JP2020101326A - 媒体乾燥装置、媒体処理装置、および記録システム - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、媒体を挟持しつつ媒体を加熱する乾燥ローラー対を備える乾燥装置が開示されている。
例えば、加熱手段を媒体搬送方向に複数並べて配置すれば、媒体をより乾燥させることができるが、装置の製造コストの増加や装置の大型化の虞がある。
第1の態様に係る媒体乾燥装置は、媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される媒体を加熱する1つの加熱手段を備え、媒体を前記加熱手段による加熱領域に複数回搬送可能に構成される、ことを特徴とする。
本態様によれば、前記駆動ローラーと前記従動ローラーとのニップ圧を変えることができる。
本態様によれば、媒体への液体吐出量に応じて前記駆動ローラーと前記従動ローラーとのニップ圧を変更し、媒体を適切に乾燥することができる。
本態様によれば、加熱により媒体から発せられる蒸気を装置外部に排出することができる。
本態様によれば、前記加熱手段を制御する制御部は、条件に応じて前記加熱手段による媒体の加熱を制御するので、媒体を適切に乾燥することができる。
本態様によれば、前記処理部による処理に加え、前記媒体乾燥装置で乾燥処理された媒体に対して中綴じ処理を行うことができる。
また、前記中綴じユニットが装着された際、当該中綴じユニットは、前記トレイの下方に位置するので、前記中綴じユニットによって前記トレイに排出された媒体の取り出しが妨げられることがない。
本態様によれば、記録システムにおいて、上述した第11から第13の態様のいずれかの作用効果が得られる。
以下、第1実施形態について図を参照して説明する。各図において示すX−Y−Z座標系はX軸方向が装置奥行き方向を示し、Y軸方向が装置幅方向を示し、Z軸方向が装置高さ方向を示している。
図1に示す記録システム1は、一例として、図1の右方から左方に向かって順に記録ユニット2と、中間ユニット3と、媒体処理装置としての第1ユニット5と、第1ユニット5に対して着脱可能な中綴じユニットとしての第2ユニット6とを備えている。
記録システム1は、第2ユニット6を取り外し、記録ユニット2における記録後の媒体に対して行う後処理として、中綴じ処理を行わない構成とすることも可能である。尚、第2ユニット6を取り外した状態の記録システム1の図示は省略する。
以下、記録ユニット2、中間ユニット3、第1ユニット5(媒体処理装置)、媒体乾燥装置50、第2ユニット6の順に詳しく説明する。
図1を参照して記録ユニット2について説明する。記録ユニット2は、媒体に記録を行う記録部としてのラインヘッド20を備えるプリンター部10と、スキャナー部11を備える複合機として構成されている。本実施形態において、ラインヘッド20は、液体であるインクを媒体に吐出して記録を行う、所謂インクジェット式の記録ヘッドとして構成されている。
プリンター部10の下部には、複数の媒体収容カセット12を備えるカセット収容部14が設けられている。媒体収容カセット12に収容された媒体Pが、図1において実線で示される給送経路21を通ってラインヘッド20による記録領域に送られて、記録動作が行われる。ラインヘッド20による記録後の媒体は、ラインヘッド20の上方に設けられる記録後排出トレイ13に媒体を排出するための経路である第1排出経路22か、中間ユニット3に媒体を送るための経路である第2排出経路23か、のいずれかに送られる。
図1を参照して中間ユニット3について説明する。図1に示される中間ユニット3は、記録ユニット2から受け入れた媒体を第1ユニット5に受け渡す。中間ユニット3は、記録ユニット2と第1ユニット5との間に配置されている。記録ユニット2の第2排出経路23を搬送された媒体は、受入経路30から中間ユニット3に受け入れられて、第1ユニット5に向けて搬送される。尚、受入経路30は、図1において実線で示されている。
第1スイッチバック経路31は矢印A1方向に媒体を受け入れた後、矢印A2方向に媒体をスイッチバックさせる経路である。第2スイッチバック経路32は矢印B1方向に媒体を受け入れた後、矢印B2方向に媒体をスイッチバックさせる経路である。
したがって、直近の記録面が下を向いた状態の媒体が、中間ユニット3の+Y方向から第1ユニット5の第1搬送経路43に受け渡される。
尚、受入経路30、第1スイッチバック経路31、第2スイッチバック経路32、及び合流経路33のそれぞれには、媒体を搬送する手段の一例として、図示を省略するローラー対が一つ以上配置されている。
