JP2013006638A

JP2013006638A - 用紙搬送装置及び画像記録装置

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Publication number: JP2013006638A
Application number: JP2011138944A
Authority: JP
Inventors: Shuhei Yamamoto; 周平山本
Original assignee: Duplo Corp
Current assignee: Duplo Corp
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2013-01-10

Abstract

【課題】
複数の吸引孔からエアを吸引しながら循環駆動する無端ベルトの上面に用紙を吸着して搬送する用紙搬送装置において、用紙の幅や搬送位置に関わらず安定した吸着力を、複雑な制御を伴うことなく、かつ低コストで得る。
【解決手段】
ベルト搬送面４０ａの下方に設けられ、吸引ファン１５６により内部を負圧にする吸引室１５１を設け、この吸引室１５１の下面に吸引ファン１５６に通じる吸気口１５３ａが設けられるとともに、この吸引室１５１を搬送面４０ａと平行な方向に複数に区分けする区分け板１５４、１５５が、吸気口１５３ａを横切って設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は用紙搬送装置に関し、特に用紙を搬送しながら該用紙に画像を記録する画像記録装置に用いられる用紙搬送装置に関する。

用紙の幅よりも広い幅にわたってインク吐出ノズルを並べて配置したラインヘッドを用い、このラインヘッドの下方を通過する用紙に対してインクを吐出して、用紙面に画像を形成するライン型インクジェット記録装置が、広く使われている。

ライン型インクジェット記録装置は、その記録精度を保つため、用紙が平面を保ちながら一定の速度でラインヘッドの下を通過するようにする必要がある。このため、ラインヘッドの下方の所定範囲に、複数設けられたエア吸引孔からエアを吸引しながら走行する搬送ベルトが設けられ、このベルト上面に用紙が吸着され搬送されることによって、用紙がラインヘッドの下方で搬送ベルトから浮いてしまったり、搬送ベルトとの間に滑りが生じたりして、形成される画像が乱れるのを防いでいる。

しかし、この吸引範囲よりも幅の狭い用紙を搬送する場合は、幅方向において用紙から外れる部分の吸引孔は用紙搬送中もふさがれることが無く、その分用紙の吸着力が弱くなる。また、用紙の先端または後端が吸引範囲内に存在する間も、先端の前方あるいは後端の後方に塞がれていない孔が存在するため、吸引力が弱くなる。

このため従来は、吸引室を複数に分けて個別に吸引ファンを配置して、搬送される用紙の幅に応じて動作させる吸引ファンの数を変えたり（例えば特許文献１参照）、１個の吸引源から複数に分けた吸引室の各々に通じるエア通路にバルブを設けて開閉制御したり（例えば特許文献２参照）して対応している。

特開２０１１−２１５３７３

実開平２−７２４２

しかし上記特許文献１の装置では、分けた吸引室の数と同数の吸引ファンを設け、さらに用紙の幅に応じて各吸引ファンの動作を制御する必要があり、材料費が高価かつ制御が複雑になる。さらに特許文献２の装置では、各々のバルブを駆動するための、ソレノイド等の駆動手段が必要となり、用紙の位置に応じて各々の駆動手段を制御しなければならない。従ってこちらもコストアップと制御の複雑化が避けられないという問題がある。

本発明は、用紙の幅や搬送位置に関わらず安定した吸着力が得られる用紙搬送装置を、特段の制御を伴うことなく、低コストで実現することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の用紙搬送装置の第１の態様は、複数の吸引孔が形成され、用紙を搬送する搬送面を上側に形成するように循環駆動する無端ベルトを有し、前記搬送面の下方に、エア吸引源によりエアを吸引して内部を負圧にする吸引室を設け、この吸引室上面に設けられた吸引用開口と前記吸引孔を通じて用紙を前記搬送面に吸着する用紙搬送装置において、前記吸引室の下面に前記エア吸引源に通じる吸気口が設けられるとともに、前記吸引室を前記搬送面と平行な方向に複数に区分けする区分け板が、前記吸気口を横切って前記吸引室内に設けられていることを特徴とする用紙搬送装置である。

