JP2009226811A - Transfer member and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体を搬送する搬送体及びこの搬送体を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a transport body that transports a recording medium and an image forming apparatus including the transport body.
画像形成装置で使用する、記録媒体を搬送するためのドラムには様々な用途があるが、中には温度を上昇させたくないドラムがある。その一例として、電子写真の感光体ドラムがあり、通常はファンで冷却するが、コストダウン、省電力化、コンパクト化などの問題がある。また、電子写真用感光ドラムでなくても回転ドラムには転がり軸受けを使用しているため、ドラム周りが100℃を超えると、軸受け潤滑用グリスが軟化してしまい故障の原因になってしまう。 A drum for conveying a recording medium used in an image forming apparatus has various uses, and some drums do not want to raise the temperature. One example is an electrophotographic photosensitive drum, which is usually cooled by a fan, but has problems such as cost reduction, power saving, and compactness. Further, even if it is not an electrophotographic photosensitive drum, a rolling bearing is used for the rotating drum. Therefore, when the temperature around the drum exceeds 100 ° C., the grease for lubricating the bearing is softened, resulting in a failure.
これらのことから、例えば、特許文献1では、ドラム内部に、ドラム内径より大きな外径の弾性部材で形成された円筒を挿入し、該円筒にはスリットを設け、円筒の弾性により、ドラム内面と密着させている。また、円筒内面にはフィンを設け、ヒートシンクにする事でドラム外周に冷却風を当てなくてもドラム冷却を可能としている。 Therefore, for example, in Patent Document 1, a cylinder formed of an elastic member having an outer diameter larger than the inner diameter of the drum is inserted into the drum, and a slit is provided in the cylinder. It is in close contact. In addition, by providing fins on the inner surface of the cylinder and using a heat sink, the drum can be cooled without applying cooling air to the outer periphery of the drum.
また、特許文献2では、ドラム内部に空気吸引用インペラとドラム内面に風が当たるようにする斜流インペラを備え、ドラムと一体に回転する事で、ドラム内部に風を吸い込み、ドラム内面に風を案内しドラムを冷却している。
しかしながら、近年、印刷機用のインクジェットプリンターは高精細化を実現するため、インクを記録媒体に非浸透に印字する技術が用いられている。この際に問題となるのが水分の乾燥であり、通常のオフセット印刷やインクを記録媒体に浸透させるインクジェットに比べ、多くの水分を短時間に乾燥させる必要がある。 However, in recent years, ink jet printers for printing presses use a technique for printing ink on a recording medium in a non-penetrating manner in order to achieve high definition. At this time, the problem is moisture drying, and it is necessary to dry much moisture in a short time as compared with normal offset printing or ink jet that penetrates the recording medium.
そのため、乾燥部の記録媒体搬送ドラムは、IRヒーター、ハロゲンヒーター、熱風等の熱源で200℃を超える場合もあるが、電子写真用感光体ドラムに掛かる温度は、定着装置による機内温度上昇、両面印刷時の片面定着後の受熱した記録媒体との接触が熱源であり、何れも100℃以下の熱源である。 For this reason, the recording medium transport drum in the drying section sometimes exceeds 200 ° C. by a heat source such as an IR heater, a halogen heater, or hot air. However, the temperature applied to the electrophotographic photosensitive drum is increased by the internal temperature of the fixing device. Contact with the recording medium that has received heat after single-sided fixing during printing is a heat source, both of which are heat sources at 100 ° C. or lower.
200℃以上の熱源を必要とする場合、特許文献1の方式では、ドラム内面に風を導く機能が無く、200℃以上の熱源がある場合では冷却効果が足りない。また、特許文献2の方式には、ドラム回転によりドラム内面に風を導く仕組みはあるが、回転速度が遅い場合、充分な冷却効果が得られない。また、200℃以上の熱源に対し、ドラム温度を100℃以下にするには少なくとも1000rpm以上(通常は約100rpm)もの回転数が必要と思われ、実際の駆動系では適用困難である。 When a heat source of 200 ° C. or higher is required, the method of Patent Document 1 does not have a function of guiding wind to the inner surface of the drum, and a cooling effect is insufficient when there is a heat source of 200 ° C. or higher. Further, the method of Patent Document 2 has a mechanism for guiding wind to the drum inner surface by drum rotation. However, when the rotation speed is low, a sufficient cooling effect cannot be obtained. Further, it seems that a rotational speed of at least 1000 rpm (usually about 100 rpm) is required to reduce the drum temperature to 100 ° C. or lower with respect to a heat source of 200 ° C. or higher, and is difficult to apply in an actual drive system.
本発明は上記事実を考慮し、200℃以上の熱源を用いた場合でも温度上昇を抑えることができる搬送体及びこの搬送体を用いた画像形成装置を得ることを課題とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a transport body that can suppress a temperature rise even when a heat source of 200 ° C. or higher is used, and an image forming apparatus using the transport body.
請求項1に記載の発明は、回転して記録媒体を搬送する搬送体であって、回転可能に支持された軸体と、前記軸体に、軸方向に隙間を空けて複数設けられ、外周面が記録媒体の搬送面となる円盤と、を有することを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a conveyance body that rotates and conveys a recording medium, and is provided with a shaft body that is rotatably supported, and a plurality of shaft bodies that are provided with a gap in the axial direction. And a disk whose surface is a conveyance surface of the recording medium.
