(57)【要約】【課題】  静電吸着で用紙を搬送する搬送ベルトを帯電するための帯電ローラに軸受を介して高圧を供給した場合に、抵抗変動が大きくなって、安定した静電吸着のための帯電を行うことができない。【解決手段】  高圧電源２６５から軸受加圧スプリング２６４及び導電性の軸受２６２を介して帯電ローラ２６の軸部２６２の周面に高圧を供給する第１の給電路と、高圧電源２６５から軸受加圧スプリング２６４及び高圧供給用板バネ２６８を介して、導電性の軸受２６２を介することなく、帯電ローラ２６の軸部２６２の軸端面に高圧を供給する第２の給電路とを有し、第２の給電路を介して流れる電流が第１の給電路を介して流れる電流よりも大きくなる構成として、軸受を介する給電路を従たる給電路とした。【選択図】  図５
2005132538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状の搬送ベルト表面を帯電ローラで帯電させて用紙を搬送する用紙搬送装置において、前記帯電ローラの回転軸を支持する導電性の樹脂からなる軸受を介して帯電用の高圧を供給する第１給電路と、前記軸受を介することなく前記帯電ローラの回転軸に帯電用の高圧を供給する第２給電路とを有し、前記帯電ローラに高圧を供給するときに第２給電路に流れる電流が第１給電路に流れる電流よりも大きい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、前記第２給電路には、前記帯電ローラの回転軸の端面に摺動可能に接触する高圧供給用板バネを備え、この高圧供給用板バネは前記軸受の外周面に保持されていることを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の用紙搬送装置において、前記高圧供給用板バネは前記帯電ローラの回転軸の端面にバネ力によって押し付けられていることを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の用紙搬送装置において、前記高圧供給用板バネの前記帯電ローラの回転軸の端面との接触幅が前記軸受に形成されたスリットの幅よりも狭いことを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項５】
無端状の搬送ベルト表面を帯電させて用紙を搬送する用紙搬送装置を備え、前記用紙に液滴吐出ヘッドから液滴を吐出し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４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、特に搬送ベルトに用紙を静電吸着して搬送する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／ファクシミリ／複写機の複合機などの各種画像形成装置として、記録液を吐出する液滴吐出ヘッドを記録ヘッドとして備え、この記録ヘッドから吐出される液滴を用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、現像剤、その他の記録液が付着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。）に着弾させて画像を形成するものが知られている。
【０００３】
ところで、このような画像形成装置においては、少なくとも用紙を副走査方向に間歇的に搬送し、用紙を停止させて主走査方向に走査する記録ヘッド或いはライン型の記録ヘッドによって１行（副走査方向のノズル列の幅）分の記録を行うことを繰り返して画像を形成する。そのため、画像品質を向上するためは用紙を高精度に送ることが必要になる。
【０００４】
また、液滴を用紙に着弾させて画像を形成するため、用紙の平面度を向上させる必要があるが、普通紙に印字した場合には、記録液に含まれる水分によって、紙の繊維が膨潤し波状に変形してしまい、液滴の着弾位置にずれが生じてしまうことになる。
【０００５】
そこで、用紙の平面性を維持するために、無端状の帯電ベルト（搬送ベルトという。）を備え、搬送ベルト表面を帯電して用紙を静電吸着させ、この状態で搬送ベルトを周回させることで用紙を搬送することにより、用紙の搬送ベルトからの浮き上がりを防止して、高い平面性を維持できるようにした画像形成装置が知られている。
【０００６】
ところで、このように搬送ベルトを帯電するために、搬送ベルトに接触する帯電ローラに高圧を印加することによって搬送ベルトを帯電させる接触帯電装置が一般的に用いられるが、この場合、搬送ベルトによる高精度で安定した用紙送りを行うためには、帯電ローラによる帯電も安定して行われる必要があり、帯電ローラに対する高圧の給電も安定して行われなければならない。
【０００７】
従来、感光体などの像担持体を帯電する接触帯電装置に対する給電を行う給電装置としては、特許文献１に開示されているようなものがある。この給電装置は、高圧電源から帯電ローラに対して給電する給電路として、帯電ローラの回転軸を受ける軸受を介して回転軸を含む軸部に給電する経路と、帯電ローラの回転軸を受ける軸受を介することなく直接回転軸を含む軸部に給電する経路とを有しているものである。
【特許文献１】特開平１０−１０４９１２号公報
【０００８】
また、同様に、感光体などの像担持体を帯電する接触帯電装置として、特許文献２に開示されているようなものがある。この接触帯電装置も、上記特許文献１の給電装置と同様に、高圧電源から帯電ローラに対して給電する給電路として、帯電ローラの回転軸を受ける軸受の外周面を介して回転軸を含む軸部に給電する経路と、帯電ローラの回転軸を受ける軸受の外周面を介することなく直接回転軸を含む軸部の外周面に給電する経路とを有しているものである。
【特許文献２】特開平１１−２０７１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来の給電装置及び接触帯電装置は、いずれも帯電ローラに対する２つの給電路を確保することによって、いずれか一方の給電路に支障を来した場合でも他方の給電路からの給電を確保できるようにしている。
【００１０】
