JP6162511B2 - 記録媒体加熱装置、前処理液塗布加熱装置、及び印刷システム - Google Patents
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Description
ベルトによる動力伝達機構を採用する場合、ベルトの張力を調整するベルト張力調整装置が付加される場合がある。例えば、特許文献1には、複数のプーリに張架されたベルトの張力を調整するテンションプーリを備えたベルト張力調整装置が記載されている。この発明においては、回転軸を偏心させたテンションプーリをベルトの走行面に当接させ、テンションプーリを適宜回転させることでベルトの周長を変更して張力を調整する。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、ベルトの走行面の傾きを変化させずに、ベルトに適正な張力を加えることが可能なベルト張力調整装置を備えた記録媒体加熱装置、前処理液塗布加熱装置、及び印刷システムを提供することを目的とする。
要するに、ベルト張力調整装置は、第二プーリと第一プーリとによってエンドレスに張架されたベルトの張力を調整する装置である。ベルト張力調整装置は、第二プーリを支持して移動することにより第一プーリとの間の離隔距離を変更可能とする第二プーリ支持手段と、第二プーリ支持手段を前記移動方向に沿って進退させることにより、離隔距離を調整する離隔距離調整手段と、を備えている。離隔距離調整手段は、第二プーリ支持手段を進退させることで、第一プーリと第二プーリとの離隔距離を変更するので、ベルトの走行面の傾き(ベルトの走行方向、或いは走行角度)を変化させることなくベルトの張力を調整することができる。
〔印刷システムの構成〕
図1は、本発明に係るベルト張力調整装置が適用される装置の一例である印刷システムの概略図である。
図1に示すように、印刷システム100は、給紙装置110、前処理液塗布乾燥装置120、第1のインクジェットプリンタ130、反転装置140、第2のインクジェットプリンタ150、後乾燥装置160、巻取装置170を備える。
給紙装置110は、ロール状の長尺の連続紙等の記録媒体10を、記録媒体10の搬送経路の下流に設けられた前処理液塗布乾燥装置120に供給する。
前処理液塗布乾燥装置120は、後述するように、記録媒体10上に印刷されるインクジェットインクの滲みや裏写りを抑える前処理液を、記録媒体10に塗布し、その後前処理液が塗布された記録媒体10を乾燥させる。
反転装置140は、ドライヤ(図示せず)を備え、第1のインクジェットプリンタ130により形成された記録媒体10の表側の画像を乾燥させ、記録媒体10の表裏を反転させる。
第2のインクジェットプリンタ150は、反転装置140で表裏が反転された記録媒体10の表側(反転前の裏側)にインク滴を吐出して所望の画像を形成する。
後乾燥装置160は、両面に画像が形成された記録媒体10を、ドライヤ(図示せず)による熱風等で乾燥する。
巻取装置170は、乾燥された記録媒体10を巻取る。
図2は、図1の印刷システムの前処理液塗布乾燥装置の概略構成図である。図3は、図2の前処理液塗布乾燥装置に設けられた記録媒体の搬送経路中のパスシャフトとエッジガイドの概略斜視図である。
図2に示す前処理液塗布乾燥装置120は、エアループユニット20、前処理液塗布ユニット30、供給ユニット40、乾燥ユニット50、ダンサーユニット80を有する。
エアループユニット20は、回転自在に支持されたガイドローラ21、記録媒体10を弾性的に狭持して回転駆動するFI(フィードイン)ローラ22とFIニップローラ23を備える。エアループユニット20は、給紙装置110からガイドローラ21を経由して搬送される記録媒体10をエアループユニット20内に引き込む。このとき、エアループユニット20は、光学センサ(図示せず)により、弛み量が一定となるようなエアループALを形成するように、FIローラ22の回転を制御する。
パスシャフト25とエッジガイド24との間を通過した記録媒体10は、固定状態にあるテンションシャフト(図示せず)により搬送安定化のための張力が付加される。
