JP6907561B2 - ベルト搬送装置、および記録装置 - Google Patents

Description

本明細書において開示する技術は、ベルト搬送装置に関する。

インクジェット記録装置において、記録媒体を搬送する搬送ベルトを帯電させることにより、記録媒体を静電吸着して搬送する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−８３９２号公報

搬送ベルトを帯電させて、静電吸着力により記録媒体を搬送する構成において、十分な静電吸着力が得られず、記録媒体の搬送精度が十分に得られない場合がある。

本明細書に開示される技術は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される技術の一形態によれば、ベルト搬送装置が提供される。このベルト搬送装置は、環状のベルトであって、誘電正接の周波数特性においてピーク周波数を有するベルトと、前記ベルトを回転させるベルト駆動部と、前記ベルト駆動部により回転する前記ベルトに対して、前記ピーク周波数より低い帯電周波数で、前記ベルトに周期的に電荷を付与する帯電部と、を備える。

この形態のベルト搬送装置によれば、ベルトが誘電正接のピーク周波数を有する。誘電正接のピークでは、ベルトの電気容量が小さくベルトの帯電性が低い。すなわち、誘電正接のピークではベルトに電荷を付与しても、帯電されにくい。この形態のベルト搬送装置によれば、帯電部は、ベルトのピーク周波数より低い帯電周波数でベルトに周期的に電荷を付与するため、誘電正接がピークのときよりベルトの電気容量が大きい状態でベルトに電荷が付与される。そのため、ベルトが帯電しやすく、静電吸着により、搬送される媒体を精度よく搬送することができる。

（２）上記形態のベルト搬送装置において、前記ベルトは、第１層と、前記第１層と電気抵抗が異なる材料で形成される第２層と、を有してもよい。例えば、ベルトの表面と裏面とで、要求される電気的性能が異なる場合に、それぞれの要求に応じて適切なベルトを構成することができる。

（３）上記形態のベルト搬送装置において、前記ベルトは、樹脂から成ってもよい。ここで、樹脂は、ゴム、プラスチックを含む。ベルトを樹脂で形成することにより、容易に要求される性能を満たすベルトを製造することができる。

本明細書に開示される技術は、ベルト搬送装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、ベルト搬送装置を備える記録装置、ベルト搬送装置の制御方法、これらの方法を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した一時的でない記録媒体（non-transitory storage medium）等の様々な形態で実現することができる。

本実施形態の印刷装置の構成を概略的に示す説明図である。 ベルト搬送装置と、その周辺部材の構成を概略的に示す説明図である。 ベルトによる媒体の静電吸着について説明するための説明図である。 ベルト搬送装置におけるベルトへの帯電周波数を説明するための説明図である。 印刷装置の機能的構成を示すブロック図である。 ベルトの誘電正接の周波数特性を概念的に示す説明図である。 ベルトの誘電正接のピーク周波数と、ベルトへの帯電周波数と、罫線ズレ量との関係を示す説明図である。

Ａ．実施形態：
図１は、本実施形態の印刷装置１０の構成を概略的に示す説明図である。図１では、印刷装置１０が水平面（鉛直方向に対して直交する面）に載置された状態を示しており、水平面を構成する２つの方向をＸ方向，Ｙ方向と定義し、鉛直方向をＺ方向と定義している。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸は、互いに直交している。印刷装置１０において搬送される媒体Ｍ（例えば、紙）の幅方向がＸ軸方向と一致する。すなわち、媒体Ｍの搬送経路は、Ｘ軸方向（媒体Ｍの幅方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に媒体Ｍを搬送するように形成される。なお、以降の説明では、媒体Ｍが搬送される方向を「搬送方向ＴＤ」とする。本実施形態における印刷装置１０を、「記録装置」とも呼ぶ。

印刷装置１０は、媒体Ｍに対してインクを吐出することにより印刷を行う、いわゆるインクジェット方式の印刷装置である。印刷装置１０は、筐体１１と、搬送装置２０と、印刷ユニット３０と、を有する。筐体１１は、内部に搬送装置２０と、印刷ユニット３０と、を収容する。

搬送装置２０は、印刷前の媒体Ｍを搬送経路に沿って給送する給送機構部５０と、印刷済みの媒体Ｍを、排出口４８から筐体１１外に排出する排出機構部４０と、を備える。図１において、媒体Ｍの搬送方向ＴＤを、実線矢印で示す。排出機構部４０は搬送方向下流側に設けられ、給送機構部５０は搬送方向上流側に設けられている。

給送機構部５０は、第１の媒体供給部５１と、第２の媒体供給部５２と、第３の媒体供給部５３と、ベルト搬送装置７０と、を備えている。第１の媒体供給部５１、第２の媒体供給部５２、及び第３の媒体供給部５３は、ベルト搬送装置７０に向けて媒体Ｍを搬送し、ベルト搬送装置７０は、排出機構部４０に向けて媒体Ｍを搬送する。ベルト搬送装置７０によって媒体Ｍが搬送されている間に、媒体Ｍに対する印刷が完了する。

第１の媒体供給部５１は、筐体１１が備える挿入口１３から挿入された媒体Ｍを挟持する第１の給送ローラー５４を備える。第１の給送ローラー５４の回転によって、媒体Ｍがベルト搬送装置７０に向けて搬送される。なお、挿入口１３は、筐体１１の一側面（図１では右側面）に設けられている。挿入口１３は、開閉可能なカバー１２によって覆われており、カバー１２が開放されることにより挿入口１３が露出される（図１）。

第２の媒体供給部５２は、筐体１１の底部（図１の下方）に設けられた給送カセット５５から媒体Ｍを操出し、ベルト搬送装置７０に向けて給送する。第２の媒体供給部５２は、媒体Ｍが積層状態でセットされる給送カセット５５と、給送カセット５５内の最上位の媒体Ｍを給送カセット５５外に送り出すピックアップローラー５６と、複数枚の媒体Ｍが重なって搬送されることを抑制する分離ローラー５７と、分離ローラー５７を通過した１枚の媒体Ｍを挟持する第２の給送ローラー５８と、を備える。ピックアップローラー５６、分離ローラー５７及び第２の給送ローラー５８の回転によって、給送カセット５５にセットされた媒体Ｍをベルト搬送装置７０に向けて搬送する。

