JP2022088971A - 画像形成装置、及び画像形成装置の加熱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙搬送時に用紙に皺が発生することに伴う画像の品質低下を抑制し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】給紙トレイから送り出される用紙Ｐを搬送する給紙手段１２と、用紙Ｐを把持する把持部２２ａを有し、給紙手段１２上を搬送された用紙Ｐを受け取り、用紙Ｐを把持部２２ａにて保持した状態で印字部の位置まで搬送する搬送胴２２と、搬送胴２２よりも搬送方向上流側に設けられ、以下の式（１）の温度条件を充足するように、用紙Ｐを加熱するヒーター１３と、を備える画像形成装置。｜Ｔ１－Ｔ２｜／Ｔ１≦０．１５…式（１）（但し、Ｔ１：印字部の位置における用紙Ｐの紙端の温度［℃］、Ｔ２：用紙Ｐが給紙手段１２から搬送胴２２に受け渡されるときの用紙Ｐの紙端の温度［℃］）【選択図】図６

Description

本開示は、画像形成装置、及び画像形成装置の加熱方法に関する。

従来、搬送装置により搬送される用紙に対し、インクジェットヘッドに設けられた複数のノズルからインクを吐出することにより当該用紙に画像を形成（記録）するインクジェット式画像形成装置（以下、「画像形成装置」と略称する）が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

国際公開第２０１３／１６５００３号

この種の画像形成装置においては、給紙トレイに積載された用紙を、フィーダーボードで一枚ずつに分離した後、当該用紙をフィーダーボードから搬送胴（例えば、後述の図２に示すように、第１搬送胴と第２搬送胴とからなる回転搬送体）に受け渡し、当該用紙を搬送胴で搬送する過程で、インクジェットヘッドにて当該用紙に対して画像形成を行う。

フィーダーボードから搬送胴への用紙の受け渡しは、典型的には、フィーダーボードの前端位置まで搬送された用紙を、搬送胴に設けられた爪部で把持して、当該用紙をフィーダーボードから搬送胴に引き込むようにして行われる。

図１は、搬送胴に設けられた爪部の一例を示す図である。尚、図１に示す爪部は、用紙の紙幅方向（即ち、用紙の搬送方向に直交する方向）に沿って所定間隔で設けられた複数のくわえ爪によって構成され、複数のくわえ爪で用紙の前端を把持する構造となっている。

ところで、この種の画像形成装置においては、インクの吐出を受けた際の用紙のインクの濡れ性を高めるため、搬送胴の外周面を所定温度（例えば、６０℃程度）まで昇温させた状態としておき、搬送胴にて用紙を搬送する過程で、用紙を所定温度まで昇温する予備加熱機構が導入されている。

しかしながら、本願の発明者らの鋭意検討の結果、この予備加熱機構により、フィーダーボード上を搬送されているときの用紙の温度と搬送胴の外周面の温度との間には、大きな温度差が生じた状態となっており、これに起因して、用紙Ｐがフィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に受け渡された際（受け渡された直後、及び、その後に搬送されている間）に、用紙の前端の爪部で把持された領域（典型的には、爪部の各くわえ爪の間の領域）で熱膨張が生じて皺が発生する、という課題が明らかになってきた。かかる用紙の前端に発生した皺は、用紙の印字領域にも波及し、用紙を印字部の位置（ここでは、インクジェットヘッドの位置）まで搬送した際に、インクの着弾ずれを誘起することになる。つまり、かかる皺は、用紙に形成する画像の品質低下を引き起こすこととなる。又、かかる皺が発生した場合、用紙の前端部が隆起するため、これに起因して、用紙が画像形成装置のインクヘッドに衝突し、インクヘッドの破損を引き起こすおそれもある。

尚、かかる皺は、用紙の熱膨張に起因して発生するため、特に、一般に大きな熱膨張係数を有する合成紙において発生しやすい。

本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、用紙搬送時に用紙に皺が発生することに伴う画像の品質低下を抑制し得る画像形成装置、及び画像形成装置の加熱方法を提供することを目的とする。

前述した課題を解決する主たる本開示は、
給紙トレイから送り出される用紙を搬送する給紙手段と、
前記用紙を把持する把持部を有し、前記給紙手段に搬送された前記用紙を受け取り、当該用紙を前記把持部にて把持した状態で印字部の位置まで搬送する搬送胴と、
前記搬送胴よりも搬送方向上流側に設けられ、以下の式（Ｘ１）の温度条件を充足するように、前記用紙を加熱するヒーターと、
を備える画像形成装置である。
｜Ｔ１－Ｔ２｜／Ｔ１≦０．１５ …式（Ｘ１）
（但し、Ｔ１：前記印字部の位置における前記用紙の前記紙端の温度［℃］、Ｔ２：前記用紙が前記給紙手段から前記搬送胴に受け渡されるときの前記用紙の前記紙端の温度［℃］）

