JP3715798B2

JP3715798B2 - シート吸着搬送装置及び記録装置

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Publication number: JP3715798B2
Application number: JP26782698A
Authority: JP
Inventors: 靖宏沼田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: US6164761A; JP2000095375A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシートを静電吸着して搬送するシート吸着搬送装置及びこれを備えた記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録装置において高速且つ高画質の記録を可能とするためにフルラインタイプの記録ヘッドを用いたものがあり、これに記録シートを搬送する場合に搬送ベルトに導電性の電極を櫛歯状に設けて該櫛歯状電極に電荷を与えて静電気力を発生させ、記録シートを吸着させて搬送させるものが知られている。
【０００３】
図７（ａ），（ｂ）は従来のシート吸着搬送装置の搬送ベルトに埋設された櫛歯状電極の被給電部の構成を示す要部断面説明図である。搬送ベルト51の内部には導電金属からなる櫛歯状電極52が内蔵されており、該櫛歯状電極52の下部には搬送ベルト51のベース層51ａが形成され、櫛歯状電極52の上部には表層51ｂが形成されている。
【０００４】
櫛歯状電極52には該櫛歯状電極52に給電するための給電ブラシ53に接触可能な被給電部材54が電気的に接続されており、該被給電部材54の上表面54ａが搬送ベルト51の表層51ｂの上面と面一な平面で構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来例では、図示しないインクジェット記録ヘッドから吐出されたインク滴55が図７（ｂ）に示すように被給電部材54上に飛散した場合や搬送ベルト51上に飛散したインク滴55が流れて被給電部材54上に移動して来た場合には、該被給電部材54の上表面54ａが搬送ベルト51の表層51ｂの上面と面一の平面で構成されるためインク滴55が被給電部材54の上表面54ａ上から排除されずに残留し、給電ブラシ53からの給電に支障が生じたり被給電部材54や給電ブラシ53が腐食する虞があった。また、給電ブラシ53が搬送ベルト51の表面にも接触するので給電ブラシ53に汚れが付着したり、給電ブラシ53の磨耗が早いといった問題もあった。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、インクジェット記録ヘッドから吐出されたインク滴が櫛歯状電極の被給電部上に飛散したり搬送ベルト上に飛散したインク滴が流れて被給電部上に移動して来た場合でも該インク滴が被給電部から容易に排除され、給電手段の汚れや磨耗を低減し得るシート吸着搬送装置及びこれを備えた記録装置を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、シートを静電吸着して搬送するシート吸着搬送装置において、シートを搬送する搬送ベルト内部に異なる電位が印加される交互に配置された一対の櫛歯状電極が埋設され、該一対の櫛歯状電極に夫々電気的に接続される被給電部が上表面を上に凸の曲面で構成されて前記搬送ベルトの表面から突出して設けられ、前記被給電部の上部に該被給電部に接触して給電し得る給電手段が配置されたことを特徴とするシート吸着搬送装置である。
【０００８】
上記構成によれば、櫛歯状電極の被給電部が搬送ベルトの表面から突出しているのでインクジェット記録ヘッドから吐出されたインク滴が搬送ベルト上を流れて被給電部上に移動する虞がなく、給電手段からの給電に支障が生じたり被給電部や給電手段が腐食する虞がない。また、給電手段が搬送ベルトの表面に接触しないので給電手段の汚れや磨耗を低減することが出来る。
【０００９】
また、前記被給電部の上表面が上に凸の曲面や傾斜した平面で構成された場合には、インクジェット記録ヘッドから吐出されたインク滴が櫛歯状電極の被給電部上に飛散した場合でも該インク滴が上に凸の曲面や傾斜した平面を流れ落ちて被給電部から容易に排除することが出来、給電手段からの給電に支障が生じたり被給電部や給電手段が腐食する虞がない。
【００１０】
また、前記給電手段の前記被給電部に接触する接触部が前記被給電部の上表面の上に凸の曲面または傾斜した平面に対応する形状を有して構成された場合には、給電手段の被給電部に対する接触が良好で、給電が良好に行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係るシート吸着搬送装置及びこれを備えた記録装置の一例としてインクジェット記録装置に適用した場合の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係るシート吸着搬送装置の構成を示す平面説明図、図２は図１のＡ方向から見た図、図３は本発明に係るシート吸着搬送装置の第１実施形態の被給電部の構成を示す要部断面説明図、図４は異なる電位が印加される交互に配置された一対の櫛歯状電極の間で発生する静電吸着力の様子を示す図、図５は本発明に係るシート吸着搬送装置を備えた記録装置の構成を示す断面説明図、図６は本発明に係るシート吸着搬送装置の第２実施形態の被給電部の構成を示す要部断面説明図である。
