JP2004161477A - ベルト搬送装置 - Google Patents

Abstract

【目的】ヘッド吐出部とベルト面の隙間の精度が確保でき、常に安定した画像を得ることができるベルト搬送装置を提供すること。
【構成】前後のフレーム間に取り付けられる被駆動ローラとの間に搬送ベルトを巻設してベルト搬送ユニットとベルト搬送ユニットを装着する装置を構成する画像形成装置に設けられるベルト搬送装置において、前記ベルト搬送ユニットを駆動ローラ、従動ローラ、テンションローラの３本以上で構成し、インクジェット吐出部に対する面を駆動ローラ、従動ローラで構成し、その下面にテンションローラを配置し、テンションローラは寄り制御ローラを兼ね従動ローラを支点とした部材で支持されそれに連結する部材で解除位置とテンション位置が決定されるものとする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に画像を記録する画像形成装置において、記録媒体を静電吸着して搬送する搬送ベルトを用いる方式に適用されるベルト搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置のうち特にインクジェット記録装置は、記録ヘッドから記録媒体であるシート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、高精細な画像を高速で記録することができ、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等の利点を有している。中でも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タイプの装置は、一層の記録の高速化が可能である。
【０００３】
このようなフルラインタイプの装置においては、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長くなってしまうため、ベルト状の搬送装置を使用して搬送しながら記録を行う。しかし、記録領域において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なり得るため、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。
【０００４】
そこで、図６に示すように、搬送ベルト２１からシートＰの浮き上がりを防止するために、吸着手段１０１を搬送装置に設けていた。図において記録部に給送されたシートＰは、吸着手段１０１によって搬送ベルト２１に吸着された状態で搬送されつつ、記録ヘッド３１により画像が記録される。
【０００５】
吸着手段１０１は、導電部材から成る電極板１０５，１０６から構成され、搬送ベルト２１の幅方向と平行に櫛歯状に複数配置されている。電極板１０５，１０６の端子１０５ａ，１０６ａに接触して電力を供給する給電ブラシ７は両側に配置され一定の食い込み量を持ってビス等により固定支持されている。この給電ブラシ７が端子１０５ａ，１０６ａに摺擦して給電することにより、電極板１０５，１０６に静電気力を発生させ、シートＰの吸着搬送を行っている。
【０００６】
記録ヘッド３１により画像を記録されたシートＰは、除電ブラシ８により電極板１０５，１０６の電荷が除電され吸着力が無くなり、分離可能となり、更にローラの曲率で記録媒体は完全に分離し排紙される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、図７に示すように記録部は搬送装置外枠２０１の上部に取り付けられた支え台２０４に取り付けられていた。ベルトユニット２０３は、ベルトユニット載置台２０２に駆動ローラ２２を支点として載せられ、上下カム２１５によってヘッド３１との隙間を得ている。ヘッド３１との隙間を開ける場合は解除レバー２１３を反時計方向に回動させることにより上下カム２１５も回動し、ベルトユニット２０３は図８に示すように下方に下げられる。搬送装置外枠２０１と内部のベルトユニット載置台２０２において、駆動ローラ側は同軸になるように軸受を同じ軸上にして位置精度を出している。手前側は搬送装置外枠２０１に基準穴を設け、ベルトユニット載置台２０２には基準ピン２０８，２０９が嵌合して位置を出している。
