JP2004131197A - 記録紙搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異常搬送（ジャム）時ヘッド等に損傷を与えないで搬送ベルトを停止出来る搬送装置を提供する事を目的とする。
【解決手段】異常搬送時静電吸着力発生手段の印可電圧を可変し、通常搬送静電吸着力以上の強い静電吸着力を発生させ無端状搬送ベルトを瞬時に停止する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録ヘッドを用いて記録される記録媒体を搬送するための記録紙搬送装置及びこれを備えた画像記録装置に関する物である。
【０００２】
【従来の技術】
一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドから被記録媒体にインクを吐出して記録を行うものであり、記録ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精度な画像を高速で記録する事ができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００３】
中でも、記録シートの幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの記録ヘッドを使用したフルライン型の装置は、記録の一層の高速化が可能である。
【０００４】
ところがフルライン型の装置においては、最も上流側位置の記録ヘッドから最も下流側位置の記録ヘッドまでの距離がかなり長くなってしまう。
【０００５】
そのため記録領域において記録シートの浮き上がりが発生すると、記録画像が乱れたり、ジャム等の原因にも成りうるため、記録シートが浮き上がらないよう下方へ付勢する必要がある。
【０００６】
記録シートを付勢する手段として、静電気力を利用して記録シートを吸着させる方法が一般的に知られている。
【０００７】
このようなインクジェット記録装置においては、記録領域においてプラテンに導電性の電極からなる静電吸着板を設け、電荷を与えることにより静電気力を発生させている。
【０００８】
この静電気力により給送装置から給送された記録シートは搬送ベルト上面に吸着、保持さら、記録ヘッドによって記録されながら搬送される。
【０００９】
従来のインクジェット記録装置の例を図を用いて説明する。
【００１０】
図５は従来のインクジェット記録装置の全体構成図、図６は従来のインクジェット記録装置を上方から見た部分拡大図、図７（ａ），（ｂ）は要部拡大図である。
【００１１】
図５に示す画像記録装置７０において、被記録媒体である記録シートＰは給送部７１に積載されており、給送ローラ７２によって上部から一枚ずつ給送される。
【００１２】
給送された記録シートＰは下搬送ガイド７３に案内され、搬送ベルト７４とピンチローラ７５とにより把持される。
【００１３】
搬送ベルト７４は図示しないパルスモータ等の駆動源によって駆動される駆動ローラ７７によって駆動され、記録シートＰをプラテン７６上の印字開始位置まで搬送する。
【００１４】
搬送ベルト７４は駆動ローラ７７と従動ローラ７８及び圧力ローラ７９によって張架されている。
【００１５】
また、プラテン７６には静電吸着力発生手段８０が接着されて取り付けられており、搬送ベルト７４の下方に近接している。
【００１６】
尚、圧力ローラ７９は一端がプラテン７６に揺動可能に付けられたアーム８３の他端に回動可能に取り付けられ、アーム８３がバネ８４によって押圧されることで搬送ベルト７４に張力を架している。
【００１７】
記録ヘッド８５は記録シートＰの記録領域の全幅にわたって複数の記録素子を配列されたフルラインタイプである。
【００１８】
各色の記録ヘッドは８５Ｋ（黒）、８５Ｃ（シアン）、８５Ｍ（マゼンタ）、８５Ｙ（イエロー）の順に記録シートＰ搬送方向上流から所定間隔で配列され、ヘッドホルダー８５ａに取り付けられている。
【００１９】
図６は記録装置を上方から見た図であって、図に示すように記録ヘッド８５の下方の占有領域をＳ１とすると、搬送ベルト７４の下の静電吸着力発生手段８０は占有領域をＳ１をカバーする大きさＳを有している。