また、第２の態様は、第１の態様における区分け板は、前記吸引室を少なくとも３室以上に区分けするとともに、区分けされたすべての吸引室に前記吸引口が通じるように、区分け板が前記吸引口上で交差あるいは分岐するように構成されていることを特徴とする用紙搬送装置である。

この第１及び第２の態様によれば、エア吸引源に通じる吸気口を横切って区分け板が設けられている。従って、１つの吸引源により負圧を形成する吸引室を複数の部分に分け、吸引力を各々の部分に作用させることができる。したがって、吸引源の数を増やす必要がなく、構造もきわめて簡単であるので、コストを抑制することができる。また、複数設けた各々のファンや、弁機構を制御する必要がないので、複雑な制御が必要無い。したがって、用紙の幅や搬送位置に関わらず安定した吸着力が得られる用紙搬送装置を、低コストかつ簡単な制御で実現することができる。

また、第３の態様は、第１または第２の態様における用紙搬送装置が組み込まれるとともに、この用紙搬送装置で吸着搬送される用紙に画像を記録する記録手段を有することを特徴とする画像記録装置である。

この第３の態様によれば、画像が記録される用紙の吸着搬送を低コストで安定させることができるので、低コストで記録性能の安定した画像記録装置を得ることができる。

本発明によれば、用紙の幅や搬送位置に関わらず安定した吸着力が得られる用紙搬送装置を、簡単な制御かつ低コストで実現することができる。

本発明の実施形態に係る画像記録装置１０を模式的に示す正面図である。ベルト搬送機構４０の斜視図である。図２からベルト１４０を除いた図である。図３からさらにプラテン板１４３を除いた図である。ベルト搬送機構４０からベルト１４０とプラテン板１４３とを除いた上面図である。従来技術のベルト搬送機構の用紙搬送時のエアの動きを示す図である。本発明のベルト搬送機構４０の用紙搬送時のエアの動きを示す図である。別実施例のベルト搬送機構２４０を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像記録装置１０を模式的に示す正面図である。画像記録装置１０は、給紙装置１２、インクジェット記録装置１４、およびスタッカ１６を有する。

給紙装置１２は、給紙テーブル２０および給紙機構２２を有する。給紙テーブル２０は昇降可能となっており、給紙テーブル２０は、積載された用紙のうち最上位の用紙が給紙機構２２によって給紙可能となる位置まで持ち上げられる。給紙機構２２は、給紙テーブル２０に積載された用紙の最上位の用紙を送り出す。

給紙装置１２には、給紙搬送路２４、メイン搬送路２８の用紙搬送方向上流側（以下、「上流側」という）の部分、および反転搬送路２６の用紙搬送方向下流側（以下、「下流側」という）の部分が設けられている。給紙機構２２によって送り出された用紙は、給紙搬送路２４を通過してメイン搬送路２８に搬入される。メイン搬送路２８の中途部には、メイン搬送路２８から分岐するようリジェクト部３０が設けられている。例えば給紙機構２２において重送などのエラーが検知された場合、エラーが検知された用紙をリジェクト部３０に排出する。このようなエラー検知方法やリジェクト部３０の構成は公知であるため説明を省略する。

インクジェット記録装置１４には、メイン搬送路２８の下流側の部分が設けられている。インクジェット記録装置１４には、メイン搬送路２８を搬送された用紙を搬送するベルト搬送機構４０が設けられている。ベルト搬送機構４０は、エアの吸引力によって用紙を搬送面４０ａ上に吸着しながら搬送する。

ベルト搬送機構４０の上方には、複数（本実施形態では２つ）のラインヘッドユニット４２が設けられている。このラインヘッドユニット４２は、用紙の搬送方向と直交する方向（以下、幅方向という）に直線的に多数配置されたインク吐出ノズルを有するラインヘッドを有する。このラインヘッドから、ベルト搬送機構４０上を搬送される用紙に対してインクを吐出し、用紙上に画像を形成する。用紙の幅全体に画像形成するために、用紙の幅方向寸法よりも大きい範囲にインク吐出ノズルを配置されるように、ラインヘッドユニット４２は幅方向に複数のラインヘッドを、一部が幅方向にオーバーラップするように並べて設けられている。

