JP2014181134A - 自己アライメントによるベルトアーキテクチャでのベルト追跡の改善 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙経路アライメントを改善し、優れた媒体押さえ能力を有し、印刷領域内の望ましくない静電場を最小にする文書処理システムを提供する。
【解決手段】文書処理システムは、第１のローラ５２および第２のローラ５４を含む第１のベルトモジュール６１を備え、第１のローラ５２および第２のローラ５４は、第１のローラ５２および第２のローラ５４の周囲に係合する付着ベルト６２を有する。さらに、処理システムは、第３のローラおよび第４のローラ４６を含む第２のベルトモジュール４０を備え、第３のローラおよび第４のローラ４６は、第３のローラおよび第４のローラ４６の周囲に係合する媒体搬送ベルト４２を有する。第１のベルトモジュール６１に対する取付支持部４３もまた設けられ、取付支持部４３は、第１のベルトモジュール６１が、第２のベルトモジュール４０に対して自己整列することが可能となるよう設計される。
【選択図】図２

Description

本開示技術は、直接マーキング押さえ搬送システム内の２つのベルト搬送部間での競合を防ぐことによって、用紙経路アライメントを改善するためのシステムおよび方法に関する。本明細書に記載するシステムおよび方法は、一方の搬送部の他方に対する自己アライメントを可能にする取付ブラケットを使用する。

ダイレクトツーペーパー（ＤＴＰ）インクジェット印刷システムにおいて良好な印刷品質を保証するために、媒体基材は、印刷領域で極めて平らに保持されなければならない。従来の手法では、作像領域または印刷領域内のプラテンに対して平らに保持される移動搬送ベルトへの媒体の静電付着を利用する。従来の静電付着方法は、主に、付着面（搬送ベルト）と接しない媒体基材側に電荷を印加することによって付着領域を作り出す。電荷は、さまざまな非接触コロナ帯電デバイスの使用、または、バイアスローラなどのさまざまな圧力デバイスの使用を含む、当分野で既知の方法によって印加することができる。一般に、バイアスローラなどの圧力デバイスは、機械的圧力の存在が、湾曲した、もしくは皺の付いた媒体基材などの負荷のかかった媒体を付着する助けとなるために、好ましい。媒体基材の静電付着に関する望ましくない副次的効果は、媒体基材の表面と、作像ヘッド（本明細書では、印字ヘッドとも称する）との間に高電場が作り出されることである。媒体基材が印刷領域内を通る際、高静電場がインク噴射に影響を及ぼす可能性があり、印刷品質の低下をもたらす。

静電付着力の使用に関するさらなる欠点は、複数のベルトモジュールおよび付着ベルトを印刷システムで使用する場合、各ベルトおよび／またはモジュールに印加される静電力が非常に大きく、複数のベルトシステムが完璧に整列しない場合、このことは、ベルトの交差部で大きな横方向の力をもたらす可能性がある、ということである。これにより、ベルトの位置ずれが発生し、印刷またはコピーシステムで問題を引き起こす可能性がある。

この問題を解決するために、押さえつけを最大にする一方で、印刷領域における望ましくない場を最小にするよう設計されたデュアルベルトシステムが、特許出願第１３／６６９，５７８号に記載され、そこでは、高付着力を維持し続けているベルト搬送部に面する媒体側面に静電荷を印加する。本手法に関する懸念の１つは、２つのベルトシステムが完璧に整列しない場合に、ベルトに大きな横向きの力がかかる可能性があることである。

これらの取り組みにもかかわらず、位置ずれが、依然として問題となる可能性がある。媒体基材は、静電付着方法によって付着した場合、ほぼ常に電場を生成する。したがって、静電力の望まない効果を低減し、さらに、結果として、静電力をもたらす可能性のある、媒体基材処理経路のいかなる位置ずれも防ぐ、および／または補正することが望ましい。

したがって、本明細書では、用紙経路アライメントを改善し、および優れた媒体押さえ能力を有する一方、印刷領域内の望ましくない静電場を最小にする文書処理システムを提供する。文書処理システムは、第１のローラおよび第２のローラを含む第１のベルトモジュールを備え、第１のローラおよび第２のローラは、第１のローラおよび第２のローラの周囲に係合する付着ベルトを有する。さらに、処理システムは、第３のローラおよび第４のローラを含む第２のベルトモジュールを備え、第３のローラおよび第４のローラは、第３のローラおよび第４のローラの周囲に係合する媒体搬送ベルトを有する。本発明において、第１のベルトモジュールに対する取付支持部もまた設けられ、取付支持部は、第１のベルトモジュールが、第２の搬送部に対して自己整列することが可能となるよう設計される。

