JP2018080013A - デカール装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

デカール装置及びそれを備えた画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】必要に応じてデカールするか否かを選択可能である簡易な構成のデカール装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】デカール装置は、ベルト搬送部材と、第1ローラーと、第2ローラーと、を有する。ベルト搬送部材は、複数のベルト保持ローラーと、ベルト保持ローラーに掛け回される無端状のベルトと、を有する。第1ローラーは、ベルトの外周面に接触して第1ニップ部を形成する。第2ローラーは、第1ローラーの外周面にベルトと反対側から接触して第2ニップ部を形成する。記録媒体のカールを矯正する場合、第1ニップ部が記録媒体の進入位置に対向する第1の姿勢において第1ニップ部に記録媒体を挿通させる。記録媒体のカールを矯正しない場合、第2ニップ部が記録媒体の進入位置に対向する第2の姿勢において第2ニップ部に記録媒体を挿通させる。【選択図】図2

Description

本発明は、用紙等のシート状の記録媒体のカールを除去するデカール装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
従来、複写機、プリンター等の電子写真方式、或いはインクジェット記録式の画像形成装置においては、用紙にカール(巻きぐせ)が発生してしまうことがあった。このようなカールの主要因としては、電子写真式の画像形成装置におけるトナーに含まれる樹脂成分の熱定着による収縮、インクジェット式の画像形成装置におけるインクの浸透による用紙の膨張、或いは温湿度条件による用紙の調湿機能等が挙げられる。
用紙のカールを防ぐ方法としては、例えば特許文献1、2に示すように、一対のローラー、或いはローラーとベルトとのニップ部に用紙を通過させてデカールを行うデカール装置を設ける方法が一般的である。
特開昭61−2654号公報 特開2003−295657号公報
ところで、用紙のカールする度合いは用紙の厚みや坪量(目付量)、印字濃度(印字率)、温湿度等の条件によって異なる。例えばインクジェット記録方式では、一般的に薄紙のカール量は大きく、厚紙のカール量は小さいか、若しくはカールしない。そのため、特許文献1,2の方法のように常に一定の割合でカールの矯正(デカール)を行うと、厚紙に対してデカール量が過剰になったり、逆カールが発生したりするという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、必要に応じてデカールするか否かを選択可能である簡易な構成のデカール装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、ベルト搬送部材と、第1ローラーと、第2ローラーと、を有するデカール装置である。ベルト搬送部材は、複数のベルト保持ローラーと、ベルト保持ローラーに掛け回され、シート状の記録媒体の非画像形成面に接触する無端状のベルトと、を有する。第1ローラーは、ベルトの外周面に接触して第1ニップ部を形成し、記録媒体の画像形成面に接触する。第2ローラーは、第1ローラーの外周面にベルトと反対側から接触して第2ニップ部を形成する。記録媒体のカールを矯正する場合、第1ニップ部が記録媒体の進入位置に対向する第1の姿勢において第1ニップ部に記録媒体を挿通させる。記録媒体のカールを矯正しない場合、第2ニップ部が記録媒体の進入位置に対向する第2の姿勢において第2ニップ部に記録媒体を挿通させる。
本発明の第1の構成によれば、記録媒体が薄紙等のカールし易い紙である場合は第1の姿勢において第1ニップ部に記録媒体を挿通することで、記録媒体のカールを除去することができる。また、記録媒体が厚紙等のカールし難い紙である場合は第2の姿勢において第2ニップ部に記録媒体を挿通することで、不必要なカール除去が行われずシワや逆カールの発生を抑制することができる。
