JP2016129984A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でノズルへの紙粉の付着を抑制することができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッド３４と、搬送部３１と、電圧印加部１１とを備える。記録ヘッド３４は、記録シートＰ上にインクを吐出する。搬送部３１は、記録ヘッド３４に対向する位置に記録シートＰを搬送する。電圧印加部１１は、記録ヘッド３４に対して記録シートＰの搬送方向Ｄにおける上流側に配置される。記録ヘッド３４は、インクを吐出する複数のノズルが形成された対向面３４１を有する。電圧印加部１１は、記録シートＰに電圧を印加して、記録シートＰを記録ヘッド３４の対向面３４１の帯電極性と同極性に帯電させる。【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

画像形成装置の一種であるインクジェット記録装置は、用紙のような記録シートにインクを吐出して画像を形成する。インクジェット記録装置は、インクを噴射するノズルが形成された記録ヘッドを備える。インクジェット記録装置において、紙粉のような異物がノズルに付着するとノズル詰まりが発生し画像品質が低下する恐れがある。この問題を解決するために、ノズルへの異物の付着を抑制する技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、記録ヘッドに対して記録シートの搬送方向上流側に紙粉除去装置を備えるインクジェット記録装置が開示されている。詳しくは、紙粉除去装置は、除電ブラシとエアーブロワーとを備える。除電ブラシは、記録シートを除電する。これにより、紙粉が記録シートから剥離されやすくなる。エアーブロワーは、除電された記録シートにエアーを吹き付けて記録シートから紙粉を除去する。

特開２０１１−１８３７４６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、記録シートから紙粉を除去するために、除電ブラシ及びエアーブロワーが必要となる。このため、インクジェット記録装置の構成が複雑になる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でノズルへの紙粉の付着を抑制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を目的としている。

本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドと、搬送部と、電圧印加部とを備える。前記記録ヘッドは、記録シート上にインクを吐出する。前記搬送部は、前記記録ヘッドに対向する位置に前記記録シートを搬送する。前記電圧印加部は、前記記録ヘッドに対して前記記録シートの搬送方向における上流側に配置される。前記記録ヘッドは、前記インクを吐出する複数のノズルが形成された対向面を有する。前記電圧印加部は、前記記録シートに電圧を印加して、前記記録シートを前記対向面の帯電極性と同極性に帯電させる。

本発明のインクジェット記録装置によれば、簡単な構成でノズルへの紙粉の付着を抑制することができる。

本発明の実施形態１に係るインクジェット記録装置の構成を示す図である。 図１に示す画像形成部の構成を示す図である。 図２に示す搬送ベルト、空気流通室、及び、ガイド部材の構成を示す切断斜視図である。 （ａ）は、図３に示すガイド部材に形成された溝及び貫通孔の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２に示す針電極が用紙に印加する電圧を設定するための構成を示す図である。 図５に示すハウジングを示す図である。 図６に示すハウジングを分解した状態を示す図である。 図７に示す針電極の拡大図である。 図７に示す針電極の作用を示す図である。 本発明の実施形態１に係る針電極に印加される電圧に含まれる直流成分と用紙の表面電位との関係を示す図である。 本発明の実施形態１に係る用紙の表面電位と不吐出ノズル数との関係を示す図である。 本発明の実施形態２に係る画像形成部の構成を示す図である。 本発明の実施形態３に係る画像形成部の構成を示す図である。 図１３に示すガイド部材の上面図である。 図１３に示す異物回収空間に流入する空気流の作用を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面（図１〜図１５）を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

［実施形態１］
まず、図１を参照して、本実施形態に係るインクジェット記録装置１について説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１の構成を示す図である。インクジェット記録装置１は、装置筐体１００、装置筐体１００の内部の下方に配置された給紙部２、給紙部２の上方に配置された画像形成部３、画像形成部３の一方側（図１では右側）に配置された用紙搬送部４、画像形成部３の他方側（図１では左側）に配置された用紙排出部５、及び、制御部６を備える。

給紙部２は、給紙カセット２１、給紙ローラー２２、及び、第１ガイド板２３を備える。給紙カセット２１は、装置筐体１００に着脱自在に取り付けられる。給紙カセット２１は、複数枚の記録用紙Ｐを収容する。以下、「記録用紙」は、便宜上、単に「用紙」と記載する。給紙ローラー（ピックアップローラー）２２は、給紙カセット２１の一方側端（図１では右側端）の上方に配置される。給紙ローラー２２は、給紙カセット２１内に収容された用紙Ｐを最上部から一枚ずつ取り出す。第１ガイド板２３は、給紙ローラー２２と用紙搬送部４との間に配置されて、給紙ローラー２２が取り出した用紙Ｐを用紙搬送部４へ案内する。なお、用紙Ｐは、「記録シート」の一例に相当する。

