(57)【要約】【課題】シートの種類に応じて、シートに適切な押圧力と押圧面積とを与えることができるシート搬送装置を提供すること。【解決手段】弾性部材を備えた押圧ローラで、シートの種類に合わせて弾性部材の内部の圧力を変更することで、シートに対する押圧力と押圧面積とを変更する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搭載して搬送するベルトと、
前記ベルトに対してシートを押圧可能なローラと、
を備え、
前記ローラは、押圧時にシートと当接する弾性部材を備え、前記ローラの内部の流体の圧力によって前記弾性部材を変形させることで、前記ローラの外径を変化可能であることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記ベルトは、外周面に粘着性を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
シートに関する情報を取得する情報取得手段をさらに備え、
前記ローラは、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記ローラの外径を変化させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記情報は、前記ベルトの粘着性に関する情報、温度、湿度に関する情報、の少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記弾性部材の変形を部分的に規制する圧受け部材と当接していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記圧受け部材は、２つのローラに無端ベルトが掛け渡された従動回転式の部材であることを特徴とする請求項５に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記ローラは、前記流体の圧力を変更可能なポンプと接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記弾性部材は、ブチルゴム、ラテックス、ポリウレタンの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
前記流体は、窒素、二酸化炭素、水のいずれかを含んでいることを特徴とする請求項１ないし請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のシート搬送装置を備えていることを特徴とするプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送手段およびプリント装置に関し、特に、搬送の際に、搬送ベルト上のシートを押圧する押圧ローラを備えたシート搬送手段およびプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート搬送装置では、搬送中のシートをローラで押圧することで、搬送ベルト上のシートが搬送ベルトに対してずれるのを防止している。
【０００３】
特許文献１には、スポンジローラのスポンジが変形したり、スポンジローラの回転軸が移動することで、異なる枚数（厚さ）のシート束を押圧して搬送するシート搬送装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１７２６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シートをローラで押圧して搬送する場合、目的に応じてシートに対する押圧力と押圧面積を変化させたい場合がある。例えば、シートの種類や粘着部の特性に応じて、適切な押圧力と押圧面積とを与えることが必要である。
【０００６】
特許文献１の方法では、スポンジローラのスポンジが変形したり、スポンジローラの回転軸が移動することで、シートに対する押圧力と押圧面積とは変化する。しかし、特許文献１の方法は、搬送されるシート束の枚数（厚さ）によってシートに対する押圧力と押圧面積が変化するものであり、シートの種類に応じて、シートに適切な押圧力と押圧面積とを与えることは出来ない。
【０００７】
よって、本発明は、シートの種類に応じて、シートに適切な押圧力と押圧面積とを与えることができるシート搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のシート搬送装置は、シートを搭載して搬送するベルトと、前記ベルトに対してシートを押圧可能なローラと、を備え、前記ローラは、押圧時にシートと当接する弾性部材を備え、前記ローラの内部の流体の圧力によって前記弾性部材を変形させることで、前記ローラの外径を変化可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
シートの種類に応じて、シートに適切な押圧力と押圧面積とを与えることができるシート搬送装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】プリント装置の内部構成を示す概略図である。
【図２】制御部のブロック図である。
