JP4465073B2 - 媒体移送システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷装置に関し、より詳しくは、正確に走査してマーキングするため媒体シートを平らに保持するように加えられる真空力の作用に抗して高度に反復可能な様式で、ステップ進行式駆動集合部品によって、媒体シートの押し進めと引き寄せの少なくとも一方を行う媒体移送集合部品および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より機能の向上した印刷装置が求められている。たとえば、消費者は、現在、従来のレーザカラープリンタの代替となる低コストのプリンタを望んでいる。他の技術を用いる印刷装置（たとえば、インクジェットプリンティング）によって多分このような低コスト代替品は提供されるが、競合するレーザプリンタに匹敵する速度で機能するように構成されなければならない。
【０００３】
パス（ｐａｓｓｅｓ）中に、媒体シートの幅を横切って往復する（すなわち、左から右にまたは右から左に）１つ以上の移動プリント要素を有する印刷装置において、媒体シートはプリント要素（単数または複数）の長さに等しい帯状にマークされる。このような印刷装置の作動速度は、各パスにおいてマークされる帯状のサイズを増大させることによって増加させることができる。帯状サイズが大きいほど、各媒体シートをマークするために必要とされるパスが少なくなる。
【０００４】
プリント帯状部面積が増大すると、マーキングゾーンの面積は必ず増大する。マーキングゾーンは、現行帯状部においてマーキングのため利用できる媒体シートの面積として定められる。マーキングゾーンは、プリント要素（単数または複数）の上流に隣接する入口装置集合部品からプリント要素（単数または複数）の下流に隣接する出口装置集合部品の間に延在する。マーキングゾーン面積の増大に伴って、媒体シートの平坦性を保持すること、および正確なマーキングを保証するため前縁境界と後縁境界の少なくとも一方を増大させることなく、高度に正確な増分媒体進行を可能とすることが、さらに困難になる。プリント要素（単数または複数）と媒体シートのギャップは小さいので（およそ１．１ｍｍ）、媒体シートを裏面側から確保することはできない。移動プリント要素を有する通常の印刷装置において、媒体シートの十分な平坦性および進行の精度は、前縁または後縁マーキング状態と関係がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前縁または後縁マーキング状態において、入口駆動集合部品または出口駆動集合部品によって、媒体シートの１つの縁のみが確保され駆動される。対照的に、媒体シートの中間部分がマーキングされるとき、前縁部分は出口駆動集合部品によって確保され、後縁部分は入口駆動集合部品によって確保される。したがって、媒体シートの平坦性および進行精度は入口駆動集合部品と出口駆動集合部品の間の適切な張力によって必ず保証される。
【０００６】
それ故、十分な速度および精度で進行し、同時に媒体シートが十分に平坦であることを保証する媒体移送システムを提供することが望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、媒体シートが入口駆動集合部品と出口駆動集合部品の少なくとも一方によって印刷装置を通って移送され、入口駆動集合部品と出口駆動集合部品の間の、媒体シートの部分は真空力を受ける媒体移送システムおよび方法が提供される。
【０００８】
好適な実施形態によれば、媒体移送システムは、入口駆動集合部品と出口駆動集合部品を備える。入口駆動集合部品は、媒体シートの上面および下面に接触することによって、媒体シートを受け取り処理方向に移送する。入口駆動集合部品は、入口駆動力を媒体シートに作用させる。出口駆動集合部品は、媒体シートの上面および下面に接触することによって、媒体シートを受け取り移送する。出口駆動集合部品は、入口駆動集合部品から間隔をおいて配置され、出口駆動力を媒体シートに作用させる。
【０００９】
