(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気孔をもつ無端状ベルトと、該無端状ベルトを張架支持して回転させるローラと、該ローラを回転させる回転駆動部品と、前記ローラを前記無端状ベルトが回転可能なように保持する筐体と、該筐体の内部を減圧させる吸引部材とを有し、該吸引部材により前記吸気孔から吸引しながら前記無端状ベルトで用紙を搬送する用紙搬送装置であって、
前記吸引部材の駆動源として、前記回転駆動部品を用い、
前記吸引部材の回転数と前記ローラの回転数との比を可変する変速機構を設け、前記ローラの搬送速度に対して前記吸引部材の吸着力を調整可能としたことを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の用紙搬送装置を備えた用紙後処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の用紙搬送装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙搬送装置、用紙後処理装置、及び画像形成装置に関し、より詳細には、ローラ間に掛け渡した無端状ベルトにより用紙を搬送する用紙搬送装置、並びにその装置を組み込んだ用紙後処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合機、プリンタ、ファクシミリ装置等で代表される画像形成装置や、複合機等の大型の画像形成装置において取り付けられる用紙前処理装置や用紙後処理装置といった装置には、用紙を搬送するための用紙搬送装置が組み込まれている。
【０００３】
このような用紙搬送装置のうちゴムローラ対のようにニップ圧を利用した装置を使用して、インクジェットプリンタにより画像形成された用紙を後処理装置などに受け渡す場合、特に高速機においては画像面のインクが完全に乾いていないことがあるため、用紙表面が汚れるという問題が発生する。この問題は、インクジェットプリンタに限らず、レーザープリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に対しても、特に高速機で生じ得る。
【０００４】
このような問題に対して、用紙をベルトに吸着させて搬送させる用紙搬送装置が一般的に用いられている。例えば、特許文献１には、印刷用紙の印刷エリアが制限を受けず全領域で良好な印刷が可能となるように、インクジェット式印刷ヘッドの少なくとも直下位置を通過する印刷用紙を用紙搬送面に吸引する用紙吸引手段を設ける技術が開示されている。この用紙吸引手段は、用紙搬送面を構成する吸引ボックスと吸引ファンとで構成され、吸引ボックスの上面部には多数の吸引用孔が設けられている。
【０００５】
また、特許文献２には、多数の小孔が開口されたベルトと、このベルトの印刷用紙の搬送面側を吸引するための吸引ボックス及び吸引ファンとを有し、印刷用紙の直前印刷面とは反対側を接触面として印刷用紙を吸引しつつベルトの移動によって搬送するベルト搬送機構が開示されている。
【０００６】
上述のごとき特許文献１，２をはじめとする従来の吸引機能付きのベルトによる用紙搬送装置は、吸引モータを用いて吸引することでベルトユニットの筐体内を減圧させ、用紙をベルトに吸着させることにより搬送している。
【特許文献１】特開２００２−１０３７０５号公報
【特許文献２】特開２００２−３５６２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のごとき方式では、用紙をベルトに吸着させるための吸引モータ等の駆動源が必要になり、コスト高やユニットの大型化が避けられない。
