JP4969375B2

JP4969375B2 - 用紙搬送装置

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Publication number: JP4969375B2
Application number: JP2007232472A
Authority: JP
Inventors: 嘉英杉山; 晋基谷本; 和也山本; 克典高橋
Original assignee: Seiko Epson Corp; Duplo Seiko Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp; Duplo Seiko Corp
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-09-07
Also published as: JP2009062162A; US20090066015A1; US8052142B2

Description

本発明は用紙搬送装置に関し、印刷装置等における用紙の搬送経路途中において用紙の搬送方向を方向転換する際に用紙を反転させる技術に係るものである。

従来、この種の装置としては、例えば特許文献１に示すものがある。これは、用紙が積載される給紙トレイと、この給紙トレイに積載された用紙を１枚ずつ送り出す送出部と、この送出部によって給紙トレイから送り出された用紙の搬送方向を変えるターンガイドと、このターンガイド上において用紙の搬送方向に沿って長く形成された複数のリブを備え、給紙トレイに積載された用紙を１枚ずつ送り出し、ターンガイドのリブによって、用紙の搬送方向を変える給紙装置である。

特許文献２のものは、記録媒体を湾曲するように案内する給紙搬送ガイドと、給紙搬送ガイドの湾曲開始位置の近傍に配置した第１搬送ローラと、第１搬送ローラを通過した記録媒体が湾曲しながら反転し始める反転開始位置の近傍に配置した第２搬送ローラを備え、第１搬送ローラと第２搬送ローラにより搬送する用紙が給紙搬送ガイドで反転するものである。

特許文献３のものは、記録部に被記録材を搬送する搬送ローラと、搬送ローラに圧接して従動回動する搬送従動ローラと、搬送ローラおよび搬送従動ローラに被記録材を給送する給紙ローラと、被記録材を給紙ローラの外周に沿って湾曲反転させて給送する側面視略Ｕ字型の給送経路と、給紙ローラの外周面から離間し、被記録材と接触して被記録材を案内するガイド部材を備え、ガイド部材のガイド面に被記録材の給送に従って従動回動する複数のガイド・ローラを設けた給紙装置である。

特許文献４のものは、ロール紙を挟持して搬送する挟圧ローラと、挟圧ローラの下流側近傍に位置するガイド部材を備え、ガイド部材はロール紙の巻き癖傾向と反対側に湾曲するように形成された案内面を有し、案内面がロール紙の非印刷面側と接触するロール紙の巻き癖矯正装置である。

特許文献５のものは、記録媒体を搬送ローラによって画像形成位置へ搬送する搬送経路と、画像形成後の記録媒体を排出する排出経路を備え、前記搬送ローラの駆動量を監視して記録媒体の搬送量を制御し、記録媒体の搬送ローラに対する巻き付け角度と記録媒体の厚みに基づいて搬送ローラの駆動量を補正する画像形成装置である。

特許文献６のものは、記録媒体に画像を記録する記録手段と、マルチサイズの記録媒体を収納する収納手段と、収納した記録媒体を分離して給紙する分離手段と、給紙した記録媒体を反転させる反転手段を有し、反転手段のガイド部に複数列のローラを配置し、かつ、ガイド部に摺動部材を配置し、かつ、摺動部材はローラよりも高さを低く配置してなり、厚紙等のコシが強い記録媒体を反転させて給紙する記録装置である。
特開平１０−９５５５０号公報特開２０００−９５３８２号公報特開２００１−２３３４９７号公報特開２００２−３０２３１６号公報特開２００６−２７７９９号公報特開２００７−１４５５３９号公報

ところで、上記した従来の構成では、用紙の搬送もしくは反転に際して、用紙をローラ間に挟み込んで（ニップ）搬送しており、用紙の印刷面にローラが直接に当接する。このため、孔版印刷機やインクジェット印刷機に従来の構成の用紙搬送装置を適用すると、印刷面に汚れが発生する。

ところで、用紙を搬送ベルト上に吸着する構成において、搬送ベルト自体によって曲線的な反転軌道を形成することはできない。このため、用紙搬送方向の前後に、直線的な搬送軌道を形成する搬送ベルトを備えた搬送装置の一対を連続配置し、搬送装置の間に用紙を反転させるための曲面を形成したターンガイドを配置し、反転時にはターンガイドの曲面に沿って用紙を湾曲させる。

しかしながら、ターンガイドに吸着機能を設けることは困難であり、用紙が搬送装置から搬送装置へ移動する間にターンガイドでは用紙に吸着力が作用しない。このため、ターンガイドの前後において用紙に搬送力を付加する場合に、特にコシの強い厚紙では、ターンガイドにおいて搬送抵抗が大きくなり、搬送力不足により搬送不良となる確率が高くなる。また、無理に搬送すると用紙に曲がり癖や最悪の場合に折れ癖がついてしまう。

