JP4688191B2 - シート材搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はシート材搬送装置及び画像形成装置に関し、特にシート材を静電吸着して搬送するシート材搬送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

一般に、プリンタ、ファックス、コピア、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えば、記録液（液体）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を含む液体吐出装置を用いて、シート材（以下、「媒体」あるいは「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、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、液体としての記録液（以下、インクともいう。）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。）を行なうものがある。

ここで、「画像形成装置」とは、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液体を吐出して画像形成を行う装置、電子写真方式その他の方式によって媒体に画像を形成する装置を意味する。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をも意味する。また、「液体」とは、記録液、インクに限るものではなく、吐出されるときに流体となるものであれば特に限定されるものではない。

例えば上述した液体吐出装置を備える画像形成装置においては、シート材である媒体の平面性を確保するためにシート材を静電吸着して搬送する搬送ベルトを含むシート材搬送装置を備えたものが知られている。

なお、ベルトを備えるベルト装置としては、特許文献１に記載されているように、複数のローラに張架、駆動され、感光体の上流側から下流側まで転写紙を静電的に吸着、搬送する無端状の転写ベルトを備え、上記複数のローラのうちの駆動ローラが、上記転写ベルトの転写紙の吸着、搬送面に接触しており、かつ該駆動ローラ表面に清掃部材を接触させてなる画像形成装置の転写ベルト装置において、上記清掃部材を支持ケースの一部をなすホルダ部材に保持させ、該ホルダ部材を上記支持ケースに着脱自在としてなることを特徴とする画像形成装置の転写ベルト装置がある。
特許第３４８７７１５号公報

ところで、ベルト搬送装置にあっては、帯電部材（帯電手段）が搬送ベルトに常時接しているため、搬送ベルト表面に付着したインクなどの液体、結露発生時の水滴などが搬送ベルトの回転とともに帯電部材に付着することがある。搬送ベルトに対して液体や水滴が付着した場合、付着量によっては帯電部材の抵抗値が下がることが予想され、結果的に、高圧電源からの電流値が上昇（定電圧制御のため）し、リーク検知発生につながってしまうことになる。

この場合、液体の付着によるリーク検知発生時には、本来のリーク（短絡）とは異なって、水分が蒸発すれば正常な状態に復帰する。しかしながら、使用する液体の種類、特に粘性が高く乾きにくいタイプのインクを使用した場合、乾燥時間が遅いためになかなか蒸発せず、正常な状態に復帰しないという課題が生じている。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、帯電手段の清掃を簡単に行うことができるシート材搬送装置及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るシート材搬送装置は、
周回移動に配置されてシート材を静電吸着して搬送する搬送ベルトと、
この搬送ベルトを帯電させる帯電手段を含むユニット化された帯電ユニットと、を備え、
前記帯電ユニットは、前記搬送ベルトに対して前記シート材を案内する搬送ガイド部材を有し、
前記搬送ガイド部材には、前記帯電手段と、前記帯電手段を前記搬送ベルト側に押し付ける加圧手段とを備え、
前記帯電ユニットは、装置本体に対して取り外し可能に装着されている
構成とした。

ここで、前記帯電ユニットには前記帯電手段の上流側に前記搬送ベルト表面をクリーニングするクリーニング手段を含む構成とできる。

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係るシート材搬送装置を備えているものである。

本発明に係るシート材搬送装置及び本発明に係る画像形成装置は、周回移動に配置されてシート材を静電吸着して搬送する搬送ベルトと、この搬送ベルトを帯電させる帯電手段を含むユニット化された帯電ユニットとを備え、帯電ユニットは、搬送ベルトに対してシート材を案内する搬送ガイド部材を有し、搬送ガイド部材には、帯電手段と、帯電手段を搬送ベルト側に押し付ける加圧手段とを備え、帯電ユニットは、装置本体に対して取り外し可能に装着されている構成としたので、帯電手段を帯電ユニットごと取り外して清掃することが容易になる。

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。本発明に係るシート材搬送装置を含む本発明に係る画像形成装置の第１実施形態について図１ないし図３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は同装置のエンジンユニット部の平面説明図、図３は同じくエンジンユニット部の正面説明図である。

