JP3679633B2

JP3679633B2 - 静電搬送装置及び画像形成装置

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Publication number: JP3679633B2
Application number: JP32453098A
Authority: JP
Inventors: 正司兼村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2018-10-29
Also published as: JP2000136044A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電力を用いて搬送する静電搬送装置及びこの静電搬送装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、移動体である搬送ベルト上にたとえば図４に示すような短冊状に電極群を形成し搬送ベルトの両端に導電ブラシを設け一方をアース電位に接続し、もう一方に所定の電圧を印加して電位差を生じせしめ静電力を得て被搬送体を吸着する方式がある。図４（イ），（ロ）に平面図と側面図を示すように搬送ベルトのベースとなる誘電体フィルム層９の搬送面と反対の面に櫛歯状に、例えば厚み３５μｍ、幅８ｍｍの電極を表面に８ｍｍの隙間をおいて配置した電極群１０を設ける。電極群１０には給電部４ａ，４ｂが交互の電極１０ａ，１０ｂの端部に接触するように置かれる。図３は搬送ベルト及び給電部の断面図である。１３は導電性ブラシである。１２は給電部４の搬送ベルトの電極群に接触して給電する該導電性ブラシを植える基材である。図２は給電部である給電ブラシの概略図である。なおこの例では給電部４ｂを接地して使用することとする。静電力を得るためには給電部４ａに１〜２ＫＶ程度の電圧が印加される。搬送ベルトが回転すると搬送ベルト上の電極群はブラシと摺動接触し給電を受け静電力を発生する。被搬送体は静電力により搬送ベルトに密着され搬送される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の被搬送体を静電力により吸着保持する搬送装置では、電圧が印加されていない電位が低い電極群が搬送ベルト移動方向の上流側から搬送ベルトの移動にしたがって給電部である導電ブラシに近づき接触するとき、いきなり高電圧を給電されるため、該ブラシと該電極群の電圧差が大きく放電が生じることがある。放電がおきると電磁波を放射しノイズ源となるばかりでなく、誤動作の原因ともなっていた。また火花を生じ搬送ベルト上の電極群とブラシの接触部を傷め寿命を著しく縮める原因となるおそれがあった。さらに、従来の被搬送体を静電力により吸着保持する搬送装置では、搬送ベルトに接近して配置される例えば記録ヘッドやセンサ等に、吸着のための電界が悪影響を及ぼす恐れがあった。
【０００４】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被搬送体を静電吸着して移動する移動体に設けられた電極群と、電極群に接触して電圧を印加する給電手段とが移動体の移動にともない接触するときの放電を防止し、ひいてはノイズの発生および接触部の損傷を低減する静電搬送装置を提供することにある。
【０００５】
また、静電吸着力をあまり落とすことなく、吸着のための電界が影響を及ぼす部位の近傍のみの電界を減じることができる静電搬送装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、被搬送体の搬送方向に移動する移動体と、前記移動体に前記搬送方向に複数設けられ、前記移動体と共に移動する電極からなる第１電極群と、前記移動体に前記搬送方向に複数設けられ、前記移動体と共に移動し、前記第１電極群との間に電位差を有する他の電極群と、を備え、前記第１電極群と前記他の電極群との間の電位差によって生じる静電力で前記被搬送体を前記移動体に吸着して搬送する静電搬送装置において、前記移動体の移動経路上の一部を移動している前記第１電極群の電極に接触して電圧を印加する第１電極群給電手段を備え、前記第１電極群給電手段は前記移動体の移動方向の電位勾配を有し、前記第１電極群に対して前記移動方向に勾配を有する電位を誘起することを特徴とする。
【０００７】
このようにすれば、移動体に設けられた第１電極群が移動し第１電極群給電手段に接触するときの電位差を減少させることができるので、第１電極群と第１電極群給電手段との接触時の突入電流や放電の発生を防止し、ひいてはノイズの発生および接触部の損傷を低減することができる。また、第１電極群が第１電極群給電手段から離脱するときに徐々に除電することもできるので、別に除電する手段を設ける必要がなくなる。また、静電吸着力をあまり落とすことなく、吸着のための電界が影響を及ぼす部位の近傍のみ電界を減じることもできる。