請求項1に記載の発明では、回転可能に支持された軸体に、外周面が記録媒体の搬送面となる円盤を、軸体の軸方向に隙間を空けて複数設けている。このように、搬送体を複数の円盤で構成し、該円盤の外周面を記録媒体の搬送面とすることで、搬送体が円筒型のドラムである場合と比較して、円盤の端面で、搬送体の回転と共に、放熱効果を得ることができ、搬送体の温度上昇率を低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of disks whose outer peripheral surfaces serve as recording medium conveying surfaces are provided on the shaft body rotatably supported with a gap in the axial direction of the shaft body. In this way, the transport body is composed of a plurality of disks, and the outer peripheral surface of the disk is the transport surface of the recording medium, so that the transport body is a cylindrical drum as compared with the case where the transport body is a cylindrical drum. Along with the rotation of the carrier, a heat dissipation effect can be obtained, and the temperature rise rate of the carrier can be reduced.
200℃以上の熱源を用いてファンなどの冷却装置を用いる場合、耐熱性等の問題もあり、100℃の熱源を用いる場合と比較して、さらにコストアップとなってしまうが、放熱効果を得ることで、新たな装置の追加をすることなく、搬送体の温度上昇率を低減させることができるため、低コスト化を図ることができる。 When a cooling device such as a fan is used using a heat source of 200 ° C. or higher, there is a problem such as heat resistance, which further increases the cost compared with the case of using a 100 ° C. heat source, but a heat dissipation effect is obtained. As a result, the rate of temperature rise of the transport body can be reduced without adding a new device, so that the cost can be reduced.
また、軸体と円盤とで材質を変えることができる。さらに、円盤と円盤の間に隙間を設けることで、その分、軽量化を図ることができ、搬送体を駆動させる駆動系に掛かる負荷を低減し、省電力化を図ることができる。 Moreover, a material can be changed with a shaft body and a disk. Furthermore, by providing a gap between the disks, the weight can be reduced correspondingly, and the load applied to the drive system for driving the transport body can be reduced, thereby saving power.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の搬送体において、前記円盤の厚み方向に貫通する第1貫通孔が周方向に沿って複数設けられていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the carrier according to the first aspect, a plurality of first through holes penetrating in the thickness direction of the disk are provided along the circumferential direction.
請求項2に記載の発明では、円盤の厚み方向に第1貫通孔を貫通させることで、搬送体の放熱効果を上げることができ、軽量化を図ることができる。 In invention of Claim 2, the heat dissipation effect of a conveyance body can be raised by making a 1st through-hole penetrate in the thickness direction of a disk, and weight reduction can be achieved.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の搬送体において、各円盤は中央部で一体となって繋がっていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the transport body according to the second aspect, the respective disks are connected together at the central portion.
請求項3に記載の発明では、各円盤を中央部で一体となるように繋げており、例えば、円柱体の外周面を周方向に沿って環状の凹部を形成しても良い。 In invention of Claim 3, each disk is connected so that it may become united in the center part, for example, you may form an annular recessed part along the circumferential direction on the outer peripheral surface of a cylindrical body.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の搬送体において、前記円盤同士を繋ぐ連結部材が前記軸体の軸方向に沿って設けられたことを特徴とする。 Invention of Claim 4 is the conveyance body in any one of Claims 1-3, The connection member which connects the said disks was provided along the axial direction of the said shaft body, It is characterized by the above-mentioned. To do.
請求項4に記載の発明では、円盤同士を繋ぐ連結部材を軸体の軸方向に沿って設けることで、円盤の変形、ブレなどを防止することができる。この連結部材の表面を円盤の外周面と面一にすることで、搬送体外周面への風の吹き付けによる記録媒体のたわみを軽減させることができる。 In the invention according to claim 4, it is possible to prevent the disk from being deformed or shaken by providing the connecting member for connecting the disks along the axial direction of the shaft body. By making the surface of the connecting member flush with the outer peripheral surface of the disk, it is possible to reduce the deflection of the recording medium due to the blowing of wind on the outer peripheral surface of the carrier.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の搬送体において、前記軸体から径方向へ張出し、前記円盤同士を繋ぐ冷却板を設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that in the transport body according to any one of claims 1 to 3, a cooling plate is provided that projects in a radial direction from the shaft body and connects the disks. .
請求項5に記載の発明では、軸体から径方向へ張出し、円盤同士を繋ぐ冷却板を設けることで、該冷却板を設けない場合と比較して、放熱用の面積を増やすことができるため、さらに搬送体の冷却効果を増大させることができる。この冷却板の端面を円盤の外周面と面一にすることで、搬送体外周面への風の吹き付けによる記録媒体のたわみを軽減させることができる。 In the invention according to claim 5, by providing a cooling plate that protrudes in the radial direction from the shaft body and connects the disks, the area for heat dissipation can be increased as compared with the case where the cooling plate is not provided. In addition, the cooling effect of the transport body can be increased. By making the end surface of the cooling plate flush with the outer peripheral surface of the disk, it is possible to reduce the deflection of the recording medium due to the blowing of wind onto the outer peripheral surface of the carrier.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の搬送体において、前記円盤の一方の面に設けられた冷却板と他方の面に設けられた冷却板は、前記軸体の周方向にずれて配置されていることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the conveying body according to claim 5, wherein the cooling plate provided on one surface of the disk and the cooling plate provided on the other surface are arranged in the circumferential direction of the shaft body. It is characterized by being displaced.
