(57)【要約】【課題】記録媒体の搬送精度を向上させるとともに良質な画像を安定して形成する。【解決手段】駆動ローラ１２と従動ローラ１３に巻き回された搬送ベルト１４より記録紙２０の搬送方向の上流側に、記録紙２０から水分を吸収する記録紙脱水手段１５を設ける。記録紙脱水手段１５で記録紙２０から水分を除去して搬送ベルト１４に静電吸着させ、記録紙２０を搬送ベルト１４に安定して吸着させ、記録紙２０の搬送精度を向上する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ローラと従動ローラに巻き回された静電搬送ベルトにより記録シートを搬送する記録シート搬送装置において、
前記静電搬送ベルトより記録シートの搬送方向の上流側に、記録シートから水分を吸収する記録シート脱水手段を設けたことを特徴とする記録シート搬送装置。
【請求項２】
前記記録シート脱水手段は、無機又は有機材料による脱水剤を含有またはコーティングした脱水ローラを有する請求項１記載の記録シート搬送装置。
【請求項３】
前記記録シート脱水手段は、水分を吸収した脱水ローラを乾燥させる加熱手段を有する請求項２記載の記録シート搬送装置。
【請求項４】
前記静電搬送ベルトに付着した水分を除去する乾燥手段を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の記録シート搬送装置。
【請求項５】
前記静電搬送ベルトの表面に撥水性材料をコーティングした請求項４記載の記録シート搬送装置。
【請求項６】
前記静電搬送ベルトの表面に吸湿性の大きい材料を被覆させた請求項４記載の記録シート搬送装置。
【請求項７】
駆動ローラと従動ローラに巻き回された静電搬送ベルトにより記録シートを搬送する記録シート搬送装置において、
前記静電搬送ベルトより記録シートの搬送方向の上流側に、記録シートの表面に有する水分に脱水材料を付着する脱水性付与手段を設けたことを特徴とする記録シート搬送装置。
【請求項８】
前記静電搬送ベルトはエレクトレット材料を有する請求項１乃至７のいずれかに記載の記録シート搬送装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の記録シート搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、文字や画像を記録する記録媒体を搬送する記録シート搬送装置及びそれを使用した画像形成装置、特に搬送精度の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平４−２０１４６９号公報
【特許文献２】特開２０００−２５２４９号公報
【特許文献３】特開平１１−２１８９７８号公報
例えばインクジェットプリンタ等で高画質の画像を形成するためには、インク液滴の記録紙に対する着弾位置の精度を高める必要があり、インク液滴を噴射する記録ヘッドの構造とともに記録紙も高精度で搬送する必要がある。インクジェット方式のシリアルプリンタでは、記録ヘッドが走査を行っている間は記録紙を停止しているため、記録紙の送りと停止の繰り返しとなる。したがって記録紙を所定量送ることと、記録紙を所定量送った後に所定の位置に停止させることが必要である。
【０００３】
この記録紙の搬送精度を高めるために、例えば特許文献１や特許文献２，特許文献３等に示すように、記録紙を搬送する搬送ベルトを帯電装置で一様に帯電させ、記録紙を静電吸着しながら搬送して記録紙の位置ずれを防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