本発明のデカール装置14を備えた画像形成装置の一例である、インクジェット記録式のプリンター100の内部構成を示す図 本発明の第1実施形態に係るデカール装置14の外観斜視図 第1実施形態のデカール装置14の側面断面図であって、デカール装置14が第1の姿勢にある状態を示す図 第1実施形態のデカール装置14の側面断面図であって、デカール装置14が第2の姿勢にある状態を示す図 第1実施形態のデカール装置14の側面断面図であって、デカールローラー25と駆動ローラー20とをアイドルギア42a、42bで連結した変形例を示す図 本発明の第2実施形態に係るデカール装置14の側面断面図であって、デカール装置14が第1の姿勢にある状態を示す図 第2実施形態のデカール装置14の側面断面図であって、デカール装置14が第2の姿勢にある状態を示す図 第2実施形態のデカール装置14の側面断面図であって、ギア列53により対向ローラー31を昇降させる変形例を示す図
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明のデカール装置14を備えた画像形成装置の一例である、インクジェット記録式のプリンター100の構成を示す図である。
図1に示すように、プリンター100は、プリンター本体1の内部下方に用紙収容部である給紙カセット2aが配置されており、プリンター本体1の右側面外部には手差し給紙トレイ2bが備えられている。給紙カセット2aの用紙搬送方向下流側、すなわち図1における給紙カセット2aの右側の上方には給紙装置3aが配置されている。また、手差し給紙トレイ2bの用紙搬送方向下流側、すなわち図1における手差し給紙トレイ2bの左側には給紙装置3bが配置されている。この給紙装置3a、3bにより、用紙Pは1枚ずつ分離されて送り出される。
また、プリンター100の内部には第1用紙搬送路4aが設けられている。第1用紙搬送路4aは、給紙カセット2aに対して右上方に位置し、手差し給紙トレイ2bに対して左方に位置する。給紙カセット2aから送り出された用紙Pは第1用紙搬送路4aを通ってプリンター本体1の側面に沿って垂直上方に、手差し給紙トレイ2bから送り出された用紙は第1用紙搬送路4aを通って略水平左方に向けて搬送される。
用紙搬送方向に対し第1用紙搬送路4aの下流端にはレジストローラー対13が備えられている。さらにレジストローラー対13の下流側直近にはベルト搬送部5及びインクジェット記録部9が配置されている。レジストローラー対13は用紙Pの斜め送りを矯正しつつインクジェット記録部9が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、ベルト搬送部5に向かって用紙Pを送り出す。
ベルト搬送部5は、駆動ローラーと従動ローラーとに巻き掛けられた無端状の搬送ベルトを備えている。搬送ベルトは駆動ローラーにより図1において反時計回り方向に回転する。
インクジェット記録部9は、ベルト搬送部5の搬送面(上面)に対して所定の間隔(例えば1mm)が形成されるような高さに支持されており、用紙Pの幅以上の記録領域を有している。インクジェット記録部9は、ベルト搬送部5の搬送面に吸着保持されて搬送される用紙Pに対して、外部コンピューター等から受信した画像データの情報に対応した各色のインクを印字位置に対応したインク吐出ノズル(図示せず)から吐出する。
用紙搬送方向に対しベルト搬送部5の下流側(図1の左側)には搬送ガイド部12が配置されている。インクジェット記録部9においてインク画像が記録された用紙Pは搬送ガイド部12へと送られ、搬送ガイド部12を通過する間に用紙P表面に吐出されたインクが乾燥される。
用紙搬送方向に対し搬送ガイド部12の下流側であってプリンター本体1の左側面近傍にはデカール装置14が備えられている。搬送ガイド部12においてインクが乾燥された用紙Pはデカール装置14へと送られ、用紙Pのカールが矯正(デカール)される。
用紙搬送方向に対しデカール装置14の下流側(図1の上方)には第2用紙搬送路4bが設けられている。デカール装置14を通過した用紙Pは両面記録を行わない場合、第2用紙搬送路4bから排出ローラー対15aを介してプリンター100の左側面外部に設けられた第1排出トレイ17aに排出される。第1排出トレイ17aの下方には第2排出トレイ17bが配置されている。デカール装置14によるデカールを行わない場合は、デカール装置14を通過した用紙Pはそのまま水平方向に搬送されて排出ローラー対15bを介して第2排出トレイ17bに排出される。