冷却板は少なくとも円盤に固定されるため、請求項6に記載の発明では、円盤の一方の面と他方の面とで冷却板同士を軸体の周方向にずらして配置することで、冷却板を円盤に固定する際の作業性を良くしている。また、請求項5に記載の発明と比較して、搬送体外周面への熱風の吹き付けによる記録媒体のたわみをさらに軽減させることができる。 Since the cooling plate is fixed to at least the disk, in the invention according to claim 6, the cooling plate is arranged by shifting the cooling plates in the circumferential direction of the shaft body on one surface and the other surface of the disk. The workability when fixing to the disk is improved. Further, as compared with the invention described in claim 5, it is possible to further reduce the deflection of the recording medium due to the blowing of hot air to the outer peripheral surface of the carrier.
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載の搬送体において、前記冷却板の厚み方向に貫通する第2貫通孔を設けたことを特徴とする。 The invention described in claim 7 is characterized in that, in the transport body according to claim 5 or 6, a second through hole penetrating in the thickness direction of the cooling plate is provided.
請求項7に記載の発明では、冷却板の厚み方向に貫通する第2貫通孔を設けることで、搬送体の回転により、冷却板が回転する事で発生する風を抑制する効果を有する。 In the invention according to claim 7, by providing the second through-hole penetrating in the thickness direction of the cooling plate, there is an effect of suppressing wind generated by the rotation of the cooling plate by the rotation of the conveyance body.
請求項8に記載の発明は、記録媒体へ液滴を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドから吐出された液滴を乾燥させる乾燥装置と、を備えた画像形成装置であって、請求項1〜7の何れか1項に記載の搬送体で記録媒体を搬送することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a recording head that ejects droplets onto a recording medium; and a drying device that dries the droplets ejected from the recording head. The recording medium is transported by the transport body according to any one of 7 to 7.
請求項8に記載の発明では、請求項1〜7の何れか1項に記載の発明の効果と略同一の効果を得ることができる。記録媒体を搬送する搬送体を軽量化することで、該搬送体を駆動させる駆動系に係る負荷を低減し、省電力化を図ることができる。 In the invention according to the eighth aspect, it is possible to obtain substantially the same effect as the effect of the invention according to any one of the first to seventh aspects. By reducing the weight of the conveyance body that conveys the recording medium, it is possible to reduce the load on the drive system that drives the conveyance body and to save power.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の画像形成装置において、前記搬送体が、前記乾燥装置と対面する乾燥用の搬送体であることを特徴とする画像形成装置。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect, the transport body is a drying transport body facing the drying apparatus.
請求項9に記載の発明では、請求項1〜7の何れか1項に記載の発明の効果と略同一の効果を得ることができる。特に、乾燥装置と対面する乾燥用の搬送体に適用させることで、搬送体の放熱効果を利用して、乾燥装置から発する熱エネルギーによる乾燥用の搬送体の温度上昇率を低減することができる。 According to the ninth aspect of the invention, substantially the same effect as that of any one of the first to seventh aspects can be obtained. In particular, by applying to the drying transport body facing the drying device, the heat dissipation effect of the transport body can be used to reduce the temperature rise rate of the drying transport body due to the thermal energy emitted from the drying device. .
本発明は、上記構成としたので、200℃以上の熱源を用いた場合でも搬送体の温度上昇を抑えることができる。 Since this invention was set as the said structure, even when a 200 degreeC or more heat source is used, the temperature rise of a conveyance body can be suppressed.
以下に、本発明の一実施形態に係る搬送体を備えた画像形成装置について説明する。 Hereinafter, an image forming apparatus provided with a conveyance body according to an embodiment of the present invention will be described.
まず、画像形成装置10の全体構成について説明する。
[画像形成装置]
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置10には、記録媒体としての枚葉紙(以下、「用紙」という)の搬送方向上流側に、用紙を給紙搬送する給紙搬送部12が設けられている。この給紙搬送部12の下流側には、用紙の搬送方向に沿って、用紙の記録面に処理液を塗布する処理液塗布部14、用紙の記録面に画像を形成する画像形成部16、記録面に形成された画像を乾燥させるインク乾燥部18、乾燥した画像を用紙に定着させる画像定着部20、画像が定着した用紙を排出する排出部21が設けられている。
First, the overall configuration of the
[Image forming apparatus]
As shown in FIG. 1, the
以下、各処理部について説明する。
(給紙搬送部)
給紙搬送部12には、用紙が積載される積載部22が設けられており、積載部22の用紙搬送方向下流側((以下、「用紙の搬送方向」を省略する場合もある)には、該積載部22に積載された用紙を一枚ずつ給紙する給紙部24が設けられている。この給紙部24によって給紙された用紙は、複数のローラ26対で構成された搬送部28を経て、処理液塗布部14へ搬送される。
(処理液塗布部)
処理液塗布部14では、処理液塗布ドラム30が回転可能に配設されている。この処理液塗布ドラム30には、用紙の先端部を挟持して用紙を保持する保持部材32が設けられており、該保持部材32を介して、処理液塗布ドラム30の表面に用紙を保持した状態で、処理液塗布ドラム30の回転によって該用紙を下流側へ搬送する。
Hereinafter, each processing unit will be described.
