(57)【要約】【課題】搬送ベルトに印刷シート部材を静電気力で吸着して搬送する際、紙ジャム時の印刷シート部材の剥離を容易にすると共に、剥離した印刷シート部材が再び搬送ベルトに吸着されるのを防止する。【解決手段】光学センサ６からなる搬送不良検出手段で紙ジャムが検出されると、離間装置１６により、低〜中抵抗材料の平面形成部１２が絶縁単層の搬送ベルト１の裏面から離間されるので、静電気力を発生する等価回路が開いた状態で、ユーザは容易に印刷シート部材２を搬送ベルト１から剥離することができ、しかも印刷シート部材２と搬送ベルト１との隙間のコンデンサが放電し且つ等価回路が閉じることがないので、一旦剥離した印刷シート部材２が搬送ベルト１に再び吸着されることはない。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した搬送ベルトの表面に印刷シート部材を静電気力で吸着して搬送し、その印刷シート部材にインクジェットヘッドからインク滴を出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、前記印刷シート部材の搬送不良を検出する搬送不良検出手段と、前記搬送不良検出手段で印刷シート部材の搬送不良が検出されたら前記静電気力による搬送ベルトへの印刷シート部材の吸着力の増大を停止する吸着力制御手段とを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記搬送ベルトが単層の絶縁性ベルトからなり、搬送ベルトの裏面側を支持する導電性
のベルト支持部材と、前記ベルト支持部材を搬送ベルトから離間するベルト支持部材離間装置とを備え、前記吸着力制御手段は、前記搬送不良検出手段で印刷シート部材の搬送不良が検出されたら前記ベルト支持部材離間装置でベルト支持部材を搬送ベルトから離間することで前記静電気力による搬送ベルトへの印刷シート部材の吸着力の増大を停止することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用紙やＯＨＰシート等の印刷シート部材を搬送し、例えば複数色の液体インクの微粒子（ドット）をそれらの印刷シート部材上に吐出して所定の文字や画像を描画するようにしたインクジェットプリンタに関するものであり、特に搬送ベルトの表面に印刷シート部材を静電気力で吸着して搬送するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなインクジェットプリンタは、一般に安価で且つ高品質のカラー印刷物が容易に得られることから、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなどの普及に伴い、オフィスのみならず一般ユーザにも広く普及してきている。
このようなインクジェットプリンタは、一般に、インクカートリッジとインク吐出ヘッド（一般にインクジェットヘッドという）とが一体的に備えられたキャリッジなどと称される移動体が印刷シート部材上をその搬送方向と交差する方向に往復しながらアクチュエータを駆動することにより、そのインクジェットヘッドに形成されているノズルから液体インクの微粒子（インク滴）を吐出することで、印刷シート部材上に微小なインクドットを形成して所定の文字や画像を描画して所望の印刷物を作成するようになっている。そして、このキャリッジに黒色（ブラック）を含めた４色（イエロー、マゼンタ、シアン）のインクカートリッジと各色毎のインクジェットヘッドを備えることで、モノクロ印刷のみならず、各色を組み合わせたフルカラー印刷も容易に行えるようになっている（更に、これらの各色に、ライトシアンやライトマゼンタなどを加えた６色や７色、或いは８色のものも実用化されている）。
【０００３】
また、このようにキャリッジ上のインクジェットヘッドを印刷シート部材搬送方向と交差する方向（印刷シート部材の幅方向）に往復させながら印刷を実行するようにしたタイプのインクジェットプリンタでは、１頁全体をきれいに印刷するためにインクジェットヘッドを数十回から１００回以上も往復運動させる必要がある。これに対し、印刷シート部材の幅と同じ寸法の長尺のインクジェットヘッド（一体である必要はない）を配置してキャリッジを使用しないタイプのインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドを印刷用紙の幅方向に移動させる必要がなく、所謂１パスでの印刷が可能となるため、高速な印刷が可能となる。なお、前者方式のインクジェットプリンタを一般に「マルチパス型プリンタ」、後者方式のインクジェットプリンタを一般に「ラインヘッド型プリンタ」と呼んでいる。
【０００４】
