JP5581294B2

JP5581294B2 - 記録媒体の搬送装置および画像形成装置

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Publication number: JP5581294B2
Application number: JP2011225686A
Authority: JP
Inventors: 千弘原; 敏海宝; 廉栗林; 伸彰高橋
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2031-10-13
Also published as: CN102555538A; JP2012082074A; US20120092431A1

Description

本発明の実施形態は、シート等の記録媒体を搬送するための搬送装置および画像形成装置に関する。

例えばインクジェットプリンタ等は、回転するドラムと、ドラムの周面に沿って配置された記録ヘッド部を備えている。シートは前記ドラムの周面に保持され、該ドラムが回転することにより、シートが記録ヘッド部に搬送される。シートを安定してドラムに保持させるために、シートの先端を固定するための先端チャックと、シートの後端を固定するための後端チャックを備えたドラムが知られている。またシートのサイズに応じて、先端チャックから後端チャックまでの距離を変化させることができるドラムも知られている。

特開平１１−２４０２１７号公報

しかし公知のドラムは、前記先端チャックから後端チャックまでの距離の変化量が少なく、多様なシートサイズに対応させることが難しかった。

実施形態において、画像形成装置は、記録媒体を保持する周面を有するドラムと、前記ドラムを周方向に回転させる回転機構と、前記ドラムに配置された１つ以上の先端グリッパと、１つ以上の後端グリッパとを有している。前記先端グリッパは、先端グリッパ駆動機構によって開閉する。この先端グリッパ駆動機構は、前記記録媒体の先端が前記先端グリッパに到達する前に前記先端グリッパを開位置に移動させ、前記記録媒体の先端が前記先端グリッパに挿入されると前記先端グリッパを閉位置に移動させる。後端グリッパは、後端グリッパ駆動機構によって、前記ドラムに対して停止する待機位置と、前記ドラムと共にドラムの回転方向に移動するグリップ位置とに切換わる。

この後端グリッパ駆動機構は、後端グリッパを前記待機位置に停止させることにより、前記先端グリッパと記録媒体を前記後端グリッパの内側をくぐり抜けさせる。そして記録媒体の後端が前記後端グリッパに到達すると、前記後端グリッパをリリースする。後端グリッパがリリースされると、後端グリッパと記録媒体とが前記ドラムと共にドラムの回転方向に移動する。またこの画像形成装置は、前記記録媒体を前記ドラムの前記周面に向けて供給する供給機構と、前記ドラムの周面に対向して配置され前記記録媒体に画像を形成する記録ヘッド部と、画像が形成された前記記録媒体を前記ドラムから剥離させる剥離機構と、前記記録媒体のサイズに応じて前記後端グリッパ駆動機構を制御するコントローラとを具備している。さらに、前記後端グリッパ駆動機構は、前記ドラムの回転方向に関して前記供給機構の下流側に配置され前記記録媒体の後端が一方の後端グリッパに到達すると該後端グリッパを前記待機位置から前記グリップ位置に切換える第１の後端グリッパ駆動機構と、前記ドラムの回転方向に関して前記剥離機構の上流側に配置され前記後端グリッパを前記グリップ位置から前記待機位置に切換える第２の後端グリッパ駆動機構と、
を有する。

１つの実施形態に係る画像形成装置の内部を模式的に示す側面図。画像形成装置の一部を拡大して示す側面図。画像形成装置のシート搬送装置を示す斜視図。シート搬送装置の一部の側面図。シート搬送装置のドラムが図４に示す位置から移動した状態の側面図。ドラムが図５に示す位置からさらに回転した状態の側面図。ドラムが図６に示す位置からさらに回転した状態の側面図。ドラムが図７に示す位置からさらに回転した状態の側面図。後端グリッパ駆動機構を示す前記シート搬送装置の一部の側面図。ストッパが突出位置に移動した状態を示す側面図。ドラムが図１０に示す位置からさらに回転した状態の側面図。ドラムが図１１に示す位置からさらに回転した状態の側面図。ドラムが図１２に示す位置からさらに回転した状態の側面図。ドラムが図１３に示す位置からさらに回転し、かつ、前記ストッパが退避位置に移動した状態の側面図。ドラムが図１４に示す位置からさらに回転した状態の側面図。図１３に示されたシート搬送装置の一部の拡大図。図１４に示されたシート搬送装置の一部の拡大図。画像形成装置のコントローラの構成を示すブロック図。画像形成装置の画像形成プロセスを示すフローチャート。シート搬送装置の一部とＡ４サイズのシートを示す斜視図。シート搬送装置の一部とＡ５サイズのシートを示す斜視図。シート搬送装置の一部とＡ３サイズのシートを示す斜視図。

以下に、１つの実施形態に係る画像形成装置について、図１から図２２を参照して説明する。図１は、画像形成装置の一例であるインクジェットプリンタ１０を示している。インクジェットプリンタ（これ以降、プリンタと称する）１０は、筐体１１と、筐体１１に収容されたドラム１２と、シート収容部１３とを有している。シート収容部１３は、記録媒体としての複数のシートＳを収容する。シートＳの一例は、規定サイズの紙であるが、樹脂フィルムやラベルなどであってもよい。

またこのプリンタ１０は、シートＳを供給する供給機構１４と、押し当てローラ１５と、帯電ローラ１６と、記録ヘッド部１７と、除電チャージャ１８と、剥離部材１９と、ドラム１２を清掃するクリーナ２０と、排出機構２１と、反転機構２２と、コントローラ２３などを備えている。除電チャージャ１８と剥離部材１９は、シートＳをドラム１２から剥がすための剥離機構を構成している。帯電ローラ１６や剥離部材１９およびクリーナ２０は、画像形成後のシートＳが通過する際、シートＳの画像面に接しないように、シートＳから離間させるための移動機構を備えている。ドラム１２は、モータ３０を備えた回転機構３１によって、回転軸３２を中心に矢印Ｒ１で示す方向に所定の周速度で回転する。ドラム１２の軸線Ｘ１（図３に示す）は回転軸３２の中心を通っている。ドラム１２の回転方向の位置は、エンコーダ等の回転角センサ３３によって検出される。

