(57)【要約】【課題】  プリントの高速化のために、用紙の搬送スピードを上げても、着弾位置のズレや、インクミストがヘッドの吐出口に付着することを抑制し、高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  搬送ベルトにＡＣバイアスを印加して、用紙の印字面側に誘起する電荷量を減少させるとともに、用紙の印字面側に正極性と負極性の異なる電荷を誘起させ、お互いに打ち消し合わせて用紙印字面側の電荷を除去する。さらに、搬送ベルトに静電吸着した用紙がヘッドと対向する位置に到達するまでの間に用紙の印字面側の電荷を除電部材によって除去する。【選択図】  図１３
2005324877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する吐出口を備えたヘッド部と、該ヘッド部と対向し記録媒体を該ヘッド部と対向する位置に搬送する搬送部材とを備え、該吐出口からインクを吐出して該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、該搬送部材にＡＣバイアスを印加する帯電手段を有し、該搬送部材の移動方向において該帯電手段より下流側でかつ該ヘッド部より上流側に該記録媒体の記録面の電荷を除去する除電手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、上記除電手段が導電性部材からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、上記除電手段は、上記記録媒体を搬送部材に押し付ける加圧ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２の画像形成装置において、上記除電手段は、導電ブラシであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、上記搬送部材の正帯電部分から負帯電部分までの距離をＸとしたとき、上記導電ブラシの幅は、（１／２）Ｘ以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記除電手段と対向する位置にある搬送ベルトの帯電極性と逆極性の電圧を該除電手段に印加する印加手段をそなえたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６画像形成装置において、上記搬送部材の正帯電部分から負帯電部分までの距離をＸとしたとき、上記帯電手段から上記除電手段までの搬送部材の移動距離が、Ｘの整数倍から（１／２）Ｘ引いた距離であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６、７の画像形成装置において、上記搬送部材の停止時には、上記帯電手段および上記除電手段に電圧を印加しないように制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項６、７、８の画像形成装置において、上記記録媒体の種類に応じて上記除電手段および上記帯電手段に印加する電圧を異ならせるよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、上記搬送部材は、少なくとも２つのローラに張架された無端または有端のベルトであり、上記記録媒体が該搬送部材によって該搬送部材を張架するローラの曲率にそって移動する位置よりも、搬送部材の移動方向において下流側に上記除電手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、上記ヘッド部の近傍に上記除電手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１の画像形成装置において、上記記録媒体を反転させる反転機構を備え、該記録媒体の記録面に画像を形成した後、上記搬送部材を逆回転させて該反転機構に該記録媒体を搬送させるとき、上記除電部材を該記録媒体から離間させる離間機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の画像形成装置において、上記搬送部材の移動方向において上記除電手段より上流側に上記記録媒体を加熱する加熱手段を備えたことをと特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出する吐出口を備えたヘッド部と、該ヘッド部と対向し記録媒体を該ヘッド部と対向する位置に搬送する搬送部材とを備え、該吐出口からインクを吐出して該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヘッドの吐出口からインク滴を吐出して記録媒体上に画像を形成する画像形成装置としてのインクジェットプリンタが知られている。