(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電ローラとアースローラ間に挟持されて走行する帯電ベルト上に記録媒体を静電吸着力によって吸着させ搬送する記録媒体搬送装置において、
前記帯電ベルトの表面電位を計測する表面電位センサからの値と前記帯電ベルトの表面電位の初期値とを比較し、
前記表面電位センサからの値が前記帯電ベルトの表面電位の初期値より低い場合は、さらに前記帯電ベルトの表面電位の経時変化による変動範囲を示すデータと比較して、
前記表面電位センサからの値が前記変動範囲以内よりもさらに低い場合に前記帯電ベルトをクリーニング装置により清掃することを特徴とする記録媒体搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記録媒体搬送装置を備えた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】
本発明は、記録媒体搬送装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、インクジェットプリンタを使用した印刷装置、インク式ラベルプリンタ等において、用紙やはがき等の記録媒体を搬送ベルトに静電吸着力によって吸着する記録媒体搬装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノズルからインクを吐出して搬送ベルト上の記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、記録ヘッドのノズル形成面をキャッピング可能に配置されたキャッピング部材及び搬送ベルトの搬送面を払拭可能に配置されたクリーナ部を一体に有するキャッピング・払拭部材と、キャッピング・払拭部材を記録ヘッドのノズル形成面と搬送ベルトとの間の第１位置及び第１位置から離間した待機位置である第２位置に設定可能な作動機構を有し、良好な記録を行うとともに、記録媒体を搬送する搬送ベルトのベルト面を良好に清掃するものが、特許文献１で知られている。
【０００３】
また、ノズル面に付着したインクを拭き取ったワイパブレードが、インク除去部に移動したときに、ワイパブレードに振動を与えてワイパブレードに付着したインクやゴミを確実に除去し、ワイパブレードを長期間安定して使用するようにしたものが、特許文献２で知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６３８０１号公報
【特許文献２】
特開２００２−０７９６８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
用紙やはがき等の記録媒体を高速度で搬送する際、記録媒体表面の平面性を高精度に維持できるプリンタ等の画像形成装置において、搬送している記録媒体を上面よりコロやローラ等で押圧することが行われるが、インクが乾燥していない状態であると、印刷した画像を乱したりローラに付着したインクが残り、次に印刷する記録媒体に付着する恐れがあり、画像形成装置としての機能を著しく損なう。
【０００６】
そこで、記録媒体を帯電ベルトに静電吸着して搬送することが提案されているが、静電吸着を使用した場合、帯電ベルト表面に用紙等の記録媒体を静電吸着して貼り付け搬送するので、前記した不具合は解決される。しかし、通常使用状態では問題ないが、帯電ベルト上で用紙ジャムを起こした場合等は、用紙が帯電ベルトから剥離し、剥離した帯電ベルト上に誤ってインクを印写してしまうことがある。また、静電吸着を利用していることから空気中の埃や紙粉等が帯電ベルト上に付着してしまい、それらが原因で記録媒体の搬送力が低下し問題となる。場合によっては、帯電ベルトに貼り付いている記録媒体が、帯電ベルト上の汚れ等で浮き上がり、浮き上がった記録媒体が記録ヘッドに接触し、記録ヘッドを破損する原因になるだけでなく、記録媒体やインクが無駄に消費されるので、環境に与える影響も少なくない。
【０００７】
本発明は、前記問題点を解決し、帯電ベルト上の汚れを絶えずチェックするとともに、帯電ベルト上の汚れを除去するクリーナ部分を設けることで、使用方法や使用環境及び経時変化に左右されることなく、帯電ベルト上の汚れを確実に除去し、帯電ベルトの帯電量を常に一定に保つことが可能で、高速且つ高画像品質を得ることを可能とする記録媒体搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の記録媒体搬送装置は、帯電ローラとアースローラ間に挟持されて走行する帯電ベルト上に記録媒体を静電吸着力によって吸着させ搬送する記録媒体搬送装置において、前記帯電ベルトの表面電位を計測する表面電位センサからの値と前記帯電ベルトの表面電位の初期値とを比較し、前記表面電位センサからの値が前記帯電ベルトの表面電位の初期値より低い場合は、さらに前記帯電ベルトの表面電位の経時変化による変動範囲を示すデータと比較して、前記表面電位センサからの値が前記変動範囲以内よりもさらに低い場合に前記帯電ベルトをクリーニング装置により清掃することを特徴とする。