ところで、この種のラインヘッド型インクジェットプリンタでは、搬送用の搬送ベルトに印刷シート部材を吸着して搬送する構成がよく用いられている。そのうち、下記特許文献１に挙げるインクジェットプリンタでは、絶縁性の表層と中抵抗の裏層とからなる２層の搬送ベルトを帯電し、印刷シート部材を搬送ベルトの表面に静電気力で吸着して搬送するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−２３１３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載される従来技術では、印刷シート部材を帯電搬送ベルトに搭載してからの時間経過に伴って印刷シート部材吸着力が増大するため、紙詰まり、所謂紙ジャムが発生して搬送ベルトを停止すると、時間の経過と共に印刷シート部材が搬送ベルトに強く吸着されて剥離が困難になるという問題がある。また、一度剥離した印刷シート部材も、搬送ベルトに触れると再度吸着されてしまうため、紙ジャムした印刷
シート部材を搬送ベルトから完全に剥離し、それが再び搬送ベルトに触れないように注意しながら除去する必要があるため、印刷シート部材の除去作業が煩わしい。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、印刷シート部材の搬送ベルトからの剥離そのものが容易であり、一度剥離した印刷シート部材が搬送ベルトに再び吸着されにくいインクジェットプリンタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［発明１］上記課題を解決するために、発明１のインクジェットプリンタは、帯電した搬送ベルトの表面に印刷シート部材を静電気力で吸着して搬送し、その印刷シート部材にインクジェットヘッドからインク滴を出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、前記印刷シート部材の搬送不良を検出する搬送不良検出手段と、前記搬送不良検出手段で印刷シート部材の搬送不良が検出されたら前記静電気力による搬送ベルトへの印刷シート部材の吸着力の増大を停止する吸着力制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
この発明１に係るインクジェットプリンタによれば、搬送不良検出手段で印刷シート部材の搬送不良が検出されたら静電気力による搬送ベルトへの印刷シート部材の吸着力の増大を停止する構成としたため、紙ジャムが生じて搬送ベルトを停止しても印刷シート部材の吸着力が増大せず、印刷シート部材の剥離そのものが容易になる。
【０００８】
［発明２］発明２のインクジェットプリンタは、前記発明１のインクジェットプリンタにおいて、前記搬送ベルトが単層の絶縁性ベルトからなり、搬送ベルトの裏面側を支持する導電性のベルト支持部材と、前記ベルト支持部材を搬送ベルトから離間するベルト支持部材離間装置とを備え、前記吸着力制御手段は、前記搬送不良検出手段で印刷シート部材の搬送不良が検出されたら前記ベルト支持部材離間装置でベルト支持部材を搬送ベルトから離間することで前記静電気力による搬送ベルトへの印刷シート部材の吸着力の増大を停止することを特徴とするものである。
【０００９】
この発明２に係るインクジェットプリンタによれば、搬送不良検出手段で印刷シート部材の搬送不良が検出されたら前記ベルト支持部材離間装置でベルト支持部材を搬送ベルトから離間することで静電気力による搬送ベルトへの印刷シート部材の吸着力の増大を停止する構成としたため、印刷シート部材の吸着力の増大を確実に停止して印刷シート部材の剥離を容易化すると共に、一度剥離した印刷シート部材には再び吸着力が作用しないので、一度剥離した印刷シート部材が搬送ベルトに再び吸着されにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明のシート搬送装置をインクジェットプリンタに適用した一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成図である。図中の符号１は、印刷用紙等の印刷シート部材２を搬送するための無端搬送ベルトである。印刷シート部材２は、前述したように印刷用紙やＯＨＰシートのような中・高抵抗のシート状部材である。また、搬送ベルト１は、絶縁性の単層ベルトであり、ＰＥＴやポリイミド、フッ素系樹脂などの絶縁性樹脂で構成される。この搬送ベルト１は、図の左端部に配設された駆動ローラ３と、図の右端部に配設された従動ローラ４と、それらの中央部下方に配設されたテンションローラ５とに巻回されている。駆動ローラ３は、図示しない駆動源によって図の矢印方向に回転駆動され、後述する帯電ローラで帯電された搬送ベルト１に印刷シート部材２を吸着した状態で、当該印刷シート部材２を図の右方から左方に、つまり矢印方向に搬送する。従動ローラ４は、後述する帯電ローラの当接部分との間に搬送ベルト１を挟持して電圧を印加するために接地されている。テンションローラ５は、図示しないバネによって下方に付勢されており、これにより搬送ベルト１に張力を付与している。