この画像形成装置は、装置本体１の内部（筺体内）に、画像を形成するための画像形成部（手段）２、シート材搬送装置である副走査搬送部（手段）３等を有し、装置本体１の底部に設けた収容手段である給紙部（手段）４から被搬送部材である被記録媒体（以下「用紙」というが、材質を紙に限定するものではない。）５を１枚ずつ分離して給紙し、副走査搬送部３によって用紙５を画像形成部２に対向する位置で間歇的に搬送しながら、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、排紙搬送部６を通じて装置本体１の上面に形成した排紙トレイ７上に用紙５を排紙する。なお、画像形成部２及び副走査搬送部３はユニット化してエンジンユニット１００とし、装置本体１に対して着脱自在に装着している。

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７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。なお、コンタクトガラス１２上には原稿を押えるための圧板１０を備えている。

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、前側板１０１Ｆと後側板１０１Ｒとの間に横架したキャリッジガイド（ガイドロッド）２１と後ステー１０１Ｂに設けた図示しないガイドステーで、キャリッジ２３を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。

そして、このキャリッジ２３上には、それぞれブラック（Ｋ）インクを吐出する２個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド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からなる記録ヘッド２４ｃ、２４ｍ、２４ｙ（色を区別しないとき及び総称するときは「記録ヘッド２４」という。）の計５個の液滴吐出ヘッドを搭載し、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うシャトル型としている。

また、キャリッジ２３には各記録ヘッド２４に所要の色の記録液を供給するためにサブタンク２５を搭載している。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２６Ａに、ブラック（Ｋ）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に図示しないチューブを介してインク（記録液）を補充供給する。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。

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。

また、図３にも示すように、キャリッジ２３の主走査方向に沿って前側板１０１Ｆと後側板１０１Ｒとの間に、スリットを形成したリニアスケール１２８を張装し、キャリッジ２３にはリニアスケール１２８のスリットを検知する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１２９を設け、これらのリニアスケール１２８とエンコーダセンサ１２９によってキャリッジ２３の移動を検知するリニアエンコーダを構成している。

さらに、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機構（装置）１２１を配置している。この維持回復機構１２１は、５個の記録ヘッド２４の各ノズル面２４ａをキャッピングするキャップ部材である、１個の保湿用を兼ねた吸引用キャップ１２２ａと、４個の保湿用キャップ１２２ｂ〜１２２ｅと、記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングするためのワイピング部材であるワイパーブレード１２４と、空吐出を行うための空吐出受け１２５とが配置されている。

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、空吐出を行うための空吐出受け１２６を配置している。この空吐出受け１２６には開口１２７ａ〜１２７ｅを形成している。

副走査搬送部３は、下方から給紙されたシート材である用紙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、用紙５を静電吸着して搬送する、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交番電圧であるＡＣバイアス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、用紙５を搬送ローラ３２に対向する位置で搬送ベルト３１側に押し付ける第１加圧コロ（入口加圧コロ）３６と、搬送ローラ３２と画像形成手段である記録ヘッド２４との間で、用紙５をプラテンガイド部材３５に対向する位置で搬送ベルト３１側に押し付ける第２加圧コロ（先端加圧コロ）３７と、用紙５を押える押え部材３８と、画像形成部２によって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３９とを備えている。

この副走査搬送部３の搬送ベルト３１は、副走査モータ１３１からタイミングベルト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。また、図３に示すように、この搬送ベルト３１上の紙粉を除去するクリーニング部材１３５、搬送ベルト３１表面を除電する除電部材１３６を備えている。

給紙部４は、装置本体１に抜き差し可能で、多数枚の用紙５を積載して収納する収容手段である給紙カセット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、給紙される用紙５をレジストするレジストローラ対４４とを有している。

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両面ユニット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。

排紙搬送部６は、画像形成が行われた用紙５を搬送する排紙搬送ローラ対６１〜６３と、用紙５を排紙トレイ７へ送り出すための排紙搬送ローラ対６４及び排紙ローラ対６５とを備えている。

次に、この画像形成装置におけるシート搬送装置としての副走査搬送部を構成している帯電ユニットについて上述した図３及び図４をも参照して説明する。なお、図４は帯電ユニット部分の分解斜視説明図である。
帯電ユニット２００は、ユニットフレーム２０１に、帯電手段である帯電ローラ３４と、帯電ローラ３４を搬送ベルトユニット１３０に搬送ベルト３１側に加圧する加圧手段であるスプリング２０２、２０３などを収納している（帯電ローラ３４に対する給電については後述する実施形態で説明する。）。

