JP4367356B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、記録媒体を搬送ベルト上に載置して搬送する搬送装置に関する。

近年、ノズルからインク滴を吐出して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、記録速度の高速化の要望から、記録媒体を搬送ベルト上に載置して搬送する搬送装置と、多数のノズルが記録媒体の搬送方向とは交差する方向に配列されたライン型の記録ヘッド（以下、ラインヘッドという）とを備えたインクジェット記録装置（以下、ライン型インクジェット記録装置という）が実用化されている。

この搬送装置では、従来、搬送ベルトに交流電圧を印加して搬送ベルトの表面に、正（プラス）の電荷密度と負（マイナス）の電荷密度とが交互に並んだ電荷密度パターンを形成し、用紙を搬送ベルトに吸着させて搬送するようにした搬送装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第２８９７９６０号公報（第４頁、第２図）

上記特許文献１に記載されている搬送装置では、帯電している搬送ベルトの正の電荷密度と負の電荷密度との境界部に着目すると、電荷が０になる部分が存在する。また、電荷が０になる部分の周囲には、正の電荷と負の電荷とが接近して存在しており、これらの電荷が影響し合って帯電が不安定となる領域が存在する。
搬送ベルトに用紙を吸着載置する際に、用紙の端部が不安定な帯電領域に重なると、用紙の端部に十分な吸着力が作用せず用紙の端部が搬送ベルトから浮いてしまい、用紙と記録ヘッドとの間隔精度が適正に維持されず、記録品質の低下を招いたり、記録ヘッドに用紙が接触してインクジェット記録装置の破損を招いたりしてしまうという未解決の課題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、搬送ベルトからの浮きを抑制しつつ記録媒体を搬送することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、静電気の作用によって無端状の搬送ベルトの外周面に吸着される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、該記録媒体搬送手段によって搬送される前記記録媒体にノズルからインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記搬送ベルトを、正極側に帯電させた正極性帯電領域と負極側に帯電させた負極性帯電領域とが前記記録媒体の搬送方向に交互に並ぶように帯電させるベルト帯電手段と、前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域のいずれかの帯電領域内で、当該帯電領域の前記記録媒体の搬送方向における両端部を除いた有効帯電領域内に前記記録媒体の先端が着地するように、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給する記録媒体供給手段と、を備えていることを特徴とする。

この第１の発明では、搬送ベルトは、ベルト帯電手段によって正極側に帯電された正極性帯電領域と負極側に帯電された負極性帯電領域とが記録媒体の搬送方向に交互に並ぶように形成される。そして、記録媒体は、正極性帯電領域及び負極性帯電領域のいずれかの帯電領域内で、この帯電領域の搬送方向における両端部を除いた有効帯電領域内に先端が着地するように、記録媒体供給手段によって搬送ベルトに供給される。

従って、搬送ベルトの帯電電荷が０となる帯電不安定部分に記録媒体の先端が重なることなく記録媒体を搬送ベルトに吸着させることができ、記録媒体の搬送ベルトからの浮きが抑制される。
第２の発明は、第１の発明において、前記ベルト帯電手段による前記搬送ベルトの帯電開始からの経過時間を計測する計時手段を備え、前記記録媒体供給手段は、前記経過時間が、帯電開始時刻から前記搬送ベルトに形成されたＮ（Ｎは、１以上の整数）番目の前記帯電領域内の前記有効帯電領域が前記記録媒体先端の前記搬送ベルトへの着地位置に到達するまでの有効帯電領域到達時間から、前記記録媒体供給手段による前記記録媒体の供給開始時刻から前記記録媒体先端が前記着地位置に到達するまでの記録媒体到達時間を減算した記録媒体供給開始時間に達したときに、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給開始することを特徴とする。

この第２の発明では、計時手段が計測する経過時間に基づいて記録媒体の搬送ベルトへの供給タイミングを制御し、記録媒体の先端をＮ番目の有効帯電領域内に着地させるようになっている。すなわち、記録媒体は、経過時間が、有効帯電領域到達時間から記録媒体到達時間を減算した記録媒体供給開始時間に達したときに、搬送ベルトに供給される。
従って、計時手段を備えるという簡易な構成で記録媒体の先端を有効帯電領域内に正確に位置させることが可能となる。

第３の発明は、第１の発明において、前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域のいずれかの帯電開始タイミングを検出する帯電開始検出手段を備え、前記記録媒体供給手段は、前記帯電開始タイミングと、前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域の周期と、前記記録媒体供給手段による前記記録媒体の供給開始時刻から前記記録媒体先端が当該記録媒体先端の前記搬送ベルトへの着地位置に到達するまでの記録媒体到達時間とに基づいて、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給開始することを特徴とする。