インフィードローラ31とフィードニップローラ32によって搬送される記録媒体10は、スクイーズローラ37、塗布ローラ38及び加圧ローラ39を備えた裏面塗布ユニット33で裏面(一方の面)側に前処理液を塗布される。そして、裏面塗布ユニット33を通過した記録媒体10は、スクイーズローラ47、塗布ローラ48及び加圧ローラ49を備えた表面塗布ユニット34で表面(他方の面)側に前処理液を塗布される。表面塗布ユニット34を通過した記録媒体10は、アウトフィードローラ35とフィードニップローラ36によって乾燥ユニット50に搬送される。なお、裏面塗布ユニット33及び表面塗布ユニット34は、いずれも選択的に作動するものであり、記録媒体10は、表面又は裏面のいずれか一方、或いは両面に前処理液が塗布される。
供給ユニット40は前処理液を貯留し、随時、裏面塗布ユニット33及び表面塗布ユニット34に前処理液を供給する。
各加熱ローラ51−56は、それぞれ加熱用のヒータランプ等のヒータ71−76をそれぞれ内蔵する。また、各加熱ローラ51−56の内部にヒートパイプ(図示せず)が設けられていてもよい。このヒートパイプにより、各加熱ローラの長手方向に熱を効率良く伝達し、ローラ表面の温度を均一にすることができ、記録媒体10への効率的な熱供給を行うことができる。
なお、加熱ローラの数は、上述のように表面加熱用と裏面加熱用の3段の計6個に限られるものではなく、例えば、2段の計4個、4段の計8個、5段の計10個或いはそれ以上のものであっても良い。
また、乾燥ユニット50の外には、回転駆動するフィードローラ59及びフィードローラ59との間で記録媒体10を弾性的に狭持するフィードニップローラ60が設けられる。乾燥ユニット50の外に搬送された記録媒体10は、フィードローラ59とフィードニップローラ60の間を通ってダンサーユニット80に搬送される。
ダンサーユニット80は、位置検出手段(図示せず)の出力に基づいてフィードローラ59の回転駆動を制御して、可動フレーム84の上下方向の位置を調整する。これにより、前処理液塗布乾燥装置120と第1のインクジェットプリンタ130との間の記録媒体10のバッファー量が確保される。
図4は、前処理液塗布乾燥装置120の乾燥ユニット50の概略構成を示し、図5は乾燥ユニット50の分解図を示す。
乾燥ユニット50は、図4、5に示すように、上方に位置する表面乾燥ユニット61と下方に位置する裏面乾燥ユニット62とを有する。
表面乾燥ユニット61は、記録媒体10の表面(上面、第一面)63を加熱する表面乾燥第1段加熱ローラ52、表面乾燥第2段加熱ローラ54、表面乾燥第3段加熱ローラ56、及び蒸気を排出するための複数の表面蒸気排出ファン64を有する。
裏面乾燥ユニット62は、記録媒体10の裏面(下面、第二面)65を加熱する裏面乾燥第1段加熱ローラ51、裏面乾燥第2段加熱ローラ53、裏面乾燥第3段加熱ローラ55、及び蒸気を排出するための複数の裏面蒸気排出ファン66を有する。
なお、図5中矢印Dは、記録媒体の搬送方向(挿入方向)を示している。
図6は、図2の前処理液塗布乾燥装置に設けられた乾燥ユニットを記録媒体の搬送方向から見た概略図である。
表面乾燥ユニット61と裏面乾燥ユニット62は、接離機構90によって互いに接離移動するように構成されている(図5矢印C方向)。図6に示すように接離機構90は、一対のプーリ69(第一プーリ69a、第二プーリ69b)と、各プーリ69に張架された(掛け回された)エンドレス状のベルト70とを備えている。
表面乾燥ユニット61はベルト70のうち紙面左右方向外側(乾燥ユニット61、62から遠い側)に位置する第一取付部91に第1アーム部92を介して取り付けられる。又、裏面乾燥ユニット62は、ベルト70のうち紙面左右方向内側(乾燥ユニット61、62に近い側)に位置する第二取付部93に第2アーム部94を介して取り付けられる。第一取付部91はベルト70の一方の走行領域に設けられており、第二取付部93は一方の走行領域と対向する他方の走行領域に設けられている。
即ち、ベルト70を走行させたとき、互いに逆方向に移動する第一取付部91と第二取付部93とに夫々表面乾燥ユニット61と裏面乾燥ユニット62とを取り付けることにより、表面乾燥ユニット61と裏面乾燥ユニット62を互いに接近又は離間移動(開閉)させることができる。
図7に示すように、第一プーリ69aは主軸193(駆動軸)によって回転自在に軸支され、第二プーリ69bは従軸191(従動軸)によって回転自在に軸支されている。また、第一プーリ69aと第二プーリ69bは同一の直径を有し、ベルト70の一方の走行領域(図中右側のベルト70の走行領域)と、これに対向する他方の走行領域(図中左側のベルト70の走行領域)は、互いに平行である。