また、搬送ガイド部12の下方にはメンテナンスユニット19が配置されている。メンテナンスユニット19は、インクジェット記録部9の下方に移動し、記録ヘッドのインク吐出ノズルの目詰まりを防ぐためにインク吐出ノズルから強制的に吐出(パージ)されるインクを拭き取り、拭き取られたインクを回収する。
更に、プリンター100内には、上記のベルト搬送部5、インクジェット記録部9、レジストローラー対13、デカール装置14、メンテナンスユニット19等の動作を制御する制御部(CPU)50が配置されている。
図2は、本発明の第1実施形態に係るデカール装置14の外観斜視図、図3は、第1実施形態のデカール装置14の側面断面図である。なお、図2ではデカール装置14のフレーム14aの記載を省略している。デカール装置14は、駆動ローラー20及び従動ローラー21に掛け回されて回動し、用紙Pの裏面(非画像形成面)に接触する無端状のデカールベルト23と、デカールベルト23に圧接され、用紙Pの表面(画像形成面)に接触するデカールローラー25と、デカールローラー25にデカールベルト23と反対側から圧接される対向ローラー31とを有する。駆動ローラー20、従動ローラー21及びデカールベルト23はベルト搬送部材27を構成している。
駆動ローラー20の回転軸20aには駆動入力ギア30が固定されている。駆動入力ギア30は駆動ローラー20を回転駆動するベルト駆動モーター(図示せず)に連結されている。また、デカールローラー25の回転軸25aはギア列(図示せず)を介してローラー駆動モーター(図示せず)に連結されている。即ち、デカールベルト23とデカールローラー25はそれぞれ独立して回転する。
駆動ローラー20、従動ローラー21及び対向ローラー31は、フレーム14aにより回転軸の両端を回転可能に支持されている。フレーム14aはデカールローラー25の回転軸25aを中心として回動可能に支持されている。フレーム14aには第1デカール進入ガイド33a、33b、第2デカール進入ガイド35a、35b、デカール後ガイド37、及び駆動入力ギア40が固定されている。駆動入力ギア40には駆動伝達ギア41が係合している。モーター等の駆動源からの駆動力により駆動伝達ギア41を所定方向に所定量回転させることで駆動入力ギア40も所定方向に所定量だけ回転する。これにより、駆動入力ギア40と共にフレーム14aが回転軸25aを中心として正逆回転する。
用紙Pのデカールを行う場合、デカール装置14は図3に示すように、デカールベルト23とデカールローラー25で形成される第1ニップ部N1が用紙Pの進入位置(搬送ガイド部12の下流側端部)に対向する姿勢(以下、第1の姿勢という)に支持されている。
インクジェット記録部9においてインク画像が記録され、搬送ガイド部12を通過した用紙Pは、第1デカール進入ガイド33a、33bによって上下方向からガイドされながら第1ニップ部N1に向けて搬送される。そして、水平方向から上方向に屈曲する第1ニップ部N1を通過することで用紙Pのデカールが行われる。
用紙搬送方向に対しデカールローラー25の下流側にはデカール後ガイド37がデカールベルト23に対向して配置されている。第1ニップ部N1を通過した用紙Pは、デカールベルト23とデカール後ガイド37によって左右方向からガイドされながら図3の矢印A方向に搬送され、第2用紙搬送路4bから排出ローラー対15aを介して第1排出トレイ17a(いずれも図1参照)に排出される。
インクジェット記録式のプリンター100では、例えば用紙Pが薄紙である場合はカール量が大きくなり、用紙Pが厚紙である場合はカール量が小さいか、若しくはカールしない。そのため、厚紙である用紙Pが第1ニップ部N1を通過すると、デカール量が過剰になったり、シワや逆カールが発生したりするおそれがある。そこで、本実施形態のデカール装置14では、用紙Pのデカールが不要である場合は第1ニップ部N1を通過させずに用紙Pを搬送可能としている。
