JP2015003401A

JP2015003401A - 搬送装置、印刷装置、及び搬送方法

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Publication number: JP2015003401A
Application number: JP2013128326A
Authority: JP
Inventors: 中山　裕之; Hiroyuki Nakayama; 裕之中山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2015-01-08
Also published as: US20140374529A1; EP2857334B1; CN104228360B; EP2857334A1; US9975721B2; CN104228360A

Abstract

【課題】ロール状に収容される連続したシート状物の搬送装置であって、搬送物が大口径のロールとして収容され間欠的な高速搬送を行う場合にも、高精度でかつ搬送物を損傷することのない搬送を実現できる搬送装置等を提供する。
【解決手段】搬送装置が、連続するシート状の搬送物をロールの状態で収容するロール収容部と、前記搬送物の長さ方向に沿って形成されている係合孔に、順次、係合部を係合させながら前記ロール収容部に収容される搬送物を搬送するトラクターと、前記ロール収容部に収容される搬送物を前記トラクター側へ繰り出すロール駆動部と、前記ロール収容部と前記トラクター間の前記搬送物のたるみを検出するたるみ検出部と、前記たるみ検出部の検出値に基づいて、前記たるみがなくならないように前記ロール駆動部を制御する制御部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロール状に収容される連続したシート状物の搬送装置等に関し、特に、搬送物が大口径のロールとして収容され間欠的な高速搬送を行う場合にも、高精度でかつ搬送物を損傷することのない搬送を実現できる搬送装置等に関する。

従来、プリンター等の装置においては、用紙などのシート状の媒体に対して処理を行うため、当該シート状物の搬送を行う装置が利用されている。かかる搬送装置では、例えば、ロール状になって収容される連続したシート状物を、上下から挟むように設けられたローラー対によって繰り出して搬送することが行われる。

このような搬送装置、特にプリンターに用いられる搬送装置では、搬送物（用紙等）に対する高品質な処理（印刷等）を実行するために、高精度な搬送が望まれており、これまでに様々な提案がなされている。

一例としては、搬送物を処理位置へフィードする紙送りローラー（繰り出しローラー）の上流側の負荷、いわゆるバックテンション（上流側からの引張り力）を常に一定に保つことが提案されている。具体的には、搬送物がロール状に収容されている場合に、例えば、ロール紙である場合に、テンションレバーでロール状に収容されている搬送物からの大きな負荷を緩和する方法がある。

また、別の例としては、上述したバックテンションをゼロにする構成が提案されている。具体的には、紙送りローラー（繰り出しローラー）の上流側に、常に、搬送物のたるみを作るようにするものである。

また、下記特許文献１には、連続用紙の印刷時に紙送りローラーとトラクターの双方を駆動して搬送し、連続用紙に大きな負荷をかけることなく精度良く搬送できる搬送制御方法について提案されている。

特開２０１２−４５８７６号公報

しかしながら、上述したバックテンションを一定に保つ構成では、搬送物が大口径のロール紙であり間欠的にしかも高速での搬送が要求される場合に、紙送りローラー（繰り出しローラー）の駆動／停止が頻繁となり、バックテンションを一定に保つような制御が困難である。

また、上述したバックテンションをゼロにする構成では、テンション（力）のない搬送物（用紙）の姿勢を規制するために、搬送物の左右にガイドを設ける程度のことしかできず、これにより、搬送物の端面の折れもしくは斜行（スキュー）等の問題が発生する。

また、上記特許文献１に記載の方法では、搬送物が大口径のロール紙である場合など、搬送物の収容位置からの負荷が大きい場合に、搬送物とトラクターの係合部で搬送物を損傷する虞があり、その点について考慮されていない。

