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画像形成装置及び用紙搬送装置 - 株式会社リコー
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発明の名称 画像形成装置及び用紙搬送装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−45596(P2007−45596A)
公開日 平成19年2月22日(2007.2.22)
出願番号 特願2005−232940(P2005−232940)
出願日 平成17年8月11日(2005.8.11)
代理人 【識別番号】230100631
【弁護士】
【氏名又は名称】稲元 富保
発明者 川畑 憲一
要約 課題
用紙の先端が搬送ベルトから浮き上がる方向にカールした状態で搬送ベルトに送り込まれて用紙の先端部が搬送ベルトに密着しない状態で搬送されてヘッドとの擦れ、不安定な吸着によって画像品質が低下する。

解決手段
給紙モータ49を駆動して用紙5を給紙し、印字部入口センサ202が用紙5を検知(オン)してから給紙モータ49をオフ状態にして用紙5の送り込みを停止して、逆カール状態の用紙5が順カール状態になるに要する予め所定した待機時間Cの間待機した後、給紙モータ49をオン状態にして用紙5の送り込みを開始するとともに、副走査モータ131を駆動(オン)して搬送ベルト31による吸着された用紙5の記録ヘッド24による記録領域への搬送を開始する。
特許請求の範囲
【請求項1】
周回移動する搬送ベルトに用紙を静電力で吸着して搬送し、記録手段で前記用紙に画像を形成する画像形成装置において、前記搬送ベルトで前記用紙の記録手段による記録領域への搬送を開始するとき、少なくとも前記用紙の先端部側が前記搬送ベルト側に向かう状態になるまで、前記用紙の搬送開始を待機することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置において、前記用紙の先端が前記搬送ベルトの静電力による吸着を生じる領域内にある状態で待機させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記搬送ベルトを架け渡したローラに対向して前記用紙を前記搬送ベルト側に押し付ける入口加圧コロを備え、この入口加圧コロと前記搬送ベルトとの間に前記用紙の先端部が挟まれた状態で待機させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記搬送ベルトを架け渡したローラと前記記録手段との間に前記用紙を前記搬送ベルト側に押える先端加圧コロを備え、この先端加圧コロと前記搬送ベルトとの間に前記用紙の先端部が挟まれた状態で待機させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置において、前記搬送ベルトを帯電させる帯電手段を備え、前記用紙の種類に応じて前記帯電手段に印加する電圧の絶対値が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置において、環境温度及び環境湿度を検出し、この検出結果に基づいて前記用紙の待機の有無又は待機時間を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置において、前記用紙の種類に基づいて前記用紙の待機の有無又は待機時間を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項8】
請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置において、前記用紙をレジストするレジストローラと前記搬送ベルトとの間に前記用紙を案内するガイド部材を備え、前記用紙の待機中にこのガイド部材を前記用紙を押し付ける方向に保持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置において、前記用紙を給紙する給紙手段から前記搬送ベルトに至る給紙経路が、前記用紙に対して前記用紙の先端部側が前記搬送ベルト側から離れる方向にカールを生じさせる経路であり、連続給紙時、前記給紙手段から給紙された前記用紙を前記搬送ベルトに送り込む動作を開始するまで前記給紙経路中で停止している時間が各用紙で略同じであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項10】
周回移動する搬送ベルトに用紙を静電力で吸着して搬送する用紙搬送装置において、前記搬送ベルトで前記用紙の搬送を開始するとき、少なくとも前記用紙の先端部側が前記搬送ベルト側に向かう状態になるまで、前記用紙の搬送開始を待機することを特徴とする用紙搬送装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は画像形成装置及び用紙搬送装置に関し、特に搬送ベルトで用紙を静電吸着して搬送する画像形成装置及び用紙搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド(画像形成手段)を用いて、用紙(材質を紙に限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。)を搬送しながら、記録液の液滴(以下、インク滴ともいう。)を用紙に付着させて画像形成(記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。)を行なうインクジェット記録装置などが知られている。
【0003】
ところで、インクジェット記録方式で画像を形成する場合、インクを用紙に付着させるために、画像を形成すると、用紙はインクに含まれる水分によって伸びる現象がある。この現象をコックリングと呼んでいる。このコックリングによって用紙は波打ち、記録ヘッドのノズルと用紙表面の位置が場所々々で変化する。このコックリングの程度が悪くなると、最悪の場合、用紙がヘッドのノズル面と接触して、ヘッドのノズル面を汚したり、用紙自身も汚れてしまったりして画像品質が低下し、加えてコックリングの影響でインク滴の着弾位置がずれてしまうこともある。