このインクジェットプリンタは、吐出口から吐出されたインク滴が直接用紙に着弾して画像を形成するため、画像の高画質化を実現するためには、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。着弾位置精度を高める方法としては、ヘッドと用紙との距離を一定に保つことや、用紙の搬送を高精度に行うことなどが考えられる。そこで、特許文献１、２では、用紙を高精度に搬送するため、用紙をヘッドと対向する位置に搬送する搬送ベルトを一様に帯電させ、用紙を静電吸着させて搬送させている。しかしながら、搬送ベルトを一様に帯電させた結果、用紙が搬送ベルトに静電吸着した際、搬送ベルトの電界の影響により用紙が誘電分極する。そして、この誘電分極により、用紙の搬送ベルト側には搬送ベルトと反対極性の電荷が誘起され、用紙の印字面側には搬送ベルトと同極性の電荷が誘起される。また、これと同時に搬送ベルト用紙の搬送ベルト側に搬送ベルトと反対極性の真電荷が用紙内部から徐々に移動し、用紙の印字面側に搬送ベルトと同極性の真電荷が用紙内部から徐々に移動してくる。すると、搬送ベルト上の電荷と用紙の搬送ベルト側の電荷が除々に釣り合うとともに搬送ベルトの電界が弱まり、用紙への誘電分極による電荷量も小さくなる。搬送ベルトによってヘッドと対向する位置まで用紙が搬送される間に、用紙の印字面側は、ほとんど真電荷となっている。そして、図２１（ａ）に示すように、用紙印字面側の真電荷の影響により用紙とヘッド１３０との間に電位差が生じ、電界が発生してしまう。すると、ヘッド１３０の吐出口１３１から吐出したインク滴が電界の影響を受けて図２１（ｂ）に示すように帯電してしまう。その結果、用紙とヘッド１３０との電界の影響を受けてインク液滴の飛翔が乱れ、着弾位置がずれてしまう。また、図２１の（ｃ）、（ｄ）に示すように、インクミストが逆流してヘッド１３０の吐出口に付着して、インクの正常な吐出を妨げる不具合があった。そこで、特許文献３には、搬送ベルトにＡＣバイアスを印加し、搬送ベルトを正極性と負極性とに交互に帯電させるものが提案されている。このように、搬送ベルトを正極性と負極性とに交互に帯電させることで、搬送ベルト上の正電荷から搬送ベルトに対して垂直方向に発生し、途中で屈曲して搬送ベルト上の負電荷に向かうような不平等電界が発生する。このように、搬送ベルト上で閉じた電界を発生させることで、用紙の印字面側は、搬送ベルトからの電界の影響が弱まる。その結果、用紙印字面側に誘起される電荷が減少する。さらに、時間が径過すると、用紙印字面側に移動したきた正の真電荷と負の真電荷とがお互いに引き合い、打ち消し合う。その結果、用紙がヘッドと対向する位置に搬送されるまでに用紙印字面側に電荷がほとんど存在しなくなり、用紙とヘッドとの間に電位差が生じず、電界が発生しなくなる。よって、インク滴が帯電してインク滴の飛翔が乱れ着弾位置がずれたり、インクミストが逆流してヘッドの吐出口に付着したりすることが抑制される。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２０１４６９号公報
【特許文献２】特開平９−２５４４６０号公報
【特許文献３】特開２００３−１０３８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
用紙の印字面側の真電荷を消滅させるためにはある程度の時間が必要である。このため、用紙がヘッドと対向する位置に搬送されても電位差が生じないレベルまでに用紙の真電荷を消滅させるためには、用紙が搬送ベルトに静電吸着してからヘッドと対向する位置に到達するまでの時間を確保する必要がある。プリントの高速化のために、用紙の搬送スピードを上げてしまうと、用紙がヘッドと対向する位置に到達するまでに用紙の印字面側の真電荷を消滅させることができなかった。