JP5782800B2

JP5782800B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5782800B2
Application number: JP2011092799A
Authority: JP
Inventors: 高橋　貴之; 貴之高橋; 佐々木　祥二; 祥二佐々木; 坂内　和典; 和典坂内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2031-04-19
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Description

本発明は、画像形成装置に関する。

例えば、特許文献１記載のインクジェット記録装置は、記録ヘッドを有し、搬送ベルトで用紙を記録ヘッドまで搬送する。そして、記録ヘッドが、搬送された用紙に対して、インクを吐出することで、画像形成する。画像形成後の用紙は、搬送ベルトで排出口から排出される。また、搬送ベルトに用紙を吸着させるために、搬送ベルトの移動方向に交互に逆の極性の電圧を印加して、静電気力で用紙を吸着させる。そして、当該電圧の印加で生じた用紙表面の表面電圧を測定し、該測定された表面電圧に基づいて、該表面電圧を抑圧するようにしていた。

しかし、特許文献１記載の技術では、用紙の湿度や温度を考慮していないため、表面電圧の測定後に、表面電圧を抑圧する電圧を印加しても、適切に用紙に電圧を印加することはできず、適切に用紙を吸着させることが出来ない場合があるという問題があった。

本発明では、このような問題を鑑みて、適切に用紙に電圧を印加することが出来る画像形成装置を提供する。

上記目的を達成するため、記録媒体に画像形成する画像形成手段と、
前記記録媒体を吸着して搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトに第１電圧を印加する第１印加手段と、
前記第１電圧とは逆極性であり、前記第１電圧が印加された前記搬送ベルトに前記記録媒体を吸着させる第２電圧を前記記録媒体に印加する第２印加手段と、
前記画像形成についての情報である画像形成情報に基づいて前記第１電圧値、および／または、前記第２電圧値を設定する設定手段と、
前記第２電圧が印加された前記記録媒体の表面電圧を測定する測定手段と、
前記測定された前記表面電圧の値に基づいて、前記記録媒体に第３電圧を印加する第３印加手段と、を有することを特徴とすることを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明の画像形成装置であれば、適切に用紙に電圧を印加することが出来る。

本実施例のハードウェア構成の一例を示すブロック図。本実施例の画像形成装置の要部の機能構成例を示す図。本実施例の制御部の機能構成例を示すブロック図。本実施例の画像形成装置の主な処理フローを示した図（その１）。本実施例の用紙に含まれる用紙の水蒸気量について示した図。本実施例の電荷の帯電を示した図（その１）。本実施例の電荷の帯電を示した図（その２）。本実施例の対応表の一例を示した図（その１）。本実施例の電荷の帯電を示した図（その３）。本実施例の画像形成装置の主な処理フローを示した図（その２）。本実施例の記録媒体の一例を示した図。本実施例の電荷の帯電を示した図（その４）。本実施例の対応表の一例を示した図（その２）。本実施例の電荷の帯電を示した図（その５）。本実施例の電荷の帯電を示した図（その６）。本実施例の電荷の帯電を示した図（その７）。

画像形成装置とは例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機などである。また、記録媒体は、例えば、紙、糸、繊維、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、フィルムコートなどである。画像形成とは、文字や図形、パターンなどの画像を記録媒体に付与することや、単に液滴を記録媒体に着弾させることである。また、液滴とは、インク、記録液、定着処理液、液体、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料など画像形成を行うことができる全ての素材をいう。以下では、記録媒体を「用紙」とし、液滴を「インク」として説明する。また、本実施形態の画像形成装置の構成は、特に、インクジェット記録装置の場合に効果を発揮するものであり、以下では、画像形成装置をインクジェット記録装置であるとして説明する。
［実施形態１］
まず、実施形態１の画像形成装置の機能構成例について説明する。図１に、本実施形態１の画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す。図１に示すように、画像形成装置１０は、制御部１１、主記憶部１２、補助記憶部１３、外部記憶装置Ｉ／Ｆ部１４、ネットワークインターフェース部１６、操作部１７、表示部１８、エンジン部１９を含む。

制御部１１は、各装置の制御やデータの演算、加工を行うＣＰＵである。また、制御部１１は、主記憶部１２に記憶されたプログラムを実行する演算装置であり、入力装置や記憶装置からデータを受け取り、演算、加工した上で、出力装置や記憶装置に出力する。

主記憶部１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などであり、制御部１１が実行する基本ソフトウェアであるＯＳやアプリケーションソフトウェアなどのプログラムや画像データを記憶又は一時保存する記憶装置である。

補助記憶部１３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などであり、アプリケーションソフトウェアなどに関連するデータを記憶する記憶装置である。

外部記憶装置Ｉ／Ｆ部１４は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などのデータ伝送路を介して接続された記憶媒体１５（例えば、フラッシュメモリ、ＳＤカードなど）と画像形成装置１０とのインタフェースである。

また、記憶媒体１５に、所定のプログラムを格納し、この記憶媒体１５に格納されたプログラムは外部記憶装置Ｉ／Ｆ部１４を介して画像形成装置１０にインストールされ、インストールされた所定のプログラムは画像形成装置１０により実行可能となる。

