JP5760768B2

JP5760768B2 - 印刷装置

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Publication number: JP5760768B2
Application number: JP2011149905A
Authority: JP
Inventors: 悟秋本
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2031-07-06
Also published as: JP2013015752A

Description

本発明は、表面に凹凸がある印刷媒体に対して印刷処理や搬送処理を可能にするドラム機構を備えた印刷装置に関する。

レーザープリンタ等の印刷装置では、印刷媒体である用紙を装置内部に取込み、この用紙を転写部側まで搬送したり、文字や図形等を転写するためにドラム機構を利用している。このドラム機構による搬送では、回転するドラム部の外周面に用紙を接触させて所定の搬送方向に送っている。また、ドラム機構により転写を行う感光ドラムでは、印刷する文字や図形の形状にトナーインクを塗布したドラム部の転写面を回転させ、この転写面を用紙に接触させることで、トナーインクの転写を行う。ドラム機構を利用して印刷媒体を搬送したり、トナーインクの転写を行うには、印刷媒体と外周面とが適切に密着する必要がある。

ドラム機構を備えた構成として、例えば、特許文献１には、磨耗した感光層の交換性を向上するため、環状フィルム感光体の内側に弾性体を密着させることや、弾性体を拡径方向に弾性変形させることが記載されている。

また、特許文献２には、中間転写体に弾性層と、この弾性層の上に被膜層を形成し、これらの弾性層、被膜層が所定の体積抵抗率に設定されたものが記載されている。

特許文献３には、中間転写ベルトに画像を担持させる構成であって、像担持体と、非回転の転写部とを中間転写ベルトを介して対向させ、この転写部を押圧部材で押圧することで、転写部材の撓みによる画像の転写不良を防止するものが記載されている。

特開平１１−３２７４１５号公報特開平０８−１６０７６２号公報特開２００８−２６１９０８号公報

ところで、従来、用紙等の印刷媒体を搬送させる搬送ローラや感光ドラム等は、金属等の硬質素材で形成されており、変形した用紙が印刷装置に取り込まれた場合、外周面には、用紙の一部分しか接触しない状態となっていた。また、例えば、用紙の折り目や重なり等の凹凸がある場合にも、外周面に対して用紙の凸部のみが接触することになる。このようにドラム機構に対して印刷媒体の一部のみが接触する状態では、印刷媒体全体に対して均等な印刷処理や搬送処理が行えないという不都合があった。

そこで、本開示の印刷装置の目的は、印刷媒体の変形箇所に対してローラ機構を追従させて、印刷処理や搬送処理におけるローラ機構と印刷媒体との接触状態を適正化することにある。

そこで、上記目的を達成するため、本開示の印刷装置は、印刷媒体を載置する載置部と、ドラム部と、押圧部材とを備える。ドラム部は、載置部に載置された印刷媒体の平面形状に応じて、印刷媒体に接触する接触部分が変形する。押圧部材は、ドラム部の内周面に接触させ、ドラム部を印刷媒体に向けて押圧する。押圧部材は、ドラム部との接触によってドラム部の回転を受けて回転する複数の球体状のガイドローラと、ガイドローラをドラム部の内部側から接触部分に対応する領域に向けて密着させるように保持する保持部材とを備え、ドラム部の回転に対して、接触部分に対応する領域内に固定されてドラム部の内側から押圧する。

本開示の印刷装置によれば、次のいずれかの効果が得られる。

(1) 変形可能なドラム部に対して、その内部側から印刷媒体との接触面側に向けて押圧することで、ドラム部の外周面と印刷媒体との接触面積を増加させることができ、印刷領域の増加や、印刷媒体の搬送効率を向上させることができる。

(2) ドラム部を印刷媒体の平面形状に追従させて印刷媒体の全体にドラム部を接触させるので、ドラムの回転により印刷媒体が受ける力が一定となり、搬送される印刷媒体に皺を生じさせない。

そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

第１の実施の形態に係る印刷装置のドラム部の構成例を示す図である。図１に示すドラム部の断面構成例を示す図である。変形補足ローラの接続構成例を示す図である。ドラム部と印刷媒体との間に作用する力の状態例を示す図である。第２の実施の形態に係る印刷装置の構成例を示す図である。プロセス部における印刷機能の構成例を示す図である。感光ドラムの側面断面の構成例を示す図である。感光ドラムの構成及び設置状態例を示す図である。感光ドラムの構成及び設置状態例を示す図である。図９のＸ−Ｘ断面側の構成例を示す図である。変形補足ローラの設置例を示す図である。感光ドラムの駆動構成例を示す図である。感光ドラムの支持状態例を示す図である。支持軸の構成例を示す図である。支持手段の構成例を示す図である。用紙に対するトナー画像の転写状態の一例を示す図である。用紙に対するトナー画像の転写状態の一例を示す図である。用紙の凹凸に対して感光ドラムが追従した状態例を示す図である。第３の実施の形態に係る印刷装置の変形補足ローラの構成例を示す図である。保持部材の構成例を示す図である。第４の実施の形態に係る印刷装置の変形補足ローラの構成例を示す図である。変形用紙に対する変形補足ローラの追従状態例を示す図である。変形用紙に対する変形補足ローラの追従状態例を示す図である。第５の実施の形態に係る印刷装置のプロセス部の構成例を示す図である。比較例を示す図である。

〔第１の実施の形態〕

第１の実施の形態について、図１、図２及び図３を参照する。図１は、第１の実施の形態に係る印刷装置のドラム部の構成例を示す図、図２は、図１に示すドラム部の断面構成例を示す図、図３は、変形補足ローラの接続構成例を示す図である。図１〜図３に示す構成は一例であって、本発明がこの構成に限定されない。

この印刷装置２は、本開示の印刷装置の一例であって、印刷媒体４を回転させたドラムに接触させて、画像の転写処理や印刷方向への搬送処理等を実行するドラム機構を備えている。この印刷装置２のドラム機構は、印刷媒体４の表面形状に関わらずドラム表面の接触状態を維持して印刷処理を可能にする構成である。

