給紙装置および画像形成装置
【課題】繰り出されるロール紙の種類に応じたバックテンションを付与する際に、構成の複雑化や特別な構成を要することなく既存構成部品により実現することができる構成を備えた給紙装置を提供する。
【解決手段】挟持搬送用ローラの繰り出し方向に順じた正転およびロール紙３０を繰り出し方向と逆方向となる巻き戻し方向に準じた逆転とを選択可能な駆動モータＤＭと、駆動モータの出力軸に設けられた駆動ギヤ４２の駆動力を、ロール紙の巻芯軸に装着されている従動ギヤ３２Ａに伝達する回転力伝達機構５として、駆動モータの正転、逆転および無給電(非励磁)のいずれかが選択されたときに、回転力伝達機構に有する滑り回転手段５３のトルク伝達制御を変化させることにより、ロール紙挟持搬送用ローラを用いたロール紙の牽引力に対するバックテンションの強さを変更することを特徴とする。
【解決手段】挟持搬送用ローラの繰り出し方向に順じた正転およびロール紙３０を繰り出し方向と逆方向となる巻き戻し方向に準じた逆転とを選択可能な駆動モータＤＭと、駆動モータの出力軸に設けられた駆動ギヤ４２の駆動力を、ロール紙の巻芯軸に装着されている従動ギヤ３２Ａに伝達する回転力伝達機構５として、駆動モータの正転、逆転および無給電(非励磁)のいずれかが選択されたときに、回転力伝達機構に有する滑り回転手段５３のトルク伝達制御を変化させることにより、ロール紙挟持搬送用ローラを用いたロール紙の牽引力に対するバックテンションの強さを変更することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ロール紙を対象とした繰り出し位置整合機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、複写機やプリンタあるいは印刷機などの画像形成装置においては、たとえば、電子写真方式を用いる画像形成装置の場合、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像が現像装置から供給される現像剤によって可視像処理される。可視像処理された画像は、記録紙などに転写され、定着されることで複写出力とされる。
【０００３】
画像形成装置の一つである、インクジェットプリンタでは、Ａ０版やＡ１版などの大サイズの記録紙への印字処理を行えるものがある。
このような印字処理に用いられる記録紙には、給紙カセットに積載されている場合と違って、所望する長さを繰り出せる利便性からロール紙を用いることが多い。
【０００４】
ロール紙を用いた給紙装置の構成としては次の構成が知られている。
つまり、ロール紙を印字部に向けて繰り出し、印字部にて印字処理が行われた後に、印字画像を担持した部分を裁断し、未印字部部分のロール紙をロール紙側に巻き戻すようにした構成である（例えば、特許文献１）。
【０００５】
ロール紙を巻き戻す理由の一つには、繰り出し方向における未印字端部を印字部に向け給紙する際の繰り出し開始位置に位置決めし、印字部に対する繰り出し量を割り出す基準とすることが挙げられる。
【０００６】
一方、ロール紙は、巻芯の軸方向が搬送方向と直角方向に設定されていないと、レジストローラがロール紙に伝達する力の方向とロール紙の繰り出し方向とが異なった場合にスキューを生じることが知られている（例えば、特許文献２）。このような事態は、ロール紙の装着状態が不適正である場合に発生しやすい。
スキューは、上述した装着状態だけでなく、ロール紙の回転停止時に発生する、慣性回転による搬送方向に沿った弛みによっても発生し、ロール紙の繰り出し時に皺やよじれを生じさせる不具合がある。
【０００７】
そこで、スキューの矯正方法としては、上記各特許文献にも開示されているように、ロール紙に対してバックテンションを与える方法が知られている。
つまり、バックテンションは、特許文献１に開示されているように、ロール紙の巻き戻し方向への駆動を搭載部に設けられているロール紙受けコロによって行う場合、ロール紙受けコロの一つに、コイルバネを内蔵したトルクリミッタ構造を設けた構成、あるいは、特許文献２に開示されているように、ロール紙の駆動伝達路中に伝達トルクを変更可能な電気クラッチを設けた構成を用いて得るようになっている。
【０００８】
バックテンションの付与によるロール紙のスキュー矯正は、図１４に示す原理にて得られる。
図１４におけるロール紙Ｒの下側端部領域は挟持搬送用のレジストローラＡとロール紙Ｒとの間で緊張した張り側の状態であり、上側端部領域は、弛み側の状態である。
【０００９】
このようなロール紙Ｒにおいてロール紙側へのバックテンションが付与されると、レジストローラＡによる搬送力は軸方向で均一であり、バックテンションは図中、搬送負荷分布と表示されている状態である。
ロール紙Ｒに対して実際に有効に作用する有効搬送力は、搬送力とバックテンションとの差として、図中、有効搬送負荷分布と表示されている状態である。
ロール紙Ｒは、矢印で示すように、弛み側から張り側に向けた回転（図１４中、スキュー矯正方向と表示した回転）が生じ、上下両側の端部領域が搬送方向に平行したときにスキューが矯正される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、バックテンションを付与することでロール紙のスキューを矯正できる。しかし、そのために用いられる構成には、ロール紙の繰り出しに用いられる駆動系とは別の構成が必要となる。
【００１１】
つまり、特許文献１においては、ロール紙の挟持搬送に用いられるフィードローラの駆動系とは別にロール紙の受けコロに対してバックテンション付与のための構成が必要となり、また特許文献２においても、駆動に用いる部材とは別に電気クラッチという特別な部品が必要となる。
しかも、ロール紙の種類に応じてバックテンションを変化させる必要もあることから、用いる部品の制御や構成が複雑化する虞がある。
また、スキューの発生原因には、ロール紙を戻す際に生じる搬送方向に沿った弛みがある。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来の給紙装置における問題に鑑み、繰り出されるロール紙の種類に応じたバックテンションを付与する際に、構成の複雑化や特別な構成を要することなく既存構成部品により実現することができる構成を備えた給紙装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ロール媒体を挟持しながら搬送可能なロール媒体挟持搬送用手段によってロール媒体を牽引することにより繰り出すための給紙装置であって、
該挟持搬送用手段の繰り出し方向に順じた正転および前記ロール紙を繰り出し方向と逆方向となる巻き戻し方向に準じた逆転とを選択可能な駆動源と、
該駆動源の出力軸に設けられた駆動ギヤの駆動力を、ロール媒体の巻芯軸に装着されている従動ギヤに伝達する回転力伝達機構として、
一方向クラッチにより回転を断接されるクラッチ側ギヤを備えた仲介回転軸が内輪側に、そして外輪側には前記駆動源からの回転を伝達されるギヤが設けられ、両輪間でのトルク発生方向へのトルク伝達制御が可能な滑り回転手段を備え、
前記駆動モータの正転、逆転および無給電(非励磁)のいずれかが選択されたときに、前記回転力伝達機構に有する滑り回転手段のトルク伝達制御を変化させることにより、前記ロール紙挟持搬送用ローラを用いたロール紙の牽引力に対するバックテンションの強さを変更することを特徴とする給紙装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロール紙の巻き戻しのために用いられる既存構成部品である駆動モータの回転方向を選択すると共に、無給電（非励磁）状態を選択してロール紙のサイズや残量に基づき切り換えるだけでバックテンションの強さを最適な状態に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る給紙装置を用いる画像形成装置の構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に示した画像形成装置における給紙経路の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る給紙装置に用いられる回転力伝達機構の構成を説明するための斜視図である。
【図４】図３に示した回転力伝達機構の駆動源に用いられる駆動モータ正転時での各ギヤの回転状態を説明するための図である。
【図５】図４に示した回転伝達状態を説明するための回転力伝達機構の要部展開図である。
【図６】図３に示した回転力伝達機構における駆動モータの無給電時での各ギヤの回転状態を説明するための図である。