【0004】
そこで、例えば特許文献1などに記載されているように、用紙の平面性を維持するために、無端状の帯電ベルトを備え、帯電ベルト表面を帯電して用紙を静電吸着させ、この状態で帯電ベルトを周回移動させることで用紙を搬送することにより、用紙の帯電ベルトからの浮き上がりを防止して、高い平面性を維持できるようにしたインクジェット記録装置が提案されている。
【特許文献1】特開2004−175494号公報
【0005】
また、特許文献2には、印写用紙のコックリングやカールが印写画像に影響することから、印写用紙を印写位置にて静電吸着部材で静電気により吸着して印写用紙に印写させる動作と印写用紙の移動を行う印写用紙搬送装置において、使用する印写用紙の種類に応じて静電吸着部材1の印写用紙吸着の有りと無しとを切り替える手段を備えることが記載されている。
【特許文献2】特開2000−246981号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述したように用紙を電荷が印加された搬送ベルトに吸着させて搬送しようとするとき、搬送ベルトに対する用紙の送り込み経路で、用紙に対して、用紙の先端が搬送ベルトから離れる方向にカールさせる経路を採用しなければならないことがある。
【0007】
例えば、装置本体の下方から上方に向けて用紙を給紙し、略90°方向転換をして、用紙を搬送ベルトに密着させる搬送路の構成を採用し、装置本体の下部には用紙を大量に収容する給紙トレイを着脱可能に装着し、他方、給紙トレイと対向する側に、多種類の用紙を手差しで給紙するマルチ手差しトレイを装着した構成としたとき、マルチ手差しトレイからの給紙を行なうときには、用紙の表面を給紙コロなどで扱く状態で送り込むことになるため、用紙の先端が搬送ベルトから離れる方向にカール状になって搬送ベルトに送り込まれることになる。
【0008】
このように用紙の先端が搬送ベルトから浮き上がる方向にカールした状態で用紙を搬送ベルトに送り込んだ場合、紙種(紙厚)や使用環境によって、用紙の先端部が搬送ベルトに密着しないために静電的な吸着力が搬送ベルトとの間で発生せず、そのまま記録ヘッド側に送り込まれて、記録ヘッドのノズル面を擦って画像が乱れたり、あるいは、ジャムが発生したりすることがあるという課題がある。
【0009】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、用紙の先端部が浮き上がるカールがあるときでも搬送ベルトに確実に吸着して安定的に搬送することができる画像形成装置及び用紙搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、搬送ベルトで用紙の記録手段による記録領域への搬送を開始するとき、少なくとも用紙の先端部側が搬送ベルト側に向かう状態になるまで、用紙の搬送開始を待機する構成とした。
【0011】
ここで、用紙の先端が搬送ベルトの静電力による吸着を生じる領域内にある状態で待機させることが好ましい。また、搬送ベルトを架け渡したローラに対向して用紙を搬送ベルト側に押し付ける入口加圧コロを備え、この入口加圧コロと搬送ベルトとの間に用紙の先端部が挟まれた状態で待機させることが好ましい。また、搬送ベルトを架け渡したローラと記録手段との間に用紙を搬送ベルト側に押える先端加圧コロを備え、この先端加圧コロと搬送ベルトとの間に用紙の先端部が挟まれた状態で待機させることが好ましい。
【0012】
また、搬送ベルトを帯電させる帯電手段を備え、用紙の種類に応じて帯電手段に印加する電圧の絶対値が異なることが好ましい。また、環境温度及び環境湿度を検出し、この検出結果に基づいて用紙の待機の有無又は待機時間を変更することが好ましい。また、用紙の種類に基づいて用紙の待機の有無又は待機時間を変更することが好ましい。また、用紙をレジストするレジストローラと搬送ベルトとの間に用紙を案内するガイド部材を備え、用紙の待機中にこのガイド部材を用紙を押し付ける方向に保持することが好ましい。
【0013】
また、用紙を給紙する給紙手段から搬送ベルトに至る給紙経路が、用紙に対して用紙の先端部側が搬送ベルト側から離れる方向のカールを生じさせる経路であり、連続給紙時、給紙手段から給紙された用紙を搬送ベルトに送り込む動作を開始するまで停止している時間が各用紙で略同じであることが好ましい。
【0014】
本発明に係る用紙搬送装置は、搬送ベルトで用紙の搬送を開始するとき、少なくとも用紙の先端部側が搬送ベルト側に向かう状態になるまで、用紙の搬送開始を待機する構成とした。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係る画像形成装置及び用紙搬送装置によれば、搬送ベルトで用紙の搬送を開始するとき、少なくとも用紙の先端部側が搬送ベルト側に向かう状態になるまで、用紙の搬送開始を待機する構成としたので、用紙の先端が搬送ベルトから浮き上がるカールが生じているときでも確実に用紙の先端部を搬送ベルトに吸着させることができ、用紙の先端部が搬送ベルトから離れた状態で搬送することが防止され、安定して用紙を搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る用紙搬送装置を含む本発明に係る画像形成装置の一例の概要について図1ないし図5を参照して説明する。なお、図1は同画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図2は同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図、図3は同じく一部透過状態で示す側面説明図、図4は搬送ベルトに対する用紙搬送経路の説明に供する模式的説明図である。
【0017】