印刷媒体４は、印刷用紙や表面に印字処理が行える平面状の部材である。この印刷装置２に取り込まれる印刷媒体４は、例えば、印刷面が平面又はそれに近い状態の１枚の用紙の他、用紙の一部に折り目や段差、重なり部分が形成されたものも含まれる。また、印刷媒体４は、複数枚の用紙を貼付ける等により、例えば、印刷方向に対して常に、又は一定の範囲で重なり合って段差が形成されたものも含まれる。さらに、印刷媒体４は、樹脂製や金属製等の平板状の固形物や、繊維等の凹凸のある平面素材等であってもよい。

このように凹凸となった印刷媒体４は、例えば、印刷処理を施す面に対して圧力等を加える等の処理を行っても印刷に適した平面にならない場合がある。そこで、この印刷装置２では、例えば、図１Ａに示すように、変形したり又は段差等が形成され、表面形状が平面又はそれに近い状態とならない印刷媒体４に対し、図１Ｂに示すように、ドラム機構を印刷媒体４の形状に追従させる構成となっている。この印刷装置２には、例えば、ドラム６、載置部８、変形補足ローラ１０を備えている。

ドラム６は、本開示の印刷装置におけるドラム部の一例であって、胴体部分１２に印刷媒体４を接触させて、印刷媒体４を所定の印刷方向に搬送させ、また、印刷画像を印刷媒体４に印字させるドラム機構を構成し、印刷媒体４の搬送方向に対して回転させている。このドラム６は、印刷媒体４の表面形状に応じて、印刷媒体４に対する接触部分を変形させるものであって、例えば、樹脂材料で構成されている。ドラム６は、例えば、円筒形状に形成され、外周部分を印刷媒体４に対して接触させる胴体部１２、ドラム６の中心部側が開口された空洞部１４が形成されている。

載置部８は、載置した印刷媒体４をドラム６側に対して配置させる手段の一例であって、例えば、円柱状に形成され、その外周面上の一部に印刷媒体４を載置させている。この載置部８は、印刷媒体４がドラム６に接触する部分に合わせる位置に配置され、載置面が印刷媒体４を介してドラム６に対向して配置させ、ドラム６との間の接触部の一部又は全部が印刷媒体４を挟持している。即ち、図１Ｂに示すように、載置部８を印刷媒体４に接触するように配置している。そして、印刷媒体４がドラム６と接触する接触領域１６において、載置部８は、ドラム６との間で印刷媒体４を挟持している。また、載置部８は、例えば、印刷媒体４の印刷方向に直交する向きの中心軸を基準に印刷方向に向けて回転する。これにより、ドラム６の回転と併せて、印刷媒体４を印刷方向に導くことができる。

なお、この載置部８は、接触領域１６を含んで印刷媒体４と接触させればよく、円筒形の部材で構成される場合に限られない。例えば、載置部８は、印刷媒体４の底面側に沿って配置され、印刷媒体４を印刷方向に導くベルト部品で構成してもよい。

変形補足ローラ１０は、ドラム６を内部側から印刷媒体４に向けて押圧する押圧部材の一例であって、ドラム６の胴体部１２を押圧し、接触領域１６においてドラム６を印刷媒体４に密着させることができる。変形補足ローラ１０は、例えばドラム６の内部側の空洞部１４内の底部側であって、ドラム６の接触領域１６内に配置される。そして、図２に示すように、変形補足ローラ１０がドラム６の内側から胴体部１２を接触領域１６に向けて押圧することで、印刷媒体４の平面形状に合わせた形状に変形させることができる。

変形補足ローラ１０は、例えば、複数のガイドローラ１０１、１０２、・・・１０Ｎを一列に配置して構成されており、その一部分をドラム６の内壁に接触している。ドラム６が印刷媒体４の印刷方向に向けて回転していることから、変形補足ローラ１０は、ドラム６との接触により回転力を受ける。これに対し変形補足ローラ１０は、ドラム６の回転方向に合せて回転可能に設置している。これにより変形補足ローラ１０は、ドラム６内部において、所定位置として、例えば底面側に配置され、常にドラム６の接触領域側を押圧することが可能となる。

この変形補足ローラ１０は、例えば、図３Ａに示すように、各ガイドローラ１０１、１０２、・・・１０Ｎが中心部分を連結軸１８で連結しており、図３Ｂに示すように、連結軸１８を中心として回転可能に構成している。ガイドローラ１０１、１０２、・・・１０Ｎや連結軸１８は、例えば、金属材料で形成され、ガイドローラ１０１、１０２、・・１０Ｎと連結軸１８とを一体に形成してもよい。

連結軸１８は、例えば、図示しない印刷装置２の筐体等、ドラム６の回転力を受けない構成部に対して固定する。このとき、変形補足ローラ１０は、例えば、軸方向に対してＦｐの張力を生じさせ、ガイドローラ１０１、１０２、・・１０Ｎを支持する連結軸１８が撓まないように固定されている。

なお、この連結軸１８は、金属製のガイドローラ１０１、１０２、・・・１０Ｎと一体に構成するもの限られず、例えば、樹脂製のワイヤー等を各ガイドローラ１０１、１０２、・・・１０Ｎに貫通させるようにしてもよい。

次に、印刷処理におけるドラムの状態について、図４を参照する。図４は、ドラム部と印刷媒体との間に作用する力の状態例を示す図である。図４に示す構成は、一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。

ドラム６に対して印刷媒体４が配置されると、回転するドラム６の胴体部１２は、印刷媒体４の平面に接触して、印刷媒体４を印刷方向に搬送する。図４に示すドラム６は、例えば、時計回りの方向（右回転）に回転しており、印刷媒体４を右側から左側に向けて搬送させている。この状態において、印刷媒体４の平面上に凹凸がある場合、ドラム６は、接触領域１６において、印刷媒体４の表面の凹凸により上方向に力を受ける。印刷媒体から受ける力は、例えば、印刷媒体４が一定の平面形状であれば、この平面側から一定に作用するが、一部に凹凸がある場合、例えば凸部の頂点等、ドラム６に接触する部分のみに作用する。これに対して変形補足ローラ１０は、印刷媒体４に対する接触領域１６においてドラム６の内側から印刷媒体４に向けて、例えば、力Ｆで押圧している。これにより、印刷媒体４の凹凸による変形部分に対し、変形可能なドラム６の胴体部１２は、印刷媒体４側に向けて押し付けられる。

