JP2006263998A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シート状部材を搬送する際の平面性を確保しつつ搬送性能の信頼性を高め、シート状部材に対して吐出する液滴の着弾位置精度を向上する。
【解決手段】 搬送ベルト３０の裏面３０Ｂ側に、交流電源３４により発生された交番電圧を印加する帯電器３２を設ける。搬送ベルト３０の表面３０Ａには、アース接地させた導電ロール３６を帯電器３２に対向させて配置し、さらに、用紙Ｐがベルト表面に接触し始める接触開始位置ＣＰのベルト裏面に配置された従動ロール２６をアース接地する。帯電器３２によって交番電圧がベルト裏面に印加されると、導電ロール３６からベルト表面に電荷が注入されて交番電荷分布が形成され、用紙Ｐと搬送ベルト３０の界面近傍に不平等電界が形成されて静電吸着力が発生する。
【選択図】 図１

Description

本発明は液滴吐出装置に係り、詳細には、搬送部材に静電吸着されて搬送される記録媒体に記録ヘッドからインク滴を吐出し画像を記録する画像記録装置等に適用される液滴吐出装置に関する。

記録ヘッドからインク滴を吐出して用紙に画像を記録するインクジェット方式の画像記録装置では、用紙を搬送しながらその搬送方向と直交する方向へ記録ヘッドを往復移動させ１ラインずつ印字を行うシリアルスキャンと呼ばれる印字方式が主にパーソナルユースで広く使用されている。また近年では、用紙の搬送方向と直交する方向（幅方向）に沿って多数のノズルを配列した用紙幅対応の非走査型の記録ヘッドを用い、用紙を連続搬送しつつ画像を記録することにより、印字速度を向上させてオフィスユースにも対応可能とした、いわゆるフルラインヘッド式の画像記録装置が製品化されている。

これらの画像記録装置では、用紙を記録ヘッドによる印字領域（画像記録部）へ搬送するための搬送手段として、印字部の上流側及び下流側に配置した二組のロール対（下流側で画像記録面に接触するロールは拍車等）で用紙を挟持し搬送するロール搬送方式が広く用いられている。ただし、このロール搬送方式では、用紙を印字領域へ送り込むときと印字領域から送り出すときに一方のローラ対のみでしか挟持していないため、用紙の姿勢が不安定になりやすい。さらに、インクに含まれる水分によって用紙が変形し波打つと、インクの着弾精度が悪化して画質低下を招き、用紙がノズル面に接触して画像汚れや紙詰まりを発生しやすくなる。特に、上述したフルラインヘッド式の場合には、印字速度の高速化を図るためにノズル数を増加し印字領域を拡大させながらも、オフィス仕様を満たす高画質化を実現しなければならないため、インクの着弾位置精度を向上させるために用紙の平面性を確保することが重要な課題となる。

これに対し、搬送ベルトの表面に電圧印加手段（電荷パターン形成電極）を接触させ、ベルト表面に交番する電荷パターンを形成し用紙を静電的に吸着して搬送する静電吸着方式によって、用紙の平面性を確保する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
特許第２８９７９６０号

しかしながら、上記の技術では、装置の長時間使用によってベルト表面に付着する紙粉やインク等の汚れに対し、例えばベルトの周面上にベルトクリーナを設けてもクリーナから電圧印加手段までの間で付着する汚れは避けられない。そのため、汚れが電圧印加手段に転移し電圧印加手段の特性を変化させる問題がある。通常、この電圧印加手段は放電特性を安定化する目的で体積抵抗値＝1E+6〜+12[Ω・cm]に設計されるが、汚れの付着や汚れが周囲の水分を吸着することによって抵抗値が変化してしまい、帯電効率の変化による帯電電荷量の変化や帯電均一性の変化を招くことになる。このように、上記技術では用紙の搬送性能が装置使用時間の経過に伴い不安定になるため、信頼性に問題がある。

本発明は上記事実を考慮して、シート状部材を搬送する際の平面性を確保しつつ搬送性能の信頼性を高め、シート状部材に対して吐出する液滴の着弾位置精度を向上することができる液滴吐出装置を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、搬送されるシート状部材に液滴を吐出する液滴吐出装置であって、帯電性を有し、前記シート状部材を表面に保持して搬送する搬送部材と、前記搬送部材の裏面側に設けられ、交番電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段に対向して前記搬送部材の表面に接触配置され、アース接地された第１の接地手段と、前記シート状部材が前記搬送部材の表面に接触開始する位置近傍の裏面に接触配置され、アース接地された第２の接地手段と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、搬送部材の裏面に接触する電圧印加手段が交番電圧を印加すると、帯電性を有する搬送部材の裏面に、交番する電荷分布が形成される。これに伴い、電圧印加手段に対向する第１の接地手段から搬送部材の表面に電荷が注入され、裏面とは１８０°位相がずれた交番電荷分布が形成される。

