画像形成装置
【課題】副走査と排紙を別駆動としたときに搬送ベルトによる用紙の保持力が低下する場合に用紙の位置ずれが生じて画像品質が低下し、両面印刷を行うときに用紙の反りによって確実に保持できなくなる。
【解決手段】用紙５の後端部分５ｅが搬送ベルト３１に静電吸着されるときの搬送ベルト３１の帯電電位が相対的に高くなるように帯電ローラ３４に電圧を印加する手段を備え、加圧コロ３６Ａと搬送ベルト３１のニップ部と帯電ローラ３４との間の距離が、搬送ベルト３１に帯電電位が相対的に高くなるように電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙５Ａの後端部分５ｅとこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分５ｆでは搬送ベルト３１に相対的に高い帯電電位が印加される関係に設定されている。
【解決手段】用紙５の後端部分５ｅが搬送ベルト３１に静電吸着されるときの搬送ベルト３１の帯電電位が相対的に高くなるように帯電ローラ３４に電圧を印加する手段を備え、加圧コロ３６Ａと搬送ベルト３１のニップ部と帯電ローラ３４との間の距離が、搬送ベルト３１に帯電電位が相対的に高くなるように電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙５Ａの後端部分５ｅとこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分５ｆでは搬送ベルト３１に相対的に高い帯電電位が印加される関係に設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドと用紙を静電吸着して搬送する搬送ベルトを備える両面印刷可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体にインクを着弾させて画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。
【０００４】
このような画像形成装置において、例えば、特許文献１に記載されているように、用紙に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、用紙を記録ヘッドに対向して搬送する少なくとも２つのローラ間に掛け回された搬送ベルトと、搬送ベルトを掛け回したローラの内の用紙搬送方向上流側のローラに対向して用紙を搬送ベルト側に加圧する加圧部材と、搬送ベルトに従動して回転して搬送ベルトを帯電させる帯電ローラ部材と、画像が形成された用紙を搬送する搬送ベルトの用紙搬送方向下流側で用紙を排紙のために搬送する排紙搬送手段と、記録ヘッドで一面に画像が形成された用紙を反転して再度給紙する両面給紙手段などを備えて構成されるものが知られている。
【特許文献１】特開２００７−０４５５９６号公報
【特許文献２】特開２００７−１７５９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、シリアル型画像形成装置では、用紙を搬送ベルトで間歇的に搬送することから、搬送ベルトの用紙搬送方向下流側に配置された排紙搬送手段についても、搬送ベルトによる用紙の間歇的搬送に同期させて、間歇的に駆動することが好ましい。この場合、搬送ベルトの間歇送り量よりも排紙搬送手段による間歇送り量が少ないか、あるいは、搬送ベルトの間歇送り量よりも排紙搬送手段による間歇送り量が同じであると、搬送ベルトから送り出される用紙に撓みが生じてジャムなどが発生し、あるいは、搬送ベルトか用紙が浮き上がって静電吸着力が消失し、画像形成位置が乱れることから、搬送ベルトの間歇送り量よりも排紙搬送手段による間歇送り量を多くする。
【０００６】
ところが、このような構成で搬送ベルトと排紙搬送手段とを駆動した場合、用紙が搬送ローラと加圧部材とのニップ部を抜けて搬送ベルトによる静電吸着力のみで保持される状態になったとき、排紙搬送手段による用紙の引張り力が優ると、記録ヘッドに対して用紙を正確に間歇送りすることができなくなって、画像が乱れ、画質が低下するという課題がある。
【０００７】
また、両面印刷を行う場合、一面に画像が形成された用紙は液滴が乾燥することによって反りが発生し、両面給紙時に用紙が搬送ベルトに確実に吸着されないおそれがある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、用紙の搬送ベルトに対する保持力が低下する場合でも搬送ベルトによって用紙を確実に吸着保持して用紙の送り精度を維持し、画像品質の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、
用紙に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、
前記用紙を前記記録ヘッドに対向して搬送する少なくとも２つのローラ間に掛け回された搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを掛け回したローラの内の用紙搬送方向上流側のローラに対向して前記用紙を前記搬送ベルト側に加圧する加圧部材と、
前記搬送ベルトに従動して回転して前記搬送ベルトを帯電させる帯電ローラ部材と、
前記搬送ベルトの用紙搬送方向下流側に配置され、前記搬送ベルトとは独立して、かつ同期して間欠的に駆動されて、前記用紙を排紙方向に搬送する排紙搬送手段と、
前記記録ヘッドで一面に画像が形成された前記用紙を反転して再度給紙する両面給紙手段と、
前記用紙の後端部分が前記搬送ベルトに静電吸着されるときの前記搬送ベルトの帯電電位が相対的に高くなるように前記帯電ローラ部材に電圧を印加する手段と、を備え、
前記加圧部材と前記搬送ベルトのニップ部と前記帯電ローラ部材との間の距離が、前記搬送ベルトに帯電電位が相対的に高くなるように電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では前記搬送ベルトに相対的に高い帯電電位が印加される関係に設定されている
構成とした。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、
用紙に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、
前記用紙を前記記録ヘッドに対向して搬送する少なくとも２つのローラ間に掛け回された搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを掛け回したローラの内の用紙搬送方向上流側のローラに対向して前記用紙を前記搬送ベルト側に加圧する加圧部材と、
前記搬送ベルトに従動して回転して前記搬送ベルトを帯電させる帯電ローラ部材と、
前記搬送ベルトの用紙搬送方向下流側に配置され、前記搬送ベルトとは独立して、かつ同期して間欠的に駆動されて、前記用紙を排紙方向に搬送する排紙搬送手段と、
前記記録ヘッドで一面に画像が形成された前記用紙を反転して再度給紙する両面給紙手段と、
前記用紙の後端部分が前記搬送ベルトに静電吸着されるときの前記搬送ベルトの帯電周期長が相対的に長くように前記帯電ローラ部材に交番電圧を印加する手段と、を備え、
前記加圧部材と前記搬送ベルトのニップ部と前記帯電ローラ部材との間の距離が、前記搬送ベルトの帯電周期長が相対的に長くなるように交番電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では前記搬送ベルトに帯電周期長が相対的に長くなる交番電圧が印加される関係に設定されている
構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置によれば、加圧部材と搬送ベルトのニップ部と帯電ローラ部材との間の距離が、搬送ベルトに帯電電位が相対的に高くなるように電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では搬送ベルトに相対的に高い帯電電位が印加される関係に設定されているので、用紙の後端が加圧部材と搬送ベルトのニップ部を抜けたときの搬送ベルトによる吸着保持力が高くなり、しかも、両面印刷時には用紙先端部分を吸着するときの吸着保持力が高くなるので、用紙を確実に吸着保持して用紙の送り精度を維持し、画像品質の低下を防止することができる。
【００１２】