【０００８】
しかし、何れも間接的に位置を出しているので、インクジェット記録部とベルトユニットの位置（左右方向、前後方向、高さとも累積公差が大きく精度の良い位置を確保するのが困難であった。更に、それらの部品は取り付けに多少のガタがあり、毎回一致しない等の再現性にも問題があった。そのため、ヘッドとベルト面の距離の確保が充分に行われず、インク滴の着弾精度が悪く、良い画像が得ることができなかった。又、それらが各ローラの位置精度にも関係し、ベルトの寄り制御に悪影響を与え、寄り制御が利かないことがあった。
【０００９】
そこで、本発明は単純なローラ構成でベルト面を構成し、本体側に搬送部と記録部に共通の基準部材を設け、そこに互いの精度の出た部品同士を当接させることによりヘッド吐出部とベルト面の隙間の精度が確保でき、常に安定した画像を得ることができるベルト搬送装置を提供することにある。
【００１０】
又、本発明は、ローラの位置精度を容易に出すことができ、ベルト寄り制御も確実に行うことができるベルト搬送装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るベルト搬送装置の代表的な構成は、駆動ローラ、従動ローラ、テンションローラの３本ローラ構成とし、インクジェット吐出部に対する面を駆動ローラ、従動ローラで構成する。記録部との位置出しは本体に互いに共通な基準部品を設け、搬送装置側は駆動ローラ部、従動ローラ部の軸受部を当接させ、記録部側はヘッド取り付け部と位置関係が出ている箇所を当接させることによりヘッド吐出部とベルト面の隙間の精度が確保できる。テンションローラは駆動ローラ、従動ローラの下面に配置すると共に、寄り制御ローラを兼ねさせる単純なベルトユニット構造とする。テンションローラの位置決めは従動ローラを支点とし、リンク又はレバー、カム等で決定されそれらを解除することによりテンションが解除される。これによりテンションローラの位置精度が容易に出せ、ベルト寄り制御に余裕ができ、併せてベルトも容易に交換することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るベルト搬送装置の実施形態について説明する。図１はインクジェット記録装置の構成図、図２は本発明に係るベルト搬送装置の構成図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１は、給送部２、搬送部３、記録部４、排出部５、吸着手段６及び給電ブラシ７、除電ブラシ８から構成される。以下それぞれについて説明する。
【００１４】
（給送部）
給送部２は記録媒体であるシートＰを積載する圧板１０と、シートＰを給送するピックアップローラ１１、シートＰを１枚ずつ分離するための分離爪１２、圧板１０とピックアップローラ１１の当接を解除する図示しないリリースカムがベース９に取り付けられている。圧板１０は、ベース９に結合された軸を中心に揺動可能となっており、圧板バネ１３によってピックアップローラ１１に付勢されている。圧板１０のピックアップローラ１１と対向する部位には、シートＰの重送を防止する人工皮革等の摩擦係数の大きい材質から成る分離パット１４が設けられている。
【００１５】
上記構成において、待機状態ではリリースカムが圧板１０を所定位置まで押し下げており、圧板１０とピックアップローラ１１の当接は解除されている。この状態で駆動ローラ２２の有する駆動力がギア等によりピックアップローラ１１及びリリースカムに伝達されると、リリースカムが圧板１０から離れて圧板１０は上昇し、ピックアップローラ１１とシートＰが当接する。
【００１６】
そして、ピックアップローラ１１の回転に伴ってシートＰはピックアップされ、分離爪１２によって１枚ずつ分離されて搬送部３に送られる。ピックアップローラ１１は、シートＰを搬送部３に送り込むまで回転し、再びシートＰとピックアップローラ１１との当接を解除した待機状態となって、駆動ローラ２２からの駆動力が切られる。