記録後の媒体を、記録ユニット2から中間ユニット3を介して第1ユニット5に受け渡すことにより、記録後の媒体が第1ユニット5に送られるまでの搬送時間を長くとり、第1ユニット5或いは第2ユニット6に到達するまでに、媒体をより乾燥させることができる。
続いて、第1ユニット5(媒体処理装置)について説明する。図1に示される第1ユニット5は、−Y方向の下方に中間ユニット3から媒体を受け入れる受け入れ部41を備えている。中間ユニット3の合流経路33を搬送される媒体は、受け入れ部41から第1ユニット5内に入り、第1搬送経路43に受け渡される。
第1ユニット5は、受け入れ部41から受け入れた媒体を端綴じ部42に送る第1搬送経路43と、第2分岐部D2で第1搬送経路43から分岐して媒体を媒体乾燥装置50に送る第2搬送経路44と、を備えている。第2分岐部D2には、媒体の送り先を第1搬送経路43と第2搬送経路44との間で切り換える不図示のフラップが設けられている。
媒体乾燥装置50及び端綴じ部42がこのような位置関係で配置されることにより、第1ユニット5の水平方向寸法の増大を抑制して装置の小型化を実現できる。
続いて、第1処理部としての媒体乾燥装置50について説明する。
記録ユニット2のラインヘッド20からインク(液体)が吐出されて記録が行われた媒体は、中間ユニット3内を搬送される間にインクがある程度蒸発して乾燥するが、媒体の乾燥が十分ではないと、端綴じ処理や中綴じ処理を行うために複数枚の媒体を整合する際の整合性が不良となる場合がある。図1に示す媒体を端綴じ部42や中綴じ処理部70に媒体を送る前に、媒体乾燥装置50において媒体に乾燥処理を施すことができる。
本実施形態においては、乾燥駆動ローラー51aが加熱されるように構成されている。したがって、ヒートローラー対51に媒体をニップして搬送しつつ媒体を加熱することができる。
ヒートローラー対51において加熱されるローラーである乾燥駆動ローラー51aは、一例として、ローラー内部に図2及び図3に示す誘導コイル53を備え、誘導コイル53に電流を流すことにより発生する磁場の作用でローラーを発熱させる誘導発熱方式で加熱することができる。また、誘導発熱方式の他、例えばハロゲンランプを熱源として用いることもできる。
乾燥駆動ローラー51aは、一例として熱伝導率の高い金属材料で形成されている。尚、乾燥従動ローラー51bは、樹脂材料で形成したスポンジ等の弾性を有する材料で形成されている。
第1誘導コイル53a及び第2誘導コイル53bは、図3に示されるように、媒体の幅方向であるX軸方向にずれて配置されており、このことにより、乾燥駆動ローラー51aの加熱領域がX軸方向において複数に分割されている。
尚、媒体幅方向における加熱領域の異なる誘導コイル53を三本以上設けることもできるし、1本の誘導コイル53で媒体幅方向の全域を加熱する構成とすることもできる。
また、乾燥駆動ローラー51aと乾燥従動ローラー51bとの双方が加熱されるように構成することもできる。乾燥駆動ローラー51aと乾燥従動ローラー51bとの双方が加熱される構成であれば、用紙の両面を加熱して、より確実な用紙の乾燥を実現できる。
また、図2に示されるように、ヒートローラー対51による加熱領域Hに対して媒体搬送方向の下流であって、第1搬送ローラー対54Aの上流には、加熱により媒体から発せられる蒸気を第1ユニット5の外部に排出する排気手段として、第1ダクト55a及び第2ダクト55bが設けられている。
図2において、第1ダクト55aは第1ファン56a(図5も参照)により吸引されており、第2ダクト55bは第2ファン56b(図6も参照)により吸引されている。
内吸引部58a及び外吸引部58bは、図5または図6のように、媒体搬送方向に沿う縦格子状に形成することができる他、板状体に孔を設けたり、網目状に形成したりすることもできる。
第1ダクト55a及び第2ダクト55bは、ループ状搬送経路52に設けられているので、媒体を加熱領域Hに複数回搬送する間に、媒体の冷却を行うことができる。つまり、ヒートローラー対51による媒体の加熱と、第1ダクト55a及び第2ダクト55bによる媒体の冷却と、を交互に複数回行うことができる。このことによって、媒体の乾燥を効果的に行うことができる。
ヒートローラー対51で媒体Pをニップして搬送すると、図4に示されるように、加熱されている乾燥駆動ローラー51aの外周に沿って媒体Pが張り付く場合がある。本実施形態では、剥離部材92が、乾燥駆動ローラー51aの外周に張り付いた媒体Pを乾燥駆動ローラー51aから剥がすので、媒体Pを適切に搬送することができる。
