JP2004196461A - 画像記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録媒体をベルト表面に吸着させて搬送する搬送ベルト13と、該搬送ベルト13よりも記録媒体搬送方向上流側に向けられ、記録媒体を保持しながら該記録媒体を搬送ベルト13へと送るレジストローラ19とを備えた画像記録装置において、搬送ベルト13の記録媒体の吸着力が、レジストローラ19の記録媒体の保持力よりも大きくなるように、搬送ベルト13の記録媒体の吸着力とレジストローラ19の記録媒体の保持力が設定される。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体を搬送する搬送ベルトと、該記録媒体を搬送ベルトへと送る媒体保持手段とを備えた画像記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、カラー電子写真プリンタ等のカラー画像記録装置においては、ライン状に配列された記録素子を画像形成手段とするそれぞれ独立した印刷機構(イメージドラムユニット)を4個備えている。カラー画像記録装置がタンデム方式のカラー画像記録装置の場合、ブラック(K)の印刷機構、イエロー(Y)の印刷機構、マゼンタ(M)の印刷機構、シアン(C)の印刷機構が、搬送ベルトに対向する位置に、記録媒体の挿入側から排出側に向かって、ブラック(K)の印刷機構、イエロー(Y)の印刷機構、マゼンタ(M)の印刷機構、シアン(C)の印刷機構の順序で並べられている。
【0003】
そしてそれぞれの印刷機構は搬送ベルト上に静電吸着された状態で搬送されてきた記録媒体に、順次トナー画像を転写していく。
【0004】
そしてこのようなカラー画像記録装置においては、1回の通紙で4色の画像を同時に印刷することができるので、印刷の高速化が可能となっている。
【0005】
なお、上記に示すカラー画像記録装置においては、各印刷機構によって書き込まれる(転写される)トナー画像の印刷位置ずれを防止するために、搬送ベルト上の用紙を可能な限り等速で搬送する必要がある。そしてこの課題に対する処置として、搬送系を成す回転部材にエンコーダを取り付け、搬送速度をコントロールする技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
あるいは、上記課題に対する処置として、ベルト表面への用紙の吸着を確実に行うことで用紙の滑りを抑制し、これにより印刷位置ずれを防止していた。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−114348号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のカラー画像記録装置においては、記録媒体の搬送ルートを短くして印刷速度を高速化するために、搬送ベルトと、記録媒体収容カセットから繰出した記録媒体を搬送ベルト上に載置するための手段とが隣接した状態で配置されている。なお、この記録媒体収容カセットから繰出した記録媒体を搬送ベルト上に載置するための手段としては送りローラであるレジストローラが用いられている。
【0009】
上記に示すように搬送ベルトとレジストローラとは隣接して配置されているので、記録媒体は搬送ベルトとレジストローラの両方に同時に搬送されることが避けられない。また搬送ベルトを駆動する駆動ローラやレジストローラには一般的に寸法のバラツキが発生するので、搬送ベルトの記録媒体搬送速度と、レジストローラの記録媒体搬送速度とを同一にすることは不可能であった。
【0010】
このように記録媒体が搬送ベルトとレジストローラの両方に同時に搬送される状態で、且つ搬送ベルトの記録媒体搬送速度と、レジストローラの記録媒体搬送速度とが同一とはならない状態で記録媒体の搬送が継続されると、搬送ベルトとレジストローラとの間の搬送距離誤差が累積し、色ずれが発生する要因となっていた。
【0011】
すなわち、従来のカラー画像記録装置においては、搬送ベルト上に静電吸着されている記録媒体が、レジストローラの周速度の影響を受けて一定速度で搬送されないため、色ずれが発生するという問題点があった。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明で設けた解決手段は、記録媒体をベルト表面に吸着させて搬送する搬送ベルトと、該搬送ベルトよりも前記記録媒体搬送方向上流側に向けられ、前記記録媒体を保持しながら該記録媒体を前記搬送ベルトへと送る送りローラとを備えた画像記録装置において、前記搬送ベルトの記録媒体の吸着力が、前記媒体保持手段の記録媒体の保持力よりも大きくなるように、前記搬送ベルトの記録媒体の吸着力と前記媒体保持手段の記録媒体の保持力が設定されるものである。
【0013】
上記構成によれば、搬送ベルトの記録媒体の吸着力が、媒体保持手段の記録媒体の保持力よりも大きいことにより、記録媒体が、搬送ベルトと媒体保持手段の両方に接触している状態において、記録媒体は搬送ベルト上で滑ることなく、搬送ベルトの記録媒体搬送速度で搬送される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。なお各図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【0015】
第1の実施の形態
以下本実施の形態のカラー画像記録装置の構成について説明する。図1は第1の実施の形態のカラー画像記録装置の構成を示す説明図、図2は第1の実施の形態のレジストローラとレジストモータとの関係を示す説明図、図3は第1の実施の形態のギヤトレインを示す正面図、図4は第1の実施の形態のカラー画像記録装置の制御系を示すブロック図である。