そこで、本発明の目的は、ロール状に収容される連続したシート状物の搬送装置であって、搬送物が大口径のロールとして収容され間欠的な高速搬送を行う場合にも、高精度でかつ搬送物を損傷することのない搬送を実現できる搬送装置、等を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面は、搬送装置が、連続するシート状の搬送物をロールの状態で収容するロール収容部と、前記搬送物の長さ方向に沿って形成されている係合孔に、順次、係合部を係合させながら前記ロール収容部に収容される搬送物を搬送するトラクターと、前記ロール収容部に収容される搬送物を前記トラクター側へ繰り出すロール駆動部と、前記ロール収容部と前記トラクター間の前記搬送物のたるみを検出するたるみ検出部と、前記たるみ検出部の検出値に基づいて、前記たるみがなくならないように前記ロール駆動部を制御する制御部と、を有する、ことである。

更に、上記発明において、その好ましい態様は、更に、前記トラクターの搬送方向の下流側で前記搬送物を搬送する紙送りローラーを有する。

更にまた、上記発明において、その好ましい態様は、前記搬送物の搬送中に、前記紙送りローラーは駆動し、前記トラクターは従動する、ことを特徴とする。

更に、上記発明において、好ましい態様は、前記ロール駆動部は前記紙送りローラーとは独立して駆動する、ことを特徴とする。

更にまた、上記発明において、その好ましい態様は、前記搬送物の搬送は間欠的に行われる、ことを特徴とする。

上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、上記いずれかの搬送装置を備え、前記搬送物に対して印刷処理を実行する印刷装置である。

上記の目的を達成するために、本発明の更に別の側面は、連続するシート状の搬送物をロールの状態で収容するロール収容部と、前記搬送物の長さ方向に沿って形成されている係合孔に、順次、係合部を係合させながら前記ロール収容部に収容される搬送物を搬送するトラクターと、前記ロール収容部に収容される搬送物を前記トラクター側へ繰り出すロール駆動部と、前記ロール収容部と前記トラクター間の前記搬送物のたるみを検出するたるみ検出部と、を備える搬送装置における搬送方法において、前記たるみ検出部の検出値に基づいて、前記たるみがなくならないように前記ロール駆動部を制御する、ことである。

本発明の更なる目的及び、特徴は、以下に説明する発明の実施の形態から明らかになる。

本発明を適用した搬送装置を備える印刷装置の実施の形態例に係る概略構成図である。プリンター２の部分鳥瞰図である。たるみセンサー２９によるたるみ検出を説明するための図である。ロール駆動部２８の制御の手順を例示したフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照番号又は参照記号を付して説明する。

図１は、本発明を適用した搬送装置を備える印刷装置の実施の形態例に係る概略構成図である。図１に示すプリンター２が本実施の形態例に係る印刷装置であり、当該印刷装置は、ロール紙２５として格納される印刷媒体の用紙２６をトラクター３０及び紙送りローラー３２で印刷位置に搬送して印刷処理を実行するが、その搬送の際に、たるみセンサー２９の検出値に基づくロール駆動部２８の駆動制御で、トラクター３０の上流側で用紙２６のたるみを発生させ、高精度でかつ搬送物を損傷することのない搬送を実現する。

本プリンター２は、図１に示すように、コンピューターなどのホスト装置１からの指示を受けて印刷処理を実行する装置であり、ここでは、一例として、インクジェット方式のシリアルプリンターである。また、連続紙である用紙２６は大口径のロール紙２５の形態でロール収容部２７に保持され、紙幅方向の両端部分に複数の係合孔を等間隔で備えている。また、当該用紙２６は、印刷処理中において、比較的高速かつ間欠的に搬送される。

図１ではプリンター２の概略構成を模式的に示しているが、プリンター２は、印刷内容を制御し用紙２６に印刷処理を実行する印刷系と用紙２６の搬送を担う搬送系が備えられる。

印刷系には、印刷制御部２１が設けられ、当該印刷制御部２１は、ホスト装置１からの印刷指示を受信し、当該指示に従ってヘッド部２３に印刷命令を出すと共に搬送系の搬送制御部２２に対して用紙２６の搬送要求を出す。ヘッド部２３では、当該印刷命令に従ってヘッド部２３とプラテン２４との間に位置する用紙２６に対して印刷処理を実行する。