第３の媒体供給部５３は、媒体Ｍの両側の面に印刷する両面印刷を行うときに、片側の面が印刷済みとなった媒体Ｍを、再びベルト搬送装置７０に導く。第３の媒体供給部５３は、ベルト搬送装置７０よりも搬送方向ＴＤの下流において、排出口４８に至る第１の搬送路６１又は第１の搬送路６１から分岐する第２の搬送路６２に、媒体Ｍの搬送経路を切り替える分岐機構６４を備えている。また、第３の媒体供給部５３において、第２の搬送路６２には分岐搬送ローラー６５が設けられ、第２の搬送路６２から分岐する第３の搬送路６３には複数の反転搬送ローラー６６が設けられている。

両面印刷を行う場合、片側の面が印刷済みとなった媒体Ｍは、ベルト搬送装置７０から分岐機構６４によって第２の搬送路６２に導かれる。このとき、分岐搬送ローラー６５の正方向への回転によって、媒体Ｍが搬送方向ＴＤの下流に搬送される。そして、媒体Ｍの後端が第２の搬送路６２に導かれると、分岐搬送ローラー６５が逆方向に回転され、媒体Ｍが逆方向に搬送される。すると、媒体Ｍは、図１において印刷ユニット３０よりも上方に位置する第３の搬送路６３に導かれ、複数の反転搬送ローラー６６の回転によって、第３の搬送路６３に沿って搬送される。これにより、媒体Ｍが、ベルト搬送装置７０よりも搬送方向上流で第１の搬送路６１に合流され、媒体Ｍがベルト搬送装置７０に再び導かれる。図１において、本段落で説明した両面印刷の際の媒体Ｍの流れを、破線矢印で示す。

ベルト搬送装置７０に媒体Ｍが再び導かれると、印刷済みとなった面がベルト搬送装置７０に接触し、印刷されていない面が印刷ヘッド３１に対向することとなる。なお、以降の説明では、媒体Ｍの両面のうち、ベルト搬送装置７０に接触する面のことを「裏面Ｍａ」とも言い、裏面Ｍａの反対側の面を「印刷面Ｍｂ」とも言う。本実施形態の印刷装置１０では、第３の媒体供給部５３により、媒体Ｍの両面のうち第１の面を印刷面Ｍｂとした印刷が終了した後に、第２の面が印刷面Ｍｂとなるように、媒体Ｍの表裏を反転させて媒体Ｍをベルト搬送装置７０に導く「反転機構」が構成される。ベルト搬送装置７０の構成については、後に詳述する。

排出機構部４０は、印刷済みの媒体Ｍを搬送し、筐体１１に形成されている排出口４８から筐体１１外に、印刷済みの媒体Ｍを排出する。排出口４８から排出された媒体Ｍは、筐体１１が備える載置台４９上に積層状態で載置される（図１において二点鎖線で示す）。排出機構部４０は、排出ローラー４１，４２，４３，４４，４５を有する。排出ローラー４１〜４５は、回転駆動することで媒体Ｍに搬送力を付与する駆動ローラー４６と、媒体Ｍの搬送に伴って従動回転する従動ローラー４７と、をそれぞれ備えている。従動ローラー４７は駆動ローラー４６に向けて付勢されている。また、駆動ローラー４６のＸ軸と交差する断面形状は円形とされる一方、従動ローラー４７のＸ軸と交差する断面形状は略星形とされている。すなわち、従動ローラー４７は、媒体Ｍの印刷が行われた面に接するローラーであるため、当該面に対する接触面積ができるだけ小さくなるような形状が採用されている。

印刷ユニット３０は、媒体Ｍの幅方向の略全域に亘ってインクを同時に吐出可能なラインヘッド型の印刷ヘッド３１を備えている。そして、この印刷ヘッド３１に形成されたノズル（不図示）から吐出されたインクが媒体Ｍに付着することにより、媒体Ｍの印刷面に対する印刷が行われる。

図２は、ベルト搬送装置７０と、その周辺部材の構成を概略的に示す説明図である。ベルト搬送装置７０は、ベルト７３と、第１ベルトローラー７１と、第２ベルトローラー７２と、帯電部７４と、を有する。

ベルト７３は、弾性を有する樹脂材料から成り、環状（無端状）に形成されている。ベルト７３は、後述するように静電吸着により媒体Ｍを搬送する。本実施形態では、ベルト７３が１回転すると、１枚の紙が搬送される。ベルト７３の構成については、後に詳述する。

第１ベルトローラー７１は、駆動源７１Ｍに接続され回転駆動可能であり、第２ベルトローラー７２は、駆動源に接続されず、第１ベルトローラー７１の回転に伴って回転する。第１ベルトローラー７１及び第２ベルトローラー７２の回転軸は、媒体Ｍの幅方向（図２におけるＸ軸）と一致する。第１ベルトローラー７１は、印刷ヘッド３１よりも搬送方向ＴＤの上流に配置され、第２ベルトローラー７２は、印刷ヘッド３１よりも搬送方向ＴＤの下流に配置される。

第２ベルトローラー７２は、図示しない付勢手段により第１ベルトローラー７１から離れる方向（図中左方）に付勢されている（図２に白抜矢印で示す）。ベルト７３は、第１ベルトローラー７１及び第２ベルトローラー７２に巻き掛けられているため、ベルト７３には、ベルト７３の回転方向ＢＲＤに沿って張力が作用している。ベルト７３は、張力が作用した状態で、第１ベルトローラー７１及び第２ベルトローラー７２に巻き掛けられているため、第１ベルトローラー７１の駆動に伴ってベルト７３が円滑に回転する。本実施形態における第１ベルトローラー７１および第２ベルトローラー７２を、「ベルト駆動部」とも呼ぶ。

