JP4427134B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は、シート面に画像形成する装置において印画後に印画面あるいは印画されてない裏面に、手ハケなどで糊付けを必要とせず自動的に糊付け行う画像形成装置に関する。さらに、このように糊付けされたシートが粘着層に妨げられないで適正に集積する積載手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
両面テープをシートに貼り付けるタイプのプリンタはある。たとえば、ＷＯ９５／１３６７９に開示されているように、あらかじめ粘着層を形成されたテープを印画前位置に装着して、このテープの印画面に画像形成する複写機等の画像形成装置が知られている。また、オーバコートされたのりのついたシートを給紙して印刷するものも製品化されてされている。
【０００３】
また、特開平1−２７１３６７に示されるように、シート面の特定位置にのりをつけて冊子にするものはある。そして、粘着層が形成されたシートを積載して収納するときに積載位置がずれてしまい集積性能が悪くなるのを防ぐために、シート積載時に粘着層をシート等で被覆した後に集積する例も見られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらに開示された従来の技術では、印画対象あるいは印画する内容に応じたのり付け位置を選択することができない。また、のりをつける面積を調整することで粘着力の強度を制御したいという要望にこたえられない。印字文字の方向やシートの貼り付け方向をどの様にしたいかに応じて、糊付けを行う位置やその面積を可変にしたい要求もある。さらに、定形紙であっても大きいシートと小さいシートとでは糊付けを行う幅、位置も異なる。あらかじめ糊位置を設定されたシートを給紙する構造では、粘着材を塗布する位置を任意に選べるわけではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は請求項１に記載したように、給紙部から供給されたシートに画像形成部で画像形成し排出部に排出する画像形成装置において、前記給紙部から排紙部に至るシート搬送経路中に設けられシート上に粘着層を形成する粘着層形成手段と、シートの搬送方向と直交する方向に前記粘着層形成手段を移動自在に支持するガイド手段と、前記ガイド手段に沿って前記粘着層形成手段を移動させる駆動手段と、少なくとも画像形成情報若しくは入力情報からの信号に応じてシート先端の任意箇所に粘着層を形成するように前記粘着層形成手段および前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置を要旨とする。
【０００７】
また、請求項５に記載したように、前記排出部は、シートに塗布されたのりの粘着性によって接着搬送する搬送手段と、この搬送手段からシートを剥離する剥離手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置を要旨とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（装置の全般的な説明）
本発明の1つの実施形態は、図１、図２（ａ）のように画像形成装置(プリンタ)の下流にのり付けユニットがあり排出積載される。また図２（ｂ）のように、のり付けユニットは印刷を施すプリントヘッドより上流側にあってもよいし、図１４のようにのりつけ機構がプリントヘッドとほぼ同位置にあってもよい。
【００１１】
図２（ｂ）の様にのり付けユニット２がプリンタ１より上流にある場合は、粘着層を形成された位置を避けて印画する場合に印刷は出来るが、印画ヘッドの移動等を考慮すると粘着性が印画ヘッドの移動を妨げない工夫が必要となる。１つの例としては、図２０（ａ）の様にシートＳに対しのり面１３０上にオーバコート材１３１(シート、マイクロカプセル１３１ａ等)のコート層を形成して印画した後に、このオーバコートを除去して積載する方法が考えられるが、粘着層１３３自体をマイクロカプセル１３２内に封じ込めて印画した後に、圧力をかけるローラ等によってマイクロカプセル１３２を破壊して粘着性を取り出す方法も考えられる（図２０（ｂ）、図２０（ｃ））。
