JP4402008B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート材を搬送ベルトに吸着して搬送するシート材搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板等のシート材（記録媒体）にドットパターンからなる画像を形成していく。この画像形成装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができ、そのうちのインクジェット式は記録ヘッドから記録紙等のシート材へインクを吐出して画像を形成するように構成される。このインクジェット式の画像形成装置は、記録ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速に記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。中でも、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの記録ヘッドを使用したフルライン型の記録装置は、記録の一層の高速化が可能である。

画像形成装置においては、シート材をカセットなどの給紙部から画像形成部（記録部）を通して排紙部まで搬送する必要がある。その場合、シート材の搬送は、給紙された後、画像を形成して排紙するまで常に一定のタイミングで制御される。そのうち、給紙から画像形成までは、シート材上の画像形成位置に影響するので、特に正確な搬送が要求される。また、画像形成中では、シート材の搬送速度が一定でないと画像の倍率にズレが生じ、画像の伸び縮みが生じてしまう。特に、カラー用など複数の記録ヘッドを用いる画像形成装置の場合には、それぞれの画像形成部で記録される画像間にズレが生じてしまう。このズレは、カラー画像形成装置の場合は色ズレとなって現れ、画像欠陥の原因となる。このような不具合を防止するため、精度よく制御された搬送手段の搬送力をシート材に対して正確に伝達することが必要である。

このような点を考慮に入れた搬送系として、無端ベルト（エンドレスベルト）を使用し、静電吸着によりシート材を該無端ベルトに密着させる方式の搬送装置が提案されている。この静電吸着によるベルト式搬送装置にあっては、特に複数の記録ヘッド（画像形成手段）を使用するカラー画像形成装置などの場合、各記録ヘッドの画像形成位置を正確にするために、ベルトの搬送速度を精密に保つ必要がある。それに加えて、搬送部材（ベルトやドラムなど）上でシート材をずれたり浮いたりしないように密着させておく必要がある。

ところが、カラー用画像形成装置のように、搬送方向に交差する方向に延在するように配置された長尺のフルラインタイプの記録ヘッドを複数個使用する画像形成装置においては、最も上流側位置の記録ヘッドから最も下流側位置の記録ヘッドまでの距離がかなり長くなってしまうため、記録領域においてシート材のばたつきが発生し、記録画像の乱れやジャムなどが発生することがある。そこで、シート材が浮き上がらないよう下方へ付勢する規制手段として、上記のように搬送ベルトに設けた電極に電圧を印加して電気力を発生させることでシート材を搬送ベルトに吸着させる方法が採られている。なお、その他に、帯電吸着法によりシート材を搬送ベルトに吸着させる方法、あるいは、圧力制御室を設けファンにより圧力を制御してシート材を搬送ベルト上吸引する方法も提案されている。

前記の、搬送ベルトに設けた電極（吸着力発生手段）に電荷を与えて静電気力を発生させることでシート材を吸着させるシート材搬送装置においては、給紙装置から給送されてきたシート材は、記録領域において搬送ベルトに設けられた上記のような静電吸着手段（導電性の電極）によって搬送ベルトに吸着された状態のもとで記録ヘッドによって記録されながら搬送される。このための代表的な構成は特開２０００−２４７４７６及び特開２０００−６０１６８に記載されている。
特開２０００−２４７４７６ 特開２０００−６０１６８

しかしながら、上記のような従来技術においては、下記のような解決すべき技術的課題があった。すなわち、上記帯電吸着を用いる方式では、コックリングを抑制するのに十分な吸着力を得ることが難しく、かつ、画像形成によって電気特性が変化するため、安定した吸着力を維持することが難しいという不都合がある。また、上記吸引方式を用いる搬送装置では、孔位置での吸引を用いており、面での吸引力発生手段ではないため、シート材端部の吸着が難しいという不都合がある。また、空気を吸引することから、シート材を透過する空気にインクミストが含まれていると該シート材にインクの痕跡が残されて画像劣化を起こすという不都合もある。

一方、前記の静電吸着方式の従来構成では、給電ブラシの最上流側端部の位置とシート材を搬送ベルトに押し付けるための押し付けローラのニップ部の位置とが、搬送方向で略同じ位置になるように構成されていた。その結果、シート材の先端を揃えるとともに斜行を矯正するための矯正ローラから搬送されてきたシート材が前記押し付けローラに到達する前に搬送ベルトに吸着されることがある。そのため、矯正ローラと押し付けローラとの間におけるシート材吸着力発生のタイミングにズレが生じ、一旦行われた斜行矯正が乱され、シート材先端に再び斜行が発生することがあった。

