JP4460374B2 - 静電搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は静電搬送装置及び画像形成装置に関し、特に搬送ベルトを用いる静電搬送装置及び画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の各種画像形成装置として用いられるインクジェット記録装置は、液体である記録液（例えばインク）を微細なノズルから吐出させる液滴吐出ヘッドを搭載して、用紙（材質を紙に限定するものではなく、また、被記録媒体、記録紙、転写紙、記録媒体などとも称される。）に画像を形成（記録）するものである。

このようなインクジェット記録装置においては、高画質化のためにはインク滴の用紙に対する着弾位置精度を高める必要があることから、例えば特許文献１、２、３に開示されているように、用紙を搬送する搬送ベルトを一様に正に帯電させ、用紙を静電力による吸着力で吸着して、記録ヘッドと用紙との距離を一定に保ちかつ、用紙の送りを正確に制御して用紙の位置ずれを防止し、かつ用紙の浮きを防止して、用紙と記録ヘッドとの当たりによるジャムや汚れを防止するようにしたものが知られている。
特開平４−２０１４６９号公報 特開平９−２５４４６０号公報 特開２０００−２５２４９号公報

また、上記のように用紙を搬送する搬送ベルトを一様に正に帯電させ用紙を吸着して搬送するとき、ジャムが発生した場合、用紙の吸着力を解くために、特許文献４に開示されているように、用紙の吸着力を生じる第１の電圧値（例えば１．５ｋＶ）よりも低い第２の電圧値（例えば０Ｖ、あるいは５Ｖ、−５Ｖなど）に印加電圧を切り替えるようにしたものがある。
特開平２００２−１５４７１１号公報

さらに、上述したように搬送ベルトを一様に正に帯電させる方式に対して、特許文献５に開示されているように、搬送ベルトにプラスとマイナスの交番電圧を印加することによって搬送ベルト上にプラスとマイナスの電荷パターンを形成することで静電吸着力を発生させるようにしたものがある。
特開平２００４−１３１２４２号公報

上述したように搬送ベルトを帯電させて静電吸着力で用紙（被搬送部材）を吸着して搬送するようにした静電搬送装置を用いた場合、搬送ベルトに常に静電吸着力を発生させていると、被搬送部材が吸着されていない部分でも静電力が生じているので、紙粉などのゴミや異物が吸着されやすくなり、クリーニングに負担がかかることになる。

また、特許文献４に開示されているように、用紙送りにジャム（搬送不良）が発生した場合には、ジャムした用紙を取り除く必要があり、このとき静電吸着力が生じたままであると、ジャム紙の取り除く作業が面倒になることから、吸着力を解除する必要がある。

そのため、特許文献４に開示されているように搬送ベルトを正の電圧に帯電させる方式の場合、単純に搬送ベルトに対する印加電圧を０Ｖにすれば表面電位がなくなって吸着力が生じなくなる。

ところが、本発明者の実験によると、特許文献５に開示されているように搬送ベルトを交番電圧で帯電させる方式にあっては、用紙を吸着する吸着力が生じる交番電圧を搬送ベルトに印加した状態から特許文献４と同様に帯電電圧をオフ（０Ｖ）にしても用紙が搬送ベルトに吸着されたままになるという現象が生じることが確認された。

そこで、鋭意その原因を追求したところ、この交番電圧を用いる帯電方式の場合には、一旦吸着力が生じる交番電圧を印加した状態から単純に印加する交番電圧をオフ（０Ｖ）にしても、搬送ベルトの表面を除電するための除電手段を設けた場合でも、搬送ベルトの表面電位が消失せず、その結果、吸着力が消失していないことが判明した。このように、搬送ベルトに交番電圧を印加して帯電させることで静電吸着力を生じさせる場合に、印加する交番電圧をオフ（０Ｖ）にしても搬送ベルトの表面電位が消失しないのは、搬送ベルトの表面に当接させている除電手段の除電効率が悪いことが大きな要因であると考えられる。

そのため、本発明者は実験を繰り返した結果、所要の吸着力を生じる交番電圧を印加した状態から交番電圧を印加しない状態にするよりも、所要の吸着力を生じる交番電圧に対して異なる交番電圧を印加することで、除電手段を備えつつ印加電圧をオフした場合よりも、即座に表面電位が落ちて吸着力が低減ないし消失することを見出して、本発明を完成した。