帯電ローラ３４の両端部３４ａ、３４ａは保持部材２０５、２０６にて回転可能に保持され、これらの保持部材２０５、２０６がユニットケース２０１との間に介在したスプリング２０２、２０３によって搬送ベルト３１方向に付勢されることで、帯電ローラ３４は搬送ベルト３１側に押し付けられる。

ユニットフレーム２０１の両端部には位置決めピン２１５が設けられている。一方、搬送ベルトユニット１３０を保持するサブ側板１０１ａ及び１０１ｂには、帯電ローラ３４が搬送ベルト３１に押し当てられる方向にユニットフレーム２０１の位置決めピン２１５を案内するガイド溝２１６が形成されたガイド部材２１７が設けられている。そして、副走査搬送部３の入口部分には、レジストローラ４４から送り出される用紙５を搬送ベルト３１に向けて案内する搬送ガイド部材１３８が設けられ、この搬送ガイド部材１３８とユニットフレーム２０１との間に設けたスプリング２１８によって帯電ユニット２００のユニットフレーム２０１は帯電ローラ３４が搬送ベルト３１に押し当てられる方向に加圧されている。

なお、搬送ガイド部材１３８には搬送ベルト３１を搬送ローラ３２に押し付ける加圧コロ１３９が保持されている。また、サブ側板１０１ａ、１０１ｂは前側板１０１Ｆ、後側板１０１Ｒとの間に配置される側板である。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図５に示すブロック説明図を参照して説明する。
この制御部は、この画像形成装置全体の制御を司る、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを含むマイクロコンピュータで構成した主制御部３０１及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御部３０２とを備えている。

そして、主制御部３０１は、通信回路３０３から入力される印刷処理の情報に基づいて用紙５に画像を形成するために、主走査モータ２７や副走査モータ１３１を主走査モータ駆動回路３１１及び副走査モータ駆動回路３１２を介して駆動制御するとともに、印刷制御部３０２に対して印刷用データを送出するなどの制御を行う。

また、主制御部３０１には、キャリッジ２３の位置を検出するキャリッジ位置検出回路３１３からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいてキャリッジ２３の移動位置及び移動速度を制御する。キャリッジ位置検出回路３１３は、キャリッジ２３の走査方向に配置されたリニアスケール（エンコーダシート）１２８のスリット数を、キャリッジ２３に搭載されたフォトセンサ（エンコーダセンサ）１２９で読み取って計数することで、キャリッジ２３の位置を検出する。主走査モータ駆動回路３１１は、主制御部３０１から入力されるキャリッジ移動量に応じた出力値、例えばＰＷＭ制御を行う場合にはＰＷＭ出力値に応じて主走査モータ２７を回転駆動させて、キャリッジ２３を所定位置に所定の速度で移動させる。

また、主制御部３０１には搬送ベルト３１の移動量を検出する搬送量検出回路３１４からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいて搬送ベルト３１の移動量及び移動速度を制御する。搬送量検出回路３１４は、搬送ローラ３２の回転軸に取り付けられたエンコーダホイールのスリット数を、フォトセンサ（エンコーダセンサ）で読み取って計数することで搬送量を検出する。副走査モータ駆動回路３１２は、主制御部３０１から入力される搬送量に応じて副走査モータ１３１を回転駆動させて、搬送ローラ３２を回転駆動して搬送ベルト３１を所定位置に所定の速度で移動させる。

また、主制御部３０１は、ＡＣバイアス供給部３１５を介して帯電ローラ３４に対してＡＣバイアスを与えることで搬送ベルト３１を帯電する制御を行う。主制御部３０１は、給紙モータ駆動回路３１６を介して給紙モータ４９を回転駆動する。主制御部３０１は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路３１７を介して維持回復機構１２１の図示しないモータを回転駆動することにより、キャップ１２２の昇降、ワイパーブレード１２４の昇降、図示しない吸引ポンプの駆動などを行わせる。

また、主制御部３０１は、スキャナ制御部３１８を介して画像読取装置１１を制御する。主制御部３０１は、操作パネル３１９との間で所要の表示情報の送出や入力されるキー情報の取り込みなどを行う。

