(57)【要約】【課題】用紙を搬送ベルトで搬送する手差し給紙された用紙を正確に搬送することができず、画像品質が低下する。【解決手段】搬送ローラ２７とテンションローラ２８に架け渡した無端状の搬送ベルト２１を帯電ローラ２６で帯電させて用紙を搬送し、手差し給紙が指示されたときには、予め搬送ベルト２１を帯電させ、手差し給紙部６２を通過したところで搬送ベルト２１を停止して手差しで用紙が挿入されるまで待機する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を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帯電手段と、前記用紙を手差しで給紙するための手差し給紙部とを備えた画像形成装置において、手差し給紙が指示されたときに前記帯電ベルトによる前記搬送ベルトの帯電を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記手差し給紙される用紙を検出した後所定時間経過後に前記帯電ベルトによる前記搬送ベルトの帯電を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記手差し給紙される用紙の送りを停止した状態で、画像形成の開始が指示されるまで待機することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、手差し給紙が指示されたときに前記手差し給紙手段に用紙を検出したときにはその旨を表示するための手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記搬送ベルトの正転時及び逆転時のいずれにも帯電を行うことができることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平９−２２１２４２号公報
【特許文献２】特開平８−２９５４３８号公報
【０００３】
プリンタ、複写機等の画像形成装置（或いは画像記録装置ともいう。）として、例えばインクジェット記録装置や電子写真方式を用いた画像形成装置が知られている。このような画像形成装置において、用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み。画像を形成可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙などとも称される。）を高精度に搬送するために、
【特許文献１】や
【特許文献２】に記載されているように、帯電させた搬送ベルトに用紙を静電吸着して搬送することで用紙の平坦性を維持して搬送できるようにしたものが知られている。
【０００４】
また、これらの
【特許文献１】、
【特許文献２】に記載されているように、搬送ベルトに対する用紙の給紙方法として、所謂手差し給紙を行えるようにしたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記
【特許文献１】や
【特許文献２】に記載の画像形成装置にあっては、手差し給紙はユーザーが手差しで用紙を挿入するために挿入精度が十分でなく、用紙が斜めに給紙されるなど、正確な給紙を行って高精度に用紙を搬送することが難しいという課題がある。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、手差し給紙時に正確な用紙搬送を行えるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、手差し給紙が指示されたときに帯電ベルトによる搬送ベルトの帯電を開始する構成とした。
【０００８】
ここで、手差し給紙される用紙を検出した後所定時間経過後に帯電ベルトによる搬送ベルトの帯電を開始することが好ましく、また、手差し給紙される用紙の送りを停止した状態で、画像形成の開始が指示されるまで待機することが好ましく、さらに、手差し給紙が指示されたときに手差し給紙手段に用紙を検出したときにはその旨を表示するための手段を備えていることが好ましく、さらにまた、搬送ベルトの正転時及び逆転時のいずれにも帯電を行うことができることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一例を示すインクジェット記録装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同記録装置の要部平面説明図、図３は同記録装置の要部斜視説明図である。
【００１０】
このインクジェット記録装置は、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とガイドレール２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。
【００１１】
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画像形成手段である記録ヘッド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。
【００１２】
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。
【００１３】
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には図示しないインク供給チューブを介してメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。
【００１４】
一方、給紙カセット１０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枚づ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。
