JP2009274399A - 搬送装置及び記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】プラテンを介しての用紙の加熱性能及び用紙の吸引性能を両立できる搬送装置を提供する。
【解決手段】搬送装置100は、用紙Pを搬送する搬送ベルト140と、発熱する発熱部160と、吸引力を発生する吸引部150と、搬送ベルト140により搬送される用紙Pの搬送路に沿って延在し、発熱部160の熱および吸引部150の吸引力を用紙Pへ媒介する、多孔質材により形成された板状のプラテン170と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図3

Description

本発明は、搬送媒体を搬送する搬送装置及び当該搬送装置を備える記録装置に関する。本発明は、特に、搬送媒体を加熱し、吸引した状態で搬送する搬送装置、及び当該搬送装置を備える記録装置に関する。
用紙搬送ベルトの内周側に当接して配されるプラテンに発熱部を組み込んだインクジェット記録装置、及びプラテンを真空チャンバとしたインクジェット記録装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。前者のインクジェット記録装置では、プラテン、用紙搬送ベルトを介して用紙が加熱されることにより、用紙上のインクが乾燥される。一方、後者のインクジェット記録装置では、用紙搬送ベルトに形成された空孔に吸引力が生じすることにより、用紙が用紙搬送ベルトに吸着される。
特開2002−103598号公報 特開2003−72059号公報
ところで、上述した両者のインクジェット記録装置の両方の機能を発揮させることを目的として、プラテンを、発熱部が組み込まれた真空チャンバとすることが考えられる。この場合には、プラテンにおける吸引孔が有る位置と無い位置とでは、搬送ベルトへの熱伝導度に差が生じることから、用紙の表面温度が位置によって不均一となる。従って、用紙上のインクの乾燥状態が位置によって異なり、色むらが発生する。
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態に係る搬送装置は、搬送媒体を搬送する搬送部と、発熱する発熱部と、吸引力を発生する吸引部と、前記搬送部により搬送される搬送媒体の搬送路に沿って延在し、前記発熱部の熱および前記吸引部の吸引力を搬送媒体へ媒介する、多孔質材により形成された板状の媒介部材と、を備えることを特徴とする。これにより、搬送媒体に対して、吸引部の吸引力を有効に作用させると共に、発熱部の発熱を有効に作用させることができる。
上記第1の形態に係る搬送装置は、前記多孔質材の複数の空孔は、互いに連通されていることを特徴としてもよい。これにより、当該空孔における圧力損失を低減でき、媒介部材により搬送媒体に媒介される吸引力を、効率よく高めることができる。
上記課題を解決するために、本発明の第2の形態に係る搬送装置は、搬送媒体を搬送する搬送部と、発熱する発熱部と、吸引力を発生する吸引部と、前記搬送部により搬送される搬送媒体の搬送路に沿って延在し、前記発熱部の熱および前記吸引部の吸引力を搬送媒体へ媒介する、メッシュ材により形成された板状の媒介部材と、を備えることを特徴とする。これにより、搬送媒体に対して、吸引部の吸引力を有効に作用させると共に、発熱部の発熱を有効に作用させることができる。
上記第2の形態に係る搬送装置は、前記メッシュ材の複数の空孔は、互いに連通されていることを特徴としてもよい。これにより、当該空孔における圧力損失を低減でき、媒介部材により搬送媒体に媒介される吸引力を、効率よく高めることができる。
上記第1の形態、及び上記第2の形態に係る搬送装置は、前記吸引部が、前記媒介部材が一の壁面を構成するチャンバと、前記チャンバ内から排気する排気部と、を備え、前記媒介部材の周縁部の空孔を塞いだことを特徴としてもよい。これにより、媒介部材の周縁部における気密性を確保でき、搬送媒体に対して吸引部の吸引力を有効に作用させることができる。
上記第1の形態、及び上記第2の形態に係る搬送装置は、非加熱状態の前記媒介部材の周縁端面における少なくとも一部と、当該周縁端面を囲う前記チャンバの枠部における少なくとも一部とが、隙間を介して対向することを特徴としてもよい。これにより、熱膨張した媒介部材に生じる熱応力を低減でき、当該媒介部材の厚み方向への撓みを低減できる。
