JP2005247479A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 逆回転する搬送ベルトの帯電及び除電を的確に行う画像形成装置を提供する。
【解決手段】 印刷装置１は第１除電部７を備え、第１除電部７は第１除電ブラシ７１と第１除電ブラシ移動機構７２とを有し、帯電ローラ６よりも順方向２１の上流、かつ、排紙側ベルトローラ４よりも順方向２１の下流で搬送ベルト２に近接して配置される。制御部１５は、第１除電ブラシ移動機構７２を駆動して、供給される用紙２３を吸着する領域の除電が終了すると、搬送ベルト２のうち用紙２３の先端部を吸着していた領域に除電ブラシ７１が接触する前に、第１除電ブラシ７１を搬送ベルト２から離し、搬送ベルト上の用紙２３が吸着していた領域２４を除電せずに帯電を維持する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、帯電させた搬送ベルトで用紙を搬送する画像形成装置に関する。

インクジェット記録装置等の画像形成装置は、帯電させた搬送ベルトに吸着した用紙を搬送しながら印字する。搬送ベルトへの吸着が不十分な用紙は、紙浮き、紙ジャム、ずれを発生させるため、搬送及び印字が不正確となる。

特許文献１では、記録用紙の幅方向に調整可能なガイド部材を備えて、用紙のサイズに応じて用紙の印字直前の部分を抑えることにより、種々の幅及び紙厚の用紙の紙浮きを押さえられる印刷装置及び用紙搬送装置が提案されている。

特許文献２では、搬送ベルトの絶縁層に、移動方向に交互に正と負の電荷を与えるＡＣバイアスを印加して、正の電荷から負の電荷に導かれる微小電界により用紙を吸着して搬送し、簡単な構成で用紙の搬送精度を向上させるとともに、用紙の印字領域を拡大して高画質の画像を安定して形成するインクジェット記録装置が提案されている。

用紙を搬送した後に搬送ベルトに残った電荷は、次に用紙を吸着するために帯電される前に除電ブラシ等で除去される。ここで、用紙表面の画像形成後に搬送ベルトを逆回転させて用紙を反転させる両面印刷機構を備えた画像形成装置では、除電ブラシを通過した搬送ベルトの一部の電荷を失い、逆回転の際に再度用紙を吸着して搬送することができない。特許文献１及び特許文献２では、逆方向の搬送を正確に行う印刷装置、用紙搬送装置及びインクジェット記録装置は提案されていない。
特許第３３０７４７２号公報 特開２００３−１０３８５７号公報

本発明は、逆回転する搬送ベルトの帯電及び除電を的確に行う画像形成装置を提供することを目的とする。

この発明の画像形成装置は、順方向に回転する帯電した搬送ベルトに用紙供給手段から供給した用紙を吸着させて用紙の表面に画像形成して排紙手段に排紙する片面印刷機能と、順方向に回転する帯電した搬送ベルトに用紙供給手段から供給した用紙を吸着させて用紙の表面に画像形成した後、逆方向に回転する搬送ベルトに用紙を吸着させて反転機構に送り、順方向に回転する帯電させた搬送ベルトに反転機構で表裏を反転した用紙を吸着させて用紙の裏面に画像形成して排紙手段に排紙する両面印刷機能とを備える。搬送ベルトを帯電させる帯電手段は用紙供給手段から搬送ベルトに用紙を供給する位置より順方向に回転する搬送ベルトの上流に設けられて搬送ベルトを帯電させる。搬送ベルトを除電する除電手段は搬送ベルトから排紙手段に用紙を排紙する位置より順方向に回転する搬送ベルトの下流に設けられ、片面印刷機能実行時には画像形成した用紙を搬送した搬送ベルトを順方向回転中に除電し、両面印刷機能実行時には表面に画像形成した用紙を搬送した搬送ベルトを順方向回転中に除電せず裏面に画像形成した用紙を搬送した搬送ベルトを順方向回転中に除電する。