また、一般にシート材には搬送方向と交差する方向に反っているものがある。そこで、シート材の中央部が盛り上がる凸形状に反っている場合に、シート材が押し付けローラのニップ部に到達する前に搬送ベルトからの吸着力が作用すると、シート材の左右から吸着が始まり、結果としてシート材の中央部にしわが発生するという不都合が生じる。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、シート材の搬送精度を乱すことなく、シート材を確実に搬送ベルトに吸着させて高精度で搬送することができ、それによって、ドットずれ等に起因する画質低下を防止し、安定した高品質の画像を得ることができるシート材搬送装置を備えた画像形成装置を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、搬送方向と交差する方向に所定間隔をおいて設けられた電極によりシート材を吸着して搬送する搬送ベルトと、画像情報に基づいて前記搬送ベルトに吸着されたシート材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の搬送方向上流側に隣接して配置され、吸着開始位置にてシート材を前記搬送ベルトに押し当てる押し当てローラと、前記電極へ電圧を印加する給電手段と、を備えた画像形成装置において、前記押し当てローラのニップ位置から前記給電手段最上流部までの搬送方向距離を、前記電極の幅と等しいか該電極の幅より大きくし、前記押し当てローラが前記シート材の先端部を前記搬送ベルトに押し当てるニップ位置から、または該ニップ位置よりも搬送方向下流側の位置から該シート材の該搬送ベルトへの吸着が開始されるように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、押し当てローラより搬送上流側でシート材に吸着力を作用させないことで、シート材の搬送精度を乱すことなく、シート材を確実に搬送ベルトに吸着させて高精度で搬送することができ、それによって、ドットずれ等に起因する画質低下を防止し、安定した高品質の画像を得ることができるシート材搬送装置を備えた画像形成装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明によるシート材搬送装置を備えた画像形成装置の一実施形態の構成を示す模式的縦断面図である。図２は図１中のシート材搬送装置の第１の実施形態を示す模式的斜視図である。図３は図２中の搬送ベルトの一部とその下側のプラテンの一部を搬送方向に断面して吸着力発生のメカニズムを示す模式的部分縦断面図である。図４はシート材搬送装置の第１の実施形態の模式的平面図であり、図５は図４のシート材搬送装置の模式的側面図である。

図１〜図５を参照して、本発明によるシート材搬送装置を備えた画像形成装置の一実施形態の各部の構成及び動作について説明する。図１において、給紙部では、記録媒体であるシート材Ｐを積載する圧板２１とシート材Ｐを給紙する給送回転体２２とを駆動することで給紙動作が開始される。圧板２１は、回転軸を中心に回転可能であり、圧板バネ２４により給送回転体２２に付勢されている。給送回転体２２と対向する圧板２１の部位には、シート材Ｐの重送を防止するための人工皮などの摩擦係数の大きい分離パッド２５が設けられている。また、積載されたシート材Ｐの一方向の角部を覆いシート材Ｐを１枚ずつ分離するための分離爪２６が設けられている。なお、給送回転体２２に対する圧板２１の当接、解除は不図示のリリースカムによって行われる。

待機状態では、上記リリースカムが圧板２１を所定位置まで押し下げており、圧板２１（その上のシート材Ｐ）は給送回転体２２から離間されている。この状態で給送回転体２２及び上記リリースカムが駆動されると、該リリースカムが圧板２１から離れることで該圧板２１が上昇し、給送回転体２２とシート材Ｐが当接する。そして、給送回転体２２の回転に伴いシート材Ｐがピックアップされるとともに分離爪２６によって１枚のシート材が分離され、搬送ベルト部へ給送される。給送回転体２２はシート材Ｐを搬送ベルト部に送り込むまで回転し、再びシート材Ｐから離間した待機状態となったところで駆動力が遮断される。

搬送部（ベルト搬送部）は、記録媒体であるシート材Ｐを吸着して搬送する搬送ベルト３１を有するシート材搬送装置で構成されている。搬送ベルト３１は駆動ローラ３４によって駆動され、従動ローラである搬送ローラ３２及びテンションローラ３５によって巻架されている。搬送ローラ３２及び駆動ローラ３４はフレーム３０に回動可能に取り付けられている。テンションローラ３５は、一端でフレーム３０に揺動可能に付けられたアーム５０の先端部（他端部）に回動可能に付けられており、バネ５１によってテンションローラ３５を外側へ付勢することで搬送ベルト３１に張力を付加している。

無端ベルトからなる搬送ベルト３１の平面部の上側にはシート材Ｐに画像を形成（記録）するための記録ヘッド７が配設されている。搬送ベルト３１を挟んで記録ヘッド７と対向する位置にはプラテン１０が配設されている。また、本実施形態では、記録手段である記録ヘッド７は４個の記録ヘッド、すなわちブラック７Ｋ、マゼンタ７Ｍ、シアン７Ｃ及びイエロー７Ｙのカラー記録用の記録ヘッド群で構成されている。記録部においてシート材を平面状に支持するためのプラテン１０は、搬送ベルト３１の下側に位置しており、各記録ヘッド７の直下の位置でフレーム３０上にプラテンバネ１１を介して装着されている。プラテン１０は、記録ヘッド部の基準位置部材（不図示）に当接するように付勢されることで位置精度を保証され、搬送ベルト３１の下方への変位を規制しながら、該搬送ベルトを精度良く案内する役目をしている。