【００１２】
先ず、図１〜図５を用いて本発明に係るシート吸着搬送装置及びこれを備えた記録装置の第１実施形態について説明する。図１において、１は紙や合成樹脂等の誘電体からなる記録シートＰを静電吸着して搬送するためのエンドレスの搬送ベルトであり、ポリエチレン等の合成樹脂で電気的に絶縁性を有する誘電体材質により構成されている。
【００１３】
搬送ベルト１の内部には異なる電位が印加される交互に配置された一対の導電性材料からなる櫛歯状電極２，３と、これ等の櫛歯状電極２，３に電気的に接続され、搬送ベルト１の両側端部に配置された被給電部材２ａ，３ａが内蔵されている。
【００１４】
図３及び図４に示すように、搬送ベルト１の内部に埋設された櫛歯状電極２，３の下部には搬送ベルト１のベース層１ａが形成され、櫛歯状電極２，３の上部には表層１ｂが形成されている。
【００１５】
櫛歯状電極２，３には図示しない高電圧発生装置により正極と負極の電位差が数キロボルト程度の高電圧を供給し得るように構成されており、負極に負の電圧を印加する場合もあるが、本実施形態では、櫛歯状電極２が正極で、櫛歯状電極３の負極がグランド電位に接続されている。
【００１６】
図６に示すように、櫛歯状電極２，３は搬送ベルト１の回転方向と直交する方向に平行に互いに向かい合って配置されており、搬送ベルト１の回転方向と直交する方向の両側には各櫛歯状電極２，３に夫々電気的に接続され、搬送ベルト１の回転方向において該櫛歯状電極２，３の幅よりも長い寸法を有する被給電部材２ａ，３ａが設けられている。
【００１７】
被給電部材２ａ，３ａの少なくとも上表面２ｂ，３ｂは搬送ベルト１の表面から突出しており、本実施形態では、図２及び図３に示すように、被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂが上に凸の曲面により構成されている。
【００１８】
被給電部材２ａ，３ａの上方には該被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂに夫々所定の圧力で接触する導電性の給電手段となる給電ブラシ４，５が支持部材６，７により支持されており、図示しない高電圧発生装置から給電ブラシ４，５及び被給電部材２ａ，３ａを介して櫛歯状電極２に正の電圧が印加され、櫛歯状電極３がグランド電位に接続される。
【００１９】
給電手段となる給電ブラシ４，５の被給電部材２ａ，３ａに接触する接触部は該被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂの上に凸の曲面に対応する下に凸の曲面形状を有して構成されている。
【００２０】
櫛歯状電極２，３は誘電材質からなるベース層１ａと表層１ｂとでサンドイッチされた形で保護されて設けられており、ベース層１ａは体積抵抗率が１０¹⁵〜１０¹⁷Ωcm、表層１ｂは体積抵抗率が１０¹⁰〜１０¹⁴Ωcmの共にポリエチレン、ポリカーボネート等の合成樹脂等から構成されている。
【００２１】
また、被給電部材２ａ，３ａは体積抵抗率が１０^-4〜１０⁵Ωcmのカーボン入りの導電性合成樹脂等で構成されている。また、表層１ｂ及び被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂはフッ素樹脂加工等の表面処理が施され、溌水性の良好な状態としてあるため記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kから吐出されたインク滴が被給電部材２ａ，３ａに残留することが少なくなって良好な給電が実現される。尚、給電ブラシ４，５は体積抵抗率が１０^-4〜１０^-5Ωcmの導電材料が好ましい。
【００２２】
櫛歯状電極２，３間に電圧が印加されると、櫛歯状電極２，３の間で電気力が発生して図４の矢線で示すような電気力線が形成される。そして、櫛歯状電極２，３の間の電位差によって搬送ベルト１の上方に静電吸着力が発生して記録シートＰが搬送ベルト１に吸着して搬送される。
【００２３】
本実施形態では、ベース層１ａの体積抵抗率［Ωcm］を表層１ｂのそれよりも大きく設定してあり、これにより櫛歯状電極２，３間で発生する電気力線は搬送ベルト１の上面の方が大きくなるため記録シートＰの吸着力を大きくさせることが出来る。
【００２４】
給電ブラシ４，５は搬送ベルト１の表面には直接触れることなく被給電部材２ａ，３ａのみに接触するように設定されており、本実施形態では、図２に示すように、搬送ベルト１の表面と記録手段となる記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kの下端に設けられたノズルとの離間距離が２mm、搬送ベルト１の表面から被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂの給電ブラシ４，５が接触する頂部までの高さが３mmに設定してあり、被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂの頂部は記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kのノズル位置よりも高くなっている。これにより、給電ブラシ４，５が搬送ベルト１に接触することがないので給電ブラシ４，５の汚れや磨耗が低減出来、給電ブラシ４，５の寿命を延ばすことが出来る。
