以下、本発明に係る切り換え搬送装置の一実施形態として、該切り換え搬送装置を組み込んだラミネート装置であって、プリンタ装置と一体化され、ラミネート処理の前提となる被記録媒体への画像記録(プリント)をも連続的に行えるようにした装置について説明する。
図1は、全体装置の概略構成図、図2は、その具体的な断面側面図を示す。境界線Lから右側がプリンタ装置P、左側がラミネート装置Rとなっている。
プリンタ装置Pは、本発明に直接関係がないので説明を簡単にするとして、印刷台2、インクジェット記録方式を採用したプリントヘッド3を備えており、ロール1から引き出された被記録媒体Aは、その長手方向に沿って印刷台2上を間欠的に搬送され、その間にプリントヘッド3によって印刷が施され、記録面上に画像が記録(形成)されていく。
プリントヘッド3の下流にはカッター装置5が配置されており、記録を終えた被記録媒体Aは画像単位に切断される。そして、カットペーパーとなった各被記録媒体Aは、複数のローラ対によって搬送経路上を搬送され、しかる後、排出口8から排出され、ラミネート装置Rに順次送り込まれる。
尚、符号4で示す構成は、プリントヘッド3をクリーニングするためのクリーナーユニット、符号6で示す構成は、被記録媒体Aの裏面に各種情報を印字可能なドッドインパクトプリンタユニット、符号7で示す構成は、被記録媒体Aが両装置P,Rに跨るような長尺の場合、プリンタ装置Pとラミネート装置Rの各処理速度差を吸収するために被記録媒体Aを一時的にループ状に撓ませてバッファを形成することがあるが、そのループを収容するための中継タンク、符号9で示す構成は、制御基板、電源基板等の電装部、符号10で示す構成は、印刷に用いられなかったインクを回収するための廃インクタンクである。
ラミネート装置Rは、プリンタ装置Pから送り込まれた被記録媒体Aを受入口15から受け入れる。このラミネート装置Rは、ラミネート処理を行う場合と行わない場合とに切り替え選択可能に構成されており、ラミネート処理を行う場合は、切り換え搬送部16が第1姿勢を取り、被記録媒体Aがラミネート処理部17に送り込まれ、最終的にラミネート処理が施された状態で第1トレイ18上に排出される。一方、ラミネート処理を行わない場合は、切り換え搬送部16が第2姿勢を取り、被記録媒体Aがそのまま第2トレイ19上に排出される。
図3は、切り換え搬送部16を中心とした部分の拡大断面図を示す。そして、(イ)が第1姿勢状態、(ロ)が第2姿勢状態を示す。ここでの搬送機構は、分岐前の主搬送経路(分岐部よりも上流側の一本の搬送経路)における搬送ローラ100a,100bと、主搬送経路の下流端に配置される案内部材101a,101bと、該案内部材101a,101bを切り換え操作する操作部材102と、分岐部における搬送ローラ103a,103b,103c(それぞれ本発明に係る「第1搬送部材」、「中間搬送部材」、「第2搬送部材」に相当)と、第1分岐搬送経路(分岐部からラミネート処理部17を介して第1トレイ18に至る搬送経路)における搬送ローラ104a〜104d及び搬送ガイド部材105と、第2分岐搬送経路(分岐部から第2トレイ19に至る搬送経路)における搬送ローラ106a〜106dとを備えて構成される。
搬送ローラ100aと搬送ローラ100b、案内部材101aと案内部材101b、搬送ローラ103aと搬送ローラ103b、搬送ローラ104aと搬送ガイド部材105、搬送ローラ104bと搬送ガイド部材105、搬送ローラ104cと搬送ローラ104dは、それぞれ第1搬送経路として協働するようになっており、操作部材102の作用により案内部材101a,101bの下流側端が搬送ローラ103a,103b間を向いた状態(第1姿勢状態)で、被記録媒体Aはそれらの間を通ってラミネート処理部17へ搬送される。