例示的な実施形態の１つでは、第１のベルトモジュールを支持して係合するブラケットに取り付けられた球面軸受を使用する。取付支持部は、第１のベルトモジュールが、前記第２のベルトモジュールに対して回転および自己整列することを可能にする。 これは、位置ずれまたは滑りによる何らかの横方向の力が、第１の搬送部を回転させて第２のベルト搬送部と整列させようとするモーメントをもたらすキャスタ型の力のためである。取付支持部／システムは、３つの自由度を備え、第１の搬送部が３つすべての軸の周りを回転することを可能にする。これは、第２の搬送部との接線に沿う均一な負荷を保証し、上記のように、第１の搬送部が、搬送方向に自己整列することを可能にする。

他の実施形態において、文書処理システムの第１のベルトモジュールおよび第２のベルトモジュールは、媒体基材上の実効電荷を最小にするよう構成され、それにより、プリントヘッドの下を媒体基材が通過する際に、印刷領域内の電場の影響を最小にする。他の実施形態において、文書処理システムの取付支持部は、第１のベルトモジュールに作用する付勢力が、前記第１のベルトモジュールおよび前記第２のベルトモジュールの整列を保証することができる。前記付勢力は、重力の群またはバネ機構から選択される。

一実施形態において、第１のベルトモジュールの下流端は、前記第２のベルトモジュールの上流端と合流する。他の実施形態において、取付支持部は、３つの軸の可動範囲を有し、前記第１のベルトモジュールに作用する持ち上げ力をもたらし、それにより、前記第１の搬送部を動かして前記第２の搬送部と整列させる動きをもたらす。

他の実施形態において、媒体搬送ベルトは、ベルト縁センサおよび能動的制御ステアリングロールを使用して追跡される。さらに他の実施形態において、付着ベルトおよび媒体搬送ベルトの少なくとも一方は、受動的追跡システムを使用して追跡される。他の実施形態において、第１のベルトモジュールは、受動追跡システムを用いて追跡される。

他の実施形態において、文書処理システムを通過する媒体基材は、印刷領域内に噴射されたインクの相互作用を最小にする結果をもたらす実効電荷を有する。他の実施形態において、文書処理システムは、さらに、媒体基材の付着を促進する圧力ブレードを備える。

他の実施形態において、本発明は、プリンタ内のベルトモジュールに対する取付支持部を備える。取付支持部は、ベルトモジュールを支持して係合するブラケットに取り付けられた球面軸受を備え、取付支持部は、前記ベルトモジュールに適切な用紙経路アライメントを保証することを可能にするために、前記ベルトモジュールに対して３つの軸の周りを回転することを可能にする。

図１は、本発明で使用することができる文書処理システムの一例である。 図２は、本発明の発明的特徴を備える印刷領域搬送エリアを示す図である。 図３は、本発明の取付支持部の上面図である。 図４は、本発明の取付支持部の別方向からの図である。

これらの例示的な実施形態について、図面を参照してさらに詳細に説明する。

「文書処理デバイス」は、文書をあるフォーマットから別のフォーマットに、例えば、電子フォーマットから物理フォーマットに、またはその逆に、生成、複製、または変換する際の操作を実行するデバイスを意味する。文書処理デバイスは、これらに限定されないが、（乾式電子写真技術、インクジェット、またはオフセットなどの任意の印刷技術を使用する）プリンタ、ドキュメントスキャナもしくは小切手読取り装置などの特殊用途向け読取り装置、郵便物処理機械、布地もしくは壁紙プリンタ、または、何らかの画像を移動基板上に作り出す、ならびに／もしくは移動基板上から読み取る任意のデバイスを含むことができる。

「媒体基材」は、例えば、用紙、トランスペアレンシー、羊皮紙、フィルム、布地、プラスチック、または、例えば、シートもしくはウェブの形式で情報を再生することができる他の基材を意味する。

「ニップ」は、文書処理デバイス内でシートを処理方向に進める場所を意味する。ニップは、アイドラーホイールと駆動ホイールとの間に形成することができる。

本明細書では、文書処理デバイス内の用紙経路システムおよび取付支持部の改善をもたらす。取付支持部は、ベルトモジュールを支持して係合し、それにより、ベルトモジュールは、３つの回転軸に沿って動くことが可能となり、または、その動きに３つの自由度を有する。これにより、ベルトモジュールが、対合するベルトモジュールから離れるように付勢する可能性のある静電力の影響を効果的に打ち消すことができ、適切な用紙経路アライメントを保証する。

