JP5724403B2

JP5724403B2 - 搬送装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP5724403B2
Application number: JP2011011092A
Authority: JP
Inventors: 陽一伊東; 裕司田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2031-01-21
Also published as: US20120187624A1; US8534669B2; JP2012152900A

Description

本発明はシート上に画像を形成する記録装置に関し、詳しくは空気流を利用して記録媒体である様々なサイズのシート材を吸引搬送する吸引搬送手段を備えた搬送装置に関する。

従来のインクジェットプリンタ等の画像形成装置に用いられる搬送装置においては、画像形成時に記録手段と被記録媒体との間で一定の距離を保つ必要があるために被記録媒体を挟持搬送することができないことから、搬送時における被記録媒体の変形や浮き等を抑えることが必要である。さらに、画像形成のプロセス上において被記録媒体そのものの変形、例えばインク付着に伴う被記録媒体の伸び（以下、コックリングという）や熱の付与に伴う変形が生じる場合には、被記録媒体の変形を記録手段とは反対側に逃がす溝部等を設ける必要がある。上述より、図８に示すように画像形成領域の搬送面にて被記録媒体の裏面を支持し、さらに被記録媒体を裏面側より吸引して被記録媒体の浮きを防止する吸引口を複数有し、画像形成領域において被記録媒体を吸引しつつ搬送する搬送装置が知られている。

上述の搬送装置では、被記録媒体が搬送面上に設けられたオリフィス１４の吸引口２２を全て塞ぐ位置まで搬送された場合には、オリフィス１４の内部が密閉されることにより負圧が高まることから吸着力が増加し、画像形成前からの被記録媒体の変形や画像形成後に付着したインク等の影響による被記録媒体の変形を抑制し、被記録媒体を安定して搬送することができる。また、オリフィス１４が一定の長さを有することにより、被記録媒体にコックリング等の変形が生じた場合に、その変形量を吸引力によって記録手段とは反対側に逃がすことができる。

しかし、被記録媒体がオリフィス１４の始端または終端の吸引口２２しか閉塞しない図９に示すような位置では、開放されている吸引口２２から外気が吸引されることによりオリフィス１４内の負圧が高まらず、吸着力が上昇しないことから被記録媒体の浮きや変形を十分に抑制することができないという問題点がある。そこで、上述した搬送装置において、被記録媒体の吸引力や吸引タイミング等を制御する技術が、例えば「特許文献１」、「特許文献２」、「特許文献３」に開示されている。

「特許文献１」には、シートが吸引口を塞ぐと、ポンプの出力を小さくすることにより吸引力が急激に大きくなることを防止する技術が開示されている。しかし、この構成ではシートを搬送しない部分の吸引口からも常に空気を吸引し続けており、シートが全ての吸引口を塞がない状態でもシートが確実に搬送されるようにポンプの吸引力を設定する必要があるため、ポンプが大型化することから装置の大型化、騒音の増大、コストアップといった問題点がある。

「特許文献２」には、複数の吸引口のうち用紙を搬送しない部分の吸引口に対し、弁機構を開閉操作する駆動手段及びセンサを用い、選択的に不要な吸引を行わない技術が開示されている。これによりポンプ自体の大きさは小さくすることが可能であるが、用紙を吸引する面が大きい場合等、用紙端部の浮きを防止するためにより細かい領域で選択的に不要な吸引を行わないように構成しようとすると、弁機構を開閉操作する駆動手段を複数箇所に設ける必要が生じ、装置の複雑化、大型化、コストアップの原因となる。