【００１１】
搬送ベルト１には、従動ローラ４に対向するようにして、帯電手段としての帯電ローラ７が当接されており、帯電ローラ７には交流電源８が接続されている。この帯電ローラ７の配置は、印刷シート部材２の給紙位置の直前に相当する。従って、この帯電ローラ７に所定の周期で反転する電位の電流を付与すると、図２ｃに示すように、搬送ベルト１の表面が搬送方向に沿って交互に逆の電位に帯電（縞状帯電）され、夫々の電荷によって印刷シート部材２に誘電分極を発生させ、その誘電分極による印刷シート部材２の電荷と搬送ベルト１の表面の電荷及び隣り合う搬送ベルト１の表面の電荷と印刷シート部材２の電荷とを含む閉回路を構成して静電気力が発生し、印刷シート部材２を搬送ベルト１の表面に吸着する。なお、図中の符号１０は、帯電ローラ７を搬送ベルト１に押圧するバネである。また、帯電パターンは、印刷シート部材２搬送方向に交互な縞状以外にも、例えば印刷シート部材２搬送方向と交差方向に交互な縞状や、市松状などであってもよい。
【００１２】
従動ローラ４の上方には、紙押えローラ９が配設されている。この紙押えローラ９は、図示しないバネによって下方に付勢されており、印刷シート部材２を従動ローラ４上の搬送ベルト１に押付ける機能を有する。前述したように、帯電した搬送ベルト１の外周面に印刷シート部材２を搭載し、紙押えローラ９で印刷シート部材２を搬送ベルト１に押付けると静電気力によって印刷シート部材２は搬送ベルト１の外周面に吸着される。紙押えローラ９の印刷シート部材２搬送方向上流側にはゲートローラ１３が配設されている。このゲートローラ１３は、給紙部１４から給紙された印刷シート部材２を搬送ベルト１上に送給するタイミングを調整すると共に印刷シート部材２の搬送方向に対する曲がり、所謂スキューを補正する。ゲートローラ１３の印刷シート部材２搬送方向上流側には給紙部から印刷シート部材２を給紙するためのフィードローラ１５が設けられている。
【００１３】
また、搬送ベルト１の印刷シート部材２搬送方向下流側には印刷シート部材２を排紙する排紙部１４が設けられ、この排紙部１４と搬送ベルト１との間に、印刷シート部材２の搬送不良、具体的には紙ジャムを検出する搬送不良検出手段としての光学センサ６が設けられている。即ち、搬送ベルト１が印刷シート部材２搬送方向に回転移動しているにもかかわらず、印刷シート部材２の給紙から所定時間後に、光学センサ６が印刷シート部材２を検出できないときには、印刷シート部材２の搬送不良、即ち紙ジャムが発生していると見なすことができる。
【００１４】
図１の符号１１は、インクジェットヘッドである。このインクジェットヘッド１１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ライトマゼンダ（Ｌｍ）、ライトシアン（Ｌｃ）、ブラック（Ｋ）の６色の各色毎に、印刷シート部材２の搬送方向にずらして配設されている。各インクジェットヘッド１１には、図示しない各色のインクタンクからインク供給チューブを介してインクが供給される。各インクジェットヘッド１１には、印刷シート部材２の搬送方向と交差する方向に、複数のノズルが形成されており、それらのノズルから同時に必要箇所に必要量のインク滴を吐出することにより、印刷シート部材２上に微小なインクドットを形成出力する。これを各色毎に行うことにより、搬送ベルト１に吸着された印刷シート部材２を一度通過させるだけで、所謂ワンパスによる印刷を行うことができる。即ち、このインクジェットヘッド１１の配設領域が印字領域に相当する。
【００１５】
インクジェットヘッドの各ノズルからインクを吐出出力する方法としては、静電方式、ピエゾ方式、膜沸騰インクジェット方式などがある。静電方式は、アクチュエータである静電ギャップに駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。ピエゾ方式は、アクチュエータであるピエゾ素子に駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。膜沸騰インクジェット方式は、キャビテ
ィ内に微小ヒータがあり、瞬間的に３００℃以上に加熱されてインクが膜沸騰状態となって気泡が生成し、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。本発明は、何れのインク出力方法も適用可能である。
【００１６】