ところで、帯電ローラの軸受は、摺動性の確保、コストの面から導電性を有する樹脂で形成されたものであることが好ましいが、導電性を有する樹脂は、抵抗値が不安定でバラツキが大きく、摺動部での給電に際してその抵抗変動が大きくなり、電波ノイズが発生し易くなる。
【００１１】
そのため、像担持体に対する帯電を意図する従来技術のように、帯電ローラに対して２系統の給電路を確保して、２系統とも同じように給電するのでは、軸受を介して給電する側の給電の変動が大きくなり、帯電ローラに印加される高電圧の電圧変動が大きくなり、用紙搬送装置の搬送ベルトを帯電させる場合に、搬送ベルト上に均一な電荷を形成することができず十分な用紙吸着力を得ることができず、高精度に安定した用紙の搬送を行うことができないという課題がある。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、用紙を高精度に安定して搬送できる用紙搬送装置及びこの用紙搬送装置を備えることで高画質画像を形成することができる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】
【００１３】
本発明に係る用紙搬送装置は、搬送ベルトを帯電させるための帯電ローラの回転軸を支持する導電性の樹脂からなる軸受を介して帯電用の高圧を供給する第１給電路と、軸受を介することなく帯電ローラの回転軸に帯電用の高圧を供給する第２給電路とを有し、帯電ローラに高圧を供給するときに第２給電路に流れる電流が第１給電路に流れる電流よりも大きい構成としたものである。
【００１４】
ここで、第２給電路には、帯電ローラの回転軸の端面に摺動可能に接触する高圧供給用板バネを備え、この高圧供給用板バネは軸受の外周面に保持されていることが好ましい。また、高圧供給用板バネは帯電ローラの回転軸の端面にバネ力によって押し付けられていることが好ましい。さらに、高圧供給用板バネの帯電ローラの回転軸の端面との接触幅が軸受に形成されたスリットの幅よりも狭いことが好ましい。
【００１５】
本発明に係る画像形成装置は、記録ヘッドから吐出される記録液の液滴で画像が形成される用紙を搬送する用紙搬送装置として、本発明に係る用紙搬送装置を備えたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係る用紙搬送装置を含む本発明に係る画像形成装置の一例を示す全体説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置は、インクジェット記録装置であって、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。
【００１７】
このキャリッジ３には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）などの複数色の記録液の液滴を吐出する少なくとも４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド７を、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。
【００１９】
また、ここでは、各色の液滴を吐出するための、複数の記録ヘッドをキャリッジ３に搭載しているが、各色の液滴を吐出するための複数のノズル列を有する１又は複数の記録ヘッド７を設ける構成とすることもできる。
【００２０】
さらに、キャリッジ３には、記録ヘッド７に各色の記録液として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。
【００２１】
一方、給紙トレイ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。
【００２２】
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。
【００２３】
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（用紙）搬送方向：副走査方向）に周回するように構成している。
【００２４】
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。
【００２５】
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）。
【００２６】
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。この搬送ローラ２６に対する給電を行うための構成については後述する。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。
【００２７】
また、搬送ベルト２１の裏側には、記録ヘッド７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。
【００２８】
さらに、キャリッジ３の前方側には、図１に示すように、スリット又はライン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のスリット又はライン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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
さらに、図示しないが、キャリッジ３の走査方向両側の非印字領域には、記録ヘッド７のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構を配置している。この維持回復機構は、記録ヘッド３のノズル面をキャピングするためのキャップ部材と、ノズル面をワイピングするためのワイパーブレード等とを備えている。
【００３２】
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。
【００３３】
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が搬送ベルト２１に静電的に吸着され、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。