記録紙は乾燥しているときに、電気抵抗が１０１３〜１０１５Ω程度であるが、吸湿すると表面に介在する不純物やイオン性材料により、記録紙に含まれる水が容易にイオン解離し、電気抵抗が１０４〜１０８Ωと低抵抗化する。このため搬送ベルト表面の電荷が記録紙に移動し、記録紙表面の逆極性電荷と中和し、搬送ベルトの静電吸着性能が劣化し、記録紙が搬送ベルトから剥離したり、しわが発生して搬送ができなくなってしまう。
【０００５】
また、インクジェットプリンタのようにインクを使用したり湿式の記録装置ではインク等に含まれる水分が搬送ベルトの表面に付着し、この水分の影響で記録紙等が伸びるコックリングが生じ記録紙が波打ち、記録位置が変動して画像劣化の原因になってしまう。
【０００６】
この発明はこれらの短所を改善し、記録媒体の搬送精度を向上させるとともに良質な画像を安定して形成することができる記録シート搬送装置とそれを使用した画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の記録シート搬送装置は、駆動ローラと従動ローラに巻き回された静電搬送ベルトにより記録シートを搬送する記録シート搬送装置において、静電搬送ベルトより記録シートの搬送方向の上流側に、記録シートから水分を吸収する記録シート脱水手段を設け、記録シートから水分を除去して静電搬送ベルトに静電吸着させることを特徴とする。
【０００８】
前記記録シート脱水手段は、無機又は有機材料による脱水剤を含有またはコーティングした脱水ローラを有し、記録シートから水分を迅速に吸収する。
【０００９】
また、記録シート脱水手段は、水分を吸収した脱水ローラを乾燥させる加熱手段を有し、脱水ローラに吸収した水分を蒸発させて、脱水ローラの水分吸収性を高める。
【００１０】
さらに、静電搬送ベルトに付着した水分を除去する乾燥手段を有し、静電搬送ベルトに付着した水分を除去し、静電搬送ベルトの静電吸着性を高める。
【００１１】
また、静電搬送ベルトの表面に撥水性材料をコーティングしたり、静電搬送ベルトの表面に吸湿性の大きい材料を被覆させて、静電搬送ベルトに付着した水分の除去を容易にする。
【００１２】
この発明の他の記録シート搬送装置は、駆動ローラと従動ローラに巻き回された静電搬送ベルトにより記録シートを搬送する記録シート搬送装置において、静電搬送ベルトより記録シートの搬送方向の上流側に、記録シートの表面に有する水分に脱水材料を付着する脱水性付与手段を設け、記録シートの吸湿部に脱水材料を付着させて電気抵抗を高くすることを特徴とする。
【００１３】
また、静電搬送ベルトはエレクトレット材料を有し、エレクトレット材料の固定した分極により、外部電界を印加する必要なしに静電吸着性を有する。
【００１４】
この発明の画像形成装置は、前記記録シート搬送装置を有し、記録シートを画像形成部に安定して搬送し、良質な画像を安定して形成する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明のインクジェットプリンタの構成図である。図に示すように、シリアル型のインクジェットプリンタ１はシアンＣ，マゼンタＭ、イェローＹ，ブラックＢｋの各色のインクをそれぞれ収納した４個のインクカートリッジ２と、複数のノズル列を有し、各インクカートリッジ２からインクが供給される記録ヘッド３と、インクカートリッジ２と記録ヘッド３を搭載したキャリッジ４と、記録紙を収納した給紙トレイ５ａ，５ｂや手差しテーブル６から記録紙を印字部７に搬送する記録紙搬送装置８と、印字した記録紙を排紙トレイ９に排出する排出ローラ１０を有する。そしてホスト装置から送られる画像データを記録紙に印字するときは、キャリッジ４をキャリッジガイドローラ１１に倣って走査しながら、記録紙搬送装置８により印字部７に送られた記録紙に記録ヘッド３のノズルから画像データに応じてインク液滴を噴射して文字や画像を記録する。
【００１６】