【０００８】
電位勾配は、第１電極給電手段の最上流端，最下流端や電界の影響を避けたい部位の近傍等に設ければよい。
【０００９】
また、前記第１電極群は前記移動方向に互いに近接して設けられた複数の電極からなる電極小群を含むようにしてもよい。
【００１０】
このようにすれば、電極小群は互いに移動方向に近接しているので、第１電極群給電手段の移動体方向の電位勾配が第１電極群の電位勾配により忠実に反映される。
【００１１】
また、前記第１電極群給電手段は、前記移動方向の一箇所又は複数箇所に前記移動方向の電位勾配を有するようにしてもよい。
【００１２】
このように第１電極群給電手段の電位勾配は移動方向の一箇所に設けてもよいし、移動体の移動経路上にある電界の影響を受け易い部位の近傍で電界が小さくなるように複数箇所に設けても同様の効果が得られる。
【００１３】
また、前記第１電極群給電手段は、前記第１電極群に接触する複数の導電性の接触給電部材と、前記移動方向の延長を有し、該接触給電部材に電圧を印加するとともにこれを保持する保持基材と、前記保持基材に所定の電圧を供給するための複数の接続端子と、を備え、前記複数の接続端子から異なる電圧を印加し、前記保持基材のうち少なくとも前記移動方向の電位勾配を生じる部位を比抵抗の大きい材料にて形成してもよい。
【００１４】
このようにすれば、複数の接続端子によって電圧を供給される保持基材自体の電圧降下によって移動方向の電位勾配を生じさせることができる。
【００１５】
また、前記複数の接続端子に複数の電源を接続するようにしてもよい。
【００１６】
また、前記接続端子のいずれかを抵抗を介して接地してもよい。
【００１７】
このようにすれば、電源を接続端子に接続することなく所定電圧を供給することができる。
【００１８】
また、前記他の電極群は、前記移動体の移動経路上の一部において前記第１電極給電手段と異なる第２電極群給電手段に接触し、該第２電極群給電手段を介して接地される複数の電極からなる第２電極群を含むようにしてもよい。
【００１９】
また、前記他の電極群は、前記移動体の移動経路上の一部において前記第１電極群給電手段と異なる第２電極群給電手段に接触し、該第２電極群給電手段によって所定の電圧を印加される第２電極群を含むようにしてもよい。
【００２０】
また、前記他の電極群は、前記移動体の移動経路上の一部において前記第１電極群給電手段と異なる第２電極群給電手段に接触し、該第２電極群給電手段によって電圧を印加される第２電極群を含み、前記第２電極群給電手段は前記移動体の移動方向の電位勾配を有し、前記第２電極群に対して前記移動方向に勾配を有する電位を誘起するようにしてもよい。
【００２１】
このようにすれば、移動体に設けられた第２電極群が移動し第２電極群給電手段に接触するときの電位差を減少させることができるので、第２電極群と第２電極群給電手段との接触時の突入電流や放電の発生を防止し、ひいてはノイズの発生および接触部の損傷を低減することができる。また、第２電極群が第２電極群給電手段から離脱するときに徐々に除電することもできるので、別に除電する手段を設ける必要がなくなる。また、静電吸着力をあまり落とすことなく、吸着のための電界が影響を及ぼす部位の近傍のみ電界を減じることもできる。
【００２２】
電位勾配は、第２電極給電手段の最上流端，最下流端や電界の影響を避けたい部位の近傍等に設ければよい。
【００２３】
このような第２電極群や第２電極群給電手段を本発明に係る第１電極群や第１電極群給電手段と同様に構成してもよいことは当然である。また、他の電極群に第２電極群とは異なる電極群を設けてもよい。
【００２４】
また、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を搬送路上に有する前記記録媒体の搬送手段と、を有する画像形成装置において、前記被搬送体として前記記録媒体を搬送する前記搬送手段として請求項１乃至８のいずれかに係る静電搬送装置を備えるようにしてもよい。
【００２５】
このようにすれば、搬送手段の吸着力を保ちつつ、搬送手段における突入電流や放電による不要放射，誤動作や接点の破壊を低減するとともに、電界により影響を受ける恐れのある部位に対する悪影響を防止することができるので、信頼性が高く、高品位の画像形成が可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２６】
また、前記第１電極群給電手段は前記画像形成手段の近傍の電界が小さい電位勾配を有することが望ましい。
【００２７】
このようにすれば、搬送手段の吸着力と保ちつつ、搬送手段の電界による画像形成への悪影響を防止できるので、高品位の画像形成が可能である。
【００２８】