図4は、第1実施形態のデカール装置14の側面断面図であって、図3の状態からデカールローラー25の回転軸25aを中心としてベルト搬送部材27及び対向ローラー31を時計回り方向に回動させた状態を示している。用紙Pのデカールを行わない場合、図3の状態から回転軸25aを中心としてフレーム14aを時計回り方向に所定量(約90°)回転させる。その結果、デカール装置14は図4に示すように、第1ニップ部N1が上方に移動するとともに、デカールローラー25と対向ローラー31で形成される第2ニップ部N2が用紙Pの進入位置に対向する姿勢(以下、第2の姿勢という)に支持される。
インクジェット記録部9においてインク画像が記録され、搬送ガイド部12を通過した用紙Pは、第2デカール進入ガイド35a、35bによって上下方向からガイドされながら第2ニップ部N2に向けて搬送される。第2ニップ部N2を通過した用紙Pはそのまま水平方向に搬送され、排出ローラー対15bを介して第2排出トレイ17b(いずれも図1参照)に排出されるため、用紙Pのデカールは行われない。
本実施形態の構成によれば、用紙Pが薄紙等のカールし易い紙である場合はデカール装置14を図3に示した第1の姿勢として第1ニップ部N1に用紙Pを挿通することで、用紙Pのデカールを行うことができる。また、用紙Pが厚紙等のカールし難い紙である場合はデカール装置14を図4に示した第2の姿勢として第2ニップ部N2に用紙Pを挿通することで、不必要なデカールが行われずシワや逆カールの発生を抑制することができる。また、デカール装置14を第2の姿勢とした場合は第2ニップ部N2を通過した用紙Pが、第2ニップ部N2に進入する前の搬送方向(ここでは水平方向)に搬送されるため、厚紙のように屈曲した搬送路を通すことのできない用紙も使用することができる。
図4に示した構成では、フレーム14aの回転に伴い駆動ローラー20の回転軸20aに固定された駆動入力ギア30(図2参照)とベルト駆動モーターとの連結が解除されるため、第2の姿勢においてはデカールベルト23が回動しない。従って、第2の姿勢で用紙Pを搬送する際にデカールベルト23との摩擦によってデカールローラー25の回転負荷が増大する。
図5は、第1実施形態の変形例を示す図であって、デカールローラー25と駆動ローラー20とをアイドルギア42a、42bで連結した構成を示す側面断面図である。図5の構成では、デカールローラー25と駆動ローラー20とがアイドルギア42a、42bで連結されており、デカールローラー25の回転軸25aに連結されたローラー駆動モーターを用いて駆動ローラー20を回転させる。即ち、デカールローラー25と駆動ローラー20の駆動源を共通としている。この構成によれば、第2の姿勢で用紙Pを搬送する際にデカールベルト23が回動するため、デカールローラー25の回転負荷を軽減することができる。
図6は、本発明の第2実施形態に係るデカール装置14の側面断面図である。本実施形態では、対向ローラー31はデカールローラー25の下方に配置されており、対向ローラー31の回転軸31aはアーム部材43の一端に回転可能に支持されている。アーム部材43の他端はフレーム14aに固定されておらず、第1デカール進入ガイド33bの下方の支軸45に揺動可能に支持されている。即ち、対向ローラー31は支軸45を中心として上下に揺動可能となっている。対向ローラー31の回転軸31aはコイルバネ47によって上向きに付勢されている。フレーム14aにはアーム部材43の揺動を規制する規制部材50が固定されている。
また、本実施形態では第2デカール進入ガイド35a、35bは設けられていない。さらに、第1デカール進入ガイド33a、33bはフレーム14aに固定されておらず、フレーム14aと共に回転しない構成となっている。デカール装置14の他の部分の構成は第1実施形態と同様である。
用紙Pのデカールを行う場合、デカール装置14は図6に示すように、第1ニップ部N1が用紙Pの進入位置に対向する第1の姿勢に支持されている。このとき、アーム部材43の上方には規制部材50が当接しており、対向ローラー31の上方向への移動が規制されている。インクジェット記録部9においてインク画像が記録され、搬送ガイド部12を通過した用紙Pは、第1デカール進入ガイド33a、33bによって上下方向からガイドされながら第1ニップ部N1に向けて搬送される。そして、水平方向から上方向に屈曲する第1ニップ部N1を通過することで用紙Pのデカールが行われる。