本発明に係る画像形成装置によれば、加圧部材と搬送ベルトのニップ部と帯電ローラ部材との間の距離が、搬送ベルトの帯電周期長が相対的に長くなるように交番電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では搬送ベルトに帯電周期長が相対的に長くなる交番電圧が印加される関係に設定されているので、用紙の後端が加圧部材と搬送ベルトのニップ部を抜けたときの搬送ベルトによる吸着保持力が高くなり、しかも、両面印刷時には用紙先端部分を吸着するときの吸着保持力が高くなるので、用紙を確実に吸着保持して用紙の送り精度を維持し、画像品質の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。本発明に係る画像形成装置の一例の概要について図１ないし図４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は両面印刷における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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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及び図示しないガイドレールでキャリッジ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。
【００１７】
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）に送りながら画像形成手段である記録ヘッド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。
【００１８】
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個の液体吐出ヘッド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個の液体吐出ヘッド（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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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個の保湿用を兼ねた吸引用キャップ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。
【００２２】
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。
【００２３】
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プラテンガイド部材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に押し付ける加圧コロ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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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手差しトレイ４６及び手差しトレイ４６から１枚ずつ用紙５を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ローラ対４８を備えている。給紙コロ４２、レジストローラ対４４、手差しコロ４７、縦搬送ローラ対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。
【００２９】
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。
【００３０】
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第３搬送経路８３に切り替えるための分岐機構６０を設けている。また、この第３搬送径路８３を挟んで第１面に画像形成が終了した用紙を両面ユニット１０に送り込むために、両面中継ローラ対８４、８５を設けている。
【００３１】
両面ユニット１０は、送り込まれる用紙５を待機搬送路１０１ａ及びスイッチバック搬送路１０１ｂを有し、待機搬送路１０１ａには入口側から両面搬送ローラ対９１〜９６が配置され、スイッチバック搬送路１０１ｂには反転ローラ９７、９８が配置され、スイッチバック搬送路１０１ｂから装置本体１に搬送ローラ対４８に第２面印刷のために用紙を送り出す両面出口ローラ９９を備えるとともに、待機搬送路１０１ａからスイッチバック搬送路１０１ｂへの用紙５の搬送経路とスイッチバック搬送路１０１ｂから縦搬送ローラ対４８への再給紙のための搬送経路とを切り替える分岐板１００を揺動可能に設けている。分岐板１０１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。
【００３２】
この両面ユニット１０から送り出された用紙５は、前述した縦搬送ローラ対４８に送り込まれてレジストローラ対４４に送られる。
【００３３】
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がレジストローラ対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対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、開閉ガイド板１１０を揺動可能に設けている。
【００３４】
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、図示の状態から図１の矢示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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
なお、図４を参照して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、レジストローラ対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、排紙搬送部７の出口側には分岐センサ２０５を、排紙ローラ対７８の手前側には排紙センサ２０６を、両面ユニット１０の両面搬送ローラ対９１の部分には両面入口縦搬送センサ２０７を、搬送ローラ対９６の手前側に待機センサ２０８を、分岐板１００の部分には反転センサ２０９を、両面出口ローラ対９９の下流側には両面出口縦搬送センサ２１０を、縦搬送ローラ対４８の上流側には電磁クラッチオープンセンサ２１１を、それぞれ配置している。
【００３９】
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本発明に係る制御手段を兼ねた主制御部３１０を備えている。
【００４０】
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印刷制御部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１７９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１９９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。
【００４１】
さらに、制御部３００は、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。
【００４２】
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）を検出する温湿度センサ２３４の検出信号を入力する。なお、主制御部３１０には、上述した図４で説明したような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。
【００４３】
さらに、この主制御部３１０には、キャリッジ２３の移動量を検出する主走査方向に配置されたエンコーダスケールと、このエンコーダスケールのスリットを検出するフォトセンサ（エンコーダセンサ）とで構成されるリニアエンコーダ４０１からの出力信号（検出パルス）が入力される。制御部３１０は、この出力信号に基づいて主走査駆動部３１３を介して主走査モータ２７を駆動制御してキャリッジ２３を所定の方向に所定の移動量で移動させる。
【００４４】
また、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）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。
【００４５】
次に、この画像形成装置における用紙の間歇送り動作について図６をも参照して説明する。なお、図６は副走査モータ１３１及び排紙モータ７９の駆動タイミングを説明する説明図である。
この画像形成装置においては、図６（ａ）に示すように、副走査モータ１３１を間欠的に駆動することによって搬送ベルト３１で用紙５を間歇的に搬送し、記録ヘッド２４から液滴を吐出して画像を形成する。そして、搬送ベルト３１から分離爪３９で分離された用紙５は排紙搬送部７に送り込まれる。この排紙搬送部７の排紙モータ７９も、同図（ｂ）に示すように、副走査モータ１３１に同期して間欠的に駆動され、送り込まれた用紙５を排紙のために間欠的に搬送する。