この画像形成装置は、装置本体1の内部(筺体内)に、用紙を搬送しながら画像を形成するための画像形成部(手段)2及び用紙を搬送するための副走査搬送部(手段)3等を有し、装置本体1の底部に設けた給紙カセットを含む給紙部(手段)4から用紙5を1枚ずつ給紙して、副走査搬送部3によって用紙5を画像形成部2に対向する位置で搬送しながら、画像形成部2によって用紙5に液滴を吐出して所要の画像を形成(記録)した後、片面印刷の場合には排紙搬送部(手段)7を通じて装置本体1の上面に形成した排紙トレイ8上に用紙5を排紙し、両面印刷の場合には、排紙搬送部7の途中から装置本体1の底部に備えた両面ユニット10に送り込み、スイッチバック搬送を行って、再度、副走査搬送部3に給紙して両面に画像を形成した後排紙トレイ8上に排紙する。
【0018】
また、この画像形成装置は、画像形成部2で形成する画像データ(印刷データ)の入力系として、装置本体1の上部で排紙トレイ8の上方には画像を読み取るための画像読取部(スキャナ部)11を備えている。この画像読取部11は、照明光源13とミラー14とを含む走査光学系15と、ミラー16、17を含む走査光学系18とが移動して、コンタクトガラス12上に載置された原稿の画像の読み取りを行い、走査された原稿画像がレンズ19の後方に配置した画像読み取り素子20で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理され、画像処理した印刷データを印刷することができる。
【0019】
さらに、この画像形成装置は、画像形成部2で形成する画像データ(印刷データ)の入力系として、外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの画像データを含む印刷データ等をケーブル或いはネットワークを介して受信可能であり、受信した印刷データを処理して印刷することができる。
【0020】
ここで、この画像形成装置の画像形成部2は、図2にも示すように、ガイドロッド21及びガイドレール22(図5参照)でキャリッジ23を片持ちで主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ27で駆動プーリ28Aと従動プーリ28B間に架け渡したタイミングベルト29を介して主走査方向に移動走査する。
【0021】
そして、このキャリッジ23上に、それぞれの色の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド24を搭載し、キャリッジ23を主走査方向に移動させ、副走査搬送部3によって用紙5を用紙搬送方向(副走査方向)に送りながら記録ヘッド24から液滴を吐出させて画像形成を行なうシャトル型としている。なお、ライン型ヘッドを用いることもできる。
【0022】
記録ヘッド24は、それぞれブラック(Bk)インクを吐出する2個の液滴吐出ヘッド24k1、24k2と、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、イエロー(Y)インクを吐出するそれぞれ1個の液滴吐出ヘッド24c、24m、24yの計5個の液滴吐出ヘッド(以下、色を区別しないときは「記録ヘッド24」という。)で構成され、キャリッジ23に搭載した各サブタンク25からそれぞれ各色のインクが供給される。
【0023】
一方、図1に示すように、装置本体1の前面からカートリッジ装着部に、ブラック(Bk)インク、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、イエロー(Y)インクをそれぞれ収容した記録液カートリッジである各色のインクカートリッジ26を着脱自在に装着でき、各色のインクカートリッジ26から各色のサブタンク25にインクを供給する。なお、ブラックインクは1つのインクカートリッジ26から2つのサブタンク25に供給する構成としている。
【0024】
なお、記録ヘッド24としては、インク流路内(圧力発生室)のインクを加圧する圧力発生手段(アクチュエータ手段)として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或いは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のものなどを用いることができる。
【0025】
また、キャリッジ23の走査方向一方側の非印字領域には、図2に示すように、記録ヘッド24のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復装置121を配置している。この維持回復装置121は、5個の記録ヘッド24の各ノズル面をキャピングするための5個の保湿用キャップ122k2、122k1、122c、122m、122y(色を区別しないときは「保湿用キャップ122」という。)と、1個の吸引用キャップ123と、記録ヘッド24のノズル面をワイピングするためのワイパーブレード124と、記録(画像形成)に寄与しない液滴の吐出(空吐出)を行なうための空吐出受け部材125などを備えている。
【0026】
さらに、キャリッジ23の走査方向他方側の非印字領域には、図2に示すように、5個の記録ヘッド24から記録(画像形成)に寄与しない液滴の吐出(空吐出)を行なうための空吐出受け部材126を備えている。この空吐出受け部材126には、記録ヘッド24に対応して5個の開口127k2、127k1、127c、127m、127y(色を区別しないときは「開口127」という。)を形成している。
【0027】
副走査搬送部3は、図3にも示すように、下方から給紙された用紙5を略90度搬送方向を転換させて画像形成部2に対向させて搬送するための、駆動ローラである搬送ローラ32とテンションローラである従動ローラ33間に架け渡した無端状の搬送ベルト31と、この搬送ベルト31の表面を帯電させるために高圧電源から交番電圧である高電圧が印加される帯電手段である帯電ローラ34と、搬送ベルト31を画像形成部2の対向する領域でガイドするガイド部材35と、保持部材136に回転自在に保持されて、用紙5を搬送ローラ32に対向する位置で搬送ベルト31に押し付ける加圧36A、及び、記録ヘッド24の手前で用紙5を搬送ベルト31に押し付ける先端加圧コロ36Bと、画像形成部2によって画像が形成された用紙5の上面側を押えるガイド板37と、画像が形成された用紙5を搬送ベルト31から分離するための分離爪38とを備えている。