【図７】図６に示した回転伝達状態を説明するための回転力伝達機構の要部展開図である。
【図８】図３に示した回転力伝達機構の駆動源に用いられる駆動モータ正転時での各ギヤの回転状態を説明するための図である。
【図９】図８に示した回転伝達状態を説明するための回転力伝達機構の要部展開図である。
【図１０】駆動モータの回転制御に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】図１０に示した制御部にて設定される駆動モータの回転制御に用いられるロール紙側の慣性力とバックテンションとの関係の図である。
【図１２】図１０に示した制御部による前記駆動モータの正転、逆転、無給電状態の設定動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図３に示した回転力伝達機構によるロール紙巻き戻し時での各ギヤの回転状態を説明するための図である。
【図１４】ロール紙のスキュー矯正原理を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による給紙装置を備えた画像形成装置の模式図である。同図に示されている画像形成装置１は、インクなどの液滴が吐出されることにより印字を行うインクジェット記録装置を対象としているが、本発明では、これに限ることなく、電子写真方式あるいは印刷機なども対象とすることができる。
インクジェット記録装置１の本体内部には、画像形成部２、用紙吸引搬送部３、ロール紙収納部４などが配置されている。
【００１７】
画像形成部２は、図示しない両側板にガイドロッド１３およびガイドレール１４が掛け渡され、これらのガイドロッド１３およびガイドレール１４にキャリッジ１５が矢示Ａ方向に摺動可能に保持されている。
キャリッジ１５は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドが搭載されている。各記録ヘッドには図示しないが、各記録ヘッドにインクを供給するサブタンクが一体的に備えられている。
【００１８】
キャリッジ１５を移動走査する主走査機構は、次の部材が含まれている。
主走査方向の一方側に配置される駆動モータ２１と、駆動モータ２１によって回転駆動される駆動プーリ２２と、駆動プーリ２２に連動可能な従動プーリ２３と、駆動プーリ２２と従動プーリ２３との間に掛け回されたベルト部材２４である。なお、従動プーリ２３は、図示しないテンションスプリングによって外方（駆動プーリ２２に対して離れる方向）にテンションが架けられている。
【００１９】
ベルト部材２４は、キャリッジ１５の背面側に設けられているベルト固定部に一部分が保持されて主走査方向（矢示Ａ方向）にキャリッジ１５を牽引する。
また、キャリッジ１５は、エンコーダシート(図示されず)とキャリッジに設けられているエンコーダセンサ(図示されず)を用いて主走査方向の位置を検知される。エンコーダシートは、キャリッジに設けられているエンコーダセンサによって読み取られる。
【００２０】
キャリッジ１５における主走査領域のうち、記録領域では、ロール紙３０が用紙吸引搬送部３によってキャリッジ１５の主走査方向と直交する方向（副走査方向：矢示Ｂ方向）に間欠的に搬送される。
【００２１】
また、主走査領域のうち一方の端部側領域には、記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構１８が配置されている。さらに、主走査方向のキャリッジ移動領域外または、上記主走査領域のうち他方の端部側領域には、記録ヘッドのサブタンクに供給する各色のインクを収容したメインカートリッジ１９が記録装置本体１に対して着脱自在に装着される。
【００２２】
図中、ロール紙収容部４は給紙手段である。
図２においてロール紙収容部４は、ロール紙（用紙）３０がセットされている。しかし、幅方向（矢示Ａ方向）のサイズが異なるロール紙をセットすることも可能である。
ロール紙３０は、その紙軸に両側からフランジ３１、およびスプール軸３２が装着され、図示しない受け部に載置される。
ロール紙３０の駆動部には、図３に示す回転力伝達機構５が設けられている。
回転力伝達機構５は、滑り回転手段に相当するトルクリミッタ５４を用いてロール紙３０にバックテンションを付与しながらロール紙３０を給送する。また、ロール紙３０を巻き戻すときは、回転力伝達機構５の駆動モータＤＭを逆転（ロール紙３０を巻き戻すときの回転方向とする）させることで、ロール紙３０の先端を所定の位置に戻すことができる。
【００２３】
図１に示したインクジェット記録装置１に用いられるロール紙３０は、ロール紙収容部４から、記録装置本体１の後方を通過して前方に向けて搬送される。
ロール紙３０は、ローラ対３３に挟持されてレジストローラ３４、加圧ローラ３５にむけて搬送され、その後ローラ対３３の挟持状態が解除され、レジストローラ３４，加圧ローラ３５によって記録領域に搬送される。
レジストローラ３４および加圧ローラ３５は、ロール紙３０を繰り出す方向およびロール紙収容部に向けて戻す方向にそれぞれ回転することができ、いずれの場合にも、ロール紙３０を挟持している。ここで、ロール紙３０が記録領域を繰り出し方向に搬送されている状態では、搬送レジストローラ３４からロール紙収容部４までのロール紙３０は、所定の張力が作用している。
【００２４】
キャリッジ１５を主走査方向に移動し、レジストローラ３４およびレジスト加圧ローラ３５によってロール紙（用紙）３０を間欠的に送りながら、記録ヘッドを画像情報に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、ロール紙３０上に所要の画像が形成される。さらに、画像形成後の用紙は、図示しない切断手段により所定の長さにカットされ、装置本体１の正面側に配置された図示しない排紙トレイへ排出される。
【００２５】
図３は、本発明による給紙装置に用いられる駆動部の構成を示す斜視図である。
同図において駆動部には、駆動モータＤＭと、駆動モータＤＭの出力軸に設けられている駆動ギヤ４２と、ロール紙３０の巻芯軸に装着されたスプール軸３２に設けられている従動ギヤ３２Ａと、駆動ギヤ４２と従動ギヤ３２Ａとの間に位置して駆動ギヤ４２の駆動力を従動ギヤ３２Ａに伝達する回転力伝達機構５が含まれている。
駆動モータＤＭは、ロール紙３０を巻き戻すときに回転させる方向である逆転、ロール紙３０を巻き戻すときに回転する方向とは逆の方向である正転、そして、無給電(非励磁)のいずれかが選択可能である。
【００２６】
回転力伝達機構５には、駆動ギヤ４２に噛み合うアイドルギヤ５０およびアイドルギヤ５０と同軸上に支持されている伝達ギヤ５１と、内輪側に仲介回転軸５２が、そして外輪側に伝達ギヤ５１に噛み合うギヤ(以下、これを滑り回転手段側ギヤともいう)５４Ａが設けられている滑り回転手段であるトルクリミッタ５４と、トルクリミッタ５４内の仲介回転軸５２に設けられた一方向クラッチ５３の出力側に装備されているクラッチ側ギヤ５３Ａが含まれている。
一方向クラッチ５３は、クラッチ側ギヤ５３Ａがロール紙３０を巻き戻す方向へ回転（前述した逆転）すると仲介回転軸５２をロックする方向へ回転を付与されるが、仲介回転軸５２が滑り回転手段側ギヤ５４Ａから伝達される回転によって、クラッチ側ギヤ５３Ａより早く回転した場合に、相対的に空転することができる。
【００２７】
伝達ギヤ５１を支持する回転軸５１Ａおよび仲介回転軸５２には、駆動モータＤＭの回転数検知が可能な回転数センサＳ１およびロール紙の残量を繰り出し履歴により検知可能な残量センサＳ２が設けられている。
【００２８】
以上のような構成において、本実施例では、回転力伝達機構５がロール紙３０の巻き戻し動作だけでなく、ローラ対３３の挟持状態が解除されたあとのロール紙３０（レジストローラ３４よりも給紙方向上流側）におけるバックテンションの強さを変更して付与できるようになっている。
まず、ロール紙３０の巻き戻し動作について、図１３を用いて説明する。
ロール紙３０を巻き戻すときは、駆動モータＤＭを逆転させる。駆動ギヤ４２が回転すると、アイドルギヤ５０および同軸上の伝達ギヤ５１を介してギヤ５４Ａが回転する。このとき、ギヤ５４Ａの回転によりクラッチ側ギヤ５３Ａはギヤ５４と同じ方向に回転するので、クラッチ側ギヤ５３Ａの回転により、アイドルギヤ５５，５６を介して従動ギヤ３２を回転させることで、ロール紙３０を巻き戻すことができる。
次に、ロール紙３０に与えるバックテンションの強さを強中弱それぞれに設定する構成について図４乃至９を用いて説明する。
【００２９】
