JP2004210530A - インクジェット記録装置及びガイド部材 - Google Patents

Abstract

【課題】ガイド部材の平面度を向上することでヘッドとベルトとの位置精度を良好とし、用紙の平面度を向上し、ベルトの駆動系の負荷を軽減し、ベルトによる用紙の静電吸着力の低下を低減すること。
【解決手段】ガイド部材１４のガイド面１４ｂによって形成される無端ベルト１２の搬送面２８が、ガイド部材１４の両側にある２つのローラ１０、１１によって形成される無端ベルト１２の仮想の搬送面２７よりも、ヘッド側に位置する。
【選択図】 図４

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装置に関し、特に無端ベルトに静電吸着されて搬送される記録媒体に対して記録を行うインクジェット記録装置及び無端ベルトの内側に備えられたガイド部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フルカラーの電子写真による画像形成装置は、各色のトナー像の色重ねを高精度に行なうことが難しいことや感光体等の像担持体周りの装置が複雑化し大型化、高コスト化を招いてしまうこと等の問題がある。一方、写真画質においてはインクジェット記録装置の方が優れており、ＯＨＰに画像を形成した際の光透過性も優れている。
【０００３】
ところが、インクジェット方式によって画像を形成すると、記録媒体たる用紙が普通紙である場合、インクに含まれる水分によって、紙の繊維が膨潤し、伸びて波状に変形してしまう。この現象はコックリングと呼ばれる。これまでの所、用紙にインクが付着してから３秒程度以上かかってこの用紙の変形であるコックリングが大きく発生することがわかっている。
【０００４】
このコックリングによって用紙が波打つと、インクヘッドのノズルと用紙表面との位置関係が場所場所で変化する。インクジェット記録装置において高画質化を追求すると、インク液滴の用紙への着弾位置精度が求められ、用紙の平面度を向上させる必要がある。しかしコックリングの程度が悪くなると、着弾位置にずれが生じて画質が悪化し、また最悪の場合、用紙がヘッドのノズル面と接触して、ヘッドのノズル面を汚し、また用紙自身も汚れてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、従来のインクジェット記録装置には、〔特許文献１〕に記載されているように、インクヘッドに対向配置されたガイド板と、用紙の押えとして周上に突起を有する拍車とを設け、拍車により用紙を強制的に押さえつつ、ガイド板上を搬送される用紙に対して印字を行うものがある。しかし拍車により用紙を強制的に押さえたのでは、拍車による画像のひっかき傷が問題となることがある。なお、かかるガイド板としては、コックリングを吸収する凹みを設けたものが知られている。
【０００６】
また、従来のインクジェット記録装置では、同じく〔特許文献１〕に記載されているように、用紙の送りをローラによって行っており、印字領域を挟んで２組のローラ対を設けていた。なお、印字領域を挟んで用紙の搬送方向下流側のローラ対は上述の拍車とこれに当接するコロとにより構成されている。この構成では用紙の送り精度を保証できるのは印字用紙がこの２組のローラのそれぞれに噛んでいる状態でのみである。
【０００７】
ところが近年では、画像印字領域の増大が望まれているため、この印字領域を確保するべく、本来であれば用紙の送り精度を保証できない状態、つまり２組あるローラ対のうち、一方のローラ対にしか用紙が噛んでいない状態で印字を行うプリンタも存在する。もちろん、このようなインクジェット記録装置では、片方のローラ対にしか用紙が噛んでいない状態では、用紙の浮きが発生した場合、この浮きを解消できず、また用紙搬送力が確保できないために送りの精度を保証できず、画像品質も低下する。
【０００８】
そこで、〔特許文献２〕に記載されているように、用紙を搬送するための無端ベルトと、この無端ベルトを帯電させる帯電手段とを備え、用紙を無端ベルトに静電吸着させて搬送し、記録を行うインクジェット記録装置が提案されている。このタイプのインクジェット記録装置においては、用紙を無端ベルトに静電吸着した状態で搬送する場合、無端ベルトの平面度が印字用紙の平面度に直結し、この平面度が画質を左右する。
【０００９】