【００４６】
ここで、排紙モータ７９の１回の駆動期間（ＯＮ時間）の駆動終了タイミング、即ち排紙搬送部７によって用紙５を送っている時間の終了タイミングを、副走査モータ１３１の１回の駆動期間（ＯＮ時間）の駆動終了タイミング、即ち搬送ベルト３１によって用紙５を送っている時間の終了タイミングに対して遅延時間ｔだけ遅延させる。これにより、用紙５は排紙搬送部７に引っ張られる状態で副走査搬送部３の搬送ベルト３１によって間歇的に搬送され、用紙５の平面性が維持され、また排紙搬送部７との間での用紙５の撓みなどが防止される。
【００４７】
次に、この画像形成装置における搬送ベルト３１に対する帯電制御の概要について図７ないし９をも参照して説明する。
まず、搬送ベルト３１に対する帯電制御に係わる部分について図７を参照して説明する。前述したように搬送ベルト３１を駆動する搬送ローラ３２の端部に設けたエンコーダホイール１３７及びエンコーダセンサ１３８からなるロータリエンコーダ４０２によって回転量を検出して、この検出した回転量に応じて副走査駆動部３１４によって副走査モータ１３１を駆動制御するとともに、帯電ローラ３４に高圧（ＡＣバイアス）を印加するＡＣバイアス供給部（高圧電源）３１９の出力を制御する。
【００４８】
このＡＣバイアス供給部３１９によって、帯電ローラ３４に印加する正負極の印加電圧の周期（印加時間）を制御し、同時に主制御部３１０によって、搬送ベルト３１の駆動を制御することで、搬送ベルト３１上に所定の帯電周期長で正負極の電荷を印加することができる。ここで、「帯電周期長」とは、図７にも示すように正負極の印加電圧の１周期当りの搬送方向の幅（距離）であり、帯電幅とは各極性自体の搬送方向の幅（距離）である。
【００４９】
ここで、前述したように、印刷を開始するとき、搬送ローラ３２を副走査モータ１３１で回転駆動して搬送ベルト３１を図１で反時計周りに回転させ、同時にＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して正負極の方形波を印加する。これによって、帯電ローラ３４は搬送ベルト３１の絶縁層に当接しているので、搬送ベルト３１の絶縁層に、図７に示すように、正極性の電荷と負極性の電荷が搬送ベルト３１の搬送方向に対して交互に印加され（帯状の正極性の帯電領域５０１と負極性の帯電領域５０２が交互に形成され）、図７に示すように搬送ベルト３１上に不平等電界が生成される。
【００５０】
そして、用紙５は、その絶縁層に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へと送り込まれる。搬送ベルト３１上の不平等電界の上に送られた用紙５は電界の向きに沿って瞬時に分極する。不平等電界により用紙の搬送ベルト面側の搬送ベルトと引力をなす電荷は密となり、その反対側の用紙表面に現れる搬送ベルト３１と斥力をなす電荷は疎となる。この電荷の差により用紙５は搬送ベルト３１に瞬時に吸着する。また、用紙５は有限な抵抗を持っているので、これと同時に用紙５の吸着面およびその反対側には真電荷が誘起される。
【００５１】
この用紙５の吸着面側に誘起された正負の真電荷は搬送ベルト３１上に印加された電荷と引き合うことで安定して吸着力をなしている。また、用紙５の吸着面側と反対側の表面に誘起された真電荷は、用紙５は表面抵抗率が１０７Ω／□〜１０１３Ω／□という有限な抵抗値を持っているため、電荷が移動でき、時間の経過とともに隣り合う正負極の電荷が引き合い移動することで中和されながら減少する。
【００５２】
この結果、搬送ベルト３１上の電荷は用紙５の吸着面側に誘起された真電荷とつり合いがとれ電界が閉じられ、用紙５の吸着面と反対側に誘起された真電荷は前述したとおり中和されて電界が閉じられる。また、搬送ベルト３１面に印加された電荷と搬送ベルト３１の電荷と疎力をなす電荷が用紙５表面上から減少するため用紙５の搬送ベルト３１への吸着力は時間とともに増加していく。
【００５３】
この吸着力と帯電電圧、帯電周期長とは相関関係があり、帯電電圧が高くなるほど吸着力は高くなり、また、帯電周期長が長くなるほど吸着力が高くなる。
【００５４】
そこで、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。
【００５５】
次に、制御部３１０が実行する帯電制御の一例について図１０に示すフロー図を参照して説明する。
この帯電制御処理では、印刷のための給紙を開始すると、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して予め定めた帯電周期長（例えば１２ｍｍ）で搬送ベルト３１が帯電されるように予め定めた電圧Ｖ１の交番電圧を印加する。そして、搬送レジストセンサ２０１をチェックし、搬送レジストセンサ２０１がＯＦＦ（用紙５の後端がセンサ２０１による検知位置を通過）したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）に高くする。
【００５６】
そして、両面印刷であれば、印字部入口センサ２０２が用紙先端を検知したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ１に戻す。
【００５７】
ここで、図１１に示すように、加圧コロ３６Ａと搬送ベルト３１のニップ部と帯電ローラ３４による搬送ベルト３１に対する帯電位置との間には距離Ｌがあり、帯電ローラ３４によって電圧Ｖ２が印加される搬送ベルト３１の位置がニップ部に移動するまでの時間を、用紙５の後端部分がニップ部に移動するまでの時間に合うように、用紙５の送り速度、搬送レジストセンサ２０１からニップ部までの距離、ニップ部と帯電ローラ３４との距離Ｌ，搬送ベルト３１の周回速度が設定されている。
【００５８】
これによって、図１２に示すように、一面に画像を形成する用紙５Ａの所要の後端部分（後端領域：斜線を施して示す領域）５ｅが搬送ベルト３１に吸着されるとき、搬送ベルト３１の吸着力は用紙５Ａの先端部分５ｆ及び中間部分５ｃが搬送ベルト３１に吸着されるときよりも相対的に高くなる。
【００５９】
そのため、前述したように、用紙５は排紙搬送部７に引っ張られる状態で副走査搬送部３の搬送ベルト３１によって間歇的に搬送されているが、用紙５Ａの後端が加圧コロ３６Ａと搬送ベルト３１のニップ部を通過して搬送ベルト３１に吸着力のみで保持される状態になった場合でも、十分な吸着保持力で搬送ベルト３１に保持されることになり、用紙の送り精度が低下して画像が乱れることが防止される。
【００６０】
そして、この装置では、加圧コロ３６Ａと搬送ベルト３１のニップ部と帯電ローラ３４による搬送ベルト３１に対する帯電位置との間には距離Ｌは、予め定めた用紙、例えば所定の長さを有するサイズの用紙５に対し、搬送ベルト３１に帯電電位が相対的に高くなるように電圧を印加したとき、当該用紙５に対して両面印刷を行うときには、図１２に示すように、一面に印刷を行う先行用紙５Ａの後端部分５ｅとこれに続く他面に印刷を行う後行用紙５Ｂの先端部分５ｆでは搬送ベルト３１に中間部分５ｃより相対的に高い帯電電位が印加される関係に設定されている。
【００６１】
これによって、両面印刷を行うときに、一面に画像が形成されることでインクの乾燥によって用紙５に反りが発生していても、当該用紙の先端部分５ｆを吸着するときには、搬送ベルト３１の吸着力は用紙５Ｂの中間部分５ｃを吸着されるときよりも相対的に高くなるので、確実に用紙５Ｂの先端部分を搬送ベルト３１に吸着保持することができる。
【００６２】
次に、本発明の第２実施形態について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
この帯電制御処理では、印刷のための給紙を開始すると、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して帯電周期長Ｔ１（例えば８ｍｍ）で搬送ベルト３１が帯電されるように予め定めた電圧の交番電圧を印加する。そして、搬送レジストセンサ２０１をチェックし、搬送レジストセンサ２０１がＯＦＦ（用紙５の後端がセンサ２０１による検知位置を通過）したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を、搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１、Ｔ２＝例えば１２ｍｍ）で帯電されるように変更する。
【００６３】
そして、両面印刷であれば、印字部入口センサ２０２が用紙先端を検知したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ１で帯電されるように戻す。なお、ここでは、変更した帯電周期長を元にもどぢているが、変更した帯電周期長に固定するようにしてもよい。