【００１２】
図１４の例では、シリアルのサーマルヘッドが転写リボンを加熱して印刷を施す印字ヘッド１２６と、のり付けを行うのり付けヘッド１２０とが一体に形成されている。印刷をした位置を避けてのり付けを行うのであれば、のり付けヘッド１２０の方向より原稿が進入して、のり付けされた位置を避けながら印画をすればよい。
【００１３】
前述の図２０で示したように粘着層を保護する形態が考えられ、従来の技術のように保護されたままで集積して提供することも出来る。たとえば実施例説明の中の図１０の説明中において、積載部での粘着層形成用のりシート７５の代わりに保護シートを設置すればよいのである。しかし従来技術で説明したとおり、使用時の障害を回避すべく積載する前に粘着層を露出して集積し、使用者に提供することが望ましい。(請求項２など)
以下の実施例では、画像形成後粘着層のみを添着形成して集積する例を主体にして説明しているが、以上述べたように、これに限定されるものではなく、画像形成位置と粘着層形成の位置とは任意関係に出来て多くの形態をこの発明が含んでいる。
【００１４】
【実施例】
（のり付けユニットの構造）
まず、図1の実施例を説明する。
【００１５】
プリンタ１はインクジェットプリンタであって、シート搬送の上面にプリントヘッドが位置してシートＳの上方の面に印刷が施される。プリンタによってシート面上に印刷を施されたシートＳが、給紙口１４２から搬入される。この給紙口の上方に位置する手差し口１４１は、手差しによってシートＳを供給するための入口である。原稿搬送部手前には原稿ポジションセンサー１４３が設置され、この原稿ポジションセンサー１４３の信号に基づいて、給紙口１４２または手差し口１４１から搬入されたシートを搬送する。このプリンタ１によって印刷されたシートは給紙口１４２を経由して印刷面を上にしたまま給紙ローラ１４４で、のりテープヘッド１０の方向へ原稿を搬送する。
【００１６】
のり付けユニット２の構造は、原稿先端を検出する原稿ポジションセンサ１４３と、のり転写テープと原稿を挟み込むような位置に設置されたテープ受け部材１３と、のり転写テープカートリッジ４６と、こののり転写テープカートリッジ４６を乗せて移動可能なのりテープヘッド１０と、のりテープヘッド１０を駆動するためのモータ（図略）と、駆動を伝達するベルト（図３の１１）と、のりテープヘッド１０を支持するシャフト（図３の１２）と、構造部材を構成するためのフレーム１６２とからなるのり付けユニットである。
【００１７】
ユニット内に搬送されたシートＳは、原稿ポジションセンサ１４３により先端を検出され、のり付けを施すべき位置まで搬送され停止する。のり付けユニット内に搬送された原稿の所定位置にのり付けを正確に行うため、のり付けユニット内に原稿ポジションセンサ１４３が設けられている。原稿の先端を原稿ポジションセンサ１４３で検出して、粘着層を形成したい位置にまで原稿を搬送し停止させる。
【００１８】
のりテープヘッド１０を原稿の側面位置に予め待機させておいて、のり付け開始信号により、原稿サイズ情報に応じた所定位置にのりテープヘッド１０とのり転写テープカートリッジ４６が移動する。
【００１９】
このように、シートＳを一旦停止するにもかかわらず、プリンタ１からの給紙口１４２の部分には原稿が粘着層形成中にシート後端がたわむための十分な空間があるために、プリンタの生産性を落とすことなくのり付けを行うことが可能となる。当然のことではあるが、生産性を稼ぐためには、原稿の搬送中にのりテープヘッド１０をあらかじめのり付け開始位置に待機させておいてもよい。
【００２０】
図５はのり転写テープカートリッジ４６の内部構造で、のり転写テープ４５と、のり転写テープ４５を保持・巻き取る回転軸３４と、のり転写テープ４５と回転軸３４を内蔵するためのカバー４６ａとからなる。のり転写テープ４５の構造を図３（ｂ）に示す。のりを乗せる基材４３と基材４３側に付くベースのり４０と、ベースのり４０に付くシートのり４１とからなる。シートのり４１は結果的に原稿面に貼り付くので、粘着力が強く、ベースのり４０は用途に応じて粘着力を変えたのり材料を選択することが可能である。例えば、貼って剥がせるのりを使う場合は、粘着力の弱い粘着材を選択する。