一方、搬送ローラ100aと搬送ローラ100b、案内部材101aと案内部材101b、搬送ローラ103bと搬送ローラ103c、搬送ローラ106aと搬送ローラ106b、搬送ローラ106cと搬送ローラ106dは、それぞれ第2搬送経路として協働するようになっており、操作部材102の作用により案内部材101a,101bの下流側端が搬送ローラ103b,103c間を向いた状態(第2姿勢状態)で、被記録媒体Aはそれらの間を通り、ラミネート処理部17へ搬送されることなく第2トレイ19上に排出される。
上記第1搬送経路は、分岐部にて湾曲した円弧状をなし、下方向に向く搬送経路であり、上記第2搬送経路は、湾曲することなく直線状をなし、横方向に向く搬送経路である。従って、案内部材101a,101bは、第1姿勢状態では、斜め下方向を向き、第2姿勢状態では、水平方向を向くようになっている。
この案内部材101a,101bは、分岐部より上流側に位置するそれぞれ搬送ローラ100a,100bの回転軸に(その一端部が)回転自在に支持される板部材であって、この回転軸方向に沿って長尺な板部材からなる。そして、下位の案内部材101aは、回転中心と反対側(の他端部)に前記操作部材102(の一端部)が回転自在且つ所定範囲でスライド自在に連結されている。一方、上位の案内部材101bは、下位の案内部材101aの対向面とで搬送経路を形成する対向面を有し、対向面同士が向かい合う格好で下位の案内部材101aの上に載せられている。
操作部材102(の途中部)は、分岐部の搬送ローラ103bの回転軸に滑りクラッチ(図示しない)を介して取り付けられている。尚、操作部材102は、下位の案内部材101aを回転軸方向両端で操作できるよう、分岐部の搬送ローラ103bの回転軸の両端に配置されている。
また、操作部材102は、(他端部に)凹部102aが形成されており、該凹部102aに係止部材(図示しない)が介装されている。該係止部材は、装置本体の筐体に固定されている板材であり、従って、操作部材102は、係止部材による当接規制を受ける範囲内で揺動可能である。その結果、分岐部の搬送ローラ103bが図面上で時計回りに回転すれば、操作部材102の凹部102aの下縁が係止部材に当接するまで操作部材102が時計回りに揺動し、案内部材101a,101bが降りて第1姿勢を取る一方、搬送ローラ103bが図面上で反時計回りに回転すれば、操作部材102の凹部102aの上縁が係止部材に当接するまで操作部材102が反時計回りに揺動し、案内部材101a,101bが持ち上げられて第2姿勢を取る。尚、操作部材102の凹部102aと係止部材とが当接しても、分岐部の搬送ローラ103bの回転軸と操作部材102との間の滑りクラッチが滑るため、搬送ローラ103bは何れの方向にも回転し続けることができる。
図4は、各搬送ローラの駆動伝達機構図を示す。駆動源はモータ一つであり、モータ自体は図示しないが、その駆動軸に取り付けられたプーリを符号107で示す。分岐前の主搬送経路における上位の駆動ローラ100b及び分岐部における中位の駆動ローラ(第1及び第2分岐搬送経路の両方に関与する駆動ローラ)103bの各回転軸にもプーリ108,109が取り付けられており、これら三つのプーリ107〜109にベルト108が掛けられる。
分岐前の主搬送経路における上位の駆動ローラ100bの回転軸に取り付けられるプーリ108は、一方向クラッチを組み込んだものである。方向性は、図面上で時計回りである。即ち、プーリ108が図面上で時計回りに回転すると、駆動ローラ100bも回転するが、プーリ108が反時計回りに回転すると、一方向クラッチが滑り、駆動ローラ100bは回転しない。尚、モータ及び各プーリ107〜109、ベルト110は、装置本体の筐体の一側面に近接して該筐体の外側に配置される。
また、分岐前の主搬送経路における一対の駆動ローラ100a,100b、分岐部における一対の駆動ローラ103a,103b、分岐部における一対の駆動ローラ103b,103c、第2分岐搬送経路における一対の駆動ローラ106a,106b、そして、同じく第2分岐搬送経路における一対の駆動ローラ106c,106dのそれぞれが互いに協働するよう、各回転軸には、ギヤ111a〜115bが取り付けられている。尚、互いに噛合する一対のギヤ111a,111bは、装置本体の筐体の他側面から僅かに離間して該筐体の外側に配置され、互いに噛合する一対のギヤ112a,112bは、装置本体の筐体の他側面に近接して該筐体の内側に配置され、ギヤ113a〜115bは、装置本体の筐体の一側面に近接して該筐体の内側に配置される。
