JP2014005085A - Image forming apparatus - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、あるいはこれらの機能を併せ持った複合機機等の画像形成装置に関し、更に詳細には、記録媒体に対し画像形成した後に生じるカールを矯正するカール矯正機構に関するもので、捺染等のインクジェット技術を用いる他の搬送機器にも応用可能なものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, a plotter, or a multifunction machine having these functions. More specifically, the present invention relates to a curl correction that corrects curl that occurs after an image is formed on a recording medium. It relates to the mechanism, and can be applied to other transport devices using inkjet technology such as textile printing.
画像形成装置の1つの形式として、インク液滴を吐出する記録ヘッドを用いたインクジェット方式が知られており、記録媒体である用紙(普通紙だけでなくOHPシート等を含む)に対してインク液滴を吐出して画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する)を行う。そして、インクジェット式画像形成装置には、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、ライン状に記録ヘッドを並べて、これら記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。 As one type of image forming apparatus, an ink jet method using a recording head that discharges ink droplets is known, and an ink liquid is applied to a recording medium (including not only plain paper but also an OHP sheet). A droplet is ejected to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously). The inkjet image forming apparatus includes a serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting liquid droplets while the recording head moves in the main scanning direction, and the recording heads are arranged in a line. There is a line-type image forming apparatus using a line-type head that forms an image by discharging droplets in a non-conducting state.
なお、本願において、液滴吐出方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。また「インク」とは、インクと称されるものに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されず、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料等も含まれる。また「画像」は平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、または立体自体を3次元的に造形して形成された像も含まれる。 In the present application, the “image forming apparatus” of the droplet discharge method is an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, and the like. “Image formation” not only applies an image having a meaning such as a character or a figure to a medium, but also applies an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply a liquid droplet). To land on the medium). The “ink” is not limited to what is called ink, and is not particularly limited as long as it becomes liquid when ejected, and includes, for example, a DNA sample, a resist, a pattern material, and the like. The “image” is not limited to a flat image, but also includes an image given to a three-dimensionally formed image or an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.
ところで、このようなインクジェット方式の画像形成装置においては、インクが塗布されるとインクの水分を吸収した用紙の表面が膨張し、印字面である用紙表面と非印字面である用紙裏面との水分量の差により紙端が裏面方向へ向くようにカールする傾向がある。記録後に用紙がカールすると、その後の用紙搬送に悪影響を与える。つまり、紙端が裏面方向に反ることで用紙が画像記録面である表面の側に凸となって平坦さが損なわれ、用紙ジャムを発生したり、その後にフィニッシャで行うソート、ステイプル、パンチ等の後処理工程も正常に処理できなくなることがある。 By the way, in such an ink jet image forming apparatus, when ink is applied, the surface of the paper that has absorbed the moisture of the ink expands, and moisture between the paper surface that is the printing surface and the paper back surface that is the non-printing surface. There is a tendency to curl so that the edge of the paper faces the back side due to the difference in amount. If the paper curls after recording, it adversely affects subsequent paper conveyance. In other words, when the paper edge is warped in the reverse direction, the paper becomes convex toward the front surface, which is the image recording surface, and the flatness is lost, paper jam occurs, and then sorting, stapling, punching performed by the finisher In some cases, post-processing steps such as the above cannot be processed normally.
そのため、画像を記録する際に発生し得るカールを抑制するために、例えば特許文献1には、インク滴が吐出され画像形成された用紙を、吸着保持装置に送り渡して、搬送しながら吸着保持することで用紙の水分を乾燥させ、しかる後に次工程(反転機構若しくは排紙部)へ送ることが開示されている。更に、この吸着保持装置の用紙入口部分で、搬送ベルトの吸着保持面には内側に向かって傾斜面が形成され、凹んだ状態とし、このような凹んだ状態から用紙出口へ向かって用紙を平坦にすることでカールを矯正することも開示されている。特許文献1では、生産性を落とさずに用紙の水分を乾燥させると述べられているが、記録ヘッド(印字部)と次工程の間に吸着保持装置を設置して、この吸着保持装置にある間に用紙を乾燥させるものであって、用紙が乾燥するまで待っている状態であり、画像形成装置全体としての生産性の低下は避けることができない。カール矯正を要しない紙種の場合や環境においてもデカール処理しようとするので、逆に用紙に無用な負荷をかけることもある。 For this reason, in order to suppress curling that may occur when recording an image, for example, in Patent Document 1, a sheet on which an ink droplet is ejected and an image is formed is sent to a suction holding device and sucked and held while being conveyed. By doing so, it is disclosed that the moisture of the paper is dried and then sent to the next step (reversing mechanism or paper discharge unit). Furthermore, an inclined surface is formed inward on the suction holding surface of the conveyor belt at the paper inlet portion of the suction holding device, and the surface is flattened from the concave state toward the paper outlet. It is also disclosed that the curl is corrected by the above. In Patent Document 1, it is stated that the moisture of the paper is dried without reducing the productivity. However, a suction holding device is installed between the recording head (printing unit) and the next process, and this suction holding device is provided. The sheet is dried in the meantime, and is in a state of waiting until the sheet is dried, and a decrease in productivity as the entire image forming apparatus cannot be avoided. In the case of a paper type that does not require curl correction or in an environment, the decurling process is attempted, so that an unnecessary load may be applied to the paper.