又、他の局面では、
給紙トレイから送り出される用紙を搬送する給紙手段と、
前記用紙を把持する把持部を有し、前記給紙手段上を搬送された前記用紙を受け取り、当該用紙を前記把持部にて把持した状態で印字部の位置まで搬送する搬送胴と、
前記搬送胴よりも搬送方向上流側に設けられたヒーターと、
を備える画像形成装置の加熱方法であって、
前記ヒーターは、以下の式（Ｘ２）の温度条件を充足するように、前記用紙を加熱する
加熱方法である。
｜Ｔ１－Ｔ２｜／Ｔ１≦０．１５ …式（Ｘ２）
（但し、Ｔ１：前記印字部の位置における前記用紙の前記紙端の温度［℃］、Ｔ２：前記用紙が前記給紙手段から前記搬送胴に受け渡されるときの前記用紙の前記紙端の温度［℃］）

本開示の画像形成装置によれば、用紙搬送時に用紙に皺が発生することに伴う画像の品質低下を抑制することが可能である。

搬送胴に設けられた爪部の一例を示す図 一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図 一実施形態に係るヘッドユニットの構成を示す模式図 一実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図 一実施形態に係る給紙部の構成を示す平面図 一実施形態に係る給紙部の構成を示す側面図 一実施形態に係る画像形成装置において、第１ヒーターの動作制御を行うために制御部が実行する処理の一例を示すフローチャート

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

［インクジェット式画像形成装置の概略構成］
以下、図２～図４を参照して、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成について説明する。

図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。

画像形成装置１は、給紙部１０、画像形成部２０、排紙部３０、及び、制御部４０（図４を参照）を備える。

画像形成装置１は、制御部４０による制御下で、給紙部１０に格納された用紙Ｐを画像形成部２０に搬送し、画像形成部２０で用紙Ｐに画像を形成し、画像が形成された用紙Ｐを排紙部３０に搬送する。画像形成装置１にて画像形成する対象の用紙Ｐとしては、普通紙（木材パルプを主原料として製造された用紙）、及び合成紙（合成樹脂を主原料として製造された用紙）等、任意の種類の用紙を用いることができる。

給紙部１０は、用紙Ｐを格納する給紙トレイ１１と、給紙トレイ１１から画像形成部２０（第２搬送胴２２）へ用紙Ｐを搬送するフィーダーボード１２と、フィーダーボード１２から画像形成部２０の第２搬送胴２２に用紙Ｐを受け渡す前に、用紙Ｐの前端を加熱する第１ヒーター１３と、を有する。尚、給紙部１０の詳細構成については、図５、図６を参照して後述する。

画像形成部２０は、第１搬送胴２１、第２搬送胴２２、第２ヒーター２３ａ、第３ヒーター２３ｂ、第４ヒーター２３ｃ、ヘッドユニット２４、定着部２５、第１温度センサ２６ａ、第２温度センサ２６ｂ、及びデリバリー部２８を有する。

第１搬送胴２１は、円筒形状を呈し、自身の外周面（即ち、搬送面）の上に用紙Ｐを保持し、ヘッドユニット２４（本発明の「印字部」に相当）にて画像形成を行う位置に、用紙Ｐを搬送する(印刷胴とも称される)。第１搬送胴２１は、その外周面上で用紙Ｐを保持するための爪部２１ａ及び吸気部（図示せず）を備える。用紙Ｐは、爪部２１ａにより端部が押さえられ、かつ吸気部により外周面に吸い寄せられることで外周面に保持される。第１搬送胴２１は、モーター（図示せず）に接続され、当該モーターの回転量に比例した角度だけ回転する。そして、第１搬送胴２１がＸ方向（図２の紙面垂直方向）に延びた回転軸（円筒軸）を中心に回転して周回移動することで、用紙Ｐは、第１搬送胴２１の回転方向に沿って、搬送される。

第２搬送胴２２は、円筒形状を呈し、自身の外周面（即ち、搬送面）の上に用紙Ｐを保持し、用紙Ｐを搬送する(プレヒート胴とも称される)。第２搬送胴２２は、フィーダーボード１２と第１搬送胴２１との間に介在し、自身がフィーダーボード１２と対向する位置にて、フィーダーボード１２から用紙Ｐを受け取り、自身が第１搬送胴２１と対向する位置まで用紙Ｐを搬送した後、用紙Ｐを第１搬送胴２１に渡す。第２搬送胴２２は、例えば、歯車機構（図示せず）により、第１搬送胴２１の回転動作と連動し、第１搬送胴２１が用紙Ｐの保持領域一つ分（例えば、１２０°）回転すると、第２搬送胴２２が逆方向に一回転を行うように構成されている。

第２搬送胴２２は、例えば、第１搬送胴２１と同様に、その外周面上で用紙Ｐを保持するための爪部２２ａ及び吸気部（図示せず）を備える。爪部２２ａ（本発明の「把持部」に相当）は、第２搬送胴２２の外周面（即ち、搬送面）上に配設され、フィーダーボード１２の前端位置まで搬送された用紙Ｐの端部（ここでは、前端）を把持して、用紙Ｐをフィーダーボード１２から第２搬送胴２２の外周面上に引き込む。そして、用紙Ｐは、爪部２２ａにより端部が押さえられ、かつ吸気部により外周面に吸い寄せられることで外周面に保持される。尚、爪部２２ａは、例えば、図１に示したように、用紙Ｐの紙幅方向に沿って所定間隔で設けられた複数のくわえ爪によって構成されている。