用紙搬送部４は、第２ガイド板４１を備える。第２ガイド板４１は、略Ｃ字形の用紙搬送路Ｌを構成する。用紙搬送部４は、用紙搬送路Ｌの入口側に設けられた第１搬送ローラー対４２、用紙搬送路Ｌの途中に設けられた第２搬送ローラー対４３、及び、用紙搬送路Ｌの出口側に設けられたレジストローラー対４４を備える。

第１搬送ローラー対４２及び第２搬送ローラー対４３は、用紙搬送路Ｌに沿って用紙Ｐを送る送りローラー対である。第１搬送ローラー対４２は、第１ガイド板２３によって案内された用紙Ｐを挟んで用紙搬送路Ｌ内に送出する。第２搬送ローラー対４３は、第１搬送ローラー対４２が送出した用紙Ｐを挟んでレジストローラー対４４に向けて送出する。

レジストローラー対４４は、第２搬送ローラー対４３によって送出された用紙Ｐの斜行補正を行う。また、レジストローラー対４４は、用紙Ｐへの画像形成のタイミングと用紙Ｐの搬送タイミングとを同期させるために、用紙Ｐを一時的に停止させた後、用紙Ｐを画像形成タイミングに合わせて画像形成部３に送出する。

画像形成部３は、搬送ベルト３２、４種類の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、及び、第３ガイド板３６を備える。４種類の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、及び、３４ｄは、略同一の構成を有するため、記録ヘッド３４と記載する場合がある。搬送ベルト３２は駆動されて、レジストローラー対４４から送出されてきた用紙Ｐを所定方向に搬送する。図１では、搬送ベルト３２は反時計周りに駆動される。その結果、用紙Ｐは、図１では左向きに搬送される。なお、搬送ベルト３２は、「無端ベルト」の一例に相当する。以下、搬送ベルト３２によって用紙Ｐが搬送される方向を搬送方向Ｄと記載する場合がある。用紙Ｐは、搬送ベルト３２によって搬送されて記録ヘッド３４に対向する位置を通過する。記録ヘッド３４は、記録ヘッド３４に対向する位置を通過中の用紙Ｐにインクを吐出し、用紙Ｐに画像を形成する。記録ヘッド３４によって画像が形成された用紙Ｐは、搬送ベルト３２によって第３ガイド板３６へ向けて搬送される。

第３ガイド板３６は、搬送ベルト３２から搬送された用紙Ｐを用紙排出部５に案内する。用紙排出部５は、排出ローラー対５１、及び、排出トレイ５２を備える。排出トレイ５２は、装置筐体１００に形成された排出口１０１から外部に突出するように装置筐体１００に固定されている。

排出ローラー対５１は、第３ガイド板３６によって案内された用紙Ｐを、排出口１０１へ向けて送出する。排出ローラー対５１によって送出された用紙Ｐは、排出口１０１を介して、装置筐体１００の外部に排出される。排出トレイ５２には、排出口１０１から排出された用紙Ｐが載置される。

制御部６は、記憶領域を有する。記憶領域には、プログラムや設定情報などが記憶される。記憶領域は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）が備える磁気ディスク、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成される。制御部６は、記憶領域に予め記憶された制御プログラムを実行することにより、インクジェット記録装置１の各部の動作を制御する。

次に、図２を参照して、画像形成部３について説明する。図２は、図１に示す画像形成部３の構成を示す図である。

図２に示すように、画像形成部３は、記録ヘッド３４に加えて、搬送部３１、負圧印加部３３、ヘッドベース３７、電圧印加部の一例である針電極１１、及び、針電極１１を収容するハウジング１１０を備える。搬送部３１は、搬送ベルト３２を備える。

搬送部３１は、記録ヘッド３４に対向して配置される。搬送部３１は、搬送ベルト３２に加えて、ベルト速度検知ローラー３１１、吸着ローラー３１２、駆動ローラー３１３、テンションローラー３１４、及び、一対のガイドローラー３１５を備える。

ベルト速度検知ローラー３１１、駆動ローラー３１３、テンションローラー３１４、及び、一対のガイドローラー３１５は、搬送ベルト３２を張架する。

ベルト速度検知ローラー３１１は、負圧印加部３３に対して搬送方向Ｄの上流側（図２では右側）に配置され、搬送ベルト３２との間の摩擦力によって回転する。ベルト速度検知ローラー３１１は、パルス板（図示せず）を含み、上記パルス板は、ベルト速度検知ローラー３１１と一体になって回転する。上記パルス板の回転速度を測定することによって、搬送ベルト３２の回転速度が検知される。