【図３】ベルト搬送部の概略図である。
【図４】押圧ローラの外観図である。
【図５】押圧ローラの断面図である。
【図６】押圧ローラの空気圧設定を行うためのフローチャートである。
【図７】押圧ローラに弱い空気圧をかけた場合の概略図である。
【図８】押圧ローラに強い空気圧をかけた場合の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態におけるプリント装置は、枚葉のシートを使用し、片面プリントおよび両面プリントの両方に対応した高速ラインプリンタである。例えば、プリントラボ等における大量の枚数のプリントの分野に適している。本発明はプリンタ、プリンタ複合機、複写機、ファクシミリ装置、各種デバイスの製造装置など広く適用可能である。また、本発明は感光材料が付与されたシートにレーザ等で潜像を描画して液体現像方式でプリントを行なうプリント装置にも適用可能である。
【００１２】
図１は、本実施形態を適用可能なプリント装置の内部構成を示す断面の概略図である。プリント装置内部には、大きくは、シート供給部１、プリント部２、乾燥部３、排出部６、制御部７の各ユニットを備える。排出部６は、ソータ部５を含んでおりプリント部２を通過したシートの排出処理を行なう。シート供給部１に積載されたシートは、１枚ずつ供給され、図中の実線で示したシート搬送経路に沿ってローラ対やベルトからなる搬送機構で搬送され、各ユニットで処理がなされる。なお、シート搬送経路の任意の位置において、シート供給部１に近い側を「上流」、シート供給部１に遠い側を「下流」という。
【００１３】
シート供給部１から供給されたシートは、プリント部２で、上方からプリントヘッド２１によりプリント処理が行われ、画像が形成される。プリント部２は、シートを搭載して搬送する複数の搬送ローラを備えており、複数のプリントヘッド２１が搬送方向に沿って平行に並べられている。本実施形態ではプリント部２は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、ＬＣ（ライトシアン）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、Ｇ（グレー）、Ｋ（ブラック）の７色のインクに対応した７つのプリントヘッドを備えている。なお、色数およびプリントヘッドの数は７つには限定はされない。本実施形態におけるプリント装置が採用するインクジェット方式は、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等を採用することができる。各色のインクは、インクタンクからそれぞれインクチューブを介してプリントヘッド２１に供給される。
【００１４】
乾燥部３は、プリント部２でプリントされたシートを加熱して、付与されたインクを短時間に乾燥させるユニットである。乾燥部３の内部では、通過するシートに対して少なくとも下面側から熱風を付与してインク付与面を乾燥させる。なお、乾燥方式は熱風を付与する方式に限らず、電磁波（紫外線や赤外線など）をシート表面に照射する方式であってもよい。
【００１５】
ソータ部５を含む排出部６は、プリント成果物を排出・保持するためのユニットであり、ソータ部５は、必要に応じてプリント部２を通過したシートをグループ毎に仕分けるためのユニットである。仕分けられたシートは、排出部６が有する複数のトレイに排出・保持される。
【００１６】
図２は、制御部７の構成を示すブロック図である。制御部７に含まれるコントローラ（破線で囲んだ範囲）１５は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ＨＤＤ２０４、画像処理部２０７、エンジン制御部２０８、個別ユニット制御部２０９を備えている。ＣＰＵ２０１（中央演算処理部）は、プリント装置の各ユニットの動作を統合的に制御する。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が実行するためのプログラムやプリント装置の各種動作に必要な固定データを格納する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして用いられたり、種々の受信データの一時格納領域として用いられたり、各種設定データを記憶させたりする。ＨＤＤ２０４（ハードディスク）は、ＣＰＵ２０１が実行するためのプログラム、プリントデータ、プリント装置の各種動作に必要な設定情報を記憶読出することが可能である。操作部９は、ユーザとの入出力インターフェースであり、ハードキーやタッチパネルの入力部、および情報を提示するディスプレイや音声発生器などの出力部を含む。
【００１７】