【0016】
図1において、カラー電子写真プリンタ等のカラー画像記録装置1においては、ライン状に配列された記録素子を画像形成手段とするそれぞれ独立した印刷機構(イメージドラムユニット)を4個備えている。本実施の形態のカラー画像記録装置はタンデム方式のカラー画像記録装置であり、ブラック(K)の印刷機構2K、イエロー(Y)の印刷機構2Y、マゼンタ(M)の印刷機構2M、シアン(C)の印刷機構2Cが、後述する搬送ベルトに対向する位置に、記録媒体の挿入側から排出側に向かって、ブラック(K)の印刷機構2K、イエロー(Y)の印刷機構2Y、マゼンタ(M)の印刷機構2M、シアン(C)の印刷機構2Cの順序で並べられている。
【0017】
なお、ブラック(K)の印刷機構2K、イエロー(Y)の印刷機構2Y、マゼンタ(M)の印刷機構2M、シアン(C)の印刷機構2Cの並び順序については順不同であっても良いが、ここでは以下の説明を行う便宜上、記録媒体の挿入側から排出側に向かって、ブラック(K)の印刷機構2K、イエロー(Y)の印刷機構2Y、マゼンタ(M)の印刷機構2M、シアン(C)の印刷機構2Cの順序で配置されていることとする。
【0018】
ブラック(K)の印刷機構2K、イエロー(Y)の印刷機構2Y、マゼンタ(M)の印刷機構2M、シアン(C)の印刷機構2Cは、ブラックK、イエローY、マゼンタM、シアンCの画像を記録するための電子写真式LEDプリント機構である。従っていずれの印刷機構においても、画像形成部3K、3Y、3M、3Cと、トナー画像を記録媒体に転写する転写ローラ4K、4Y、4M、4Cとから構成されている、同一構成のものである。なお、いずれの画像形成部3K、3Y、3M、3Cにおいても、感光体ドラム5K、5Y、5M、5Cと、該感光体ドラム表面を一様に帯電する帯電ローラ6K、6Y、6M、6Cと、画像データに従って感光体ドラム表面を露光し、該感光体ドラム上に静電潜像を形成するLEDプリントヘッド7K、7Y、7M、7Cと、静電潜像にトナーを付着させ、トナー画像を形成するための現像部8K、8Y、8M、8Cと、トナーカートリッジ9K、9Y、9M、9C等から構成されている。なお、現像部8K、8Y、8M、8Cはそれぞれ、後述する現像ローラと接触した状態で設けられ、トナーカートリッジ9K、9Y、9M、9Cから供給されたトナーを現像ローラとの間で強く擦り、摩擦帯電させるスポンジローラ10K、10Y、10M、10Cと、感光体ドラム5K、5Y、5M、5Cと接触した状態で回転し、スポンジローラ10K、10Y、10M、10Cから供給され、帯電された状態のトナーを感光体ドラム5K、5Y、5M、5Cに送り、静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー画像を形成する現像ローラ11K、11Y、11M、11Cと、該現像ローラ11K、11Y、11M、11Cに接触し、現像ローラ11K、11Y、11M、11C表面のトナーを均一化する現像ブレード12K、12Y、12M、12Cとから構成されている。
【0019】
なお、トナーカートリッジ9K、9Y、9M、9Cには各印刷機構2K、2Y、2M、2Cに応じた色のトナーが収容されている。
【0020】
そして上記感光体ドラム5K、5Y、5M、5Cに対向する位置に、それぞれの転写ローラ4K、4Y、4M、4Cが配置されている。また感光体ドラム5K、5Y、5M、5Cと転写ローラ4K、4Y、4M、4Cとの間には搬送ベルト13が配置されている。この搬送ベルト13は継目なしのエンドレス状に形成されている高抵抗の半導電性プラスチックフィルムから成り、後述するベルトモータにより駆動される駆動ローラ14、及び従動ローラ15に掛け渡された状態となっている。そして駆動ローラ14と従動ローラ15の回転により搬送ベルト13は記録媒体を上面に静電吸着させた状態で矢印A方向に走行する。なお、従動ローラ15は矢印B方向に搬送ベルト13を引っ張っている。
【0021】
またカラー画像記録装置1の下部には記録媒体が収納される記録媒体収容カセット16が装置に対して着脱自在に設けられている。そしてカラー画像記録装置1の右下側であって、記録媒体収容カセット16に収容されている状態の記録媒体に接触可能な位置にはホッピングローラ17が設けられていて、更に記録媒体搬送方向下流側に向かって、記録媒体を検出する第1の媒体検出センサ18と、媒体保持手段であり、また送りローラであるレジストローラ19と、該レジストローラ19に対向した位置にピンチローラ20が設けられている。なお、上記ホッピングローラ17とレジストローラ19との間にはホッピングローラ17により繰出された記録媒体をレジストローラ19へと案内するガイド21が設けられている。なお、レジストローラ19とピンチローラ20は、装置内を搬送される記録媒体長よりも短い距離だけ搬送ベルト13よりも記録媒体搬送方向上流側に離れた位置に配置されている。
【0022】
そして上記記録媒体収容カセット16と、ホッピングローラ17と、レジストローラ19とから後述する搬送ベルト13に記録媒体を供給するための給紙機構22が構成されている。
【0023】
そして上記構成における給紙機構22においては、記録媒体収容カセット16内の記録媒体をホッピングローラ17の回転により繰出し、このとき図示せぬ弁別手段により最上位の1枚のみを繰出し、ガイド21によりレジストローラ19に案内する。そして記録媒体が斜めに繰出された場合は、レジストローラ19とピンチローラ20とによって記録媒体の繰出し方向を修正する。
【0024】
また記録媒体は記録媒体収容カセット16からレジストローラ19へと繰出される途中で、第1の媒体検出センサ18により検出される。
【0025】
そしてレジストローラ19と従動ローラ15との間には、記録媒体を検出する第2の媒体検出センサ23が設けられている。