【００１５】
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１５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２２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搬送ガイド２３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。
【００１６】
ここで、搬送ベルト２１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２７とテンションローラ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の矢示方向（ベルト搬送方向）に周回するように構成している。
【００１７】
この搬送ベルト２１は、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となる表層と、この表層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）とを有している。
【００１８】
また、搬送ローラ２７とカウンタローラ２２とで搬送ローラニップ部１８を形成し、この搬送ローラニップ部１８よりも用紙搬送方向上流側の所定の位置に用紙１２を検出する用紙検出センサ１６を配置している。この用紙検出センサ１６は用紙１２が検知レバー１７を変位させることで用紙１２を検出する（図１の破線図示の位置がオン位置である）。なお、用紙検出センサ１６は用紙給紙を検出するためのものである。
【００１９】
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２１の中抵抗層（裏層）と接触配置され接地している。
【００２０】
また、搬送ベルト２１の裏側には、記録ヘッド４による印写領域に対応してガイド部材３６を配置している。このガイド部材３６は、上面が搬送ベルト２１を支持する２つのローラ（搬送ローラ２７とテンションローラ２８）の接線よりも記録ヘッド７側に突出している。これにより、搬送ベルト２１は印写領域ではガイド部材３６の上面にて押し上げられてガイドされる。
【００２１】
そして、搬送ベルト２１で搬送される用紙１２の先端を検知するために、図３にも示すように、キャリッジ３には検知手段である反射型フォトセンサからなる用紙センサ４１を設けている。この用紙センサ４１は記録ヘッド７による記録位置（印字領域）よりも用紙搬送方向上流側で用紙１２を検知できる位置に設けている。また、この用紙センサ４１はキャリッジ３がホーム位置（図３の実線図示の位置）にあるときに記録領域側（搬送ベルト２１側）に位置する側に設けている。
【００２２】
また、キャリッジ３の前方側には、図１及び図３に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール４２を設け、キャリッジ３の前面側にはエンコーダスケール４２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ４３を設け、これらによって、キャリッジ３の主走査方向位置（ホーム位置に対する位置）を検知するためのエンコーダ４４を構成している。
【００２３】
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と、排紙ローラ５２及び排紙コロ５３と、排紙される用紙１２をストックする排紙トレイ５４とを備えている。
【００２４】
また、背部には両面給紙ユニット６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット６１は搬送ベルト２１の逆方向回転で戻される用紙１２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙する。
【００２５】
さらに、この両面給紙ユニット６１上面は手差し給紙部６２となっており、この手差し給紙部６２上に手差し給紙される用紙を検知するための手差し検知手段である手差しセンサ６３を配置している。
【００２６】
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙１２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１２はガイド１５で案内され、搬送ベルト２１とカウンタローラ２２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３で案内されて先端加圧コロ２５で搬送ベルト２１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００２７】
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ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に、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２１上に用紙１２が給送されると、用紙１２内で帯電パターンと反対の電荷に分極するので、平行接続されたコンデンサが形成されたこととなり、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。
【００２８】
そこで、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行分を記録し、用紙１２を所定量搬送後、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４４に排紙する。
【００２９】
