JP2006239887A - 記録媒体巻き取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント部から搬出された巻きぐせをもった記録媒体を安定的に巻き取り部に送り込むことができる記録媒体巻き取り装置を提供する。
【解決手段】ロールから引き出した記録媒体Ｍをプリント台上面に供給してプリントするプリント部に隣接して設けられ、前記プリント部から排出される前記記録媒体をロール状に巻き取る記録媒体巻き取り装置。前記プリント部から搬出されてきた前記記録媒体の巻きぐせ方向に傾斜した搬送面１７ａが形成され、前記搬送面１７ａに対向して前記記録媒体を乾燥させる乾燥手段Ｄ１が配置されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ロールから引き出した記録媒体をプリント台上面に供給してプリントするプリント部に隣接して設けられ、前記プリント部から排出される前記記録媒体をロール状に巻き取る記録媒体巻き取り装置に関する。

上記のような記録媒体巻き取り機構を備えたインクジェット方式画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。ここでは、インクジェット方式のプリント部で記録媒体にプリントを行う際に記録媒体をプラテンに押し付ける吸引ファンが設けられているとともに、プリント部から排出された記録媒体はそのまま下方に投げ出され、オペレータによってその先端を巻き取りローラ（巻き取り部）に固定されて巻き取られていく記録媒体はその吸引ファンが形成する風によって乾燥させられるように構成されている。このように、プリント部から排出された記録媒体がそのまま下方に自由に垂れ下がり、記録媒体の先端が巻き取りローラに達する長さまで延びた段階でその先端を巻き取りローラに固定するような構成つまり、プリント部の記録媒体排出路と巻き取り部としての巻き取りローラの間の搬送経路が全くのフリー空間である構成では、巻き取りローラに固定されるまでの間で記録媒体の先端が完全に自由であるがために、特に巻きぐせが強い場合巻きぐせによって先端が巻き込んでしまってプリント面を汚してしまう恐れが生じる。また、巻き取りローラに固定されるまでの間で記録媒体の先端領域が何らかの障害物と干渉してプリント面を汚してしまう恐れも生じうる。

特開２０００−１０８３２５号公報（段落番号００２０〜００２３、図１）

上記実状に鑑み、本発明の課題は、プリント部から搬出された巻きぐせをもった記録媒体を安定的に巻き取り部に送り込むことができる記録媒体巻き取り装置を提供することである。

上記課題を解決するため、ロールから引き出した記録媒体をプリント台上面に供給してプリントするプリント部に隣接して設けられ、前記プリント部から排出される前記記録媒体をロール状に巻き取る、本発明による記録媒体巻き取り装置では、前記プリント部から搬出されてきた前記記録媒体の巻きぐせ方向に傾斜した搬送面を有しており、前記搬送面に対向して前記記録媒体を乾燥させる乾燥手段が配置されている。

この構成では、プリント部から巻きぐせをもった記録媒体を受け取る搬送路を作り出している搬送面が記録媒体の巻きぐせ方向に傾斜した傾斜面としているために、プリント部から搬出されてきた記録媒体の巻きぐせと搬送面の傾斜がうまく適合し、記録媒体はスムーズに搬送面上を搬送されていくことになる。このような記録媒体の巻きぐせに適合させた傾斜搬送面の存在は、記録媒体の先端の搬送時に特に有効であり、記録媒体の先端の巻きぐせを緩和して、可能な限り搬送面からの記録媒体の膨らみ（持ち上がり）を抑制することができる。このことは、記録媒体先端部の損傷や先端部の引っかかりによる搬送トラブルを防止だけではなく、一般的な乾燥手段ではその熱源や温風源からの距離によってその温度分布が大きく変動することを考慮するならば、搬送面の上方に配置されている乾燥手段と記録媒体との距離を実質的に一定にすることから、部分的に浮き上がった記録媒体部分に過剰な熱が与えられるという不都合も回避するという利点も得られる。