【0026】
そして従動ローラ15に対向した位置には吸着ローラ24が設けられている。この吸着ローラ24は記録媒体を従動ローラ15との間で圧接挟持すると共に帯電し、記録媒体を搬送ベルト13の上面に静電吸着させる。従って、レジストローラ19とピンチローラ20を通過した記録媒体は第2の媒体検知センサ23により検出された後、吸着ローラ24と搬送ベルト13との間に導かれる。
【0027】
また搬送ベルト13の近傍であって、該搬送ベルト13よりも記録媒体搬送方向下流側には、搬送ベルト13から記録媒体を分離することに失敗したか否かを判定するために設けられ、また記録媒体の後端位置を検出するために設けられた第3の媒体検知センサ25が配置されている。
【0028】
上記第3の媒体検知センサ25よりも記録媒体搬送方向下流側にはヒートローラ26と、該ヒートローラ26に圧接した状態で加圧ローラ27とが設けられている。またヒートローラ26は内部に熱源である後述するヒータを備え、該ヒートローラ26の表面近傍には該ヒートローラ26の温度を監視するサーミスタ28が配置されている。そして後述する機構制御部が、サーミスタ28から送信されてくるヒートローラ26の表面温度に基づきヒートローラ26の温度制御を行う。なお、上記ヒートローラ26と加圧ローラ27とから定着機構29が構成されている。
【0029】
また、ヒートローラ26は後述するヒータモータによって駆動され、加圧ローラ27はヒートローラ26の回転を受けて回転する。
【0030】
このような定着機構29においては、搬送ベルト13から分離された記録媒体上のトナー画像をヒートローラ26の熱により加熱、溶融させ、加圧ローラ27の圧接により定着させる。
【0031】
上記定着機構29よりも記録媒体搬送方向下流側には排出センサ31が設けられており、この排出センサ31の検出結果に基づき機構制御部は定着機構29における記録媒体ジャムや、記録媒体のヒートローラ26への巻き付きを監視している。
【0032】
そして排出センサ31と、カラー画像記録装置1に形成された記録媒体排出口32との間には、記録媒体を記録媒体排出口32へと案内するガイド33が設けられている。また筐体上部には装置外に排出された記録媒体が積載されるスタッカ34が形成されている。そして印刷済みの記録媒体はスタッカ34上に排出され、積載される。
【0033】
なお、搬送ベルト13の下半部13b側であって、従動ローラ15に搬送ベルト13を介して接触した状態でクリーニングブレード35が設けられている。このクリーニングブレード35は、可撓性のゴム材、あるいはプラスチック材から形成され、搬送ベルト13の上半部13aで該搬送ベルト13の表面に付着し、搬送ベルト13上に残留しているトナーを削り落とす。またクリーニングブレード35の近傍には、クリーニングブレード35により削り落とされた廃トナーを収容する廃トナータンク36が設けられている。なお、上記クリーニングブレード35と廃トナータンク36とによりクリーニング機構37が構成されている。
【0034】
また、カラー画像記録装置1内には、装置内部の発熱源の影響を受けない箇所に、環境温度を計測する環境温度検知センサ38が設けられている。
【0035】
次にレジストローラ19とレジストモータ45との関係について説明する。
【0036】
図2において、レジストローラ19はシャフト53に取り付けられており、またシャフト53はギヤトレイン52を介してレジストモータ45に接続されている。なお、上記ギヤトレイン52は図3に示す空転機構であるワンウェイクラッチ54を介してシャフト53に取り付けられているギヤ52aと、該ギヤ52aと噛み合っているギヤ52bと、該ギヤ52bと噛み合っていると共にレジストモータ45に取り付けられているギヤ52cとから構成されており、記録媒体を搬送ベルト13側に送り出す方向にギヤ52aを回転させるとシャフト53に駆動力が伝わるが、反対側には空転するようになっている。従って、レジストローラ19が止まっている状態では、記録媒体を搬送ベルト13側に引き抜くことができる。なお、この時の引き抜き力は、記録媒体の搬送ベルト13への吸着力よりも小さくなるように、ワンクラッチ54の空転側のトルク(ギヤ52aとシャフト53との間のトルク)は設定されている。
【0037】
なお、上記ワンウェイクラッチ54は、ギヤ52aとシャフト53との間のトルクが所定の値を超えると、シャフト53とギヤ52aとの間に滑りを発生させるようにシャフト53に取り付けられている。
【0038】
また記録媒体の搬送ベルト13への吸着力が所定量を超えると、図1に示すレジストローラ19の矢印C方向への負荷(レジストローラ19から記録媒体を搬送ベルト13側に引き出そうとする引っ張り力にかかる負荷)よりも、記録媒体の搬送ベルト13への吸着力の方が大きくなり、ワンウェイクラッチ54が空転するようにワンウェイクラッチ54の空転側のトルクは設定されている。
【0039】
次にカラー画像記録装置1の制御系について説明する。図4において、符号K、Y、M、Cはそれぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各印刷機構2に対応している。
【0040】
ホストインタフェース部39は図示せぬホストコンピュータとの物理的階層のインタフェースを担う部分であり、コネクタ及び通信用のチップで構成されていて、コマンド/画像処理部40と接続されている。コマンド/画像処理部40はホストコンピュータ側からのコマンド及び画像データを解釈あるいはビットマップに展開する部分であり、マイクロプロセッサ、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)及び展開のための特別なハードウェア等から構成され、カラー画像記録装置1全体を制御する。