【００２０】
この吸着力発生手段８０は図７（ａ）におけるａ−ａ断面であり、静電吸着力発生手段８０の断面図を表している。
【００２１】
図に示すように静電吸着力発生手段８０は、電極板８１及びアース板８２がベース層８０ａと誘電表面層８０ｂとで挟まれる形で保護されており、誘電表面層８０ｂの上側に搬送ベルト７４が位置している。
【００２２】
ベース層８０ａ及び誘電表面層８０ｂはポリエチレン、ポリカーボネイト等の合成樹脂から構成されている。
【００２３】
以上のような構成において、記録シートＰは静電吸着力発生手段８０によって搬送ベルト７４の上面に吸着され、記録ヘッド８５で記録されながら搬送ベルト７４により搬送される。
【００２４】
画像を記録された記録シートＰは、排出ローラ８６とこれに圧接される拍車８７ととにより挟持搬送され、排出トレイ８８へ排出、収容されるよう構成されている。
【００２５】
排出ローラ８６は図示しない伝達手段によって従動ローラ７８の回転力によって駆動される。
【００２６】
また、拍車８７は記録面を転送するため、記録された画像のインクがなるべく転移しないように先端をとがらせた形状となっている。
【００２７】
また、従来の他の構成として、上記プラテン７６に設けた静電吸着力発生手段８０と同様の構成で電極板８１及びアース板８２を搬送ベルト７４内に一体に設け、搬送ベルト７４の幅方向側端の一方より正または負の電圧をの印可し、他方をアースに落とし、搬送ベルト自体を静電吸着力発生手段とするものがある。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェット記録装置において、高精細な画質を得るために記録紙と記録ヘッドの間隔を近く、一定に保ちながら高精度に搬送を行うことが要求されている。特にラインヘッドを用いた１ＰＡＳＳ高速記録装置においては、画質に直接影響を及ぼす要因となっている。従来の記録装置においては、搬送ローラ７８と駆動ローラ７７により記録ヘッド直下の搬送ベルトは懸架されており、高速回転時には固有振動をもったばたつきが発生してしまうといった問題がある。
【００２９】
インクジェット記録装置においては、記録ヘッド部８５と記録紙Ｐの間隔（１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ）が狭いため、癖形状によってはノズル面を擦ってしまい、ノズル部の破壊、若しくは混色、インク同士の反応による固着といった現象を起こしてしまい印字不能になることもある。
【００３０】
また、各ノズルの間に拍車を設けて搬送ベルトを上方から押さえる方法も考えられるが、高速印字動作においては画質の劣化、拍車跡または、搬送ベルト表面層の劣化による高電圧のリークといった問題が生じるためフルライン型の高速インクジェット記録装置には適していない。
【００３１】
また、搬送ベルト上の記録紙に波打ち、浮き上がり等の異常が生じたとき記録紙の異常検知センサーで検知し駆動力発生手段の電源を遮断しても高速機の場合慣性力で記録ヘッドのノズル面を擦ってしまいノズル部の破壊、インク同士の反応による固着といった現象を起こしてしまい高速インクジェット記録装置には適していない。
【００３２】
本出願に係る発明の目的は上記電極による吸着発生手段を設けた搬送ベルトを有する搬送装置において、通常時搬送ベルト内周面に接して配置さた静電吸着力発生手段が発生する電気力による引力でベルトの搬送を安定化することにより、搬送時・長期放置による癖形状の影響や、ベルト搬送時に発生するばたつきの影響を抑制し、記録ヘッド部と搬送ベルト間の距離を一定に保つまた、異常搬送時前期静電吸着力発生手段の印可電圧を可変し、通常搬送静電吸着力以上の強い静電吸着力を発生させ前期無端形状搬送ベルトを瞬時に停止させることを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本出願に係わる第一の発明は、記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと前記記録媒体を搬送する継ぎ目のない無端形状搬送ベルトと、継ぎ目のない無端形状搬送ベルトの内周面に接して配置され、異なる極性のくし歯電極を交互に配置した静電吸着力発生手段が発生する静電吸着力で通常搬送時継ぎ目のない無端形状搬送ベルト上の記録媒体の搬送を安定化する記録紙搬送装置において、異常搬送時静電吸着力発生手段の印可電圧を可変し、通常搬送静電吸着力以上の強い静電吸着力を発生させることを特徴とする。