第1ニップ部N1を通過した用紙Pは、デカールベルト23とデカール後ガイド37によって左右方向からガイドされながら図6の矢印A方向に搬送され、第2用紙搬送路4bから排出ローラー対15aを介して第1排出トレイ17a(いずれも図1参照)に排出される。
図7は、第2実施形態のデカール装置14の側面断面図であって、図6の状態からデカールローラー25の回転軸25aを中心としてベルト搬送部材27を時計回り方向に回動させた状態を示している。用紙Pのデカールを行わない場合、図6の状態から回転軸25aを中心としてフレーム14aを時計回り方向に所定量(約90°)回転させる。
その結果、デカール装置14は図7に示すように、第1ニップ部N1が上方に移動するとともに、フレーム14aと共に規制部材50も回転し、アーム部材43の上方から退避するため、コイルバネ47の付勢力によってアーム部材43に支持された対向ローラー31が上方向に揺動し、デカールローラー25の下方に圧接されて第2ニップ部N2が形成される。そして、第2ニップ部N2が用紙Pの進入位置(第1デカール進入ガイド33a、33bの下流側端部)に対向する第2の姿勢に支持される。
インクジェット記録部9においてインク画像が記録され、搬送ガイド部12を通過した用紙Pは、第1デカール進入ガイド33a、33bによって上下方向からガイドされながら第2ニップ部N2に向けて搬送される。第2ニップ部N2を通過した用紙Pはそのまま水平方向に搬送され、排出ローラー対15bを介して第2排出トレイ17b(いずれも図1参照)に排出されるため、用紙Pのデカールは行われない。
本実施形態の構成によれば、第1実施形態と同様に、デカール装置14を図6に示した第1の姿勢として第1ニップ部N1に用紙Pを挿通することで、薄紙等のカールし易い用紙Pのデカールを行うことができる。また、デカール装置14を図7に示した第2の姿勢として第2ニップ部N2に用紙Pを挿通することで、厚紙等のカールし難い用紙Pに対して不必要なデカールが行われずシワや逆カールの発生を抑制することができる。また、デカール装置14を第2の姿勢とした場合は第2ニップ部N2を通過した用紙Pが水平方向に搬送されるため、厚紙のように屈曲した搬送路を通すことのできない用紙も使用することができる。
また本実施形態では、用紙Pのデカールを行う場合と行わない場合の両方で第1デカール進入ガイド33a、33bを使用するため、第2デカール進入ガイド35a、35bを設ける必要がなく、デカール装置14の構成が簡素化される。
なお、本実施形態ではアーム部材43とコイルバネ47とを用いて対向ローラー31を昇降させる構成としたが、対向ローラー31の昇降機構はこれに限定されるものではなく、例えば図8に示すように、アーム部材43の支軸45に昇降用ギア51を固定し、駆動伝達ギア41と昇降用ギア51とをギア列53で連結する構成としてもよい。図8の構成によれば、駆動伝達ギア41を回転させることによってフレーム14aの回転とアーム部材43の揺動(対向ローラー31の昇降)とを同時に行うことができる。
さらに、本実施形態においても図5に示したように、デカールローラー25と駆動ローラー20とをアイドルギア42a、42bで連結し、デカールローラー25を回転させるローラー駆動モーターを用いて駆動ローラー20を回転させる構成とすれば、第2の姿勢で用紙Pを搬送する際にデカールベルト23が回動するため、デカールローラー25の回転負荷を軽減することができる。
その他、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態においては、デカール装置14を備えたインクジェット記録式のプリンター100を例に挙げて説明したが、本発明のデカール装置は、インクジェット記録式に限らず、電子写真方式の複写機、プリンター、複合機、ファクシミリ等の、他の画像形成装置にも全く同様に適用可能である。