本発明は上記の課題と知見に基づいてなされたものであり、搬送ベルトの吸着力を低減でき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を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る静電搬送装置は、
被搬送部材を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段に対して所定の電圧値及び所定の周波数の交番電圧を印加して、前記搬送ベルト上に前記電圧値に応じた正と負の電荷が搬送方向に前記所定の周波数に応じた所定の幅で帯状に交互に並ぶ領域を形成して、前記搬送ベルトに前記被搬送部材を吸着させる吸着力を発生させる交番電圧印加手段と、を備え、
前記交番電圧印加手段は、複数の被搬送部材を連続的に搬送するとき、前記被搬送部材の間では、前記帯電手段に対して、前記所定の電圧値より低い電圧値又は前記所定の周波数より高い周波数の交番電圧を印加する
構成とした。

ここで、前記交番電圧印加手段は、前記被搬送部材のジャムが発生したときに、少なくとも前記搬送ベルトが前記帯電手段から前記被搬送部材を吸着する位置まで移動する時間の間、前記帯電手段に対して、前記所定の電圧値より低い電圧値又は前記所定の周波数より高い周波数の交番電圧を印加する構成とできる。

この場合、前記交番電圧印加手段は、前記被搬送部材のジャムが発生したときに、少なくとも前記搬送ベルトが前記帯電手段から前記被搬送部材を吸着する位置まで移動する時間の間、前記帯電手段に対して、前記所定の電圧値より低い電圧値又は前記所定の周波数より高い周波数の交番電圧を印加する構成とできる。

また、前記交番電圧印加手段は、前記帯電手段に対して、前記所定の電圧値より低い電圧値の交番電圧を印加するとき、帯電開始電圧以下の電圧値の交番電圧を印加する構成とできる。

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る静電搬送装置で被記録媒体を静電吸着して搬送しながらこの被記録媒体に画像を形成する構成としたものである。

ここで、電源オフ時、待機状態又は省エネモードに移行する時に、前記交番電圧印加手段は、前記帯電手段に対して、前記所定の電圧値より低い電圧値又は前記所定の周波数より高い周波数の交番電圧を印加する構成とできる。

本発明に係る静電搬送装置によれば、複数の被搬送部材を連続的に搬送するとき、被搬送部材の間では、帯電手段に対して、所定の電圧値より低い電圧値又は所定の周波数より高い周波数の交番電圧を印加する構成としたので、被搬送部材間における搬送ベルトへの異物の付着を抑えることができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る静電搬送装置を備えて被記録媒体を搬送するので、安定した搬送が行えるとともに、搬送ベルトへの異物の付着を抑えたり、ジャムに対応したりすることができるようになる。

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。本発明に係る画像形成装置の一例について図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は同副走査搬送部の拡大説明図、図４は同じく同副走査搬送部の拡大説明図である。

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、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。

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。

さらに、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、外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの画像データを含む印刷データ等をケーブル或いはネットワークを介して受信可能であり、受信した印刷データを処理して印刷することができる。

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、キャリッジガイド２１及び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、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。

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個の液滴吐出ヘッド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個の液滴吐出ヘッド（以下単に「ヘッド」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。

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。

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、キャリッジ２３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２４のノズルの状態を維持し、回復するためのヘッドクリーニング装置を含む維持回復装置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の各ヘッドの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、空吐出を行うための空吐出受け１２５などを備えている。

副走査搬送部３は、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に押し付ける押さえコロ（加圧コロ）３６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３７と、分離された用紙５を排紙搬送部６に送り出すための搬送ローラ３８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。なお、搬送ベルト３１は、図５に示すように、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３１ａと、この表層３１ａ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）３１ｂとの２層構造としている。なお、搬送ベルトの構造は２層構造に限るものではなく、１層構造でも、３層以上の構造でもよい。

また、従動ローラ３３と帯電ローラ３４との間に、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。）１３５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１３６とを備え、これらのクリーニング手段１３５及び除電ブラシ１３６は、図４に示すように、前述した帯電ローラ３４及び分離爪３７を保持する保持部材１３７に取り付けた支持部材１３８に取り付けている。

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を副走査搬送部３に対して搬送する給紙搬送ローラ４４とを有している。給紙コロ４２は図示しない給紙クラッチを介してＨＢ型ステッピングモータからなる給紙モータ（駆動源）４５によって回転され、また給紙搬送ローラ４４も給紙モータ４５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、６２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６３及び排紙ローラ６４とを備えている。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図６のブロック図を参照して説明する。
この制御部３００は、装置全体の制御を司る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とを備えている。

