(57)【要約】【課題】シートＳの位置固定と高精度な搬送動作を行いながら、処理後のシートＳをベルトからスムーズに剥離することが可能な搬送装置を提供する。【解決手段】シートＳの全搬送経路において、表面に粘着性を有し弾性および柔軟性に優れた第２の搬送ベルト１１ｂが、シートＳの背面に接触して、これを支持し搬送する。そして、所定の処理が行われる領域においては、剛性の高い第１の搬送ベルト１１ａが更に第２の搬送ベルト１１ｂをその下方から支えた状態で搬送動作を行う。一方、上記処理が行われた後の剥離部５では、第１の搬送ベルト１１ａから分離した第２の搬送ベルト１１ｂを大きく屈曲させることにより、シートＳを第２の搬送ベルト１１ｂから剥離する。【選択図】図１
2016150795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の搬送ベルトと、
表面に粘着性を有し、前記第１の搬送ベルトよりも柔軟性に優れた第２の搬送ベルトと、
搬送方向に移動する前記第２の搬送ベルトの表面にシートを載せる給紙手段と、
前記第２の搬送ベルトを支持するように前記第１の搬送ベルトを前記第２の搬送ベルトの背面に押し当てて、前記第１の搬送ベルトと前記第２の搬送ベルトとの２層構造の搬送ベルトにて前記シートを搬送する２層搬送手段と、
前記２層搬送手段により前記搬送方向に移動中の前記シートの表面に対し所定の処理を施す処理手段と、
前記搬送方向に対し前記処理手段よりも下流に配置され、前記２層構造の搬送ベルトから前記第１の搬送ベルトを分離する分離手段と、
前記搬送方向に対し前記分離手段よりもさらに下流に配置され、前記第２の搬送ベルトを屈曲させることにより、前記第２の搬送ベルトから前記シートを剥離する剥離手段と
を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記第２の搬送ベルトは、複数のローラの周囲に懸架された状態で回動することによって前記シートを搬送し、
前記剥離手段は、前記複数のローラの中で相対的に半径が小さい剥離ローラの回転を介して前記第２の搬送ベルトを屈曲させ、前記第２の搬送ベルトと前記シートとの間に応力を発生させることにより、前記第２の搬送ベルトから前記シートを剥離することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記第１の搬送ベルトは、第１の駆動ローラの周囲に懸架された状態で回動するものであり、前記剥離ローラの半径は前記第１の駆動ローラの半径よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記第１の搬送ベルトのヤング率は前記第２の搬送ベルトのヤング率よりも高いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載されている搬送装置。
【請求項５】
前記２層搬送手段により前記搬送方向に移動中の前記２層構造の搬送ベルトの位置を検出する検出手段をさらに備え、
前記処理手段は、前記検出手段が検出した結果に基づいて前記処理を調整することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記処理手段は、画像データに基づいてインクを吐出することにより前記シートに画像をプリントするプリント手段であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記第１の搬送ベルトは金属を含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項８】
前記第２の搬送ベルトは、表面にシリコーン樹脂またはシリコーンエラストマを積層して形成される樹脂部材であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項９】
前記第１の搬送ベルトは第１の駆動ローラの周囲に懸架された状態で回動し、前記第２の搬送ベルトは前記第１の駆動ローラとは異なる第２の駆動ローラの周囲に懸架された状態で回動し、前記第２の駆動ローラに対するトルクは前記第１の駆動ローラに対するトルクよりも大きいことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項１０】