「特許文献３」には、圧力調整弁を設けることにより用紙が吸引口を塞いだ場合に吸引力を発生させ、用紙が吸引口を塞いでいない場合には不要な吸引を行わない技術が開示されている。しかしこの技術では、用紙がオリフィス（吸引口）を全て塞ぐまで吸引力が得られず、用紙端部の吸引力が常に用紙中央の吸引力よりも弱くなり、用紙端部の浮きに対応できないという問題点がある。また、この技術では流体の流れ（風）によって圧力調整弁を閉じているが、圧力調整弁が閉じられると流体の流れがなくなり圧力調整弁が開いてしまう。この部分に関する技術は開示されていないが、方法として弁部を完全には閉じずに一部リークさせる方法、圧力調整弁を挟んだ吸引側とオリフィス側の圧力差により弁を完全に閉じる方法等が挙げられる。しかし、圧力調整弁を完全に閉じない場合には、不要部分の吸引を全て止めるわけではないので吸引の非効率さが温存される。また、圧力調整弁を挟んだ吸引側とオリフィス側の圧力差により弁を完全に閉じる方法では、被記録媒体がオリフィスを塞いだ瞬間には圧力調整弁を閉じる圧力差はすぐに解消されずに圧力調整弁を開くことができず、オリフィスと被記録媒体の隙間からのリークによりオリフィス内の圧力が上昇したところで圧力調整弁が開くこととなる。このため、最も重要な用紙端部の浮きに対して対応できないという問題点が残ることとなる。さらに、用紙がオリフィスの一部を覆った際に圧力調整弁を開くようにするためには、非常に小さな圧力差または流体の流れの差にて弁を開閉させる必要があることから、非常に高精度な弁機構が要求されると共に吸引機構による吸引力も非常に高精度なものが必要となり、現実的ではなくコストアップ、加工性の悪化、装置の大型化という問題点が生じてしまう。

本発明は上述した問題を解決し、センサやアクチュエータを追加配置することなく、用紙が吸引口を覆う直前または用紙が吸引口より完全に離脱するまで吸引が可能であり、用紙の浮きを確実に防止して効率的かつ安定した用紙搬送を行うことが可能な搬送装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、シートを搬送する搬送装置であって、前記シートを支持するガイド板と、前記ガイド板に設けられた複数のオリフィスと、前記オリフィスの内部にそれぞれ形成された吸引口と、前記吸引口に対して第１の吸引経路により接続され、前記シートを前記ガイド板に向けて吸引する吸引手段と、第１の吸引経路に配設された開閉自在な弁機構と、前記吸引口よりもシート搬送方向上流側に、複数の前記吸引口に対応して配設され、前記シートの先端に対して前記吸引口に先行して吸引動作が行われる複数の弁連動吸引口と、大気圧と前記弁連動吸引口内との圧力差が一定値以上の場合に前記弁機構を開放する開閉手段とを備え、前記弁連動吸引口は前記オリフィスを有していないと共に前記吸引手段に対して第２の吸引経路により接続されており、前記開閉手段は第２の吸引経路中に配設されると共に、搬送された前記シートにより前記弁連動吸引口が塞がれた際に前記圧力差が一定値以上となることで前記弁機構を開放して前記吸引手段の吸引力を前記吸引口に作用させることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の搬送装置において、さらに前記吸引口及び前記弁連動吸引口は前記シートの幅方向に複数設けられていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の搬送装置において、さらに前記弁連動吸引口は前記吸引口のシート搬送方向上流側に配設されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の搬送装置において、さらに前記吸引口はシート搬送方向に複数設けられていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の搬送装置において、さらに前記開閉手段と前記吸引手段との間に逆止弁を有することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の搬送装置において、さらに前記開閉手段は可撓性部材を有し、前記シートが前記吸引口を塞ぐことにより前記可撓性部材が変形して前記弁機構を開閉することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の搬送装置において、さらに前記シートはその搬送方向または幅方向に一定の間隔をあけて複数搬送されることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載の搬送装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。

本発明によれば、シートの先端が吸引口に到達する前に吸引口より空気が吸引され、シートの先端が吸引口に到達した際には吸引手段の吸引力が十分に働いているので、シートの先端部の浮きを防止しつつ安定した搬送を行うことができる。

