(57)【要約】【課題】  用紙が吸湿することで静電吸着力が低下することを防止するために用紙を乾燥させるための加熱装置を設けると構成が複雑になる。【解決手段】  用紙１２を静電吸着力で吸着して搬送する搬送ベルト２１を帯電させる帯電ローラ２６に対してＡＣバイアス電圧を与える高電圧電源５０を、記録ヘッド４の下流側で、搬送ベルト２１で搬送される用紙１２に対して、高電圧電源５０で発生する熱が大気を介して伝導される位置に配置している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を静電吸着力で吸着して搬送する搬送ベルトと、この搬送ベルトを帯電させるための高電圧電源とを備える用紙搬送装置において、前記高電圧電源で発生する熱を前記用紙に与える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において、前記高電圧電源を、この高電圧電源で発生する熱が大気を介して前記用紙に伝導される位置に配置したことを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の用紙搬送装置において、前記高電圧電源の周囲の大気を前記用紙に向けて送風するファンを備えていることを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項４】
用紙を静電吸着力で吸着して搬送する搬送ベルトと、この搬送ベルトを帯電させるための高電圧電源とを備える用紙搬送装置を含み、前記搬送される用紙に対して記録ヘッドから記録液の液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置において、前記用紙搬送装置が請求項１ないし３のいずれかに記載の用紙搬送装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙搬送装置及び画像形成装置に関し、特に用紙を静電吸着力で吸着して搬送する搬送ベルトを備えた用紙搬送装置及び画像形成装置に関する
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ／ファックス／複写機複合機等の各種画像形成装置としては、記録液（例えばインク）の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッドをキャリッジに搭載して、このキャリッジを被記録媒体（以下「用紙」というが、材質を紙に限定するものではなく、また、記録媒体、記録紙、転写材などとも称される。）の搬送方向に対して直交する方向にシリアルスキャンさせるとともに、被記録媒体を記録幅に応じて間歇的に搬送し、搬送と記録を交互に繰り返すことによって被記録媒体に画像を形成（記録、印刷、印字、印写も同義で使用する。）するシリアル型画像形成装置や、記録ヘッドとしてライン型ヘッドを備えたライン型画像形成装置がある。
【０００３】
このような液体吐出ヘッドを記録ヘッドに用いた画像形成装置においては、高画質化のためにはインク滴の用紙に対する着弾位置精度を高める必要があることから、用紙を搬送する搬送ベルトを一様に正に帯電させ、用紙を静電力による吸着力で吸着して、記録ヘッドと用紙との距離を一定に保ちかつ、用紙の送りを正確に制御して用紙の位置ずれを防止し、かつ用紙の浮きを防止して、用紙と記録ヘッドとの当たりによるジャムや汚れを防止するようにしたものが知られている。
【０００４】
一方、液体吐出ヘッドを使用する画像形成装置においては、画像形成によって記録液が着弾した用紙の記録液が乾燥しない内に排紙ストッカなどに積載されると、画像の擦れ、汚れなどが生じて画像品質が劣化することになるため、用紙を乾燥させることが行なわれている。
【０００５】
例えば、特許文献１には供給ロール部と巻取ロール部との位置関係が水平となるような搬送部におけるスキュー補正部を鉛直方向に設け、インクジェット記録部へ搬入される記録媒体搬入経路とインクジェット記録部から搬出される記録媒体搬出経路とが隣接して平行となる様なガイドロール部を設け、更にその記録媒体搬入経路と記録媒体搬出経路とにまたがったインク乾燥部を設けることが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−０２５５５７号公報
【０００６】
また、特許文献２にはインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドと、このインクジェット記録ヘッドに対向し且つ間隙を介して移動する転写媒体と、この転写媒体を支持する支持ローラ部材と、この支持ローラ部材を駆動する駆動手段と、転写媒体の移動方向に対して前記インクジェット記録ヘッドより下流側に位置し前記転写媒体と記録媒体を圧接する圧接手段を有する転写型インクジェット記録装置において、転写媒体および支持ローラ部材に加熱装置で構成することが記載されている。
【特許文献２】特開平７−１２５１９０号公報
【０００７】
さらに、特許文献３には記録媒体の被印写面側を非接触加熱して、その加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びて記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーする加熱手段を有し、加熱手段が搬送手段に実質的に平らに置かれた記録媒体を加熱するようにすることが記載されている。