記録紙搬送装置８は、図２の構成図に示すように、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に巻き回され、往復動可能な搬送ベルト１４と、駆動ローラ１２より記録紙搬送方向の上流側に設けられた記録紙脱水手段１５を有する。搬送ベルト１４は図３（ａ）の部分断面図に示すように、有機フレキシベルトや不織布や織布のベルト１６に、イオン分極や電子分極を固定化したエレクトレット材料１７を均一に分散して埋設したり、（ｂ）に示すように、エレクトレット材料１７を局部的に埋設させている。
【００１７】
この搬送ベルト１４に有するエレクトレット材料１７は、有機材料または無機材料の陽イオン性や負イオン性の材料、あるいは陽極性や負極性の分子団、電気陰性度の異なるイオン元素または原子団を含ませて結晶化させ、電界と温度処理を与えて配向分極やイオン分極または電子分極を固定化させた材料である。有機材料としては、フッソ樹脂系を始めナイロン１１等の各種の樹脂を使用し、これらの樹脂の表面に、電子打ち込みやイオン打ち込みにより結晶構造に欠陥発生を誘起させて歪みを形成しイオン分極や電荷分極を行っている。特にポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やポリエステルはその結晶化が大きく、目的金属イオンをイオン打ち込み装置で選択的に打ち込んで組成化することができる。
【００１８】
無機材料としては、ＺｎＴｉＯ４−ＳｎＯ２Ｔｉ２，Ｆｅ２Ｏ３−ＮｉＯ，Ｚｎ２ＴｉＯ２，ＺｎＮｉＴｉＯ４，ＺｎＦｅ２Ｏ４，Ｋ２ＯＡｌ２Ｏ３，ＣａＯＡｌ２Ｏ３，ＢａＴｉＯ３，Ａｌ２Ｏ３ＴｉＯ２，ＭｇＯＡｌ２Ｏ３等多くの分極性無機材料がある。また、遷移金属系の添加により多価原子団によるイオン化や配向分極化が可能である。結晶構造としてはスピネル構造、ぺロブスカイト構造や焼結体の部分的に結晶化し、立方体、長方体、斜方体、菱面体等が存在する。
【００１９】
また、ＴｉＯ２，ＮｉＯ，Ａｌ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３，ＭｎＯ２，Ｃｏ２Ｏ３／ＣｏＯ，Ｓｎ２Ｏ３／ＳｎＯ，ＺｎＯ等の金属酸化物やＢａＯ，Ｋ２Ｏ，ＣａＯ，ＭｇＯ等のアルカリ土類元素化合酸化物と強誘電体や誘電体、または固体電解質材料を含むＺｒＴｉＯ４−ＳｎＯ２ＴｉＯ２，Ｆｅ２Ｏ３−ＮｉＯ，Ｚｎ２ＴｉＯ２、さらにＺｎＮｉＴｉＯ４，ＺｎＦｅ２Ｏ４，Ｋ２ＯＡｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２，ＣａＯＡｌ２Ｏ３，ＢａＴｉＯ３，Ａｌ２Ｏ３ＴｉＯ２，ＭｇＯＡｌ２Ｏ３等多くの分極性無機材料の混合組成において、特にアルカリ土類元素の化合物はその元素イオン団が陽イオンとして、他の無機材料が負イオンとして働き、その結晶性も大きく、イオン配向性が高い材料である。
【００２０】
記録紙脱水手段１５は、無機脱水材料又は有機脱水材料で形成された脱水ローラ１８と加圧ローラ１９を有する。この脱水ローラ１８を形成する無機脱水材料としては、例えばシリカゲルに代表されるＳｉＯ２や、活性アルミナであるＡｌ２Ｏ３、あるいはＺｎＯ，ＳｎＯ２，Ｍｇ２ＣＯ３，ＣａＣＯ３，天然ゼオライト及び合成ゼオライトである（１−ｎ）Ｎａ２Ｏ・ｎＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・７ＳｉＯ２，Ｂａ系−ゼオライト，Ｌｉ系−ゼオライト又はモレキュラシーブに類した材料がある。これらの脱水材料の粉末や微粉末をゴム系やエポキシ樹脂系等の粘着材や接着材を含有させて脱水ロール１８を作成したり、これらの脱水材料を表面にコーティングして脱水ロール１８を形成する。また、有機脱水材料は、住友化学工業のスミカゲル（商品名）や花王のワンダーゲル（商品名）等の架橋ポリアクリル酸塩を主体とする材料を使用し、これらの材料を表面にコーティングするか、これらに耐摩耗性や吸湿改善に無機材料を添加した材料を表面にコーティングして脱水ローラ１８を形成する。