【００６４】
つまり、この実施形態では、前述したように、静電吸着力は帯電周期長を変更することによっても変化させることができるので、帯電ローラ３４に印加する交番電圧の周期を変更して搬送ベルト３１の静電吸着力を用紙後端部分で相対的に高くするようにしている。
【００６５】
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、図１４は同実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
この帯電制御処理では、印刷のための給紙を開始すると、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して帯電周期長Ｔ３（例えば８ｍｍ）で搬送ベルト３１が帯電されるように予め定めた電圧Ｖ３の交番電圧を印加する。そして、搬送レジストセンサ２０１をチェックし、搬送レジストセンサ２０１がＯＦＦ（用紙５の後端がセンサ２０１による検知位置を通過）したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ４（Ｖ４＞Ｖ３）に高くし、搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３、Ｔ３＝例えば１２ｍｍ）で帯電されるように変更する。
【００６６】
そして、両面印刷であれば、印字部入口センサ２０２が用紙先端を検知したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ３に戻し、搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ３で帯電されるように戻す。
【００６７】
つまり、この実施形態では、前述したように、静電吸着力は帯電電位と帯電周期長を変更することによって変化させることができるので、帯電ローラ３４に印加する交番電圧の電圧及び周期を変更して搬送ベルト３１の静電吸着力を用紙後端部分で相対的に高くするようにしている。なお、上記の電圧Ｖ３、Ｖ４、帯電周期長Ｔ３、Ｔ４は前記第１、第２実施形態と同じであっても、異なってもよく、特に限定するものではない。
【００６８】
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、図１５は同実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
この帯電制御処理では、印刷のための給紙を開始すると、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して帯電周期長Ｔ３（例えば８ｍｍ）で搬送ベルト３１が帯電されるように予め定めた電圧Ｖ３の交番電圧を印加する。そして、搬送レジストセンサ２０１をチェックし、搬送レジストセンサ２０１がＯＦＦ（用紙５の後端がセンサ２０１による検知位置を通過）したときに、温湿度センサ２３４で検出した環境温度及び環境湿度が予め定めた設定値（設定温度、設定湿度）以上か否かを判別し、環境温度及び環境湿度が予め定めた設定値以上であれば、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ４（Ｖ４＞Ｖ３）に高くし、搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３、Ｔ３＝例えば１２ｍｍ）で帯電されるように変更し、設定値以上でなければ変更しない。
【００６９】
そして、両面印刷であれば、印字部入口センサ２０２が用紙先端を検知したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ３に戻し、搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ３で帯電されるように戻す（変更しなかった場合にはそのまま初期の状態が維持されている。）。
【００７０】
つまり、この実施形態では、搬送ベルトの静電吸着力が低下するのは、高温高湿環境下で顕著であることから、このような環境下の場合にだけ、帯電ローラ３４に印加する交番電圧の電圧及び周期を変更して搬送ベルト３１の静電吸着力を用紙後端部分で相対的に高くするようにしている。なお、上記の電圧Ｖ３、Ｖ４、帯電周期長Ｔ３、Ｔ４は前記第１、第２実施形態と同じであっても、異なってもよく、特に限定するものではない。また、温度及び湿度の両方で判別しているが、いずれか一方で判別してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例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】同じく同副走査搬送部の拡大説明図である。
【図４】同じく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】副走査モータと排紙モータの駆動制御を説明するタイミングチャートである。
【図７】搬送ベルトに対する帯電制御の説明に供する模式的説明図である。
【図８】搬送ベルトを帯電させたときの説明に供する説明図である。
【図９】同搬送ベルトに用紙が接触したときの説明に供する説明図である。
【図１０】制御部が行う帯電制御処理の一例の説明に供するフロー図である。
【図１１】搬送ベルトと加圧ローラのニップ部と帯電ローラによる帯電位置との距離関係の説明に供する説明図である。
【図１２】本発明による帯電制御を行った場合の先行用紙及び後行用紙の帯電領域の説明に供する説明図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
【図１４】本発明の第３実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
【図１５】本発明の第４実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００７２】
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（
７…排紙搬送部
８…排紙トレイ
１０…両面ユニット
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
３４…帯電ローラ
３６Ａ…加圧コロ（加圧部材）
４１…給紙カセット
４４…レジストローラ
３０１…主制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドと用紙を静電吸着して搬送する搬送ベルトを備える両面印刷可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体にインクを着弾させて画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。
【０００４】
このような画像形成装置において、例えば、特許文献１に記載されているように、用紙に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、用紙を記録ヘッドに対向して搬送する少なくとも２つのローラ間に掛け回された搬送ベルトと、搬送ベルトを掛け回したローラの内の用紙搬送方向上流側のローラに対向して用紙を搬送ベルト側に加圧する加圧部材と、搬送ベルトに従動して回転して搬送ベルトを帯電させる帯電ローラ部材と、画像が形成された用紙を搬送する搬送ベルトの用紙搬送方向下流側で用紙を排紙のために搬送する排紙搬送手段と、記録ヘッドで一面に画像が形成された用紙を反転して再度給紙する両面給紙手段などを備えて構成されるものが知られている。
【特許文献１】特開２００７−０４５５９６号公報
【特許文献２】特開２００７−１７５９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、シリアル型画像形成装置では、用紙を搬送ベルトで間歇的に搬送することから、搬送ベルトの用紙搬送方向下流側に配置された排紙搬送手段についても、搬送ベルトによる用紙の間歇的搬送に同期させて、間歇的に駆動することが好ましい。この場合、搬送ベルトの間歇送り量よりも排紙搬送手段による間歇送り量が少ないか、あるいは、搬送ベルトの間歇送り量よりも排紙搬送手段による間歇送り量が同じであると、搬送ベルトから送り出される用紙に撓みが生じてジャムなどが発生し、あるいは、搬送ベルトか用紙が浮き上がって静電吸着力が消失し、画像形成位置が乱れることから、搬送ベルトの間歇送り量よりも排紙搬送手段による間歇送り量を多くする。
【０００６】
ところが、このような構成で搬送ベルトと排紙搬送手段とを駆動した場合、用紙が搬送ローラと加圧部材とのニップ部を抜けて搬送ベルトによる静電吸着力のみで保持される状態になったとき、排紙搬送手段による用紙の引張り力が優ると、記録ヘッドに対して用紙を正確に間歇送りすることができなくなって、画像が乱れ、画質が低下するという課題がある。