変形補足ローラ１０の設置は、例えば、胴体部１２に対して押圧する力Ｆの大きさに応じて空洞部１４内での設置位置を決定すればよい。このように、変形補足ローラ１０の押圧により、印刷媒体４の表面形状に対して、例えば、凸部分の頂点やその周辺のみに胴体部１２が接触するのを回避でき、図２に示すように、印刷媒体４に胴体部１２を追従させることができる。

斯かる構成によれば、変形可能なドラム部に対して、その内部側から印刷媒体との接触面側に向けて押圧することで、ドラム部の外周面と印刷媒体との接触面積を増加させることができ、印刷領域の増加や、印刷媒体の搬送効率を向上させることができる。また、ドラム部を印刷媒体の平面形状に追従させて印刷媒体の全体にドラム部を接触させるので、ドラムの回転により印刷媒体が受ける力が一定となり、搬送される印刷媒体に皺を生じさせない。

〔第２の実施の形態〕

次に、第２の実施の形態について図５を参照する。図５は、第２の実施の形態に係る印刷装置の構成例を示す図である。図５に示す構成は一例であって、本発明がこれに限定されない。

図５に示す印刷装置２０は、本開示の印刷装置の一例であって、例えば、印刷装置２０の上部側からプリント動作部２２、下側筐体部２４、２６とを備えており、印刷媒体である用紙の表面形状に追従可能なドラム機構を備えている。プリント動作部２２は、例えば、文字や画像等が印字された印刷用紙を出力側に搬送する機能部であり、搬送ローラ２８、３０、３２、３４や排出部３６、コントローラ部３８等を備えている。下部筐体部２４は、印刷処理を実行する機能部であって、例えば、用紙４０を搭載した用紙カセット４２、プロセス部４４、定着部４６を備えている。また、下部筐体部２６は、例えば、用紙４０の供給機能部であって、用紙カセット４８を備えている。

この印刷装置２０では、上記実施の形態に示す印刷媒体４の表面形状に応じて変形可能なドラム機構を文字や図形を印刷用紙に印字する感光ドラムに利用した場合を示している。

搬送ローラ２８、３０は、下側筐体部２４側で印刷された用紙４０を受け取り、プリント動作部２２の搬送経路６０側に送る手段の一例である。この搬送ローラ２８、３０は、例えば、用紙４０の表裏面を挟み込んでガイドしている。また、搬送ローラ３２、３４は、搬送経路６０を通過した用紙４０を印刷装置２０の排出部３６に向けてガイドする手段である。

コントローラ部３８は、印刷装置２０の制御機能部の一例であって、例えば、プロセス部４４や定着部４６等のプリント機能部に対する運転制御や、図示しない電源制御、その他外部の電子機器等からの印刷指示の処理制御等を行う。また、コントローラ部３８は、プロセス部４４や定着部４６等に対する機構動作を制御するメカコン部を構成している。このコントローラ部３８の運転制御機能や電源制御機能、外部電子機器との印刷制御は、例えば、コンピュータによる制御プログラムの実行により行われる。

プロセス部４４は、文字や画像等を用紙４０に転写する画像転写手段の一例であって、例えば、印刷装置２０の外部に接続したコンピュータ等からコントローラ部３８が受信した画像データ等から印刷画像を生成させて転写を行う。このプロセス部４４は、例えば、画像データから静電潜像を生成する感光ドラム５０や、この感光ドラム５０に着色材の一例であるトナーで生成されたトナー画像を用紙４０に押し付ける転写ローラ５４で構成されている。そして、感光ドラム５０は、例えば、樹脂材料により用紙４０の平面形状に応じて可変可能に構成されている。また、感光ドラム５０の空洞部５３内には、感光ドラム５０を用紙４０側に向けて押圧する変形補足ローラ５２を備えている。

定着部４６は、トナー画像を用紙４０に定着させる定着手段の一例であって、例えば、加熱ローラ５６と、プレッシャーローラ５８とを備えている。加熱ローラ５６がトナー画像を加熱する。そして、プレッシャーローラ５８は、加熱状態のトナー画像を加圧して用紙４０に定着させる。定着を終えた用紙４０は、搬送ローラ２８、３０によってプリント動作部２２側に搬送され、排出部３６から印刷装置２０の外部に排出される。

用紙カセット４２、４８は、印刷媒体である、例えば用紙４０を収納して保持する手段の一例である。下側筐体部２４には、用紙カセット４２にある用紙４０を搬送経路上に引き込む用紙引込み手段が設置されている。また、下側筐体部２６には、用紙カセット４８にある用紙４０を搬送経路上に引き込む用紙引込み手段が設置されている。

次に、本開示の印刷装置におけるドラム機構を備えたプロセス部の構成について、図６及び図７を参照する。図６は、プロセス部における印刷機能の構成例を示す図、図７は、感光ドラムの側面断面の構成例を示す図である。図６、図７に示す構成は一例であって、本発明がこれに限定されない。

図６に示すプロセス部４４（図５）は、例えば、図６に示すようにプリント指示された文字や画像を感光ドラム５０にトナー画像として形成する手段として、帯電ローラ６２、レーザー光源６８、現像ローラ７２を備えている。このプロセス部４４では、帯電ローラ６２により、例えば、感光ドラム５０の表面側に負の電荷６４を帯電させた後、レーザー光源６８がプリントする画像に合わせてレーザー光７０を照射（露光）する。レーザー光７０が照射された部分の電荷６４が消失することで、感光ドラム５０に画像パターンが形成される。

図７に示す感光ドラム５０は、変形可能な樹脂材料で形成されており、例えば、外周ドラム９２と内周ドラム９４の２層で構成されている。この外周ドラム９２は、外周面側を用紙４０に接触させる第１の回転体の一例であって、印刷画像が形成される感光手段を構成する。この外周ドラム９２は、屈曲性を持つ感光樹脂として、例えば、アモルファスシリコンやセレン、ＯＰＣ（Organic Photo Conductor ：有機感光体）等で形成されている。

また、内周ドラム９４は、外周ドラム９２の内側に密着させ、内周面側を変形補足ローラ５２と接触して第１の回転体とともに変形する第２の回転体の一例である。この内周ドラム９４は、屈曲性を持つ樹脂材料として、例えば、ナイロン、フッ素系樹脂等で構成すればよい。