図7は、図6の乾燥ユニットの開閉ベルトの張力調整装置の概略図である。
乾燥ユニット50は、接離機構90の動力伝達手段であるベルト70の張力を調整する張力調整装置190を備えている。
張力調整装置190は、第一プーリ69aと第二プーリ69bとによってエンドレスに張架されたベルト70の張力を調整する装置である。張力調整装置190は、第二プーリ69bの従軸191を正逆回転自在に支持して移動することにより、第一プーリ69aとの間の離隔距離(軸間距離)を変更可能とするホルダ192(第二プーリ支持手段)と、回転することにより、ホルダ192をホルダ192の移動方向に沿って進退させることにより、離隔距離を調整する偏心カム195(離隔距離調整手段)と、を備えている。
長孔196は、ベルト70の張力を調整するためにホルダ192が移動するべき方向(張力調整方向)に沿って形成されている。本実施形態において長孔196は、第一プーリ69aの主軸193と、と第二プーリ69bの従軸191との間に位置するベルト70に働く張力の方向に沿う向きに形成されている。即ち、主軸193と従軸191との間に位置するベルト70の走行方向に沿う向きに形成されている。更に言い換えれば、長孔196は主軸193と従軸191の中心を結ぶ直線に沿って形成されている。
本例では、移動方向規制手段として長孔196を有する構成としたが、長孔の代わりにガイドレールや、その他の移動方向を規制する手段を備えてもよい。
長孔196にはホルダネジ198が取り付けられおり、ホルダ192はホルダネジ198によって乾燥ユニット50の筐体(不図示)の適所に進退自在に支持されている。ホルダネジ198を緩めたときホルダ192の移動が許容され、ホルダネジ198を締結したときホルダ192の移動が禁止される。
偏心カム195が図中矢印F方向(図中反時計回り)に回転すると、その偏心軸とカム面195aとの距離が増大し、被押圧面192aを介してホルダ192を図中矢印G方向に移動させる(下方に押し下げる)。これにより、第二プーリ69bの回転軸である従軸191が主軸193から離間移動し、ベルト70の張力を増大させる。また、偏心カム195を逆方向に回転させればベルト70の張力が減少する。
偏心カム195は、その適所に偏心カム195を手動にて回転させるための操作ノブ197を備えている。図7の例において操作ノブ197は、偏心カム195をベルト70の張力増大方向に回転させる向きのみに回転操作できるように構成されている。
ベルト70の張力を調整する場合は、ホルダネジ198及びカムネジ199を緩めて操作ノブ197を操作することにより偏心カム195を回転させ、ベルト70の張力が所定の値となるように調整する。その後、ホルダネジ198及びカムネジ199を締結してホルダ192及び偏心カム195を固定する。
なお、離隔距離調整手段としては偏心カム以外に、ホルダを長孔196に沿った方向に押圧するその他の手段を用いてもよい。
即ち、張力調整装置190は、ベルト70の張力を検出する張力検出手段200と、偏心カム195を回転駆動する駆動手段と、(不図示)と、駆動手段を駆動制御する制御装置180(図8参照)と、を備える。
張力検出手段200は、検出したベルト70の張力を電気信号として制御装置180に出力する。張力検出手段200としては、例えば、従軸191がベルト70から受ける引張力を検出する圧力センサを用いることができる。
駆動手段(不図示)は、少なくともベルト70の張力を増大させる方向に偏心カム195を駆動する手段であればよい。もちろん駆動手段は偏心カム195を正逆回転させる手段としてもよい。駆動手段には、例えばステッピングモータを用いることができる。
なお、張力調整装置190は、ベルト70の張力を手動で調整する手段と、自動で調整する手段の双方を備えた構成としてもよい。
図8は、図1の印刷システムのブロック図である。
図8に示すように、制御装置180は、各加熱ローラ51−56の温度を検出する温度センサ68、裏面塗布ユニット33、表面塗布ユニット34、第1のインクジェットプリンタ130、第2のインクジェットプリンタ150、各フィードローラ35、59、ダンサーユニット80、エアループユニット20、各加熱ローラ51−56にそれぞれ設けられたヒータ71−76、表面蒸気排出ファン64、及び裏面蒸気排出ファン66と接続する。
