JP2004054140A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成部の像担持体である感光ドラムの上流側、及び下流側とのシート受け渡し時のシート搬送速度の差による画像ずれ、画像擦れ等の防止する。
【解決手段】プリンタ１００は、シートが積載されるシートカセット１２０と、シートに画像を形成する画像形成部１２８と、シートカセット１２０からシートを吸着して１枚ずつピックアップし、且つ、画像形成部１２８を通過させるように吸着して搬送する転写搬送ベルト１０６と、を備えている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置、特に、電子写真方式あるいは静電記録方式などによるフルカラーまたはモノカラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンドレスベルトにシートを吸着して搬送し、画像形成を行う画像形成装置が製品化されている。シートは、画像を形成されるようになっている。シートには、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製の薄いもの、厚紙、ラベル、オーバーヘッドプロジェクタ用の用紙等がある。
【０００３】
画像形成装置の一例であるプリンタを図１０に基づいて説明する。
【０００４】
まず、プリンタを概略説明する。
【０００５】
プリンタ３０の装置本体３１の内部には、トナー像を担持する像担持体である感光ドラム５を備えている。感光ドラム５に隣接してシート担持体６（以下、「転写ベルト」という）を設置してある。感光ドラム５上に形成されたトナー像は、転写ベルト６上に担持されて搬送されるシートＰに転写される。トナー像を転写されたシートＰは、定着手段である例えば定着器９によって加熱及び加圧されて、トナー像を定着された後、装置本体３１の外に排出される。
【０００６】
次に、プリンタ３０を詳細に説明する。
【０００７】
感光ドラム５の外周には、露光ランプ１、感光ドラム帯電器２、露光装置３、現像器４、転写手段である例えば転写帯電器７、及びクリーナ８等を配設してある。装置本体３１内の上方には、不図示の光源装置やポリゴンミラー等を配設してある。
【０００８】
光源装置から発せられたレーザ光を、回転する不図示のポリゴンミラーに照射して、その反射光を走査光の光束として不図示の反射ミラーによって偏光し、さらにｆθレンズにより感光ドラム５の母線上に集光して露光することによって、感光ドラム５上に画像信号に応じた潜像が形成される。現像器４には、不図示のトナー供給装置によってトナーが所定量充填してある。現像器４は感光ドラム５上の潜像を現像してトナー像として可視化する。
【０００９】
シートＰは、収容されているシートカセット２０から、分離給紙ローラ対１５によって１枚ずつに分離されて搬送され、レジストローラ対１３をへて、転写ベルト６に供給される。そして、シートＰは、転写ベルト６による搬送で感光ドラム５と転写帯電器７との間の転写部１８に順次送られる。
【００１０】
転写ベルト６には、例えば、ポリカーボネート樹脂シート、ポリエチレンテレフタレート樹脂シート（ＰＥＴ樹脂）、ポリフッ化ビニリデン樹脂シート、ポリウレタン樹脂シート、ポリアミド樹脂シート、ポリイミド樹脂シートなどの誘電体樹脂のシートの両端部を互いに重ね合わせて接合して、エンドレス形状にしたものか、あるいは継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトを用いている。転写ベルト６は、駆動ローラ１１によって循環し、一定の循環速度に達すると、レジストローラ対１３から送り出されたシートＰを転写部１８へ向けて搬送する。
【００１１】
シートＰは、レジストローラ対１３から転写ベルト６上に送り出されたとき、直ちに、吸着帯電器１４と吸着帯電器対向ローラ１２によって転写ベルト６とともに挟持されて、吸着帯電器１４によって電界あるいは電荷付与される。このため、シートＰは、転写ベルト６に静電的に吸着保持されて搬送される。
【００１２】
シートが転写部１８へ向けて搬送されると同時に、画像書き出し信号がＯＮになる。これを基準にしてあるタイミングで感光ドラム５に対して露光装置３が露光し、現像器４がトナー像を形成して、画像形成を行う。そして、感光ドラム５の下側の転写部１８で転写帯電器７がシートに電界または電荷を付与することによって、感光ドラム５上に形成されているトナー像がシートＰに転写される。転写帯電器７は、コロナ放電のような非接触帯電器、または帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電ブレードのような帯電部材を用いた接触帯電器である。
【００１３】
次に、トナー像を転写されたシートＰは、シート搬送方向下流部で分離帯電器１６により除電されて、静電吸着力を減衰され、転写ベルト６の末端から離脱する。離脱したシートＰは、定着器９へ搬送される。定着器９は、定着ローラと、加圧ローラと、各ローラ内に設置された加熱ヒータと、加圧ローラの表面温度を検知して定着温度を制御するサーミスタ等で構成されている。シートＰは、定着器９によって加熱加圧されてトナー像を定着された後、排紙トレイ１７に排出される。
【００１４】
一方、転写が終了した感光ドラム５は、クリーナ８により転写残トナーをクリーニング、除去されて、引き続き次の潜像形成に備えられる。また、シートＰを分離した後の転写ベルト６は、シート担持側に設置した導電性ファーブラシ１０がそれに対向して接地された駆動ローラ１１に当接させられることによって、転写ベルト６上に残留したトナー及びその他の異物を清掃されて、蓄積した電荷の除去（除電）が行われる。
【００１５】
以上、述べたように、従来のプリンタ３０は、シートＰを転写ベルト６上に確実に吸着して搬送することによって、画像の書き出し位置がずれるレジずれや、感光ドラム５とシートＰの速度がずれて起こる画像伸縮などの画像形成上の不具合（以下、「画像ずれ」という）を防止している。
【００１６】
しかし、近年の各種機器における省スペース化の需要の高まりにより、画像形成装置においても設置面積を小さく抑えるため、シートＰの搬送方向の長さを短くする必要が生じてきた。このため、プリンタ３０においては、レジストローラ対１３から転写帯電器７までの距離、及び転写帯電器７から定着器９までの距離は、シートＰの長さより短く設定してある。