ネットワークインターフェース部１６は、有線及び／又は無線回線などのデータ伝送路により構築されたＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）などのネットワークを介して接続された通信機能を有する周辺機器と画像形成装置１０とのインタフェースである。

操作部１７や表示部１８は、キースイッチ（ハードキー）とタッチパネル機能（ＧＵＩのソフトウェアキーを含む：Graphical User Interface）を備えたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）とから構成される。操作部１７や表示部１８は、画像形成装置１０が有する機能を利用する際のＵＩ（User Interface）として機能する表示及び／又は入力装置である。

エンジン部１９は、インクを吐出する後述する画像形成手段（例えば、記録ヘッドやプロッタなど）などを駆動するものである。

図２に、本実施形態１の画像形成装置１０の要部の機能構成例を示す。また、画像形成装置１０は、用紙を搬送するための搬送ベルト１５を有する。搬送ベルト１５は無端形状であり、広幅形状を有する。搬送ベルト１５は、駆動ローラ１１と２本の従動ローラ１２、１３とテンションローラ１４に巻きつけられて所定の張力を与えられる。搬送ベルト１５は、エンジン部１９（図１参照）によって図の矢印ａ方向に回転駆動される。

画像形成手段６０は、図２の例では４色（ＹＭＣＫ）のライン型インクジェットヘッド（以下、「記録ヘッド６１〜６４」という。）を有する画像形成ヘッドユニットである。以下では、Ｙ（イエロー）の記録ヘッドを記録ヘッド６１とし、Ｍ（マゼンダ）の記録ヘッドを記録ヘッド６２とし、Ｃ（シアン）の記録ヘッドを記録ヘッド６３とし、Ｋ（ブラック）の記録ヘッドを記録ヘッド６４とする。

画像形成手段６０は、検出手段（図示せず）によって検出された用紙先端タイミングに合わせて駆動される。４色各ヘッド先端のノズルからインクが順次吐出されることによってフルカラーの画像が形成される。インク吐出の間、搬送ベルト１５は速度変動がないように駆動されることで用紙を安定して搬送する。また、搬送ベルト１５の両面のうち、用紙ｐが配置される面を配置面といい、配置面と反対側の面を反配置面という。

また、給紙手段１００から給紙された用紙ｐは、一対のレジストローラ２、３でと搬送される。レジストローラ対２、３と搬送ベルト１５の線速差は例えば、「１．０５〜１．１」：「１」とする。図２に示すように、レジストローラ対２、３の線速を若干速くし、レジストローラ対２、３と搬送ベルト１５との間で撓みを形成している。この撓みにより、レジストローラ対２、３の上流に位置する給紙手段１００の負荷変動による速度ムラをベルト搬送に影響を与えないように出来る。また、各記録ヘッド６１〜６４に対向する位置における搬送ベルト１５の裏面には、搬送ベルト１５を平面に保つためのプラテン１６が設けられている。プラテン１６によって画像形成手段６０と用紙ｐとの間隙を精度良く維持することができ、画質が向上する。また、用紙ｐのうち、画像が形成される面を画像形成面ｐａという。用紙ｐは、画像形成面ｐａが、画像形成手段６０に対向した状態で、搬送ベルト１５により搬送される。また、画像形成手段６０は、安定して画像形成するために接地されている。また、この例では、各記録ヘッド６１〜６４のインクの吐出面と、画像形成面ｐａとの距離は、約１ｍｍである。

次に画像形成手段６０により画像形成された用紙の搬送について説明する。画像面ｐａを上にして排出する場合は、搬送ベルト１５で排紙手段１２０に搬送する。一方、画像面ｐａを下に向けて排出する場合は、切り替え爪３０で搬送方向を上に切り替え、各搬送ローラ３１〜３８にて排紙手段１３０へ排出する。

両面印刷の場合は、各搬送ローラ３１〜３８にて搬送後、切り替え爪４１にて反転ローラ対５０、５１に搬送する。そして、反転ローラ対５０、５１により用紙ｐが反転されて、用紙後端を搬送ローラ対３９、４０に送る。そして、搬送ローラ対３９、４０により、画像形成されていない面が画像形成手段６０と対向するようになり再度レジストローラ対２、３へ送り、両面に画像形成を行なう。両面に画像形成された用紙は、任意の排紙手段１２０または１３０などに排出される。

次に、搬送ベルト１５の詳細な構成例について説明する。搬送ベルト１５は、用紙ｐを静電力にて吸着させ搬送している。搬送ベルト１５は、２層構成されており、表面（第１層）が例えば体積抵抗１０^１４Ω・ｃｍ以上の絶縁層であり、厚みが５０μｍである。また、裏面（第２層）が例えば体積抵抗１０^５Ω・ｃｍ〜１０^７Ω・ｃｍの導電層であり、厚みが５０μｍである。

