JP2016150806A - シート搬送装置およびプリント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットを低下させずにシートを搬送可能であり、シートにダメージを与えることなく搬送ベルトから剥がすことができるシート搬送方法、プリント装置を提供する。
【解決手段】粘着層を備えた搬送ベルト１０５でシートＰを搬送し、先行するシートの後端部の下に、後続するシートの先端部を重ねて搬送する。また、積載されたシートの束からシートを給送する給送部１０１と、給送されたシートの後端を検出する検出部１２０とを備え、検出部が先行するシートの後端を検出すると、給送部は先行するシートに後続するシートを給送し、給送部によるシートの給送速度は、搬送ベルトによるシートの搬送速度よりも速くする。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送ベルトの外周面上にシートを貼り付けて搬送するシート搬送装置およびプリント装置に関する。

プリント装置の一部として用いられ、搬送ベルトの外周面上にシートを貼り付けて搬送するシート搬送装置が知られている。一般的にシートの搬送においては、シートと搬送ベルトとのずれが生じないように、シートが搬送ベルトに貼り付いていることが求められる。しかし、搬送されたシートを排出部へ送り出す際には、シートが搬送ベルトに強い力で貼り付いていると剥離が困難となり、シートにダメージを与えることがあった。特に、シートの後端部における剥離は困難であり、破損等でシートがダメージを受けることがあった。

特許文献１では、搬送ベルトの外周面に、粘着性を有する粘着領域と粘着性を有さない非粘着領域とを設け、シートの先端部が非粘着領域に位置するようにシートを粘着固定している。これによってシート先端部の剥離を容易にすることで、搬送ベルトからシートを容易に剥離する方法が記載されている。

特開２００８−２４７５５９号公報

特許文献１の方法において、シートの後端部を非粘着領域に対応させることで、シート後端部における破損を防止することができる。しかし、搬送ベルトに非粘着領域を設ける方法では、複数のシートを搬送する場合、同時に搬送するシートの数だけ非粘着領域を設けることが必要となる。また、搬送するシートのサイズを、非粘着領域を設けたピッチに合わせる必要があり、シートのサイズがピッチと合わない場合には、シート同士の間に間隔ができることは避けられずスループットが低下する。

そこで本発明は、スループットを低下させずにシートを搬送可能であり、シートにダメージを与えることなく搬送ベルトから剥がすことができるシート搬送方法、プリント装置を提供することを目的とする。

本発明のシート搬送装置は、粘着層を備えた搬送ベルトに貼り付けられたシートを搬送するシート搬送装置であって、先行するシートの後端部の下に、前記先行するシートに続く後続のシートの先端部を重ねて搬送可能であることを特徴とする。

本発明によれば、スループットを低下させずにシートを搬送可能であり、シートにダメージを与えることなく搬送ベルトから剥がすことができるシート搬送方法、プリント装置を実現することができる。

プリント装置の主要部を示した断面図である。 シートの給送状態を示した図である。 搬送ベルトと剥離部材との側面を示した図である。 搬送ベルトと剥離部材との側面を示した図である。 搬送ベルトと剥離部材との側面を示した図である。 シートの重なる量を説明するための図である。 シートの搬送に関わる制御系の構成を示したブロック図である。 プリント処理のフローチャートである。

以下、インクジェット方式を用いたプリント装置の実施形態を説明する。本実施形態では、プリントヘッドが固定されたライン型構成で示しているが、プリントヘッドを搭載したキャリッジが走査して順次画像形成するシリアル型構成であってもよい。

図１は、本実施形態に係るプリント装置の主要部を示した断面図である。プリント装置は内部に、給送トレイ１０１、給送ローラ１０２、搬送駆動ローラ１０３、搬送従動ローラ１０４、搬送ベルト１０５、搬送ベルト駆動ローラ１０６、搬送ベルトテンションローラ１０７、プリントヘッド１０８を備えている。さらにプリント装置は、内部に、搬送ベルト押圧ローラ１０９、剥離部材１１０、排出駆動ローラ１１２、排出従動ローラ１１３、排出トレイ１１４、シート検出センサ（検出部）１２０、シートＰを備えている。