よって、用紙の印字面側に真電荷が残り、用紙とヘッドとの間に電界が発生し、インク滴の着弾位置がずれてしまったり、インクミストがヘッドに付着してしまったりして高品位な画像を得ることができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、プリントの高速化のために、用紙の搬送スピードを上げても、着弾位置のズレや、インクミストがヘッドの吐出口に付着することを抑制し、高品位な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、インクを吐出する吐出口を備えたヘッド部と、該ヘッド部と対向し記録媒体を該ヘッド部と対向する位置に搬送する搬送部材とを備え、該吐出口からインクを吐出して該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、該搬送部材にＡＣバイアスを印加する帯電手段を有し、該搬送部材の移動方向において該帯電手段より下流側でかつ該ヘッド部より上流側に該記録媒体の記録面の電荷を除去する除電手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記除電手段が導電性部材からなることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記除電手段は、上記記録媒体を搬送部材に押し付ける加圧ローラであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記除電手段は、導電ブラシであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記搬送部材の正帯電部分から負帯電部分までの距離をＸとしたとき、上記導電ブラシの幅は、（１／２）Ｘ以上であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記除電手段と対向する位置にある搬送ベルトの帯電極性と逆極性の電圧を該除電手段に印加する印加手段をそなえたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６画像形成装置において、上記搬送部材の正帯電部分から負帯電部分までの距離をＸとしたとき、上記帯電手段から上記除電手段までの搬送部材の移動距離が、Ｘの整数倍から（１／２）Ｘ引いた距離であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６、７の画像形成装置において、上記搬送部材の停止時には、上記帯電手段および上記除電手段に電圧を印加しないように制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項６、７、８の画像形成装置において、上記記録媒体の種類に応じて上記除電手段および上記帯電手段に印加する電圧を異ならせるよう制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、上記搬送部材は、少なくとも２つのローラに張架された無端または有端のベルトであり、上記記録媒体が該搬送部材によって該搬送部材を張架するローラの曲率にそって移動する位置よりも、搬送部材の移動方向において下流側に上記除電手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、上記ヘッド部の近傍に上記除電手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、上記記録媒体を反転させる反転機構を備え、該記録媒体の記録面に画像を形成した後、上記搬送部材を逆回転させて該反転機構に該記録媒体を搬送させるとき、上記除電部材を該記録媒体から離間させる離間機構を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の画像形成装置において、上記搬送部材の移動方向において上記除電手段より上流側に上記記録媒体を加熱する加熱手段を備えたことをと特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１乃至１３の発明によれば、搬送部材にＡＣバイアスを印加し、搬送部材を正極性と負極性とに交互に帯電させて、搬送ベルト上で閉じた電界を発生させる。これにより、記録媒体の記録面に誘起される電荷を減少させるとともに、記録媒体の記録面に正電荷と負電荷とを誘起させ、互いに電荷を打ち消し合わせる。これにより、用紙印字面側に電荷が除去され、用紙とヘッドとの間の電界の発生を抑制する。さらに、記録媒体が搬送部材に静電吸着してヘッドと対向する位置に搬送されるまでに除電手段によって記録媒体の記録面の電荷を除去する。