前記第１の搬送ベルトから分離されている位置の前記第２の搬送ベルトに接触し前記第２の搬送ベルトの張力を調整するためのテンションローラを更に備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬入したシートを搬送しながら所定の処理を施し、これを排出する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタにおいて、吸引手段や静電気生成手段など特別な装置を設けることなく、シートをベルト上に確実に位置決めするための構成として、表面に粘着加工を施した樹脂性のベルトが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、その表面に粘着加工を施した弾性体の外側ベルト層と、金属など比較的剛性の高い内側ベルト層からなる２層構成の搬送ベルトを用い、シートの位置決めと高精度な搬送を両立させる構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、シートを剥離する箇所でベルトの曲率を大きくすることによって、シートを剥がれ易くする構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９９７９９０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７６７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで仮想的に、特許文献１に開示されている２層構成の搬送ベルトを用い、これに特許文献２に開示される構成を適用することを想定する。弾性体の外側ベルト層とともに剛性の高い内側ベルト層の曲率も大きくしなければならず、内側ベルト層の疲労によって耐久性に問題が生じる可能性がある。ベルト上におけるシートの位置固定と高精度な搬送を両立させながら、処理後のシートを確実にベルトから剥離する現実的な構成が求められる。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。よってその目的とするところは、シートの位置固定と高精度な搬送動作を行いながら、処理後のシートをベルトからスムーズに剥離することが可能な搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのために本発明は、第１の搬送ベルトと、表面に粘着性を有し、前記第１の搬送ベルトよりも柔軟性に優れた第２の搬送ベルトと、搬送方向に移動する前記第２の搬送ベルトの表面に前記シートを載せる給紙手段と、前記第２の搬送ベルトを支持するように前記第１の搬送ベルトを前記第２の搬送ベルトの背面に押し当てて、前記第１の搬送ベルトと前記第２の搬送ベルトとの２層構造の搬送ベルトにて前記シートを搬送する２層搬送手段と、前記２層搬送手段により前記搬送方向に移動中の前記シートの表面に対し所定の処理を施す処理手段と、前記搬送方向に対し前記処理手段よりも下流に配置され、前記２層構造の搬送ベルトから前記第１の搬送ベルトを分離する分離手段と、前記搬送方向に対し前記分離手段よりもさらに下流に配置され、前記第２の搬送ベルトを屈曲させることにより、前記第２の搬送ベルトから前記シートを剥離する剥離手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シートの位置固定と高精度な搬送動作を行いながら、処理後のシートをベルトから確実に剥離することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１のインクジェットプリンタの内部構成図
【図２】インクジェットプリンタにおける制御の構成を説明するためのブロック図