【００２９】
請求項２の画像形成装置は、請求項１に記載の記録媒体搬送装置を備えたことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。なお、以下の実施の形態においては、画像形成装置の例としてインクジェットプリンタに基づいて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
図１は、本発明の実施例によるインクジェットプリンタの要部を示す全体構成説明図である。
図１に示すインクジェットプリンタにおいて、用紙や葉書等の記録媒体を高速且つ確実に搬送する搬送装置は、搬送ベルトとして機能する帯電ベルト１上に記録媒体を静電吸着力によって吸着させる基本機構を採用し、図示しない記録媒体を吸着して印字ヘッド８の下方に搬送し、印字ヘッド８が記録媒体に対しインクを吐出することによって画像が形成され、図１に示す排紙方向に排出される。
【００３１】
帯電ベルト１は、２層構造を有する無端状で、図示しない搬送モータによって駆動される駆動ローラ２及び従動ローラとして機能するアースローラ３間に張設されている。アースローラ３は接地電位とされ、対向して設けられた帯電ローラ４との間に帯電ベルト１を挟持し、電源基板５から所定の電圧を印加することによって、帯電ベルト１には所定の電荷が付与される。
【００３２】
印字ヘッド８の下流側には、帯電ベルト１の表面電位を計測する手段として表面電位センサ７を有し、表面電位センサ７が出力する表面電位センサ信号は、インクジェットプリンタ本体内に設置されたコントロール基板６に送られ、コントロール基板６は帯電ベルト１の表面電位を制御するコントロール信号を電源基板５に出力する。
【００３３】
帯電ベルト１の下方であって駆動ローラ２の下流側には、帯電ベルト１を清掃するクリーニングカセット９を装着するスペースが設置されており、クリーニングカセット９を装着することによりクリーナ面が帯電ベルト１の表面に接触し、帯電ベルト１上に付着するインク、埃、紙粉等を払拭する。また、クリーニングカセット９が所定の位置に装着されたことをセット検知センサ１０により検知し、セット検知センサ信号をコントロール基板６に出力する。
【００３４】
＜実施例１＞
帯電ベルト１は、使用条件や使用環境によっても異なるが、使用している間にインクや埃、または紙紛等で汚れる。インク汚れは、印字ヘッド８が誤って帯電ベルト１上へインクを印写してしまう場合や、印字ヘッド８の状態を維持する手段で定期的に行っている空吐出により発生するインクミスト等が原因となる。
【００３５】
帯電ベルト１は、帯電ローラ４により高電圧が印加されていることから、使用後にはベルト上に電荷が残留する。それが原因で、紙粉や埃を寄せ付け、長期間使用していない場合等は、帯電ベルト１上に付着する埃が原因で搬送品質をめまぐるしく低下させるだけでなく、搬送品質低下による用紙ジャムが多発する原因となる。本発明は、汚れ具合を表面電位センサ７等の検出手段を用いて検出し、帯電ベルト１がどのような状態であるかを判定するシステムを提供する。
【００３６】
図２は、帯電ベルトの状態（汚れ）を表面電位センサで検出し、帯電ベルトの状態を判定する制御ブロック図である。
図２に示す制御ブロック図において、帯電ベルト１の表面電位を表面電位センサ７で検出し、検出結果をコントロール基板６へ転送する。検出結果はアナログ値であることから、コントロール基板６内のＡＤ変換部１２でデジタル値に変換し、デジタル変換された値をＣＰＵ１５に転送する。
【００３７】
次に、ＲＡＭ１３はインクジェットプリンタ出荷時における帯電ベルト１の表面電位の初期値を格納しているので、その値を読み込み、表面電位センサ７からの値と比較する。この時、表面電位センサ７からの値が予め格納されている初期表面電位データより高い値の場合、帯電ベルト１が汚れていると考えられるが、経時変化により帯電ベルト１が傷ついたりしていることで、表面電位自体が低下することが分かっているので、さらに帯電ベルト１の経時変化による表面電位経時変化補正データをＲＯＭ１４から読みこみ、さらに比較する。比較の結果、経時変化による変動範囲以内であれば、そのままプリント状態へ移行するが、そうでなかった場合、つまり汚れが酷かった場合は、帯電ベルト１を清掃するように外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１６を通じて外部接続機器１８や表示基板１１を備えた表示パネル１９へその旨を通知する。
