JP4701747B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
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。
つまり、記録媒体は、搬送ベルトの帯電電荷が0となる帯電不安定部分に先端が重なることなく搬送ベルトに吸着載置されるとともに、記録媒体帯電手段での帯電によって先端部の搬送ベルトへの吸着力が高められる。従って、記録媒体の搬送ベルトからの浮きを抑制することが可能となる。
この第2の発明では、搬送ベルトは、ベルト帯電手段によって、記録媒体の先端部が着地する帯電領域における有効帯電領域が、先端部の着地専用領域として他の帯電領域より搬送方向に広く形成される。つまり、先端部が搬送ベルトに着地する許容範囲としての着地専用領域が他の帯電領域より広いため、記録媒体の先端部を容易に有効帯電領域内に着地させることができる。
この第3の発明では、記録媒体帯電領域が着地専用領域に合わせた広さに設定されているため、記録媒体の先端部を最も広い範囲に亘って搬送ベルトに吸着させることが可能となるとともに、記録媒体の帯電が搬送ベルトの着地専用領域外の他の帯電領域に影響を及ぼすことを抑制することができる。
この第4の発明では、記録媒体は、着地位置で圧接ローラによって搬送ベルトに圧接されるとともに、この圧接ローラを介して帯電される。
第5の発明は、第4の発明において、前記記録媒体帯電手段は、前記圧接ローラが前記記録媒体の前記先端部を前記搬送ベルトの前記着地専用領域に圧接する状態となったときに当該記録媒体への帯電を開始するように構成されていることを特徴とする。
従って、記録媒体帯電手段が搬送ベルトの帯電状態に影響を及ぼすことを抑制することができる。
第6の発明は、第1乃至第3のいずれか一の発明において、前記記録媒体帯電手段は、前記記録媒体の前記先端部が前記搬送ベルトに着地する前に前記記録媒体を帯電させるように構成されていることを特徴とする。
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。
ここで、上記の各構成の詳細を説明する。
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。
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。
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。
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。
このベルト帯電電源PSは、図2に示すように、電圧データ格納部VDに格納されているベルト帯電テーブルに基づいて、CPUからベルト帯電指令を受けたベルト帯電電源制御部PSDによって、搬送ベルトVへの電圧印加が制御される。
そして、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てインデックス信号が出力されると、ベルト帯電電源PSから帯電ローラSRを介して電圧印加が開始される。
このとき、これらの正極性帯電領域PA1〜PAn+1及び負極性帯電領域NA1〜NAnは、図5に示すように、記録用紙PのX方向における長さPxをまたぐ距離に亘って形成される。
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。
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。
このとき、記録用紙Pは、図5に示すように、先端部PHが正極性帯電領域PA1内で、正極性帯電領域PA1のX方向における端部である帯電領域境界部BDに重ならないように搬送ベルトVに供給される。
また、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、記録用紙Pの先端部PHが搬送ベルトV上に着地する位置である着地位置LPで、搬送ベルトVを挟んで従動ローラFSに対向して搬送ベルトVに当接する圧接ローラPRを備えている。
また、圧接ローラPRは、図1(b)に示すように、記録用紙Pを帯電させる電圧を発生する用紙帯電電源EPが接続されている。
負極性に帯電された記録用紙Pの着地専用領域対向部SAは、正極性帯電領域PA1との間に電界が形成され、搬送ベルトVへの吸着力が作用する。
上述した構成を有する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。
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S3において、図2に示す電圧データ格納部VDに格納されている前述したベルト帯電テーブルを読み込んでステップS4に移行する。
ステップS4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S5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S6において、ベルト帯電電源制御部PSDにベルト帯電指令を出力し、前述したベルト帯電テーブルに基づいて、ベルト帯電電源PSから電圧を発生させてステップS7に移行する。
このステップS8において、タイマーTmによって計測される時間Tpが用紙供給時間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、用紙供給時間Tsに達するまで待機する。
Ts=Ta−Tr…(1)
上記(1)式において、Taは、正極性帯電領域PA1のX方向における中央部が、図1(a)に示す着地位置LPに到達する時間(以下、供給領域到達時間Taと呼ぶ)であり、下記(2)式に基づいて算出される。
Ta=T1/2+Lc/Sv…(2)
上記(2)式において、T1は、前述した表1のベルト帯電テーブルにおける着地専用領域である正極性帯電領域PA1の設定時間であり、Lcは、図4(b)中のB部の拡大図である図9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、Svは、記録用紙PのX方向における搬送速度である。
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が前述した供給領域到達時間Ta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、供給領域到達時間Taに達するまで待機する。
このステップS12において、計測時間Tpが所定時間Tb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Tbに達するまで待機する。