搬送ローラ３２の上側であって、該搬送ローラと搬送ベルト３１を挟んで対向する位置には、吸着開始位置にてシート材Ｐを搬送ベルト３１に押し当てるための押し当てローラ３３が配設されている。この押し当てローラ３３は、そのニップ部（搬送ローラ３２とのニップ部）で搬送ベルト３１を挟むことで、該搬送ローラの回転に従動して回転する。また、押し当てローラ３３は、不図示のバネによって搬送ベルト３１に圧接され、搬送ローラ３２と共に回転することでシート材Ｐを記録ヘッド部７へ導く。シート材Ｐの搬送経路における搬送ベルト３１の搬送方向上流側の位置（手前）には、給紙部より給送されてくるシート材Ｐの先端の斜行を矯正するための一対のローラ（矯正ローラ）５５、５６が配設されている。搬送ローラ３２の搬送方向下流側には、搬送ベルト３１によって搬送されてくるシート材Ｐに対して、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成手段としての記録ヘッド７が配設されている。

以上の構成において、矯正ローラ５５、５６から搬送ベルト部（搬送ベルト３１のシート材搬送部）へ向けて搬送されたシート材Ｐは、停止している押し当てローラ３３のニップ部に送り込まれ、所定時間搬送力を付与させることで斜行矯正される。そして、矯正ローラ５５、５６の回転開始（シート材Ｐの搬送開始）のタイミングを基準にしてシート材Ｐに対する画像形成位置を求めている。また、シート材Ｐは、搬送モータで駆動ローラ３４を駆動して搬送ベルト３１を走行させることにより、図１及び図２の右から左方向へ該搬送ベルトによって搬送される。

搬送ベルト３１には、図３に示すような、シート材Ｐを吸着して搬送するための吸着力発生手段３６が設けられている。吸着力発生手段３６は、導電性の金属からなるプラス電極板３６ａとマイナス電極板３６ｂによって構成されており、これらの電極は搬送ベルト内部に埋め込まれた状態で配置されている。つまり、搬送ベルト３１には、複数の電極３６ａ、３６ｂが交互に搬送方向に所定間隔をおいて配置されている。図２及び図４に示すように、各電極３６ａ、３６ｂの一端部には被給電部３６ａ´、３６ｂ´が設けられており、搬送ベルト３１の側端部の上方部位に配設された給電手段（給電ブラシ）５２、５２から該被給電部を介して各電極３６ａ、３６ｂにプラス及びマイナスの電圧が印加されることで、シート材Ｐに対して静電気による吸着力を発生させるように構成されている。シート材Ｐはこの吸着力によって搬送ベルト３１に密着された状態で搬送されながら記録ヘッド７によって画像を形成される。

記録ヘッド部７は、シート材Ｐの搬送方向と交差する方向に長尺のラインタイプの記録ヘッドを４個並列配置して構成されている。これらの記録ヘッドは、搬送方向上流から７Ｋ（黒）、７Ｍ（マゼンタ）、７Ｃ（シアン）、７Ｙ（イエロー）の順に所定間隔で配置された状態でヘッドホルダ（不図示）に装着されている。本実施形態では、各記録ヘッドとして、画像情報に基づいてシート材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドが使用されている。また、ラインタイプのインクジェット記録ヘッドでは、シート材Ｐと所定の隙間をもって対向する吐出口面に、搬送方向と交差する方向の記録領域をカバーする範囲に多数の吐出口が配列されている。

そして、各記録ヘッド７Ｋ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｙは、各吐出口の内部に配置されたヒータなどによりインクに吐出エネルギーを与えるように構成されている。この熱により吐出口内のインクを膜沸騰させ、この膜沸騰による気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化によって吐出口からインクを吐出することで、シート材Ｐに画像が形成される。なお、上記ヘッドホルダは、左右前後４箇所に設けられたボールねじがきられた軸より、所定の高さ位置で精度良く停止するように上下移動可能に取り付けられている。また、非記録時に吐出口を覆うためのヘッドキャップは、記録ヘッド７の直下位置（キャッピング位置）と待避位置との間で不図示の駆動手段により平行移動可能に配設されている。非記録時には、上記ヘッドホルダを上昇させ、ヘッドキャップを記録ヘッドの直下位置へ移動させて吐出口面を覆うことにより、インク乾燥を抑制しながら長期保存を可能にしている。

図１において、排紙部は、ベルト搬送部から分離されたシート材を装置本体外部へ排出するように構成されている。搬送ベルト３１の両側端部の記録ヘッド７より下流側（給電ブラシ５２の下流側）の上方部位には、除電手段である除電ブラシ５３が配設されている。記録部を搬送されたシート材Ｐは、除電ブラシ５３で除電され、分離板で曲率分離された後、排紙部へ導かれる。排紙部は、排紙ローラ４１と拍車４２から成る排紙ローラ対（本実施形態では３段階の排紙ローラ対）によって構成されている。記録ヘッド部７で画像形成されたシート材Ｐはこれらの排紙ローラ対のニップ部に挟まれながら搬送され、排紙トレイ４３に排出される。排紙ローラ４１は、駆動ローラ３４の回転力を伝達されることで、該駆動ローラと同期して駆動される。なお、拍車４２は、画像インクが転写されないように、外周が尖状の凹凸形状になっている。