本実施形態では、搬送方向ＴＤにおけるベルト７３の中間位置Ｐ１よりも搬送方向ＴＤの下流に印刷ヘッド３１が配置されている。詳しくは、印刷ヘッド３１の搬送方向ＴＤにおける中央位置、すなわち、印刷ヘッド３１のノズル形成領域の搬送方向ＴＤにおける中央位置Ｐ２が、ベルト７３の中間位置Ｐ１よりも搬送方向ＴＤの下流に位置している。

第１ベルトローラー７１が回転駆動されることにより、ベルト７３が回転し、媒体Ｍが搬送方向ＴＤに搬送される。なお、ベルト７３が媒体Ｍを搬送する際には、ベルト７３の外面が、媒体Ｍの裏面Ｍａに接触し媒体Ｍを支持する支持面として機能する。

以降の説明では、ベルト７３において第１ベルトローラー７１及び第２ベルトローラー７２に接触する面を「内面７３ａ」とし、ベルト７３において媒体Ｍを支持する際に媒体Ｍの裏面Ｍａに接触する面を「外面７３ｂ」とする。また、ベルト７３が回転する際にベルト７３が移動する経路を「周回経路」とも言う。

印刷ヘッド３１の直下であってベルト７３の周回経路の内側には、ベルト７３の内面に接触することでベルト７３を支持するバックアッププレート７６が設けられている。バックアッププレート７６は、例えば、金属などの導電性材料から構成されるとともに、接地されていることが望ましい。

ベルト７３よりも搬送方向ＴＤの上流には、第１の媒体供給部５１、第２の媒体供給部５２、又は第３の媒体供給部５３から供給された媒体Ｍをベルト７３に向かって搬送する供給ローラー８１が設けられている。供給ローラー８１は、駆動回転することで媒体Ｍに搬送力を付与する駆動ローラー８２と、搬送される媒体Ｍに接触することで従動回転する従動ローラー８３と、を備えている。従動ローラー８３は、駆動ローラー８２に向けて付勢されている。

供給ローラー８１は、回転駆動状態において前記媒体Ｍを搬送方向ＴＤの下流に搬送する。詳しくは、回転駆動状態の供給ローラー８１においては、駆動ローラー８２及び従動ローラー８３が媒体Ｍを挟持した状態で駆動ローラー８２が回転駆動されることで、媒体Ｍが搬送方向に搬送される。一方、回転停止状態の供給ローラー８１においては、駆動ローラー８２が回転されないことで、媒体Ｍが搬送方向ＴＤに搬送されない。回転停止状態においては、駆動ローラー８２及び従動ローラー８３の間に媒体Ｍが通過する隙間が形成されないため、搬送方向上流から搬送方向ＴＤに媒体Ｍを搬送しようとしても、媒体Ｍの搬送が制限される。

帯電部７４は、第１ベルトローラー７１よりも搬送方向ＴＤの上流（図２中右側）に設けられている。帯電部７４は、帯電ローラー７４１と、電源装置７４２とを備える。帯電ローラー７４１は、Ｘ軸方向（媒体Ｍの幅方向）を回転軸方向とし、ベルト７３の外面７３ｂに接触している。電源装置７４２は、帯電ローラー７４１に電気的に接続され、帯電ローラー７４１に直流電圧を印加する。

第１ベルトローラー７１の回転がベルト７３を通じて帯電ローラー７４１に伝達されることにより、帯電ローラー７４１が第１ベルトローラー７１に対して従動回転する。このとき、帯電ローラー７４１は、ベルト７３の外面７３ｂにおいて帯電ローラー７４１に接触している部位に電荷を供給する。なお、本実施形態の印刷装置１０では、帯電部７４はベルト７３に正の電荷を供給し、ベルト７３の外面７３ｂを正の電荷で帯電させる。帯電部７４によるベルト７３への電荷付与の周波数（以下「帯電周波数」とも呼ぶ）については、後に詳述する。

印刷ヘッド３１よりも搬送方向ＴＤの上流（図中右側）には、ベルト搬送装置７０に搬送された媒体Ｍをベルト７３に押し付けるサポートローラー８６が設けられている。サポートローラー８６は、例えば、金属などの導電材料で構成されるとともに、接地されている。そして、第１ベルトローラー７１の回転がベルト７３を通じてサポートローラー８６に伝達されることにより、サポートローラー８６が第１ベルトローラー７１に対して従動回転する。

搬送方向ＴＤにおいて、サポートローラー８６と印刷ヘッド３１との間には、媒体除電装置９０が設けられている。媒体除電装置９０は、ベルト７３に向かって突出するブラシ９１を有する除電部９２と、ベルト７３（媒体Ｍ）に対する除電部９２の接触圧を調整する稼動部９３と、を備えている。

ブラシ９１は、媒体Ｍから電荷を除去できる材質（例えば、導電性ナイロンなどの樹脂材料）で形成すればよく、糸状のブラシであればよい。本実施形態では、ブラシ９１は、ベルト７３（媒体Ｍ）に接触したときのベルト７３（媒体Ｍ）に対する接触圧が媒体Ｍの幅方向において一様になるように形成されている。

稼動部９３は、例えば、ソレノイドなど、除電部９２を直線移動させることのできる機構を有する。稼動部９３は、除電部９２の位置を鉛直上下方向（図２に両方向矢印で示す）に変更することで、除電部９２とベルト７３（媒体Ｍ）との距離を変更し、除電部９２のベルト７３（媒体Ｍ）に対する接触圧を調整する。例えば、稼動部９３は、媒体Ｍの印刷面Ｍｂを除電する必要がある場合には、ベルト７３の外面が撓む程度の接触圧で除電部９２をベルト７３に接触させる。一方、稼動部９３は、媒体の印刷面Ｍｂを除電する必要のないときは除電部９２がベルト７３から退避させる（除電部９２を媒体Ｍに接触させない）。