また無端ベルトを巻き掛けたローラによって張られた状態の無端ベルトの弦の部分を印字面に対応する部分とすると、無端ベルトのシワなどが発生しやすく、また、無端ベルトを駆動する際に、平面度を要求する無端ベルトの弦部でベルトが踊ってしまう場合があり、これらは何れも画質の低下を招く。そこで、〔特許文献３〕に記載されているように、無端ベルトの、平面度の向上、しわの防止、踊りの防止に寄与する、無端ベルトの内側の、印字領域に対応する部分にガイド板を設けたインクジェット記録装置が提案されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２１１７６８号公報
【特許文献２】
特開平５−５１８号公報
【特許文献３】
特開平１１−３４８３７３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、〔特許文献３〕に記載されたようなガイド板を設けた場合であっても、無端ベルトとインクヘッドとのギャップの精度を上げなければ記録精度すなわち印字精度が上がらないという問題がある。一般にガイド板は樹脂成型されるが、樹脂成型では、ガイド板の表面を精度良く平面にすることが困難であり、これがかかるギャップの精度を低下させる原因となっている。また、無端ベルトとガイド板との接触抵抗により、駆動系の負荷が大きいという問題もある。
【００１２】
また、〔特許文献１〕に記載されたような、単にガイド板を備えた構成においては、上述したように、コックリングを吸収するための凹みを設けたガイド板、具体的には、用紙の搬送方向に平行に形成されたリブを設けたガイド板が知られている。リブを設けると、リブの頂部によって形成される面の平面度が向上するという利点がある。しかし、コックリング等により、用紙の搬送方向に波状の盛り上がりが生じた場合には、用紙の平面度が保証できない。またかりに、この形状のガイド板を無端ベルトによって用紙を搬送する〔特許文献３〕に記載の構成に適用しても、同様の問題が生じ、無端ベルトとインクヘッドとのギャップの精度が上がらないという問題がある。
【００１３】
さらに、〔特許文献２〕、〔特許文献３〕に記載された、用紙を無端ベルトに静電吸着して搬送する構成においては、無端ベルトを帯電させることで用紙を静電吸着しているのであるが、〔特許文献３〕に記載されているようなガイド板を設けると、ガイド板が無端ベルトに当接している場合には、無端ベルトの移動過程においてガイド板による電荷の損失が生じ、無端ベルトと用紙の間に作用する静電吸着力が低下するという問題がある。
【００１４】
本発明は、用紙の搬送を良好に行うための無端ベルトと、無端ベルトとヘッドとの位置精度を向上するためのガイド部材を備え、ガイド部材の平面度を向上することでかかる位置精度を良好とし、また用紙の平面度を向上し、さらに無端ベルトの駆動系の負荷を軽減し、またさらに無端ベルトによる用紙の静電吸着力の低下を低減したインクジェット記録装置およびこれを実現するガイド部材を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、少なくとも２つのローラに巻き掛けられ記録媒体を搬送する無端ベルトと、この無端ベルトによって搬送される記録媒体にインクを吐出して記録を行なう記録手段と、上記ローラのうちの２つのローラの間に位置し、上記無端ベルトの内側の上記記録手段に対向する位置に配設され、同無端ベルトをガイドするガイド面を有するガイド部材と、記録媒体を上記無端ベルトに静電吸着させて搬送させるために同無端ベルトを帯電する帯電手段とを有し、上記無端ベルトが上記ガイド面にガイドされた位置で、この無端ベルトに静電吸着され搬送される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、上記ガイド面によって形成される上記無端ベルトの搬送面が、上記ガイド部材の両側にある２つのローラのみによって形成される上記無端ベルトの仮想の搬送面よりも、上記記録手段側に位置することを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、上記ガイド面が、上記ガイド部材本体に凸設され、上記無端ベルトの移動方向に対して略直角方向に長く、同移動方向に並設された複数のリブの頂部によって形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のインクジェット記録装置において、上記移動方向における上記リブの幅が５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のインクジェット記録装置に備えられる上記ガイド部材にある。
【００１９】
【実施例】
図１に本発明を適用した画像形成装置であるインクジェット記録装置としてのインクジェットプリンタの概略を示す。インクジェットプリンタ１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として、画像形成すなわち記録するものとして用いることが可能である。