図２は、ドラム１２の一部と、押し当てローラ１５と、帯電ローラ１６などを示している。ドラム１２の周面すなわち円筒部１２ａの外周面に、金属層４１と誘電体層４２が設けられている。金属層４１はグランド４０に接地されている。誘電体層４２は樹脂フィルムからなり、金属層４１を覆っている。帯電ローラ１６は導電材料からなり、誘電体層４２と対向して配置されている。帯電ローラ１６に電源回路４５が接続されている。電源回路４５は帯電ローラ１６にＤＣ電圧（例えば数千ボルト）を印加する。電源回路４５によって帯電ローラ１６にＤＣ電圧が印加されると、ドラム１２の誘電体層４２に、シートＳを静電吸着する電荷が生じる。

本実施形態は、静電吸着によってシートＳをドラム１２に吸着するように構成されている。しかし他の実施形態として、ドラムの内側に負圧室を規定するとともに、ドラムの周面に前記負圧室に連通する吸引孔を形成してもよい。その場合、前記負圧室に生じさせた負圧によって、シートがドラム１２に吸着する。

図１に示されるように供給機構１４は、ピックアップローラ５０と、給紙ローラ５１と、分離ローラ５２と、シート搬送路５３と、アライニングローラ対５４と、シートＳのサイズを検出するセンサ５５を含んでいる。給紙ローラ５１と分離ローラ５２によって１枚ずつ取り出されたシートＳは、シート搬送路５３に送られる。シート搬送路５３に送られたシートＳの先端は、アライニングローラ対５４によって整えられる。アライニングローラ５４とドラム１２との間に、シートＳをドラム１２に向けて案内するガイド５６が設けられている。

記録ヘッド部１７の一例は、各色用のインクジェットヘッド１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを有している。これらインクジェットヘッド１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、いずれもドラム１２の軸線Ｘ１（図３に示す）方向に延びるラインヘッドである。インクジェットヘッド１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、それぞれインクを吐出するための複数のノズル孔（図示せず）を備えている。

インクジェットヘッド１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの一例は、駆動部材としてピエゾ素子を備えている。このピエゾ素子に電圧を印加することによってピエゾ素子を変形させ、インクに圧力を加えると、前記ノズル孔からインクが吐出する。なお駆動部材の他の例として、発熱素子が採用されてもよい。この発熱素子によってインクを加熱すると、インクが気化することによって発生する泡の圧力でインクがノズル孔から吐出する。

排出機構２１は、搬送ガイド６１と、搬送ローラ６２と、排紙ローラ６３と、排紙台６４とを含んでいる。反転機構２２は、シートＳをバックさせる反転ローラ６５や反転路６６などを有している。両面印刷を行なう場合、シートＳの第１の面に記録ヘッド部１７によって画像が形成される。そののち反転機構２２によってシートＳの表裏が反転されてドラム１２により再び搬送され、記録ヘッド部１７によってシートＳの第２の面に画像が形成される。

図３は、シートＳを搬送するシート搬送装置７０の斜視図である。シート搬送装置７０はドラム１２を含んでいる。またこのシート搬送装置７０は、ドラム１２に設けられた少なくとも１つの先端グリッパ７１と、先端グリッパ７１を開閉させるための先端グリッパ駆動機構７２と、ドラム１２に設けられた少なくとも１つの後端グリッパ９１と、後端グリッパ駆動機構９２とを含んでいる。先端グリッパ駆動機構７２と後端グリッパ駆動機構９２は、いずれもドラム１２とは独立して筐体１１側に配置されているため、ドラム１２と一体に回転することはない。

まず、先端グリッパ７１と先端グリッパ駆動機構７２とについて説明する。本実施形態では、ドラム１２の周方向に互いに間隔を存して２つの先端グリッパ７１が配置されている。これら先端グリッパ７１は互いに共通の構成であるため、一方を代表して説明する。図４から図８に、先端グリッパ７１と、先端グリッパ駆動機構７２とが示されている。先端グリッパ７１は、複数のグリップ爪７１ａを有している。これらグリップ爪７１ａは、ドラム１２の軸線Ｘ１（図３に示す）に沿う方向に所定ピッチで配置されている。

各グリップ爪７１ａは、それぞれ、軸７５を中心として、閉位置（図４，図５，図７，図８）と、開位置（図６）とに移動可能である。この先端グリッパ７１は、ばね７６によって、前記閉位置に向けて付勢されている。先端グリッパ７１の端部にカムフォロア７１ｂが設けられている。図６に示すように先端グリッパ７１が開位置にあるとき、各グリップ爪７１ａは、それぞれ、ドラム１２の回転方向の後側を向いて開口する。

ドラム１２の周面には、グリップ爪７１ａが配置されている箇所に、スロープ凹面７７が形成されている。スロープ凹面７７はドラム１２の周面から内側に凹んだ形状をなし、ドラム１２の軸線Ｘ１方向に連続している。図７に示されるように先端グリッパ７１が閉位置に移動すると、シートＳの先端Ｓ１がグリップ爪７１ａとスロープ凹面７７との間に挟まれる。このときグリップ爪７１ａがスロープ凹面７７に収まるため、グリップ爪７１ａの外面がドラム１２の周面とほぼ面一となる。シートＳの先端Ｓ１は、スロープ凹面７７に沿って、ドラム１２の周面よりも内側に引っ込むように曲がる。

先端グリッパ駆動機構７２は、カム面８０ａを有する先端グリッパカム８０と、先端グリッパカム８０に接する先端グリッパプッシャ８１と、カム駆動モータ８２（図３に示す）と、センサ８３と、センサターゲット８４とを含んでいる。先端グリッパカム８０はカム軸８５を中心に回転する。カム駆動モータ８２の回転は、ギヤ等の伝達部材８７を介して、先端グリッパカム８０に伝達される。先端グリッパカム８０の回転方向の位置は、センサ８３によって検出される。