本発明は上記した課題を解決するものであり、単葉の用紙の搬送経路においてターンガイドの湾曲面の曲率半径を調整することにより、用紙を円滑に反転させることが可能な用紙搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の用紙搬送装置は、第１搬送面から第２搬送面への移送に際して用紙を反転軸廻りで所定反転角度に反転させるものであって、第１搬送面を形成する第１搬送装置および第２搬送面を形成する第２搬送装置が、用紙搬送方向に沿った搬送軌道上を移動する複数の搬送ベルトと、搬送ベルトに形成した吸引穴を通して用紙を搬送ベルト上に吸着する吸引手段を備え、第１搬送装置と第２搬送装置との間に前記反転軸と平行に配置するターンガイドは、複数のガイドリブを前記反転軸に沿った方向に配列し、かつ各ガイドリブを搬送ベルトの相互間に配置してなり、用紙に摺接する各ガイドリブの摺接部が第１搬送面に対応する反転始点側から第２搬送面に対応する反転終点側にわたって曲面状の反転移送面をなし、ガイドリブは反転移送面の曲率半径が異なる複数種類のものを交互に配置し、同じ曲率半径のものをガイドリブ群として連結し、各ガイドリブ群を第１搬送面と第２搬送面に接続して用紙をガイド可能な作用位置と、第１搬送面と第２搬送面から離間して用紙をガイド不可能な退避位置とにわたって移動可能に設けたことを特徴とする。

また、ガイドリブは、反転移送面の曲率半径が用紙厚さの１００倍以上をなし、かつ用紙の搬送方向長さの０．２９倍未満であり、一つのガイドリブ群におけるガイドリブの反転移送面の曲率半径と、他のガイドリブ群におけるガイドリブの反転移送面の曲率半径とが用紙サイズもしくは用紙の厚みに応じて異なることを特徴とする。

以上のように本発明によれば、用紙は第１搬送装置の第１搬送面からターンガイドの反転移送面を通って第２搬送装置の第２搬送面へ移送される間に、用紙の印刷面が反転装置の構成部材に接触することなく、ターンガイドにおいて反転軸廻りで反転させられるので、用紙表面のインクの擦れをなくして汚れの発生を防止することができる。

ところで、ガイドリブの反転移送面の曲率半径が大きくなるほどに用紙厚さが大きくても容易に反転するが、搬送方向の長さが短い用紙は反転が困難になる。それに対し、反転移送面の曲率半径が小さくなるほどに用紙厚さが大きいと反転が困難となり、搬送方向の長さが短い用紙は容易に反転できるようになる。

このため、ガイドリブ群を第１搬送面と第２搬送面に接続して用紙をガイド可能な作用位置と、第１搬送面と第２搬送面から離間して用紙をガイド不可能な退避位置とにわたって移動可能に設け、搬送する用紙サイズもしくは用紙の厚みに最適の曲率半径を有するガイドリブ群を作用位置に配置することで、用紙を円滑に反転させることができる。

各ガイドリブ群におけるガイドリブの反転移送面の曲率半径は、用紙厚さの１００倍以上をなし、かつ用紙の搬送方向長さの０．２９倍未満であることが好ましい。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。はじめに、本発明の用紙搬送装置の適用用途および用紙の搬送経路について図２４〜図２８を参照して説明する。
図２４および２５に示すように、本発明の用紙搬送装置の適用用途として、ここではインクジェット印刷装置を例示するが、孔版印刷装置、スクリーン印刷装置等にも適用することは可能である。
（全体構成）
このインクジェット印刷装置１は、給紙機構部２、印刷装置本体部３、用紙反転機構部４、紙受け機構部５からなる。印刷装置本体部３は、ここでは水性インクをインクジェット方式で用紙の紙面に噴射して印刷を行う。用紙反転機構部４は、複数の反転移送ユニット６を組み合わせてなり、ここでは上段、中段、下段に反転移送ユニット６を配置しており、選択的に複数の搬送経路を形成することができる。紙受け機構部５は複数の紙受けユニット７からなり、用紙反転機構部４において形成する複数の搬送経路と選択的に各紙受けユニット７が対応して用紙反転機構部４から排出する用紙を受け止める。
（片面印刷）
図２６〜図２８に示すように、給紙機構部２は用紙を一枚ずつ印刷装置本体部３に給紙する。印刷装置本体部３において用紙の片面に印刷し、印刷した用紙は用紙反転機構部４を通って紙受けユニット７へ排出する。印刷装置本体部３で印刷後に最短時間で紙受けユニット７に排紙する場合には、用紙反転機構部４の上段の反転移送ユニット６で反転することなく通過して紙受けユニット７に至る。

印刷装置本体部３で印刷後に印刷面の乾燥等のために用紙反転機構部４での滞留時間を長くする場合には、用紙反転機構部４の上段の反転移送ユニット６で用紙を反転させて下段の反転移送ユニット６に移送し、さらに下段の反転移送ユニット６で反転させて下段の紙受けユニット７に至る。
（両面印刷）
給紙機構部２は用紙を一枚ずつ印刷装置本体部３に給紙する。印刷装置本体部３において用紙の片面に印刷し、印刷装置本体部３で印刷後に用紙反転機構部４の上段の反転移送ユニット６で用紙を反転させ、さらに中段の反転移送ユニット６で用紙を反転させ、その後に印刷装置本体部３の給紙口へ返送し、印刷装置本体部３において用紙の裏面の片面に印刷し、印刷装置本体部３で印刷後に用紙反転機構部４の上段の反転移送ユニット６で用紙を反転させて下段の反転移送ユニット６に移送し、さらに下段の反転移送ユニット６で反転させて下段の紙受けユニット７に至る。