搬送部材が進行し、搬送部材の裏面に形成された交番電荷分布が第２の接地手段に達すると、第２の接地手段との接触部では搬送部材の裏面の電位が０〔Ｖ〕に均一化される。

この状態で、交番電荷分布が形成された搬送部材の表面にシート状部材が載置されると、シート状部材と搬送部材の界面近傍には不平等電界が形成され、搬送部材の表面に対し鉛直方向（表面が曲面状の場合には法線方向）に作用する静電吸着力が発生する。シート状部材は、この静電吸着力によって搬送部材に保持され、その状態で搬送部材に搬送されてシート状部材表面に液滴が吐出される。

このように、シート状部材を搬送部材に静電的に吸着して保持することにより、シート状部材の平面性は良好に保たれるため、シート状部材に対して吐出する液滴の着弾位置精度が向上する。また、装置の使用に伴い、例えば搬送部材の表面に吐出液滴や装置内の粉塵等が付着したとしても、電圧印加手段は搬送部材の裏面側に配置されているため、それらの汚れが電圧印加手段に転移することはない。これにより、電圧印加手段の特性変化が抑えられ、帯電効率の変化による帯電電荷量の変化や帯電均一性の変化を抑制できる。したがって、シート状部材の搬送性能が装置使用時間の経過に伴い不安定になることはなく、搬送性能の信頼性が向上する。

また、請求項１記載の発明では、請求項２のように、前記シート状部材に液滴が吐出される液滴吐出領域に対応した前記搬送部材の裏面側に、その裏面に接触配置されアース接地された第３の接地手段を設けるようにしてもよい。

また、請求項２記載の発明では、請求項３のように、前記シート状部材の搬送方向における前記第３の接地手段の下流側端部は、シート状部材が前記搬送部材から剥離される位置より所定距離だけ上流側に配置するようにしてもよく、請求項４のように、前記第３の接地手段は、前記シート状部材の搬送方向に沿って配列された複数の電極部材からなり、前記液滴吐出領域よりも下流側に配置された前記電極部材をアース接地又はアース非接地に切り替える切替手段を有するようにしてもよい。

また、請求項２〜請求項４の何れか１項記載の発明では、請求項５のように、前記第２の接地手段が前記第３の接地手段を兼ねるようにしてもよい。

また、請求項１〜請求項５の何れか１項記載の発明における搬送部材は、請求項６のように、回転移動する無端状のベルト部材としてもよい。

また、請求項６記載の発明では、請求項７のように、前記電圧印加手段が前記ベルト部材を張架する張架ロールを兼ねるようにしてもよい。

本発明の液滴吐出装置は上記構成としたので、シート状部材を搬送する際の平面性を確保しつつ搬送性能の信頼性を高め、シート状部材に対して吐出する液滴の着弾位置精度を向上することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る液滴吐出装置が適用されたインクジェット記録装置について説明する。

（第１の実施形態）
図２に示されるように、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、装置本体（筐体）１２内の下部に、用紙Ｐが束状に積層されて収納される給紙トレイ１４が設けられている。給紙トレイ１４の先端部上方には、ピックアップローラ１６が配置されており、このピックアップローラ１６は、給紙トレイ１４内に収納され図示しない積載板により上方へ付勢された用紙束上面の先端側に圧接し、インクジェット記録装置１０による印字動作で所定方向へ所定量回転されることにより、給紙トレイ１４内から最上部の用紙Ｐを１枚取り出す。

給紙トレイ１４の上方には、給紙トレイ１４の先端部（ピックアップローラ１６の用紙Ｐとの圧接部）付近から上方へ略逆Ｓ字状に湾曲し、装置本体１２の上部に設けられた排紙トレイ１８に至る搬送路２２及び排出路４４が延設されている。これらの搬送路２２と排出路４４とは、装置本体１２の中央付近で経路が分断されており、その分断箇所には、駆動ロール２４及び２本の従動ロール２６、２８に張架された無端状の搬送ベルト（帯電ベルト）３０が配置されている。

用紙搬送方向の下流側となる排出路４４側に配置された駆動ロール２４と、上流側となる搬送路２２側に配置された従動ロール２６とは、略水平面内に所定の間隔で平行に配置されており、従動ロール２８は、駆動ロール２４及び従動ロール２６よりも下方に配置されて搬送ベルト３０を逆三角形状に形成している。これにより、搬送ベルト３０は、駆動ロール２４と従動ロール２６との間に位置するベルト上部の上面（表面３０Ａ）が略水平面状とされ、駆動ロール２４が図示しないベルト駆動モータによって回転駆動されることにより、所定の方向（図示の時計回転方向）へ回転移動する。

なお、搬送ベルト３０には、例えば、半導電性ポリイミド材（表面抵抗値１０8〜１０13Ω／□、体積抵抗値１０9〜１０14Ω・ｃｍ）などの帯電性材料を、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長１０００ｍｍに形成したものなどが使用できる。また、駆動ロール２４及び従動ロール２６、２８には、例えば、φ５０ｍｍのＳＵＳロールなどが使用できる。

図１に示されるように、搬送ベルト３０の裏面３０Ｂ側には、従動ロール２６と従動ロール２８との間に帯電器３２が設けられている。この帯電器３２は、交番電圧発生回路を備えた交流電源３４に接続され、交流電源３４が発生する交番電圧を搬送ベルト３０の裏面３０Ｂに印加する。