【特許文献３】特開２０００−１９５９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように用紙を静電吸着力で搬送ベルトに吸着して用紙を搬送する用紙搬送装置やこれを用いた画像形成装置にあっては、用紙が吸湿していると、その水分で搬送ベルト上に帯電して電荷が中和してしまい、所望の吸着力を得られなくなって、高精度の用紙搬送を行なうことができなくなるという課題がある。
【０００９】
この場合、用紙を乾燥させるために上述した特許文献１ないし３に記載されているような記録液乾燥に用いる乾燥装置を備えることは、省スペース化やコストの面から見て不利である。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で用紙を乾燥させることができる用紙搬送装置及び用紙搬送装置を備えた画像形成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】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明に係る用紙搬送装置は、用紙を静電吸着力で吸着して搬送する搬送ベルトを帯電させるための高電圧電源で発生する熱を用紙に与える構成とした。
【００１２】
ここで、高電圧電源を、この高電圧電源で発生する熱が大気を介して用紙に伝導される位置に配置することができる。あるいは、高電圧電源の周囲の大気を用紙に向けて送風するファンを備えている構成とすることができる。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る用紙搬送装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る用紙搬送装置及び画像形成装置によれば、用紙を静電吸着力で吸着して搬送する搬送ベルトを帯電させるための高電圧電源で発生する熱を用紙に与えるので、特別な加熱手段を用いることなく、簡単な構成で搬送される用紙を乾燥させることができ、省スペース化、低コスト化を図れ、また、高精度に用紙を搬送できるので安定して高画質画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、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について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同装置の全体構成を説明する構成図、図２は同装置の要部平面説明図、図３は同装置の要部正面図である。
【００１６】
この画像形成装置は、図２に示すように、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１と図示しないガイドステーとでキャリッジ３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ４で駆動プーリ６ａと従動プーリ６ｂ間に架け渡したタイミングベルト５を介して図２で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。なお、キャリッジ３とガイドロッド１との間にはガイドブッシュ（軸受け）３ａ、３ａをそれぞれ介在させている。
【００１７】
このキャリッジ３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド７を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００１８】
記録ヘッド７を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。なお、異なる色を吐出する複数のノズル列を備えた１又は複数の液滴吐出ヘッドで記録ヘッドを構成することもできる。
【００１９】
また、キャリッジ３には、記録ヘッド７に各色のインクを供給するための各色のサブタンク８を搭載している。このサブタンク８にはインク供給チューブ９を介して図示しないメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。なお、インク滴を吐出する記録ヘッド７以外に、記録液（インク）と反応することでインクの定着性を高める定着用処理液（定着用インク）を吐出する記録ヘッドを備えることもできる。
【００２０】
一方、給紙カセットなどの用紙積載部（圧板）１１上に積載した用紙１２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１１から用紙１２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）１３及び給紙ローラ１３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４を備え、この分離パッド１４は給紙ローラ１３側に付勢されている。
【００２１】
そして、この給紙部から給紙された用紙１２を記録ヘッド７の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト２１と、給紙部からガイド２２を介して送られる用紙１２を搬送ベルト２１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ２３と、略鉛直上方に送られる用紙１２を略９０°方向転換させて搬送ベルト２１上に倣わせるための上記搬送ガイド２２と、押さえ部材２４で搬送ベルト２１側に付勢された先端加圧コロ２５とを備えている。また、搬送ベルト２１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２６を備えている。