本発明の用紙搬送装置の他の適用例を図２９〜図３１を参照して説明する。
（全体構成）
先の構成と同じ構成要素には同符号を付して説明する。この構成においては用紙反転機構部が上段、下段に反転移送ユニット６を組み合わせてなり、選択的に複数の搬送経路を形成することができる。
（片面印刷）
図２９〜図３１に示すように、給紙機構部２は用紙を一枚ずつ印刷装置本体部３に給紙する。印刷装置本体部３において用紙の片面に印刷し、印刷した用紙は用紙反転機構部４を通って紙受けユニット７へ排出する。印刷装置本体部３で印刷後に最短時間で紙受けユニット７に排紙する場合には、用紙反転機構部４の上段の反転移送ユニット６で反転することなく通過して紙受けユニット７に至る。

印刷装置本体部３で印刷後に印刷面の乾燥等のために用紙反転機構部４での滞留時間を長くする場合には、用紙反転機構部４の上段の反転移送ユニット６で用紙を反転させて下段の反転移送ユニット６に移送し、さらに下段の反転移送ユニット６で反転させて下段の紙受けユニット７に至る。

次に、本発明の用紙反転機構部４の詳細を図１〜図７において説明する。図１において、用紙反転機構部４は複数の反転移送ユニット６を上下に積層配置したものであり、各反転移送ユニット６は第１用紙搬送装置７０と第２用紙搬送装置８０を備え、上下の反転移送ユニット６の間に第３用紙搬送装置９０を設けている。尚、図１〜図７に示す用紙反転機構部４は、用紙を印刷装置本体部３へ返送する機構は備えていないが、以下の説明においてその実現は容易である。

図２に示すように、第１用紙搬送装置７０は、用紙搬送方向が水平方向を向いた第１搬送面を形成する第１搬送装置７１と、用紙搬送方向が第１搬送面に対して垂直方向を向いた第２搬送面を形成する第２搬送装置７２と、第１搬送面から第２搬送面への移送に際して用紙を反転軸Ａの廻りで所定反転角度、ここでは９０°に反転させるターンガイド７３とを備えている。

第１搬送装置７１、第２搬送装置７２は、用紙搬送方向に沿った搬送軌道上を移動する複数の搬送ベルト７４を備え、搬送ベルト７４は搬送軌道の両端に配置したベルトローラ７５の間に掛け渡した無端ベルトからなる。

搬送軌道は吸引手段をなす吸引ボックス７６の上に形成してあり、吸引ボックス７６はエアー吸引源（図示省略）に連通している。図２３に示すように、吸引ボックス７６は搬送軌道下に複数の開口部７６ａを有しており、図１９に示すように、搬送ベルト７４に形成した吸引穴７４ａを通して用紙Ｐを搬送ベルト上に吸着する。

ターンガイド７３は、複数のガイドリブ７７を反転軸に沿った方向に２０ｍｍ〜５０ｍｍの配列ピッチで配列し、かつ各ガイドリブ７７を搬送ベルト７４の相互間に配置してなり、用紙Ｐに摺接する各ガイドリブ７７の摺接部が第１搬送面に対応する反転始点側から第２搬送面に対応する反転終点側にわたって曲面状の反転移送面７７ａをなす。図６および図７に示すように、ガイドリブ７７は、第１搬送面と第２搬送面を接続する状態と、第１搬送面と第２搬送面とを離間させる状態とにわたって揺動可能に設けてある。

ところで、ガイドリブ７７の反転移送面７７ａの曲率半径が大きくなるほどに用紙厚さが大きくても容易に反転するが、搬送方向の長さが短い用紙は反転が困難になる。それに対し、反転移送面７７ａの曲率半径が小さくなるほどに用紙厚さが大きいと反転が困難となり、搬送方向の長さが短い用紙は容易に反転できるようになる。

このため、図８に示す構成において、用紙Ｐの反転を円滑に行える反転移送面７７ａの曲率半径と用紙の厚みとの相関および反転移送面７７ａの曲率半径と用紙搬送方向長さとの相関を実験的に求めた。この相関図を図９に示す。この結果より、ガイドリブ７７の反転移送面７７ａは、曲率半径が用紙厚さの１００倍以上、かつ曲率半径が用紙の搬送方向長さの０．２９倍未満となる形状をなす。

図３に示すように、第２用紙搬送装置８０は、用紙搬送方向が水平方向を向いた第１搬送面（下方向き面）を形成する第１搬送装置８１と、第１搬送面に対向して配置し、用紙搬送方向が水平方向を向いた第２搬送面（上方向き面）を形成する第２搬送装置８２と、第１搬送面から第２搬送面への移送に際して用紙Ｐを反転軸Ｂの廻りで所定反転角度、ここでは１８０°に反転させ、かつ用紙の搬送方向を所定方向転換角度、ここでは９０°に方向転換させるターンガイド８３とを備えている。

上方の第１搬送装置８１と下方の第２搬送装置８２は、双方の用紙搬送方向が直交する方向に向いた相対位置に配置してあり、この相対位置において用紙Ｐの反転軸Ｂは用紙搬送方向と直交する方向に対して４５°傾斜している。ターンガイド８３は、反転軸Ｂと平行に配置してある。

第１搬送装置８１、第２搬送装置８２は、用紙搬送方向に沿った搬送軌道上を移動する複数の搬送ベルト８４を備え、搬送ベルト８４は搬送軌道の両端に配置したベルトローラ８５の間に掛け渡した無端ベルトからなる。