帯電ローラ６２は、感光ローラ５０に電荷６４を帯電させる手段の一例であって、例えば、図６に示すように、円筒形状に形成されて感光ローラ５０の表面に接触するように配置している。この帯電ローラ６２は、電源ユニット６６に接続して交流電圧又は直流電圧を印加することで、感光ドラム５０を帯電させている。

レーザー光源６８は、レーザー光７０によって感光ドラム５０の表面を露光させる手段の一例である。感光ドラム５０は、レーザー光７０が照射されることで電荷６４がグランドに落ちることになり、その照射部分にトナー７６を付着させることができる。レーザー光源６８は、例えば、コントローラ部３８からの制御指示を受け、印刷する印刷データのパターンに合せて感光ドラム５０にレーザー光７０を照射して静電潜像を形成する。この静電潜像を形成する光源は、レーザー光源６８のほか例えば、ＬＥＤ等で構成してもよい。

現像ローラ７２は、感光ドラム５０に対する露光により電荷６４が失われた部分にトナー７６を付着させる手段の一例である。現像ローラ７２は、レーザー光７０が照射されて形成された感光ドラム５０上の静電潜像に対し、トナーを付着させる。この現像ローラ７２は、例えば、トナー封入部７４が設置され、現像ローラ７２が回転することによりトナー封入部７４からトナー７６が取り込まれる。

プロセス部４４には、例えば、感光ドラム５０を回転させる駆動手段７８や電源ユニット８０が接続されており、コントローラ部３８（図５）からの制御指示に従って感光ドラム５０の動作制御が行われる。

また、転写ローラ５４は、感光ドラム５０に形成されたトナー画像を用紙４０に転写させる手段の一例であって、用紙４０の背面側に正の電荷を帯電させている。この転写ローラ５４は、電源ユニット８２に接続して交流電圧や直流電圧の印加を受けて用紙４０を帯電させる。

その他、プロセス部４４には、例えば、用紙４０を搬送させるための搬送ローラ８４、８６、８８、９０が設置されている。

次に、プロセス部の設置構成例について図８、図９、図１０及び図１１を参照する。図８、図９は、感光ドラムの構成及び設置状態例を示す図、図１０は、図９のＸ−Ｘ断面側の構成例を示す図、図１１は、変形補足ローラの設置例を示す図である。図８〜図１１に示す構成は一例であって、本発明がこれに限定されない。

図８に示すプロセス部４４は、例えば、感光ドラム５０の両端側を保持する保持リング９６やこの保持リング９６に係合させて感光ドラム５０を印刷装置２０の筐体部９７に支持する支持軸９８が設置されている。

保持リング９６は、感光ドラム５０に固着させて保持するとともに、後述する駆動手段からの駆動力を受けて感光ドラム５０とともに回転する保持手段の一例である。この保持リング９６は、感光ドラム５０を両端側から挟持して感光ドラム５０を回転軸方向に固定している。

支持軸９８は、保持リング９６の一部又は全部に係合させて感光ドラム５０や保持リング９６を支持する支持手段の一例である。この支持軸９８は、例えば、筐体部９７に対して貫通させてもよく、又は溶接等によって固定させてもよい。

図９に示す感光ドラム５０の中心側の空洞部５３の内部には、変形補足ローラ５２を構成するガイドローラ５２１、５２２、・・・５２Ｎ（図１１）を保持する保持部材１１０が設置されている。保持部材１１０は、ドラムの内側から、ガイドローラをドラムと印刷媒体との接触部分に対応する領域に向けて固定するとともに、ドラム側に向けて密着させて保持する手段の一例である。この保持部材１１０は、例えば、感光ドラム５０の左右の筐体部９７に固定させ、感光ドラム５０の内部の空洞部５３（図１０）を貫通させるように配置している。また、保持部材１１０は、例えば、変形補足ローラ５２の上部側に接触する高さに配置させており、供給された用紙４０の凹凸に応じた感光ドラム５０の変形に対し、変形補足ローラ５２を感光ドラム５０側に押し付けている。

図１０に示すように、保持部材１１０は、空洞部５３内において例えば、感光ドラム５０と転写ローラ５４とが用紙４０を介して接触する接触領域に対して変形補足ローラ５２を保持する位置に配置されている。そして、この保持部材１１０は、例えば、感光ドラム５０から受ける回転力や用紙側から受ける力等により、変形補足ローラ５２が、接触領域から外れるのを防止するように保持している。また、この保持部材１１０は、保持リング９６や支持軸９８に対して接触しない位置に配置されている。

保持部材１１０は、図１１に示すように、例えば、両端の側面側にガイドローラ５２１、５２２、・・・５２Ｎを一列に連結した連結軸１１２を固定している。この連結軸１１２は、感光ドラム５０の内側接触面に対して平行方向に配置され、感光ドラム５０の変形に対して、変形補足ローラ５２を元の位置に戻すための張力を付勢して設置されている。この連結軸１１２は、保持部材１１０に対する設置高さにより変形補足ローラ５２の設置高さを設定することで、感光ドラム５０に対する押圧力を調整することができる。また、連結軸１１２の両端は、保持部１１０から引っ張られながら固定されることで、例えば、感光ドラム５０との接触面側に対して上下方向への変動に対向するための復元力を得るため、連結軸１１２の軸方向に向かって張力が付勢されればよい。

この変形補足ローラ５２は、感光ドラム５０が変形していない状態において感光ドラム５０の内部に接触する位置を基準高さとし、感光ドラム５０の変形に応じて基準高さから感光ドラム５０の円周方向に進退している。また、この変形補足ローラ５２には、それぞれローラガイド１１４を備えている。このローラガイド１１４は、変形補足ローラ５２に対する補正支持手段の一例であって、保持部材１１０に対して移動するのを防止するとともに、変形した用紙４０に対してガイドローラ５２１、５２２、・・・５２Ｎを押し下げるローラガイドを備えている。