印字領域を構成するインクジェットヘッド１１の下方で且つ搬送ベルト１の裏面側（内部）には、当該インクジェットヘッド１１に対向するようにして、ベルト支持部材としての平面形成部１２が設けられている。平面形成部１２は、一般にプラテンと呼ばれ、搬送ベルト１の裏面を平坦に支持することにより、インクジェットヘッド１１からインク滴を吐出する際に、印刷シート部材２の平面度を規制するものである。この平面形成部１２は、少なくとも搬送ベルト１に接触する部分が低〜中抵抗（１×１０10Ω／□以下）の樹脂又は金属で構成され、樹脂の場合は、カーボンや金属などの導電性材料を複合した材料を用いる。平面形成部１２は、上面全面が搬送ベルト１の裏面に接触するようにしてもよいが、例えば図２ａ、ｂに示すように、印刷シート部材２搬送方向に長手の溝を多数形成して、接触抵抗を低減するようにしてもよく、これにより搬送ベルト１の長寿命化が可能となる。なお、このように溝を形成しても、溝間の凸部が搬送ベルト１に交互に接触するので、後述する静電気力等価回路は形勢可能である。また、この平面形成部１２の下方には、当該平面形成部１２を搬送ベルト１の裏面から離間するための離間装置１６が設けられている。即ち、この離間装置１６を図示しない駆動源で駆動すると、平面形成部１２が搬送ベルト１の裏面から離間する。
【００１７】
次に、前述した印刷シート部材２を搬送ベルト１に吸着するための静電気力の等価回路について説明する。まず、図３ａに示すように、絶縁性の単層型搬送ベルト１はコンデンサと見なされ、帯電ローラ７から接地している従動ローラ４までの回路において、帯電ローラ７の電荷は搬送ベルト１のコンデンサＣｂに充電される。この電荷が充電された搬送ベルト１上に印刷シート部材２が搭載されると、印刷シート部材２の裏面には、搬送ベルト１の表面の電荷によってそれと逆電位の電荷が誘電分離で生じる。搬送ベルト１の表面と印刷シート部材２の裏面との微小な隙間が静電気力による吸着力を発現するコンデンサＣｇと仮定して、搬送ベルト１の隣り合う充電済コンデンサＣｂ間には、印刷シート部材２の抵抗Ｒｐ、隙間のコンデンサＣｇ、平面形成部１２の抵抗Ｒａによる等価回路が形成され、搬送ベルト１と印刷シート部材２との間に電位差Ｖｇが生じる。この電位差Ｖｇが印刷シート部材２を搬送ベルト１に吸着する静電気力となる。この静電気力＝吸着力Ｆ（ｔ）は下記１式で与えられる。なお、Ｑは隙間のコンデンサＣｇに充電される電荷、Ｅは隙間のコンデンサＣｇの電極間の電界、ｄは隙間の距離である。
【００１８】
【数１】
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【００１９】
この電位差Ｖｇが生じる過程は、印刷シート部材２の抵抗Ｒｐを介して、搬送ベルト１の表面と印刷シート部材２の裏面を電極として、それらの隙間を誘電層として構成されるコンデンサＣｇを充電する過渡現象により行われ、最終的には搬送ベルト１の帯電電位Ｖｂ相当に達する。充電中の過渡電位差Ｖｇ（ｔ）は下記２式で表れる。なお、Ｖｂは搬送ベルトの帯電電位、Ｃは等価回路の合成容量、Ｒは等価回路の合成抵抗である。
【００２０】
【数２】
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【００２１】
この時間経過と共に変化する過渡電位差Ｖｇ（ｔ）による吸着力Ｆ（ｔ）を図４に示す。例えば１５秒後に吸着力が飽和するとして、３００ｍｍ／sec.の搬送速度で３００ｍｍ、印刷シート部材２を搬送する場合、吸着力は排紙位置でも１５秒後の吸着力の１／５にも満たない。しかしながら、紙ジャムで搬送ベルト１を停止すると、その時点から吸着力はどんどん大きくなる。また、導電性のインクを使用する場合には、印字直後から印刷シート部材２の抵抗Ｒｐが小さくなるため、吸着力は急速に大きくなる。従って、導電性のインクが吸着された印刷シート部材２が紙ジャム状態になると、それを剥離するのは非常に困難である。また、一度剥離した印刷シート部材２も、搬送ベルト１の表面に触れると、図３ｂの静電気力等価回路が形成されてしまうので、印刷シート部材２は再び搬送ベルト１に吸着される。
【００２２】
そこで、本実施形態では、光学センサ６で印刷シート部材２の搬送不良、即ち紙ジャムが検出されたら、離間装置１６で平面形成部１２を搬送ベルト１の裏面から離間する。本実施形態の搬送ベルト１は、絶縁体単層ベルトなので、図３ｃに示すように、低〜中抵抗材料からなる平面形成部１２が離間装置１６によって搬送ベルト１の裏面から離間されてしまうと、静電気力を発生していた等価回路が開いてしまい、それ以上は、隙間のコンデンサＣｇが充電されず、電位差Ｖｇ（ｔ）も大きくならず、吸着力も大きくならない。従って、紙ジャムした印刷シート部材２を剥離しやすい。また、印刷シート部材２を一旦剥離してしまうと、隙間のコンデンサＣｇが放電してしまう上、静電気力を発生する等価回路が閉じることもないので、印刷シート部材２は搬送ベルト１に吸着されない。
【００２３】
この印刷動作並びに紙ジャムエラー時に、図示しない制御装置内で行われる演算処理について図５のフローチャートを用いて説明する。この演算処理は、印刷開始と共に開始され、まずステップＳ１で、フィードローラ１５、ゲートローラ１３で給紙部から印刷シート部材２を搬送ベルト１の表面上に給紙し、紙押えローラ９で印刷シート部材２を搬送ベルト１の表面に押え付けて吸着し、それをインクジェットヘッド１１の下方の印字領域に搬送する。