搬送系では、図１に示されるように、印刷媒体である用紙２６がロール収容部２７から搬送路３４に沿ってヘッド部２３に搬送され、その後、排紙ローラー３５を介してプリンター２から排出されるまでの搬送動作が実行される。

そのヘッド部２３への用紙搬送のために、図１に示すように、搬送路３４のヘッド部２３よりも上流側に１対のローラーを備えた紙送りローラー３２が設けられている。１対のローラーは、用紙２６を上下方向から挟んで互いに対向する位置に設けられ、下側のローラーが駆動ローラーであり、上側のローラーが従動ローラーである。

駆動ローラーは、減速機を介して伝えられるモーターのトルクによって回転し、従動ローラーと共に押圧する用紙２６との間の摩擦力によって用紙２６を移動させる。また、従動ローラーは、用紙２６の搬送状態では、用紙２６側に圧力を加えられた状態であり、駆動ローラーの回転に伴って回転する。なお、ローラーには、変形を少なくし且つ摩擦力を大きくするための表面加工が施されることが好ましい。

駆動ローラーを回転させる上記減速機及びモーター等が、図１に示すローラー駆動部３３であり、搬送制御部２２による制御に従って駆動ローラーを駆動させる。また、駆動ローラーまたは従動ローラーには、図示していないがロータリーエンコーダーが備えられ、当該ロータリーエンコーダーの出力信号に基づいて搬送制御部２２が紙送りローラー３２の制御を行う。

当該紙送りローラー３２は、印刷処理時の用紙２６の搬送、すなわち、上述した間欠的な搬送を担う。

次に、トラクター３０は、紙送りローラー３２の上流側に設けられ、用紙２６の係合孔に挿入されて係合する突起部３０１（ピン、係合部）と、外周面に突起部３０１が所定間隔で形成されたトラクターベルトと、トラクターベルトが架け渡されている駆動スプロケット及び従動スプロケットを備えている。駆動スプロケットを回転させる減速機及びモーター等が、図１に示すトラクター駆動部３１であり、搬送制御部２２による制御に従って駆動スプロケットを駆動させる。

当該トラクター３０は、ロール紙２５がロール収容部２７にセットされた際などに、用紙２６の先端を紙送りローラー３２の位置まで搬送する際に駆動される。また、上述した印刷処理中の間欠的な搬送時には従動状態となる。駆動時には、トラクター駆動部３１のモーターの駆動力によって駆動スプロケットを回転させてトラクターベルトを回転させ、突起部３０１を、順次、係合孔に係合させて、用紙２６を搬送する。

次に、ロール収容部２７に収容されるロール紙２５は、ロール駆動部２８によってその芯を中心に回転可能である。ロール収容部２７は、ロール紙２６を保持するロール芯を貫く軸部材とロール紙２６を紙幅方向で両サイドから挟む鍔部材等を備える。また、ロール駆動部２８は、ロール収容部２７の上記軸部材を回転させるモーター、その駆動力を軸部材に伝達する減速機等で構成され、搬送制御部２２の制御によって軸部材を回転駆動する。

当該ロール駆動部２８によって上記軸部材が回転すると、ロール紙２５がその芯を中心に回転し、用紙２６がトラクター３０側（下流側）へ繰り出される。当該ロール駆動部２８によるロール紙２５の回転駆動は用紙２６の搬送の際に実行されるが、その具体的な制御内容については後述する。

図２は、プリンター２の部分鳥瞰図である。図２には、上述した印刷系のヘッド部２３及びプラテン２４、並びに、上述した搬送系のロール収容部２７、トラクター３０、及び紙送りローラー３２が示される。図２に示されるように、ロール紙２５の保持位置から下流側へトラクター３０、紙送りローラー３２、ヘッド部２３の順に配置され、ロール紙２５から繰り出された用紙２６はトラクター３０を介して紙送りローラー３２からヘッド部２３の位置へ搬送される。