先端グリッパプッシャ８１は軸８６を中心に回転する。先端グリッパプッシャ８１は、先端グリッパカム８０に接する面８１ａと、先端グリッパ７１のカムフォロア７１ｂに接することのできる第１および第２のカム面８１ｂ，８１ｃを有している。先端グリッパプッシャ８１は、ばね８８によって先端グリッパカム８０に向けて付勢されている。

図４と図８は、先端グリッパカム８０が退避位置に移動した状態を示している。図５〜図７は、先端グリッパカム８０が１８０度回転して突出位置に移動した状態を示している。先端グリッパカム８０が退避位置（図４と図８）にあるとき、先端グリッパプッシャ８１は、ばね８８によって退避位置に移動する。この退避位置では、カムフォロア７１ｂはカム面８１ｂ，８１ｃによって押されることがないため、先端グリッパ７１は閉位置のままとなる。

先端グリッパカム８０が突出位置（図５〜図７）に移動すると、先端グリッパプッシャ８１がカム面８０ａによって押される。このため先端グリッパプッシャ８１が突出位置に移動する。そうなると、先端グリッパ７１のカムフォロア７１ｂが先端グリッパプッシャ８１に到達したときに、カムフォロア７１ｂがカム面８１ｂ，８１ｃによって押されるため、先端グリッパ７１が開位置に移動する。すなわちカム面８１ｂ，８１ｃは、先端グリッパ７１を開けることができるカムプロフィールを有している。

次に、先端グリッパ７１の動作について、図４から図８を参照して説明する。図４は、シートＳの先端Ｓ_１がアライニングローラ対５４にて待機している状態を示している。このとき先端グリッパカム８０は退避位置で停止している。このため先端グリッパプッシャ８１は、ばね８８によって、退避位置に保持されている。先端グリッパ７１は、ばね７６の弾力によって閉位置に保たれ、ドラム１２と共に回転している。

図５は、図４の状態からドラム１２がさらに回転し、先端グリッパ７１が開位置に向かって動き始める直前の状態を示している。このとき先端グリッパカム８０は、退避位置から１８０度回転し、先端グリッパプッシャ８１が突出位置に移動している。

図６は、図５の状態からさらにドラム１２が回転し、カムフォロア７１ｂが先端グリッパプッシャ８１に乗り上げた状態を示している。先端グリッパ７１は、カムフォロア７１ｂが第１のカム面８１ｂと第２のカム面８１ｃに押されることにより開く。シートＳは、その先端Ｓ_１が開位置のグリップ爪７１ａに挿入されるように、適切なタイミングのもとで、供給機構１４のアライニングローラ対５４によって搬送される。

図７は、図６の状態からさらにドラム１２が回転した状態を示している。先端グリッパ７１のカムフォロア７１ｂは、先端グリッパプッシャ８１を乗り越え終わっている。ばね７６の弾力によってグリップ爪７１ａが閉じたことにより、シートＳの先端Ｓ_１が先端グリッパ７１によって挾持されている。こうしてシートＳの先端Ｓ_１が先端グリッパ７１に挾持された状態のもとで、ドラム１２が回転する。このためシートＳがドラム１２の周面に巻付いてゆく。

そののち、図８に示すように、先端グリッパカム８０が再び退避位置に回転する。先端グリッパカム８０が退避位置にあるとき、カム面８０ａは先端グリッパプッシャ８１を押さない。このためドラム１２の回転位置にかかわらず、先端グリッパ７１が閉位置に保たれる。このためシートＳの先端Ｓ１が先端グリッパ７１によって挾持された状態のまま、ドラム１２が回転することができる。

次に、後端グリッパ９１と、後端グリッパ駆動機構９２，９２´について、図３と、図９〜図１７を参照して説明する。この実施形態の場合、ドラム１２の周方向に複数（例えば２つ）の後端グリッパ９１が配置されている。各後端グリッパ９１は互いに共通の構成であるため、図３と図９〜図１７では１つの後端グリッパ９１のみが示されている。

後端グリッパ９１は、ドラム１２の軸線Ｘ１方向に延びる後端グリッパ本体９５と、後端グリッパ本体９５の両端にそれぞれ設けられたグリッパ端部９６とを有している。後端グリッパ本体９５はドラム１２の周面と対向している。一対のグリッパ端部９６は、一対のリング状の固定側ガイド９７に沿って、ドラム１２の回転方向に移動することができる。これら固定側ガイド９７はドラム１２の両端付近において、筐体１１等の固定側のフレームに固定されている。各グリッパ端部９６には、固定側ガイド９７の内面に接することによって弾性変形するばね部９８が設けられている。このばね部９８は、後端グリッパ９１をドラム１２に向けて付勢する。

図３に示されるように、本実施形態のシート搬送装置７０は、２種類の後端グリッパ駆動機構９２，９２´を有している。図９〜図１７は一方の後端グリッパ駆動機構９２を示している。この後端グリッパ駆動機構９２は、後端グリッパカム１００と、カム駆動モータ１０１（図３に示す）と、後端グリッパプッシャ１０２と、ばね１０３とを含んでいる。カム駆動モータ１０１は、後端グリッパカム１００を９０度ずつ回転させる。後端グリッパプッシャ１０２は、後端グリッパカム１００によって往復動作する。ばね１０３は、後端グリッパプッシャ１０２をドラム１２の内側に向けて付勢している。

図１６と図１７は、後端グリッパ９１と後端グリッパ駆動機構９２の一部を拡大して示している。後端グリッパプッシャ１０２は、ストッパ１０４と、押し面１０５とを有している。図１６は、後端グリッパカム１００が第１の位置に回転した状態を示している。図１７は、後端グリッパカム１００が第２の位置に回転した状態を示している。