また、ローラ等で用紙をカール方向とは逆方向に曲げてデカールすることが知られている(カール矯正装置あるいはデカーラ)。一般的にカール矯正装置はトナーを用いて画像形成し加熱定着する画像形成装置において主に知られているが、インクジェット式画像形成装置でも、例えば特許文献2において、用紙の表裏夫々の側に位置する2本のローラでローラ対とし、用紙に記録される画像形成用インク吐出データに応じてカールの矯正方向及びその矯正の強さを決定してデカール処理を施す構成が開示されている。インクジェット式画像形成装置ではインク滴を用紙に吐出することで画像を形成するため、用紙に着弾したインク滴が乾燥するまでには或る程度の時間を要し、用紙に着弾したインク滴が乾燥するまでの間、待ってデカール処理しなければならない。特許文献2での、乾燥を早めるために、乾燥ファンをインク吐出手段とデカール部の間に設けている。 In addition, it is known that a sheet is bent by a roller or the like in a direction opposite to the curl direction to be decurled (a curl correction device or a decurler). In general, the curl correction apparatus is mainly known as an image forming apparatus that forms and heat-fixes an image using toner. A configuration is disclosed in which a pair of two rollers is used as a roller pair, and the curl correction direction and the correction strength are determined in accordance with image forming ink ejection data recorded on the paper, and the decurling process is performed. Inkjet image forming apparatuses form an image by ejecting ink droplets onto a sheet, so that it takes some time for the ink droplets that have landed on the sheet to dry, and the ink droplets that have landed on the sheet are dried. In the meantime, you have to wait and decal. In order to speed up drying in Patent Document 2, a drying fan is provided between the ink discharge means and the decurling unit.
しかしながら、いずれにしても、カール矯正装置では、カール矯正を施すローラ対がニップを形成するので、そのようなカール矯正装置をインクジェット式画像形成装置に適用すると、画像形成面にデカールのためのローラを接触させることになり、たとえ乾燥ファンのような乾燥機を用いても画像形成面が乱れてしまう虞がある。また画像形成面からローラに乗り移ったインクが他の画像部を汚してしまったり、後からカール矯正装置に来る用紙に再転写される等の問題がある。 However, in any case, in the curl correction apparatus, a pair of rollers for performing curl correction forms a nip. Therefore, when such a curl correction apparatus is applied to an ink jet image forming apparatus, a decurling roller is formed on the image forming surface. Even if a dryer such as a drying fan is used, the image forming surface may be disturbed. In addition, there is a problem that the ink transferred from the image forming surface to the roller stains other image portions or is retransferred to a sheet that comes to the curl correction device later.
以上のような従来の問題に鑑み、本発明の課題は、記録媒体上に画像形成されたインクの乾燥を待つことなく、記録媒体に生じ得るカールを抑制しながら、画像乱れや後続する記録媒体へのインクの再転写といった画像品位の劣化を回避することができ、しかもカール矯正を要しない記録媒体に対してはカール矯正処理を行わない画像形成装置を提供することにある。 In view of the conventional problems as described above, an object of the present invention is to prevent image distortion and subsequent recording medium while suppressing curling that may occur on the recording medium without waiting for drying of the ink formed on the recording medium. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can avoid deterioration of image quality such as retransfer of ink to a recording medium and that does not perform curl correction processing on a recording medium that does not require curl correction.
本発明によれば、上記課題は、記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する液滴吐出手段と、記録媒体への画像形成工程から次工程へ記録媒体を搬送する搬送手段とを備えた画像形成装置であって、前記搬送手段が複数のローラに巻き掛けられた無端状の吸着ベルトを有し、この吸着ベルトの表面に接離切り替え可能な当接ローラが設けられ、吸着ベルト上に吸着された記録媒体の画像形成領域外において当接ローラが吸着ベルトに当接することによって、吸着ベルト上の記録媒体の画像形成面が凹状となるよう吸着ベルトが当接ローラに押されることによって、解決される。 According to the present invention, the above object includes a droplet discharge unit that discharges droplets onto a recording medium to form an image, and a transport unit that transports the recording medium from the image forming process to the recording medium to the next process. In the image forming apparatus, the conveying unit includes an endless suction belt wound around a plurality of rollers, and a contact roller capable of switching contact and separation is provided on the surface of the suction belt. The contact roller is pressed by the contact roller so that the image forming surface of the recording medium on the suction belt becomes concave when the contact roller contacts the suction belt outside the image forming area of the recording medium sucked by Solved.