【００１７】
この構成でレジストローラ対１３及び定着器９の搬送速度と、転写ベルト６の搬送速度とを等しく設定すると、部品の寸法バラツキ等によりレジストローラ対１３の搬送速度よりも転写ベルト６の搬送速度の方が速くなる場合と、転写ベルト６の搬送速度より定着器９の搬送速度が速くなる場合がある。
【００１８】
すると、レジストローラ対１３と転写帯電器７との間にあるときのシートＰは、レジストローラ対１３に引っ張られて転写ベルト６上で滑ることがある。同様に、転写帯電器７と定着器９との間にあるときのシートＰは、定着器９に引っ張られて転写ベルト６上で滑ることがある。この結果、画像ずれが生じることがある。
【００１９】
そこで、通常、レジストローラ対１３のシート搬送速度を転写ベルト６のシート搬送速度より僅かに速めて、シートＰが引っ張られないようにしている。同様に、転写ベルト６のシート搬送速度を定着器９のシート搬送速度より僅かに速めて、シートＰが引っ張られないようにしている。ここで生じる速度差は、シートＰがレジストローラ対１３と吸着帯電器１４との間でループを形成して吸収されるようになっている。同様に、シートＰが転写ベルト６と定着器９の間でループを形成して吸収されるようになっている。
【００２０】
このように、各部におけるシート搬送速度を変えることによって、転写ベルト６上のシートＰは、確実に転写ベルト６に吸着された状態で転写部１８に搬送される。そして、画像ずれの無い良好な画像がシートに形成される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のプリンタは、以下のような問題があった。
【００２２】
坪量が１５０ｇｆ／ｍ^２を超えるようなコシの強いシートをレジストローラ対１３から転写ベルト６へ搬送するとき、シートの腰の強さによるシート搬送方向の押し力が、吸着帯電器１４によるシートＰを転写ベルト６に保持する吸着力を上回ることがある。すると、シートＰは、ループを形成されず速度差を吸収できなくなるおそれがある。
【００２３】
このような状態になると、シートＰは、レジストローラ対１３に挟持された状態で感光ドラム５と転写帯電器７との間を通過しているとき、このシート搬送方向の押し力によって、転写ベルト６上でシート搬送方向下流側に滑って、画像ずれを生じさせることがある。
【００２４】
また、このようなコシの強いシートを転写ベルト６から定着器９に搬送するとき、シートのコシによりベルト搬送方向と反対方向の押し力（反力）がシートＰに作用することがある。この場合においても、この反対方向の力が、シートＰを転写ベルト６に保持する吸着力を上回ることがある。すると、シートＰは、ループを形成することなく、速度差を吸収できなくなるおそれがある。
【００２５】
このような状態になると、シートＰは、定着器９に挟持された状態で転写帯電器７を通過しているとき、シート搬送方向と反対方向の押し力によって、シートＰが転写ベルト６上でシート搬送方向上流側に滑って、画像ずれを生じさせることがある。
【００２６】
また、シートＰは、転写帯電器７を通過した後でも、転写ベルト６上で滑ると、シートの搬送方向下流側端部が転写ベルト６上から急に離れてクリーナ８の下面や分離帯電器１６の下部に接触して、シート上に形成された未定着のトナー像を擦って乱す画像不具合（以降、「画像擦れ」という）を生じさせることがあった。
【００２７】
そこで、この問題に対処するには結局、レジストローラ対１３のシート搬送速度、転写ベルトのシート搬送速度、及び定着器のシート搬送速度を同じにすることが考えられる。そして、それぞれの部品寸法にバラツキ等を見越して上記３者の搬送速度を一致させるためには、それぞれに独立した駆動系を備えて、それらの駆動源の回転数設定が調整可能になっていることが必要である。
【００２８】
しかし、初期の搬送速度を駆動源の調整で一致させたとしても、プリンタ３０を長期間使用している間に、部品の摩耗などでシート搬送速度に相対差が生じることも考えられる。そこで、レジストローラ対１３と転写ベルト６との間に、転写ベルト６と定着器９との間に生じる速度差により発生するシートＰのループ量を検知して、その検知信号によって各駆動源の回転数を制御する方法が考えられる。
【００２９】
しかし、これらの解決策は、駆動系をレジストローラ対１３、転写ベルト６、定着器９をそれぞれ独立に設けること、それらの駆動源の回転数を制御可能にしなければならないこと、ループ検知手段が必要なことからして、装置の複雑化、大型化、コストアップ等の別の問題が生じることになる。
【００３０】
一方、このプリンタ３０においては、シートＰをシートカセット２０から１枚ずつ分離して搬送する回転体である分離給紙ローラ対１５による摩擦力を利用している。しかし、この方法は、ローラ部にゴム部材を用いるので長期間の使用により摩耗や経時的な材質劣化が生じるため、分離給紙ローラ対１５の寿命が短いという問題がある。また、シートを分離するため、分離給紙ローラ対１５に大きな圧力を加えているので、シートを痛めるという問題もある。
【００３１】
本発明は、画像形成部の像担持体である感光ドラムの上流側、及び下流側とのシート受け渡し時のシート搬送速度の差による画像ずれ、画像擦れ等の防止、シートを分離して搬送する回転体から受けるシートの損傷防止、及びシートを吸着ピックアップして搬送するときに受けるシートの損傷防止等を行えるとともに、吸着ピックアップ部の耐久性を向上させた画像形成装置を提供することを目的としている。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートが積載されるシート積載手段と、前記シートに画像を形成する画像形成手段と、前記シート積載手段からシートを吸着して１枚ずつピックアップし、且つ、前記画像形成手段を通過させるように吸着して搬送するためのシート吸着搬送手段と、を備えている。
【００３３】
本発明の画像形成装置は、さらに、前記シート吸着搬送手段が誘電体から成り、前記誘電体にシートを静電吸着させるために前記誘電体に電圧を印加するための帯電手段を有している。
【００３４】
本発明の画像形成装置においては、前記シート吸着搬送手段が誘電体からなる無端ベルトから構成されている。
【００３５】