この第３の発明では、記録媒体は、帯電開始タイミングと正極性帯電領域及び負極性帯電領域の周期と記録媒体到達時間とに基づいて、搬送ベルトへの供給開始タイミングが制御される。
従って、帯電開始検出手段を備えるという簡易な構成で記録媒体の先端を有効帯電領域内に正確に位置させることが可能となる。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれか一の発明において、前記有効帯電領域は、前記帯電領域から、当該帯電領域の前記両端部より前記搬送方向でそれぞれ０．５ｍｍ幅の不安定帯電領域を除いた領域であることを特徴とする。
この第４の発明では、有効帯電領域は、この有効帯電領域が属する帯電領域の搬送方向における両端部よりそれぞれ搬送方向に０．５ｍｍの幅に亘って不安定帯電領域が除外されている。

従って、記録媒体の先端を搬送ベルトに一層強く吸着させることが可能となる。

本発明の実施形態を、ライン型インクジェット記録装置を例に、図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置１は、平面図である図１（ａ）及び正面図である図１（ｂ）に示すように、ゲートローラＧＲと、圧接ローラＰＲと、用紙搬送部ＣＶと、記録ヘッドＨＤと、を備えている。なお、この図１において、Ｘ方向は、記録用紙Ｐの搬送方向を示し、Ｙ方向は、Ｘ方向と直交する主走査方向を示している。

また、インクジェット記録装置１は、ブロック図である図２に示すように、給紙部ＫＳと、搬送部駆動モーターＭｏと、排紙部ＥＪと、外部機器からの記録情報を格納する記録情報格納部ＢＦと、をさらに備えている。
ここで、上記の各構成の詳細を説明する。
記録ヘッドＨＤは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ブラック色のインク滴を吐出するヘッドユニットＨＤＫ、シアン色のインク滴を吐出するヘッドユニットＨＤＣ、マゼンタ色のインク滴を吐出するヘッドユニットＨＤＭ及びイエロー色のインク滴を吐出するヘッドユニットＨＤＹを備えて構成されている。

ここで、各ヘッドユニットＨＤＫ、ＨＤＣ、ＨＤＭ及びＨＤＹに設けられているノズルの配列について説明する。
各ヘッドユニットＨＤＫ、ＨＤＣ、ＨＤＭ及びＨＤＹは、記録ヘッドＨＤの底面図である図３に示すように、それぞれの色のインク滴を吐出するノズルＮＺが、Ｙ方向に距離ＫＹに亘って所定間隔で形成されている。この距離ＫＹは、ノズルＮＺがＹ方向に整列して構成するノズル列の長さであり、インクジェット記録装置１のＹ方向における記録幅となる。

なお、この図３において、構成をわかりやすく示すため、ノズルＮＺの大きさを誇張して且つ個数を減じて図示している。
そして、ヘッドユニットＨＤＫ、ＨＤＣ、ＨＤＭ及びＨＤＹは、Ｘ方向上流側からこの順序でそれぞれのノズル列がＸ方向に所定間隔で整列するように配設されている。
上記の構成を有する記録ヘッドＨＤは、図１（ｂ）に示すように、用紙搬送部ＣＶ上で、図３に示す各ヘッドユニットＨＤＫ、ＨＤＣ、ＨＤＭ及びＨＤＹのノズルＮＺが形成されている面であるノズル面を記録用紙Ｐの記録面ＰＰに向けて配設されている。

なお、これらのヘッドユニットＨＤＫ、ＨＤＣ、ＨＤＭ及びＨＤＹとしては、圧電素子、加熱素子等によりインクに圧力を付与してインク滴を吐出するヘッドユニットを採用することができる。
上記の構成を有する記録ヘッドＨＤは、図２に示すように、ＣＰＵから記録指令を受けた記録ヘッド制御部ＨＤＤによって、ヘッドユニットＨＤＫ、ＨＤＣ、ＨＤＭ及びＨＤＹが個別に制御され、外部機器からの記録情報に基づいて、ノズルＮＺから選択的にインク滴を吐出させて記録を行う。

用紙搬送部ＣＶは、平面図である図４（ａ）に示すように、搬送部駆動モーターＭｏから動力が伝達される駆動ローラＤＳと、この駆動ローラＤＳに平行且つ駆動ローラＤＳのＸ方向上流側に配設される従動ローラＦＳと、駆動ローラＤＳ及び従動ローラＦＳにかけ渡される搬送ベルトＶと、搬送ベルトＶに電荷を供給する帯電ローラＳＲと、を備えている。

ここで、駆動ローラＤＳ及び従動ローラＦＳは、図示しないが、軸受によって筐体に回転可能に保持されている。
また、従動ローラＦＳは、図示しないが、駆動ローラＤＳとの間にかけ渡される搬送ベルトＶに緩みが発生しないように張力を付与するため、Ｘ方向上流方向に力が付与されている。