【図３】実施例２のインクジェットプリンタにおけるブロック図および内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の搬送装置として使用可能なインクジェットプリンタの内部構成図である。図１（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。本実施例のインクジェットプリンタにおいて、給紙部１は、複数のシート（プリント媒体）を積載保持することが出来る。プリントコマンドが入力されると、外周面がゴム等の可撓性部材で覆われている貼り付けローラ２が矢印の方向（反時計回り）に回転し、最上位のシートＳを装置内に給紙する。貼り付けローラ２のＸ方向の両端部は、ベアリング等のような不図示のローラ軸受けによって支えられ、当該ローラ軸受けは不図示の押圧バネによってＺ方向に付勢されている。このような貼り付けローラ２に密着したシートＳは、その回転に伴って装置内に搬入される。その後、シートＳは、搬送ベルト１１に載せられ、図のＹ方向（搬送方向）に所定の速度で搬送される。
【００１２】
プリント部３は、移動中のシートＳに対し、入力された画像データに従って画像をプリントする。本実施例において、プリント部３には、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのインクをそれぞれ吐出するための４つのプリントヘッド３ｃ、３ｍ、３ｙおよび３ｋがＹ方向に並列配置している。個々のプリントヘッドには、インクを滴として吐出するための複数の吐出口が、所定のピッチでシートの幅方向（Ｘ方向）に配列している。本実施例では、菊全判の幅サイズに相当する距離（６３６ｍｍ）だけ吐出口が配列するものとし、プリンタは当該幅以下の様々なサイズのシートにプリント可能とする。
【００１３】
プリント部３の真下にはエンコーダ６が配備されており、プリント部３下方に位置する搬送ベルト１１の搬送速度を検出している。エンコーダ６の構成としては、搬送ベルト１１の端部に一定の間隔で設けられた複数のスリットの通過を光学センサが検出する形態であっても良いし、レーザドップラ速度計などを用いて計測するものであっても良い。いずれにせよ、エンコーダ６の出力に応じてプリントヘッド３ｃ、３ｍ、３ｙ、３ｋそれぞれの吐出タイミングを制御し、シートＳの搬送誤差の影響が画像に現れないようにすることが出来る。
【００１４】
プリント部３の下流に設置された乾燥部４は、搬送中のシートＳの表面に向けて熱風を発生し、プリント部３で付与されたインクの乾燥を促す。乾燥方法としては、熱風乾燥のほか、輻射熱乾燥、加熱ローラ接触による伝熱乾燥等を採用しても良く、これら複数の組合せとしても良い。いずれにしても、排紙部９に排出されるタイミングにおいて、シートＳ上のインクが十分に乾燥している程度の十分な大きさやパワーを有するものが好ましい。
【００１５】
乾燥部４を通過したシートＳは、剥離部５にて搬送ベルト１１と分離され、排紙部９に送られる。剥離部５の構成について後に詳しく説明する。排紙部９では画像がプリントされた複数のシートが積載して保持される。
【００１６】
以下、本発明の特徴的なシート搬送構成について詳しく説明する。本実施例の搬送ベルト１１は、第１の搬送ベルト１１ａと第２の搬送ベルト１１ｂによって構成される。第１の搬送ベルト１１ａは、例えば金属のように比較的に剛性の高い部材で形成されており、第１の駆動ローラ７ａと第１の張力発生ローラ７ｂの周囲に懸架されている。そして、第１の駆動ローラ７ａの回転に伴い、図の反時計回りに回動する仕組みになっている。
【００１７】
本実施例において、第１の搬送ベルト１１ａは高精度な搬送を実現するためのベルトであり、ある程度の張力を付加してもベルトの伸びが小さく、剛性が高いことが求められる。適用可能な材質としてはステンレスが挙げられ、具体的な基材としてはＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４等が好適に使用される。また、搬送ベルト全体に高いトルクをかける場合は、ＳＵＳ６３０やＳＵＳ６３１等が好適に使用される。金属以外の材質としては、例えば、ポリイミドベルト等、剛性が強い材料を挙げることが出来る。