傾斜した搬送面上での記録媒体のさらに安定的な搬送（搬送面に対して記録媒体ができるだけ沿いながら搬送されるいくこと）を実現するため、本発明による好適な実施形態の１つでは、この傾斜した搬送面上に位置する記録媒体を吸引するために搬送面に負圧形成手段が設けられている。具体的な負圧形成手段の１つとしては、搬送面を形成するガイドプレートに多数孔を開けておき、そのガイドプレートの裏側に閉鎖ボックスを構成し、この閉鎖ボックス内の圧力を負圧にする吸引ファンを取り付けるとよい。

本発明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるだろう。

本発明による記録媒体巻き取り装置の一つの実施形態を組み込んだ画像形成システムの全体構成図が図１に、記録媒体巻き取り装置領域の斜視図が図２示されている。この画像形成システムは、１ｍを超える幅を有するシート状の記録媒体Ｍに昇華性の染料を含むインクで画像形成を施すプリント部Ｐと、プリント部Ｐから横方向、実質的に水平方向に搬出される記録媒体Ｍを乾燥させながらロール状に巻き取る記録媒体巻き取り装置１と、記録媒体巻き取り装置１によって中間巻き取りされた記録媒体Ｍを加熱することによって染料を定着する加熱定着部Ｆとから構成されている。記録媒体Ｍの一般的な仕上がりサイズでは幅が１ｍ程度で長さは数ｍを超えるケースもある。

この画像形成システムで用いられている記録媒体Ｍは、所定の剛性を備えたシート状の基材と、基材の上面に接着剤層等を介して密着貼付されたインク受容層とからなる。基材は、ＰＥＴ等の合成樹脂材料などで形成されたベースシートと、ベースシートの上面に一体的に設けられた耐候性の高い保護層とからなる。保護層は例えばフッ素樹脂などで形成されている。尚、保護層はプリント部Ｐでの画像形成で使用する水性のインクとの親和性が低いが、インク受容層は、この水性のインクとの親和性が十分に高い。記録媒体Ｍは、プリント部Ｐで昇華性の染料を含む水性のインクによってインク受容層上に画像をプリントし、プリント後に加熱定着部Ｆで加熱処理することで昇華性の染料を記録媒体Ｍの内部に昇華させて定着することを前提に設計されている。

プリント部Ｐでは、昇華性の染料を含む水性のインクが、記録媒体Ｍのインク受容層の表面付近に常温で載置される。プリント部Ｐから搬出され、記録媒体巻き取り装置１によって乾燥されながら中間巻き取りされた記録媒体Ｍを再び巻き戻しながら、加熱定着部Ｆで適切な加熱条件（約１８０℃）で加熱すると、受容層の表面付近に位置するインクから昇華性の染料が昇華して、受容層の内部に移動し、さらに、保護層を通過し、ベースシートと保護層の界面、乃至は、ベースシートの表面近くの内部まで到達して、ここに定着される。定着が完了すると、任意の時点で基材からインク受容層をシート状のまま容易に引き剥がすことができる。インク受容層を引き剥がした状態では、記録媒体Ｍの基材内に定着された染料は、表面からは耐候性の保護層によって、裏面からはベースシートによって保護され、同時に、少なくとも基材の上面側からは透明性の高い保護層を介して良く透視できる形になる。

プリント部Ｐは、ロール状に巻き取られた長尺の記録媒体Ｍを回転自在に支持する貯留部２を備えており、図では詳しく示されていない数組の搬送ローラ対からなる搬送機構３によって貯留部２から引き出されて、副走査方向に搬送される記録媒体Ｍに対して、前記副走査方向と直交する主走査方向に往復移動可能なインクジェット式のプリントヘッド４によって画像が形成される。また、プリントヘッド４には記録媒体Ｍを主走査方向に沿って切断するカッターＣが設けられている。