図３は、ベルト７３による媒体Ｍの静電吸着について説明するための説明図である。ベルト７３は、基材としての絶縁層７３１と、絶縁層７３１上に形成される帯電層７３２の２層で構成される。ベルト７３が第１ベルトローラー７１および第２ベルトローラー７２に巻き掛けられると、帯電層７３２が外側に配置される。すなわち、帯電層７３２の外面がベルト７３の外面７３ｂとなり、絶縁層７３１の内面はベルト７３の内面７３ａとなる。本実施形態では、絶縁層７３１は、ＰＩ（polyimide：ポリイミド）から成り、帯電層７３２は、ＥＴＦＥ（Ethylene TetraFluoroethylene：エチレン・テトラフロオロエチレン）から成る。絶縁層７３１は、電気抵抗の調整がなされておらず、帯電層７３２は、カーボンブラック（炭素の微粒子）を添加することにより、１０の９乗程度の電気抵抗に調整されている。ベルト７３の外面７３ｂを構成する帯電層７３２をＥＴＦＥにより形成することにより、例えば、誤ってベルト７３の外面７３ｂにインクが付着した場合でも、図示しない払拭部による良好な拭き取り性を得ることができる。本実施形態における絶縁層７３１を「第１層」、帯電層７３２を「第２層」とも呼ぶ。

第１ベルトローラー７１の回転によってベルト７３が回転されると、帯電ローラー７４１が従動回転することにより、ベルト７３の外面７３ｂ側、すなわち帯電層７３２の外面側に正の電荷（＋）が帯電し、帯電層７３２の内面側に負の電荷（−）が帯電する。

そして、ベルト７３の外面７３ｂにサポートローラー８６によって媒体Ｍが押し付けられると、媒体Ｍがベルト７３に密接し、媒体Ｍの内部で分極が起こる。つまり、媒体Ｍの裏面Ｍａ側に負の電荷が帯電する一方、媒体Ｍの裏面Ｍａの反対側となる印刷面Ｍｂ側に正の電荷が帯電する。その後、媒体Ｍの印刷面Ｍｂ側に帯電した正の電荷は、印刷面Ｍｂに接触する除電部９２（ブラシ９１）によって除去されることで、ベルト７３による媒体Ｍに対する静電吸着力が発生する。

本実施形態のように、ベルト７３を正の電荷のみで帯電（ＤＣ帯電）させる場合には、ベルト７３を正の電荷及び負の電荷を交互に帯電（ＡＣ帯電）させる場合と異なり、媒体Ｍの印刷面Ｍｂ側において搬送方向ＴＤに隣り合う領域同士が同極の電荷で帯電しているため、隣り合う領域同士で電荷が自然に中和されることがない。このため、媒体Ｍの印刷面Ｍｂにおける電荷を除去した後に、ベルト７３による媒体Ｍに対する静電吸着力が発生する。

その一方で、ベルト７３が回転されると、ベルト７３の絶縁層７３１及びバックアッププレート７６が接することで、ベルト７３の絶縁層７３１が意図せずに摩擦帯電する場合がある。この場合には、絶縁層７３１の帯電態様が帯電層７３２の帯電態様に影響を与えることで、ベルト７３の外面７３ｂにおける正の電荷量が減少するおそれがある。

この点、本実施形態の印刷装置１０では、バックアッププレート７６が接地されているため、絶縁層７３１が摩擦帯電することが抑制される。したがって、ベルト７３において、絶縁層７３１の帯電態様がベルト７３による媒体Ｍに対する静電吸着力に影響を与えることが抑制される。

こうして、本実施形態では、ベルト７３が媒体Ｍを静電吸着した状態でベルト７３が回転することにより、媒体Ｍが搬送方向ＴＤに搬送される。なお、ベルト７３に帯電された電荷は、媒体Ｍがベルト７３から離れる際に、媒体Ｍによって持ち去られる（除電される）。

図４は、ベルト搬送装置７０におけるベルト７３への帯電周波数を説明するための説明図である。上述の通り、ベルト搬送装置７０において、帯電部７４の帯電ローラー７４１がベルト７３に接触することによりベルト７３に電荷が付与され、ベルト７３が帯電する。ベルト７３の或る部分（或る瞬間に帯電ローラー７４１と接触する領域）に注目すると、周期的に電荷が付与される。この電荷付与の周波数を、帯電周波数と呼ぶ。この帯電周波数については追って詳細を述べる。

本実施形態の印刷装置１０において、ベルト７３は、第１ベルトローラー７１及び第２ベルトローラー７２に張力が作用した状態で、弛みなく巻き掛けられている。ベルト７３の或る部分に注目すると、ベルト７３の１回の回転（１周）において、１回電荷を付与される。

第１ベルトローラー７１の直径をＤ１[ｃｍ]、第２ベルトローラー７２の直径をＤ２[ｃｍ]、第１ベルトローラー７１と第２ベルトローラー７２の中心間の距離をＬ１[ｃｍ］、第１ベルトローラー７１の駆動によるベルト７３の回転スピードをＶ[ｃｍ／ｓｅｃ]、ベルト搬送装置７０の或る点が１周する間に電荷が付与される回数をＮ［回］とすると、帯電周波数Ａ［Ｈｚ］は、下記（式１）で表わされる。

Ａ＝｛Ｖ／［（Ｄ１×円周率＋Ｄ２×円周率）／２＋Ｌ１×２］｝×Ｎ…（式１）

例えば、Ｄ１＝２．００、Ｄ２＝２．００、Ｌ１＝９．７５、Ｖ＝５８．４、Ｎ＝１の場合、円周率を、３．１４とすると、帯電周波数Ａは、２．２６（約２．３）［Ｈｚ］である。例えば、回転スピードＶは、印刷装置１０のいわゆるプロセススピードとして設定される。なお、本実施形態においては回転スピードＶの単位として[ｃｍ／ｓｅｃ]を用いたが、１インチ＝２．５４ｃｍと換算し、［ｉｎｃｈ／ｓｅｃ］を用いてもよい。また、長さの単位として［ｃｍ］を用いたが、［ｍｍ］を用いてもよい。