図４において、搬送ベルト３１の両側端部の表面には、複数のプラス電極３６ａ及び複数のマイナス電極３６ｂのそれぞれの一端部に形成された被給電部３６ａ´及び３６ｂ´がパターンを露出させた状態で配置されている。各電極３６ａ、３６ｂは、交互に搬送方向に所定間隔をおいて配置されている。電極３６ａの被給電部３６ａ´は図示下側に形成され、従って図示下側の導電性の給電ブラシ５２及び除電ブラシ５３が所定の圧力で接触可能になっている。一方、電極３６ｂの被給電部３６ｂ´は図示上側に形成され、従って図示上側の導電性の給電ブラシ５２及び除電ブラシ５３が所定の圧力で接触可能になっている。

これらの給電ブラシ５２によって不図示の高圧電源から、プラス電極板３６ａの被給電部３６ａ´に正の電圧が印加され、マイナス電極板３６ｂの被給電部３６ｂ´に負の電圧が印加される。図３は電極３６ａ、３６ｂを有する搬送ベルト３１の一部とその下側のプラテン１０の一部とを搬送方向に断面して示す部分縦断面図である。図３において、電極板３６ａ、３６ｂで構成される吸着力発生手段３６は、ベース層３６ｃと表面層３６ｄの間にサンドイッチされた状態で保護されている。ベース層３６ｃ及び表面層３６ｄは、例えば、ポリエチレン又はポリカーボネートなどの合成樹脂で形成されている。

図３において、電極板３６ａに電圧が与えられると電気力が矢印の方向に発生し、図示のような電気力線が形成される。プラス電極３６ａとマイナス電極（アース板）３６ｂとの間の電位差によって搬送ベルト３１の上方位置に静電吸着力が発生し、該吸着力によってシート材Ｐがベルト表面に吸着される。吸着されたシート材Ｐの記録面上には、電極３６ａに与えられた電圧と同極性の電荷（表面電位）が発生する。

なお、シート材Ｐに対する吸着力は、電極板３６ａとアース板３６ｂとの間の導電金属の無い部分において最も弱くなる。例えば、約１×１０ ⁶ Ω・ｃｍ程度の中抵抗を持った給電ブラシ５２が吸着力発生手段３６に約０．５ｋＶ〜１０ｋＶの電圧を印加することにより、搬送ベルト３１に吸着力を発生させている。その場合、給電ブラシ５２の長さや位置（搬送方向位置）を選定することにより、搬送ベルト３１上の給電領域を変えることで、シート材吸着領域（吸着力発生領域）を制御することができる。

シート材Ｐにインクが多量に吐出された場合には、該シート材が膨潤することで波打ち（コックリング）が発生する。この場合も、シート材Ｐは吸着力発生手段３６により搬送ベルト３１の表面に吸着されるため、該シート材の記録ヘッド７側への浮きが阻止される（浮きが無くなる）。そのため、ラインタイプの記録手段であっても、各記録ヘッド７Ｋ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｙとシート材Ｐとの接触を無くすことができ、安定した良好な記録動作を確保することができる。また、コックリングを、搬送ベルト３１上の吸着力が最も弱い領域（電極板３６ａとアース板（アース電極）３６ｂとの間の導電金属の無い部分）に分散して発生させることで、シート材Ｐの記録ヘッド部７側への浮きを最小限に抑えることができる。

また、温度や湿度などの環境の変化により、シート材Ｐの端部が波打ったり、カールが発生した場合でも、押し当てローラ３３によりシート材Ｐを搬送ベルト３１に吸着することができ、波打ちやカールを取り除いた状態で搬送することができるため、記録ヘッド部７において安定した画像記録を行うことができる。

そこで、本実施形態においては、電極３６ａ、３６ｂに給電することで吸着力発生領域を形成するための給電手段としての給電ブラシ５２、並びに、搬送ベルト３１に吸着されたシート材Ｐを分離する際に電極３６ａ、３６ｂの除電を行うための除電ブラシ５３が設けられており、図２及び図４に示すように、プラス電極３６ａに対する給電ブラシ５２及び除電ブラシ５３は搬送ベルト３１の一方の側端部に配設され、マイナス電極３６ｂに対する給電ブラシ５２及び除電ブラシ５３は搬送ベルト３１の他方の側端部に配設されている。

搬送ベルト３１において搬送方向と交差する方向に櫛歯状に形成された電極３６ａ、３６ｂはプラスとマイナスが１本ずつ交互になるように所定の間隔をもって配置されている。そして、各電極３６ａ、３６ｂは、対応する給電ブラシ５２及び除電ブラシ５３の側の部位で表層３６ｄ（図３）を除去することで電極自体の表面が露出しており、この露出部によって給電ブラシ５２及び除電ブラシ５３と接触する被給電部３６ａ´、３６ｂ´が形成されている。つまり、プラス電極３６ａに対する給電、除電とマイナス電極３６ｂに対する高電圧の給電、除電は、それぞれ対応する側の側端部で行うように構成されている。