また、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を搬送路上に有する前記記録媒体の搬送手段と、を有する画像形成装置において、前記被搬送体として前記記録媒体を搬送する前記搬送手段として請求項９に係る静電搬送装置を備えるようにしてもよい。
【００２９】
このようにすれば、搬送手段の吸着力を保ちつつ、搬送手段における突入電流や放電による不要放射，誤動作や接点の破壊を低減するとともに、電界により影響を受ける恐れのある部位に対する悪影響を防止することができるので、信頼性が高く、高品位の画像形成が可能な画像形成装置を提供することができる。
【００３０】
また、前記第１電極群給電手段及び第２電極群給電手段の少なくともいずれか一方は前記画像形成手段の近傍の電界が小さい電位勾配を有することが望ましい。
【００３１】
このようにすれば、搬送手段の吸着力を保ちつつ、搬送手段の電界による画像形成への悪影響を防止できるので、高品位の画像形成が可能である。
また、前記第１電極群給電手段は前記移動体の移動方向の上流側端部の電界が小さい電位勾配を有することが望ましい。
また、前記第１電極群給電手段および第２電極群給電手段の少なくともいずれか一方は前記移動体の移動方向の上流側端部の電界が小さい電位勾配を有することが望ましい。
また、記録媒体を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの移動方向に複数設けられ、ベルトと共に移動する電極からなる第１電極群と、前記搬送ベルトの移動方向に複数設けられ、前記第１電極群の電極と交互に配置されベルトと共に移動する第２電極群と、前記第１電極群の電極のうち、前記記録媒体の搬送経路の所定区間を移動している電極に電圧を印加する第１電極給電手段を備え、前記第１電極群と前記第２電極群の電位差によって生じる静電力で前記記録媒体を前記搬送ベルトに吸着して搬送する静電搬送装置において、前記第１電極給電手段は前記所定区間の上流側端部の静電力が小さくなるように電圧を印加することを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を図面を参照しながら、第１の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の好適な一実施形態として、画像形成装置である所謂インクジェット記録装置に応用した構成例の一例である。
【００３４】
移動体としての搬送ベルト２は駆動ローラ５によって駆動され、支持ローラ６，７，８によって支持され回転移動する。
【００３５】
３は画像形成手段としてのインクジェット記録ヘッドであり、図示しない制御部により駆動されインク滴を吐出し記録を行う。用紙またはプラスチックシートなどの記録媒体である被搬送体１は、図示しない給紙部から給紙され、搬送ベルト２に静電吸着されて移動して行きインクジェット記録ヘッド３の下を通過するとき記録が行われる。
【００３６】
本発明は吸着電極に電圧勾配（電位勾配）を持たせるため搬送ベルト２は前述従来例の図４中の各電極をさらに細かく独立した電極群に分割することを特徴にしている。すなわち図５に示すように従来一つであった各電極１０ａ，１０ｂを細かい短冊状に分割する。図５（イ）はこの様子を示す搬送ベルト２の平面図であり、１１ａ，１１ｂは細かく分割された電極からなる電極小群を含む電極群である。図５（ロ）は該搬送ベルト２の側面を拡大した図である。なお本実施形態では給電部４ｂ側を接地することとする。搬送ベルト２および給電部４ａ，４ｂの断面図は上述図３と同様である。本実施形態では、搬送ベルト２，駆動ローラ５，支持ローラ６，７，８，給電部４ａ，４ｂにより静電搬送装置及び搬送手段が構成される。
【００３７】
図６（イ）は上記分割した電極に電圧勾配を持って給電することを可能にする給電部（第１電極群給電手段）４ａの概念図である。図中１２は給電ブラシ（接触給電部材）１３を植える基材（保持基材）であり、高い比抵抗値を有する材料を用いる。かかる給電部の接続端子Ａ，Ｄ，Ｇを接地し、接続端子Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆに電源を接続すると、Ａ−Ｂ間、Ｃ−Ｄ間、Ｄ−Ｅ間、およびＦ−Ｇ間に電圧勾配が生じる。図６（ロ）は給電位置と給電電圧の関係を示すグラフである。この電圧は給電部の給電ブラシ１３から搬送ベルト２の電極群（第１電極群）１１ａに伝えられる。電極群１１ａは細かい短冊状に分割されているので給電部４ａの電圧がそのまま反映して現れる。図中の記号Ａ〜Ｇは図１のＡ〜Ｇの位置に対応する。なお給電部４ａの基材１２はＢ−Ｃ間、Ｅ−Ｆ間は金属等の低い比抵抗値の材料を用いてもよい。
【００３８】