また、この制御部３００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ３０７と、記録ヘッド２４を駆動制御するためのヘッド駆動制御部３０８及びヘッドドライバ３０９と、主走査モータ２７を駆動するための主走査モータ駆動部３１１と、副走査モータ１３１を駆動するための副走査モータ駆動部３１２と、給紙モータ１４１を駆動するための給紙モータ駆動部３１３と、維持回復装置１２１を作動させるモータ３１５を駆動するための維持回復系駆動部３１４と、帯電ローラ３４に搬送ベルト３１を帯電させるための高電圧である交番電圧（ここでは、矩形波）を印加するＡＣバイアス供給部３１６と、その他、図示しないがインク供給系のモータ類及び給紙クラッチなどのクラッチ類を駆動する部分を備えている。

また、この制御部３００には、図３に示すように、搬送ローラ３２及び押さえローラ３６を通過した用紙５を記録ヘッド２４の上流側で検知する印写開始センサ２０１と、搬送ローラ３８の下流側で用紙５を検知する印写終了センサ２０２と、維持回復装置１２１の図示しないホーム位置センサ、環境温度や湿度を検知するセンサ、装置のカバーオープンを検知するセンサなどの各種センサからの検知信号などを入力するＩ／Ｏ３１７を備え、更にこの装置に必要な情報の入力及び表示をおこなうための操作パネル３１８が接続されている。

制御部３００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ３０７で受信する。

そして、ＣＰＵ３０１は、Ｉ／Ｆ３０７に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部３０８に画像データを転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ３０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。

ヘッド駆動制御部３０８は、記録ヘッド２４の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を受け取ると、この１行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、ヘッドドライバ３０９にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ３０９に送出する。このヘッド駆動制御部３０８は、駆動波形（駆動信号）のパターンデータを格納したＲＯＭ（ＲＯＭ３０２で構成することもできる。）と、このＲＯＭから読出される駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を含む波形生成回路及びアンプ等で構成される駆動波形発生回路を含む。

また、ヘッドドライバ３０９は、ヘッド駆動制御部３０８からのクロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をヘッド駆動制御部３０８からのラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的に記録ヘッド２４のアクチュエータ手段に印加してヘッドを駆動する。

さらに、制御部３００は、ＡＣバイアス供給部３１６を制御して、搬送ベルト３１で用紙５を吸着して搬送するときには、所要の吸着力が生じる帯電を行わせるための電圧値を有する交番電圧を帯電ローラ３４に印加させる。また、後述するように、所要のタイミングなどで、所要の吸着力を生じる交番電圧を印加した状態から交番電圧を印加しない状態にしたときに生じる吸着力よりも小さい吸着力を生じる電圧値（又は周波数でもよい。）の交番電圧を帯電ローラ３４に印加させることで、搬送ベルト３１の吸着力を低減させる。つまり、ＡＣバイアス供給部３１６を含む制御部３００によって搬送ベルトの吸着力を低減させる手段を構成している。

このように構成したこの画像形成装置においては、図７に示すように、搬送ベルト３１を駆動する搬送ローラ３２の端部に設けたスリット円板３３４とフォトセンサ３３５からなるエンコーダ３６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制御部３００及び前述したモータ駆動部３１２によって副走査モータ１３１を駆動制御するとともに、ＡＣバイアス供給部３１６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（表層）３１ａに当接しているので、搬送ベルト３１の表層３１ａ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２１上に図７に示すよう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、被搬送部材（被記録媒体）である用紙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、表層３１ａ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。

そこで、この画像形成装置における搬送ベルトの吸着力を低減する帯電制御について図８以降をも参照して説明する。
まず、図８に示すように、搬送ベルト３１を帯電させるために帯電ローラ３４に対して矩形波の交番電圧として±２ｋＶ（ピーク−ピーク：ｐ−ｐで４ｋＶ）を印加したとき（印加する交番電圧を「印加電圧」又は「帯電電圧」という。）、搬送ベルト３１の表面電位は略±１ｋＶ（ｐ−ｐで２ｋＶ）の正弦波状に変化する。このとき得られる吸着力を、用紙５を吸着して搬送するための吸着力、すなわち、「所要の吸着力」とする。