図５は、印刷装置１０の機能的構成を示すブロック図である。印刷装置１０は、搬送装置２０と、印刷ユニット３０と、画像処理部１０４と、外部Ｉ／Ｆ部１０６と、操作パネル１０８と、制御部１０２と、を備える。これら各要素は、バスによって接続されている。操作パネル１０８は、メニューや画像を表示するためのＬＣＤ等で構成される表示パネル、メニューを操作するための十字ボタン、印刷指示ボタン等（図示しない）を備える。外部Ｉ／Ｆ部１０６は、デジタルカメラ、コンピューター、ＵＳＢ機器等の外部機器と通信するためのＩ／Ｆである。画像処理部１０４は、外部Ｉ／Ｆ部１０６を介して取得された画像データに基づいて、印刷に適した印刷画像データを生成するための、画像処理専用のプロセッサーである。

制御部１０２は、中央処理装置と主記憶装置とを備えるマイクロコンピューターによって構成されている。制御部１０２は、印刷装置１０の各構成部を制御し、印刷処理を実行する。

制御部１０２は、搬送装置２０が備える各種のローラー（第１の給送ローラー５４、ピックアップローラー５６、分離ローラー５７、第２の給送ローラー５８、反転搬送ローラー６６、第１ベルトローラー７１、排出ローラー４１〜４５等：図１、２）を駆動して、ベルト７３を回転させると共に、媒体Ｍを搬送方向ＴＤに搬送させる。また、制御部１０２は、印刷ヘッド３１の駆動を制御して、媒体Ｍに対してインクを吐出させる。このようにして、搬送方向ＴＤに搬送される媒体Ｍの印刷面Ｍｂに印刷が行われる。

制御部１０２は、ベルト搬送装置７０が備える電源装置７４２（図２）を制御して、帯電ローラー７４１に直流電圧を印加させる。本実施形態では、媒体Ｍが搬送されている間中、２０００Ｖの直流電圧を印加させる。電源装置７４２により印加される直流電圧の値は、本実施形態に限定されず、適宜設定可能である。また、制御部１０２は、印加する直流電圧の大きさを変更させてもよい。例えば、帯電ローラー７４１に印加する直流電圧を高くすると、ベルト７３及び媒体Ｍに帯電する電荷が多くなる。その結果、ベルト７３による媒体Ｍに対する静電吸着力が高くなる。制御部１０２は、電源装置７４２を制御することで、帯電ローラー７４１が帯電する電荷の量を調整し、ベルト７３による媒体Ｍに対する静電吸着力を変化させてもよい。

制御部１０２は、第１ベルトローラー７１の回転速度を制御することにより、ベルト７３の回転速度（駆動速度）を制御する。これにより、帯電部７４によるベルト７３への電荷付与の帯電周波数を制御する。本実施形態では、後に詳述するように、帯電周波数が、ベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数より低くなるように、ベルトの回転速度を制御している。なお、第１の媒体供給部５１、第２の媒体供給部５２、第３の媒体供給部５３、および排出機構部４０による媒体Ｍの搬送速度と、ベルト搬送装置７０による媒体Ｍの搬送速度は、一致しており、搬送速度を「プロセススピード」とも呼ぶ。

また、制御部１０２は、供給ローラー８１（図２）と、供給ローラー８１に媒体Ｍを搬送する第１の媒体供給部５１、第２の媒体供給部５２又は第３の媒体供給部５３（図１）の駆動を制御して、ベルト７３に搬送する媒体Ｍの傾きを解消する斜行取り動作を行わせる。詳しくは、制御部１０２は、第１の媒体供給部５１、第２の媒体供給部５２又は第３の媒体供給部５３に媒体Ｍを搬送方向ＴＤに向けて搬送させた状態で、供給ローラー８１を回転停止状態とする。こうして、媒体Ｍの先端が供給ローラー８１を構成する駆動ローラー８２及び従動ローラー８３に接触してから、媒体Ｍが搬送方向ＴＤにさらに搬送されることで、媒体Ｍが搬送方向ＴＤに対して傾いている場合には当該傾きが解消される。その後、制御部１０２は、供給ローラー８１を回転駆動状態とすることで、斜行が解消された媒体Ｍのベルト７３に向かう搬送を許容する。

図６は、ベルト７３の誘電正接の周波数特性を概念的に示す説明図である。図６では、ベルト７３を用い、ＬＣＲメーターを用いた交流インピーダンス測定により得られた誘電正接ｔａｎδの周波数特性を示す。耐久試験前のサンプルとして未使用（新品）のベルト７３を用い、耐久試験後のサンプルとして、耐久試験後のベルト７３を用いた。ここで、耐久試験は、３００，０００枚の媒体Ｍに対して罫線ズレ測定用のパターン印刷を行うものである。耐久試験の内容は、適宜設定することができる。耐久試験の内容を、「耐久条件」とも呼ぶ。本実施形態では、ベルト７３の寿命（品質が維持される状態）として、３００，０００枚の印刷を保証することを想定し、３００，０００枚の印刷を耐久試験として採用した。罫線ズレ測定用のパターンとしては、例えば、複数行×複数列で構成される表を用いてもよい。印刷する画像は、罫線ズレ測定用のパターンに限定されず、写真画像、パラーパターン等、種々の画像を採用可能である。図６では、誘電正接ｔａｎδの周波数特性の値について、耐久試験前を実線で示し、耐久試験後を破線で示す。なお、上述の通り、本実施形態において、ベルト７３が１回転（１周）すると１枚の紙が搬送され、ベルト７３が１周する間に１回帯電される（電荷が付与される）ため、耐久試験後のベルト７３は、３００，０００回帯電されたといえる。未使用（新品）のベルト７３は、帯電部７４による電荷の付与（帯電）が一度も行われていないものである。本実施形態では、ＬＣＲメーターとして、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製のＥ４９８０ＡプレシジョンＬＣＲメーターを用いた。但し、ＬＣＲメーターの違いが誘電正接ｔａｎδの周波数特性に及ぼす影響はほとんどなく、異なるＬＣＲメーターを用いて測定しても、略同一の誘電正接ｔａｎδが得られる。

誘電正接ｔａｎδは、誘電体内の電気エネルギーの損失度合いを示し、下記の（式２）で表わされる。
ｔａｎδ＝１／（ω×Ｃ×Ｒ） …（式２）
ここで、ω：角周波数、Ｃ：電気容量、Ｒ：抵抗 である。