搬送ベルト３０の表面３０Ａ側には、搬送ベルト３０を介し帯電器３２に対向して、導電性を有する導電ロール３６が設けられている。この導電ロール３６は、アース線を介してフレームグランドに電気的に接続されており、搬送ベルト３０の表面３０Ａに接触配置されて搬送ベルト３０の回転移動に伴い従動回転する。なお、導電ロール３６には、例えば、φ３０ｍｍのＳＵＳロールなどが使用できる。

搬送ベルト３０の最上流部の上側には、従動ロール２６と対になる押圧ロール３８が設けられており、これらの従動及び押圧ロール対よりも上流側にはレジストロール対２１が配置されている。レジストロール対２１は、搬送路２２の上流側から送り込まれた用紙Ｐを一時停止させ、姿勢（傾き）を直しつつ所定のタイミングで下流側へ送り出す。押圧ロール３８は、搬送ベルト３０の表面３０Ａに接触配置されて搬送ベルト３０の回転移動に伴い従動回転し、レジストロール対２１から送り込まれた用紙Ｐを搬送ベルト３０を介して従動ロール２６と挟持しつつ、搬送ベルト３０の表面３０Ａに押圧する。この押圧部が、用紙Ｐが搬送ベルト３０の表面３０Ａに接触し始める接触開始位置ＣＰとされている。また、押圧ロール３８と対になる従動ロール２６は、アース線を介してフレームグランドに電気的に接続されている。

搬送ベルト３０の裏面３０Ｂ側における従動ロール２６と従動ロール２８との間には、導電性を有する導電プレート４０が設けられている。この導電プレート４０は、上面が搬送ベルト３０の裏面３０Ｂに面接して配置されるとともに、アース線を介してフレームグランドに電気的に接続されている。なお、導電プレート４０には、例えば、厚さ５ｍｍ、幅３６０ｍｍ、長さ３００ｍｍのＳＵＳプレートなどが使用できる。

搬送路２２から上記の搬送ベルト３０上に送り込まれた用紙Ｐは、搬送ベルト３０の表面３０Ａに静電吸着されて図１の矢印Ｙ方向へ搬送され、排出路４４へ送り出されるが、この搬送ベルト３０による詳細な吸着原理については後述する。

搬送ベルト３０の下流側には、駆動ロール２４の部分で剥離した用紙Ｐを受け取り排出路４４あるいは反転搬送路６２へ搬送する搬送ガイド４６が設けられている。
搬送ベルト３０から用紙Ｐを剥離する搬送ガイド４６が設けられている。

搬送ガイド４６の下方には、搬送ベルト３０に接離可能とされ、接触状態で駆動ロール２４との間に搬送ベルト３０を挟持し、搬送ベルト３０の表面３０Ａをクリーニングするクリーニングロール４８が設けられている。

図２に示されるように、搬送ベルト３０の上方には、平面状とされた搬送ベルト３０の表面３０Ａに対向して記録ヘッドユニット５０が配置されている。記録ヘッドユニット５０は、図示しない昇降機構により駆動されて、図１及び図２に示される下降位置及び図３に示される上昇位置に移動する。この記録ヘッドユニット５０には、搬送ベルト３０の回転移動方向（用紙Ｐの搬送方向）の上流側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の４色のインク滴を、搬送ベルト３０によって搬送される用紙Ｐにそれぞれ所定のタイミングで吐出しフルカラーの画像を形成する記録ヘッド５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋが、搬送ベルト３０の回転移動方向に沿って配設されている。なお、各色の記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋにおいてインク滴を吐出する方式は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知の各種方式を適用できる。

装置本体１２には、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒の４色のインク滴をそれぞれ貯溜するインクタンク５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋが設けられており、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋには、これらのインクタンク５４Ｙ〜５４Ｋから図示しない配管を通して各色のインクが供給される。なお、インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。

本実施形態のインクジェット記録装置１０では、各色の記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋは、搬送ベルト３０の回転移動方向と直交する幅方向に沿って延出された長尺の非走査型のラインヘッドとされている。この記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋのノズル形成面（図の下面）には、ヘッドの幅方向に沿って複数のノズルが所定の間隔で配列されており、複数のノズルによる有効印字幅は搬送ベルト３０によって搬送される用紙Ｐの幅寸法以上とされている。

そして、各色の記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋは、ノズル形成面が搬送ベルト３０の表面３０Ａに向けられるとともに、図１及び図２に示される下降位置では、ノズル形成面が搬送ベルト３０の表面３０Ａと所定距離だけ離されて配置される。この記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋと搬送ベルト３０の間が、搬送ベルト３０の表面３０Ａに吸着され搬送ベルト３０の回転移動に伴い搬送方向の上流側から下流側（図１の矢印Ｙ方向）へ搬送される用紙Ｐに対し記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋがノズルからインク滴を吐出して画像を記録する画像記録部（印字領域Ｓ）とされている。

また、各色の記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋは、図示しない記録ヘッド制御部によってインク吐出動作が制御される。記録ヘッド制御部は、例えば入力された印字ジョブに含まれる画像情報に応じて、インク滴の吐出タイミングや使用するノズルを決定し、駆動信号を各記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋに送信することでインク吐出を制御する。