真空生成器によって、入口駆動集合部品と出口駆動集合部品の間の媒体シートの領域において、媒体シートに真空力が作用される。真空力は、処理方向に対して事実上垂直な真空力方向で媒体シートに作用する。真空力は、処理方向に作用する入口駆動力および出口駆動力がそれぞれ真空力方向に作用する真空力より大きいように設定される。真空力も、媒体シートを所望の平坦性範囲に保持するように設定されることが好ましい。
【００１０】
入口駆動集合部品および出口駆動集合部品はそれぞれ一対の駆動要素を備え、一対の駆動要素は相互に接触し、それぞれ、入口および出口ニップを形成することが好ましい。各一対の駆動要素は、駆動される要素と遊び要素を備え、両者の間に十分な力が作用し、媒体進行中のすべりを防止することが好ましい。各一対の駆動要素は、２重グリット被覆ロールを備えることが好ましい。さらに、各対の駆動要素は、エラストマーロールを備えることが好ましい。
【００１１】
媒体移送システムは、入口駆動集合部品と出口駆動集合部品の間に位置するプラテンを備えることが好ましい。プラテンは、媒体シート側の面と、媒体シート側の面と反対側の真空力側の面と、媒体シート側の面から真空力側の面まで貫通して延在する真空孔と、を備える。真空力は、プラテンの真空力側の面において生成され、真空孔を通じて媒体シートに作用し、媒体シートを媒体シートの側の面に引き寄せる。
【００１２】
プラテンの媒体シート側の面は、真空孔と連絡している真空溝を備えることが好ましい。真空溝は、処理方向に延在することが好ましい。媒体シートに作用される真空力は、事実上一定であることが好ましい。溝の長さは、制御された様式による媒体の獲得または解放を可能とし、画像歪曲を引き起こす恐れのある、駆動システムの突然の遅延動作を防止するように設定されることが好ましい。
【００１３】
真空溝は、処理方向に直交して延在する列に配列されることが好ましい。各列内の真空溝は、相互に間隔をおいて配置され、第１列の真空溝は、第２列の真空溝に関して互い違いに配置される。
【００１４】
真空生成器は、プラテンの媒体シート入り口領域近傍に位置する入口プレナムを有する入口ファンと、プラテンの媒体シート出口領域近傍に位置する出口プレナムを有する入口ファンとを備える。
【００１５】
媒体移送システムは、プラテンに沿って処理方向に延在する縁案内を備えることが好ましい。縁案内によって、媒体シートの縁が、平らに、受け取られ案内され保持される。
【００１６】
媒体移送システムは、関連する後戻り防止ばねを有する各はすば歯車によって入口駆動集合部品および出口駆動集合部品に結合される駆動モータを備えることが好ましい。媒体移送システムは、プラテンの入口領域を横切って配置され、媒体シートを案内して真空力と接触させるばね板を備えることが好ましい。
【００１７】
本発明の好適な実施形態を、添付図面を参照して述べる。図において、同じ要素は同じ符号によって示す。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、それぞれ、媒体移送集合部品１００の好適な実施形態の平面図および側面図である。本発明によれば、媒体移送集合部品は、媒体シート１１０（たとえば、紙または透明材料のシート）（図２参照）を、一対の入口ニップ１０４からプラテン１１２を横切り一対の出口ニップ１２６を通して処理方向に移送する。対の入口ニップ１０４および出口ニップ１２６は、媒体移送集合部品１００の左側および右側に配置される。
【００１９】
媒体シート１１０は、媒体シート１１０の左および右の各境界に配置される、各入口ニップ１０４の入口駆動ロール１０２および各出口ニップ１２６の出口駆動ロール１２４の作用によって移送される。両側の入口ニップ１０４は、入口駆動ロール１０２と入口遊びロール１０３の接触点において形成される。同様に、両側の出口ニップ１２６は、出口駆動ロール１２４と出口遊びロール１２５の接触点において形成される。
【００２０】