帯電ローラＳＲは、用紙搬送部ＣＶの正面図である図４（ｂ）に示すように、グランドに接続されている従動ローラＦＳに、搬送ベルトＶを挟んで且つ搬送ベルトＶに当接するように対向して配設され、交流電圧を発生するベルト帯電電源ＰＳに接続されている。
このベルト帯電電源ＰＳは、図２に示すように、ＣＰＵから帯電指令を受けた帯電電源制御部ＰＳＤによって、搬送ベルトＶへの電圧印加が制御される。

ここで、搬送ベルトＶは、後述する搬送部駆動モーターＭｏからの動力によって、図４（ｂ）で見て反時計方向に回転駆動され、搬送ベルトＶの回転速度が所定の速度に維持されると、ベルト帯電電源ＰＳから帯電ローラＳＲを介して交流電圧が印加される。この交流電圧が印加されると、搬送ベルトＶは、図４（ａ）に示すように、正極側に帯電された正極性帯電領域ＰＡ及び負極側に帯電された負極性帯電領域ＮＡがＸ方向に所定間隔で交互に並ぶように形成される。

そして、正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡが交互に形成されて帯電された搬送ベルトＶには、記録用紙Ｐを吸着する吸着力が発生する。
搬送部駆動モーターＭｏは、図２に示すように、ＣＰＵから搬送部駆動指令を受けたモーター制御部ＭＤによって駆動が制御され、用紙搬送部ＣＶを駆動する。そして、用紙搬送部ＣＶは、搬送ベルトＶが搬送部駆動モーターＭｏの動力によって、図１（ｂ）で見て反時計方向に回転され、搬送ベルトＶ上に吸着載置された記録用紙Ｐを搬送方向であるＸ方向に搬送する。

また、用紙搬送部ＣＶは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、搬送ベルトＶの回転の原点基準となるインデックス信号を出力するインデックスセンサＩＳを備えている。
このインデックスセンサＩＳは、例えば、フォトインタラプタ等の発光素子及び受光素子を備えた光学式センサで構成され、図２に示すセンサ制御部ＳＤによって制御される。そして、インデックスセンサＩＳは、図４（ａ）に示すように、搬送ベルトＶの一側縁に凸形状に設けられているインデックス部ＩＤが発光素子及び受光素子間の光軸を遮ると、出力電圧を変化させる。インデックス信号は、この出力電圧の変化を利用するものであり、記録用紙Ｐを用紙搬送部ＣＶへ供給するタイミングを計るきっかけとなる。

給紙部ＫＳは、図２に示すように、ＣＰＵから給紙指令を受けた給紙制御部ＫＳＤによって動作が制御され、記録用紙Ｐが格納されている図示しない用紙カセット、用紙トレイ等から記録用紙Ｐを１枚ずつ後述するゲートローラＧＲに供給する。
ゲートローラＧＲは、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、用紙搬送部ＣＶのＸ方向上流側に配設され、互いに外周を接し合って回転する一対のローラを備えて構成されている。このゲートローラＧＲは、給紙部ＫＳによって記録用紙Ｐが一対のローラ間に突き当てられるように供給されると、この記録用紙ＰのＸ方向に対する傾き及びＹ方向の位置ずれを矯正するスキュー補正を行う。

そして、このゲートローラＧＲは、図２に示すように、所定のタイミングでＣＰＵから用紙供給指令を受けたゲートローラ制御部ＧＲＤによって駆動が制御され、スキュー補正を行った記録用紙Ｐを用紙搬送部ＣＶに供給する。
ここで、インクジェット記録装置１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、用紙搬送部ＣＶ上に、搬送ベルトＶを挟んで従動ローラＦＳに対向する位置で、搬送ベルトＶに当接する圧接ローラＰＲを備えている。

この圧接ローラＰＲは、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、圧接ローラＰＲの外周と搬送ベルトＶとの間に記録用紙Ｐを挟んで回転することによって、記録用紙Ｐの搬送ベルトＶへの密着性を高めるために設けられている。
図２に示す排紙部ＥＪは、用紙搬送部ＣＶのＸ方向下流側に配設され、ＣＰＵから排紙指令を受けた排紙制御部ＥＪＤによって駆動が制御され、搬送ベルトＶによって搬送されてきた記録用紙Ｐをインクジェット記録装置１外へ排出する。

上述した構成を有するインクジェット記録装置１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、搬送ベルトＶ上に吸着載置されて記録ヘッドＨＤ下をＸ方向に搬送される記録用紙Ｐの記録面ＰＰに向けてインク滴を吐出させて記録を行う。
ここで、搬送ベルトＶに印加する電圧と記録用紙Ｐに作用する吸着力との関係について説明する。