吸着ローラー３１２は、従動ローラーである。吸着ローラー３１２は、搬送ベルト３２を介して、負圧印加部３３が備えるガイド部材３３２に対向する。吸着ローラー３１２は、レジストローラー対４４から送出された用紙Ｐを搬送ベルト３２上へ誘導する。用紙Ｐにおける搬送方向Ｄと直交する方向の中心が搬送ベルト３２における搬送方向Ｄと直交する方向の中心と一致するように、用紙Ｐが搬送ベルト３２に導かれることが好ましい。以下、用紙Ｐにおいて搬送方向Ｄと直交する方向を用紙Ｐの幅方向と記載する場合がある。また、搬送ベルト３２において搬送方向Ｄと直交する方向を搬送ベルト３２の幅方向と記載する場合がある。

駆動ローラー３１３は、負圧印加部３３に対して搬送方向Ｄの下流側（図２では左側）に配置される。好ましくは、駆動ローラー３１３は、ベルト速度検知ローラー３１１と共に、記録ヘッド３４と対向する位置の搬送ベルト３２の平面性を維持するように配置される。

駆動ローラー３１３は、モーター（図示せず）によって回転駆動され、図２の反時計回りの方向に搬送ベルト３２を回転させる。

テンションローラー３１４は、搬送ベルト３２が撓まないように、搬送ベルト３２に張力を与える。

一対のガイドローラー３１５は、負圧印加部３３よりも下方に配置され、負圧印加部３３の下方に空間を形成する。このように配置することによって、負圧印加部３３の下方における搬送ベルト３２と負圧印加部３３との接触を防止することができる。

負圧印加部３３は、搬送ベルト３２を介して記録ヘッド３４と対向するように搬送ベルト３２の裏面側に配置される。負圧印加部３３は、搬送ベルト３２を介して用紙Ｐに負圧を印加することによって、用紙Ｐを搬送ベルト３２に吸着させる。負圧印加部３３は、ガイド部材３３２に加え、空気流通室３３１、負圧発生部３３６、及び、ダクト３３７を備える。ガイド部材３３２、空気流通室３３１、負圧発生部３３６、及びダクト３３７は、この順に上側から下側に配置されている。

ガイド部材３３２は、空気流通室３３１の上面開口を覆い、搬送ベルト３２を介して用紙Ｐを支持する。以下、回転している搬送ベルト３２のうち、ガイド部材３３２によって支持される部分を搬送ベルト３２の上面と記載する場合がある。本実施形態において、ガイド部材３３２は、金属材料からなる。具体的には、ガイド部材３３２の材料として、アルミダイキャスト、プレス加工板等を使用できる。あるいは、ガイド部材３３２の材料として、搬送ベルト３２との摺動性に優れた樹脂を選択することも可能である。なお、ガイド部材３３２は、「搬送板」の一例に相当する。

本実施形態では、便宜上、負圧印加部３３がガイド部材３３２を備える形態について説明しているが、搬送部３１がガイド部材３３２を備える形態であってもよい。

空気流通室３３１は、上面が開口した有底筒状の箱形部材によって形成されている。空気流通室３３１を構成する側壁の上面は、ガイド部材３３２に固定されている。負圧発生部３３６は、空気流通室３３１の下方に配置される。負圧発生部３３６が駆動することによって、空気流通室３３１内に負圧が発生する。その結果、搬送ベルト３２に向けて用紙Ｐが吸引される。搬送ベルト３２、及び、ガイド部材３３２を介して吸引された空気は、ダクト３３７から外部へ排出される。本実施形態において、空気流通室３３１は、負圧発生部３３６によって、大気圧よりも約０．００５気圧（≒約５００Ｐａ）低い負圧状態になっている。

負圧発生部３３６は、空気流通室３３１内に負圧を発生させるものであって、本実施形態では、ファンである。ただし、負圧発生部３３６は、ファンに限定されるものではなく、例えば、真空ポンプであってもよい。

４種類の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、及び、３４ｄは、搬送方向Ｄの上流側から下流側に向けてヘッドベース３７に並設される。本実施形態において、記録ヘッド３４は、ライン型である。つまり、インクジェット記録装置１は、ラインヘッド方式のインクジェット記録装置である。

４種類の記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、それぞれ、複数のノズル（図示せず）を有する。

各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄのノズルから各色のインクが、各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに対向する位置を通過中の用紙Ｐに吐出される。これにより、用紙Ｐに文字、図形のような画像が形成される。各記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、ガイド部材３３２と対向する対向面３４１を有する。対向面３４１は、複数のノズルを有する。対向面３４１は、記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの下面を被覆する被覆層によって構成される。本実施形態では、被覆層の材料として、撥水性を高めるためにフッ素樹脂が使用される。

画像形成部３は、表面電位測定部３４２を更に備える。記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄのうち、記録ヘッド３４ａの対向面３４１に、表面電位測定部３４２が設けられる。表面電位測定部３４２は、記録ヘッド３４ａの対向面３４１の表面電位を測定する。各記録ヘッド３４の対向面３４１は、ノズルからインクが吐出されると、それぞれ負の極性に帯電する。