さらに、分岐部における駆動ローラ103a,103bが、第1分岐搬送経路における駆動ローラ104a及び駆動ローラ104bと協働するよう、各回転軸には、ギヤ116a,116bが取り付けられている。詳しくは、分岐部における中位の駆動ローラ103bに取り付けられたギヤ112bと第1分岐搬送経路における駆動ローラ104aに取り付けられたギヤ116aとが中間ギヤ117aを介して噛合すると共に、第1分岐搬送経路における駆動ローラ104a及び駆動ローラ104bが中間ギヤ117bを介して噛合することで、各ローラ103a,103b,104a,104bが協働する。尚、直列するギヤ116a〜117bは、互いに噛合する一対のギヤ112a,112bと同様、装置本体の筐体の他側面に近接して該筐体の内側に配置される。
また、分岐前の主搬送経路における上位の駆動ローラ100b、分岐部における上位の駆動ローラ103c、第2分岐搬送経路における上位の駆動ローラ106b及び同じく第2分岐搬送経路における上位の駆動ローラ106dの各回転軸には、プーリ118〜121が取り付けられており、且つこれら四つのプーリ118〜121にベルト122が掛けられる。
分岐前の主搬送経路における上位の駆動ローラ100bの回転軸に取り付けられるプーリ118及び分岐部における上位の駆動ローラ103cの回転軸に取り付けられるプーリ119は、一方向クラッチを組み込んだものである。方向性は、何れも図面上で時計回りである。即ち、駆動ローラ100bあるいは駆動ローラ103cが図面上で時計回りに回転すると、プーリ118あるいはプーリ119も回転するが、駆動ローラ100bあるいは駆動ローラ103cが反時計回りに回転すると、一方向クラッチが滑り、プーリ118あるいはプーリ119は回転しない。尚、各プーリ118〜121、ベルト122は、装置本体の筐体の他側面に近接して該筐体の外側に配置される。
切り換え搬送部16の構成は以上からなり、その動作について説明する。図5は、第1姿勢状態での搬送態様、即ちラミネート処理を行う場合の説明図、図6は、第2姿勢状態での搬送態様、即ちラミネート処理を行わずにそのまま排出する場合の説明図を示す。
前者(ラミネート処理有り)において、モータが一方向に回転してベルト110はA方向に回転する。すると、プーリ108のB方向への回転によって駆動ローラ100bが第1搬送経路にとっての順方向で回転する。また、これに伴ってギヤ111bがB方向へ回転すると、噛合するギヤ111aがC方向へ回転し、この回転によって駆動ローラ100aが第1搬送経路にとっての順方向で回転する。
また、ベルト110のA方向への回転に伴い、プーリ109がD方向へ回転し、駆動ローラ103bが第1搬送経路にとっての順方向で回転する。しかも、この回転によって操作部材102が下方に揺動し、案内部材101a,101bの下流側端が搬送ローラ103a,103b間を向いた第1姿勢となる。また、駆動ローラ103bの回転に伴ってギヤ112bがD方向へ回転すると、噛合するギヤ112aがE方向へ回転し、この回転によって駆動ローラ103aが第1搬送経路にとっての順方向で回転する。
また、ギヤ112bのD方向への回転に伴い、ギヤ116aがF方向へ回転すると共に、ギヤ116bがG方向へ回転し、駆動ローラ104a及び駆動ローラ104bが第1搬送経路にとっての順方向で回転する。
以上、案内部材101a,101bが降りて斜めに傾く第1姿勢状態となると共に、分岐前の主搬送経路における一対の駆動ローラ100a,100b、分岐部における一対の駆動ローラ103a,103b、第1分岐搬送経路における駆動ローラ104a及び同じく第1分岐搬送経路における駆動ローラ104bが何れも第1搬送経路にとっての順方向で回転するため、被記録媒体Aはこれら第1搬送経路を通ってラミネート処理部17へ搬送されるのである。