第２搬送胴２２には、例えば、爪部２２ａを開閉させて、第２搬送胴２２における用紙Ｐの受け取り動作及び受け渡し動作を制御するカム機構（図示せず）が設けられている。このカム機構は、爪部２２ａがフィーダーボード１２と近接対向した位置に到達する時には、爪部２２ａを開状態から閉状態に変化させ、爪部２２ａにて用紙Ｐを受け取る動作を行わせる。又、このカム機構は、爪部２２ａが第１搬送胴２１の爪部２１ａと近接対向した位置に到達する時には、爪部２２ａを閉状態から開状態に変化させ、用紙Ｐを爪部２２ａから第１搬送胴２１の爪部２１ａに受け渡す動作を行わせる。

尚、第２搬送胴２２とフィーダーボード１２とが対向する位置に隣接して、フィーダーボード１２から第２搬送胴２２への用紙Ｐの受け渡しをサポートする渡し爪が設けられていてもよい。

尚、本実施形態では、フィーダーボード１２上を搬送された用紙Ｐを受け取り、当該用紙Ｐを印刷実行位置に搬送する搬送胴の一例として、第１搬送胴２１及び第２搬送胴２２により構成された態様を示す。しかしながら、本発明において、搬送胴の構成は、任意であり、搬送胴は、第１搬送胴２１のみで構成されてもよい。以下では、第１搬送胴２１と第２搬送胴２２とを区別しない場合には、単に「搬送胴２１、２２」とも称する。

第２ヒーター２３ａは、第１搬送胴２１により搬送される用紙Ｐが所定の温度範囲内の温度となるように、用紙Ｐを加熱するヒーターである。第２ヒーター２３ａは、例えば、赤外線ヒーターによって構成され、第１搬送胴２１の外周面に保持されながら搬送される用紙Ｐを、その表面側から加熱する。第２ヒーター２３ａは、第１搬送胴２１の外周面のうち、第２搬送胴２２と対向する位置の搬送方向下流側で、且つ、ヘッドユニット２４と対向する位置の搬送方向上流側の位置において、第１搬送胴２１の外周面と対向するように設けられている。

第３ヒーター２３ｂは、第１搬送胴２１の外周面（即ち、搬送面）を加熱するヒーターである。第３ヒーター２３ｂは、例えば、第２ヒーター２３ａと同様に、赤外線ヒーターにより構成され、第１搬送胴２１の外周面に対して赤外線を照射して、第１搬送胴２１の外周面を加熱する。第３ヒーター２３ｂは、第１搬送胴２１の外周面のうち、デリバリー部２８と対向する位置の搬送方向下流側で、且つ、第２搬送胴２２と対向する位置の搬送方向上流側の位置において、第１搬送胴２１の外周面と対向するように設けられている。

本実施形態に係る画像形成装置１では、第２ヒーター２３ａにて、ヘッドユニット２４から吐出されるインクの着弾前に用紙Ｐを直接的に加熱すると共に、第３ヒーター２３ｂにて、第１搬送胴２１の外周面の用紙搬送領域（即ち、用紙受け取り位置から印刷実行位置まで搬送する領域）を所定温度まで昇温しておくことで、インクの着弾前及び着弾後の用紙Ｐを適正温度に維持する構成となっている。

尚、第２ヒーター２３ａ及び第３ヒーター２３ｂの動作は、制御部４０（図４を参照）によって制御されている。第２ヒーター２３ａは、例えば、インクの着弾時に用紙Ｐの温度が所定の温度範囲内（例えば、４５℃～６０℃）となるように制御され、第３ヒーター２３ｂは、例えば、第１搬送胴２１の外周面の温度が所定の温度範囲内（例えば、５０℃～６５℃）となるように制御される。制御部４０は、例えば、第２ヒーター２３ａ及び第３ヒーター２３ｂを、第１温度センサ２６ａ及び第２温度センサ２６ｂが示す温度情報に基づいて制御する。

第４ヒーター２３ｃは、第２搬送胴２２の外周面（即ち、搬送面）を加熱するヒーターである。第４ヒーター２３ｃは、例えば、赤外線ヒーターにより構成され、第２搬送胴２２の外周面に対して赤外線を照射して、第２搬送胴２２の外周面を加熱する。第２搬送胴２２は、用紙Ｐを自身の外周面上に保持しながら搬送している過程で、用紙Ｐを予備的に加熱する。

第４ヒーター２３ｃの動作は、制御部４０（図４を参照）によって制御されており、第４ヒーター２３ｃは、第２搬送胴２２の外周面の温度が、所定温度範囲（例えば、５０℃～６５℃）内となるように制御される。

尚、用紙Ｐが第２搬送胴２２から第１搬送胴２１に受け渡される際に、用紙Ｐの熱膨張に起因して用紙Ｐに皺が発生することを抑制する観点から、第２搬送胴２２の外周面の温度と第１搬送胴２１の外周面の温度との温度差は小さい方が好ましく、典型的には、略同一の温度に設定される。但し、用紙Ｐの昇温を段階的に実施する観点から、第１搬送胴２１の外周面の温度が、第２搬送胴２２の外周面の温度よりも大きく設定されてもよい。又、逆に、用紙Ｐの昇温を早い段階から実施する観点から、第２搬送胴２２の外周面の温度が、第１搬送胴２１の外周面の温度よりも大きく設定されてもよい。

