JP5991955B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、インクジェットプリンター等の画像形成装置に関する。
用紙を搬送ベルトに吸引密着させて搬送する搬送機構と、該搬送機構によって用紙を一定速度で搬送しながら該用紙に画像形成する画像形成部とを備えた画像形成装置が例えば特許文献1に開示されている。
ところで、上述したような画像形成装置では、用紙が画像形成部の搬送機構から次の処理部(例えば、乾燥部や定着部)の搬送機構へと渡される際、用紙が画像形成部の搬送ベルトと次の処理部の搬送ベルトとの間に跨った状態になる。この状態において、跨った1枚の用紙に対して次の処理部の吸引力が画像形成部の吸引力よりも大きくなると、画像形成部による画像形成が完了していない段階の用紙が次の処理部へと強制的に引っ張られることになる。即ち、用紙の搬送速度が搬送ベルトの搬送速度よりも大きくなってしまう。これにより、画像形成が乱れるという問題があった。
そこで、上記特許文献1の画像形成装置では、画像形成部の搬送機構において、用紙の上面(画像形成面)を上方から搬送ベルトに押しつける接触ローラーを設けて、用紙の搬送速度を搬送ベルトの搬送速度と常に同じとなるようにしている。
特開2010−208244号公報
しかしながら、上記特許文献1の画像形成装置では、インクが噴出された直後の乾ききっていない用紙の上面に接触ローラーが触れるので、これまた画像形成の乱れを引き起こすという問題があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成の乱れを引き起こすことなく、画像形成部の搬送機構から次の処理部の搬送機構へ用紙を送ることが可能な画像形成装置を提供することにある。
本発明に係る画像形成装置は、印字媒体を吸引作用により第1搬送ベルトに吸着させて搬送する第1搬送機構を有し、該第1搬送機構によって搬送されている上記印字媒体に印字液を吐出して画像を形成する第1処理部と、上記第1搬送機構から搬送された上記印字媒体を吸引作用により第2搬送ベルトに吸着させて搬送する第2搬送機構を有し、該第2搬送機構によって搬送されている上記印字媒体に対して所定の処理を行う第2処理部とを備え、上記各々の搬送機構では、上記搬送ベルトに多数の貫通孔が形成される一方、上記搬送ベルトの上記印字媒体側とは反対側に上記搬送ベルトの搬送方向に沿って配置され、上記搬送ベルトの貫通孔を通じて上記印字媒体を吸引する吸引ダクトが設けられ、上記第2搬送機構では、上記吸引ダクトの吸引力が、上記第2搬送ベルトの搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくなるように構成されている、
上記の構成によると、印字媒体が第1搬送ベルトと第2搬送ベルトとに跨った際、第1処理部による画像形成が完了していない段階の印字媒体が次の第2処理部へと強制的に引っ張られることを回避することが可能である。
また、上記の構成によると、搬送ベルトの印字媒体側とは反対側から搬送ベルトの貫通孔を通じて印字媒体が吸引されるため、確実に印字媒体を搬送ベルトに吸着させることが可能になる。また一般に、印字媒体は搬送ベルトの上面に載置されて搬送されるが、この場合、吸引ダクトは搬送ベルトの下面側に配置される。この場合、印字媒体は自身の重力作用方向と同じ方向に吸引される。したがって、印字媒体を搬送ベルトに効果的に吸着させることができる。
また、上記の構成によると、印字媒体が第1搬送ベルトと第2搬送ベルトとに跨っているときは印字媒体の第1搬送ベルトへの吸着力を第2搬送ベルトへの吸着力よりも大きくし、印字媒体が完全に第2搬送ベルトに搬送された後はその印字媒体をより大きな吸引力で吸引することが可能である。そのため、第2処理部では、第1処理部による画像形成が完了していない段階の印字媒体が強制的に引っ張られることを回避しつつ、第1処理部から完全に搬送された印字媒体に対しては適切な搬送速度で搬送することが可能になる。よって、第2処理部において印字媒体に対する処理を正常に行うことができる。
