へ進む。

ステップ２０６でサブドライブローラ１１０とメインドライブローラ１０２の搬送速度を比較する。サブドライブローラ１１０とメインドライブローラ１０２の搬送速度が等しいかメインドライブローラ１０２が速ければ異常はないと判断し、ステップ２００に戻る。

しかしサブドライブローラ１１０の搬送速度がメインドライブローラ１０２よりも速ければ、前述のようにメインドライブローラ１０２とサブドライブローラ１１０の間で用紙切れが起こっていると判断し、ステップ２０８に進み画像記録装置１０を停止する。

ステップ２００でエンコーダ１１８の出力が基準値より大きかった場合、張力制御ローラ１１２を支持するアーム１１４の回動中心であるシャフト１１６は＋方向（張力強）へ回動中であり、連続紙Ｐの張力を下げるためサブドライブローラ１１０を駆動するサブドライブローラ駆動モータ１２２の速度を一段階減速する。これによりサブドライブローラ１１０の搬送速度が低下するので連続紙Ｐの弛み量は増え、張力制御ローラ１１２は−方向（張力弱）に回動する。

ここでステップ２０６へ進み、サブドライブローラ１１０とメインドライブローラ１０２の搬送速度を比較する。サブドライブローラ１１０とメインドライブローラ１０２の搬送速度が等しいかメインドライブローラ１０２が速ければ異常はないと判断し、ステップ２００に戻る。サブドライブローラ１１０の搬送速度がメインドライブローラ１０２よりも速ければ、メインドライブローラ１０２とサブドライブローラ１１０の間で用紙切れが起こっていると判断し、ステップ２０８に進み画像記録装置１０を停止する。

ステップ２００でエンコーダ１１８の出力が基準値より小さかった場合、張力制御ローラ１１２を支持するアーム１１４の回動中心であるシャフト１１６は−方向（張力弱）へ回動中であり、連続紙Ｐの張力を上げるためサブドライブローラ１１０を駆動するサブドライブローラ駆動モータ１２２の速度を一段階増速する。これによりサブドライブローラ１１０の搬送速度が増大するので連続紙Ｐの弛み量は減り、張力制御ローラ１１２は＋方向（張力強）に回動する。

ここでステップ２０６へ進み、サブドライブローラ１１０とメインドライブローラ１０２の搬送速度を比較する。サブドライブローラ１１０とメインドライブローラ１０２の搬送速度が等しいかメインドライブローラ１０２が速ければ異常はないと判断し、ステップ２００に戻る。サブドライブローラ１１０の搬送速度がメインドライブローラ１０２よりも速ければ、メインドライブローラ１０２とサブドライブローラ１１０の間で用紙切れが起こっていると判断し、ステップ２０８に進み画像記録装置１０を停止する。

上記のように本発明では、サブドライブローラ駆動モータ１２２の制御フローの途中にサブドライブローラ１１０とメインドライブローラ１０２の搬送速度を比較する用紙切れ判断ルーチンを追加し、両ローラの搬送速度から用紙切れを検知する構成としたことにより、専用のセンサ等を設けずに装置内部の用紙切れを瞬時に検知可能であり、性能の向上と装置のコストダウンを同時に達成することができる。

本発明の第１形態に係る画像記録装置を示す側面図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置を示す斜視図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置の動作を示すフロー図である。 本発明の第１形態に係る画像記録装置の制御装置を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 画像記録装置
１２ 感光体ドラム
１４ ヘッド
１６ 現像器
２０ 用紙搬送部
３０ プリント部
４０ 定着部
１０２ メインドライブローラ
１１０ サブドライブローラ
１１２ 張力制御ローラ
１１８ エンコーダ

Claims (3)

1. 用紙搬送方向に並んだ１個または複数の感光体ドラム上に形成した画像を連続紙上に転写する画像記録装置であって、
   前記感光体ドラムよりも搬送方向上流に設けられ前記連続紙の搬送速度の基準となる基準ローラと、
   前記感光体ドラムよりも搬送方向下流に設けられ前記連続紙を引っ張るサブドライブローラと、
   搬送方向最下流の感光体ドラムと前記サブドライブローラとの間に設けられ、前記連続紙の張力を検出する張力検出手段と、
   前記張力検出手段が検出する連続紙の検出張力に応じて、前記連続紙の張力が一定となるように前記サブドライブローラの回転速度を制御する制御手段と、を設け、
   前記連続紙の張力が基準値であるときに、前記サブドライブローラの搬送速度が前記基準ローラの搬送速度よりも早い所定速度に達すると用紙切れと判断し、処理を停止することを特徴とする画像記録装置。
   
2. アームによって回動自在に支持され、バネによって前記連続紙に張力を与える方向に付勢された張力制御ローラを備え、
   前記張力検出手段は前記アームの回動位置によって前記連続紙の張力を検出することを特徴とする請求項１に記載された画像記録装置。
   
3. 前記基準ローラよりも早い外周面速度で回転する感光体ドラムを有し、前記所定速度は、前記感光体ドラムの外周面速度であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された画像記録装置。
   

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