給送ローラ１０２は、不図示の給送モータにより回転駆動される。シートＰは、給送ローラ１０２の回転駆動により給送トレイ１０１より給送され、不図示の搬送ローラモータにより回転駆動される搬送駆動ローラ１０３と搬送従動ローラ１０４によりニップされ搬送される。搬送駆動ローラ１０３と搬送従動ローラ１０４下流に設置されたシート検出センサ１２０により、シートＰの先端部と後端部の位置が検出される。シート検出センサ１２０による検出タイミングとシートＰの搬送量をもとにシートＰの先後端の位置は管理される。搬送ベルト駆動ローラ１０６と搬送ベルトテンションローラ１０７には、搬送ベルト１０５が掛け渡されており、搬送ベルトテンションローラ１０７によりテンションが張られている。搬送ベルト駆動ローラ１０６は、不図示の搬送ベルトモータにより回転駆動される。搬送ベルト１０５は、搬送ベルトローラ１０６の外周に接するように設置された無端ベルトであり、搬送ベルトローラ１０６の回転駆動に合わせて回転駆動する。搬送ベルト１０５の表面は、後述する粘着性を有するゴムで形成されている。

搬送ベルト１０５に到達したシートＰは、搬送ベルト押圧ローラ１０９により搬送ベルト１０５の方向へ圧力をかけられながらニップされる。搬送ベルト押圧ローラ１０９により圧力をかけられたシートＰは、搬送ベルト１０５の粘着力により吸着し固定される。シートＰは、搬送ベルト１０５に固定され、搬送ベルト１０５の回転駆動によりプリントヘッド１０８の下を通過する。プリントヘッド１０８は、シートＰの通過に合わせシートＰにインクを吐出することによりに画像のプリントを行う。プリントヘッド１０８には、複数色の吐出口の列が搬送方向に沿って並べられており、各色の吐出口の列は搬送方向と直行方向に配置されている。本実施形態ではＢｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、の４色に対応したプリントヘッド１０８を有する。色数は４つに限定されない。プリントヘッド１０８により画像を形成された後、シートＰは、搬送ベルトテンションローラ１０７まで到達し、後述する搬送ベルトテンションローラ１０７のＲ部により、シートＰは搬送ベルト１０５より後述する作用により屈曲剥離される。そして、搬送ベルトにおける搬送方向の下流側端部の近傍に設けられた剥離部材１１０に到達し、剥離部材１１０において剥離を促進される。その後、シートＰの先端は、その先にある排出駆動ローラ１１２に導かれ、排出駆動ローラ１１２と排出従動ローラ１１３によりニップされる。排出駆動ローラ１１２は、不図示の排出ローラモータにより回転駆動される。シートＰは、排出駆動ローラ１１２の回転駆動により搬送され、その先の排出トレイ１１３に排出され積載される。

図２は、複数のシートＰを同時に搬送する際のシートＰの給送状態を示した図である。先行して給送されるシートＰ１は、搬送ベルト１０５に固定され搬送されている。後続のシートＰ２は、先行するシートＰ１の次に画像がプリントされるシートである。先行するシートＰ１が給送トレイ１０１より給送され、その後端がシート検出センサ１２０を通過したタイミングで、後続のシートＰ２の給送が開始される。この時、搬送駆動ローラ１０３と搬送ベルト駆動ローラ１０６の搬送速度に比べて、給送ローラ１０２の搬送速度が速くなるように構成されている。よって、先行するシートＰ１の後端部が搬送駆動ローラ１０３と搬送従動ローラ１０４のニップ部を通過する前に、後続のシートＰ２の先端が、搬送駆動ローラ１０３に到達する。そして、給送部は、搬送駆動ローラ１０３と搬送従動ローラ１０４のニップ部より低い位置に構成されている。この状態で、先行するシートＰ１および後続のシートＰ２の搬送が続けられると、後続のシートＰ２の先端部は、先行するシートＰ１の後端部の下に重なるように搬送される。

