【手続補正書】
【提出日】平成19年5月22日(2007.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】
シートの搬送方法及び記録装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを静電気力で吸着するための複数の電極を設けた搬送ベルトを有するシートの搬送方法において、
前記電極を、それぞれ異なる電位が印加される短冊状の複数の第１電極及び複数の第２電極から構成し、該第１電極及び第２電極を前記搬送ベルトの移動方向と交差する方向に交互に櫛歯状に配置し、
吸着力を発生させるために前記第１電極には正の直流バイアス電圧をかけた交流電圧を印加し、前記第２電極には負の直流バイアス電圧をかけた交流電圧を印加することを特徴とするシートの搬送方法。
【請求項２】
前記交流電圧は、正弦波、三角波、ノコギリ波、矩形波のいずれかを用いることを特徴とする請求項１に記載のシートの搬送方法。
【請求項３】
前記交流電圧の振幅をＶとし、前記直流バイアス電圧をＶｂとすると、１／３Ｖｂ≦Ｖ≦３Ｖｂの関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のシートの搬送方法。
【請求項４】
シート搬送手段を有し、シートに記録を行なう記録装置において、前記シート搬送手段は、シートの搬送に請求項１乃至請求項３に記載のシートの搬送方法を用いることを特徴とする記録装置。
【請求項５】
前記記録装置は、記録ヘッドが信号に応じてインクを吐出して記録することを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドとしてシートの幅以上のノズル列を有することを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドとして、サーマルタイプの記録ヘッドを用いることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の記録装置。
【請求項８】
シートの幅以上のノズル列を有する記録ヘッドと、搬送方向に対し直交する櫛歯形状の電極を有する前記シートの搬送ベルトとを有し、前記記録ヘッドの下を１つの前記電極が通過する間に、少なくとも２つ以上表面電位の極大値が存在するように前記電極に与える電圧を変化させることを特徴とするシートの搬送方法及び記録装置。
【請求項９】
シートの幅以上のノズル列を有する記録ヘッドと、シートを吸着して搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルト内に設けられ、該搬送ベルトの表面に被給電部を備える複数の電極と、前記電極の被給電部に給電を行なう給電手段と、を有し、前記電極を、それぞれ異なる電位が印加される短冊状の第１電極及び第２電極から構成し、該第１電極及び第２電極の複数を前記搬送ベルトの移動方向と交差する方向に交互に櫛歯状に配置したシート吸着搬送装置を有する記録装置において、前記第１電極には正の直流バイアス電圧をかけた交流電圧が印加され、前記第２電極には負の直流バイアス電圧をかけた交流電圧が印加され、前記搬送ベルトの移動速度Ｖ（ｍｍ）を前記交流電圧の周波数ｆ（Ｈｚ）で割った値Ｖ/ｆが２以下であることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置、該記録装置におけるシートの搬送方法、に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置において、フルラインタイプの記録ヘッドを用いたタイプがあり、高速かつ高画質の記録が可能である。この記録装置の導電性の電極を設け、電荷を与えて静電気力を発生させ、搬送物を吸着させて搬送させる方法が一般的に知られている。
【０００３】