上記第1の形態、及び上記第2の形態に係る搬送装置は、非加熱状態の前記媒介部材の周縁端面における少なくとも一部と隙間を介して対向する、前記枠部における少なくとも一部に、前記媒介部材の周縁部が載置される棚部を設けたことを特徴としてもよい。これにより、媒介部材の周縁部と棚部との当接部により、媒介部材の周縁部における気密性を確保でき、且つ、熱膨張した媒介部材の厚み方向への撓みを低減できる。
上記第1の形態、及び上記第2の形態に係る搬送装置は、前記枠部と、非加熱状態における前記媒介部材の周縁端面との互いに当接する部位の少なくとも一部を固定したことを特徴としてもよい。これにより、熱膨張した媒介部材の厚み方向への撓みを低減できると共に、媒介部材のガタツキを抑制できる。
上記第1の形態、及び上記第2の形態に係る搬送装置は、前記排気部が、前記チャンバ内の排気に替えて、前記チャンバ内に吸気して前記媒介部材から空気を吹き出させることを特徴としてもよい。これにより、媒介部材の空孔の目詰まりを抑制できる。
上記第1の形態、及び上記第2の形態に係る搬送装置は、前記排気部が、前記発熱部により前記媒介部材が加熱されている状態で、前記媒介部材から空気を吹き出させることを特徴としてもよい。これにより、媒介部材が熱膨張し、空孔が拡径した状態で、媒介部材から空気が吹き出されるので、媒介部材の空孔の目詰まりを効果的に抑制できる。
上記課題を解決するために、本発明の第3の形態に係る記録装置は、上記第1の形態又は上記第2の形態に係る搬送装置と、前記搬送部により搬送される搬送媒体にインクを吐出して記録する記録ヘッドと、前記搬送部より搬送方向上流側に配され、前記搬送媒体を加熱するプレ加熱部と、を備え、前記プレ加熱部は、前記搬送媒体の種類毎に設定された温度に、前記搬送媒体を加熱することを特徴とする。これにより、搬送媒体の種類の違いによる、搬送媒体上のインクの乾燥状態の差を抑制でき、以って、搬送媒体の種類の違いに関わらず、色むらの発生を抑制できる。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1には、本実施形態に係る搬送装置100を備えるインクジェット式の記録装置101の概略構成を側面図にて示している。この図に示すように、記録装置101は、搬送媒体としての用紙Pを搬送する搬送装置100と、用紙Pにインクを吐出して記録する複数の記録ヘッド110とを備えている。また、搬送装置100より搬送方向上流側には、搬送方向に順に、給紙カセット102、複数の搬送ローラ対104、及び搬送装置120が備えられている。
給紙カセット102には、給紙ローラ106が配されており、給紙カセット102に装填された用紙Pが1枚ずつ給紙ローラ106により搬送方向下流側へ送り出される。また、複数の搬送ローラ対104は、給紙ローラ106の上方に配されており、給紙ローラ106により送られた用紙Pを搬送装置120へ搬送する。
搬送装置120は、駆動ローラ122、従動ローラ124、126と、これらに張架された無端状の搬送ベルト128とを備えている。駆動ローラ122と従動ローラ124とは略水平に配され、従動ローラ126は、これらの中間且つ下方に配されている。即ち、搬送ベルト128は、駆動ローラ122、従動ローラ124、126により略三角形状に張架されており、また、搬送ベルト128の一部(以下、上面129という)は、駆動ローラ122、従動ローラ124により略水平に張架されている。
また、搬送装置120は、プレ加熱部130を備えている。プレ加熱部130は、搬送ベルト128の内周側に、前記上面129に対向して配された電熱ヒータであって、上面129を加熱する。このプレ加熱部130は、加熱制御部132により制御される。
加熱制御部132は、プレ加熱部130の温度を、予め用紙Pの種類毎に定められた温度に設定する。例えば、プレ加熱部130の温度を、厚紙の場合に薄紙の場合より高くする。また、インクが浸透し易い紙の場合にそれよりもインクが浸透し難い紙の場合より高くする。