Tb=Ta+T1/2=T1+Lc/Sv…(3)
ステップS13において、用紙帯電電源制御部EPDに用紙帯電停止指令を出力し、用紙帯電電源EPからの電圧発生を停止させてステップS14に移行する。
つまり、ベルト帯電電源PSは、前述したように、ベルト帯電電圧及びその発生タイミングが、上記表1に示すベルト帯電テーブルに基づいてベルト帯電電源制御部PSDによって制御され、図10に示すように、ベルト帯電テーブルで設定されている時間ごとに電圧値+Evと電圧値−Evとを切換える。
ステップS14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S15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。
このステップS16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S17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。
このステップS18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S19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。
このステップS20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S21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。
このステップS22において、タイマーTmをリセットしてステップS23に移行する。
このステップS24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。
このとき、記録用紙Pは、着地専用領域対向部SAが用紙帯電電源EP及び圧接ローラPRによって正極性帯電領域PA1の極性とは逆極性の負極側に帯電される。
つまり、記録用紙Pは、搬送ベルトVの帯電電荷が0となる帯電不安定部分に先端部PHが重なることなく搬送ベルトVに吸着載置される。さらに、記録用紙Pは、先端部PHを含む着地専用領域対向部SAが正極性帯電領域PA1の極性とは逆極性に帯電されているため、先端部PHが搬送ベルトVへ確実に吸着される。
また、正極性帯電領域PA1が着地専用領域として他の帯電領域PA2〜PAn+1及びNA1〜NAnのそれぞれよりX方向に長く形成されているため、先端部PHが搬送ベルトVに着地する許容範囲を広くすることができ、記録用紙Pの先端部PHを容易に着地専用領域内に着地させることができる。
また、記録用紙Pは、着地位置LPで圧接ローラPRによって搬送ベルトVに圧接されるとともに、この圧接ローラPRを介して着地専用領域対向部SAが帯電される。従って、記録用紙Pの搬送ベルトVへの密着性が高められ、記録用紙Pの搬送ベルトVへの吸着力を一層高め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PA1を最初に形成するようにしたが、正極性帯電領域PA1〜PAn+1及び負極性帯電領域NA1〜NAnの形成順序はこれに限定されず、負極性帯電領域NA1を最初に形成するようにしてもよい。この場合、用紙帯電電源EPが記録用紙Pの着地専用領域対向部SAを負極性帯電領域NA1とは逆極性の正極性に帯電させるようにすればよい。
また、本実施形態では、用紙帯電電源EPから圧接ローラPRを介して記録用紙Pに電圧を印加するようにしたが、これに限定されず、ゲートローラGRを介して印加するようにしたり、記録用紙Pに電圧を印加するための専用の電極を介して印加するようにしたりしてもよい。この場合、記録用紙Pの帯電時に搬送ベルトVの帯電状態が影響されることがなく、正極性帯電領域PA1の帯電状態を良好に維持して記録用紙Pの吸着力を向上させることができる。
また、本実施形態では、供給領域到達時間Taの算出式である(2)式において、T1/2という値を加算して記録用紙Pの先端部PHを正極性帯電領域PA1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、先端部PHを位置させる場所は帯電領域境界部BDを除く正極性帯電領域PA1内の任意の場所でよく、これに応じて加算する値を、0を超えT1未満の範囲で変えればよい。
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。
Claims (6)
- 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の該記録媒体の搬送方向における中央部に前記記録媒体の先端部が着地するように、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、
前記記録媒体の少なくとも前記先端部を着地先の前記帯電領域の極性とは逆極性に帯電させる記録媒体帯電手段と、を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記ベルト帯電手段は、前記記録媒体の前記先端部が着地する前記帯電領域の前記有効帯電領域を、他の前記帯電領域より前記搬送方向に広い着地専用領域となるように前記搬送ベルトを帯電させることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録媒体帯電手段が前記記録媒体の前記先端部を帯電させる記録媒体帯電領域は、当該先端部が着地する前記着地専用領域に合わせた広さに設定されていることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録媒体帯電手段は、前記記録媒体の前記先端部が前記搬送ベルトに着地する着地位置で前記記録媒体を前記搬送ベルトに圧接する圧接ローラを介して当該記録媒体に前記記録媒体帯電領域を形成するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録媒体帯電手段は、前記圧接ローラが前記記録媒体の前記先端部を前記搬送ベルトの前記着地専用領域に圧接する状態となったときに当該記録媒体への帯電を開始するように構成されていることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録媒体帯電手段は、前記記録媒体の前記先端部が前記搬送ベルトに着地する前に前記記録媒体を帯電させるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
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