３つの回転自由度、または３つの回転軸に沿って動く能力は、どちらも、３次元デカルト座標系内の動きを意味することが認識される。３次元空間に対するデカルト座標系は、３つ組の線（例えば、ｘ、ｙ、およびｚ）で表され、それらのうち任意の２つは、垂直であり、各軸は、他の軸に対して垂直に配向される。文書処理システムでは、例えば、新規の取付支持部を通るベルトモジュールは、支持部４５の周りの３つの軸に関して動き、以下の詳細な説明でより明確に示す。支持部４５の周りには、３つの回転軸ｘ、ｙ、ｚがある。これにより、ロール４９が、ｙ（横方向）、ｚに動き、ｘの周りを回転することを可能にする。

適切な用紙経路アライメントを提供するために、問題を解決する試みの１つは、米国特許第１３／６６９，５７８号で見ることができ、米国特許第１３／６６９，５７８号（参照することで本明細書に組み込まれる）は、高い付着力を維持しながらベルト搬送部に面する媒体側面に静電荷を印加することによって、押さえつけを最大にする一方で、印刷領域における望ましくない場を最小にするよう設計されたデュアルベルトシステムを含む。米国特許第１３／６６９，５７８号で開示された発明は、独立して使用することができ、または、本明細書に記載する発明と相補的に使用することができる。

図１を参照して、本明細書で使用することができる文書処理システムおよび装置１０の一例を示す。媒体基材は、ニップ解除部を有する従来のニップベース見当合わせ搬送部を使用して、押さえ印刷領域搬送部２６上に搬送される。媒体基材の前縁部が媒体取得領域５４内の押さえ搬送部によって取得されるとすぐに、見当合わせニップが解放される。印刷領域搬送部２６による媒体取得は、真空ベルト搬送部を介して実行することができる。１つまたは複数のインク２４などが、媒体基材に印加され、印刷された媒体が、紫外線硬化領域３０に搬送される。

図面のうち図２を参照して、第１のベルトモジュール６１を有する印刷システム５０を示す。第１のベルトモジュール６１は、第１のローラ５２および第２のローラ５４を備え、それらローラの周りに付着ベルト６２が巻かれる。任意選択的に、バイアス転写ロール５６などの第１の帯電デバイスもまた設置される。付着ベルト６２は、絶縁体、半導体、または他の何らかの適切な材料で生成することができる。媒体基材４１は、第１のローラ５２およびバイアス転写ロール５６との間の上流ニップに送られる。圧力ブレード６４と共に上流ニップは、付着ベルト６２への媒体の付着を促進する。

印刷システム５０はまた、ベルト縁センサ５３、および５５として示す受動追跡システムをさらに備えることができる。これらのそれぞれは、当分野では周知であり、任意の互換センサまたは追跡システムを使用することができる。各ローラは、能動、すなわち駆動ローラ、またはアイドルローラとすることができる。 各アイドラーローラは、硬質プラスチックなどの硬化材を含む外面を有してもよい。各駆動ローラは、ゴムまたはネオプレンなどの柔軟材を含む外面を備えることができる。柔軟材は、シートを把持し、駆動ロールによりシートがニップを通ることを可能にする助けとなる。各駆動ローラは、駆動シャフトの周りを回転し、ステッパモータまたはＤＣモータなどの駆動モータ（図示せず）によって直接駆動することができる。伝達デバイス（図示せず）は、駆動モータと駆動ロールとの間に延在し、駆動ロールに動きを伝えることができる。伝達デバイスは、タイミングベルト、歯車列、または、当業者に既知の他の伝達手段を含むことができる。

第２のベルトモジュール４０は、第３のローラ５１と第４のローラ４６とを備え、それらのローラの周りに係合する媒体搬送ベルト４２を有するものとして示す。また、任意選択的に、ベルトを誘導するために使用するステアリングロール４４を備える。 第３のローラ５１および第２のローラ５４は、媒体基材４１が印刷領域５０内に進む際に通過するニップを形成することができる。取付支持部４３は、球面軸受４５、および第１のベルトモジュール６１を支持して係合するベルトモジュールフレーム４７を備えるものとして示す。球面軸受４５およびベルトモジュールフレーム４７は、第１のベルトモジュール６１が、３つの回転軸ｘ、ｙ、ｚに沿って動き、さらにそれらの回転軸に沿って調整されることで、用紙経路の位置ずれを引き起こす可能性のある任意の力を打ち消すことができる。そのような力には、これらに限定されないが、第１のベルトモジュール６１および第２のベルトモジュール４０を互いから離すように反発させる、または第１のベルトモジュール６１から第２のベルトモジュール４０への用紙経路送りを妨害する静電力などがある。