制御装置180は、裏面塗布ユニット33及び表面塗布ユニット34の動作状態を監視し、各加熱ローラ51−56に設けられた各ヒータ71−76、表面蒸気排出ファン64、及び裏面蒸気排出ファン66の動作を制御する。このとき、制御装置180は、記録媒体10の前処理液が塗布された面(表面、裏面、或いは両面)が乾燥するよう、各加熱ローラ51−56に設けられた各ヒータ71−76を制御する。
そして、表面塗布ユニット34のみ作動している場合、つまり、記録媒体10の表面側のみに前処理液が塗布される場合、制御装置180は、加熱ローラ52、加熱ローラ54、加熱ローラ56それぞれが設定温度となるように、ヒータ72、74、76を制御する。また、加熱ローラ52、加熱ローラ54、加熱ローラ56は、記録媒体10の表面側のみを加熱・乾燥させる。
さらに、表面塗布ユニット34及び裏面塗布ユニット33の両方が作動している場合、つまり、記録媒体10の両面に前処理液が塗布される場合、制御装置180は、各加熱ローラ51−56それぞれが設定温度となるように、各ヒータ71−76を作動させる。そして、各加熱ローラ51−56は、記録媒体10の表裏両面を加熱・乾燥させる。
なお、加熱ローラ51及び加熱ローラ52の設定温度は、これより搬送方向の下流に設けられた各加熱ローラ53−56の設定温度と同じかそれより低い温度に設定される。
さらに、表面又は裏面のみの乾燥を行う、或いは乾燥ユニットの作動を停止する場合、制御装置180は、作動させない各ヒータを完全にOFFにする。或いは、制御装置180は、対応する加熱ローラの温度が、加熱される加熱ローラの温度(第1の温度状態)、例えば60℃〜120℃程度より低い、例えば40℃〜45℃程度の待機温度(第2の温度状態)になるように、作動させない各ヒータを作動させても良い。なお、45℃を越えると記録媒体10が熱変形を起こし、40℃以下では加熱ローラの保温効果を持続できないため、40〜45℃が最適な待機温度である。
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
本発明の実施態様例について説明する。
(態様1)
態様1は、第一プーリ69aと第二プーリ69bとによってエンドレスに張架されたベルト70の張力を調整する張力調整装置190であって、第二プーリを支持して移動することにより第一プーリとの間の離隔距離を変更可能とするホルダ192(第二プーリ支持手段)と、ホルダを移動方向に沿って進退させることにより、離隔距離を調整する偏心カム195(離隔距離調整手段)と、を備えたことを特徴とする。
この態様では、偏心カム195がホルダ192を進退させることで、第一プーリ69aと第二プーリ69bとの離隔距離を変更するので、ベルト70の走行面の傾きを変化させることなくベルトの張力を調整することができる。
(態様2)
態様2は、ホルダ192の移動方向を規制する長孔196(移動方向規制手段)を備えていることを特徴とする。
この態様では、長孔196によりホルダ192の移動方向が規制されるので、移動させるべき方向にホルダを移動させ、適切にベルトの張力を調整できる。
態様3は、離隔距離調整手段は、ホルダ192(第二プーリ支持手段)を押圧するカム面195aを備えて回動自在に支持された偏心カム195であることを特徴とする。
偏心カム195はカム面195a(外周面)にてホルダ192を押圧している。偏心カム195は偏心軸(図7中、カムネジ199の位置に相当する)を中心とした回転方向の力が働かないと回転しない。ベルト70は、ホルダ192を第一プーリ69aに近接させる方向に移動させるような力を及ぼすが、この力と偏心カムの回転方向とが異なるため、偏心カムは任意の回転角度を固定的に維持することができ、張力の調整が容易となる。
(態様4)
態様3は、ホルダ192は、偏心カム195によって押圧される被押圧面192aを備え、被押圧面は、移動方向に対して実質的に直交する面であることを特徴とする。
この態様では、偏心カム195の押圧力を効果的にホルダ192に伝達することができる。
態様5は、偏心カム195を手動で回転させる操作ノブ197を備えたことを特徴とする。
この態様では、手動でベルト70の張力を調整することができる。
(態様6)
態様6は、ベルト70の張力を検出する張力検出手段200と、偏心カム195を回転駆動する駆動手段と、駆動手段を駆動制御する制御装置180(制御手段)と、を備え、制御装置は、張力検出手段により検出されたベルトの張力に応じて駆動手段を駆動するように制御することを特徴とする。
この態様では、自動的にベルト70の張力を調整することができる。