図４乃至図９は、上述したバックテンションを変更する時の各部材での回転状態を説明するための図である。なお、各図において表示されている矢印は、回転伝達方向および回転速度の大きさ(矢印の長短)を示している。また、図９においては、これ以前に示した図における回転方向が異なる場合を対象として「’」を付けて表示してある。
図４および図５は、第１番目のバックテンション設定時を示している。
図４および図５において、第１番目のバックテンション設定時には、駆動モータＤＭがクラッチ側ギヤ５３Ａから伝達されて回転する仲介回転軸５１の回転速度よりも高速回転する。
これにより、第１番目のバックテンション設定に関して説明したように、一方向クラッチ５３内で仲介回転軸５２がクラッチ側ギヤ５３Ａの回転に関係なくトルクリミッタ５４内で設定される回転数によって空転する。
回転伝達機構５では、従動ギヤ３２Ａおよびクラッチ側ギヤ５３Ａを含む仲介回転軸５２までの伝達経路に位置する各ギヤの慣性質量および噛み合い部での摩擦抵抗を含めた力が、ロール紙３０の繰り出し力に対する抵抗力、換言すれば、従動ギヤ３２Ａの回転負荷となる。この結果、ロール紙３０には、繰り出しに必要な牽引力に対して従動ギヤ３２Ａに作用する回転負荷分だけバックテンションが弱い状態で与えられる。
【００３０】
第１番目に、バックテンションを弱に設定するときについて説明する。
図４，５に示すように、正転（ロール紙３０の巻き戻し時に回転する方向と逆方向）する駆動モータＤＭからギヤ５４Ａに伝達される回転数のほうが、ロール紙３０を介して従動ギヤ３２からクラッチ側ギヤ５３に伝達される回転数よりも速くなるようなギヤ比に設定にすることで、ロール紙３０に弱いバックテンションを与える。
従動ギヤ３２Ａからクラッチ側ギヤ５３Ａに伝達される回転数よりも駆動モータＤＭから滑り回転手段側ギヤ５４Ａに伝達される回転数のほうが速くなるようなギヤ比としているため、仲介回転軸５２が、回転伝達状態にあるクラッチ側ギヤ５３Ａとの間に生じた速度差分だけクラッチ側ギヤ５３Ａよりも速く回転する。
【００３１】
一方向クラッチ５３は、クラッチ側ギヤ５３Ａの回転により仲介回転軸５２とロックする方向へ回転を付与されるが、仲介回転軸５２は滑り回転手段側ギヤ５４Ａから伝達される回転によって、クラッチ側ギヤ５３Ａより早く回転しているため、一方向クラッチ５３は相対的に空転し、ロックしない。
この結果、回転伝達機構５では、従動ギヤ３２Ａおよびクラッチ側ギヤ５３Ａを含む仲介回転軸５２までの伝達経路に位置する各ギヤの慣性質量および噛み合い部での摩擦抵抗を含めた力が、ロール紙３０の繰り出し力に対する抵抗力、換言すれば、従動ギヤ３２Ａの回転負荷となる。
ロール紙３０には、繰り出しに必要な牽引力に対して従動ギヤ３２Ａに作用する回転負荷分だけバックテンションが弱い状態で与えられる。
【００３２】
第２番目に、バックテンションを強に設定するときについて説明する。
図８，９に示すように駆動モータＤＭが逆転されると、従動ギヤ３２Ａから回転を伝達されているクラッチ側ギヤ５３Ａの回転方向と逆方向に仲介回転軸５２がトルクリミッタ５４を介して回転する。
クラッチ側ギヤ５３Ａは、従動ギヤ３２Ａからの回転を受けて仲介回転軸５２をロックして連動させるが、同軸上に設けられた滑り回転手段側ギヤ５４Ａは駆動モータＤＭにより異なる回転方向に回転するため、トルクリミッタ５４内で滑りが生じ、これにより発生した抵抗力がクラッチ側ギヤ５３Ａを介して従動ギヤ３２Ａに強いバックテンションを与える。
【００３３】
第３番目に、バックテンションを中に設定するときについて説明する。
図６，７に示すように駆動モータＤＭが無給電（非励磁）状態とされると、従動ギヤ３２Ａから回転を伝達されているクラッチ側ギヤ５３Ａが回転し、この回転に応じて一方向クラッチ５３の作用により仲介回転軸５２が連動しようとする。
さらに、仲介回転軸５２と同軸上に設けられたトルクリミッタ５４では、内輪に連動して外輪が回転し、滑り回転手段側ギヤ５４Ａ、伝達ギヤ５１および駆動ギヤ４２を回転させる。
このため、クラッチ側ギヤ５３Ａを回転させる従動ギヤ３２には、従動ギヤ３２Ａおよびクラッチ側ギヤ５３Ａを含む仲介回転軸５２までの伝達経路に位置する各ギヤの慣性質量および噛み合い部での摩擦抵抗を含めた力に加えて、駆動モータＤＭを空転させることによるモータ空転トルクが、ロール紙３０の繰り出し力に対する抵抗力、換言すれば、従動ギヤ３２Ａの回転負荷となる。
これにより、牽引力に対する抵抗力であるバックテンションは、第１番目で得られるバックテンションの強さに対して駆動モータＤＭの空転トルクを加えた強さ分だけ強くなる。
【００３４】
本実施例では、駆動モータＤＭが非励磁状態において、駆動ギヤ４２の回転を可能にするために、駆動モータＤＭの空転トルクがトルクリミッタ５４の外輪と内輪とが相対的に滑るときの回転トルクより低い関係を設定されている。これにより、トルクリミッタ５４側の回転により駆動モータＤＭの駆動ギヤ４２が回転されることになる。
【００３５】
図１０は、駆動モータＤＭの回転制御、特にバックテンションを切り換えるタイミング制御に用いられる制御部の構成を示すブロック図である。
同図において制御部１００は、図１１において説明する、ロール紙側の慣性力とロール紙３０に与えるバックテンションの強さ、とを関係付けたマップが保存されている記憶素子１０１を備えて印字制御が可能な制御処理部が用いられる。
制御部１００の入力側には、本実施例と関係する構成としてキャリッジセンサＣＳ、残量センサＳ２（図３参照）、ロール紙のサイズおよび種類を入力可能な操作パネル１０２が接続され、出力側には駆動モータＤＭの駆動部１０３が接続されている。
キャリッジセンサＣＳは、ロール紙の慣性質量に影響する紙サイズの一つである紙幅を検知する部材である。
【００３６】
制御部１００では、図１１に示す、ロール紙３０の慣性力とロール紙３０に与えるバックテンションの強さとを関係付けたマップに基づき駆動モータＤＭの駆動制御が実行される。
図１１に示すマップは、キャリッジセンサＣＳからの情報に応じた紙幅およびロール紙３０の残量センサＳ２からの情報に応じたロール紙３０の外径から割り出された慣性質量と、これに応じて弛みが生じないバックテンションの強さとが示されている。なお、慣性質量の大きさは、上述したロール紙３０自体の重量に加えて、種類や厚さも影響する。このため、本実施例では、操作パネル１０２により各種の情報を入力できるようになっている。なお図１１において示されている図番は、後で説明するバックテンション設定状態時に用いる図面の番号である。
【００３７】
図１２は、駆動モータＤＭの正転、逆転、無給電状態を設定する動作を説明するためのフローチャートである。
この設定動作は、ロール紙３０をセットしたとき、印刷ジョブが入力され印刷動作を開始するとき、ロール紙３０が切断手段にて切断されたあと次の印刷を開始するため待機位置にロール紙を巻き戻したとき等のタイミングで行う。
例えば、ロール紙３０をセットしたとき、印刷ジョブが入力され印刷動作を開始するとき、の場合、ロール紙３０は、レジストローラ３４およびレジスト加圧ローラ３５を通過して、キャリッジ１５の下方まで搬送される。そのとき、残量センサＳ２の検出結果により、ロール紙３０の残量が検知される。さらに、ロール紙３０がキャリッジ１５の下方に位置しているとき、キャリッジ１５を主走査方向に走査しながらキャリッジセンサＣＳにてロール紙３０の幅を検出する（ＳＴ１）。
また、ロール紙３０が切断手段にて切断されたあと次の印刷を開始するため待機位置にロール紙を巻き戻す場合は、切断されたロール紙３０をレジストローラ３４およびレジスト加圧ローラ３５付近まで巻き戻す際に、上述のように残量を検知するとともに、キャリッジ１５を主走査方向に走査しながらキャリッジセンサＣＳにてロール紙３０の幅を検出する（ＳＴ１）。
【００３８】
制御部１００は、検出されたロール紙３０の残量と幅を、メモリ１０１の慣性力情報（図１１）と照合し、慣性力を判定する（ＳＴ２）。
次に、制御部１００は、判定された慣性力が大であるかを判定する（ＳＴ３）。
慣性力が大である場合、さらに操作パネル１０２で紙種が入力されているか否かを判定する（ＳＴ４）。
紙種が入力されていない場合、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション強を設定し（ＳＴ６）、駆動モータＤＭをレジストローラ３４の回転開始にあわせて逆転させる（ＳＴ７）。ここで、レジストローラ３４は、回転開始してから回転、停止を繰り返す動作であるため、レジストローラ３４の回転、停止にあわせて（遅延してもよい）、駆動モータＤＭを逆転、停止を繰り返す。なお、制御を簡易にするのであれば、レジストローラ３４回転開始後、駆動モータＤＭを逆転し続けてもよい。