本発明によれば、吸着ベルト上に記録媒体を吸着させ、記録媒体の画像形成領域外において当接ローラが吸着ベルトに当接することによって、吸着ベルト上の記録媒体の画像形成面が凹状となるので、インクの乾燥を待たずにデカールでき、装置の画像形成生産性を低下させないとともに、記録媒体上のインクによる汚れを防止できる。しかも、当接ローラは接離可能なので、カール矯正の必要な記録媒体に限って処理でき、あるいはカールし難い比較的湿度の高い環境下ではデカールせずにすむ。 According to the present invention, the recording medium is adsorbed on the adsorption belt, and the contact roller contacts the adsorption belt outside the image forming area of the recording medium, whereby the image forming surface of the recording medium on the adsorption belt becomes concave. Therefore, decaling can be performed without waiting for the ink to dry, and the image forming productivity of the apparatus is not lowered, and contamination by ink on the recording medium can be prevented. Moreover, since the contact roller can be contacted and separated, it can be processed only on a recording medium that requires curl correction, or it can be prevented from decurling in a relatively high humidity environment where curling is difficult.
図1は本発明の一例に係るインクジェット式画像形成装置の全体構成を正面から見た概念図である(画像記録装置として描写し、更に画像読取部も備え得るが、描写を省略する)。この装置は、記録媒体である用紙100を搬送する搬送ベルト31を有した搬送ベルトユニット3、用紙100に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドユニット2、用紙100を収容する給紙トレイユニット103、更には記録ヘッドユニット2よりも用紙搬送方向上流側で用紙100に処理液201を塗布する塗布手段たる処理液塗布装置200と、画像が形成された用紙100を反転する反転部4とを備えている。
FIG. 1 is a conceptual diagram of an overall configuration of an ink jet image forming apparatus according to an example of the present invention as viewed from the front (depicted as an image recording apparatus and further including an image reading unit, but the depiction is omitted). This apparatus includes a conveyance belt unit 3 having a
ここで、この画像形成装置の記録ヘッドユニット(画像形成部)2は、図2にも示すように、ガイドロッド21及び不図示のガイドステーによって、各色のヘッドを主走査方向に配列させたキャリッジ23を主走査方向に移動可能に保持し、駆動プーリ28Aと従動プーリ28Bに架け渡されたタイミングベルト29を介して主走査モータ27を用いて主走査方向に移動走査する。
Here, as shown in FIG. 2, the recording head unit (image forming unit) 2 of the image forming apparatus includes a carriage in which heads of respective colors are arranged in the main scanning direction by a
そして、このキャリッジ23上に、それぞれの色の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド22を搭載し、キャリッジ23を主走査方向に移動させ、副走査搬送部である搬送ベルトユニット3によって用紙100を用紙搬送方向(副走査方向)に送りながら記録ヘッド22から液滴を吐出させて画像形成を行うシャトル型としている。なお、このように、主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドをキャリッジに搭載するシリアル型構成に代えて、液体吐出ヘッドが移動せずに液滴を吐出するライン型ヘッド構成とすることもできる。
A
記録ヘッド22は、イエロー(Y)インク、マゼンタ(M)インク、シアン(C)インクを吐出するそれぞれ1個の液滴吐出ヘッド22y,22m,22cと、それぞれブラック(K)インクを吐出する2個の液滴吐出ヘッド22k1,22k2の計5個の液滴吐出ヘッド(以下、色を区別しないときは「記録ヘッド22」という)で構成され、キャリッジ23に搭載した各サブタンク25からそれぞれ各色のインクが供給される。記録ヘッド22としては、インク流路内(圧力発生室)のインクを加圧する圧力発生手段(アクチュエータ手段)として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる所謂ピエゾ型のもの、或いは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させる所謂サーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの等を用いることができ、液滴吐出手段は例示した方式に限定されない。
The
一方、図示しないが、装置前側からカートリッジ装着部に、Yインク、Mインク、Cインク、Kインクをそれぞれ収容した記録液カートリッジである各色のインクカートリッジを着脱自在に装着でき、各色のインクカートリッジから各色のサブタンク25にインクを供給する。なお、ブラックインクは1つのインクカートリッジから2つのサブタンク25に供給する構成としている。 On the other hand, although not shown, each color ink cartridge, which is a recording liquid cartridge containing Y ink, M ink, C ink, and K ink, can be detachably mounted on the cartridge mounting portion from the front side of the apparatus. Ink is supplied to the sub-tank 25 of each color. Note that the black ink is supplied to the two sub tanks 25 from one ink cartridge.