ハウジング１１０は、ヘッドベース３７において、搬送方向Ｄの上流側端部に設けられる。ハウジング１１０の内部には、針電極１１が収容されている。つまり、針電極１１は、記録ヘッド３４に対して搬送方向Ｄの上流側に設けられる。針電極１１は、針電極１１に対向する位置を通過中の用紙Ｐに所定の電圧を印加して、用紙Ｐを帯電させる。詳しくは、針電極１１は、用紙Ｐが各記録ヘッド３４の対向面３４１の帯電極性と同極性に帯電するように用紙Ｐに所定の電圧を印加する。これにより、用紙Ｐと各記録ヘッド３４の対向面３４１との電位差が小さくなる。本実施形態において、針電極１１と搬送ベルト３２の上面との間の距離Ｈ１は、３．０ｍｍである。

次に、図３及び図４を参照して、搬送ベルト３２、空気流通室３３１、及び、ガイド部材３３２の構成について説明する。図３は、図２に示す搬送ベルト３２、空気流通室３３１、及び、ガイド部材３３２の構成を示す切断斜視図である。図４（ａ）は、図３に示すガイド部材３３２に形成された溝３３４及び貫通孔３３５の構成を示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図３に示すように、搬送ベルト３２には、多数の吸引孔３２１が略等間隔に形成されている。詳しくは、搬送方向Ｄに配置された多数の吸引孔３２１からなる列が搬送ベルト３２の幅方向に複数本形成されている。これらの複数本の列は、吸引孔３２１が千鳥状に配置されるように配列されている。本実施形態において、吸引孔３２１の直径は、２ｍｍであり、隣接する吸引孔３２１の間隔は、８ｍｍである。用紙搬送部４から搬送ベルト３２上に搬送された用紙Ｐは、多数の吸引孔３２１の一部を覆う。

ガイド部材３３２の上面（搬送ベルト３２側の面）には、複数の溝３３４が形成されている。詳しくは、搬送方向Ｄに沿って配置された複数の溝３３４からなる列が、ガイド部材３３２において搬送方向Ｄと直交する方向に複数本形成されている。以下、ガイド部材３３２において搬送方向Ｄと直交する方向をガイド部材３３２の幅方向と記載する場合がある。複数本の溝３３４の列は、搬送ベルト３２における複数本の吸引孔３２１の列に対応してそれぞれ配置される。複数の溝３３４の各々は、少なくとも２個の吸引孔３２１と対向する。搬送ベルト３２の移動に伴って、複数の溝３３４のそれぞれに対向する吸引孔３２１が１つずつ入れ替わってゆく。これにより、空気流通室３３１は、ガイド部材３３２の貫通孔３３５及び溝３３４を介して、搬送ベルト３２の吸引孔３２１と連通する。

図４（ａ）に示すように、溝３３４の形状は、搬送方向Ｄに延びる長円状である。溝３３４における搬送方向Ｄの略中央位置には、貫通孔３３５が形成されている。図４（ｂ）に示すように、貫通孔３３５は、ガイド部材３３２をガイド部材３３２の厚さ方向に貫通する。

続いて、図５を参照して、針電極１１が用紙Ｐに印加する電圧について説明する。図５は、図２に示す針電極１１が用紙Ｐに印加する電圧を設定するための構成を示す図である。

図５に示すように、図１を参照して説明したインクジェット記録装置１は、針電極１１と接続する電源装置３９１を更に備える。針電極１１には、電源装置３９１から所定の電圧が印加される。本実施形態において、針電極１１には、交流成分に直流成分を重畳した電圧が印加される。これにより、針電極１１と、針電極１１の下方を通過中の用紙Ｐとの間に電位差が生じ、放電が発生する。この結果、用紙Ｐが帯電する。

記録ヘッド３４の対向面３４１と、記録ヘッド３４の下方を通過中の用紙Ｐとの間の電位差が大きくなると、対向面３４１と、記録ヘッド３４の下方を通過中の用紙Ｐとの間に電界が形成され、用紙Ｐに付着している紙粉ＰＤが記録ヘッド３４の対向面３４１へ向けて飛翔する恐れがある。しかし、本実施形態によれば、上述したように、針電極１１が用紙Ｐに電圧を印加することにより、用紙Ｐと記録ヘッド３４の対向面３４１との間の電位差が小さくなる。この結果、紙粉ＰＤが記録ヘッド３４の対向面３４１に付着することが抑制される。なお、記録ヘッド３４の対向面３４１の表面電位は、ノズルからインクが連続して吐出される回数、及び、ノズルから吐出されるインクの種類によって変化する。

また、図５に示すように、制御部６は、表面電位取得部６１と、電圧設定部６２とを備える。表面電位取得部６１は、表面電位測定部３４２が測定した記録ヘッド３４ａの対向面３４１の表面電位を取得する。電圧設定部６２は、表面電位取得部６１が取得した表面電位に応じて、針電極１１が用紙Ｐに印加する電圧を設定する。詳しくは、電圧設定部６２は、記録ヘッド３４の対向面３４１の表面電位と、記録ヘッド３４の下方を通過する用紙Ｐの表面電位との差が小さくなるように、電源装置３９１が針電極１１に印加する電圧を設定する。これにより、記録ヘッド３４の対向面３４１と用紙Ｐとの間の電位差を安定して小さくすることができる。