【００２４】
次にステップＳ２に移行して、インクジェットヘッド１１のノズルからインク滴を印刷シート部材２の表面に吐出して印刷を行い、その印刷済の印刷シート部材２を排紙部１４に排紙する。
次にステップＳ３に移行して、排紙部１４の上流側に設けられた光学センサ６で印刷シート部材２を検出したか否かを判定し、印刷シート部材２の排紙が検出された場合にはステップＳ４に移行し、そうでない場合にはステップＳ５に移行する。
【００２５】
ステップＳ４では、指定された全ページの印刷が完了したか否かを判定し、全ページの印刷が完了した場合にはメインプログラムに復帰し、そうでない場合にはステップＳ１に移行する。
一方、ステップＳ５では、搬送ベルト１を停止する。
次にステップ６に移行して、離間装置１６により平面形成部１２を搬送ベルト１の裏面から離間する。
【００２６】
次にステップＳ７に移行して、紙ジャムエラー表示を行う。
次にステップＳ８に移行して、ユーザによる印刷シート部材２除去完了の入力があったか否かを判定し、印刷シート部材２除去完了の入力があった場合にはステップＳ９に移行し、そうでない場合には待機する。
ステップＳ９では、離間装置１６により平面形成部１２を復元して搬送ベルト１の裏面に当接させてからステップＳ１に移行する。
【００２７】
この演算処理によれば、光学センサ６からなる搬送不良検出手段で紙ジャムが検出され
ると離間装置１６により低〜中抵抗材料の平面形成部１２が絶縁単層の搬送ベルト１の裏面から離間され、その後、紙ジャムエラーが表示されるので、静電気力を発生する等価回路が開いた状態で、ユーザは容易に印刷シート部材２を搬送ベルト１から剥離することができ、しかも隙間のコンデンサが放電し且つ等価回路が閉じることはないので、一旦剥離した印刷シート部材２は搬送ベルト１に再び吸着されることはない。また、紙ジャムした印刷シート部材２を剥離除去した後は、除去完了を入力すれば、再び印刷動作が開始される。
【００２８】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、光学センサ６からなる搬送不良検出手段で印刷シート部材２の搬送不良が検出されたら静電気力による搬送ベルト１への印刷シート部材２の吸着力の増大を停止することとしたため、紙ジャムが生じて搬送ベルト１を停止しても印刷シート部材２の吸着力が増大せず、印刷シート部材２の剥離そのものが容易になる。
【００２９】
また、光学センサ６からなる搬送不良検出手段で印刷シート部材２の搬送不良が検出されたら離間装置１６で平面形成部（ベルト支持部材）１２を搬送ベルト１から離間することで静電気力による搬送ベルト１への印刷シート部材２の吸着力の増大を停止することとしたため、印刷シート部材２の吸着力の増大を確実に停止して印刷シート部材２の剥離を容易化すると共に、一度剥離した印刷シート部材２には再び吸着力が作用しないので、一度剥離した印刷シート部材２が搬送ベルトに再び吸着されにくい。
【００３０】
なお、前記実施形態では、所謂ラインヘッド型インクジェットプリンタを対象として本発明のインクジェットプリンタを適用した例についてのみ詳述したが、本発明のインクジェットプリンタは、マルチパス型を始めとして、あらゆるタイプのインクジェットプリンタを対象として適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の搬送装置を適用したインクジェットプリンタの一実施形態の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタにおける平面形成部及び搬送ベルトの説明図であり、（ａ）は平面形成部の右側面図、（ｂ）は平面形成部の平面図、（ｃ）は搬送ベルトの平面図である。
【図３】印刷シート部材を搬送ベルトに吸着する静電気力の説明図である。
【図４】時間経過と共に増加する印刷シート部材吸着力の説明図である。
【図５】印刷及び紙ジャム時に行われる演算処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１は搬送ベルト、２は印刷シート部材、３は駆動ローラ、４は従動ローラ、５はテンションローラ、６は光学センサ、７は帯電ローラ、８は交流電源、９は紙押えローラ、１０はバネ、１１はインクジェットヘッド、１２は平面形成部、１３はゲートローラ、１４は排紙部、１５はフィードローラ、１６は離間装置
【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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