さらに、除電手段は除電ブラシと除電ブラシ移動機構とを有し、除電ブラシは搬送ベルトを除電する電位をもち、除電ブラシ移動機構は搬送ベルトを除電する場合には除電ブラシを搬送ベルトに接触させ、搬送ベルトを除電しない場合には除電ブラシを搬送ベルトから離すとよい。また、搬送ベルトから排紙手段に用紙を排紙する位置と除電手段との間に設けられ、用紙に接触する前の搬送ベルトを逆方向回転中に帯電させる補助帯電手段を備えるとよい。

また、この発明の画像形成装置は、順方向に回転する帯電した搬送ベルトに用紙供給手段から供給した用紙を吸着させて用紙の表面に画像形成して排紙手段に排紙する片面印刷機能と、順方向に回転する帯電した搬送ベルトに用紙供給手段から供給した用紙を吸着させて用紙の表面に画像形成した後、逆方向に回転する搬送ベルトに用紙を吸着させて反転機構に送り、順方向に回転する帯電させた搬送ベルトに反転機構で表裏を反転した用紙を吸着させて用紙の裏面に画像形成して排紙手段に排紙する両面印刷機能とを備える。搬送ベルトを帯電させる帯電手段は用紙供給手段から搬送ベルトに用紙を供給する位置より順方向に回転する搬送ベルトの上流に設けられて搬送ベルトを帯電させる。搬送ベルトを除電する除電手段は搬送ベルトから排紙手段に用紙を排紙する位置より順方向に回転する搬送ベルトの下流に設けられ、用紙を搬送した搬送ベルトを順方向回転中に除電する。搬送ベルトを帯電させる補助帯電手段は、搬送ベルトから排紙手段に用紙を排紙する位置と除電手段との間に設けられ、用紙に接触する前の搬送ベルトを逆方向回転中に帯電させる。

除電手段は、表面に画像形成した用紙を搬送した搬送ベルトを順方向回転中に除電しないことにより、両面印刷時にも用紙を安定して搬送できる。除電ブラシ移動手段で除電ブラシを移動させることにより、表面に画像形成した用紙を搬送した搬送ベルトを順方向回転中に除電しないため、両面印刷時にも用紙を安定して搬送できる。補助帯電手段で、用紙に接触する前の搬送ベルトを逆方向回転中に帯電させるため、両面印刷時にも用紙を安定して搬送できる。また、搬送ベルトの除電手段で除電した領域を補助帯電手段で帯電させることにより、両面印刷時にも用紙を安定して搬送できる。

第１の実施形態に係る印刷装置１は図１の構成図に示すように、搬送ベルト２と給紙側ベルトローラ３と排紙側ベルトローラ４と従動ローラ５と帯電ローラ６と第１除電部７と第２除電部８と給紙トレイ９と分離部１０と排紙ローラ１１と排紙トレイ１２と反転機構１３と印字部１４と制御部１５とを備える。

搬送ベルト２は外周にＰＥＴ等の樹脂やエラストマーで導電制御材を含まない材料等により形成された絶縁層を有して帯電するゴムベルトであり、給紙側ベルトローラ３と排紙側ベルトローラ４と従動ローラ５とに巻き回され、給紙側ベルトローラ３の駆動により給紙側ベルトローラ３から排紙側ベルトローラ４に向う順方向２１と、排紙側ベルトローラ４から給紙側ベルトローラ３に向う逆方向２２とに回転する。なお、給紙側ベルトローラ３と排紙側ベルトローラ４とにより搬送ベルト２を巻き回してもよい。