図１から明らかなように、プリント部Ｐの貯留部２に載置されるロール状記録媒体Ｍは、プリント面が上側となるように巻き取られており、そのプリント面が上を向くように搬送機構３によって水平方向にプリント搬送されるため、記録媒体Ｍは下向きの巻きぐせをもってプリント部Ｐから搬出される。

プリント部Ｐに隣接している記録媒体巻き取り装置１は、プリント部Ｐからほぼ水平な横方向で搬出されてきた記録媒体Ｍを受け取り、乾燥させながら横方向にやや下向き傾斜でしばらく搬送し、次いで記録媒体Ｍを下向きに方向転換させて下向き姿勢でやや巻きぐせの内側に偏った方向で巻き取り部Ｒ１に送り込む搬送路を形成している。この搬送路は、図３から明らかなように、プリント部Ｐと接続している接続搬送路Ｐ１と、入口側搬送路Ｐ２と、ループ搬送路Ｐ３と、送り込み搬送路Ｐ４から構成されている。

接続搬送路Ｐ１は、プリント部Ｐの搬送路と接続可能な終端部を設けた接続ガイドプレート１６の上面に作り出される搬送面１６ａによって規定され、記録媒体Ｍはこの搬送面１６ａに沿って搬送される。搬送面１６ａの搬送方向下流（後端）側領域に下向きの屈曲部が設けられている。なお、この接続ガイドプレート１６はプリント部Ｐ側に設けてもよい。

接続搬送路Ｐ１の後端と接続する入口側搬送路Ｐ２は、下向き傾斜した入口ガイドプレート１７の上面（搬送面）１７ａによって規定されている。この入口ガイドプレート１７の下面側には複数の隔壁体５１によって閉鎖された搬送方向に並んだ複数（図では２つ）の負圧用ボックス５０が形成されている。それぞれ負圧用ボックス５０の１つの隔壁体５１には吸引ファン５２が取り付けられており、この吸引ファン５２の動作により、各負圧用ボックス５０の内部に負圧を作り出すことが可能となる。入口ガイドプレート１７には搬送面１７ａから負圧用ボックス５０に貫通する多数の流通孔１７ｂが形成されているため、吸引ファン５２を動作させ入口ガイドプレート１７の搬送面１７ａを通過する記録媒体Ｍを搬送面１７ａの方に吸引することで、記録媒体Ｍの安定した搬送を実現している。入口ガイドプレート１７は、記録媒体Ｍの下向きの巻きぐせにもかかわらずできるだけ記録媒体Ｍをその搬送面１７ａに合わせるため下向きの傾斜角を持つように、設けられている。この下向きの傾斜によって、特に記録媒体Ｍの先端突入時においても、入口ガイドプレート１７はスムーズに記録媒体Ｍを案内搬送することができる。

この傾斜搬送面１７ａを有する入口ガイドプレート１７の利点を図４を用いて詳しく説明する。巻きぐせをもって引き出されプリントされた記録媒体Ｍは、図４で模式的に示されているように、中間領域は自重のために搬送面にほぼ密着する姿勢となるが、その先端領域と後端領域は搬送面に対して山なりに浮き上がった搬送方向断面形状を示すような姿勢となる。このような先端姿勢のまま、記録媒体Ｍが水平な搬送面をもつ乾燥エリアに入り込んだ場合、その先端姿勢が維持されたままとなるのでこの先端領域及び後端領域が中間領域に較べて搬送面からかなり持ち上がってしまうことになり、乾燥手段Ｄ１を構成するヒータＨ１から熱エネルギを多く受け取り、記録媒体全体として受熱不均衡を生じて、乾燥ムラを引き起こす。乾燥エリアの搬送面に吸引ファンによる吸引機構を形成していても、先端領域より前方あるいは後端領域より後方に空気流入が生じるため、この先端領域及び後端領域での持ち上がり防止にはあまり有効に機能しないし、もし先端領域に対して強い吸引が実現した場合には、搬送のつっかかり等から搬送詰まり（ジャム）を起こすといった別な問題が生じてしまう。
これに対して、本発明に基づいて、入口ガイドプレート１７が傾斜搬送面１７ａを有している場合、図４から理解できるように、湾曲した先端領域が自重で傾斜搬送面１７ａの方に接近し、傾斜搬送面１７に対する持ち上がりは、水平な搬送面に較べ明らかに改善される。さらに、この傾斜搬送面１７は数十ｃｍ程度の長さがあることから記録媒体Ｍの大きな巻きぐせの解消にも貢献する。