【００３９】
一方、ＳＴ４で紙種が入力されていた場合、制御部１００は、入力された紙主情報からバックテンションの変更が必要であるかどうかを判定する（ＳＴ５）。例えば、制御部１００は、入力された紙種情報により紙質がすべりやすいか否かを判定し、滑りやすい紙の場合は、滑りにくい紙に比べて慣性力が小さいので、バックテンションを低めに設定（バックテンションを変更）することになる。一方、滑りにくい紙の場合は、バックテンションを変更する必要がないということになる。
そこで、バックテンション変更が必要ない場合、上述と同様に、制御部１００は、駆動モータＤＭをレジストローラ３４の回転開始にあわせて逆転させる（ＳＴ６、ＳＴ７）。一方、バックテンション変更が必要な場合、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション中を設定し（ＳＴ８）、駆動モータＤＭを無給電（非励磁）状態にする（ＳＴ９）。駆動モータＤＭを無給電状態にするのは、レジストローラ３４が回転開始してから回転、停止を繰り返している期間である。
【００４０】
次に、ＳＴ３において、制御部１００は、慣性力が大でないと判定した場合、慣性力が中であるかを判定する（ＳＴ１０）。
慣性力が中である場合、さらに操作パネル１０２で紙種が入力されているか否かを判定する（ＳＴ１１）。
紙種が入力されていない場合、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション中を設定し（ＳＴ１３）、駆動モータＤＭを無給電（非励磁）状態にする（ＳＴ１４）。駆動モータＤＭを無給電状態にするのは、レジストローラ３４が回転開始してから回転、停止を繰り返している期間である。
【００４１】
一方、ＳＴ４で紙種が入力されていた場合、制御部１００は、ＳＴ５のときと同様に、入力された紙主情報からバックテンションの変更が必要であるかどうかを判定する（ＳＴ１２）。
そこで、バックテンション変更が必要ない場合、上述と同様に、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション中を設定し（ＳＴ１３）、駆動モータＤＭを無給電（非励磁）状態にする（ＳＴ１４）。
【００４２】
一方、バックテンション変更が必要な場合、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション弱を設定し（ＳＴ１５）、駆動モータＤＭをレジストローラ３４の回転開始にあわせて正転させる（ＳＴ１６）。ここで、レジストローラ３４は、回転開始してから回転、停止を繰り返す動作であるため、レジストローラ３４の回転、停止にあわせて（遅延してもよい）、駆動モータＤＭを正転、停止を繰り返す。なお、制御を簡易にするのであれば、レジストローラ３４回転開始後、駆動モータＤＭを正転し続けてもよい。
【００４３】
そして、ＳＴ１０において、制御部１００は、慣性力が中でないと判定した場合、慣性力が小であるかを判定する（ＳＴ１７）。
慣性力が小である場合、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション弱を設定し（ＳＴ１８）、駆動モータＤＭをレジストローラ３４の回転開始にあわせて正転させる（ＳＴ１９）。ここで、レジストローラ３４は、回転開始してから回転、停止を繰り返す動作であるため、レジストローラ３４の回転、停止にあわせて（遅延してもよい）、駆動モータＤＭを正転、停止を繰り返す。なお、制御を簡易にするのであれば、レジストローラ３４回転開始後、駆動モータＤＭを正転し続けてもよい。
一方、慣性力が小でないと判定された場合、操作パネル１０２にエラーである旨を表示させる。
【００４４】
なお、駆動モータＤＭの正転、逆転、無給電状態を設定する際、ロール紙３０を搬送したときに検出される残量センサＳ２およびキャリッジセンサＣＳの検出結果を使用していた（図１２のＳＴ１）が、これに限られない。
例えば、ＳＴ１は、ロール紙３０を搬送したときに、駆動モータＤＭの負荷トルクが図示しない閾値を超えるか否かを制御部１００で監視するようにしてもよく、その結果に基づきＳＴ２の慣性力を判定してもよい。
【００４５】
以上のような本実施例では、駆動モータＤＭの正転、逆転および無給電（非励磁）状態をロール紙のサイズや残量に基づき設定ことにより可能にしている。また、上述した駆動モータＤＭにおける回転状態の切り換えタイミングには、挟持搬送ローラとして用いられるレジストローラ３４の駆動源でのトルク変動が用いられる。
つまり、レジストローラ３４においてトルクが変化する原因としては、ロール紙に作用する牽引力の変化が原因として考えられる。
この変化は、図１４において説明したように、ロール紙の幅方向での搬送負荷分布の変化に繋がるので、スキューが発生したことを検知できるからである。また、レジストローラ３４でのトルク変化は、ロール紙のサイズや残量の変化によるロール紙の質量変化も影響するので、ロール紙のサイズ入力部からの情報に従って上述した切り換えタイミングが設定される。
【符号の説明】
【００４６】
１ インクジェット記録装置
５ 回転力伝達機構
３０ ロール紙
３２ スプール軸
３２Ａ 従動ギヤ
３４ レジストローラ
３５ 加圧ローラ
４２ 駆動ギヤ
５２ 仲介回転軸
５３ 一方向クラッチ
５３Ａ クラッチ側ギヤ
５４ トルクリミッタ
５４Ａ 滑り回転手段側ギヤ
Ｓ２ 残量センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４７】
【特許文献１】特開２００３−２７６２６４号公報
【特許文献２】特開２００９−２５６０６１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ロール紙を対象とした繰り出し位置整合機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、複写機やプリンタあるいは印刷機などの画像形成装置においては、たとえば、電子写真方式を用いる画像形成装置の場合、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像が現像装置から供給される現像剤によって可視像処理される。可視像処理された画像は、記録紙などに転写され、定着されることで複写出力とされる。
【０００３】
画像形成装置の一つである、インクジェットプリンタでは、Ａ０版やＡ１版などの大サイズの記録紙への印字処理を行えるものがある。
このような印字処理に用いられる記録紙には、給紙カセットに積載されている場合と違って、所望する長さを繰り出せる利便性からロール紙を用いることが多い。
【０００４】
ロール紙を用いた給紙装置の構成としては次の構成が知られている。
つまり、ロール紙を印字部に向けて繰り出し、印字部にて印字処理が行われた後に、印字画像を担持した部分を裁断し、未印字部部分のロール紙をロール紙側に巻き戻すようにした構成である（例えば、特許文献１）。
【０００５】
ロール紙を巻き戻す理由の一つには、繰り出し方向における未印字端部を印字部に向け給紙する際の繰り出し開始位置に位置決めし、印字部に対する繰り出し量を割り出す基準とすることが挙げられる。
【０００６】
一方、ロール紙は、巻芯の軸方向が搬送方向と直角方向に設定されていないと、レジストローラがロール紙に伝達する力の方向とロール紙の繰り出し方向とが異なった場合にスキューを生じることが知られている（例えば、特許文献２）。このような事態は、ロール紙の装着状態が不適正である場合に発生しやすい。
スキューは、上述した装着状態だけでなく、ロール紙の回転停止時に発生する、慣性回転による搬送方向に沿った弛みによっても発生し、ロール紙の繰り出し時に皺やよじれを生じさせる不具合がある。
【０００７】
そこで、スキューの矯正方法としては、上記各特許文献にも開示されているように、ロール紙に対してバックテンションを与える方法が知られている。
つまり、バックテンションは、特許文献１に開示されているように、ロール紙の巻き戻し方向への駆動を搭載部に設けられているロール紙受けコロによって行う場合、ロール紙受けコロの一つに、コイルバネを内蔵したトルクリミッタ構造を設けた構成、あるいは、特許文献２に開示されているように、ロール紙の駆動伝達路中に伝達トルクを変更可能な電気クラッチを設けた構成を用いて得るようになっている。
【０００８】
バックテンションの付与によるロール紙のスキュー矯正は、図１４に示す原理にて得られる。