ベルト７３は、耐久試験前（未使用）においても、耐久試験後においても、誘電正接ｔａｎδの周波数特性において、極大値（ピーク）を有し、ピーク周波数Ｂを有する。耐久試験前のベルト７３のピーク周波数Ｂ１をｆ１、耐久試験後のベルト７３のピーク周波数Ｂ２をｆ２とすると、ｆ２＜ｆ１である。本実施形態の印刷装置１０では、帯電部７４によるベルト７３への帯電周波数Ａ＜Ｂ１、かつ帯電周波数Ａ＜Ｂ２となるように、プロセススピードが設定されている。耐久試験前のベルト７３のピーク周波数Ｂ１を、「第１ピーク周波数」、耐久試験後のベルト７３のピーク周波数Ｂ２を、「第２ピーク周波数」とも呼ぶ。ピーク周波数Ｂ１と、ピーク周波数Ｂ２とを区別しない場合には、単に「ピーク周波数Ｂ」と称する。

ベルト７３は、固有の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂを有する。（式２）に示す通り、誘電正接ｔａｎδは、電気容量Ｃおよび抵抗Ｒに反比例する。すなわち、誘電正接ｔａｎδが小さいほど電気容量Ｃが大きく、抵抗Ｒが大きいため、ベルト７３の帯電性が高い。ベルト７３の誘電正接ｔａｎδの周波数特性によれば（図６）、誘電正接ｔａｎδは極大値（ピーク）を有し、ピーク周波数Ｂより周波数が低くなるにつれて誘電正接ｔａｎδが小さくなる。そのため、ベルト搬送装置７０においてベルト７３に帯電させる周波数（帯電周波数Ａ）を、ベルト７３の固有の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂより低くすることにより、ベルト７３の帯電性が良好な状態で帯電させることができる。その結果、ベルト７３がより多くの電荷を蓄えることにより、高い静電吸着力で媒体Ｍを吸着することができ、良好な媒体Ｍの搬送精度を確保することができる。

ところで、印刷装置１０のベルト搬送装置７０ではベルト７３に対する帯電が周期的に行われる。そうすると、ベルト７３を構成する樹脂の分子構造において分極が起こり、分子の自由度、分子構造等が変化するとともに、カーボンブラックの分布も変化する。そして、ベルト７３の使用に伴い、ベルト７３固有の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂが低くなり、使用前（新品）のベルト７３のピーク周波数Ｂとは異なる周波数になる。そのため、帯電周波数Ａを、新品のベルト７３のピーク周波数Ｂを基準に、ピーク周波数Ｂよりも小さい周波数に設定していても、ベルト７３の使用に伴うピーク周波数Ｂの変化により、静電吸着による媒体Ｍの搬送精度が低下するおそれがある。

本実施形態の印刷装置１０では、帯電部７４によるベルト７３への帯電周波数Ａが、未使用（耐久試験前）のベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂ１よりも低く、かつ耐久試験後のベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂ２よりも低くなるように、プロセススピードが設定されている。上述の通り、ベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂは、ベルト７３の使用と共に低下するため、耐久試験の期間中のベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂは、ベルト７３が新品の状態のピーク周波数Ｂ１から耐久試験後のピーク周波数Ｂ２に向かって低下する。そのため、本実施形態の印刷装置１０において、ベルト７３が新品の状態から耐久試験後までの期間のどの時点においても、帯電周波数Ａはベルト７３のピーク周波数Ｂより低いといえる。換言すると、ベルト７３の寿命として保証されている期間中ずっと、どの時点においても、帯電周波数Ａはベルト７３のピーク周波数Ｂより低い。その結果、ベルト７３が新品の状態から耐久試験後までの期間すべてに亘り、良好な搬送精度を得ることができる。換言すると、ベルト７３の寿命として保証されている期間中ずっと、良好な搬送精度を得ることができる。すなわち、ベルト７３に対する帯電の繰り返しに伴う搬送精度の低下を抑制することができる。

Ｂ．実験結果：
以下に、ベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂと、ベルト搬送装置７０におけるベルト７３への帯電周波数Ａとの関係が媒体Ｍの搬送精度に及ぼす影響について、実験結果に基づいて説明する。

図７は、ベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂと、ベルト７３への帯電周波数Ａと、罫線ズレ量との関係を示す説明図である。以下の説明において、「耐久試験前」とは、ベルト７３が未使用（未電荷付与）の状態をいう。上記実施形態に対応する実施例１〜３として、帯電周波数Ａ＜耐久試験前のピーク周波数Ｂ１、かつ帯電周波数Ａ＜耐久試験後のピーク周波数Ｂ２とした印刷装置１０を用いた。また、比較例１として、耐久試験後のピーク周波数Ｂ２＜帯電周波数Ａ＜耐久試験前のピーク周波数Ｂ１とした印刷装置を用い、比較例２として、帯電周波数Ａ＜耐久試験前のピーク周波数Ｂ１、かつ帯電周波数Ａ＝耐久試験後のピーク周波数Ｂ２とした印刷装置を用いた。実施例１〜３の印刷装置１０、および比較例１、２の印刷装置に未使用のベルト７３を取り付けて、上記実施形態にて説明した耐久試験（３００，０００枚の媒体Ｍに対する罫線ズレ測定用のパターンの印刷）を行い、目視により罫線ズレを観察した。図７では、３００，０００枚めの媒体Ｍのズレ量を、罫線ズレ量［ｍｍ］として記載している。実施例１〜３および比較例１、２の印刷装置の構成は、上記実施形態の印刷装置１０と同様であり、プロセススピードを変更することにより、帯電周波数Ａを変更している。また、実施例１、２、および比較例１、２では、同一の構成のベルト７３を用い、実施例３では、実施例１、２、および比較例１、２と異なる構成のベルト７３を用いている。