【００１８】
一方、第２の搬送ベルト１１ｂは、例えばシリコーン樹脂やシリコーンエラストマのような粘着剤層を積層した比較的に弾性力および柔軟性に優れた樹脂部材で形成されている。第２の搬送ベルト１１ｂは、第１の駆動ローラ７ａと第１の張力発生ローラ７ｂのほか、第２の駆動ローラ１２ａ、第２の張力発生ローラ１２ｂ、および剥離ローラ１５周囲を巡るように懸架されている。そして、第１の駆動ローラ７ａおよび第２の駆動ローラ１２ａの回転に伴い、図の反時計回りに回動する仕組みになっている。第１の搬送ベルト１１ａも第２の搬送ベルト１１ｂも、以上例示した材料に限定されるものではないが、第１の搬送ベルトのヤング率は第２の搬送ベルトのヤング率よりも相対的に高いことが望まれる。
【００１９】
第１の駆動ローラ７ａ、第２の駆動ローラ１２ａ、第１の張力発生ローラ７ｂ、第２の張力発生ローラ１２ｂのそれぞれは、Ｘ方向の両端部がベアリング等のような不図示のローラ軸受けによって支えられ、プリンタの筐体内部にて回転可能に支持されている。第１の駆動ローラ７ａおよび第２の駆動ローラ１２ａは、ギアなどを介して後述する搬送モータ３７に連結されている。一方、第１の張力発生ローラ７ｂ、第２の張力発生ローラ１２ｂのそれぞれは、バネ、流体圧力発生手段、磁力発生手段のような不図示の付勢手段によって−Ｙ方向に付勢され、第１の搬送ベルト１１ａおよび第２の搬送ベルト１１ｂに適量の張力を与えている。
【００２０】
第１の駆動ローラ７ａと第１の張力発生ローラ７ｂの上側領域において、第１の搬送ベルト１１ａと第２の搬送ベルト１１ｂはＺ方向に重なり合い、２層構造の搬送ベルト１１からなる２層搬送構成を画成している。第１の搬送ベルト１１ａが下層に第２の搬送ベルト１１ｂが上層に位置し、これらは互いに密着し、等しい速度でＹ方向に移動する。例えば、第１の搬送ベルト１１ａの表面や第２の搬送ベルト１１ｂの裏面にウレタンゴムやシリコーン樹脂等の摩擦層や粘着層を形成しておくことにより、これら２層間の密着を強化することが出来る。また、第１の搬送ベルト１１ａの表面と第２の搬送ベルト１１ｂの裏面に互いに噛み合う凹凸を形成しておくことにより、両者の結合を強化することも出来る。
【００２１】
以上の構成により、給紙部１より搬入されたシートＳはその裏面が第２の搬送ベルト１１ｂの表面に形成された粘着剤層に接触した状態で搬送ベルト１１に載せられる。このため、プリント部３および乾燥部４を通過する間、シートＳは搬送ベルト１１にしっかりと位置決めされた状態が維持される。また、プリント部３および乾燥部４に位置する領域において、上層に位置する第２の搬送ベルト１１ｂの搬送速度は、剛性の高い第１の搬送ベルト１１ａの搬送速度に規制される。結果、プリント部３および乾燥部４に位置する領域においては、第２の搬送ベルト１１ｂの撓みや歪みに起因する搬送誤差を抑制することが出来、プリントヘッドから吐出されるインク滴はシートＳの正確な位置に着弾する。
【００２２】
このような第１の搬送ベルト１１ａと第２の搬送ベルト１１ｂの密着は第１の張力発生ローラ７ｂから第１の駆動ローラ７ａまで継続する。第１の駆動ローラ７ａにて、第１の駆動ローラ７ａに直接懸架されている第１の搬送ベルト１１ａの進行方向が変えられると、両者は分離する。その後、第２の搬送ベルト１１ｂはしばらくＹ方向に進行し、剥離ローラ１５にて進行方向が変えられる。
【００２３】
剥離ローラ１５は、第１の駆動ローラ７ａ、第２の駆動ローラ１２ａ、第１の張力発生ローラ７ｂ、第２の張力発生ローラ１２ｂのいずれよりも、曲率半径が十分に小さい（すなわち曲率が十分に大きい）ローラである。曲率が十分に大きい剥離ローラ１５の周囲を移動することにより、第２の搬送ベルト１１ｂの背面には局所的な圧力が付与され、その表面は伸延する。結果、シートＳの裏面と第２の搬送ベルト１１ｂとの間に発生する応力とシートＳの剛性によって、シートＳは第２の搬送ベルト１１ｂの表面から剥がれ、剥離爪８に支持されながら排出部９へと進行する。このような応力は、剥離ローラ１５の半径が小さいほど（すなわち曲率が大きいほど）大きくなり、剥離はスムーズに行われる。