ループ搬送路Ｐ３は、選択的に記録媒体Ｍを圧着・開放することができる１対の搬送ローラ５の制御により、作り出されるループ形態の搬送路であり、その形態は所定範囲で変化する。このループ搬送路Ｐ３で作り出されるループは、プリント部Ｐ及び乾燥のための入口側搬送路Ｐ２の搬送速度と、巻き取り部Ｒ１の搬送速度の差を吸収するものであり、後で説明する方法でループ形成（所定のループ量）を検出すると、搬送ローラ５で所定量（例えば５ｍｍ）搬送することで、上記搬送速度差を解消しながら巻き取り部Ｒ１に記録メディアＭを搬送している。また、このループ搬送路Ｐ３はやや下向きに傾斜した搬送方向をほぼ下向きの搬送方向に方向転換する役割も果たしている。これは、やや下向きに延びてくる記録媒体を下向き方向に送り出すように搬送ローラ５を配置することにより実現している。つまりループ搬送路Ｐ３と搬送ローラ５の相互作用によりループ形成部と方向転換部が作り出される。このループ搬送路Ｐ３を所定範囲に収めるため、内側ループガイドプレート１８とＳ字状に湾曲した外側ループガイドプレート１９がハウジングに固定されている。実質的に、この内側ループガイドプレート１８と外側ループガイドプレート１９によって作り出されるループ形成空間内に形成される記録媒体Ｍのループ量は、投光式センサＳによる検出信号を図示されていないコントローラで評価して制御される。例えば、ループ量が増大傾向にある場合（投光式センサＳによる記録媒体Ｍの非存在検出から存在検出への移行）、搬送ローラ５による記録媒体Ｍの圧着を解除して一挙にループ量を低減させることができるし、ループ量が減少傾向にある場合（投光式センサＳによる記録媒体Ｍの存在検出から非存在検出への移行）、記録媒体Ｍを圧着した状態で搬送ローラ５の回転を停止又は遅延することでループ量を増大させることができる。

送り込み搬送路Ｐ４は、実質的には搬送ローラ５による挟持搬送ポイントから巻き取り部Ｒ１において巻き取られていく記録媒体ロール外周への接線で表すことができる。この送り込み搬送路Ｐ４の領域では、最初に記録媒体Ｍの先端を巻き取り部Ｒ１に正しく投入するために、記録媒体Ｍの巻きぐせの内側となる位置に揺動式のガイドプレート１４ａが配置されており、さらに、巻きぐせの外側となる位置に巻き取られた記録媒体Ｍの外周面を押さえる押さえガイドプレート１４ｂが配置されている。

巻き取り部Ｒ１は、筒状の巻き芯Ｔと、巻き芯Ｔの両端の内面に嵌着される一対の回転ホルダ７を回転可能に支持する一対の支持ブラケット６とを備え、片方の回転ホルダ７の背面には、トルクレリーサと連結ギヤ等からなる伝動機構（不図示）を介してステッピングモータからなる駆動モータＥ１の出力軸が連結されている。