図１６に示されるように、後端グリッパカム１００が第１の位置に回転すると、後端グリッパプッシャ１０２がばね１０３に抗して、矢印Ｍ１で示す方向に移動する。このため、ストッパ１０４は、後端グリッパ９１のグリッパ端部９６に係合可能な位置に突出する。しかも押し面１０５がグリッパ端部９６を押すことにより、後端グリッパ本体９５がドラム１２から離れる。このため後端グリッパ９１は、回転するドラム１２に対して停止した状態、すなわち待機位置（グリップ解除モード）となる。ドラム１２は回転を続けているため、ドラム１２に巻き付いているシートＳは、先端グリッパ７１と共に、後端グリッパ本体９５の内側をくぐり抜ける。

図１７に示されるように、後端グリッパカム１００が第２の位置に回転すると、後端グリッパプッシャ１０２がばね１０３によって矢印Ｍ２で示す方向に移動するため、ストッパ１０４が後端グリッパ９１から離れるとともに、押し面１０５が後端グリッパ９１を押さなくなる。このため後端グリッパ９１は、ばね部９８の弾力によって、ドラム１２に向かって付勢される。このときドラム１２の周面にシートＳが存在すれば、後端グリッパ９１はシートＳとの間に生じる摩擦力により、シートＳと共にドラム１２の回転方向に移動する。すなわち後端グリッパ９１がグリップ位置（グリップモード）に切り換わる。後端グリッパ９１がグリップ位置になると、ドラム１２と後端グリッパ９１との間にシートＳの後端Ｓ_２が挟まれる。後端グリッパ本体９５の内側の面（シートＳと向かい合う面）は、シートＳに対して摩擦係合できるように、適度な摩擦係数を有している。

次に、図９から図１７を参照して、後端グリッパ９１の動作について説明する。
図９は、後端グリッパ駆動機構９２が動作を始める直前の状態を示している。後端グリッパプッシャ１０２のストッパ１０４は、ばね１０３の弾力によって、後端グリッパ９１を止めない位置（退避位置）にある。後端グリッパ９１は、ばね部９８が弾性変形することによってドラム１２に接する方向に付勢されている。このため後端グリッパ９１はドラム１２と共に回転している。このとき後端グリッパ９１は、ドラム１２の回転方向に関して、先端グリッパ７１よりも上流側の位置でドラム１２と共に回転している。

図１０は、図９の直後で後端グリッパカム１００が９０度回転した状態を示している。後端グリッパプッシャ１０２が後端グリッパカム１００によって押される。このため後端グリッパプッシャ１０２は、ストッパ１０４を後端グリッパ９１に向かって突出させる。つまりストッパ１０４が突出位置に移動する。

図１１は、図１０の状態からドラム１２がさらに回転した状態を示している。後端グリッパ９１が後端グリッパプッシャ１０２の押し面１０５に乗り上げている。しかも後端グリッパ９１は、ストッパ１０４によって移動が阻止される。このため後端グリッパ９１が停止し、待機位置（グリップ解除モード）に切り換わる。ドラム１２はそのまま回転を続ける。

図１２は、図１１の状態からさらにドラム１２が回転した状態を示している。後端グリッパ９１は、ストッパ１０４によって相変わらず停止させられている。しかしドラム１２は回転し続けているため、先端グリッパ７１とシートＳが、ドラム１２の回転に伴って、後端グリッパ本体９５の内側をくぐり抜ける。

ドラム１２の周面には、グリップ爪７１ａが配置されている箇所にスロープ凹面７７が形成されている。シートＳの先端Ｓ_１は、このスロープ凹面７７に沿って、ドラム１２の内側に傾斜した状態で少し引っ込んでいる。このため、シートＳの先端Ｓ_１が後端グリッパ本体９５の内側をくぐり抜ける際に、シートＳの先端Ｓ_１が後端グリッパ本体９５に引っ掛かることを回避できる。このため、待機位置で停止している後端グリッパ９１に対してシートＳの先端Ｓ_１が円滑に挿入される。

図１３と図１６は、図１２の状態からさらにドラム１２が回転した状態を示している。ドラム１２が回転しているため、停止している後端グリッパ９１にシートＳの後端Ｓ_２が近付きつつある。このとき後端グリッパカム１００は第１の位置から第２の位置に向けて動作を開始する直前である。

図１４と図１７は、図１３の状態からさらにドラム１２が回転し、かつ、後端グリッパカム１００が９０度回転した状態（第２の位置）を示している。後端グリッパカム１００が９０度回転して第２の位置になると、後端グリッパプッシャ１０２のストッパ１０４がばね１０３の弾力により、後端グリッパ９１から離れる。このため後端グリッパ９１の拘束が解かれる。すなわち後端グリッパ９１がリリースされる。後端グリッパ９１がリリースされると、後端グリッパ本体９５とシートＳとの間の摩擦力により、後端グリッパ９１は、シートＳの後端Ｓ２と共にドラム１２の回転方向に移動する。すなわち後端グリッパ９１がグリップ位置（グリップモード）に切り換わる。

図１５は、図１４の状態からさらにドラム１２が回転した状態である。後端グリッパ９１はシートＳの後端Ｓ_２の浮き上がりを防止しつつ、ドラム１２と共に回転する。このように本実施形態の後端グリッパ駆動機構９２は、シートＳの後端Ｓ_２が後端グリッパ９１に到達するタイミングをねらって、後端グリッパ９１をシートＳに摩擦係合させるように構成されている。このためシートＳの長さにかかわらずシートＳの後端Ｓ_２を挾持することができる。

図３に示す第２の後端グリッパ駆動機構９２´は、ドラム１２の回転方向に関して、剥離機構（図１に示す除電チャージャ１８と剥離部材１９）の上流側に配置されている。第２の後端グリッパ駆動機構９２´の機能は、第１の後端グリッパ駆動機構９２の機能と実質的に共通である。すなわち第２の後端グリッパ駆動機構９２´は、後端グリッパカム１００´と、カム駆動モータ１０１´と、レバー形の後端グリッパプッシャ１０２´と、ばね１０３´と、ストッパ１０４´などを含んでいる。