図１４におけるロール紙Ｒの下側端部領域は挟持搬送用のレジストローラＡとロール紙Ｒとの間で緊張した張り側の状態であり、上側端部領域は、弛み側の状態である。
【０００９】
このようなロール紙Ｒにおいてロール紙側へのバックテンションが付与されると、レジストローラＡによる搬送力は軸方向で均一であり、バックテンションは図中、搬送負荷分布と表示されている状態である。
ロール紙Ｒに対して実際に有効に作用する有効搬送力は、搬送力とバックテンションとの差として、図中、有効搬送負荷分布と表示されている状態である。
ロール紙Ｒは、矢印で示すように、弛み側から張り側に向けた回転（図１４中、スキュー矯正方向と表示した回転）が生じ、上下両側の端部領域が搬送方向に平行したときにスキューが矯正される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、バックテンションを付与することでロール紙のスキューを矯正できる。しかし、そのために用いられる構成には、ロール紙の繰り出しに用いられる駆動系とは別の構成が必要となる。
【００１１】
つまり、特許文献１においては、ロール紙の挟持搬送に用いられるフィードローラの駆動系とは別にロール紙の受けコロに対してバックテンション付与のための構成が必要となり、また特許文献２においても、駆動に用いる部材とは別に電気クラッチという特別な部品が必要となる。
しかも、ロール紙の種類に応じてバックテンションを変化させる必要もあることから、用いる部品の制御や構成が複雑化する虞がある。
また、スキューの発生原因には、ロール紙を戻す際に生じる搬送方向に沿った弛みがある。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来の給紙装置における問題に鑑み、繰り出されるロール紙の種類に応じたバックテンションを付与する際に、構成の複雑化や特別な構成を要することなく既存構成部品により実現することができる構成を備えた給紙装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ロール媒体を挟持しながら搬送可能なロール媒体挟持搬送用手段によってロール媒体を牽引することにより繰り出すための給紙装置であって、
該挟持搬送用手段の繰り出し方向に順じた正転および前記ロール紙を繰り出し方向と逆方向となる巻き戻し方向に準じた逆転とを選択可能な駆動源と、
該駆動源の出力軸に設けられた駆動ギヤの駆動力を、ロール媒体の巻芯軸に装着されている従動ギヤに伝達する回転力伝達機構として、
一方向クラッチにより回転を断接されるクラッチ側ギヤを備えた仲介回転軸が内輪側に、そして外輪側には前記駆動源からの回転を伝達されるギヤが設けられ、両輪間でのトルク発生方向へのトルク伝達制御が可能な滑り回転手段を備え、
前記駆動モータの正転、逆転および無給電(非励磁)のいずれかが選択されたときに、前記回転力伝達機構に有する滑り回転手段のトルク伝達制御を変化させることにより、前記ロール紙挟持搬送用ローラを用いたロール紙の牽引力に対するバックテンションの強さを変更することを特徴とする給紙装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロール紙の巻き戻しのために用いられる既存構成部品である駆動モータの回転方向を選択すると共に、無給電（非励磁）状態を選択してロール紙のサイズや残量に基づき切り換えるだけでバックテンションの強さを最適な状態に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る給紙装置を用いる画像形成装置の構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に示した画像形成装置における給紙経路の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る給紙装置に用いられる回転力伝達機構の構成を説明するための斜視図である。
【図４】図３に示した回転力伝達機構の駆動源に用いられる駆動モータ正転時での各ギヤの回転状態を説明するための図である。
【図５】図４に示した回転伝達状態を説明するための回転力伝達機構の要部展開図である。
【図６】図３に示した回転力伝達機構における駆動モータの無給電時での各ギヤの回転状態を説明するための図である。
【図７】図６に示した回転伝達状態を説明するための回転力伝達機構の要部展開図である。
【図８】図３に示した回転力伝達機構の駆動源に用いられる駆動モータ正転時での各ギヤの回転状態を説明するための図である。
【図９】図８に示した回転伝達状態を説明するための回転力伝達機構の要部展開図である。
【図１０】駆動モータの回転制御に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】図１０に示した制御部にて設定される駆動モータの回転制御に用いられるロール紙側の慣性力とバックテンションとの関係の図である。
【図１２】図１０に示した制御部による前記駆動モータの正転、逆転、無給電状態の設定動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図３に示した回転力伝達機構によるロール紙巻き戻し時での各ギヤの回転状態を説明するための図である。
【図１４】ロール紙のスキュー矯正原理を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による給紙装置を備えた画像形成装置の模式図である。同図に示されている画像形成装置１は、インクなどの液滴が吐出されることにより印字を行うインクジェット記録装置を対象としているが、本発明では、これに限ることなく、電子写真方式あるいは印刷機なども対象とすることができる。
インクジェット記録装置１の本体内部には、画像形成部２、用紙吸引搬送部３、ロール紙収納部４などが配置されている。
【００１７】
画像形成部２は、図示しない両側板にガイドロッド１３およびガイドレール１４が掛け渡され、これらのガイドロッド１３およびガイドレール１４にキャリッジ１５が矢示Ａ方向に摺動可能に保持されている。
キャリッジ１５は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドが搭載されている。各記録ヘッドには図示しないが、各記録ヘッドにインクを供給するサブタンクが一体的に備えられている。
【００１８】
キャリッジ１５を移動走査する主走査機構は、次の部材が含まれている。
主走査方向の一方側に配置される駆動モータ２１と、駆動モータ２１によって回転駆動される駆動プーリ２２と、駆動プーリ２２に連動可能な従動プーリ２３と、駆動プーリ２２と従動プーリ２３との間に掛け回されたベルト部材２４である。なお、従動プーリ２３は、図示しないテンションスプリングによって外方（駆動プーリ２２に対して離れる方向）にテンションが架けられている。
【００１９】
ベルト部材２４は、キャリッジ１５の背面側に設けられているベルト固定部に一部分が保持されて主走査方向（矢示Ａ方向）にキャリッジ１５を牽引する。
また、キャリッジ１５は、エンコーダシート(図示されず)とキャリッジに設けられているエンコーダセンサ(図示されず)を用いて主走査方向の位置を検知される。エンコーダシートは、キャリッジに設けられているエンコーダセンサによって読み取られる。
【００２０】
キャリッジ１５における主走査領域のうち、記録領域では、ロール紙３０が用紙吸引搬送部３によってキャリッジ１５の主走査方向と直交する方向（副走査方向：矢示Ｂ方向）に間欠的に搬送される。
【００２１】
また、主走査領域のうち一方の端部側領域には、記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構１８が配置されている。さらに、主走査方向のキャリッジ移動領域外または、上記主走査領域のうち他方の端部側領域には、記録ヘッドのサブタンクに供給する各色のインクを収容したメインカートリッジ１９が記録装置本体１に対して着脱自在に装着される。
【００２２】
図中、ロール紙収容部４は給紙手段である。
図２においてロール紙収容部４は、ロール紙（用紙）３０がセットされている。しかし、幅方向（矢示Ａ方向）のサイズが異なるロール紙をセットすることも可能である。
ロール紙３０は、その紙軸に両側からフランジ３１、およびスプール軸３２が装着され、図示しない受け部に載置される。
ロール紙３０の駆動部には、図３に示す回転力伝達機構５が設けられている。