【０００７】
また、両面印刷を行う場合、一面に画像が形成された用紙は液滴が乾燥することによって反りが発生し、両面給紙時に用紙が搬送ベルトに確実に吸着されないおそれがある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、用紙の搬送ベルトに対する保持力が低下する場合でも搬送ベルトによって用紙を確実に吸着保持して用紙の送り精度を維持し、画像品質の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、
用紙に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、
前記用紙を前記記録ヘッドに対向して搬送する少なくとも２つのローラ間に掛け回された搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを掛け回したローラの内の用紙搬送方向上流側のローラに対向して前記用紙を前記搬送ベルト側に加圧する加圧部材と、
前記搬送ベルトに従動して回転して前記搬送ベルトを帯電させる帯電ローラ部材と、
前記搬送ベルトの用紙搬送方向下流側に配置され、前記搬送ベルトとは独立して、かつ同期して間欠的に駆動されて、前記用紙を排紙方向に搬送する排紙搬送手段と、
前記記録ヘッドで一面に画像が形成された前記用紙を反転して再度給紙する両面給紙手段と、
前記用紙の後端部分が前記搬送ベルトに静電吸着されるときの前記搬送ベルトの帯電電位が相対的に高くなるように前記帯電ローラ部材に電圧を印加する手段と、を備え、
前記加圧部材と前記搬送ベルトのニップ部と前記帯電ローラ部材との間の距離が、前記搬送ベルトに帯電電位が相対的に高くなるように電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では前記搬送ベルトに相対的に高い帯電電位が印加される関係に設定されている
構成とした。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、
用紙に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、
前記用紙を前記記録ヘッドに対向して搬送する少なくとも２つのローラ間に掛け回された搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを掛け回したローラの内の用紙搬送方向上流側のローラに対向して前記用紙を前記搬送ベルト側に加圧する加圧部材と、
前記搬送ベルトに従動して回転して前記搬送ベルトを帯電させる帯電ローラ部材と、
前記搬送ベルトの用紙搬送方向下流側に配置され、前記搬送ベルトとは独立して、かつ同期して間欠的に駆動されて、前記用紙を排紙方向に搬送する排紙搬送手段と、
前記記録ヘッドで一面に画像が形成された前記用紙を反転して再度給紙する両面給紙手段と、
前記用紙の後端部分が前記搬送ベルトに静電吸着されるときの前記搬送ベルトの帯電周期長が相対的に長くように前記帯電ローラ部材に交番電圧を印加する手段と、を備え、
前記加圧部材と前記搬送ベルトのニップ部と前記帯電ローラ部材との間の距離が、前記搬送ベルトの帯電周期長が相対的に長くなるように交番電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では前記搬送ベルトに帯電周期長が相対的に長くなる交番電圧が印加される関係に設定されている
構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置によれば、加圧部材と搬送ベルトのニップ部と帯電ローラ部材との間の距離が、搬送ベルトに帯電電位が相対的に高くなるように電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では搬送ベルトに相対的に高い帯電電位が印加される関係に設定されているので、用紙の後端が加圧部材と搬送ベルトのニップ部を抜けたときの搬送ベルトによる吸着保持力が高くなり、しかも、両面印刷時には用紙先端部分を吸着するときの吸着保持力が高くなるので、用紙を確実に吸着保持して用紙の送り精度を維持し、画像品質の低下を防止することができる。
【００１２】
本発明に係る画像形成装置によれば、加圧部材と搬送ベルトのニップ部と帯電ローラ部材との間の距離が、搬送ベルトの帯電周期長が相対的に長くなるように交番電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では搬送ベルトに帯電周期長が相対的に長くなる交番電圧が印加される関係に設定されているので、用紙の後端が加圧部材と搬送ベルトのニップ部を抜けたときの搬送ベルトによる吸着保持力が高くなり、しかも、両面印刷時には用紙先端部分を吸着するときの吸着保持力が高くなるので、用紙を確実に吸着保持して用紙の送り精度を維持し、画像品質の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。本発明に係る画像形成装置の一例の概要について図１ないし図４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は両面印刷における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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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及び図示しないガイドレールでキャリッジ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。
【００１７】
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）に送りながら画像形成手段である記録ヘッド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。
【００１８】
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個の液体吐出ヘッド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個の液体吐出ヘッド（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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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個の保湿用を兼ねた吸引用キャップ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。
【００２２】
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。
【００２３】
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プラテンガイド部材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に押し付ける加圧コロ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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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手差しトレイ４６及び手差しトレイ４６から１枚ずつ用紙５を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ローラ対４８を備えている。給紙コロ４２、レジストローラ対４４、手差しコロ４７、縦搬送ローラ対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。
【００２９】
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。
【００３０】
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第３搬送経路８３に切り替えるための分岐機構６０を設けている。また、この第３搬送径路８３を挟んで第１面に画像形成が終了した用紙を両面ユニット１０に送り込むために、両面中継ローラ対８４、８５を設けている。
【００３１】