本発明の画像形成装置における、画像形成手段は、トナー像を担持する少なくとも１つの像担持体と、前記像担持体のトナー像を前記シート吸着搬送手段により搬送されるシートに転写する転写手段と、シートに転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有している。
【００３６】
本発明の画像形成装置における、前記シート吸着搬送手段が前記シート積載手段に積載されているシートをピックアップするために、前記シート積載手段と前記シート吸着搬送手段との少なくとも一方が他方に対して接近離間可能になっている。
【００３７】
本発明の画像形成装置における、前記シート吸着搬送手段は、前記シート積載手段からシートをピックアップするときに、前記像担持体から離間している。
【００３８】
本発明の画像形成装置における、前記シート吸着搬送手段は、前記像担持体に当接し、且つ前記シート積載手段に積載されているシートに当接しない転写位置と、前記像担持体に当接せず、且つ前記シート積載手段に積載されているシートに当接する給紙位置と、前記像担持体及び前記シート積載手段に積載されているシートのいずれにも当接しない待機位置の３つの位置に移動可能に設けられている。
【００３９】
本発明の画像形成装置における、前記帯電手段は、前記シート吸着搬送手段に交番電圧を印加して帯電させるものであり、前記帯電手段により前記シート吸着搬送手段に帯電された交番成分の電荷を除去して直流成分の電荷とする補助帯電手段を備えている。
【００４０】
本発明の画像形成装置における、前記補助帯電手段は、前記シート吸着搬送手段に帯電された交番成分の電荷と逆極性の交番成分の電荷と直流成分の電荷を前記シート吸着搬送手段に付与することで、前記シート吸着搬送手段に帯電された交番成分の電荷を除去し、直流成分の電荷とするようになっている。
【００４１】
本発明の画像形成装置における、前記補助帯電手段は、前記シート吸着搬送手段に帯電された交番電荷を除去する除電手段とシート搬送方向における前記除電手段の下流側に設けられて前記シート吸着搬送手段に直流電圧を印加する直流電圧印加手段とを備え、前記シート積載手段と前記画像形成手段との間に備えられている。
【００４２】
本発明の画像形成装置における、前記除電手段は、前記シート吸着搬送手段が前記シートを直線搬送する位置に配設してある。
【００４３】
本発明の画像形成装置は、画像が形成される少なくとも１つの像担持体と、前記像担持体上のトナー像をシート上に転写する転写手段と、前記シート上のトナー像を加熱して定着する定着手段と、シートを吸着して前記転写手段と前記定着手段とを通過させるように搬送するシート吸着搬送手段と、を備えている。
【００４４】
本発明の画像形成装置における、前記シート吸着搬送手段は誘電体から成り、前記誘電体に電圧を印加して静電的に前記誘電体にシートを吸着するようになっている。
【００４５】
本発明の画像形成装置における、前記シート吸着搬送手段は誘電体からなる無端ベルトである。
【００４６】
本発明の画像形成装置は、シートが積載されるシート積載手段を備え、前記シート吸着搬送手段は、前記シート積載手段に積載されているシートをピックアップし、ピックアップしたシートを前記転写手段と前記定着手段とを通過させるように搬送するようになっている。
【００４７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態の画像形成装置の一例であるプリンタのシート搬送方向に沿った断面図である。
【００４８】
画像形成装置は、シートに画像を形成するようになっている。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。したがって、本発明は、プリンタに限定されるものではない。
【００４９】
シートには、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製の薄いもの、厚紙、はがき、封書、オーバーヘッドプロジェクタ用の用紙等がある。
【００５０】
（第１実施形態のプリンタ）
第１実施形態のプリンタを図１乃至図３に基づいて説明する。
【００５１】
まず、プリンタを概略説明する。
【００５２】
プリンタ１００の装置本体１３１の内部には、トナー像を担持する像担持体である例えば感光ドラム１０５を備えている。感光ドラム１０５に隣接してシート吸着搬送手段である例えばシート担持体１０６（以下、「転写搬送ベルト１０６」という）を設置してある。感光ドラム１０５上に形成されたトナー像は、シート積載手段であるシートカセット１２０から送り出され転写搬送ベルト１０６上に担持されて搬送されるシートＰに転写部１１８により転写される。トナー像を転写されたシートＰは、定着手段である例えば定着部１０９によって加熱及び加圧されて、トナー像を定着された後、装置本体１３１の外に排出される。ここで、シートは、単一の転写搬送ベルト１０６によりシートカセット１２０からピックアップされ、さらに、転写部１１８及び定着部１０９に搬送される。この「単一の転写搬送ベルト１０６で搬送する」とは、１つの搬送ベルトを用いて、他の搬送ベルトや搬送ローラ等を用いないでシートを搬送するという意味であり、複数の搬送手段の間でシートを受け渡すことなく１つの搬送ベルトで搬送することである。
【００５３】
次に、プリンタ１００を詳細に説明する。
【００５４】
感光ドラム１０５の外周には、露光ランプ１０１、感光ドラム帯電器１０２、露光装置１０３、現像器１０４、転写手段である例えば転写帯電器１０７、及びクリーナ１０８等を配設してある。装置本体１３１内の上方には、不図示の光源装置やポリゴンミラー等を配設してある。これらは、画像形成部１２８を構成している。画像形成部１２８は、画像形成手段の一例である。
【００５５】
光源装置から発せられたレーザ光を、回転する不図示のポリゴンミラーに照射して、その反射光を走査光の光束として不図示の反射ミラーによって偏光し、さらにｆθレンズにより感光ドラム１０５の母線上に集光して露光することによって、感光ドラム１０５上に画像信号に応じた潜像が形成される。現像器１０４には、不図示のトナー供給装置によってトナーが所定量充填してある。現像器１０４は感光ドラム１０５上の潜像を現像してトナー像として可視化する。
【００５６】
シートＰは、後述する方法で転写搬送ベルト１０６の静電吸着力によって転写搬送ベルト１０６に吸着されて搬送され、感光ドラム１０５と転写帯電器１０７とが対向する転写部１１８に送られる。
【００５７】