帯電ローラ６は、搬送ベルト２を帯電させる高電圧を印加された表面の導電ゴム層を搬送ベルト２に接触させて給紙側ベルトローラ３に対向して配置される。

第１除電部７は第１除電ブラシ７１と第１除電ブラシ移動機構７２とを有する除電手段であり、帯電ローラ６よりも順方向２１の上流、かつ、排紙側ベルトローラ４よりも順方向２１の下流で搬送ベルト２に近接して配置される。搬送ベルト２を除電する接地電位等の除電電位をもつ第１除電ブラシ７１は、ピニオンとラックと駆動モータとを用いた昇降機構やソレノイドを用いた昇降機構等の第１除電ブラシ移動機構７２により移動されて搬送ベルト２に接触し、用紙を搬送して帯電ローラ６で再度帯電される搬送ベルト２をあらかじめ除電する。第２除電部８は第２除電ブラシ８１と第２除電ブラシ移動機構８２とを有し、帯電ローラ６よりも順方向２１の下流の給紙側ベルトローラ４付近で搬送ベルト２に近接して配置され、逆方向２２に回転する搬送ベルト２に吸着した用紙を除電する。第２除電ブラシ８１は第１除電ブラシ７１と同様の構造をもち、第２除電ブラシ移動機構８２は第１除電ブラシ移動機構７２と同様の構造をもつ。

給紙トレイ９に積載された用紙は、分離部１０により分離されて給紙側ベルトローラ３付近に送られ、順方向２１に回転する搬送ベルト２に帯電ローラ６より下流側で吸着する。順方向２１に回転する搬送ベルト２に吸着して送られて排紙側ベルトローラ４付近で排紙側ベルトローラ４の曲率により搬送ベルト２から一部または全てが離れた用紙は、排紙ローラ１１で排紙トレイ１２に送られて保持される。逆方向２２に回転する搬送ベルト２に吸着して送られて給紙側ベルトローラ３付近で給紙側ベルトローラ３の曲率により搬送ベルト２から離れた用紙は、反転機構１３に搬入されて表裏を反転され、再度順方向２１に回転する搬送ベルト２に吸着して順方向２１に送られる。

印字部１４は、印刷装置１が例えばインクジェットプリンタであれば、給紙側ベルトローラ３と排紙側ベルトローラ４との間で搬送ベルト２に吸着した用紙に近接させた記録ヘッドのノズルからインクカートリッジより供給されるインクを噴射する。

制御部１５は、供給側ベルトローラ３を回転させて搬送ベルト２を順方向２１及び逆方向２２に回転させ、分離部１０を稼動させて用紙を供給し、帯電ローラ６に電圧を供給して搬送ベルト２を帯電させ、除電ブラシ移動機構７２及び除電ブラシ移動機構８２に除電ブラシ７１及び除電ブラシ８１を移動させ、反転機構１３に搬入された用紙を反転させて搬送ベルトに送らせ、画像形成処理して印字部１４に印字させ、印刷装置１の各構成要素のタイミングを同期させて両面印刷及び片面印刷を制御する。

搬送ベルト２の送り量は、例えばロータリエンコーダを用いて、供給側ローラ３の回転軸に設けた円板がもつ一定ピッチのスケールを光センサで読み取ることにより検出したり、搬送ベルトの表面または裏面に設けた２進スケールをセンサで読み取ることにより検出する。あらかじめ設定された印刷装置１の各構成要素の搬送ベルト２に対する位置と、搬送する用紙サイズと、検出した搬送ベルト２の送り量等を用いて用紙の吸着位置を求めて、帯電及び除電するタイミングを決定する。

両面印刷方法を図２のフロー図を用いて説明する。制御部１５は、第１除電ブラシ移動機構７２を駆動して第１除電ブラシ７１を搬送ベルト２へ接触させて除電を開始し、第２除電ブラシ移動機構８２を駆動して第２除電ブラシ８１を搬送ベルト２から離して除電を停止した状態で、供給側ベルトローラ３を駆動して搬送ローラ２を順方向２１に回転させ（ステップＳ１）、図３（ａ）に示すように分離部１０を駆動して給紙側ベルトローラ３付近に用紙２３を供給して帯電ローラ６により帯電した搬送ベルト２に吸着させる（ステップＳ２）。搬送ベルト２は、第１除電ブラシ７１を通過してあらかじめ除電されてから帯電ローラ６で帯電するため、給紙トレイ９から給紙される用紙２３を安定して吸着できる。

制御部１５は、搬送ベルト２に吸着した用紙２３を順方向２１に搬送しながら印字部１４で用紙表面を印字し（ステップＳ３）、図３（ｂ）に示すように印字されて排紙側ベルトローラ４付近で搬送ベルト２から離れた用紙２３の先端部を排紙ローラ１１で排紙トレイ１２に送る。