図５は、図４（ａ）中のＡ部詳細を示す図であり、搬送ベルトＶに形成される正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡをベルト帯電電源ＰＳから帯電ローラＳＲを介して印加される電圧波形とともに示したものである。
搬送ベルトＶは、図５に示すように、搬送速度が所定の速度に達してこの所定の速度が維持された状態で、電圧波形ＶＷのＳ点でベルト帯電電源ＰＳから電圧の印加が開始される。

また、ベルト帯電電源ＰＳは、電圧波形ＶＷが、図５に示すように、矩形電圧波形であり、電圧Ｖｃと電圧−Ｖｃとを所定周期で交互に発生する。つまり、搬送ベルトＶは、所定の搬送速度に保たれた状態で帯電ローラＳＲを介して電圧Ｖｃと電圧−Ｖｃとが所定周期で交互に印加される。
従って、搬送ベルトＶは、図５に示すように、搬送速度及び矩形状の電圧波形ＶＷの周期に応じた間隔ＣＰ（以下、帯電ピッチＣＰと呼ぶ）で正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡが交互に形成される。

ここで、インクジェット記録装置１において、帯電ピッチＣＰを種々の値に変化させたときの記録品質の差異を確認する記録実験の中で、図１（ａ）に示す記録用紙Ｐの先端ＰＨが正極性帯電領域ＰＡと負極性帯電領域ＮＡとの境界部に重なるように記録用紙Ｐを搬送ベルトＶに吸着させると、先端ＰＨの搬送ベルトＶからの浮きが発生しやすいことが確認された。

これは、正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡにおける帯電状態を帯電量の波形とともに模式的に示す図である図６に示すように、正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡのそれぞれのＸ方向における帯電領域境界部ＢＤの正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡのそれぞれの内側周辺に、帯電が不安定な領域ＩＭ（以下、不安定帯電領域ＩＭと呼ぶ）が存在するためであると考えられる。なお、この図６において、不安定帯電領域ＩＭをわかりやすく示すため、不安定帯電領域ＩＭにハッチングを施して図示した。また、図６中の符号ＳＡは、帯電が安定な領域（以下、有効帯電領域ＳＡと呼ぶ）を示す。

そこで、帯電ピッチＣＰを種々の値に変化させたときの記録用紙Ｐの搬送ベルトＶへの吸着力の変化から、不安定帯電領域ＩＭのＸ方向における距離ＮＳを算出した。
ここで、記録用紙Ｐの搬送ベルトＶへの吸着力Ｆは、図７に示すように、記録用紙ＰをＸ方向に１００ｍｍだけ搬送ベルトＶに吸着載置させ、この記録用紙Ｐをばね秤で図中Ｆ方向に引っ張ることによって測定される。このとき、ばね秤で計測される最大荷重を吸着力Ｆの値とした。また、種々の値に変化させる帯電ピッチＣＰがいずれの値のときでも、同一サイズの記録用紙Ｐを用いて、搬送ベルトＶに吸着される記録用紙Ｐの吸着面積を統一した。

上記の測定方法で、帯電ピッチＣＰの値が６．７ｍｍ、４．０ｍｍ、２．９ｍｍ及び２．０ｍｍのそれぞれの場合について測定した吸着力Ｆを下記表１に示す。なお、吸着力Ｆの測定に用いた搬送ベルトＶは、材質がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で、厚みが０．１５ｍｍのものを用いた。

なお、表１における吸着力比は、帯電ピッチＣＰの値が６．７ｍｍのときの吸着力Ｆの値すなわち８．４２８Ｎに対する各吸着力Ｆの値の比を示している。これらの吸着力比を帯電ピッチＣＰの値ごとにグラフにプロットすると、図８に示すように、吸着力比が帯電ピッチＣＰの値の減少とともに小さくなっていることがわかる。

これは、帯電ピッチＣＰの値の減少とともに吸着力Ｆの値も減少することを意味し、帯電ピッチＣＰの値の減少とともに、同一の吸着面積中に不安定帯電領域ＩＭが占める割合が大きくなっていくためであると考えられる。
従って、上記表１に示す吸着力比から、図６に示す不安定帯電領域ＩＭのＸ方向における距離ＮＳを算出することができる。

搬送ベルトＶが不安定帯電領域ＩＭの存在しない理想的な帯電状態である場合の正極性帯電領域ＰＡにおける帯電量をＱｉｄとすると、このＱｉｄは、図６中の帯電量の波形の拡大図である図９に二点鎖線で示すように、帯電量ｑと帯電ピッチＣＰとの積で表される。すなわち、Ｑｉｄは、下記（１）式より算出される。
Ｑｉｄ＝ｑ×ＣＰ…（１）
また、搬送ベルトＶが不安定帯電領域ＩＭの存在する帯電状態である場合には、正極性帯電領域ＰＡにおける帯電量をＱａｃとすると、このＱａｃは、図９に実線で示すように、帯電量ｑと有効帯電領域ＳＡのＸ方向における距離ＬＳとの積で表される。すなわち、Ｑａｃは、下記（２）式より算出される。