(Paper feed section)
The paper feeding / conveying
(Processing liquid application part)
In the treatment
なお、後述する中間搬送ドラム34、画像形成ドラム36、インク乾燥ドラム38及び定着ドラム40についても、処理液塗布ドラム30と同様に保持部材32が設けられている。そして、この保持部材32によって、上流側のドラムから下流側のドラムへの用紙の受け渡しが行われる。
Note that an intermediate conveying
処理液塗布ドラム30の上部には、処理液塗布ドラム30の周方向に沿って、処理液塗布装置42及び処理液乾燥装置44が配設されており、処理液塗布装置42によって、用紙の記録面に処理液が塗布され、処理液乾燥装置44によって、該処理液が乾燥する。
A processing
ここで、処理液はインクと反応して色材(顔料)を凝集し、色材(顔料)と溶媒を分離促進する効果を有している。処理液塗布装置42には、処理液が貯留している貯留部46が設けられており、グラビアローラ48の一部が処理液に浸されている。
Here, the treatment liquid reacts with the ink to aggregate the color material (pigment) and has an effect of promoting separation of the color material (pigment) and the solvent. The treatment
このグラビアローラ48にはゴムローラ50が圧接して配置されており、該ゴムローラ50が用紙の記録面(表面)側に接触して処理液が塗布される。また、グラビアローラ48にはスキージ(図示省略)が接触しており、用紙の記録面に塗布する処理液塗布量を制御する。
A
処理液膜厚はヘッド打滴の液滴より十分小さいことが理想である。例えば2plの打滴量の場合、ヘッド打滴の液滴の平均直径は15.6μmであり、処理液膜厚が厚い場合、インクドットは用紙の記録面と接触することなく処理液内で浮遊する。2plの打滴量で着弾ドット径を30μm以上得るには処理液膜厚を3μm以下にすることが好ましい。 Ideally, the treatment liquid film thickness is sufficiently smaller than the droplets of the head droplets. For example, when the droplet volume is 2 pl, the average diameter of the droplets of the head droplet is 15.6 μm, and when the treatment liquid film thickness is thick, the ink dots float in the treatment liquid without contacting the recording surface of the paper. To do. In order to obtain a landing dot diameter of 30 μm or more with a droplet ejection amount of 2 pl, it is preferable to set the treatment liquid film thickness to 3 μm or less.
一方、処理液乾燥装置44には、熱風ノズル54及び赤外線ヒーター56(以下「IRヒーター56」という)が処理液塗布ドラム30の表面に近接して配設されている。この熱風ノズル54及びIRヒーター56により、処理液中の水などの溶媒を蒸発させ、固体もしくは薄膜処理液層を用紙の記録面側に形成する。処理液乾燥工程で処理液を薄層化することで、画像形成部16でインク打滴したドットが用紙表面と接触して必要なドット径が得られると共に、薄層化した処理液と反応し色材凝集して用紙表面に固定する作用が得られやすい。
On the other hand, in the treatment liquid drying device 44, a hot air nozzle 54 and an infrared heater 56 (hereinafter referred to as “
このようにして、処理液塗布部14で記録面に処理液が塗布、乾燥された用紙は、処理液塗布部14と画像形成部16の間に設けられた中間搬送部58へ搬送される。
(中間搬送部)
中間搬送部58には、中間搬送ドラム34が回転可能に設けられており、中間搬送ドラム34に設けられた保持部材32を介して、中間搬送ドラム34の表面に用紙を保持し、中間搬送ドラム34の回転によって該用紙を下流側へ搬送する。
(画像形成部)
画像形成部16には、画像形成ドラム36が回転可能に設けられており、画像形成ドラム36に設けられた保持部材32を介して、画像形成ドラム36の表面に用紙を保持し、画像形成ドラム36の回転によって該用紙を下流側へ搬送する。
In this way, the paper on which the processing liquid has been applied and dried on the recording surface by the processing
(Intermediate transport section)
An
(Image forming part)
An
画像形成ドラム36の上部には、画像形成ドラム36の表面に近接して、シングルパス方式のインクジェットラインヘッド64で構成されたヘッドユニット66が配設されている。このヘッドユニット66では、少なくとも基本色であるYMCKのインクジェットラインヘッド64が画像形成ドラム36の周方向に沿って配列され、処理液塗布部14で用紙の記録面に形成された処理液層上に各色の画像を形成する。
Above the
処理液はインク中に分散する色材(顔料)とラテックス粒子を処理液に凝集する効果を持たせ、用紙上で色材流れなど発生しない凝集体を形成する。インクと処理液の反応の一例として、処理液内に酸を含有しPHダウンにより顔料分散を破壊し、凝集するメカニズムを用い色材滲み、各色インク間の混色、インク滴の着弾時の液合一による打滴干渉を回避する。 The treatment liquid has the effect of aggregating the color material (pigment) and latex particles dispersed in the ink into the treatment liquid, and forms an aggregate that does not generate color material flow on the paper. As an example of the reaction between the ink and the treatment liquid, acid is contained in the treatment liquid, pigment dispersion is destroyed by PH down, and the color material bleeds using a mechanism of aggregation, color mixing between each color ink, liquid mixture at the time of ink droplet landing Avoids droplet-interference caused by