制御部１５は、第１除電ブラシ移動機構７２を駆動して、供給される用紙２３を吸着する領域の除電が終了すると、図３（ｃ）に示すように搬送ベルト２のうち用紙２３の先端部を吸着していた領域に除電ブラシ７１が接触する前に、第１除電ブラシ７１を搬送ベルト２から離し（ステップＳ４）、搬送ベルト上の少なくとも用紙２３が吸着していた領域２４を除電せずに帯電を維持する。

制御部１５は、用紙表面の印字を終了すると（ステップＳ５）、供給側ベルトローラ３を駆動して搬送ベルト２に用紙の後端部を吸着させたまま逆方向２２に回転させ（ステップＳ６）、排紙トレイ１２に保持された用紙２３を再び搬送ベルト２に吸着させる。この際、順方向２１への回転時に用紙が吸着していた領域２４は第１除電ブラシ７１で除電されていないため、無帯電エリアの発生を防止して用紙を確実に吸着できる。

制御部１５は、第２除電ブラシ移動機構８２を駆動して、逆方向２２に回転する搬送ベルト２に吸着した用紙２３に第２除電ブラシ８１を接触させて除電を開始し（ステップＳ７）、給紙側ベルトローラ３付近で搬送ベルト２から離れた用紙２３を反転機構１３で表裏を反転させ（ステップＳ８）、用紙全体が反転機構１３に送られると第２除電ブラシ移動機構８２を駆動して第２除電ブラシ８１を搬送ベルト２から離して除電を停止する（ステップＳ９）。

制御部１５は、供給側ベルトローラ３を駆動して搬送ベルト２を順方向２１に回転させ（ステップＳ１０）、第１除電ブラシ移動機構７２を駆動して、第１除電ブラシ７１を搬送ベルト２に接触させて除電を開始させ（ステップＳ１１）、反転機構１３から帯電ローラ６により帯電した搬送ベルト２に用紙２３を送って吸着させ（ステップＳ１２）、吸着した用紙２３を順方向２１に搬送しながら印字部１４で用紙裏面を印字し（ステップＳ１３）、印字されて排紙側ベルトローラ４付近で搬送ベルト２から離れた用紙を排紙ローラ１１で排紙トレイ１２に排紙する（ステップＳ１４）。搬送ベルト２の第１除電ブラシ７１で除電して帯電ローラ６で帯電した領域に次の用紙を給紙して両面印刷を繰り返す。

片面印刷方法を図４のフロー図を用いて説明する。制御部１５は、第１除電ブラシ移動機構７２を駆動して第１除電ブラシ７１を搬送ベルト２へ接触させて除電を開始し、第２除電ブラシ移動機構８２を駆動して第２除電ブラシ８１を搬送ベルト２から離して除電を停止した状態で、供給側ベルトローラ３を駆動して搬送ローラ２を順方向２１に回転させ（ステップＳ２１）、分離部１０を駆動して給紙側ベルトローラ３付近に用紙を供給して帯電ローラ６により帯電した搬送ベルト２に吸着させ（ステップＳ２２）、吸着した用紙を順方向２１に搬送しながら印字部１４で用紙表面を印字し（ステップＳ２３）、印字されて排紙側ベルトローラ４付近で搬送ベルト２から離れた用紙の先端部を排紙ローラ１１で排紙トレイ１２に排紙する（ステップＳ２４）。第１除電ブラシ７１を通過する搬送ベルト２を除電するため、搬送ベルト２は帯電ローラ６により均一に帯電されて給紙される用紙を安定して吸着できる。

第２の実施形態に係る印刷装置１６は図５の構成図に示すように、搬送ベルト２と給紙側ベルトローラ３と排紙側ベルトローラ４と従動ローラ５と帯電ローラ６と第１除電部７と第２除電部８と給紙トレイ９と分離部１０と排紙ローラ１１と排紙トレイ１２と反転機構１３と印字部１４と制御部１５と補助帯電ローラ１７とを備える。