以上説明したように、本発明によれば、印字媒体をその上方から押さえつけなくても印字媒体が第1処理部から次の第2処理部へと強制的に引っ張られる状態を回避することが可能であるため、第1処理部による画像形成の乱れを引き起こすことなく、印字媒体を第1処理部から第2処理部へと搬送させることが可能になる。
図1は、実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 図2は、画像形成部および乾燥部の概略構成を示す断面図である。 図3は、画像形成部および乾燥部の概略構成を示す平面図である。 図4は、用紙の後端位置と吸着力との関係を示すグラフである。 図5は、実施形態の変形例1に係る乾燥部の吸引ダクトの概略構成を示す断面図である。 図6は、実施形態の変形例2に係る乾燥部の吸引ダクトの概略構成を示す断面図である。 図7は、実施形態の変形例3に係る第2吸引機構の概略構成を示す平面図である。 図8は、実施形態の変形例4に係る乾燥部の吸引ダクトの概略構成を示す断面図である。 図9は、実施形態の変形例5に係る第2吸引機構の概略構成を示す平面図である。 図10は、実施形態の変形例6に係る第2吸引機構の概略構成を示す側面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
〈画像形成装置〉
本実施形態の画像形成装置1は、例えばインクジェットプリンターであり、印字媒体である用紙を搬送しながら、端末等(図示省略)から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。図1に示すように、画像形成装置1は、給紙部10と、画像形成部20と、乾燥部30と、定着部40と、排紙部50とを備えている。
給紙部10は、用紙を画像形成部20へ供給するカセット給紙部や手差しトレイである。画像形成部20は、給紙部10から供給された用紙に印字液であるインクを吐出して画像を形成する。乾燥部30は、画像形成部20で画像が形成された用紙に対して乾燥処理を行う。画像形成部20および乾燥部30の詳細な構成は後述する。定着部40は、図示しないが、互いに圧接されて回転する定着ローラーおよび加圧ローラーを備えている。定着部40は、画像形成部20で用紙に形成された画像をその用紙に定着させる。排紙部50は、定着部40から画像形成された用紙が供給される排紙トレイ(図示省略)を有している。
〈画像形成部および乾燥部の構成〉
図2および図3に示すように、画像形成部20および乾燥部30は、用紙の搬送方向(図2に示す実線の矢印)に順に配置されている。画像形成部20および乾燥部30は、それぞれ、本発明に係る第1処理部および第2処理部を構成している。
画像形成部20は、インクジェットヘッド21と第1搬送機構22を備えている。
インクジェットヘッド21は、第1搬送機構22における用紙搬送方向に沿って順に固定配置された6つのラインヘッド2a〜2fを有している。各ラインヘッド2a〜2fは、それぞれ異なる6色のインクを吐出する。インクジェットヘッド21は、第1搬送機構22によって搬送されている用紙にインクを吐出して画像を形成する。つまり、画像形成部20では用紙を搬送させながらインクを吐出する。
第1搬送機構22は、インクジェットヘッド21に対向してその下側に配置されている。そして、複数(本実施形態では6つ)の搬送ローラー24と、これら搬送ローラー24に掛け回された環状(無端状)の第1搬送ベルト23と、該第1搬送ベルト23の内側に設けられた第1吸引機構25とを有している。第1搬送機構22は、用紙をインクジェットヘッド21の上流側近傍から下流側近傍まで搬送する。
複数の搬送ローラー24は、駆動ローラー、従動ローラーおよびテンションローラーを含む。第1搬送ベルト23の上面は、用紙を搬送するための用紙搬送面を形成している。第1搬送ベルト23の上面は、インクジェットヘッド21の下面に対して略平行に延びている。第1搬送ベルト23は、その厚さ方向に貫通する多数の貫通孔23aが形成されている。
第1吸引機構25は、吸引ファン27と吸引ダクト26を有している。吸引ファン27は、吸引ダクト26内の空気を吸引して吸引ダクト26内を負圧空間にする。吸引ダクト26は、第1搬送ベルト23の用紙側とは反対側に第1搬送ベルト23の搬送方向(即ち、用紙搬送方向)に沿って配置されている。第1搬送機構22では、吸引ファン27が吸引ダクト26の下面側に設けられている(図2参照)。