インクジェットラインヘッド64は、画像形成ドラム36に配置された回転速度を検出するエンコーダ(図示省略)に同期して打滴を行うことで、高精度に着弾位置を決定すると共に、画像形成ドラム36の振れ、回転軸68の精度、ドラム表面速度に依存せず、打滴ムラを低減することが可能となる。
The ink
なお、ヘッドユニット66は画像形成ドラム36の上部から退避可能とされており、インクジェットラインヘッド64のノズル面清掃や増粘インク排出などのメンテナンス動作は、該ヘッドユニット66を画像形成ドラム36の上部から退避させることで実施される。
The
記録面に画像が形成された用紙は、画像形成ドラム36の回転によって、画像形成部16とインク乾燥部18の間に設けられた中間搬送部70へ搬送されるが、中間搬送部70については、中間搬送部58と構成が略同一であるため説明を省略する。
(インク乾燥部)
インク乾燥部18には、インク乾燥ドラム38(後述する)が回転可能に設けられており、インク乾燥ドラム38の上部には、インク乾燥部18の表面に近接して、熱風ノズル72及びIRヒーター74が複数配設されている。
The sheet on which the image is formed on the recording surface is conveyed to an
(Ink drying section)
An ink drying drum 38 (described later) is rotatably provided in the
ここでは、一例として、上流側と下流側に熱風ノズル72が配置されるようにして、熱風ノズル72と平行配列された一対のIRヒーター74を交互に配置している。これ以外にも、上流側にIRヒーター74を多く配置して上流側で熱エネルギーを多く照射し水分の温度を上昇させ、下流側に熱風ノズル72を多く配置して飽和水蒸気を吹き飛ばすようにしても良い。
Here, as an example, the pair of
ここで、熱風ノズル72は、熱風の吹きつけ角度を用紙の後端側に傾けて配置するようにしている。これにより、熱風ノズル72による熱風の流れを一方向に集めることができ、また、インク乾燥ドラム38側へ用紙を押し付け、該インク乾燥ドラム38の表面に用紙を保持させた状態を維持することができる。
Here, the
これらの熱風ノズル72及びIRヒーター74による温風によって、用紙の画像形成部では、色材凝集作用により分離された溶媒が乾燥され、薄膜の画像層が形成される。
With the hot air generated by the
温風は用紙の搬送速度によっても異なるが、通常は50℃〜70℃に設定され、IRヒーター74の温度を200℃〜600℃に設定する事で、インク表面温度が50℃〜60℃になるよう設定されている。蒸発した溶媒はエアーと共に画像形成装置10の外部へ排出されるが、エアーは回収される。このエアーは、冷却器/ラジエータ等で冷却して液体として回収しても良い。
Although the warm air varies depending on the paper conveyance speed, it is usually set to 50 ° C. to 70 ° C., and the ink surface temperature is set to 50 ° C. to 60 ° C. by setting the temperature of the
記録面の画像が乾燥した用紙は、インク乾燥ドラム38の回転によって、インク乾燥部18と画像定着部20の間に設けられた中間搬送部76へ搬送されるが、中間搬送部76については、中間搬送部58と構成が略同一であるため説明を省略する。
(画像定着部)
画像定着部20には、画像定着ドラム40が回転可能に設けられており、画像定着部20では、インク乾燥ドラム38上で形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が加熱/加圧されて溶融し、用紙上に固着定着する機能を有する。
The sheet on which the image on the recording surface is dried is conveyed to an
(Image fixing part)
An
画像定着ドラム40の上部には、画像定着ドラム40の表面に近接して、加熱ローラ78が配設されている。この加熱ローラ78は熱伝導率の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプが組み込まれており、該加熱ローラ78によって、ラテックスのTg温度以上の熱エネルギーが付与される。これにより、ラテックス粒子を溶融し、用紙上の凹凸に押し込み定着を行うと共に画像表面の凹凸をレベリングし光沢性を得ることを可能とする。
A
加熱ローラ78の下流側には、定着ローラ80が設けられている、この定着ローラ80は画像定着ドラム40の表面に圧接した状態で配置され、画像定着ドラム40との間でニップ力を得るようにしている。このため、定着ローラ80又は画像定着ドラム40のうち、少なくとも一方は表面に弾性層を持ち、用紙に対して均一なニップ幅を持つ構成とする。
A fixing
以上のような工程により、記録面の画像が定着した用紙は、画像定着ドラム40の回転によって、画像定着部20の下流側に設けられた排出部21側へ搬送される。
The sheet on which the image on the recording surface is fixed by the above-described process is conveyed to the
なお、本実施形態では、画像定着部20について説明したが、インク乾燥部18で記録面に形成された画像を乾燥・定着させることができれば良いため、この画像定着部20は必ずしも必要ではない。
In this embodiment, the
次に、本発明の実施の形態に係るドラムについて説明する。 Next, the drum according to the embodiment of the present invention will be described.