後端グリッパプッシャ１０２´のストッパ１０４´が退避位置にいるとき、後端グリッパ９１はシートＳの後端Ｓ_２を挾持したままドラム１２の回転方向に移動することができる。後端グリッパプッシャ１０２´のストッパ１０４´が後端グリッパカム１００´によって突出位置に移動すると、ストッパ１０４´によって後端グリッパ９１が停止する。シートＳはドラム１２と共に回転し続けるため、シートＳの後端Ｓ_２が後端グリッパ９１から抜け出る。このシートＳは、除電チャージャ１８と剥離部材１９を経て、排出機構２１に搬送される。

図１８は、本実施形態のプリンタ１０のコントローラ２３の構成を示すブロック図である。コントローラ２３は、プロセッサとして機能するＣＰＵ（Central Processing Unit）１２０を備えている。このＣＰＵ１２０に、バスライン１２１を介して、ＲＯＭ（Reed Only Memory）１２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２３、通信インタフェース部１２４、除電剥離コントローラ１２５、表示／操作コントローラ１２６、帯電ローラ用コントローラ１２７、クリーナ用ドライバ１２８、センサ入出力ポート１２９、搬送ローラモータ用ドライバ１３０、ドラム回転モータ用ドライバ１３１、排紙ローラモータおよび反転ローラモータ用ドライバ１３２、先端グリッパ駆動機構ドライバ１３３、後端グリッパ駆動機構ドライバ１３４、インクジェットヘッド用コントローラ１３５などが接続されている。

ＲＯＭ１２２には、ＣＰＵ１２０を制御するためのプログラムや各種の固定的データが格納されている。ＲＡＭ１２３には、画像形成に必要な各種データを格納するための種々のメモリエリアが形成されている。通信インタフェース部１２４は、通信回線を介して外部機器との間で行うデータ通信を制御する。除電剥離コントローラ１２５は、除電チャージャ１８と剥離部材１９を制御する。表示／操作コントローラ１２６は、タッチパネルを有する表示器１２６ａや操作部１２６ｂを制御する。操作部１２６ｂを操作することにより、画像形成に必要な情報や、シートのサイズなどの情報をＲＡＭ１２３に格納することができる。帯電ローラ用コントローラ１２７は、帯電ローラ１６に供給するＤＣ電圧を制御する。クリーナ用ドライバ１２８は、クリーナ２０を駆動する。センサ入出力ポート１２９に各種センサ（例えば回転角センサ３３やシートサイズセンサ５５）が接続されている。

搬送ローラモータ用ドライバ１３０は、ピックアップローラ５０のモータ５０ａおよび給紙ローラ５１のモータ５１ａと、アライニングローラ対５４のモータ５４ａを駆動する。ドラム回転モータ用ドライバ１３１は、ドラム１２を回転させるモータ３０を駆動する。排紙ローラモータおよび反転ローラモータ用ドライバ１３２は、排紙ローラ６３のモータ６３ａと、反転ローラ６５のモータ６５ａを駆動する。

先端グリッパ駆動機構ドライバ１３３は、先端グリッパ駆動機構７２のカム駆動モータ８２を駆動する。後端グリッパ駆動機構ドライバ１３４は、後端グリッパ駆動機構９２，９２´のカム駆動モータ１０１，１０１´を駆動する。インクジェットヘッド用コントローラ１３５は、インクジェットヘッド１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄのインク吐出動作を制御する。

以下に、本実施形態のプリンタ１０による画像形成プロセスの作用について、図１９のフローチャートを参照して説明する。

図１９中のＡｃｔ１において、シートサイズ情報を取得する。シートサイズの取得は、操作部１２６ｂ（図１８に示す）を操作することにより、手動で入力することができる。シートサイズセンサ５５（図３と図１８に示す）によって、シートのサイズを検出してもよい。Ａｃｔ２において、印刷枚数情報を取得する。ドラム１２は、図１〜図１７に示す矢印Ｒ１方向に回転する。

Ａｃｔ３において、後端グリッパ９１を待機位置（図１６のグリップ解除モード）にする。すなわち後端グリッパ駆動機構９２によって後端グリッパカム１００を第１の位置に回転させることにより、後端グリッパプッシャ１０２を矢印Ｍ１で示す方向に移動させる。ストッパ１０４は突出位置に移動する。これにより後端グリッパ９１は、ストッパ１０４によって移動が阻止され、待機位置に停止する。

Ａｃｔ４では、シート収容部１３に収容されたシートＳが、供給機構１４によって、ドラム１２と帯電ローラ１６との間に搬送される。また電源回路４５によって帯電ローラ１６にＤＣ電圧が印加される。

Ａｃｔ５において、先端グリッパカム８０が図６に示す突出位置に回転することにより、先端グリッパ７１が開位置となる。コントローラ２３は、供給機構１４によって搬送されるシートＳの先端Ｓ_１が、開位置の先端グリッパ７１に挿入されるように、供給機構１４の作動タイミングを制御する。ドラム１２と帯電ローラ１６との間に供給されたシートＳは、帯電ローラ１６に接することにより、第１の極性の電荷が帯電する。ドラム１２の誘電体層４２（図２に示す）に第２の極性の電荷が帯電する。この静電気力により、ドラム１２の周面にシートＳが吸着される。先端グリッパ７１が閉位置に移動することにより、シートＳの先端Ｓ_１が先端グリッパ７１によって挾持される。このシートＳは、ドラム１２と共にドラム１２の回転方向Ｒ１に移動する。