本発明は、デカールローラーとベルトのニップ部にシート状の記録媒体を挿通させてカールを矯正するデカール装置に利用可能である。本発明の利用により、必要に応じてデカールするか否かを選択可能である簡易な構成のデカール装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
9 インクジェット記録部(画像形成部)
12 搬送ガイド部
14 デカール装置
14a フレーム
20 駆動ローラー(ベルト保持ローラー)
20a 回転軸(駆動ローラー)
21 従動ローラー(ベルト保持ローラー)
23 デカールベルト
25 デカールローラー(第1ローラー)
25a 回転軸(デカールローラー)
27 ベルト搬送部材
31 対向ローラー(第2ローラー)
33a、33b 第1デカール進入ガイド
35a、35b 第2デカール進入ガイド
37 デカール後ガイド
40 駆動入力ギア
41 駆動伝達ギア
42a、42b アイドルギア
43 アーム部材
50 規制部材
100 プリンター(画像形成装置)
P 用紙(記録媒体)
N1 第1ニップ部
N2 第2ニップ部

Claims (7)

  1. 複数のベルト保持ローラーと、該ベルト保持ローラーに掛け回され、シート状の記録媒体の非画像形成面に接触する無端状のベルトと、を有するベルト搬送部材と、
    前記ベルトの外周面に接触して第1ニップ部を形成し、記録媒体の画像形成面に接触する第1ローラーと、
    該第1ローラーの外周面に前記ベルトと反対側から接触して第2ニップ部を形成する第2ローラーと、
    を有し、
    記録媒体のカールを矯正する場合、前記第1ニップ部が記録媒体の進入位置に対向する第1の姿勢において前記第1ニップ部に記録媒体を挿通させ、
    記録媒体のカールを矯正しない場合、前記第2ニップ部が記録媒体の進入位置に対向する第2の姿勢において前記第2ニップ部に記録媒体を挿通させることを特徴とするデカール装置。
  2. 前記ベルト搬送部材および前記第2ローラーは、前記第1ローラーとの接触を維持した状態で前記第1ローラーの回転軸を中心として回動可能に支持されており、
    前記ベルト搬送部材および前記第2ローラーを所定方向に回動させることで前記第1の姿勢と前記第2の姿勢とを切り換えることを特徴とする請求項1に記載のデカール装置。
  3. 前記ベルト搬送部材は、前記第1ローラーとの接触を維持した状態で前記第1ローラーの回転軸を中心として回動可能に支持され、前記第2ローラーは前記第1ローラーに対し接離可能に支持されており、
    前記第1の姿勢において前記第2ローラーは前記第1ローラーから離間しており、前記第1の姿勢から前記ベルト搬送部材を所定方向に回動させることで、前記第2ローラーが前記第1ローラーに接触して前記第2ニップ部を形成する前記第2の姿勢に切り換わることを特徴とする請求項1に記載のデカール装置。
  4. 前記第2ニップ部を通過した記録媒体は、前記第2ニップ部に進入する前の記録媒体の搬送方向と同一方向に搬送されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のデカール装置。
  5. 前記ベルト保持ローラーのうち1つは前記ベルトに回転駆動力を付与する駆動ローラーであり、前記第1ローラーと前記駆動ローラーとがアイドルギアで連結されることにより同一の駆動源で駆動されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のデカール装置。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のデカール装置と、
    記録媒体の搬送方向に対し前記デカール装置の上流側に設けられ、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    を有する画像形成装置。
  7. 前記画像形成部が、記録媒体上に液体状のインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録部であることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
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