【００３８】
＜実施例２＞（以下、実施例２〜１０は参考例）
帯電ベルト１は、前記したように使用条件や使用環境によっても異なるが、使用している間にインク（インクミストも含む）や埃、または紙紛等で汚れる。
汚れを除去する方法として、帯電ベルト１を直接的に清掃することができる。直接清掃する方法としては、ゴムブレードや毛ブラシ、スポンジや綿状の材料を用いる。ゴムブレードを使用する場合、インク等の汚れをかき集めることはできるが、汚れ自体を除去することはできないので、帯電ベルト１の汚れ除去としては単体では不十分である。毛ブラシを使用する場合、毛ブラシ自体に静電気作用で紙粉等が溜まるため、本来の汚れを除去するのには適していない。その点、綿状の材料であれば、インクを吸い込むので帯電ベルト１に付着したインクの除去には適しているといえる。本発明では、クリーニング手段として綿状の材料を採用するのが望ましい。
【００３９】
＜実施例３＞
帯電ベルト１の汚れを除去する方法として、帯電ベルトを綿状の材料等で直接清掃することを実施例２で説明した。しかし、インクジェットプリンタに組み込まれたクリーニング機構の場合は、前記した課題で言及しているようにメンテナンスができないので、長期間の使用には適していない。本発明は、それを解消するために、ユニット式のクリーニング機構を設けることを特徴とする。クリーニング機構をユニット化し、クリーナ面をカセットケース内に収納したクリーニングカセット構成とすることで、クリーニングカセットのクリーニング効果が低下し始めたら、若しくはクリーニングカセットのクリーナ面の汚れが酷くなってきたら、新しいクリーニングカセットに交換する。これによりクリーニング効果をいつまでも維持することが可能となり、クリーニング効果の低下を解消することができる。
【００４０】
＜実施例４＞
実施例１で述べたように、帯電ベルト１からなる搬送ベルトは、様々な原因により、インクや埃、または紙紛等で汚れるので、搬送品質をめまぐるしく低下させるだけでなく、搬送品質低下による用紙ジャムが多発する原因となる。
逆に、表面電位センサ７の誤検知で帯電ベルト１が汚れているにもかかわらず、インクジェットプリンタ側からはクリーニング要求がないので、クリーニングできない事態が生じることがある。表面電位センサ７の誤検知とは、表面電位センサ７へ接続されているハーネスが何らかの原因で外れた場合や、表面電位センサ７に外的衝撃が加わったことによる破損等が考えられる。
【００４１】
このような事態を解決する手段として、インクジェットプリンタに図示しないクリーニングスイッチを設ける。使用方法は、表面電位センサ７の不具合で、期待通りの表面電位を検知できなかった場合、インクが排出される用紙の裏面に付着したり、または埃等の影響で搬送ジャムが多発するが、このような状態になったら、ユーザ判断でクリーニングカセット９をインクジェットプリンタに装着する。その状態で、インクジェットプリンタに予め用意されているクリーニングスイッチを押下する。これにより、クリーニングを手動で行うことが可能となり、インクジェットプリンタからの要求だけでなく、ユーザ判断でクリーニングを行うことが可能となる。
【００４２】
＜実施例５＞
クリーニングカセット９のクリーナ面は、スポンジや綿状の材料、ゴムブレード等が例示されるが、帯電ベルト１に付着したインクを拭き取ろうとした場合、そのどれもが完全に拭き取ることができない。インクを拭き取るには、インクを吸収することで帯電ベルト１に付着した汚れを完全に除去できる。そのためには、クリーナ面は綿状のものが都合良く、綿状のものであればインクを吸い取ることができるため、本発明のクリーニングカセットには最適である。
【００４３】
しかし、実際に行ってみると、汚れをある程度までは除去できるが、最終的にはインクを帯電ベルト１上に引き延ばしてしまい、完全に除去することはできない。そこで、クリーナ面の綿状の部分に、インクを帯電ベルトに定着させることなく浮かすことができる溶液を染みこませておく必要がある。これにより、インクが帯電ベルト１に定着しないので、帯電ベルト１に付着したほぼ全てのインクをクリーニングカセット９で除去することが可能となる。ここで、溶液とは、インクの物性により様々な種類のものがあるが、アルコールが含まれている溶液が特に望ましい。
【００４４】
＜実施例６＞
前記したように、帯電ベルト１からなる搬送ベルトは、様々な原因により、インクや埃、または紙紛等で汚れるので、搬送品質をめまぐるしく低下させるだけでなく、搬送品質低下による用紙ジャムが多発する原因となる。この不具合を解消する手段として、本発明はクリーニングカセット方式を採用することになったが、クリーニングカセット９が装着されたことを検出する手段がなかった。
【００４５】