転写搬送ベルト１０６は、例えば、ポリカーボネート樹脂シート、ポリエチレンテレフタレート樹脂シート（ＰＥＴ樹脂）、ポリフッ化ビニリデン樹脂シート、ポリウレタン樹脂シート、ポリアミド樹脂シート、ポリイミド樹脂シートなどの誘電体樹脂のシートの両端部を互いに重ね合わせて接合して、エンドレス形状にしたものか、あるいは継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトを用いている。すなわち、例えば、ポリアミド樹脂などの導電体である。
【００５８】
導電体である転写搬送ベルト１０６によりシートを吸着するため、この転写搬送ベルト１０６に帯電させるための帯電手段として、転写搬送ベルト１０６に接触している導電性ファーブラシ１１０と、交流バイアス電源１２５とを備えており、この導電性ファーブラシ１１０に交流バイアス電源１２５によって振幅±４ｋＶの交番電圧が印加されて、転写搬送ベルト１０６に交番電界を生じさせる。
【００５９】
転写搬送ベルト１０６は、駆動ローラ１１１、従動ローラ１１２、補助ローラ１２１に張架してある。駆動ローラ１１１によって転写搬送ベルト１０６が回転してシートＰが所定の位置まで搬送されると、画像書き出し信号がＯＮになり、これを基準にしてあるタイミングで感光ドラム１０５に対して画像形成を行う。
【００６０】
そして、感光ドラム１０５の下側の転写部１１８で転写帯電器１０７が電界または電荷を付与することにより、感光ドラム１０５上に形成されたトナー像がシートＰに転写される。
【００６１】
転写帯電器１０７は、コロナ放電のような非接触帯電器、または帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電ブレードのような帯電部材を用いた接触帯電器を用いることができるが、本実施形態の転写帯電器１０７は、帯電ローラを用いた転写帯電器である。
【００６２】
次に、トナー像を転写されたシートＰは、転写搬送ベルト１０６に静電吸着された状態のまま定着部１０９に送られる。定着部１０９は駆動ローラ１１１と、転写搬送ベルト１０６を間にして対向する加圧ローラ１２２、そして駆動ローラ１１１、加圧ローラ１２２に内蔵される加圧ヒータ、加圧ローラの表面温度を検知して定着温度を制御するサーミスタ等で構成されている。
【００６３】
トナー像を形成されたシートＰは、定着手段であり帯電除去手段である例えば定着部１０９に加熱加圧されてトナー像を定着される。同時に、導電性を有し接地してある加圧ローラ１２２及び駆動ローラ１１１によってシートＰは、除電されて、静電吸着力を減衰され、転写搬送ベルト１０６の末端から離脱して、排出トレイ１１７に排出される。
【００６４】
転写が終了した感光ドラム１０５は、クリーナ１０８によって転写残トナーをクリーニング、除去されて、引き続き次の潜像形成に備えられる。
【００６５】
また、シートＰを分離された後の転写搬送ベルト１０６はシート担持側に設置された導電性ファーブラシ１１０とそれに対向して接地された駆動ローラ１１１とに挟まれて転写搬送ベルト１０６上に残留したトナー及びその他の異物を清掃されるとともに、蓄積された電荷の除去（除電）を行われる。
【００６６】
次に、シートカセット１２０からのシート供給動作を図１、図２に基づいて説明する。
【００６７】
シート積載手段である例えばシートカセット１２０は、不図示のカセット昇降装置により上下方向移動自在に配設されている。カセット昇降装置は、例えば、モータ、プランジャ等の駆動手段で、シートカセット１２０に連結してある不図示のワイヤを巻き上げ、巻き戻しをすることによってシートカセット１２０を昇降させるようになっている。
【００６８】
前述した通り、導電性ファーブラシ１１０は、交流バイアス電源１２５によって振幅±４ｋＶの交番電圧を印加されて、駆動ローラ１１１によって循環する転写搬送ベルト１０６の所定の範囲内に交番電界を生じさせるようになっている。
【００６９】
シートカセット１２０は、このとき、最上位のシートＰを、転写搬送ベルト１０６の従動ローラ１１２と補助ローラ１２１とで形成されるベルト吸着面１６１から下方に、離間させた状態にある。
【００７０】
駆動ローラ１１１は駆動して、転写搬送ベルト１０６を循環させ、転写搬送ベルト１０６の上記交番電界が生じている範囲がベルト吸着面１６１を包括した時点で、停止して、転写搬送ベルト１０６の循環を停止させる。
【００７１】
同時に、図２に示すようにシートカセット１２０が、不図示のカセット昇降装置によって矢印ａ方向に上昇し、最上位のシートＰと、ベルト吸着面１６１とが接触する。このように転写搬送ベルト１０６を停止させるのは、シートＰとベルト吸着面１６１との間に速度差による滑りが生じると、シートＰに正常な電界が形成されないで適正な吸着力が発生しないからである。
【００７２】
カセット昇降装置は、シートカセット１２０の最上位のシートを、シートの残り枚数にかかわらず常にベルト吸着面１６１に僅かな押圧力で押圧し、かつ確実に面接触できる位置でシートカセット１２０の上昇を停止するようになっている。また、転写搬送ベルト１０６は、ベルト吸着面１６１の前面がシートに接触できるように、シートに対して平行になる所定の高さ位置に保持されている。このため、カセット昇降装置は、最上位のシートを、常時、この所定の高さ位置に上昇させてベルト吸着面１６１に押圧接触させる必要があり、シートカセット１２０のシートの積載枚数が減るにしたがってシートカセット１２０を上昇させるようになっている。
【００７３】
これによって、シートＰとベルト吸着面１６１とが、確実に面接触することができて、両者の間に大きな吸着力が生じて、シートは、転写搬送ベルト１０６によって確実に吸着される。
【００７４】
次に、図３に示すようにシートカセット１２０は、不図示のカセット昇降装置によって矢印ｂ方向に下降させられてベルト吸着面１６１からシート束を離間させる。すると、最上位のシートＰのみがベルト吸着面１６１に吸着された状態になって確実に搬送される。
【００７５】
ベルト吸着面１６１の交番電界によって生じる吸着力は、ベルト吸着面１６１に接している１枚目のシートにはほぼ減衰しないで作用する。しかし、吸着力は、２枚目以降のシートには急激に減衰して作用する。このため、２枚目以降のシートは、１枚目のシートから分離しやすく、１枚目のシートに重なって、転写搬送ベルト１０６に吸着して搬送されるようなことがない。したがって、再び、駆動ローラ１１１を駆動させると最上位のシートＰが転写搬送ベルト１０６に吸着させた状態で画像形成部１２８に搬送して画像を形成される。