また、キャリッジ23の走査方向一方側(装置後側)の非印字領域には、図2に示すように、記録ヘッド22のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復装置221を配置している。この維持回復装置221は、5個の記録ヘッド22の各ヘッドノズル面をキャピングするための5個の保湿用キャップ222y,222m,222c,222k1,222k2(色を区別しないときは「保湿用キャップ222」という)と、1個の吸引用キャップ(図示せず)と、記録ヘッド22のノズル面をワイピングするためのワイパーブレード224と、記録(画像形成)に寄与しない液滴の吐出(空吐出)を行うための空吐出受け部材225等を備えている。
Further, as shown in FIG. 2, a maintenance /
更に、キャリッジ23の走査方向他方側(装置前側)の非印字領域には、図2に示すように、5個の記録ヘッド22から記録(画像形成)に寄与しない液滴の吐出(空吐出)を行うための空吐出受け部材226を備えている。この空吐出受け部材226には、記録ヘッド22に対応して5個の開口227y,227m,227c,227k1,227k2(色を区別しないときは「開口227」という)を形成している。
Furthermore, in the non-printing area on the other side of the
搬送ベルトユニット3(副走査搬送部)は、図3にも示すように、下方から給紙された用紙100を静電吸着させて記録ヘッドユニット2に対向させて搬送するための、駆動ローラたる搬送ローラ32と、このローラ32とで画像領域の平面を確保する搬送ローラ33と、このローラ33を支点に第1リンク36により図1、図3の実線位置と破線位置の間で回動し搬送経路を切り替える分離ローラ34と、第2リンク37により回転支点37aを中心に実線位置と破線位置の間で回動するベルト用テンションローラたるテンションローラ35との間で架け渡された無端状の静電吸着搬送ベルト31を有する。更に、搬送ベルトユニット3は、この搬送ベルト31の表面を帯電させるために不図示の高圧電源(AC及び/又はDCバイアス供給部)から交番電圧及び/又は直流電圧である高電圧が印加される帯電手段たる帯電ローラ39と、搬送ベルト31を記録ヘッドユニット2の対向する領域でガイドするガイド部材40と、用紙100を搬送ローラ32に対向する位置で搬送ベルト31に押し付ける押さえコロ(加圧コロ)38(用紙上の表面電位を下げるために押さえコロ38表面から電荷をアースに落とせるように導電性にするとなお望ましく、更に押さえコロ38に高圧電源から高電圧を印加し、用紙上の表面電位を下げるようにしてもよい)と、記録ヘッドユニット2によって画像が形成された用紙100のカールを抑制するデカールローラ52a,52bと、静電吸着搬送ベルト31の下側から支えるデカール支持ローラ51a,51bと、曲率分離で分離するための分離ローラ34とを備えている。分離ローラ34の位置は少なくともベルトが搬送ローラ33に張力を持って接触する位置(所定最小距離a)に配置されている。このことにより、搬送経路を切り替えても画像形成領域の静電吸着搬送ベルト31の姿勢が変わることなく、安定した画像を形成できる。
As shown in FIG. 3, the conveyance belt unit 3 (sub-scanning conveyance unit) is a driving roller for electrostatically attracting the
この搬送ベルトユニット3の搬送ベルト31は、副走査モータ231によってタイミングベルト232及びタイミングローラ233を介して搬送ローラ32が回転されることで、図2の用紙搬送方向(副走査方向)に周回するように構成されている。なお、本例での搬送ベルト31は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な樹脂材、例えばETFEピュア材で形成された用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)との2層構造となっているが、これに限るものではなく、1層構造あるいは3層以上の構造であってもよい。
The
給紙トレイユニット(給紙部)103は、装置前側から抜き差し可能で、多数枚の用紙100を積載し収納する給紙カセット104と、給紙カセット104内の用紙100を1枚ずつ分離して送り出すためのピックアップローラ115と、給紙ローラ116aと分離ローラ116bで成る搬送ローラ対を備えている。また、用紙100を手差しで使用する手差しトレイ105と、手差しトレイ105から1枚ずつ用紙100を給紙するためのピックアップローラ181と搬送ローラ対182を備えている。
A paper feed tray unit (paper feed unit) 103 can be inserted / removed from the front side of the apparatus, and separates the
処理液塗布装置200は、処理液201を収容した変形可能な例えばPETフィルムを袋状にした不図示の処理液容器と、この処理液容器から供給された処理液201を圧送する不図示のポンプと、処理液201を用紙100に塗布する塗布部210等を備えている。処理液容器内の処理液201はポンプによって吸上げられ、不図示の供給搬送経路を通じて塗布部210内の液室202へと供給され、塗布の準備がなされる。
The treatment
液室202へ供給された処理液201は、液室202に設けられた不図示の液面検知センサによって、その液面高さと液面角度が所定内であることを確認される。液面検知センサは例えば、電極ピン方式のものを用いる。電極ピン方式は、公知技術なのでここでは詳しく説明しないが、電極ピンに通電して電極ピン間で液体を介して電気が導通することにより液面を検知する。この方法により処理液201の供給不足や液室202へ所定量以上の供給を防止することができる。
The
塗布部210は、用紙100を搬送する搬送ローラ234と、このローラに対向して用紙100に処理液201を塗布する塗布ローラ235と、塗布ローラ235に処理液201を供給して液膜を薄くするスクイーズローラ236とを有している。これらのローラは、搬送ローラ234に塗布ローラ235が接し、塗布ローラ235にスクイーズローラ236が接して配置されている。そして、スクイーズローラ236と塗布ローラ235とによって供給された処理液201の液膜層が形成されて、塗布ローラ235の回転によって搬送ローラ234側に移送され、用紙100に塗布される。
The