【００２５】
上記構成によれば、櫛歯状電極２，３の被給電部材２ａ，３ａが搬送ベルト１の表面から突出しているので記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kから吐出されたインク滴が搬送ベルト１上を流れて被給電部材２ａ，３ａ上に移動する虞がなく、給電手段となる給電ブラシ４，５からの給電に支障が生じたり被給電部材２ａ，３ａや給電ブラシ４，５が腐食する虞がない。また、給電ブラシ４，５が搬送ベルト１の表面に接触しないので給電ブラシ４，５の汚れや磨耗を低減することが出来る。
【００２６】
また、被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂが上に凸の曲面で構成されたことで、記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kから吐出されたインク滴が櫛歯状電極２，３の被給電部材２ａ，３ａ上に飛散した場合でも該インク滴が上に凸の曲面からなる上表面２ｂ，３ｂを流れ落ちて被給電部材２ａ，３ａから容易に排除することが出来、給電ブラシ４，５からの給電に支障が生じたり被給電部材２ａ，３ａや給電ブラシ４，５が腐食する虞がない。
【００２７】
また、給電ブラシ４，５の被給電部材２ａ，３ａに接触する接触部が被給電部材２ａ，３ａの上表面の上に凸の曲面に対応する下に凸の形状を有して構成されたことで給電ブラシ４，５の被給電部材２ａ，３ａに対する接触が良好で、給電が良好に行える。
【００２８】
次に図５を用いて上述したシート吸着搬送装置を備えたインクジェット記録装置の構成について説明する。図５において、シート給送部は記録シートＰを積載する圧板21がベース23に結合された回転軸21ａを中心に回動可能で、圧板バネ24により記録シートＰを給送する給送回転体22に付勢される。
【００２９】
圧板21には記録シートＰの重送を防止する摩擦係数の大きい分離パッド25が設けてあり、圧板21の端部に対向して分離爪26が配置されている。また、図示しないリリースカムにより圧板21と給送回転体22との当接が解除される。
【００３０】
待機状態ではリリースカムが圧板21を押し下げており、これにより圧板21と給送回転体22との当接は解除されている。そして、この状態で搬送ローラ27の駆動力が図示しないギア等により給送回転体22及びリリースカムに伝達されると、リリースカムが圧板21から離れて該圧板21が上昇し、給送回転体22と記録シートＰが当接して該給送回転体22の回転に伴って記録シートＰがピックアップされて給送が開始される。給送回転体22は記録シートＰをシート搬送部に送り込むまで回転する。尚、28は手差し給送用の給送回転体であり、手差し給送の際に手差しトレイ29上に載置された記録シートＰをシート搬送部に送り込む。
【００３１】
シート搬送部は記録シートＰを静電吸着して搬送する前述した搬送ベルト１と図示しないＰＥ（ペーパーエッジ）センサを有している。搬送ベルト１は駆動ローラ30で駆動され、従動ローラとなる搬送ローラ27及び圧力ローラ31により張架されている。
【００３２】
搬送ローラ27と対向する位置には搬送ベルト１と従動回転するピンチローラ33が当接しており、搬送ローラ27の記録シートＰの搬送方向下流側には記録手段となる記録ヘッド（イエロー）8Y，（マゼンダ）8M，（シアン）8C，（ブラック）8Kが配置されている。
【００３３】
この記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kの解像度は600DPIであり、記録シートＰの搬送方向と直交する方向に複数のノズルが配列されたラインタイプのインクジェット記録方式の記録ヘッドである。
【００３４】
これ等の記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kはヒーター等によりインクに熱を与えることが可能になっており、この熱によりインクは膜沸騰し、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ノズルからインクが吐出され、記録シートＰ上に画像が形成される。
【００３５】
シート排出部は排出ローラ34と拍車35とによって構成され、画像形成された記録シートＰは排出ローラ34と拍車35とにより挟持されて搬送され、排出トレイ36に排出される。
【００３６】
上記記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kは微細な液体吐出口（オリフィス）、液路及びこの液路の一部に設けられるエネルギー作用部と、該作用部にある液体に作用させる液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生手段を備えている。