高速なデータ処理が要求されるユニットについては、専用の処理部が設けられている。画像処理部２０７は、プリント装置で扱うプリントデータの画像処理を行う。入力された画像データの色空間（たとえばＹＣｂＣｒ）を、標準的なＲＧＢ色空間（たとえばｓＲＧＢ）に変換する。また、画像データに対し解像度変換、画像解析、画像補正等、様々な画像処理が必要に応じて施される。これらの画像処理によって得られたプリントデータは、ＲＡＭ２０３またはＨＤＤ２０４に格納される。エンジン制御部２０８は、ＣＰＵ２０１等から受信した制御コマンドに基づいてプリントデータに応じてプリント部２のプリントヘッド２１の駆動制御を行なう。エンジン制御部２０８は、更にプリント装置内の各部の搬送機構の制御も行なう。個別ユニット制御部２０９は、シート供給部１、乾燥部３、ソータ部５、排出部６の各ユニットを個別に制御するためのサブコントローラである。ＣＰＵ２０１による指令に基づいて、個別ユニット制御部２０９によりそれぞれのユニットの動作が制御される。外部インターフェース２０５は、コントローラをホスト装置９に接続するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）であり、ローカルＩ／ＦまたはネットワークＩ／Ｆである。以上の構成要素はシステムバス２１０によって接続されている。
【００１８】
ホスト装置９は、プリント装置にプリントを行わせるための画像データの供給源となる装置である。ホスト装置９は、汎用または専用のコンピュータであってもよいし、画像リーダ部を有する画像キャプチャ、デジタルカメラ、フォトストレージ等の専用の画像機器であってもよい。ホスト装置９がコンピュータである場合は、コンピュータに含まれる記憶装置にＯＳ、画像データを生成するアプリケーションソフトウェア、プリント装置用のプリンタドライバがインストールされる。なお、以上の処理の全てをソフトウェアで実現することは必須ではなく、一部または全部をハードウェアによって実現するようにしてもよい。
【００１９】
次に、上述の構成のプリント装置における、ベルト搬送部４について詳しく説明する。図３は、本実施形態のプリント装置におけるベルト搬送部４を示した概略図である。搬送ベルト４１は、外周表面に粘着性を有しており、内周面が搬送ローラ４２に巻きつけられた無端のベルト（エンドレスベルト）である。搬送ローラ４２が図中の矢印の方向に回転する事によって、搬送方向（矢印Ａ方向）にシートＰを搬送することが可能である。シートＰは、押圧ローラ４３により押圧され、搬送ベルト４１の粘着面に貼り付き固定される。押圧ローラ４３は、搬送するシートの種類に応じて押圧力を変化可能に設けられており、各シート種において粘着による固定に必要な最適な押圧力を得ることが可能である。
【００２０】
図４は、押圧ローラ４３の外観図であり、図５は、押圧ローラ４３の断面図である。押圧ローラ４３について以下に詳細に説明する。押圧ローラ４３は、シャフト４３１の外周面に、薄膜の不透気性の弾性部材４３２が取り付けてあり、弾性部材４３２によってシートを押圧可能に構成されている。弾性部材４３２の内部は密閉されており任意の空気圧が付与されている。ここで、本実施形態では空気としているが、付与するものは、窒素、二酸化炭素、水等の流体でもよい。弾性部材４３２は、ブチルゴム、ラテックス、ポリウレタンなどの材質であるが、その他の材質の弾性体でもよい。シャフト４３１は、パイプ形状となっており、両端部は封止材４３３により内部の空気がもれないよう封止されている。両端の封止材４３３の一方には、弁４３５が構成されており、不図示のポンプと圧力計を有するエア供給機構との接続により、シャフト４３１の内部の空気圧を自由に変更できる（変更可能な）構成となっている。また、シャフト４３１には、小孔４３４が設けられており、シャフト内部と弾性部材４３２の内側は連通している。したがって、シャフト内部と弾性部材４３２の内側とは同じ空気圧となっている。弾性部材４３２の内側の空気圧が高くなると、弾性部材４３２は内側の空気圧に押されて変形し、膨らむようにシャフトの周囲で外径を増加させる。この時、弾性部材４３２の内側の空気圧は、弾性部材４３２に対して均等にかかるため、弾性部材４３２はシャフトの周囲で均等に外径を増加させる。
【００２１】
次に、押圧ローラ４３を用いて、外周表面に粘着性を有する搬送ベルト４１に対して、シートＰを押圧する方法について説明する。一般的に搬送ベルトの粘着性を有する面に対して、シートＰを適切に接着させる場合には、粘着性を有する面とシートＰとの密着面積を広くする必要がある。そのため、表面形状が鏡面状に滑らかなシートについては、シートの面と粘着面との密着が容易であるため、短時間、弱い押圧力をかければよい。しかし、表面形状の凹凸が大きいシートでは、凹凸がある分、密着面積も広くなりシートＰの面と粘着面との密着が困難であるため、長時間、比較的強い押圧力をかける必要がある。ここで、本件では表面形状について詳細に述べたが、シートＰの面と粘着面との密着に影響するのは、シートと粘着面の表面自由エネルギーなど表面形状以外の条件も存在する。なお、搬送ベルト４１は一定の速度で動いているため、押圧時間は押圧ローラ４３で押圧する面積によって決まる。つまり、短時間押圧する場合は、押圧面積を搬送方向に小さくし、長時間押圧する場合は、押圧面積を搬送方向に大きくすることが必要である。
【００２２】