Ａｃｔ６では、ドラム１２の回転に伴い、ドラム１２上の先端グリッパ７１とシートＳが後端グリッパ９１の内側をくぐり抜ける。このとき後端グリッパ９１は、待機位置（図１６のグリップ解除モード）にある。ドラム１２の周面には、グリップ爪７１ａが納まるスロープ凹面７７が形成されている。シートＳの先端Ｓ_１は、スロープ凹面７７に沿ってドラム１２の内側に少し曲がった状態となっている。このため、シートＳの先端Ｓ_１が後端グリッパ本体９５の内側をくぐり抜ける際に、シートＳの先端Ｓ_１が後端グリッパ本体９５に引っ掛かることを回避できる。しかもシートＳの先端Ｓ_１がスロープ凹面７７に沿って内側に少し曲がっているため、シートＳの先端Ｓ_１を後端グリッパ本体９５の内側に円滑に挿入することができる。

Ａｃｔ７では、後端グリッパ９１の内側をくぐり抜けるシートＳの後端Ｓ_２が後端グリッパ９１に到達したときに、後端グリッパカム１００が図１７に示す第２の位置に回転する。そしてストッパ１０４が退避位置に移動する。これにより、ストッパ１０４が後端グリッパ９１から離れるため、それまで待機位置（図１６）で停止していた後端グリッパ９１の拘束が解除される。すなわち後端グリッパ９１がリリースされる。

リリースされた後端グリッパ９１は、ばね部９８の弾力によってシートＳに向けて押圧される。この後端グリッパ９１は、シートＳとの間に生じる摩擦力により、シートＳの後端Ｓ_２と共にドラム１２の回転方向に移動する。すなわち後端グリッパ９１がグリップ位置（グリップモード）に切り換わることにより、シートＳの後端Ｓ_２がドラム１２の周面と後端グリッパ９１との間に挾持される。

Ａｃｔ８において、後続のシートが有るか無いかが、シートの有無を検出するセンサあるいは予めコントローラ２３に入力された印刷枚数情報によって判断される。後続シートがあればＡｃｔ９に移る。後続シートが無ければＡｃｔ１３に移る。

Ａｃｔ９では、前記１枚目のシートＳと同様に２枚目のシートＳが供給機構１４によってドラム１２に搬送される。Ａｃｔ１０において、図６に示すように先端グリッパ７１が開位置となる。この２枚目のシートＳの先端Ｓ_１が２つ目の先端グリッパ７１に挿入されたのち、先端グリッパ７１が閉じる。そしてＡｃｔ１１において、この２枚目のシートＳが２つ目の後端グリッパ９１の内側をくぐり抜ける。このとき後端グリッパ９１は、ストッパ１０４によって待機位置（図１６）で止まっている。

Ａｃｔ１２では、２枚目のシートＳの後端Ｓ_２が２つ目の後端グリッパ９１に到達したときに、後端グリッパカム１００が第２の位置（図１７）に移動する。これによりストッパ１０４が退避位置に移動するため、２つ目の後端グリッパ９１かリリースされてグリップモードに切り換わる。これにより、２枚目のシートＳの後端Ｓ_２が２つ目の後端グリッパ９１によって挾持される。こうして２枚目のシートＳもドラム１２の回転方向Ｒ１に移動する。

Ａｃｔ１３において印刷が開始される。カラー印刷の場合、シートＳが第１のインクジェットヘッド１７ａに到達すると、第１の色インクが第１のインクジェットヘッド１７ａからシートＳに向けて吐出される。シートＳはドラム１２に吸着したまま回転し、第２のインクジェットヘッド１７ｂに到達する。そうすると、第２の色インクが第２のインクジェットヘッド１７ｂからシートＳ向けて吐出される。さらにドラム１２が回転することにより、第３の色インクが第３のインクジェットヘッド１７ｃからシートＳに吐出される。さらにドラム１２が回転することにより、第４の色インクが第４のインクジェットヘッド１７ｄからシートＳに吐出される。こうしてドラム１２が回転する間に、シートＳに画像が形成される。すなわちこのプリンタ１０は、ラインヘッド形のマルチパス方式によりカラー印刷をなす。

Ａｃｔ１４において印刷が終了すると、画像が形成されたシートＳに、除電チャージャ１８によってＡＣ電圧が印加される。これにより、ドラム１２に対するシートＳの吸着力が小さくなる。また先端グリッパ駆動機構７２によって先端グリッパ７１が開くことにより、シートＳの先端Ｓ_１が解放される。図３に示す第２の後端グリッパ駆動機構９２´によって、後端グリッパプッシャ１０２´のストッパ１０４´が突出位置に移動することにより、後端グリッパ９１が停止する。シートＳはそのままドラム１２と共に移動するため、シートＳの後端Ｓ_２が後端グリッパ９１から抜け出る。このシートＳは、剥離部材１９によってドラム１２から剥がされ、搬送ガイド６１と排紙ローラ６３を経て、排紙台６４上に排出される。

両面印刷を行なう場合には、第１の面を表側にして搬送されたシートＳの第１の面に、記録ヘッド部１７によって画像が形成されたのち、反転機構２２によってシートＳの表裏が反転される。このシートＳの第２の面が表側となってドラム１２により再び搬送され、記録ヘッド部１７によって第２の面に画像が形成される。

本実施形態のシート搬送装置７０によれば、シートＳが静電吸着力によってドラム１２の周面に吸着されることに加えて、ドラム１２から剥離しやすいシートＳの先端Ｓ_１と後端Ｓ_２とが、先端グリッパ７１と後端グリッパ９１によって保持される。このため、ドラム１２が高速で回転しても、シートＳをドラム１２の周面に確実に保持できる。また画像形成時に吐出されたインクによってシートＳが吸湿すると、シートＳに曲げ応力が生じる。このようなシートＳも、ドラム１２の周面にしっかりと保持しておくことができる。このようにシートＳをドラム１２に確実に貼り付けた状態でドラム１２が回転するため、高速で高品質な画像形成をなすことができるとともに、シート詰まりが生じることを回避できる。