このように搬送ベルト３１に所要の吸着力が得られる交番電圧を印加した状態から、帯電ローラ３４に対する高電圧の印加を停止して搬送ベルト３１に対する電圧印加を停止する（帯電オフにする）と、本来であれば、搬送ベルト３１の表面電位は０Ｖになって吸着力が生じないはずであるが、実験によると、図９に示すように、帯電オフ時から印加電圧がなくなっているにもかかわらず、搬送ベルト３１の表面電位は０にはならず、ある程度（１ｋＶｐ−ｐ程度）に保持され、この結果、搬送ベルト３１には吸着力が生じている状態になることが確認された。なお、図８及び図９などでは測定位置の関係で印加電圧と表面電位の変化にタイムラグがあるように図示している。

しかも、この搬送ベルト３１の表面電位が０にならずに吸着力が生じている状態は、図９の状態から１０sec経過した後でも継続することが確認された。すなわち、図１０に示すように、図９の状態から１０sec経過した後でも搬送ベルト３１の表面電位が０．６６ｋＶｐ−ｐになるだけで、依然吸着力が生じる状態に保持されていることが確認された。

そこで、本発明者は、搬送ベルト３１に所要の吸着力が得られる交番電圧を印加した状態から搬送ベルト３１の吸着力を低減するには、搬送ベルト３１に対する帯電を停止しない方が良いのではないかと推論し、搬送ベルト３１に対する印加電圧として所要の吸着力が得られる交番電圧よりも低い電圧値の交番電圧を印加する実験を繰り返した。

この結果、例えば、搬送ベルト３１に対する印加電圧を±２ｋＶから±１ｋＶに変化させると、図１１に示すように、搬送ベルト３１の表面電位は、搬送ベルト３１に対する帯電を停止した場合よりも低くなることが確認された。この結果から更に、吸着力が０になる電圧値が存在するのではないかと推論し、搬送ベルト３１に対する印加電圧を±２ｋＶから±０．６ｋＶに変化させると、図１２に示すように、搬送ベルト３１の表面電位は、搬送ベルト３１に対する帯電を停止した場合よりも低く（０．２４ｋＶｐ−ｐ）なり、吸着力を生じない表面電位まで低下することが確認された。

そのため、搬送ベルト３１に印加する印加電圧の電圧値を変化させ、各印加電圧（値）に対する搬送ベルト３１の表面電位及び吸着力を測定した。この結果を図１３及び表１に示している。なお、吸着力は、ここでは、吸着面積（２１０ｍｍ×４０ｍｍ）の紙片を搬送ベルト３１に吸着させて、その紙片を搬送ベルト３１と水平方向に引っ張り引き剥がす力として測定しているので、本来の搬送ベルト３１の吸着力そのものではないが、概ね相関関係にある。

この結果から分かるように、前述したように搬送ベルト３１に対する交番電圧の印加を停止したときには表面電位は１ｋＶｐ−ｐでこれに対応する吸着力はほぼ３．５（Ｎ）であるのに対し、搬送ベルト３１に対する印加電圧の電圧値を±１ｋＶにすると、吸着力はほぼ１／３の１（Ｎ）に低下し、±０．８ｋＶにすると吸着力はなくなる。

したがって、搬送ベルトに所要の吸着力を生じる交番電圧を印加した状態から吸着力を低減するには、搬送ベルトに対する交番電圧の印加を停止するのではなく、交番電圧を印加しない状態にしたときに生じる吸着力よりも小さい吸着力を生じる電圧値の交番電圧を印加することによって達成できるのである。

この場合、本発明者の実験によると、搬送ベルトの吸着力を低減するために印加する交番電圧の電圧値を帯電開始電圧以下にすることによって、搬送ベルトの吸着力をほぼなくすることができる。この帯電開始電圧は、搬送ベルトの材質、帯電ローラの材質、帯電ローラの径などによって決定される電圧（異なる電圧）であり、上記の例では±０．８ｋＶである。

そこで、この画像形成装置においては、制御部３００及びＡＣバイアス供給部３１６は、後述するように紙間あるいはジャム発生時などには、搬送ベルト３１に所要の吸着力を生じる交番電圧を印加した状態から交番電圧の印加を停止したときに生じる吸着力よりも小さい吸着力を生じる電圧値の交番電圧を帯電ローラ３４を通じて搬送ベルト３１に印加することによって、搬送ベルト３１の吸着力を低減（なくする場合を含む）するようにしている。