次に、図６及び図７を参照して、針電極１１を固定する構成について説明する。図６は、図５に示すハウジング１１０を示す図である。図７は、図６に示すハウジング１１０を分解した状態を示す図である。

図７に示すように、ハウジング１１０は、ベース部１１１及びカバー部１１２を含む。ベース部１１１及びカバー部１１２は、絶縁樹脂でそれぞれ構成される。ベース部１１１は、ヘッドベース３７に取り付けられている。ベース部１１１には、凸部１１１ａが形成されている。針電極１１には、ベース部１１１の凸部１１１ａが貫入する孔部１１ａが形成されている。また、カバー部１１２にもベース部１１１の凸部１１１ａが貫入する孔部１１２ａが形成されている。カバー部１１２をベース部１１１に取り付ける際には、先ず、針電極１１の孔部１１ａにベース部１１１の凸部１１１ａを貫入させる。次いで、針電極１１の孔部１１ａから突出している凸部１１１ａをカバー部１１２の孔部１１２ａに貫入させる。その結果、図６に示すように、カバー部１１２がベース部１１１に取り付けられる。これにより、ハウジング１１０が形成される。ハウジング１１０には、針電極１１が収容されている。

次に、図８を参照して針電極１１の構成について詳細に説明する。図８は、図７に示す針電極１１の拡大図である。図８に示すように、針電極１１は、長板状の部材である。針電極１１は、その長手方向が搬送方向Ｄと直交するようにハウジング１１０に収容される。針電極１１の下端側（搬送ベルト３２側）には、先端が針のように尖っている複数の突起１１ｂが形成されている。複数の突起１１ｂは、針電極１１の長手方向に沿って略等間隔に形成されている。針電極１１のうち、複数の突起１１ｂが形成されている部分の長さＬＡは、画像形成可能領域の幅よりも長く、搬送ベルト３２の幅方向の長さよりも短い。画像形成可能領域は、記録ヘッド３４が画像を形成することができる領域である。画像形成可能領域の幅は、画像形成可能領域における搬送方向Ｄと直交する方向の長さである。本実施形態において、長さＬＡは、３００ｍｍである。また、針電極１１の厚みは、０．１ｍｍである。隣接する突起１１ｂ間の間隔ＬＮは、４．０ｍｍである。針電極１１の材料は、ステンレスのような金属である。

続いて、図９を参照して、針電極１１の作用について説明する。図９は、図７に示す針電極１１の作用を示す図である。

図９に示すように、電源装置３９１から電圧が針電極１１に印加されると、放電が発生し、針電極１１の下方を通過している用紙Ｐが帯電する。本実施形態において、電源装置３９１から針電極１１に印加される電圧は、交流成分（最大振幅５５００Ｖ）に直流成分（２００Ｖ）を重畳した電圧である。図９に示すように、放電が発生すると、用紙Ｐは負の極性に帯電する。つまり、用紙Ｐは、記録ヘッド３４の対向面３４１と同極性に帯電する。これにより、用紙Ｐと記録ヘッド３４の対向面３４１との間で電界が形成されにくくなり、記録ヘッド３４の対向面３４１に紙粉ＰＤが付着することが抑制される。また、放電により、用紙Ｐに付着している紙粉ＰＤも負の極性に帯電する可能性がある。つまり、紙粉ＰＤが記録ヘッド３４の対向面３４１と同極性に帯電する可能性がある。紙粉ＰＤが記録ヘッド３４の対向面３４１と同極性に帯電すると、紙粉ＰＤが記録ヘッド３４の対向面３４１と電気的に反発する。この結果、記録ヘッド３４の対向面３４１に紙粉ＰＤがより付着しにくくなる。

次に、図１０を参照して、電源装置３９１から針電極１１に印加される電圧と、用紙Ｐの表面電位ＰＶとの関係について説明する。図１０は、針電極１１に印加される電圧に含まれる直流成分ＤＣと用紙Ｐの表面電位ＰＶとの関係を示す図である。詳しくは、図１０は、交流成分（最大振幅５５００Ｖ）に重畳される直流成分ＤＣと用紙Ｐの表面電位ＰＶとの関係を示す。図１０において、縦軸は、用紙Ｐの表面電位ＰＶ（Ｖ）を示し、横軸は、直流成分ＤＣ（Ｖ）を示す。なお、交流成分の周波数は５ｋＨｚである。