図３（ａ）から（ｃ）は、搬送ベルト１０５と剥離部材１１０との側面を示した図である。ここで、搬送ベルト１０５の粘着力により粘着し固定されたシートの剥離について説明する。図３（ａ）に示すように、搬送ベルト１０５は、ベルト基材１０５ａの上面に粘着性を有するゴム（以下、粘着ゴム層と示す）１０５ｂが形成されている。搬送ベルト１０５上の粘着ゴム層１０５ｂの形成方法は、搬送ベルト１０５が粘着ゴム層１０５ｂを材質として一体的に成形される方法でもよく、また搬送ベルト１０５の表面に対して粘着ゴム層１０５ｂを、機械的に固定したもの或いは貼り付けたものでもよい。また、このように形成されたゴムの材質としては、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム等の粘着性ゴムを挙げることができる。

図３（ａ）では、搬送ベルト１０５上の粘着ゴム層１０５ｂにシートＰが粘着力により粘着し固定された状態を示している。この段階では、シートＰが粘着している粘着ゴム層１０５ｂは、搬送ベルト１０５の水平部にあり、粘着ゴム層１０５ｂは変形していない。その後、シートＰの搬送が進み図３（ｂ）の状態に至ると、シートＰが粘着している粘着ゴム層１０５ｂは、搬送ベルトテンションローラ１０７のＲ部にかかる。このように搬送ベルト１０５が曲げられた状態では、粘着ゴム層１０５ｂにおけるベルト基材１０５部側ＢとシートＰ側Ａにおける径差分に歪が発生し、粘着ゴム層１０５ｂは変形し始める。その後、図３（ｃ）の状態に至ると、シートＰの先端部には、粘着ゴム層１０５ｂの変形による剪断剥離力とシートＰの剛性によってシートが水平状態に戻ろうとするタック剥離力ＰＦとが働き、シートＰの先端は粘着ゴム層１０５ｂから剥離し始める。

図４（ａ）から（ｃ）は、搬送ベルト１０５と剥離部材１１０との側面を示した図である。図４（ａ）のように、剥離したシートＰの先端が剥離部材１１０に当接し、めくり上げられることで、搬送に伴い順次シートＰは粘着ゴム層１０５ｂから剥離する。その後、シートＰは連続的に剥離され、図４（ｂ）の状態に到り、シートＰの後端部が、搬送ベルトテンションローラ１０７のＲ部にかかり始める。搬送ベルトテンションローラ１０７のＲ部にシートＰの後端部がかかった状態では、シートＰの剛性によって剥がれる方向に作用する力であるタック剥離力ＰＦは無くなり、粘着ゴム層１０５ｂの径差分の歪による変形から生じる剪断剥離力のみとなる。図４（ａ）の状態では、シートＰはまだ搬送ベルト１０５の（搬送ベルトテンションローラ１０７のＲ部に掛かる前の）水平部に貼り付いていることから、Ｒ部に掛かったシートＰには、水平状態に戻ろうとするタック剥離力ＰＦが働く。しかし、図４（ｂ）では、シートＰは、すでに搬送ベルト１０５の水平部を通過し、後端がＲ部に掛かっている。この状態では、シートＰには、水平状態に戻ろうとするタック剥離力ＰＦは働かない。そして図４（ｃ）のようにシートＰの粘着ゴム層１０５ｂに対する剥離力は、剪断剥離力のみとなり、タック剥離力ＰＦがなくなった分弱くなって、搬送ベルトテンションローラ１０７からのシートＰの剥離が困難になる。この場合、シートＰの後端部では、破れなどのダメージが発生する。

