JP2009234781A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙を高平面度で保持して搬送する。
【解決手段】記録ヘッドと対向配置された支持板２と、支持板の表面に沿って移動して用紙を搬送する搬送ベルト３と、用紙を搬送方向に送り出すとともに、用紙に搬送方向と略直交する幅方向外側に向く張力を付与する張力付与装置８とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

用紙をヘッドの直下に搬送して所定色のインクを吐出し、当該用紙に所定の画像を形成する画像形成装置においては、用紙の大型化に対応するために、無端帯状のベルトの上方にヘッドを配置し、当該ベルト上に用紙を載置することで、ヘッド直下に用紙を送り込んで画像形成する構成のものがある。

この種の用紙の平面度を精度よく確保できない場合には、インクの着弾精度が低下して、色むら等の不具合が発生する可能性がある。
そこで、従来では、紙押さえローラを用いて用紙の平面度を向上させる方法も採られているが、この方法では紙押さえローラを通過した後の用紙に浮きが生じ、インクの着弾精度が維持できないという問題がある。

そこで、特許文献１には、ヘッドと対向するプラテン（支持板）に、負圧室に連通する孔部を設けるとともに、プラテンの表面に沿って移動するベルトにも孔部を設け、これらの孔部を介して用紙を負圧吸引してプラテンの表面に沿わせることにより、用紙の平面度を向上させる技術が開示されている。
特許第３７０７６４０号公報

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
シワ等の紙クセを有する用紙が搬送された場合には、紙クセが除去しきれない状態で用紙を吸着してしまう可能性があり、やはりインクの着弾精度が十分に確保されているとはいえなかった。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、用紙を高平面度で保持して搬送可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の画像形成装置は、記録ヘッドと対向配置された支持板と、前記支持板の表面に沿って移動して用紙を搬送する搬送ベルトと、前記用紙を搬送方向に送り出すとともに、前記用紙に前記搬送方向と略直交する幅方向外側に向く張力を付与する張力付与装置とを備えることを特徴とするものである。
従って、本発明の画像形成装置では、張力付与装置により用紙に幅方向外側に向く張力を付与するため、用紙の紙クセを取り去って高平面度で保持することが可能になる。

前記張力付与装置としては、軸線回りに回転して、前記用紙を押さえて送り出す送りローラを有し、前記送りローラとしては、前記搬送方向前方側に向く成分、及び前記幅方向外側に向く成分を含む方向に前記用紙を送り出す構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、送りローラによる押さえた用紙を幅方向の外側に向く方向に送るため、用紙を外側に引っ張って張力を付与することになり、用紙の紙クセを取り去って高平面度で保持することが可能になる。

また、前記送りローラとしては、前記幅方向の中心を挟む両側に対称配置される構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、バランス良く安定して用紙を外側に引っ張ることができ、また用紙の搬送方向を容易に維持することが可能になる。

また、前記送りローラとしては、前記搬送ベルトよりも前記搬送方向後方側に、前記用紙を挟んで対で設けられる構成も採用できる。
これにより、本発明では、用紙を挟み込みながら外側に向けて引っ張るため、より確実に用紙の紙クセを取り去ることができる。
また、本発明では、これら一対の送りローラが搬送ベルトよりも搬送方向後方側に設けられていることから、紙クセを取り去った後の用紙が搬送ベルトに給紙されることになる。

また、本発明では、前記送りローラが、前記搬送ベルトを介して前記支持板との間で前記用紙を押さえる位置に配置される構成も採用できる。
これにより、本発明では、紙クセが取り去られた用紙を、搬送ベルトを介して支持板に押さえ付けることが可能になる。

また、本発明では、前記用紙を負圧吸引して、前記搬送ベルトに吸着させる吸引装置を備える構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、用紙を高平面度に保持することが可能になり、記録ヘッドを用いた画像形成特性を向上させることができる。