前述した入口側搬送路Ｐ２の上方には、記録媒体Ｍ上のインクを乾燥させる乾燥手段Ｄ１が設けられている。さらに、巻き取り部Ｒ１の付近にも、記録媒体Ｍ上のインクを乾燥させる別な乾燥手段Ｄ２が設けられている。両方の乾燥手段Ｄ１とＤ２は、インク内の昇華性染料が昇華しない程度の温度条件（約５０℃〜４５℃）でインクを乾燥させることで、それぞれ、未乾燥のインクが搬送ローラ５の周面や後続の記録媒体Ｍ上の裏面に転写されるのを防止する役目を果たす。
乾燥手段Ｄ１、Ｄ２は、記録媒体Ｍの幅方向に沿って配置された中赤外線ランプヒータＨ１、Ｈ２と、中赤外線ランプヒータＨ１、Ｈ２によって最も高温に加熱される記録媒体Ｍの部位の表面温度をモニタするための温度センサＧ１、Ｇ２を備えており、中赤外線ランプヒータＨ１、Ｈ２は温度センサＧ１、Ｇ２からの測定信号に基づいて制御される。

加熱定着部Ｆの内部には、外部から断熱層（不図示）によって熱的に遮断された加熱領域Ｑが設けられている。加熱定着部Ｆの内部には、前述した巻き取り部Ｒ１で巻き取られたプリント済みのロール状記録媒体Ｍを装填した供給ユニットＳから提供される記録媒体Ｍを、加熱領域Ｑ内で搬送する搬送機構２０が設けられている。

供給ユニットＳは、巻き取り部Ｒ１によって巻き取られた記録媒体Ｍのロールをセットするためのロール保持部３０と、ロールから引き出された記録媒体Ｍを上下から挟着する供給ローラ対３５とを備えている。ロール保持部３０は、筒状の巻き芯Ｔと、巻き芯Ｔの両端の内面に嵌着される一対の支持コーン３２と、支持コーン３２を回転可能に支持する一対の支持ブラケット３１とを備え、片方の支持コーン３２には、ロールの自由な回転を規制するフリクション機構３３が設けられている。ロール保持部３０の支持コーン３２は駆動モータには連結されていない。フリクション機構３３の空転トルク値は外部から手動で変更可能に設けられており、通常は、記録媒体Ｍに皺などの欠点が生じないように、記録媒体Ｍに加えられる引張り力が、加熱定着部Ｆ内の搬送機構２０の有する搬送力の２０％以下となるように設定されている。

搬送機構２０は数組の耐熱性の搬送ローラ対２１によって構成されている。搬送機構２０によって搬送される記録媒体Ｍは、平坦な支持パネル２２の平滑な上面を滑りつつ移動する。加熱領域Ｑ内には、加熱領域Ｑ内の空気を所定の昇華温度（ここでは約１８０℃）に加熱するための第１加熱機構が設けられている。第１加熱機構は、記録媒体Ｍの搬送面の上方で加熱領域Ｑの中央よりも上流寄りに配置された複数の棒状発熱体からなる発熱部２３、及び、加熱領域Ｑ内の温度分布を均一化するために加熱領域Ｑの中央よりも下流寄りに配置された攪拌用ファン２４を有する。加熱領域Ｑ内には、第１加熱機構とは別に、記録媒体Ｍを、主にその裏面側（ベースシート側）から、原則的に接触を介して昇華性インクを定着する第２加熱機構が設けられている。第２加熱機構は、支持パネル２２を下方から加熱する面状ヒータ（不図示）によって構成されており、支持パネル２２の上面は前記面状ヒータによって約１８０℃に保持される。

加熱領域Ｑの下流側に設けられた記録媒体Ｍの排出部は、急勾配の傾斜姿勢で下向きに延びた傾斜案内プレート２５と、記録媒体Ｍの表裏両面に圧着して搬送する第１排出ローラ対２６と、この第１排出ローラ対２６から送り出される記録媒体Ｍの向きを水平に近い方向に修正する偏向板２７と、この偏向板２７から押し出される記録媒体Ｍを略水平な方向に引き出す第２排出ローラ対２８とを備えている。傾斜案内プレート２５の表面は、裏面に配置された面状ヒータによって１００℃以下の温度に加熱されている。