即ち、図１１に示す各ガイドローラ５２１、５２２、・・・５２Ｎは、例えば、配置された用紙４０の一部に凸形状を持った場合において、この用紙の形状に応じてガイドローラ５２１、５２２、・・５２Ｎが配置されている。このとき、用紙４０が転写ローラ５４に接触する位置に配置されたガイドローラ５２Ｘの高さが基準高さＸ₀ となる。また、用紙４０の凸状態の位置に対応したガイドローラ５２３は、例えば、配置高さＸ₁ の位置に移動している。このとき、ガイドローラ５２１は、基準高さＸ₀に対し感光ドラム５０の円周方向に対して内側に移動していることを示している。また、この高さＸ₁の大きさは、用紙４０の変形量を示している。

保持手段１１０は、ローラガイド１１４の変動に対して基準高さまで押し戻すため、例えば、弾力性を備えた樹脂材料で構成すればよい。また、変形補足ローラ５２や連結軸１１２、ローラガイド１１４は、例えば、金属又は樹脂材料で構成すればよい。

次に、ドラム部に対する回転手段について図１２、図１３、図１４及び図１５を参照する。図１２は、感光ドラムの駆動構成例を示す図である。図１３は、感光ドラムの支持状態例を示す図、図１４は、支持軸の構成例を示す図、図１５は、支持手段の構成例を示す図である。図１２〜図１５に示す構成は一例であって、本願がこれに限定されるものではない。

感光ドラム５０は、例えば、駆動モータ１２０からの駆動力を受けて回転し、用紙４０を搬送するとともにトナー画像を転写する。この駆動モータ１２０は、本開示の印刷装置における駆動手段の一例であって、例えば、プロセス部４４（図５）内に配置され、コントローラ部３８のメカコントロール機能によってＯＮ／ＯＦＦや回転数等が制御される。この駆動モータ１２０は、回転力を出力する回転軸部１２２を備えており、この回転軸部１２２には、駆動モータ１２０の回転力を感光ドラム５０側に伝達する伝達ベルト１２４が係合している。

伝達ベルト１２４は、環状に構成され、駆動モータ１２０の回転軸部１２２と保持リング９６の周囲側との間に掛け回している。そして、駆動モータ１２０の回転軸部１２２が所定の方向に回転することで、伝達ベルト１２４が回転力を伝導して、保持リング９６や感光ドラム５０を回転させることができる。感光ドラム５０及び保持リング９６の回転方向は、回転軸部１２２の回転方向や伝達ベルト１２４の駆動伝達構造によって決めることができる。

この回転駆動力を伝達するため、例えば、回転軸部１２２や保持リング９６の外周面及び伝達ベルト１２４の内周面側に凹凸構造を備えてもよい。

保持リング９６と感光ドラム５０とは、図１３に示すように、例えば、接合部分１２６において、保持リング９６の一部に対して感光ドラム５０の樹脂材料を熱溶着させ、又は接着材等によって接着させている。この接合部分１２６は、保持リング９６から感光ドラム５０に対して回転力を伝達可能な強度を持たせて接合可能な手段であれば、熱溶着に限られず、他の手段を用いてもよい。

また、回転する保持リング９６及び感光ドラム５０を支持する支持軸９８は、例えば、保持リング９６の内壁側に向けて複数のローラガイド１３０が形成され、このローラガイド１３０の先端側には、保持リング９６と接触させるローラ１３２を備えている。

図１４に示すローラガイド１３０は、支持軸９８が保持リング９６を所定の位置及び高さで回転可能に支持する手段の一例であって、例えば、複数のローラガイド１３０が保持リング９６の内壁に向けて所定の角度間隔で形成されている。このローラガイド１３０は、例えば、円柱状に形成され、先端部には、ローラ１３２を回転可能に収納している。そして、図１４Ｂに示すように支持軸９８は、一端側を筐体部９７に固定され、他端側を保持リング９６に対してローラガイド１３０を通じてローラ１３２を回転接触させることで、感光ドラム５０を保持している。

ローラ１３２は、ローラガイド１３０の先端に収納され、図１５に示すように、その一部を保持リング９６に接触させている。このローラ１３２は、固定されたローラガイド１３０に対して独立して回転可能に保持されており、保持リング９６からの回転力を受けて回転することで、この回転力を支持軸９８やローラガイド１３０に対して遮断する手段の一例である。

図１５Ｂに示すように、ローラ１３２は、例えば、保持リング９６の外周面に対して伝達ベルト１２４を係合させる係合部１３４の位置に合せて配置すればよい。また、図１５Ｃに示すように、保持リング９６の内周面には、例えば、ローラ１３２及び支持軸９８に対して保持リング９６が左右方向に移動するのを防止するための凹部１３６が形成されている。

このような構成において、図１６に示す感光ドラム５０は、内部に配置した変形補足ローラ５２により、搬送された用紙４０に向けて押圧されることで、用紙４０の平面に対して平行にトナー画像１４０を転写させることができる。例えば、搬送された用紙４０が載置面１４１に対して平行状態であり、また、平面上に凹凸が無ければ、変形補足ローラ５２は、感光ドラム５０と用紙４０との接触面に対して平行な状態で押圧している。

また、図１７に示す用紙４０には、例えば、一部に歪みや折目等が付けられて、載置面１４１に対して上向きに変形した変形部１４２、下向きに変形した変形部１４４が形成され、変形部１４４のみが載置面１４１に対して接触している。そして、例えば、変形部１４２と変形部１４４との間にトナー画像１４０を転写する場合、変形補足ローラ５２は、この変形部１４２、１４４の形状に合わせて配置され、感光ドラム５０と用紙４０との接触面に向けて押圧する。これにより、図１８に示すように、感光ドラム５０が用紙４０との接触面において変形部１４２、１４４に追従して変形する。そして、感光ドラム５０が変形することで、トナー画像１４０は、用紙４０の表面形状に対して平行に変形して用紙４０に転写させることができる。

斯かる構成によれば、感光ドラムに対して、内部側から用紙との接触面側に向けて押圧することで、ドラム部の外周面と印刷媒体との接触面積を増加させることができ、印刷精度を向上させることができる。また、変形した用紙が搬送された場合でも、用紙自体に無理な力を加えずに印刷処理を行えるので、皺を発生させることがない。また、感光ドラムが用紙との接触面に対して、一定の押圧状態とすることで、皺の発生を抑えることができる。