また、従動ローラ１２は接地（アース）されている。また、従動ローラ１２と、搬送ベルト１５の反配置面（用紙ｐが配置されている面と反体側の面）とは、接触している。従って、搬送ベルト１５の反配置面すべてが接地状態となる。また、第１印加手段４は、例えば、ローラ形状のものであり、付勢手段４ａの付勢力により、搬送ベルト１５に圧接する。第１印加手段４は、搬送ベルト１５に対して、第１電圧を印加するものであり、導電性のゴム材料からなっている。また、第１直流電源８により、第１印加手段４に電圧が印加されることで、第１印加手段４は、搬送ベルト１５の配置面に第１電圧を印加する。換言すれば、第１印加手段４は、搬送ベルト１５に対して電荷（以下、「第１電荷」という。）を帯電させている。この例では、第１印加手段４は正極（＋極）の電圧を印加する（正極（＋極）の「第１電荷」を帯電させる）。

また、第２印加手段５は、第１印加手段４と逆極性の電圧（以下、「第２電圧」という。）を搬送ベルト１５に対して印加する。第２印加手段５は、図２の例では、ローラ形状である。また、第２印加手段５は、付勢手段５ａの付勢力によって、搬送ベルト１５に対して圧接される。第２印加手段５は、第２印加手段４を通過後の搬送ベルト１５の表面に摺接するように設けられる。第２印加手段４は、従動ローラ１２の上に配置される。第２印加手段４および従動ローラ１２により、レジストローラ２、３より送られた用紙をニップ（圧接）する。

また第２印加手段５は、正極が接地された第２直流電源９の負極（−）に接続されている。この例では、第２印加手段５は、搬送ベルト１５に配置されている用紙ｐに対して、負極（−極）の第２電圧を印加する。つまり、図６に示すように、第１印加手段４により搬送ベルト１５には、正極の電荷６００が帯電され、第２印加手段５により用紙ｐには、負極の電荷５００が帯電される。そして、正極の電荷６００と負極の電荷５００が互いに引き寄せられることから用紙ｐは、搬送ベルト１５に対して吸着される。

また、第１印加手段４により、搬送ベルト１５には、正極の電荷６００が帯電されている。この帯電により、用紙ｐ内で誘電分極が生じ、用紙ｐの表面上には、表面電圧が生じる。この表面電圧により、画像形成手段６０と用紙ｐとの間に電界が生じる。この電界が、画像形成手段６０から吐出されるインクに影響を及ぼす。当該影響が及ぼされることにより、例えば、インクが分裂してサテライト（従液）がＵターンして記録ヘッド６１〜６４の吐出面に付着したり、インク用紙ｐの所望の位置に着弾されなかったりする。そこで、第２印加手段５により印加される第２電圧（帯電された第２電荷５００）により、生じた表面電圧を抑圧することが出来る（生じた電界を抑圧することが出来る）。

このように、第１電圧と第２電圧とは互いに逆極性である。また、第１電圧を負極とし、第２電圧を正極としてもよい。
［主な処理の流れ］
次に、本実施形態の画像形成装置１０の主な処理の流れについて説明する。この処理により、記録ヘッド６１〜６４から吐出されたインクに対して、影響を与える表面電位を生じさせず、かつ、適切に用紙ｐを搬送ベルト１５に対して吸着させることが出来る。この例では、第１電圧については固定とし、設定手段１１２（図３参照）が第２電圧の値を設定する（つまり、第２電圧の値は可変である）。

また、一般的に、搬送ベルト１５に対して、高電圧を長く印加し続けると、搬送ベルト１５の表面の絶縁層が破損されてしまう。絶縁層が破損されると、電荷が帯電し難くなり、用紙ｐを吸着できなくなり、搬送ベルト１５を交換する必要があるという問題がある。また、高電圧を長く印加し続けると、電力コストが高くなるという問題がある。従って、搬送ベルト１５が用紙ｐを吸着でき、かつ、用紙ｐに生じる表面電圧により画像形成手段６０からのインクに対して影響が出ない範囲で、搬送ベルト１５に印加する電圧値は小さい方がよいという前提がある。図３に、本実施形態の制御部１１の機能構成例を示し、図４に本実施形態１の画像形成装置１０の主な処理の流れを示す。図３、図４を用いて、この前提の下、説明をする。

まず、制御部１１の制御により、第１印加手段４は搬送ベルトに対して、第１電圧を印加する。ここでは、第１直流電源８により、約２ｋＶの電圧が、第１印加手段４により印加される。そして、第１印加手段４は、搬送ベルト１５に対して、約１．５ｋＶの第１電圧を印加する。

次に、取得手段１１０は、画像形成情報を取得する（ステップＳ４）。ここで、画像形成情報とは、画像形成装置１０による画像形成の環境について示す情報である。本実施例では、画像形成情報を「用紙ｐの温度」「用紙ｐの湿度」「画像形成される用紙ｐの厚さ」「搬送ベルト１５の搬送速度」のうち、少なくとも１つを含むものである。

以下の説明では、画像形成情報を「用紙ｐの温度」および「用紙ｐの湿度」であるとして説明する。

図２に示すように、温度・湿度計７０が用紙ｐの温度および湿度を測定する。温度・湿度計７０は、用紙ｐの温度・湿度が測定できれば、どこに配置させてもよい。図２の例では、温度・湿度計７０は、用紙ｐが給紙される給紙手段１００に配置される。