【００７６】
第１実施形態のプリンタは、次の利点を生じるようになっている。
【００７７】
本実施形態のプリンタは、シートＰの静電吸着ピックアップからトナー像の転写、定着まで単一の転写搬送ベルトにシートを吸着させた状態で行うため、従来のプリンタと異なって、レジストローラ対、転写帯電器、定着器の各間でのシートの受け渡しをしないで済む。したがって、本実施形態のプリンタは、受け渡し時の速度差によって生じる画像ずれや、画像擦れなどの画像形成上の不具合の発生を防止することができる。
【００７８】
本実施形態のプリンタは、この不具合を防止するための、複数の駆動源による速度調整や速度制御を行う必要がなく、かつ速度差検知機構が不用になるため、プリンタの構造を簡単にすることができる。したがって、プリンタは、小型になり、コストが下がる。
【００７９】
本実施形態のプリンタは、転写搬送ベルトと最上位シートとが接触する所定の高さ位置に、シートカセットのシートの積載枚数が減るにしたがってシートカセットが上昇するようになっているので、転写搬送ベルトに確実な吸着ピックアップ動作をさせることができる。
【００８０】
本実施形態のプリンタは、シートの吸着ピックアップに静電吸着方式を用いるため、シートを１枚だけ吸着して搬送するとき、従来のプリンタと異なって、シートを分離して搬送する回転体が不要になり、回転体によってシートに損傷を与えるようなことがない。
【００８１】
本実施形態のプリンタは、シートの吸着ピックアップに静電吸着方式を用いるため、シートを１枚だけ吸着して搬送するとき、従来のプリンタと異なって、シートを分離して搬送する回転体が不要になり、回転体の劣化によるシートのピックアップ不良がないため耐用年数が延びる。
【００８２】
（第２実施形態のプリンタ）
第２実施形態のプリンタを図４乃至図６に基づいて説明する。
【００８３】
本実施形態のプリンタ２００において、第１実施形態のプリンタ１００と同一部分については、同一符号を付してその部分の説明は、省略する。
【００８４】
本実施形態のプリンリンタ２００は、第１実施形態のプリンタ１００とは、シートカセット２２０からのシートＰの給紙動作が異なる。すなわち、本実施形態のプリンタ２００は、主に、吸着搬送手段である例えば転写搬送ベルト２０６が、シート積載手段である例えばシートカセット２２０に接近離間揺動して、シートＰを静電吸着ピックアップするようになっている。このため、転写搬送ベルト２０６は、不図示のベルト揺動装置により駆動ローラ２１１を中心に揺動自在になっている。一方、シートカセット２２０も、不図示のカセット昇降装置により多少上下方向に移動自在（昇降自在）に配設されている。ベルト揺動装置とカセット昇降装置は、第１実施形態のプリンタにおけるベルト揺動装置とカセット昇降装置と同一であるので、構成の説明は省略する。
【００８５】
ベルト揺動装置は、ステッピングモータのパルス数によって、転写搬送ベルト２０６を以下の３つの位置に静止できるようになっている。
【００８６】
（１）図４に示すように転写手段である例えば転写帯電器２０７が転写搬送ベルト２０６を介して感光ドラム１０５に接している位置（以下、「転写位置」という）。
【００８７】
（２）図５に示すように転写搬送ベルト２０６のベルト吸着面２６１がシートカセット２２０の最上位のシートＰに接している位置（以下、「給紙位置」という）。
【００８８】
（３）図６に示すように転写搬送ベルト２０６が感光ドラム１０５および最上位シートＰのいずれにも接していない位置（以下、「待機位置」という）。
【００８９】
転写搬送ベルト２０６が図６に示すように「待機位置」にいる状態で、導電性ファーブラシ１１０は、交流バイアス電源１２５により振幅±４ｋＶの交番電圧を印加されて、駆動ローラ２１１によって循環する転写搬送ベルト２０６の所定の範囲内に交番電界が生じさせるようになっている。駆動ローラ２１１は駆動して、転写搬送ベルト２０６を循環させ、転写搬送ベルト２０６の上記交番電界が生じている範囲がベルト吸着面２６１を包括した時点で、停止して、転写搬送ベルト２０６の循環を停止させる。
【００９０】
同時に不図示のベルト揺動装置は、転写搬送ベルト２０６を、図５に示す矢印ａ方向に、「給紙位置」まで揺動させて、ベルト吸着面２６１を最上位のシートＰに接触させる。同時に、転写搬送ベルト２０６は、固定的に設けてある感光ドラム１０５から離間する。
【００９１】
カセット昇降装置は、転写搬送ベルト２０６が「給紙位置」にあるとき、シートカセット２２０の最上位のシートを、シートの残り枚数にかかわらず常にベルト吸着面２６１に僅かな押圧力で押圧し、かつ確実に面接触できる位置で、シートカセット２２０の上昇を停止するようになっている。また、転写搬送ベルト２０６は、ベルト吸着面２６１の全面がシートに接触できるように、シートに対して平行になる所定の高さ位置に揺動停止するようになっている。このため、カセット昇降装置は、最上位のシートを、常時、この所定の高さ位置に上昇させてベルト吸着面２６１に押圧接触させる必要があり、シートカセット２２０のシートの積載枚数が減るにしたがってシートカセット２２０を上昇させるようになっている。
【００９２】
次に、ベルト揺動装置によって、転写搬送ベルト２０６を、図６に示す矢印ｂ方向に揺動してベルト吸着面２６１をシート束から離間させると、最上位にあったシートＰのみがベルト吸着面２６１に吸着されて持ち上げられる。
【００９３】
再び、駆動ローラ２１１を駆動させシートＰが転写搬送ベルト２０６に吸着された状態で画像形成手段である例えば画像形成部２２８に搬送する。本実施形態の画像形成部２２８と第１実施形態の画像形成部１２８とは、第１実施形態の転写帯電器１０７が移動しないようになっているのに対して、本実施形態の転写帯電器２０７が転写搬送ベルト２０６とともに揺動移動するようになっている点において構成が異なっている。
【００９４】
ベルト揺動装置によって、転写搬送ベルト２０６は、図４に示す「転写位置」まで揺動を続ける。その後、シートＰは、転写部２１８を通過して画像を形成される。シートに画像が形成されると、再び、ベルト揺動装置は、転写搬送ベルト２０６を図５に示す矢印ａ方向に揺動させて、図６に示す「待機位置」に揺動させる。そして、駆動ローラ２１１は駆動を停止する。転写搬送ベルト２０６も停止する。