また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト２１を逆回転させることで、記録済みの用紙１２を両面給紙ユニット６１内に送り込み、用紙１２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル２１上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ４４に排紙する。
【００３０】
次に、このインクジェット記録装置の制御部の概要について図４を参照して説明する。なお、図４は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部は、プリンタコントローラ７０と、主走査モータ４及び副走査モータ３１を駆動するためのモータドライバ８１と、帯電ローラ２６に帯電用高圧電圧を印加する高圧回路８２を駆動するためのドライバ８２と、図示しないが給紙ローラ１３に副走査モータ３１の回転を伝達するための給紙クラッチを駆動するためのドライバと、記録ヘッド７（インクジェットヘッド）を駆動するためのヘッドドライバ（ヘッド駆動回路、ドライバＩＣで構成）８４と、各種指示及び表示を行うための操作パネル８５等を備えている。
【００３１】
プリンタコントローラ７０は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介して受信するインターフェース（以下「Ｉ／Ｆ」という）７２と、ＣＰＵ等からなる主制御部７３と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ７４と、各種データ処理のためのルーチン等を記憶したＲＯＭ７５と、記録ヘッド７への駆動波形を発生させる駆動信号発生回路７７と、ドットパターンデータ（ビットマップデータ）に展開された印字データ及び駆動波形等をヘッドドライバ８４に送信するためのＩ／Ｆ７８と、モータ駆動データをモータドライバ８１に送信し、また、高圧回路８２からの高圧出力のオン／オフ及び極性を制御するための制御データを高圧回路８２に送信するためのＩ／Ｆ７９と、操作パネル８５との情報の送受、エンコーダ４４、各種センサ１６、４１、６３からの検知信号の入力を行うためのＩ／Ｆ８０等とを備えている。
【００３２】
ＲＡＭ７４は各種バッファ及びワークメモリ等として用いる。ＲＯＭ７５は主制御部７３によって実行する各種制御ルーチンとフォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。
【００３３】
主制御部７３は用紙検出センサ１６からの検出信号に基づいて給紙制御を行う。また、主制御部７３はエンコーダ４４の出力信号に基づいてキャリッジ３の主走査方向の位置を検出してキャリッジ３の停止位置制御を行い、用紙センサ４１の検知信号に基づいて用紙１２の先端位置検知及び搬送ベルト２１上での用紙１２の有無の検出を行う。さらに、主制御部７３は手差しセンサ６３の検知信号及びホスト側又は操作パネル８５から与えられる手差し指示に基づいて手差し給紙を制御する。
【００３４】
この主制御部７３は、Ｉ／Ｆ７２に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、この解析結果（中間コードデータ）をＲＡＭ７４の所定のエリアに記憶し、記憶した解析結果からＲＯＭ７５に格納したフォントデータを用いて画像出力するためのドットパターンデータを生成し、ＲＡＭ７４の異なる所定のエリアに再び記憶する。なお、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの記録装置に転送する場合には、単にＲＡＭ７４に受信したビットマップの画像データを格納する。
【００３５】
そして、主制御部７３は、記録ヘッド７の１行分に相当するドットパターンデータが得られると、この１行分のドットパターンデータを、発振回路７６からのクロック信号ＣＬＫに同期して、Ｉ／Ｆ７８を介してヘッドドライバ８２にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ８２に送出する。
【００３６】
駆動信号発生回路７７は、駆動波形（駆動信号）のパターンデータを格納したＲＯＭ（ＲＯＭ７５で構成することもできる。）と、このＲＯＭから読み出される駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を含む波形生成回路及びアンプ等で構成している。
【００３７】
ヘッドドライバ８２は、主制御部７３からのクロック信号及び印字信号であるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値を主制御部７３からのラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）とからなり、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的にヘッド７に印加する。
【００３８】
次に、主制御部７３による給紙制御の概要について図５及び図６を参照して説明する。
まず、給紙トレイ１０からの給紙の場合の処理について図５を参照して説明すると、主制御部７３は、給紙に先立って主走査モータ４を回転駆動してキャリッジ３を搬送ベルト２１の略中央部（あるいは給紙する用紙サイズの用紙の略中央部）に移動させた後、図示しない給紙クラッチをオンして副走査モータ３１の回転を給紙ローラ１３に与える。これにより、給紙ローラ１３が時計方向に１回転し、給紙トレイ１０から用紙１２がフリクションパッド１４で１枚に分離されて送り出される。
【００３９】