【００３４】
本出願に係わる第二の発明は、静電吸着力発生手段の前期搬送ベルトとの接触面に搬送ベルトとの摩擦を低減したことを特徴とする。
【００３５】
本出願に係わる第三の発明は、画像形成手段は前記記録媒体にインクを吐出するインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる記録紙搬送装置の実施形態を図を用いて説明する。
【００３７】
図１は本実施形態に係わる記録紙搬送装置の静電吸着手段及び搬送ベルト接触部の模式断面図、図２は本実施形態に係わる記録紙搬送装置外観図、図３は静電吸着力発生手段の電極板上面模式図、図４は印可電圧とモータ軸上トルク曲線図である。
【００３８】
記録部に於いて本実施形態に係わる記録紙搬送装置吸着して搬送するための構成、動作、及び静電吸着力発生手段の構成を図２及び図３を用いて説明する。
【００３９】
搬送ベルト２は０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の厚みポリイミド、ポリカーボネート等の合成樹脂または、エラストマー等の合成ゴムから形成されており、継ぎ目のない無端ベルト形状を成している。
【００４０】
搬送ベルト２の内周には固定方式の静電吸着力発生手段１が設けられており、その給電部材１ｄに約０．５ＫＶから１０ＫＶの電圧を印加させることにより記録ヘッド（図５参照）下方の記録領域で搬送ベルト２に吸着力を発生させるものである。
【００４１】
尚、給電部材１ｄは所定の高電圧を発生する図示しない高圧電源に接続されている。
【００４２】
搬送ベルト２は駆動ローラ３、従動ローラ４、テンションローラ５によって適度な張力を与えられて支持され、駆動ローラ３は駆動モータに連結されている。
【００４３】
また、記録シートＰを搬送ベルト側に押さえつける押圧手段として図示しないがシート押圧ローラが従動ローラ４の上方に回転可能に取り付けられ記録シートＰを搬送ベルト２に圧接している。
【００４４】
次に静電吸着力発生手段１について図１および図２及び図３を用いて説明する。
【００４５】
図２に示すように、搬送ベルト２の内周には固定方式の静電吸着力発生手段１が設置されている。
【００４６】
静電吸着力発生手段の構成は電極パターン部１ａ、電極基材部１ｂ、誘電層部１ｃ、高圧電源を供給するリード線部１ｄからなり、電極パターン部１ａは導電性金属から成り電極基材部１ｂと誘電層部１ｃとで挟む形で保護している。
【００４７】
電極基材部１ｂ及び誘電層部１ｃはポリエチレン、ポリカーボネイト等の合成樹脂にて構成され、電極板取り付け基材７に固定されている。
【００４８】
電極パターン部１ａはクシ歯状に構成され、図に示すように搬送ベルト２の搬送方向と直交する方向で向かい合って互いの凹部に互いの凸部が入り込む形で搬送ベルト２の内周面に設置されている。
【００４９】
静電吸着力発生手段１の電極パターン部１ａに電圧が印加されると電気力が生じ、搬送ベルト２の上方位置に吸着力が発生し記録紙シートＰの記録面上には電極パターン部１ａに与えられた電圧と同極性の電荷（表面電位）が発生する。
【００５０】
このとき、静電吸着力発生手段１の電極パターン部１ａに搬送ベルト２、記録紙シートＰが吸着され搬送ベルト２と静電吸着力発生手段１の誘電層部１ｃの摩擦係数が増大し駆動モータの負荷が増大する。
【００５１】
そこで搬送ベルト２との接触部である静電吸着力発生手段１の誘電層部１ｃの表層部に低摩擦部材をコーティングことにより摩擦係数を低減（摩擦係数：０．４→０．１５程度）してある。
【００５２】
上記実施例で高速でも高品位な画像を安定して提供する事は出来た。
【００５３】