【００２１】
のりテープヘッド１０にはのり転写テープカートリッジ４６が搭載されており、基材上にあらかじめ粘着層が形成されたのり転写テープ４５が内部に巻回されている。（転写テープロール３３）こののり転写テープ４５の粘着層には所定のピッチでミシン目４２が入っていて、特にカッター等を利用することなく適宜接着層の形成を停止・開始を行うことができる。
【００２２】
図３においてのりテープヘッド１０は、搬送方向に直交する方向で粘着層形成を行うために、ラインの粘着層形成を行っている間（矢印Ａ２）は、シートＳの搬送を停止している（矢印Ａ１）。
【００２３】
また図５（ｂ）のミシン目の構成をせずとも、粘着層の構成をたとえば長手方向に切れ易く繊維化することによって、テープをシートに離接制御するだけで所定の長さだけ形成可能である。そして、シートの搬送方向にはヘッド位置の所定位置から複数回形成開始されることで、シート面の任意位置に対して任意面積にて粘着層の形成を行うことが可能となる。
【００２４】
駆動を伝達するベルトによってヘッドシャフト１２に沿ってのりテープヘッド１０が動作開始すると同時に、図５ののりテープローラ３５が原稿面側に移動し、のり転写テープ４５とテープ受け部材１３との間にシートＳを挟み込む。テープはのりテープヘッド１０の移動方向（矢印２）とは逆方向に走行するようにベルトの歯型面１１ａ、１１ｂに契合駆動して回転軸３４で巻き取られ、原稿にのりが転写される。
【００２５】
以上の例においては、のりテープヘッド１０が原稿の下面（印字面とは反対側）方向からアクセスしてのり添付されるが、図４のように上面方向からのアクセスも出来る。この場合、後述する粘着性を利用した積載収納について、上方に搬送接着部２０ａをもった搬送部材２６がモータ２５で駆動されるベルト２４により移送シャフト２３に沿ってアーム２７により搬送する。ソレノイド２２とリンク２１はシートＳへ搬送接着部２０ａを上下動させるものである。
【００２６】
上面に印刷面がある場合でも、印刷面を窓ガラスのような透明なディスプレイに貼って見せる用途などでは必要になる。
【００２７】
なお、粘着層の形成はのりテープに限定されるものでなくて、塗り付けの方法(図１１、図１３)や噴霧の方法(図１２)が考えられる。図１１の方法、図１３の方法ともに固定幅ではあるが、原稿の搬送を停止することなく面積形成が可能であって、両者は幅が異なるのみである。
【００２８】
図１１には搬送がスキュウしないためのガイド板８０とのりタンク８１とが同期して、のり付けの位置を制御している。両者とも、のり付けを行う染み出し部８１ａが上方向、下方向のように回転自在に構成されていて、図１１（ｂ）の様に搬送経路をフラッパ８２切り替えることで、粘着層形成をする面が切り替えられる。
【００２９】
（積載手段の構造）
粘着層形成されたシートを特に保護シート等で粘着層の影響を排他せずに積載収納可能にした例について以下に述べる。図２（ａ），図２（ｂ）における積載手段３が図１での積載手段３である。
【００３０】
のり付けされたシートＳは積載手段３に搬送侵入し、搬送経路１４６を通って搬送方向を円弧状に偏向して搬送する偏向ローラ１４９へと搬送される。搬送経路１４６ののり付け面側(下面)には、のりが付着して搬送不良が起こらないように、拍車ローラ１４７が設置されている。拍車ローラ１４７とは径に対して十分に薄い板状の円盤形状をなしており、その周上にはのこぎり形の歯がついている。原稿面への接着面積を小さくするために歯形になっているが、このことがのこぎり形の歯がついた円板形状に限定するものではない。たとえば、円筒面上に針が立っている形状も考えられる。
【００３１】
ところで、偏向ローラ１４９の偏向ローラ接着部１４９ａの手前には、シートＳのりがついた位置を偏向ローラ接着部１４９ａに位置出来るように位置出しセンサ１５３が設けられている。モータ7はステップモータであって、原稿ポジションセンサ（６０）で原稿先端を検出し（図８（ａ）)、さらに所定のステップ数搬送後に偏向ローラ１４９がシートＳの搬送と共に搬送方向に回転を開始する(図８（ｂ）、図８（ｃ）)。