図２に示されるように、搬送ベルト３０の上方には、記録ヘッドユニット５０の用紙搬送方向上流側に、記録ヘッド５２Ｙ、５２Ｍに対応するメンテナンスユニット５６Ｙ、５６Ｍが配置され、記録ヘッドユニット５０の用紙搬送方向下流側に、記録ヘッド５２Ｃ、５２Ｋに対応するメンテナンスユニット５６Ｃ、５６Ｋが配置されている。

このメンテナンスユニット５６Ｙ〜５６Ｋには、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋがダミージェットを行うときにノズルから吐出されるインク滴を受けるダミージェット受け部材、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋのノズル形成面をクリーニングするワイピング部材、及び、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋのノズル形成面に密着してノズルをシールしノズルの乾燥を防止するキャップ部材等が設けられている。

これらのメンテナンスユニット５６Ｙ、５６Ｍ、及び、メンテナンスユニット５６Ｃ、５６Ｋは、それぞれ図示しない移動機構によって略水平方向に移動し、図２に示されるように記録ヘッドユニット５０が下降したとき（印字動作時）には、記録ヘッドユニット５０の側方に隣接配置され、図３に示されるように記録ヘッドユニット５０が上昇したとき（メンテナンス時）には、記録ヘッドユニット５０の下方に移動してそれぞれ対応する記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋのノズル形成面に対向して配置される。

搬送ベルト３０と給紙トレイ１４の間には、用紙Ｐに両面印字を行うために、搬送ベルト３０により搬送されて搬送路２２の下流側へ排出された画像記録済の用紙Ｐを反転させて再び印字領域Ｓへ送り込むための反転搬送路６２が搬送路２２に接続されて設けられている。

また、搬送路２２には、一対の円柱状の搬送ロールからなる搬送ロール対２０が複数配置されている。搬送路２２では、この複数の２０搬送ロール対２０によって、給紙トレイ１４からピックアップローラ１６によって取り出された用紙Ｐが搬送路２２に沿ってレジストロール対２１まで搬送され、レジストロール対２１によって搬送ベルト３０上に送り込まれる。

排出路４４と反転搬送路６２には、外周層がゴム等の弾性材料により形成された円柱状の弾性ローラ、及び、外周面に軸方向へ延在する山形の突起部が周方向に沿って連続的に形成されると共に、突起部の表面に撥液性を有するコーティング層が成膜された拍車ローラで一対とされた搬送ロール対４２、６０が複数配置されている。排出路４４では、この複数の搬送ロール対４２によって、画像記録済みの用紙Ｐが排出路４４に沿って装置本体１２の上部に搬送され、排紙トレイ１８に排出される。また、両面印字を行う際には、片面に画像が記録された用紙Ｐは、排出路４４の下流側でスイッチバックされて反転搬送路６２に導かれ、反転搬送路６２を複数の搬送ローラ対６０によって搬送され、表裏反転されて搬送路２２の上流側に戻される。

次に、上記の構成とされた本実施形態のインクジェット記録装置１０による印字動作（カラー画像記録動作）について説明する。

インクジェット記録装置１０では、起動した際に記録ヘッドユニット５０が図１及び図２に示される下降位置に配置され、印字ジョブが入力されて印字動作が開始されると、図示しないベルト駆動モータが回転駆動して搬送ベルト３０が所定方向へ回転移動される。また、給紙トレイ１４側ではピックアップローラ１６が所定方向へ所定量回転し、給紙トレイ１４に収容された用紙束から最上部の用紙Ｐを１枚取り出して搬送路２２へ送り出す。取り出された用紙Ｐは、複数の搬送ロール対２０によってレジストロール対２１まで搬送され、レジストロール対２１によって所定のタイミングで搬送ベルト３０と押圧ロール３８の間に送り込まれる。

ここで、用紙Ｐは、搬送ベルト３０の回転移動に伴い従動回転する押圧ロール３８によって搬送ベルト３０に押圧されるとともに、搬送ベルト３０の表面３０Ａに発生された静電吸着力によって搬送ベルト３０上に吸着され、搬送ベルト３０の回転移動に伴い印字領域Ｓ側へ搬送される。

この搬送ベルト３０の回転移動に伴う用紙Ｐの搬送に同期して、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋはインクタンク５４Ｙ〜５４Ｋから供給されたインクを所定のタイミングでノズルから吐出する。

搬送ベルト３０によって搬送される用紙Ｐの表面には、印字領域Ｓを通過する際に記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋから吐出されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のインク滴が順次着弾され、これらのインク滴によって形成された各色の画像が重畳されフルカラー画像が記録される。

印字領域Ｓを通過しながら画像が記録された用紙Ｐは、搬送ベルト３０の更なる回転移動によって先端部が搬送ガイド４６に掛かると、搬送ガイド４６に沿って排出路４４へ送り出される。そして、複数の搬送ロール対４２によって排出路４４を通し装置本体１２の上部へ搬送され、排紙トレイ１８に排出される。

ここで、画像記録済みの用紙Ｐが複数の搬送ロール対４２によって搬送される際は、用紙Ｐの画像記録面と拍車ローラの接触面積が極めて小さくされ、さらに拍車ローラの突起部表面に撥液性を有するコーティング層が成膜されていることにより、用紙Ｐから拍車ローラへのインク転移が抑えられる。