しかし、本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッド部と記録紙の間隔（１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ）が狭く更に高速であり異常時も装置に損傷を与えずに確実に瞬時に停止したい。
【００５４】
そこで本発明は安定した搬送を実現させる実験結果のヘッドに対向して設けられた各凸部の対向する面３０ｂが作る平面と、搬送ローラ４と駆動ローラ３で構成される平面が同一平面になるように構成し、印可電圧を±１．５ｋｖとすることで、本実施における搬送ベルト２においては、残留癖形状、搬送時のバタツキを抑制するのに十分な吸着力を得た。しかしながら吸着力が強すぎると、静電吸着力発生手段に搬送ベルトが張り付いてしまい回転負荷が増大し、回転が停止してしまうことがあることに着目し、通常動作時は電位差が１．５ｋｖ、停止時は２．０ｋｖ以上になる構成とした。
【００５５】
その関係を図４のグラフに示した。
【００５６】
横軸が印可電圧、縦軸がモータ軸上トルクである。
【００５７】
通常動作時の電位差とトルクの関係は、ベルトに±１．５ｋｖ、で
１．０ｋｖ→９５０ｇｆ・ｃｍ
１．５ｋｖ→９８０ｇｆ・ｃｍ
であり吸着して動く。
【００５８】
現状の印可電圧１．８ｋｖで搬送ベルトの回転負荷が増大し停止することが分かっている。
【００５９】
そこで停止時の電位差とトルクの関係は
０ｋｖ→１０１０ｇｆ・ｃｍ
５Ｋｖ→１０５０ｇｆ・ｃｍ
という関係にする事により確実に停止する事ができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明によれば記録媒体を搬送する継ぎ目のない無端形状搬送ベルトの内周面に接して配置され、異なる極性のくし歯電極を交互に配置してなる静電吸着力発生手段とを有する記録紙搬送装置において、通常搬送時は高速でも高品位な画像を安定して搬送出来、異常時は記録ヘッド等に損傷を与えず確実に瞬時に搬送ベルトを停止出来る。
【００６１】
また、消費電力の低減、コストの安い、省スペース化の装置とする事ができる。
【００６２】
また、記録領域においてのみ吸着力を発生させることができるため、エネルギー損失の少ない、効率の良い
装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の静電吸着力発生手段及び搬送ベルト接触部の模式断面図。
【図２】実施形態に係わる記録紙搬送装置外観図。
【図３】静電吸着力発生手段の電極板上面模式図。
【図４】印可電圧とモータ軸上トルク曲線図。
【図５】従来のインクジェット記録装置の全体構成図。
【図６】従来のインクジェット記録装置を上方から見た部分拡大図。
【図７】従来のインクジェット記録装置の要部拡大図。
【符号の説明】
１　静電吸着力発生手段
１ａ　電極パターン部
１ｂ　電極基材部
１ｃ　誘電層部
１ｄ　リード線部
２　搬送ベルト
３　駆動ローラ
４　従動ローラ
５　テンションローラ
６　駆動モータ
７　電極板取付基材

Claims (3)

1. 記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと前記記録媒体を搬送する継ぎ目のない無端形状搬送ベルトと、
   前記継ぎ目のない無端形状搬送ベルトの内周面に接して配置され、異なる極性のくし歯電極を交互に配置した静電吸着力発生手段が発生する静電吸着力で通常搬送時前記継ぎ目のない無端形状搬送ベルト上の前記記録媒体の搬送を安定化する記録紙搬送装置において、
   異常搬送時前期静電吸着力発生手段の印可電圧を可変し、通常搬送静電吸着力以上の強い静電吸着力を発生させることを特徴とする搬送装置。
2. 前記静電吸着力発生手段の前期搬送ベルトとの接触面に前期搬送ベルトとの摩擦を低減したことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前期画像形成手段は前記記録媒体にインクを吐出するインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。

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