【００９５】
ところで、感光ドラム１０５と転写搬送ベルト２０６は、定常回転時、同一の回転速度になるよう設定されているが、駆動の起動時、停止時はタイミングのずれなどから速度差を生じやすい。接触している感光ドラム１０５と転写搬送ベルト２０６との間に速度差が生じると、感光ドラム１０５の表面上が転写搬送ベルト２０６によって摺擦されて傷が発生し、画像形成不良の原因となる。
【００９６】
そこで、本実施形態のプリンタ２００は、感光ドラム１０５の回転と、転写搬送ベルト２０６の駆動ローラ２１１の回転との起動時と停止時に、感光ドラム１０５から転写搬送ベルト２０６を離間させるようになっている。
【００９７】
したがって、本実施形態のプリンタ２００は、感光ドラム１０５に摺擦傷が発生することがなく、シートに良好な画像を形成することができる。
【００９８】
また、感光ドラム１０５の寿命は、その回転数に比例して短くなる。したがって、感光ドラム１０５は、不必要に回転させないのが好ましい。一方、プリンタ２００は、シートカセット２２０から最上位のシートＰを給紙するとき、前述の様に、転写搬送ベルト２０６の所定の範囲に交番電界を生じさせ、その交番電界を生じさせた部分を、シートをベルト吸着する位置まで移動させるため、転写搬送ベルト２０６を循環させる必要がある。
【００９９】
仮に、感光ドラム１０５と転写搬送ベルト２０６とが接触していると、感光ドラム１０５と転写搬送ベルト２０６の摺擦を避けるため、感光ドラム１０５を転写搬送ベルト２０６に追従させて回転させなければならない。しかし、このときの感光ドラム１０５の回転は、シートに画像を形成する回転でないので、不要な回転である。本実施形態のプリンタ２００によれば、感光ドラム１０５から転写搬送ベルト２０６を離すことができるため、転写搬送ベルト２０６のみを単独で回転させることが可能になる。
【０１００】
したがって、本実施形態のプリンタ２００は、感光ドラム１０５を停止したままで給紙動作を行うことができ、感光ドラム１０５の寿命を延ばして、ランニングコストを安くすることができるという利点が生じる。
【０１０１】
なお、本実施形態のプリンタ２００は、第１実施形態のプリンタ１００と同様な利点を生じるようになっている。
【０１０２】
（第３実施形態のプリンタ）
第３実施形態のプリンタ３００を図７、図８に基づいて説明する。
【０１０３】
本実施形態のプリンタ３００において、第２実施形態のプリンタ２００と同一部分については、同一符号を付してその部分の説明は、省略する。
【０１０４】
本実施形態のプリンタ３００は、第２実施形態のプリンタ２００に補助帯電手段である例えば補助帯電部３２８を設けた構成になっている。
【０１０５】
導電性ファーブラシ１１０は、交流バイアス電源１２５によって振幅±４ｋＶの交番電圧を印加されて、駆動ローラ２１１によって循環する転写搬送ベルト２０６の所定の範囲内に交番電界を生じさせるようになっている。このため、転写搬送ベルト２０６には、図８（ａ）に示すような交番電界が生じる。
【０１０６】
図８の横軸は、転写搬送ベルト２０６の搬送方向における位置を示し、縦軸は電圧を示している。シートＰは、転写搬送ベルト２０６上に静電吸着されて搬送され、転写帯電器２０７によって感光ドラム１０５上のトナー像を転写される。このとき、転写搬送ベルト２０６上に残留している交番電界が、シートに悪影響を及ぼして画像を縞状にするおそれがある。
【０１０７】
このような現象を予防するため、従動ローラ２１２に補助バイアスローラ３２３を対向させてある。補助バイアスローラ３２３は、転写搬送ベルト２０６とともに移動できるようになっていてもよいし、固定されていてもよい。
【０１０８】
補助バイアスローラ３２３は、転写搬送ベルト２０６上に形成された図８（ａ）に示すような交番電界が通過するとき、交流バイアス電源３２６及び直流バイアス電源３２７によって、図８（ｂ）に示すような（ａ）とは逆極性で、かつ所定の直流電圧成分をもった交番電圧を転写搬送ベルト２０６に印加する。補助バイアスローラ３２３、交流バイアス電源３２６、直流バイアス電源３２７は、補助帯電部３２８を構成している。
【０１０９】
この結果、転写搬送ベルト２０６上の交番電界が図８（ｃ）に示すように交流分が相殺されて、転写搬送ベルト２０６に所定の直流電圧のみ印加された状態となる。
【０１１０】
したがって、転写搬送ベルト２０６は、シートＰに対する吸着力を維持した状態でシートを確実に搬送することができ、プリンタ３００は、転写搬送ベルト２０６上の電界が一定なので、トナー像の転写時に、画像に縞状の模様を形成することなく、シートに高品質の画像を形成することができるという利点が生じる。
【０１１１】
本実施形態のプリンタ３００も、第１実施形態のプリンタ１００と同様な利点を生じるようになっている。
【０１１２】
なお、以上説明した補助帯電部３２８は、第１実施形態のプリンタ１００に設けてもよい。ただし、補助バイアスローラ３２３は固定されている。
【０１１３】
（第４実施形態のプリンタ）
第４実施形態のプリンタ４００を図９に基づいて説明する。
【０１１４】
本実施形態のプリンタ４００において、第２実施形態のプリンタ２００と同一部分については、同一符号を付してその部分の説明は、省略する。
【０１１５】
本実施形態のプリンタ４００は、第２実施形態のプリンタ２００に除電手段である例えば除電ローラ４２４と、直流電圧印加手段である例えば直流バイアス電源４２７及び補助バイアスローラ４２３とを設けた構成になっている。
【０１１６】
導電性ファーブラシ１１０は、交流バイアス電源１２５によって振幅±４ｋＶの交番電圧を印加されて、駆動ローラ２１１によって循環する転写搬送ベルト２０６の所定の範囲内に交番電界を生じさせるようになっている。このため、転写搬送ベルト２０６には、図８（ａ）に示すような交番電界が生じる。
【０１１７】
シートＰを転写搬送ベルト２０６上に静電吸着させて、シートＰを搬送していく経路上の従動ローラ２１２には、除電ローラ４２４を接地した状態で対向させてある。転写搬送ベルト２０６とシートＰは、除電ローラ４２４を通過すると交番電界を除電される。
【０１１８】
したがって、シートＰは、吸着力を喪失するが、除電ローラ４２４より下流側に、シートＰの長さよりも短い間隔に配置された補助バイアスローラ４２３に直流バイアス電源４２７による直流電圧を印加することによって吸着力が復帰し、再び転写搬送ベルト２０６と一体となって転写部２１８に搬送される。除電ローラ４２４と補助バイアスローラ４２３は、転写搬送ベルト２０６とともに移動できるようになっていてもよいし、固定されていてもよい。