また、両面印字を行う際には、片面に画像が記録されて印字領域Ｓから排出路４４へ送り出された用紙Ｐは、排出路４４の下流側でスイッチバックされて反転搬送路６２に導かれ、反転搬送路６２を複数の搬送ロール対６０によって搬送され、表裏反転されて搬送路２２の上流側に戻される。この反転搬送路６２における画像記録済みの用紙Ｐの搬送でも、用紙Ｐは画像記録面に拍車ローラが接触して複数の搬送ロール対６０により搬送されるため、画像記録面にインクが再転写されることが防止される。

以上により、インクジェット記録装置１０によって１枚の用紙Ｐにカラー画像が記録される。ここで、印字ジョブが複数ページの印刷物を印字するものである場合には２ページ目以降の印字を継続して行うことになり、その場合、搬送ベルト３０はそのまま回転を続け、インクジェット記録装置１０は、上述した動作を繰り返し、２枚目以降の用紙Ｐに対して同様にカラー画像を記録する。そして、印字ジョブに含まれる枚数分の印字が終了すると、インクジェット記録装置１０はこの印字ジョブに対する印字動作を終了し、次の印字ジョブが既に入力されている場合には、その印字ジョブに対する印字処理を継続して行い、次の印字ジョブが入力されていない場合には、搬送ベルト３０を回転停止させて印字ジョブの入力を待つ待機状態となる。

また、インクジェット記録装置１０のメンテナンス時には、記録ヘッドユニット５０が図２に示される上昇位置に配置されるとともに、メンテナンスユニット５６Ｙ〜５６Ｋが記録ヘッドユニット５０の下方に配置され、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋによるダミージェット、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋのノズル形成面のクリーニング、及び、ノズル形成面のシール等の所定の動作を実行する。

さらに、所定時間毎に、あるいは、所定枚数の印字毎などに、通常は搬送ベルト３０から離間しているクリーニングロール４８が搬送ベルト３０の表面３０Ａに接触し、搬送ベルト３０の回転移動に伴い従動回転しつつベルト表面をクリーニングする。

次に、上述したインクジェット記録装置１０の搬送ベルト３０による静電的な吸着原理と作用について説明する。

本実施形態のインクジェット記録装置１０では、上述した印字動作で、搬送ベルト３０の裏面３０Ｂ側に配置された帯電器３２が、交流電源３４によって発生された交番電圧をベルト裏面に印加する。すると、図４に示されるように、帯電性を有する搬送ベルト３０の裏面３０Ｂには、搬送ベルト３０が進行するに従い交番電荷分布ＣＢが形成される。これに伴い、帯電器３２に対向する導電ロール３６から搬送ベルト３０の表面３０Ａに電荷が注入され、表面３０Ａには裏面３０Ｂ側とは１８０°位相がずれた交番電荷分布ＣＡが形成される。

搬送ベルト３０が更に進行し、搬送ベルト３０の裏面３０Ｂに形成された交番電荷分布ＣＢが従動ロール２６に達すると、従動ロール２６上では搬送ベルト３０の裏面３０Ｂの電位は０〔Ｖ〕に均一化される。

ここで、交番電荷分布ＣＡが形成された搬送ベルト３０の表面３０Ａには、前述したように用紙Ｐが接触開始位置ＣＰで接触し押圧ロール３８によって押圧される。すると、図５に示されるように、用紙Ｐと搬送ベルト３０の界面近傍には交番電荷分布ＣＡによって不平等電界Ｅが形成され、搬送ベルト３０の表面３０Ａに対し鉛直方向に作用する静電吸着力Ｆが発生する（マクスウェル応力）。用紙Ｐは、この静電吸着力Ｆによって搬送ベルト３０上に密着し保持される。また、導電プレート４０上では、搬送ベルト３０の裏面がアース接地されていることにより表面３０Ａに存在する交番電荷分布ＣＡが保存され、吸着力を効果的に発生させる電界を形成する。さらに、この導電プレート４０上を摺動する、従動ロール２６、２８間のベルト張設部位では、導電プレート４０が裏面３０Ｂに面接していることで高い平面性が確保されるとともに、従動ロール２６、２８の回転ムラによる振動や、装置本体１２内の各駆動部が発生する振動との共振が抑えられ、ベルトの張りじわの発生も抑えられる。

このように、本実施形態のインクジェット記録装置１０では、用紙Ｐを平面状とされた搬送ベルト３０上に静電的に吸着して保持することにより、用紙Ｐの平面性は良好に保たれる。したがって、用紙Ｐに対して吐出するインク滴の着弾位置精度が向上し、高品質の画像を記録できる。また、装置の使用に伴い、搬送ベルト３０の表面３０Ａに紙粉やインクが付着しても、帯電器３２は搬送ベルト３０の裏面側に配置されているため、それらの汚れが帯電器３２に転移することはない。これにより、帯電器３２の特性変化が抑えられ、帯電効率の変化による帯電電荷量の変化や帯電均一性の変化を抑制できる。したがって、用紙の搬送性能は長期的に安定し、信頼性が向上する。