図１０に示すように、例えば、用紙Ｐの表面電位ＰＶを−１００Ｖ以上０Ｖ未満とする場合には、直流成分ＤＣを０Ｖ〜３００Ｖ程度に設定する。本実施形態では、直流成分ＤＣは、２００Ｖである。したがって、本実施形態によれば、用紙Ｐの表面電位ＰＶは、約−５０Ｖとなる。

続いて、図１１を参照して、用紙Ｐの表面電位ＰＶと不吐出ノズルの数Ｍとの関係について説明する。不吐出ノズルとは、インクを吐出することができないノズルを示す。図１１は、用紙Ｐの表面電位ＰＶと不吐出ノズル数Ｍとの関係を示す図である。図１１において、縦軸は、不吐出ノズル数Ｍ（個数）を示し、横軸は、用紙Ｐの表面電位ＰＶ（Ｖ）を示す。また、図１１に示すＰＡ（黒丸印）は、印字率が２０％の場合における用紙Ｐの表面電位ＰＶと不吐出ノズル数Ｍとの関係を示す。詳しくは、用紙Ｐの表面電位ＰＶに対する不吐出ノズル数Ｍをプロットしている。曲線Ｌ１は、ＰＡ（黒丸印）に基づいて作成したグラフを示す。図１１に示すＰＢ（黒四角印）は、印字率が５％の場合における用紙Ｐの表面電位ＰＶと不吐出ノズル数Ｍとの関係を示す。詳しくは、用紙Ｐの表面電位ＰＶに対する不吐出ノズル数Ｍをプロットしている。曲線Ｌ２は、ＰＢ（黒四角印）に基づいて作成したグラフを示す。ＰＣ（黒三角印）は、印字率が０．１％の場合における用紙Ｐの表面電位ＰＶと不吐出ノズル数Ｍとの関係を示す。詳しくは、用紙Ｐの表面電位ＰＶに対する不吐出ノズル数Ｍをプロットしている。曲線Ｌ３は、ＰＣ（黒三角印）に基づいて作成したグラフを示す。

図１１に示すように、印字率２０％の場合における不吐出ノズル数Ｍ（曲線Ｌ１）は、用紙Ｐの表面電位ＰＶが−１００Ｖ以上０Ｖ未満の範囲において減少する。同様に、印字率５％の場合における不吐出ノズル数Ｍ（曲線Ｌ２）も、用紙Ｐの表面電位ＰＶが−１００Ｖ以上０Ｖ未満の範囲において減少する。また、印字率０．１％の場合における不吐出ノズル数Ｍ（曲線Ｌ３）も用紙Ｐの表面電位ＰＶが−１００Ｖ以上０Ｖ未満の範囲において減少する。つまり、用紙Ｐの表面電位ＰＶが−１００Ｖ以上０Ｖ未満の範囲において、印字率に関係なく不吐出ノズル数Ｍが減少している。すなわち、用紙Ｐの表面電位ＰＶが−１００Ｖ以上０Ｖ未満の範囲において、記録ヘッド３４の対向面３４１への紙粉ＰＤの付着が抑制される。本実施形態では、用紙Ｐの表面電位ＰＶは、約−５０Ｖである。したがって、記録ヘッド３４の対向面３４１への紙粉ＰＤの付着が抑制される。

なお、本実施形態では、１つの表面電位測定部３４２が使用される場合を例に説明したが、表面電位測定部３４２の数は１つに限定されない。例えば、表面電位測定部３４２は各記録ヘッド３４の対向面３４１にそれぞれ設けられてもよい。この場合、電圧設定部６２は、各記録ヘッド３４の対向面３４１の表面電位の平均値を算出し、算出された平均値に応じて、電源装置３９１が針電極１１に印加する電圧を設定し得る。

また、本実施形態において、針電極１１に印加される電圧として交流成分（最大振幅５５００Ｖ）に直流成分ＤＣ（２００Ｖ）を重畳した電圧を使用したが、交流成分に重畳する直流成分ＤＣは２００Ｖに限定されない。例えば、直流成分ＤＣとして、０Ｖよりも大きく３００Ｖよりも小さい電圧が交流成分（最大振幅５５００Ｖ）に重畳され得る。

また、本実施形態では、針電極１１に印加される電圧として交流成分に直流成分ＤＣを重畳した電圧を使用する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、針電極１１には、直流電圧のみが印加されてもよいし、交流電圧のみが印加されてもよい。直流電圧のみが印加される場合、印加する電圧値は、−２３００Ｖ以上−２０００Ｖ未満であることが望ましい。これにより、用紙Ｐの表面電位ＰＶが−１００Ｖ以上０Ｖ未満となる。この結果、紙粉ＰＤが記録ヘッド３４の対向面３４１に付着することを抑制できる。また、交流電圧のみを使用する場合、印加する交流電圧の最大振幅値は、５５００Ｖ以上６０００Ｖ未満であることが望ましい。これにより、用紙Ｐの表面電位ＰＶが−１００Ｖ以上０Ｖ未満となる。この結果、紙粉ＰＤが記録ヘッド３４の対向面３４１に付着することを抑制できる。