さらに、主制御部３０１は、ＡＣバイアス供給部３１５から帯電ローラ３４を介して搬送ベルト３１を帯電させるときのリーク電流をモニタする電流モニタ回路３２０からのモニタ信号を入力し、このモニタ信号に基づいて帯電ローラ３４の清掃が必要である場合には操作パネル３１９にその旨のメッセージを表示する。

印刷制御部３０２は、主制御部３０１からの信号とキャリッジ位置検出回路３１３及び搬送量検出回路３１４などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、記録ヘッド２４の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成して、上述した画像データをシリアルデータでヘッド駆動回路３２１に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号（マスク信号）などをヘッド駆動回路３２１に出力する以外にも、ＲＯＭに格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、１の駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッド駆動回路３２１に対して出力する。

ヘッド駆動回路３２１は、シリアルに入力される記録ヘッド２４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部３０２から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド７の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド２４を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴（大ドット）、中滴（中ドット）、小滴（小ドット）など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

ここで、搬送ベルトを帯電するときのリークを検出する手段の構成の一例について図６を参照して説明する。
ＡＣバイアス供給部３１５は、帯電ローラ３４の軸３４ａにＡＣ高電圧を印加する。電流モニタ回路３２０は、ＡＣバイアス供給部３１５から帯電ローラ３４に対して高電圧を印加したときに、ＡＣバイアス供給部３１５から帯電ローラ３４、搬送ベルト３１、搬送ローラ３２、ＡＣバイアス供給部３１５で表される閉回路を通じて流れる電流をモニタする。この電流モニタ回路３２０はＡＣバイアス供給部３１５とともに高圧電源部３２３として構成される。

そして、ＡＣバイアス供給部３１５から帯電ローラ３４、搬送ベルト３１、搬送ローラ３２、ＡＣバイアス供給部３１５で表される閉回路を通じて電流が流れるとき、リークが発生すると、その電流値が増加するので、電流モニタ回路３２０は電流値が増加したときにリーク検知信号を出力する。例えば、搬送ベルト３１にインクが付着すると、インク付着部分においてインピーダンスが低下して閉回路に流れる電流が増加し、また、搬送ベルト３１表面に損傷があると、損傷部分のベルトのインピーダンスが低下して閉回路に流れる電流が増加する。さらに、紙粉等の付着によっても閉回路に流れる電流が増加することがある。

この場合、電流モニタ回路３２０はトランジスタ、抵抗、ＰＷＭＩＣ等の電子回路を使用して、ＡＣ高電圧について、正負両極性の電流を検出できる構成としている。すなわち、ＡＣ電圧（又は両極性のパルス電圧）を、帯電ローラを介して搬送ベルトに印加し、搬送ベルト上に正極性と負極性の電荷を搬送ベルトの移動方向に対して交互に印加することによって、安定した吸着力が得られる。

そこで、ＡＣ高電圧を搬送ベルト３１に印加してリークを検出するときに、正極性または負極性どちらか一つの極性でしかリークを検知できないのでは、リークを見逃してしまうことになるので、リークの検知を正負両極性において行得るようにすることにより、リークの検出を確実なものとしている。

このように構成した画像形成装置においては、搬送ベルト３１を駆動する搬送ローラ３２の回転量を検出して、この検出した回転量に応じて副走査モータ１３１を駆動制御するとともに、ＡＣバイアス供給部３１５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し、これによって、搬送ベルト３１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。

そこで、用紙５が給紙部４から給紙されて、搬送ローラ３２と押えコロ３６との間に送り込まれて、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。

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上に記録ヘッド２４から記録液の液滴を吐出して画像を記録（印刷）し、印刷が行われる用紙５の先端側を分離爪３７で搬送ベルト３１から分離して搬送ローラ３８で排紙搬送部６に送り出す。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ２３は維持回復機構１２１側に移動されて、キャップ１２２で記録ヘッド２４のノズル面がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、吸引及び保湿用キャップ１２２ａで記録ヘッド２４をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド２４のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード１２４でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを空吐出受け１２５に向けて吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド２４の安定した吐出性能を維持する。

そして、この画像形成装置においては、搬送ベルト３１を帯電させる帯電手段である帯電ローラ３４を常に搬送ベルト３１に接触させている構成であるので、搬送ベルト３１表面にインクが付着したり、結露発生時に水滴が付着したりした場合、搬送ベルト３１の回転とともに帯電ローラ３４に水分が転移して帯電ローラ３４の抵抗値が下がり、高圧電源であるＡＣバイアス供給部３１５からの電流値が上昇（定電圧制御のため）し、所定の値を越えるとリーク検知となる。