次に、ロール紙２５が収容（保持）される箇所には、たるみセンサー２９（たるみ検出部）が設けられている。当該たるみセンサー２９は、ロール紙２５として収容されている位置からトラクター３０の位置までの間における用紙２６のたるみを検出するセンサーであり、具体的には、十分なたるみの有無を検出して搬送制御部２２に出力する。本実施の形態例では、ロール収容部２７に収容（保持）される用紙２６の下端位置が所定位置よりも下方にある場合に、十分なたるみが有ると判定し、上記下端位置が上記所定位置よりも上方に有る場合には、十分なたるみが無いと判定する。

図３は、たるみセンサー２９によるたるみ検出を説明するための図である。図３には、ロール収容部２７に収容（保持）されるロール紙２５及び用紙２６の状態が示されており、各図において、矢印は用紙２６が繰り出されて搬送される方向を示している。図３の（Ａ）は、ロール紙２５として収容される用紙２６の残量が比較的多い場合で、上記たるみが十分である状態を例示している。

たるみセンサー２９は、上下方向の所定位置に用紙２６が存在するか否かを検出し、用紙２６が存在する場合にはその旨の信号（ＯＮ信号）を搬送制御部２２に出力する。図３の（Ａ）の状態では、用紙２６の下端が上下方向でたるみセンサー２９の設置位置より下方であり、用紙２６が存在する旨のＯＮ信号、すなわち、十分なたるみが有る旨の信号が出力される。上下方向でたるみセンサー２９の設置位置は、収容されたロール紙２５の芯位置から下方にｈの距離の位置であり、当該位置が用紙２６の下端位置を判定するための上記所定位置である。

なお、たるみセンサー２９は、従前の、透過型もしくは反射型の光電センサー、接触式センサー、その他の機械式センサー等で構成することができる。

図３の（Ｂ）は、ロール紙２５として収容される用紙２６の残量が比較的多い場合で、上記たるみが十分でない状態を例示している。この場合には、たるみセンサー２９は、上記所定位置に用紙２６が存在しない旨の信号（ＯＦＦ信号）、すなわち、十分なたるみが無い旨の信号を搬送制御部２２に出力する。

図３の（Ｃ）は、ロール紙２５として収容される用紙２６の残量が比較的少ない場合で、上記たるみが十分である状態を例示している。この場合には、図３の（Ａ）の場合と同様に、たるみセンサー２９は、ＯＮ信号、すなわち、十分なたるみが有る旨の信号を出力する。

なお、図３の（Ａ）及び（Ｂ）の場合と、図３の（Ｃ）の場合を比較してわかるように、十分なたるみと判定されるたるみ量は、用紙２６の残量が少ないほど大きくなるが、未使用である最も径の大きいロール紙２５の状態でも上記十分なたるみと判定されるたるみ量が適正となるように上記距離ｈが決定される。すなわち、上記判定でＯＮ信号が出力された場合には、用紙２６の残量によらずたるみは十分な状態である。

次に、図１に戻って、搬送系の最下流にはカッター３６が設けられ一連の印刷処理が終了した際に作動し用紙２６を切断する。

図１に示す搬送制御部２２は、搬送系を制御する部分であり、印刷制御部２１からの指示に基づいて用紙２６の搬送動作を制御する。当該制御によって、上述した紙送りローラー３２、トラクター３０、及びロール駆動部２８が、それぞれ、所定のタイミングで駆動し用紙２６が搬送される。本プリンター２では、たるみセンサー２９の検出値に基づくロール駆動部２８の制御に特徴があり、その具体的な内容については後述する。

搬送制御部２２は、図示していないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）等で構成されており、搬送制御部２２が実行する上記処理は、主にＲＯＭに格納されるプログラムに従ってＣＰＵが動作することによって実行される。

なお、ロール収容部２７、ロール駆動部２８、トラクター３０、紙送りローラー３２、及び搬送制御部２２を含む当該搬送系が本発明の搬送装置に相当する。

以上説明したような構成を有する本プリンター２では、用紙２６の搬送制御、特に、ロール駆動部２８によるロール紙２５の回転駆動制御に特徴があり、以下、その具体的な内容について説明する。

