JP2018008779A - 中間ユニット、後処理装置、及び印刷装置 - Google Patents
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Abstract
Description
レーザープリンターでは、トナーを用紙に転写する際に熱と圧力が用紙に加わるため、カール(用紙の一部が湾曲変形等する状態)する場合がある。また、インクジェットプリンターの場合も画像が印刷された用紙のインク(水分)の吸収やインクの乾燥等に伴ってカールする場合がある。
そのため、特許文献1では、自動的に印刷された用紙のカールを検出し、搬送ベルトで挟み込んだ用紙を一対の可変ローラーで搬送方向に対して上下に移動することにより、両方向に用紙のカール補正が可能なカール補正装置を備えたプリンターが開示されている。
そのため、インクジェットプリンターで画像が印刷された用紙を処理トレイに順次載置していった場合、印刷された用紙のカールによるスタック不良が発生してしまうという課題があった。
<印刷装置の構成>
まず、印刷装置の構成について説明する。図1は印刷装置の構成を示す概略模式図であり、図2は印刷ユニットの構成を示す構成図であり、図3は中間ユニットの構成を示す構成図である。図1に示すように、本実施形態にかかる印刷装置1は、印刷部としての印刷ユニット100と印刷ユニット100の側部に配置された後処理装置2とを備えている。更に、後処理装置2は、中間ユニット200と後処理部としての後処理ユニット300とを備えている。印刷ユニット100は、例えば、媒体としての用紙Mに対して画像を印刷する装置である。また、印刷ユニット100は、印刷装置1における各機構の駆動を統括的に制御する制御部10を備えている。後処理ユニット300は、例えば、画像が印刷された複数の用紙Mをステープル(針)で綴じるステープラー処理等の後処理を行う装置である。そして、中間ユニット200は、印刷ユニット100で画像が印刷された用紙Mを、後処理ユニット300に搬送する装置である。中間ユニット200は、印刷ユニット100と後処理ユニット300との間に配置されている。
図1に示すように、印刷ユニット100は、媒体の一例としての用紙Mに液体の一例としてのインクを付着させることで文字や図形、写真等の画像を記録するインクジェットプリンターであり、略直方体状の記録装置側筐体101を有している。記録装置側筐体101の上部には、印刷ユニット100の各種の操作を行うための操作部102が取り付けられている。
次に、本実施形態の印刷装置1(印刷ユニット100)において用いられる記録材料としてのインク(インク組成物)について説明する。
インクは、安全性、取り扱い性、各種性能(発色性、裏抜け適性、インク信頼性など)の観点から、インクの主溶媒が水である水性インク組成物であることが好ましい。なお、裏抜け適性とは、インクが記録媒体に過剰に浸透して裏抜けするのを抑制するのに適した性質を言う。
また、インクの適正な物性値(粘度など)の確保、インクの安定性及び信頼性の確保という観点で、水はインク組成物中に10質量%〜75質量%含まれることが好ましい。
色材としては、各色のインクにおいて、顔料、染料、金属酸化物などから選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。
顔料としては、特に制限されないが、ブラック用の無機顔料や有機顔料、イエロー、マゼンタ、シアンなど各色の有機顔料がある。
染料としては、イエロー、マゼンタ、シアンなど各色の染料として直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料などの各種染料などを使用することができる。
具体的には、例えば、水溶性有機溶剤として、1,2−アルカンジオールやグリコールエーテル、ピロリドン誘導体などを、多価アルコール類として、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどを使用することができる。界面活性剤としては、公知のフッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤などを使用することができる。
次に、中間ユニット200について説明する。図1に示すように、中間ユニット200は、搬入口210から搬出口211まで用紙Mを搬送可能な搬送経路218を備えている。また、搬送経路218には、搬送された用紙Mを反転する少なくとも1つの反転部(本実施形態では2つの第1反転部241と第2反転部242)を有する中間搬送部252を備えている。第1反転部241及び第2反転部242は、搬送経路218において記録部110よりも搬送方向の下流側に位置し、画像が印刷された用紙Mを反転する。また、中間ユニット200は、用紙Mが搬送される搬送経路218を備えている。従って、中間ユニット200は、印刷ユニット100において画像が印刷された用紙Mを搬送させながら乾燥させる乾燥機能と、印刷ユニット100から搬送された用紙Mを反転させるスイッチバック方式の反転機能とを備えている。