インクジェット記録装置１４は、排出路４４、分岐搬送路４６、および反転搬送路２６の上流側部分を有する。排出路４４および分岐搬送路４６は、ベルト搬送機構４０の下流から互いに分岐するよう設けられており、ベルト搬送機構４０から搬送された用紙は、分岐搬送路４６または排出路４４に送り込まれる。分岐搬送路４６の下流側には用紙反転機構４８が設けられており、用紙反転機構４８に送り込まれた用紙はここで反転され、反転搬送路２６に送り出される。送り出された用紙は、再び給紙装置１２内でメイン搬送路２８に戻される。排出路４４に送り込まれた用紙は、スタッカ１６に搬出される。スタッカ１６は、搬送路６０および用紙蓄積部６２を有する。排出路４４から搬出された用紙は、搬送路６０を経て用紙蓄積部６２に排出され蓄積される。

また、画像記録装置１０は、電子制御部７０を有する。電子制御部７０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭを有し、画像記録装置１０内に設けられたアクチュエータの作動などを制御することにより、用紙への画像の記録を制御する。

図２はベルト搬送機構４０の斜視図である。ベルト搬送機構４０は上流側ローラ１４１と下流側ローラ１４２が間隔をおいて設けられており、これに幅広のベルト１４０がかけられている。ベルト１４０の上面が用紙の搬送面４０ａを成しており、三角格子状に多数の吸引孔１４０ａが形成されている。ベルト１４０は搬送面４０ａが図２における矢印方向に移動するように周回駆動され、下流側ローラ１４２の軸にはその駆動源が設けられている（図示せず）。給紙装置１２側、すなわち図２における右上側から用紙が進入し、搬送面４０ａ上を矢印方向に搬送する。搬送面４０ａの上方にラインヘッドユニット４２が設けられており（図１参照）、搬送面４０ａ上を搬送される用紙に対し、インクが吐出されて画像が形成される。

図３は図２からベルト１４０を除いた図である。ベルト１４０の裏側にはプラテン板１４３が設けられている。プラテン板１４３にはエア吸引用開口１４３ａが多数設けられている。エア吸引用開口１４３ａは、用紙搬送方向に長い長穴であり、ベルト１４０の吸引孔１４０ａの幅方向の位置と一致するように、幅方向に並列して設けられている。このプラテン板１４３の裏側には、吸引ファンでエアを吸引することによって内部を負圧にされる吸引室が設けられ、エア吸引用開口１４３ａはこのエア吸引室に通じる。したがって、エア吸引用開口１４３ａを通じて、搬送面４０ａ上の吸引孔１４０ａからエアが吸引され、搬送面４０ａ上の用紙は搬送面４０ａに吸着される。

図４は図３からさらにプラテン板１４３を除いた図である。プラテン板１４３の裏側には、用紙搬送方向の順に、３個の吸引室１５１，１６１，１７１が並んで設けられている。最も上流側の吸引室１５１は、四方を壁板１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄで囲まれており、底面に底板１５３を形成し、これに加えて上面のプラテン板１４３によって、６面の内面を有する空間を形成している。この吸引室１５１の内部空間を幅方向に分割するように、用紙搬送方向に平行な縦区分け板１５４が設けられている。さらに吸引室１５１の内部空間を搬送方向に分割するように、幅方向に横区分け板１５５が設けられている。縦区分け板１５４と横区分け板１５５とは、吸引室１５１の略中央部で交差しており、吸引室１５１の内部空間を４つの空間に区分けしている。この縦区分け板１５４と横区分け板１５５の上辺とプラテン板１４３、下辺と底板１５３、側辺と壁板との間は完全に接触してシールされていても良いが、１ｍｍ以下程度の若干の隙間を有していても良い。すなわち本発明の効果を損なわない程度に、互いに区分けされた空間同士の間でのエアの出入りを規制できれば良い。