図2および図3に示す「A」部は吸引ダクト26の上流側端部を表し、「B」部は吸引ダクト26の下流側端部を表す。吸引ダクト26は、内部が吸引ファン27によって負圧空間になることにより、第1搬送ベルト23の貫通孔23aを通じて用紙を吸引する。これにより、用紙が第1搬送ベルト23に吸着保持される。つまり、第1搬送機構22は、用紙を吸引作用により第1搬送ベルト23に吸着させて搬送する。「A」部〜「B」部は、吸引ダクト26による吸引作用が用紙に及ぶ領域である。なお、第1搬送機構22には、用紙が給紙部10から供給されたことを検知するセンサSが設けられている。
乾燥部30は、ヒーターおよび送風ファン(何れも図示省略)と、第2搬送機構31とを備えている。ヒーターおよび送風ファンは、第2搬送機構31によって搬送されている用紙に高温の空気を送風することにより、用紙に印字されたインクを乾燥させる。つまり、乾燥部30では用紙を搬送させながらインクを乾燥させる。
第2搬送機構31は、複数(本実施形態では3つ)の搬送ローラー33と、これら搬送ローラー33に掛け回された環状(無端状)の第2搬送ベルト32と、該第2搬送ベルト32の内側に設けられた第2吸引機構34とを有している。
複数の搬送ローラー33は、駆動ローラー、従動ローラーおよびテンションローラーを含む。第2搬送ベルト32の上面は、用紙を搬送するための用紙搬送面を形成している。第2搬送ベルト32は、第1搬送ベルト23と同様、厚さ方向に貫通する多数の貫通孔32aが形成されている。
第2吸引機構34は、吸引ファン36と吸引ダクト35を有している。吸引ファン36は、吸引ダクト35内の空気を吸引して吸引ダクト35内を負圧空間にする。吸引ダクト35は、第2搬送ベルト32の用紙側とは反対側に第2搬送ベルト32の搬送方向(即ち、用紙搬送方向)に沿って配置されている。第2搬送機構31では、吸引ファン36が吸引ダクト35の側面側に設けられている。つまり、吸引ファン36は、用紙搬送方向に沿って延びる側面に設けられている(図3参照)。
図2および図3に示す「C」部は吸引ダクト35の上流側端部を表し、「D」部は吸引ダクト35の下流側端部を表す。吸引ダクト35は、内部が吸引ファン36によって負圧空間になることにより、第2搬送ベルト32の貫通孔32aを通じて用紙を吸引する。これにより、用紙が第2搬送ベルト32に吸着保持される。第2搬送機構31は、第1搬送機構22から搬送された用紙を吸引作用により第2搬送ベルト32に吸着させて搬送する。「C」部〜「D」部は、吸引ダクト35による吸引作用が用紙に及ぶ領域である。なお、第1搬送機構22と第2搬送機構31との間には用紙の搬送を案内するガイド39が設けられている。
そして、本実施形態の第1搬送機構22および第2搬送機構31は、図2に示すように用紙が第1搬送ベルト23と第2搬送ベルト32とに跨った際、該跨った用紙の第1搬送ベルト23に対する吸引力F1が第2搬送ベルト32に対する吸引力F2よりも大きくなるように構成されている。ここに、用紙の第1搬送ベルト23に対する吸引力F1とは、第1吸引機構25の吸引ダクト26によって1枚の用紙に作用する吸引力であり、用紙の第2搬送ベルト32に対する吸引力F2とは、第2吸引機構34の吸引ダクト35によって1枚の用紙に作用する吸引力である。
上述した吸引力F1と吸引力F2の関係について図4を参照しながら具体的に説明する。なお、図4において横軸に示す「A」〜「D」はそれぞれ図2および図3に示す「A」部〜「D」部に相当する。ここで説明する用紙の長さ(搬送方向における大きさ)は、「A」部〜「B」部間の距離および「C」部〜「D」部間の距離よりも小さいものとする。ここでは、第1搬送機構22から第2搬送機構31へ搬送される1枚の用紙を対象として説明する。