【０００８】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、吸引用の駆動源を別途設けることなく、吸引しながら用紙を搬送することが可能な用紙搬送装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、吸気孔をもつ無端状ベルトと、該無端状ベルトを張架支持して回転させるローラと、該ローラを回転させる回転駆動部品と、前記ローラを前記無端状ベルトが回転可能なように保持する筐体と、該筐体の内部を減圧させる吸引部材とを有し、該吸引部材により前記吸気孔から吸引しながら前記無端状ベルトで用紙を搬送する用紙搬送装置であって、前記吸引部材の駆動源として、前記回転駆動部品を用い、前記吸引部材の回転数と前記ローラの回転数との比を可変する変速機構を設け、前記ローラの搬送速度に対して前記吸引部材の吸着力を調整可能とした用紙搬送装置を特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の用紙搬送装置を備えた用紙後処理装置である。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１の用紙搬送装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、用紙搬送装置において、吸引用の駆動源を別途設けることなく、吸引しながら用紙を搬送することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略図である。図１で例示する複合機等の画像形成装置は、画像形成装置本体２から排出される用紙Ｐを用紙搬送装置１が受け取り、用紙後処理装置３側に渡すようになっている。なお、図１では、画像形成装置本体２と用紙後処理装置３との間に用紙搬送装置１を備え、用紙搬送装置１を強調するように図示しているが、実際には画像形成装置本体２と用紙後処理装置３とは隣接し、且つ用紙搬送装置１はそのいずれかの内部に配設される。
【００２１】
このように、本発明に係る画像形成装置や用紙後処理装置は、後述する様々な実施形態の用紙搬送装置１を備え、用紙搬送装置１を用紙の搬送に用いるものである。本発明に係る用紙搬送装置１は、インクが乾いていない間やトナーが定着していない間の用紙搬送や、両面印刷時の用紙搬送などに特に好適であり、画像形成装置又は用紙後処理装置においてそのような用紙搬送位置に設けることが好ましい。
【００２２】
以下、本発明に係る用紙搬送装置の各実施形態について図２乃至図７を参照しながら説明するが、上述したようにこの用紙搬送装置の組み込み先は図１に示す設置場所に限ったものではなく、用紙を吸引しながら搬送する必要がある場所のいずれであっても適用できる。
【００２３】
図２は、本発明の一実施形態に係る用紙搬送装置の構成例を概略的に示す斜視図、図３は、図２の用紙搬送装置を他方向から見た図で、図３（Ａ）は上面図、図３（Ｂ）は側面図である。
【００２４】
図２及び図３で例示する用紙搬送装置１は、複数の吸気孔Ｈを有する無端状ベルト１１と、無端状ベルト１１を張架支持して回転させる回転自在のローラ１２，１６と、ローラ１２を回転させるモータ等の回転駆動部品１３と、ローラ１２，１６を無端状ベルト１１が回転可能なように保持する筐体１０と、筐体１０の内部を減圧させる吸引部材１４とを備える。なお、説明上、筐体１０の外側に回転駆動部品１３等を設けた例を図示するが、本実施形態に限らず他の実施形態においても、筐体１０内に全て収納するような構成を採用してもよい。
【００２５】
ここで、無端状ベルト１１は、用紙Ｐを搬送するための搬送ベルトであり、コスト及び用紙Ｐの搬送性を鑑みて図示したように２本にすることが好ましいが、１本或いは３本以上としてもよい。このように、用紙搬送装置１には、少なくとも１本以上の用紙搬送用の孔開き無端状ベルト１１（以下、搬送ベルトという）が回転自在のローラ１２，１６に張架するように嵌め込まれている。また、吸気孔Ｈの形状や数は問わず、吸引部材１４による吸引力や搬送する対象（用紙Ｐ）などを鑑みて適宜決定すればよい。
【００２６】
また、ローラ１２，１６は、筐体１０によってその回転軸１２ａ，１６ａが回転自在に支持されている。回転駆動部品１３は、ローラ１２に接続されローラ１２を回転駆動させるものとして説明するが、ローラ１６側を回転駆動させるようにしてもよい。