ヘッドユニット２４（以下、印字部２４とも称する）は、自身のインク吐出面と第１搬送胴２１の外周面とが所定の距離だけ離隔した状態で、第１搬送胴２１の外周面の所定位置に対向して配設されている。そして、ヘッドユニット２４は、用紙Ｐが保持された第１搬送胴２１の回転に応じた適切なタイミングで、第１搬送胴２１の外周面に保持された用紙Ｐに対してインクを吐出して画像を形成する。

本実施形態に係る画像形成装置１では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクにそれぞれ対応する４つのヘッドユニット２４が用紙Ｐの搬送方向上流側からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。

図３は、本実施形態に係るヘッドユニット２４の構成を示す模式図である。ここでは、ヘッドユニット２４のうち第１搬送胴２１の外周面と対向する面が示されている。

ヘッドユニット２４は、取り付け部材２４４に取り付けられた４つのインクジェットヘッド２４２を備える。インクジェットヘッド２４２の各々には、インクを貯留する圧力室と、圧力室の壁面に設けられた圧電素子と、ノズル２４３とを各々有する複数の画像形成素子（記録素子）が設けられている。この画像形成素子は、圧電素子を変形動作させる駆動信号が入力されると、圧電素子の変形により圧力室が変形して圧力室内の圧力が変化し、圧力室に連通するノズルからインクを吐出する。

４つのインクジェットヘッド２４２は、ノズル列のＸ方向についての配置範囲が切れ目なく繋がるように千鳥格子状に配置されている。ヘッドユニット２４に含まれるノズル２４３のＸ方向についての配置範囲は、第１搬送胴２１により搬送される用紙Ｐのうち画像が形成される領域のＸ方向の幅をカバーしており、ヘッドユニット２４の位置は、画像の形成時には第１搬送胴２１の回転軸に対して固定されて用いられる。すなわち、ヘッドユニット２４は、用紙Ｐに対するＸ方向についての画像形成可能幅に亘ってインクを吐出可能なラインヘッドを有している。

インクジェットヘッド２４２は、インクジェットヘッド２４２内に貯留されるインクを加熱するインク加熱部（図示せず）を備え、加熱されてゾル状となったインクを吐出する。このゾル状のインクが用紙Ｐに吐出されると、インク滴が用紙Ｐに着弾した後、自然冷却されることで速やかにインクがゲル状となって用紙Ｐ上で凝固する。

定着部２５は、第１搬送胴２１のＸ方向の幅に亘って配置された発光部を有し、第１搬送胴２１に載置された用紙Ｐに対して当該発光部から紫外線等のエネルギー線を照射して用紙Ｐ上に吐出されたインク（ゲルインク）を硬化させて定着させる。定着部２５の発光部は、搬送方向についてヘッドユニット２４の配置位置からデリバリー部２８の受け渡し胴２８１の配置位置までの間において第１搬送胴２１の外周面と対向して配置される。

第１温度センサ２６ａは、第１搬送胴２１の外周面の用紙搬送領域の温度を検出する。第１温度センサ２６ａは、第２ヒーター２３ａの搬送方向下流側で、且つ、ヘッドユニット２４の搬送方向上流側の位置に、第１搬送胴２１の外周面と対向して配設されている。第１温度センサ２６ａとしては、例えば、サーモパイルのような非接触式の温度センサが用いられる。

第２温度センサ２６ｂは、ヘッドユニット２４によってインクの塗布が行われた後の用紙Ｐの温度を検出する。第２温度センサ２６ｂは、ヘッドユニット２４の搬送方向下流側で、且つ、定着部２５の搬送方向上流側の位置に、第１搬送胴２１の外周面と対向して配設されている。第２温度センサ２６ｂとしては、例えば、サーモパイルのような非接触式の温度センサが用いられる。

デリバリー部２８は、用紙Ｐを第１搬送胴２１からベルトループ２８２に受け渡す円筒状の受け渡し胴２８１と、内側が２本のローラーにより支持された輪状のベルトを有するベルトループ２８２とを有し、受け渡し胴２８１により第１搬送胴２１からベルトループ２８２上に受け渡された用紙Ｐをベルトループ２８２により搬送して排紙部３０に送出する。

排紙部３０は、デリバリー部２８により画像形成部２０から送り出された用紙Ｐが載置される板状の排紙トレイ３１を有する。

図４は、本実施形態に係る画像形成装置１の制御系の構成を示すブロック図である。

画像形成装置１の制御系は、制御部４０、ヘッド駆動部２４１、定着部２５、搬送駆動部５１、操作表示部５２、入出力インターフェース５３、及び、ヒーター駆動部５４等によって構成されている。

制御部４０は、例えば、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ４２（Random Access Memory）、ＲＯＭ４３（Read Only Memory）及び記憶部４４を有するマイコンである。

ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に記憶された各種制御用のプログラムや設定データを読み出してＲＡＭ４２に記憶させ、当該プログラムを実行して各種演算処理を行う。また、ＣＰＵ４１は、画像形成装置１の全体動作を統括制御する。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。ＲＡＭ４２は、不揮発性メモリーを含んでも良い。ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ４３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられても良い。

記憶部４４には、入出力インターフェース５３を介して外部装置２から入力された印刷ジョブ（画像形成命令）及び当該印刷ジョブに係る画像データなどが記憶される。このうち印刷ジョブには、形成する画像に係る画像データを指定する情報の他、画像を形成する用紙Ｐの種別に係る情報（例えば、用紙Ｐの大きさ及び厚さ）が含まれる。記憶部４４としては、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）が用いられ、また、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などが併用されても良い。