本実施形態のシート搬送装置７０によれば、ストッパ１０４によって待機位置で停止している後端グリッパ９１の内側を、先端グリッパ７１とシートＳがくぐり抜ける。そしてこのシートＳの後端Ｓ_２が後端グリッパ９１に到達すると、ストッパ１０４が退避位置に移動し、後端グリッパ９１がリリースされるため、後端グリッパ９１はシートＳに摩擦係合する。このためシートのサイズにかかわらず、シートの後端Ｓ_２を後端グリッパ９１によって保持することができる。シートのサイズはＡ４，Ａ５，Ａ３のような定型サイズに限らない。

図２０は、ドラム１２にＡ４サイズの２枚のシートＳ，Ｓ´が保持された状態を示している。一方のシートＳの先端Ｓ_１と後端Ｓ_２は、それぞれ、一方の先端グリッパ７１と後端グリッパ９１とによって保持されている。他方のシートＳ´の先端Ｓ_１と後端Ｓ_２は、それぞれ、他方の先端グリッパ７１´と後端グリッパ９１´とによって保持されている。

図２１は、ドラム１２にＡ５サイズの２枚のシートＳ，Ｓ´が保持された状態を示している。一方のシートＳの先端Ｓ_１と後端Ｓ_２は、それぞれ、一方の先端グリッパ７１と後端グリッパ９１とによって保持されている。他方のシートＳ´の先端Ｓ_１と後端Ｓ_２は、それぞれ、他方の先端グリッパ７１´と後端グリッパ９１´とによって保持されている。

図２２は、ドラム１２にＡ３サイズの１枚のシートＳが保持されている状態を示している。Ａ３サイズのシートＳの先端Ｓ_１と後端Ｓ_２は、それぞれ、一方の先端グリッパ７１と後端グリッパ９１とによって保持されている。他方の先端グリッパ７１´と後端グリッパ９１´は使用されていない。このように本実施形態のシート搬送装置７０は、非定型サイズを含む各種サイズのシートの先端と後端とを、先端グリッパ７１と後端グリッパ９１とによってドラム１２に保持することができる。

なお前記実施形態では、ばね部９８を固定側ガイド９７の内面に接触させることにより、後端グリッパ９１をドラム１２に向けて付勢している。しかし他の実施形態として、後端グリッパに設けたばねをドラム１２のフランジ１２ｃの内面に接触させて弾性変形させることにより、後端グリッパをドラムに向けて付勢してもよい。また後端グリッパプッシャは押し面１０５を有していなくてもよく、要するにストッパを有していればよい。このストッパは、回転するドラムに対して後端グリッパの移動を阻止する突出位置と、後端グリッパの移動を許容する退避位置とに作動する。また各実施形態は、インクジェットプリンタ以外に、サーマルプリンタやワイヤドットプリンタに適用することもできる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したがこれらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…インクジェットプリンタ、１２…ドラム、１２ｃ…フランジ、Ｓ…シート（記録媒体）、Ｓ_１…先端、Ｓ_２…後端、１４…供給機構、１６…帯電ローラ、１７…記録ヘッド部、１８…除電チャージャ、１９…剥離部材、２３…コントローラ、３１…回転機構、４２…誘電体層、７０…搬送装置、７１…先端グリッパ、７１ａ…グリップ爪、７１ｂ…カムフォロア、７２…先端グリッパ駆動機構、７７…スロープ凹面、８０…先端グリッパカム、８１…先端グリッパプッシャ、８２…カム駆動モータ、９１，９１´…後端グリッパ、９２，９２´…後端グリッパ駆動機構、９５…後端グリッパ本体、９６…グリッパ端部、９８…ばね部、１００…後端グリッパカム、１０１…カム駆動モータ、１０２…後端グリッパプッシャ、１０４…ストッパ。