〔第１及び第２の実施の形態の利点及び特徴事項〕

(1) 本開示の印刷装置は、変形した用紙等の印刷媒体の表面形状に対して追従可能なドラム機構を備えている。このドラム機構は、屈曲性を持つ樹脂材料で構成される。また、ドラム機構の内側には、ドラムの本体部を印刷媒体側に押し付けて、凹凸な表面の印刷媒体に対してドラム本体部を沿わせる変形補足ローラを備えている。

(2) 本開示のドラム機構は、樹脂製のドラム本体を保持する保持手段を備えている。この保持手段は、ドラム本体の両端側に設置され、例えば、金属製のリング形状で構成されている。また、このドラム機構に対する駆動手段として、例えば駆動モータや駆動ベルトを備えている。この駆動ベルトは、保持手段に対して設置されて回転駆動力を伝達する。保持手段には、ドラム機構を印刷装置の所定位置に設置するための支持軸が設置されている。この支持軸は、回転する保持手段に対して回転力を遮断するローラを備えて回転させない。これにより、支持軸は、ドラム機構に設置された変形補足ローラに接触しないことで、変形補足ローラがドラム本体部と印刷媒体との接触領域に対して押圧するのを妨げない。

(3) このドラム機構によれば、変形した用紙にもトナーを転写でき、印刷品質の向上が計ることができる。

〔第３の実施の形態〕

次に、第３の実施の形態について、図１９及び図２０を参照する。図１９は、第３の実施の形態に係る印刷装置の変形補足ローラの構成例を示す図、図２０は、保持部材の構成例を示す図である。図１９及び図２０に示す構成は一例であって、本発明の構成がこれに限定されるものではない。

図１９に示す感光ドラム５０には、空洞部５３内に変形補足ローラ５２を保持する保持部材１５０が設置されている。この保持部材１５０は、例えば、１列に並べて配置された複数の変形補足ローラ５２を内部に収納し、感光ドラム５０の内周面に対して変形補足ローラ５２を押し付ける高さに設置している。この保持部材１５０は、例えば、図示しない印刷装置の筐体部等に対して固定すればよい。

そして、この感光ドラム５０は、例えば、転写ローラ５４に載置された変形した用紙４０に対して追従させている。この用紙４０は、例えば、一部に載置面１４１から上向きに変形量Ｘ₃ の高さに変形している。この変形部分に対して、感光ドラム５０の本体部や変形補足ローラ５２は、例えば、変形量Ｘ₃に合せて上向きに変移している。このとき、保持部材１５０は、設置高さを維持しており、変形補足ローラ５２により感光ドラム５０を印刷用紙４０側に押し付けている。

保持部材１５０は、図２０Ａに示すように、例えば、変形可能な樹脂材料で構成され、一辺側に変形補足ローラ５２を収納する溝１５２が形成されている。この溝１５２は、例えば、複数の変形補足ローラ５２を一列に接触させ、左右方向に変移させないように保持している。また、図２０Ｂに示すように、この溝１５２は、用紙４０の変形部分に応じて上下方向に変移する変形補足ローラ５２に対し、この変形補足ローラ５２に接触する部分を上下方向に伸縮変形させている。これにより、保持部材１５０は、用紙４０の変形部分から受ける上下方向への力を緩衝させて、変形補足ローラ５２を保持することができる。更に、保持部材１５０は、変形補足ローラ５２を感光ドラム５０側に向けて所定の圧力で接触するように押圧しているので、変形補足ローラ５２の配置位置が感光ドラム５０と用紙４０との接触領域内に保持することができる。

斯かる構成によれば、変形補足ローラを連結軸等で連結せずに、感光ドラムと用紙との接触領域内に一列に配置することができる。

〔第４の実施の形態〕

次に、第４の実施の形態について、図２１、図２２及び図２３を参照する。図２１は、第４の実施の形態に係る印刷装置の変形補足ローラの構成例を示す図、図２２及び図２３は、変形用紙に対する変形補足ローラの追従状態例を示す図である。図２１〜図２３に示す構成は一例であって、本願の構成がこれに限定されるものではない。

図２１Ａに示す印刷装置の感光ドラム５０の空洞部５３には、例えば、複数の変形補足ローラ１６０（１６１、１６２、・・・１６Ｎ）が設置されている。この変形補足ローラ１６０は、例えば、円盤状で構成され、各ローラ１６１，１６２、・・・１６Ｎが中心部分において連結軸１７０によって連結されている。この連結軸１７０は、変形補足ローラ１６０の回転中心を構成している。

変形補足ローラ１６０は、図２１Ｂに示すように、連結軸１７０を中心に、感光ドラム５０の胴体部１７２に接触する円盤部１７４が形成されている。既述のように感光ドラム５０は、印刷媒体に対するトナー画像の転写や印刷媒体の搬送を行うために所定の方向に向けて回転する。これに対し、変形補足ローラ１６０は、感光ドラム５０と印刷媒体（用紙４０）との接触領域に配置させて押圧することから、この円盤部１７４を回転させることで、感光ドラム５０の胴体部１７２の回転を受け流している。

連結軸１７０は、例えば、両端側を図示しない印刷装置の筐体部に固定すればよく、連結した各変形補足ローラ１６１、１６２、・・・１６Ｎが撓まないように左右方向に所定の張力を持たせている。また、この連結軸１７０は、連結した変形補足ローラ１６０が感光ドラム５０に対して押圧させるように、胴体部１７２からの設置高さを調整している。そして、所定の高さに設置された変形補足ローラ１６０は、各ローラ１６１，１６２、・・・１６Ｎ毎に、例えば、それぞれの自重によって胴体部１７２を押圧する。

このような構成において、図２２に示す感光ドラム５０には、例えば、用紙１７６を台紙とし、この用紙１７６上に他の用紙又は樹脂カード等の他の物質で構成された部材１７８を重ねて構成した変形用紙が配置されている。このような変形用紙は、図示しない載置面に対して平行に載置されているが、印刷面側に凸形状が形成されており、用紙１７６側に対してトナー画像を転写するのが困難である。これに対し、この変形補足ローラ１６０は、この変形用紙に対して印刷処理を行う場合、変形領域１８０に配置された各ローラを上側に変移させ、用紙１７６及び部材１７８に向けて押圧することで、胴体部１７２を変形用紙に対して追従させることができる。