これにより、搬送スピードが上がって、記録媒体が搬送部材に静電吸着してヘッド部と対向する位置に到達するまでの時間が早まって、記録媒体の記録面の電荷が十分打ち消しあうことできなくても、除電手段によって電荷を除去するので、ヘッドと対向する位置に到達した記録媒体の記録面に電荷をほとんど存在させないようにすることができる。このように、搬送部材へＡＣバイアスを印加することによる記録媒体の記録面の電荷除去と、除電手段による記録媒体の記録面の電荷除去とによって、搬送スピードを上げても記録媒体とヘッドとの間に電界が発生することが抑制される。これにより、インク滴が帯電して着弾位置がずれたり、インクミストが逆流してヘッドの吐出口に付着してインクの正常な吐出を妨げたりすることが抑制される。その結果、高速プリント化しても画像に乱れのない高品位な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、インクジェットプリンタ（以下、プリンタ）について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。このプリンタ１００は、図示しない駆動手段により用紙の搬送方向に対して横切る方向（以下、主走査線方向）に移動可能に保持されたキャリッジ９を備えた印字機構部２３を有している。また、プリンタ１００は、印字機構部２３と対向する位置を経由して給紙トレイ１８の用紙を排紙トレイ２６に搬送する搬送部２１を備えている。
印字機構部２３のキャリッジ９には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブッラク）色のそれぞれインク液を用紙に吐出する吐出口を備えたヘッド１３がそれぞれ設けられている。
搬送部２１は、多数の用紙を積載した給紙トレイ１８、給紙トレイ１８内の用紙を搬送ローラ１０へ送り出す給紙ローラ１９、給紙トレイ１８内の複数の用紙のうち一枚だけを搬送ローラ１０に送り出すための分離パッド２０、給紙トレイ１８から給紙された用紙を案内する給紙ガイド２７を備えている。搬送ローラ１０は、テンションローラ１１とで搬送ベルト１２を張架している。搬送ベルト１２は、搬送された用紙をヘッド１３との対向位置に搬送する。搬送ローラ１０は、図示しない駆動手段によって図中の時計周りに回転しており、これにより搬送ベルト１２が図示Aの方向に無端移動する。また、搬送部２１は、用紙を搬送ローラ１０に押し付ける加圧ローラ１６、用紙を案内する案内ガイド２２および案内ローラ２８、搬送ベルト１２表面を帯電させる帯電ローラ１５を有している。案内ガイド２２は、ほぼ鉛直方向に上方に向けて搬送された用紙を搬送ローラ１０の曲率に沿ってほぼ９０°方向転換させるための搬送経路を形成するため、搬送ローラ１０の曲率よりも大きな曲率半径を有している。加圧ローラ１６は、搬送ベルト１２を搬送ローラ１０に押し付けているので、搬送ベルト１２と搬送ローラ１０との摩擦力が増加する。このため、搬送ベルト１２が搬送ローラ１０に対して滑ることが防止され、用紙を精度良く搬送させることができる。また、帯電ローラ１５とヘッド１３との間には、用紙の印字面側の電荷を除去する除去部材２９が設けられている。ヘッド１３と対向する位置には、搬送ベルト１２をガイドする搬送ガイド板１４が搬送ベルト１２の内周面側に設けられている。また、搬送部２１は、画像が記録された用紙を搬送ベルト１２から分離する分離爪１７と、排紙トレイ２６に排出するための排紙ローラ２５および断面星型形状の拍車２４を備えている。本実施形態のプリンタには、用紙を反転させる反転機構３０が設けられており、用紙の両面にプリントができるようにしている。
【０００９】
図２は、プリンタ１００の制御ボード４３を示すブロック図である。この制御ボード４３は、ＣＰＵ４０と、ＲＯＭ４１と、ＲＡＭ４２とを有している。この制御ボード４３には、センサー群４０、ヘッド１３を駆動させる駆動回路４１、搬送部２１、帯電ローラ１５に接続されている後述するＡＣバイアス供給部３２等が接続されている。
【００１０】