そこで、本実施形態では、前述したように、後続のシートＰ２の先端部が先行するシートＰ１の後端部の下に重なって搬送される。

図５（ａ）、（ｂ）は、本実施形態のプリント装置に係る搬送ベルト１０５と剥離部材１１０との側面を示した図である。ここで、本実施形態における搬送ベルト１０５上の粘着ゴム層１０５ｂからシートＰの後端部での剥離方法を説明する。図５（ａ）では、後続するシートＰ２の先端が既に搬送ベルトテンションローラ１０７のＲ部にかかり、先行するシートＰ１の後端部が、搬送ベルトテンションローラ１０７のＲ部に２かかろうとしている。この状態では先行するシートＰ１には、まだタック剥離力ＰＦが作用している。その後、シート２４が搬送され、図５（ｂ）に示した状態になると、先行するシートＰ１の後端部は、搬送ベルト１０５上の粘着ゴム層１０５ｂから粘着力を受けていないので、シートＰ１は、ダメージを受けることなく剥離され搬送される。そして、後続のシートＰ２の先端部は、粘着ゴム層１０５ｂの変形による剪断剥離力と、シートＰの剛性によるタック剥離力ＰＦとが働き、搬送ベルト１０５の粘着ゴム層１０５ｂより剥離される。そして、最後続のシートＰの後端部の搬送ベルト１０５の屈曲部における剥離時は、後に続くシートが無いことから、後端部が粘着ゴム層１０５ｂに貼り付いてしまい、前述の効果を得ることができない。

ここで、搬送ベルト１０５の粘着ゴム層１０５ｂの屈曲部における屈曲剥離作用は、搬送速度が遅い方が、剥離力がより強くなることが知られている。そこで、最後続のシートＰの後端部の搬送ベルト１０５の屈曲部における剥離時のみ、搬送ベルト駆動ローラ１０６の搬送速度を遅くして、シートＰに対する剥離力を上げる。これは、搬送ベルト１０５による搬送速度を遅くして、排出駆動ローラ１１２の速度はそのままの速度を維持させることによって、シートＰは排出駆動ローラ１１２によって引張られる状態となり剥離力が強くなる。これによって、最後続のシートＰについても後端部でダメージを生じさせることなく粘着ゴム層１０５ｂから剥離し、搬送することができる。

なお、最後続のシートＰの後端部の搬送ベルト１０５の屈曲部における剥離時に搬送ベルト駆動ローラ１０６の搬送速度を遅くするのではなく、一時的に排出駆動ローラ１１２の速度を速くしてもよい。

図６は、先行するシートＰ１の後端部と後続のシートＰ２の先端部との重なる量を説明するための図である。ここで、先行するシートＰ１の後端部と後続のシートＰ２の先端部との重なる量を重送量と呼ぶ。剥離部材１１０に対して搬送方向上流側で、搬送ベルト１０５の水平部と屈曲部とがつながる頂点から、剥離部材１１０に至る角度を角度αとして、角度αにあたる搬送ベルト１０５の表面の距離を距離Ｌとする。シートを搬送する際の重送量は、距離Ｌより長い場合、先行するシートＰ１の後端部は、ダメージを受けることなく粘着ゴム層１０５ｂから剥離することができる。従って、本実施形態では、後端部でのシートＰの破損を防止すべく、シートを搬送する際の重送量を距離Ｌよりも長くしている。

図７は、本実施形態のプリント装置におけるシートＰの搬送に関わる制御系の構成を示したブロック図である。ＣＰＵ５０１はＲＯＭ５０２に格納された制御プログラムを実行して装置全体を制御する。その際にＲＡＭ５０３をワークエリアとしてデータ処理などに使用する。また、ＣＰＵ５０１は、モータドライバ５０６、５０８、５１０、５１２を介して給送モータ５０７、搬送ローラモータ５０９、搬送ベルトモータ５１１及び排出ローラモータ５１３の駆動を制御してシートＰの搬送を行なわせる。また、ヘッドドライバ５０４を介してプリントヘッド５０５の駆動を制御してシートＰに対し画像を形成する。また、プリントすべき画像のデータは、ホストコンピュータ５１６から、あるいは不図示のスキャナなどの画像入力手段などから与えられ、ＲＡＭ５０３に格納して使用する。

さらにＣＰＵ５０１は、インターフェース回路５１４を介してシート検出センサ１２０などのセンサ群の駆動を制御し、各種検出を行なわせ、それぞれの検出結果の情報のデータを取り込み、必要に応じてＲＡＭなどに格納して使用する。ホストコンピュータ５１６に対しユーザからプリント動作の実行が命令された場合には、画像や画像品位などのデータがＩ／Ｆ５１５を介して送信され、ＣＰＵ５０１と通信が行なわれる。