図４と図５を用いて説明する。図４は搬送ベルトの断面図である。導電樹脂からなる第１電極36ａ、第２電極36ｂ、ベース層36ｃ、表層、で構成されている。図５において、給電手段は、電荷を供給する給電ブラシ51、給電電極52、支持部材53で構成されており、給電ブラシ51は、被給電部36ｅに接している。表層と被給電部36ｅはフラットになっている。給電ブラシ51からの電極36ａへ電荷が常に供給され、静電気力が発生する。これによって、常に良好な吸着力を発生させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまでの搬送装置では、一般に常に同じ電圧を櫛歯電極に供給するために、インクミストが電極付近に吸い寄せられて画像が汚れる、あるいは、インク滴の着弾位置がずれて画像が乱れる等の問題があった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、シートに対するミストの付着やインク滴の着弾ずれを防止することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための、本発明の代表的な構成は、シートを静電気力で吸着するための複数の電極を設けた搬送ベルトを有するシートの搬送方法において、前記電極を、それぞれ異なる電位が印加される短冊状の複数の第１電極及び複数の第２電極から構成し、該第１電極及び第２電極を前記搬送ベルトの移動方向と交差する方向に交互に櫛歯状に配置し、吸着力を発生させるために前記第１電極には正の直流バイアス電圧をかけた交流電圧を印加し、前記第２電極には負の直流バイアス電圧をかけた交流電圧を印加することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明の給電手段の説明図である。給電手段は、給電ブラシ51、給電電極52、支持部材53により構成されている。図の右側が給紙側、左側が排紙側であり、記録紙Ｐ（シート）は右から左へ搬送される。給電ブラシ51はベルトの被給電部に接し、電圧をベルトの被給電部に供給する。
【０００８】
図２は給電手段、シート搬送手段として搬送ベルト、記録手段としての記録ヘッド７との位置関係を示した説明図である。搬送された記録紙Ｐはベルトに吸着される。そして、記録ヘッド７Ｙの下を通過し始める位置では、所定の電圧で吸着されている。各々の記録ヘッドの間隔は２ｃｍであり、搬送方向の記録ヘッドの幅は２ｃｍである。また、給電電極52の長さは２０ｃｍだが、この長さは最上流の記録ヘッド７Ｙの手前から最下流の記録ヘッド７Ｋまで給電できる必要十分な長さである。
【０００９】
図３は搬送ベルト31と吸着力発生手段36の説明図である。ちょうど本体装置で真上からベルトを見た様子である。吸着力発生手段36は、第１電極36ａと第２電極36ｂで構成される。第１電極36ａ及び第２電極36ｂは、短冊状の形状を有し、搬送ベルト31の幅方向に平行に複数設置されている。これらは、図のようにベルト搬送方向と直交する方向で向かい合って櫛歯形状を構成している。
【００１０】
搬送ベルト31の搬送方向の両側には、第１電極36ａの被給電部（第１被給電部）36ｅ１が搬送ベルト31の移動方向の右端部側に、第２電極36ｂの被給電部（第２被給電部）36ｅ２が搬送ベルト31の移動方向の左端部側に位置するように、各電極36ａ、36ｂの幅より長い距離を有して設けられている。また各被給電部36ｅに所定の圧力で接触する導電性の給電ブラシ51が設けられている。
【００１１】
この給電ブラシ51によって、不図示の高圧電源から被給電部36ｅ１に正のバイアス電圧がかけられた交流電圧が印加されている。被給電部36ｅ２は負のバイアス電圧がかけられた交流電圧が印加されている。なお、給電ブラシ51は体積抵抗率が１０5Ωｃｍ以下の導電材料が好ましい。
【００１２】
図４は吸着力発生手段36の吸着力の発生についての説明図である。電極36ａに電圧が与えられると電気力が矢印の方向に発生して、電気力線が形成される。そして、電極36ａと電極36ｂとの間の電位差によって、搬送ベルト31の上方に吸着力が発生し、搬送ベルト上の記録紙Ｐは吸着される。ここで、本発明では体積抵抗率をベース層36ｃより表層36ｄを大きくしてあるため、発生する電気力線は搬送ベルト31上面の方が大きくなり、シートの吸着力を大きくすることができる。