搬送装置100は、駆動ローラ134、従動ローラ136、138と、これらに張架された無端状の搬送ベルト140とを備えている。駆動ローラ134、従動ローラ136は、略水平に配され、従動ローラ138は、これらの中間且つ下方に配されている。即ち、搬送ベルト140は、駆動ローラ134、従動ローラ136、138により略三角形状に張架されており、また、搬送ベルト140の一部(以下、上面141という)は、駆動ローラ134、従動ローラ136により略水平に張架されている。また、上面141の搬送方向上流端部には、紙押えローラ144が配されており、従動ローラ136に圧接されている。
また、複数の記録ヘッド110は、搬送ベルト140の上面141に対向して配されており、上面141上の用紙Pに向けてインクを吐出する。ここで、記録ヘッド110は、ノズルが、用紙Pの搬送方向と直交する方向の全域に対向して配された長尺のヘッドであり、用紙Pの搬送方向と直交する方向の全域に一度にインクを吐出する。
また、搬送装置100は、吸引部150と、発熱部160と、媒介部材としての板状のプラテン170とを備えている。吸引部150は、排気部としての複数のファン152と、チャンバ154とを備えている。チャンバ154は、搬送ベルト140の内周側に上面141と対向して配されている。また、複数のファン152は、チャンバ154を挟んで上面141と対向して配されている。チャンバ154は、矩形箱状体であって、チャンバ154における上面141と対向する一の壁面は、プラテン170により構成されている。
図2には、チャンバ154と搬送ベルト140とを分解斜視図にて示している。この図に示すように、搬送ベルト140には縦横に複数の円孔142が形成されている。また、チャンバ154には、矩形状の枠部156が設けられている。この枠部156にプラテン170が嵌め込まれている。
図3には、搬送装置100の一部を側断面図にて示している。この図に示すように、チャンバ154のプラテン170と対向した底面158には、ファン152が装着される。当該底面158には、ファン152とチャンバ154の内部とを連通する連通孔159が形成されている。また、プラテン170の搬送ベルト140とは反対側の面には、発熱部160が装着されている。発熱部160は、蛇腹状に形成された電熱ヒータ(所謂ニクロム線)であって、前記プラテン170の搬送ベルト140とは反対側の面全域に配されている。
ここで、プラテン170は、樹脂と比較して熱伝導性に優れたステンレス、アルミ、鉄、銅、銅合金、ニッケル、チタン等の金属製の多孔質材により形成されている。ここで、多孔質材とは、内部に互いに連通した無数の微小な空孔をもち、当該空孔により通気する所謂スポンジ状の部材であって、多孔質材がもつ空孔の形状、延びる方向は非一様となっている。なお、プラテン170を形成する多孔質材の孔径は、5〜数百μmが好適だが、材料の強度、圧力損失の観点から、100μm以下が望ましい。また、プラテン170を形成する多孔質材としては、金属粉末、又は針状金属(即ち、ウィスカー)を焼結した焼結体、発泡金属等が挙げられる。また、当該多孔質材の材料としては、純鉄、ステンレス、銅、銅合金、ニッケル、アルミニウム、チタン等の金属が挙げられ、その中で、強度、耐食性に優れるステンレス、軽量で熱伝導性に優れるアルミニウムが望ましい。
以上の構成により、発熱部160から発せられた熱は、プラテン170により搬送ベルト140の上面141に伝導され、搬送ベルト140の上面141が加熱される。そして、当該上面141により搬送される用紙Pが加熱され、これにより、用紙Pに付着したインクが乾燥する。また、ファン152の作動によりチャンバ154内から排気がされた場合には、プラテン170、及び上面141の円孔142を通して用紙Pに吸引力が作用する。
また、プラテン170の厚み方向に見た場合における周縁部172には、バーニング処理、樹脂を含浸させる処理等による空孔を塞ぐ処理が施されている。また、チャンバ154の枠部156の内壁面には、プラテン170が嵌め込まれる段差部157が形成されており、プラテン170の周縁部172は、段差部157の上面により形成される棚部155の上に載置されている。これにより、周縁部172と棚部155との当接部において、気密シール部が形成されることから、プラテン170上の上面141の円孔142が用紙Pにより塞がれ、ファン152が作動された状態で、チャンバ154内が真空となり、用紙Pが上面141に吸着される。