【0041】
上記コマンド/画像処理部40はLEDヘッドインタフェース部41、及び機構制御部42と接続されている。LEDヘッドインタフェース部41はセミカスタムLSI、及びRAM等から構成されていると共に、ブラック印刷機構2KのLEDプリントヘッド7K、イエロー印刷機構2YのLEDプリントヘッド7Y、マゼンタ印刷機構2MのLEDプリントヘッド7M、及びシアン印刷機構2CのLEDプリントヘッド7Cと接続されていて、コマンド/画像処理部40から送信されてくる、ビットマップに展開された画像データをLEDプリントヘッドのインタフェースに合わせて加工し、LEDプリントヘッド7K、LEDプリントヘッド7Y、LEDプリントヘッド7M、及びLEDプリントヘッド7Cに送信する。
【0042】
上記機構制御部42はコマンド/画像処理部40、LEDヘッドインタフェース41、第1の媒体検知センサ18、第2の媒体検知センサ23、第3の媒体検知センサ25、排出センサ31、サーミスタ28、環境温度センサ38、ヒータ43、ホッピングモータ44、レジストモータ45、ベルトモータ46、ヒータモータ30、ブラック印刷機構2Kのドラムモータ47K、イエロー印刷機構2Yのドラムモータ47Y、マゼンタ印刷機構2Mのドラムモータ47M、シアン印刷機構2Cのドラムモータ47Cと、高圧制御部48と接続されている。
【0043】
この機構制御部42はコマンド/画像処理部40からの指令に従い、第1の媒体検知センサ18、第2の媒体検知センサ23、第3の媒体検知センサ25、排出センサ31、サーミスタ28、環境温度センサ38からの入力信号を見つつ、ホッピングモータ44、レジストモータ45、ベルトモータ46、ヒータモータ30、ドラムモータ47K、ドラムモータ47Y、ドラムモータ47M、ドラムモータ47Cを駆動すると共に、ヒータ43を制御し、印刷系の機構部の制御と高圧の制御を行っている。
【0044】
なお、上記ヒータ43はヒートローラ26の内部に設けられたハロゲンランプである。またホッピングモータ44はホッピングローラ17を回転させるための各種モータ、及び該モータを駆動するためのドライバから構成されており、レジストモータ45はレジストローラ19を回転させるための各種モータ、及び該モータを駆動するためのドライバから構成されている。またベルトモータ46は駆動ローラ14を回転させるための各種モータ、及び該モータを駆動するためのドライバから構成されており、ヒータモータ30はヒートローラ26を回転させるための各種モータ、及び該モータを駆動するためのドライバから構成されている。更にドラムモータ47K、ドラムモータ47Y、ドラムモータ47M、ドラムモータ47Cはブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2C内の各ローラを回転させるための各種モータ、及び該モータを駆動するためのドライバから構成されている。
【0045】
高圧制御部48はマイクロプロセッサ、あるいはカスタムLSIから構成されていると共に、CH発生部49と、DB発生部50と、TR発生部51と接続されており、ブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2Cに対するチャージ電圧、現像バイアス、転写電圧等の生成を司っている。なお、CH発生部49と、DB発生部50と、TR発生部51はブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2Cとそれぞれ接続されている。
【0046】
そしてCH発生部49は高圧制御部48の制御により、ブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2Cに対してチャージ電圧の生成、及び停止を行うための信号を送信し、DB発生部50は高圧制御部48の制御により、ブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2Cに対して現像バイアスの供給、及び停止を行うための信号を送信し、TR発生部51は高圧制御部48の制御により、ブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2Cの転写ローラ4に対して転写電圧の供給、及び停止を行うための信号を送信する。なお、TR発生部51は図示せぬ電流/電圧検出回路を備えており、定電流、あるいは定電圧に制御を行っている。
【0047】
次に上記構成におけるカラー画像記録装置1の印刷動作について説明する。始めに印刷動作を開始する前の動作について説明する。
【0048】
カラー画像記録装置1は、外部装置、すなわち図示せぬホストコンピュータから送信されてきた画像データをホストインタフェース部39を介して受信すると、コマンド/画像処理部40が機構制御部42に指示を送信する。機構制御部42はこのコマンド/画像処理部40からの指示を受信すると、ヒータ43を暖め始める。そのために、機構制御部42は環境温度センサ38を参照して、図示せぬプログラムROMに記憶されている最適な定着温度を読み出す。そしてサーミスタ28から送信されてくるヒートローラ26の表面温度を参照しながら、ヒートローラ26の表面温度が最適な定着温度に到達し、その温度を維持することができるように、ヒータ43をON/OFF制御する。
【0049】
そしてコマンド/画像処理部40のメモリに記録媒体上に印刷される1ページ分の各色の画像データが格納され、且つ定着温度が最適温度に到達すると、印刷動作を開始する。
【0050】
次にこの状態から、給紙機構22の記録媒体収容カセット16に収容されている記録媒体に画像データを印刷する動作について説明する。