本発明の一実施形態を採用可能なインクジェット記録装置の要部概略図である。本発明の第１の実施形態に用いられる搬送装置の概略図である。本発明の第１の実施形態に用いられる開閉手段を説明する概略図である。本発明の第１の実施形態に用いられる開閉手段を説明する概略図である。本発明の第２の実施形態に用いられる搬送装置の概略図である。本発明の第３の実施形態に用いられる搬送装置の概略図である。本発明の第４の実施形態に用いられる搬送装置の概略図である。従来の問題点を説明する概略図である。従来の問題点を説明する概略図である。

図１は、本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置であるインクジェット記録装置１０の概略図である。このインクジェット記録装置１０は用紙搬送方向と直交する用紙幅方向である主走査方向に往復移動可能なキャリッジ２１を有しており、キャリッジ２１にはブラック、マゼンタ、シアン、イエロの各色インクを吐出する図示しない記録ヘッドが設けられている。キャリッジ２１よりも用紙搬送方向上流側にはその上面を用紙が搬送されるガイド板２３が配設されており、ガイド板２３には図２に示すように複数のオリフィス２４が形成されている。オリフィス２４は、ガイド板２３上を搬送されるシート１の搬送方向及び幅方向にそれぞれ複数形成されている。各オリフィス２４の内部には吸引口２５がそれぞれ形成されており、各吸引口２５はそれぞれポンプを内蔵した吸引手段２０に接続されている。また、各吸引口２５と吸引手段２０との間には、それぞれ開閉自在な弁機構２６が設けられている。

ガイド板２３上の吸引口２５よりもシート１の搬送方向上流側には、弁連動吸引口２７が各吸引口２５に対応して配設されている。弁連動吸引口２７は吸引手段２０に接続されており、その経路中には弁機構２６を開閉させる開閉手段２８が配設されている。開閉手段２８は、図３に示すように気室２９及び気室２９の一側部に設けられた可撓性部材３０を有しており、可撓性部材３０は弁機構２６を構成する開閉弁３１の一端に接続されている。弁機構２６はＬ字形状を呈した開閉弁３１を有しており、開閉弁３１はその曲折部を吸引手段２０に接続される流路の壁部に回動自在に取り付けられている。また、弁連動吸引口２７よりもシート１の搬送方向上流側にはシート１を搬送する搬送ローラ対３２が、オリフィス２４よりもシート１の搬送方向下流側にはシート１を搬送する搬送ローラ対３３がそれぞれ配設されている。

上述の構成より、シート１が弁連動吸引口２７に搬送されていない図３に示す状態では、吸引手段２０が作動しても開閉弁３１が流路を塞いでおり吸引手段２０の吸引力は吸引口２５には作用せず、弁連動吸引口２７のみに作用している。搬送されたシート１により弁連動吸引口２７が図４に示すように塞がれると、気室２９内が吸引手段２０の作動により負圧となるために可撓性部材３０が変形し、可撓性部材３０の変形に伴いこれに接続された開閉弁３１が回動して流路が開放され、吸引手段２０の吸引力が吸引口２５に作用する。

上述した第１の実施形態により、シート１の先端がオリフィス２４に到達する前に吸引口２５より空気が吸引され、シート１の先端がオリフィス２４に到達した際には吸引手段２０の吸引力が十分に働いているので、センサや電気的な駆動機構を用いることなく安価な構成でシート１の先端部の浮きを防止しつつ安定した搬送を行うことができる。また、吸引口２５及び弁連動吸引口２７がシート１の幅方向に複数設けられているので、幅の異なるシートが搬送された場合でも不要な吸引を行うことがなく、シートの浮きを防止しつつ安定した搬送を行うことができる。また、弁連動吸引口２７を吸引口２５よりもシート搬送方向上流側に設けることにより、シート１の先端に対して確実に先行して吸引動作が行われるため、シート１の先端部の浮きを確実に防止しつつ安定した搬送を行うことができる。さらに吸引口２５をシート搬送方向に複数有することにより、搬送方向に対して長い距離に画像形成する場合でも不要な吸引を行わないので、シートの浮きを防止しつつ安定した搬送を行うことができる。また、開閉手段２８は大気圧と弁連動吸引口２７内の圧力差が一定値以上の場合に開閉弁３１を開放するので、より確実に弁機構２６を開閉することができる。