【００１３】
図５は給電手段から搬送ベルトへの給電の説明図である。吸着力発生手段36は導電金属からなる電極36ａ、電極36ｂ、ベース層36ｃ、表層36ｄ、被給電部36ｅ、給電ブラシ51、給電電極52、支持部材53で構成されている。被給電部36ｅは表層36ｄと同一平面になっている。給電ブラシ51は被給電部36ｅと一定の圧力で接し、給電する。電極36ａ及び電極36ｂは誘電材質からなるベース層36ｃと表層36ｄとで挟まれることにより、保護されて設けられている。
【００１４】
ベース層36ｃの体積抵抗率は１０12から１０17Ωｃｍ、表層36ｄの体積抵抗率は１０9から１０14Ωｃｍの共にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ＰＴＦＥ、ＰＦＥ、ＰＶｄＦ、ポリイミド、シリコーン樹脂等の合成樹脂から構成されている。また、被給電部36ｅの体積抵抗率は１０-1から１０5Ωｃｍのカーボン入り導電性合成樹脂や銀、銅粉が混合された導電ペーストで構成されている。また、表層36ｄ及び被給電部36ｅの上面はフッ素樹脂加工などの処理を施して、撥水性をさらに向上させても良い。
【００１５】
図６は本発明の記録装置全体構成の断面を示す。この図で給紙部、搬送部、記録ヘッド部、排紙部の説明をする。給紙部は記録紙Ｐを積載する圧板21と記録紙Ｐを給紙する給送回転体22がベース20に結合された回転軸を中心に回転可能で、圧板バネ24により給送回転体22に付勢される。圧板21には記録紙Ｐの重送を防止する摩擦係数の大きい不図示の分離パッドと記録紙を分離する不図示の分離爪がある。圧板21と給送回転体22の当接を解除する不図示のリリースカムが設けられている。
【００１６】
前記構成において待機状態ではリリースカムが圧板21を押し下げている。これにより圧板21と給送回転体22の当接は解除されている。そして、この状態で搬送ローラー32の駆動力が、ギヤなどにより給送回転体22及びリリースカムに伝達されると、リリースカムが圧板21から離れ、圧板21は上昇し、給送回転体22と記録紙Ｐが当接し、給送回転体22の回転にともない記録紙Ｐはピックアップされ給紙を開始する。給送回転体22は記録紙Ｐを搬送部に送り込むまで回転する。
【００１７】
搬送部は記録紙Ｐを吸着し、搬送する搬送ベルト31と不図示のＰＥセンサーを有している。搬送ベルト31は駆動ローラー34で駆動され、従動ローラーである搬送ローラー32及び圧力ローラー35で巻架されている。駆動ローラー34はベルトモーター50が駆動源である。
【００１８】
搬送ベルト31はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ＰＴＦＥ、ＰＦＥ、ＰＶｄＦ、ポリイミド、シリコーン樹脂等の合成樹脂でできており、無端ベルト形状である。Ｆは給電手段である。この給電手段については別図で詳細に説明した通りである。
【００１９】
この給電手段は約１００Ｖから±３ｋＶの直流バイアス電圧に交流電圧を重畳して印加させ、記録紙Ｐを搬送ベルトに密着させる。このときの直流バイアス電圧と交流電圧の関係は、交流電圧が高すぎて逆電位まで大きく振れるようになると吸着力が弱くなるので、交流電圧の波高値が直流バイアス電圧の３倍以下が好ましく、さらに好ましくは直流バイアス電圧以下がよい。また、交流電圧が低すぎると記録紙表面の電位の均一化効果が弱くなるので、交流電圧の波高値が直流バイアス電圧の１／３倍以上が好ましく、さらに好ましくは１／２倍以上が良い（高電圧発生手段と高電圧制御手段の説明は略す）。尚、搬送ベルトは１７０ｍｍ／Ｓｅｃの速度で動かした。
【００２０】