また、本発明者は、搬送ベルト３１に対する印加電圧の電圧値を変化させないで周波数を変化することで吸着力がどのように変化するかについても実験を行った。この結果を図１４及び表２に示している。なお、実験は、印加電圧を±２ｋＶとし、常温常湿環境下で行い、吸着面積は２１０ｍｍ（Ａ４縦）×４０ｍｍ（現状の吸着範囲）とした。

この結果から分かるように、印加電圧を変化させないで、周波数を２００Ｈｚ程度にすると、搬送ベルト３１に対する印加電圧を停止したときの吸着力よりも小さな吸着力にすることができる。

したがって、搬送ベルトに所要の吸着力を生じる交番電圧を印加した状態から吸着力を低減するには、搬送ベルトに対する交番電圧の印加を停止するのではなく、交番電圧を印加しない状態にしたときに生じる吸着力よりも小さい吸着力を生じる周波数の交番電圧を印加することによっても達成できるのである。

次に、以上の吸着力低減を行う例について図１５を参照して説明する。この例では、複数枚の用紙５を連続的に搬送して画像形成を行う場合に、紙間では吸着力を低減する処理を行うようにした例である。
すなわち、印刷開始によって給紙部４から用紙５の給紙を行い、このとき、帯電ローラ３４による帯電位置と用紙５が搬送ローラ３２と押さえコロ３６に挟まれる位置とが異なるので、用紙５が搬送ローラ３２と押さえコロ３６に到達したときには搬送ベルト３１の帯電した部位も到達する所定のタイミングで、帯電ローラ３４に所定の電圧値の矩形波の交番電圧の印加を開始して、搬送ベルト３１を所要の吸着力が得られる表面電位に帯電させる（所定電圧で帯電）。

そして、用紙５が搬送ベルト３１に吸着されて搬送され、記録ヘッド２４から記録液滴が吐出されて画像が形成されながら送られるとき、用紙５の後端が搬送ベルト３１に吸着されるタイミングを紙間開始タイミングとして、紙間開始タイミングで帯電ローラ３４に印加する交番電圧の電圧値を吸着力が低減する前述した電圧値に低下させて（帯電電圧低下）搬送ベルト３１に印加させることで、紙間に対応する搬送ベルト３１の領域部分では吸着力を低下させる（無くする場合を含む）。

その後、次の印刷があるか否かを判別して、次の印刷がなければ、そのまま搬送ベルトの帯電を停止し（このときには既に搬送ベルト３１の表面電位は低下した状態にある。）、次の印刷があれば、給紙処理に戻って、所定のタイミングで再び帯電ローラ３４に所定の電圧値の矩形波の交番電圧の印加を開始して、搬送ベルト３１を所要の吸着力が得られる表面電位に帯電させる。

これによって、複数の用紙５を連続的に搬送して印刷するとき、搬送ベルト３１の紙間に対応する領域部分では吸着力が低下させられるので、紙粉などの異物が搬送ベルト３１に吸着されることが低減する。その結果、クリーニング手段１３８による異物の掻き落としが容易になり、クリーニング効率が向上する。

次に、吸着力低減を行う他の例について図１６を参照して説明する。この例は用紙のジャムが発生したときには吸着力を低減する処理を行うようにした例である。
すなわち、印写開始センサ２０１で用紙５の先端を検知した後所要のタイミングで印刷を開始し、印写終了センサ２０２の検知信号をチェックして所定時間内に印写終了センサ２０２が用紙５を検知しないときにはジャムと判定し、帯電ローラ３４に印加する交番電圧を吸着力が低減する前述した電圧値に低下させて搬送ベルト３１に印加させる。

このとき、前述したように帯電ローラ３４による帯電位置と搬送ベルト３１の吸着位置とが異なることから、少なくとも、吸着力が低減した搬送ベルト３１の部位が用紙５を搬送する位置まで移動する時間を予め設定し、この設定時間の間は帯電電圧を低下させ、この低下させた帯電電圧で搬送ベルト３１を帯電しながら移動させ、搬送ベルト３１の吸着力が低減した部位が用紙５を搬送する位置以上に移動した後、装置を停止し、ジャム処理に移行する。

このように、搬送ベルト３１の吸着力を低減させた領域を用紙５と対応する位置まで移動させることで、用紙５に対する吸着力が低減して、用紙５の抜き取りなどのジャム処理操作が容易になる。