用紙が第1搬送機構22から第2搬送機構31へ搬送されていくにつれて、用紙に作用する第1吸引機構25の吸引力F1は減少していき(図4に示す実線X)、用紙に作用する第2吸引機構34の吸引力F2は増加していく(図4に示す実線Y)。つまり、用紙の後端が「A」部に位置するときは、用紙に第1吸引機構25の吸引力F1のみが作用し、用紙が搬送されて第1搬送ベルト23と第2搬送ベルト32とに跨ると、用紙には第1吸引機構25の吸引力F1と第2吸引機構34の吸引力F2が作用する。そして、用紙が両搬送ベルト23,32に跨った状態で第2搬送ベルト32へ搬送されていくに従って、吸引力F1は減少し吸引力F2は増加する。そして、用紙がさらに搬送されて用紙の後端が「B」部に到達すると、用紙には吸引力F2のみが作用する。
ここで、用紙が両搬送ベルト23,32に跨った状態において、吸引力F2が吸引力F1よりも大きくなると、即ち、用紙に対する第2搬送ベルト32の吸着保持力が第1搬送ベルト23の吸着保持力よりも大きくなると、以下の問題が発生する。第2搬送ベルト32の搬送速度が第1搬送ベルト23の搬送速度よりも大きい場合では、用紙が第2搬送機構31側へ強制的に引っ張られてしまう。そのため、用紙の搬送速度が第1搬送ベルト23の搬送速度よりも大きくなってしまう。逆に、第1搬送ベルト23の搬送速度が第2搬送ベルト32の搬送速度よりも大きい場合では、用紙と第1搬送ベルト23との間にすべりが生じてしまう。そのため、用紙の搬送速度が第1搬送ベルト23の搬送速度よりも小さくなってしまう。その結果、何れの場合も、画像形成部20において画像形成の乱れを引き起こしてしまう。このように、用紙が両搬送ベルト23,32に跨った際、即ち1枚の用紙に対して吸引力F1および吸引力F2の両方が作用した際は、この2つの吸引力F1,F2の大小関係によって問題が生じる。
これに対し、本実施形態の搬送機構22,31は、用紙が両搬送ベルト23,32に跨った際、用紙に対する吸引力F1が吸引力F2よりも大きくなるように構成されている。具体的には、図4に示す破線Y1のように、2つの吸引力F1,F2が同等となる位置(図4に示すP点の位置)をできるだけ「B」部に近づける。実際には、用紙の後端が「B」部近傍にきたときは、画像形成部20による画像形成は完了しているので、P点の位置を「B」部近傍に近づけることにより画像形成に影響を及ぼすことはない。
以上の構成によれば、用紙が両搬送ベルト23,32に跨った際、用紙の搬送動作(移動動作)は第2搬送ベルト32による搬送力よりも第1搬送ベルト23による搬送力が支配的となる。これによって、用紙が第2搬送機構31側へ強制的に引っ張られることなく、また用紙と第1搬送ベルト23との間にすべりを生じさせることなく、用紙を第1搬送機構22から第2搬送機構31へ所定の速度(第1搬送ベルト23の搬送速度)で搬送させることが可能になる。よって、画像形成部20において画像形成の乱れを防止することができる。
さらに、本実施形態の第2搬送機構31の第2吸引機構34は、図2に示すように、吸引ダクト35による吸引力F2が、第2搬送ベルト32の搬送方向上流側から搬送方向下流側(即ち、用紙搬送方向の上流側から下流側)へ向かって大きくなるように構成されている。具体的に、第2吸引機構34の吸引ダクト35は、搬送方向において、上流側端部(「C」部)から所定位置までは高さが徐々に大きくなり、その所定位置からは高さが一定になり、下流側端部(「D」部)で高さが小さくなっている。つまり、吸引ダクト35の内部容積は、搬送方向において、上流側端部から徐々に大きくなり、その後一定に維持され、下流側端部で小さくなっている。吸引ダクト35による吸引力F2は、吸引ダクト35の内部容積に応じて変化する。つまり、吸引ダクト35の内部容積が大きいほど吸引力F2が大きくなる。
上記の構成によると、用紙が両搬送ベルト23,32に跨っているときは用紙に対する吸引力F1を吸引力F2よりも大きくしながらも、用紙が実質的に第2搬送ベルト32に搬送された後は用紙をより大きな吸引力F2で吸引することが可能になる。なお、本実施形態では、用紙の後端が「C」部に達したとき、吸引力F2が最も大きくなる。そのため、乾燥部30では、画像形成部20から搬送された用紙を所望の搬送速度で搬送することが可能になる。よって、乾燥部30において用紙に対する乾燥処理を適切に行うことができる。なお、「D」部近傍で吸引ダクト35の内部容積が小さくなっているのは、用紙の後端が「D」部近傍に到達したときは乾燥処理が完了していることから、大きな吸引力F2が必要でなくなるからである。