搬送軌道は吸引手段をなす吸引ボックス８６の上に形成してあり、吸引ボックス８６はエアー吸引源（図示省略）に連通している。図２３に示すように、吸引ボックス８６は搬送軌道下に複数の開口部８６ａを有しており、図１９に示すように、搬送ベルト８４に形成した吸引穴８４ａを通して用紙Ｐを搬送ベルト上に吸着する。

ターンガイド８３は、複数のガイドリブ８７を反転軸Ｂに沿った方向に所定配列ピッチで配置し、用紙搬送方向と直交する方向におけるガイドリブ８７の中心間距離が２０ｍｍ〜５０ｍｍとなる形状をなし、かつ各ガイドリブ８７を搬送ベルト８４の相互間に配置してなり、用紙Ｐに摺接する各ガイドリブ８７の摺接部が第１搬送面に対応する反転始点側から第２搬送面に対応する反転終点側にわたって曲面状の反転移送面８７ａをなす。反転移送面８７ａは反転始点側では第１搬送装置８１の用紙搬送方向に向いており、反転終点側では第２搬送装置８２の用紙搬送方向に向いており、反転始点側から反転終点側に至る途中において９０°にねじれている。反転移送面８７ａは、曲率半径が用紙厚さの１００倍以上、かつ曲率半径が用紙の搬送方向長さの０．２９倍未満となる形状をなす。（図４および図５を参照）
第３用紙搬送装置９０は、第１用紙搬送装置７０と同様の構成をなし、一端側が上段の反転移送ユニット６の第２用紙搬送装置８０の第２搬送装置８２に接続し、他端側が下段の反転移送ユニット６の第１用紙搬送装置７０の第１搬送装置７１に接続している。

本実施の形態において、第３用紙搬送装置９０は、用紙搬送方向が垂直方向を向いた第１搬送面を形成する第１搬送装置９１と、用紙搬送方向が水平方向を向いた第２搬送面を形成する第２搬送装置９２と、用紙搬送方向が垂直方向を向いた第３搬送面を形成する第３搬送装置９３と、用紙を反転軸の廻りで所定反転角度、ここでは９０°に反転させるターンガイド９４とを備えており、第１搬送装置９１が上段の反転移送ユニット６に接続し、第３搬送装置９３が下段の反転移送ユニット６に接続している。

第１搬送装置９１、第２搬送装置９２、第３搬送装置９３は、用紙搬送方向に沿った搬送軌道上を移動する複数の搬送ベルト９５を備え、搬送ベルト９５は搬送軌道の両端に配置したベルトローラ９６の間に掛け渡した無端ベルトからなる。

搬送軌道は吸引手段をなす吸引ボックス９７の上に形成してあり、吸引ボックス９７はエアー吸引源（図示省略）に連通している。図２３に示すように、吸引ボックス９７は搬送軌道下に複数の開口部９７ａを有しており、図１９に示すように、搬送ベルト９５に形成した吸引穴９５ａを通して用紙Ｐを搬送ベルト上に吸着する。

ターンガイド９４は、第１用紙搬送装置７０のターンガイド７３と同様であり、説明を省略する。
各搬送装置７１、７２、８１、８２、９１、９２、９３は、搬送ベルト７４、８４、９５が摺動する部位に低摩擦手段として、図２１（ａ）に示すように、複数の突起１０１を形成するか、もしくは図２１（ｂ）に示すように、低摩擦部材１０２を配置することも可能である。図２１（ｃ）に示すように、搬送ベルト７４、８４、９５は、用紙に当接する表面に複数の突状部１０３を形成してあり、図２１（ｄ）に示すように、搬送ベルト７４、８４、９５を駆動するベルトローラ７５、８５、９６は、搬送ベルトに圧接する部位に複数の突状部１０４を形成してなる。図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、各搬送装置７１、７２、８１、８２、９１、９２、９３は、搬送ベルト７４、８４、９５の相互間に用紙支持手段として複数のリブ１０５を設けている。

リブ１０５の高さは、搬送軌道上の搬送ベルト表面の高さ以下であり、ターンガイドの反転始点側に対応する位置では反転移送面よりも高く、ターンガイドの反転終点側に対応する位置では反転移送面よりも低くなるように形成されており、用紙が接触するリブ上面の用紙搬送方向に沿った角部は、用紙に擦れ傷を付けないように曲面状に形成されていることが好ましい。

以下、上記した構成における作用を説明する。印刷装置本体部３で片面に印刷した用紙Ｐは用紙反転機構部４の上段の反転移送ユニット６へ進入し、第１用紙搬送装置７０の第１搬送装置７１の始端側に達する。図１９に示すように、第１搬送装置７１は、吸引ボックス７６により搬送ベルト７４に形成した吸引穴７４ａを通して用紙Ｐを印刷面と表裏をなす裏面において搬送ベルト上に吸着する。この状態で、図２に示すように、搬送ベルト７４が用紙を伴って搬送軌道上を移動することにより、用紙Ｐを第１搬送面上で用紙搬送方向に搬送する。

用紙反転機構部４を通して紙受けユニット７へ用紙Ｐを最短時間で排紙する場合には、図６に示すように、ターンガイド７３のガイドリブ７７を、第１搬送面と第２搬送面とを離間させる状態に操作し、第１搬送装置７１から紙受けユニット７へ用紙Ｐを排出する。