搬送ローラー32と対向する位置には搬送ベルト31と従動するピンチローラー33が当接している。搬送ローラー32の搬送方向下流には記録ヘッド７（イエローの記録ヘッド７Ｙ、マゼンタの記録ヘッド７Ｍ、シアンの記録ヘッド７Ｃ、ブラックの記録ヘッド７Ｋ）が設けられている。この記録ヘッド７は、搬送方向と直交する方向に複数のノズルが配列されたラインタイプのインクジェットの記録ヘッドであり、シートの幅以上のノズル列を有するラインヘッドを用いる。また、これらの記録ヘッド７はサーマルタイプの記録ヘッドであり、ヒーター等によりインクに熱を与えることが可能になっている。この熱によりインクは膜沸騰し、この膜沸騰による気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化によって、ノズルからインクが吐出され、記録紙Ｐ上に画像が形成される。尚、この記録ヘッドで記録する際の解像度は６００ＤＰＩである。
【００２１】
排紙部は排紙ローラー41と拍車42とによって構成され、画像形成された記録紙Ｐは排紙ローラー41と拍車42とに挟まれつつ搬送されて排紙トレー43に排出される。尚、ここで前記拍車とは記録紙Ｐに対する接触面積が小さく、インク吐出によってインク像が、記録紙Ｐの画像が記録された面側に接触しても、該インク像を乱すことがない回転体をいう。
【００２２】
38はクリーニングローラーであり、ベルト31をクリーニングする場合に使用する。39は除電ブラシであり、ベルト上に残った電荷をアースし、排紙を容易にするために用いられる。50はベルトモーターであり、搬送ベルトを回転させる駆動源である。
【００２３】
本実施形態では、±７５０Ｖのバイアス電圧に振幅１５００Ｖの正弦波をそれぞれ正、負の電極に重畳した電圧を供給した。このときの正弦波の周波数は２５０Ｈｚであった。
【００２４】
尚、前記電極に与える電圧を変化させる際には、前記記録ヘッドの下を１つの前記電極が通過する間に、少なくとも２つ以上表面電位の極大値が存在するように変化させると好適である。
【００２５】
前記のような設定で記録装置を動作させて、種々の画像を１時間記録したところ、紙搬送異常もなく、安定した動作が確保できた。また、記録紙Ｐの表面にはミストがたまっている所もなく記録品位も良好であった。
【００２６】
ところで、特開平５−８３９２公報では、インクミストが電極付近に吸い寄せられて画像が汚れる問題を解決するために、記録紙に当接する電極を設けたり、インクの吐出口の周囲に電極を設けて制御したりしているが、この公報の発明で用いている搬送ベルトは、本発明の櫛歯電極を持ったベルトとは異なり、表面に電荷がたまった状態で記録紙を吸着するタイプである。
【００２７】
本発明では、櫛歯電極を用いて記録紙を吸着搬送する検討を種々行った結果、筆者は、吸着力を発生させるために各電極に与える電圧として経時的に変化させた電圧波形を与えた。例えば、直流バイアスを与えた交流電圧（正弦波、三角波、ノコギリ波、矩形波及びその整流波等の組み合わせで得られる種々の電圧）を電極に供給し、電極上では正極は常に正の電位に、負極は常に負極になるような吸着電圧として実験を行った。このため、記録紙が吸着したところでは、記録紙の表面電位は正極の上であるにもかかわらず負側にも振れ、負極上では正側にも振れることを発見した。つまり、直流バイアスをかけた交流電圧等で記録紙の表面電位を変化させることにより記録紙の表面電位を不定化してミストの付着やインク滴の着弾ずれを防止することができた。
【００２８】
（第２実施形態）
第１実施形態の装置に新しいベルトを取り付けた。本実施形態の場合は、正負の電極に与えるバイアス電圧を±５００、±１０００、±１５００Ｖとし、振幅５００、１０００、１５００Ｖの正弦波を正負の電極に重畳した。このときの交流の周波数を５０、１００、２５０、５００、１０００、２０００Ｈｚで変化させて搬送テストを行った。
【００２９】
この中で、バイアス電圧を±５００Ｖ重畳する正弦波の振幅を１０００Ｖとしたときの記録紙が吸着されたときの搬送ベルト上の表面電位を測定したものを図７に示す。図７は本実施形態の搬送方法を用いた場合のベルト表面電位を測定した結果の一例である。ベルト単体では、電極部分でプラスかマイナスに偏った波形となっているが、記録紙の吸着している部分では表面電位がプラス側とマイナス側に振れており、このことによって荷電したミストが紙面の一部に集中することを押さえることが可能となっている。その結果、ミストの偏りや着弾ズレが起こりにくくなっている。