すなわち、実施例１〜３および比較例１、２において、第１ベルトローラー７１の直径Ｄ１は、第２ベルトローラー７２の直径Ｄ２と同寸であり、２０．０［ｍｍ］である。実施例１〜３において、第１ベルトローラー７１と第２ベルトローラー７２との間の距離（中心間距離）は、９．７５［ｃｍ］である。図７では、第１ベルトローラー７１と第２ベルトローラー７２とを区別せず、単に「ベルトローラー」と記載している。実施例１、２および比較例１、２において、ベルト７３の耐久試験前のピーク周波数Ｂ１は２００［Ｈｚ］であり、ベルト７３の耐久試験後のピーク周波数Ｂ２は６．０［Ｈｚ］である。実施例３においてベルト７３の耐久試験前のピーク周波数Ｂ１は３００［Ｈｚ］であり、ベルト７３の耐久試験後のピーク周波数Ｂ２は６．０［Ｈｚ］である。ベルト７３の耐久試験前のピーク周波数Ｂ１は、実際に耐久試験を行ったベルト７３と同一の構成（同一種類）のベルトであって、実際に耐久試験を行ったベルト７３とは異なる個体を用いて測定されている。ベルト７３の耐久試験前のピーク周波数Ｂ２は、印刷装置１０にて印刷を行うことによる耐久試験の実施に用いられたベルト７３を、印刷装置１０から取り外して、測定されている。実施例１の印刷装置１０は、プロセススピードを２３［ｉｎｃｈ／ｓｅｃ］に設定することにより、帯電周波数Ａを２．３［Ｈｚ］にしている。実施例２の印刷装置１０は、プロセススピードを１８［ｉｎｃｈ／ｓｅｃ］に設定することにより、帯電周波数Ａを１．８［Ｈｚ］にしている。実施例３の印刷装置１０は、プロセススピードを４０［ｉｎｃｈ／ｓｅｃ］に設定することにより、帯電周波数Ａを３．９［Ｈｚ］にしている。比較例１の印刷装置１０は、プロセススピードを７０［ｉｎｃｈ／ｓｅｃ］に設定することにより、帯電周波数Ａを６．９［Ｈｚ］にしている。比較例２の印刷装置１０は、プロセススピードを６１［ｉｎｃｈ／ｓｅｃ］に設定することにより、帯電周波数Ａを６．０［Ｈｚ］にしている。

実施例１〜３の印刷装置１０では、帯電周波数Ａ＜ベルト７３の耐久試験前のピーク周波数Ｂ１、かつ帯電周波数Ａ＜ベルト７３の耐久試験後のピーク周波数Ｂ２であり、罫線ズレ量は、０．０４ｍｍ未満であった。具体的には、実施例１が０．０３ｍｍ、実施例２が０．０２ｍｍ、実施例３が０．０２ｍｍであった。ここで、ベルト搬送装置７０による媒体Ｍの搬送精度が低下することにより罫線ズレが生じるといえるため、罫線ズレ量が小さいほど媒体Ｍの搬送精度がよいといえる。なお、「罫線ズレ量が０．０４ｍｍ」を、例えば、搬送精度の良否判定の閾値とすることができる。すなわち、罫線ズレ量＜０．０４ｍｍの場合に、搬送精度が良好と判定してもよい。

これに対し、比較例１の印刷装置では、帯電周波数Ａ＜耐久試験前のベルト７３のピーク周波数Ｂ１ではあるものの、帯電周波数Ａ＞耐久試験後のベルト７３のピーク周波数Ｂ２であった。比較例１の印刷装置において、罫線ズレ量は、０．１０ｍｍであった。

比較例２の印刷装置では、帯電周波数Ａ＜耐久試験前のベルト７３のピーク周波数Ｂ１ではあるものの、帯電周波数Ａ＝耐久試験後のベルト７３のピーク周波数Ｂ２であった。比較例２の印刷装置において、罫線ズレ量は、０．１５ｍｍであった。比較例２の印刷装置では、帯電周波数Ａ＝耐久試験後のベルト７３のピーク周波数Ｂ２に設定されており、３００，０００枚めの媒体Ｍの搬送時、帯電周波数Ａがベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数と一致しているため、ベルト７３の帯電性が良好でない状態であり、静電吸着力が低い状態である。そのため、３００，０００枚めにおいて、搬送精度が良好でなかったと考えられる。

上記の通り、比較例１、２の印刷装置は、罫線ズレ量が０．０４ｍｍ以上であり、搬送精度が良好ではないといえる。

以上の実験結果より、ベルト搬送装置７０におけるベルト７３への帯電周波数Ａを、未使用時のベルト７３のピーク周波数Ｂ１より低く、かつ耐久試験後のベルト７３のピーク周波数Ｂ２より低くすることにより、ベルト７３が新品の状態から耐久試験後までの期間すべてに亘り、媒体Ｍの搬送精度の低下を抑制することができるといえる。

上述の通り、ベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂは、ベルト７３への電荷付与の繰り返しに伴い低下する。そのため、印刷装置１０による印刷の実施中、どの時点におけるベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂよりも帯電周波数Ａが低くなるように設定するのが好ましい。この観点において、上記実施形態および実験例では、ベルト７３の保証期間として想定される３００，０００枚の印刷に亘り、搬送精度を良好に保つことを目指して帯電周波数Ａを設定した。すなわち、印刷装置１０において、ベルト７３の保証期間として想定される印刷枚数（例えば、２００，０００枚，５００，０００枚等）に応じて、適宜、帯電周波数Ａを設定するのが好ましい。図６に示す通り、誘電正接ｔａｎδは、周波数が低い程小さいため、帯電周波数Ａを十分小さく設定すれば、ベルト７３の帯電性を良好に維持することができる。しかしながら、帯電周波数Ａが、ベルト７３の駆動スピード（プロセススピード）と連動している場合、帯電周波数Ａを低下させることは、プロセススピードを低下させることと同義である。そのため、印刷スピードの高速化の要望と、搬送精度の維持の要望とを両立させるように、帯電周波数Ａを設定するのが好ましい。

Ｃ．変形例：
（１）上記実施形態において、ベルト搬送装置７０を印刷装置１０に適用する例を示したが、ベルト搬送装置７０は、印刷装置１０に適用するものに限定されない。例えば、金融機関等で使用される現金自動取引装置が備える紙幣取扱装置等に適用してもよいし、ベルト搬送装置７０を単体で構成してもよい。