さらに、取付支持部４３は、第１のベルトモジュール６１に作用する付勢力により、第１のベルトモジュール６１および第２のベルトモジュール４０が、付勢力によりモジュールを組み合わせることを可能にすることによって、用紙経路アライメントを確実に維持することを可能にする。付勢力は、これらに限定されないが、重力、または、当分野で一般的に既知である、ある種のバネ機構を含む。図面に示すように、第１のベルトモジュール６１の下流端は、接合部４９で、第２のベルトモジュール４０の上流端と合流する。接合部４９は、付着ベルト６２および媒体処理ベルト４２のそれぞれが、媒体基材４１を押さえようとして相反する電荷をしばしば有するため、静電力が相反する領域となる可能性がある。

媒体基材４１は、ｘ軸と平行に向けられる方向Ｐに沿って印刷領域５０を通って搬送される。取付支持部４３は、第１のベルトモジュールを任意の方向に、または、支持部４５の周りの回転軸ｘ、ｙ、およびｚにより表される軸によって表される平面における空間方位で動かすことができ、用紙経路アライメントを保証する。

図面のうち図３を参照して、取付支持部４３の拡大図を示す。図示する球面軸受４５は、ベルトモジュール６１を支持するベルトモジュールフレーム４７に取り付けられる。第２のベルトモジュールと第１のベルトモジュール６１との間のどんな位置ずれも、回転の原因となる球面軸受４５の回転軸の周りにモーメントを発生させる相対的な速度および力をもたらし、それにより、第１のベルトモジュールの横向き（ｙ−方向）の動きをもたらす。モジュールが整列すると、滑り差異がゼロになり、モーメントが消失し、モジュール間の相対的な力がなくなり、比較的単純で正確なベルト追跡が可能となる。

図面のうち図４を参照すると、本発明の他の印刷システム７０が示される。印刷システムは、本発明の取付支持部７６を備える球面軸受７２およびベルトモジュールフレーム７４を備える。取付支持部７６は、第１のベルトモジュール７８を支持して係合し、印刷システム７０は、第２のベルトモジュール８０をさらに備える。

Claims (6)

1. 用紙経路アライメントを改良した文書処理システムであって、
   第１のローラおよび第２のローラを備えて、さらに前記第１のローラおよび前記第２のローラの周りに付着ベルトが係合する第１のベルトモジュールと、
   第３のローラおよび第４のローラを備えて、さらに前記第３のローラおよび前記第４のローラの周りに媒体搬送ベルトが係合する第２のベルトモジュールと、
   前記第１のベルトモジュールを支持して係合する前記第１のベルトモジュールに対する取付支持部とを備え、前記取付支持部は、３つの軸に沿った動きにより、前記第１のベルトモジュールが前記第２のベルトモジュールと整列することを可能にすることができる、文書処理システム。
2. 前記第１のベルトモジュールおよび前記第２のベルトモジュールが、媒体基材上の実効電荷を最小にし、それにより、印刷領域内の電場の影響を最小にするよう構成される、請求項１に記載の文書処理システム。
3. 前記第１のベルトモジュールに対する前記取付支持部が球面軸受を備える、請求項１に記載の文書処理システム。
4. 前記取付支持部が、前記第１のベルトモジュールに作用する付勢力により、前記第１のベルトモジュールおよび前記第２のベルトモジュールが整列することを保証することができ、前記付勢力は、重力の群またはバネ機構から選択される、請求項１に記載の文書処理システム。
5. 前記第１のベルトモジュールの下流端が、前記第２のモジュールの上流端と合流する、請求項３に記載の文書処理システム。
6. プリンタ内のベルトモジュールに対する取付支持部であって、
   前記ベルトモジュールを支持して係合するブラケットに取り付けられた球面軸受を備え、前記取付支持部は、前記ベルトモジュールに対して３つの回転自由度により、前記ベルトモジュールに適切な用紙経路アライメントを保証することを可能にすることができる、取付支持部。

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