また、本実施形態では、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋから用紙Ｐにインク液滴が吐出されて画像が記録される印字領域Ｓに対応した搬送ベルト３０の裏面３０Ｂ側に、その裏面３０Ｂに接触配置させアース接地した導電プレート４０を設けていることにより、印字中の用紙Ｐの平面性が更に向上し、より高い品質の画像を記録できる。

また、本実施形態では、用紙Ｐを保持して搬送するための搬送部材として無端状の搬送ベルト３０を用いており、このようなベルト部材であれば、上述したように印字領域Ｓを平面状に構成することができるとともに、その印字領域Ｓに対応させて記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋを並列的に配置できるため、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋ、メンテナンスユニット５６Ｙ〜５６Ｋ、及びそれらの移動機構のレイアウトなどが容易となり好ましい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０において、従動ロール２６に帯電器３２の機能を持たせた変形例であり、以下、第２の実施形態に係る搬送ベルト上に静電吸着力を発生させる構成について説明する。

図６には、本実施形態に係る搬送ベルト３０付近の要部構成が示されている。図６に示されるように、本実施形態では、第１実施形態で搬送ベルト３０の裏面３０Ｂ側に設けていた帯電器３２は存在せず、帯電器３２及び従動ロール２６に代えて帯電ロール６６が設けられている。なお、帯電ロール６６には、例えば、アルミニウム、ステンレススチール等を材料とする棒状またはパイプ状の外周面に、導電性付与材を分散させた弾性層を形成し、体積抵抗率１０6〜１０8Ω・ｃｍ程度に調整したφ１０〜２５ｍｍのロールなどが使用できる。弾性層は、ウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマー、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、シリコン系ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、ポリノルボーネンゴム等の樹脂材料が単独または二種以上の混合物として使用され、望ましい材料としては発泡ウレタン樹脂がある。上記発泡ウレタン樹脂としては、ウレタン系樹脂に中空ガラスビーズや熱膨張型マイクロカプセル等の中空体を混合分散して独立気泡構造を付与したものが望ましく、このような発泡ウレタン樹脂は帯電ロールとして望ましい低硬度弾性を有し、搬送ベルト３０に対する高い接触安定性が得られるとともに、ニップ形成性も良好になる。さらに、弾性層の表面を厚さ５〜１００μｍの撥水性のスキン層で被覆しても良く、その場合には装置内の湿度変化や帯電層表面へのインクミストの付着などによる特性変化（抵抗値変化）を抑えるのに効果がある。

帯電ロール６６は、第１実施形態と同じ構成の交流電源３４に接続され、交流電源３４が発生する交番電圧を搬送ベルト３０の裏面３０Ｂに印加する。また、アース接地された導電ロール３６は、搬送ベルト３０を介して帯電ロール６６に対向し、搬送ベルト３０の表面３０Ａに接触配置されている。

押圧ロール３８は、用紙Ｐが搬送ベルト３０の表面３０Ａに接触し始める接触開始位置ＣＰよりも少し下流側にシフトされ、搬送ベルト３０を介して導電プレート４０の上流側端部４０Ａに対向し搬送ベルト３０の表面３０Ａに接触配置されている。したがって、導電プレート４０の上流側端部４０Ａは、接触開始位置ＣＰの下流側近傍におけるベルト裏面側に配置されている。また、導電プレート４０の下流側端部４０Ｂは、用紙Ｐが搬送ベルト３０から剥離される剥離位置ＥＰより所定の距離Ｌだけ上流側に配置されている。

以上の構成により、本実施形態では、搬送ベルト３０の最上流部で裏面３０Ｂに接触する帯電ロール６６が、交流電源３４によって発生された交番電圧をベルト裏面に印加すると、第１実施形態と同様に、搬送ベルト３０の裏面３０Ｂには搬送ベルト３０が進行するに従い交番電荷分布ＣＢが形成される（図７参照）。これに伴い、帯電ロール６６に対向する導電ロール３６から搬送ベルト３０の表面３０Ａに電荷が注入され、表面３０Ａには裏面３０Ｂ側とは１８０°位相がずれた交番電荷分布ＣＡが形成される。搬送ベルト３０が進行し、搬送ベルト３０の裏面３０Ｂに形成された交番電荷分布ＣＢが接触開始位置ＣＰを通過して、図７に示されるように、導電プレート４０の上流側端部４０Ａに達すると、導電プレート４０上では搬送ベルト３０の裏面３０Ｂの電位は０〔Ｖ〕に均一化される。

ここで、接触開始位置ＣＰで搬送ベルト３０に表面３０Ａに接触した用紙Ｐがレジストロール対２１に送られて押圧ロール３８に達すると、押圧ロール３８によって搬送ベルト３０上に押圧される。このとき、用紙Ｐは、押圧ロール３８と、搬送ベルト３０を介し導電プレート４０の上流側端部４０Ａとに挟持されることにより、所定の力で押圧される。そしてこの上流側端部４０Ａでは、搬送ベルト３０の表面３０Ａに形成された交番電荷分布ＣＡによって、用紙Ｐと搬送ベルト３０の界面近傍に不平等電界Ｅが形成されて静電吸着力Ｆが発生し、用紙Ｐは、搬送ベルト３０に吸着保持されて平面性が良好に保たれる。