印刷装置本体部３で印刷後に印刷面の乾燥等のために用紙反転機構部４での滞留時間を長くする場合には、図７に示すように、ターンガイド７３のガイドリブ７７を、第１搬送面と第２搬送面とを接続する状態に操作する。

ところで、このような構成は、第３搬送装置９３の途中に設けることも可能であり、用紙を印刷装置本体部３へ返送する機構を設ける場合に、同機構へ用紙を導入する状態と、同機構へ用紙を導入させない状態とに切り替える。

図２に示すように、第１搬送装置７１が用紙Ｐを第１搬送面上で用紙搬送方向に搬送し、用紙Ｐがターンガイド７３に達して用紙先端縁がターンガイド７３の反転始点側から反転移送面７７ａへ進入すると、用紙搬送方向へ用紙Ｐが移動するのに伴ってガイドリブ７７が反転移送面７７ａで用紙先端縁を案内し、用紙Ｐが裏面で反転移送面７７ａに摺接し、用紙先端縁に続く用紙Ｐの紙面が反転移送面７７ａに倣って曲面状に反転、ここでは９０°反転する。

このとき、ガイドリブ７７の反転移送面７７ａは、曲率半径が用紙厚さの１００倍以上、かつ曲率半径が用紙の搬送方向長さの０．２９倍未満となる形状をなすので、用紙Ｐの反転を円滑に行うことができる。

用紙Ｐが第２搬送装置７２に達して用紙先端縁がターンガイド７３のガイドリブ７７の反転移送面７７ａの反転終点側から第２搬送面上へ進入すると、第２搬送装置７２は、吸引ボックス７６により搬送ベルト７４に形成した吸引穴７４ａを通して用紙Ｐを印刷面と表裏をなす裏面において搬送ベルト上に吸着し、搬送ベルト７４が用紙Ｐを伴って搬送軌道上を移動することにより、用紙Ｐを第２搬送面上で用紙搬送方向に搬送する。この際に、第１搬送装置７１は用紙後端縁がターンガイド７３の反転始点側に達するまで用紙Ｐを搬送する。

用紙Ｐは第２搬送装置７２の終端側に達すると、用紙先端縁がターンガイド（図２には示していないがターンガイド７３と同様）へ進入して、先の作用と同様にして９０°反転し、第２用紙搬送装置８０に進入する。

図３に示すように、第２用紙搬送装置８０では第１搬送装置８１が吸引ボックス８６により搬送ベルト８４に形成した吸引穴８４ａを通して用紙Ｐを印刷面と表裏をなす裏面において搬送ベルト上に吸着し、搬送ベルト８４が用紙Ｐを伴って搬送軌道上を移動することにより、用紙Ｐを第１搬送面上で用紙搬送方向に搬送する。

用紙Ｐがターンガイド８３に達して用紙先端縁がターンガイド８３の反転始点側から反転移送面８７ａへ進入すると、用紙搬送方向へ用紙Ｐが移動するのに伴ってガイドリブ８７が反転移送面８７ａで用紙先端縁を案内し、用紙Ｐが裏面で反転移送面８７ａに摺接し、用紙先端縁に続く用紙Ｐの紙面が反転移送面８７ａに倣って曲面状に反転、ここでは１８０°反転する。

このとき、ガイドリブ８７の反転移送面８７ａは、曲率半径が用紙厚さの１００倍以上、かつ曲率半径が用紙の搬送方向長さの０．２９倍未満となる形状をなすので、用紙Ｐの反転を円滑に行うことができる。

上方の第１搬送装置８１と下方の第２搬送装置８２は、双方の用紙搬送方向が直交する方向に向いた相対位置に配置してあり、この相対位置において用紙Ｐの反転軸Ｂは用紙搬送方向と直交する方向に対して４５°傾斜し、ターンガイド８３が反転軸Ｂと平行に配置してある。

このため、用紙Ｐは一側の先端角部が最先にターンガイド８３に達して用紙先端縁が先端角部側から反転移送面８７ａへ進入し、用紙Ｐの他側の先端角部に近いほどに反転移送面８７ａへの進入が遅れ、先に反転移送面８７ａへ進入した用紙Ｐの一側の先端角部側において先行して反転が開始され、用紙Ｐの他側の先端角部に近いほどに反転の開始が遅れることで、用紙Ｐの搬送方向が方向転換される。

つまり、用紙Ｐを第１搬送面から第２搬送面へ移送するのに際し、ターンガイド８３が第１搬送装置８１の用紙搬送方向と直交する方向に対して所定角度４５°に傾斜する反転軸廻りで用紙Ｐを所定反転角度に反転させることで、用紙Ｐが所定方向転換角度９０°に方向転換される。

ここで、図４は用紙搬送方向が右方向へ９０°方向転換し、かつ１８０°反転する場合におけるターンガイド８３の形状を示しており、図５は用紙搬送方向が左方向へ９０°方向転換し、かつ１８０°反転する場合におけるターンガイド８３の形状を示している。

用紙Ｐが第２搬送装置８２に達して用紙先端縁が先端角部側から第２搬送面上へ進入すると、第２搬送装置８２は用紙Ｐを第２搬送面上で用紙搬送方向に搬送する。この際に、第２搬送面上で用紙Ｐは先端縁が用紙搬送方向と直交する方向と平行をなす姿勢に復帰する。