ここで、非加熱状態のプラテン170の周縁端面174における一部、例えば、図示するように、搬送方向上流端に位置する一辺と、当該周縁端面174の一部と対向する枠部156の内壁面との間には、隙間が空けられている。一方、非加熱状態のプラテン170の周縁端面174における当該一部以外は、枠部156の内壁面と当接しており、周縁端面174における枠部156の内壁面と当接した部位の一部又は全体は、枠部156の内壁面に接着等により固定されている。
図4には、互いに隙間Gを介して対向する、非加熱状態のプラテン170の周縁端面174と枠部156の内壁面とを、側断面図(A)にて示すと共に、互いに当接する、加熱状態のプラテン170の周縁端面174と枠部156の内壁面とを、側断面図(B)にて示している。この図に示すように、プラテン170は、発熱部160により加熱されることにより熱膨張するが、プラテン170の熱膨張による一方向(例えば、搬送方向)への伸張量が、上記隙間Gより大きくなるように、上記隙間Gが設定されている。即ち、加熱されて熱膨張したプラテン170の周縁端面174と枠部156の内壁面とは、当接する。
図5には、プラテン170を清掃する清掃モードを実施している状態を、側断面図にて示している。この図に示すように、用紙Pへの記録を実施していない状態、即ち、用紙Pが上面141上にない状態で、ファン152を作動させて、チャンバ154内へ給気する。また、発熱部160を発熱させて、プラテン170を加熱状態にする。
チャンバ154内に送られた空気は、プラテン170の空孔、及び上面141の円孔142を通って上方へ吹き出される。この状態で、プラテン170が熱膨張していることにより、プラテン170の空孔は、非加熱状態と比較して拡径している。
図6には、搬送ベルト140を側断面図にて拡大して示している。この図に示すように、搬送ベルト140は、ポリイミド系等の樹脂で形成された基材層145と、基材層145の外周側にアルミニウム等の金属を蒸着させることにより形成された中間層146と、中間層146の外周側にポリイミド系等の樹脂で形成された表面層147とを備えている。
次に、本実施形態における作用について説明する。記録装置101では、用紙Pが、搬送装置100の搬送方向上流側において、プレ加熱部130により加熱された搬送ベルト128から加熱されて、搬送装置100へ送られる。搬送装置100へ送られた用紙Pは、まず、紙押えローラ144により搬送ベルト140に押し付けられる。
搬送ベルト140に押し付けられた用紙Pは、上面141と記録ヘッド110との間を移動する。この間、用紙Pは、プラテン170により媒介されて上面141の円孔142に発生する負圧により、搬送ベルト140の上面141に吸着される。これにより、用紙Pの平坦性が高められ、記録ヘッド110と用紙Pとの間隔の均一性が高められる。よって、用紙Pへのインクの着弾精度が向上され、画質が向上される。
また、用紙Pは、発熱部160から発せられ、プラテン170により搬送ベルト140の上面141に媒介された熱で加熱される。これにより、用紙Pに着弾したインクが加熱されて乾燥する。よって、インクが用紙Pに浸透することによるインク滲み、色むらの発生を抑制できる。
ここで、プラテン170は、多孔質材により形成されており、チャンバ154と上面141の円孔142とを連通する空孔が微細化されていることから、プラテン170から上面141への熱伝導の均一性を向上できる。よって、用紙Pに着弾したインクの乾燥ムラを抑制でき、インク滲み、色むらの発生をより一層抑制できる。
また、チャンバ154と上面141の円孔142とを連通する空孔が互いに連通されていることから、空気流路の抵抗が低減され、圧力損失が低減されている。これにより、上面141の円孔142に発生する負圧を効率よく増大させることができ、用紙Pと上面141との吸着力を効率よく高めることができる。よって、用紙Pの平坦性をより一層向上でき、用紙Pへのインクの着弾精度をより一層向上でき、以って、画質をより一層向上できる。