なお、搬送ベルト表面のクリーニング性（清浄化性）の面では吸着力が０であることが好ましいので、上述した例では±０．８ｋＶを越えないことが好ましく、一方、ジャム処理ではある程度の吸着力があっても問題がない（約３Ｎ程度）ので上述した例では±１．２ｋＶ程度でも構わない。つまり、紙間で低下させる帯電電圧の電圧値とジャム処理時に低下させる帯電電圧の電圧値とは同じである必要はない。

次に、その他の状況における吸着力低減処理について図１７をも参照して説明する。
ここでは、印刷が終了した時、電源オフ時、待機状態移行時、省エネモード移行時に、一旦搬送ベルト３１に対する帯電電圧（印加電圧）の電圧値を低下（帯電電圧低下）させて、例えば搬送ベルト３１の表面電位を図１２に示す程度まで低下させ、この状態で例えば搬送ベルト３１を１サイクル周回させた後、帯電ローラ３４に対する印加電圧の印加を停止して搬送ベルト３１の帯電を停止する。

これによって、印刷が終了した時、電源オフ時、待機状態移行時、省エネモード移行時には、搬送ベルト３１の表面電位をほぼ０にした状態にすることができ、残留表面電位による吸着力でゴミなどの異物が付着することを防止できるようになる。

なお、図１５ないし図１７の例では印加電圧の電圧値を所要の吸着力が得られる電圧値から低下させることで吸着力を低減させる例で説明しているが、前述したように周波数を異ならせる（高くする）ことで吸着力を低減させるようにすることもできる。

次に、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態について図１８を参照して説明する。
この画像形成装置はフルライン型ヘッドを備えたものであり、簡単に説明すると、装置本体４０１の内部に画像形成部４０２及び用紙を搬送する本発明に係る静電搬送装置で構成される搬送機構４０３等を有し、装置本体４０１の一方側に多数枚の用紙４０５を積載可能な給紙トレイ４０４を備え、この給紙トレイ４０４から給紙される用紙４０５を取り込み、副走査搬送機構４０３によって用紙４０５を搬送しながら画像形成部４０２によって所要の画像を記録した後、装置本体４０１の他方側に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０５を排紙する。

画像形成部４０２は、記録液を収容した記録液カートリッジと記録液の液滴を吐出するインクジェットヘッドとを一体とし、用紙の幅方向（搬送方向と直交する方向）の長さ相当分のノズル列を有するライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ、４１０ｋを備えたものである。これらのライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ、４１０ｋは図示しないヘッドホルダに取り付けている。

ライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ、４１０ｋは、用紙搬送方向上流側からそれぞれ例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各色の液滴を吐出する。なお、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で配置した１つのヘッドを用いることもできるし、ヘッドと記録液カートリッジを別体としたものを用いることもできる。

給紙トレイ４０４の用紙４０５は、給紙コロ４２１によって１枚づつ分離され装置本体４０１内に給紙され、用紙供給ローラ４２２によって搬送機構４０３に送り込まれる。

この搬送機構４０３は、駆動ローラ４２３と従動ローラ４２４との間に掛け渡した搬送ベルト４２５と、この搬送ベルト４２５を帯電させるための帯電ローラ４２６と、搬送ベルト４２５を画像形成部２に対向する部分で案内するガイド部材（プラテンプレート）４２７と、搬送ベルト４２５に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなる記録液拭き取り部材（ここでは、クリーニングローラ）４２８と、用紙４０５を除電するための導電ゴムを主体とした除電ローラ４２９と、用紙４０５を搬送ベルト４２５側へ押える用紙押さえローラ４３０とを備えている。なお、搬送ベルト４２５の構成は前記実施形態と同様である。

また、搬送機構４０３の下流側には画像が記録された用紙４０５を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３１を備えている。

このように構成した画像形成装置においても、搬送ベルト４２５を帯電させて用紙４０５を送り込むことによって、静電力で用紙４０５が搬送ベルト４２５に吸着されて、搬送ベルト４２５の周回移動によって搬送され、画像形成部４０２によって画像が形成されて、排紙トレイ４０６に排紙される。

そして、この画像形成装置においても、紙間やジャム発生時には、前記実施形態と同様に、搬送ベルト４２５に所要の吸着力を生じる交番電圧（印加電圧）を印加した状態から吸着力を低減するには、搬送ベルト４２５に対する交番電圧の印加を停止するのではなく、交番電圧を印加しない状態にしたときに生じる吸着力よりも小さい吸着力を生じる電圧値又は周波数の交番電圧を印加するようにしている。