【００３０】
種々の画像を各周波数で２千枚ずつ記録させたところ、紙搬送異常はなく、すべての周波数で安定して動作していたが、搬送ベルトの移動速度Ｖ（ｍｍ）を前記交流電圧の周波数ｆ（Ｈｚ）で割った値Ｖ/ｆが２以上である５０Ｈｚではモータにかかる負荷変動が他の条件よりも大きく、２０００Ｈｚでは吸着力が他の条件よりも弱くなる傾向があった。また、バイアス電圧を±５００Ｖで振幅を１５００Ｖとした場合にも吸着力が他の条件よりも弱くなる傾向があった。また、バイアス電圧を±１５００Ｖで重畳する正弦波の振幅を５００Ｖとした場合には、顕微鏡で観察するとわずかに着弾ずれの認められる場所もあったが、目視では問題のないレベルであった。また、これらの記録紙の表面にはミストがたまっている所もなく着弾ずれによる画像の乱れもなく記録品位は良好であった。
【００３１】
（比較例）
第１実施形態の装置に第２実施形態で用いたベルトを取り付け、正負の電極に直流電圧で±５００、±１０００、±１５００、±２０００Ｖを与えて記録、搬送テストを行った。種々の画像を５０枚ずつ記録したところ、画像の一部に電極パターンに対応したミストの付着が目視で確認された。この傾向は、電圧が高いほど顕著であった。また、±１５００Ｖ以上では、着弾ずれによる画像の乱れも目視により確認された。
【００３２】
（他の実施形態）
前述した実施形態ではいずれも、第１電極36ａの被給電部36ｅ１を搬送ベルト31の一方端に、第２電極36ｂの被給電部36ｅ２を搬送ベルト31の他端に配置してあるが、本発明はこれに限るものではなく、両電極36ａ、36ｂの被給電部36ｅ１、36ｅ２を搬送ベルト31の同じ端に配置する構造としてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、シートを静電気力で吸着するための複数の電極を設けた搬送ベルトを有するシートの搬送方法において、前記電極を、それぞれ異なる電位が印加される短冊状の複数の第１電極及び複数の第２電極から構成し、該第１電極及び第２電極を前記搬送ベルトの移動方向と交差する方向に交互に櫛歯状に配置し、吸着力を発生させるために前記第１電極には正の直流バイアス電圧をかけた交流電圧を印加し、前記第２電極には負の直流バイアス電圧をかけた交流電圧を印加することを特徴とするため、記録紙に対するミストの付着やインク滴の着弾ずれを防止することができる。
【００３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】
吸着力発生手段の説明図である。
【図２】
吸着力発生手段と搬送ベルトと記録ヘッドとの位置関係の説明図である。
【図３】
搬送ベルトを上からみた説明図である。
【図４】
搬送ベルト内部の説明図である。
【図５】
吸着力発生手段の説明図である。
【図６】
記録装置のメカ全体構成図である。
【図７】
ベルト表面電位を測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
Ｐ …記録紙、７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ） …記録ヘッド、20 …ベース、21 …圧板、22 …給送回転体、24 …圧板バネ、31 …搬送ベルト、32 …搬送ローラー、33…ピンチローラー、34 …駆動ローラー、35 …圧力ローラー、36 …吸着力発生手段、36ａ …第１電極、36ｂ …第２電極、36ｃ …ベース層、36ｄ …表層、36ｅ…被給電部、36ｅ１ …第１被給電部、36ｅ２ …第２被給電部、38 …クリーニングローラー、39 …除電ブラシ、41 …排紙ローラー、42 …拍車、43 …排紙トレー、50…ベルトモーター、51 …給電ブラシ、52 …給電電極、53 …支持部材