以下、本発明の画像形成装置の実施の形態を、図１ないし図３を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本発明に係る画像形成装置の概略的な構成を示す図である。
なお、図１において、左右方向を用紙Ｐの搬送方向（左方向を前方側、右方向を後方側）とし、紙面と直交する方向を用紙Ｐの幅方向として説明する。

画像形成装置ＰＲは、搬送方向に沿って互いに間隔をあけて配置された記録ヘッド１、記録ヘッド１と対向して配置されたプラテン（支持板）２、記録ヘッド１と対向するプラテン２の表面２Ａに沿って移動して用紙Ｐを搬送する無端帯状の搬送ベルト３、搬送ベルト３を駆動に係る駆動ローラ４、従動ローラ５、及びテンションローラ６、用紙Ｐの給紙に係る一対のフィードローラ７、用紙Ｐの姿勢及び平面度補正に係る張力付与装置である一対のゲートローラ（送りローラ）８、用紙Ｐを押さえる紙押さえローラ９、用紙Ｐの吸引に係る吸引装置１０とを主体に構成されている。

記録ヘッド１は、それぞれが下面にノズル穴を有し、記録データに基づいて所定の位置でノズル穴より、対向する用紙Ｐ上にインク滴の吐出を行うオンデマンド型のインクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）であり、本実施形態においては搬送方向に対して直角方向（幅方向）に等間隔のノズル穴を配設したライン型のインクジェット式記録ヘッドが用いられている。
記録ヘッド１によるインク滴の吐出方法については圧電素子を用いる方法でも、またサーマル方式によっても良く、本発明に於いて規定するところではない。

フィードローラ７は、図示しない回転モータに接続され、用紙Ｐを搬送方向前方側に給紙するものである。
テンションローラ６は、巻回される搬送ベルト３に対して、所定の張力を付与するものである。

ゲートローラ８は、軸線回りに回転して、フィードローラ７によって給紙された用紙Ｐを押さえて送り出すものであり、用紙Ｐを上下で挟持するように対で設けられている。図２は、画像形成装置ＰＲの概略的な分解斜視図であり、図３は、搬送ベルト３及びゲートローラ８の平面図である。

これらの図に示すように、ゲートローラ８は、用紙Ｐの搬送方向の成分Ｃｙ、及び搬送方向と略直交する幅方向外側の成分Ｃｘを含む方向Ｃに用紙Ｐを送り出すように、上記軸線をプラテン２の表面２Ａと平行で、且つ幅方向と交差するように、幅方向の中心を挟む両側に対称に略ハ字状に配置されている。
より詳細には、用紙Ｐの送り方向が搬送方向前方側と幅方向外側との間に位置するように、各ゲートローラ８は、プラテン２の表面２Ａと平行で、用紙Ｐの幅方向の外側に位置する端部が内側に位置する端部よりも搬送方向後方側に配置されている。

また、これらのゲートローラ８は、記録ヘッド１による画像形成の開始タイミングに応じて、当該用紙Ｐを搬送ベルト３上に給紙する機能も有している。

搬送ベルト３は、搬送方向前方側で駆動ローラ４に巻回され、搬送方向後方側で従動ローラ（ベルト用ローラ）５に巻回され、プラテン２の下方においてテンションローラ６に巻回され、駆動ローラ４が駆動（回転）することにより、テンションローラ６で設定された所定の張力で、プラテン２の表面２Ａに沿って搬送方向前方側に摺動して移動する。
また、図２に示すように、搬送ベルト３には、複数の貫通孔３Ａが互いに間隔をあけて、用紙Ｐの支持面全体に、且つ全周に亘って一様に形成されている。

図２の外観斜視図に示すように、プラテン２は、表面２Ａが高度の平面度に形成された矩形板状を呈しており、表面２Ａには、互いに間隔をあけて所定ピッチで複数の孔部２Ｂがほぼ全面に亘って一様に形成されている。