図４は、ロール駆動部２８の制御の手順を例示したフローチャートである。搬送制御部２２は、用紙２６の搬送を開始する際に、まず、ロール駆動部２８に駆動開始を指示する（図４のステップＳ１）。当該指示に従ってロール駆動部２８が駆動し、用紙２６が下流へ繰り出される方法へロール紙２５が回転する。

その後、搬送制御部２２は、たるみセンサー２９から所定のタイミングで（所定の時間間隔で）出力される信号を受信する度に、その信号に基づいて、上述した十分なたるみが有るか否かの判定を行う（図４のステップＳ２）。すなわち、収容されているロール紙２５とトラクター３０の間に十分なたるみが有るか否かをチェックする。

搬送制御部２２は、当該判定で十分なたるみが有ると判定されるまで（上記ＯＮ信号を受信するまで）、ロール駆動部２８の駆動を継続し（図４のステップＳ２のＮｏ）、十分なたるみが有ると判定されると（図４のステップＳ２のＹｅｓ）、搬送系の他の装置を制御する部分へ搬送可能である旨の通知を行う（図４のステップＳ３）。当該通知により、ロール紙２５のセット直後の搬送であればトラクター３０の駆動が開始され、既に用紙２６の先端が紙送りローラー３２の下流まで達している場合の搬送であれば紙送りローラー３２の搬送が開始される。

当該通知の後、搬送制御部２２は、ロール駆動部２８に停止指示を出し（図４のステップＳ４）、ロール駆動部２８の駆動が停止し、それに伴ってロール紙２５の回転が停止する。

その後、搬送制御部２２は、当該搬送処理が終了していなければ（図４のステップＳ５のＮｏ）、ステップＳ２と同様のたるみ判定を行う（図４のステップＳ６）。搬送制御部２２は、当該判定で十分なたるみが無いと判定されるまで（上記ＯＦＦ信号を受信するまで）、ロール駆動部２８の停止を継続し（図４のステップＳ６のＹｅｓ）、十分なたるみが無いと判定されると（図４のステップＳ６のＮｏ）、ロール駆動部２８に駆動開始を指示する（図４のステップＳ７）。当該指示に従ってロール駆動部２８が駆動し、用紙２６が下流へ繰り出される方法へロール紙２５が回転する。すなわち、たるみは増える方向に回転する。

その後、搬送制御部２２は、当該搬送処理が終了していなければ（図４のステップＳ８のＮｏ）、ステップＳ２及びＳ６と同様のたるみ判定を行う（図４のステップＳ９）。そして、搬送制御部２２は、当該判定で十分なたるみが有ると判定されるまで、ロール駆動部２８の駆動を継続し（図４のステップＳ９のＮｏ）、十分なたるみが有ると判定されると（図４のステップＳ９のＹｅｓ）、処理をステップＳ４に移行する。すなわち、ロール駆動部２８に停止指示を出し、ロール駆動部２８の駆動が停止し、それに伴ってロール紙２５の回転が停止する。

以降、当該搬送処理が終了するまで、それ以降の上述したステップが繰り返し実行される。そして、当該搬送処理が終了すると（図４のステップＳ５、Ｓ８のＹｅｓ）、搬送制御部２２は、今回のロール駆動部２８の制御を終了する。

以上のような搬送制御部２２の制御により、用紙２６が搬送される間は、ロール紙２５とトラクター３０の間に、上述した十分なたるみ無くなるとロール駆動部２８が駆動され、当該たるみを増やす方向にロール紙２５が回転する。そして、当該十分なたるみの量を適正な量にしておくことで、用紙２６が搬送される間は、常に、ロール紙２５とトラクター３０の間に用紙２６のたるみが存在する状態が保たれる。