次に、本実施形態のプリンタのプリント動作について説明する。パーソナルコンピュータから画像情報などの信号が送られ、プリントを実行する。まず、給紙トレイ１８から給紙ローラ１９によって搬送ローラ１０へ用紙が給紙される。給紙トレイ１８から給紙された用紙は、ガイド部材２２や加圧ローラ１６に案内されて、ほぼ鉛直方向に搬送ベルト１２に搬送される。搬送ベルト１２の表面は帯電ローラ１５により帯電させられており、用紙を静電的に搬送ベルト１２に吸着させる。搬送ベルトに吸着した用紙は、案内ガイド２２、加圧ローラに案内されてほぼ９０°方向転換し、ほぼ水平状態でヘッド１３と対向する位置に搬送される。搬送ベルト１２に搬送された用紙がヘッド１３と対向する位置に達したら、搬送ベルト１２を停止して用紙の移動を停止する。そして、キャリッジ９が画像信号に応じて主走査線方向に往復移動しなが、停止した用紙の所定箇所に所定のインク液を吐出して一行分の画像を用紙に形成する。ここで、１行とは、ヘッド１３が用紙へ記録可能な副走査線方向の範囲を言う。主走査線方向に一行分の記録が終了したら、搬送ベルト１２を所定時間駆動させ、用紙を一行分排紙トレイ２６方向に移動させて停止する。そして、上述同様、キャリッジ９が画像信号に応じて主走査線方向に往復移動しなが一行分の画像を形成する。このような工程を所定回数繰り返し行い、用紙に所望の画像をプリントする。このように用紙の搬送と停止を繰り返して用紙に画像を形成しているとき、用紙は、搬送ベルトに静電吸着しているので、用紙を安定してヘッドと対向する位置に搬送することができる。また、加圧ローラ１６によって用紙を搬送ベルトに押し付けているので、用紙を搬送ベルト１２に確実に静電吸着させることができる。所望の画像がプリントされた用紙は、分離爪１７で搬送ベルト１２から分離され、排紙ローラ２５及び拍車２４によって搬送され、排紙トレイ２６に排出される。
両面プリントの場合は、用紙の一方の面に所望の画像をプリントしたら、搬送ベルト１２を逆回転させ、用紙を反転機構３０に搬送する。反転機構３０で反転した用紙は、再びガイド部材２２や加圧ローラ１６に案内されて搬送ベルト１２に搬送される。用紙がヘッド部１３と対向する位置に達したら、上述同様の動作を行い用紙の他方の面に所望の画像をプリントする。そして、両面に所望の画像がプリントされた用紙は、分離爪１７で搬送ベルト１２から分離され、排紙ローラ２５及び拍車２４によって搬送されて排紙トレイ２６に排出される。
【００１１】
次に、搬送ベルト１２について詳細に説明する。図３の（ａ）、（ｂ）は、搬送ベルト１２の断面図である。搬送ベルト１２は、図３（ａ）に示すように絶縁層３０のみからなる一層構造の無端状ベルトや、図３（ｂ）に示すような、絶縁層３０と導電層３１とからなる２層構造の無端状ベルトを採用することができる。２層構造の搬送ベルト１２は、絶縁層３０が帯電ローラ１５や用紙と接触する外周面となり、導電層３１が搬送ローラ１２やテンションローラ１１と接触する内周面となるように形成する。搬送ベルト１２は、成形型によって、無端状に形成してもよいし、両端を接着などでつないで無端状にしても良い。絶縁層３０は、ＰＥＴ、ＰＥＩ、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥなどの樹脂やエラストマーで導電制御材を含まない材料により形成される。この絶縁層３０の体積抵抗率は、１０１２［Ωｃｍ］以上が好ましく、より好ましくは１０１５［Ωｃｍ］である。導電層３１は、絶縁層３０と同一の樹脂やエラストマーからなり、導電制御材としてカーボンを含有させて、体積抵抗率が１０５〜１０７［Ωｃｍ］となるように調整されている。
帯電ローラ１５は、体積抵抗率が１０６〜１０９［Ωｃｍ］の導電性部材で形成されている。また、帯電ローラ１５には、例えば±２ｋＶのＡＣバイアスを帯電ローラ１５に印加するＡＣバイアス供給部３２が接続されている。帯電ローラ１５に印加するＡＣバイアスは、正弦波や三角波など種々の波形を採用することができるが、方形波とするのが好ましい。そして、帯電ローラ１５によって搬送ベルト１２の絶縁層３０に交互に極性の異なる電圧が印加され、搬送ベルト１２の絶縁層３０に異なる極性の電荷が交互に帯電する。すると、図４（ａ）に示すように、搬送ベルト上には、搬送ベルト１２上の正電荷から搬送ベルトに対して垂直方向に発生し、途中で屈曲して搬送ベルト１２上の負電荷に向かうような微小電界が発生している。このとき、絶縁層３０の体積抵抗率が１０１２［Ωｃｍ］以上に設定されているので、絶縁層３０上に帯電した正と負の電荷が移動して、互いの電荷を打ち消すことがない。よって、搬送ベルト１２上に安定した正と負の帯電を交互に得ることができる。
【００１２】