Ｑａｃ＝ｑ×ＬＳ＝ｑ×（ＣＰ−２×ＮＳ）…（２）
ここで、Ｑｉｄに対するＱａｃの比をＱｒａとすると、Ｑｒａは、下記（３）式より算出される。
Ｑｒａ＝Ｑａｃ／Ｑｉｄ＝１−２×ＮＳ／ＣＰ…（３）
このＱｒａは、不安定帯電領域ＩＭが存在しない場合の吸着力に対する不安定帯電領域ＩＭが存在する場合の吸着力Ｆの比に同等となる。上記（３）式のＣＰに帯電ピッチＣＰの値６．７ｍｍ、４．０ｍｍ、２．９ｍｍ及び２．０ｍｍを入力し、帯電ピッチＣＰごとにＱｒａを整理すると、下記表２に示す（４）〜（７）式が得られる。

ここで、（４）式に対する（５）式の比が、下記（８）式に示すように、前述した表１に示す吸着力Ｆの測定結果から得られた吸着力比である０．８９５という値に同等であることに着目する。なお、ここでは、ＮＳの値が帯電ピッチＣＰの値にかかわらず一定であると仮定する。

（１−２×ＮＳ／４．０）／（１−２×ＮＳ／６．７）＝０．８９５…（８）
従って、上記（８）式を展開すると、ＮＳの値が約０．５ｍｍとなる。
上記の方法で算出された０．５ｍｍというＮＳの値の妥当性を評価した結果を以下に説明する。
ＮＳの値を０．５ｍｍとしたときに、（８）式に基づいて算出した吸着力比を下記表３に示す。

上記表３の吸着力比（計算値）を、表１に示す吸着力Ｆの測定結果から得られた吸着力比（実測値）とともに、帯電ピッチＣＰの値ごとにグラフにプロットすると、図１０に示すように、計算値が実測値に近似していることがわかる。従って、不安定帯電領域ＩＭのＸ方向における距離ＮＳの０．５ｍｍという値は、妥当性が確認された。

上述したインクジェット記録装置１では、記録用紙Ｐは、図１（ａ）に示す先端ＰＨが正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡのいずれかの有効帯電領域ＳＡ内に位置するように、搬送ベルトＶに吸着載置される。
このインクジェット記録装置１における記録の動作について、以下に説明する。
インクジェット記録装置１は、外部機器から記録情報及び記録指令を受けると、図２に示すＣＰＵが図１１に示す記録処理を開始することによって記録の動作が開始される。

この記録処理では、まず、ステップＳ１において、モーター制御部ＭＤに搬送部駆動指令を出力し、搬送ベルトＶが図１（ｂ）で見て反時計方向に回転するように搬送部駆動モーターＭｏを駆動させてステップＳ２に移行する。
このステップＳ２において、給紙制御部ＫＳＤに給紙指令を出力し、給紙部ＫＳに記録用紙ＰをゲートローラＧＲへ供給させてステップＳ３に移行する。

このステップＳ３において、搬送ベルトＶの搬送速度が一定になったか否かを判定し、一定になった（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ４に移行し、一定になっていない（ＮＯ）と判定されると、搬送速度が一定になるまで待機する。
ステップＳ４において、インデックス信号が入力されたか否かを判定し、入力された（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ５に移行し、入力されていない（ＮＯ）と判定されると、インデックス信号が入力されるまで待機する。

ステップＳ５において、帯電電源制御部ＰＳＤに帯電指令を出力し、ベルト帯電電源ＰＳから交流電圧を発生させてステップＳ６に移行する。
このステップＳ６において、図２に示すＣＰＵが備えているタイマーＴｍを起動して時間Ｔｐの計測を開始し、ステップＳ７に移行する。
このステップＳ７において、ゲートローラＧＲが記録用紙Ｐの搬送ベルトＶへの供給を開始するタイミングである用紙供給タイミングＴｓを算出し、ステップＳ８に移行する。

ここで、用紙供給タイミングＴｓは、下記（９）式に基づいて算出される。
Ｔｓ＝Ｔａ−Ｔｒ…（９）
上記（９）式において、Ｔａは、正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡのいずれかの有効帯電領域ＳＡが、図１（ａ）に示す記録用紙Ｐの先端ＰＨが搬送ベルトＶ上に着地する着地位置ＬＰに到達する時間（以下、有効帯電領域到達時間Ｔａと呼ぶ）であり、下記（１０）式に基づいて算出される。