【００２０】
インクジェットプリンタ１００は、ベルト駆動ローラ１０と、テンションローラ１１と、これら２つのローラ１０、１１に巻き掛けられた無端ベルトとしての帯電搬送ベルト１２とを有している。帯電搬送ベルト１２は成型上において無端のベルトでも、両端をつなぐことで無端状としたベルトでも良い。帯電搬送ベルト１２は表層に図示しない絶縁層を形成され、電荷を保持するようになっているベルト駆動ローラ１０は図示しないモータ等の駆動手段によって構成される駆動系によって回転駆動される。
【００２１】
インクジェットプリンタ１００はまた、帯電搬送ベルト１２によって搬送される図示しない記録媒体としての用紙にインクを吐出して記録を行なう記録手段としてのインクヘッドたるヘッド１３と、ヘッド１３を搭載しヘッド１３からのインクの吐出の際に図１の紙面に垂直な方向に往復動して記録を行なうためのキャリッジ９とを有している。
【００２２】
インクジェットプリンタ１００はまた、ベルト駆動ローラ１０とテンションローラ１１との間に位置し、帯電搬送ベルト１２の内側のヘッド１３に対向する位置に配設され、帯電搬送ベルト１２を内側からガイドするガイド部材としての搬送ガイド板１４と、用紙を帯電搬送ベルト１２に静電吸着させて搬送するために帯電搬送ベルト１２、具体的には帯電搬送ベルト１２の表層をなす絶縁層を帯電する帯電手段としての帯電ローラ１５とを有している。
【００２３】
インクジェットプリンタ１００はまた、帯電搬送ベルト１２の移動方向Ａにおけるヘッド１３の上流側に、帯電搬送ベルト１２を介してベルト駆動ローラ１０に押圧するように配設され、用紙を帯電搬送ベルト１２に密着させる搬送ローラ１６と、帯電搬送ベルト１２の移動方向Ａにおけるヘッド１３の下流側に、帯電搬送ベルト１２を介してテンションローラ１１に押圧するように配設され、用紙を帯電搬送ベルト１２から分離する分離爪１７とを有している。
【００２４】
インクジェットプリンタ１００はまた、用紙を積載した給紙トレイ１８と、給紙トレイから用紙を送り出す給紙ローラ１９と、給紙ローラ１９から送り出された用紙を一枚だけ分離して送り出すための分離パッド２０を有している。給紙トレイ１８と、給紙ローラ１９と、分離パッド２０とは、給紙ユニット２１を構成している。
【００２５】
インクジェットプリンタ１００はまた、分離パッド２０によって分離され送られてきた用紙すなわち給紙ユニット２１から送り出された用紙をほぼ鉛直上方に向けて案内するためのガイド部材２１と、帯電搬送ベルト１２の移動方向Ａにおける搬送ローラ１６の上流側に位置し、ガイド部材２１によりほぼ鉛直上方向に向けて案内されてきた用紙を、ほぼ９０°方向転換し、ほぼ水平方向に搬送することで、帯電搬送ベルト１２と搬送ローラ１６との間に搬送するガイド部材２２とを有している。
【００２６】
なお、ガイド部材２２は、ほぼ鉛直上方向に向けて案内されてきた用紙をほぼ９０°方向転換すべく、ベルト駆動ローラ１０上に巻き掛けられた帯電搬送ベルト１２との間で円弧状の搬送路を形成するため、帯電搬送ベルト１２と対向する面が、帯電搬送ベルト１２の曲率半径より大きな曲率半径を有する円弧状をなしている。
【００２７】
インクジェットプリンタ１００はまた、分離爪１７によって帯電搬送ベルト１２から分離された用紙を搬送するためのローラ対２３を有している。ローラ対２３は、図１においては断面を単なる円形として図示したが周上に突起を有する断面星型の拍車ローラ２４と、この拍車ローラ２３に対向当接したコロ２５と、ローラ対２３によって送られてきた用紙を積載する排紙トレイ２６とを有している。
【００２８】
ガイド部材１４は、キャリッジ９の走査範囲、言い換えると、ヘッド１３に搭載された図示しないノズルによるインキの印射範囲を覆う大きさを有し、かかる走査範囲、印射範囲に対向する位置に配設されている。またガイド部材１４は、かかる走査範囲、印射範囲において帯電搬送ベルト１２を内側からガイドする後述する図４において一点鎖線で示すガイド面１４ｂを有している。
【００２９】
ガイド部材１４は、樹脂成型によって形成されるが、部品作成上、樹脂成型では一様な平面の平面度の精度を上げるのが非常に困難であり、ガイド部材１４の平面度が低いと、ガイド部材１４に当接した帯電搬送ベルト１２の平面度が低下し、帯電搬送ベルト１２とヘッド１３とのギャップが不安定となり、記録精度すなわち画像品質が低下する。そこで、ガイド部材１４の帯電搬送ベルト１２に当接する側の面には、ガイド部材１４本体に凸設されたリブ１４ａを設けている。
【００３０】