【００２７】
さらに、筐体１０は切り抜き部１０ｂ，１０ｃをもち、そこから搬送ベルト１１の片面が筐体１０の外面に表出する構造になっている。筐体１０は、切り抜き部１０ｂ，１０ｃを可能な限り小さい面積とするなど、可能な限り隙間のないように囲われており、その側面には吸引部材１４が備えられている。
【００２８】
吸引部材１４は、筐体１０の内部領域全てを減圧させる必要はなく、少なくとも筐体１０の搬送ベルト１１が流されるエリアを吸引できればよい。筐体１０において、搬送ベルト１１が通るエリアには吸引口１０ａが設けられており、吸引部材１４による吸引力は、この吸引口１０ａを介して、搬送ベルト１１上に穿った吸気孔Ｈに伝わり、搬送ベルト１１上を搬送される用紙Ｐに印加される。なお、吸引口１０ａは搬送ベルト１１の幅の分だけ開けておけばよいが、少なくとも搬送ベルト１１の回転によって通気孔Ｈが通過する部分で開けておくことが好ましい。また、吸引口１０ａと搬送ベルト１１とは僅かな隙間をもつものとする。
【００２９】
そして、本発明の主たる特徴として、吸引部材１４の駆動源としては、ローラ１２を回転させる回転駆動部品１３を用いる。吸引部材１４は、例えば吸引ファン１４ａ及びその回転軸１４ｂ、並びに吸引ボックスをもつ。吸引部材１４は、回転駆動部品１３を駆動源とするために、回転駆動部品１３の回転軸１３ａと吸引ファン１４ａの回転軸１４ｂとによって張架支持されるタイミングベルト１４ｃを有する。そして、吸引部材１４の吸引ボックス及び筐体１０の吸引ファン１４ａの取付位置には排気のための排気口が開けられ、吸引ファン１４ａによる排気が筐体１０の外側に流れるようになっている。
【００３０】
一方で、回転駆動部品１３の回転軸１３ａとローラ１２の回転軸１２ａとは、タイミングベルト１３ｂによって張架支持されており、これによって回転駆動部品１３の駆動力がローラ１２に伝達され、上述のごとくローラが回転可能となっている。このように、用紙搬送装置１では、搬送ベルト１１と吸引部材１４は、共に回転駆動部品１３とタイミングベルト１３ｂ，１４ｃと連結されており、１つの駆動源により回転するようになっている。また、筐体１０には、回転軸１３ａを覆うように収納ボックス１５が設けられている。
【００３１】
また、回転駆動部品１３の回転軸１３ａをローラ１２の回転軸１２ａと直接繋いで一直線として構成してもよい。例えば、回転軸１３ａと回転軸１２ａとを連ならせるか或いは１つの部品で形成するとよい。このような伝達方式を採用した場合、回転軸１３ａにタイミングベルト１４ｂを介して吸引ファン１４ａの回転軸１４ｂへ回転駆動力が同様に伝達できるだけでなく、タイミングベルト１３ｂを設ける必要がない。
【００３２】
用紙搬送装置１は、上述のごとき構成により、搬送ベルト１１の駆動源を駆動源とする吸引部材１４の回転により筐体１０内の空気を外部に排気し、筐体１０内を減圧させて、吸気孔Ｈから吸引しながら搬送ベルト１１で用紙Ｐを吸着搬送する。
【００３３】
以上、本実施形態に係る用紙搬送装置１によれば、吸引及び搬送が同時に動作されていても問題ないことを利用し、搬送ベルト１１を回転させるためのモータ等の駆動源を用いて吸引ファン１４ａを回転させて吸引することにより、吸引のためのモータ等の駆動源を追加する必要がなくなる。搬送ベルト１１に用紙を吸着させるための吸引モータが不要となるので、コストが軽減でき、ユニットの大型化も抑えることができる。
【００３４】
図４は、本発明の他の実施形態に係る用紙搬送装置の構成例の一部を概略的に示す上面図である。図４で例示する用紙搬送装置１は、図３で説明した実施形態との相違部分のみを図示している。
【００３５】
図４で例示する実施形態の用紙搬送装置１は、図３で説明した装置において、回転駆動部品１３の回転軸１３ａに直接、吸引部材１４が取り付けられている。すなわち、回転駆動部品１３の回転軸１３ａは、吸引ファン１４ａの回転軸１４ｂと連なっているか或いは１つの部品で形成されており、吸引部材１４を回転駆動部品１３と一体に配設したと言える。また、収納ボックス１５は、吸引ボックス及び回転駆動部品１３の間に設けられ、その側面には吸引ファン１４ａによる排気を排出するための排気口が設けられている。