搬送駆動部５１は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて、第１搬送胴２１のモーターに駆動信号を供給して、第１搬送胴２１を所定の速度及びタイミングで回転させる。また、搬送駆動部５１は、制御部４０から供給される制御信号に基づいてフィーダーボード１２、第２搬送胴２２及びデリバリー部２８を動作させるためのモーターに駆動信号を供給して、用紙Ｐの第１搬送胴２１への供給及び第１搬送胴２１からの排出を行わせる。

操作表示部５２は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイといった表示装置と、操作キーや、表示装置の画面に重ねられて配置されたタッチパネルといった入力装置とを備える。操作表示部５２は、表示装置において各種情報を表示させ、また入力装置に対するユーザーの入力操作を操作信号に変換して制御部４０に出力する。

入出力インターフェース５３は、外部装置２と制御部４０との間のデータの送受信を媒介する。入出力インターフェース５３は、例えば各種シリアルインターフェース、各種パラレルインターフェースの何れかまたはこれらの組み合わせで構成される。尚、外部装置２は、例えばパーソナルコンピューターであり、入出力インターフェース５３を介してプリントジョブ及び画像データ等を制御部４０に供給する。

ヒーター駆動部５４は、第１ヒーター１３、第２ヒーター２３ａ、第３ヒーター２３ｂ、及び第４ヒーター２３ｃを駆動する駆動回路である。ヒーター駆動部５４は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて、第１ヒーター１３、第２ヒーター２３ａ、第３ヒーター２３ｂ、及び第４ヒーター２３ｃそれぞれの動作を独立して、制御可能に構成されている。

ヘッド駆動部２４１は、インクジェットヘッド２４２の画像形成素子に対して適切なタイミングで画像データに応じて圧電素子を変形動作させる駆動信号を供給することにより、インクジェットヘッド２４２のノズル２４３から画像データの画素値に応じた量のインクを吐出させる。

［給紙部１０の詳細構成］
図５は、本実施形態に係る給紙部１０の構成を示す平面図であり、図６は、本実施形態に係る給紙部１０の構成を示す側面図である。

給紙トレイ１１には、フィーダーボード１２（本発明の「給紙手段」に相当）が連なって設置されており、給紙トレイ１１に積み重ねられた用紙Ｐは、用紙送り出し機構（例えば、給紙トレイ１１に積載された用紙束の最上段にある用紙Ｐを吸着して搬送する機構）（図示せず）により、１枚又は複数枚ずつに分離されて、フィーダーボード１２に送り出されるようになっている。

フィーダーボード１２は、給紙トレイ１１からフィーダーボード１２に送り出された用紙Ｐを、用紙搬送方向に搬送する紙送りベルト１２ａ、紙送りベルト１２ａ上を搬送される用紙Ｐを上方から押さえつける紙押さえコロ１２ｂ、及び、フィーダーボード１２上を搬送される用紙Ｐを、フィーダーボード１２から第２搬送胴２２に受け渡す位置（即ち、フィーダーボード１２の前端位置）に位置決めする見当部としての位置決め部１２ｃ等を有する。

フィーダーボード１２は、例えば、給紙トレイ１１から送り出される用紙Ｐを、ストリームフィーダー方式で搬送する構成となっている。ストリームフィーダー方式では、一枚一枚の用紙Ｐを２０ｃｍ程度ずらしながら、複数枚の用紙Ｐを重ねた状態で、給紙トレイ１１からフィーダーボード１２に用紙Ｐを送り出す。

ここで、位置決め部１２ｃは、例えば、フィーダーボード１２の前端位置に設けられた前当てである。つまり、給紙トレイ１１からフィーダーボード１２に送り出された用紙Ｐは、紙送りベルト１２ａにて搬送されて、位置決め部１２ｃに衝突することにより、フィーダーボード１２の前端位置に停止し、位置決めされる。尚、位置決め部１２ｃの用紙Ｐと衝突する側の面は、用紙搬送方向に対して直交する方向に延在する当接面となっており、位置決め部１２ｃに衝突した用紙Ｐは、用紙Ｐの前端が、用紙搬送方向と直交する方向に平行になるように位置決めされることになる。

位置決め部１２ｃに衝突して位置決めされた用紙Ｐは、その後、第２搬送胴２２の爪部２２ａに把持されて、フィーダーボード１２から第２搬送胴２２に受け渡される。

位置決め部１２ｃは、例えば、第２搬送胴２２の回転位置に応じて、図６の矢印に示すように、フィーダーボード１２の搬送面に対して、倒れた状態と立位状態とが変化するように構成されている。より詳細には、位置決め部１２ｃは、第２搬送胴２２の爪部２２ａがフィーダーボード１２の前端位置に達していないときには立位状態となっており、第２搬送胴２２の爪部２２ａがフィーダーボード１２の前端位置に達したときに倒れた状態へと変化する。このとき、フィーダーボード１２の前端位置に位置決めされた用紙Ｐの前端が爪部２２ａに把持され、用紙Ｐは、第２搬送胴２２の回転に伴って、フィーダーボード１２から第２搬送胴２２の外周面上に引き込まれ、第２搬送胴２２の外周面上に保持されることになる。そして、用紙Ｐは、第２搬送胴２２の外周面上に保持された状態で、第２搬送胴２２の回転方向に沿って搬送される。

