(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記制御部は、印刷媒体のたるみが解消されると、前記給紙ローラによる搬送速度を一時的に定速とした後、減速を開始させることを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。
【背景技術】
【0002】
従来、印刷装置に設けられ、給紙台から取り出した用紙をレジストローラによって印刷部へ搬送する給紙装置が知られている。このような給紙装置では、用紙をレジストローラに突き当てて一旦止めることにより用紙にたるみを形成し、用紙の斜行を補正する。その後、レジストローラが駆動して用紙を印刷部へと送り出す。
【0003】
このような給紙装置において、レジストローラが用紙を送り出すときに用紙のたるみが解消される際、レジストローラとその上流側のローラとの間で用紙の張り(バックテンション)が生じることにより騒音(紙張り音)が発生することがある。
【0004】
これに対し、特許文献1には、レジストローラの駆動中に、レジストローラの上流側のローラを駆動させるアシスト動作を行う給紙機構が開示されている。
【0005】
特許文献1の給紙機構では、サイド給紙トレイから給紙する際、一次給紙ローラが用紙をサイド給紙トレイからピックアップするとともに、レジストローラに用紙を突き当て、用紙にたるみを形成させる。そして、レジストローラの駆動開始とともに一次給紙ローラがアシスト動作を開始する。
【0006】
具体的には、一次給紙ローラは、レジストローラと同時に駆動開始し、一次給紙ローラによる搬送速度の加速度が、レジストローラによる搬送速度の加速度より小さくなるよう駆動される。これにより、レジストローラによる搬送速度と一次給紙ローラによる搬送速度との速度差が徐々に大きくなる。この結果、用紙のたるみが徐々に解消される。用紙のたるみが解消されると、一次給紙ローラは停止し、アシスト動作を終了する。一次給紙ローラは、用紙をピックアップしつつ搬送するものであるため、次の用紙を誤ってピックアップしないよう、ピックアップした用紙の後端が一次給紙ローラを抜けないうちに、アシスト動作を終了する。
【0007】
上記のようなアシスト動作により、特許文献1の給紙機構では、アシスト動作を行わない場合と比べて、用紙のたるみを徐々に解消し、たるみ解消時のバックテンションを小さくしている。これにより、騒音を低減している。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【0017】
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【0018】
図1は、本発明の実施の形態に係る給紙装置を備える印刷装置の概略構成図、
図2は、
図1に示す印刷装置の制御系の構成を示すブロック図である。以下の説明において、ユーザが位置する
図1の紙面表方向を前方とする。また、
図1に示すように、ユーザから視て、上下左右を上下左右方向とする。また、
図1において破線で示す経路が、用紙が搬送される搬送経路Rであり、左から右に向かう方向が搬送方向である。以下の説明における上流、下流は、用紙の搬送方向における上流、下流を意味する。
【0019】
図1、
図2に示すように、印刷装置1は、給紙部2と、印刷部3と、制御部4とを備える。なお、給紙装置は、給紙部2と、制御部4とを備える。
【0020】
給紙部2は、印刷部3に用紙Pを給紙する。給紙部2は、給紙台11と、給紙ローラ12と、給紙モータ13と、レジストローラ14と、レジストモータ15とを備える。
【0021】
給紙台11は、印刷媒体である用紙Pが積載されるものである。
【0022】
給紙ローラ12は、給紙台11に積載された用紙Pを1枚ずつピックアップしてレジストローラ14に向けて搬送する。給紙ローラ12は、給紙台11の上側に配置されている。
【0023】
給紙モータ13は、給紙ローラ12を回転駆動させる。
【0024】