給紙トレイ１８から搬送された用紙が搬送ベルト１２に搬送されると、図４に示すように搬送ベルト１２から発生する電界５０によって用紙が誘電分極する。そして、この誘電分極によって対向する搬送ベルト１２上の帯電極性と逆極性の電荷が用紙の搬送ベルト１２側に発生し、用紙が搬送ベルト１２上に静電吸着する。一方、用紙の印字面側は、搬送ベルト１２から発生する電界の影響が少ないため、用紙の印字面側に搬送ベルトの電界によって発生する電荷は、搬送ベルト１２側に発生する電荷に比べて少ない。搬送ベルトからの電界は、搬送ベルト上方で円弧状に屈曲している。このため、搬送ベルトの正帯電した部分と負帯電した部分の境界付近の電界は、用紙と平行となり用紙印字面に電位が発生しない。その結果、搬送ベルト１２の正帯電した部分と負帯電した部分の境界付近に位置する用紙印字面側には、電荷が誘起されない。よって、用紙の印字面側に誘起される電荷が、搬送ベルト１２側に誘起される電荷に比べて少なくなる。そして、時間が径過すると、対向する搬送ベルト１２上の帯電極性と逆極性の真電荷が用紙内部から用紙の搬送ベルト側に除々に移動してきて、搬送ベルトの電界の影響を弱める。そして、搬送ベルトの電界の影響で誘電分極によって誘起した電荷量を減少させる。また、これと同時に対向する搬送ベルト１２上の帯電極性と同極性の真電荷が用紙内部から用紙の印字面側に除々に移動してくる。
また、用紙の表面抵抗は１０１１〜１０１３［Ω／□］であり高抵抗であるが、導電性の性質を有しているため、印字面側に移動したきた真電荷は不安定な状態にある。そのため、時間とともに用紙の印字面側の真電荷は、異なる極性と引き付け合い消滅して用紙印字面側の電位を低下させる。一方、用紙の搬送ベルト側は、搬送ベルトからの強力な電界が作用しているため、用紙の印字面側のように真電荷が打ち消しあって消滅することがない。このように用紙印字面側の真電荷がなくなるため、用紙と搬送ベルトとの静電吸着力が高まる。また、用紙の印字面側の真電荷が打ち消されて、用紙の印字面側の電位が低くなった結果、用紙の印字面側とヘッドとの間で電界が発生しなくなる。よって、ヘッドから吐出したインク滴が電界の影響を受けて着弾位置にずれを生じたり、インクミストがヘッドに付着したりすることを抑制することができる。
【００１３】
図５は、用紙表面電位の消滅時間と帯電周期長との関係を示すグラフである。搬送ベルト１２への印加電圧は±２ｋＶとし、このときの用紙表面電位を５００Ｖ以下に設定した。なお、帯電周期長とは、図４に示すように、搬送ベルト１２の負（正）帯電から正（負）帯電に切り替わる位置から、次の負（正）帯電から正（負）帯電に切り替わる位置までの距離である。また、帯電周期長は、搬送ベルト１２の搬送スピードを変えることで異ならせた。すなわち、帯電周期長を短くする場合は、搬送スピードを遅くし、帯電周期長を長くする場合は、搬送スピードを早くした。図５からわかるように、表面電位の消滅時間は、帯電周期長の約２乗に比例することがわかる。よって、帯電周期長を短くすれば、電位消滅時間を短くできることがわかる。これは、帯電周期長が長くなればなるほど、正（負）極性の帯電部分が長くなる。その結果、正（負）極性の帯電部分の中央付近の真電荷が負（正）極性の真電荷と打ち消すために移動する距離が長くなり、真電荷が移動するための実質抵抗は高くなる。このように、正負極性の真電荷の距離が離れた結果、正と負の真電荷が引き合って打ち消し合うまでの時間が増加する。その結果、電位の消滅時間が長くなったと考えられる。
【００１４】
図６は、実験より求めた表面抵抗率が異なる３種類の用紙表面電位と帯電周期長の関係を示すグラフである。用紙Ａの表面抵抗率は、１．８×１０１３［Ω／□］であり、用紙Ｂの表面抵抗率は、１．２×１０１２［Ω／□］であり、用紙Ｃの表面抵抗率は、５×１０１１［Ω／□］である。また、搬送ベルト１２への印加電圧は±２ｋＶとし、用紙が搬送ベルト１２に接触して、１．６秒後の表面電位を計測した。図６に示すように、用紙の表面抵抗率に係わらず、帯電周期長を短くすれば、用紙の表面電位を低くできることがわかる。これは、上述したように帯電周期長の短い方が、用紙表面電位の消滅時間が短いため、帯電周期長が短くなるにつれ、表面電位が低くなったと考えられる。また、帯電周期長が長いほど、用紙表面に発生する電界が増加し、用紙表面に移動する真電荷の量が多くなる。よって、帯電周期長が長いほど表面電位が高くなったと考えられる。また、表面抵抗率が高い用紙は、表面抵抗率が低い用紙に比べて表面電位が高いことがわかる。これは、用紙の表面抵抗が高いほど、用紙表面の真電荷が移動しにくくなり、単位時間あたりの真電荷の移動量が小さくなる。その結果、用紙表面の真電荷が打ち消される時間が長くなるため、表面抵抗率が高い用紙は、表面抵抗率が低い用紙に比べて表面電位が高くなったと考えられる。