底面１５３の裏側には吸引ファン１５６が取り付けられている。吸引ファン１５６はエア吸引口１５６ａが、底面１５３に形成された吸気口１５３ａに面するように取り付けられている。そして吸気口１５３ａは、縦区分け板１５４と横区分け板１５５との交差部分の下方に設けられる。すなわち、吸引ファン１５６のエア吸引口１５６ａが、縦区分け板１５４と横区分け板１５５とで区分けて形成される４つの空間の各々に通じるように、縦区分け板１５４と横区分け板１５５とが吸気口１５３ａを横切って構成されている。吸引室１５１の用紙搬送方向下流側に隣接して吸引室１６１が設けられており、吸引室１５１と同様に縦区分け板１６４と横区分け板１６５によって４つの空間に区分けされている。そして底板１６３に形成された吸気口１６３ａからエアを吸引するように吸引ファン１６６が取り付けられ、この吸気口１６３ａの上方で縦区分け板１６４と横区分け板１６５とが交差している点も同様である。

さらに吸引室１６１の用紙搬送方向下流側に隣接して吸引室１７１も同様に、縦区分け板１７４と横区分け板１７５によって４つの空間に区分けされ、底板１７３に形成された吸気口１７３ａからエアを吸引するように吸引ファン１７６が取り付けられるとともに、この吸気口１７３ａの上方で縦区分け板１７４と横区分け板１７５とが交差している。

図５は、ベルト搬送機構４０からベルト１４０とプラテン板１５３とを除いた上面図である。矢印が用紙搬送方向である。図５における右側から左側に向かって、順に吸引室１５１，１６１，１７１が配置されている。吸引室１５１において、縦区分け板１５４と横区分け板１５５とは吸気口１５３ａ上で交差し、その交差点Ｃ１と吸気口１５３ａの中心とが略一致するように配置されている。さらに交差点Ｃ１は、下方に配置された吸引ファン１５６のファン回転軸とも一致しており、吸引ファン１５６のスピナー１５６ｂは吸気口１５３ａよりも小径である。この構成によって、吸引ファンの１５６の吸引力が、４つに区画した各空間に確実に、かつ均等に及ぶようになっている。

吸引室１６１においても同様に、縦区分け板１６４と横区分け板１６５との交差点Ｃ２が吸気口１６３ａの中心、及び吸引ファン１６６の回転中心と略一致するとともに、スピナー１６６ｂは吸気口１６３ａよりも小径である。さらに吸引室１７１においても同様に、縦区分け板１７４と横区分け板１７５との交差点Ｃ３が吸気口１７３ａの中心、及び吸引ファン１７６の回転中心と略一致するとともに、スピナー１７６ｂは吸気口１７３ａよりも小径である。

図６は吸引室に区分け板が無い場合、すなわち従来技術のベルト搬送機構の用紙搬送時のエアの動きを示す図であって、吸引室１５１を幅方向に切断した断面を模式的に示している。本発明のベルト搬送機構４０の部材と機能、形状が同一の部材には、本発明と同一の番号を付して示す。

ベルト１４０上には用紙Ｐが載置され、搬送されている。用紙Ｐの幅Ｌ２はベルト１４０の幅Ｌ１の略半分であり、図示左側の搬送基準ラインＳに左端を合わせて搬送される。吸引室１５１の下面には吸引ファン１５６が取り付けられ、底面１５３に形成された吸気口１５３ｂからエアを吸引するので、吸引室１５１内全体に負圧が形成される。吸引室１５１の上面を形成するプラテン板１４３の吸引用開口１４３ａと、ベルト１４０の吸引孔１４０ａとを通じて、矢印Ｄ１で示す方向にエアが吸引されるので、用紙Ｐはベルト１４０に吸着される。しかし、用紙Ｐが無い範囲では、吸引孔１４０ａが開放されているから、矢印Ｄ２で示す強いエア流が発生する。吸引ファン１５６による吸引エア流の大半が、開放されている吸引孔１４０ａから逃げてしまうため、用紙Ｐを吸着するように作用するエアが不足し、吸着不良が発生する。吸着不良により用紙が搬送面４０ａから浮いてしまうと、用紙面が曲面となり、正常な画像形成ができなくなってしまう。