【００３７】
このようなエネルギーを発生するエネルギー発生手段としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱させ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する発熱素子等の電気熱変換体によって液体を加熱して液体を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法等がある。
【００３８】
その中でも熱エネルギーによって液体を吐出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッドは、記録用の液滴を吐出して吐出用液滴を形成するための液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列することができるために高解像度の記録をすることが可能である。
【００３９】
その中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段として用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、且つ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用出来、高密度実装化が容易で、製造コストも安価なことから有利である。
【００４０】
また前述した実施形態では記録手段としてインクジェット記録方式を用いたが、記録信号に応じて電気熱変換体に通電し、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより、インクに生ずる膜沸騰を利用してインクに生ずる気泡の成長，収縮により、インクを吐出口より吐出して記録を行うように構成すると更に好ましい。
【００４１】
その代表的な構成や原理については、例えば米国特許第 4723129号明細書、同第 4740796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。
【００４２】
更に、前述したインクジェット記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末装置として用いられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、更には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態をとるもの等であっても良い。また、記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kはライン記録方式に限定する必要もなく、所謂シリアル記録方式を用いても良い。
【００４３】
次に図６を用いて本発明に係るシート吸着搬送装置の第２実施形態について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
本実施形態では、図６に示すように、搬送ベルト１に内蔵された櫛歯状電極２，３に電気的に接続された被給電部材２ａ，３ａの少なくとも上表面２ｂ，３ｂが搬送ベルト１の表面から突出すると共に該被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂが搬送ベルト１の回転方向に直交する方向に傾斜した平面で構成されたものであり、給電ブラシ４，５の被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂに接触する接触部も該上表面２ｂ，３ｂの傾斜面に対応する傾斜面からなる形状を有して構成されたものである。
【００４５】
上記構成によれば、記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kから吐出されたインク滴が櫛歯状電極２，３の被給電部材２ａ，３ａ上に飛散した場合でも該インク滴が傾斜した平面からなる上表面２ｂ，３ｂを流れ落ちて被給電部材２ａ，３ａから容易に排除することが出来、給電手段となる給電ブラシ４，５からの給電に支障が生じたり被給電部材２ａ，３ａや給電ブラシ４，５が腐食する虞がない。
【００４６】
また、給電ブラシ４，５の被給電部材２ａ，３ａに接触する接触部が被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂの傾斜した平面に対応する形状を有して構成されたことで給電ブラシ４，５の被給電部材２ａ，３ａに対する接触が良好で、給電が良好に行える。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様な効果を得ることが出来る。
【００４７】
尚、前記実施形態では被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂが搬送ベルト１の回転方向に直交する方向に傾斜した平面で構成された場合の一例を示したが、被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂを他の種々の方向に傾斜した平面を有して構成することでも良い。