そして、取得手段１１０は、温度・湿度計７０に測定された用紙の温度および湿度を取得する。当該測定された温度および湿度から、用紙ｐ内に含まれる水蒸気量が定まる。そして、定まった水蒸気量により、設定手段１１２は、第２電圧の値を設定する。また、用紙ｐ内の、温度と湿度と、水蒸気量（単位は、ｇ／ｍ^３）の関係を図５に示す。図５に示すように、低温・低湿度の場合には、用紙ｐ内の水蒸気量は少なくなり、高温・高湿度の場合には、用紙ｐ内の水蒸気量は多くなる。例えば、温度が１１℃であり、湿度が２０％の場合には、水蒸気量は、２．００６（ｇ／ｍ^３）となる。

測定された水蒸気量により、第２電圧の値を設定する理由を図６、図７を用いて説明する。用紙ｐ内の水蒸気は導電性であるため、用紙ｐ内の水蒸気量が多いと用紙ｐの体積抵抗が小さくなる（例えば、体積抵抗が「１０^９Ω・ｃｍ」）。また、搬送ベルト１５は、第１印加手段４により、正極の第１電荷６００が帯電されている。また、図６に示すように、第２帯電手段５と用紙の接触部Ｎから、負極の第２電荷５００が画像形成面ｐａに帯電される。負極の第２電荷５００は、正極の第１電荷６００に引き寄せられて、画像形成面ｐａから当接面ｐｃに移動するのであるが、体積抵抗が小さいことから、負極の電荷５００は、当接面ｐｃに移動しやすい。従って、水蒸気量が多い場合には、第２電圧の値を小さくすることが出来る。

一方、用紙ｐ内の水蒸気量が少ないと用紙ｐの体積抵抗が大きくなる（例えば、体積抵抗が「１０^１３Ω・ｃｍ」）。そして、体積抵抗が大きくなることから、用紙ｐは大略して絶縁体となる（絶縁レベルに達している）。また、搬送ベルト１５が、第１印加手段４により、正極の第１電荷６００が帯電されている。また、図７に示すように、第２帯電手段５と用紙の接触部Ｎから、負極の第２電荷５００が画像形成面ｐａに帯電される。負極の第２電荷５００は、正極の第１電荷６００に引き寄せられて、画像形成面ｐａから当接面ｐｃに移動するのであるが、体積抵抗が大きいことから、負極の電荷５００は、当接面ｐｃに移動し難い。そうすると、図７に示すように、負の電荷で帯電させるためには、高電圧で微小距離で、コロナ放電をしなければならない。従って、水蒸気量が少ない場合には、第２電圧の値を大きくする必要がある。

そこで、図８に示す対応表のように、測定された水蒸気量（つまり、測定された温度および湿度）と、第２電圧の値を対応付けて予め定めておく。この定めておく第２電圧の値は、用紙ｐを搬送ベルト１５に吸着できるようにする値である。更には、第２電圧の値は、第２印加手段５が該第２電圧を搬送ベルト１５に対して印加した場合に、第１電圧の印加により生じる電位（電界）の値が、吐出されたインクに対して影響を与えない程度の値であることが好ましい。ここで、「吐出されたインクに対しての影響を与えない」とは、吐出されたインクが用紙ｐの所望の位置に着弾されることをいう。なお、図８の５ｇ／ｍ^３未満の水蒸気量とは、図５記載の領域αに記載されている水蒸気量であり、５〜１０ｇ／ｍ^３未満の水蒸気量とは、図５記載の領域βに記載されている水蒸気量であり、１０ｇ／ｍ^３以上の水蒸気量とは、図５記載の領域γに記載されている水蒸気量である。

そして、設定手段１１２は、図８に示す対応表に基づいて、第２電圧の値を設定する（ステップＳ６）。図８の例では、例えば、水蒸気量が５ｇ／ｍ^２未満の場合（つまり、水蒸気量が少ない場合）には、設定手段１１２は、第２電圧の値として、−３ｋＶであるとして設定する。

そして、制御部１１の制御により、第２印加手段５は、設定された第２電圧で搬送ベルト１５を印加する（ステップＳ８）。この第２電圧の印加により、用紙ｐは、搬送ベルト１５に吸着され、かつ、第１電圧により生じる表面電圧（電界）の値が、吐出されたインクに対して影響を与えない程度の値になる。

そして、この状態で、搬送ベルト１５は用紙ｐを搬送し、画像形成手段６０は、該用紙ｐに対して、画像形成を行う。上述のように、第２電圧の印加により、第１電圧により発生する表面電位は、吐出されたインクに対して影響を与えない程度の値になる。従って、画像形成手段６０は適切に、インクを吐出して、画像形成を行なうことができる。