【００２４】
剥離部５において、第１の搬送ベルト１１ａはすでに第２の搬送ベルト１１ｂから分離しているので、第１の搬送ベルト１１ａに対し剥離ローラ１５の曲率が影響を及ぼすことは無い。本実施例において、剛性の高い第１の搬送ベルト１１ａは比較的曲率の小さい第１の駆動ローラ７ａと第１の張力発生ローラ７ｂの周囲を回動しているのみであり、局所的な屈曲に伴う疲労などは起こり難い。逆に言えば、第１の搬送ベルト１１ａの疲労に配慮することなく、剥離ローラ１５の曲率を大きく設計することが出来る。
【００２５】
図２は、本実施例のインクジェットプリンタにおける制御の構成を説明するためのブロック図である。制御部３０は、ＣＰＵ  ３１、ＲＯＭ  ３２、ＲＡＭ  ３３を含み装置全体の制御を行っている。インターフェイス  Ｉ／Ｆ  ３４を介して外部から画像データが入力されると、ＣＰＵ  ３１は、ＲＯＭ  ３２に記憶されるプログラムやパラメータに従い、ＲＡＭ  ３３をワークエリアとして利用しながら、プリント部３がプリント可能な吐出データを生成する。生成されたプリントデータは一時的にＲＡＭ  ３３に記憶され、ＣＰＵ  ３１が順次これを読み出し、ヘッドドライバ３５を介してプリント部３に備えられたプリントヘッドにインクを吐出させる。一方、ＣＰＵ  ３１は、駆動モータ３８を介して貼り付けローラ２を回転させ、シートＳを装置内に給紙する。また、搬送モータ３７を駆動して第１の駆動ローラ７ａおよび第２の駆動ローラ１２ａを回転させ、第１の搬送ベルト１１ａおよび第２の搬送ベルト１１ｂを回動させる。さらに、ＣＰＵ  ３１は、エンコーダ６からの検出信号を受け取り、プリントヘッド３ｃ、３ｍ、３ｙ、３ｋそれぞれの吐出タイミングを制御している。
【００２６】
以下、上記実施例で説明した構成を実際に検証した結果を検証例として説明する。但し、本発明は以下の検証例の内容に限定されるものではなく、前述の説明内容を超えない範囲で各種の様態があることは言うまでもない。
【００２７】
（検証例）
第１の搬送ベルト１１ａとして、厚みが０．３ｍｍの高張力ステンレス鋼を用いた。また、第２の搬送ベルト１１ｂとして、厚さ０．８ｍｍのＰＥＴ基材の外周面に、粘着剤層としてシリコーン樹脂からなる粘着剤を５０μｍの厚さで塗布したものを用いた。シートＳとしては、坪量８１．４ｇ／ｍ2のニューＮＰＩ上質紙（日本製紙製）の菊全判サイズ（幅６３６ｍｍ、長さ９３９ｍｍ）の紙を使用した。
【００２８】
第１の駆動ローラ７ａおよび第２の駆動ローラ１２ａの半径は１５０ｍｍとし、剥離ローラ１５の半径は２５ｍｍとした。また、第１の駆動ローラ７ａおよび第２の駆動ローラ１２ａは、上記搬送ベルトが５００ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動するように回転させた。乾燥部４においては、下方を通過するシートＳに対し、１００℃の温風が毎秒５ｍの速度で２秒間照射されるように制御した。
【００２９】
このような構成のもと、４色のプリントヘッドからインクを吐出して、上記シートＳに所定のカラー画像をプリントしたところ、プリント部３および乾燥部４を含む領域では精度の高い搬送動作が実現され、搬送むらのない高画質な画像を形成することが出来た。また、剥離部５においては、搬送を滞らせることなく、シートＳを第２の搬送ベルト１１ｂの表面からスムーズに剥離し、排出部９に排出することが出来た。比較例として、剥離ローラ１５の半径を第１、第２の駆動ローラ７ａ、１２ａと等しい１５０ｍｍとして検証したところ、剥離部５においてシートＳが第２の搬送ベルト１１ｂの表面からスムーズに剥離できず、シートＳに折り目が発生してしまった。
【００３０】
以上説明したように、本実施例によれば、シートＳの全搬送経路において、表面に粘着性を有し弾性および柔軟性に優れた第２の搬送ベルト１１ｂが、シートＳの背面に接触して、これを支持し搬送する。そして、プリント部３および乾燥部４によって処理が行われる領域においては、剛性の高い第１の搬送ベルト１１ａが更に第２の搬送ベルト１１ｂをその下方から支えた状態で搬送動作を行う。一方、上記処理が行われた後の剥離部５では、第１の搬送ベルト１１ａから分離した第２の搬送ベルト１１ｂを大きく屈曲させることにより、シートＳを第２の搬送ベルト１１ｂから剥離する。このような構成により、シートの位置固定と高精度な搬送動作を行いながら、処理後のシートをベルトから確実に剥離することが可能となる。