本実施形態では搬送ローラ対３２のシート搬送方向下流側に弁連動吸引口２７を配置しているが、弁連動吸引口２７の配設位置はこれに限定されず、シート１の搬送速度、レイアウト等に応じて最適な位置に定めることが望ましい。また、本実施形態では開閉手段２８として可撓性部材３０を用いる構成としたが、可撓性部材３０に代えてピストン機構等を用いてもよい。

図５は、本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態は第１の実施形態と比較すると、オリフィス２４のシート搬送方向下流側にも弁連動吸引口３４を設けると共に弁連動吸引口３４と吸引手段２０との流路上に開閉手段２８と同様の開閉手段３５を設け、吸引口２５と吸引手段２０との流路を二股として各流路上に弁機構２６及び弁機構２６と同様の弁機構３６を配置し、開閉手段２８により弁機構２６を、開閉手段３５により弁機構３６をそれぞれ開閉させる点において相違している。

上述の構成により、第１の実施形態における作用効果に加え、シート１の後端がオリフィス２４を完全には塞がない図５に示す状態においても、シート１が弁連動吸引口３４を塞いでいることから吸引手段２０の吸引力が吸引口２５に作用し、シート１の後端がオリフィス２４の端部を通過した後も吸引口２５より空気が吸引され、センサや電気的な駆動機構を用いることなく安価な構成でシート１の後端部の浮きを防止しつつ安定した搬送を行うことができ、さらに後端部が完全にオリフィス２４を離れた後の余分な吸引を防止することができる。

図６は、本発明の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態ではオリフィス２４がシート搬送方向に複数設けられており、最上流位置に設けられたオリフィス２４−１のシート搬送方向上流側に弁連動吸引口２７を設け、弁連動吸引口２７と吸引手段２０との間に配置した開閉手段２８−１により二股流路の一方に配置された弁機構２６−１を開閉し、最下流位置に設けられたオリフィス２４−２のシート搬送方向下流側に弁連動吸引口３４を設け、弁連動吸引口３４と吸引手段２０との間に配置した開閉手段３５−２により二股流路の他方に配置された弁機構３６−２を開閉し、オリフィス２４が互いに隣り合う箇所では、上流側オリフィス２４−１の二股流路の他方に配置された開閉手段３５−１により下流側オリフィス２４−２の二股流路の一方に配置された弁機構２６−２を開閉し、下流側オリフィス２４−２の二股流路の一方に配置された開閉手段２８−２により上流側オリフィス２４−１の二股流路の他方に配置された弁機構３６−１を開閉している。また、開閉手段２８−１の下流位置、上流側オリフィス２４−１の二股流路の集合位置、下流側オリフィス２４−２の二股流路の集合位置、開閉手段３５−２の下流位置のそれぞれに逆止弁３７を配置している。

上述の構成により、オリフィス２４が密集するような構成において新たな弁連動吸引口を設ける必要がなく、隣り合うオリフィス内における大気圧との圧力差により隣接するオリフィスに設けられた弁機構を開閉することができるので、コストアップすることなく安定した搬送を実現することができる。また、逆止弁３７を有することにより、隣り合う吸引口２５が開放されても確実に弁機構２６，３６を動作させることが可能となる。

図７は、本発明の第４の実施形態を示している。この実施形態では、複数の吸引口２５に対して弁連動吸引口２７を１つ設ける構成としており、具体的には中央６列のエリアＡに相当する吸引口２５に対して弁連動吸引口２７−１が、上方２列のエリアＢに相当する吸引口２５に対して弁連動吸引口２７−２が、下方２列のエリアＣに相当する吸引口２５に対して弁連動吸引口２７−３がそれぞれ配設されている。弁連動吸引口２７−１がシート１により覆われるとエリアＡの吸引口２５が、弁連動吸引口２７−２がシート１により覆われるとエリアＢの吸引口２５が、弁連動吸引口２７−３がシート１により覆われるとエリアＣの吸引口２５がそれぞれ吸引を開始する。