用紙Ｐは第２搬送装置８２の終端側に達すると、用紙先端縁がターンガイド（図３には示していないがターンガイド７３と同様）へ進入して、先の作用と同様にして９０°反転し、第３用紙搬送装置９０に進入する。

第３用紙搬送装置９０は、第１用紙搬送装置７０と同様の作用によって用紙Ｐを搬送しながら９０°反転を繰り返して、下段の反転移送ユニット６の第１用紙搬送装置７０の第１搬送装置７１に用紙Ｐを供給する。

このようにして、用紙反転機構部４の上段の反転移送ユニット６で用紙Ｐを反転、方向転換させて下段の反転移送ユニット６に移送し、さらに下段の反転移送ユニット６において上段の反転移送ユニット６と同様にして反転、方向転換操作を行って紙受けユニット７へ排出する。

ところで、搬送する用紙Ｐから脱落した紙粉が搬送ベルト７４、８４、９５と搬送ベルト上に吸着する用紙Ｐとの間に介在すると用紙Ｐの滑りが生じる要因となる。しかしながら、搬送ベルト７４、８４、９５に設けた複数の突状部１０３の相互間に紙粉を回収することで、搬送ベルト７４、８４、９５と用紙Ｐとの間に紙粉が介在することを防止して用紙搬送を確実に行うことができ、かつ用紙後端縁に搬送ベルト７４、８４、９５の突状部１０３が係合することで用紙Ｐを押し出して用紙搬送を確実に行うことができる。

さらに、紙粉が搬送ベルト７４、８４、９５とベルトローラ７５、８５、９６との間に介在すると搬送ベルト７４、８４、９５の滑りが生じる要因となる。しかしながら、ベルトローラ７５、８５、９６に設けた複数の突状部１０４の相互間に紙粉を回収することで、ベルトローラ７５、８５、９６と搬送ベルト７４、８４、９５との間に紙粉が介在することを防止して搬送ベルト７４、８４、９５の駆動を確実に行うことができる。

搬送ベルト７４、８４、９５に設けた突状部１０３は、突起の高さを０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。突起の高さが０．５ｍｍを超えると、突状部１０３の相互間からエアーが漏れて吸引力が低下し、十分に用紙Ｐを吸着できない可能性がある。

ところで、図２０に例示するように、吸引ボックス２０１が搬送ベルト２０２間で用紙Ｐを吸引する構成とすると、用紙Ｐが搬送ベルト２０２間に入り込んで窪み、逆に搬送ベルト２０２で山を形成して皺が発生する。

しかしながら、本実施の形態では、図１９に示すように、第１〜第３用紙搬送装置７０、８０、９０の第１搬送装置７１、８１、９１と第２搬送装置７２、８２、９２と第３用紙搬送装置９０の第３搬送装置９３は、吸引ボックス７６、８６、９７により搬送ベルト７４、８４、９５に形成した吸引穴７４ａ、８４ａ、９５ａを通して用紙Ｐを印刷面と表裏をなす裏面において搬送ベルト上に吸着し、搬送ベルト７４、８４、９５が用紙Ｐを伴って搬送軌道上を移動することにより、用紙Ｐを第１搬送面上で用紙搬送方向に搬送するので、用紙Ｐの撓みを防止できる。さらに、搬送ベルト間において用紙Ｐをリブ１０５で支持して用紙Ｐの撓みを防止し、反転時における皺の発生を防止することができる。

次に、搬送ベルト７４、８４、９５が吸引穴７４ａ、８４ａ、９５ａにおいて用紙Ｐを確実に保持できる吸引力を確保できる吸引穴７４ａ、８４ａ、９５ａの穴径の目安はφ５ｍｍ以上である。また、吸引穴７４ａ、８４ａ、９５ａを搬送ベルト７４、８４、９５の中央に開けた場合には、ベルト自体の強度を考慮すると吸引穴７４ａ、８４ａ、９５ａの両側には少なくとも各５ｍｍ以上の幅を残しておくことが好ましい。その結果、ベルト幅は最低１５ｍｍ以上は必要となる。また、ガイドリブ幅は、用紙下部を十分に保持することができることを考慮すると最低２ｍｍが必要である。

上述したことから、ガイドリブと搬送ベルトの隙間も考慮して、ガイドリブは用紙搬送方向と直交する方向におけるガイドリブの中心間距離が２０ｍｍ以上となる形状が最も好ましい。一方、ガイドリブの相互間の間隔が広すぎると用紙先端部がその間に挿入され易いので、テスト結果よりガイドリブの中心間距離を５０ｍｍ以下に抑えることが好ましい。

上述した実施の形態では、固定形式のターンガイドについて説明したが、ターンガイド７３、８３、９４は可動式に構成することもできる。ここでは、第１用紙搬送装置７０に適用するものを例に説明するが、第２用紙搬送装置８０および第３用紙搬送装置９０においても同様に構成できる。

図１０および図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、ターンガイド７３０は、複数のガイドリブ７３１、７３２を反転軸に沿った方向に配列しており、各ガイドリブ７３１、７３２は第１搬送面に対応する反転始点側から第２搬送面に対応する反転終点側にわたって曲面状の反転移送面７３３、７３４を有している。