尚、位置決め部１２ｃの状態変化は、例えば、第２搬送胴２２の回転動作と連動するカム機構（図示せず）、又は、第２搬送胴２２の回転位置にあわせて位置決め部１２ｃを動作させる駆動モータ（図示せず）によって行われる。

第１ヒーター１３は、用紙Ｐがフィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に受け渡される前に、用紙Ｐの前端の温度が所定温度範囲となるように、用紙Ｐを加熱する。つまり、第１ヒーター１３は、用紙Ｐの前端が搬送胴２１、２２（ここでは、第２搬送胴２２）の外周面に接触する前に、用紙Ｐの前端を事前加熱し、用紙Ｐがフィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に受け渡された際（即ち、受け渡された直後、及び、その後に搬送されている間）に、用紙Ｐの前端に皺が発生することを抑制する。

用紙Ｐの前端に発生する皺は、典型的には、用紙Ｐの前端が爪部２２ａのくわえ爪で押さえ付けられた状態で、用紙Ｐの前端が搬送胴２１、２２の外周面の温度付近まで上昇することによって、用紙Ｐの前端の爪部２２ａの各くわえ爪の間の領域が熱膨張して皺状になる現象に依拠する。つまり、用紙Ｐの前端の皺は、用紙Ｐがフィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に対して受け渡された際の用紙Ｐの前端の温度の急上昇により発生し、この皺が、用紙Ｐが搬送胴２１、２２にて印字部２４の位置まで搬送されるまでの間に、更に成長及び波及することになる。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置１においては、第１ヒーター１３を用いて、用紙Ｐの前端を事前加熱しておくことで、用紙Ｐがフィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に受け渡された際（即ち、受け渡された直後、及び、その後に搬送されている間）に、用紙Ｐの前端の爪部２２ａの各くわえ爪の間の領域が過度に熱膨張することを抑制する。

かかる観点から、第１ヒーター１３は、例えば、以下の式（１）の温度条件を充足するように、用紙Ｐを加熱する。
｜Ｔ１－Ｔ２｜／Ｔ１≦０．１５ …式（１）
（但し、Ｔ１：印字部２４の位置における用紙Ｐの前端の温度［℃］、Ｔ２：用紙Ｐがフィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に受け渡されるときの用紙Ｐの前端の温度［℃］）
これによって、フィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に受け渡された際（即ち、受け渡された直後、及び、その後に搬送されている間）に発生する用紙Ｐの熱膨張を抑制することができるため、用紙Ｐの前端に発生する皺を抑制することが可能となる。尚、印字部２４の位置における用紙Ｐの前端の温度は、例えば、第１温度センサ２６ａのセンサ値（及び／又は第２温度センサ２６ｂのセンサ値）により定義されてもよいし、搬送胴２１、２２の外周面の温度を基準に定義されてもよい。

この際、より好ましくは、第１ヒーター１３は、例えば、以下の式（２）の温度条件を充足するように、用紙Ｐを加熱する。
（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１≦０ …式（２）
（但し、Ｔ１：印字部２４の位置における用紙Ｐの前端の温度［℃］、Ｔ２：用紙Ｐがフィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に受け渡されるときの用紙Ｐの前端の温度［℃］）

又、更に好ましくは、第１ヒーター１３は、用紙Ｐがフィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に受け渡されるときに、事前に、用紙Ｐの前端の温度が搬送胴２１、２２の外周面の用紙搬送領域の温度以上となるように、用紙Ｐの前端を加熱する。

尚、ここでは、第１搬送胴２１の外周面の用紙搬送領域の温度と第２搬送胴２２の外周面の用紙搬送領域の温度とが同一であることを前提としたが、第１搬送胴２１の外周面の用紙搬送領域の温度と第２搬送胴２２の外周面の用紙搬送領域の温度とが異なる場合には、上記の温度条件は、典型的には、第２搬送胴２２の外周面の用紙搬送領域の温度を基準に設定される。

第１ヒーター１３は、例えば、図５、図６に示すように、フィーダーボード１２と隣接して位置決め部１２ｃと対向する位置に配設され、用紙Ｐがフィーダーボード１２の前端位置に位置決めされたときに、用紙Ｐの前端を加熱する構成となっている。つまり、用紙Ｐは、位置決め部１２ｃで位置決めされたタイミングで、第１ヒーター１３に加熱され、フィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に受け渡されるまでの待機時間に、用紙Ｐの前端は、少なくとも用紙Ｐの前端の温度と搬送胴２１、２２の外周面の用紙搬送領域の温度との温度差が略７．５℃以下となるまで、昇温されることになる。尚、かかる構成によって、短時間で効率的に、用紙Ｐの前端を加熱することが可能であり、第１ヒーター１３に加熱処理が施されてから搬送胴２１、２２に受け渡されるまでの間に用紙Ｐの前端の温度が低下することも抑制される。