【0028】
この副走査搬送部3の搬送ベルト31は、DCブラシレスモータを用いた副走査モータ131によって、タイミングベルト132及びタイミングローラ133を介して搬送ローラ32が回転されることで、図2の用紙搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。なお、搬送ベルト31は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な樹脂材、例えばETFEピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)との2層構造としているが、これに限るものではなく、1層構造あるいは3層以上の構造でも良い。
【0029】
また、従動ローラ33と帯電ローラ34との間に、図示しないが、搬送ベルト31の表面に付着した紙粉等を除去するためのクリーニング手段(ここではマイラを用いている。)と、搬送ベルト31表面の電荷を除去するための除電ブラシとを備えている。
【0030】
さらに、搬送ローラ32の軸32aには高分解能のコードホール137を取り付け、このコードホイール137に形成したスリット137aを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ138を設けて、これらのコードホイール137とエンコーダセンサ138によってロータリエンコーダを構成している。
【0031】
給紙部4は、装置本体1の前面側から抜き差し可能で、多数枚の用紙5を積載して収納する給紙カセット41と、給紙カセット41内の用紙5を1枚ずつ分離して送り出すための給紙コロ42及びフリクションパッド43と、給紙された用紙5をレジストするレジストローラ(対)44を備えている。
【0032】
また、この給紙部4は、多数枚の用紙5を積載して収容するためのマルチ手差しトレイ46、このマルチ手差しトレイ46から1枚ずつ用紙5を分離して給紙するための手差しコロ47と、装置本体1の下側にオプションで装着される給紙カセットや後述する両面ユニット10から給紙される用紙5を搬送するための縦搬送コロ48を備えている。給紙コロ42、レジストローラ44、手差しコロ47、縦搬送コロ48などの副走査搬送部3へ用紙5を給送するための部材は図示しない電磁クラッチを介してHB型ステッピングモータからなる給紙モータ(駆動手段)49によって回転駆動される。
【0033】
排紙搬送部7は、副走査搬送部3の分離爪38で分離された用紙5を搬送する3個の搬送ローラ71a、71b、71c(区別しないときは「搬送ローラ71」という。)及びこれに対向する拍車72a、72b、72c(同じく「拍車72」という。)と、排紙ローラ71及び拍車72間で搬送される用紙5をガイドする下ガイド部73及び上ガイド部74と、下ガイド部73及び上ガイド部74の間から送り出される用紙5を、第1の搬送経路である反転排紙経路81を通じて反転してフェイスダウンで排紙トレイ8へ送り出すための反転ローラ対77及び反転排紙ローラ対78とを備えている。なお、下ガイド部73及び上ガイド部74の間で用紙5を搬送する搬送路を搬送路70という。
【0034】
なお、搬送路70の出口側には、排紙トレイ8に反転排紙するための第1排紙経路81、後述するストレート排紙トレイ181に排紙するための第2排紙経路82及び両面ユニット10のいずれかに対する搬送経路に切り替えるための分岐機構60を設けている。
【0035】
両面ユニット10は、送り込まれる用紙5を装置本体1の側面部から受け入れて下方に搬送する垂直両面搬送路90cを構成した垂直搬送部101aと、垂直両面搬送路90cに続いて水平方向に搬送する水平取り込み搬送路90a及びスイッチバック搬送路90bを構成した水平搬送部101bとを一体に有している。
【0036】
垂直両面搬送路90cには送り込まれた用紙5を下方に搬送する両面入口ローラ対91及び水平取り込み搬送路90aに送り出す搬送ローラ対92を備え、水平取り込み搬送路90aには5つの両面搬送ローラ対93を備え、スイッチバック搬送路90bには取り込み搬送路90aから送られる用紙5を反転して再給紙するためのリバースローラからなる両面出口ローラ94及び3個の両面搬送ローラ対95を備えている。
【0037】
また、取り込み搬送路90aからスイッチバック搬送路90bへの用紙5の搬送経路とスイッチバック搬送路90bから搬送ローラ対48への再給紙のための搬送経路とを切り替える分岐板96を揺動可能に設けている。分岐板96は、図1の実線図示のスイッチバック側位置と破線図示の再給紙側位置との間で揺動可能である。
【0038】
この両面ユニット10から送り出された用紙5は、前述した搬送コロ48に送り込まれてレジストローラ44に送られる。
【0039】
そして、上述した給紙部4の給紙カセット41、手差し給紙トレイ46、両面ユニット10から給紙された用紙5がレジストローラ44で搬送されるとき、副走査搬送部3の搬送ローラ32及び押えコロ36間とレジストローラ44との間で、用紙5にループ(弛み)を形成して用紙5に対するバックテンションなどを防止するため、図1及び図3に示すように、ガイド部111に対向して開閉ガイド板110を揺動可能に設けている。また、この開閉ガイド版110を揺動させるために開閉ガイド板ソレノイド113を配置している。
【0040】
この開閉ガイド板110は、レジストローラ44から用紙5を副走査搬送部3に送り出すときには、図示の状態からガイド部111方向に揺動して用紙5を案内し、用紙5が副走査搬送部3の達したタイミングで図示の状態に復帰してループを形成可能な状態にする。
【0041】
さらに、この画像形成装置においては、1枚手差し給紙を行なうために、図1にも示すように、装置本体1の一側部側に、1枚手差し給紙トレイ141を装置本体1に対して開閉可能(開倒可能)に設け、1枚手差しを行なうときには1枚手差し給紙トレイ141を仮想線図示の位置に開倒する。この1枚手差し給紙トレイ141からの手差し給紙される用紙5は、開閉ガイド板110の上面でガイドされてそのまま副走査搬送部3の搬送ローラ32と加圧コロ36Aとの間に直線的に差し込むことができる。