プラテン２の下面２Ｃ側には、吸引装置１０が設けられている。本実施形態では、吸引装置１０として、搬送方向に沿って配置された３基のファン１０Ａが用いられている。吸引装置１０は、負圧発生手段としての各ファン１０Ａが回転して下方に向けてエアを流動させることにより、孔部２Ｂを介して表面２Ａに負圧を発生させる。
実際には、プラテン２の下面２Ｃ側には、ファン１０Ａが収容され、孔部２Ｂと連通する負圧室が設けられ、ファン１０Ａの作動により負圧室内のエアが排出されることにより、当該負圧室が負圧となり、孔部２Ｂを介して表面２Ａに負圧を発生させる構成となっている。

紙押さえローラ９は、上記幅方向に延びる軸周りに回転自在とされ、従動ローラ５との間で用紙Ｐを搬送ベルト３に押し付ける円柱状に形成されている。

続いて、上記の画像形成装置ＰＲによる用紙Ｐへの印刷動作（画像形成動作）について説明する。
本記録動作は、準備工程、給紙工程、画像形成工程、排紙工程から構成される。以下、順を追って説明する。

（準備工程）
準備工程では、まずファン１０Ａを始動する。ファン１０Ａは記録動作中は常に駆動され、負圧力を発生する。また、駆動ローラ４を回転駆動することにより、搬送ベルト３を移動させる。

（給紙工程）
フィードローラ７で送られる用紙Ｐは、ゲートローラ８で姿勢を揃えられるとともに、平面度を補正され、印刷動作の開始タイミングに応じて、搬送ベルト３上に給紙される。
より詳細には、各ゲートローラ８が搬送ベルト３の幅方向と交差する方向に延びる軸線回りに回転し、用紙Ｐに対して搬送方向の成分Ｃｙ、及び幅方向外側の成分Ｃｘを含む方向Ｃに用紙Ｐを送り出すことにより、用紙Ｐは幅方向に引っ張られて張力を付与されながら、前方側の搬送ベルト３に向けて送られる。

駆動ローラ４の回転駆動により、搬送方向に向けて移動する搬送ベルト３上に用紙Ｐが給紙されると、紙押さえローラ９により用紙Ｐは搬送ベルト３に向けて押さえ付けられる。

用紙Ｐの搬送が進み、用紙Ｐを支持している搬送ベルト３の貫通孔３Ａと、プラテン２の上面２Ａに開口する孔部２Ｂとが連通すると、吸引装置１０による負圧吸引力が孔部２Ｂ及び貫通孔３Ａを介して用紙Ｐに作用するため、この負圧吸引力により用紙Ｐは搬送ベルト３に吸着される。また、搬送ベルト３において、貫通孔３Ａが形成されておらず、且つプラテン２の孔部２Ｂと対向する領域では負圧吸引力により、搬送ベルト３がプラテン２の上面２Ａに吸着された状態で摺接することになる。

そして、ゲートローラ８によって紙クセが取り去られ、吸引装置１０による負圧吸引力により搬送ベルト３に吸着（密着）された用紙Ｐは、搬送ベルト３の移動により、記録ヘッド１の直下まで給紙される。

（画像形成工程）
記録ヘッド１は複数の吐出ノズルが幅方向である副走査方向に等間隔に配設されたライン型のインクジェット記録ヘッドであり、例えば４色の吐出ノズルが一体的に配設され、且つ搬送方向に互いに間隔をあけて複数（ここでは４つ）配列されている。
そして、搬送ベルト３の移動により用紙Ｐが記録ヘッド１の直下を走査移動するのと同期して、所定の画像形成データに応じて記録ヘッド１のノズルから、各色のインクが吐出されることにより、用紙Ｐに所定の画像が形成される。
このとき、用紙Ｐは、予めゲートローラ８によって紙クセが取り去れた状態で搬送ベルト３を介してプラテン２に吸着しているため、プラテン２の表面２Ａに倣って高い平面度で保持された状態で画像が形成される。

この後、用紙Ｐは、排紙工程において搬送ベルト３に吸着・載置された状態で搬送され、例えば案内板を経由して、フェースダウントレイに排紙される。
かくして、用紙Ｐに対する画像形成が完了する。