第１除電部７は第１除電ブラシ７１を有する除電手段であり、除電ブラシ７１は搬送ベルト２を除電する接地電位等の除電電位をもち、帯電ローラ６よりも順方向２１の上流、かつ、排紙側ベルトローラ４よりも順方向２１の下流で搬送ベルト２に接触して配置される。補助帯電ローラ１７は、搬送ベルト２を帯電させる高電圧を印加された表面の導電ゴム層を有し、搬送ベルト２と用紙とが離れる領域よりも順方向２１の下流、かつ、第１除電ブラシ７１よりも順方向２１の上流で排紙ローラに対向して搬送ベルト２に接触して配置される補助帯電手段である。制御部１５は、補助帯電ローラ１７に印加する電圧と印加タイミングとを制御する。他の構成は第１の実施形態に係る印刷装置１と同様である。

両面印刷方法を図６のフロー図を用いて説明する。制御部１５は、供給側ベルトローラ３を駆動して搬送ローラ２を順方向２１に回転させ（ステップＳ３１）、分離部１０を駆動して給紙側ベルトローラ３付近に用紙を供給して帯電ローラ６により帯電した搬送ベルト２に吸着させる（ステップＳ３２）。搬送ベルト２は、第１除電ブラシ７１を通過してあらかじめ除電されてから帯電ローラ６で帯電するため、給紙トレイ９から給紙される用紙２３を安定して吸着できる。

吸着した用紙を順方向２１に搬送しながら印字部１４で用紙表面を印字し（ステップＳ３３）、印字されて排紙側ベルトローラ４付近で搬送ベルト２から離れた用紙の先端部を排紙ローラ１１で排紙トレイ１２に送る。第１除電ブラシは常に搬送ベルト２に接触しているため、搬送ベルト２のうち用紙を吸着していた領域の先端部が第１除電ブラシを通過すると除電される。

制御部１５は、用紙表面の印字を終了すると（ステップＳ３４）、供給側ベルトローラ３を駆動して搬送ベルト２に用紙の後端部を吸着させたまま逆方向２２に回転させ（ステップＳ３５）、排紙トレイ１２に保持された用紙を再び搬送ベルト２に吸着させる。この際、順方向２１への回転時に用紙が吸着していた領域を含めて搬送ベルト２を補助帯電ローラ１７で帯電するため、無帯電エリアの発生を防止して用紙を確実に吸着できる。

制御部１５は、第２除電ブラシ移動機構８２を駆動して、逆方向２２に回転する搬送ベルト２に吸着した用紙に第２除電ブラシ８１を接触させて除電を開始し（ステップＳ３６）、給紙側ベルトローラ３付近で搬送ベルト２から離れた用紙を反転機構１３で表裏を反転させ（ステップＳ３７）、用紙全体が反転機構１３に送られると第２除電ブラシ移動機構８２を駆動して第２除電ブラシ８１を搬送ベルト２から離して除電を停止する（ステップＳ３８）。

制御部１５は、供給側ベルトローラ３を駆動して搬送ベルト２を順方向２１に回転させ（ステップＳ３９）、反転機構１３から帯電ローラ６により帯電した搬送ベルト２に用紙を送って吸着させ（ステップＳ４０）、吸着した用紙を順方向２１に搬送しながら印字部１４で用紙裏面を印字し（ステップＳ４１）、印字されて排紙側ベルトローラ４付近で搬送ベルト２から離れた用紙を排紙ローラ１１で排紙トレイ１２に排紙する（ステップＳ４２）。搬送ベルト２に次の用紙を給紙して両面印刷を繰り返す。片面印刷方法は、第１の実施形態に係る印刷装置１と同様である。

本発明は、インクジェット等の印刷装置に限らず、ＬＢＰ、複写機等にも応用できる。

第１の実施形態に係る印刷装置の構成図である。 第１の実施形態に係る印刷装置の両面印刷方法のフロー図である。 第１の実施形態に係る印刷装置の両面印刷方法の過程を示す図である。 第１の実施形態に係る印刷装置の片面印刷方法のフロー図である。 第２の実施形態に係る印刷装置の構成図である。 第２の実施形態に係る印刷装置の両面印刷方法のフロー図である。