そこで、電流モニタ回路３２０からリーク検知信号が入力されると、例えば帯電ローラ３４の清掃を促すメッセージが操作パネル３１９に表示される。

この場合、帯電ローラ３４を含むユニット化された帯電ユニット２００を備えているので、帯電ユニット２００ごと装置本体１から取り外して、帯電ローラ３４に付着している水分などを清掃除去して帯電ローラ３４を元の状態に戻すことができる。

このように、この画像形成装置におけるシート材搬送装置は、周回移動に配置されてシート材を静電吸着して搬送する搬送ベルトと、この搬送ベルトを帯電させる帯電手段を含むユニット化された帯電ユニットとを備えているので、帯電手段を容易に清掃することができるようになる。

この場合、帯電ユニットの構成を帯電手段とこの帯電手段を搬送ベルト側に押し付ける加圧手段の構成とすること、特に、帯電手段と加圧手段のみを収納した構成とすることによって、帯電ユニットが必要最小の構成のみのため取り外しや煩雑性がなくなるので、交換、清掃効率が一層向上する。

次に、本発明の第２実施形態について図７を参照して説明する。なお、図７は帯電ユニット部分の説明図である。
この帯電ユニット２００は、ユニットフレーム２２１内に、帯電ローラ３４を帯電ローラホルダ２３１で保持して配置し、この帯電ローラ３４の搬送ベルト周回方向（矢示方向）上流側に、搬送ベルト３１表面を清掃するクリーニング手段としてのクリーニングローラ２３２をホルダ２３４にて保持して配置している、

このクリーニングローラ２３２は、軸部２３２ａが保持部材（ホルダ）２３４の溝部２３４ａ内に上下方向に移動可能に嵌め込まれ、スプリング２３５によって搬送ベルト３１側に押し当てられている。クリーニングローラ２３２としては、吸水性のある部材ウレタン発泡ローラなどを用いることができる。単発泡、連発泡などの吸水効果がある材質で形成することが好ましい。

このように構成したので、搬送ベルト３１の表面にインクなどが付着した場合、クリーニングローラ２３２によって清掃（ここでは、吸収）されるので、帯電ローラ３４に搬送ベルト３１上のインクが転移することを減少でき、リーク検知の発生度合いを少なくすることができる。

次に、本発明の第３実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は帯電ユニット部分の説明図である。
この帯電ユニット２０は、上記第２実施形態の帯電ユニット２０において、クリーニングローラ２３２の表面を清掃する清浄化手段である清掃部材２３６を設けている。この清掃部材２３６はクリーニングローラ２３２の表面に当接して清掃する。

このように構成したので、クリーニングローラ２３２の表面上のインクなどの水分を清掃部材２３６によって吸収除去して清掃することで、クリーニングローラ２３２の効果を持続させることができて、連続してインク汚れが発生した場合でも帯電ローラ３４への水分などの転移を低減することができる。

次に、本発明の第４実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は帯電ユニット部分の分解斜視説明図、図１０の要部断面説明図である。
帯電ユニット２０には、ユニットケース２０１に帯電ローラ３４の端部３４ａの端面に接触して高電圧（ＡＣバイアス電圧）を供給する電極部材２４１を取付け、この電極部材２４１はユニットケース２０１の外側まで延びた接触片２４１ａを有している。一方、サブ側板１０１ａにはＡＣバイアス供給部３１５から高圧ケーブル２１０を介して高電圧が供給される端子（高圧電源側の出力部）２１１が配置されている。

また、帯電ローラ３４の端部３４ａは、この端部３４ａを保持する導電性部材からなる保持部材（軸受）２０５、保持部材２０５を付勢する導電性部材からなるスプリング２０２を介して電極部材２４１に接触している。

そして、帯電ユニット２０をサブ側板１０１ａ、１０１ｂに取り付けたときに、電極部材２４１の接触片２４１ａが高圧ケーブル２１０の端子２１１に当接（接触）して、電極部材２４１を介して帯電ローラ３４の端部３４ａの端面に高電圧が給電されるとともに、電極部材２４１からスプリング２０２及び保持部材２０５を介して帯電ローラ３４の端部３４ａに高電圧が給電される。