【0042】
一方、画像形成が行われた用紙5をフェイスアップでストレートに排紙するため、装置本体1の他側部側にストレート排紙トレイ181を開閉可能(開倒可能)に設けている。このストレート排紙トレイ181を開く(開倒)ことで、排紙搬送部7に下ガイド部73及び上ガイド部74から送り出される用紙5を直線的にストレート排紙トレイ181に排紙するための第2の排紙経路であるストレート排紙経路82が形成される。
【0043】
これにより、例えばOHP、厚手の用紙など曲線搬送が難しい用紙を使用するときには1枚手差し給紙トレイ141から1枚手差し給紙を行いストレート排紙トレイ181まで直線的に用紙5を搬送することができるようになる。勿論、普通紙などの通常の用紙であっても1枚手差し給紙トレイ141から給紙し、ストレート排紙トレイ181に直線的に排紙することはできる。
【0044】
なお、図4を参照して画像形成部2までの各種センサの配置について説明しておく。用紙5を検知するために、レジストローラ44の上流側には搬送レジストセンサ201を、搬送ローラ32と加圧コロ36Aとの手前側には印字部入口センサ202を、先端加圧コロ36Bの下流側(画像形成部2の入口)には画像書き出し位置をレジストするための画像レジストセンサ203を、画像形成部2の出口(搬送ローラ71aの手前側)には印字部出口センサ204を、縦搬送ローラ48の上流側には電磁クラッチオープンセンサ205をそれぞれ配置している。また、1枚手差し給紙トレイ141上に用紙5がセットされたことを検知するための手差し紙有無センサ207を配置している。
【0045】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図5のブロック図を参照して説明する。
この制御部300は、CPU301と、CPU301が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM302と、画像データ等を一時格納するRAM303と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ(NVRAM)304と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC305とを含む、この装置全体の制御を司る主制御部310を備えている。
【0046】
また、この制御部300は、ホスト側と主制御部310との間に介在して、データ、信号の送受を行なうための外部I/F311と、記録ヘッド24を駆動制御するためのヘッドドライバを含むヘッド駆動制御部312と、キャリッジ23を移動走査する主走査モータ27を駆動するための主走査駆動部(モータドライバ)313と、副走査モータ131を駆動するための副走査駆動部314と、給紙モータ49を駆動するための給紙駆動部315と、排紙部7の各ローラを駆動する排紙モータ79を駆動するための排紙駆動部316と、両面ユニット10の各ローラを駆動する両面再給紙モータ99を駆動するための両面駆動部317と、維持回復機構121を駆動する維持回復モータ129を駆動するための回復系駆動部318と、帯電ベルト34にACバイアスを供給するACバイアス供給部319とを備えている。
【0047】
さらに、制御部300は、前述した開閉ガイド板ソレノイド113、シャッタソレノイド150を含む各種のソレノイド(SOL)類321を駆動するソレノイド類駆動部(ドライバ)322と、給紙関係の電磁クラック類323などを駆動するクラッチ駆動部324と、画像読取部11を制御するスキャナ制御部325とを備えている。
【0048】
また、主制御部に310は、搬送ベルト31の周囲の温度及び湿度(環境条件)を検出する環境センサ234の検出信号を入力する。なお、主制御部310には、その他の図示しない各種センサの検出信号も入力されるが図示を省略している。また、主制御部310は、装置本体1に設けたテンキー、プリントスタートキーなどの各種キー及び各種表示器を含む操作/表示部327との間で必要なキー入力の取り込み、表示情報の出力を行なう。
【0049】
さらに、この主制御部310には、前述したコードホイール137とフォトセンサ(エンコーダセンサ)138によって構成されるロータリエンコーダ402からの出力信号(パルス)とが入力される。主制御部310は、この出力信号に基づいて副走査駆動部314を介して副走査モータ131を駆動制御することで搬送ローラ32を介して搬送ベルト31を移動させる。
【0050】
このように構成した画像形成装置における画像形成動作について簡単に説明すると、ACバイアス供給部319から帯電ローラ34に交番電圧である正負極の矩形波の高電圧を印加することによって、帯電ローラ34は搬送ベルト31の絶縁層(表層)に当接しているので、搬送ベルト31の表層には、正と負の電荷が搬送ベルト31の搬送方向に対して交互に帯状に印加され、搬送ベルト31上に所定の帯電幅で帯電が行われて不平等電界が生成される。
【0051】
そこで、給紙部4、手差し給紙部46、両面ユニット10、1枚手差し給紙トレイ141などから用紙5が給紙されて搬送ローラ32と加圧コロ36Aとの間の、正負極の電荷が形成されることによって不平等電界が発生している搬送ベルト31上へと送り込まれると、用紙5は電界の向きにならって瞬時に分極し、静電吸着力で搬送ベルト31上に吸着され、搬送ベルト31の移動に伴って搬送される。
【0052】
そして、この搬送ベルト31で用紙5を間歇的に搬送しながら、用紙5上に印刷データに応じて記録ヘッド24から記録液の液滴を吐出して画像を形成(印刷)し、画像形成が行なわれた用紙5の先端側を分離爪38で搬送ベルト31から分離して排紙搬送部7によって、適宜、排紙トレイ8、ストレート排紙トレイ181に排紙し、あるいは両面ユニット10に送り込んで他面に画像形成を行なった後排紙する。
【0053】
そこで、この画像形成装置における本発明の第1実施形態について図6を参照して説明する。