そこで、本実施例では、クリーニングカセット９が装着されたことを検出するセット検知センサ１０を設けた。セット検知センサ１０には、光反射センサ、光透過式センサ、機械的接点で構成されたスイッチ、及びコネクタ接続等が例示される。予めインクジェットプリンタ本体側にセット検知センサ１０を設けることで、クリーニングカセット９を装着した時にセット検知センサ１０がそれを検出するので、装着不良による問題は解消できる。また、従来はユーザ判断でインクジェットプリンタに設けられているクリーニングスイッチでクリーニング動作に移行するトリガとしていたが、インクジェットプリンタ側にセット検知センサ１０を設けたことで、クリーニングカセット９が装着された時点で自動的にクリーニングモードに移行できる。
【００４６】
＜実施例７＞
前記したように、帯電ベルト１からなる搬送ベルトは、様々な原因により、インクや埃、または紙紛等で汚れるので、搬送品質をめまぐるしく低下させるだけでなく、搬送品質低下による用紙ジャムが多発する原因となる。この不具合を解消する手段として、必要時にクリーニングカセット９を装着する方式を採用することになったが、クリーニング後はクリーナ面に染みこませてある溶液の影響で帯電ベルト１が湿り、搬送系に重大な問題を引き起こすことが考えられる。
【００４７】
このような問題を解消する手段として、クリーニング終了後に帯電ベルト１が乾燥するまでの時間をカウントする内部時間カウンタ１７をコントロール基板６内に設け、カウントを行う。乾燥するまでの時間とは、予めインクジェットプリンタを設置する使用環境範囲内の全てで乾燥するまでの時間を計測しておき、乾燥までの最大時間をカウント時間としている。また、カウント中はインクジェットプリンタから外部接続機器（例えば、パソコン（ＰＣ））１８へ乾燥中であることを通知する。その時に、インクジェットプリンタ側としては外部接続機器１８からプリント命令が入力されても受け付けないよう制御する。そして、カウント終了後にはインクジェットプリンタから外部接続機器１８へプリント可能であることを通知する。
【００４８】
図３は、帯電ベルトをクリーニングする際の処理を示す制御シーケンス図である。
インクジェットプリンタの電源が投入されると、イニシャル動作が行われ、帯電ベルトが回転するとともに印字ヘッドを搭載したキャリッジのイニシャル動作が行われ、この間に帯電ベルトの表面電位を表面電位センサによりｎ回計測する。表面電位センサの計測値に基づき帯電ベルトに汚れがあるか否かをチェックし、汚れがないと判定されると、通常動作のシーケンス動作に移行する。
汚れが所定の程度より高い場合、クリーニング要求を出力し、インクジェットプリンタの操作パネル上のＬＥＤを点灯しエラー表示を行うとともに、外部接続機器にクリーニング要求命令を出力する。
【００４９】
クリーニング要求が出力されると、クリーニングカセットが装着されたか否かをチェックし、ユーザがクリーニングカセットを装着し、クリーニングカセットが装着されたことが検出されると、帯電ベルトのクリーニングを開始する。このとき、外部接続機器にはクリーニングを実施することを通知する。
次に、帯電ベルトを所定量回転させ、クリーニングカセットによってクリーニングを行い、クリーニングを終了するとその旨を外部接続機器に通知し、クリーニングカセットを取り出すことを要求通知する。
クリーニングカセットが取り出されたか否かをチェックし、取り出されたことが検出されると、帯電ベルト乾燥待ちタイマがセットされ、外部接続機器には帯電ベルトの乾燥待ち中であることを通知する。
【００５０】
帯電ベルト乾燥待ちタイマがタイムカウント終了すると、外部接続機器に対する乾燥待ち通知を解除し、クリーニングが連続して３回実施されたか否かをチェックする。クリーニングが連続して３回実施された場合は、外部接続機器へエラー通知を行い、依然として帯電ベルトに汚れ存在することを表示して処理を終了する。
帯電ベルトのクリーニングが連続して３回実施されていない場合は、イニシャル動作へ戻り、クリーニング処理を繰り返す。
なお、通常動作シーケンスにおいて、プリント動作を実行中に給紙ジャムが発生した場合、外部接続機器にジャム用紙の除去を要求する通知を行い、ジャム用紙の除去が行われたか否かをチェックする。ジャム用紙の除去が完了したら、イニシャル動作へ移動する。
【００５１】
＜実施例８＞
従来のクリーニング機構の不具合を解消する手段として、本実施例においては、クリーニングカセット９にクリーニングカセットのクリーナ面を保護する目的のキャップを設ける。キャップの機能や効果としては、クリーニングカセット９のクリーナ面を埃や汚れから保護する用途として存在するだけでなく、長期間の保存にも効果がある。キャップの形状としては、埃や汚れからクリーナ面を保護する機能を満足していれば、どのような形状でも良い。但し、保管時にキャップが外れてしまうと、クリーナ面の維持ができなくなるので、少なくとも簡単に外れない構造でなければならない。簡単に外れない構造としては、ロック式やパッキン式が例示される。