【００１５】
図５、図６の結果から、帯電周期長を短くすれば、用紙の印字面側の電位を低くすることができ、インク滴が電界の影響を受けて着弾位置のずれを生じたり、インクミストがヘッドの吐出口に付着したりすることを抑制できる。帯電周期長を短くする方法としては、搬送ベルト１２の搬送スピードを遅くすることが考えられる。しかしながら搬送ベルト１２の搬送スピードを遅くすると、プリント時間が遅くなってしまい、高速プリントをすることができない。また、ＡＣバイアスの１周期の時間を短くすることも考えられるが、ＡＣバイアス供給部３２が０Ｖから±２ｋＶまで電圧を立ち上げるのに１０ｍＳｅｃ必要であり、少なくと一周期４０ｍＳｅｃ必要となる。ＡＣバイアス供給部３２の電源供給容量を増加させることで、電圧立ち上げ時間を速くすることも可能であるが、この場合ＡＣバイアス供給部３２が大型化して、装置の大型化、コストアップに繋がってしまう。しかしながら、本実施形態においては、帯電ローラ１５とヘッド１３との間に用紙印字面側の真電荷を除去する除電部材２９を設けて用紙印字面側の真電荷を除去している。これにより、高速プリントのために搬送スピードを速めて帯電周期長が長くなっても、用紙がヘッド１３と対向するまでの間に用紙の印字面側の電位を低くすることができる。よって、高速プリントができ、しかもヘッドから吐出したインク滴が電界の影響を受けて着弾位置にずれを生じたり、インクミストがヘッド吐出口に付着したりすることを抑制することができる。
【００１６】
上記、用紙印字面側の真電荷を除去する除電部材２９としては、除電ブラシや導電性ローラ等を用いることができる。また、搬送ベルト１２に印加するＡＣバイアスと半周期ずらしたＡＣバイアスを用紙印字面側に印加させる部材を除電部材２９として用いることもできる。
【実施例１】
【００１７】
まず、除電ブラシを除電部材２９として適用した例について実施例１に基づき説明する。図７は、除電部材として、除電ブラシ１２９を用いた概略構成図である。図７に示す、除電ブラシ１２９は、導電性の材質のものが使用される。例えば、直径８〜２０μｍ程度のステンレス繊維や、アクリル、ポリエステル等の樹脂繊維に金属メッキを施したものを使用することができる。また、樹脂にカーボン、金属粉等を炭化し、導電性を付与した炭素繊維等を使用することができる。除電ブラシの体積抵抗は、１０１１［Ωｃｍ］以下、望ましくは１０８［Ωｃｍ］以下とする。本実施形態の除電ブラシは、太さ１５μｍ、長さ１０ｍｍのナイロン（登録商標）にカーボン繊維を混入したものを用いた。また、本実施形態の除電ブラシは、帯電周期長の（１／２）以上の幅の除電ブラシとしている。
【００１８】
次に、図８に示す帯電周期長の（１／２）以下の幅狭の除電ブラシ１２９ａと、図７に示す帯電周期長の（１／２）以上の幅広の本実施形態の除電ブラシををそれぞれ、本実施形態のプリンタ設置して除電効果を調べた。その結果を図９に示す。なお、図９に示す現状とは、除電ブラシを設けなかった場合の結果である。図９に示すように、幅狭の除電ブラシ１２９ａに比べて幅広の除電ブラシ１２９の方が、除電効果が高いことがわかる。幅狭の除電ブラシ１２９ａによって用紙から除去された真電荷は、除電ブラシに接続されたアースに移動することで真電荷が打ち消される。このため、除電ブラシの除電までに時間がかかり、除電ブラシが帯電しやすい。除電ブラシが帯電してしまうと、電荷除去能力が低下してしまう。その結果、幅広の除電ブラシ１２９に比べ、除電効果が低下したと考えられる。一方、幅広の除電ブラシ１２９は、搬送方向に対して帯電周期長の１／２以上の幅を有しているので、用紙の負帯電部分と正帯電部分とを跨って接触する。つまり、ひとつの除電ブラシ１２９で負の真電荷と正の真電荷を除去することとなる。その結果、除電ブラシ内で電荷が打ち消されるので、除電ブラシが帯電しにくい。よって、除電能力が低下しないので、幅狭の除電ブラシに比べて除電効果が高くなったと考えられる。
【００１９】