尚、ストリームフィーダー方式では、フィーダーボード１２は、給紙トレイ１１側では、複数枚の用紙Ｐを重ねた状態で搬送し、前端位置（即ち、搬送胴２１、２２に用紙Ｐを受け渡す位置）側で、用紙Ｐを１枚ずつ分離した状態とする。従って、第１ヒーター１３を、位置決め部１２ｃと対向する位置に配設することで、第１ヒーター１３が、１枚１枚の用紙Ｐの前端を各別に加熱し得る状態となる。

第１ヒーター１３としては、例えば、加熱エアを吹き付けることにより、用紙Ｐを加熱する空気加熱式ヒーターが用いられるのが好ましい。空気加熱式ヒーターは、局所加熱が可能であり、且つ、高い昇温速度を確保することが可能である点で有用である。又、これによって、不必要に用紙Ｐ全体を昇温することもないため、最小限の熱量で、皺の発生を抑制することができる。但し、第１ヒーター１３としては、ランプ照射により用紙Ｐを加熱する赤外線ヒーターや、フィーダーボード１２上に設けられた電気抵抗式ヒーター等が用いられてもよい。

又、第１ヒーター１３は、用紙Ｐの前端に隣接する非印字領域を選択的に加熱するのが好ましい。これによって、用紙Ｐの印字領域に温度ムラが発生することを抑制することが可能である。

第１ヒーター１３の動作は、制御部４０によって制御されており、例えば、用紙Ｐがフィーダーボード１２上を搬送されるタイミングにあわせて、加熱動作を実行するように制御される。

但し、第１ヒーター１３の動作は、用紙Ｐの種類が合成紙である場合、稼働状態となり、用紙Ｐの種類が非合成紙（例えば、普通紙）である場合、非稼働状態となるように、制御されるのが好ましい。これは、用紙Ｐの種類によっては、熱膨張率が小さく、用紙Ｐがフィーダーボード１２から搬送胴２１、２２に受け渡された際（即ち、受け渡された直後、及び、その後に搬送されている間）にも用紙Ｐの皺が問題とならないためである。具体的には、用紙Ｐの皺は、特に、用紙Ｐの種類が合成紙である場合に限って、インクの着弾ずれを引き起こす程度まで発生しやすいため、消費エネルギー抑制の観点から、印刷対象の用紙Ｐが合成紙である場合に限って、第１ヒーター１３を稼働状態としてもよい。

図７は、本実施形態に係る画像形成装置１において、第１ヒーター１３の動作制御を行うために制御部４０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、例えば、制御部４０がコンピュータプログラムに従って、所定間隔（例えば、１００ｍｓｅｃ毎）で繰り返し実行する処理である。

ステップＳ１において、制御部４０は、印刷実行指令があったか否かを判定する。そして、制御部４０は、印刷実行指令があった場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ステップＳ２に処理を進め、印刷実行指令がない場合（Ｓ１：ＮＯ）、特に処理を行うことなく、図７のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ２において、制御部４０は、印刷対象の用紙Ｐが合成紙か否かを判定する。
そして、制御部４０は、印刷対象の用紙Ｐが合成紙のあった場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３に処理を進め、印刷対象の用紙Ｐが合成紙ではない場合（Ｓ２：ＮＯ）、特に処理を行うことなく、図７のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ３において、制御部４０は、第１ヒーター１３の動作をＯＮにする。これにより、第１ヒーター１３は、稼働状態となり、フィーダーボード１２から搬送され、位置決め部１２ｃにて位置決めされた用紙Ｐの前端を加熱処理するように動作する。

制御部４０は、このような一連の処理を繰り返し実行することで、用紙Ｐの種類に応じて、第１ヒーター１３の動作のオンオフの切り替えを行う。

［効果］
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置１は、
給紙トレイ（例えば、給紙トレイ１１）から送り出される用紙を搬送する給紙手段（例えば、フィーダーボード１２）と、
前記用紙を把持する把持部（例えば、爪部２２ａ）を有し、前記給紙手段に搬送された前記用紙を受け取り、当該用紙を前記把持部にて把持した状態で印字部の位置まで搬送する搬送胴（例えば、搬送胴２１、２２）と、
前記搬送胴よりも搬送方向上流側に設けられ、前記用紙が前記給紙手段から前記搬送胴に受け渡される前に、以下の式（３）の温度条件を充足するように、前記用紙を加熱するヒーター（例えば、第１ヒーター１３）と、
を備える。
｜Ｔ１－Ｔ２｜／Ｔ１≦０．１５ …式（３）
（但し、Ｔ１：前記印字部の位置における前記用紙の前記紙端の温度［℃］、Ｔ２：前記用紙が前記給紙手段から前記搬送胴に受け渡されるときの前記用紙の前記紙端の温度［℃］）

従って、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、用紙搬送時に用紙に皺が発生することに伴う画像の品質低下を抑制することが可能である。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。

例えば、上記実施形態では、フィーダーボード１２上を搬送された用紙Ｐを受け取り、当該用紙Ｐを印刷実行位置に搬送する搬送胴の一例として、第１搬送胴２１及び第２搬送胴２２により構成された態様を示した。しかしながら、本発明において、搬送胴の構成は、任意であり、搬送胴は、第１搬送胴２１のみで構成されてもよい。尚、その場合には、第１ヒーター１３は、用紙Ｐがフィーダーボード１２から第１搬送胴２１に受け渡されるときの用紙Ｐの前端の温度と、第１搬送胴２１の外周面の用紙搬送領域における温度と、を基準として、上記式（１）及び式（２）と同様の温度条件を充足するように、用紙Ｐを加熱する構成となる。