レジストローラ14は、給紙ローラ12により搬送されてきた用紙Pを一旦止め、用紙Pにたるみが形成された後、印刷部3に向けて搬送する。レジストローラ14は、給紙ローラ12の下流側に配置されている。
【0025】
レジストモータ15は、レジストローラ14を回転駆動させる。
【0026】
印刷部3は、給紙された用紙Pを搬送しつつ、用紙Pに印刷を行う。印刷部3は、給紙部2の下流側に配置されている。印刷部3は、ベルト搬送部21と、インクジェットヘッド部22とを備える。
【0027】
ベルト搬送部21は、レジストローラ14により搬送されてきた用紙Pをベルト上に吸着保持して搬送する。ベルト搬送部21のベルトが掛け渡されたローラが図示しないモータにより駆動されることにより、ベルトが回転し、ベルト上の用紙Pが搬送される。
【0028】
インクジェットヘッド部22は、用紙Pの搬送方向と略直交する方向(前後方向)に複数のノズルが配列されたラインタイプの複数のインクジェットヘッドを有する。インクジェットヘッド部22は、ベルト搬送部21の上方に配置されている。インクジェットヘッド部22は、ベルト搬送部21により搬送される用紙Pにインクジェットヘッドからインクを吐出して画像を印刷する。
【0029】
制御部4は、印刷装置1の各部の動作を制御する。制御部4は、CPU、RAM、ROM等を備えて構成される。
【0030】
具体的には、制御部4は、給紙部2により用紙Pを印刷部3に給紙し、ベルト搬送部21により用紙Pを搬送しつつ、インクジェットヘッド部22によりインクを吐出して用紙Pに印刷を行うよう制御を行う。
【0031】
給紙部2による給紙動作において、制御部4は、給紙ローラ12を駆動させ、給紙ローラ12により搬送される用紙Pがレジストローラ14に突き当たって用紙Pに所定量のたるみが形成されると、給紙ローラ12を停止させる。給紙ローラ12を停止させた後、制御部4は、レジストローラ14を駆動開始させる。制御部4は、レジストローラ14の駆動時において、給紙ローラ12がレジストローラ14をアシストするアシスト動作を実行させる。アシスト動作において、制御部4は、レジストローラ14の駆動開始後に給紙ローラ12を駆動開始させ、用紙Pのたるみが解消されるまでレジストローラ14による搬送速度と給紙ローラ12による搬送速度との速度差が一定となるよう制御する。
【0032】
次に、印刷装置1の動作について説明する。
【0033】
図3は、給紙ローラ12およびレジストローラ14の搬送速度の推移を示すタイミングチャートである。
図3において、上段は、レジストローラ14の搬送速度の推移を示し、下段は、給紙ローラ12の搬送速度の推移を示す。
【0034】
給紙ローラ12の駆動開始タイミングである
図3の時刻t1において、制御部4は、給紙モータ13により給紙ローラ12を起動させる。これにより、給紙台11上の用紙Pが給紙ローラ12によりピックアップされ、レジストローラ14に向けて搬送され始める。
【0035】
印刷動作中において、制御部4は、ベルト搬送部21の搬送ベルトを周回駆動させている。制御部4は、印字搬送速度Vgで用紙Pを搬送できるようにベルト搬送部21を駆動させる。
【0036】
制御部4は、給紙ローラ12の起動後、給紙ローラ12の搬送速度が所定の搬送速度Vsに達すると、搬送速度Vsを維持させる。その後、制御部4は、給紙モータ13を制御して給紙ローラ12の搬送速度を減速させ、給紙ローラ12を停止させる。給紙ローラ12を起動した時刻t1から、停止する時刻t2までの通常搬送の間に、用紙Pの先端がレジストローラ14に突き当たり、所定量のたるみが形成される。
【0037】
給紙ローラ12の停止後、時刻t3において、制御部4は、レジストモータ15によりレジストローラ14を起動させる。制御部4は、レジストローラ14の起動後、レジストローラ14の搬送速度を所定の加速度αで加速させる。レジストローラ14の搬送速度が所定の搬送速度Vr1に達すると、制御部4は、搬送速度Vr1を所定時間だけ維持させる。その後、制御部4は、レジストモータ15を制御してレジストローラ14の搬送速度の減速を開始させ、所定の搬送速度Vr2にまで減速させる。搬送速度Vr2は、上述の印字搬送速度Vgと略等しい速度である。制御部4は、用紙Pの先端がベルト搬送部21に到達するまでに、レジストローラ14の搬送速度をVr2にまで減速させる。