【００１７】
又、手差給送用のピックアップローラ１５を用いる場合には、先ず、シートＰを手差トレイ１６上に設置する。そして、これを記録開始信号に従ってピックアップローラ１５にて給送した後、搬送部３へ搬送する。
【００１８】
（搬送部）
搬送部３は、シートＰをガイドする上ガイド１７及び下ガイド１８と、シートＰを記録部へ導くピンチローラ２０と、シートＰを吸着した状態で搬送するシート搬送装置とから構成されている。シート搬送装置は、後述する吸着手段６（図３参照）を有する搬送ベルト２１と、搬送ベルト２１を巻架する駆動ローラ２２、従動ローラ２３、テンションローラ２４、プラテン２５を有している。
【００１９】
ピンチローラ２０は、図示しないバネによって搬送ベルト２１を介して従動ローラ２３に圧接されている。駆動ローラ２２及び従動ローラ２３は、プラテン２５に回動可能に取り付けられ、駆動ローラ２２には図２に示すようにシート送りモータ３０が接続されて駆動力が伝達される。テンションローラ２４は、従動ローラ２３の軸に取り付けられたテンションアーム２８とその他関連部材とリンクとで構成されており、図示しないレバーでテンションローラの位置決めと解除を行っている。図１の状態のときにテンションバネ２９が働いて搬送ベルト２１に張力を架している。
【００２０】
図２に示すように、ローラ支持部材２６は回転軸２７を中心としてピンチローラ２０を支持しており、図示しない付勢手段により搬送ベルト２１側に付勢されて搬送されるシートＰを吸着手段６の作用する搬送ベルト２１側に押さえ付けている。
【００２１】
上記構成において、搬送部３に送られたシートＰは、上ガイド１７及び下ガイド１８に案内され、搬送ローラ２２と従動ローラ２３とピンチローラ２０のニップに送られる。このとき搬送されてきたシートＰの先端をシートセンサレバー１９で検知して、シートＰの記録位置を決定する。搬送ローラ２２と従動ローラ２３及びピンチローラ２０に挟持されたシートＰは、吸着手段６により搬送ベルト２１の平面部に吸着されつつ搬送されて記録部４へと導かれる。そして、シート送りモータ３０によって駆動ローラ２２を介して搬送ベルト２１が回転することで、シートＰは画像を記録されながら矢印ａ方向へ搬送される。
【００２２】
尚、温度及び湿度等の環境の変化により、シートＰの端部が波打ち（コックリング）やカールが発生した状態の場合であっても、ピンチローラ２０によってシートＰを搬送ベルト２１側に押し付けることにより、これらを取り除いた状態として搬送することができるため、記録部４において安定した記録を行うことができる。
【００２３】
（記録部）
本実施の形態において、記録部４はフルラインタイプのインクジェット方式を採用しており、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の記録ヘッド３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋが記録ヘッドケース３２に取り付けられている。各記録ヘッド３１は、シートＰの搬送方向と直交する方向にノズルが配列され、シート搬送方向に所定間隔で配置されている。記録ヘッドケース３２は、一端が共通基準部材Ａ３３の上で支持され、共通基準部材Ａ３３の軸によって左右位置が決められている。他端は形成されたケース突出部３４が共通基準部材Ｂ３５に当接することにより、記録ヘッド３１のノズル面とシートＰとの距離が規定されるように構成されている。
【００２４】
記録ヘッド３１は、図示しないヒータ等からの熱エネルギーによってインクに膜沸騰を生じさせ、気泡の成長及び収縮により、インクをノズルから吐出してシートＰ上に画像を記録する。吸着手段６によって搬送ベルト２１に吸着されつつ記録部４によって画像を記録されたシートＰは、搬送ベルト２１から分離されて排出部５へと送られる。搬送ベルト２１は、画像記録後に記録されたシートＰを分離するために除電ブラシ８によって除電され、クリーニングローラ４７で清掃される。
【００２５】
（排出部）