図6(a)に示すように給紙モータ49をオン(ON)状態にし、同図(b)に示すように手差し給紙クラッチをオン状態にすることで、手差しコロ47が回転してマルチ手差しトレイ46から1枚の用紙5が分離されて給紙される。そして、同図(c)に示すように搬送レジストセンサ201が用紙5を検知してから所要の時間経過後に給紙モータ49をオフ(OFF)状態にし、その後所定時間Aが経過したときに同図(d)に示すように搬送レジストクラッチをオン状態にするとともに、給紙モータ49をオン状態して、搬送ベルト31への用紙5の送り込みを開始する。
【0054】
その後、同図(e)に示すように印字部入口センサ202が用紙5を検知(オン)してから給紙モータ49をオフ状態にして用紙5の送り込みを停止して待機する。そして、所定の待機時間Cが経過した後、給紙モータ49をオン状態にして用紙5の送り込みを開始するとともに同図(f)に示すように副走査モータ131を駆動(オン)して搬送ベルト31による吸着された用紙5の搬送を開始する。
【0055】
また、連続印刷の場合には、1枚目の印字終了前(後端が搬送レジストセンサ201で検知(オフ)したときをトリガ)に手差し給紙クラッチをオン状態にして2枚目を手差しトレイ46から給紙し、搬送レジストセンサ201が用紙5を検知してから所要の時間経過後に給紙モータ49をオフ(OFF)状態にし、2枚目の再スタートを待つ(所定時間Bの間)。
【0056】
このように、ここでは、マルチ手差しトレイ46から手差し給紙を行なう場合、搬送ベルト31で用紙5を静電吸着して用紙5の搬送を開始するとき、用紙5が搬送ベルト31に送り込まれてから所定時間Cの間、用紙5の搬送開始を待機するようにしている。ここで、所定時間Cは少なくとも用紙5の先端部側が搬送ベルト31側に向かう状態になるまでの時間、より好ましくは用紙5の先端部側が搬送ベルト31側に向かい中央部が搬送ベルト31から離れるカール状態になるまでの時間である。
【0057】
すなわち、手差し給紙トレイ46から給紙する場合、給紙する用紙5は搬送ベルト31に吸着される側の面と反対側の面が手差しコロ47などで扱かれる状態で搬送される結果、図7に拡大して示すように、搬送ベルト31に対して用紙5の先端部5a側(及び後端部側5b)が搬送ベルト31から離れ、中央部が搬送ベルト31に接するようにカールした状態(このようなカール状態を以下「逆カール状態」という。)になる。特に、上述した図6に示すようなタイミングであると、連続印刷の場合の2枚目は逆カール状態に保持されて再スタートを待つために、逆カール状態がより強くなる。
【0058】
このように用紙5が逆カール状態になった場合、用紙5の先端部が搬送ベルト31の表面から浮き上がって前述したような静電吸着力が発生しなかったり、発生しても弱く用紙5が搬送ベルト31に密着しなくなったりする。このような状態のまま用紙5を印字のために搬送する(記録領域への搬送を開始する)と、用紙5の先端部が記録ヘッド24のノズル面に接触して擦ったり、画像が擦られたりして、品質の高い画像を形成することができなくなる。
【0059】
そこで、この画像形成装置においては、上述したように、搬送ベルト31で用紙5を静電吸着して用紙5の記録手段による記録領域への搬送を開始するとき、用紙5が搬送ベルト31に送り込まれてから少なくとも用紙5の先端部側が搬送ベルト31側に向かう状態になるまで、例えば用紙の先端部側が搬送ベルト31側に向かい中央部が搬送ベルト31から離れるようにカールした状態(このようなカール状態を以下「順カール状態」という。)になるまで、用紙5の搬送開始を待機する。なお、記録手段による記録領域とは、記録ヘッド24などの記録手段によって液滴を吐出して用紙5に画像を形成する領域を意味する。
【0060】
これによって、逆カール状態にあった用紙が順カール状態になって用紙5の先端部が搬送ベルト31の表面から浮き上がらず、十分な静電吸着力が発生して用紙5が搬送ベルト31に密着した状態になり、用紙5を印字のために搬送しても、用紙5の先端部が記録ヘッド24のノズル面を擦ったり、画像が擦られたりすることがなくなり、安定した用紙搬送を行なうことができ、品質の高い画像を形成することができるようになる。
【0061】
この図6で説明したタイミングチャートにおいては、用紙を給紙する給紙手段(マルチ手差しトレイ46)から搬送ベルト31に至る給紙経路が、用紙に対して用紙の先端部側が搬送ベルト側から離れ中央部が搬送ベルトに向う方向のカール状態を生じさせる経路であるが、連続給紙時、2枚目の給紙は、前述したように1枚目の印字終了前(後端が搬送レジストセンサ201で検知(オフ)したときをトリガ)に行い、搬送レジストセンサ201が用紙5を検知してから所要の時間経過後に給紙モータ49をオフ(OFF)状態にし、2枚目の再スタートを待つ(所定時間Bの間)ようにしている。
【0062】
そのため、2枚目以降の用紙5は、逆カール状態になるように保持された状態で、給紙経路内で所定時間Bの間待機していることになり、1枚目の場合の所定時間Aより長い間(A<B)逆カール状態に保持されるので、1枚目の場合よりも、より強い逆カール状態になる。
【0063】
これを避けるためには、給紙手段であるマルチ手差しトレイ46から給紙された用紙5を搬送ベルト31に送り込む動作を開始するまで停止している時間が各用紙で略同じになる、つまり、図6の2枚目の再スタート待ち時間Bが1枚目の所定時間Aと同じになるように、手差し給紙トレイ46からの給紙タイミングを遅らせる。このようにすれば、各用紙で逆カール状態を生じさせる保持時間を短くすることはできる。
【0064】
次に、上述した給紙制御における用紙の先端停止位置の異なる例について図8ないし図11を参照して説明する。
先ず、図8に示す第1例は、用紙5の先端部5aを印字部入口センサ202で検知した後加圧コロ36Aの手前で停止させ、用紙5の先端部5aが搬送ベルト31に向う状態になるまで、若しくは順カール状態になるまでの所定時間待機する例である。
【0065】
図9に示す第2例は、用紙5の先端部5aが加圧コロ36Aと搬送ベルト31との間に挟持される位置まで用紙5を送って停止させ、用紙5の先端部5aが搬送ベルト31に向う状態になるまで、若しくは順カール状態になるまでの所定時間待機する例である。つまり、搬送ベルト31を架け渡した搬送ローラ32に対向して用紙5を搬送ベルト側に押し付ける入口加圧コロである加圧コロ36Aを備え、この入口加圧コロ36Aと搬送ベルト31との間に用紙5の先端部5aが挟まれた状態で待機させる例である。