【0051】
印刷可能条件が揃うと、コマンド/画像処理部40から機構制御部42に対して印刷開始の指令を送信する。
【0052】
機構制御部42はベルトモータ46、及びドラムモータ47K、ドラムモータ47Y、ドラムモータ47M、ドラムモータ47Cを駆動する。これにより駆動ローラ14が回転して搬送ベルト13を矢印A方向に走行させ、またブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2C内の各ローラが回転する。そしてブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2C内の各ローラが回転することにより、トナーカートリッジ9K、9Y、9M、9Cから供給されたトナーが現像ローラ11K、11Y、11M、11Cとスポンジローラ10K、10Y、10M、10Cとの間で強く擦られ、摩擦帯電される。
【0053】
次に機構制御部42はホッピングモータ44を駆動してホッピングローラ17を回転させる。これにより記録媒体収容カセット16内の記録媒体がホッピングローラ17の回転により繰出され、このとき図示せぬ弁別手段により最上位の1枚のみが繰出され、ガイド21によりレジストローラ19に案内される。
【0054】
そして記録媒体をレジストローラ19へと案内している間に第1の媒体検出センサ18が記録媒体を検出し、記録媒体検出信号を機構制御部42に送信する。機構制御部42は記録媒体検出信号を受信すると、この信号に基づき記録媒体の位置を判断し、記録媒体の先端部がレジストローラ19とピンチローラ20との間に到達したと判断すると、ホッピングモータ44の駆動を停止し、ホッピングローラ17の回転を停止する。
【0055】
なお、記録媒体が斜めに繰出された場合は、レジストローラ19とピンチローラ20とによって記録媒体の繰出し方向を修正する。
【0056】
次に機構制御部42はレジストモータ45とヒータモータ30を駆動して、レジストローラ19とヒートローラ26を回転させる。またこれと同時に機構制御部42は図示せぬ吸着帯電電源をオン状態として、吸着ローラ24に電圧を供給する。これにより、記録媒体はレジストローラ19により搬送され、先端部が吸着ローラ24と搬送ベルト13との間に到達する。この時点で、記録媒体の先端部は吸着ローラ24と従動ローラ15との間の静電力により搬送ベルト13に吸着する。なお、レジストローラ19の周速度が搬送ベルト13の走行速度よりも遅い速度となるようにレジストモータ45とベルトモータ46は機構制御部42により制御されている。すなわち本実施の形態においては、線速度換算で、搬送ベルト13の走行速度よりもレジストローラ19の周速度の方が0.2%以上遅くなるように、搬送ベルト13とレジストローラ19の速度制御が行われる。
【0057】
従って、搬送ベルト13に到達した記録媒体はレジストローラ19の周速度で進もうとするが(このとき記録媒体は、搬送ベルト13とレジストローラ19の両方に接触している。)、吸着ローラ24により搬送ベルト13の上面に静電吸着され、今度は搬送ベルト13の走行速度で進もうとする。その結果、記録媒体はレジストローラ19と搬送ベルト13との間で引っ張り合いとなるが、記録媒体の搬送ベルト13への吸着力が所定量を超え、該吸着力による搬送ベルト13の搬送力がレジストローラ19の矢印C方向への負荷を超えた時点で、ギヤ52aとシャフト53との間にワンウェイクラッチ54を介して滑りが発生し、シャフト53は搬送ベルト13の走行速度と同じ速度で回転し始める。すなわちレジストローラ19の周速度は搬送ベルト13の走行速度と同じとなる。その結果、記録媒体は搬送ベルト13上で滑ることなく、搬送ベルト13の記録媒体搬送速度で搬送される。
【0058】
従って、本実施の形態においては、記録媒体はレジストローラ19の周速度に関係なく、搬送ベルト13の走行速度で搬送される。
【0059】
記録動作の説明に戻って、ブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2Cそれぞれの帯電ローラ6K、6Y、6M、6C、及び現像ローラ11K、11Y、11M、11Cに電圧を供給するために機構制御部42は高圧制御部48に指令を出し、CH発生部49とDB発生部50の電源をオン状態とする。これにより、ブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2Cそれぞれの感光体ドラム5K、5Y、5M、5C表面は均一に帯電され、現像ローラ11K、11Y、11M、11Cは所定の高電圧に帯電される。これにより、帯電しているトナーが現像ローラ11K、11Y、11M、11Cの表面に現像ブレード12K、12Y、12M、12Cによって均一な厚さで付着する。
【0060】
上記動作により記録媒体が矢印A方向に搬送され、機構制御部42が記録媒体が所定の位置に到達したことを検出すると、機構制御部42はコマンド/画像処理部40に記録媒体が所定の位置に到達したことを送信する。すると、この信号受けてコマンド/画像処理部40はブラックの画像データが記憶されている図示せぬメモリから1ライン分ブラックの画像データをLEDヘッドインタフェース部41に送信する。LEDヘッドインタフェース部41はこの受信した画像データをLEDヘッド7Kに送信することができる形に変えて、すなわちLEDプリントヘッドのインタフェースに合わせて加工し、LEDプリントヘッド7Kに送信する。
【0061】
LEDプリントヘッド7Kは送信されてきた画像データに対応するLEDを点灯させて、帯電した状態の感光体ドラム5K表面に画像データに応じた1ライン分の静電潜像を形成する。このようにして1ライン毎にメモリから送信されてくるブラックの画像データは1ページ分の長さ分次々に感光体ドラム5K表面に静電潜像として形成される。