排出部５は、排出ローラ３６と拍車３７によって構成され、排出ローラ３６は図示しない伝達手段によって従動ローラ２３と搬送ローラ２２の回転力によって駆動される。尚、拍車３７は記録直後の記録面を搬送するため、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尖らせた形状となっている。記録部で記録されたシートＰは、排出ローラ３６と拍車３７とに挟持搬送され、機外の排出トレイ３８に排出、積載される。
【００２６】
（吸着手段）
次に、吸着手段６について説明する。図３は搬送ベルトの平面図、図４は図３における搬送ベルトの吸着手段のａ−ａ断面図、図５は図３における搬送ベルトの吸着手段のｂ−ｂ断面図である。
【００２７】
吸着手段６は、図３に示すように、搬送ベルト２１の内部に設置されており、シートＰを吸着する作用を有している。吸着手段６は、導電部材から成る電極板３９，４０より構成され、搬送ベルト幅方向と平行に櫛歯状に複数設置されている。
【００２８】
図４に示すように、吸着力発生領域においては電極板３９，４０がベース層２１ａと表面層２１ｂとで挟まれた形で保護されている。ベース層２１ａ及び表面層２１ｂは、約０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ位の厚みのポリイミド、ＰＶＤＦ等の合成樹脂から構成されている。
【００２９】
電極板３９，４０は、図５に示すように、ベルト幅方向端部を露出させ、給電部である端子３９ａ，４０ａとしている。該端子３９ａ，４０ａは搬送方向に電極板３９，４０の幅よりも広く形成し、給電し易いように構成されている。一方の電極板３９には給電ブラシ７より図示しない高圧電源から約−１０ｋＶ〜−０．５ｋＶの高電圧を印加させ、他方の電極板４０には同様に給電ブラシ７を介して図示しない高圧電源から逆極性の約０．５ｋＶ〜１０ｋＶの高電圧を印加させる。
【００３０】
電極板３９，４０に電圧が与えられると、図４に示すように、電界が矢印の方向に発生し、電気力線が形成される。そして、電極板３９と電極板４０との間の電位差によって搬送ベルト２１の上方位置に吸着力が発生する。シートＰの記録面上には、電極板３９，４０それぞれに与えられた電圧と同極性の電荷（表面電位）が発生する。シートＰの吸着力としては電極板３９と電極板４０との間の導電部材がない部分が最も低い領域となる。
【００３１】
シートＰにインクが多量に吐出された場合には、シートＰが膨潤し、コックリングが発生する。この場合において、シートＰのコックリングが上述の吸着力の最も低い領域である電極板３９と電極板４０との間の導電部材が無い部分で発生することとなり、シートＰの記録ヘッド３１側への浮きを最小限に抑えることができ、安定した記録を行うことができる。
【００３２】
図９は本提案の搬送部と記録部の全体の斜視図であり、ベルトユニット移動部５０にベルとユニット４８がセットされ、昇降機構によりベルトユニット４８が持ち上げられ本体に取り付けられ、共通基準部材Ａ３３、共通基準部材Ｂ３５に押し当てられた状態を示す図である。
【００３３】
図１０は図９から記録部を除いた図であり、本体に取り付けられた共通基準部材Ａ３３、共通基準部材Ｂ３５をはっきり示した図である。
【００３４】
図１１は図１０から共通基準部材Ａ３３、共通基準部材Ｂ３５を除いた図でベルトユニットの突き当て部（駆動ローラ軸受、従動ローラ軸受）を示した図、図１２はベルトユニットを表した斜視図、図１３はベルトユニットを構成している３本のローラと前後の側板を示す図である。
【００３５】
前後の側板は２５のプラテン（図示せず）で幅方向が決められて固定されている。ベルトユニット側板前６５とベルトユニット側板後６６で駆動ローラと従動ローラの位置出しを行い、テンションアーム２１７等でテンションローラの位置を出している。全て穴基準で位置を出しているので、駆動ローラと従動ローラとテンションローラの位置精度が容易に出せる。これによりベルト寄りの外乱が減り寄りの振り量は少なくて済み、寄りの動作力も軽減でき、スペース的にも力的にも安定性も増し、ベルト寄り制御に余裕ができる。
【００３６】