また、導電プレート４０上では、第１実施形態と同様に、搬送ベルト３０の裏面が導電プレート４０を介しアース接地されていることで表面３０Ａに存在する交番電荷分布ＣＡが保存され、吸着力を効果的に発生させる電界を形成する。そのため、印字中の用紙Ｐの平面性が更に向上し、高品質の画像を記録できる。

さらに、用紙Ｐが搬送ベルト３０の最下流部近傍まで搬送され、図８に示されるように、導電プレート４０の下流側端部４０Ｂを通過すると、帯電ロール６６と導電ロール３６との間での電荷注入と同じ原理で、導電プレート４０から搬送ベルト３０の裏面３０Ｂに電荷が注入され、裏面３０Ｂには表面３０Ａ側とは１８０°位相がずれた交番電荷分布ＣＢが再び形成される。これにより、用紙Ｐに作用していた吸着力が低下し、搬送ベルト３０からの用紙剥離性が良好になる。

以上説明したように、本実施形態の構成でも、搬送ベルト３０の表面３０Ａに付着した汚れが帯電ロール６６に転移することはないため、帯電ロール６６の特性変化が抑えられ、用紙の搬送性能を長期的に安定させることができる。したがって、用紙を搬送する際の平面性を確保しつつ搬送性能の信頼性を高めることができ、用紙に対して吐出するインク滴の着弾位置精度を向上させ高品質の画像を記録することができる。

また、本実施形態では、第１実施形態での第２の接地手段である従動ロール２６の機能を第３の接地手段である導電プレート４０の上流側端部４０Ａに持たせていることで、第２の接地手段が第３の接地手段を兼ねる構成であり、さらに電圧印加手段である帯電ロール６６が搬送ベルト３０を張架する張架ロールを兼ねる構成であるため、これらにより、第１実施形態よりも構成を簡素化することができる。特に、本実施形態のように電圧印加手段に帯電ロールを用いた場合、非接触帯電器等に比べ低電圧で所望の静電吸着力が得られ、オゾンの発生量が少なく、安価であり好適である。

また、本実施形態では、導電プレート４０の下流側端部４０Ｂを剥離位置ＥＰより所定距離Ｌだけ上流側に配置していることにより、画像記録済みの用紙Ｐを搬送ベルト３０から容易に剥離し、下流側の排出路４４へ安定して送り出すことができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、上述した第２の実施形態の変形例であり、以下、第３の実施形態に係る搬送ベルト上に静電吸着力を発生させる構成について説明する。

図９に示されるように、本実施形態では、印字領域Ｓに対応し搬送ベルト３０の裏面３０Ｂに接触配置された導電プレート７０が、分割された２つの電極部材７２、７４からなり、これらの電極部材７２、７４は搬送ベルト３０の回転移動方向（用紙Ｐの搬送方向）に沿って所定の間隔で配列されている。

上流側に配置された電極部材７２の下流側端部は、記録ヘッドユニット５０（記録ヘッド５２Ｋ）の下流側端部とほぼ一致しており、下流側に配置された電極部材７４は、記録ヘッドユニット５０よりも下流側に配置されている。また、この電極部材７４は回路スイッチ７６に接続されており、回路スイッチ７６によってフレームグランドに電気的に接続されアース接地される、又は、フローティングされてアース非接地されるよう切り替えられる。なお、このアース非接地状態は、フローティングに代えて他の電位に接続することにより形成してもよい。

以上の構成により、本実施形態では、電極部材７４を接地状態、又は、フローティング状態に切り替えられるようになり、接地状態では搬送ベルト３０上の下流側端部近傍における静電吸着力が印字領域側と同等になり、フローティング状態では静電吸着力が小さくなる。このように、搬送ベルト３０上の下流側端部近傍における静電吸着力の大きさを制御できることで、例えば厚紙ケースなどの腰が強い用紙に対しては、特に吸着力を低下させなくとも安定して剥離することができ、むしろ吸着力を下げると印字中の用紙上流部まで浮くことがあり好ましくないため、電極部材７４を接地状態にして吸着力を保つことにより、そのような腰の強い用紙の安定した剥離と用紙上流側の浮き防止に対応できるようになる。

また、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、用紙Ｐを搬送ベルト３０で保持した状態で周回させることにより、印字領域Ｓを複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録をする機能を備えており、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋが用紙搬送方向と直交する方向に移動するよう構成されている。このマルチパス印字（分割印字）によって、記録画像の高解像度化、及び、記録ヘッド５２Ｙ〜５２Ｋの欠陥の補償に対応している。

このマルチパス印字を行うために用紙Ｐを剥離せず搬送ベルト３０上に吸着したまま周回搬送させる際にも、電極部材７４を接地状態にして吸着力を保つことにより、用紙下流部の浮き上がり抑えつつ搬送ベルト３０上に安定して保持し周回搬送することができる。

そして、この搬送ベルト３０上の下流側端部近傍における静電吸着力の制御を、例えば用紙種類／厚みを検知する検知手段と連動させる、あるいは、通常印字モード／マルチパス印字モード等のモード切替と連動させることにより、用紙種類や印字モード等に応じた最適な剥離及び搬送状態が自動で選択されるようになり、利便性が向上する。