また、図２３に示す感光ドラム５０には、例えば、用紙１８２と用紙１８４の一部が重なり合った変形用紙が載置されている。このような変形用紙においても、用紙同士が重なり合い上に凸形状となった変形領域１８６が形成されており、例えば、この変形領域１８６以外への印刷処理が困難となる。このような変形用紙に対して、変形領域１８６に配置された各ローラを上側に変移させ、用紙１８４及び用紙１８２に向けて押圧することで、胴体部１７２を変形用紙に対して追従させることができる。

〔第５の実施の形態〕

次に第５の実施の形態について、図２４を参照する。図２４は、第５の実施の形態に係る印刷装置のプロセス部の構成例を示す図である。図２４に示す構成は一例であって、本願の構成がこれに限定されるものではない。

この印刷装置２００は、本開示の印刷装置の一例であって、例えば、プロセス部４４として、用紙４０にトナー画像１４０を転写する感光ドラム５０や、感光ドラム５０に対向して配置され、転写されたトナー画像を用紙４０に対して押し付ける転写ローラ２０２を備えている。この転写ローラ２０２は、用紙４０を載置する載置部１４１の一例であって、例えば、内部に空洞部２０２が形成され、樹脂材料等により変形可能な載置ドラムを構成する。

この転写ローラ２０２の空洞部２０４内には、複数のローラ２０６が一列に連結されて配置されている。このローラ２０６は、載置ドラムの内周面を用紙４０に向けて押圧する他の押圧部材の一例であって、例えば、用紙４０に接触する接触領域内に配置されている。このローラ２０６は、例えば、感光ドラム５０内に設置された変形補足ローラ５２と同様に連結軸１７０で張力を持たせて連結し、転写ローラ２０２の胴体部１７２に対して接触する高さで固定すればよい。

また、感光ドラム５０は、既述のように、樹脂材料で構成され、変形した用紙４０の変形部１４２、１４４に応じて変形する。また、この感光ドラム５０の中心側に形成された空洞部５３内には、用紙４０との接触領域において感光ドラム５０の胴体部を用紙４０側に押圧する変形補足ローラ５２が設置されている。

プロセス部４４では、用紙４０を感光ドラム５０と転写ローラ２０２で挟持しており、感光ドラム５０及び転写ローラ２０２の胴体部が、用紙４０に形成された変形部１４２、１４４に対して追従するように変形する。これにより、トナー画像１４０が形成された感光ドラム５０の胴体部及びその転写画像を押し付ける転写ローラ２０２を用紙４０の平面形状に合せて変形させ、用紙４０の変形部分に対しても転写処理を行うことができる。また、感光ドラム５０及び転写ローラ２０２によって用紙４０の変形形状に合せて挟持することで、用紙４０に無理な力を与えないので、印刷処理、搬送処理において、用紙４０に対する皺の発生や破損等を防止できる。

〔比較例〕

次に、比較例について、図２５を参照する。

この比較例に示すプリンタの感光ドラム３００は、例えば、金属製等の固体感光ドラムを用いてトナー画像の転写を行っている。このような固体感光ドラムでは、トナーを転写する為に感光ドラムと用紙が平行でなければならなかった。例えば、図２５Ａに示すように載置面３０１に対して平面形状が平行な用紙３０２が感光ドラム３００に対して載置された場合、この感光ドラム３００に形成されたトナー画像は、用紙３０２に対して正常に転写させることができる。

これに対し、図２５Ｂに示すように、載置された用紙３０２に凹凸や折目等の変形部分３０４、３０６がある場合、固体の感光ドラム３００では、用紙の変形部分３０４、３０６に対して感光ドラム３００の全体が均等に接触せず、トナー画像が適正に転写できない場合がある。即ち、感光ドラム３００の表面が、例えば、変形した用紙の凸部のみに接触することで、トナー画像の一部しか転写できない場合ある。

また、例えば感光ドラム３００の下部側に対向させた図示しない転写ローラを配置し、用紙３０２を挟持させて変形部分３０４、３０６を矯正させた場合、用紙３０２の一部に無理に力が掛けられて折目や破損等が生じるおそれもあり、適正な印刷を行うのが困難であった。その他、転写ローラによる矯正は、例えば、薄い用紙を用いた場合にのみ適用することができ、例えば、所定の厚さを持った用紙や、紙以外の印刷媒体に適用するのが困難である。

斯かる課題に対し、上記した本開示のドラム部を備えた印刷装置では、変形した用紙に対して追従させることで、ドラム部と用紙との接触面積を増加させて、適切にトナー画像の転写や用紙の搬送処理を行うことができる。

〔他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、変形可能なドラム部の構成例として、感光ドラム５０及び転写ローラ２０２を示したがこれに限定されない。例えば、印刷媒体を搬送する搬送ローラ２８、３０、３２、３４を変形可能なドラム機構で構成してもよい。また、印刷装置において、変形可能なドラム部で構成して感光ドラム５０、転写ローラ２０２、搬送ローラ２８、３０、３２、３４を組み合わせて設置してもよい。

(2) 変形可能なドラム部を備えた印刷装置は、トナー画像の転写や用紙の搬送を行う構成を含む装置であればよく、例えばレーザープリンタ、ドットインパクトプリンタ、複写機、ＦＡＸ等を含む。

(3) また、本開示の印刷装置に利用可能な印刷媒体は、コピー用紙や普通紙等に限られず、厚紙や複数の用紙が重ねられたものを利用してもよい。その他、金属板等の硬度を備えた平面部材を利用してもよい。

次に、以上述べた実施例を含む実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。以下の付記に本発明が限定されるものではない。

（付記１）印刷媒体を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記印刷媒体の平面形状に応じて、前記印刷媒体に接触する接触部分が変形するドラム部と、
前記ドラム部の内周面に接触させ、前記ドラム部を前記印刷媒体に向けて押圧する押圧部材と、
を備えたことを特徴とする印刷装置。

（付記２）前記ドラム部は、回転により前記印刷媒体を搬送方向に搬送させる円筒形状に形成され、
前記押圧部材は、回転する前記ドラム部の内部の空間内に配置され、前記ドラム部と前記印刷媒体との接触部分を前記ドラム部の内側から押圧することを特徴とする、付記１に記載の印刷装置。