【００３６】
以上、本実施形態に係る用紙搬送装置１によれば、吸引部材１４が搬送ベルト１１を回転させるための回転駆動部品１３と同軸に一体に構成することで、吸引機構のコストを軽減することが可能となり、ユニットの大型化も抑えることができる。
【００３７】
図５は、本発明の他の実施形態に係る用紙搬送装置の構成例を概略的に示す図で、図５（Ａ）は上面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の一部を拡大した斜視図である。
【００３８】
図５で例示する実施形態の用紙搬送装置１は、図３で説明した装置において、吸引部材１４（ここでは吸引ファン１４ａ）をローラ１２の回転軸１２ａの端部に配設したものである。これにより、タイミングベルト１４ｃも不要となり、吸引ファン１４ａはローラ１２の回転に伴って回転する。そして、筐体１０上の回転軸１２ａを回転可能に支持する支持部の周辺には、排気口１４ｄが開けられてあり、そこから排気できるようになっている。
【００３９】
図５では排気効率を良くするため、ローラ１２の回転軸１２ａの両端、及びローラ１６の回転軸１６ａの両端に、それぞれ吸引ファン１４ａが設けられ、それぞれの支持部に排気口１４ｄが開けられている例を示している。
【００４０】
また、図５で例示する実施形態の用紙搬送装置１は、図４で説明した装置においても適用できる。その具体例は図示しないが、図５においてタイミングベルト１３ｂを省き、そのままローラ１２の回転軸１２ａに回転駆動部品の回転軸１３ａを取り付けたもの、或いは回転軸１２ａと回転軸１３ａを同一としたものとなる。
【００４１】
以上、本実施形態に係る用紙搬送装置１によれば、筐体１０内に吸引部材１４（吸引ファン１４ａ）を設けることにより、吸引機構の大型化を抑えることができ、またローラ１２の回転軸１２ａに吸引機構を設けているので、ユニットの大型化を抑えることができる。
【００４２】
図６は、本発明の他の実施形態に係る用紙搬送装置の構成例の一部を概略的に示す上面図である。図６で例示する用紙搬送装置１は、図３で説明した実施形態との相違部分のみを図示している。
【００４３】
図６で例示する実施形態の用紙搬送装置１は、図３で説明した装置において、回転変速機構を設けたものである。この回転変速機構は、例えばギア１７ａとクラッチ１７ｂ及びクラッチ１７ｃとによって構成される。
【００４４】
回転駆動部品１３の回転軸１３ａには２つのギアが付設されている。一方のギアは、タイミングベルト１３ｂを介してローラ１２の回転軸１２ａに駆動を伝達するためのものである。回転駆動部品１３の回転数（回転速度と同義）を一定に保つことで、ローラ１２の回転数も一定になる。
【００４５】
一方、もう１つのギア１７ａの両側には、径の異なるクラッチ１７ｂ，１７ｃが接続されている。クラッチ１７ｂは吸引部材１４の回転軸１４ｂに取り付けられている。また、クラッチ１７ｃが取り付けられている軸にはさらにギアが付設されており、タイミングベルト１４ｃを介して、吸引部材１４の回転軸１４ｂのギアに駆動を伝達できるようになっている。
【００４６】
そして、クラッチ１７ｂ，１７ｃのＯＮ／ＯＦＦを交互に制御することで、吸引部材１４の回転軸１４ｂには、どちらか一方のクラッチを介してのみ駆動が伝わるようになっている。このようにして、１つの回転駆動部品１３とクラッチ１７ｂ，１７ｃの制御により、吸引力の強弱を制御することができる。
【００４７】
また、図３で説明した実施形態の改良例として説明したが、（I）図４で説明した実施形態の改良例としても、（II）図５で説明した実施形態の改良例としても、採用できる。上記（I）の場合、吸引部材１４が回転駆動部品１３の回転軸１３ａにより直接回転駆動され、回転変速機構が吸引部材１４の回転数に対するローラ１２の回転数の比を可変するとよい。上記（II）の場合、１つの吸引部材１４の回転数とローラ１２の回転数との比は同じであるが、図５で図示したように吸引ファン１４ａを複数個設けることで、実質的に吸引部材１４の回転数に対するローラ１２の回転数の比をその個数により可変させるとよい。さらに、ローラ１２が回転駆動部品１３の回転軸１３ａにより直接回転駆動され、回転変速機構がローラ１２の回転数に対する吸引部材１４の回転数の比を可変するといった構成を採用してもよい。