尚、同じベルト122が掛けられるプーリ118の回転方向Bとプーリ119の回転方向とは逆向きであるが、プーリ119には一方向クラッチが内蔵されて滑るので、互いに干渉することはない。
一方、後者(ラミネート処理無し)において、モータが他方向に回転してベルト110はA’方向に回転する。すると、プーリ109のD’方向への回転によって駆動ローラ103bが第2搬送経路にとっての順方向で回転する。しかも、この回転によって操作部材102が上方に揺動し、案内部材101a,101bの下流側端が搬送ローラ103b,103c間を向いた第2姿勢となる。また、駆動ローラ103bの回転に伴ってギヤ113aがD’方向へ回転すると、噛合するギヤ113bがH’方向へ回転し、この回転によって駆動ローラ103cが第2搬送経路にとっての順方向で回転する。
また、駆動ローラ103cの回転に伴い、プーリ119がH’方向へ回転し、ベルト122がI方向へ回転する。すると、プーリ118がB方向へ回転し、駆動ローラ100bが第2搬送経路にとっての順方向で回転する。また、駆動ローラ100bの回転に伴ってギヤ111bがB方向へ回転すると、噛合するギヤ111aがC方向へ回転し、この回転によって駆動ローラ100aが第2搬送経路にとっての順方向で回転する。
また、ベルト122のI方向への回転に伴い、プーリ120がJ方向へ回転し、駆動ローラ106bが第2搬送経路にとっての順方向で回転する。また、駆動ローラ106bの回転に伴ってギヤ114bがJ方向へ回転すると、噛合するギヤ114aがK方向へ回転し、この回転によって駆動ローラ106aが第2搬送経路にとっての順方向で回転する。
また、同じくベルト122のI方向への回転に伴い、プーリ121がL方向へ回転し、駆動ローラ106dが第2搬送経路にとっての順方向で回転する。また、駆動ローラ106dの回転に伴ってギヤ115bがL方向へ回転すると、噛合するギヤ115aがM方向へ回転し、この回転によって駆動ローラ106cが第2搬送経路にとっての順方向で回転する。
以上、案内部材101a,101bが上がって水平な第2姿勢状態となると共に、分岐前の主搬送経路における一対の駆動ローラ100a,100b、分岐部における一対の駆動ローラ103b,103c、第2分岐搬送経路における一対の駆動ローラ106a,106b及び同じく第2分岐搬送経路における一対の駆動ローラ106c,106dが何れも第2搬送経路にとっての順方向で回転するため、被記録媒体Aはこれら第2搬送経路を通ってラミネート処理部17を通ることなく排出されるのである。
尚、同軸上に位置するプーリ108の回転方向とプーリ118の回転方向Bとは逆向きであるが、プーリ108には一方向クラッチが内蔵されて滑るので、互いに干渉することはない。言い換えれば、主搬送経路における一つの駆動ローラ100a,100bは、ベルト110及びプーリ108による第1の駆動伝達経路と、ベルト110、プーリ109、ギヤ113a、ギヤ113b、プーリ119及びベルト122による第2の駆動伝達経路の二つの駆動伝達経路が設けられているということである。
図7は、ラミネート装置Rの拡大断面側面図を示す。ラミネート装置Rは本発明に直接関係があるので以下に詳細に説明していく。
ラミネート装置Rの機能部は、切り換え搬送部16以降の搬送経路上で搬送される被記録媒体Aの記録面側(図中の左側)からラミネート材Bを供給するラミネート材供給部20と、被記録媒体Aの記録面とは反対の面(ベース面)側(図中の右側)から被転写材としてのアンダーフィルムEを供給するアンダーフィルム供給部(被転写材供給部)30と、供給されたラミネート材B及びアンダーフィルムEの間に被記録媒体Aが供給されて積層された積層体を加熱圧着する圧着部40と、加熱圧着後のラミネート材Bから基材を剥離する剥離部50と、剥離された基材を回収する基材回収部60と、加熱圧着後のアンダーフィルムEを被記録媒体Aから分離する分離部70と、分離したアンダーフィルムEを回収するアンダーフィルム回収部(被転写材回収部)80とに分けられる。