【0062】
そして静電潜像が形成された感光体ドラム5K表面には、帯電した現像ローラ11Kからブラックのトナーが移行してきて上記静電潜像に付着する。そして感光体ドラム5Kの回転により静電潜像は次々にブラックのトナーにより現像される。
【0063】
記録媒体の先端部が感光体ドラム5Kと転写ローラ4Kとの間に到達した時点で、機構制御部42は高圧制御部48に指令を出し、TR発生部51の電源をオン状態とする。なお、今回は高圧制御部48は転写ローラ4Kに対してのみ転写電圧の供給を行う信号を送信する。これにより転写ローラ4Kには転写電圧が供給され、感光体ドラム5K表面のトナー画像は転写ローラ4Kにより電気的に記録媒体上に転写される。そして感光体ドラム5Kの回転によりトナー画像は次々に記録媒体上に転写され、1ページ分のブラック画像が記録媒体上に転写される。以上により、ブラック印刷機構2Kによる記録媒体へのブラックの画像の転写が終了する。
【0064】
転写ベルト13は引き続き移動しており、記録媒体の先端部はブラック印刷機構2Kからイエロー印刷機構2Yに移り、ブラック印刷機構2Kと同様の動作によりイエロー印刷機構2Yにより記録媒体上にイエローの画像の転写が行われる。
【0065】
また上記ブラック印刷機構2Kと同様の動作によりマゼンタ印刷機構2M、及びシアン印刷機構2Cにおいて記録媒体上にマゼンタの画像の転写、及びシアンの画像の転写が行われる。
【0066】
以上のように各色のトナー画像が記録媒体上に重ねて転写される。そしてその後記録媒体は搬送ベルト13により第3の媒体検知センサ25を通過後、定着機構29へと案内される。
【0067】
記録媒体が定着機構29へと到達すると、既に定着可能な温度に達しているヒートローラ26と、該ヒートローラ26に圧接した状態で設けられている加圧ローラ27とにより、トナー画像が記録媒体に定着される。
【0068】
そして定着動作が終了すると、記録媒体はガイド33に案内されてスタッカ34に排出される。なお、機構制御部42は排出センサ31が記録媒体を検知しなくなることにより記録媒体の後端部が排出センサ31を通過したことを検出し、この検出結果に基づき、記録媒体を所定距離搬送した後、記録媒体が装置外へ排出されたと判断する。
【0069】
記録媒体の排出が終了したと機構制御部42が判断すると、該機構制御部42は全てのモータ、すなわちヒータ43、レジストモータ45、ベルトモータ46、ヒータモータ30、ドラムモータ47K、ドラムモータ47Y、ドラムモータ47M、ドラムモータ47Cの駆動を停止する。
【0070】
なお、各印刷機構においてトナーの転写が終了した時点で、機構制御部42は高圧制御部48に指令を出し、TR発生部51の電源をオフ状態とする。また感光体ドラム5K、5Y、5M、5Cの回転が停止した時点で、機構制御部42は高圧制御部に48に指令を出し、CH発生部49とDB発生部50の電源をオフ状態とする。
【0071】
以上の動作により記録媒体収容カセット16から繰出された記録媒体にカラー画像が記録される。
【0072】
なお、搬送ベルト13への記録媒体の吸着力を、レジストローラ19と記録媒体との間の最大静止摩擦力よりも大きくしても良い。これにより最大静止摩擦力よりも大きな力で搬送ベルト13が記録媒体を引っ張ると、最大静止摩擦力よりも小さい動摩擦力のみが働き、記録媒体とレジストローラ19との間で滑りが発生し、記録媒体は搬送ベルト13の記録媒体搬送速度で搬送されるようになる。そしてこのような構成とすれば、ワンウェイクラッチ54を設ける必要はなくなる。
【0073】
このように、第1の実施の形態においては、搬送ベルト13の記録媒体の吸着力が、レジストローラ19の記録媒体の保持力よりも大きくなるように、搬送ベルト13の記録媒体の吸着力とレジストローラ19の記録媒体の保持力が設定されることにより、記録媒体が、搬送ベルト13とレジストローラ19の両方に接触している状態において、記録媒体は搬送ベルト13上で滑ることなく、搬送ベルト13の記録媒体搬送速度で搬送される。
【0074】
以上第1の実施の形態においては、記録媒体はブラック印刷機構2K、イエロー印刷機構2Y、マゼンタ印刷機構2M、シアン印刷機構2Cの各印刷機構において次々にトナー画像が重ねられていく間、レジストローラ19の周速度の影響を受けず、搬送ベルト13の一定の走行速度で搬送されるので、色ずれの発生しないカラー画像を提供することができる。
【0075】
第2の実施の形態
次に第2の実施の形態について説明する。なお、上記第1の実施の形態と同様な箇所には同一符号を付して説明は省略する。図5は第2の実施の形態の記録媒体の搬送ベルトへの吸着力とレジストローラからの引き抜き力との関係を示すグラフ、図6は第2の実施の形態のカラー画像記録装置の制御系を示すブロック図、図7は第2の実施の形態のレジストモータの制御系を示すブロック図である。
【0076】
記録媒体の搬送ベルト13への吸着力は図5に示すように記録媒体が搬送ベルト13に接触している面積に比例するので、第1の実施の形態においては記録媒体の搬送ベルト13への接触面積が少ない記録媒体搬送方向上流部側では、記録媒体の搬送ベルト13への吸着力が、レジストローラ19の矢印C方向への負荷よりも小さい。従って、記録媒体の搬送速度が搬送ベルト13の走行速度に追随せず、色ずれが発生する可能性がある。
【0077】
そこで、本第2の実施の形態のカラー画像記録装置においては、図6に示すように、第1の実施の形態に加えて更に機構制御部42、及びレジストモータ45と接続され、レジストモータ45の回転数を測定するパルスカウンタ55を備えている。なお、その他の構成は上記第1の実施の形態と同様である。
【0078】