そして、用紙センサ４１の検知信号をチェックして用紙１２の先端が検知されたか否かを判別し、用紙１２の先端を検知した時から用紙１２を所定の印字開始位置まで搬送（フィード）して停止させる。このとき、用紙センサ４１は記録ヘッド７による印字領域よりも用紙搬送方向上流側で用紙１２の先端を検知するので、用紙１２の先端の検知位置ずれが生じても、用紙１２を印字開始位置に確実に送ることができ、用紙１２の先端から印字を開始する場合でも搬送ベルト２１上に誤印字されるようなことはない。
【００４０】
その後、キャリッジ３を一旦ホーム位置に戻し、ホーム位置を基準にしてエンコーダ４４の出力に基づいてキャリッジ３の記録領域側への移動を開始し、このとき用紙センサ４１の検知信号をチェックして用紙１２があるか否かを判別し、用紙１２があるときに所要の印字（記録動作）を行い、用紙１２が検出されないときには記録動作を行わない。これにより、用紙１２がない箇所での印字（インク滴吐出）が行われないので、搬送ベルト２１上にインク滴を打ち込むことがなくなり、搬送ベルト２１や用紙１２の汚れを防止することができる。
【００４１】
次に、手差し給紙時の処理について図６を参照して説明すると、主制御部７３はホスト側又は操作パネル８５から手差し給紙が指示されると、手差しセンサ６３がオン（用紙検知）しているか否かを判別して、手差しセンサ６３がオン状態であれば、ホスト側のプリンタドライバを通じてホスト側にエラーを表示させ、あるいは操作パネル６５の表示器にエラーを表示させる。
【００４２】
これにより、手差し給紙を行う場合、すでに手差し給紙部６２に別の用紙（メディア）がセットされているときに当該セット済みの用紙の記録するような不具合を防止できる。
【００４３】
そして、手差しセンサ６３がオン状態でなければ、搬送ベルト２１の回転を開始するととも帯電ローラ２６を駆動して搬送ベルト２１に対する帯電を開始し、搬送ベルト２１の帯電領域が手差し給紙部６２による給紙位置を過ぎたところで搬送ベルト２１を停止する。
【００４４】
このように、手差し給紙が指示されたときに予め搬送ベルト２１の帯電を開始することによって、手差し給紙される用紙を搬送ベルト２１に確実に吸着することができ、手差し給紙時の用紙の高精度の搬送が可能になる。
【００４５】
そして、手差しセンサ６３がオン状態になるまで待機し、ユーザーが用紙を手差し給紙部６２に挿入して手差しセンサ６３がオン状態になると、所定時間、例えば１〜３秒の範囲内で設定した時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過したときに搬送ベルト２１の回転を開始し、手差し給紙された用紙を搬送ベルト２１に吸着して搬送する。なお、このとき帯電ローラ２６による搬送ベルト２１の帯電も行う。
【００４６】
このとき、前述した通常の給紙制御の処理（図５）と同様にして用紙先端を検知できる状態にして、手差し給紙された用紙の先端を用紙センサ４１で検知したときに搬送ベルト２１を停止する。
【００４７】
そして、手差しセンサ６３がオン状態か否かを判別し、手差しセンサ６３がオン状態であれば、ホスト側のプリンタドライバを通じて又は操作パネル６５のスイッチ等の指示手段によって印字開始が指示されたか否かを判別し、印刷開始が指示されるまで待機する。このとき、手差しセンサ６３がオフ状態になると、用紙が手差し給紙部６２から引き出されたことになるので、再度手差しセンサ６３がオン状態（手差し給紙された）か否かの判別処理に戻る。
【００４８】
これにより、ユーザーは用紙の曲がりや不給紙があった場合には、印刷開始を指示しない限り、当該用紙を引き出して再度手差し給紙をやり直す（リトライ）することができ、より正確に手差し給紙を行うことができるようになる。なお、リトライが可能な回数は予め設定しておくことが好ましい。
【００４９】
そして、印刷開始が指示されたときには前述した通常の給紙制御の場合と同様に印刷処理を行って用紙を排紙する。
【００５０】
このような手差し制御を行う場合、帯電手段のレイアウトは上記実施形態に限るものではなく、搬送ベルトの帯電を正転時及び逆転時にも行うことができるようにすることで、帯電手段のレイアウトによって搬送ベルトの回転方向は自由に決定することができる。
【００５１】
なお、上記実施形態においては本発明をキャリッジを用いるシャトル型インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを用いるライン型インクジェット記録装置にも適用することができ、また、インクジェット記録装置に限らず、複写装置、ファクシミリ装置、複写装置／プリンタ／ファクシミリ装置の複合機などの画像形成装置、電子写真方式を用いる画像形成装置などにも適用することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、手差し給紙が指示されたときに帯電ベルトによる搬送ベルトの帯電を開始する構成としたので、手差し給紙時に用紙を正確に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す側面説明図
【図２】同装置の要部平面説明図
【図３】同装置の要部斜視説明図
【図４】同装置の制御部の概要を説明するブロック説明図
【図５】同制御部による通常の給紙の場合の制御の一例の説明に供するフロー図
【図６】同制御部による手差し給紙の場合の制御の一例の説明に供するフロー図
【符号の説明】
３…キャリッジ、７…記録ヘッド、１０…給紙トレイ、１２…用紙、１３…給紙ローラ、１５…ガイド、１６…用紙検出センサ、２１…搬送ベルト、２２…カウンタローラ、２６…帯電ローラ（帯電手段）、２７…搬送ローラ、２８…テンションローラ、４１…用紙センサ、４４…エンコーダ、６２…手差し給紙部、６３…手差しセンサ。
【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】
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