【００４８】
また、被給電部材２ａ，３ａの上表面２ｂ，３ｂの形状は凸形状であってインク滴が被給電部材２ａ，３ａ上に載っても搬送ベルト１上に流れ落ちるような形状であれば他の種々の形状が適用可能であり上記各実施形態の形状に限定されるものではない。
【００４９】
また、被給電部材２ａ，３ａの搬送ベルト１の表面からの高さも３mmに限定されるものではなく、インク滴が流れ込むのを妨げる高さであれば良い。また、記録ヘッド8Y，8M，8C，8Kの解像度も600DPIに限定されるものではなく他の解像度でも良い。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、櫛歯状電極である被給電部の上表面を上に凸の曲面で構成して搬送ベルト表面から突出させているので、インクジェット記録ヘッドから吐出されたインク滴が飛散しても被給電部の凸曲面の上表面から流れ易くして排除でき、搬送ベルト上を流れて被給電部上に移動する虞がなく、給電手段からの給電に支障が生じたり被給電部や給電手段が腐食する虞がないため耐久性が向上する。また、給電手段が搬送ベルトの表面に接触しないので汚れや磨耗を低減することが出来る。
【００５１】
また、前記被給電部の上表面が傾斜した平面で構成された場合には、インクジェット記録ヘッドから吐出されたインク滴が櫛歯状電極の被給電部上に飛散した場合でも該インク滴が上に凸の曲面や傾斜した平面を流れ落ちて被給電部から容易に排除することが出来、給電手段からの給電に支障が生じたり被給電部や給電手段が腐食する虞がない。
【００５２】
また、前記給電手段の前記被給電部に接触する接触部が前記被給電部の上表面の上に凸の曲面または傾斜した平面に対応する形状を有して構成された場合には、給電手段の被給電部に対する接触が良好で、給電が良好に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート吸着搬送装置の構成を示す平面説明図である。
【図２】図１のＡ方向から見た図である。
【図３】本発明に係るシート吸着搬送装置の第１実施形態の被給電部の構成を示す要部断面説明図である。
【図４】異なる電位が印加される交互に配置された一対の櫛歯状電極の間で発生する静電吸着力の様子を示す図である。
【図５】本発明に係るシート吸着搬送装置を備えた記録装置の構成を示す断面説明図である。
【図６】本発明に係るシート吸着搬送装置の第２実施形態の被給電部の構成を示す要部断面説明図である。
【図７】従来例を説明する図である。
【符号の説明】
１…搬送ベルト、１ａ…ベース層、１ｂ…表層、２，３…櫛歯状電極、２ａ，３ａ…被給電部材、２ｂ，３ｂ…上表面、４，５…給電ブラシ、６，７…支持部材、8Y，8M，8C，8K…記録ヘッド、21…圧板、22…給送回転体、23…ベース、20ａ…回転軸、24…圧板バネ、25…分離パッド、26…分離爪、27…搬送ローラ、28…給送回転体、29…手差しトレイ、30…駆動ローラ、31…圧力ローラ、33…ピンチローラ、34…排出ローラ、35…拍車、36…排出トレイ、Ｐ…記録シート

Claims

シートを静電吸着して搬送するシート吸着搬送装置において、
シートを搬送する搬送ベルト内部に異なる電位が印加される交互に配置された一対の櫛歯状電極が埋設され、該一対の櫛歯状電極に夫々電気的に接続される被給電部が上表面を上に凸の曲面で構成されて前記搬送ベルトの表面から突出して設けられ、前記被給電部の上部に該被給電部に接触して給電し得る給電手段が配置されたことを特徴とするシート吸着搬送装置。
シートを静電吸着して搬送するシート吸着搬送装置において、
シートを搬送する搬送ベルト内部に異なる電位が印加される交互に配置された一対の櫛歯状電極が埋設され、該一対の櫛歯状電極に夫々電気的に接続される被給電部が上表面が傾斜した平面で構成されて前記搬送ベルトの表面から突出して設けられ、前記被給電部の上部に該被給電部に接触して給電し得る給電手段が配置されたことを特徴とするシート吸着搬送装置。
前記給電手段の前記被給電部に接触する接触部が前記被給電部の上表面の上に凸の曲面または傾斜した平面に対応する形状を有して構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート吸着搬送装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート吸着搬送装置と、画像情報に応じて画像を記録する記録手段と、を有することを特徴とする記録装置。
前記記録手段は、信号に応じてインクを吐出して記録を行うインクジェット記録方式で構成したことを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
前記記録手段は、電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより、インクに生ずる膜沸騰を利用して吐出口からインクを吐出させることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。