【０１１９】
したがって、転写搬送ベルト２０６は、シートＰに対する吸着力を維持した状態でシートを確実に搬送することができて、プリンタ４００は、転写搬送ベルト２０６上の電界が一定なので、トナー像の転写時に、画像に縞状の模様を形成することなく、シートに高品質の画像を形成することができるという利点を生じる。
【０１２０】
また、前述の第３実施形態のプリンタ３００は、導電性ファーブラシ１１０による転写搬送ベルト２０６上の交番電界に対応した逆極性のバイアスを補助バイアスローラ３２３によって精度よく重ねた方が転写搬送ベルト２０６上の交番成分の電荷を除去することができる。しかし、交番電界の周波数が高い場合や、転写搬送ベルト２０６に循環速度にムラがある場合、交番電界に位置ずれが生じて、充分に交番成分の電荷を除去することができない。
【０１２１】
これに対して、本実施形態のプリンタ４００は、一旦、交番成分の電荷を除去した後に、直流電圧を印加する方法をとるため、交番成分の電荷を効果的に充分に除去することができる。
【０１２２】
また、図９に示すように、除電ローラ４２４を、従動ローラ２１２の曲率のある部分の最下流に配置してあるので、シートＰの除電が、転写搬送ベルト２０６の直線部分で行われる。すなわち、除電ローラ４２４は、転写搬送ベルト２０６がシートを直線的に搬送する場所に配設されている。このため、シートは、除電ローラ４２４によって、除電されても転写搬送ベルト２０６から剥がれることなく、除電ローラ４２４によって帯電されるので、転写搬送ベルト２０６によって確実に搬送される。
【０１２３】
仮に、除電ローラ４２４を、従動ローラ２１２の曲率のある部分に配置すると、除電ローラ４２４によって、除電されたシートは、補助バイアスローラ４２３によって帯電されるまでの間に、従動ローラ２１２の曲率のある部分から剥がれることがある。
【０１２４】
第４実施形態のプリンタ４００も、第１実施形態のプリンタ１００と同様の利点を生じるようになっている。
【０１２５】
なお、以上説明した除電ローラ４２４、直流バイアス電源４２７及び補助バイアスローラ４２３は、第１実施形態のプリンタ１００に設けてもよい。ただし、除電ローラ４２４及び補助バイアスローラ４２３は固定されている。
【０１２６】
第１乃至第４実施形態のプリンタは、転写搬送ベルト１０６，２０６に、交流バイアス電源１２５によって振幅±４ｋＶの交番電圧を印加するようになっているが、交番電圧の代わりに、不図示の直流バイアス電源によって２枚目以降のシートを吸着しない程度の直流電圧を印加するようにしてもよい。この場合、補助バイアスローラ３２３，４２３、除電ローラ４２４は不用である。
【０１２７】
第１乃至第４実施形態のプリンタは、感光ドラムを１つしか備えていないモノクロプリンタであるが、感光ドラムを転写搬送ベルトの直線部分に沿って複数配列した多色カラ−プリンタであっても、本発明を適用することができる。この場合のプリンタにおいても、単一の転写搬送ベルトで、すべての感光ドラムを通過させてシートに画像を形成するようになっている。
【０１２８】
第１乃至第４実施形態のプリンタでは、単一のシート吸着搬送手段によりシート積載手段からシートをピックアップして、転写部、定着部に搬送する例を示したが、本発明は、これに限定されず、シート吸着搬送手段がシート積載手段からシートをピックアップして転写部を通過するまで搬送する構成でもよく、また、シート吸着搬送手段が転写部と定着部とを通過するだけシートを吸着搬送する構成でもよい。
【０１２９】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置は、シートの静電吸着ピックアップから画像形成手段までを、単一の吸着搬送手段にシートを吸着させた状態で行うため、従来の画像形成装置で行っていた、レジローラ対、転写手段、定着手段との間のシートの受け渡しを行う必要がなくなり、受け渡し時の速度差によって生じていた画像ずれや、画像擦れなどの画像形成上の不具合を防止することができる。
【０１３０】
本発明の画像形成装置は、画像ずれや、画像擦れなどの画像形成上の不具合を防止することができるため、複数の駆動源による速度調整や速度制御を行う必要がなく、かつ速度差検知機構が不用になるため、装置の構造を簡単にすることができる。さらに、画像形成装置を小型にすることができて、コストを下げることができる。
【０１３１】
本発明の画像形成装置は、シートの吸着ピックアップに静電吸着方式を用いているため、シートに損傷を与えることが少なくなる。また、従来のように、シートのピックアップに回転するゴムローラを用いないので，ローラの劣化によるピックアップ不良がないため，耐用年数を延ばして、画像形成装置を長期間使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の画像形成装置である例えばプリンタをシート搬送方向に沿って破断した断面図である。
【図２】図１のプリンタにおいて、シートカセットを上昇してシートを転写搬送ベルトに密着させた状態の図である。
【図３】図２の状態から、シートカセットを下降させた状態の図である。
【図４】本発明の第２実施形態の画像形成装置である例えばプリンタをシート搬送方向に沿って破断した断面図である。
【図５】図４のプリンタにおいて、転写搬送ベルトを下方に揺動させてシートに接触させた状態の図である。
【図６】図５の状態から、転写搬送ベルトを上昇させた状態の図である。
【図７】本発明の第３実施形態の画像形成装置である例えばプリンタをシート搬送方向に沿って破断した断面図である。
【図８】図７のプリンタにおいて、転写搬送ベルト上の電界の状態を示す図であり、横軸は、転写搬送ベルトの搬送方向における位置を示し、縦軸は電圧を示している。
（ａ）　除電する前の転写搬送ベルト上に生じた交番電界を示す図である。
（ｂ）　補助帯電部によって転写搬送ベルトに印加する直流電圧成分をもった交番電界を示す図である。
（ｃ）　補助帯電部によって、交流分が相殺されて、転写搬送ベルトに所定の直流電圧のみ印加された状態を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態の画像形成装置である例えばプリンタをシート搬送方向に沿って破断した断面図である。