両面ユニット１０は、送り込まれる用紙５を待機搬送路１０１ａ及びスイッチバック搬送路１０１ｂを有し、待機搬送路１０１ａには入口側から両面搬送ローラ対９１〜９６が配置され、スイッチバック搬送路１０１ｂには反転ローラ９７、９８が配置され、スイッチバック搬送路１０１ｂから装置本体１に搬送ローラ対４８に第２面印刷のために用紙を送り出す両面出口ローラ９９を備えるとともに、待機搬送路１０１ａからスイッチバック搬送路１０１ｂへの用紙５の搬送経路とスイッチバック搬送路１０１ｂから縦搬送ローラ対４８への再給紙のための搬送経路とを切り替える分岐板１００を揺動可能に設けている。分岐板１０１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。
【００３２】
この両面ユニット１０から送り出された用紙５は、前述した縦搬送ローラ対４８に送り込まれてレジストローラ対４４に送られる。
【００３３】
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がレジストローラ対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対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、開閉ガイド板１１０を揺動可能に設けている。
【００３４】
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、図示の状態から図１の矢示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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
なお、図４を参照して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、レジストローラ対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、排紙搬送部７の出口側には分岐センサ２０５を、排紙ローラ対７８の手前側には排紙センサ２０６を、両面ユニット１０の両面搬送ローラ対９１の部分には両面入口縦搬送センサ２０７を、搬送ローラ対９６の手前側に待機センサ２０８を、分岐板１００の部分には反転センサ２０９を、両面出口ローラ対９９の下流側には両面出口縦搬送センサ２１０を、縦搬送ローラ対４８の上流側には電磁クラッチオープンセンサ２１１を、それぞれ配置している。
【００３９】
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本発明に係る制御手段を兼ねた主制御部３１０を備えている。
【００４０】
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印刷制御部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１７９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１９９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。
【００４１】
さらに、制御部３００は、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。
【００４２】
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）を検出する温湿度センサ２３４の検出信号を入力する。なお、主制御部３１０には、上述した図４で説明したような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。
【００４３】
さらに、この主制御部３１０には、キャリッジ２３の移動量を検出する主走査方向に配置されたエンコーダスケールと、このエンコーダスケールのスリットを検出するフォトセンサ（エンコーダセンサ）とで構成されるリニアエンコーダ４０１からの出力信号（検出パルス）が入力される。制御部３１０は、この出力信号に基づいて主走査駆動部３１３を介して主走査モータ２７を駆動制御してキャリッジ２３を所定の方向に所定の移動量で移動させる。
【００４４】
また、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）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。
【００４５】
次に、この画像形成装置における用紙の間歇送り動作について図６をも参照して説明する。なお、図６は副走査モータ１３１及び排紙モータ７９の駆動タイミングを説明する説明図である。
この画像形成装置においては、図６（ａ）に示すように、副走査モータ１３１を間欠的に駆動することによって搬送ベルト３１で用紙５を間歇的に搬送し、記録ヘッド２４から液滴を吐出して画像を形成する。そして、搬送ベルト３１から分離爪３９で分離された用紙５は排紙搬送部７に送り込まれる。この排紙搬送部７の排紙モータ７９も、同図（ｂ）に示すように、副走査モータ１３１に同期して間欠的に駆動され、送り込まれた用紙５を排紙のために間欠的に搬送する。
【００４６】
ここで、排紙モータ７９の１回の駆動期間（ＯＮ時間）の駆動終了タイミング、即ち排紙搬送部７によって用紙５を送っている時間の終了タイミングを、副走査モータ１３１の１回の駆動期間（ＯＮ時間）の駆動終了タイミング、即ち搬送ベルト３１によって用紙５を送っている時間の終了タイミングに対して遅延時間ｔだけ遅延させる。これにより、用紙５は排紙搬送部７に引っ張られる状態で副走査搬送部３の搬送ベルト３１によって間歇的に搬送され、用紙５の平面性が維持され、また排紙搬送部７との間での用紙５の撓みなどが防止される。
【００４７】
次に、この画像形成装置における搬送ベルト３１に対する帯電制御の概要について図７ないし９をも参照して説明する。
まず、搬送ベルト３１に対する帯電制御に係わる部分について図７を参照して説明する。前述したように搬送ベルト３１を駆動する搬送ローラ３２の端部に設けたエンコーダホイール１３７及びエンコーダセンサ１３８からなるロータリエンコーダ４０２によって回転量を検出して、この検出した回転量に応じて副走査駆動部３１４によって副走査モータ１３１を駆動制御するとともに、帯電ローラ３４に高圧（ＡＣバイアス）を印加するＡＣバイアス供給部（高圧電源）３１９の出力を制御する。
【００４８】
このＡＣバイアス供給部３１９によって、帯電ローラ３４に印加する正負極の印加電圧の周期（印加時間）を制御し、同時に主制御部３１０によって、搬送ベルト３１の駆動を制御することで、搬送ベルト３１上に所定の帯電周期長で正負極の電荷を印加することができる。ここで、「帯電周期長」とは、図７にも示すように正負極の印加電圧の１周期当りの搬送方向の幅（距離）であり、帯電幅とは各極性自体の搬送方向の幅（距離）である。
【００４９】
ここで、前述したように、印刷を開始するとき、搬送ローラ３２を副走査モータ１３１で回転駆動して搬送ベルト３１を図１で反時計周りに回転させ、同時にＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して正負極の方形波を印加する。これによって、帯電ローラ３４は搬送ベルト３１の絶縁層に当接しているので、搬送ベルト３１の絶縁層に、図７に示すように、正極性の電荷と負極性の電荷が搬送ベルト３１の搬送方向に対して交互に印加され（帯状の正極性の帯電領域５０１と負極性の帯電領域５０２が交互に形成され）、図７に示すように搬送ベルト３１上に不平等電界が生成される。
【００５０】
そして、用紙５は、その絶縁層に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へと送り込まれる。搬送ベルト３１上の不平等電界の上に送られた用紙５は電界の向きに沿って瞬時に分極する。不平等電界により用紙の搬送ベルト面側の搬送ベルトと引力をなす電荷は密となり、その反対側の用紙表面に現れる搬送ベルト３１と斥力をなす電荷は疎となる。この電荷の差により用紙５は搬送ベルト３１に瞬時に吸着する。また、用紙５は有限な抵抗を持っているので、これと同時に用紙５の吸着面およびその反対側には真電荷が誘起される。
【００５１】
この用紙５の吸着面側に誘起された正負の真電荷は搬送ベルト３１上に印加された電荷と引き合うことで安定して吸着力をなしている。また、用紙５の吸着面側と反対側の表面に誘起された真電荷は、用紙５は表面抵抗率が１０７Ω／□〜１０１３Ω／□という有限な抵抗値を持っているため、電荷が移動でき、時間の経過とともに隣り合う正負極の電荷が引き合い移動することで中和されながら減少する。
【００５２】
この結果、搬送ベルト３１上の電荷は用紙５の吸着面側に誘起された真電荷とつり合いがとれ電界が閉じられ、用紙５の吸着面と反対側に誘起された真電荷は前述したとおり中和されて電界が閉じられる。また、搬送ベルト３１面に印加された電荷と搬送ベルト３１の電荷と疎力をなす電荷が用紙５表面上から減少するため用紙５の搬送ベルト３１への吸着力は時間とともに増加していく。