なおここで,処理液201は、用紙100の表面に塗布することで用紙100の表面を改質する改質材である。例えば、処理液201は、予め用紙100にムラなく塗布しておくことで、インクの水分を速やかに用紙100に浸透させると共に色成分を増粘させ、更には乾燥も早めることによって滲み(フェザリング、ブリーディング等)や裏抜けを防止し、生産性(単位時間当たりの画像出力枚数)を上げることができる定着剤(セット剤)である。この処理液201は、組成的には、例えば界面活性剤(アニオン系、カチオン系、ノニオン系のいずれか、若しくはこれらを2種類以上混合させたもの)に対して、水分の浸透を促進するセルロース類(ヒドロキシプロピルセルロース等)とタルク微粉体のような基剤を加えた溶液等を挙げることができる。更に微粒子を含有することもできる。
Here, the
給紙カセット104に収容された用紙100はピックアップローラ115で1枚ずつ分離給紙されて搬送ローラ対116,126によって中間搬送ローラ対(位置決めローラ)124に送られ、中間搬送ローラ対124から所定のタイミングで給紙搬送経路300を介して処理液塗布装置200に送られ、処理液塗布装置200で処理液201が塗布される。
The
ここで、まず、記録ヘッドユニット2で画像形成後、記録面を下向きにして排紙するやり方を説明する。処理液201が塗布された用紙100は、印字搬送経路305へ搬送される。搬送経路305では交番電界又は直流電界が形成された静電吸着搬送ベルト31上に用紙100が送り込まれて静電気により吸着保持される。画像形成開始位置に保持された用紙100に対し、キャリッジ23を移動させながら画像信号に基づいて記録ヘッド22を駆動することにより、停止している用紙100にインク滴を吐出して1行分を記録し、1行分の記録が終了すると、用紙100を1行分送り、次の行の記録を行うというように、用紙100を間欠的に搬送して、用紙100に画像を形成する。記録終了信号又は用紙100の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了する。
Here, first, a method of discharging paper with the recording surface facing downward after image formation by the recording head unit 2 will be described. The
画像が形成された用紙100は、実線で示す搬送ベルト31の周回移動(図1)で搬送されて反転搬送経路307を介し、分離爪41の実線位置で搬送ベルト31から分離されつつ、搬送ローラ対184によって反転部4に搬送される。反転部4に搬送された用紙100は、しかる後に逆転回転する搬送ローラ対184により反転排紙搬送経路309に搬送され、搬送ローラ対185と搬送ローラ対186により記録面を下にして機外へ排紙される。
The
記録ヘッドユニット2で画像形成後、記録面を上向きにして排紙する場合、用紙100の片面に画像を形成するプロセスは、記録面を下向きにして排紙する場合と同じである。そして、画像が形成された用紙100は、破線で示す搬送ベルト31の周回移動で搬送されて排紙搬送経路306を介し、搬送ローラ対186により記録面を上にして機外へ排紙される。
When the recording head unit 2 forms an image and discharges the paper with the recording surface facing upward, the process of forming an image on one side of the
次に、用紙の両面に画像を形成する場合について説明する。用紙100の片面に画像を形成するプロセスは、上の2例と同じである。片面(第1面)に画像が形成された用紙100は、実線で示す搬送ベルト31の周回移動で搬送されて反転搬送経路307を介し、分離爪41の実線位置で搬送ベルト31から分離されつつ、搬送ローラ対184によって反転部4に搬送される。しかる後に分離爪41は破線位置に切り替えられ、反転部4に搬送された用紙100は、逆転回転する搬送ローラ対184により両面搬送経路304に搬送され、搬送ローラ対193,194,195により中間搬送ローラ対124に送られ、中間搬送ローラ対124から所定のタイミングで給紙搬送経路300を介して処理液塗布装置200に送られ、処理液塗布装置200で改めて処理液201が塗布される。
Next, a case where images are formed on both sides of a sheet will be described. The process of forming an image on one side of the
処理液201が塗布された用紙100は、第1面に画像形成された場合と同じプロセスで、第2面に画像形成される。両面に画像形成された用紙100は、破線で示す搬送ベルト31の周回移動で搬送されて排紙搬送経路306を介し、搬送ローラ対186により機外へ排紙される。
The
次に、手差しトレイ105から略直線状に給紙搬送され、画像形成後に、画像形成部から略直線状に排紙される態様を説明する。このような手差し態様により、厚紙や剥離紙等の特殊な用紙にも容易に画像を形成できる。
Next, a mode in which paper is fed and conveyed from the
手差しトレイ105に積載された用紙100はピックアップローラ181で1枚ずつ分離給紙されて搬送ローラ対182,183によって印字搬送経路305へ搬送される。搬送経路305では交番電界又は直流電界が形成された静電吸着搬送ベルト31上に用紙100が送り込まれて静電気により吸着保持される。画像形成開始位置に保持された用紙100に対し、キャリッジ23を移動させながら画像信号に基づいて記録ヘッド22を駆動することにより、停止している用紙100にインク滴を吐出して1行分を記録し、1行分の記録が終了すると、用紙100を1行分送り、次の行の記録を行うというように、用紙100を間欠的に搬送して、用紙100に画像を形成する。記録終了信号又は用紙100の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了する。画像が形成された用紙100は、破線で示す搬送ベルト31の周回移動で搬送されて排紙搬送経路306を介し、搬送ローラ対186により記録面を上にして機外へ排紙される。
The