【図１０】従来の画像形成装置である例えばプリンタをシート搬送方向に沿って破断した断面図である。
【符号の説明】
Ｐ　　　シート
１００，２００，３００，４００　　　プリンタ（画像形成装置）
１０５　　　感光ドラム（像担持体）
１０６，２０６　　　シート担持体（別名、転写搬送ベルト）（シート吸着搬送手段）
１０７，２０７　　　転写帯電器（転写手段）
１０９　　　定着部（定着手段）
１１０　　　導電性ファーブラシ（帯電手段）
１１１，２１１　　　駆動ローラ（帯電除去手段）
１１２，２１２　　　従動ローラ（帯電除去手段）
１１７　　　排紙トレイ
１１８，２１８　　　転写部
１２０，２２０　　　シートカセット（シート積載手段）
１２５　　　交流バイアス電源（帯電手段）
１２８，２２８　　　画像形成部（画像形成手段）
１３１　　　装置本体
１６１，２６１　　　ベルト吸着面
３２３　　　補助バイアスローラ
３２６　　　交流バイアス電源
３２７　　　直流バイアス電源
３２８　　　補助帯電部
４２３　　　補助バイアスローラ（直流電圧印加手段）
４２４　　　除電ローラ（交番電圧除電手段）
４２７　　　直流バイアス電源（直流電圧印加手段）

Claims (15)

1. シートが積載されるシート積載手段と、
   前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記シート積載手段からシートを吸着して１枚ずつピックアップし、且つ、前記画像形成手段を通過させるように吸着して搬送するためのシート吸着搬送手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シート吸着搬送手段が誘電体から成り、前記誘電体にシートを静電吸着させるために前記誘電体に電圧を印加するための帯電手段を有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. 前記シート吸着搬送手段が誘電体からなる無端ベルトから構成することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 画像形成手段は、
   トナー像を担持する少なくとも１つの像担持体と、
   前記像担持体のトナー像を前記シート吸着搬送手段により搬送されるシートに転写する転写手段と、
   シートに転写されたトナー像を定着する定着手段と、
   を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記シート吸着搬送手段が前記シート積載手段に積載されているシートをピックアップするために、前記シート積載手段と前記シート吸着搬送手段との少なくとも一方が他方に対して接近離間可能であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記シート吸着搬送手段は、前記シート積載手段からシートをピックアップするときに、前記像担持体から離間していることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記シート吸着搬送手段は、前記像担持体に当接し、且つ前記シート積載手段に積載されているシートに当接しない転写位置と、前記像担持体に当接せず、且つ前記シート積載手段に積載されているシートに当接する給紙位置と、前記像担持体及び前記シート積載手段に積載されているシートのいずれにも当接しない待機位置の３つの位置に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記帯電手段は、前記シート吸着搬送手段に交番電圧を印加して帯電させるものであり、前記帯電手段により前記シート吸着搬送手段に帯電された交番成分の電荷を除去して直流成分の電荷とする補助帯電手段を備えることを特徴とする請求項２，５乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記補助帯電手段は、前記シート吸着搬送手段に帯電された交番成分の電荷と逆極性の交番成分の電荷と直流成分の電荷を前記シート吸着搬送手段に付与することで、前記シート吸着搬送手段に帯電された交番成分の電荷を除去し、直流成分の電荷とすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記補助帯電手段は、前記シート吸着搬送手段に帯電された交番電荷を除去する除電手段とシート搬送方向における前記除電手段の下流側に設けられて前記シート吸着搬送手段に直流電圧を印加する直流電圧印加手段とを備え、前記シート積載手段と前記画像形成手段との間に備えられていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
11. 前記除電手段は、前記シート吸着搬送手段が前記シートを直線搬送する位置に配設してあることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 画像が形成される少なくとも１つの像担持体と、
    前記像担持体上のトナー像をシート上に転写する転写手段と、
    前記シート上のトナー像を加熱して定着する定着手段と、
    シートを吸着して前記転写手段と前記定着手段とを通過させるように搬送するシート吸着搬送手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
13. 前記シート吸着搬送手段は誘電体から成り、前記誘電体に電圧を印加して静電的に前記誘電体にシートを吸着することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記シート吸着搬送手段は誘電体からなる無端ベルトであることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. シートが積載されるシート積載手段を備え、前記シート吸着搬送手段は、前記シート積載手段に積載されているシートをピックアップし、ピックアップしたシートを前記転写手段と前記定着手段とを通過させるように搬送することを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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