【0038】
その後、用紙Pの後端がレジストローラ14を抜けるタイミングで、制御部4は、レジストモータ15を停止させることによりレジストローラ14を停止させる。
【0039】
また、レジストローラ14の起動後、時刻t4において、制御部4は、アシスト動作のため、給紙モータ13により給紙ローラ12を起動させる。制御部4は、給紙ローラ12の起動後、給紙ローラ12の搬送速度を、レジストローラ14と同じ加速度αで加速させる。
【0040】
給紙ローラ12の搬送速度がVsに達すると、制御部4は、その時刻t5から、搬送速度Vsを所定時間だけ維持させる。時刻t3〜t5において、レジストローラ14による搬送速度と給紙ローラ12による搬送速度との速度差により、用紙Pのたるみが徐々に解消される。給紙ローラ12の搬送速度がVsに達する時刻t5の時点において、用紙Pのたるみが解消された状態となるように、アシスト動作の開始タイミング(時刻t4)が決定される。このアシスト動作の開始タイミングを決定する方法は後述する。
【0041】
その後、制御部4は、時刻t6において、給紙モータ13を制御して給紙ローラ12の搬送速度の減速を開始させ、給紙モータ13を停止させる。制御部4は、用紙Pの後端が給紙ローラ12を抜ける前に、給紙モータ13を停止してアシスト動作を終了するように制御する。これは、給紙ローラ12が誤って次の用紙Pを搬送することを防止するためである。
【0042】
用紙Pがレジストローラ14からベルト搬送部21へと送られると、制御部4は、ベルト搬送部21により搬送される用紙Pにインクジェットヘッド部22からインクを吐出させる。これにより、用紙Pに画像が印刷される。
【0043】
次に、給紙ローラ12によるアシスト動作の開始タイミングを決定する方法について説明する。
【0044】
前述のように、アシスト動作時において、給紙ローラ12の搬送速度がVsに達する時刻t5まで、給紙ローラ12の搬送速度の加速度は、レジストローラ14の搬送速度の加速度と略同じ加速度αとする。給紙ローラ12によるアシスト動作の開始タイミングである時刻t4は、時刻t5の時点において、用紙Pのたるみが解消された状態となるように決定される。すなわち、時刻t4は、時刻t3〜t5におけるレジストローラ14による搬送量と、時刻t4〜t5における給紙ローラ12による搬送量との差ΔLが、用紙Pのたるみ量Ltと等しくなるよう決定される。
【0045】
ΔLは、
図4に斜線で示す領域の面積に相当する。
図4に示すように、時刻t3〜t5の時間をT1、時刻t3〜t4の時間をT2とすると、時刻t5におけるレジストローラ14の搬送速度は、α×T1となる。また、時刻t5における給紙ローラ12の搬送速度は、α×(T1−T2)となる。ΔLがたるみ量Ltと等しいとすると、以下の式(1)が成り立つ。
【0046】
Lt=(α×T1
2)/2−(α×(T1−T2)
2)/2 …(1)
また、前述のように、時刻t5における給紙ローラ12の搬送速度はVsであるため、以下の式(2)が成り立つ。
【0047】
α×(T1−T2)=Vs …(2)
上記の式(1)、式(2)より、以下の式(3)が導かれる。
【0048】
(α×T2
2)/2+Vs×T2−Lt=0 …(3)
上記の式(3)からT2が求められる。α,Vs,Ltは、予め設定された値である。
【0049】
レジストローラ14の駆動開始時刻から、式(3)で算出される時間T2後の時刻が、給紙ローラ12によるアシスト動作の開始タイミングとして決定される。
【0050】
ここで、たるみ量Ltは、
図5に示すように、レジストローラ14に用紙Pを突き当てた際に、用紙Pの斜行を補正するために適切なだけ用紙Pをたるませたときの、用紙Pの本来の長さLpに対する縮小分である。たるみ量Ltは、用紙Pの紙種等に応じて設定される。