図１４は図１３にテンション解除機構部を示した図である。この機構により張力を張った位置と解除した位置が決定する。よって、ベルトの交換が容易にできる。
【００３７】
図１５は図１３でテンションローラが解除された状態を示す図、図１６は図１４のテンション解除機構部が解除された状態を表した図、図１７は図１６にベルトを加えてベルトが弛んだ状態を示す図である。これによりベルトを交換することができる。
【００３８】
図１８は解除機構部を拡大した図でテンションが張られた状態を示す図、図１９は図１８の図から前側板を取り除いて解除機構部が見えるようにした図、図２０は解除機構部を拡大した図でテンションが解除された状態を示す図、図２１は図２０の図から前側板を取り除いて解除機構部が見えるようにした図である。
【００３９】
図１９において、テンション解除レバー２１６を反時計方向に回すとテンション解除軸２２８が回転し、２２３のテンション解除リンクＡ、２２２のテンション解除リンクＢ、２２１のテンションブラケットに伝達され、図２１は図２０の図の状態になってテンションが解除される。反対に時計方向に回すとテンションが張られる。２２６はテンション解除レバーストッパーであり、テンションが張られた位置を決定する。
【００４０】
図２２はテンションローラ部を拡大した図、図２３はテンションローラ部を拡大した図で裏側から見た図、図２４は図２３からテンションローラを除いた図、図２５は図２４からテンションガイド２１９を除いてテンションバネを示した図である。
【００４１】
図２２〜図２５において、２３２は従動ローラ軸受前で従動ローラの軸受と３５の共通基準部材Ｂに突き当たる部材を兼ねている。これにより従動ローラの位置精度が正確に出せることになる。２１７はテンションアームで従動ローラの軸受部を回転中心として取り付けられそこに２２５のテンションケースが固定されその両端部に２１９のテンションガイドが取り付けられており、テンションガイドは矢印ｂ方向に移動可能でありテンションガイド内に２９のテンションバネが入っていて２４のテンションローラを移動可能にしていてベルトにテンションを与えている。テンションガイドはある範囲内で移動可能でありテンションガイドと一体の軸で制限されている。
【００４２】
図２６は図９と同じ斜視図で３３共通基準部材Ａ，３５共通基準部材Ｂにベルトユニットが突き当たった状態を示す図、図２７は図２６の状態からベルトユニットが下降し３３共通基準部材Ａ，３５共通基準部材Ｂから離れた状態を示した図、図２８は図２６の３３共通基準部材Ａにベルトユニットが突き当たった状態の拡大図、図２９は図２７の３５共通基準部材Ｂにベルトユニットが突き当たった状態の拡大図、図３０は図２６の３３共通基準部材Ａにベルトユニットが突き当たった状態の拡大図で裏側から見た図である。
【００４３】
上記図２６〜図３０は３３共通基準部材Ａ，３５共通基準部材Ｂにベルトユニットが突き当たった状態、基準から離れた状態、又、突き当たった状態の拡大図であり、ベルトユニットと記録部の位置精度が出せている構造を示す図である。高さ方向は２３０の駆動ローラ軸受と３３の３３共通基準部材Ａ、２３２の従動ローラ軸受と３５の共通基準部材Ｂが突き当たって記録部は３２のヘッドケースの下面で同一平面が３３共通基準部材Ａ、３５の共通基準部材Ｂが突き当たり搬送部と記録部の位置を正確に出している。記録紙の搬送方向は３３共通基準部材Ａの３３共通基準部材Ａ軸部に３２ヘッドケースの一部３２ａの記録ヘッドケース軸嵌合部が嵌合し正確に位置出しを行っている。
【００４４】
【発明の効果】
上記の説明で明らかなように、本発明によれば、単純なローラ構成でベルト面を構成し、本体側に搬送部と記録部に共通の基準部材を設け、そこに互いの精度の出た部品同士を当接させるようにしたため、ヘッド吐出部とベルト面の隙間の精度が確保できる。それにより常に安定した画像が得られる。又、３本のローラは前後の側板で駆動ローラと従動ローラの位置出しを行い、従動ローラをテンションローラの基準としているため、ローラの位置精度を容易に出すことができ、ベルト寄り制御も確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の構成図である。