（付記３）前記ドラム部は、変形可能な樹脂材料で構成され、
外周面側を前記印刷媒体に接触させる第１の回転体と、
前記第１の回転体の内側に密着させ、内周面側を前記押圧部材と接触して前記第１の回転体とともに変形する第２の回転体と、
を備えることを特徴とする、付記１又は２に記載の印刷装置。

（付記４）更に、前記ドラム部を回転させる駆動力を発生する駆動手段と、
前記ドラム部の両端側に固着して前記ドラム部を保持し、前記駆動手段から駆動力を受けて前記ドラム部とともに回転する保持手段と、
前記保持手段の一部又は全部に係合させて前記ドラム部及び前記保持手段を支持する支持手段と、
を備え、
該支持手段は、
前記保持手段との接触部分に、前記保持手段からの回転力を遮断するガイド部材を備えることを特徴とする、付記１ないし３のいずれかに記載の印刷装置。

（付記５）前記押圧部材は、
前記ドラム部の回転を受けて回転する複数のガイドローラと、
前記ガイドローラを、前記ドラム部の内部側から前記接触部分に対応する領域に向けて密着させるように保持する保持部材と、
を備え、前記ドラム部の回転に対して、前記接触部分に対応する領域内に固定されて前記ドラム部の内側から押圧することを特徴とする、付記１ないし４のいずれかに記載の印刷装置。

（付記６）前記ドラム部の内部において、複数の前記押圧手段を一列に連結させる連結手段を備え、
該連結手段は、前記ドラム部の内部接触面に対して平行方向に配置されるとともに、前記ドラム部の変形に対して、前記押圧部材の配置位置を維持するための力を付勢して設置したことを特徴とする、付記１ないし５のいずれかに記載の印刷装置。

（付記７）前記押圧部材は、前記ドラム部が変形していない状態において前記ドラム部の内部に接触する位置を基準高さとし、前記ドラム部の変形に応じて該基準高さから前記ドラム部の円周方向に進退することを特徴とする、付記１ないし６のいずれかに記載の印刷装置。

（付記８）前記ドラム部は、印刷媒体に文字又は図形を転写する感光ドラム、前記印刷媒体を介して前記感光ドラムの対向側に配置する転写ローラ、前記印刷媒体を搬送する搬送ローラの何れか又は２以上を含むことを特徴とする、付記１ないし７のいずれかに記載の印装置。

（付記９）前記載置部は、前記ドラム部の前記接触部の一部又は全部において前記印刷媒体を挟持することを特徴とする、付記１ないし８のいずれかに記載の印刷装置。

（付記１０）前記載置部は、
前記印刷媒体の平面形状に応じて、前記印刷媒体に接触する接触部分が変形する載置ドラムと、
該載置ドラムの内周面を前記印刷媒体に向けて押圧する他の押圧部材と、
を備えたことを特徴とする、付記１ないし９のいずれかに記載の印刷装置。

以上説明したように、本開示の印刷装置の好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

２、２０、２００印刷装置
４印刷媒体
６ドラム
８載置部
１０、５２、１６０、１６１、１６２、・・・１６Ｎ変形補足ローラ
１０１、１０２、・・・１０Ｎ、５２１、５２２、・・・５２Ｎガイドローラ
１２胴体部
１４、２０４空洞部
１６接触領域
１８、１１２、１７０連結軸
２２プリント動作部
２４、２６下側筐体部
２８、３０、３２、３４、８４、８６、８８、９０搬送ローラ
３６排出部
３８コントローラ部
４０、１７６、１８２、１８４、１８６用紙
４２、４８用紙カセット
４４プロセス部
４６定着部
５０感光ドラム
５４、２０２転写ローラ
５８プレッシャーローラ
６２帯電ローラ
６４電荷
６６、８０、８２電源ユニット
７０レーザー光
７２現像ローラ
７４トナー封入部
９２外周ドラム
９４内周ドラム
９６保持リング
９７筐体部
９８支持軸
１１０保持部材
１１４、１３０ローラガイド
１２０駆動モータ
１２２回転軸部
１２４伝導ベルト
１２６接合部分
１３２、２０６ローラ
１３４係合部
１３６凹部
１４０トナー画像
１４１載置面
１４２、１４４変形部
１５０保持部材
１５２溝
１７４円盤部
１８０変形領域

Claims

印刷媒体を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記印刷媒体の平面形状に応じて、前記印刷媒体に接触する接触部分が変形するドラム部と、
前記ドラム部の内周面に接触させ、前記ドラム部を前記印刷媒体に向けて押圧する押圧部材とを備え、
前記押圧部材は、
前記ドラム部との接触によって前記ドラム部の回転を受けて回転する複数の球体状のガイドローラと、
前記ガイドローラを、前記ドラム部の内部側から前記接触部分に対応する領域に向けて密着させるように保持する保持部材と、
を備え、前記ドラム部の回転に対して、前記接触部分に対応する領域内に固定されて前記ドラム部の内側から押圧することを特徴とする印刷装置。
前記ドラム部は、回転により前記印刷媒体を搬送方向に搬送させる円筒形状に形成され、
前記押圧部材は、回転する前記ドラム部の内部の空間内に配置され、前記ドラム部と前記印刷媒体との接触部分を前記ドラム部の内側から押圧することを特徴とする、請求項１に記載の印刷装置。
更に、前記ドラム部を回転させる駆動力を発生する駆動手段と、
前記ドラム部の両端側に固着して前記ドラム部を保持し、前記駆動手段から駆動力を受けて前記ドラム部とともに回転する保持手段と、
前記保持手段の一部又は全部に係合させて前記ドラム部及び前記保持手段を支持する支持手段と、
を備え、
該支持手段は、
前記保持手段との接触部分に、前記保持手段からの回転力を遮断するガイド部材を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の印刷装置。
前記ドラム部の内部において、複数の前記ガイドローラを一列に連結させる連結手段を備え、
該連結手段は、前記ドラム部の内部接触面に対して平行方向に配置されるとともに、前記ドラム部の変形に対して、前記ガイドローラの配置位置を維持するための力を付勢して設置したことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷装置。