【００４８】
以上、本実施形態に係る用紙搬送装置１によれば、変速機構を取り付けることにより、用紙と搬送ベルト１１との吸着力を、ローラ１２の搬送速度に対して可変することが可能となる。従って、強い吸引力が必要な場合には、回転駆動部品１３の回転速度を変えることなく、他方のクラッチに切り替えることにより、吸引ファン１４ａの回転数を上げられるので、安定した用紙搬送が実現できる。すなわち、用紙Ｐの搬送速度には影響せずに用紙Ｐと搬送ベルト１１との吸着力を増加させることができる。
【００４９】
図７は、本発明の他の実施形態に係る用紙搬送装置の構成例を概略的に示す図で、図７（Ａ）は上面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の一部を拡大した斜視図である。
【００５０】
図７で例示する実施形態の用紙搬送装置１は、図３で説明した実施形態の装置において、吸引部材１４による排気を回転駆動部品１３に当てるための排気路１８を設けたものである。排気路１８は、吸引部材１４による排気を回転駆動部品１３に当てる構造（図示の例ではＬ字状）となっており、回転駆動部品１３が発する熱を放熱させる。なお、排気が外部に流れるように排気路１８の出口と回転駆動部品１３とは離間させておくとよい。
【００５１】
また、図３で説明した実施形態の改良例として説明したが、（III）図４で説明した実施形態の改良例としても、（IV）図５で説明した実施形態の改良例としても、（V）図６で説明した実施形態の改良例としても、採用できる。上記（III）の場合、収納ボックス１５と回転駆動部品１３との接面を薄く或いは孔を穿って構成することで、収納ボックス１５自体がこの排気路となる。上記（IV）の場合、吸引ファン１４ａの付近において筐体１０上に穿った排気口のうちの１又は複数を入口、回転駆動部品１３側を出口とする排気路１８を設ければよい。上記（V）の場合、上記（III）と同様に収納ボックス１５自体をこの排気路１８とすることができる。
【００５２】
以上、本実施形態に係る用紙搬送装置１によれば、吸引部材１４による排気（排風）を回転駆動部品１３に当てるように構成されるので、回転駆動部品１３の発熱を抑えることが可能となる。これにより、さらに高電流を回転駆動部品１３に供給して高負荷の用紙を搬送でき、また長時間に亘り回転駆動部品１３を駆動させることも可能となる。
【００５３】
また、本発明の他の実施形態として、図示はしないが、上述した各実施形態において、排気を搬送ベルト１１の用紙搬送面に当てるための排気路を設けることにより、用紙の吸着力を上げることができる。この排気路は、図７で説明したように設ければよく、その排出口が搬送ベルト１１の用紙搬送面に向いていればよい。なお、図７で説明した実施形態と併用することも、排気路を出口側で分岐させることで可能である。また、本実施形態では搬送ベルト１１上に通気孔Ｈを設けない形態も採用でき、吸引部材１４により排気路から送風しながら用紙Ｐを搬送ベルト１１に押し当てて、用紙Ｐを搬送ベルト１１で搬送するとよい。
【００５４】
図８は、本発明の他の実施形態に係る用紙搬送装置の構成例を概略的に示す一部断面図で、図９は、図８の用紙搬送装置における他の構成例を概略的に示す一部断面図である。
【００５５】
図８及び図９で例示する実施形態の用紙搬送装置１は、図１乃至図７で説明した各実施形態において、吸引部材１４を搬送ベルト１１の下側に配設したものである。実際、このような配設を可能とするためには、回転駆動部品１３の回転軸１３ａと吸引部材２４（吸引ファン２４ａ）の回転軸とを直接或いは１又は複数本のシャフトを別途設けて噛み合わせることで実現できる。そして、吸引ファン２４ａのさらに下方や側面に当たる筐体１０には排気口を設けておけばよい。また、この実施形態を図４乃至図７で例示した実施形態に適用する場合にも同様であり、適宜、筐体１０の下側に回転駆動部品１３を取り付けるなどすればよい。