図６は、押圧ローラ４３の空気圧設定を行うためのフローチャートである。以下、このフローチャートを用いて本実施形態における押圧ローラ４３の空気圧設定処理について説明する。押圧ローラ４３の空気圧設定処理が開始されると、ステップＳ００１で、シートＰの種類に関する情報を（情報取得手段によって）取得する。その後、ステップＳ００２で、取得したシートの種類に関する情報に基づいて、ＲＯＭ２０２に格納された空気圧データを読み出す。そして、ステップＳ００３で、ステップＳ００２で読み出した空気圧データに基づいて押圧ローラ４３に不図示のエアポンプ機構を用いて空気を送り、シートＰの種類に合わせたシャフト内部と弾性部材４３２の内側の空気圧の変更を行う。その後、ステップＳ００４で、押圧ローラ４３の内部空気圧を調整後、シートＰの搬送を開始する。このような一連の処理を行うことで押圧ローラ４３の空気圧設定処理が終了する。
【００２３】
なお、ステップＳ００２では、シートと搬送ベルトの粘着性に関する情報に基づいて空気圧データを読み出してもよい。さらに、環境（温度、湿度等）に関する情報に基づいて空気圧データを読み出してもよい。その場合、気温あるいは湿度が高い時には、押圧力が弱く、押圧面積が狭くなるように制御し、気温あるいは湿度が低い時には、その逆で、押圧力が強く、押圧面積が広くなるように制御する。
【００２４】
図７は、弱い押圧力をシートＰに与える際の押圧ローラ４３の近傍の様子を示した概略図である。弱い押圧力をシートＰに与える場合のシャフト内および弾性部材４３２の内側の空気圧は、後述する強い押圧力をシートに与える場合よりも低く設定されている。押圧ローラ４３の搬送ベルト４１と反対側には、圧受け部材４４が設けられており、圧受け部材４４は、２つのローラ４５に無端ベルト４６が掛け渡された従動回転式のベルト部材である。圧受け部材４４は、弾性部材４３２の変形を部分的に規制するように設けられており、設定された押圧ローラ４３内部の空気圧により、弾性部材４３２が膨らんで圧受け部材４４と当接することで、シートＰによる反力を圧受け部材４４で受けることができる。これによって、押圧ローラ４３によってシートＰに適切な押圧力をかけることができる。圧受け部材４４は、押圧ローラ４３と密着することにより、押圧ローラ４３と摺動することなく一体的に動作する。したがって、圧受け部材４４が押圧ローラ４３の回転抵抗となることはない。
【００２５】
押圧ローラ４３とシートＰとが当接している部分の面積（押圧面積）Ｓ１は、弾性部材４３２内部の空気圧と弾性部材４３２の材質とにより決定される。図７に示した状態の押圧ローラ４３では、前述のとおり弱い押圧力がシートＰに与えられ、かつ押圧面積Ｓ１が、後述する高い押圧力をシートＰに与える場合よりも小さくなっている。搬送するシートＰの表面形状が鏡面状に滑らかな場合、図７のように弾性部材４３２内部の空気圧を低くした押圧ローラ４３で押圧することによって、シートＰに対して、短時間、弱い押圧力を与えることができる。そして、押圧部の圧力は押圧ローラ４３内の空気圧により決定されるため、押圧部はどの位置においても同じ圧力であり、撓みや表面形状により場所によって圧力がばらつく金属ローラやゴムローラなどで押圧力を与えるのに対して優位となる。
【００２６】
図８は、強い押圧力をシートＰに与える際の押圧ローラ４３の近傍の様子を示した概略図である。強い押圧力をシートに与える場合のシャフト内および弾性部材４３２の内側の空気圧は、前述の弱い押圧力をシートに与える場合よりも強く設定されている。内部空気圧が強いため、弾性部材４３２の膨張が大きくなり、押圧面積Ｓ２は、押圧面積Ｓ１に比べて広くなる。搬送するシートの表面形状の凹凸が大きい場合、図８のように弾性部材４３２内部の空気圧を高くした押圧ローラ４３で押圧することによって、シートに対して、長時間、強い押圧力を与えることができる。
【００２７】
このように、弾性部材を備えた押圧ローラで、シートの種類に合わせて弾性部材の内部の圧力を変更することで、シートに対する押圧力と押圧面積とを変更する。これによって、シートの種類に応じて、シートに適切な押圧力と押圧面積とを与えることができるシート搬送装置を実現することができた。
【００２８】
なお、本実施形態では、外周表面に粘着性を有した搬送ベルトの構成を説明したが、これに限定するものではない。粘着性を有さない搬送ベルトでも本発明は適用可能であり、シートの種類に応じて押圧力と押圧面積を変えることで、搬送ベルトとシートとのズレを防止しつつ、装置の耐久性を向上させることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、プリント装置がシートＰの種類に関する情報に基づいて、押圧ローラ内部の空気圧を変更したが、これに限定するものでなく、ユーザの判断および操作により押圧ローラ内部の空気圧を変更してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
４１  搬送ベルト
４３  押圧ローラ
４４  圧受け部材
４３１  シャフト
４３２  弾性部材
Ｐ  シート
【図１】
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【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】
2016150801.tif 000008
【図７】
2016150801.tif 000009
【図８】
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