以上、本発明を上述した第１〜第３の実施形態により詳細に説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。

例えば、搬送部材（搬送ベルト３０）に交番電圧を印加する電圧印加手段は、第１の実施形態で説明した固定帯電器や、第２及び第３の実施形態で説明した帯電ロールに限らず、コロトロンなどを使用してもよい。電圧印加方法については、上述した電荷注入の他に、放電現象を利用してもよい。また、装置内で発生するインクミストや紙紛等の汚れから電圧印加手段をより確実に保護するために、搬送ベルト３０における用紙搬入側及び搬出側を遮蔽してベルト内を略密閉構造とするようにしてもよい。

また、搬送ベルト３０を形成する帯電性材料は、第１の実施形態で説明した半導電性ポリイミド材に限らず、表面抵抗値が１０14Ω／□以上、体積抵抗値が１０14Ω・ｃｍ以上の高抵抗材料など、帯電性を有する他の各種材料が使用できる。
さらに、記録媒体となる用紙を保持して搬送する搬送部材の構成としては、上述した無端状のベルト部材に限らず、円筒状や円柱状に形成したロール部材やドラム部材の外周面に用紙を吸着保持して回転移動させる構成としてもよい。

また、接地手段である導電ロール３６、従動ロール２６、及び導電プレート４０、７０については、金属（ＳＵＳ）に限らず、導電性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミックなど、所望の抵抗値にて導電性を有する他の各種材料が使用できる。また、接地手段の形状については、ロール状やプレート状に限らず、例えばブレード状などとしてもよい。

また、本発明は、上述したインクジェット記録装置に限らず、例えば半導体や液晶表示器等のパターン形成のためにシート状の基板に液滴を吐出するパターン形成装置等の他の液滴吐出装置にも適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像記録装置における記録ヘッドユニット及び搬送ベルト付近の要部構成を示す構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像記録装置の概略構成を示す構成図である。 図２の画像記録装置におけるメンテナンス時の状態を示す構成図である。 図１の搬送ベルトにおける上流側の要部構成と、搬送ベルトに交番電荷分布が形成される過程を示す構成図である。 搬送ベルトに用紙が静電吸着される原理を説明するために図４の（５）部付近を拡大して示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドユニット及び搬送ベルト付近の要部構成を示す構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る搬送ベルトの上流側で用紙が静電吸着される原理を説明するために搬送ベルトの上流部付近を拡大して示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る搬送ベルトの下流側で用紙の剥離性が良好になる原理を説明するために搬送ベルトの下流部付近を拡大して示す説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る記録ヘッドユニット及び搬送ベルト付近の要部構成を示す構成図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
２６ 従動ロール（第２の接地手段）
３０ 搬送ベルト（搬送部材）
３０Ａ 表面
３０Ｂ 裏面
３２ 帯電器（電圧印加手段）
３４ 交流電源
３６ 導電ロール（第１の接地手段）
４０ 導電プレート（第２の接地手段／第３の接地手段）
４０Ａ 上流側端部（第２の接地手段）
４０Ｂ 下流側端部
６６ 帯電ロール（電圧印加手段／張架ロール）
７０ 導電プレート（第２の接地手段／第３の接地手段）
７２ 電極部材
７４ 電極部材
７６ 回路スイッチ（切替手段）
ＣＰ 接触開始位置
ＥＰ 剥離位置
Ｐ 用紙（シート状部材）
Ｓ 印字領域（液滴吐出領域）
Ｙ 矢印（搬送方向）

Claims (7)

1. 搬送されるシート状部材に液滴を吐出する液滴吐出装置であって、
   帯電性を有し、前記シート状部材を表面に保持して搬送する搬送部材と、
   前記搬送部材の裏面側に設けられ、交番電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記電圧印加手段に対向して前記搬送部材の表面に接触配置され、アース接地された第１の接地手段と、
   前記シート状部材が前記搬送部材の表面に接触開始する位置近傍の裏面に接触配置され、アース接地された第２の接地手段と、
   を有することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記シート状部材に液滴が吐出される液滴吐出領域に対応した前記搬送部材の裏面側に、その裏面に接触配置されアース接地された第３の接地手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
3. 前記シート状部材の搬送方向における前記第３の接地手段の下流側端部は、シート状部材が前記搬送部材から剥離される位置より上流側に配置されていることを特徴とする請求項２記載の液滴吐出装置。
4. 前記第３の接地手段は、前記シート状部材の搬送方向に沿って配列された複数の電極部材からなり、前記液滴吐出領域よりも下流側に配置された前記電極部材をアース接地又はアース非接地に切り替える切替手段を有することを特徴とする請求項２記載の液滴吐出装置。
5. 前記第２の接地手段が前記第３の接地手段を兼ねることを特徴とする請求項２〜請求項４の何れか１項記載の液滴吐出装置。
6. 前記搬送部材は、回転移動する無端状のベルト部材であることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項記載の液滴吐出装置。
7. 前記電圧印加手段が前記ベルト部材を張架する張架ロールを兼ねることを特徴とする請求項６記載の液滴吐出装置。

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