【００５６】
図８で例示する吸引部材２４は、吸引ファン２４ａ及びその回転軸２２でなり、吸引ファン２４ａがベルトユニットの下に配設してなる。一方、回転駆動部品１３の回転軸１３ａは、タイミングベルト１３ｂによってシャフト２１と回転伝達可能に接続されている。そして、シャフト２１にはウォーム２１ａが設けられ、そのウォーム２１ａに噛み合う位置に、回転軸２２に設けられたウォームホイール２２ａが配されている。これにより、回転駆動部品１３からタイミングベルト１３ｂでシャフト２１に駆動を伝達したのち、そのシャフト２１のウォーム２１ａから噛み合わせによってウォームホイール２２ａを介して、吸引ファン２４ａの回転軸２２に回転駆動が伝達される。
【００５７】
図９で例示する吸引部材３４も図８のそれと基本的に同様であるが、シャフト３１の先端にはカサ歯ギア３１ａを設け、そのカサ歯ギア３１ａに噛み合う位置に、回転軸３２の末端に設けられたカサ歯ギア３２ａが配されている点が異なる。これにより、回転駆動部品１３からタイミングベルト１３ｂでシャフト３１に駆動を伝達したのち、そのシャフト３１のカサ歯ギア３１ａから噛み合わせによってカサ歯ギア３２ａを介して、吸引ファン３４ａの回転軸３２に回転駆動が伝達される。
【００５８】
以上、本実施形態に係る用紙搬送装置１によれば、吸引部材２４（吸引ファン２４ａ）を搬送ベルト１１の下側に配設しているので、吸引力にばらつきがなく、より良い用紙吸引が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る用紙搬送装置の構成例を概略的に示す斜視図である。
【図３】図２の用紙搬送装置を他方向から見た図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る用紙搬送装置の構成例の一部を概略的に示す上面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る用紙搬送装置の構成例を概略的に示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る用紙搬送装置の構成例の一部を概略的に示す上面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る用紙搬送装置の構成例を概略的に示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る用紙搬送装置の構成例を概略的に示す一部断面図である。
【図９】図８の用紙搬送装置における他の構成例を概略的に示す一部断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…用紙搬送装置、２…画像形成装置、３…用紙後処理装置、１０…筐体、１１…無端状ベルト（搬送ベルト）、１２，１６…ローラ、１２ａ，１６ａ…ローラの回転軸、１３…回転駆動部品、１３ａ…回転駆動部品の回転軸、１３ｂ，１４ｃ…タイミングベルト、１４，２４…吸引部材、１４ａ，２４ａ…吸引ファン、１４ｂ，２２，３２…吸引ファンの回転軸、１４ｄ…排気口、１５…収納ボックス、１７ａ…ギア、１７ｂ，１７ｃ…クラッチ、１８…排気路、２１，３１…シャフト、２１ａ…ウォーム、２２ａ…ウォームホイール、３１ａ，３２ａ…カサ歯ギア。
【図１】
0004712588.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004712588.tif 000008
【図８】
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【図９】
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