【0051】
次に、給紙ローラ12によるアシスト動作の制御処理について、
図6のフローチャートを参照して説明する。
図6のフローチャートの処理は、例えば、印刷装置1がパーソナルコンピュータから印刷データを受信することにより開始となる。
【0052】
図6のステップS10において、制御部4は、給紙ローラ12によるアシスト動作の開始タイミングを決定する。具体的には、制御部4は、上記の式(3)からT2の値を求め、レジストローラ14の駆動開始時刻から時間T2後の時刻(
図3、
図4の時刻t4に相当)を、給紙ローラ12によるアシスト動作の開始タイミングとして決定する。
【0053】
次いで、ステップS20において、制御部4は、給紙ローラ12に通常搬送の動作を行わせる。これにより、給紙台11上の用紙Pが給紙ローラ12によりピックアップされて搬送され、用紙Pの先端がレジストローラ14に突き当たり、たるみ量Ltのたるみが形成される。この後、制御部4は、レジストローラ14の駆動を開始させる。
【0054】
次いで、ステップS30において、制御部4は、ステップS10で決定したアシスト動作の開始タイミングになったか否かを判断する。アシスト動作の開始タイミングになっていないと判断した場合(ステップS30:NO)、制御部4は、ステップS30を繰り返す。
【0055】
アシスト動作の開始タイミングになったと判断した場合(ステップS30:YES)、ステップS40において、制御部4は、給紙ローラ12のアシスト動作を開始させる。具体的には、制御部4は、給紙モータ13により給紙ローラ12を起動させ、給紙ローラ12の搬送速度を、レジストローラ14と略同じ加速度αで加速させる。
【0056】
次いで、ステップS50において、制御部4は、給紙ローラ12の搬送速度がVsに達したか否かを判断する。給紙ローラ12の搬送速度がVsに達していないと判断した場合(ステップS50:NO)、制御部4は、ステップS50を繰り返す。
【0057】
給紙ローラ12の搬送速度がVsに達したと判断した場合(ステップS50:YES)、ステップS60において、制御部4は、給紙モータ13を制御して給紙ローラ12の搬送速度がVsに達した時点(
図3、
図4の時刻t5に相当)で加速を終了し、搬送速度Vsで所定時間だけ定速駆動させる。
【0058】
そして、ステップS70において、制御部4は、給紙モータ13を制御して給紙ローラ12の搬送速度のVsからの減速を開始させ、給紙モータ13を停止させる。これにより、給紙ローラ12が停止し、アシスト動作を終了する。ここで、搬送速度Vsからの減速を開始させるタイミング(
図3、
図4の時刻t6に相当)は、用紙Pの後端が給紙ローラ12を抜ける前に給紙ローラ12を停止できるタイミングとして、用紙サイズ等に基づき決定される。
【0059】
なお、給紙ローラ12は、用紙Pのたるみが解消された時点以降は、レジストローラ14によって搬送される用紙Pの速度に合わせて連れ回りする構造になっている。
【0060】
上述のようなアシスト動作により、用紙Pのたるみが解消されるまでレジストローラ14による搬送速度と給紙ローラ12による搬送速度との速度差ΔVが一定となるよう制御される。具体的には、
図3、
図4の時刻t4におけるレジストローラ14による搬送速度と給紙ローラ12による搬送速度との速度差ΔV=α×T2が、時刻t5まで維持される。
【0061】
ここで、従来は、アシスト動作において、給紙ローラ12をレジストローラ14と同時に駆動開始し、給紙ローラ12による搬送速度の加速度が、レジストローラ14による搬送速度の加速度より小さくなるよう駆動していた。この場合における給紙ローラ12およびレジストローラ14の搬送速度の推移、および用紙Pのたるみ量の推移の具体例を
図7に示す。
【0062】
図7の例では、レジストローラ14の搬送速度の加速度α=25000mm/s
2に対し、給紙ローラ12の搬送速度の加速度は、α/2=12500mm/s