【００２２】
ここで、搬送ベルト２１は、無端又は繋ぎ合わされた（これらを「無端状」という。）ベルトであり、搬送ローラ２７とテンションを与えたテンションローラ２８との間に掛け渡されて、副走査モータ３１からタイミングベルト３２及びタイミングローラ３３を介して搬送ローラ２７が回転されることで、図２のベルト搬送方向（副走査方向、図１の矢示Ａ方向）に周回するように構成している。
【００２３】
この搬送ベルト２１は、図４に示すように、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面を形成する表層２１ａと、この表層２１ａと同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）２１ｂとを有している。
【００２４】
搬送ベルト２１の絶縁層（表層）２１ａの厚みが誘電率に影響し、厚みが厚くなると誘電率が下がり帯電した際にベルトに載る電荷の量が減る。実験によれば、この表層２１ａの厚みは６０μｍ以下とすることで所望の静電吸着力が得られたが、製造上ばらつく膜厚の範囲を考慮し、また、実機にてベルトに発生する傷によってもこの層厚みが０とならない範囲で、極力薄くすることで静電吸着力をより向上させることができる。
【００２５】
また、搬送ベルト２１の裏層（中抵抗層、アース層）２１ｂの厚みは直接静電的な作用には影響しないが、ベルトの総厚みが厚くなると、剛性が増しベルトを実機上で張ったときにベルトの平面度を確保することが困難になり、一方所要の強度を確保する上ではあまり薄くできない。実験によると、裏層２１ｂの厚みとしては４０〜２００μｍ程度が好ましい。
【００２６】
このように二層構成として搬送ベルト２１の全面裏側に抵抗制御をした層２１ｂを設けることで、予め絶縁層である表層２１ａに電荷を形成した後、ベルトに吸着させる用紙が接触すると電荷を更に供給し、用紙と搬送ベルト２１との間の静電的な吸着力を増加させることができる。仮に、絶縁層単層の場合、その吸着力は二層の場合に比べて半減し、また、単層の場合には用紙がベルトに接触し始める位置がベルト内側に配置されるアースローラに対向する位置でなければならないが、二層にすることにより、このような制約がなくなる。
【００２７】
この場合、この表層２１ａとしては表面抵抗１Ｅ＋１０Ω／□以上のものを使用し、裏層２１ｂとしては表面抵抗１Ｅ＋０８Ω／□以下のものを使用することで、所望の静電吸着力が得られた。
【００２８】
帯電ローラ２６は、搬送ベルト２１の表層に接触し、搬送ベルト２１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。また、搬送ローラ２７はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト２２の中抵抗層と接触配置され、図示しない接地ラインを介して接地している。
【００２９】
また、図２に示すように、搬送ローラ２７の軸には、スリット円板３４を取り付け、このスリット円板３４のスリットを検知するセンサ３５を設けて、これらのスリット円板３４及びセンサ３５によってエンコーダ３６を構成している。
【００３０】
さらに、記録ヘッド７で記録された用紙１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２１から用紙１２を分離するための分離部４１と、排紙される用紙１２をストックする排紙トレイ４２とを備えている。また、装置背面側には両面ユニット４３を着脱自在に装着している。
【００３１】
そして、この画像形成装置においては、用紙１２を静電吸着力で吸着して搬送する搬送ベルト２１を帯電させる帯電ローラ２６に対してＡＣバイアス電圧を与える高電圧電源５０を、記録ヘッド７の下流側で、搬送ベルト２１で搬送される用紙１２に対して、この高電圧電源５０で発生する熱が大気を介して伝導される位置に配置している。
【００３２】
この高電圧電源５０は、図５及び図６に示すように、２個のＤＣトランス５１、５２が１枚の基板５３上に配設されており、制御部１００からの制御信号に応じて、これらのＤＣトランス５１、５２によって生成した矩形波高電圧を、高圧ケーブル５４を介して帯電ローラ２６に印加する。
【００３３】
なお、この画像形成装置における用紙搬送装置は、搬送ベルト２１及び搬送ローラ２７、高電圧電源５０などによって構成される。
【００３４】
次に、このように構成した画像形成装置における用紙の搬送について説明する。
給紙部から用紙１２が１枚ずつ分離給紙され、この給紙された用紙１２は搬送ガイド２２で案内され、搬送ベルト２１とカウンタローラ２３、先端コロ２５との間で順次挟まれて給送される。
【００３５】
このとき、制御部１００によって高電圧電源５０から帯電ローラ２６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すよう、つまり交番する矩形波の高電圧が印加されることにより、図５に示すように、搬送ベルト２１の絶縁層２１ａにプラス（正極性）とマイナス（負極性）の電荷が同電位で、所定の帯電ピッチ（帯電幅）で帯電される。