【００５３】
この吸着力と帯電電圧、帯電周期長とは相関関係があり、帯電電圧が高くなるほど吸着力は高くなり、また、帯電周期長が長くなるほど吸着力が高くなる。
【００５４】
そこで、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。
【００５５】
次に、制御部３１０が実行する帯電制御の一例について図１０に示すフロー図を参照して説明する。
この帯電制御処理では、印刷のための給紙を開始すると、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して予め定めた帯電周期長（例えば１２ｍｍ）で搬送ベルト３１が帯電されるように予め定めた電圧Ｖ１の交番電圧を印加する。そして、搬送レジストセンサ２０１をチェックし、搬送レジストセンサ２０１がＯＦＦ（用紙５の後端がセンサ２０１による検知位置を通過）したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）に高くする。
【００５６】
そして、両面印刷であれば、印字部入口センサ２０２が用紙先端を検知したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ１に戻す。
【００５７】
ここで、図１１に示すように、加圧コロ３６Ａと搬送ベルト３１のニップ部と帯電ローラ３４による搬送ベルト３１に対する帯電位置との間には距離Ｌがあり、帯電ローラ３４によって電圧Ｖ２が印加される搬送ベルト３１の位置がニップ部に移動するまでの時間を、用紙５の後端部分がニップ部に移動するまでの時間に合うように、用紙５の送り速度、搬送レジストセンサ２０１からニップ部までの距離、ニップ部と帯電ローラ３４との距離Ｌ，搬送ベルト３１の周回速度が設定されている。
【００５８】
これによって、図１２に示すように、一面に画像を形成する用紙５Ａの所要の後端部分（後端領域：斜線を施して示す領域）５ｅが搬送ベルト３１に吸着されるとき、搬送ベルト３１の吸着力は用紙５Ａの先端部分５ｆ及び中間部分５ｃが搬送ベルト３１に吸着されるときよりも相対的に高くなる。
【００５９】
そのため、前述したように、用紙５は排紙搬送部７に引っ張られる状態で副走査搬送部３の搬送ベルト３１によって間歇的に搬送されているが、用紙５Ａの後端が加圧コロ３６Ａと搬送ベルト３１のニップ部を通過して搬送ベルト３１に吸着力のみで保持される状態になった場合でも、十分な吸着保持力で搬送ベルト３１に保持されることになり、用紙の送り精度が低下して画像が乱れることが防止される。
【００６０】
そして、この装置では、加圧コロ３６Ａと搬送ベルト３１のニップ部と帯電ローラ３４による搬送ベルト３１に対する帯電位置との間には距離Ｌは、予め定めた用紙、例えば所定の長さを有するサイズの用紙５に対し、搬送ベルト３１に帯電電位が相対的に高くなるように電圧を印加したとき、当該用紙５に対して両面印刷を行うときには、図１２に示すように、一面に印刷を行う先行用紙５Ａの後端部分５ｅとこれに続く他面に印刷を行う後行用紙５Ｂの先端部分５ｆでは搬送ベルト３１に中間部分５ｃより相対的に高い帯電電位が印加される関係に設定されている。
【００６１】
これによって、両面印刷を行うときに、一面に画像が形成されることでインクの乾燥によって用紙５に反りが発生していても、当該用紙の先端部分５ｆを吸着するときには、搬送ベルト３１の吸着力は用紙５Ｂの中間部分５ｃを吸着されるときよりも相対的に高くなるので、確実に用紙５Ｂの先端部分を搬送ベルト３１に吸着保持することができる。
【００６２】
次に、本発明の第２実施形態について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
この帯電制御処理では、印刷のための給紙を開始すると、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して帯電周期長Ｔ１（例えば８ｍｍ）で搬送ベルト３１が帯電されるように予め定めた電圧の交番電圧を印加する。そして、搬送レジストセンサ２０１をチェックし、搬送レジストセンサ２０１がＯＦＦ（用紙５の後端がセンサ２０１による検知位置を通過）したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を、搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１、Ｔ２＝例えば１２ｍｍ）で帯電されるように変更する。
【００６３】
そして、両面印刷であれば、印字部入口センサ２０２が用紙先端を検知したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ１で帯電されるように戻す。なお、ここでは、変更した帯電周期長を元にもどぢているが、変更した帯電周期長に固定するようにしてもよい。
【００６４】
つまり、この実施形態では、前述したように、静電吸着力は帯電周期長を変更することによっても変化させることができるので、帯電ローラ３４に印加する交番電圧の周期を変更して搬送ベルト３１の静電吸着力を用紙後端部分で相対的に高くするようにしている。
【００６５】
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、図１４は同実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
この帯電制御処理では、印刷のための給紙を開始すると、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して帯電周期長Ｔ３（例えば８ｍｍ）で搬送ベルト３１が帯電されるように予め定めた電圧Ｖ３の交番電圧を印加する。そして、搬送レジストセンサ２０１をチェックし、搬送レジストセンサ２０１がＯＦＦ（用紙５の後端がセンサ２０１による検知位置を通過）したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ４（Ｖ４＞Ｖ３）に高くし、搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３、Ｔ３＝例えば１２ｍｍ）で帯電されるように変更する。
【００６６】
そして、両面印刷であれば、印字部入口センサ２０２が用紙先端を検知したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ３に戻し、搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ３で帯電されるように戻す。
【００６７】
つまり、この実施形態では、前述したように、静電吸着力は帯電電位と帯電周期長を変更することによって変化させることができるので、帯電ローラ３４に印加する交番電圧の電圧及び周期を変更して搬送ベルト３１の静電吸着力を用紙後端部分で相対的に高くするようにしている。なお、上記の電圧Ｖ３、Ｖ４、帯電周期長Ｔ３、Ｔ４は前記第１、第２実施形態と同じであっても、異なってもよく、特に限定するものではない。
【００６８】
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、図１５は同実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
この帯電制御処理では、印刷のための給紙を開始すると、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して帯電周期長Ｔ３（例えば８ｍｍ）で搬送ベルト３１が帯電されるように予め定めた電圧Ｖ３の交番電圧を印加する。そして、搬送レジストセンサ２０１をチェックし、搬送レジストセンサ２０１がＯＦＦ（用紙５の後端がセンサ２０１による検知位置を通過）したときに、温湿度センサ２３４で検出した環境温度及び環境湿度が予め定めた設定値（設定温度、設定湿度）以上か否かを判別し、環境温度及び環境湿度が予め定めた設定値以上であれば、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ４（Ｖ４＞Ｖ３）に高くし、搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３、Ｔ３＝例えば１２ｍｍ）で帯電されるように変更し、設定値以上でなければ変更しない。
【００６９】
そして、両面印刷であれば、印字部入口センサ２０２が用紙先端を検知したときに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に対して印加する交番電圧を電圧Ｖ３に戻し、搬送ベルト３１が帯電周期長Ｔ３で帯電されるように戻す（変更しなかった場合にはそのまま初期の状態が維持されている。）。
【００７０】