態様7は乾燥ユニット50(記録媒体加熱装置)であり、第一プーリ69aと第二プーリ69bとの間に張架されたエンドレス状のベルト70と、ベルトの一方の走行領域に設けた第一取付部91に固定されて記録媒体10の表面(第一面)を加熱する表面乾燥ユニット61(第一加熱手段)と、一方の走行領域と対向する他方の走行領域に設けた第二取付部93に固定されて記録媒体の裏面(第二面)を加熱する裏面乾燥ユニット62(第二加熱手段)と、を備え、ベルトの張力を調整する装置として、態様1乃至6何れかに記載の張力調整装置190を備えたことを特徴とする。
この態様では、表面乾燥ユニット61と裏面乾燥ユニット62はベルト70に固定されているため、ベルトの走行に応じて両乾燥ユニットが移動する。乾燥ユニット50が備える張力調整装置190は、ベルトの走行面の傾きを変化させることなくベルトの張力を調整するので、ベルトの張力を調整しても、両乾燥ユニットの移動方向(移動角度)は変化しない。
態様7は前処理液塗布乾燥装置120(前処理液塗布加熱装置)であり、記録媒体10の表面(第一面)と裏面(第二面)に夫々前処理液を塗布する前処理液塗布ユニット30(前処理液塗布装置)と、前処理液塗布ユニットの後段に配置された態様7に記載の乾燥ユニット50(記録媒体加熱装置)と、を備えたことを特徴とする。
この態様では、態様7と同様の作用、効果を奏する。
(態様9)
態様8は印刷システム100であり、態様7に記載の前処理液塗布乾燥装置120(前処理液塗布加熱装置)と、前処理液が塗布された記録媒体10にインク滴を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタ130、150(画像形成装置)と、を備えたことを特徴とする。
この態様では、態様7と同様の作用、効果を奏する。
Claims (8)
- 第一プーリと第二プーリとによってエンドレスに張架されたベルトと、
前記ベルトの張力を調整するベルト張力調整装置と、
前記ベルトの一方の走行領域に設けた第一取付部に固定されて記録媒体の第一面を加熱する第一加熱手段と、
前記一方の走行領域と対向する他方の走行領域に設けた第二取付部に固定されて前記記録媒体の第二面を加熱する第二加熱手段と、を備えた記録媒体加熱装置であって、
前記ベルト張力調整装置は、前記第二プーリを支持して移動することにより前記第一プーリとの間の離隔距離を変更可能とする第二プーリ支持手段と、前記第二プーリ支持手段を前記移動方向に沿って進退させることにより、前記離隔距離を調整する離隔距離調整手段と、を備えたことを特徴とする記録媒体加熱装置。 - 前記第二プーリ支持手段の移動方向を規制する移動方向規制手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の記録媒体加熱装置。
- 前記離隔距離調整手段は、前記第二プーリ支持手段を押圧するカム面を備えて回動自在に支持された偏心カムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の記録媒体加熱装置。
- 前記第二プーリ支持手段は、前記偏心カムによって押圧される被押圧面を備え、該被押圧面は、前記移動方向に実質的に直交する面であることを特徴とする請求項3に記載の記録媒体加熱装置。
- 前記偏心カムを手動で回転させる操作ノブを備えたことを特徴とする請求項3又は4に記載の記録媒体加熱装置。
- 前記ベルトの張力を検出する張力検出手段と、前記離隔距離調整手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記張力検出手段により検出された前記ベルトの張力に応じて前記駆動手段を駆動するように制御することを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の記録媒体加熱装置。 - 前記記録媒体の第一面と第二面に夫々前処理液を塗布する前処理液塗布装置と、
前記前処理液塗布装置の後段に配置された請求項1乃至6の何れか一項に記載の記録媒体加熱装置と、を備えたことを特徴とする前処理液塗布加熱装置。 - 請求項7に記載の前処理液塗布加熱装置と、前処理液が塗布された記録媒体にインク滴を吐出して画像を形成する画像形成装置と、を備えたことを特徴とする印刷システム。
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