また、Ｔｒは、ゲートローラＧＲによって用紙搬送部ＣＶへ送り出される記録用紙Ｐが、ゲートローラＧＲから着地位置ＬＰに到達するまでにかかる時間（以下、用紙到達時間Ｔｒと呼ぶ）である。
Ｔａ＝（Ｌｃ＋ＣＰ／２＋ＣＰ×（Ｎ−１））／Ｓｖ…（１０）
上記（１０）式において、Ｌｃは、図４（ｂ）中のＢ部の拡大図である図１２に示すように、帯電ローラＳＲと搬送ベルトＶとの接点ＣＮから着地位置ＬＰまでの反時計方向における搬送ベルトＶの外周の長さであり、ＣＰは、帯電ピッチＣＰの値であり、Ｓｖは、記録用紙ＰのＸ方向における搬送速度である。

また、Ｎは、正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡが交互に形成される帯電パターンにおいて、記録用紙Ｐの先端ＰＨを何番目の帯電領域内に位置させるかを示す変数であり、１以上の任意の整数を採用することができる。例えば、このＮの値が“１”である場合、正極性帯電領域ＰＡが最初に形成される帯電パターンを有するインクジェット記録装置１では、１番目の帯電領域である正極性帯電領域ＰＡ内に先端ＰＨを位置させることを示し、Ｎの値が“２”である場合、２番目の帯電領域である負極性帯電領域ＮＡ内に先端ＰＨを位置させることを示す。

ここで、上記（１０）式において、ＣＰ／２の値を加算しているのは、記録用紙Ｐの先端ＰＨを有効帯電領域ＳＡのＸ方向における中央部に位置させるためである。
ステップＳ８において、タイマーＴｍによって計測される時間Ｔｐが用紙供給タイミングＴｓに達したか否かを判定し、達した（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ９に移行し、達していない（ＮＯ）と判定されると、用紙供給タイミングＴｓに達するまで待機する。

ステップＳ９において、ゲートローラ制御部ＧＲＤに用紙供給指令を出力し、ゲートローラＧＲに記録用紙Ｐを搬送ベルトＶへ供給させてステップＳ１０に移行する。
このステップＳ１０において、計測時間Ｔｐが所定時間Ｔｋに達したか否かを判定し、達した（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ１１に移行し、達していない（ＮＯ）と判定されると、所定時間Ｔｋに達するまで待機する。

ステップＳ１１において、記録ヘッド制御部ＨＤＤにブラック記録指令を出力し、ブラック色のインク滴を吐出するヘッドユニットＨＤＫに、記録情報に基づく記録を開始させてステップＳ１２に移行する。
このステップＳ１２において、計測時間Ｔｐが所定時間Ｔｃに達したか否かを判定し、達した（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ１３に移行し、達していない（ＮＯ）と判定されると、所定時間Ｔｃに達するまで待機する。

ステップＳ１３において、記録ヘッド制御部ＨＤＤにシアン記録指令を出力し、シアン色のインク滴を吐出するヘッドユニットＨＤＣに、記録情報に基づく記録を開始させてステップＳ１４に移行する。
このステップＳ１４において、計測時間Ｔｐが所定時間Ｔｚに達したか否かを判定し、達した（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ１５に移行し、達していない（ＮＯ）と判定されると、所定時間Ｔｚに達するまで待機する。

ステップＳ１５において、記録ヘッド制御部ＨＤＤにマゼンタ記録指令を出力し、マゼンタ色のインク滴を吐出するヘッドユニットＨＤＭに、記録情報に基づく記録を開始させてステップＳ１６に移行する。
このステップＳ１６において、計測時間Ｔｐが所定時間Ｔｙに達したか否かを判定し、達した（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ１７に移行し、達していない（ＮＯ）と判定されると、所定時間Ｔｙに達するまで待機する。

ステップＳ１７において、記録ヘッド制御部ＨＤＤにイエロー記録指令を出力し、イエロー色のインク滴を吐出するヘッドユニットＨＤＹに、記録情報に基づく記録を開始させてステップＳ１８に移行する。
このステップＳ１８において、タイマーＴｍをリセットしてステップＳ１９に移行する。

このステップＳ１９において、排紙制御部ＥＪＤに排紙指令を出力し、排紙部ＥＪに記録が終了した記録用紙Ｐをインクジェット記録装置１外へ排出させてステップＳ２０に移行する。
このステップＳ２０において、記録情報のすべてに対する記録が終了したか否かを判定し、終了した（ＹＥＳ）と判定されると、処理を終了し、終了していない（ＮＯ）と判定されると、ステップＳ２に移行する。