入口駆動ロール１０２および出口駆動ロール１２４は、図３に関連して以下に述べる公知の駆動集合部品によって駆動され、媒体シート１１０を処理方向Ａに徐々に進める。各入口駆動ロール１０２および各出口駆動ロール１２４はそれぞれ２重グリット被覆され、各入口遊びロール１０３および各出口遊びロール１２５はそれぞれエラストマー材料製であることが好ましい。好適な実施形態によれば、入口駆動ロール１０２および出口駆動ロール１２４の直径および消耗の許容限界は０．０００２インチ（０．００５ｍｍ）以内に保持される。入口ニップ１０４および出口ニップ１２６においてシート１１０上に生成される力は、少なくとも２．７５ｌｂ（１．２５ｋｇ）であることが好ましい。好適な実施形態によれば、各入口駆動ロール１０２およびそれに対応する各入口遊びロール１０３ならびに各出口駆動ロール１２４およびそれに対応する各出口遊びロール１２５によって、媒体シートはずれを生じることなく送られる。
【００２１】
媒体シート１１０はプラテン１１２を横切って移送されるとき、媒体シート１１０の所望の領域が、たとえば、インクジェットプリンティング、圧電プリンティング、など従来の印刷技術によってマークされる。インクジェットプリンティングおよび他の類似印刷技術の場合、媒体シート１１０のマークされた領域は、マーキング後、インクの種類、マーキング密度およびマーキング処理速度に応じて、ある期間、湿った状態に保持される。したがって、各出口ニップ１２６は、それぞれ、マークされる媒体シート１１０の左縁または右縁（すなわち、通常マーキング領域外の余白において）を受け取り、マークされた領域の拭き残りおよび他の悪影響の可能性を最も少なくするように配置される。
【００２２】
本発明によれば、媒体シート１１０は、媒体シート１１０に対して垂直な方向に加えられる真空力Ｖに抗して駆動される（図２参照）。真空力Ｖの作用によって、媒体シート１１０は平らにされる。好適な実施形態によれば、真空力Ｖによって、媒体シートは、事実上平らであるプラテン１１２に接して引き寄せられ、その結果、媒体シート１１０のマークすべき部分が確実に平らにされる。
【００２３】
駆動力は、入口ニップ１０４と出口ニップ１２６の少なくとも一方において生成され、真空力Ｖに起因する、進行方向Ａの運動に対する抵抗を含むすべての作動条件下において、媒体にすべりを生じることなく作動するために十分な程度に大きくなければならない。媒体シート１１０の移送に対するこれらの作動条件には、（１）入口ニップ１０４のみによる初期移送（すなわち、出口ニップ１２６は媒体シート１１０とまだ係合されず、入口ニップ１０４が媒体シート１１０を真空力Ｖに抗して前方に押し進める「前縁状態」）と、（２）媒体シートが入口ニップ１０４と出口ニップ１２６とに係合される中間移送と、（３）出口ニップ１２６のみによる最終移送（すなわち、入口ニップ１０４は媒体シート１１０の後縁を既に解放し、出口ニップ１２６が媒体シート１１０を真空力Ｖに抗して前方に引き寄せる「後縁状態」）とがある。
【００２４】
入口ニップ１０４によって生成される入口駆動力および出口ニップ１２６によって生成される出口駆動力は、一実施形態においては事実上一定であるが、本発明によれば、入口駆動力、出口駆動力および真空力Ｖのうち１つ以上が利用できる状態に対して同等に適用される。
【００２５】
真空力Ｖは、プラテン１１２によって媒体シート１１０に加えられる。特に、プラテン１１２は、所定のパターンの真空孔１１４と真空溝１１６とを備える。各真空孔１１４は、１つの真空溝１１６の上面から（すなわち、プラテン１１２の「媒体」側の面から）プラテンを貫通しプラテン１１２の逆側の面（すなわち、「真空力」側の面）まで延在する。入口ファン１２２および出口ファン１２３は、それぞれ、入口プレナム１１８および出口プレナム１２０の上に位置する。
【００２６】
入口ファン１２２は、図示のように、プラテン１１２の右側に位置し、出口ファン１２３は、図示のように、プラテン１１２の左側に位置する。図１に示すように、入口プレナム１１８は、通常、形状は長方形であり、入口ニップ１０４からプラテン１１２の中線までマーキング帯域のほぼ半分を覆う。同様に、出口プレナム１２０も、形状は長方形であり、プラテン１１２の中線から出口ニップ１２６までマーキング帯域のほぼ半分を覆う。入口プレナム１１８および出口プレナム１２０は、プラスチックによって形成されることが好ましい。
【００２７】