2である。また、レジストローラ14の駆動開始時における用紙Pのたるみ量Lt=6mmである。
【0063】
図7において、給紙ローラ12およびレジストローラ14の開始から、用紙Pのたるみが解消されるまでの時間をT11とすると、以下の式(4)が成り立つ。
【0064】
Lt=(α×T11
2)/2−((α/2)×T11
2)/2 …(4)
また、用紙Pのたるみが解消された時点におけるレジストローラ14の搬送速度と給紙ローラ12の搬送速度との速度差ΔVaは、以下の式(5)により求められる。
【0065】
ΔVa=α×T11−(α/2)×T11 …(5)
上記の式(4)、式(5)から、α=25000mm/s
2、Lt=6mmのとき、T11=0.031s、ΔVa=387mm/sとなる。
【0066】
これに対し、本実施の形態によるアシスト動作における給紙ローラ12およびレジストローラ14の搬送速度の推移、および用紙Pのたるみ量の推移の具体例を
図8に示す。
図8において、レジストローラ14の搬送速度の加速度α=25000mm/s
2、レジストローラ14の駆動開始時における用紙Pのたるみ量Lt=6mmであることは
図7の例と同様である。
図8では、給紙ローラ12の搬送速度の加速度は、レジストローラ14と同じくα=25000mm/s
2である。また、用紙Pのたるみが解消される時点における給紙ローラ12の搬送速度Vs=650mm/sである。
【0067】
前述の式(1)、式(2)から、
図8の例のようにα=25000mm/s
2、Lt=6mm、Vs=650mm/sのとき、T1=0.034s、T2=0.008sとなる。また、用紙Pのたるみが解消されるまでレジストローラ14による搬送速度と給紙ローラ12による搬送速度との速度差ΔVは一定であり、ΔV=α×T2=200mm/sである。
【0068】
図7の例では、給紙ローラ12による搬送速度とレジストローラ14による搬送速度との速度差ΔVが徐々に拡大し、用紙Pのたるみが解消された時点では速度差ΔVa=387mm/sとなる。これに対し、
図8の例では、用紙Pのたるみが解消される時点まで一定の速度差ΔV=200mm/sである。
【0069】
たるみ解消時における給紙ローラ12による搬送速度とレジストローラ14による搬送速度との速度差ΔVが大きいほど、用紙Pのバックテンションが大きくなり、騒音(紙張り音)が大きくなる。したがって、
図8の例では、
図7の例よりも、用紙Pのバックテンションによる騒音が抑えられる。
【0070】
以上説明したように、本実施の形態の印刷装置1では、レジストローラ14の駆動開始後に給紙ローラ12を駆動開始させ、用紙Pのたるみが解消されるまで、レジストローラ14による搬送速度と給紙ローラ12による搬送速度との速度差ΔVが一定となるよう制御する。これにより、用紙Pのたるみ解消時における速度差ΔVの拡大を抑え、用紙Pのバックテンションによる騒音を低減できる。
【0071】
ここで、
図7に示したような従来のアシスト動作における給紙ローラ12の搬送速度の加速度、および本実施の形態のアシスト動作における給紙ローラ12の駆動開始タイミングは、たるみ量Lt等の諸条件によって変わる。標準的なたるみ量Lt等の条件において、本実施の形態のアシスト動作によれば、従来のアシスト動作と比較して、用紙Pのたるみ解消時における速度差ΔVを低減できる。
【0072】
また、印刷装置1では、用紙Pのたるみが解消されると、
図3、
図4の時刻t5〜t6のように、給紙ローラ12による搬送速度を一時的に定速とした後、減速を開始させる。このように定速区間を設けることで、減速開始時における、給紙モータ13から給紙ローラ12へと駆動力を伝達する駆動力伝達系におけるギアのバックラッシュ解消音を低減できる。
【0073】
なお、本実施の形態では、印刷装置1をインクジェット方式の印刷装置として説明したが、これに限定されない。
【0074】
本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。