【００３２】
偏向ローラ接着部１４９ａは、シートＳの搬送方向の巾直角方向に適当な間隔をもって複数配列されており、個々の偏向ローラ１４９接着部の形状は、シートＳののり付けされた部分のみに接するように、偏向ローラ接着部１４９ａの円周上に扇型に存在する。扇型の円弧が接着部でありほかが非接着部であるが、円形断面の部材でも、接着部と非接着部との材質選択で接着性の制御を行うことでも実現できる。
【００３３】
図６において説明すると、偏向ローラ接着部１４９ａがある間隔を持って配列されているその間には、排紙ローラ５０に従動するように、複数の拍車ローラ５１が存在する。剥離づめ５７は、偏向ローラ１４９を挟み込むような位置で、偏向ローラ１４９の下部に設けられている。
【００３４】
排紙ローラ５０は伸縮自在な高弾性の発泡材からなる発泡性ローラ５０ａとこの発泡性ローラ５０ａに対して適度な高硬度のゴムローラ５０ｂとからなり発泡性ローラ５０ａは偏向ローラ接着部１４９ａに当接しゴムローラ５０ｂは拍車ローラ５１に当接する様に位置している。
【００３５】
のり付けされた原稿先端は、発泡性ローラ５０ａと偏向ローラ接着部１４９ａとにはさまれ、確実に偏向ローラ接着部１４９ａに貼り付けられる。
【００３６】
排紙ローラ５０の円周軌跡と偏向ローラ接着部１４９ａの円周軌跡は両者の中心線上に互いに矢印Ｉだけ交差(回転軸方向の投影で勘合)している（図７（ａ））。また、排紙ローラ５０の発泡性ローラ５０ａの材質は、偏向ローラ接着部１４９ａの材質より柔らかい。このため互いに交差した場合、発泡性ローラ５０ａが偏向ローラ接着部１４９ａの円周上に沿って変形する（図７(ｂ）、図８（ｂ））。両者の接触面の間には弾性圧力が生じる。両者に挟まれたシートＳののり部は、上述した交差による発生圧力で、確実に偏向ローラ接着部に接着される。
【００３７】
接着は原稿先端を偏向ローラ接着部１４９ａに対して行い、それより下流のシートＳはゴムローラ５０ｂと拍車ローラ５１とで偏向ローラ１４９の側面に接触しないように(図８（ｄ）〜図９（ａ）)搬送される。たとえば、接着されたシートＳ先端部の周速度より速く、ゴムローラ５０ｂと拍車ローラ５１とで原稿を送り出す。
【００３８】
偏向ローラ接着部１４９ａに貼り付けられたシートＳの先端Ｓ１は、ローラ回転方向下部へと導かれる。(図８（ｃ）〜図８（ｄ）)シートＳの先端Ｓ１が積載部６１の立ち面６１ａに到達したと同時に(図８（ｄ）〜図９（ａ）)剥離づめ５７がシートＳを積載部６１へ押さえる方向に回転して、シートＳを押さえ込む（図９（ｂ））。シートＳの先端Ｓ１が固定されているので、偏向ローラがさらに搬送を推進すると、接着部以降のシートＳは排紙トレイ６２の方向へと上面・下面を交代させながら排出される（図９（ｃ））。このように上面と下面とが入れ替わることによって、いわゆる反転機構を兼ねている。
【００３９】
排出が完了すると剥離づめ５７は、待機時図（図８（ａ））へと戻る。シートＳの先端が剥離づめ５７で押さえられた状態で、シートＳ後端が排紙ローラ５０を抜けると、シートＳのコシで排紙トレイ６２上にシートＳが落下し、印字面を下、のり付け面を上にして積載される。（図９（ｃ））排出が終了すると剥離づめ５７は、元の位置で次のシートＳを待つ。
【００４０】
２ページ以降も同様の動作にて積載部６１へと導かれ、先端が整列された状態で随時積載される。(図９（ｄ）)プリンタから送り込まれたシートＳは上面に印刷を施されているためにそのまま積載するとページ順番が逆転してしまうが、上記反転排出によってページ順番が揃う結果を得る。
【００４１】
(のり付けと積載機能を一体化した例)
次に、粘着層形成とシート積載とを同時に行う実施例として、図１０を元に説明する。この実施例は、粘着層の形成と粘着層を形成したシートＳの積載とを同時に行うことによって、さらにコンパクトなのり付け積載を行うものである。
【００４２】
のりテープがロール状に巻かれたのりロール７３と、のりテープ７５と、それを巻き取る巻き取りローラ７４と、偏向を行う偏向ローラ７０と、のりテープを原稿に圧接する圧接ローラ７２とから構成される。
【００４３】