また、本実施形態の搬送機構22,31では、搬送ベルト23,32に多数の貫通孔23a,32aを形成すると共に、搬送ベルト23,32の用紙側とは反対側に吸引ダクト26,35を配置して、貫通孔23a,32aを通じて用紙を吸引するようにしている。これによると、搬送ベルト23,32の用紙側とは反対側から貫通孔23a,32aを通じて用紙が吸引されるため、確実に用紙を搬送ベルト23,32に吸着させることが可能になる。また、本実施形態のように用紙は搬送ベルト23,32の上面に載置して搬送する場合、用紙は自身の重力作用方向と同じ方向に吸引されるため、用紙を搬送ベルト23,32に効果的に吸着させることが可能である。
−実施形態の変形例−
〈変形例1〉
本変形例は、図5に示すように、上記実施形態の吸引ダクト35において、搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって高さh1,h2,h3を段階的に大きくする(h1<h2<h3)ようにしたものである。これによっても、吸引ダクト35による吸引力F2が搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくなるので、上記実施形態と同様、乾燥部30では画像形成部20から搬送された用紙を所望の搬送速度で搬送することが可能になる。の作用効果を奏する。
〈変形例2〉
本変形例は、図6に示すように、上記実施形態の吸引ダクト35において、搬送方向上流側に駆動源35bが設けられて、その駆動源35bによって底板35aが搬送方向上流側端部を中心にして回動するように構成されている。これによっても、吸引ダクト35の高さhが搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくなるので、吸引力F2を搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくすることができる。また、底板35aの回動角度を調整することにより、吸引力F2の増加度合いを調整することが可能である。
〈変形例3〉
本変形例は、図7に示すように、上記実施形態の第2吸引機構34において、吸引ダクト35と吸引ファン36との間に接続路37が設けられている。接続路37は、搬送方向上流側が伸縮可能な例えば蛇腹部材となっている。この構成によれば、吸引ダクト35と吸引ファン36との距離が搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって短くなる。そのため、第2吸引機構34では、搬送方向上流側から搬送方向下流側にいくほど吸引抵抗が小さい。これによって、吸引力F2を搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくすることができる。また、接続路37の伸縮度を調整することにより、吸引力F2の増加度合いを調整することが可能である。
〈変形例4〉
本変形例は、図8に示すように、上記変形例1と同様、吸引ダクト35の高さh1,h2,h3が、搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって段階的に大きくなっている(h1<h2<h3)。さらに、本変形例の吸引ダクト35は、搬送する用紙のサイズによって高さが変更可能になっている。具体的に、吸引ダクト35では、用紙が小サイズまたは中サイズの場合、搬送方向上流側の高さが小さくなり(図8(a)のh1)、用紙が大サイズの場合、搬送方向上流側の高さが大きくなる(図8(b)のh2)。つまり、用紙が小サイズまたは中サイズの場合は、高さが3段階(h1,h2,h3)に区分され、用紙が大サイズの場合は、高さが2段階に(h2,h3)に区分される。高さが2段階に区分された場合、吸引ダクト35における搬送方向上流側の吸引力F2が増加する。つまり、吸引ダクト35の搬送方向において広い範囲に大きな吸引力F2が作用する。用紙が大サイズの場合、広範に大きな吸引力F2が必要になるところ、吸引ダクト35を図8(b)の状態に変化させることによって対応することができる。