ここで、リブを方向Ａに平行に形成すると、帯電搬送ベルト１２の表面がこの方向に沿って波状に盛り上がり、平面度が上がらず画像品質が低下する。この画像品質の低下は特にコックリングが著しい場合に顕著となる。そこで、リブ１４ａは、図２、図３に示すように方向Ａに対して垂直な方向すなわち図１における紙面と垂直な方向に長い形状となるように設けている。
【００３１】
また、図４において一点鎖線で示すように、リブ１４ａは、方向Ａに複数配設され、これら複数のリブ１４ａの頂部によって、帯電搬送ベルト１２に当接し、帯電搬送ベルト１２をガイドするガイド面１４ｂが形成されている。リブ１４ａの方向Ａにおける幅は５ｍｍとされている。リブ１４ａは少なくとも２本すなわち複数本設けることが望ましい。ガイド面１４ｂは、ヘッド１３が走査を行なう走査面に対して平行をなしている。
【００３２】
リブ１４ａは、樹脂成型を行なう場合にも精度が出るため、ガイド面１４ｂの平面度は良好である。よって帯電搬送ベルト１２とヘッド１３とのギャップが高精度で安定し、記録精度すなわち画像品質が向上している。またリブ１４ａを設けこの頂部のみで帯電搬送ベルト１２と当接するため、ガイド部材１４全体が平面状をなし全体で帯電搬送ベルト１２に当接する場合に比べて、帯電搬送ベルト１２の駆動系の負荷を低減している。
【００３３】
また同様にリブ１４ａの頂部のみで帯電搬送ベルト１２と当接することで、ガイド部材１４に当接することによる帯電搬送ベルト１２の電荷の損失が低減され、帯電搬送ベルト１２による用紙の吸引力が維持され、用紙は、インク中の水分を吸収し本来ならばコックリングを生ずるような状態であっても、帯電搬送ベルト１２に沿った状態すなわち平面をなす状態を保たれて搬送される。帯電搬送ベルト１２の駆動系の負荷、帯電搬送ベルト１２の電荷の損失を考慮すると、リブ１４ａの方向Ａにおける幅は５ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００３４】
図４に示すように、ガイド面１４ｂによって形成される帯電搬送ベルト１２の搬送面２８は、ガイド部材１４の両側すなわち方向Ａの上流側、下流側のそれぞれにあるベルト駆動ローラ１０とテンションローラ１１との２つのローラによって形成される、帯電搬送ベルト１２の、２点鎖線で示す仮想の搬送面２７よりも、ヘッド１３側に位置している。
【００３５】
ガイド面１４ｂ、搬送面２８が搬送面２７上にあるか、搬送面２７よりもヘッド１３から遠い位置にあるとすると、帯電搬送ベルト１２がベルト駆動ローラ１０、テンションローラ１１のみの間で張り渡され、弦のような状態となって振動することがあり、これでは帯電搬送ベルト１２とヘッド１３とのギャップが安定せず、画像品質が低下するが、ガイド面１４ｂ、搬送面２８を上述の位置とすることで、帯電搬送ベルト１２を内側から押し上げ、かかる振動を防止し、帯電搬送ベルト１２とヘッド１３とのギャップを高精度に安定させ、高品質の画像を形成する。
【００３６】
帯電搬送ベルト１２を押し上げても、ガイド面１４ｂはリブ１４ａによって形成しているため、駆動系の負荷は抑制されており、また平面度も向上している。用紙は、帯電搬送ベルト１２に静電吸着され搬送される過程で記録が行なわれるので、用紙それ自体の平面度は良好であり、しかも、記録は、帯電搬送ベルト１２がガイド面１４ｂにガイドされた位置において行なうため、用紙とヘッド１３とのギャップは精度良く均一に保たれ、画像精度が向上されている。
【００３７】
以上本発明を適用したインクジェット記録装置及びガイド部材を説明したが、無端ベルトを巻き掛けるローラは２つに限らず、少なくとも２つすなわち複数あれば良く、３つ以上備えられていても良い。無端ベルトの搬送面は、かかる複数のローラのうちガイド部材の両側にある２つのローラのみによって形成される無端ベルトの仮想の搬送面より記録手段側にあれば良い。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、少なくとも２つのローラに巻き掛けられ記録媒体を搬送する無端ベルトと、この無端ベルトによって搬送される記録媒体にインクを吐出して記録を行なう記録手段と、上記ローラのうちの２つのローラの間に位置し、上記無端ベルトの内側の上記記録手段に対向する位置に配設され、同無端ベルトをガイドするガイド面を有するガイド部材と、記録媒体を上記無端ベルトに静電吸着させて搬送させるために同無端ベルトを帯電する帯電手段とを有し、上記無端ベルトが上記ガイド面にガイドされた位置で、この無端ベルトに静電吸着され搬送される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、上記ガイド面によって形成される上記無端ベルトの搬送面が、上記ガイド部材の両側にある２つのローラのみによって形成される上記無端ベルトの仮想の搬送面よりも、上記記録手段側に位置するので、静電吸着により搬送される用紙の平面度を向上するとともに、無端ベルトの振動を防止すること等により無端ベルトと記録手段とのギャップ精度を向上することで、用紙と記録手段とのギャップ精度を良好に保ち、良好な記録を行なうことができるインクジェット記録装置を提供することができる。