加熱定着部Ｆの下流側にも、加熱定着部Ｆから排出される定着済みの記録媒体Ｍを巻き取る巻き取り部Ｒ２が配置されている。この巻き取り部Ｒ２は、前述した巻き取り部Ｒ１と同様に、筒状の巻き芯Ｔ′と、この巻き芯Ｔ′の両端の内面に嵌着される一対の回転ホルダ３９と、この回転ホルダ３９を回転可能に支持する一対の支持ブラケット３８とを備え、片方の回転ホルダ３９の背面には、トルクレリーサと連結ギヤ等からなる伝動機構（不図示）を介して駆動モータＥ２の出力軸が連結されている。トルクレリーサの空転トルク値も外部から手動で変更可能に設けられているが、通常は、記録媒体Ｍに皺などの欠点が生じないように、巻き取り部Ｒ２による記録媒体Ｍの引っ張り力が、加熱定着部Ｆ内の搬送機構２０の有する搬送力の３０％以下となるように設定されている。

巻き取り装置の横方向の長さをコンパクトにするためには、前記傾斜搬送面を搬送された記録媒体を縦方向に方向転換する方向転換部を設け、前記方向転換部の下方に縦方向に搬送される記録媒体をロール状に巻き取る巻き取り部を配置するとよい。さらには、前記方向転換部が、記録媒体の横方向の搬送を縦方向の搬送より大きくすることにより膨らみループを形成するループ形成部として構成されるならば、プリント部からの搬出速度と巻き取り部の巻き取り速度に微妙な差が生じたり、プリント部のプリント方式によってはプリント部からの記録媒体の搬出運動が脈動であったりしても、それらをループ形成部が吸収することができる。また、この方向転換部がループ形成機能を有することで傾斜して延びている搬送面での乾燥から巻き取り部での巻き取りまでの記録媒体の搬送移行がよりスムーズなものとなる。

上述した実施形態では、インクジェット方式のプリント部Ｐで画像を形成された記録媒体を取り扱ったが、記録媒体への画像形成の方法はインクジェット方式に限定されるわけではなく、種々の画像形成方法を用いてもよい。本発明の重要な点は、プリント部Ｐから搬出された記録媒体Ｍが巻きぐせをもっている場合、この記録媒体Ｍ、特にその先端部を安定的に巻き取り部に送り込むことであり、本発明による記録媒体巻き取り装置は、そのような条件を満たさなければならない、あらゆる画像形成装置に組み込んで適用することができる。

本発明による記録媒体巻き取り装置を組み込んだ画像形成システムの全体構成図 図１における記録媒体巻き取り装置の概略斜視図 図１における記録媒体巻き取り装置の搬送経路を示す断面模式図 記録媒体の先端部が傾斜した搬送面を搬送される際の姿勢を説明する模式図

符号の説明

Ｍ 記録媒体
Ｐ プリント部
Ｐ１ 接続搬送路
Ｐ２ 入口側搬送路
Ｐ３ ループ搬送路
Ｐ４ 送り込み搬送路
Ｒ１ 巻き取り部
Ｄ１ 乾燥手段
Ｇ１ センサ
Ｆ 加熱定着ユニット
１ 記録媒体巻き取り装置
４ プリントヘッド（プリント部）
５ 搬送ローラ
１６ 接続ガイドプレート
１７ 入口ガイドプレート（入口側搬送路）
１７ａ 搬送面（入口側搬送路）
５０ 負圧用ボックス

Claims (2)

1. ロールから引き出した記録媒体をプリント台上面に供給してプリントするプリント部に隣接して設けられ、前記プリント部から排出される前記記録媒体をロール状に巻き取る記録媒体巻き取り装置において、
   前記プリント部から搬出されてきた前記記録媒体の巻きぐせ方向に傾斜した搬送面を有しており、前記搬送面に対向して前記記録媒体を乾燥させる乾燥手段が配置されていることを特徴とする記録媒体巻き取り装置。
2. 前記搬送面上に位置する記録媒体を吸引するために前記搬送面に負圧形成手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体巻き取り装置。

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