図2に示されるループ状搬送経路52において、第2搬送ローラー対54Bの下流であって、第3搬送ローラー対54Cの上流には、第4搬送経路59が接続されている。第4搬送経路59は、第1搬送経路43に第2合流部G2(図1参照)で合流し、ヒートローラー対51による乾燥処理後の媒体を第1搬送経路43に戻す経路である。
また、ループ状搬送経路52において、第1搬送ローラー対54Aの下流であって、第2搬送ローラー対54Bの上流には、第5搬送経路60が接続されている。第5搬送経路60は、図1に示す第1排出部61に連なる経路であり、ヒートローラー対51による乾燥処理後の媒体を第2ユニット6に向けて送り出す経路である。
本実施形態において、切換フラップ90は、第1切換フラップ90a及び第2切換フラップ90bの二つを備えている。
第1切換フラップ90aは第1軸部91aを備え、第1軸部91aを中心として揺動可能に構成されている。第2切換フラップ90bは第2軸部91bを備え、第2軸部91bを中心として揺動可能に構成されている。
第1切換フラップ90a及び第2切換フラップ90bは、不図示のモーターや電磁クラッチにより動作され、その動作は一例として記録ユニット2に設けられる制御部25により制御することができる。
切換フラップ90を第1状態とすることにより、ヒートローラー対51を通って乾燥処理された媒体を第5搬送経路60に送り、第1排出部61から第2ユニット6に媒体を受け渡すことができる。
切換フラップ90を第2状態とすることにより、ヒートローラー対51を通って乾燥処理された媒体を第4搬送経路59に送り、以って、端綴じ部42に送ることができる。
以上のような切換フラップ90を備えることにより、媒体を第2ユニット6に送る場合と端綴じ部42に送る場合との双方において乾燥処理を施すことができる。
ループ状搬送経路52が、水平方向から見て端綴じ部42の領域内に収まっていることにより、装置の水平方向寸法の増大を効果的に抑制して装置の小型化を実現できる。
尚、媒体乾燥装置50は、ループ状搬送経路52を有しない構成とすることも可能である。この構成については第2実施形態において説明する。
ヒートローラー対51において、乾燥従動ローラー51bは、乾燥駆動ローラー51aに対して所定の押圧力をもって押圧されるように構成されている。そして、乾燥従動ローラー51bの乾燥駆動ローラー51aに対する押圧力を変更可能に構成されている。
より具体的には、図8に示されるように、媒体乾燥装置50は、乾燥従動ローラー51bを乾燥駆動ローラー51aに対して押圧する押圧手段96と、押圧手段96の押圧力を変更する押圧力変更手段としての偏心カム95と、を備えている。本実施形態において、押圧手段96は引っ張りバネである。
尚、図8においては、押圧手段96の状態の変化を分かり易くするため、乾燥従動ローラー51bをループ状搬送経路52から大きく退避させているが、乾燥従動ローラー51bは、乾燥駆動ローラー51aに接触した状態を保ちつつ乾燥駆動ローラー51aに対して進退することにより押圧力を変えることができる。
偏心カム95の回転は、制御部25によって制御され、以って乾燥従動ローラー51bの乾燥駆動ローラー51aに対する押圧力を変えて、ヒートローラー対51におけるニップ圧を調整することができる。偏心カム95の位相は、不図示のエンコーダーにより、制御部25が検知できる構成である。
乾燥従動ローラー51bの乾燥駆動ローラー51aに対する押圧力、言い換えると、ヒートローラー対51におけるニップ圧は、条件に応じて変更する構成とすることができる。
より具体的には、媒体に液体であるインクが吐出されて記録が行われた記録後媒体を乾燥する場合に、媒体へのインク吐出量(液体吐出量)に応じて押圧手段96の押圧力を変更する。
このような不具合を抑制するため、制御部25は、例えば以下の表1に示されるような媒体への液体吐出量に応じたヒートローラー対51のニップ圧、及び乾燥従動ローラー51bの乾燥駆動ローラー51aに対する押圧力の関係を表すテーブルに基づいて、乾燥従動ローラー51bの乾燥駆動ローラー51aに対する押圧力を調整することができる。
また、これに限られず、記録濃度(%)は、1枚の用紙の面積に対するインクが吐出された領域の面積の割合とすることもできる。
制御部25は、設置環境における温度と、設置環境における湿度と、インク吐出量(記録濃度)とに応じた制御テーブルを有している。
尚、表2に示す制御テーブルにおいて、ヒートローラー対51のニップ圧は、一例として低圧<中圧<高圧の関係となる3段階のニップ圧に分けられている。勿論、ニップ圧を更に細かく分けて制御することもできる。