ラミネート材供給部20は、ラミネート材Bをロールから連続シートとして供給するもので、ラミネート材Bのロールを保持するホルダー(ラミネート材ロール保持体)21を備える。一方、アンダーフィルム供給部30は、アンダーフィルムEをロールから連続シートとして供給するもので、アンダーフィルムEのロールを保持するホルダー(アンダーフィルムロール保持体)31を備える。
圧着部40は、駆動ローラ41と圧着ローラ43とを備える。駆動ローラ41は、被記録媒体Aのベース面側に配置され、圧着ローラ43は、被記録媒体Aの記録面側に配置されている。両ローラ41,43間において、ラミネート材B及びアンダーフィルムE並びにその間に供給された被記録媒体Aが積層される(以下、被記録媒体A、ラミネート材B及びアンダーフィルムEの少なくとも二つ以上が積層されたものを総称して「積層体」という)。
両ローラ41,43は、軸芯部にヒータが存在しており、加熱ローラとなっている。ローラ41,43の表面における加熱温度は、駆動ローラ41では、60〜120℃の範囲内で設定され、圧着ローラ43では、80〜120℃の範囲内で設定される。尚、圧着部40におけるアンダーフィルムE側のローラ(駆動ローラ)41も、加熱ローラとし且つラミネート材B側のローラ(圧着ローラ)43のローラ表面での加熱温度より低く設定するのは、アンダーフィルムEに対する熱影響を抑えつつ、ラミネート層及びアンダーフィルムE間の熱溶着性を活性化させるためである。
剥離部50は、搬送経路に対向して配置された剥離ローラ(剥離ガイド体)51と、該剥離ローラ51の上流側近傍に配置され、剥離ローラ51への基材の巻き付け角度を大きくするための段差ローラ52とを備える。剥離ローラ51は、圧着部40から下流側に距離を十分に離した位置に配置されるが、これは、圧着部40で加熱圧着されることで活性化(粘性等を発揮)したラミネート層が通常の平衡状態(接着力が強くなった状態)になってからラミネート材B(ラミネート層)に外力を作用させるようにするためである。つまり、圧着部40における加熱から所定時間を経過すれば、被記録媒体Aに対するラミネート層の接着力が基材とラミネート層との密着力よりも確実に増した状態となり、この状態で基材の剥離工程を行えば、ラミネート層が被記録媒体Aから不用意に剥がされることなく基材のみがきれいに剥がれるため、剥離部50と圧着部40との間隔を設けている。
基材回収部60は、ラミネート層から剥離させた連続シート状の基材をロール状に巻き取って回収するもので、基材のロールを保持するホルダー(回収基材ロール保持体)61を備える。ホルダー61は、その巻き取り面が剥離ローラ51よりも搬送経路の上流側となるように配置されることにより、搬送経路から剥離される基材を剥離ローラ51に巻き付かせ、併せて搬送経路に対する基材の剥離角度を決定する。
分離部70は、搬送経路に対向して配置された分離ローラ(分離ガイド体)71を備える。分離ローラ71は、剥離ローラ51と同様、圧着部40から下流側に距離を十分に離した位置に配置されるが、これは、圧着部40で加熱圧着されることで活性化(粘性等を発揮)したラミネート層が通常の平衡状態(接着力が強くなった状態)になってからラミネート材B(ラミネート層)に外力を作用させるようにするためである。つまり、圧着部40における加熱から所定時間を経過すれば、被記録媒体Aに対するラミネート層の接着力が確実に増した状態となり、この状態でアンダーフィルムEの分離工程を行えば、ラミネート層が被記録媒体Aから不用意に剥がされてしまうことがないため、分離部80と圧着部40との間隔を設けている。
アンダーフィルム回収部80は、余分なラミネート層を転写させたアンダーフィルムEの連続シートをロール状に巻き取って回収するもので、アンダーフィルムEのロールを保持するホルダー(回収アンダーフィルムロール保持体)81を備える。ホルダー81は、その巻き取り面が分離ローラ71よりも搬送経路の上流側となるように配置されることにより、搬送経路から分離されるアンダーフィルムEを分離ローラ71に巻き付かせ、併せて搬送経路に対するアンダーフィルムEの分離角度を決定する。