入口プレナム１１８および出口プレナム１２０によって、入口ファン１２２および出口ファン１２３によって生成される真空力は、それぞれ、真空孔１１４を通じておよび真空溝１１６に沿って、媒体シート１１０に導かれる。真空溝１１６によって、真空孔１１４を通じて加えられる真空力Ｖがより広い領域に拡がることが可能となる。
【００２８】
入口プレナム１１８および出口プレナム１２０の各領域において真空溝１１６は、間隔をおいた２列の関係で配置される（左から右まで）。真空溝１１６は、方向Ａと平行に延在することが好ましい。
【００２９】
真空溝１１６は、真空力が、マーキングゾーンの事実上全長に沿って媒体シート１１０に加えられるように形成される。また、真空溝は、完全な真空力（すなわち、溝が完全に覆われるとき）から無真空力（すなわち、媒体シートの後縁が真空溝１１６を通過するとき）への円滑な移行のために形成される。一連の真空孔を真空溝１１６の代わりに用いることができるが、真空溝１１６によって、真空力のより連続的な変化が与えられる。
【００３０】
第２列の真空溝１１６は、第１列の真空溝に関して互い違いに配列されることが好ましい。したがって、入口プレナム１１８および出口プレナム１２０の両者の場合、１つの列の真空溝１１６は他の列の真空溝１１６の間の空間の向かい側にある。しかし、入口プレナム領域１１８の第２列の真空溝１１６は、出口プレナム領域１２０の第１列の真空溝１１６の向かい側に位置することが好ましい。
【００３１】
以上、好ましい構成について述べたが、ファンの数および位置、対応するプレナムの数およびサイズ、ならびに真空溝および真空孔の正確な幾何形状およびパターンは、本発明から逸脱することなく、任意の特定の適用分野に適するように変形することができる。
【００３２】
好適な実施形態によれば、入口ファン１２２および出口ファン１２３は、マフィンファンである。前述した実施形態によれば、各ファンは、数ｍｍの負の水柱圧力に等しい吸引力を生成しなければならない。一実施形態によれば、ｅｂｍ／Ｐａｂｓｔ ＤＣ Ｖａｒｉｏｆａｎ Ｍｏｄｅｌｓ ６１２ＧＭＩまたは６１２ＧＩが用いられる。
【００３３】
プラテン１１２の左右両側に固定される縁案内１０８によって、媒体シート１１０が移送されるとき、その左縁および右縁が案内され、平坦性が保証される。好適な実施形態においては、縁案内１０８は、約３ｍｍだけ媒体シート１１０の縁と重なり合う。軽負荷のばね板１０６が、プラテン１１２の入口側を横切って延在し、媒体シート１１０を入口プレナム１１８領域に存在する真空力中に確実に案内する。１列のスターホイール１２８が、出口ニップ１２６と心合わせされてプラテン１１２のレベルの僅かに上に間隔をおいて配置され、媒体シート１１０がプラテン１１２を出るとき、画像拭き残りを防止する。
【００３４】
図３は、カラーインクマーキング装置に用いる部分幅アレイプリントヘッドのための走査カートリッジ３０２と共に構成される媒体移送集合部品１００を示す図である。走査カートリッジ３０２は、左から右までマーキングゾーン上を往復運動し、媒体シート１１０（図示してない）の所望の部分が黒カートリッジ３０４とカラーカートリッジ３０６の少なくとも一方によってマークされることを可能とする。図示の実施形態において、黒カートリッジ３０４およびカラーカートリッジ３０６は、それぞれ、３個のプリントヘッドを含み、各プリントヘッドは、互い違いに配置される約０．５インチ（約１．３ｃｍ）の帯状幅を有する（すなわち、カートリッジの各パスにおいて１．５インチ（約３．８ｃｍ）をマーキングできる）。
【００３５】
図示の実施形態のマーキングゾーンは、幅はプラテン１１２の左側から右側まで約８．５インチ（約２１．６ｃｍ）、奥行きはプラテン１１２の入口側から出口側まで約３インチ（約７．６ｃｍ）である。３インチ（約７．６ｃｍ）のマーキング幅が必要である理由は、黒カートリッジ３０４とカラーカートリッジ３０６の少なくとも一方が、それぞれの２パスによって媒体シートをマークするためである。入口ニップ１０４は出口ニップ１２６から約４インチ（約１０ｃｍ）の間隔をおいて配置される。プリントヘッドと媒体（図示してない）の公称ギャップは１．１ｍｍである。０．３ｍｍの媒体平坦性要求によって十分な品質の印刷が保証されることが、実験により明らかになった。