なお、上記実施形態においては、本発明に係る画像形成装置としてマルチファンクション（ＭＦＰ）構成やプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、他の画像形成装置やインク以外の記録液を用いる画像形成装置にも同様に適用することができる。また、本発明に係る静電搬送装置は、自動原稿読取装置の搬送機構やブック原稿の頁送り機構などにも適用することができる。

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。 同画像形成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。 同副走査搬送部の拡大説明図である。 同じく同副走査搬送部の拡大説明図である。 同副走査搬送部の搬送ベルトの説明図である。 同画像形成装置の制御部の概要を説明するブロック図である。 搬送ベルトの帯電パターンの説明に供する説明図である。 搬送ベルトに対して所要の吸着力を生じる印加電圧を印加した状態での表面電位の変化の説明に供する説明図である。 搬送ベルトに対する帯電をオフしたときの表面電位の変化の説明に供する説明図である。 図９の状態から１０秒経過したときに表面電位の変化の説明に供する説明図である。 搬送ベルトに対する帯電をオフしないで印加電圧を下げたときの表面電位の変化の説明に供する説明図である。 搬送ベルトに対する帯電をオフしないで更に印加電圧を下げたときの表面電位の変化の説明に供する説明図である。 搬送ベルトに対する印加電圧の電圧値と表面電位及び吸着力の変化の一例を説明する説明図である。 搬送ベルトに対する印加電圧の周波数と表面電位及び吸着力の変化の一例を説明する説明図である。 紙間で搬送ベルトの吸着力を低減させる処理の一例の説明に供するフロー図である。 ジャム発生時に搬送ベルトの吸着力を低減させる処理の一例の説明に供するフロー図である。 その他の状態で搬送ベルトの吸着力を低減させる処理の一例の説明に供するフロー図である。 本発明に係る他の画像形成装置の説明に供する説明図である。

符号の説明

１…装置本体
２…画像形成部
３…副走査搬送部
４…給紙部
５…用紙（被記録媒体、被搬送部材）
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
３１６…ＡＣバイアス供給部

Claims (7)

1. 被搬送部材を搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトを帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段に対して所定の電圧値及び所定の周波数の交番電圧を印加して、前記搬送ベルト上に前記電圧値に応じた正と負の電荷が搬送方向に前記所定の周波数に応じた所定の幅で帯状に交互に並ぶ領域を形成して、前記搬送ベルトに前記被搬送部材を吸着させる吸着力を発生させる交番電圧印加手段と、を備え、
   前記交番電圧印加手段は、複数の被搬送部材を連続的に搬送するとき、前記被搬送部材の間では、前記帯電手段に対して、前記所定の電圧値より低い電圧値又は前記所定の周波数より高い周波数の交番電圧を印加する
   ことを特徴とする静電搬送装置。
2. 請求項１に記載の静電搬送装置において、前記交番電圧印加手段は、前記被搬送部材のジャムが発生したときに、前記帯電手段に対して、前記所定の電圧値より低い電圧値又は前記所定の周波数より高い周波数の交番電圧を印加することを特徴とする静電搬送装置。
3. 請求項２に記載の静電搬送装置において、前記交番電圧印加手段は、前記被搬送部材のジャムが発生したときに、少なくとも前記搬送ベルトが前記帯電手段から前記被搬送部材を吸着する位置まで移動する時間の間、前記帯電手段に対して、前記所定の電圧値より低い電圧値又は前記所定の周波数より高い周波数の交番電圧を印加することを特徴とする静電搬送装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の静電搬送装置において、前記交番電圧印加手段は、前記帯電手段に対して、前記所定の電圧値より低い電圧値の交番電圧を印加するとき、帯電開始電圧以下の電圧値の交番電圧を印加することを特徴とする静電搬送装置。
5. 静電搬送装置で被記録媒体を静電吸着して搬送しながらこの被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、前記静電搬送装置が請求項１ないし４のいずれかに記載の静電搬送装置であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、記録液の液滴を吐出して前記被記録媒体に画像を形成する画像形成手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項５又は６に記載の画像形成装置において、電源オフ時、待機状態又は省エネモードに移行する時に、前記交番電圧印加手段は、前記帯電手段に対して、前記所定の電圧値より低い電圧値又は前記所定の周波数より高い周波数の交番電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。

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