また、従動ローラ３２と搬送ベルト３１を挟んで対向する位置には、搬送されてきたシート材Ｐを該搬送ベルト上に押し当てるための押し当てローラ３３が配置されている。前記押し当てローラ３３のベルト幅方向の長さは両側の給電ブラシ５２及び除電ブラシ５３の間の間隔より短い寸法に選定されており、該押し当てローラをブラシ５２、５３の間に配置できるように構成されている。このような構成によれば、簡単な構造にして部品点数等の削減を図ることが可能となる。

図６〜図９は電極３６ａ、３６ｂの幅Ｈと電極間間隔Ｓと給電ブラシ５２最上流部との関係を示す模式的側面図（ａ）及び模式的平面図であり、図６は押し当てローラ３３のニップ位置Ｎから給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離Ｌが電極の幅Ｈと等しい（Ｌ＝Ｈ）場合に特定の電極に給電が開始されて吸着力が発生するときの状態（給電ブラシの位置における最上流吸着位置の状態）を示し、図７は図６の状態から特定の前記電極が下流側へ移動し次の電極が給電ブラシ５２に接近してきたときの状態を示す。図８は押し当てローラのニップ位置から給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離Ｌが電極の幅Ｈより小さい（Ｌ＜Ｈ）場合に特定の電極に給電が開始されて吸着力が発生するときの状態を示し、図９は押し当てローラのニップ位置から給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離Ｌが電極の幅Ｈより大きい（Ｌ＞Ｈ）場合に特定の電極に給電が開始されて吸着力が発生するときの状態を示す。

次に、図６〜図９を参照して、シート材Ｐが搬送ベルト３１に吸着されるタイミングについて説明する。従動ローラ３２の直径φＤは搬送ベルト３１の曲げ癖特性や、記録ヘッド７との間隔等によって設定される。本実施形態においては、直径φＤが３０ｍｍの従動ローラ３２が使用されている。押し当てローラ３３の直径φｄは特に設定されるものではないが、設計上の観点から上部空間が制限されることから、本実施形態では直径φｄが１６ｍｍの押し当てローラが使用されている。

また、搬送ベルト３１上に設けられた電極３６ａ、３６ｂの幅をＨとし、電極間間隔をＳとし、電極と電極のピッチをＦ（Ｆ＝Ｈ＋Ｓ）とし、押し当てローラ３３のニップ位置と給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離をＬとし、そして、押し当てローラ３３のニップ位置Ｎより上流を搬送方向＋とし、下流方向を−とする。
図６及び図７の押し当てローラ３３のニップ位置から給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離Ｌが電極の幅Ｈと等しい場合は、Ｌ＝Ｈであるため、吸着力発生位置（吸着開始位置）において特定の電極（図示の薄色電極）Ｂが押し当てローラ３３のニップ部より上流（＋側）になることはない。

すなわち、図７において、薄色電極Ｂが搬送方向下流側へ移動し、濃色電極Ａがニップ部Ｎを通り給電ブラシ最上流位置に近づいているが、接触するまでは電力が供給されないため、濃部電極Ａが給電され始める直前の薄色電極Ｂの上流側位置が、給電位置が最も下流側（−側）にある位置となる。その結果、Ｌ＝Ｈの場合、吸着力発生位置（吸着開始位置）が０（ニップ位置Ｎ）〜−Ｆの間で変動することになる。この状態であるならば、ニップ位置Ｎよりも上流（＋側）において吸着力が発生することはない。

図８の押し当てローラのニップ位置から給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離Ｌが電極の幅Ｈより小さい（Ｌ＜Ｈ）場合は、吸着力発生位置（吸着開始位置）が（Ｈ−Ｌ）〜（Ｈ−Ｌ−Ｆ）の間で変動し、（Ｈ−Ｌ）＞０であるため、押し当てローラ３３のニップ部Ｎより上流（＋側）で吸着力が発生することがある。

図９の押し当てローラのニップ位置から給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離Ｌが電極の幅Ｈより大きい（Ｌ＞Ｈ）場合は、吸着力発生位置が（Ｈ−Ｌ）〜（Ｈ−Ｌ−Ｆ）の間で変動し、（Ｈ−Ｌ）＜０であるため、押し当てローラ３３のニップ部Ｎより上流（＋側）において吸着力が発生することはない。

図６〜図９の説明から明らかなように、記録媒体であるシート材Ｐが押し当てローラ３３のニップ部Ｎに到達する前に搬送ベルトに吸着しないように構成するためには、図６、図７及び図９に示すように、押し当てローラ３３のニップ位置Ｎから給電ブラシ５２最上流部までの搬送方向距離Ｌを、電極の幅Ｈと等しい（Ｌ＝Ｈ）か、あるいは電極の幅Ｈより大きく（Ｌ＞Ｈ）する必要がある。従って、図８に示すようなＬ＜Ｈの場合は、押し当てローラ３３のニップ部Ｎより上流（＋側）で吸着力が発生することになり、本発明の構成要件から外れることになる。