つまり、帯電ローラのシャフトの端部に高圧電源からの印加バイアスを電極部材を介して給電するとき、電極部材をユニットケースの外側まで這い回して、ユニットケースが搬送ベルトユニットを保持しているフレーム（側板）に取り付けられたときに高圧電源側の出力部に当接する構成にする。そして、ここでは電極部材から直接的に帯電ローラに給電するとともに、スプリングや保持部材（軸受）を介して帯電ローラに給電する、２系統の給電経路を持つ構成としている。

このように構成したので、帯電ユニット２００の帯電ローラ３４の清掃などを行うとき、前記第１実施形態のように高圧ケーブル２１０がユニットケース２０１につながっていないので、帯電ユニット２００のユニットケース２０１のみを取り出すことができるようになり、帯電ユニットの装着及び取り外しの操作性が向上する。

次に、本発明の第５実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１はシート搬送装置である副走査搬送部の説明図である。
ここでは、帯電ローラ３４及び帯電ローラ３４を搬送ベルト３１側に押し付ける加圧手段とを搬送ガイド部材１３８側に設けて帯電ユニット２５０を構成している。また、搬送ベルト３１を搬送ローラ３２に押し付ける加圧ローラ１３９は前記第１実施形態の帯電ローラの位置に配置位置を変更している。

このように、帯電手段、加圧手段及び搬送ガイド部材を含めて帯電ユニットとしてユニット化することにより、帯電手段を装置本体から取り外して容易に清掃することができるようになる。

この実施形態においても、前述した実施形態のように、帯電手段の搬送ベルト周回移動方向上流側に、搬送ベルト表面を清掃するクリーニング手段を配置し、また、このクリーニング手段を清浄化する清浄化手段を備え、例えば、前述したクリーニングローラ２３２、クリーニングローラ２３２の表面を清掃する清掃部材２３６を設けることができる。

次に、本発明の第６実施形態について図１２及び図１３を参照して説明する。なお、図１２はシート搬送装置である副走査搬送部の説明図、図１３は同副走査搬送部を含む画像形成装置の制御部の概要を説明するブロック説明図である。
ここでは、搬送ベルト３１表面の汚れを検知する汚れ検知センサ３２２を備えている。この汚れ検知センサ３２２としては、例えば、フォトセンサ、濃度検知センサなどを用いている。この汚れ検知センサ３２２の検知信号は主制御部３０１に入力され、主制御部３０１は、リーク検出手段である電流モニタ回路３２０からのモニタ信号と汚れ検知センサ３２２の検知信号との組合せによってリーク検知が本当のリークによるものか搬送ベルト３１の汚れによるものかであるかを判別する。

ここで、リーク検知が本当のリークによるものか搬送ベルト３１の汚れによるかの判断（判別）基準について図１４及び図１５を参照して説明する。
ＡＣバイアス供給部３１５（高圧電源）から帯電ローラ３４にＡＣバイアスを印加するときにリークが発生すると、図１４の現象Ｉの領域や現象ＩＩの領域で示すように、電流モニタ回路３２０からのモニタ電流の電流値が上昇する。一方、搬送ベルト３１にインクなどが付着して汚れが発生したときには、汚れ検知センサ３２２の検知信号（出力）は現象Ｉの領域で示すように上昇し（上昇するよう出力が得られるように回路構成を設定している場合）、搬送ベルト３１の汚れが変化しないときには、汚れ検知センサ３２２の検知信号（出力）は現象ＩＩの領域で示すように変化しない。

そうすると、図１６に示すように、電流モニタ回路３２０のモニタ電流の電流値が上昇し（図中に×で示す）、かつ、汚れ検知センサ３２２の出力も上昇する傾向を示す（図中に×で示す）とき（現象Ｉの領域）には、搬送ベルト３１の汚れによってリークが発生していると判断できるので、本当のリークではなく汚れ検知と判別する。これに対し、電流モニタ回路３２０のモニタ電流の電流値が上昇している（図中に×で示す）が、汚れ検知センサ３２２の出力が変化していない（安定している、図中に○で示す）とき（現象ＩＩの領域）には、搬送ベルト３１の汚れにかかわらないリークが発生していると判断できるので、本当のリーク（短絡）であると判別する。