記録ユニット2において、媒体への記録の実行指示が入力されたら、制御部25は記録データを取得する(ステップS1)。続いて、制御部25は、図11に示されるような制御パラメータ設定シーケンスを実行する(ステップS2)。以下、図11を参照して、図10に示される制御パラメータ設定シーケンスの流れについて説明する。
続いて、制御部25は、図12に示されるようなループシーケンスを実行する(ステップS4)。以下、図12を参照して、図10に示されるループシーケンスの流れについて説明する。
以上のように、制御部25が、条件に応じてヒートローラー対51による媒体の加熱を制御することにより、媒体を適切に乾燥することができる。
また、本実施形態において、記録システム1から記録機能を省いた装置を、媒体処理装置と捉えることもできる。
続いて、図1を参照して中綴じユニットとしての第2ユニット6について説明する。
第2ユニット6は、第1ユニット5の装置本体の外側に設けられ、第1排出部61から排出される媒体を受け入れ、媒体排出方向(+Y方向)と交差する方向である媒体幅方向(X軸方向)の中央を綴じる中綴じ処理を行う。
第1ユニット5の第1排出部61から受け渡された媒体は、図1において実線で示される搬送経路69を搬送されて、中綴じ処理部70に送られる。中綴じ処理部70では、媒体束Mを綴じた後、綴じ位置で折って冊子体にする中綴じ処理を行うことができる。中綴じ処理部70による中綴じ処理については後で詳しく説明する。
この構成によって、記録システム1、或いは媒体処理装置としての第1ユニット5において、第2ユニット6を有する構成と、第2ユニット6を省く構成とを容易に切り換えることができる。また、第2ユニット6が装着された際、第2ユニット6は、第1トレイ40の下方に位置するので、第2ユニット6によって第1トレイ40に排出された媒体の取り出しが妨げられることがない。
スタック部71には、スタック部71にスタックされた媒体Pの搬送方向+Rの下流端E1に当接可能な整合部76と、スタック部71にスタックされた媒体Pの搬送方向+Rの上流端E2に当接可能な当接部77とが設けられている。
次に、図13〜図15を参照して、第2ユニット6において媒体Pを搬送して中綴じ処理を行い、排出するまでの基本的な流れについて説明する。
図13において、スタック部71に送られてくる媒体Pは自重により整合部76に向けて移動するとともに、媒体Pが一枚搬送されてくる毎にパドル81が回転されて、媒体Pが整合部76に向けて突き当てられる。
図13は、スタック部71に複数枚重ねられた媒体Pが媒体束Mとしてスタックされている状態を示している。
また、中央部Cが折りローラー対73にニップされた後、整合部76は+R方向に移動し、図10の状態に戻ってスタック部71における次の媒体Pの受け入れに備える。
図16を参照して第2実施形態について説明する。尚、これ以降の実施形態において、第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その構成の説明は省略する。
第2実施形態に係る媒体乾燥装置50Aは、第1実施形態において説明したループ状搬送経路52を有しない構成である。
ヒートローラー対51において、乾燥駆動ローラー51aは、媒体Pを第1の搬送方向+Yに搬送する第1回転方向+Kと、媒体Pを第2の搬送方向−Yに搬送する第2回転方向−Kと、の双方に回転可能に構成されている。そして、媒体Pを第1の搬送方向+Y及び第2の搬送方向−Yに搬送することで、媒体が加熱領域Hを複数回通過させることができる。
第2ストレート経路102には、第2搬送経路44(図1も参照)が合流しており、第2搬送経路44に設けられた搬送ローラー対68によって、媒体Pがヒートローラー対51に向けて送られる。
尚、例えば、ヒートローラー対51によって媒体Pを後端まで第1の搬送方向+Yに搬送し、ヒートローラー対51で媒体Pの第1の搬送方向+Yにおける後端をニップしたままヒートローラー対51を逆転させて、第2の搬送方向−Yに搬送することにより、加熱領域Hに対して媒体Pを往復させることができる。
また、第1ストレート経路101及び第2ストレート経路102に、第1の搬送方向+Yと第2の搬送方向−Yとの双方に媒体Pを搬送可能な他の搬送手段を設け、媒体搬送方向を切り換える際に、直近の媒体搬送方向における媒体Pの後端が、一旦ヒートローラー対51によるニップから離れてもよい。
図17を参照して第3実施形態について説明する。
第3実施形態に係る媒体処理装置として、図17に示す第1ユニット5Aは、第1実施形態において説明した媒体乾燥装置50と、端綴じ部42と、媒体乾燥装置50と、中綴じ処理部70と、を一つのユニットに備えている。