図1に示すように、処理液塗布部14、画像形成部16、インク乾燥部18、画像定着部20では、それぞれ、処理液塗布ドラム30、画像形成ドラム36、インク乾燥ドラム38、定着ドラム40が用いられているが、インク乾燥部18では、複数の熱風ノズル72及びIRヒーター74が配設されているため、インク乾燥ドラム38は他のドラムよりも表面温度が高くなる。このため、本発明の一実施の形態に係る搬送体をインク乾燥ドラム38に適用させて説明する。
(第1実施形態)
図2〜図4に示すように、インク乾燥ドラム38は、回転軸82と、該回転軸82に固定され外径寸法が同じ複数(ここでは6つ)の円盤84と、を含んで構成される。回転軸82の一端側には、大径部86が設けられており、回転軸82の他端部から大径部86に亘って、回転軸82の外周面には、軸方向に沿ってキー部88が突設されている。
As shown in FIG. 1, in the processing
(First embodiment)
As shown in FIGS. 2 to 4, the
一方、円盤84には、円盤84の周方向に沿って所定のピッチで、円盤84の厚み方向に貫通する円形の貫通孔90(ここでは6つ)を設けている。また、円盤84には該キー部88と係合可能なキー溝92が設けられており、このキー溝92に回転軸82のキー部88を係合させることで、円盤84は回転軸82に回り止めされ、回転軸82と共に一体に回転することとなる。
On the other hand, the
また、円盤84と円盤84の間には、筒状のスペーサ94が配置されており、隙間95が設けられるようにしている。このスペーサ94にも円盤84と同じキー溝96が形成されており、回転軸82に回り止めされ、回転軸82と共に回転する。
Further, a
さらに、円盤84の外周面には、円盤84の周方向に沿って所定の間隔で、円盤84の軸方向へ貫通する取付け凹部98(ここでは6つ)が凹設されている。複数の円盤84の取付け凹部98の位置は、回転軸82のキー部88に円盤84のキー溝92を契合させた状態で、インク乾燥ドラム38の軸方向で一致するようにしている。そして、これらの取付け凹部98には、1本の棒状の連結部材100が嵌合可能とし、該連結部材100によって円盤84同士が隙間95を設けた状態で繋げられ、一体化される。
Further, on the outer peripheral surface of the
連結部材100の表面には、固定ネジ102の頭部102Aが収容可能な収容凹部106が凹設されており、該収容凹部106の中心には、固定ネジ102がねじ込み可能なネジ孔108が形成されている。また、取付け凹部98の底面には、該固定ネジ102がねじ込み可能なネジ孔110が形成されており、固定ネジ102がネジ孔108及びネジ孔110へねじ込まれると、連結部材100が取付け凹部98内で固定される。
A
連結部材100が取付け凹部98に固定された状態で、連結部材100の表面は、円盤84の外周面と略面一となるようにしている。また、連結部材100に設けられた収容凹部106内の固定ネジ102の頭部102Aは、該固定ネジ102が固定された状態で、連結部材100の表面から突出しないようにしている。
In a state where the connecting
次に、インク乾燥ドラム38の製作方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、円盤84のキー溝92を回転軸82のキー部88に係合させ、回転軸82の軸方向に沿って円盤84を移動させる。該円盤84が大径部86に面接触することで、円盤84は移動規制される。次に、筒状のスペーサ94のキー溝96を回転軸82のキー部88に係合させ、回転軸82の軸方向に沿ってスペーサ94を移動させる。スペーサ94が円盤84に面接触することでスペーサ94は移動規制される。そして、円盤84、スペーサ94の順番で最後が円盤84となるように、上記の挿通作業を繰り返す。
First, the
回転軸82に挿通された状態で6つの円盤84の外周面に形成された取付け凹部98の位置は、回転軸82の軸方向に沿って一致しており、これらの取付け凹部98に1本の連結部材100を嵌合させる。次に、固定ネジ102をねじ込んで連結部材100を円盤84に固定させる。そして、最後に、環状のフランジ112を回転軸82に固定し、円盤84を抜け止めする。
The positions of the mounting recesses 98 formed on the outer peripheral surfaces of the six
ここで、回転軸82は、焼き入れ鋼かSUS440Cが望ましく、高周波焼入れをして軸受け部の表面硬度はHRC58以上とするのが好ましい。また、円盤84及び連結部材100の材質は、加工性、組み立て性及び軽量化を考えるとアルミ材が好ましい。熱膨張による外径変化を少なくしたい場合は、鉄かSUS材にする事も可能である。
Here, the rotating
次に、本実施形態に係る搬送体の作用について説明する。 Next, the operation of the carrier according to the present embodiment will be described.
図2に示すように、インク乾燥ドラム38を、回転軸82に固定された複数の円盤84を含んで構成し、隣り合う円盤84と円盤84の間に隙間95を設けている。これにより、熱風ノズル72及びIRヒーター74から発する熱エネルギーに対し、円盤84の端面が、いわゆるヒートシンクに相当するため、放熱効果を得ることができる。つまり、インク乾燥ドラム38の放熱面積を増大させることによって、インク乾燥ドラム38の温度上昇率を低減させることができる。
As shown in FIG. 2, the
また、円筒型ドラムの場合、空気の出入り口は該円筒ドラムの端面に限定されてしまい、内部では熱がこもり易いが、本実施形態のように、複数の円盤84で外形を構成することで、円盤84と円盤84の間に設けられた隙間95内に空気の流入させることができ、円盤84を直接冷却することができるため冷却効率が良い。
Further, in the case of a cylindrical drum, the air inlet / outlet is limited to the end surface of the cylindrical drum, and heat tends to be trapped inside, but by configuring the outer shape with a plurality of
200℃以上の熱源を用いてファンなどの冷却装置を用いる場合、耐熱性等の問題もあり、100℃の熱源を用いる場合と比較して、さらにコストアップとなってしまうが、インク乾燥ドラム38自体の温度上昇自体を抑え、また、インク乾燥ドラム38自体の放熱効果を上げることで、新たな装置の追加をすることなく、インク乾燥ドラム38の温度上昇率を低減させることができるため、低コスト化を図ることができる。
When a cooling device such as a fan is used using a heat source of 200 ° C. or higher, there is a problem such as heat resistance, and the cost is further increased compared to the case of using a heat source of 100 ° C., but the
また、さらに、円筒型ドラムを用いる場合と比較して、軽量化を図ることができるため、インク乾燥ドラム38を駆動させる駆動系に係る負荷を低減し、省電力化を図ることができる。また、インク乾燥ドラム38の軽量化により、インク乾燥ドラム38を駆動させるモータを小型化することが可能となり、コストダウンを図ることができる。
Further, since the weight can be reduced as compared with the case where a cylindrical drum is used, the load on the drive system for driving the
さらに、円盤84の厚み方向に貫通孔90を設けることで、インク乾燥ドラム38の放熱効果を上げることができ、また、さらに軽量化を図ることができる。なお、ここでは、貫通孔90の形状を円形としたが、これ以外の形でも良い。