（２）上記実施形態において、絶縁層７３１と、絶縁層７３１と電気抵抗が異なる帯電層７３２を有する２層構成のベルト７３を例示したが、ベルトとしては、全体に電気抵抗が一定の１層の構成でもよいし、隣接する層の電気抵抗が違いに異なる３層以上の構成でもよい。なお、本明細書では、電気抵抗により「層」を区別しており、絶縁層７３１が同一材料から成る複数層で構成されていてもよい。同様に、帯電層７３２が同一材料から成る複数層で構成されていてもよい。

（３）上記実施形態において、絶縁層７３１と、帯電層７３２とで、異なる種類の樹脂を用いているが、同種の樹脂を用いてもよい。例えば、帯電層７３２として、カーボンブラックを添加して電気抵抗を調整したＰＩ（ポリイミド）を用いてもよい。

（４）ベルトを形成する樹脂は、上記実施形態に限定されない。例えば、ゴムを用いてもよい。さらに、樹脂以外の材料で形成してもよい。例えば、ベルトの外面（媒体Ｍと接触する面）には、樹脂層を配置し、内面には金属層を配置してもよい。

（５）上記実施形態の印刷装置１０において、第２ベルトローラー７２側に、ベルト７３の除電を行う除電部を備える構成にしてもよい。このようにすると、媒体Ｍによって持ち去られなかった電荷を除電することができる。

（６）上記実施形態において、第１ベルトローラー７１および第２ベルトローラー７２によりベルト７３を回転させる（駆動させる）例を示したが、ベルト７３を駆動する構成は、上記実施形態に限定されず、公知の種々の駆動構成を採用することができる。第１ベルトローラー７１の径と、第２ベルトローラー７２の径が異なる構成を採用してもよい。

（７）上記実施形態において、インクジェット方式の印刷装置１０を例示したが、例えば、レーザー方式やドットインパクト方式等、種々の方式の印刷装置にベルト搬送装置７０を適用することができる。

（８）搬送する媒体Ｍとしては、紙、布帛、フィルム、塩ビシート（ポリ塩化ビニルから成るシート）等、種々の媒体を用いることができる。

（９）上記実施形態において、媒体除電装置９０としてブラシ９１等を備える構成を例示したが、これに限定されるものではない。布やローラータイプの除電部を備える構成としてもよいし、イオナイザー等の除電装置を備える構成としても良い。さらに、媒体除電装置９０を備えない構成としてもよい。

（１０）上記実施形態において、ベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数が、ベルト７３の使用に伴い低下する例を示したが、ベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数が、ベルト７３の使用に伴い上昇してもよい。このような特性のベルト７３を用いた場合にも、帯電周波数Ａを、未使用のベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂ１より低く、かつ耐久試験後のベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂ２より低く設定することにより、搬送精度を良好にすることができる。

（１１）上記の通り、ベルト７３の使用に伴い誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂが変化する。そのため、誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂの変化に伴い、帯電周波数Ａを変更する構成にしてもよい。例えば、予め、印刷枚数とベルト７３の誘電正接ｔａｎδのピーク周波数との関係を実験により求めておき、制御部１０２が印刷枚数に基づいて、帯電周波数Ａが誘電正接ｔａｎδのピーク周波数Ｂよりも低くなるように、ベルト７３の駆動速度等を制御してもよい。

（１２）上記実施形態において、ソフトウエアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウエアによって実現されてもよい。また、ハードウエアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウエアによって実現されてもよい。ハードウエアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、または、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いることができる。

本明細書に開示された技術は、本明細書の実施形態、実施例や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。

１０…印刷装置、１１…筐体、１２…カバー、１３…挿入口、２０…搬送装置、３０…印刷ユニット、３１…印刷ヘッド、４０…排出機構部、４１…排出ローラー、４６…駆動ローラー、４７…従動ローラー、４８…排出口、５０…給送機構部、５１…第１の媒体供給部、５２…第２の媒体供給部、５３…第３の媒体供給部、５４…第１の給送ローラー、５５…給送カセット、５６…ピックアップローラー、５７…分離ローラー、５８…第２の給送ローラー、６１…第１の搬送路、６２…第２の搬送路、６３…第３の搬送路、６４…分岐機構、６５…分岐搬送ローラー、６６…反転搬送ローラー、７０…ベルト搬送装置、７１…第１ベルトローラー、７１Ｍ…駆動源、７２…第２ベルトローラー、７３…ベルト、７３ａ…内面、７３ｂ…外面、７４…帯電部、７６…バックアッププレート、８１…供給ローラー、８２…駆動ローラー、８３…従動ローラー、８６…サポートローラー、９０…媒体除電装置、９１…ブラシ、９２…除電部、９３…稼動部、１０２…制御部、１０４…画像処理部、１０６…外部Ｉ／Ｆ部、１０８…操作パネル、７３１…絶縁層、７３２…帯電層、７４１…帯電ローラー、７４２…電源装置、ＢＲＤ…回転方向、Ｄ１…直径、Ｄ２…直径、Ｍ…媒体、Ｍａ…裏面、Ｍｂ…印刷面、Ｐ１…中間位置、Ｐ２…中央位置、ＴＤ…搬送方向

Claims (4)

1. 環状のベルトであって、誘電正接の周波数特性においてピーク周波数を有するベルトと、
   前記ベルトを回転させるベルト駆動部と、
   前記ベルト駆動部により回転する前記ベルトに対して、予め定められたベルトの品質が保証された回数回転された後に対応する前記ピーク周波数より低い帯電周波数であって、３．９Ｈｚ以下の耐電周波数で、前記ベルトに周期的に電荷を付与する帯電部と、
   を備える、ベルト搬送装置。
2. 請求項１に記載のベルト搬送装置において、
   前記ベルトは、
   第１層と、
   前記第１層と電気抵抗が異なる材料で形成される第２層と、
   を有する、ベルト搬送装置。
3. 請求項１または２に記載のベルト搬送装置において、
   前記ベルトは、樹脂から成る、ベルト搬送装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のベルト搬送装置を備える記録装置。

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