図７は本発明のベルト搬送機構４０の用紙搬送時のエアの動きを示す図である。本発明においては、縦区分け板１５４によって吸引室１５１は左側と右側に分けられているとともに、縦区分け板１５４は吸引ファン１５６の回転軸の真上に存在している。吸引室１５１の左側部分に通じる吸引孔１４０ａは、用紙Ｐにより完全にふさがれている一方、右側部分に通じる吸引孔１４０ａの大半は開放状態である。しかし、吸気口１５３ａを通じ、吸引ファン１５６の吸引力は左側部分にも右側部分にも及ぶから、右側部分の吸引孔１４０ａが開放されていても、吸引力が左側部分にも及ぶので、左側部分内に負圧が形成され、用紙Ｐを十分な吸着力で吸着することができる。さらにスピナー１５６ｂよりも吸気口１５３ａの方が大径であるので、スピナー１５６ｂの周囲に発生する吸引力が十分に吸引室１５１内に及ぶようになっている。

左側の吸引室の幅Ｌ３よりも、用紙Ｐの幅Ｌ２が小さい場合は、左側の吸引室に通じる吸引孔１４０ａのうちの一部が開放されることになるが、この開放された吸引孔１４０ａからは、縦区分け板１５４により確保された左側の吸引室内の吸引力の一部のみが逃げるに過ぎない。したがって本発明によれば、従来技術に比べて吸引力の損失を最小限に抑制し、安定した搬送が可能になる。さらに吸引室１６１，１７１においても同様に構成されているので、ベルト搬送機構４０全長にわたって良好な吸着性能を発揮し、安定した搬送が可能になる。

図６の装置（横区分け板１５５が存在しない従来技術の搬送機構）では、用紙の先端が吸引室の上流側端に達してから吸引室の下流側端に達するまでの間は、用紙の先端よりも下流側の吸引孔１４０ａがすべて開放されてしまう。したがって、用紙の先端が吸引室の上流側端を通過してから、その用紙が吸引室に通じる吸引孔１４０ａの大半を塞ぐまでの間は、吸引力の大半が逃げてしまい、吸着不良が発生する。

しかし本発明によれば、横区分け板１５５によって吸引室１５１が上流側部分と下流側部分とに分けられており、その各々に吸引ファン１５６の吸引力が及ぶようになっている。したがって、用紙が吸引室１５１の前記上流側部分を覆った時点で、吸引室１５１の前記上流側部分の吸引力により用紙は確実に吸引される。用紙の先端が吸引室１５１の上流側端に達してから、前記上流側部分を完全に覆うまでの間は、前記上流側部分の一部の吸引孔１４０ａが開放状態となるが、前記上流側部分に確保されている吸引力の一部のみが逃げるに過ぎないから、従来技術に比べて吸引力の損失を最小限に抑制し、安定した搬送が可能になる。さらに吸引室１６１，１７１も同様に構成されているので、ベルト搬送機構４０全長にわたって良好な吸着性能を発揮し、安定した搬送が可能になる。