また、本実施形態では、被覆層の材料として、フッ素樹脂が使用される場合を例に説明したが、被覆層の材料は、フッ素樹脂に限定されない。例えば、被覆層の材料として、シリコーン樹脂が使用され得る。

［実施形態２］
次に図１２を参照して、本発明の実施形態２に係るインクジェット記録装置１について説明する。実施形態２は、画像形成部３が、針電極１１に替えて、電圧印加部として帯電ローラー１２を備える点で実施形態１と異なる。以下、実施形態２について実施形態１と異なる事項を説明し、実施形態１と重複する事項の説明は割愛する。

図１２は、本実施形態に係る画像形成部３の構成を示す図である。図１２に示すように、帯電ローラー１２は、記録ヘッド３４に対して搬送方向Ｄの上流側に配置される。帯電ローラー１２は、搬送ベルト３２と接触する。帯電ローラー１２は、芯金と芯金を被覆する被覆層と含む。本実施形態において被覆層は、フッ素樹脂で構成される。帯電ローラー１２には、電源装置３９１から電圧が印加される。帯電ローラー１２は、搬送ベルト３２によって搬送されている用紙Ｐに接触して用紙Ｐに電圧を印加する。これにより、用紙Ｐが帯電する。以上のように、本実施形態では、帯電ローラー１２は、用紙Ｐに接触して用紙Ｐを帯電させることができる。したがって、より効率的に用紙Ｐを帯電させることができる。

なお、本実施形態では、帯電ローラー１２が用紙Ｐに電圧を印加したが、これに替えて、吸着ローラー３１２が用紙Ｐに電圧を印加してもよい。これにより、使用する部品点数を抑えることができる。

［実施形態３］
続いて図１３〜図１５を参照して、実施形態３に係るインクジェット記録装置１について説明する。実施形態３は、画像形成部３が板状部材３５を更に備える点で実施形態１と異なる。以下、実施形態３について実施形態１と異なる事項を説明し、実施形態１と重複する事項の説明は割愛する。

まず、図１３を参照して、本実施形態に係る画像形成部３の構成について説明する。図１３は、本実施形態に係る画像形成部３の構成を示す図である。

板状部材３５は、記録ヘッド３４に対して搬送方向Ｄの上流側であって、搬送ベルト３２の上方に配置される。板状部材３５は、装置筐体１００から延びた固定部材に固定されている。詳しくは、搬送方向Ｄと直交する方向における板状部材３５の各端部が固定部材に固定されている。板状部材３５は、「空間形成部」の一部に相当する。板状部材３５が、搬送ベルト３２の上方に配置されることによって、板状部材３５と搬送ベルト３２の上面との間に異物回収空間３５ａが形成される。距離Ｈ２は、異物回収空間３５ａの垂直方向の長さであり、所定の閾値距離ＨＳ（本実施形態では、３ｍｍ）以下に設定される。閾値距離ＨＳは、異物回収空間３５ａの周囲の空間から異物回収空間３５ａに流入する空気流の速度が、異物回収空間３５ａに流入した後に異物回収空間３５ａに流入する前よりも大きくなるように設定される。なお、閾値距離ＨＳは、異物回収空間３５ａに流入する空気流の速度（風速）が６．０ｍ／秒以上になるように設定されることが好ましい。本実施形態において、距離Ｈ２は、２ｍｍである。

続いて、図１４を参照して、板状部材３５とガイド部材３３２との関係について説明する。図１４は、図１３に示すガイド部材３３２の上面図である。図１４に示す２点鎖線は、ガイド部材３３２に投影した板状部材３５の位置を示している。図３を参照して説明したように、ガイド部材３３２の上面には、搬送方向Ｄに沿って配置された複数の溝３３４からなる列が、ガイド部材３３２の幅方向に複数本形成されている。図１４に示すように、各溝３３４の列ごとに、それぞれ２本の溝３３４が板状部材３５に対向する位置に形成されている。２本の溝３３４のうち、搬送方向Ｄの上流側に形成された溝３３４は、板状部材３５の投影像の範囲内における搬送方向Ｄの上流側端の位置よりも更に搬送方向Ｄの上流側に延びている。また、この溝３３４に連通する貫通孔３３５は、板状部材３５の投影像の範囲内に形成されている。同様に、２本の溝３３４のうち、搬送方向Ｄの下流側に形成された溝３３４は、板状部材３５の投影像の範囲内における搬送方向Ｄの下流側端の位置よりも更に搬送方向Ｄの下流側に延びている。また、この溝３３４に連通する貫通孔３３５も、板状部材３５の投影像の範囲内に形成されている。つまり、板状部材３５に対向する位置に、溝３３４及び貫通孔３３５が形成されている。