図１０（a）のように、フェイスアップ方向でシートＳが排紙ローラ下部まで搬送されると、カートリッジ７１内の偏向ローラ７０と排紙ローラ７６のの間に巻かれたのりシート７５上に入り圧接ローラ７２と共に回転を開始する。その時、排紙ローラ７６と偏向ローラ７０の間には圧力がかかっているので、原稿に形成されている粘着層に偏向ローラ７０の先端が接着して、原稿は偏向ローラ７０に巻き取られる形で下部へと偏向搬送される。（図１０（ｂ））
偏向ローラ７０が排紙ローラ７６からはずれ、圧接ローラ７２が排紙ローラ７６の下部にかかったとき、圧接ローラ７２はその場に止まり、原稿の下流方向裏面上にのりを転写する様、排紙ローラ７６と共に原稿を搬送する。(図１０（ｃ）)原稿先端が最後部まで搬送されると(図１０（ｄ）)、偏向ローラ７０は停止して、排紙ローラ７６と圧接ローラ７２にてさらに原稿搬送を行い、原稿にのり付けが全て終了すると止まる。(図１０（ｅ）)シートＳの後端近傍まで原稿搬送するとのり付けが終了し、圧接ローラ７２は図１０（ｆ）の点線のように回転し偏向ローラ７０から原稿先端が剥離される。その後に偏向ローラ７０は圧接ローラ７２と共に規定ポジションで次のシートＳを待つ。(図１０（ｇ）)
以上では、のり付けされたシートＳを接着搬送すると共に搬送方向を偏向して最終載置する事例を示してきたが、偏向しなければならないわけではない。偏向するかしないかについては、載置時の積載上面を搬送時の上面と同じにするか否かであり、図４に示したように、平行搬送することでもよい。
【００４４】
とくに、印刷を行う技術が速乾性で無いインクを利用する場合には、インクが搬送路を汚してしまい、後続の画質に影響を与えてしまう場合がある。このときには、印刷された面を積載するまで上方に保つことで上方から乾かす。
【００４５】
一方、サーマルヘッドの熱転写印刷等においては、このような懸念がないため、下方の面に印刷を行うことがある。下方の面に印刷を行うと、その搬送状態のまま積載した場合にページ順が狂うことがなく、特にファクシミリとかＯＣＲのような用途では利用される。
【００４６】
この場合原稿の搬送の上方に印刷の裏面があるので、上方の面に粘着層を形成する用途もある。図４の実施例はこのような場合などで利用可能であり、シリコンウエハーの吸引搬送のように接着搬送を行うものである。
【００４７】
(のり付け部の変形例)
図１１から図１４に示したように、テープ状のり以外ののり付けについても実施可能であるから、以下のその例を説明する。
【００４８】
図１１は図１３、図１４と同じように、シートＳに接触してのりを塗りつけるヘッドを用いた例である。液体状ののりが充填されているのりタンク８１は,タンクシャフト８３に固定されており、このタンクシャフト８３の回転に従って方向を自在に変更する。従って、図１１（ｂ）のパスＰ１のようにストレートにシートＳが搬送される場合にはのりタンク８１が上方に位置されて、染み出し部８１ａがシートＳの下面に当接することでのり付けが行われる。また、パスＰ２のように下方へたわむ方向にフラッパ８２が切り替わり、のりタンク８１が下方に方向を変更してシートＳ上面に染み出し部８１ａを当接してのり付けを行うことも出来る。
【００４９】
さらに、こののりタンク８１は図のようにシートＳ幅方向に１対に構成されてもよく、また１つでもあるいはさらに３つ以上でもよい。この、のりタンク８１はシートＳの幅方向を規制するガイド板８０と位置を連動して構成されており、シート幅に応じた位置にのり付けを行うことが可能となる。
【００５０】
次に、図１２の例であるが、交換可能に構成されている圧縮ガスを内包したスプレータンク９０を、噴霧ノズルを備えた流量制御バルブ９１にスプレー口９０ａを装着している。フレーム９２に取りつけられたクリップ９２ａによってスプレータンク９０は固定される。このフレーム９２はフレームシャフト９４とベルト９５と協働してフレームシャフト９４の方向に移動可能である。
【００５１】
流量制御バルブ９１から噴霧された噴霧のりは面積制御用の絞り９３を通過してシートＳに塗布される。
【００５２】