Claims (14)
- 媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送される媒体を加熱する1つの加熱手段を備え、
媒体を前記加熱手段による加熱領域に複数回搬送可能に構成される、
ことを特徴とする媒体乾燥装置。 - 請求項1に記載の媒体乾燥装置において、前記加熱領域を含み、媒体を周回搬送可能なループ状搬送経路を備え、
媒体を前記ループ状搬送経路に通すことで、媒体が前記加熱領域を複数回通過する、
ことを特徴とする媒体乾燥装置。 - 請求項1に記載の媒体乾燥装置において、
前記加熱領域に対し、媒体を、第1の搬送方向と、前記第1の搬送方向とは逆方向である第2の搬送方向との双方に搬送可能であり、
媒体を前記第1の搬送方向及び前記第2の搬送方向に搬送することで、媒体が前記加熱領域を複数回通過する、
ことを特徴とする媒体乾燥装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の媒体乾燥装置において、
前記加熱手段は、回転駆動される駆動ローラーと、前記駆動ローラーの回転に従動回転する従動ローラーと、の間に前記媒体を挟持し、前記駆動ローラー及び前記従動ローラーの一方、または両方が加熱される加熱ローラー対を備える、
ことを特徴とする媒体乾燥装置。 - 請求項4に記載の媒体乾燥装置において、
前記従動ローラーを前記駆動ローラーに対して押圧する押圧手段と、
前記押圧手段の押圧力を変更する押圧力変更手段と、を備える
ことを特徴とする媒体乾燥装置。 - 請求項5に記載の媒体乾燥装置において、
媒体に液体が吐出されて記録が行われた記録後媒体を乾燥する場合に、媒体への液体吐出量に応じて前記押圧手段の押圧力を変更する、
ことを特徴とする媒体乾燥装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の媒体乾燥装置において、
前記加熱領域を搬送された媒体を冷却する冷却手段を備え、
媒体を前記加熱領域に複数回搬送する間に前記冷却手段による媒体の冷却を行う、
ことを特徴とする媒体乾燥装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の媒体乾燥装置において、
前記加熱領域に対して媒体搬送方向下流に、加熱により媒体から発せられる蒸気を装置外部に排出する排気手段を備える、
ことを特徴とする媒体乾燥装置。 - 請求項7に記載の媒体乾燥装置において、
前記加熱領域に対して媒体搬送方向下流に、加熱により媒体から発せられる蒸気を装置外部に排出する排気手段を備え、前記排気手段が前記冷却手段を兼ねる、
ことを特徴とする媒体乾燥装置。 - 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の媒体乾燥装置において、
前記加熱手段を制御する制御部は、条件に応じて前記加熱手段による媒体の加熱を制御する、
ことを特徴とする媒体乾燥装置。 - 処理される媒体を受け入れる受け入れ部と、
前記受け入れ部から受け入れた媒体に乾燥処理を行う請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の前記媒体乾燥装置と、
前記受け入れ部から受け入れた媒体に対し、或いは前記媒体乾燥装置で乾燥処理された媒体に対して処理を行う処理部と、を備える
ことを特徴とする媒体処理装置。 - 請求項11に記載の媒体処理装置において、
前記媒体乾燥装置で乾燥処理された媒体に対し、媒体搬送方向と交差する方向である媒体幅方向の中央を綴じる中綴じ処理部を備える、
ことを特徴とする媒体処理装置。 - 請求項11に記載の媒体処理装置において、
前記媒体乾燥装置で乾燥処理された媒体を装置本体の外に排出する第1排出部と、
前記処理部で処理された媒体を前記装置本体の外に排出する第2排出部と、
前記第2排出部から排出される媒体を受けるトレイと、を備え、
前記装置本体の外側に設けられ、前記第1排出部から排出される媒体を受け入れ、媒体排出方向と交差する方向である媒体幅方向の中央を綴じる中綴じ処理を行う中綴じユニットが、前記トレイの下方において着脱可能に構成される、
ことを特徴とする媒体処理装置。 - 媒体に記録を行う記録部を備える記録ユニットと、
前記記録部による記録後の媒体を処理する、請求項11から請求項13のいずれか一項に記載の媒体処理装置と、
を備える記録システム。
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