各機能部の概略構成は以上の通りである。ラミネート材Bは、予めラミネート材供給部20から引き出され、圧着部40(駆動ローラ41と圧着ローラ43との間)に挿通され、先端部が基材回収部60のホルダー61に巻き付けられている。また、アンダーフィルムEも、アンダーフィルム供給部30から引き出され、圧着部40(駆動ローラ41と圧着ローラ43との間)に挿通され、先端部がアンダーフィルム回収部80のホルダー81に巻き付けられている。この状態では、圧着部40と剥離部60との間における搬送経路で、ラミネート材BとアンダーフィルムEとが重なり合った状態となっている。
そして、圧着部40の駆動ローラ41のみならず、基材回収部60及びアンダーフィルム回収部80のホルダー61,81の全てに対し、スプロケット、チェーン、ギアトレイン等の周知の駆動力伝達手段によってモータ(図示しない)の駆動力が同時に伝達されるようになっている。これらの同期駆動により、ラミネート材供給部20からラミネート材Bが引っ張られ、アンダーフィルム供給部30からアンダーフィルムEが引っ張られ、且つ積層体が搬送経路に沿って下流側に搬送されるようになっている。
この状態で、受入口15から被記録媒体Aが順次供給されると、各被記録媒体Aは、記録面とラミネート層とが対向した状態でラミネート材BとアンダーフィルムEとの間に介在した状態となり、圧着部40でラミネート材B、被記録媒体A及びアンダーフィルムEが加熱圧着される。
そして、圧着部40で得られた積層体は、剥離部50に搬送され、基材が剥離されてから、さらに分離部70に搬送され、アンダーフィルムEが分離される。この際、被記録媒体Aのベース面とアンダーフィルムEとが離間するように、被記録媒体A及びアンダーフィルムEは、相対移動することになる。即ち、被記録媒体Aは、搬送経路を更に下流側に向けて移動しようとするのに対し、アンダーフィルムEは、被記録媒体Aの移動方向とは異なる方向(被記録媒体Aのベース面から離間する方向)に引っ張られることになる。そのため、基材が剥離された非ラミネート部分のラミネート層もアンダーフィルムEと同方向に移動しようとするため、被記録媒体Aがある部分とない部分との境界(即ち、非ラミネート部分とラミネート部分との境界)において引っ張り力が集中的に作用することになる。そうすると、確実に非ラミネート部分のみが切除されて、ラミネート部分の端縁は被記録媒体Aの端縁に沿ったきれいなものとなる。尚、当然の如く、ラミネート部分から切り離された非ラミネート部分のラミネート層は、アンダーフィルムEと共にアンダーフィルム回収部80に回収されることとなる。
その結果、第1トレイ18には、被記録媒体Aの端縁に沿ったきれいな端縁を有し、且つ被記録媒体Aとの間に空気等が介在することなく記録面に密着したラミネート層でラミネートされた被記録媒体Aが排出されることになる。
尚、本発明に係る切り換え搬送装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態においては、分岐部の搬送部材として、駆動ローラ103a,103b,103cを採用しているが、それぞれ搬送ベルトであってもよい。
15…受入口、16…切り換え搬送部、17…ラミネート処理部、18…第1トレイ、19…第2トレイ、100a,100b…分岐前の主搬送経路における搬送ローラ、101a,101b…案内部材、102…操作部材、102a…凹部、103a,103b,103c…分岐部における搬送ローラ、104a〜104d…第1分岐搬送経路における搬送ローラ、105…搬送ガイド部材、106a〜106d…第2分岐搬送経路における搬送ローラ、107〜109…プーリ、110…ベルト、111a〜116b…ギヤ、117a,117b…中間ギヤ、118〜121…プーリ、122…ベルト