図１３の例は、基本的に図１１の実施例に近いが、シート幅方向に長手ののり付けを可能にするヘッドの例である。のりケース１０１の内部にはのり空間１０９があり、ガス圧により膨張をする風船１１０を内蔵している。この発生圧力が弁体１０４を押圧しているが、モータＭがシャフトを回転してヘッド１００ａをシートに当接させると、ばね１０２に抗して弁体１０４を押し下げのりを染み出させる。
【００５３】
図１４は多少先に述べたが、転写型の印字ヘッド１２６と押し付け付着型ののりヘッド１２０とを同一のフレーム１２１に構成したものである。のりヘッド１２０は、ソレノイド１２２、カム１２３、ばね１２４と協働して上下される。
【００５４】
（制御部の説明）
すでに述べたように、シートに対してののり付けや、のり付けされたシートのトレイへの載置などの各シーケンスにおいて、各主要個所に設置されたセンサからの信号に基づいてモータ等のアクチュエータが制御されている。この制御には制御手段が利用される。
【００５５】
図１５は一般的な制御用ブロック図を示したものであり、これに拘束されるものではない。本発明の要旨は最適なのり付けが可能となる構成であればよいのであって、プリンタ等画像形成装置に依存されない。また、その制御について図１６から図１９に説明をしたが、あくまでも動かし方の１例に過ぎず、発明者が提示した思想を拘束するものではない。たとえば、シーケンスコントロールを行うものがゲートアレイである必然性は無く、コンピュータコントロールでも、パネル介在の半手動でも、その思想を束縛しない。
【図面の簡単な説明】
図１は、本実施例の全体構成図である。
【００５６】
図２は、レイアウト例である。
【００５７】
図３は、本実施例ののり付けヘッド近傍図である。
【００５８】
図４は、シート上面からのり付けし搬送する例の図である。
【００５９】
図５は、のり付けヘッドの詳細図である。
【００６０】
図６は、のり付けされたシートをトレイへ積載する図である。
【００６１】
図７は、搬送積載のための粘着部を接着する説明図である。
【００６２】
図８、図９は、積載する過程を示す図である。
【００６３】
図１０は、のり付けと積載とを同時に行う説明図である。
【００６４】
図１１は、のり付けを両面に行える例である。
【００６５】
図１２は、のり付けを霧状に行う例である。
【００６６】
図１３は、のり付けを霧状に行う例である。
【００６７】
図１４は、のり付けヘッドと印刷とを同一位置で行う例である。
【００６８】
図１５は、制御回路のブロック図である。
【００６９】
図１６、図１７、図１８、図１９は、制御フローチャートの例である。
【００７０】
図２０は、マイクロカプセル利用の例である。
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Claims (4)

1. 給紙部から供給されたシートに画像形成部で画像形成し排出部に排出する画像形成装置において、
   前記給紙部から排紙部に至るシート搬送経路中に設けられシート上に粘着層を形成する粘着層形成手段と、
   シートの搬送方向と直交する方向に前記粘着層形成手段を移動自在に支持するガイド手段と、
   前記ガイド手段に沿って前記粘着層形成手段を移動させる駆動手段と、
   少なくとも画像形成情報若しくは入力情報からの信号に応じてシート先端の任意箇所に粘着層を形成するように前記粘着層形成手段および前記駆動手段を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記粘着層形成手段によって粘着層が形成されたシートは、前記ガイド手段と直交する方向に前記シート搬送経路に沿って搬送されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記粘着層形成手段は、シートに接して接着層を形成する接着層形成部と、該接着層形成部とシートとを離接させる離接手段とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成情報は前記シートのサイズ情報を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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