次に、後処理ユニット300について説明する。図1に示すように、後処理ユニット300は、略箱型状の枠体320を備えている。枠体320は、後処理給紙口322と後処理排紙口323とを備えている。後処理給紙口322及び後処理排紙口323は、それぞれ開口が形成されており、後処理給紙口322は、中間ユニット200の搬送経路218の下流端に対応して配置され、搬送経路218と下流側搬送経路319とが接続されている。そして、下流側搬送経路319は後処理給紙口322から後処理排紙口323に亘って配置され、中間ユニット200から搬送された用紙Mが後処理給紙口322から供給され、用紙Mに対して後処理等を施した後、後処理排紙口323から排紙される。
次に、印刷装置1の基本的な動作方法について説明する。図4から図7は、印刷装置の動作方法を示す模式図である。以下の説明では、印刷ユニット100から中間ユニット200を介して後処理ユニット300に搬送される用紙Mの搬送形態について説明する。なお、印刷ユニット100の記録ヘッド111に供給されて搬送される用紙Mを1枚目から順に第1用紙Ma、第2用紙Mb、第3用紙Mcとし、4枚目の用紙Mを第4用紙Mdとし、4枚の用紙Mは全て乾燥が省略される用紙Mとして説明する。
また、1次カールが発生した後、当該用紙Mに吸収したインクの乾燥が進んでいくと、セルロース同士が水素結合よって自由に結びつき、セルロース間の間隔が狭くなっていく。そうすると、インクが塗布された用紙Mの一方の面の方が、他方の面よりも縮んでいく。このため、用紙Mの一方の面側を重力方向に向けて載置した場合、1次カールの場合とは反対に用紙Mは重力方向に対して凹状(重力方向と反対方向側に向けて凸状)にカールする(2次カール)。
次に、中間ユニット200に設けられた乾燥ユニット270の動作について説明する。図8は、乾燥ユニットの動作を説明する模式図である。
印刷データとしての印刷dutyに応じて、乾燥が必要な用紙Mは、乾燥ユニット270が設けられている第2反転経路249に送り込まれる。第2反転経路249に進入した用紙Mは、図8に示すように、用紙Mが第2反転経路249に進入する方向において用紙Mの先端側よりも用紙Mの後端側に近い部分を第1保持部269a(図10参照)を構成する第1ローラー対268aで保持される。その後、印刷dutyに応じて、乾燥ユニット270の送風機から風Wを送風することにより用紙Mの乾燥を促進させる。なお、用紙Mは、ガイド板271により平面状にガイドされた状態で、送風が当たるので風圧により用紙Mのカール等の変形を容易に抑制することができる。
次に、中間ユニット200に乾燥ユニット270を備えた印刷装置1の動作方法について説明する。図9は、中間ユニットに乾燥ユニットを備えた印刷装置の動作方法を示すフローチャートである。なお、用紙Mの一方の面を表面、用紙Mの一方の面に対向する他方の面を裏面として説明する。
まず、制御部10からの印刷ジョブ信号を受信する(ステップS1−1)。次に、印刷ジョブ信号に基づいて印刷ユニット100において用紙Mに対して画像を印刷する(ステップS1−2)。画像が印刷された用紙Mは、搬送経路218を有する中間ユニット200に搬送される。
ステップS1−4とステップS1−5は共に、裏面の印刷dutyが所定閾値以上かどうかを判定するステップであり、ステップS1−4では、「Yes」の場合は、ステップS1−6に進み、「No」の場合は、ステップS1−7に進む。
ステップS1−8では、裏面の乾燥が必要であるため、第2反転経路249に送り込まれて、乾燥ユニット270により用紙Mの裏面を乾燥し、第2反転経路249をスイッチバックして反転した後に、後処理ユニット300へ搬送され、ステップS1−9に進む。
中間ユニット200の搬送経路に用紙Mの乾燥を促進させる乾燥ユニット270が設けられているため、搬送の途中において乾燥ユニット270により、用紙Mを十分乾燥することができるので、インクの水分による用紙Mの摩擦抵抗の低減やカールの発生を抑制することができる中間ユニット200を提供することができる。そのため、中間ユニット200から排出された用紙Mに後処理を施す際に、印刷された用紙Mの高い摩擦抵抗に伴う整列不良やカールによるスタック不良の発生を低減することができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る中間ユニット200aの張力付与機構について説明する。図10は、第2実施形態に係る中間ユニットの張力付与機構の動作を説明する模式図である。なお、第1実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
第2実施形態に係る中間ユニット200aは、乾燥時に用紙Mをガイドするガイド板271が無く、張力付与機構を備えている点が第1実施形態の中間ユニット200と異なる。