また、図８の対応表はあくまで、一例であり、他の水蒸気量（温度と湿度）と、第２電圧値の対応を用いても良い。
＜画像形成情報の他の例（その１）＞
次に、画像形成情報の他の例（その１）について説明する。画像形成情報が、搬送ベルト１５の搬送速度である場合について説明する。一般的に、用紙を搬送している搬送ベルト１５の搬送速度が大きいと、第２印加手段５と用紙ｐの接触部Ｎ（例えば、図６参照）との接触時間は短くなる。従って、第２印加手段５からの負極の第２電荷は用紙に帯電し難い。よって、第２電圧値を大きくする必要がある。

一方、用紙を搬送している搬送ベルト１５の搬送速度が小さいと、第２印加手段５と搬送ベルト５の接触部Ｎとの接触時間は長くなる。従って、第２印加手段５からの負極の第２電荷は用紙に帯電しやすい。よって、第２電圧値は小さくても良い。このような前提の下、図３、図４を用いて、説明を行なう。

まず、取得手段１１０が、画像形成情報（ここでは、搬送ベルト１５の搬送速度）を取得する（ステップＳ４）。搬送速度は、デフォルトで設定されている値でもよいし、ユーザが後ほど、設定した値でもよく、主記憶部１２または補助記憶部１３（図１参照、以下、「主記憶部１２など」という。）に記憶されている。そして、取得手段１１０が、当該記憶されている搬送ベルト１５の搬送速度を取得する。

そして、設定手段１１２が、第２電圧値を設定する（ステップＳ６）。ここで、当該設定手法の詳細について説明する。搬送ベルト１５の搬送速度の第１閾値Ａ１を定めておき、主記憶部１２などに記憶させておく。そして、設定手段１１２が、取得した搬送速度と、第１閾値Ａとの大小を比較する。設定手段１１２が、「取得した搬送速度」≧「第１閾値Ａ」１と判断した場合には、第２電圧値をα１と設定する。一方、設定手段１１２が、「取得した搬送速度」＜「第１閾値Ａ１」と判断した場合には、第２電圧値をα２と設定する。ただし、α１＞α２とする。このようにして、設定手段１１２は、第２電圧を設定する（ステップＳ６）。以後の処理については、上記で説明した通りなので、省略する。
＜画像形成情報の他の例（その２）＞
次に、画像形成情報の他の例（その２）について説明する。画像形成情報が、画像形成される用紙の厚さである場合について説明する。図９に示すように、画像形成されている用紙の厚さｈが厚い場合には、用紙ｐの画像形成面ｐａと当接面ｐｃとの距離ｈが長くなる。そうすると、第２印加手段５により、用紙ｐの画像形成面ｐａに帯電された負極の第２電荷５００に対する、正極の第１電荷６００による引き寄せる力が弱まり、負極の第２電荷５００が当接面ｐｃに移動し難い。従って、用紙の厚さｈが長い（用紙ｐが厚い）場合には、第２電圧値を大きくする必要がある。

一方、画像形成されている用紙の厚さｈが薄い場合には、第２印加手段５により、用紙ｐの画像形成面ｐａに帯電された負極の第２電荷５００が、搬送ベルト１５に当接面ｐｃに移動しやすい。従って、用紙の厚さｈが短い（用紙ｐが薄い）場合には、第２電圧値は小さくすることが出来る。

まず、取得手段１１０が、画像形成情報（ここでは、用紙ｐの厚さ）を取得する（ステップＳ４）。用紙ｐの厚さの値は、ユーザにより、操作部１７（図１参照）から入力するようにしてもよい。また、厚さ測定手段（図示せず）により、用紙ｐの厚さを測定するようにしてもよい。そして、取得手段１１０が、ユーザにより入力された用紙ｐの厚さ、および、厚さ測定手段により測定された用紙ｐの厚さを取得する。

そして、設定手段１１２が、第２電圧値を設定する（ステップＳ６）。ここで、当該設定手法の詳細について説明する。搬送ベルト１５の搬送速度の第２閾値Ａ２を定めておき、主記憶部１２などに記憶させておく。例えば、第２閾値Ａ２＝１００マイクロメートルとすればよい。そして、設定手段１１２が、取得した用紙ｐの厚さと、第２閾値Ａ２との大小を比較する。設定手段１１２が、「取得した用紙の厚さ」≧「第２閾値Ｂ」と判断した場合には、第２電圧値をα１と設定する。一方、設定手段１１２が、「取得した用紙の暑さ」＜「第２閾値Ｂ」と判断した場合には、第２電圧値をα２と設定する。ただし、α１＞α２とする。このようにして、設定手段１１２は、第２電圧を設定する（ステップＳ６）。以後の処理については、上記で説明した通りなので、省略する。

また、図４のステップＳ２と、ステップＳ４〜ステップＳ８の処理は、並行して行ってもよく、どちらを先に行なってもよい。

また、上記説明では、画像形成情報を、用紙ｐの温度、用紙ｐの湿度や、搬送ベルト１５の搬送速度、用紙ｐの厚さ、を個別に説明したが、画像形成情報として、これらのうち少なくとも１つを含ませたものとしてもよい。