ただし、図９の場合には、｜Ｈ−Ｌ｜の距離は常に吸着力が発生するものではなく、押し当てローラとして機能しない可能性があるため、この｜Ｈ−Ｌ｜はできるだけ小さい距離にすることが好ましく、この観点からは、図６及び図７に示すように押し当てローラ３３のニップ位置Ｎから給電ブラシ５２最上流部までの搬送方向距離Ｌを電極の幅Ｈと等しく（Ｌ＝Ｈ）することが理想的であるということができる。

すなわち、櫛歯状の電極３６ａ、３６ｂを用いる搬送ベルト３１においては、図８に示すＬ＜Ｈの状況とならないような配置構造とすることにより、押し当てローラのニップ部Ｎより下流側での給電開始が保証され、シート材Ｐが押し当てローラ３３のニップ部Ｎに到達する前に該シート材を搬送ベルト３１に吸着しない構成を実現することができる。そして、かかる構成によれば、シート材Ｐを確実に搬送ベルト３１に吸着させて搬送精度の向上を図ることができ、それによって、ドットずれ等に起因する画質低下を防止し、安定した高品質の画像を得ることができるシート材搬送装置及び該シート材搬送装置を用いる画像形成装置が提供される。

以上説明した実施形態によれば、搬送方向と交差する方向に所定間隔をおいて設けられた電極３６ａ、３６ｂによりシート材Ｐを吸着して搬送する搬送ベルト３１と、吸着開始位置にてシート材を搬送ベルトに押し当てる押し当てローラ３３と、電極へ電圧を印加する給電手段５２と、を備えたシート材搬送装置において、シート材の先端部が押し当てローラにより搬送ベルトに押し当てられる前に該シート材を該搬送ベルトに吸着させないように、あるいは、給電手段５２は、給電開始位置が押し当てローラ３３のニップ部Ｎより搬送方向上流側にならないように配置されている。

かかる構成によれば、押し当てローラ３３より搬送上流側でシート材Ｐに吸着力を作用させないことで、シート材の搬送精度を乱すことなく、シート材を確実に搬送ベルト３１に吸着させて高精度で搬送することができ、それによって、ドットずれ等に起因する画質低下を防止し、安定した高品質の画像を得ることができるシート材搬送装置及び該シート材搬送装置を用いる画像形成装置が提供される。
具体的には、押し当てローラ３３の上流側での吸着力発生のタイミングズレに起因するシート材の斜行矯正の乱れなどを防止することで、シート材の斜行再発を無くすことができ、また、例えばシート材の中央部が凸形状に反っている場合に、該シート材の左右から吸着が始まることに起因して該シート材の中央部にしわが発生する不都合を無くすことができる。

図１０はシート材搬送装置の第２の実施形態の模式的平面図であり、図１１は図１０のシート材搬送装置の模式的側面図である。図１２〜図１４は第２の実施形態における電極３６ａ、３６ｂの幅Ｈと電極間間隔Ｓと給電ブラシ５２の最上流部との関係を示す模式的側面図（ａ）及び模式的平面図である。 図１５はシート材搬送装置の第２の実施形態において電極パターンを変更した変形例を示す模式的斜視図である。図１６はシート材搬送装置の第２の実施形態において押し当てローラの構成を変更した変形例を示す模式的斜視図である。

図１２は押し当てローラ３３のニップ位置Ｎから給電ブラシ５２の最上流部までの搬送方向距離Ｌが電極の幅Ｈと等しい（Ｌ＝Ｈ）か電極の幅Ｈより大きい（Ｌ＞Ｈ）場合に特定の電極に給電が開始されて吸着力が発生するときの状態を示す。図１３は図１２の給電手段の配置において電極のシート材吸着部分が被給電部より上流側に位置するように構成された搬送ベルトにおいて特定の電極に給電が開始されて吸着力が発生するときの状態を示す。図１４は第２の実施形態の変形例である、従動ローラ３２の下流側に搬送ベルト３１を挟んで配置された一対のローラ３３、３３からなる押し当てローラを用いる場合に特定の電極に給電が開始されて吸着力が発生するときの状態を示す。

本実施形態は、給電ブラシ及び除電ブラシが搬送ベルトを挟んで記録ヘッドと反対側（搬送ベルトの裏側）に配設されている点で、前述の第１の実施形態と相違している。このように給電ブラシ５２及び除電ブラシ５３を搬送ベルト３１の裏側に配置する構成によれば、給電ブラシと電極（被給電部）の間にインクが侵入することを防ぐことができるとともに、装置本体の幅方向寸法を減少できるという効果が得られる。図１０及び図１１に示す第２の実施形態は、以上の点で第１の実施形態と相違するが、その他の点では実質的に同じ構成を有しており、従って前述の第１の実施形態の場合と同様の作用効果が得られる。