中間ユニット200aは、用紙Mのカール等の変形を抑制するために、用紙Mに張力を付与する張力付与機構が設けられている。張力付与機構は、図10に示すように、第2反転経路249に設けられている。張力付与機構は、用紙Mの一方の端部を挟持し保持する第1保持部269aを有する第1ローラー対268a、用紙Mの他方の端部を挟持し保持する第2保持部269bを有する第2ローラー対268b、及び第2反転経路249(搬送経路218)に沿って第2ローラー対268bに対する第1ローラー対268aの相対位置を変化させる変位装置(図示せず)で構成されている。なお、第1保持部269a及び第2保持部269bは、用紙Mを挟持する1対のローラーで構成されているため、用紙Mを挟持した後にローラーの回転を止めることで、用紙Mを保持することができる。
次に、中間ユニット200aに張力付与機構を備えた印刷装置1の動作方法について説明する。図11は、中間ユニットに張力付与機構を備えた印刷装置の動作方法を示すフローチャートである。なお、用紙Mの一方の面を表面、用紙Mの一方の面に対向する他方の面を裏面として説明する。
まず、制御部10からの印刷ジョブ信号を受信する(ステップS2−1)。次に、印刷ジョブ信号に基づいて印刷ユニット100において用紙Mに対して画像を印刷する(ステップS2−2)。画像が印刷された用紙Mは、搬送経路218を有する中間ユニット200aに搬送される。
中間ユニット200aの搬送経路218に用紙Mに張力を付与する張力付与機構が設けられているため、搬送の途中において張力付与機構により、用紙Mの形状を平面状に保持かつ矯正することができるので、用紙Mのカールの発生を抑制することができる中間ユニット200aを提供することができる。そのため、中間ユニット200aから排出された用紙Mに後処理を施す際に、印刷された用紙Mのカール等の変形によるスタック不良の発生を低減することができる。
次に、本発明の第2実施形態の変形例1に係る中間ユニット200bの張力付与機構について説明する。図12は、第2実施形態の変形例1に係る中間ユニット200bの張力付与機構の動作を説明する模式図である。なお、第2実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
中間ユニット200bは、張力付与機構に加圧ローラー280が設けられている。加圧ローラー280は、用紙Mが第2反転経路249に進入する方向で第2ローラー対268bよりも下流側で、用紙Mに対向する位置に配置されている。
次に、本発明の第3実施形態に係る中間ユニット200cの液体噴射ユニットについて説明する。図13は、第3実施形態に係る中間ユニットの液体噴射ユニットの動作を説明する模式図である。なお、第1実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。なお、用紙Mの一方の面を表、用紙Mの一方の面に対向する他方の面を裏として説明する。
第3実施形態に係る中間ユニット200cは、乾燥ユニット270が無く、用紙Mに液体を噴射する液体噴射ユニット290を備えている点が第1実施形態の中間ユニット200と異なる。
中間ユニット200cは、用紙Mの2次カール等の変形を抑制するために、用紙Mの表裏に水を含む液体を噴射可能な液体噴射ユニット290(本実施形態では2つの第1液体噴射ユニット290aと第2液体噴射ユニット290b)が設けられている。液体噴射ユニット290は、液体を噴射する液体噴射ヘッドを備え、図13に示すように、搬送経路218の一部である導出経路250に設けられている。液体噴射ユニット290は、用紙Mの一方の面である表に対向する位置に第1液体噴射ヘッドとしての第1液体噴射ユニット290aが、用紙Mの他方の面である裏に対向する位置に第2液体噴射ヘッドとしての第2液体噴射ユニット290bが、配置されている。そのため、用紙Mの表裏に液体を噴射することができる。
なお、液体噴射ヘッドはラインヘッドであり、用紙Mの搬送方向と交差する方向に対して液体を直線状に瞬時に噴射することができ、噴射時間の高速化を図ることができる。
なお、片面印刷された用紙Mの場合には、印刷面の水分量が多いため、用紙Mの印刷面と裏面との水分量の差を所定範囲内に納まるように、印刷面の裏面に液体を噴射する。
次に、中間ユニット200cに液体噴射ユニット290を備えた印刷装置1の動作方法について説明する。図14は、中間ユニットに液体噴射ユニットを備えた印刷装置の動作方法を示すフローチャートである。
まず、制御部10からの印刷ジョブ信号を受信する(ステップS3−1)。次に、印刷ジョブ信号に基づいて印刷ユニット100において用紙Mに対して画像を印刷する(ステップS3−2)。画像が印刷された用紙Mは、搬送経路218を有する中間ユニット200cに搬送される。
ステップS3−6では、用紙Mの表に液体を噴射する必要があるため、第1液体噴射ユニット290aにより、用紙Mの表裏の水分量の差が所定範囲内となるように、用紙Mの表に液体を噴射する。その後、後処理ユニット300へ搬送され、ステップS3−7に進む。