そこで、主制御部３０１によるリーク判別処理について図１７を参照して説明する。
主制御部３０１は、電流モニタ回路３２０からのモニタ電流を検知し、汚れ検知センサ３２２からの出力を検知して、これらの２つの検知結果の組合せに基づいて図１６で説明したような組合せから、汚れかリークかを判別する。

そして、判別結果がリーク（本当のリーク）の場合には、操作パネル３１９あるいはホスト側のプリンタドライバを通じてホスト側の情報処理装置などに警告を表示してマシン（装置）を停止する。このように、本来の（本当の、真の）リーク検知時のみに警告を表示させることで、汚れ検知時によるダウンタイムを減少させることができる。

また、判別結果が汚れである場合には、操作パネル３１９に注意文を表示して清掃を促す。このように、搬送ベルト表面の汚れと検出された場合には、注意文などを表示して、搬送ベルトや帯電手段の清掃を促すことによって経時的に性能を保つことができる。

その後、帯電出力を低出力（Ｌｏｗ出力）に切替える。つまり、搬送ベルト表面の汚れが検知された場合には、搬送ベルト及び帯電手段の抵抗値が標準よりも下がっているので、帯電出力を低出力（帯電出力は２段階の出力レベルを選択できる構成とする。）に切替えることで、リークモニタ電流値を下げ、リーク検知を回避することができる。

なお、この図１７に示す処理では、リークモニタ電流値の検知がリークでないとき、汚れ検知センサ出力が汚れ検知でないときの処理には図示していないが、いずれも、この処理の抜けることになる。

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。

本発明に係るシート材搬送装置を含む本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の全体構成を示す概略構成図である。 同装置のエンジンユニット部の平面説明図である。 同じくエンジンユニット部の正面説明図である。 同じく帯電ユニット部分の分解斜視説明図である。 同じく制御部の概要を説明するブロック図である。 同じくリーク検出手段の説明に供するブロック説明図である。 本発明の第２実施形態の説明に供する要部説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供する要部説明図である。 本発明の第４実施形態の説明に供する帯電ユニット部分の分解斜視説明図である。 同じく要部側面説明図である。 本発明の第５実施形態の説明に供するエンジンユニット部の正面説明図である。 本発明の第６実施形態の説明に供するエンジンユニット部の正面説明図である。 同じく制御部の概要を説明するブロック説明図である。 汚れ検知とリークの判別基準の説明に供するリークモニタ電流値の変化を説明する説明図である。 同じく汚れ検知センサ出力の変化を説明する説明図である。 同じくリークモニタ電流値の変化、汚れ検知センサ出力の変化と汚れ検知とリークの判別結果の説明に供する説明図である。 主制御部が行う汚れ検知とリークの判別の処理の説明に供するフロー図である。

符号の説明

１…装置本体
２…画像形成部
３…副走査搬送部（シート材搬送装置）
４…給紙部
５…用紙（被記録媒体）
６…排紙搬送部
７…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
３４…帯電ローラ
３５…プラテンガイド部材
４１…給紙カセット
４４…レジストローラ
２００…帯電ユニット
２０１…ユニットケース
２０２、２０３…スプリング（加圧手段）
２３２…クリーニングローラ
２４１…電極部材
３０１…主制御部
３２０…電流モニタ回路
３２１…汚れ検知センサ

Claims (3)

1. 周回移動に配置されてシート材を静電吸着して搬送する搬送ベルトと、
   この搬送ベルトを帯電させる帯電手段を含むユニット化された帯電ユニットと、を備え、
   前記帯電ユニットは、前記搬送ベルトに対して前記シート材を案内する搬送ガイド部材を有し、
   前記搬送ガイド部材には、前記帯電手段と、前記帯電手段を前記搬送ベルト側に押し付ける加圧手段とを備え、
   前記帯電ユニットは、装置本体に対して取り外し可能に装着されている
   ことを特徴とするシート材搬送装置。
2. 請求項１に記載のシート材搬送装置において、前記帯電ユニットには前記帯電手段の上流側に前記搬送ベルト表面をクリーニングするクリーニング手段を含むことを特徴とするシート材搬送装置。
3. シート材を搬送するシート材搬送装置と、このシート材搬送装置で搬送されるシート材に対して画像を形成する画像形成手段とを備える画像形成装置において、前記シート材搬送装置が請求項１又は２に記載のシート材搬送装置であることを特徴とする画像形成装置。

Images