この実施形態１の画像形成装置によれば、画像形成する画像形成情報（用紙ｐ内の水蒸気量（用紙の温度、湿度）や、搬送ベルト１５の搬送速度、用紙ｐの厚さ）に基づいて、第２電圧値を設定する。従って、適切な第２電圧値を設定することが出来、適切に用紙ｐを吸着させることや用紙ｐの表面電圧を抑制することが出来、結果として、画像形成手段６０は適切に、画像形成を行なうことができる。
［実施形態２］
次に、実施形態２の画像形成装置について説明する。実施形態２の画像形成装置は図２に示す第３印加手段７を用いたものである。実施形態１では、原則として、用紙ｐの表面電圧が第２電圧により抑圧され、該抑圧された表面電圧により記録ヘッド６１〜６４から吐出されるインクに対して、影響を及ぼさないものになる。しかし、用紙のたわみや、用紙の両面印刷の影響（共に後述する）や、画像形成装置内の環境などにより、用紙ｐの表面電圧が抑圧しきれず、記録ヘッド６１〜６４から吐出されるインクに対して、影響を及ぼす場合がある。実施形態２では、このような場合であっても、用紙ｐの表面電圧が記録ヘッド６１〜６４から吐出されるインクに対して影響を及ぼさないようにする画像形成装置を説明する。

図２に示すように、第３印加手段７は、第２印加手段５を通過後の搬送ベルト１５の表面に摺接するように設けられる。また、第３印加手段７はバネ７ａの弾性力により、搬送ベルト１５に圧接されている。また第３印加手段７は、正極が接地された直流電源９の負極（−）に接続されている。

図１０に、実施形態２の画像形成装置の主な処理フローを示す。図１０の処理フローは、図４の処理フローと比較して、ステップＳ８とステップＳ１０との間に、ステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２６の処理が追加されたものである。

ステップＳ２の処理（第１印加手段４による第１電圧の印加）と、ステップＳ８の処理（第２印加手段５による第２電圧の印加）と、が終了すると、測定手段６が、用紙ｐの画像形成手段６０に向いている側の面の表面電圧を測定する。そして、判定手段１１４は、該表面電圧が許容範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、許容範囲とは、表面電圧の値が、インクの影響に吐出しないか範囲をいい、予め定められるものである。許容範囲とは、例えば、−２００Ｖ〜＋２００Ｖであるとする。

判定手段１１４が、測定された表面電圧の値が、許容範囲内であると判定すると（ステップＳ２３のＹｅｓ）、ステップＳ１０に移行し、ステップＳ１０（画像形成処理など）の処理を行う。判定手段１１４が、測定された表面電圧の値が、許容範囲外であると判定すると（ステップＳ２３のＮｏ）、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、算出手段１１６が、用紙ｐの体積抵抗を算出する。ここで、体積抵抗の算出は、第１印加手段４により印加された第１電圧値、第２印加手段５により印加された第２電圧値、測定手段６により測定された表面電圧値に基づいて算出される。

設定手段１１２は、算出手段１１６により算出された用紙の体積抵抗に基づいて、表面電圧が許容範囲内になるように、第３電圧値を設定する。そして、制御部１１の制御により、第３印加手段７は、該設定された第３電圧値を搬送ベルト１５に印加する（ステップＳ２６）。

次に、用紙ｐへの両面画像形成（両面印刷）の観点から、本実施形態２の画像形成装置の効果を説明する。両面印刷される場合には、画像形成手段６０が、用紙ｐの表面に印刷した後に、切り替え爪３０で搬送方向を上に切り換え、各搬送ローラ３１〜３８にて、表面に印刷された用紙ｐを切り替え爪４１まで搬送する。そして、用紙ｐは、切り替え爪４１により、反転ローラ対５０、５１方向に搬送される。そして、反転ローラ対５０、５１により用紙ｐが反転されて、画像形成手段６０まで搬送される。

この場合には、図１１に示すように、用紙ｐの表面にインクが着弾されているため、用紙ｐに含まれる水分量が増し、用紙の体積抵抗が減少しやすくなる。何故ならインク（水分）が導電体となるからである。そうすると、第２印加手段５により第２電圧が印加された後であっても、用紙ｐの表面電圧は、許容範囲外になる場合が多い。このような場合であっても、算出手段１１６が、用紙ｐの体積抵抗を算出し、該算出された体積抵抗に基づいて、設定手段１１２が、第３電圧を設定する。そして、第３印加手段７により設定された第３電圧を印加することで、用紙ｐの表面電圧を許容範囲内にすることが出来る。

次に、図１２を用いて、用紙ｐのたわみの観点から、本実施形態２の画像形成装置の効果を説明する。上述のように、搬送ベルト１５と、レジストローラ対２，３は速度差があるために、搬送ベルト１５とレジストローラ対２、３との間に、たわみｐｂが発生する。たわみｐｂの量は、用紙ｐの先端（画像形成手段６０側の端）側では小さいが、後端（画像形成手段６０と反対側の端）側では大きくなる。そして、用紙ｐの搬送方向長手方向の長さが、長くなるほどたわみが大きくなる。