ここでは、ガイドリブ７３１、７３２は反転移送面７３３、７３４の曲率半径が異なる２種類のものを交互に配置するが、２種類以上のものを交互に配置することも可能である。この反転移送面７３３、７３４の曲率半径は、用紙厚さの１００倍以上をなし、かつ用紙の搬送方向長さの０．２９倍未満であり、ガイドリブ７３１の反転移送面７３３とガイドリブ７３２の反転移送面７３４とが用紙サイズもしくは用紙の厚みに応じて異なるものである。

一方の曲率半径が同じ複数のガイドリブ７３１を連結材７３５で連結してガイドリブ群７３６とし、他方の曲率半径が同じ複数のガイドリブ７３２を連結材７３７で連結してガイドリブ群７３８とする。各ガイドリブ群７３６、７３８は第１搬送装置７１の第１搬送面と第２搬送装置７２の第２搬送面に接続して用紙Ｐをガイド可能な作用位置と、第１搬送装置７１の第１搬送面と第２搬送装置７２の第２搬送面から離間して用紙をガイド不可能な退避位置とにわたって移動可能に設けている。各ガイドリブ群７３６、７３８はモータ等による移動機構に接続している。

この構成によれば、第１搬送装置７１で搬送する用紙Ｐを第２搬送装置７２へ向けて反転させない場合には、双方のガイドリブ群７３６、７３８を退避位置に配置する。第１搬送装置７１で搬送する用紙Ｐを第２搬送装置７２へ向けて反転させる場合には、搬送する用紙Ｐの厚みもしくはサイズに適した曲率半径を有する一方のガイドリブ群７３６もしくは７３８を作用位置に配置し、他方を退避位置に配置することで、用紙Ｐを円滑に反転させることができる。

図１２〜図１４は本発明の他の実施の形態を示すものである。ここでは、先に図３に示した第２用紙搬送装置８０の構成を前提とする。つまり、上方の第１搬送装置８１と下方の第２搬送装置８２は、双方の用紙搬送方向が直交する方向に向いた相対位置に配置してあり、この相対位置において用紙Ｐの反転軸Ｂは用紙搬送方向と直交する方向に対して４５°傾斜し、ターンガイド８３が反転軸Ｂと平行に配置してある。

ターンガイド８３は、第１搬送面に対応する反転始点側で、かつ用紙の先端角部に対応するガイドリブ間に複数の逃がし部１１０を有し、各逃がし部１１０は用紙搬送方向において最先に各種サイズの用紙Ｐに当接する位置にある。

逃がし部１１０は用紙の先端角部より内側位置のガイドリブ８７から用紙の先端角部より外側位置のガイドリブ８７に向けて延在する形状をなし、かつ用紙先端縁に摺接する逃がし部前端縁１１０ａが外側位置のガイドリブ８７に近いほどに用紙搬送方向へ漸次に後退する形状をなす。逃がし部前端縁１１０ａは、第１搬送装置８１の第１搬送面に対して所定角度に傾斜する仰角を有する。また、第１搬送面内で搬送方向と直交する方向に対して所定角度に傾斜し、３０°〜６０°の範囲内で傾斜する。

ここでは、逃がし部１１０は、内側位置のガイドリブ８７に接する側縁が内側位置のガイドリブ８７の反転移送面８７ａより上方に位置し、かつ搬送ベルト８４に沿った形状をなす。また、逃がし部前端縁１１０ａは用紙搬送方向へ後退した逃がし部終端がガイドリブ８７の相互間に形成するガイド面８８の上に位置する。逃がし部１１０はターンガイド８３とは別体をなして可撓性部材からなることが好ましい。

この構成により、用紙Ｐは第１搬送面から第２搬送面へ移送するに際し、ターンガイド８３を通過することで所定反転角度１８０°に反転し、かつ所定方向転換角度９０°に方向転換される。

この際に、用紙搬送方向へ用紙が移動するのに伴ってガイドリブ８７が反転移送面８７ａで用紙先端縁を案内し、先に反転移送面へ進入した用紙の一側の先端角部側において先行して反転が開始され、用紙先端縁に続く用紙Ｐの紙面が反転移送面８７ａに倣って曲面状に反転する。

ところで、図１６に示すように、逃がし部１１０を設けない場合には、用紙Ｐの巻き癖等に起因して用紙Ｐの一側の先端角部側が反転移送面８７ａより下方へ曲がった状態でガイドリブ８７間に進入すると、この先端角部がガイドリブ８７間のガイド面８８の下方に入り込んで反転せず、先端角部に続く用紙Ｐの一側の側縁部の反転を阻害し、紙詰まり（ジャム）が発生する。

しかしながら、図１５に示すように、用紙Ｐの先端角部に対応するガイドリブ８７間に設けた逃がし部１１０の逃がし部前端縁１１０ａが、反転移送面８７ａより下方へ曲がった状態の用紙Ｐの先端角部側の用紙先端縁に摺接する。そして、逃がし部前端縁１１０ａが搬送方向へ向けて漸次に後退する形状をなすことで、用紙搬送方向へ用紙Ｐが移動するのに伴って逃がし部１１０が逃がし部前端縁１１０ａで用紙先端縁を上方へ案内し、用紙Ｐの一側の先端角部側の姿勢を矯正し、先端角部側が円滑に反転し、紙詰まり（ジャム）の発生が防止される。