上述の構成とすることにより、搬送されるシート１の種類が数種類に限定されている場合等には、例えばシート１が中央基準で搬送される場合、エリアＡの長さを搬送される最小サイズのシート１の幅方向長さとすればよく、全ての吸引口２５毎に弁連動吸引口２７を配置する必要がなくなり、コストダウンを図ることができると共にレイアウト上においても有利となる。

上記各実施形態に示した構成によれば、シート１が搬送方向または幅方向に一定の間隔をあけて複数搬送される場合において、シート１が存在しない吸引口２５は吸引動作を行わず、シート１が搬送される直前の吸引口２５のみに吸引動作を行わせることができることから、効率的に用紙を吸引して安定した搬送を実現することができる。さらに、シートの間隔をまたいで１回で画像形成する場合（例えば搬送方向に一定間隔で搬送される場合は前のシートの後端部と次のシートの先端部とを１スキャンで画像形成するような場合）では、シート間の余計な吸引をなくすことで吸引による気流の発生を最小限に抑えることができ、気流発生によりインク吐出に悪影響が及ぶことを抑制することができる。

１シート
１０画像形成装置（インクジェット記録装置）
２０吸引手段
２５吸引口
２６，３６弁機構
２７，３４弁連動吸引口
２８，３５開閉手段
３７逆止弁

特開昭６４−４３４３０号公報特開平２−７２４２号公報特許第３６９０１８２号公報

Claims

シートを搬送する搬送装置であって、
前記シートを支持するガイド板と、前記ガイド板に設けられた複数のオリフィスと、前記オリフィスの内部にそれぞれ形成された吸引口と、前記吸引口に対して第１の吸引経路により接続され、前記シートを前記ガイド板に向けて吸引する吸引手段と、第１の吸引経路に配設された開閉自在な弁機構と、前記吸引口よりもシート搬送方向上流側に、複数の前記吸引口に対応して配設され、前記シートの先端に対して前記吸引口に先行して吸引動作が行われる複数の弁連動吸引口と、大気圧と前記弁連動吸引口内との圧力差が一定値以上の場合に前記弁機構を開放する開閉手段とを備え、
前記弁連動吸引口は前記オリフィスを有していないと共に前記吸引手段に対して第２の吸引経路により接続されており、前記開閉手段は第２の吸引経路中に配設されると共に、搬送された前記シートにより前記弁連動吸引口が塞がれた際に前記圧力差が一定値以上となることで前記弁機構を開放して前記吸引手段の吸引力を前記吸引口に作用させることを特徴とする搬送装置。
請求項１記載の搬送装置において、
前記吸引口及び前記弁連動吸引口は前記シートの幅方向に複数設けられていることを特徴とする搬送装置。
請求項１または２記載の搬送装置において、
前記弁連動吸引口は前記吸引口のシート搬送方向上流側に配設されていることを特徴とする搬送装置。
請求項１ないし３の何れか１つに記載の搬送装置において、
前記吸引口はシート搬送方向に複数設けられていることを特徴とする搬送装置。
請求項１ないし４の何れか１つに記載の搬送装置において、
前記開閉手段と前記吸引手段との間に逆止弁を有することを特徴とする搬送装置。
請求項１ないし５の何れか１つに記載の搬送装置において、
前記開閉手段は可撓性部材を有し、前記シートが前記吸引口を塞ぐことにより前記可撓性部材が変形して前記弁機構を開閉することを特徴とする搬送装置。
請求項１ないし６の何れか１つに記載の搬送装置において、
前記シートはその搬送方向または幅方向に一定の間隔をあけて複数搬送されることを特徴とする搬送装置。
請求項１ないし７の何れか１つに記載の搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。