図８は、本実施形態のプリント装置における搬送を含めたプリント処理のフローチャートである。以下、このフローチャートを用いてプリント処理を説明する。プリント処理が開始されると、ステップＳ００１で、最初のシートの給送を行う。その後ステップＳ００２で、搬送駆動ローラ１０３および搬送ベルトによってシートを搬送する。そしてステップＳ００３で、搬送しているシートは、最後のシートとして設定されているかを確認して、最後のシートとして設定されている場合はステップＳ００８に移行する。また、最後のシートとして設定されていない場合には、ステップＳ００４に移行してシートの後端をシート検出センサ１２０により検出する。その後、ステップＳ００５で、先行しているシートに続く後続のシートがあるかを確認する。後続するシートがない場合、ステップＳ００７で先行しているシート（複数有る場合は最後に搬送しているシート）を最後のシートとして設定する。後続するシートがある場合には、ステップＳ００６に移行して先行しているシートに後続するシートを給送する。この時、後続するシートの先端部は、先行するシートの後端部の下側に入り、重なって搬送される。また、この時の給送速度は、搬送ベルトによってシートが搬送される搬送速度よりも速い速度で給送される。そして、先行するシートと所定量重なってからは、シートの搬送速度で搬送される。その後、ステップＳ００８で、先行するシートがプリント位置まで来ているかを確認する。プリント位置まで来ていなければ、ステップＳ００２まで戻る。プリント位置まで先行するシートが来ていれば、ステップＳ００９に移行して、先行するシートにプリントを開始する。そして、ステップＳ０１０でプリント処理が完了したシートが搬送ベルト１０５から外れる排出部に到達しているかどうかを確認する。排出部に到達していなければ、ステップＳ００２に戻る。排出部に到達していれば、ステップＳ０１１に移行して、排出部に到達しているシートが最後のシートであるかを確認する。最後のシートでなければ、ステップＳ０１２に移行してそのまま搬送速度を変更することなく排出する。最後のシートであれば、ステップＳ０１３に移行して、シートの後端部が搬送ベルト１０５から剥離される際の搬送速度を低下させて排出する。このような一連の処理を行ってプリント処理が完了する。

このように、粘着層を備えた搬送ベルトでシートを搬送し、先行するシートの後端部の下に、後続するシートの先端部を重ねて搬送する。これによって、スループットを低下させずにシートを搬送可能であり、シートにダメージを与えることなく搬送ベルトから剥がすことができるシート搬送方法、プリント装置を実現することができた。

Ｐ シート
１０２ 給送ローラ
１０３ 搬送駆動ローラ
１０４ 搬送従動ローラ
１０５ 搬送ベルト
１０５ａ ベルト基材
１０５ｂ 粘着ゴム層
１０６ 搬送ベルト駆動ローラ
１０７ 搬送ベルトテンションローラ
１０８ プリントヘッド

Claims (7)

1. 粘着層を備えた搬送ベルトに貼り付けられたシートを搬送するシート搬送装置であって、
   先行するシートの後端部の下に、前記先行するシートに続く後続のシートの先端部を重ねて搬送可能であることを特徴とするシート搬送装置。
2. 積載されたシートの束からシートを給送する給送部と、
   給送されたシートの後端を検出する検出部と、を備え、
   前記検出部が先行するシートの後端を検出すると、前記給送部は前記先行するシートに後続するシートを給送し、
   前記給送部によるシートの給送速度は、前記搬送ベルトによるシートの搬送速度よりも速いことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記給送部による給送は、前記搬送ベルトでシートが搬送される位置よりも下から行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート搬送装置。
4. 搬送方向における前記搬送ベルトの下流側端部の近傍には、前記搬送ベルトからのシートの剥離を促進させる剥離部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
5. 前記搬送ベルトは、２つのローラに掛け渡されており、
   先行するシートと、前記先行するシートに続く後続のシートとが重なる量は、
   前記剥離部材に対して搬送方向における上流側で、前記搬送ベルトが、前記剥離部材の近傍の前記ローラによって屈曲を開始する位置、から前記剥離部材までの距離よりも長いことを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
6. 連続して搬送するシートのうち、最後に搬送するシートの後端部が、前記搬送ベルトから剥離する際に、搬送速度を低下させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のシート搬送装置を備えていることを特徴とするプリント装置。

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