【００２１】
この記録紙搬送装置８で記録紙２０を搬送するとき、給紙トレイ５から分離部２１で分離された記録紙２０は、記録紙脱水手段１５の脱水ローラ１８と加圧ローラ１９のニップ部を通るときに、記録紙２０に含まれている水分を脱水ローラ１８で脱水する。この記録紙２０の水分を脱水することにより記録紙２０に含まれている水分が少なくなり、記録紙２０の電気抵抗は１０１０〜１０１３Ω程度になる。この記録紙２０が搬送ベルト１４に接触すると、搬送ベルト１４のエレクトレット材料１７により記録紙２０に静電力が作用し、この静電力により搬送ベルト１４に記録紙２０を吸着する。この搬送ベルト１４で記録紙２０を静電吸着するとき、記録紙２０の電気抵抗が１０１０〜１０１３Ω程度であるから、搬送ベルト１４からの電荷移動量が少なく、搬送ベルト１４は記録紙２０を安定して静電吸着することができ、記録紙２０の搬送精度を高め、良質な画像を形成することができる。
【００２２】
この脱水ローラ１８で記録紙２０の水分の脱水を繰り返していると、脱水ローラ１８に含まれる水分が多くなる。そこで図４（ａ）に示すように、脱水ローラ１８にヒータ２２を内蔵したり、（ｂ）に示すように、脱水ローラ１８の近傍に赤外線ランプ２３を設けたり、あるいは脱水ローラ１８の金属軸に誘導コイルを設け、湿度センサで脱水ローラ１８に含まれる水分量を検出して、検出した水分量が一定基準を越えたとき、あるいは一定時間ごとに、ヒータ２２や赤外線ランプ２３あるいは誘導コイルで脱水ローラ１８を加熱したり、マイクロ波加熱等て脱水ローラ１８に含まれる水分を除去して乾燥すると良い。
【００２３】
このように脱水ローラ１８を乾燥して水分を除去することにより、記録紙２０から水分を確実に除去することができ、搬送ベルト１４で記録紙２０を安定して静電吸着して搬送することができる。
【００２４】
このように搬送ベルト１４で記録紙２０を静電吸着する前に、記録紙２０に含まれる水分を記録紙脱水手段１５の脱水ローラ１８で脱水しても、インクジェットプリンタ１のように記録ヘッド３からインクを吐出して記録紙２０に画像を形成する場合、インクに含まれる水分が搬送ベルト１４の表面に付着すると静電吸着力が低下する。そこで図５（ａ）に示すように、搬送ベルト１４に沿ってヒータを内蔵したベルト脱水ローラ２４を設けたり、（ｂ）に示すように、搬送ベルト１４の近傍に赤外線ランプ２５を設けたり、（ｃ）に示すように、搬送ベルト１４の間に感熱ヒータ２６を設けたり、あるいは駆動ローラ１２又は従動ローラ１３の金属軸に誘導コイルを設け、湿度センサで駆動ベルト１４に含まれる水分量を検出して、検出した水分量が一定基準を越えたとき、あるいは一定時間ごとに、ベルト脱水ローラ２４や赤外線ランプ２５や加熱ヒータ２６あるいは誘導コイルから搬送ベルト１４に熱を加えて乾燥し、表面の水分を除去すると良い。
【００２５】
このように搬送ベルト１４の表面に付着した水分が一定量を越えたとき又は定期的に除去することにより、搬送ベルト１４の静電吸着力を一定に保持することができ、記録紙２０を安定して搬送することができる。
【００２６】
さらに、図６に示すように、有機フレキシベルトや不織布や織布のベルト１６の表面にエレクトレット材料１７を貼り合せるとともに、フッ素樹脂系やシリコーン樹脂系の撥水性材料２７の薄膜を例えば０．１〜３μｍの厚さで被覆することにより、搬送ベルト１４の表面に付着した水分が内部に入り込むことを防ぐことができ、搬送ベルト１４をベルト脱水ローラ２４や赤外線ランプ２５や加熱ヒータ２６あるいは誘導コイル等で加熱乾燥したときの水分の除去を効率良く行うことができ、水分の影響で記録紙２０にコックリングが生じることを防いで、記録位置を変動させずに良質な画像を形成することができる。