Claims

記録媒体を保持する周面を有するドラムと、
前記ドラムを周方向に回転させる回転機構と、
前記ドラムに配置され、前記記録媒体の先端を挿入する開位置と該記録媒体の先端を挟持する閉位置とに移動する先端グリッパと、
前記先端グリッパを開閉する先端グリッパ駆動機構であって、前記記録媒体の先端が前記先端グリッパに到達する前に前記先端グリッパを前記開位置に移動させ、前記記録媒体の先端が前記先端グリッパに挿入されると前記先端グリッパを前記閉位置に移動させる先端グリッパ駆動機構と、
前記ドラムに配置され、前記ドラムに対して停止する待機位置と、前記ドラムと共にドラムの回転方向に移動するグリップ位置とに切換わる後端グリッパと、
前記後端グリッパを前記待機位置と前記グリップ位置とに切換える後端グリッパ駆動機構であって、前記後端グリッパを前記待機位置に停止させることにより前記先端グリッパと記録媒体とを前記後端グリッパの内側をくぐり抜けさせ、該記録媒体の後端が前記後端グリッパに到達すると前記後端グリッパをリリースすることにより、前記後端グリッパと前記記録媒体とを前記ドラムと共にドラムの回転方向に移動させる後端グリッパ駆動機構と、
を具備しており、
前記後端グリッパは、前記ドラムの周面と対向して該ドラムの軸線方向に延びる後端グリッパ本体と、該後端グリッパ本体の両端に位置するグリッパ端部とを有し、前記後端グリッパ本体が前記記録媒体との間に摩擦力を生じる内側の面を有しており、
前記後端グリッパ駆動機構は、前記後端グリッパに係合する突出位置と前記後端グリッパから離れる退避位置とに移動するストッパを有している、
ことを特徴とする記録媒体の搬送装置。
前記後端グリッパ駆動機構は、前記ストッパを前記退避位置に移動させる後端グリッパプッシャを有している、ことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体の搬送装置。
前記後端グリッパは、前記後端グリッパ本体を前記ドラムの周面に向けて付勢するばね部を有している、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録媒体の搬送装置。
記録媒体を保持する周面を有するドラムと、
前記ドラムを周方向に回転させる回転機構と、
前記ドラムに配置され、前記記録媒体の先端を挿入する開位置と該記録媒体の先端を挟持する閉位置とに移動する先端グリッパと、
前記先端グリッパを開閉する先端グリッパ駆動機構であって、前記記録媒体の先端が前記先端グリッパに到達する前に前記先端グリッパを前記開位置に移動させ、前記記録媒体の先端が前記先端グリッパに挿入されると前記先端グリッパを前記閉位置に移動させる先端グリッパ駆動機構と、
前記ドラムに配置され、前記ドラムに対して停止する待機位置と、前記ドラムと共にドラムの回転方向に移動するグリップ位置とに切換わる後端グリッパと、
前記後端グリッパを前記待機位置と前記グリップ位置とに切換える後端グリッパ駆動機構であって、前記後端グリッパを前記待機位置に停止させることにより前記先端グリッパと記録媒体とを前記後端グリッパの内側をくぐり抜けさせ、該記録媒体の後端が前記後端グリッパに到達すると前記後端グリッパをリリースすることにより、前記後端グリッパと前記記録媒体とを前記ドラムと共にドラムの回転方向に移動させる後端グリッパ駆動機構と、
を具備しており、
前記後端グリッパは、前記ドラムの周面と対向して該ドラムの軸線方向に延びる後端グリッパ本体と、該後端グリッパ本体の両端に位置するグリッパ端部とを有し、前記後端グリッパ本体が前記記録媒体との間に摩擦力を生じる内側の面を有しており、
前記後端グリッパは、前記ドラムの両端付近に配置されたリング状の固定側ガイドの内面に接し弾性変形することによって前記後端グリッパ本体を前記ドラムの周面に向けて付勢するばね部を有している、
ことを特徴とする記録媒体の搬送装置。
記録媒体を保持する周面を有するドラムと、
前記ドラムを周方向に回転させる回転機構と、
前記ドラムに配置され、前記記録媒体の先端を挿入する開位置と該記録媒体の先端を挟持する閉位置とに移動する先端グリッパと、
前記先端グリッパを開閉する先端グリッパ駆動機構であって、前記記録媒体の先端が前記先端グリッパに到達する前に前記先端グリッパを前記開位置に移動させ、前記記録媒体の先端が前記先端グリッパに挿入されると前記先端グリッパを前記閉位置に移動させる先端グリッパ駆動機構と、
前記ドラムに配置され、前記ドラムに対して停止する待機位置と、前記ドラムと共にドラムの回転方向に移動するグリップ位置とに切換わる後端グリッパと、
前記後端グリッパを前記待機位置と前記グリップ位置とに切換える後端グリッパ駆動機構であって、前記後端グリッパを前記待機位置に停止させることにより前記先端グリッパと記録媒体とを前記後端グリッパの内側をくぐり抜けさせ、該記録媒体の後端が前記後端グリッパに到達すると前記後端グリッパをリリースすることにより、前記後端グリッパと前記記録媒体とを前記ドラムと共にドラムの回転方向に移動させる後端グリッパ駆動機構と、
を具備しており、
前記後端グリッパは、前記ドラムの周面と対向して該ドラムの軸線方向に延びる後端グリッパ本体と、該後端グリッパ本体の両端に位置するグリッパ端部とを有し、前記後端グリッパ本体が前記記録媒体との間に摩擦力を生じる内側の面を有しており、
前記後端グリッパは、前記ドラムのフランジの内面に接し弾性変形することによって前記後端グリッパ本体を前記ドラムの周面に向けて付勢するばね部を有している、
ことを特徴とする記録媒体の搬送装置。
前記先端グリッパは、前記開位置において前記ドラムの回転方向の後側を向いて開口するグリップ爪を有している、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録媒体の搬送装置。
記録媒体を保持する周面を有するドラムと、
前記ドラムを周方向に回転させる回転機構と、
前記ドラムに配置され、前記記録媒体の先端を挿入する開位置と該記録媒体の先端を挟持する閉位置とに移動する１つ以上の先端グリッパと、
前記先端グリッパを開閉する先端グリッパ駆動機構であって、前記記録媒体の先端が前記先端グリッパに到達する前に前記先端グリッパを前記開位置に移動させ、前記記録媒体の先端が前記先端グリッパに挿入されると前記先端グリッパを前記閉位置に移動させる先端グリッパ駆動機構と、
前記ドラムに配置され、前記ドラムに対して停止する待機位置と、前記ドラムと共にドラムの回転方向に移動するグリップ位置とに切換わる１つ以上の後端グリッパと、
前記後端グリッパを前記待機位置と前記グリップ位置とに切換える後端グリッパ駆動機構であって、前記後端グリッパを前記待機位置に停止させることにより前記先端グリッパと記録媒体とを前記後端グリッパの内側をくぐり抜けさせ、該記録媒体の後端が前記後端グリッパに到達すると前記後端グリッパをリリースすることにより、前記後端グリッパと前記記録媒体とを前記ドラムと共にドラムの回転方向に移動させる後端グリッパ駆動機構と、
前記記録媒体を前記ドラムの前記周面に向けて供給する供給機構と、
前記ドラムの周面に対向して配置され前記記録媒体に画像を形成する記録ヘッド部と、
画像が形成された前記記録媒体を前記ドラムから剥離させる剥離機構と、
前記記録媒体のサイズに応じて前記後端グリッパ駆動機構を制御するコントローラと、
を具備しており、
前記後端グリッパ駆動機構が、
前記ドラムの回転方向に関して前記供給機構の下流側に配置され、前記記録媒体の後端が一方の後端グリッパに到達すると該後端グリッパを前記待機位置から前記グリップ位置に切換える第１の後端グリッパ駆動機構と、
前記ドラムの回転方向に関して前記剥離機構の上流側に配置され、前記後端グリッパを前記グリップ位置から前記待機位置に切換える第２の後端グリッパ駆動機構と、
を有した、
ことを特徴とする画像形成装置。