なお、本実施形態において、用紙搬送部ＣＶが記録媒体搬送手段に対応し、ベルト帯電電源ＰＳ及び帯電ローラＳＲがベルト帯電手段に対応し、ゲートローラＧＲ並びにステップＳ７及びＳ８の処理が記録媒体供給手段に対応し、帯電領域境界部ＢＤが帯電領域の搬送方向における端部に対応し、タイマーＴｍが計時手段に対応し、用紙到達時間Ｔｒが記録媒体到達時間に対応し、用紙供給タイミングＴｓが記録媒体供給開始時間に対応している。

本実施形態のインクジェット記録装置１では、搬送ベルトＶは、ベルト帯電電源ＰＳ及び帯電ローラＳＲによって、正極性帯電領域ＰＡと負極性帯電領域ＮＡとが記録用紙Ｐの搬送方向であるＸ方向に交互に並ぶように帯電される。そして、記録用紙Ｐは、先端ＰＨが正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡのいずれかの有効帯電領域ＳＡ内に位置するように、ゲートローラＧＲによって搬送ベルトＶに供給される。

つまり、記録用紙Ｐは、先端ＰＨが正極性帯電領域ＰＡと負極性帯電領域ＮＡとの境界部に重なることなく搬送ベルトＶに吸着載置される。従って、記録用紙Ｐの先端ＰＨが搬送ベルトＶから浮いてしまうことを抑制することができる。
さらに、本実施形態では、正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡのそれぞれの帯電領域に、帯電領域境界部ＢＤから０．５ｍｍ内側の範囲が不安定帯電領域ＩＭとして設定されている。そして、記録用紙Ｐは、帯電領域から不安定帯電領域ＩＭを除いた有効帯電領域ＳＡ内に位置するように、搬送ベルトＶに吸着載置される。

従って、記録用紙Ｐの先端ＰＨを一層強く搬送ベルトＶに吸着させることが可能となる。
なお、本実施形態では、搬送ベルトＶへの帯電において、正極性帯電領域ＰＡを最初に形成するようにしたが、正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡの形成順序はこれに限定されず、負極性帯電領域ＮＡを最初に形成するようにしてもよい。

また、本実施形態では、ベルト帯電電源ＰＳの電圧波形ＶＷを矩形波としたが、波形はこれに限定されず、台形波や正弦波等、任意の波形で構わない。
また、本実施形態では、図１１に示す記録処理において、用紙供給タイミングＴｓを記録処理が実施されるごとに算出するようにしたが、これに限定されず、用紙供給タイミングＴｓを定数として設定しておくようにしてもよい。これにより、用紙供給タイミングＴｓの算出にかかる時間を省略することができるとともに、ＣＰＵの記録処理にかかる負担を軽減することができる。

また、本実施形態では、有効帯電領域到達時間Ｔａの算出式である（１０）式において、ＣＰ／２という値を加算して記録用紙Ｐの先端ＰＨを有効帯電領域ＳＡのＸ方向における中央部に位置させるようにしたが、これに限定されず、先端ＰＨを位置させる場所は有効帯電領域ＳＡ内の任意の場所でよく、これに応じて加算する値を、０．５を超え（ＣＰ−０．５）未満の範囲で変えればよい。

また、本実施形態では、ベルト帯電電源ＰＳによる搬送ベルトＶへの電圧印加の開始とともにタイマーＴｍによる時間Ｔｐの計測を開始し、この時間Ｔｐが、（９）式及び（１０）式より算出される用紙供給タイミングＴｓに達したときに、ゲートローラＧＲが搬送ベルトＶに記録用紙Ｐの供給を開始するようにしたが、これに限定されず、正極性帯電領域ＰＡ及び負極性帯電領域ＮＡのいずれかの帯電開始タイミングを検出し、この帯電開始タイミングからの計測時間が、下記（１１）式より算出される有効帯電領域到達時間Ｔａ₂から用紙到達時間Ｔｒを減算した用紙供給タイミングＴｓ₂に達したときに、ゲートローラＧＲが搬送ベルトＶに記録用紙Ｐの供給を開始するようにしてもよい。

Ｔｓ₂＝Ｔａ₂−Ｔｒ＝Ｌｃ／Ｓｖ＋（ｎ−１）×Ｐｄ＋Ｐｄ／２−Ｔｒ…（１１）
ここで、ｎは、記録用紙Ｐの先端ＰＨを帯電開始タイミングが検出されてから何番目の帯電領域内に位置させるかを示す変数であり、１以上の任意の整数を採用することができる。また、Ｐｄは、搬送ベルトＶに交互に形成される正極性帯電領域ＰＡと負極性帯電領域ＮＡとの周期である。

このとき、帯電開始タイミングは、例えば、図５に示す電圧波形ＶＷの立ち上がり又は立ち下がりを検出することによって検出される。
また、本実施形態では、ブラック色、シアン色、マゼンタ色及びイエロー色の記録を行う４種類のヘッドユニットＨＤＫ、ＨＤＣ、ＨＤＭ及びＨＤＹを備えたライン型インクジェット記録装置を例に説明したが、これに限定されず、これにライトシアン色及びライトマゼンタ色を加えた６種類等、任意の種類のヘッドユニットを備える構成とすることができる。