一般に従動ローラ３２の直径φＤはある程度大きい値に選定されるが、本実施形態においては、従動ローラ３２の直径φＤが大きい場合には、給電ブラシ５２を従動ローラ３２のニップ部の近傍に配置することが不可能になる。例えば、従動ローラ３２の直径φＤが３０ｍｍ、電極３６ａ、３６ｂの幅Ｈが１０ｍｍ、電極間間隔Ｓが５ｍｍである場合、図９に示すように押し当てローラ３３のニップ位置Ｎから給電ブラシ５２の最上流部までの搬送方向距離Ｌが電極の幅Ｈより大きい（Ｌ＞Ｈ）場合に、給電されずに常に非吸着の状態で搬送される距離が５ｍｍ存在し、最大ではこの非吸着の距離が１５ｍｍに達することになる。

そこで、給電ブラシ５２及び除電ブラシ５３を搬送ベルト３１の内側に配設する本実施形態においては、図１５に示すような電極パターンを用いることが好ましい。つまり、図１５に示すように各電極３６ａ、３６ｂのシート材吸着領域が被給電部３６ａ´、３６ｂ´より搬送方向上流側に位置するような電極パターンを用いて、給電ブラシ５２との接触位置よりも吸着力発生位置が上流側に位置するように構成することで、Ｈ−Ｌ＝０の状態にすることができる。これによって、図６及び図７の第１の実施形態の場合のように、シート材Ｐが押し当てローラ３３のニップ部に到達する前に該シート材を搬送ベルト３１に吸着しないようなシート材搬送装置が得られる。

さらに、図１４及び図１６に示すように、直線的な櫛歯状の電極が設けられた搬送ベルト３１において給電ブラシ５２を該搬送ベルト３１の内側（裏面側）に配設する場合であっても、搬送ローラ（従動ローラ）３２と搬送ベルト３１を挟んで対向する位置に副搬送ローラ（副従動ローラ）３２ａを設け、それより所定距離だけ搬送方向下流側の位置に搬送ベルト３１を上下から挟む１対のローラ３３、３３からなる押し当てローラを配設することにより、シート材Ｐが押し当てローラ３３のニップ部Ｎに到達する前に該シート材を搬送ベルト３１に吸着しないシート材搬送装置を構成することができる。

この場合の押し当てローラ３３の位置としては、図１４に示すように、下側（裏面側）の押し当てローラ３３の直径φｄと各電極３６ａ、３６ｂの幅Ｈとの関係が「φｄ／２＜Ｈ」となるようにすることで、前述の「Ｈ−Ｌ＝０」の状態あるいは「Ｈ−Ｌ＜０」の状態、すなわち、シート材が押し当てローラのニップ部Ｎに到達する前に該シート材を搬送ベルトに吸着しない構成を得ることができる。従って、前述の図１５に示す実施形態、あるいは図１４及び図１６に示す実施形態によっても、前述の第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。

以上説明した実施形態によれば、シート材Ｐの先端が押し当てローラ３３に到達する前に搬送ベルト３１に吸着される場合に、矯正ローラ５５、５６（図１）等と該押し当てローラとの間の吸着力発生のタイミングにズレが生じることによりシート材の斜行矯正が乱されて斜行が再発する、という従来の不都合を無くすことができる。また、シート材の中央部が盛り上がる方向に反っている場合の、該シート材の左右から吸着が始まることで該シート材の中央部にしわが発生する、という不都合を無くすこともできる。つまり、以上の実施形態によれば、押し当てローラ３３より搬送上流側でシート材Ｐに吸着力を作用させないことで、該シート材の搬送精度を乱すことなく、該シート材を確実に搬送ベルト３１に吸着させて高精度で搬送することができ、それによって、ドットずれ等に起因する画質低下を防止し、安定した高品質の画像を得ることができるシート材搬送装置及び該シート材搬送装置を用いる画像形成装置が提供される。

近年、記録速度の高速化、高精細化を可能にするためにインク主滴の微細化が進んでおり、結果として記録媒体と記録ヘッドとの間隙を小さくし、インク吐出速度を高速化する技術傾向が進んでいる。そのため、高精細な画質を得るために記録媒体と記録ヘッドとの間隔を一定の小さな隙間に保ちながら高精度で搬送することが要求される。特にラインヘッドを用いた１パス高速記録装置においては、搬送精度の低下が画質に直接影響を及ぼす要因となるため、記録媒体を確実に吸着して高精度の搬送を可能にする本実施形態は特に有効である。

なお、前述の実施形態では、本発明をフルラインヘッド等からなるラインタイプの画像形成手段を有する画像記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、シート材に対して主走査移動する画像形成手段を用いるシリアルタイプの画像形成装置など、他の記録形態の画像形成装置に対しても同様に適用できるものであり、同様の作用効果を奏するものである。また、前述の実施形態では、画像形成装置の記録方式がインクジェット式である場合を例に挙げて説明したが、本発明は、熱転写式、感熱式、レーザービーム照射式、ワイヤドット式など、記録方式の如何に関わらず適用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。