Furthermore, by providing the through
さらに、本実施形態では、円盤84の外周面に取付け凹部98を凹設し、該取付け凹部98に連結部材100を固定して、複数の円盤84を連結部材100によって繋げている。これにより、円盤84の変形、ブレなどを防止することができる。
Further, in the present embodiment, the mounting
また、連結部材100が取付け凹部98に固定された状態で、連結部材100の表面が、円盤84の外周面と略面一となるようにすることで、連結部材100がない場合と比較して、インク乾燥ドラム38の外周面への風の吹き付けによる用紙のたわみを軽減させることができる。なお、円盤84と円盤84の隙間によっては、連結部材100の表面を、円盤84の外周面と略面一となるようにしなくても良い。
Further, in a state where the connecting
また、本実施形態では、回転軸82と円盤84とで材質を変えることができるため、仕様及びコストなどを考慮して個々に対応することができ、コストダウンを図ることができる。
Moreover, in this embodiment, since a material can be changed with the rotating
ここで、外径450mm×長さ800mmの円筒型ドラムと、幅50mmの円盤を6枚用い、円盤間を100mmとした円盤型ドラムの表面に、70℃の温風と600℃のIRヒーターを2時間吹付けた場合のドラムの温度をそれぞれ測定した結果、円筒型ドラムでは、105℃となったが、円盤型ドラムでは50℃であり、10時間経過しても70℃でであった。 Here, a cylindrical drum having an outer diameter of 450 mm × a length of 800 mm and six disks having a width of 50 mm are used, and hot air of 70 ° C. and an IR heater of 600 ° C. are applied to the surface of the disk drum having a space between the disks of 100 mm. As a result of measuring the temperature of the drum when sprayed for 2 hours, the temperature was 105 ° C. for the cylindrical drum, but it was 50 ° C. for the disk drum, and it was 70 ° C. even after 10 hours.
つまり、本実施形態によるインク乾燥ドラム38では、70℃の温風と600℃のIRヒーターの熱源では、100℃を越えることはないことが分かった。したがって、70℃の温風と600℃のIRヒーター以下の熱源では、インク乾燥ドラム38の軸受け潤滑用グリスが軟化することはないため、回転軸82の耐久性が高くなる。
In other words, it was found that the
以上、本実施形態におけるインク乾燥ドラム38では、回転軸82に6つ円盤84を設けたが、インク乾燥ドラム38の放熱面積を増やすことができればよいため、これに限るものではない。
As described above, in the
例えば、図5に示すように、円柱体114の表面に周方向に沿って環状の凹部116を凹設させても良い。凹部116の形成によって、複数のフランジ部(円盤)117が形成されることとなるが、該フランジ部117の端面には、上述の取付け凹部98(図3参照)を凹設し、連結部材100を固定するようにして、フランジ部117の補強を図る。この実施形態では、各フランジ部117が中央部で繋がっているため、複数の円盤84を用いた場合と比較して、組立て作業は軽減される。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る搬送体について説明する。なお、第1実施形態と略同一の内容については説明を省略する。
For example, as shown in FIG. 5, an
(Second Embodiment)
Next, the transport body according to the second embodiment will be described. In addition, description is abbreviate | omitted about the content substantially the same as 1st Embodiment.
図6に示すように、3つの円盤84を用い、円盤84と円盤84の間には、長板状の冷却板(いわゆるヒートシンク)118を設けている。回転軸120の外周面には、回転軸120の一端側から中央部に亘って、回転軸120の軸方向に沿って差込み溝122が設けられている。
As shown in FIG. 6, three
この差込み溝122に沿って冷却板118を回転軸120に差込むことで、冷却板118は回転軸120から径方向へ放射線状に拡がるようにして配置される。そして、ここでは、冷却板118を円盤84の周方向に沿って所定のピッチで8つ設けている。
By inserting the
また、回転軸120の中央部から他端部に亘って、回転軸120の軸方向に沿って差込み溝(図示省略)が設けられており、回転軸120の一端側と他端側とで回転軸120の周方向に沿って差込み溝の位置をずらしている。
Further, an insertion groove (not shown) is provided along the axial direction of the
つまり、回転軸120の一端側と他端側とで中央部に位置する円盤84の一方の面に固定される冷却板118と他方の面に固定される冷却板124とで、回転軸120周方向で位置をずらしている(ここでは、冷却板118と冷却板124とで22.5degずらして配置している)。また、冷却板118、124には、厚み方向に貫通する貫通孔126(ここでは3つ)を設けている。
That is, the
ここで、円盤84及び冷却板118にはネジ孔128、130がそれぞれ形成されており、固定ネジ132がねじ込み可能とされている。この固定ネジ132による冷却板118、124の固定によって、円盤84同士が繋がれる。また、冷却板118、124の側端面は、円盤84の外周面と面一となるようにしており、円盤84の外周面と共に用紙を保持する。
Here, screw holes 128 and 130 are formed in the
次に、インク乾燥ドラムの製作方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the ink drying drum will be described.
まず、回転軸120に円盤84を挿入し、回転軸120の中央部で、図示しない止めネジによって円盤84を固定する。次に、回転軸120の一端側から、回転軸120の差込み溝122に冷却板118を差込む。冷却板118を差込み溝122に沿って移動させると、回転軸120の中央部で差込み溝の位置が変わるため、冷却板118は移動規制されることとなるが、このとき冷却板118は円盤84と面接触する。
First, the
そして、固定ネジ132によって、各冷却板118を円盤84に固定する。次に、回転軸120の一端側からさらに円盤84を挿入する。この円盤84を固定ネジ132で冷却板118に固定する。そして、回転軸120の他端側についても上記と同様、冷却板124、円盤84の順に固定ネジ132で固定する。
Then, each cooling
ここで、冷却板118の材質は、加工性、組み立て性(重量)を考えてアルミ材が好ましい。熱膨張による外径変化を少なくしたい場合は鉄かSUS材にする事も可能である。
Here, the material of the
次に、本実施形態に係る搬送体の作用について説明する。 Next, the operation of the carrier according to the present embodiment will be described.