以上説明したように、本実施の形態例に係るプリンター２及びその搬送系では、用紙２６の搬送の際に、ロール駆動部２８がロール紙２５とトラクター３０の間に用紙２６のたるみが常に存在するように制御され、それにより、ロール紙２５からの負荷がトラクター３０にかからない状態、すなわち、トラクター３０へのバックテンションがゼロの状態が保持される。従って、バックテンションによりトラクター３０と用紙２６との係合部で用紙２６を損傷してしまう虞がない。

また、本搬送系では、紙送りローラー３２とトラクター３０の構成により、紙送りローラー３２にトラクター３０による一定のバックテンションがかかるので、紙送り精度を安定的に高精度に保つことができる。また、トラクター３０の突起部３０１と用紙２６の係合孔の係合により、用紙２６の左右位置及び方向が規定され、斜行や蛇行を極めて少なく抑えることができる。さらに、トラクター３０による用紙２６の姿勢矯正力が強いため、紙送りローラーの押え力を高めることができ、これにより、負荷変動等の外乱の影響を受けにくく安定した搬送が可能となる。

また、紙送りローラー３２による高速で間欠的な搬送動作に対して、上述したロール紙２５とトラクター３０の間における用紙２６のたるみを十分に多くすることで、また、ロール駆動部２８の駆動を他の搬送装置と独立にすることで、ロール紙２５の回転駆動の開始／停止の制御を緩やかに行うことができる。

以上から、本プリンター２では、大口径のロール紙を使用したシリアルな高速印刷の場合にも、用紙の高精度な搬送が可能であり且つ用紙を損傷する虞もないので、高品質な印刷が可能である。

なお、本実施の形態例では、印刷媒体が紙であったがシート状の媒体であればこれに限定されることはない。

また、本実施の形態例では、搬送されるシート状の媒体に対する処理が印刷であり、当該搬送系を備えるプリンターを用いて説明したが、本発明は、シート状の媒体に対する処理を実行する様々な装置に適用することができる。

本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

１ホスト装置、２プリンター、２１印刷制御部、２２搬送制御部、２３ヘッド部、２４プラテン、２５ロール紙、２６用紙、２７ロール収容部、２８ロール駆動部、２９たるみセンサー、３０トラクター、３１トラクター駆動部、３２紙送りローラー、３３ローラー駆動部、３４搬送路、３５排紙ローラー、３６カッター、３０１突起部

Claims

連続するシート状の搬送物をロールの状態で収容するロール収容部と、
前記搬送物の長さ方向に沿って形成されている係合孔に、順次、係合部を係合させながら前記ロール収容部に収容される搬送物を搬送するトラクターと、
前記ロール収容部に収容される搬送物を前記トラクター側へ繰り出すロール駆動部と、
前記ロール収容部と前記トラクター間の前記搬送物のたるみを検出するたるみ検出部と、
前記たるみ検出部の検出値に基づいて、前記たるみがなくならないように前記ロール駆動部を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とする搬送装置。
請求項１において、更に、
前記トラクターの搬送方向の下流側で前記搬送物を搬送する紙送りローラーを有する
ことを特徴とする搬送装置。
請求項２において、
前記搬送物の搬送中に、前記紙送りローラーは駆動し、前記トラクターは従動する
ことを特徴とする搬送装置。
請求項２あるいは３において、
前記ロール駆動部は前記紙送りローラーとは独立して駆動する
ことを特徴とする搬送装置。
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記搬送物の搬送は間欠的に行われる
ことを特徴とする搬送装置。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の搬送装置を備え、前記搬送物に対して印刷処理を実行する印刷装置。
連続するシート状の搬送物をロールの状態で収容するロール収容部と、前記搬送物の長さ方向に沿って形成されている係合孔に、順次、係合部を係合させながら前記ロール収容部に収容される搬送物を搬送するトラクターと、前記ロール収容部に収容される搬送物を前記トラクター側へ繰り出すロール駆動部と、前記ロール収容部と前記トラクター間の前記搬送物のたるみを検出するたるみ検出部と、を備える搬送装置における搬送方法であって、
前記たるみ検出部の検出値に基づいて、前記たるみがなくならないように前記ロール駆動部を制御する
ことを特徴とする搬送方法。