回転力伝達機構５は、滑り回転手段に相当するトルクリミッタ５４を用いてロール紙３０にバックテンションを付与しながらロール紙３０を給送する。また、ロール紙３０を巻き戻すときは、回転力伝達機構５の駆動モータＤＭを逆転（ロール紙３０を巻き戻すときの回転方向とする）させることで、ロール紙３０の先端を所定の位置に戻すことができる。
【００２３】
図１に示したインクジェット記録装置１に用いられるロール紙３０は、ロール紙収容部４から、記録装置本体１の後方を通過して前方に向けて搬送される。
ロール紙３０は、ローラ対３３に挟持されてレジストローラ３４、加圧ローラ３５にむけて搬送され、その後ローラ対３３の挟持状態が解除され、レジストローラ３４，加圧ローラ３５によって記録領域に搬送される。
レジストローラ３４および加圧ローラ３５は、ロール紙３０を繰り出す方向およびロール紙収容部に向けて戻す方向にそれぞれ回転することができ、いずれの場合にも、ロール紙３０を挟持している。ここで、ロール紙３０が記録領域を繰り出し方向に搬送されている状態では、搬送レジストローラ３４からロール紙収容部４までのロール紙３０は、所定の張力が作用している。
【００２４】
キャリッジ１５を主走査方向に移動し、レジストローラ３４およびレジスト加圧ローラ３５によってロール紙（用紙）３０を間欠的に送りながら、記録ヘッドを画像情報に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、ロール紙３０上に所要の画像が形成される。さらに、画像形成後の用紙は、図示しない切断手段により所定の長さにカットされ、装置本体１の正面側に配置された図示しない排紙トレイへ排出される。
【００２５】
図３は、本発明による給紙装置に用いられる駆動部の構成を示す斜視図である。
同図において駆動部には、駆動モータＤＭと、駆動モータＤＭの出力軸に設けられている駆動ギヤ４２と、ロール紙３０の巻芯軸に装着されたスプール軸３２に設けられている従動ギヤ３２Ａと、駆動ギヤ４２と従動ギヤ３２Ａとの間に位置して駆動ギヤ４２の駆動力を従動ギヤ３２Ａに伝達する回転力伝達機構５が含まれている。
駆動モータＤＭは、ロール紙３０を巻き戻すときに回転させる方向である逆転、ロール紙３０を巻き戻すときに回転する方向とは逆の方向である正転、そして、無給電(非励磁)のいずれかが選択可能である。
【００２６】
回転力伝達機構５には、駆動ギヤ４２に噛み合うアイドルギヤ５０およびアイドルギヤ５０と同軸上に支持されている伝達ギヤ５１と、内輪側に仲介回転軸５２が、そして外輪側に伝達ギヤ５１に噛み合うギヤ(以下、これを滑り回転手段側ギヤともいう)５４Ａが設けられている滑り回転手段であるトルクリミッタ５４と、トルクリミッタ５４内の仲介回転軸５２に設けられた一方向クラッチ５３の出力側に装備されているクラッチ側ギヤ５３Ａが含まれている。
一方向クラッチ５３は、クラッチ側ギヤ５３Ａがロール紙３０を巻き戻す方向へ回転（前述した逆転）すると仲介回転軸５２をロックする方向へ回転を付与されるが、仲介回転軸５２が滑り回転手段側ギヤ５４Ａから伝達される回転によって、クラッチ側ギヤ５３Ａより早く回転した場合に、相対的に空転することができる。
【００２７】
伝達ギヤ５１を支持する回転軸５１Ａおよび仲介回転軸５２には、駆動モータＤＭの回転数検知が可能な回転数センサＳ１およびロール紙の残量を繰り出し履歴により検知可能な残量センサＳ２が設けられている。
【００２８】
以上のような構成において、本実施例では、回転力伝達機構５がロール紙３０の巻き戻し動作だけでなく、ローラ対３３の挟持状態が解除されたあとのロール紙３０（レジストローラ３４よりも給紙方向上流側）におけるバックテンションの強さを変更して付与できるようになっている。
まず、ロール紙３０の巻き戻し動作について、図１３を用いて説明する。
ロール紙３０を巻き戻すときは、駆動モータＤＭを逆転させる。駆動ギヤ４２が回転すると、アイドルギヤ５０および同軸上の伝達ギヤ５１を介してギヤ５４Ａが回転する。このとき、ギヤ５４Ａの回転によりクラッチ側ギヤ５３Ａはギヤ５４と同じ方向に回転するので、クラッチ側ギヤ５３Ａの回転により、アイドルギヤ５５，５６を介して従動ギヤ３２を回転させることで、ロール紙３０を巻き戻すことができる。
次に、ロール紙３０に与えるバックテンションの強さを強中弱それぞれに設定する構成について図４乃至９を用いて説明する。
【００２９】
図４乃至図９は、上述したバックテンションを変更する時の各部材での回転状態を説明するための図である。なお、各図において表示されている矢印は、回転伝達方向および回転速度の大きさ(矢印の長短)を示している。また、図９においては、これ以前に示した図における回転方向が異なる場合を対象として「’」を付けて表示してある。
図４および図５は、第１番目のバックテンション設定時を示している。
図４および図５において、第１番目のバックテンション設定時には、駆動モータＤＭがクラッチ側ギヤ５３Ａから伝達されて回転する仲介回転軸５１の回転速度よりも高速回転する。
これにより、第１番目のバックテンション設定に関して説明したように、一方向クラッチ５３内で仲介回転軸５２がクラッチ側ギヤ５３Ａの回転に関係なくトルクリミッタ５４内で設定される回転数によって空転する。
回転伝達機構５では、従動ギヤ３２Ａおよびクラッチ側ギヤ５３Ａを含む仲介回転軸５２までの伝達経路に位置する各ギヤの慣性質量および噛み合い部での摩擦抵抗を含めた力が、ロール紙３０の繰り出し力に対する抵抗力、換言すれば、従動ギヤ３２Ａの回転負荷となる。この結果、ロール紙３０には、繰り出しに必要な牽引力に対して従動ギヤ３２Ａに作用する回転負荷分だけバックテンションが弱い状態で与えられる。
【００３０】
第１番目に、バックテンションを弱に設定するときについて説明する。
図４，５に示すように、正転（ロール紙３０の巻き戻し時に回転する方向と逆方向）する駆動モータＤＭからギヤ５４Ａに伝達される回転数のほうが、ロール紙３０を介して従動ギヤ３２からクラッチ側ギヤ５３に伝達される回転数よりも速くなるようなギヤ比に設定にすることで、ロール紙３０に弱いバックテンションを与える。
従動ギヤ３２Ａからクラッチ側ギヤ５３Ａに伝達される回転数よりも駆動モータＤＭから滑り回転手段側ギヤ５４Ａに伝達される回転数のほうが速くなるようなギヤ比としているため、仲介回転軸５２が、回転伝達状態にあるクラッチ側ギヤ５３Ａとの間に生じた速度差分だけクラッチ側ギヤ５３Ａよりも速く回転する。
【００３１】
一方向クラッチ５３は、クラッチ側ギヤ５３Ａの回転により仲介回転軸５２とロックする方向へ回転を付与されるが、仲介回転軸５２は滑り回転手段側ギヤ５４Ａから伝達される回転によって、クラッチ側ギヤ５３Ａより早く回転しているため、一方向クラッチ５３は相対的に空転し、ロックしない。
この結果、回転伝達機構５では、従動ギヤ３２Ａおよびクラッチ側ギヤ５３Ａを含む仲介回転軸５２までの伝達経路に位置する各ギヤの慣性質量および噛み合い部での摩擦抵抗を含めた力が、ロール紙３０の繰り出し力に対する抵抗力、換言すれば、従動ギヤ３２Ａの回転負荷となる。
ロール紙３０には、繰り出しに必要な牽引力に対して従動ギヤ３２Ａに作用する回転負荷分だけバックテンションが弱い状態で与えられる。
【００３２】
第２番目に、バックテンションを強に設定するときについて説明する。
図８，９に示すように駆動モータＤＭが逆転されると、従動ギヤ３２Ａから回転を伝達されているクラッチ側ギヤ５３Ａの回転方向と逆方向に仲介回転軸５２がトルクリミッタ５４を介して回転する。
クラッチ側ギヤ５３Ａは、従動ギヤ３２Ａからの回転を受けて仲介回転軸５２をロックして連動させるが、同軸上に設けられた滑り回転手段側ギヤ５４Ａは駆動モータＤＭにより異なる回転方向に回転するため、トルクリミッタ５４内で滑りが生じ、これにより発生した抵抗力がクラッチ側ギヤ５３Ａを介して従動ギヤ３２Ａに強いバックテンションを与える。
【００３３】
第３番目に、バックテンションを中に設定するときについて説明する。
図６，７に示すように駆動モータＤＭが無給電（非励磁）状態とされると、従動ギヤ３２Ａから回転を伝達されているクラッチ側ギヤ５３Ａが回転し、この回転に応じて一方向クラッチ５３の作用により仲介回転軸５２が連動しようとする。
さらに、仲介回転軸５２と同軸上に設けられたトルクリミッタ５４では、内輪に連動して外輪が回転し、滑り回転手段側ギヤ５４Ａ、伝達ギヤ５１および駆動ギヤ４２を回転させる。
このため、クラッチ側ギヤ５３Ａを回転させる従動ギヤ３２には、従動ギヤ３２Ａおよびクラッチ側ギヤ５３Ａを含む仲介回転軸５２までの伝達経路に位置する各ギヤの慣性質量および噛み合い部での摩擦抵抗を含めた力に加えて、駆動モータＤＭを空転させることによるモータ空転トルクが、ロール紙３０の繰り出し力に対する抵抗力、換言すれば、従動ギヤ３２Ａの回転負荷となる。