【００３１】
（実施例２）
図３（ａ）および（ｂ）は、本実施例で使用するインクジェットプリンタにおけるブロック図および内部構成図である。実施例１では、第１の駆動ローラ７ａおよび第２の駆動ローラ１２ａを共通する搬送モータ３７で駆動していた。これに対し本実施例では、図３（ａ）を参照するに、第１の駆動ローラ７ａおよび第２の駆動ローラ１２ａのそれぞれに対し独立した搬送モータ４０、４１を用意する。その上で、ＣＰＵ  ３１は、第２の駆動ローラ１２ａに対するトルクが第１の駆動ローラ７ａに対するトルクよりも大きくなるように、第１の搬送モータ４０および第２の搬送モータ４１を制御する。
【００３２】
更に、本実施例では、テンションローラ１３を用意し、ＣＰＵ  ３１は、テンションコントローラ４２を介してテンションローラ１３の上下移動を行い、第２の搬送ベルト１１ｂのテンションを調整している。
【００３３】
このように、本実施例によれば、第２の搬送ベルト１１ｂに対してのみ積極的にテンションが付加されている。よって、第２の搬送ベルト１１ｂとシートＳとの間に発生する応力を第１実施例よりも更に強くすることが出来、よりいっそうスムーズな剥離を促すことが出来る。加えて、第２の搬送ベルトの張力はテンションコントローラ４２によって随時調整可能であることから、環境や使用頻度に伴う緩みを防止して適切なテンションを維持することが出来る。
【００３４】
（その他の実施例）
なお、以上では乾燥部を備えたフルライン型のインクジェットプリンタを例に説明してきたが、本発明の搬送装置はこのような形態に限定されるものではない。例えば、インクジェットプリンタおいて必ずしも乾燥部４は必要なく、乾燥部４を省略した場合には、第１の搬送ベルト１１ａおよび第２の搬送ベルト１１ｂのそれぞれを上記実施例よりも短くすることが出来る。また、給紙された連続シートに対し切断処理を施す場合など、さらに多くの工程を用意する場合には、第１の搬送ベルト１１ａおよび第２の搬送ベルト１１ｂのそれぞれを上記実施例よりも長くすることも出来る。
【００３５】
また、上記実施例では、固定されたプリントヘッドに対しシートＳを一定速度で搬送させて画像をプリントするライン型のインクジェットプリンタを例に説明したが、無論、本発明はシリアル型のプリンタにも応用することも出来る。シリアル型のプリンタの場合、プリントヘッドによるＸ方向へのプリント走査と、Ｙ方向へのベルト搬送は交互かつ間欠的に行われる。このような構成であっても、プリントヘッドでプリントする領域において高い搬送精度を実現することは高品位な画像を得るために必要となる。
【００３６】
さらに、シートＳに施す処理はプリント処理に限定されるものでもない。本発明の搬送装置は、例えば図１の読取部３の位置にラインセンサを配置することにより、シートＳ上の画像を読み取るスキャナにも適用することが出来る。スキャナであっても、読取部における高い搬送精度で正確な読取動作を行うとともに、剥離部５では読取後のシートＳを搬送ベルト１１からスムーズに剥離することが出来る。どのような目的であれ、ベルト上に載せられて搬送されるシートに対し所定の処理を施した後、これをベルト表面から剥離することが要される構成であれば、本発明は有効に機能する。
【符号の説明】
【００３７】
１    給紙部
２    貼り付けローラ
３    プリント部
７ａ    第１の駆動ローラ
１１    ２層構造の搬送ベルト
１１ａ    第１の搬送ベルト
１１ｂ    第２の搬送ベルト
１２ａ    第２の駆動ローラ
１５    剥離ローラ
Ｓ    シート
【図１】
2016150795.tif 000003
【図２】
2016150795.tif 000004
【図３】
2016150795.tif 000005