以上説明したように、本実施形態では、ゲートローラ８によって、用紙Ｐを搬送方向前方側に送りつつ幅方向外側に張力を付与するため、用紙Ｐの紙クセを取り去った状態で搬送ベルト３を介してプラテン２に吸着させることができる。
そのため、本実施形態では、用紙Ｐにロールクセ等の紙クセが生じている場合でも、紙クセを残留させずに高平面度で保持することができ、結果として、記録ヘッド１からのインクの着弾精度を向上させて高品質の画像を形成することが可能になる。

また、本実施形態では、吸引装置１０による負圧吸引力が用紙Ｐに作用する前に、ゲートローラ８によって張力を付与して紙クセを取り去るため、紙クセを有する状態で用紙Ｐが搬送ベルト３に密着してしまい、紙クセを除去しづらくなる自体を効果的に回避することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、ゲートローラ８を幅方向の両側に一つずつ配置する構成としたが、これに限定されるものではなく、図示したゲートローラ８よりも短いローラを複数ずつ配置する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、ゲートローラ８を用紙Ｐを挟んだ両側に設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、一方のみに設ける構成としてもよい。
例えば、ゲートローラ８をプラテン２と対向する位置に設け、搬送ベルト３を介してプラテン２との間で用紙Ｐを押さえ、前方側に送りつつ、当該用紙Ｐに張力を付与する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、張力付与装置であるゲートローラ８の回転軸線の、用紙Ｐの幅方向に対する交差角度については特に言及していないが、例えば上記交差角度を調整可能にしておき、用紙Ｐの紙クセの大きさに応じて上記交差角度を設定する構成としてもよい。
例えば、紙クセの大きな用紙Ｐに対しては、上記交差角度を大きく設定することにより、搬送方向前方側に送る間に、幅方向外側に引っ張る距離（時間）が長くなるため、より大きな張力を用紙Ｐに付与することが可能になる。
逆に、用紙Ｐの紙クセが小さい場合には、上記交差角度を小さく設定することにより、搬送方向前方側に送る間に、幅方向外側に引っ張る距離（時間）が短くなるため、過度の張力が用紙Ｐに作用することを防止できる。

実施形態に係る画像形成装置の概略的な構成を示す図である。 同画像形成装置の概略的な分解斜視図である。 搬送ベルト３及びゲートローラ８の平面図である。

符号の説明

Ｐ…用紙、 ＰＲ…画像形成装置、 １…記録ヘッド、 ２…プラテン（支持板）、 ２Ｂ…孔部（第２孔部）、 ３…搬送ベルト、 ３Ａ…貫通孔（第１孔部）、 ５…従動ローラ（ベルト用ローラ）、 ８…ゲートローラ（張力付与装置、送りローラ）、 ９…紙押さえローラ（密着装置）、 ９Ａ…第１紙押さえローラ、 ９Ｂ…第２紙押さえローラ、 １０…吸引装置

Claims (7)

1. 記録ヘッドと対向配置された支持板と、
   前記支持板の表面に沿って移動して用紙を搬送する搬送ベルトと、
   前記用紙を搬送方向に送り出すとともに、前記用紙に前記搬送方向と略直交する幅方向外側に向く張力を付与する張力付与装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記張力付与装置は、軸線回りに回転して、前記用紙を押さえて送り出す送りローラを有し、
   前記送りローラは、前記搬送方向前方側に向く成分、及び前記幅方向外側に向く成分を含む方向に前記用紙を送り出すことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記送りローラは、前記支持板と平行で、且つ前記幅方向と交差して、前記軸線が配置されることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２または３記載の画像形成装置において、
   前記送りローラは、前記幅方向の中心を挟む両側に対称配置されることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記送りローラは、前記搬送ベルトよりも前記搬送方向後方側に、前記用紙を挟んで対で設けられることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記送りローラは、前記搬送ベルトを介して前記支持板との間で前記用紙を押さえる位置に配置されることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記用紙を負圧吸引して、前記搬送ベルトに吸着させる吸引装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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