符号の説明

１；印刷装置、２；搬送ベルト、３；給紙側ベルトローラ、４；排紙側ベルトローラ、
５；従動ローラ、６；帯電ローラ、７；第１除電部、８；第２除電部、９；給紙トレイ、
１０；分離部、１１；排紙ローラ、１２；排紙トレイ、１３；反転機構、１４；印字部、
１５；制御部、１６；印刷装置、１７；補助帯電ローラ、２１；順方向、２２；逆方向、
２３；用紙、２４；領域、７１；除電ブラシ、７２；除電ブラシ移動機構、
８１；除電ブラシ、８２；除電ブラシ移動機構

Claims (4)

1. 順方向に回転する帯電した搬送ベルトに用紙供給手段から供給した用紙を吸着させて用紙の表面に画像形成して排紙手段に排紙する片面印刷機能と、順方向に回転する帯電した前記搬送ベルトに用紙供給手段から供給した用紙を吸着させて用紙の表面に画像形成した後、逆方向に回転する前記搬送ベルトに用紙を吸着させて反転機構に送り、順方向に回転する帯電させた前記搬送ベルトに前記反転機構で表裏を反転した用紙を吸着させて用紙の裏面に画像形成して排紙手段に排紙する両面印刷機能とを備える画像形成装置であって、
   前記搬送ベルトを帯電させる前記帯電手段は、前記用紙供給手段から前記搬送ベルトに用紙を供給する位置より順方向に回転する前記搬送ベルトの上流に設けられ、
   前記搬送ベルトを除電する前記除電手段は、前記搬送ベルトから前記排紙手段に用紙を排紙する位置より順方向に回転する前記搬送ベルトの下流に設けられ、片面印刷機能実行時には、画像形成した用紙を搬送した前記搬送ベルトを順方向回転中に除電し、両面印刷機能実行時には、表面に画像形成した用紙を搬送した前記搬送ベルトを順方向回転中に除電せず、裏面に画像形成した用紙を搬送した前記搬送ベルトを順方向回転中に除電することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記除電手段は、除電ブラシと除電ブラシ移動機構とを有し、
   前記除電ブラシは、前記搬送ベルトを除電する電位をもち、
   前記除電ブラシ移動機構は、前記搬送ベルトを除電する場合には前記除電ブラシを前記搬送ベルトに接触させ、前記搬送ベルトを除電しない場合には前記除電ブラシを前記搬送ベルトから離す請求項１に記載の画像形成装置。
3. 補助帯電手段を備え、
   前記補助帯電手段は、前記搬送ベルトから前記排紙手段に用紙を排紙する位置と前記除電手段との間に設けられ、用紙に接触する前の前記搬送ベルトを逆方向回転中に帯電させる請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 順方向に回転する帯電した搬送ベルトに用紙供給手段から供給した用紙を吸着させて用紙の表面に画像形成して排紙手段に排紙する片面印刷機能と、順方向に回転する帯電した前記搬送ベルトに用紙供給手段から供給した用紙を吸着させて用紙の表面に画像形成した後、逆方向に回転する前記搬送ベルトに用紙を吸着させて反転機構に送り、順方向に回転する帯電させた前記搬送ベルトに前記反転機構で表裏を反転した用紙を吸着させて用紙の裏面に画像形成して排紙手段に排紙する両面印刷機能とを備える画像形成装置であって、
   前記搬送ベルトを帯電させる前記帯電手段は、前記用紙供給手段から前記搬送ベルトに用紙を供給する位置より順方向に回転する前記搬送ベルトの上流に設けられ、
   前記搬送ベルトを除電する前記除電手段は、前記搬送ベルトから前記排紙手段に用紙を排紙する位置より順方向に回転する前記搬送ベルトの下流に設けられ、用紙を搬送した前記搬送ベルトを順方向回転中に除電し、
   前記搬送ベルトを帯電させる前記補助帯電手段は、前記搬送ベルトから前記排紙手段に用紙を排紙する位置と前記除電手段との間に設けられ、用紙に接触する前の搬送ベルトを逆方向回転中に帯電させることを特徴とする画像形成装置。
   

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