又、上記実施形態では、爪部２２ａの一例として、用紙Ｐの紙幅方向に沿って並んで設けられた複数のくわえ爪によって構成された態様を示した。しかしながら、本発明において、爪部２２ａの構成は、任意であり、例えば、爪部２２ａは、用紙Ｐの搬送方向に沿って並んで設けられた複数のくわえ爪によって構成されてもよい。尚、爪部２２ａが、用紙Ｐの搬送方向に沿って並んで設けられた複数のくわえ爪によって構成されている場合には、上記した熱膨張に起因した皺は、主に、複数のくわえ爪によって把持される用紙Ｐの横端にて発生することになる。従って、かかる場合には、第１ヒーター１３は、用紙Ｐの横端を加熱する構成とするのが好ましい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本発明の画像形成装置によれば、用紙搬送時に用紙に皺が発生することに伴う画像の品質低下を抑制することが可能である。

１ インクジェット式画像形成装置
１０ 給紙部
１１ 給紙トレイ
１２ フィーダーボード
１２ａ 紙送りベルト
１２ｂ 紙押さえコロ
１２ｃ 位置決め部
１３ 第１ヒーター
２０ 画像形成部
２１ 第１搬送胴
２２ 第２搬送胴
２２ａ 爪部
２３ａ 第２ヒーター
２３ｂ 第３ヒーター
２３ｃ 第４ヒーター
２４ ヘッドユニット
２５ 定着部
２８ デリバリー部
３０ 排紙部
３１ 排紙トレイ
４０ 制御部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＡＭ
４３ ＲＯＭ
４４ 記憶部
５１ 搬送駆動部
５２ 操作表示部
５３ 入出力インターフェース
５４ ヒーター駆動部
２ 外部装置

Claims (12)

1. 給紙トレイから送り出される用紙を搬送する給紙手段と、
   前記用紙を把持する把持部を有し、前記給紙手段に搬送された前記用紙を受け取り、当該用紙を前記把持部にて把持した状態で印字部の位置まで搬送する搬送胴と、
   前記搬送胴よりも搬送方向上流側に設けられ、以下の式（１）の温度条件を充足するように、前記用紙を加熱するヒーターと、
   を備える画像形成装置。
   ｜Ｔ１－Ｔ２｜／Ｔ１≦０．１５ …式（１）
   （但し、Ｔ１：前記印字部の位置における前記用紙の前記紙端の温度［℃］、Ｔ２：前記用紙が前記給紙手段から前記搬送胴に受け渡されるときの前記用紙の前記紙端の温度［℃］）
2. 前記ヒーターは、前記用紙が前記給紙手段から前記搬送胴に受け渡される前に、前記用紙の前記紙端の温度が前記搬送胴の外周面の用紙搬送領域の温度以上となるように、前記用紙を加熱する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記給紙手段は、前記給紙手段上を搬送された前記用紙を、前記給紙手段から前記搬送胴に受け渡す位置に位置決めする位置決め部を有し、
   前記ヒーターは、前記位置決め部に位置決めされた前記用紙の前記紙端を加熱する、
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記ヒーターは、前記用紙の非印字領域を加熱する、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記ヒーターは、加熱エアを吹き付けることにより、前記用紙を加熱する空気加熱式ヒーターである、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記搬送胴は、前記用紙を印刷実行位置に搬送する第１搬送胴と、前記第１搬送胴の搬送方向上流側に位置し、前記用紙を予備加熱する第２搬送胴と、を含んで構成される、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記把持部は、前記搬送胴の前記外周面に設けられ、前記用紙の前記紙端を把持する爪部である、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記爪部は、前記用紙の紙幅方向に沿って並んで設けられた複数のくわえ爪、又は、前記用紙の搬送方向に沿って並んで設けられた複数のくわえ爪によって構成されている、
   請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記給紙手段は、前記給紙トレイから送り出される前記用紙を、ストリームフィーダー方式で搬送する、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記ヒーターの動作を制御する制御部を有し、
    前記制御部は、前記用紙の種類が合成紙である場合、前記ヒーターを稼働状態とし、前記用紙の種類が非合成紙である場合、非稼働状態とする、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. インクジェット式画像形成装置に適用される、
    請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 給紙トレイから送り出される用紙を搬送する給紙手段と、
    前記用紙を把持する把持部を有し、前記給紙手段上を搬送された前記用紙を受け取り、当該用紙を前記把持部にて把持した状態で印字部の位置まで搬送する搬送胴と、
    前記搬送胴よりも搬送方向上流側に設けられたヒーターと、
    を備える画像形成装置の加熱方法であって、
    前記ヒーターは、以下の式（２）の温度条件を充足するように、前記用紙を加熱する
    加熱方法。
    ｜Ｔ１－Ｔ２｜／Ｔ１≦０．１５ …式（２）
    （但し、Ｔ１：前記印字部の位置における前記用紙の前記紙端の温度［℃］、Ｔ２：前記用紙が前記給紙手段から前記搬送胴に受け渡されるときの前記用紙の前記紙端の温度［℃］）
    
    
    

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