また、本実施形態では、非加熱状態のプラテン170の周縁端面174における一部と、当該周縁端面174における一部と対向する枠部156の内壁面との間に、隙間Gを設けたことから、プラテン170の面方向への熱膨張が許容される。これにより、プラテン170に生じる熱応力が低減され、プラテン170の厚み方向への撓みが抑制される。よって、プラテン170の平坦性の低下を抑制でき、プラテン170に沿って移動する搬送ベルト140の上面141、及び用紙Pの平坦性の低下を抑制できる。
また、本実施形態では、プラテン170の周縁部172の空孔が塞がれており、また、当該周縁部172が、チャンバ154の枠部156の内壁面に設けられた棚部155に載せられている。これにより、プラテン170の厚み方向の撓みを抑制できると共に、周縁部172と枠部156との間における気密性を確保できる。よって、上面141の円孔142に発生する吸引力を効率よく高めることができる。
また、本実施形態では、当該周縁端面174における一部は、プラテン170が加熱された状態では、枠部156の内壁面に当接する。よって、プラテン170が加熱された状態では、当該周縁端面174における一部と枠部156の内壁面との気密性がより高くなる。なお、非加熱状態のプラテン170の周縁端面174における少なくとも一部が、当該部位と対向する枠部156の内壁面から離間されていればよく、周縁端面174における全体と、枠部156の内壁面における全体とが離間されていてもよい。
また、本実施形態では、枠部156と、非加熱状態のプラテン170の周縁端面174との互いに当接する部位を固定したことから、熱膨張したプラテン170の厚み方向への撓みを抑制できると共に、プラテン170のガタツキを抑制できる。なお、枠部156と、非加熱状態のプラテン170の周縁端面174との互いに当接する部位の少なくとも一部が固定されていればよく、枠部156と、非加熱状態のプラテン170の周縁端面174との互いに当接する部位の全体が、固定されていてもよい。
また、本実施形態では、用紙Pが上面141上にない状態でプラテン170を清掃する清掃モードを実施する。即ち、ファン152を作動させて、チャンバ154内へ給気して、プラテン170の空孔、及び上面141の円孔142から空気を吹き出させる。これにより、プラテン170の空孔に入り込んだ紙粉等の異物を除去でき、プラテン170の空孔の目詰まりを抑制できる。よって、プラテン170の空孔の目詰まりに起因する吸引力の低下を抑制できる。
また、上記清掃モードを実施する間、プラテン170を加熱状態にする。これにより、清掃モードが実施されている間、プラテン170が熱膨張することによりプラテン170の空孔が非加熱状態と比較して拡径する。よって、プラテン170の空孔を流れる空気の圧力損失を抑制でき、また、空孔による紙粉等の異物の拘束力を低下できるので、空孔に入り込んだ紙粉等の異物を効率よく除去できる。
また、本実施形態では、搬送装置100より搬送方向上流側において、用紙Pを、用紙Pの種類毎に設定された温度に予め加熱しておき、搬送装置100において、プラテン170から用紙Pに対して一定の熱量を加える。これにより、用紙Pの種類の違いによる、用紙P上のインクの乾燥状態の差を抑制でき、以って、用紙Pの種類の違いに関わらず、色むらの発生を抑制できる。
また、本実施形態では、搬送ベルト140を、プラテン170側の基材層145と用紙P側の表面層147との間に、熱伝導率がこれらより高い中間層146を設けている。これにより、搬送ベルト140の強度、表面性等を確保したうえで、プラテン170から用紙Pへの熱伝導性を確保することが可能となる。
図7には、プラテン170に替えて用いるプラテン171を、平面図(A)及び側断面図(B)にて示している。この図に示すように、プラテン171は、線材を編み合わせたメッシュ材、所謂金網により形成されており、多孔質材と同様、形状、延びる方向が一様ではなく、互いに連通する無数の空孔を有している。よって、プラテン171は、プラテン170と同様に、用紙Pに、発熱部160の熱、ファン152の吸引力を媒介する。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