次にパルスカウンタ55、及びレジストモータ45の制御に関わる箇所の機構制御部42について詳細に説明する。図7において、制御手段である機構制御部42は内部に、プログラムROM56と、CPU57と、カスタムLSI58と、モータドライブIC59とを備えている。
【0079】
そしてプログラムROM56にはレジストモータ45の速度制御プログラムが記憶されている。レジストモータ45はパルスモータであり、モータドライブIC59が駆動する。そしてモータドライブIC59はカスタムLSI58から出力されるパルスの周期でレジストモータ45に相電流を流し、モータ速度をコントロールする。カスタムLSI58はモータドライブIC59に出力するパルスの周期を設定するレジスタを備え、このレジスタ値はCPU57によって随時書き換え可能となっている。従って、レジストモータ45は印刷動作中であっても速度変更が可能である。なお、パルスカウンタ55の値はCPU57によって随時検出される。またCPU57はパルスカウンタ55のカウント値から、記録媒体の現在位置を計算することができる。
【0080】
なお、その他の構成は上記第1の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【0081】
次に上記構成におけるカラー画像記録装置1の印刷動作について説明する。なお、通常の印刷動作については上記第1の実施の形態と同様であるので説明は省略し、給紙動作について説明する。
【0082】
図1、図6、図7において、機構制御部42はホッピングモータ44を駆動してホッピングローラ17を回転させる。これにより記録媒体収容カセット16内の記録媒体がホッピングローラ17の回転により繰出され、このとき図示せぬ弁別手段により最上位の1枚のみが繰出され、ガイド21によりレジストローラ19に案内される。
【0083】
そして記録媒体をレジストローラ19へと案内している間に第1の媒体検出センサ18が記録媒体を検出し、記録媒体検出信号を機構制御部42に送信する。機構制御部42は記録媒体検出信号を受信すると、この信号に基づき記録媒体の位置を判断し、記録媒体の先端部がレジストローラ19とピンチローラ20との間に到達したと判断すると、ホッピングモータ44の駆動を停止し、ホッピングローラ17の回転を停止する。
【0084】
なお、記録媒体が斜めに繰出された場合は、レジストローラ19とピンチローラ20とによって記録媒体の繰出し方向を修正する。
【0085】
次に機構制御部42はレジストモータ45とヒータモータ30を駆動して、レジストローラ19とヒートローラ26を回転させる。なお、この時点ではすでに駆動ローラ14が回転して搬送ベルト13を矢印A方向に走行させている。そしてこのときのレジストローラ19の周速度は、搬送ベルト13の走行速度と略同じとなっている。またこれと同時に機構制御部42は図示せぬ吸着帯電電源をオン状態として、吸着ローラ24に電圧を供給する。これにより、記録媒体はレジストローラ19により搬送され、搬送ベルト13へと向かう途中の記録媒体の先端部を第2の媒体検出センサ23が検出し、記録媒体検出信号を機構制御部42に送信する。機構制御部42は記録媒体検出信号を受信すると、パルスカウンタ55をリセットし、パルスカウンタ55はレジストモータ45の回転数に基づきパルス数をカウントし始める。そして機構制御部42はCPU57により、パルスカウンタ55のカウント値から、記録媒体の現在位置を計算することができる。
【0086】
また記録媒体は更に搬送され、先端部が吸着ローラ24と搬送ベルト13との間に到達する。この時点で、記録媒体の先端部は吸着ローラ24と従動ローラ15との間の静電力により搬送ベルト13に吸着する。
【0087】
ところで記録媒体の搬送ベルト13への吸着力は図5に示すように記録媒体が搬送ベルト13に接触している面積に比例するので、記録媒体が長さ(面積)L以上搬送ベルト13上に接触すれば、記録媒体の搬送ベルト13への吸着力がレジストローラ19の、記録媒体を搬送ベルト13側とは反対方向に引き抜こうとする負荷力を超える。
【0088】
プログラムROM56には記録媒体が搬送ベルト13上に長さLだけ接触するまでのレジストモータ45のパルス数が記憶されており、パルスカウンタ55のカウント値がプログラムROM56に記憶されている上記パルス数を超えた時点で、機構制御部42はレジストローラ19の周速度(記録媒体搬送速度)が搬送ベルト13の走行速度(記録媒体搬送速度)よりも遅くなるように、レジストモータ45の速度を設定する。なお、本実施の形態においても、線速度換算で、搬送ベルト13の走行速度よりもレジストローラ19の周速度の方が0.2%以上遅くなるように、レジストローラ19の速度制御が行われる。
【0089】
そして、記録媒体が長さL以上搬送ベルト13上に接触し、記録媒体の搬送ベルト13への吸着力がレジストローラ19の矢印C方向への負荷を超えた時点で、ギヤ52aとシャフト53との間にワンウェイクラッチ54を介して滑りが発生し、シャフト53は搬送ベルト13の走行速度と同じ速度で回転し始める。その結果、記録媒体は搬送ベルト13の記録媒体搬送速度で搬送される。
【0090】
従って上記のようにレジストモータ45の速度制御を行うことで、記録媒体の搬送ベルト13への吸着が不充分であり、記録媒体の搬送ベルト13への吸着力が、レジストローラ19の矢印C方向への負荷力よりも小さい段階においては、レジストローラ19の周速度と搬送ベルト13の走行速度との速度差を極力小さくすることで、レジストローラ19から搬送ベルト13へ記録媒体をスムーズに移行させ、記録媒体の搬送ベルト13への吸着力が、レジストローラ19の矢印C方向への負荷力を超えると、レジストローラ19の周速度を搬送ベルト13の走行速度よりも遅くして記録媒体を搬送ベルト13の記録媒体搬送速度で搬送することで、搬送ベルト13とレジストローラ19との間の搬送距離誤差が累積する前に、完全に記録媒体の搬送速度を搬送ベルト13の走行速度と同一にすることができる。