次に、図１５を参照して、異物回収空間３５ａに流入する空気流の作用について説明する。図１５は、図１３に示す異物回収空間３５ａに流入する空気流の作用を示す図である。

図１５に示すように、空気流通室３３１が負圧状態になると異物回収空間３５ａに矢印ＦＤ１及び矢印ＦＤ２に沿って空気が流入する。異物回収空間３５ａに流入した空気は、搬送ベルト３２に形成された複数の吸引孔３２１（図３参照）、及び、ガイド部材３３２に形成された複数の貫通孔３３５を介して、空気流通室３３１に流入する。

搬送ベルト３２によって搬送されている用紙Ｐの先端部分が異物回収空間３５ａに進入する際に、用紙Ｐの先端部分の上方を、矢印ＦＤ１に沿って空気流が流れる。同様に、用紙Ｐの後端部分が異物回収空間３５ａから離れる際に、用紙Ｐの後端部分の上方を、矢印ＦＤ２に沿って空気流が流れる。上述のように、矢印ＦＤ１及び矢印ＦＤ２に沿って異物回収空間３５ａに流入する空気流の速度（風速）は、異物回収空間３５ａにおいて増大する。このため、用紙Ｐの先端部分及び後端部分に付着していた紙粉ＰＤが用紙Ｐから剥離されて除去される。

以上のように、本実施形態によれば、用紙Ｐに付着した紙粉ＰＤを空気流によって用紙Ｐから剥離することができる。これにより、記録ヘッド３４の対向面３４１への紙粉ＰＤの付着を更に抑制することができる。

なお、実施形態３では実施形態１で説明したインクジェット記録装置１に板状部材３５が設けられる構成について説明したが、板状部材３５は、実施形態２において説明したインクジェット記録装置１に設けられてもよい。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合がある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の構成から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、本発明による実施形態では、画像形成部３において搬送ベルト３２が用紙Ｐを搬送する場合について説明したが、画像形成部３においてその他の方法で用紙Ｐを搬送する形態でもよい。例えば、複数の搬送ローラーによって用紙Ｐを搬送する形態でもよい。この場合には、互いに隣接する搬送ローラーの間から負圧を印加することが好ましい。

また、本実施形態では、ガイド部材３３２と空気流通室３３１とが別部材である場合について説明したが、ガイド部材３３２と空気流通室３３１とが一体に形成されている形態でもよい。この場合には、空気流通室３３１からの負圧のリークを防止することができる。詳しくは、ガイド部材３３２と空気流通室３３１との間の隙間からの空気流通室３３１への空気の流入を防止することができる。

また、本実施形態では、負圧発生部３３６が１つ使用される場合について説明したが、負圧発生部３３６の数は、１つに限定されない。例えば、負圧発生部３３６は、２つ以上使用されてもよい。

本発明は、インクジェット記録装置に利用可能である。

１ インクジェット記録装置
３ 画像形成部
１１ 針電極
１２ 帯電ローラー
３１ 搬送部
３３ 負圧印加部
３４ 記録ヘッド
３４１ 対向面
３４２ 表面電位測定部
３５ 板状部材
３９１ 電源装置
６ 制御部
６１ 表面電位取得部
６２ 電圧設定部

Claims (7)

1. 記録シート上にインクを吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドに対向する位置に前記記録シートを搬送する搬送部と、
   前記記録ヘッドに対して前記記録シートの搬送方向における上流側に配置される電圧印加部と
   を備え、
   前記記録ヘッドは、前記インクを吐出する複数のノズルが形成された対向面を有し、
   前記電圧印加部は、前記記録シートに電圧を印加して、前記記録シートを前記対向面の帯電極性と同極性に帯電させる、インクジェット記録装置。
   
2. 前記電圧印加部は、針電極を含む、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
   
3. 前記電圧印加部は、前記搬送部によって搬送される前記記録シートに接触するローラーを含む、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
   
4. 前記対向面の表面電位を測定する表面電位測定部と、
   前記電圧印加部が前記記録シートに印加する電圧を設定する電圧設定部と
   を更に備え、
   前記電圧設定部は、前記表面電位測定部の測定結果に応じて、前記電圧印加部が前記記録シートに印加する電圧を設定する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
   
5. 前記電圧設定部は、前記対向面の表面電位と前記記録シートの表面電位との差が小さくなるように、前記電圧印加部が前記記録シートに印加する電圧を設定する、請求項４に記載のインクジェット記録装置。
   
6. 前記対向面は、フッ素樹脂から構成され、
   前記電圧印加部は、前記記録シートの表面電位が−１００Ｖ以上０Ｖ未満になるように前記記録シートに電圧を印加する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
   
7. 前記搬送部との間に前記記録シートが通過する異物回収空間を形成する空間形成部と、
   前記異物回収空間に負圧を印加する負圧印加部と
   を更に備え、
   前記空間形成部は、前記電圧印加部に対して前記記録シートの搬送方向の上流側に設けられる、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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