〈変形例5〉
本変形例は、図9(a)および(b)に示すように、上記実施形態の第2吸引機構34において、吸引ファン36が吸引ダクト35の搬送方向上流側に設けられ、吸引ダクト35の幅Bが搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくなっている。これによって、吸引ダクト35の内部容積が搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくなる。したがって、吸引ダクト35による吸引力F2が搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくなり、乾燥部30では画像形成部20から搬送された用紙を所望の搬送速度で搬送することが可能になる。なお、図9(a)は吸引ダクト35の幅Bが段階的に大きくなる形態であり、図9(b)は吸引ダクト35の幅Bが直線的(リニア)に大きくなる形態である。
〈変形例6〉
本変形例は、上記実施形態の第2吸引機構34が1つの吸引ファン36を設けたのに代えて、図10に示すように、複数の吸引ファン36を横並びに設けるようにしたものである。即ち、複数の吸引ファン36が搬送方向に配列されている。そして、本変形例では、複数の吸引ファン36は、その吸引力が搬送方向上流側のものから順に大きくなっている。これによっても、吸引ダクト35による吸引力F2が搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくなる。つまり、本発明は、第2吸引機構34において互いに異なる吸引力を有する複数の吸引ファンを用いることにより、吸引ダクト35による吸引力F2を搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくするようにしてもよい。
また本変形例では、各吸引ファン36の吸引力を固定するのではなく、回転数を変化させて吸引力を変化させるようにしてもよい。例えば、用紙サイズによって上流の吸引ファン36の回転数を変えてその吸引力の大きさを変えるようにしてもよい。つまり、吸引ダクト35による吸引力F2が可変に構成されていてもよい。
−その他の実施形態−
上記実施形態では、第2処理部が乾燥部30として説明したが、本発明はこれに限らず、第1処理部としての画像形成部20から用紙が搬送されて所定の処理を行う処理部であれば如何なるものであってもよい。
また、上記実施形態では、画像形成装置1の一例として、インクジェットプリンターについて説明したが、本発明に係る画像形成装置1は、これに限らず、例えば複写機、スキャナ装置、または複合機等であってもよい。
以上説明したように、本発明は、インクジェットプリンター等の画像形成装置について有用である。
1 画像形成装置
20 画像形成部(第1処理部)
22 第1搬送機構
23 第1搬送ベルト
23a 貫通孔
26 吸引ダクト
31 第2搬送機構
32 第2搬送ベルト
32a 貫通孔
35 吸引ダクト

Claims (1)

  1. 印字媒体を吸引作用により第1搬送ベルトに吸着させて搬送する第1搬送機構を有し、該第1搬送機構によって搬送されている上記印字媒体に印字液を吐出して画像を形成する第1処理部と、
    上記第1搬送機構から搬送された上記印字媒体を吸引作用により第2搬送ベルトに吸着させて搬送する第2搬送機構を有し、該第2搬送機構によって搬送されている上記印字媒体に対して所定の処理を行う第2処理部とを備え、
    上記各々の搬送機構では、上記搬送ベルトに多数の貫通孔が形成される一方、上記搬送ベルトの上記印字媒体側とは反対側に上記搬送ベルトの搬送方向に沿って配置され、上記搬送ベルトの貫通孔を通じて上記印字媒体を吸引する吸引ダクトが設けられ、
    上記第2搬送機構では、上記吸引ダクトの吸引力が、上記第2搬送ベルトの搬送方向上流側から搬送方向下流側へ向かって大きくなるように構成されている、画像形成装置。
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