【図２】本発明に係るシート搬送装置の構成図である。
【図３】搬送ベルトの平面図である。
【図４】図３における搬送ベルトの吸着手段のａ−ａ断面図である。
【図５】図３における搬送ベルトの吸着手段のｂ−ｂ断面図である。
【図６】搬送部全体を表した斜視図である。
【図７】従来の搬送装置の構成図である。
【図８】従来の搬送装置の構成図でベルトユニットを下げた図である。
【図９】搬送部全体と記録部を表した斜視図である。
【図１０】図９から記録部を外した図である。
【図１１】図１０から共通基準部材Ａ３３と共通基準部材Ｂ３５を除いた斜視図である。
【図１２】ベルトユニットの斜視図である。
【図１３】ベルトユニットを構成している３本のローラと前後の側板を示す図である。
【図１４】図１３にテンション解除機構部を追加した図である。
【図１５】図１３でテンションローラが解除された状態を示す図である。
【図１６】図１４のテンション解除機構部が解除された状態を示す図である。
【図１７】図１６にベルトを追加してベルトが弛んだ状態を示す図である。
【図１８】解除機構部を拡大した図でテンションが張られた状態を示す図である。
【図１９】図１８から前側板を取り除いて解除機構部が見えるようにした図である。
【図２０】解除機構部を拡大した図でテンションが解除された状態を示す図である。
【図２１】図２０から前側板を取り除いて解除機構部が見えるようにした図である。
【図２２】テンションローラ部を拡大した図である。
【図２３】テンションローラ部を拡大した図で裏側から見た図である。
【図２４】図２３からテンションローラを除いた図である。
【図２５】図２４からテンションガイドを除いてテンションバネを示す図である。
【図２６】図９と同じ斜視図で共通基準部材Ａと共通基準部材Ｂにベルトユニットが突き当たった状態を示す図である。
【図２７】図２６の状態からベルトユニットが下降し共通基準部材Ａと共通基準部材Ｂから離れた状態を示す図である。
【図２８】図２６の共通基準部材Ａにベルトユニットが突き当たった状態の拡大図である。
【図２９】図２７の共通基準部材Ｂにベルトユニットが突き当たった状態の拡大図である。
【図３０】図２６の共通基準部材Ａにベルトユニットが突き当たった状態の拡大図で裏側から見た図である。
【符号の説明】
Ｐ シート
１ インクジェット記録装置
２ 給送部
３ 搬送部
４ 記録部
５ 排出部
６ 吸着手段
７ 給電ブラシ
８ 除電ブラシ
９ ベース
１０ 圧板
１１ ピックアップローラ
１２ 分離爪
１３ 圧板バネ
１４ 分離パット
１５ ピックアップローラ
１６ 手差トレイ
１７ 上ガイド
１８ 下ガイド
１９ シートセンサレバー
２０ ピンチローラ
２１ 搬送ベルト
２１ａ ベース層
２１ｂ 表面層
２２ 駆動ローラ
２３ 従動ローラ
２４ テンションローラ
２５ プラテン
２６ ローラ支持部材
２７ ローラ支持部材回転軸
２８ テンションアーム
２９ テンションバネ
３０ シート送りモータ
３１ 記録ヘッド

Claims (3)

1. 前後のフレーム間に取り付けられる被駆動ローラとの間に搬送ベルトを巻設してベルト搬送ユニットとベルト搬送ユニットを装着する装置を構成する画像形成装置に設けられる装置であって、
   前記ベルト搬送ユニットは駆動ローラ、従動ローラ、テンションローラの３本以上から成り、インクジェット吐出部に対する面を駆動ローラ、従動ローラで構成し、その下面にテンションローラを配置し、テンションローラは寄り制御ローラを兼ね従動ローラを支点とした部材で支持されそれに連結する部材で解除位置とテンション位置が決定されることを特徴とするベルト搬送装置。
2. 本体側に記録部と搬送装置に共通の基準を設け、搬送装置側は前記基準に駆動ローラ部と従動ローラ部を当接させ、記録部側は前記基準にヘッドのケース部材を当接させることを特徴とする請求項１記載のベルト搬送装置。
3. 前記ベルト搬送装置において用紙が搬送されてくる上流側を従動ローラ、下流側を駆動ローラとしたことを特徴とする請求項１又は２記載のベルト搬送装置。

Images