本実施形態では給電部（第２電極群給電手段）４ｂは接地されているので電極群（第２電極群，他の電極群）１１ｂは接地されることとなり従来の電極構造でもよい。給電部４ｂは接地して使うならば、従来と同様の給電ブラシを使用できる。一方給電部４ｂを接地せず別の所定電圧を印加したり、給電部４ａと同様に勾配を有する電圧を印加する場合にも本発明が適用できるのは当然である。
【００３９】
また、本実施形態では電極群および給電部は搬送面と逆の面に設置したが、電極群、給電部ともどちらの面にあっても本発明は適用できる。さらに本実施形態では給電部はブラシとしたが、たとえばローラなどのほかの給電方式であっても本発明の趣旨を逸脱することはない。
【００４０】
また、本実施形態では、記録媒体を搬送して画像を記録するインクジェット記録装置について説明したが、これに限られるものではなく、公知の画像形成手段を有する画像形成装置や被搬送体を静電吸着力により搬送する静電搬送装置に適用することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図７（イ）は第２の実施形態を示す給電部４ａの構成図である。給電部の構成を除いて第１の実施形態と同様の構成を有するので同様の符号を用いて説明を省略する。
【００４２】
図６の接続端子の接地個所Ａ，Ｄ，Ｇを接地しないで第２の給電電源を接続する方式である。このときの給電位置と給電電圧の様子を図７（ロ）に示す。
【００４３】
（第３の実施形態）
図８（イ）は第３の実施形態を示す給電部の構成図である。給電部の構成を除いて第１の実施形態と同様の構成を有するので同様の符号を用いて説明を省略する。
【００４４】
図６の接続端子の接地個所Ａ，Ｄ，Ｇを抵抗を介して接地するように構成している。このときの給電位置と給電電圧の様子は図７（ロ）と同様である。また、Ａ，Ｄ，Ｇをまとめて一つの抵抗を介することをせず、それぞれ別々に抵抗を介して接地すれば、複数の電源を用意しなくても別々に所望の電圧を得るように構成できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上、図面に示した実施形態に基づいて詳細に説明したように、本発明によれば、第１電極群給電手段が移動体の移動方向に電位勾配を持つため移動体に設けられた第１電極群が移動し第１電極群給電手段に接するときの突入電流や放電を大幅に減少させることができ不要放射や誤動作、接点の破壊の低減におおいに寄与する。
【００４６】
また、第１電極群給電手段から離脱するとき除電がなされるため別に除電する手段を設ける必要がなくなる。
【００４７】
さらに、第１電極群に含まれる移動方向に互いに近接する複数の電極からなる電極小群をによって第１電極群給電手段の電位勾配に準じた電位が誘起される。
また、被搬送体の搬送途中にある所望の部位の近傍のみ電界が低減されるので、吸着力を保ちつつ電界を減ずることができインクジェット印刷ヘッド等に電界により悪影響を与える恐れを回避でき画像形成装置の性能および信頼性をおおいに向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録装置への応用の概略図である。
【図２】図２は従来例の給電部である給電ブラシの概略図である。
【図３】図３は本発明の実施形態にかかる搬送ベルトと給電部の模式的断面図である。
【図４】図４は従来例の搬送ベルトの平面図（イ）と、側面図（ロ）である。
【図５】図５は本発明の第１の実施形態にかかる搬送ベルトの平面図（イ）と、側面図（ロ）である。
【図６】図６は本発明の第１の実施形態にかかる給電部の概略図（イ）と、給電電圧と給電位置の関係を示すグラフ（ロ）である。
【図７】図７は本発明の第２の実施形態にかかる給電部の概略図（イ）と、給電電圧と給電位置の関係を示すグラフ（ロ）である。
【図８】図８は本発明の第３実施形態にかかる給電部の概略図である。
【符号の説明】
１被搬送体
２搬送ベルト
３記録ヘッド
４ａ，４ｂ給電部
５駆動ローラ
６，７，８支持ローラ
９搬送ベルトのベースフィルム
１０ａ，１０ｂ従来例の搬送ベルト上の電極群
１１ａ，１１ｂ本発明の搬送ベルト上の電極群
１２導電性ブラシ
１３給電部基材
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ接続端子

Claims

被搬送体の搬送方向に移動する移動体と、
前記移動体に前記搬送方向に複数設けられ、前記移動体と共に移動する電極からなる第１電極群と、
前記移動体に前記搬送方向に複数設けられ、前記移動体と共に移動し、前記第１電極群との間に電位差を有する他の電極群と、を備え、
前記第１電極群と前記他の電極群との間の電位差によって生じる静電力で前記被搬送体を前記移動体に吸着して搬送する静電搬送装置において、
前記移動体の移動経路上の一部を移動している前記第１電極群の電極に接触して電圧を印加する第１電極群給電手段を備え、