次に本例のカール抑制を図3〜図9により説明する。記録ヘッドユニット2の用紙搬送方向下流側に位置するデカールローラ52a,52bはそれぞれ、互いに独立に駆動する第3、第4リンク53,54によって、その支点53a,54aを中心にデカール位置と退避位置との間で回動可能なように配置されている。図3ではデカール位置を実線で、デカールしない退避位置を破線で示している。このようにデカールローラの位置を切り替えることで、比較的用紙が厚くカールし難い用紙を用いる場合や、カールし難い比較的湿度の高い環境下では、デカールローラを搬送ベルト31から離してデカールしないようにすることができる。また、本例では搬送ベルト31に静電吸着させた状態でデカールするため、静電吸着し難い厚紙や静電吸着し難い湿度の高い環境下でデカールするにはより高い吸着力が必要であることに照らすと、省エネの観点からもデカールが必要のない紙種等ではデカールしないことが望ましい。
Next, curl suppression of this example will be described with reference to FIGS. The
また、デカールローラは、用紙搬送方向と、これと直交する用紙幅方向のそれぞれの方向において複数備えられ、用紙搬送方向下流側のローラの方が上流側のローラより曲率半径を大きくしている。つまり第1デカールローラ52aより、第2デカールローラ52bの方がローラ径を大きくしている。これは、上流側のローラで形成される静電吸着搬送ベルト31の凹凸によって既にカールが抑制されており、下流側のデカールローラと搬送ベルトの間を用紙が通過するときは、用紙が静電吸着搬送ベルト31から曲率分離し易いことによっている。用紙が曲率分離しないように下流側ローラの曲率半径を大きく設定し、より安定して吸着搬送できるようにするのである。
In addition, a plurality of decurling rollers are provided in each of the paper conveyance direction and the paper width direction orthogonal to the paper conveyance direction, and the roller on the downstream side in the paper conveyance direction has a larger radius of curvature than the upstream roller. That is, the roller diameter of the
図4はデカールしない状態のときの斜視図である。図4に示す通り、デカールローラ52a,52bは静電吸着搬送ベルト31から離れた状態で待機している(退避位置)。これに対して、図5はデカールローラ52a,52bを搬送ベルト31に当接させて(デカール位置)、用紙をデカールさせる状態を示した斜視図である。搬送ベルト31の用紙幅方向両端には弾性部材、例えばウレタン製のガイド部材31aが設けられている。ガイド部材の内側をデカールローラで押さえることにより、ベルト端部のみの押さえでベルトにデカールのための凹凸を形成することが可能となる。そして、デカールローラ52は、通紙予定の用紙の用紙幅方向端部より外側に配されることで、どのような用紙サイズであっても画像面に触れることなくデカールが可能となる。
FIG. 4 is a perspective view when not decurled. As shown in FIG. 4, the
デカールローラが用紙端部に触れない上記の例に対して、図6では、デカールローラで用紙端部を押さえる構成を示している。画像の存在しない用紙端部を押さえることにより、より確実に静電吸着搬送ベルト31と用紙を密着させることが可能となり、比較的、低い静電吸着力でも問題なくデカールしながら搬送可能となる。
In contrast to the above example where the decal roller does not touch the paper edge, FIG. 6 shows a configuration in which the paper edge is pressed by the decal roller. By pressing the edge of the sheet where no image is present, the electrostatic
別の構成例を図7に示す。図7の例は、静電吸着搬送ベルト31の両端(ガイド部材31aの内側)に配置された第1デカールローラ52a,第2デカールローラ52bのほかに、通紙する用紙幅に合わせ用紙搬送方向に直交する方向で移動可能な第3、第4デカールローラ52c,52dを設けたものである。このように用紙の各種サイズに対応すべくデカールローラを軸方向に移動可能とするための具体的な構成例を図8に示す。デカールローラ52dは、リニアアクチュエータ(DCソレノイド)に取り付けられデカールローラ52dを軸支する移動レバー150,151によって、その位置を調節できるようになっている。つまり、第4デカールローラ52dは、用紙の大きさや搬送する際の縦横の向きに応じて変わる非画像領域の位置に合わせるように、移動用レバー150,151を用いて位置移動させられる。
Another configuration example is shown in FIG. In the example of FIG. 7, in addition to the
このような構成によって、通紙される全ての用紙サイズの端部を押さえ、より確実に搬送ベルト31と用紙を密着させることが可能となり、比較的、低い静電吸着力でも問題なくデカールしながら搬送可能となる。
With such a configuration, it is possible to press the end of all the paper sizes to be passed through, and more reliably bring the
次に図7に示す構成においてデカールする動作を図9に基づいて説明する。印刷開始信号を受け取るとデカール動作の有無について判断し、デカール動作がない場合は通常の印刷動作で印刷Job終了まで印字をする。 Next, the decurling operation in the configuration shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG. When a print start signal is received, the presence / absence of a decurling operation is determined. If there is no decurling operation, printing is performed until the end of the printing job in a normal printing operation.