中間ユニット200cに設けられた液体噴射ユニット290が用紙Mの表裏の水分量の差に応じて、用紙Mの表裏のうち水分量が少ない方に液体を噴射することができるので、両面印刷の場合であっても、用紙Mの表裏の水分量の差に伴う用紙Mの表裏の乾燥時間の違いによって発生するカールを抑制することができる中間ユニット200cを提供することができる。そのため、中間ユニット200cから排出された用紙Mに後処理を施す際に、印刷された用紙Mのカールによるスタック不良の発生を低減することができる。
次に、本発明の第3実施形態の変形例2に係る液体噴射ユニットについて説明する。
このような構成とすることで、液体噴射ユニット290より下流の搬送経路218を長くすることができるので、用紙Mの2次カール等の変形を抑制するために噴射された液体の乾燥時間を長くすることができ、乾燥不足による用紙Mの摩擦抵抗の上昇を抑制することができる。
Claims (14)
- 媒体にインクで印刷を行う印刷ユニットで印刷された前記媒体を、前記媒体に後処理を行う後処理ユニットに搬送可能な搬送経路を有する中間ユニットであって、
前記搬送経路に、前記媒体に前記搬送経路に沿った張力を付与する張力付与機構が設けられていることを特徴とする中間ユニット。 - 前記搬送経路に、前記媒体の表裏を反転させる反転経路が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の中間ユニット。
- 前記張力付与機構は、
前記張力付与機構に供給される前記媒体を部分的に保持する第1保持部と、
前記第1保持部で保持された前記媒体を、前記張力付与機構に前記媒体が供給されるときの前記媒体の進行方向に対して前記第1保持部より後方の位置で部分的に保持する第2保持部と、
前記第2保持部に対する前記第1保持部の相対位置を変化させる変位装置と、を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の中間ユニット。 - 前記第1保持部は、前記媒体を挟持する1対のローラーを含む第1ローラー対で構成され、
前記第2保持部は、前記媒体を挟持する1対のローラーを含む第2ローラー対で構成されていることを特徴とする請求項3に記載の中間ユニット。 - 前記張力付与機構に供給される前記媒体が、回転する前記第2ローラー対を経て回転する前記第1ローラー対に挟持され、
前記媒体に対する前記第1ローラー対の位置が前記媒体を保持すべき保持位置に到達したときに前記第1ローラー対の回転を止め、
前記第2ローラー対を回転させながら前記第2ローラー対に対する前記第1ローラー対の相対位置を変化させ、
前記媒体が前記第2ローラー対の保持すべき保持位置に到達したときに前記第2ローラー対の回転を止めることを特徴とする請求項4に記載の中間ユニット。 - 前記媒体の印刷データに応じて、前記媒体に対する前記第1ローラー対の前記保持位置と、前記媒体に対する前記第2ローラー対の前記保持位置と、を変化させることを特徴とする請求項5に記載の中間ユニット。
- 前記張力付与機構は、印刷データに応じて、前記媒体に付与する前記張力の大きさを変化させることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の中間ユニット。
- 前記張力付与機構は、印刷データに応じて、前記媒体に前記張力を付与する時間を変化させることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の中間ユニット。
- 前記張力付与機構は、前記反転経路に設けられていることを特徴とする請求項2乃至請求項8のいずれか一項に記載の中間ユニット。
- 複数の前記反転経路を有し、
前記張力付与機構は、前記複数の反転経路のうち一部の前記反転経路に設けられていることを特徴とする請求項9に記載の中間ユニット。 - 前記張力付与機構で前記張力を付与している前記媒体に向けて送風する送風機を有することを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の中間ユニット。
- 媒体にインクで印刷を行う印刷ユニットで印刷された前記媒体に後処理を行う後処理装置であって、
前記媒体に後処理を行う後処理部と、
前記媒体を前記後処理部に搬送可能な搬送経路と、を有し、
前記搬送経路は、前記媒体の表裏を反転させる反転経路を含み、
前記搬送経路に、前記媒体に前記搬送経路に沿った張力を付与する張力付与機構が設けられていることを特徴とする後処理装置。 - 前記搬送経路に、前記媒体の表裏を反転させる反転経路が設けられていることを特徴とする請求項12に記載の後処理装置。
- 媒体にインクで印刷を行う印刷部と、
前記印刷部で印刷された前記媒体に後処理を施す後処理部と、
前記媒体を前記印刷部から前記後処理部に搬送可能な搬送経路と、を有し、
前記搬送経路は、前記媒体の表裏を反転させる反転経路を含み、
前記搬送経路に、前記媒体に前記搬送経路に沿った張力を付与する張力付与機構が設けられていることを特徴とする印刷装置。
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