そして、用紙後端部では、たわみｐｂが発生することから、搬送ベルト１５と用紙ｐの距離Ｌが大きくなる。当該距離Ｌが長くなると、第２印加手段５により帯電された負極の電荷の、搬送ベルト１５に帯電された正極の電荷に引き寄せられる力も弱まり、負極の電荷が、当接面ｐｃに移動し難くなる。よって、当接面ｐｃには、負極の電荷が少なくなってしまい、用紙ｐの画像形成面ｐａの表面電位は、正極性が強まる。つまり、用紙の先端部は、表面電位は、許容範囲内の値（例えば、０に近い値）となるが、用紙ｐの後端部には、正極の表面電位が発生する。

また、当接面ｐｃには、負極の電荷が少なくなることから、吸着力も減少する。しかし本実施形態２の構成の場合には、第３印加手段７の部分では用紙ｐのたわみが無いため、第３印加手段７は、適切にフィードバックによる第３電圧の印加を行なうことができる。

また、本実施形態２では、上流側から、第１印加手段４、第２印加手段５、測定手段６、第３印加手段７の順番で配置されている。従って、第３印加手段７は、測定手段６が測定した、用紙ｐの全ての領域の表面電圧に基づいた（用紙ｐの全ての領域の表面電圧をフィードバックした）第３電圧を印加することが出来る。

この実施形態２の画像形成装置によれば、用紙のたわみや、用紙の両面印刷の影響や、画像形成装置内の環境などにより、用紙の表面電圧の値が、許容範囲外であったとしても、第３印加手段７により、第３電圧を印加することから、適切に用紙の表面電圧の値を許容範囲内とすることが出来る。従って、画像形成手段６０は、適切に画像形成処理を行うことができる。
［実施形態３］
次に、実施形態３の画像形成装置について説明する。実施形態３では、第３印加手段５の更なる処理について説明する。

実施形態１や２において、第１印加手段４は、正極の第１電圧を搬送ベルト１５に印加する。そして、第２印加手段５が、多大な負極の第２電圧を印加したとする。その結果、用紙ｐの表面電圧が、許容範囲外になった場合には、第３印加手段７は正極の第３電圧を印加する。しかし、この構成では、電圧コストが高くなる。

そこで、実施形態３の第３印加手段７は、第２印加手段５が印加する第２電圧と、第３印加手段７が印加する第３電圧と、を同極性にする。つまり、第２電圧および第３電圧を正極にする、または、第２電圧および第３電圧を負極にする。更に詳細には、本実施形態３では、第２電圧を、用紙ｐを吸着できる最低限の電圧値とし、第３電圧を用紙ｐの表面電圧を抑圧することが出来る電圧値とする。つまり、図１３に示すように、実施形態３で印加する第２電圧値は、実施形態１で印加する第２電圧値より、所定量小さくする。そして、第２電圧で抑圧しきれなかった表面電圧を、第３電圧で抑圧する。

この実施形態３のように、第２電圧と第３電圧とを同極性にすることで、電力コストを抑えることが出来る。
［実施形態４］
次に、実施形態４の画像形成装置について説明する。実施形態１では、第１電圧は固定で、第２電圧が可変である場合を説明した。実施形態４の画像形成装置では、画像形成情報によっては、第２電圧だけではなく、第１電圧も可変とするものである。

まず、画像形成情報が、用紙の厚さである場合について、第１電圧を変化させる例について説明する。一般的に、用紙の厚さに応じて、搬送ベルト１５に吸着させる吸着力が異なる。例えば、用紙ｐの先端部が浮いている状態である（つまり、カールがある）場合に、薄紙であれば小さい吸着力で、搬送ベルト１５への吸着が可能である。一方、厚紙の場合には、大きな吸着力が必要である。実験では、厚紙を搬送ベルト１５へ吸着させるには、約４０００Ｐａ以上の吸着力が必要である。また、薄紙を搬送ベルト１５へ吸着させるには、約２０００Ｐａ以上の吸着力が必要である。また、吸着力を変化させるには、第１印加手段４により印加される第１電圧の値（つまり、第１電圧による電荷の量）を変化させる。

ここで、薄紙も厚紙も常に４０００Ｐａ以上の吸着力が生じるようにすれば良い。しかし、そのためには、第１印加手段４は、常に高電圧を搬送ベルト１５に印加し続ける必要がある。上述のように、搬送ベルト１５に高電圧を印加し続けると、搬送ベルト１５の絶縁層の破損などが生じる。従って、印刷される用紙ｐが普段多く使われる薄紙である場合には、第１電圧を低く設定しておき、印刷される用紙ｐが厚紙である場合には、第１電圧を高く設定する。これにより、電力コストの削減、搬送ベルト１５の保護などを行なうことができる。

具体的には、用紙ｐが厚紙である場合には、第１印加手段４は第１電圧（例えば、＋３ｋＶ）を搬送ベルト１５に印加する。その後、第２印加手段５は第２電圧（例えば、−２ｋＶ）を搬送ベルト１５に印加し、第３印加手段７は、表面電位が許容範囲内になるように、第３電圧（例えば、−１ｋＶ）を印加する。