本発明によるシート材搬送装置を備えた画像形成装置の一実施形態の構成を示す模式的縦断面図である。 図１中のシート材搬送装置の第１の実施形態を示す模式的斜視図である。 図２中の搬送ベルトの一部とその下側のプラテンの一部を搬送方向に断面して吸着力発生のメカニズムを示す模式的部分縦断面図である。 シート材搬送装置の第１の実施形態の模式的平面図である。 図４のシート材搬送装置の模式的側面図である。 図２のシート材搬送装置において押し当てローラのニップ位置から給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離が電極の幅と等しい場合に吸着力が発生するときの状態を示す図であり、（ａ）は模式的部分側面図、（ｂ）は模式的部分平面図である。 図６の状態から電極が下流側へ移動し次の電極が給電ブラシに接近してきたときの状態を示す図であり、（ａ）は模式的部分側面図、（ｂ）は模式的部分平面図である。 図２のシート材搬送装置において押し当てローラのニップ位置から給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離が電極の幅より小さい場合に吸着力が発生するときの状態を示す図であり、（ａ）は模式的部分側面図、（ｂ）は模式的部分平面図である。 図２のシート材搬送装置において押し当てローラのニップ位置から給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離が電極の幅より大きい場合に吸着力が発生するときの状態を示す図であり、（ａ）は模式的部分側面図、（ｂ）は模式的部分平面図である。 シート材搬送装置の第２の実施形態の模式的平面図である。 図１０のシート材搬送装置の模式的側面図である。 第２の実施形態において押し当てローラのニップ位置から給電ブラシの最上流部までの搬送方向距離が電極の幅と等しいか電極の幅より大きい場合に特定の電極に給電が開始されて吸着力が発生するときの状態を示す図であり、（ａ）は模式的部分側面図、（ｂ）は模式的部分平面図である。 第２の実施形態の変形例である、電極のシート材吸着部分が被給電部より上流側に位置するように構成された搬送ベルトにおいて特定の電極に給電が開始されて吸着力が発生するときの状態を示す図であり、（ａ）は模式的部分側面図、（ｂ）は模式的部分平面図である。 第２の実施形態のさらなる変形例である、従動ローラの下流側に搬送ベルトを挟んで配置された一対のローラからなる押し当てローラを用いる構成において特定の電極に給電が開始されて吸着力が発生するときの状態を示す。 シート材搬送装置の第２の実施形態において電極パターンを変更した変形例を示す模式的斜視図である。 シート材搬送装置の第２の実施形態において押し当てローラの構成を変更した変形例を示す模式的斜視図である。

符号の説明

７ 画像形成手段（記録ヘッド）
１０ プラテン
２１ 圧板
２２ 給送回転体
２４ 圧板バネ
２５ 分離パッド
２６ 分離爪
３０ シート材搬送装置のフレーム
３１ 搬送ベルト
３２ 従動ローラ（搬送ローラ）
３３ 押し当てローラ
３４ 駆動ローラ
３５ テンションローラ
３６ 吸着力発生手段
３６ａ プラス電極
３６ｂ マイナス電極（アース板）
３６ｃ ベース層
３６ｄ 表層
４１ 排紙ローラ
４２ 拍車
４３ 排紙トレイ
５２ 給電手段（給電ブラシ）
５３ 除電ブラシ
５５、５６ 矯正ローラ
Ｐ 記録媒体（シート材）
Ｈ 電極の幅
Ｓ 電極間間隔
Ｆ 電極のピッチ
Ｌ 押し当てローラのニップ位置から給電ブラシ最上流部までの搬送方向距離

Claims (8)

1. 搬送方向と交差する方向に所定間隔をおいて設けられた電極によりシート材を吸着して搬送する搬送ベルトと、画像情報に基づいて前記搬送ベルトに吸着されたシート材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の搬送方向上流側に隣接して配置され、吸着開始位置にてシート材を前記搬送ベルトに押し当てる押し当てローラと、前記電極へ電圧を印加する給電手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記押し当てローラのニップ位置から前記給電手段最上流部までの搬送方向距離を、前記電極の幅と等しいか該電極の幅より大きくし、
   前記押し当てローラが前記シート材の先端部を前記搬送ベルトに押し当てるニップ位置から、または該ニップ位置よりも搬送方向下流側の位置から該シート材の該搬送ベルトへの吸着が開始されるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記給電手段が１×１０⁶ Ω・ｃｍ程度の中抵抗を有する給電ブラシであり、該給電ブラシの長さ及び位置によって給電領域を変えることで吸着領域を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記給電手段が前記搬送ベルトのシート材吸着面と反対側の面に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記電極のシート材吸着部分が該電極の被給電部より搬送方向上流側に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成手段と前記搬送ベルトを挟んで対向する位置に、該搬送ベルトを平面状に保持するためのプラテンが配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成手段が、記録ヘッドからシート材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記搬送ベルトのシート材吸着領域の搬送方向上流側の端部が、前記画像形成手段の搬送方向最上流側のインク吐出位置より上流側にあることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成手段が、搬送方向と交差する方向に延在するように配置されたラインタイプの記録ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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