【００２７】
また、フッ素樹脂系やシリコーン樹脂系の撥水性材料２７を０．１〜３μｍの厚さで被覆することにより、イオン種形成も少なく、水架橋化学結合が少ないから、静電吸着した記録紙２０の逆極性電荷を中和させることもなく、記録紙２０を安定して静電吸着することができる。
【００２８】
さらに、図７（ａ）に示すように、有機フレキシベルトや不織布や織布のベルト１６の表面にエレクトレット材料１７を貼り合せるとともに、多孔質シリカやゼオライト等の吸湿材料２８の薄膜を被覆することにより、インクに含まれる水分の吸収性を高めることができ、この水分をベルト脱水ローラ２４や赤外線ランプ２５や加熱ヒータ２６あるいは誘導コイル等による加熱で効率良く除去することができる。
【００２９】
さらに、図７（ｂ）に示すように、有機フレキシベルトや不織布や織布のベルト１６の表面に、炭酸カルシュウムや酸化マグネシュウム，リン酸カルシュウム等の潮解性材料２９を成膜し、その表面にエレクトレット材料１７を貼り合せるとともに、多孔質シリカやゼオライト等の吸湿材料２８の薄膜を被覆することにより、吸湿材料２８で吸湿した水分を潮解性材料２９で吸収して揮発させることができる。
【００３０】
前記説明では記録紙２０で吸湿した水分を記録紙脱水手段１５の脱水ローラ１８で除去する場合について説明したが、図８の構成図に示すように、搬送ベルト１４より記録紙２０の搬送方向の上流側に、記録紙２０の表面に吸着したり付着した水分に選択的に反応する材料を接触させる脱水性付与ローラ３０を設け、記録紙２０に脱水性を付与したから搬送ベルト１４で静電吸着して搬送するようにしても良い。この脱水性付与ローラ３０は、シランカップリング材料や脱水ローラ１８を形成する無機脱水材料を含有したり、その溶媒分散液を含浸し、これらの脱水材料を記録紙２０に接触させる。このように脱水材料を記録紙２０に接触させると、記録紙２０の吸湿が多い部分に脱水材料が付着し、その部分を高抵抗化する。したがって記録紙２０が搬送ベルト１４に接触したとき、搬送ベルト１４から電荷リークが生じることを防ぐことができ、記録紙２０を安定して搬送することができる。また、記録紙２０に画像を形成するときのインク滴の拡散を少なくすることができ、画素ドットをシャープにして良質な画像を形成することができるとともに裏写りを低減できる。
【００３１】
さらに、給紙トレイ５ａ，５ｂに収納された記録紙２０の吸湿量を湿度センサで検出したり、記録紙２０の電気抵抗を電気抵抗センサで検出して、検出した吸湿量が一定値を越えた場合や測定した記録紙２０の電気抵抗が一定値以下になったとき、給紙トレイ５ａ，５ｂ全体を誘導加熱やマイクロ波加熱等で加熱乾燥させたり、給紙トレイ５ａ，５ｂから分離されて搬送する記録紙２０を搬出口で個々に赤外線照射やヒータ加熱等で加熱乾燥させると、記録紙脱水手段１５の脱水ローラ１８で脱水する水分量を少なくすることができ、搬送ベルト１４に対する静電吸着性をより高めることができる。
【００３２】
また、前記説明はインクジェットプリンタ１における記録紙２０の搬送について説明したが、電子写真方式を使用した複写機やプリンタにも同様に適用することができる。
【００３３】
また、搬送ベルト１４にエレクトレット材料１７を有する場合について説明したが、外部電界を印加して電荷を与える静電搬送ベルトを使用した場合も、同様にして記録紙２０に対する静電吸着性を高めることができる。
【００３４】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、静電搬送ベルトより記録シートの搬送方向の上流側に、記録シートから水分を吸収する記録シート脱水手段を設け、記録シートから水分を除去して静電搬送ベルトに静電吸着させるようにしたから、記録シートを静電搬送ベルトに安定して静電吸着することができ、記録シートの搬送精度を向上することができる。