【００３４】
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５４に排紙する。
【００３５】
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５４に排紙する。
【００３６】
そこで、この画像形成装置における用紙搬送装置を構成する帯電ベルトに高電圧を印加するための構成について図３ないし５を参照して説明する。なお、図３は搬送ベルトを側面側から見た説明図、図４は搬送ベルトを正面側から見た説明図、図５は図４の要部拡大説明図である。
【００３７】
帯電ローラ２６の両端の軸部２６１、２６１はそれぞれ軸受２６２、２６２によって回転自在に支持され、各軸受２６２と固定部２６３との間に、帯電ローラ２６を搬送ベルト２１側に加圧するための軸受加圧スプリング２６４、２６４を介装している。ここで、少なくとも片側（高圧電源と導通接続する側）の軸受２６２は、導電性を有する樹脂から形成した軸受であり、この軸受２６２と軸受加圧スプリング２６４とは電気的には導通関係にある。
【００３８】
そして、帯電ローラ２６に高圧を印加するための高圧電源２６５の出力側を、高圧供給ケーブル２６６を介して中継部材２６７に接続し、この中継部材２６７に一方の軸受加圧スプリング２６４を接続している。これにより、高圧電源２６５から軸受加圧スプリング２６４及び導電性の軸受２６２を介して帯電ローラ２６の軸部２６２の周面に高圧を供給する第１の給電路が構成される。
【００３９】
また、軸受２６２の軸方向開口から帯電ローラ２６の軸部２６２の端面（軸端面）に摺動可能に接触する導電性を有する高圧供給用板バネ２６８を、軸受２６２の外周部に保持し、バネ力で帯電ローラ２６の軸部２６２の軸端面に押し付けて設けている。この高圧供給用板バネ２６８は軸受加圧スプリング２６４とは電気的には導通関係にある。これにより、高圧電源２６５から軸受加圧スプリング２６４及び高圧供給用板バネ２６８を介して、導電性の軸受２６２を介することなく、帯電ローラ２６の軸部２６２の軸端面に高圧を供給する第２の給電路が構成される。なお、高圧供給用板バネ２６８に代えて、軸部２６２に接触するブラシ、金属針金などを用いることもできる。
【００４０】
ここで、高圧供給用板バネ２６８を介する第２の給電路の抵抗値が軸受２６２を介する第１の給電路の抵抗値よりも小さくなるように、高圧供給用板バネ２６８を形成する部材及び軸端面との接触抵抗を設定している。また、高圧供給用板バネ２６８の帯電ローラ２６の軸部２６２の軸端面と接触する接触部位２６９は少なくとも線接触で軸端面と接触する構成とし、この接触部位２６９の幅は軸受２６２に形成したスリット２７０よりも幅を狭く形成している。
【００４１】
なお、帯電ローラ２６の高圧を供給する軸部２６１と反対側の軸部２６１に対応する搬送ローラ２７の軸部２７１には、図４に示すように、接触部材２７１をバネ力で押し付けた配置とし、この接触部材２７１をアースに接続することによって、搬送ローラ２７のアース部材としている。
【００４２】
このように構成したので、高圧電源２６５から出力される高圧は、第１の給電路及び第２に給電路を介して、帯電ローラ２６の軸部２６１の外周面又は軸端面から帯電ローラ２６に供給される。このとき、第１の給電路よりも第２の給電路の抵抗値を小さくしているので、第２の給電路を介して流れる電流の方が第１の給電路を介して流れる電流よりも大きくなる。
【００４３】
つまり、この装置では、第１、第２の給電路を介して帯電ローラ２６に高圧を供給するが、軸受２６２を介しない第２の給電路が主たる給電路となり、軸受２６２を介する第１の給電路が従たる給電路となり、主従関係を持たせた２つの給電路を有していることになる。そして、高圧供給用板バネ２６８の接触抵抗が経時的に増加するなどの要因が発生したときには、第１の給電路から補完的に帯電ローラ２６への給電が行われることになる。
【００４４】
したがって、軸受２６２として導電性を有する樹脂で形成された軸受を使用して帯電ローラ２６との摺動性を確保しつつ、導電性を有する樹脂からなる軸受が有している、抵抗値が不安定でバラツキが大きく、摺動部での給電に際してその抵抗変動が大きくなり、電波ノイズが発生し易くなるという不都合を回避して、しかも、軸受を介さない給電路の抵抗値が増加した場合に補完的に軸受を介した給電が行われるようにすることができる。
【００４５】
これによって、導電性の樹脂からなる軸受を介して給電することによる不安定さを防止できるので、搬送ベルトに対する安定した帯電を行うことができて、搬送ベルトで搬送する用紙を安定した静電吸着力によって搬送することができ、用紙の送り精度が向上して画像品質が向上する。
【００４６】
なお、本発明は、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができ、また、インク以外の液体である記録液を用いた画像形成装置にも適用することができる。さらに、画像形成装置以外の用紙を搬送するための用紙搬送装置にも適用することができる（この場合の用紙は、例えば原稿を含む意味である。）。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の機構部の概略を示す構成図である。
【図２】同機構部の要部平面説明図である。
【図３】同画像形成装置における用紙搬送装置を構成する帯電ベルトに高電圧を印加するための構成を説明する側面説明図である。
【図４】同じく正面説明図である。
【図５】同じく図４の要部拡大説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
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
２６１…軸部
２６２…軸受
２６４…軸受加圧スプリング
２６５…高圧電源
２６８…高圧供給用板バネ
【図１】
2005132538.tif 000003
【図２】
2005132538.tif 000004
【図３】
2005132538.tif 000005
【図４】
2005132538.tif 000006
【図５】
2005132538.tif 000007