逃がし部１１０は、図１７および図１８に示すように、内側位置のガイドリブ８７に接する側縁が内側位置のガイドリブ８７の反転移送面８７ａより上方に位置し、逃がし部前端縁１１０ａの用紙搬送方向へ後退した逃がし部終端がガイドリブが外側位置のガイドリブ８７の反転移送面８７ａよりも上方に位置する形状とすることも可能である。

本発明の実施の形態における用紙搬送装置を示す斜視図同実施の形態の第１用紙搬送装置を示す斜視図同実施の形態の第２用紙搬送装置を示す斜視図同実施の形態の第２用紙搬送装置でのターンガイドを示す斜視図同実施の形態の第２用紙搬送装置での他のターンガイドを示す斜視図同実施の形態の第１用紙搬送装置でのターンガイドの排紙モード状態を示す側面図同実施の形態の第１用紙搬送装置でのターンガイドの反転モード状態を示す側面図本発明の実施の形態での反転移送面の曲率半径を求めるためのモデルを示す模式図同実施の形態での曲率半径と用紙厚さ、曲率半径と用紙長さの相関を示すグラフ図本発明の他の実施の形態のターンガイドを示す側面図同ターンガイドを示す斜視図本発明の他の実施の形態の第２用紙搬送装置でのターンガイドを示す斜視図同ターンガイドを示す拡大斜視図同ターンガイドを示す正面図同ターンガイドによる用紙の反転を示す模式図逃がし部のないターンガイドによるジャムを示す模式図本発明の他の実施の形態の第２用紙搬送装置でのターンガイドを示す斜視図同ターンガイドを示す拡大斜視図本発明の実施の形態における各搬送装置での搬送状態を示す断面図従来の搬送装置での搬送状態を示す断面図本発明の実施の形態における各搬送装置の詳細を示す模式図本発明の実施の形態における各搬送装置の詳細を示す模式図本発明の実施の形態における各搬送装置の詳細を示す模式図本発明の実施の形態における用紙の搬送経路を示す模式図本発明の実施の形態における用紙の搬送経路を示す模式図本発明の実施の形態における用紙の搬送経路を示す模式図本発明の実施の形態における用紙の搬送経路を示す模式図本発明の実施の形態における用紙の搬送経路を示す模式図本発明の実施の形態における用紙の搬送経路を示す模式図本発明の実施の形態における用紙の搬送経路を示す模式図本発明の実施の形態における用紙の搬送経路を示す模式図

符号の説明

Ｐ用紙
Ａ、Ｂ反転軸
１インクジェット印刷装置
２給紙機構部
３印刷装置本体部
４用紙反転機構部
５紙受け機構部
６反転移送ユニット
７紙受けユニット
７０第１用紙搬送装置
７１、８１、９１第１搬送装置
７２、８２、９２第２搬送装置
７３、８３、９４ターンガイド
７４、８４、９５搬送ベルト
７４ａ、８４ａ、９５ａ吸引穴
７５、８５、９６ベルトローラ
７６、８６、９７吸引ボックス
７６ａ、８６ａ、９７ａ開口部
７７、８７、ガイドリブ
７７ａ、８７ａ反転移送面
８０第２用紙搬送装置
８８ガイド面
９０第３用紙搬送装置
９３第３搬送装置
１０１突起
１０２低摩擦部材
１０３、１０４突状部
１０５リブ
１１０逃がし部
１１０ａ逃がし部前端縁
２０１吸引ボックス
２０２搬送ベルト
７３０ターンガイド
７３１、７３２ガイドリブ
７３３、７３４反転移送面
７３５、７３７連結材
７３６、７３８ガイドリブ群

Claims

第１搬送面から第２搬送面への移送に際して用紙を反転軸廻りで所定反転角度に反転させるものであって、第１搬送面を形成する第１搬送装置および第２搬送面を形成する第２搬送装置が、用紙搬送方向に沿った搬送軌道上を移動する複数の搬送ベルトと、搬送ベルトに形成した吸引穴を通して用紙を搬送ベルト上に吸着する吸引手段を備え、第１搬送装置と第２搬送装置との間に前記反転軸と平行に配置するターンガイドは、複数のガイドリブを前記反転軸に沿った方向に配列し、かつ各ガイドリブを搬送ベルトの相互間に配置してなり、用紙に摺接する各ガイドリブの摺接部が第１搬送面に対応する反転始点側から第２搬送面に対応する反転終点側にわたって曲面状の反転移送面をなし、ガイドリブは反転移送面の曲率半径が異なる複数種類のものを交互に配置し、同じ曲率半径のものをガイドリブ群として連結し、各ガイドリブ群を第１搬送面と第２搬送面に接続して用紙をガイド可能な作用位置と、第１搬送面と第２搬送面から離間して用紙をガイド不可能な退避位置とにわたって移動可能に設けたことを特徴とする用紙搬送装置。
ガイドリブは、反転移送面の曲率半径が用紙厚さの１００倍以上をなし、かつ用紙の搬送方向長さの０．２９倍未満であり、一つのガイドリブ群におけるガイドリブの反転移送面の曲率半径と、他のガイドリブ群におけるガイドリブの反転移送面の曲率半径とが用紙サイズもしくは用紙の厚みに応じて異なることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。