【００３５】
また、記録シート脱水手段は、無機又は有機材料による脱水剤を含有またはコーティングした脱水ローラを有することにより、記録シートから水分を迅速に吸収することができる。
【００３６】
また、記録シート脱水手段は、水分を吸収した脱水ローラを乾燥させる加熱手段を有し、脱水ローラに吸収した水分を蒸発させて、脱水ローラの水分吸収性を高めることができ、記録シートに含む水分を効率良く除去することができる。
【００３７】
さらに、静電搬送ベルトに付着した水分を除去する乾燥手段を有し、静電搬送ベルトに付着した水分を除去することにより、静電搬送ベルトの静電吸着性を高めることができる。
【００３８】
また、静電搬送ベルトの表面に撥水性材料をコーティングしたり、静電搬送ベルトの表面に吸湿性の大きい材料を被覆させることにより、静電搬送ベルトに付着した水分の除去を容易にすることができ、水分の影響で記録シートにコックリングが生じることを防いで、記録位置を変動させずに良質な画像を形成することができる。
【００３９】
また、静電搬送ベルトより記録シートの搬送方向の上流側に、記録シートの表面に有する水分に脱水材料を付着する脱水性付与手段を設け、記録シートの吸湿部に脱水材料を付着させて電気抵抗を高くすることにより、記録シートを静電搬送ベルトで搬送するときに、静電搬送ベルトから電荷リークが生じることを防ぐことができ、記録シートを安定して搬送することができる。また、記録シートにインク滴を吐出して画像を形成するときのインク滴の拡散を少なくすることができ、画素ドットをシャープにして良質な画像を形成することができるとともに裏写りを低減できる。
【００４０】
さらに、静電搬送ベルトにエレクトレット材料を有することにより、エレクトレット材料の固定した分極により記録シートを静電吸着でき、外部電界を印加する必要なしに記録シートを吸着して搬送できる。
【００４１】
この記録シート搬送装置を画像形成装置に設けることにより、記録シートを画像形成部に安定して搬送することができ、良質な画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のインクジェットプリンタの構成図である。
【図２】記録紙搬送装置の構成図である。
【図３】搬送ベルトの構成を示す部分断面図である。
【図４】脱水ローラの乾燥手段を有する記録紙搬送装置の構成図である。
【図５】搬送ベルトの乾燥手段を有する記録紙搬送装置の構成図である。
【図６】撥水性材料をコーティングした搬送ベルトの構成を示す部分断面図である。
【図７】吸湿性の大きい材料を被覆させた搬送ベルトの構成を示す部分断面図である。
【図８】脱水性付与手段を有する記録紙搬送装置の構成図である。
【符号の説明】
１；インクジェットプリンタ、２；インクカートリッジ、３；記録ヘッド、
５；給紙トレイ、７；印字部、８；記録紙搬送装置、１２；駆動ローラ、
１３；従動ローラ、１４；搬送ベルト、１５；記録紙脱水手段、
１６；ベルト、１７；エレクトレット材料、１８；脱水ローラ、
１９；加圧ローラ、２０；記録紙。
【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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【図７】
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【図８】
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