図6に示すように、円盤84同士を繋ぎ、側端面が用紙を保持する冷却板118、124を回転軸120の径方向に沿って設けることで、該冷却板118、124を設けない場合と比較して、放熱用の面積を増やすことができる。
As shown in FIG. 6, the cooling
このため、さらにインク乾燥ドラム134の冷却効果を増大させることができる。また、冷却板118、124の側端面を円盤84の外周面と面一になるようにすることで、円盤84の外周面よりも内側に設けた場合と比較して、インク乾燥ドラム134の外周面への風の吹き付けによる用紙のたわみを軽減させることができる。なお、円盤84と円盤84の隙間によっては、冷却板118、124の側端面を、円盤84の外周面と略面一となるようにしなくても良い。
For this reason, the cooling effect of the
ところで、冷却板118、124は固定ネジ132によって円盤84に固定されるため、冷却板118と冷却板124を回転軸120の周方向に沿ってずらして配置することで、冷却板118、124を円盤84に固定する際の作業性を良くしている。
By the way, since the cooling
また、冷却板118と冷却板124を回転軸120の周方向に沿ってずらして配置することで、インク乾燥ドラム134の外周面への熱風の吹き付けによる用紙のたわみをさらに軽減させることができる。
Further, by disposing the
一方、冷却板118、124には、厚み方向に貫通する貫通孔126を設けている。これにより、インク乾燥ドラム134の回転により、冷却板118、124が回転する事で発生する風を抑制する効果を有する。ここで、風による用紙への影響を軽減するには、貫通孔126は大きい程良く、図示はしないが、パンチングメタルを使った方がより好ましい。
On the other hand, the cooling
また、ここでは、3つの円盤84及び円盤84と円盤84の間に8つの冷却板118、124を用いたが、円盤及び冷却板の数、幅などを変えることで、放熱面積を変えることができるため、これに限るものではない。
In this example, three
例えば、図8に示すように、第1実施形態のように円盤84を6つ用い該円盤84と円盤84の間に8つの冷却板136、138を配置する(なお、固定ネジの図示を省略している)。この場合、冷却板136と冷却板138は、千鳥配置となるようにする。つまり、冷却板136と冷却板138とで22.5degずらして配置する。
For example, as shown in FIG. 8, six
これによると、第2実施形態よりも円盤84同士の間隔が狭くなるため熱風の吹き付けによるによる用紙のたわみは少ない。また、第2実施形態と比較して、冷却板136、138の数が増えるため、放熱効果も大きく、また、熱風による紙のたわみは少ない。
According to this, since the space between the
なお、以上の実施形態では、インク乾燥ドラム38、134に関しての説明を行ったが、本発明によれば、用紙を搬送するドラムを軽量化することができるため、該ドラムを駆動させる駆動系に係る負荷を低減し、省電力化を図ることができる。他のドラムに適用させても良い。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、インクを吐出し用紙に画像を形成する画像形成装置について説明したが、吐出する液体はインクに限定されるわけではない。例えば、溶融状態の半田を基板上に吐出して行う部品実装用のバンプの形成、有機EL溶液を基板上に吐出させて行うELディスプレイパネルの形成など、様々な工業的用途を対象とした乾燥装置全般に対して本発明を適用することが可能である。 In the above-described embodiment, the image forming apparatus that discharges ink and forms an image on a sheet has been described. However, the liquid to be discharged is not limited to ink. For example, drying for various industrial applications, such as forming bumps for component mounting by discharging molten solder onto the substrate, and forming EL display panels by discharging organic EL solution onto the substrate The present invention can be applied to all devices.
10 画像形成装置
18 インク乾燥部(乾燥装置)
38 インク乾燥ドラム(搬送体)
66 ヘッドユニット(記録ヘッド)
72 熱風ノズル(加熱手段)
74 IRヒーター(加熱手段)
82 回転軸(軸体)
84 円盤
90 貫通孔(第1貫通孔)
100 連結部材
114 円柱体(搬送体)
117 フランジ部(円盤)
118 冷却板
120 回転軸(軸体)
124 冷却板
126 貫通孔(第2貫通孔)
128 ネジ孔
134 インク乾燥ドラム
136 冷却板
138 冷却板
10
38 Ink drying drum (conveyor)
66 Head unit (recording head)
72 Hot air nozzle (heating means)
74 IR heater (heating means)
82 Rotating shaft (shaft body)
84
100 connecting
117 Flange (disk)
118
124
128
Claims (9)
回転可能に支持された軸体と、
前記軸体に、軸方向に隙間を空けて複数設けられ、外周面が記録媒体の搬送面となる円盤と、
を有することを特徴とする搬送体。 A carrier for rotating and carrying a recording medium,
A shaft body rotatably supported;
A plurality of discs provided in the shaft body with a gap in the axial direction, the outer peripheral surface of which is a transport surface of the recording medium,
A carrier having the following characteristics.
請求項1〜7の何れか1項に記載の搬送体で記録媒体を搬送することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: a recording head that discharges droplets to a recording medium; and a drying device that dries droplets discharged from the recording head.
An image forming apparatus that transports a recording medium by the transport body according to claim 1.
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