さらに、図５及び図７に示すように、吸引ファン１５６は吸引室１５１の底面１５３の裏側に直接取り付けられている。その取り付け位置は、縦区分け板１５４と横区分け板１５５とが交差する点Ｃ１と、吸引ファン１５６の回転軸位置とが一致する位置である。そして底面１５３の吸気口１５３ａの中心は、ファンの回転軸位置と一致しており、さらに吸気口１５３ａは吸引ファン１５６のスピナー１５６ｂよりも大径である。縦区分け板１５４と横区分け板１５５はこの吸気口１５３ａの直上で直交しているので、吸気口１５３ａのうち、区分け板で４分割された各部分通じる面積が互いに等しくなっている。したがって、スピナー１５６ｂの周囲に発生する吸引力が、区分け板で区分けされた吸引室の各部分に、直接均等に作用する。さらに吸引室１６１，１７１も同様に構成されているので、ベルト搬送機構４０全長にわたって、区分けされた各部分に通じる面積がすべて等しくなるから、均等にエア吸引力を作用させることができる。しかも吸引室の底面の裏側に吸引ファンを直接装着しており、ダクトや弁を用いることなく、１つの吸引ファンの吸引力を複数部分に作用させることができるので、きわめて構成が簡単であるから、コストを低く抑えることができる。

図８は別実施例のベルト搬送機構２４０を示す図である。ベルト搬送機構４０と形状・機能が同一の部品には同一の番号を付す。図８においては、ベルト１４０とプラテン板１４３とが省略されている。

ベルト搬送機構２４０は、第１縦区分け板２５４、第２縦区分け板２５５、横区分け板２５６を有し、この３枚の区分け板が交差して設けられ、その交差点Ｃ２１は吸引ファン１５６の回転軸と一致している。３枚の区分け板は交差点Ｃ２１において、各々隣り合う区分け板とのなす角θが６０°に形成されている。すなわち、各区分け板によって吸引室１５１が６個の部分に分割されており、底面１５３の吸気口１５３aのうち、６分割された各々の部分に通じる部分の面積がすべて等しくなる。したがって、各部分に均等に吸引力を作用させることができる。ベルト搬送機構２４０は、第１縦区分け板２５４、第２縦区分け板２５５が、吸引室１５１を幅方向に略３分割するように配置されており、分割させた各々の部分に個別に吸引力を作用させることができるから、幅方向サイズの異なる様々な用紙に対して、吸引力の損失をより低減させることができる。また、分割した部分の一部が幅方向の中央に位置しているから、用紙がセンター基準で搬送される場合に適した形態である。吸引室１６１，１７１も同様に構成されているから、ベルト搬送機構２４０全長にわたって、吸引力の損失を抑制できる。なお、搬送方向に多数分割するように区分け板を配置しても良いし、さらに多数に分割するように区分け板を配置してもよい。

また、吸気口１５３ａにおける、区分け板によって区分けた各部分と通じる部分の面積比が、各部分の各々の体積に比例するように、区分け板を設けてもよい。各部分の体積に応じた分だけ吸引力が配分されることになり、より均一な吸引力が得られることになる。

１２給紙装置、１４インクジェット記録装置、１６スタッカ、４０ベルト搬送機構、４０ａ搬送面、４２ラインヘッドユニット、１４０ベルト、１４０ａ吸引孔、１４３プラテン板、１４３ａ吸引用開口、１５１吸引室、１５３底面、１５３ａ吸気口、１５４縦区分け板、１５５横区分け板、１５６吸引ファン、１５６ａエア吸引口、１５６ｂスピナー。

Claims

複数の吸引孔が形成され、用紙を搬送する搬送面を上側に形成するように循環駆動する無端ベルトを有し、
前記搬送面の下方に、エア吸引源によりエアを吸引して内部を負圧にする吸引室を設け、この吸引室上面に設けられた吸引用開口と前記吸引孔を通じて用紙を前記搬送面に吸着する用紙搬送装置において、
前記吸引室の下面に前記エア吸引源に通じる吸気口が設けられるとともに、前記吸引室を前記搬送面と平行な方向に複数に区分けする区分け板が、前記吸気口を横切って前記吸引室内に設けられていることを特徴とする用紙搬送装置。
前記区分け板は、前記吸引室を少なくとも３室以上に区分けするとともに、区分けされたすべての吸引室に前記吸引口が通じるように、区分け板が前記吸引口上で交差あるいは分岐するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。
請求項１または２記載の用紙搬送装置が組み込まれるとともに、この用紙搬送装置で吸着搬送される用紙に画像を記録する記録手段を有することを特徴とする画像記録装置。