これにより、牽引力に対する抵抗力であるバックテンションは、第１番目で得られるバックテンションの強さに対して駆動モータＤＭの空転トルクを加えた強さ分だけ強くなる。
【００３４】
本実施例では、駆動モータＤＭが非励磁状態において、駆動ギヤ４２の回転を可能にするために、駆動モータＤＭの空転トルクがトルクリミッタ５４の外輪と内輪とが相対的に滑るときの回転トルクより低い関係を設定されている。これにより、トルクリミッタ５４側の回転により駆動モータＤＭの駆動ギヤ４２が回転されることになる。
【００３５】
図１０は、駆動モータＤＭの回転制御、特にバックテンションを切り換えるタイミング制御に用いられる制御部の構成を示すブロック図である。
同図において制御部１００は、図１１において説明する、ロール紙側の慣性力とロール紙３０に与えるバックテンションの強さ、とを関係付けたマップが保存されている記憶素子１０１を備えて印字制御が可能な制御処理部が用いられる。
制御部１００の入力側には、本実施例と関係する構成としてキャリッジセンサＣＳ、残量センサＳ２（図３参照）、ロール紙のサイズおよび種類を入力可能な操作パネル１０２が接続され、出力側には駆動モータＤＭの駆動部１０３が接続されている。
キャリッジセンサＣＳは、ロール紙の慣性質量に影響する紙サイズの一つである紙幅を検知する部材である。
【００３６】
制御部１００では、図１１に示す、ロール紙３０の慣性力とロール紙３０に与えるバックテンションの強さとを関係付けたマップに基づき駆動モータＤＭの駆動制御が実行される。
図１１に示すマップは、キャリッジセンサＣＳからの情報に応じた紙幅およびロール紙３０の残量センサＳ２からの情報に応じたロール紙３０の外径から割り出された慣性質量と、これに応じて弛みが生じないバックテンションの強さとが示されている。なお、慣性質量の大きさは、上述したロール紙３０自体の重量に加えて、種類や厚さも影響する。このため、本実施例では、操作パネル１０２により各種の情報を入力できるようになっている。なお図１１において示されている図番は、後で説明するバックテンション設定状態時に用いる図面の番号である。
【００３７】
図１２は、駆動モータＤＭの正転、逆転、無給電状態を設定する動作を説明するためのフローチャートである。
この設定動作は、ロール紙３０をセットしたとき、印刷ジョブが入力され印刷動作を開始するとき、ロール紙３０が切断手段にて切断されたあと次の印刷を開始するため待機位置にロール紙を巻き戻したとき等のタイミングで行う。
例えば、ロール紙３０をセットしたとき、印刷ジョブが入力され印刷動作を開始するとき、の場合、ロール紙３０は、レジストローラ３４およびレジスト加圧ローラ３５を通過して、キャリッジ１５の下方まで搬送される。そのとき、残量センサＳ２の検出結果により、ロール紙３０の残量が検知される。さらに、ロール紙３０がキャリッジ１５の下方に位置しているとき、キャリッジ１５を主走査方向に走査しながらキャリッジセンサＣＳにてロール紙３０の幅を検出する（ＳＴ１）。
また、ロール紙３０が切断手段にて切断されたあと次の印刷を開始するため待機位置にロール紙を巻き戻す場合は、切断されたロール紙３０をレジストローラ３４およびレジスト加圧ローラ３５付近まで巻き戻す際に、上述のように残量を検知するとともに、キャリッジ１５を主走査方向に走査しながらキャリッジセンサＣＳにてロール紙３０の幅を検出する（ＳＴ１）。
【００３８】
制御部１００は、検出されたロール紙３０の残量と幅を、メモリ１０１の慣性力情報（図１１）と照合し、慣性力を判定する（ＳＴ２）。
次に、制御部１００は、判定された慣性力が大であるかを判定する（ＳＴ３）。
慣性力が大である場合、さらに操作パネル１０２で紙種が入力されているか否かを判定する（ＳＴ４）。
紙種が入力されていない場合、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション強を設定し（ＳＴ６）、駆動モータＤＭをレジストローラ３４の回転開始にあわせて逆転させる（ＳＴ７）。ここで、レジストローラ３４は、回転開始してから回転、停止を繰り返す動作であるため、レジストローラ３４の回転、停止にあわせて（遅延してもよい）、駆動モータＤＭを逆転、停止を繰り返す。なお、制御を簡易にするのであれば、レジストローラ３４回転開始後、駆動モータＤＭを逆転し続けてもよい。
【００３９】
一方、ＳＴ４で紙種が入力されていた場合、制御部１００は、入力された紙主情報からバックテンションの変更が必要であるかどうかを判定する（ＳＴ５）。例えば、制御部１００は、入力された紙種情報により紙質がすべりやすいか否かを判定し、滑りやすい紙の場合は、滑りにくい紙に比べて慣性力が小さいので、バックテンションを低めに設定（バックテンションを変更）することになる。一方、滑りにくい紙の場合は、バックテンションを変更する必要がないということになる。
そこで、バックテンション変更が必要ない場合、上述と同様に、制御部１００は、駆動モータＤＭをレジストローラ３４の回転開始にあわせて逆転させる（ＳＴ６、ＳＴ７）。一方、バックテンション変更が必要な場合、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション中を設定し（ＳＴ８）、駆動モータＤＭを無給電（非励磁）状態にする（ＳＴ９）。駆動モータＤＭを無給電状態にするのは、レジストローラ３４が回転開始してから回転、停止を繰り返している期間である。
【００４０】
次に、ＳＴ３において、制御部１００は、慣性力が大でないと判定した場合、慣性力が中であるかを判定する（ＳＴ１０）。
慣性力が中である場合、さらに操作パネル１０２で紙種が入力されているか否かを判定する（ＳＴ１１）。
紙種が入力されていない場合、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション中を設定し（ＳＴ１３）、駆動モータＤＭを無給電（非励磁）状態にする（ＳＴ１４）。駆動モータＤＭを無給電状態にするのは、レジストローラ３４が回転開始してから回転、停止を繰り返している期間である。
【００４１】
一方、ＳＴ４で紙種が入力されていた場合、制御部１００は、ＳＴ５のときと同様に、入力された紙主情報からバックテンションの変更が必要であるかどうかを判定する（ＳＴ１２）。
そこで、バックテンション変更が必要ない場合、上述と同様に、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション中を設定し（ＳＴ１３）、駆動モータＤＭを無給電（非励磁）状態にする（ＳＴ１４）。
【００４２】
一方、バックテンション変更が必要な場合、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション弱を設定し（ＳＴ１５）、駆動モータＤＭをレジストローラ３４の回転開始にあわせて正転させる（ＳＴ１６）。ここで、レジストローラ３４は、回転開始してから回転、停止を繰り返す動作であるため、レジストローラ３４の回転、停止にあわせて（遅延してもよい）、駆動モータＤＭを正転、停止を繰り返す。なお、制御を簡易にするのであれば、レジストローラ３４回転開始後、駆動モータＤＭを正転し続けてもよい。
【００４３】
そして、ＳＴ１０において、制御部１００は、慣性力が中でないと判定した場合、慣性力が小であるかを判定する（ＳＴ１７）。
慣性力が小である場合、制御部１００は、メモリ１０１に蓄積されている図１１の情報からバックテンション弱を設定し（ＳＴ１８）、駆動モータＤＭをレジストローラ３４の回転開始にあわせて正転させる（ＳＴ１９）。ここで、レジストローラ３４は、回転開始してから回転、停止を繰り返す動作であるため、レジストローラ３４の回転、停止にあわせて（遅延してもよい）、駆動モータＤＭを正転、停止を繰り返す。なお、制御を簡易にするのであれば、レジストローラ３４回転開始後、駆動モータＤＭを正転し続けてもよい。
一方、慣性力が小でないと判定された場合、操作パネル１０２にエラーである旨を表示させる。
【００４４】
なお、駆動モータＤＭの正転、逆転、無給電状態を設定する際、ロール紙３０を搬送したときに検出される残量センサＳ２およびキャリッジセンサＣＳの検出結果を使用していた（図１２のＳＴ１）が、これに限られない。
例えば、ＳＴ１は、ロール紙３０を搬送したときに、駆動モータＤＭの負荷トルクが図示しない閾値を超えるか否かを制御部１００で監視するようにしてもよく、その結果に基づきＳＴ２の慣性力を判定してもよい。
【００４５】