【００３６】
各入口ロール１０２および各出口ロール１２４は、それぞれのはすば駆動歯車３１２によって駆動される。はすば駆動歯車３１２は、駆動モータに結合された小歯車３１４によって駆動される。はすば駆動歯車３１２は、後戻り防止ばね３１０によってばね負荷をかけられ、歯の分離による駆動誤差が防止される。好適な実施形態によれば、駆動モータとして、ステッピングモータまたはＤＣサーボモータが用いられる。はすば歯車３１２と駆動モータに結合された小歯車３１０の比は、小歯車の１回転によって媒体シート１１０が帯状部幅の１／２（すなわち、図示の実施形態において０．２５インチ（６．４ｍｍ））だけ前に進められるように選択されることが好ましい。進行増分は、プリントすべき画像の種類および品質、たとえば、ドラフトモード、テキスト、グラフィックスまたは写真に応じて変更することができる。進行増分は、たとえば、高品質写真プリンティングモードにおいては、小歯車の１回転（すなわち、媒体の最小の進行）、または、この装置の場合は、プリント要素幅の１／２に等しく設定される。その上、より大きい進行増分は、１回転増分の倍数であり、最高は、最大速度プリンティングの場合に６倍である。
【００３７】
以上、本発明を特定の実施形態について述べたが、多数の代替方法、変形、および異形は、当業者には明らかである。したがって、前述した本発明の好適な実施形態は、説明を意図するものであり、限定を意図するものではない。本発明の真の思想および特許請求の範囲によって定められる範囲を逸脱することなく、本発明に対して多数の変化を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る媒体移送システムの平面図である。
【図２】 図１に示す媒体移送集合部品の側面図である。
【図３】 周辺の紙送り機構と、インクマーキング装置の、インクジェットカートリッジと、支持構造とを有する図１および図２の媒体移送集合部品の斜視図である。
【符号の説明】
１００ 媒体移送集合部品、１０２ 入口駆動ロール、１０３ 入口遊びロール、１０４ 入口ニップ、１０６ ばね板、１０８ 縁案内、１１０ 媒体シート、１１２ プラテン、１１４ 真空孔、１１６ 真空溝、１１８ 入口プレナム、１２０ 出口プレナム、１２２ 入口ファン、１２３ 出口ファン、１２４出口駆動ロール、１２５ 出口遊びロール、１２６ 出口ニップ、１２８ スターホイール、３０２ 走査カートリッジ、３０４ 黒カートリッジ、３０６ カラーカートリッジ、３１０ 後戻り防止ばね、３１２ はすば歯車、３１４ モータと結合した小歯車。

Claims (1)

1. マーキング装置において媒体シートを移送する媒体移送システムであって、
   前記媒体シートの上面および下面に接触することによって前記媒体シートを受け取り処理方向に移送し、また前記媒体シートに入口駆動力を作用させる入口駆動集合部品と、
   前記媒体シートの上面および下面に接触することによって前記媒体シートを受け取り処理方向に移送し、また前記媒体シートに出口駆動力を作用させる出口駆動集合部品と、
   前記入口駆動集合部品と前記出口駆動集合部品の間に位置し、媒体シート側の面と、前記媒体シート側の面と反対側の真空力側の面と、前記媒体シート側の面から前記真空力側の面まで貫通して延在する複数の真空孔と、前記媒体シート側の面に設けられて前記各真空孔と連絡し、処理方向に延びる各真空溝と、を含むプラテンと、
   前記プラテンの前記真空力側の面に設けられ、前記各真空孔を通して前記処理方向に事実上垂直である真空力方向に前記媒体シートに真空力を作用させ、前記媒体シートを前記プラテンの前記媒体シート側の面に引き寄せる真空生成器と、を備え、
   前記真空力は、前記処理方向に作用する前記入口駆動力と前記出口駆動力とが、それぞれ、前記真空力方向に作用する前記真空力より大きいように設定され、
   真空溝は、処理方向に直交して延在する複数列に配列され、複数列の真空溝は処理方向に向かって互いにオフセットされて配置されていることを特徴とする媒体移送システム。

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