【0091】
なお、記録媒体が搬送ベルト13の走行速度で搬送されるようになった以降の動作は上記第1の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【0092】
以上第2の実施の形態においては、上記第1の実施の形態の効果に加えて更に、記録媒体の搬送ベルト13への吸着が不充分な、記録媒体の搬送ベルト13への接触面積が少ない段階から記録媒体の搬送速度を搬送ベルト13の走行速度に追随させることが可能となる。その結果、記録媒体全面において色ずれの発生しないカラー画像を提供することができる。
【0093】
なお、上記第1の実施の形態、及び第2の実施の形態においては、記録媒体を搬送ベルト13上に吸着させることは、吸着ローラ24に吸着電圧をかけることで実現したが、印刷機構の自重と転写電圧とによって搬送ベルト上に吸着させることも可能である。
【0094】
また、上記第2の実施の形態においては、記録媒体の搬送ベルト13への吸着面積を、記録媒体が搬送ベルト13に吸着した長さから算出し、ベルトモータ45の速度を切り替えるタイミングを長さLだけ吸着した箇所からとしたが、吸着面積は記録媒体の幅によっても変化するので、上記Lの値を記録媒体の幅によって変化させてもよい。
【0095】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、搬送ベルトの記録媒体の吸着力が、媒体保持手段の記録媒体の保持力よりも大きくなるように、前記搬送ベルトの記録媒体の吸着力と前記媒体保持手段の記録媒体の保持力が設定されることにより、色ずれの発生しないカラー画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態のカラー画像記録装置の構成を示す説明図である。
【図2】第1の実施の形態のレジストローラとレジストモータとの関係を示す説明図である。
【図3】第1の実施の形態のギヤトレインを示す正面図である。
【図4】第1の実施の形態のカラー画像記録装置の制御系を示すブロック図である。
【図5】第2の実施の形態の記録媒体の搬送ベルトへの吸着力とレジストローラからの引き抜き力との関係を示すグラフである。
【図6】第2の実施の形態のカラー画像記録装置の制御系を示すブロック図である。
【図7】第2の実施の形態のレジストモータの制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 カラー画像記録装置
13 搬送ベルト
19 レジストローラ
【0096】
54 ワンウェイクラッチ
Claims (4)
- 記録媒体をベルト表面に吸着させて搬送する搬送ベルトと、該搬送ベルトよりも前記記録媒体搬送方向上流側に向けられ、前記記録媒体を保持しながら該記録媒体を前記搬送ベルトへと送る送りローラとを備えた画像記録装置において、
前記搬送ベルトの記録媒体の吸着力が、前記媒体保持手段の記録媒体の保持力よりも大きくなるように、前記搬送ベルトの記録媒体の吸着力と前記媒体保持手段の記録媒体の保持力が設定されることを特徴とする画像記録装置。 - 記録媒体をベルト表面に吸着させて搬送する搬送ベルトと、該搬送ベルトよりも前記記録媒体搬送方向上流側に向けられ、前記記録媒体を保持しながら該記録媒体を前記搬送ベルトへと送る送りローラとを備えた画像記録装置において、
前記送りローラは、前記記録媒体の前記搬送ベルトへの吸着力が所定量を超えると空転する空転機構を備え、
前記送りローラの記録媒体搬送速度は、前記搬送ベルトの記録媒体搬送速度よりも遅いことを特徴とする画像記録装置。 - 記録媒体をベルト表面に吸着させて搬送する搬送ベルトと、該搬送ベルトよりも前記記録媒体搬送方向上流側に向けられ、前記記録媒体を保持しながら該記録媒体を前記搬送ベルトへと送る送りローラとを備えた画像記録装置において、
前記送りローラは、前記記録媒体の前記搬送ベルトへの吸着力が所定量を超えると空転する空転機構と、
前記搬送ベルトへの前記記録媒体の接触面積を検出し、該記録媒体の前記搬送ベルトへの接触面積が所定値に達する前までは、前記送りローラの記録媒体搬送速度と前記搬送ベルトの記録媒体搬送速度を略同じとし、前記記録媒体の前記搬送ベルトへの接触面積が所定値に達したと判断すると、前記送りローラの記録媒体搬送速度を前記搬送ベルトの記録媒体搬送速度よりも遅くする制御を行う制御手段とを設けたことを特徴とする画像記録装置。 - 記録媒体をベルト表面に吸着させて搬送する搬送ベルトと、該搬送ベルトよりも前記記録媒体搬送方向上流側に向けられ、前記記録媒体を保持しながら該記録媒体を前記搬送ベルトへと送る送りローラとを備えた画像記録装置において、
前記搬送ベルトへの前記記録媒体の吸着力を、前記送りローラと前記記録媒体との間の最大静止摩擦力よりも大きくしたことを特徴とする画像記録装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9541879B2 (en) | 2013-02-27 | 2017-01-10 | Oki Data Corporation | Medium carrying device and image forming apparatus |
-
2002
- 2002-12-17 JP JP2002365292A patent/JP2004196461A/ja active Pending
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