以上のような本実施例では、駆動モータＤＭの正転、逆転および無給電（非励磁）状態をロール紙のサイズや残量に基づき設定ことにより可能にしている。また、上述した駆動モータＤＭにおける回転状態の切り換えタイミングには、挟持搬送ローラとして用いられるレジストローラ３４の駆動源でのトルク変動が用いられる。
つまり、レジストローラ３４においてトルクが変化する原因としては、ロール紙に作用する牽引力の変化が原因として考えられる。
この変化は、図１４において説明したように、ロール紙の幅方向での搬送負荷分布の変化に繋がるので、スキューが発生したことを検知できるからである。また、レジストローラ３４でのトルク変化は、ロール紙のサイズや残量の変化によるロール紙の質量変化も影響するので、ロール紙のサイズ入力部からの情報に従って上述した切り換えタイミングが設定される。
【符号の説明】
【００４６】
１ インクジェット記録装置
５ 回転力伝達機構
３０ ロール紙
３２ スプール軸
３２Ａ 従動ギヤ
３４ レジストローラ
３５ 加圧ローラ
４２ 駆動ギヤ
５２ 仲介回転軸
５３ 一方向クラッチ
５３Ａ クラッチ側ギヤ
５４ トルクリミッタ
５４Ａ 滑り回転手段側ギヤ
Ｓ２ 残量センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４７】
【特許文献１】特開２００３−２７６２６４号公報
【特許文献２】特開２００９−２５６０６１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール媒体を挟持しながら搬送可能なロール媒体挟持搬送用手段によってロール媒体を牽引することにより繰り出すための給紙装置であって、
該挟持搬送用手段の繰り出し方向に順じた正転および前記ロール紙を繰り出し方向と逆方向となる巻き戻し方向に準じた逆転とを選択可能な駆動源と、
該駆動源の出力軸に設けられた駆動ギヤの駆動力を、ロール媒体の巻芯軸に装着されている従動ギヤに伝達する回転力伝達機構として、
一方向クラッチにより回転を断接されるクラッチ側ギヤを備えた仲介回転軸が内輪側に、そして外輪側には前記駆動源からの回転を伝達されるギヤが設けられ、両輪間でのトルク発生方向へのトルク伝達制御が可能な滑り回転手段を備え、
前記駆動源の正転、逆転および無給電(非励磁)のいずれかが選択されたときに、前記回転力伝達機構に有する滑り回転手段のトルク伝達制御を変化させることにより、前記ロール媒体挟持搬送用手段を用いたロール媒体の牽引力に対するバックテンションの強さを変更することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記駆動源の回転方向および給電状態は、前記ロール媒体のサイズおよびまたは残量検知に基づき設定されることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
前記回転力伝達機構は、前記ロール媒体の繰り出し方向に前記駆動源が正転するとき、前記従動ギヤから前記クラッチ側ギヤを介して前記仲介回転軸に伝達される回転数より、前記駆動源から前記滑り回転手段の外輪側ギヤに伝達される回転数の方が高速となる関係を設定され、前記一方向クラッチに有するクラッチ側ギヤに対してこれが支持されている仲介回転軸を相対的に空転させることが可能であることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項４】
前記回転力伝達機構は、前記駆動源の空転トルクが前記滑り手段の外輪と内輪とが相対的に滑るときの回転トルクより低い関係を設定され、前記駆動源が無給電（非励磁）状態とされると、前記ロール媒体挟持搬送用手段により牽引されるロール媒体の巻芯軸側の従動ギヤから前記クラッチ側ギヤに回転が伝達され、前記滑り回転手段を介して前記駆動源に回転が伝達されると前記駆動源が空転することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項５】
前記回転力伝達機構は、前記駆動源が前記ロール媒体の繰り出し方向と逆方向に回転した場合、前記従動ギヤから前記クラッチ側ギヤを介して前記仲介回転軸に伝達される回転方向と、前記駆動源から前記滑り回転手段を介して前記仲介回転軸に伝達される回転方向が異なることにより、該仲介回転軸を有する滑り回転手段の内輪と外輪との間に相対的な滑りが生じ、滑りによる抵抗力が前記クラッチ側ギヤおよびこれと連動する従動ギヤに対する制動力として作用することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちの一つに記載の給紙装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
ロール媒体を挟持しながら搬送可能なロール媒体挟持搬送用手段によってロール媒体を牽引することにより繰り出すための給紙装置であって、
該挟持搬送用手段の繰り出し方向に順じた正転および前記ロール紙を繰り出し方向と逆方向となる巻き戻し方向に準じた逆転とを選択可能な駆動源と、
該駆動源の出力軸に設けられた駆動ギヤの駆動力を、ロール媒体の巻芯軸に装着されている従動ギヤに伝達する回転力伝達機構として、
一方向クラッチにより回転を断接されるクラッチ側ギヤを備えた仲介回転軸が内輪側に、そして外輪側には前記駆動源からの回転を伝達されるギヤが設けられ、両輪間でのトルク発生方向へのトルク伝達制御が可能な滑り回転手段を備え、
前記駆動源の正転、逆転および無給電(非励磁)のいずれかが選択されたときに、前記回転力伝達機構に有する滑り回転手段のトルク伝達制御を変化させることにより、前記ロール媒体挟持搬送用手段を用いたロール媒体の牽引力に対するバックテンションの強さを変更することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記駆動源の回転方向および給電状態は、前記ロール媒体のサイズおよびまたは残量検知に基づき設定されることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
前記回転力伝達機構は、前記ロール媒体の繰り出し方向に前記駆動源が正転するとき、前記従動ギヤから前記クラッチ側ギヤを介して前記仲介回転軸に伝達される回転数より、前記駆動源から前記滑り回転手段の外輪側ギヤに伝達される回転数の方が高速となる関係を設定され、前記一方向クラッチに有するクラッチ側ギヤに対してこれが支持されている仲介回転軸を相対的に空転させることが可能であることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項４】
前記回転力伝達機構は、前記駆動源の空転トルクが前記滑り手段の外輪と内輪とが相対的に滑るときの回転トルクより低い関係を設定され、前記駆動源が無給電（非励磁）状態とされると、前記ロール媒体挟持搬送用手段により牽引されるロール媒体の巻芯軸側の従動ギヤから前記クラッチ側ギヤに回転が伝達され、前記滑り回転手段を介して前記駆動源に回転が伝達されると前記駆動源が空転することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項５】
前記回転力伝達機構は、前記駆動源が前記ロール媒体の繰り出し方向と逆方向に回転した場合、前記従動ギヤから前記クラッチ側ギヤを介して前記仲介回転軸に伝達される回転方向と、前記駆動源から前記滑り回転手段を介して前記仲介回転軸に伝達される回転方向が異なることにより、該仲介回転軸を有する滑り回転手段の内輪と外輪との間に相対的な滑りが生じ、滑りによる抵抗力が前記クラッチ側ギヤおよびこれと連動する従動ギヤに対する制動力として作用することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちの一つに記載の給紙装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【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１４】
【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１４】
【公開番号】特開２０１２−２０６８５９（Ｐ２０１２−２０６８５９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９７６６１（Ｐ２０１１−１９７６６１）
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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