【００３９】
ガイド面が、ガイド部材本体に凸設され、無端ベルトの移動方向に対して略直角方向に長く、かかる移動方向に並設された複数のリブの頂部によって形成されていることとすれば、ガイド部材の平面度を比較的容易に向上することができ、またかかる平面度を向上すること、静電吸着により搬送される用紙の平面度を向上すること、無端ベルトによる用紙の静電吸着力の低下を低減して静電吸着により搬送される用紙の平面度を高いレベルで維持すること、及び無端ベルトの振動を防止する等により無端ベルトと記録手段とのギャップ精度を向上することで、用紙と記録手段とのギャップ精度をより良好に保ち、より良好な記録を行なうことができ、さらには無端ベルトとガイド部材との間の接触面積を減じることで摩擦抵抗を減少させ無端ベルトの駆動系の負荷を軽減することができるインクジェット記録装置を提供することができる。
【００４０】
かかる移動方向におけるリブの幅が５ｍｍ以下であることとすれば、とくに無端ベルトの駆動系の負荷を軽減すること及び無端ベルトによる用紙の静電吸着力の低下を低減することに好適なインクジェット記録装置を提供することができる。
【００４１】
本発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のインクジェット記録装置に備えられる上記ガイド部材にあるので、平面度が高く、上述のインクジェット記録装置が上述の効果を奏することに寄与するガイド部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したガイド部材及びインクジェット記録装置の概略を示す側面図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の要部を示す斜視図である。
【図３】図２に示した無端ベルト及びガイド部材をさらに拡大した斜視図である。
【図４】無端ベルトの実際の搬送面と仮想の搬送面との位置関係を示す側面図である。
【符号の説明】
１０、１１ 無端ベルトを巻き掛けたローラ
１２ 無端ベルト
１３ 記録手段
１４ ガイド部材
１４ａ リブ
１４ｂ ガイド面
１５ 帯電手段
２７ 無端ベルトの仮想の搬送面
２８ 無端ベルトの搬送面
Ａ 無端ベルトの移動方向

Claims (4)

1. 少なくとも２つのローラに巻き掛けられ記録媒体を搬送する無端ベルトと、
   この無端ベルトによって搬送される記録媒体にインクを吐出して記録を行なう記録手段と、
   上記ローラのうちの２つのローラの間に位置し、上記無端ベルトの内側の上記記録手段に対向する位置に配設され、同無端ベルトをガイドするガイド面を有するガイド部材と、
   記録媒体を上記無端ベルトに静電吸着させて搬送させるために同無端ベルトを帯電する帯電手段とを有し、
   上記無端ベルトが上記ガイド面にガイドされた位置で、この無端ベルトに静電吸着され搬送される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、
   上記ガイド面によって形成される上記無端ベルトの搬送面が、上記ガイド部材の両側にある２つのローラのみによって形成される上記無端ベルトの仮想の搬送面よりも、上記記録手段側に位置することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、上記ガイド面が、上記ガイド部材本体に凸設され、上記無端ベルトの移動方向に対して略直角方向に長く、同移動方向に並設された複数のリブの頂部によって形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項２記載のインクジェット記録装置において、上記移動方向における上記リブの幅が５ｍｍ以下であることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１ないし３の何れか１つに記載のインクジェット記録装置に備えられる上記ガイド部材。

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