記録装置101の概略構成を側面図にて示す。 チャンバ154と搬送ベルト140とを分解斜視図にて示す。 搬送装置100の一部を拡大して側断面図にて示す。 (A)は、非加熱状態のプラテン170の周縁端面174と枠部156の内壁面とを側断面図にて示す。また、(B)は、加熱状態のプラテン170の周縁端面174と枠部156の内壁面とを側断面図にて示している。 プラテン170を清掃する清掃モードを実施している状態を、側断面図にて示す。 搬送ベルト140を側断面図にて拡大して示す。 (A)は、プラテン171を平面図にて示す。また、(B)は、プラテン171を側断面図にて示す。
符号の説明
100 搬送装置、101 記録装置、102 給紙カセット、104 搬送ローラ対、106 給紙ローラ、110 記録ヘッド、120 搬送装置、122 駆動ローラ、124 従動ローラ、126 従動ローラ、128 搬送ベルト、129 上面、130 プレ加熱部、132 加熱制御部、134 駆動ローラ、136 従動ローラ、138 従動ローラ、140 搬送ベルト、141 上面、142 円孔、144 紙押えローラ、145 基材層、146 中間層、147 表面層、150 吸引部、152 ファン、154 チャンバ、155 棚部、156 枠部、157 段差部、158 底面、159 連通孔、160 発熱部、170 プラテン、171 プラテン、172 周縁部、174 周縁端面

Claims (11)

  1. 搬送媒体を搬送する搬送部と、
    発熱する発熱部と、
    吸引力を発生する吸引部と、
    前記搬送部により搬送される搬送媒体の搬送路に沿って延在し、前記発熱部の熱および前記吸引部の吸引力を搬送媒体へ媒介する、多孔質材により形成された板状の媒介部材と、
    を備えることを特徴とする搬送装置。
  2. 前記多孔質材の複数の空孔は、互いに連通されていることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  3. 搬送媒体を搬送する搬送部と、
    発熱する発熱部と、
    吸引力を発生する吸引部と、
    前記搬送部により搬送される搬送媒体の搬送路に沿って延在し、前記発熱部の熱および前記吸引部の吸引力を搬送媒体へ媒介する、メッシュ材により形成された板状の媒介部材と、
    を備えることを特徴とする搬送装置。
  4. 前記メッシュ材の複数の空孔は、互いに連通されていることを特徴とする請求項3に記載の搬送装置。
  5. 前記吸引部は、
    前記媒介部材が一の壁面を構成するチャンバと、
    前記チャンバ内から排気する排気部と、
    を備え、
    前記媒介部材の周縁部の空孔を塞いだことを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の搬送装置。
  6. 非加熱状態の前記媒介部材の周縁端面における少なくとも一部と、当該周縁端面を囲う前記チャンバの枠部における少なくとも一部とが、隙間を介して対向することを特徴とする請求項5に記載の搬送装置。
  7. 前記枠部における、非加熱状態の前記媒介部材の周縁端面と隙間を介して対向する部位に、前記媒介部材の周縁部が載置される棚部を設けたことを特徴とする請求項6に記載の搬送装置。
  8. 前記枠部と、非加熱状態における前記媒介部材の周縁端面との互いに当接する部位の少なくとも一部を固定したことを特徴とする請求項6に記載の搬送装置。
  9. 前記排気部は、前記チャンバ内の排気に替えて、前記チャンバ内に吸気して前記媒介部材から空気を吹き出させることを特徴とする請求項5に記載の搬送装置。
  10. 前記排気部は、前記発熱部により前記媒介部材が加熱されている状態で、前記媒介部材から空気を吹き出させることを特徴とする請求項9に記載の搬送装置。
  11. 請求項1から請求項10の何れか1項に記載の搬送装置と、
    前記搬送部により搬送される搬送媒体にインクを吐出して記録する記録ヘッドと、
    前記搬送部より搬送方向上流側に配され、前記搬送媒体を加熱するプレ加熱部と、
    を備え、
    前記プレ加熱部は、前記搬送媒体の種類毎に設定された温度に、前記搬送媒体を加熱することを特徴とする記録装置。
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