つまり、この実施形態では、搬送ベルトの静電吸着力が低下するのは、高温高湿環境下で顕著であることから、このような環境下の場合にだけ、帯電ローラ３４に印加する交番電圧の電圧及び周期を変更して搬送ベルト３１の静電吸着力を用紙後端部分で相対的に高くするようにしている。なお、上記の電圧Ｖ３、Ｖ４、帯電周期長Ｔ３、Ｔ４は前記第１、第２実施形態と同じであっても、異なってもよく、特に限定するものではない。また、温度及び湿度の両方で判別しているが、いずれか一方で判別してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例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】同じく同副走査搬送部の拡大説明図である。
【図４】同じく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】副走査モータと排紙モータの駆動制御を説明するタイミングチャートである。
【図７】搬送ベルトに対する帯電制御の説明に供する模式的説明図である。
【図８】搬送ベルトを帯電させたときの説明に供する説明図である。
【図９】同搬送ベルトに用紙が接触したときの説明に供する説明図である。
【図１０】制御部が行う帯電制御処理の一例の説明に供するフロー図である。
【図１１】搬送ベルトと加圧ローラのニップ部と帯電ローラによる帯電位置との距離関係の説明に供する説明図である。
【図１２】本発明による帯電制御を行った場合の先行用紙及び後行用紙の帯電領域の説明に供する説明図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
【図１４】本発明の第３実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
【図１５】本発明の第４実施形態における帯電制御の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００７２】
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（
７…排紙搬送部
８…排紙トレイ
１０…両面ユニット
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
３４…帯電ローラ
３６Ａ…加圧コロ（加圧部材）
４１…給紙カセット
４４…レジストローラ
３０１…主制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、
前記用紙を前記記録ヘッドに対向して搬送する少なくとも２つのローラ間に掛け回された搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを掛け回したローラの内の用紙搬送方向上流側のローラに対向して前記用紙を前記搬送ベルト側に加圧する加圧部材と、
前記搬送ベルトに従動して回転して前記搬送ベルトを帯電させる帯電ローラ部材と、
前記搬送ベルトの用紙搬送方向下流側に配置され、前記搬送ベルトとは独立して、かつ同期して間欠的に駆動されて、前記用紙を排紙方向に搬送する排紙搬送手段と、
前記記録ヘッドで一面に画像が形成された前記用紙を反転して再度給紙する両面給紙手段と、
前記用紙の後端部分が前記搬送ベルトに静電吸着されるときの前記搬送ベルトの帯電電位が相対的に高くなるように前記帯電ローラ部材に電圧を印加する手段と、を備え、
前記加圧部材と前記搬送ベルトのニップ部と前記帯電ローラ部材との間の距離が、前記搬送ベルトに帯電電位が相対的に高くなるように電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では前記搬送ベルトに相対的に高い帯電電位が印加される関係に設定されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
用紙に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、
前記用紙を前記記録ヘッドに対向して搬送する少なくとも２つのローラ間に掛け回された搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを掛け回したローラの内の用紙搬送方向上流側のローラに対向して前記用紙を前記搬送ベルト側に加圧する加圧部材と、
前記搬送ベルトに従動して回転して前記搬送ベルトを帯電させる帯電ローラ部材と、
前記搬送ベルトの用紙搬送方向下流側に配置され、前記搬送ベルトとは独立して、かつ同期して間欠的に駆動されて、前記用紙を排紙方向に搬送する排紙搬送手段と、
前記記録ヘッドで一面に画像が形成された前記用紙を反転して再度給紙する両面給紙手段と、
前記用紙の後端部分が前記搬送ベルトに静電吸着されるときの前記搬送ベルトの帯電周期長が相対的に長くように前記帯電ローラ部材に交番電圧を印加する手段と、を備え、
前記加圧部材と前記搬送ベルトのニップ部と前記帯電ローラ部材との間の距離が、前記搬送ベルトの帯電周期長が相対的に長くなるように交番電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では前記搬送ベルトに帯電周期長が相対的に長くなる交番電圧が印加される関係に設定されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
用紙に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、
前記用紙を前記記録ヘッドに対向して搬送する少なくとも２つのローラ間に掛け回された搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを掛け回したローラの内の用紙搬送方向上流側のローラに対向して前記用紙を前記搬送ベルト側に加圧する加圧部材と、
前記搬送ベルトに従動して回転して前記搬送ベルトを帯電させる帯電ローラ部材と、
前記搬送ベルトの用紙搬送方向下流側に配置され、前記搬送ベルトとは独立して、かつ同期して間欠的に駆動されて、前記用紙を排紙方向に搬送する排紙搬送手段と、
前記記録ヘッドで一面に画像が形成された前記用紙を反転して再度給紙する両面給紙手段と、
前記用紙の後端部分が前記搬送ベルトに静電吸着されるときの前記搬送ベルトの帯電電位が相対的に高くなるように前記帯電ローラ部材に電圧を印加する手段と、を備え、
前記加圧部材と前記搬送ベルトのニップ部と前記帯電ローラ部材との間の距離が、前記搬送ベルトに帯電電位が相対的に高くなるように電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では前記搬送ベルトに相対的に高い帯電電位が印加される関係に設定されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
用紙に液滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、
前記用紙を前記記録ヘッドに対向して搬送する少なくとも２つのローラ間に掛け回された搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを掛け回したローラの内の用紙搬送方向上流側のローラに対向して前記用紙を前記搬送ベルト側に加圧する加圧部材と、
前記搬送ベルトに従動して回転して前記搬送ベルトを帯電させる帯電ローラ部材と、
前記搬送ベルトの用紙搬送方向下流側に配置され、前記搬送ベルトとは独立して、かつ同期して間欠的に駆動されて、前記用紙を排紙方向に搬送する排紙搬送手段と、
前記記録ヘッドで一面に画像が形成された前記用紙を反転して再度給紙する両面給紙手段と、
前記用紙の後端部分が前記搬送ベルトに静電吸着されるときの前記搬送ベルトの帯電周期長が相対的に長くように前記帯電ローラ部材に交番電圧を印加する手段と、を備え、
前記加圧部材と前記搬送ベルトのニップ部と前記帯電ローラ部材との間の距離が、前記搬送ベルトの帯電周期長が相対的に長くなるように交番電圧を印加したとき、予め定めた用紙に対して両面印刷を行うときには、一面に印刷を行う先行用紙の後端部分とこれに続く他面に印刷を行う後行用紙の先端部分では前記搬送ベルトに帯電周期長が相対的に長くなる交番電圧が印加される関係に設定されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１２６６９１（Ｐ２００９−１２６６９１Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０６８７６（Ｐ２００７−３０６８７６）
【出願日】平成１９年１１月２８日（２００７．１１．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２８日（２００７．１１．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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