【0066】
この場合、用紙5をレジストローラ44の回転だけで加圧コロ36Aと搬送ベルト31との間に挟持させることはできないので、用紙5の先端部5aが加圧コロ36Aと搬送ベルト31との間に挟持される状態になる移動量だけ副走査モータ131を駆動して搬送ベルト31を駆動する。
【0067】
このように、加圧コロ36Aと搬送ベルト31との間に用紙5の先端部5aを挟持した状態で待機させることによって、より確実に用紙5を先端部5aが搬送ベルト31に向う状態若しくは順カール状態にすることができる。
【0068】
図10に示す第3例は、用紙5の先端部5aが先端加圧コロ36Bと搬送ベルト31との間に挟持される位置まで用紙5を送って停止させ、用紙5の先端部5aが搬送ベルト31に向う状態になるまで、若しくは順カール状態になるまでの所定時間待機する例である。つまり、用紙5を搬送ベルト31側に押し付ける加圧コロである先端加圧コロ36Bを備え、この先端加圧コロ36Bと搬送ベルト31との間に用紙5の先端部5aが挟まれた状態で待機させる例である。
【0069】
この場合も、用紙5をレジストローラ44の回転だけで先端加圧コロ36Bと搬送ベルト31との間に挟持させることはできないので、用紙5の先端部5aが先端加圧コロ36Bと搬送ベルト31との間に挟持される状態になる移動量だけ副走査モータ131を駆動して搬送ベルト31を駆動する。
【0070】
このように、先端加圧コロ36Bと搬送ベルト31との間に用紙5の先端部5aを挟持した状態で待機させることによって、より確実に、しかも早期に(所定時間を短く)用紙5を先端部5aが搬送ベルト31に向う状態、若しくは順カール状態にすることができる。
【0071】
図11に示す第4例は、上記第1例より手前側で開閉ガイド板110を矢示方向に搬送ベルト31側に揺動させて用紙5の先端部5a側を搬送ベルト31側に向ける(あるいは押し付ける)ようにして停止させた状態で待機させる例である。このように開閉ガイド板110で押し付けるようにしても、先端部5aがフリーな状態で待機させる場合よりも、より早期に、確実に、用紙5の先端部5aが搬送ベルト31に向う状態、若しくは順カール状態にすることができる。
【0072】
なお、用紙5を停止させる位置は少なくとも帯電ローラ34の下流側で搬送ベルト31に電荷が印加された領域であることが好ましく、これにより、搬送ベルト31に先端部5aが向う状態になった、若しくは、順カール状態になった用紙5を搬送ベルト31に確実に静電吸着することができる。
【0073】
次に、本発明の第2実施形態について図12を参照して説明する。なお、同図は同実施形態における制御部が行なう給紙搬送制御の一例を示すフロー図である。
この実施形態では、用紙5を給紙して先端加圧コロ36Bと搬送ベルト31とに先端部5aが挟まされた状態にする。そして、環境センサ234の検出結果に基づいて環境温度及び環境湿度を検出し、低温低湿か否かを判別する。このとき、環境条件が低温低湿であれば、待機時間t1だけ用紙5を停止した後、用紙5の印字部への送り込み(記録領域への搬送)を開始し、低温低湿でなければ、待機時間t2(t2<t1)だけ用紙5を停止した後、用紙5の印字部への送り込み(記録領域への搬送)を開始する。
【0074】
つまり、低温低湿であるほど用紙5の逆カール状態が強くなる傾向にあるので、低温低湿時の待機時間t1をその他の環境条件の待機時間t2よりも長くして、順カール状態になる時間を稼ぐようにしている。なお、低温低湿とそれ以外だけでなく、その他の環境条件に応じて、待機時間を変更したり、あるいは、待機時間を設けない(待機しない)場合を設定することもできる。
【0075】
また、低温低湿環境の場合には、図13に示すように、所定の吸着力が得られるまでの時間が長くなることから、待機時間を長くすることによって、より確実に用紙を吸着して搬送することができるようになる。
【0076】
なお、ここでは、先端加圧コロ36Bと搬送ベルト31で挟まれる用紙5の先端部5a8が挟まれた状態で停止させている(前述した第3例)が、その他の第1、2、4例などの構成を採用することもできる。以下で述べる実施形態においても同様である。
【0077】
次に、本発明の第3実施形態について図14を参照して説明する。なお、同図は同実施形態における制御部が行なう給紙搬送制御の一例を示すフロー図である。
この実施形態では、用紙5を給紙して先端加圧コロ36Bと搬送ベルト31とに先端部5aが挟まされた状態にする。そして、用紙種別情報を取り込み、用紙5が厚紙か否かを判別する。このとき、用紙5が厚紙であれば、待機時間t3だけ用紙5を停止した後、用紙5の印字部への送り込み(記録領域への搬送)を開始し、厚紙でなければ、待機時間t4(t4<t3)だけ用紙5を停止した後、用紙5の印字部への送り込み(記録領域への搬送)を開始する。
【0078】
なお、用紙種別情報は、この画像形成装置の操作/表示部327から入力される用紙の種別を指定する情報、あるいは、あるいは図示しないが外部のパーソナルコンピュータ等のプリンタドライバで指定される情報のいずれであってもよい。
【0079】
つまり、用紙としては、普通紙、厚紙、OHPシート、光沢紙などの専用紙、等があるが、厚紙については普通紙などに比べると逆カール状態が強くなる傾向にあるので、用紙5が厚紙のときの待機時間t3をその他の用紙のときの待機時間t4よりも長くして、順カール状態になる時間を稼ぐようにしている。なお、厚紙とそれ以外だけでなく、その他の用紙種別に応じて、待機時間を変更したり、あるいは、待機時間を設けない(待機しない)場合を設定することもできる。
【0080】
なお、上記第2実施形態と第3実施形態とを組み合わせて、例えば低温低湿環境下で厚紙が使用される場合には待機時間を他の条件の場合よりも長くするというような制御を行うこともできる。
【0081】
次に、本発明の第4実施形態について図15を参照して説明する。なお、同図は同実施形態における制御部が行なう給紙搬送制御の一例を示すフロー図である。