前記第１電極群給電手段は前記移動体の移動方向の電位勾配を有し、前記第１電極群に対して前記移動方向に勾配を有する電位を誘起することを特徴とする静電搬送装置。
前記第１電極群は前記移動方向に互いに近接して設けられた複数の電極からなる電極小群を含むことを特徴とする請求項１記載の静電搬送装置。
前記第１電極群給電手段は、前記移動方向の一箇所又は複数箇所に前記移動方向の電位勾配を有することを特徴とする請求項１又は２記載の静電搬送装置。
前記第１電極群給電手段は、前記第１電極群に接触する複数の導電性の接触給電部材と、前記移動方向の延長を有し、該接触給電部材に電圧を印加するとともにこれを保持する保持基材と、前記保持基材に所定の電圧を供給するための複数の接続端子と、を備え、
前記複数の接続端子から異なる電圧を印加し、
前記保持基材のうち少なくとも前記移動方向の電位勾配を生じる部位を比抵抗の大きい材料にて形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の静電搬送装置。
前記複数の接続端子に複数の電源を接続することを特徴とする請求項４記載の静電搬送装置。
前記接続端子のいずれかを抵抗を介して接地したことを特徴とする請求項４記載の静電搬送装置。
前記他の電極群は、前記移動体の移動経路上の一部において前記第１電極給電手段と異なる第２電極群給電手段に接触し、該第２電極群給電手段を介して接地される複数の電極からなる第２電極群を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の静電搬送装置。
前記他の電極群は、前記移動体の移動経路上の一部において前記第１電極群給電手段と異なる第２電極群給電手段に接触し、該第２電極群給電手段によって所定の電圧を印加される第２電極群を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の静電搬送装置。
前記他の電極群は、前記移動体の移動経路上の一部において前記第１電極群給電手段と異なる第２電極群給電手段に接触し、該第２電極群給電手段によって電圧を印加される第２電極群を含み、
前記第２電極群給電手段は前記移動体の移動方向の電位勾配を有し、前記第２電極群に対して前記移動方向に勾配を有する電位を誘起することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の静電搬送装置。
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を搬送路上に有する前記記録媒体の搬送手段と、を有する画像形成装置において、
前記被搬送体として前記記録媒体を搬送する前記搬送手段として請求項１乃至８のいずれかに記載の静電搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記第１電極群給電手段は前記画像形成手段の近傍の電界が小さい電位勾配を有することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を搬送路上に有する前記記録媒体の搬送手段と、を有する画像形成装置において、
前記被搬送体として前記記録媒体を搬送する前記搬送手段として請求項９記載の静電搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記第１電極群給電手段及び第２電極群給電手段の少なくともいずれか一方は前記画像形成手段の近傍の電界が小さい電位勾配を有することを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
前記第１電極群給電手段は前記移動体の移動方向の上流側端部の電界が小さい電位勾配を有することを特徴とする請求項１に記載の静電搬送装置。
前記第１電極群給電手段および第２電極群給電手段の少なくともいずれか一方は前記移動体の移動方向の上流側端部の電界が小さい電位勾配を有することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
記録媒体を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトの移動方向に複数設けられ、ベルトと共に移動する電極からなる第１電極群と、
前記搬送ベルトの移動方向に複数設けられ、前記第１電極群の電極と交互に配置されベルトと共に移動する第２電極群と、
前記第１電極群の電極のうち、前記記録媒体の搬送経路の所定区間を移動している電極に電圧を印加する第１電極給電手段を備え、前記第１電極群と前記第２電極群の電位差によって生じる静電力で前記記録媒体を前記搬送ベルトに吸着して搬送する静電搬送装置において、
前記第１電極給電手段は前記所定区間の上流側端部の静電力が小さくなるように電圧を印加することを特徴とする静電搬送装置。