【００３６】
この状態で、図７に示すように、用紙１２が接触し始めたとき、搬送ベルト２１表面にはベルト２１上のプラス電荷からマイナス電荷に向かって磁力線９０が発生している。この磁力線９０の影響で用紙１２の搬送ベルト２１と接触している側とその反対側には同極の電荷が誘電される。用紙１２の搬送ベルト２１と接触する側の磁力密度は高く、用紙１２の搬送ベルト２１と非接触面側の密度は疎となる。そのとき、用紙１２の下側と上側で電荷の差異が生じて、その差異分、搬送ベルト２１と吸着する向きに力が作用する（これは、マクスウエル応力と称されるもので、正負極性帯電の境目で発生する）。これにより、用紙１２が搬送ベルト２１に吸着され、搬送ベルト２１の周回移動によって用紙１２が副走査方向に搬送される。
【００３７】
このようにプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２１で用紙１２を搬送して停止させ、キャリッジ３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド７を駆動することにより、停止している用紙１２にインク滴を吐出して１行分を記録する。そして、１行分の記録が終了したときに、搬送ベルト２１を駆動して用紙１２を所定量搬送させた後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１２を排紙トレイ４２に排紙する。
【００３８】
このように搬送ベルト２１を帯電させるために高電圧を印加するための高電圧電源５０は、上述したようにＤＣトランス５１、５２を搭載していることから、駆動時には必ず発熱する。
【００３９】
したがって、図１に示すように、高電圧電源５０を用紙１２が搬送される搬送路において、記録ヘッド７の下流側の印字直後の位置に高電圧電源５０を設置することで、高電圧電源５０で発生した熱が大気を介して用紙１２に伝導され、これによって、印字直後の用紙１２が乾燥する。
【００４０】
このように、用紙を静電吸着力で吸着して搬送する搬送ベルトを帯電させるための高電圧電源で発生する熱を用紙に与える構成とすることで、用紙の吸湿を防止して所望の用紙吸着力を確保し、かつ装置を簡単な構成とし、コスト削減と装置の小型化を図ることができる。
【００４１】
この場合、高電圧電源を、この高電圧電源で発生する熱が大気を介して搬送される用紙に伝導される位置に配置することで、高電圧電源の高圧出力電流の増大防止を同時に図ることができる。
【００４２】
なお、好ましくは、高電圧電源の発熱が大きい部分が用紙に近接するように高電圧電源を設置する。具体的には、高電圧電源の主発熱部品であるトランス、トランス電流駆動用トランジスタ及び抵抗、制御ＩＣが用紙に近接することが好ましく、これにより、より効果的に用紙を乾燥させることができる。
【００４３】
そして、このような用紙搬送装置を備えることによって、印字後の用紙を早期に乾燥させて両面印刷時などに、インクなどの記録液が搬送ベルトにオフセットされて静電吸着力の低下を招くことを防止することができる。
【００４４】
次に、本発明の他の実施形態について図８を参照して説明する。
この実施形態では、用紙積載部１１の近傍で、用紙積載部１１に積載された給紙前及び給紙状態の用紙１２に対して、高電圧電源５０で発生する熱が大気を介して伝導される位置に、高電圧電源５０を配置している。
【００４５】
このようにすれば、印字前の用紙に熱を伝導させて乾燥させることができ、より効果的に用紙の吸湿を防止して所望の用紙吸着力を確保し、かつ装置を簡単な構成とし、コスト削減と装置の小型化を図ることができる。
【００４６】
次に、本発明の更に他の実施形態について図９を参照して説明する。
この実施形態では図１の実施形態において、高電圧電源５０の周囲の大気を用紙１２に向けて送風するファン６０を備え、高電圧電源５０で発生した熱を強制的に用紙１２に吹き付けるようにしている。
【００４７】
これにより、より効率的に早くインクを乾燥させ、生産性を向上させることができ、かつ高電圧電源の温度上昇を防ぎ故障を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略側面説明図である。
【図２】同装置の要部平面説明図である。
【図３】同装置の正面説明図である。
【図４】同装置の搬送ベルトの一例を示す説明図である。
【図５】同装置の搬送ベルトに対する帯電に係わる部分の説明図である。
【図６】同じく搬送ベルトを帯電ローラ側から見た説明図である。
【図７】用紙の静電吸着搬送の説明に供する説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る概略側面説明図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態に係る概略側面説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
３…キャリッジ
７…記録ヘッド
２１…搬送ベルト
２６…帯電ローラ
２７…搬送ローラ
５０…高電圧電源
【図１】
2006219291.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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