また、本実施形態では、記録ヘッドＨＤを、ノズルＮＺの配列方向をＹ方向に向けて配設するようにしたが、これに限定されず、Ｘ方向と交差する任意の方向に向けて配設するようにしてもよい。この場合、記録用紙Ｐの搬送方向から見たノズルピッチを短く設定することができ、Ｙ方向における記録解像度を高めることが可能となる。
また、記録媒体は記録用紙Ｐに限らず、インク滴が付着してドットを形成できるものであれば、任意の記録媒体を適用することができる。

また、本実施形態では、用紙搬送部ＣＶをライン型インクジェット記録装置に適用した例を説明したが、これに限定されず、記録ヘッドを記録用紙Ｐの搬送方向に直交するＹ方向に走査させながら記録を行うシリアル型インクジェット記録装置に適用することもできる。

本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の主要構成を示す外観図。 本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の主要部の制御のつながりを示すブロック図。 本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の記録ヘッドの構成を説明する図。 本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の用紙搬送部を説明する図。 図４中のＡ部詳細を搬送ベルトに印加される電圧波形とともに示す図。 本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の搬送ベルトの帯電状態を説明する図。 記録用紙の搬送ベルトへの吸着力の測定方法を説明する図。 吸着力の測定結果から得られた吸着力比を帯電ピッチごとに示す図。 図６中の帯電量の波形を示す拡大図。 吸着力比の計算値と実測値とを比較する図。 本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の記録処理の流れを説明する図。 図４（ｂ）中のＢ部を示す拡大図。

符号の説明

１…インクジェット記録装置、ＨＤ…記録ヘッド、ＣＶ…用紙搬送部、Ｖ…搬送ベルト、ＰＳ…ベルト帯電電源、ＳＲ…帯電ローラ、ＧＲ…ゲートローラ、ＰＡ…正極性帯電領域、ＮＡ…負極性帯電領域、ＳＡ…有効帯電領域、Ｔｍ…タイマー

Claims (3)

1. 静電気の作用によって無端状の搬送ベルトの外周面に吸着される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、該記録媒体搬送手段によって搬送される前記記録媒体にノズルからインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、
   前記搬送ベルトを、正極側に帯電させた正極性帯電領域と負極側に帯電させた負極性帯電領域とが前記記録媒体の搬送方向に交互に並ぶように帯電させるベルト帯電手段と、
   前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域のいずれかの帯電領域内で、当該帯電領域の前記記録媒体の搬送方向における両端部を除いた有効帯電領域内に前記記録媒体の先端が着地するように、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給する記録媒体供給手段と、
   前記ベルト帯電手段による前記搬送ベルトの帯電開始からの経過時間を計測する計時手段を備え、
   前記記録媒体供給手段は、前記経過時間が、帯電開始時刻から前記搬送ベルトに形成されたＮ（Ｎは、１以上の整数）番目の前記帯電領域内の前記有効帯電領域が前記記録媒体先端の前記搬送ベルトへの着地位置に到達するまでの有効帯電領域到達時間から、前記記録媒体供給手段による前記記録媒体の供給開始時刻から前記記録媒体先端が前記着地位置に到達するまでの記録媒体到達時間を減算した記録媒体供給開始時間に達したときに、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給開始することを特徴とするインクジェット記録装置。
   
2. 静電気の作用によって無端状の搬送ベルトの外周面に吸着される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、該記録媒体搬送手段によって搬送される前記記録媒体にノズルからインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、
   前記搬送ベルトを、正極側に帯電させた正極性帯電領域と負極側に帯電させた負極性帯電領域とが前記記録媒体の搬送方向に交互に並ぶように帯電させるベルト帯電手段と、
   前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域のいずれかの帯電領域内で、当該帯電領域の前記記録媒体の搬送方向における両端部を除いた有効帯電領域内に前記記録媒体の先端が着地するように、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給する記録媒体供給手段と、
   前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域のいずれかの帯電開始タイミングを検出する帯電開始検出手段を備え、
   前記記録媒体供給手段は、前記帯電開始タイミングと、
   前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域の周期と、前記記録媒体供給手段による前記記録媒体の供給開始時刻から前記記録媒体先端が当該記録媒体先端の前記搬送ベルトへの着地位置に到達するまでの記録媒体到達時間とに基づいて、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給開始することを特徴とするインクジェット記録装置。
   
3. 前記有効帯電領域は、前記帯電領域から、当該帯電領域の前記両端部より前記搬送方向でそれぞれ０．５ｍｍ幅の不安定帯電領域を除いた領域であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。

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