また、用紙ｐが薄紙である場合には、第１印加手段４は第１電圧（例えば、＋２ｋＶ）を搬送ベルト１５に印加する。その後、第２印加手段５は第２電圧（例えば、−１ｋＶ）を搬送ベルト１５に印加し、第３印加手段７は、表面電位が許容範囲内になるように、第３電圧（例えば、−１ｋＶ）を印加する。

次に、用紙ｐ内の水蒸気量（用紙ｐ内の温度と湿度）により、該用紙ｐの吸着に必要な吸着力も異なる。簡略化していえば、用紙ｐ内の水蒸気量が少ない（用紙ｐが低音低湿（１０度、１０％））であれば、大きな吸着力が必要である。一方、用紙ｐ内の水蒸気量が多い（用紙ｐが高温高湿（３０度、８０％））であれば、吸着力は小さくてよい。理由は、用紙ｐ内に水蒸気量が多いと、該用紙ｐはカールし難い。従って、小さな吸着力で、用紙ｐを搬送ベルト１５に吸着できる。一方、用紙ｐ内に水蒸気量が少ないと該用紙ｐはカールしやすい。従って、大きな吸着力が必要である。

また、実験では、用紙ｐが厚紙の場合には、低温低湿では、４０００Ｐａ以上、高温高湿では２０００Ｐａ以上の吸着力が必要であると判明した、また、用紙ｐが薄紙の場合には、低温低湿では、２０００Ｐａ以上、高温高湿では１２００Ｐａ以上の吸着力が必要であると判明した。

また、例えば、用紙ｐが高温高湿の厚紙である場合には、第１印加手段４は、搬送ベルト１５に第１電圧として、＋２ｋＶ印加させ、その後、第２印加手段５、第３印加手段７では印加しない（接地（アース）のみ）。第１帯電ローラ５及び第２帯電ローラ７に印加させない理由は、高温高湿の用紙ｐでは体積抵抗約１０⁹Ω・ｃｍ程度の導電レベルであるため、アースから負の電荷が移動するため、第２電圧、第３電圧は必要ない。

この実施形態４の画像形成装置によれば、画像形成情報により、第２電圧のみではなく、第１電圧も可変とする。従って、画像形成情報に応じて、用紙ｐの吸着力も可変とすることが出来、搬送ベルト１５は、更に安定した用紙の搬送を行うことができる。
［実施形態５］
次に、実施形態５の画像形成装置について説明する。実施形態５の画像形成装置では、第１電圧、第２電圧を交流電圧（ＡＣａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔ）とする。

もし、第１電圧、第２電圧を直流電圧（ＤＣＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）である場合について説明する。図１４に示すように、用紙ｐ上の表面電圧の値が許容範囲内ではなく、負の極性（−）が大きい電圧値である場合には、画像形成手段６０は接地（アース）されているので、正極（＋）が引き寄せられ、電界（電場）が生じてしまう。つまり、この電界により、記録ヘッド６１〜６４からのインク吐出へ影響を与えてしまう。

そこで、本実施形態５では、第１電圧、第２電圧をそれぞれ交流電圧とする。つまり、図１５に示すように、搬送ベルト１５に対して、＋の電荷、−の電荷を略交互に帯電させること。このようにすることで、図１６に示すように、用紙ｐ上の表面電位があったとしても、隣り合った異極の電荷同士で電界ができ、画像形成手段６０への電界の影響は小さくすることができる。

この実施形態５によれば、第１電圧を交流電圧とすることで、用紙ｐに表面電位が存在する場合でも、隣接する電荷間で電界が生じることから、記録ヘッド６１〜６４から吐出されるインクに及ぼす影響を少なくすることが出来る。

４第１印加手段
５第２印加手段
６測定手段
７第３印加手段
１５搬送ベルト
６０画像形成手段
１１０取得手段
１１２設定手段
１１４判定手段
１１６算出手段

特開２００８−０４４７４３号公報

Claims

記録媒体に画像形成する画像形成手段と、
前記記録媒体を吸着して搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトに第１電圧を印加する第１印加手段と、
前記第１電圧とは逆極性であり、前記第１電圧が印加された前記搬送ベルトに前記記録媒体を吸着させる第２電圧を前記記録媒体に印加する第２印加手段と、
前記画像形成についての情報である画像形成情報に基づいて前記第１電圧値、および／または、前記第２電圧値を設定する設定手段と、
前記第２電圧が印加された前記記録媒体の表面電圧を測定する測定手段と、
前記測定された前記表面電圧の値に基づいて、前記記録媒体に第３電圧を印加する第３印加手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
前記第２電圧と前記第３電圧とは同極性であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記第１電圧および前記第２電圧は交流電圧であることを特徴とする請求項１又は２何れか１項に記載の画像形成装置。
前記画像形成情報には、用紙の温度が含まれることを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載の画像形成装置。
前記画像形成情報には、用紙の湿度が含まれることを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載の画像形成装置。
前記画像形成情報には、前記記録媒体の厚さが含まれることを特徴とする請求項１〜５何れか１項に記載の画像形成装置。
前記画像形成情報には、前記搬送ベルトの搬送速度が含まれることを特徴とする請求項１〜６何れか１項に記載の画像形成装置。