デカール動作がある場合、デカール抑制の強弱を判断する信号を受け取る。デカールの強弱は、例えば環境が比較的高湿な場合は弱く、例えば比較的厚紙なら弱く、例えばインクジェット用紙のようなカールし難い用紙なら弱くなるように、設定する。このことにより、デカール動作により、逆方向のカール癖が発生することを防止できる。 When there is a decurling operation, a signal for determining the strength of decurling suppression is received. The decurling strength is set so that it is weak when the environment is relatively high, for example, weak when the paper is relatively thick, and weak when the paper is difficult to curl, such as inkjet paper. As a result, it is possible to prevent the occurrence of curling in the reverse direction due to the decurling operation.
図7の構成においてデカール効果が最大なのは、用紙搬送方向(搬送ベルト移動方向)と直交する上流側のローラ(52a又は52aと52c)と下流側のローラ(52b又は52bと52d)の両方を当接させた場合である。次にデカール効果が大きい場合は、相対的に径の小さい上流側のローラ(52a又は52aと52c)を当接させた場合である。最もデカール効果が小さいのは、相対的に径の大きい下流側のローラ(52b又は52bと52d)を当接させた場合である。デカール効果の強弱は用紙の種類、環境、用紙に吐出されたインクの量等に応じて、適宜選定し、最適なデカール量に調整すればよく、上記説明に限定されない。但し、デカール量が大きすぎると逆方向にカールすることになるため、デカール量の調整は段階的に適宜選定できるようになっているのが望ましい。 In the configuration of FIG. 7, the maximum decurling effect is obtained by applying both the upstream roller (52a or 52a and 52c) and the downstream roller (52b or 52b and 52d) perpendicular to the paper transport direction (transport belt moving direction). This is the case of contact. Next, the case where the decurling effect is large is a case where upstream rollers (52a or 52a and 52c) having a relatively small diameter are brought into contact with each other. The decurling effect is the smallest when the downstream rollers (52b or 52b and 52d) having a relatively large diameter are brought into contact with each other. The strength of the decurling effect may be selected as appropriate according to the type of paper, the environment, the amount of ink ejected on the paper, etc., and adjusted to the optimum decurling amount, and is not limited to the above description. However, if the amount of decurling is too large, curling will occur in the opposite direction, so it is desirable that the amount of decurling can be selected appropriately in stages.