この実施形態では、まず、用紙種別情報を取り込み、用紙5が厚紙か否かを判別する。このとき、用紙5が厚紙であれば、帯電手段である帯電ローラ34に印加するACバイアスの電圧値(帯電電圧)を電圧V1(例えば±2.0kV)に設定し、厚紙でなければ、帯電手段である帯電ローラ34に印加するACバイアスの電圧値(帯電電圧)を電圧V2(V2<V1、例えばV2=±1.4kV)に設定する。
【0082】
そして、第3実施形態と同様に、用紙5を給紙して先端加圧コロ36Bと搬送ベルト31とに先端部5aが挟まされた状態にし、用紙5が厚紙であれば、待機時間t3だけ用紙5を停止した後、用紙5の印字部への送り込み(記録領域への搬送)を開始し、厚紙でなければ、待機時間t4(t4<t3)だけ用紙5を停止した後、用紙5の印字部への送り込み(記録領域への搬送)を開始する。
【0083】
つまり、用紙5が厚紙である場合には、普通紙である場合に比べて、強い静電吸着力が必要となる。そこで、用紙5が厚紙である場合には、普通紙である場合に比べて、帯電電圧を高く(絶対値で)することで静電吸着力を大きくし、確実に順カール状態になるようにしている。
【0084】
なお、上記第2、第3、第4実施形態を組み合わせて、例えば低温低湿環境下で厚紙が使用される場合には待機時間を他の条件の場合よりも長くし、帯電電圧を高くするというような制御を行うこともできる。
【0085】
次に、1枚給紙トレイ141からストレート給紙で用紙5を給紙する場合について図16を参照して説明する。
搬送ベルトで用紙を搬送する構成を採用した場合、用紙を搬送する搬送ベルトを少なくとも2つのローラ間に掛け渡して(掛け回して)支持し、記録ヘッドによる印写領域(記録領域)に対応して搬送ベルトの裏面側に搬送ベルトをガイドするガイド部材を設け、このガイド部材の上面は搬送ベルトを支持する2つのローラの接線よりも記録ヘッド側に突出しているように構成することで、記録ヘッドに対向する領域での搬送ベルトの平面を確保することが好ましい。
【0086】
そこで、前述した画像形成装置においても、用紙を搬送する搬送ベルト31を2つのローラ32、33間に掛け渡して支持し、記録ヘッド24による印写領域(記録領域)に対応して搬送ベルト31の裏面側に搬送ベルト31をガイドするガイド部材35を設け、このガイド部材35の上面は搬送ベルト31を支持する2つのローラ32、33の接線よりも記録ヘッド側に突出しているように構成している。
【0087】
その結果、図16にも示すように、搬送ローラ32の外周面からガイド部材35に至る領域では、搬送ベルト31には下流側に傾斜した領域32aが生じることになる。そのため、ストレート給紙を行った場合でも、同図に示すように、用紙5の先端部5aが傾斜領域32aに沿って上方に浮き上がった状態(或いはカールした状態)になり、前述した例と同様に搬送ベルト31に確実に吸着されないことが生じる。
【0088】
そこで、この場合にも、図17に示すように、前述した第1実施形態の第4例と同様に、例えば先端加圧コロ36Bと搬送ベルト31とで用紙5の先端部5aを挟んだ状態で待機して、順カール状態になった後に、記録領域への用紙5の搬送を開始することによって、上述した不都合を解消することができる。この場合、前述した第2ないし第4実施形態のような構成も併せて適用することができる。
【0089】
また、上記実施形態においては、本発明をマルチファンクション(MFP)の画像形成装置に適用した例で説明したが、プリンタやファクシミリ装置などの他の画像形成装置にも同様に適用することができる。また、インク以外の記録液を使用する画像形成装置にも適用することができる。さらに、画像形成装置における用紙搬送装置だけでなく、その他の用紙搬送装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0090】
【図1】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図2】同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図である。
【図3】同じく一部透過状態で示す側面説明図である。
【図4】搬送ベルトに対する用紙搬送経路の説明に供する模式的説明図である。
【図5】同じく制御部の概要を説明するブロック図である。
【図6】同画像形成装置に適用した本発明の第1実施形態の説明に供するタイミングチャートである。
【図7】同実施形態の説明に供する用紙先端部が搬送ベルトから浮き上がった状態の説明図である。
【図8】同実施形態の用紙先端部の停止位置の第1例の説明に供する説明図である。
【図9】同実施形態の用紙先端部の停止位置の第2例の説明に供する説明図である。
【図10】同実施形態の用紙先端部の停止位置の第3例の説明に供する説明図である。
【図11】同実施形態の用紙先端部の停止位置の第4例の説明に供する説明図である。
【図12】同画像形成装置に適用した本発明の第2実施形態の説明に供するフロー図である。
【図13】環境温度と吸着力及び時間の関係の一例を示す説明図である。
【図14】同画像形成装置に適用した本発明の第3実施形態の説明に供するフロー図である。
【図15】同画像形成装置に適用した本発明の第4実施形態の説明に供するフロー図である。
【図16】同画像形成装置に適用した本発明の第5実施形態の説明に供するストレート給紙の場合の用紙先端部の浮き上がりを説明する説明図である。
【図17】同じく同実施形態の説明に供する説明図である。
【符号の説明】
【0091】
1…装置本体
2…画像形成部
3…副走査搬送部
4…給紙部
5…用紙(被記録媒体)
7…排紙搬送部
8…排紙トレイ
11…画像読取部
23…キャリッジ
24…記録ヘッド
31…搬送ベルト
32…搬送ローラ
36A…加圧コロ(入口加圧コロ)
36B…先端加圧コロ
41…給紙コロ
44…レジストローラ
46…マルチ手差しトレイ
47…給紙コロ
49…給紙モータ
131…副走査モータ
234…環境センサ




 

 


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