【００５２】
＜実施例９＞
キャップの外し忘れや、キャップを外したりすることによる、キャップを紛失する不具合は、キャップを取り外さなければならない構成自体に問題がある。それを解消する手段として、本実施例においては、キャップとクリーニングカセットの一体型を提案する。クリーニングカセット９自体にキャップが付いていて、さらにロック状態なので、通常はユーザがキャップを開けて中のクリーナ面を触ったりすることはできないような構造となっている。
【００５３】
クリーニングの際は、そのクリーニングカセット９をインクジェットプリンタの所定位置に差し込む過程で、インクジェットプリンタ側の機構によりクリーニングカセット９のキャップのロックを解除する。さらに奥へ、クリーニングカセット９を差し込んでいくと、ロックの解除されたキャップを開放する機構があり、クリーニングカセット９のクリーナ面が露出するようになっている。最後までクリーニングカセット９を差し込むことで、クリーナ面が帯電ベルト１に接触し、クリーニング可能な状態となる。
【００５４】
逆に、クリーニングカセット９を取り外す場合は、クリーニングカセット９を把持して外していくと、まずキャップが閉まり、クリーニングカセット９にキャップされる。さらに引き抜いていくと、キャップのロックが解除状態からロック状態に変化し、完全にロックされる。つまり、インクジェットプリンタからクリーニングカセット９を引き抜いたときは、キャップがロック状態となっていて、ユーザがキャップを閉め忘れたりすることはないようになっている。
【００５５】
＜実施例１０＞
帯電ベルト１の汚れが酷い場合、クリーナ表面で拭き取ったインクが付着するため、汚れを除去する効果は減少する。それらを解決する手段として、クリーニングカセットのクリーナ面が常に清浄な状態になっていることが必要である。それを実現させる手段として、本実施例では、クリーニングカセットのクリーナ面を固定せずに可動式にし、クリーナ自体も連続した構成（無端状）に変更する。
【００５６】
図４は、クリーニングカセットの例を示す図で、図４（Ａ）はクリーニングカセットの外観を示す側面図、図４（Ｂ）はクリーニングカセットの内部構成を示す斜視図である。
クリーニングカセット９のカセットケース２０内には、ローラ２２，２３間に掛け渡された無端状のクリーナ面２１が収納されている。一方のローラ２２には、クリーニングカセット９がインクジェットプリンタの所定位置に装着されたとき、インクジェットプリンタ内の駆動ギアに噛み合い、クリーナ面２１を駆動するギア２４が設けられている。
クリーナ面２１を可動式にすると、汚れていない部分が帯電ベルト１と接触するので、さらなる汚れを除去することが可能となる。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１の記録媒体搬送装置においては、帯電ベルトの汚れ具合を自動検出することで、帯電ベルトの清掃時期を装置が自動で判断し、ユーザにとって最良のタイミングで清掃することが可能となる。
【００６７】
請求項２の画像形成装置においては、帯電ベルト上の汚れを確実に除去することで、帯電ベルトの帯電量を常に一定に保つことが可能で、高速且つ高画像品質を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例によるインクジェットプリンタの要部を示す全体構成説明図である。
【図２】  帯電ベルトの状態を表面電位センサで検出し、帯電ベルトの状態を判定する制御ブロック図である。
【図３】  帯電ベルトをクリーニングする際の処理を示す制御シーケンス図である。
【図４】  クリーニングカセットの例を示す図で、図４（Ａ）はクリーニングカセットの外観を示す側面図、図４（Ｂ）はクリーニングカセットの内部構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…帯電ベルト、２…駆動ローラ、３…アースローラ、４…帯電ローラ、５…電源基板、６…コントロール基板、７…表面電位センサ、８…印字ヘッド、９…クリーニングカセット、１０…セット検知センサ、１１…表示基板、１２…Ａ／Ｄ変換部、１３…ＲＡＭ、１４…ＲＯＭ、１５…ＣＰＵ、１６…外部Ｉ／Ｆ、１７…内部時間カウンタ、１８…外部接続機器、１９…表示パネル、２０…カセットケース、２１…クリーナ面、２２…駆動ローラ、２３…従動ローラ、２４…ギア。
【図１】
0004502174.tif 000002
【図２】
0004502174.tif 000003
【図３】
0004502174.tif 000004
【図４】
0004502174.tif 000005