次に紙種や環境により、用紙の端部を押さえるか押さえないかを決定する。比較的吸着性のいい薄紙や低湿環境では用紙の端部を押さえる必要がなく、用紙サイズに関係なく、デカールローラ52a及び/又は52bを選択する。用紙端部を押さえる場合には、紙の端部に関する情報からデカールローラ52c及び/又は52dの配置を、用紙端部を押さえることができる位置に移動させる。その後、選択されたデカールローラ52を、回動支点53a,54aを支点にリンク53あるいは54を介して搬送ベルト31に圧接させる。しかる後に通常の印刷動作で印字を実施し、印刷JOB終了を受けてデカール動作を停止させる。
Next, it is determined whether or not to hold the edge of the paper depending on the paper type and environment. In the case of thin paper with relatively good adsorptivity or in a low humidity environment, it is not necessary to press the edge of the paper, and the
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図10を参照して説明する。なお、同図は同制御部の概略ブロック説明図である。この制御部400は、装置全体の制御を司るCPU401と、CPU401が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM402と、画像データ(印刷データ)等を一時格納するRAM403と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ(NVRAM)404と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC405と、画像読取部11(図1では図示省略)による画像読取及び読取画像のデータ処理等を行うスキャナ制御部406を備えている。
Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. The figure is a schematic block diagram of the control unit. This
また、この制御部400は、外部装置からデータを受信する場合に使用するデータ及び信号の送受を行うためのI/F407と、記録ヘッドユニット2の記録ヘッド22を駆動制御するためのヘッド駆動制御部408及びヘッドドライバ409と、キャリッジ23を主走査する主走査モータ27、駆動搬送ローラ32を回転させて搬送ベルト31を回動させる副走査モータ231、給紙モータ45、給紙搬送部(給紙搬送経路300から印字搬送経路305まで搬送経路)のローラ類を回転駆動する搬送モータ318、排紙搬送経路306のローラ類を回転駆動する排紙モータ271、両面搬送経路304のローラ類を回転駆動する両面搬送モータ291等の各種モータ(駆動源)をそれぞれ独立して駆動するためのモータドライバを含むモータ駆動部211〜215,317を備えている。
The
また、ピックアップローラ115,181、搬送ローラ対116,182をそれぞれ独立に回転駆動するための給紙電磁クラッチ、搬送経路をそれぞれ独立駆動するための電磁クラッチ、それぞれの搬送経路を切り替えるための分離爪41を揺動変位させる分岐ソレノイド等(これらを「クラッチ類241」という)を駆動するためのクラッチ類駆動部216と、カール矯正機構でデカール処理のために駆動されるリンク53,54並びに移動レバーとこれらを駆動するデカールローラ制御制御駆動部311と、帯電ローラ39に高電圧を印加し用紙100を搬送ベルト31に静電吸着させるための吸着搬送制御駆動部312等を備えている。
In addition, a feeding electromagnetic clutch for independently driving the
更に、この制御部400は、環境条件としての温度及び湿度を検出する温湿度センサ330からの検知信号、不図示の画像開始センサや画像終了センサ等の各種センサの検知信号を取り込むためのI/O321を備え、また、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル332が接続されている。ここで、温湿度センサ330を、用紙100を収容する給紙カセットの近傍に設ければ、給紙される用紙100が置かれている周囲の温湿度を検出することができ、用紙100に含まれる水分量を得ることができ、より精度の高いカール防止制御を行うことができる。また、温湿度センサ330を記録ヘッド22による画像形成が終了した用紙100の搬送位置近傍に設ければ、画像形成終了後の用紙100が置かれる周囲の温湿度を検出することができ、画像形成終了後の用紙100の乾燥状態を得ることができ、より精度の高いカール防止制御を行うことができる。温湿度センサ330は、他の搬送経路箇所に設けることもできる。
Further, the
この制御部400は、画像読取部によって原稿画像を読み取った場合には、読取画像を処理してスキャナ制御部406内のバッファに格納する。また、外部I/F407を介してパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読取装置、デジタルカメラ等の撮像装置等の外部ホスト側から印刷データ等を受信した場合にはI/F407に含まれる受信バッファ内に格納する。そして、CPU401は、スキャナ制御部406やI/F407から画像データを読み出して解析し、ASIC405にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部408に印刷画像データを転送する。なお、外部からのデータに基づいて画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばROM402にフォントデータを格納して行ってもよいし、外部ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの画像形成装置に転送するようにしてもよい。
When the original image is read by the image reading unit, the
ヘッド駆動制御部408は、各記録ヘッド22の1行分に相当する画像データ(ドットパターンデータ)を受け取ると、この1行分のドットパターンデータをヘッドドライバ409に転送し、ヘッドドライバ409はドットパターンデータに基づいて記録ヘッド22のアクチュエータ手段に対して選択的に所要の駆動波形を印加させて駆動して、各記録ヘッド22の所要のノズルから液滴を吐出させる。
When the head
このように構成した画像形成装置においては、給紙トレイユニット103又は手差しトレイ105から用紙100が1枚ずつ給紙され、搬送ベルト31に静電的に吸着され、搬送ベルト31の周回移動によって用紙100が副走査方向に搬送される。そこで、キャリッジ23を移動させながら画像信号に基づいて記録ヘッド22を駆動することにより、停止している用紙100にインク滴を吐出して1行分を記録し、1行分の記録が終了すると、用紙100を1行分送り、次の行の記録を行うというように、用紙100を間欠的に搬送して、用紙100に画像を形成する。記録終了信号又は用紙100の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了する。その後、前述した通り、搬送経路を経て用紙100を、搬送先である機外、あるいは反転搬送経路へ送り出す。
In the image forming apparatus configured as described above, the
2 記録ヘッドユニット
3 搬送ベルトユニット
4 反転部
21 ガイドロッド
22 記録ヘッド
23 キャリッジ
25 サブタンク
27 主走査モータ
29 タイミングベルト
31 静電吸着搬送ベルト
39 帯電ローラ
40 ガイド部材
52 デカールローラ
53 第3リンク
54 第4リンク
100 用紙
103 給紙トレイユニット
104 給紙カセット
105 手差しトレイ
200 処理液塗布装置
201 処理液
210 塗布部
221 維持回復装置
231 副走査モータ
2 Recording Head Unit 3 Conveying Belt Unit 4 Reversing
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