次に、除電ブラシの設置位置について説明する。図１０は、除電ブラシの設置位置を示す概略図であり、図中のＡ、Ｂ、Ｃは、除電ブラシの設置位置を示している。図１０に示すA、B、Cの各位置における除電ブラシの除電効果を抵抗の異なる２つの用紙を用いて調べた。その結果を図１１に示す。用紙Ａは、表面抵抗率が１．８×１０１３［Ω／□］であり、用紙Bは、表面抵抗率が１．２×１０１２［Ω／□］である。また、図１１中の現状とは、除電ブラシを設けない場合の用紙の表面電位である。また、表面電位の測定はヘッドが位置する位置で行った。図１１に示すように用紙の種類に関係なくヘッドに近い除電ブラシの方が、除電効果が高いことがわかる。これは、搬送ベルト１２に用紙が吸着したばかりのときは、まだ用紙内部の真電荷が電界によって用紙表面に十分析出していない。このため、搬送ベルト１２に用紙が吸着したばかりのときに用紙に接触するＡの位置に配置した除電ブラシＡは、十分な除電効果を得ることができなかったと考えられる。また、用紙が搬送ローラの曲率に沿うようにして移動した後に用紙に接触するＢの位置に配置した除電ブラシＢは、除電ブラシＡに比べて除電効果が高い。これは、搬送ベルト１２に用紙が吸着していた時間がＡの位置に比べて長いため、その分用紙中の真電荷が表面に析出したため、除電効果が高まったと考えられる。また、真電荷は、振動や熱などのエネルギーによって移動が促進される。Ａの位置からＢの位置へ移動する間に、用紙は搬送ローラの曲率に沿って移動するため、用紙が変形する。このような用紙の変形によって真電荷の移動が促進され、表面へ析出する真電荷が多くなり、Ａの位置の除電ブラシＡに比べＢの位置の除電ブラシＢの方の除電効果が高まったと考えられる。また、Ｃの位置にある除電ブラシＣは、除電ブラシＢに比べて除電効果が高い。これは、搬送ベルト１２に用紙が吸着して時間が径過したため、用紙中の真電荷の多くが表面に析出し、除電効果が高まったと考えられる。また、キャリッジを移動させる駆動モータから発する熱や、回路の熱などによって、用紙中の真電荷の移動が促進された結果、用紙中の真電荷の多くが表面に析出し、Ｃの位置にある除電ブラシＣの除電効果が高まったとも考えられる。
【００２０】
上記実験により除電ブラシ１２９は、ヘッド近傍に設けた方が除電効果を高めることができることがわかる。しかし、ヘッド近傍に除電ブラシ１２９を設けると、両面プリント時に搬送ベルト１２を逆回転させ用紙を反転機構３０に搬送する際、用紙の印字面が十分乾いていない場合があり、除電ブラシ１２９によって印字面が汚されることがある。そこで、除電ブラシ１２９をヘッド近傍に設ける場合は、搬送ベルト１２を逆回転させた時に除電ブラシを用紙から離間させる離間機構５１を設ける。図１２（ａ）、（ｂ）は、離間機構５１を説明する概略構成図であり、図１２（ａ）は、搬送ローラ１０の正回転時の状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、搬送ローラ１０の逆回転時の状態を示す図である。図１２に示すように、搬送ローラ１０の一端に第１のギヤ５２が取り付けられている。第１のギヤ５２には、第２のギヤ５３が噛み合っており、第２のギヤ５３には、第3のギヤ５４が噛み合っている。第３のギヤ５４には、バー５５を介して除電ブラシ１２９が取り付けられている。また、離間機構５１には、搬送ローラ１０が正回転時にバー５５と当接する第１の当接部５６と、搬送ローラ１０が逆回転時にバー５５と当接する第２の当接部５７がそれぞれ設けられている。
【００２１】
図１２（ａ）に示すように、搬送ローラ１０の正回転時には、搬送ローラ１０の回転駆動力が第１、第２のギヤ５２、５３を介して第３のギヤ５４の伝達される。すると、除電ブラシ１２９が図中時計周りに回転し、バー５５が第１の当接部５６と当接する。これにより、除電ブラシ１２９が必要以上に用紙側に移動することが防止される。バー５５が第１の当接部５６に当接して除電ブラシ１２９が移動しなくなると、各ギヤにトルクがかかる。すると、図示しないクラッチを切って、搬送ローラ１０の回転駆動力が除電ブラシ１２９に伝達されなくなる。
用紙を反転機構部３０に送るために搬送ローラ１０が逆回転すると、図示しないクラッチを繋いで、搬送ローラ１０の駆動力が各ギヤを介して除電ブラシ１２９に伝達される。すると、図１２（ｂ）に示すように、除電ブラシ１２９が反時計周りに回転し、用紙から離間する。そして、バー５５が第２の当接部５７に当接して除電ブラシ１２９が必要以上に移動しないようにする。バー５５が第２の当接部５７に当接して除電ブラシ１２９が移動しなくなると、ギヤにトルクがかかる。すると、図示しないストッパ手段が作動して、除電ブラシ１２９を図１２（ｂ）に示す位置に維持する。これとともに図示しないクラッチを切って、搬送ローラ１０の駆動力が除電ブラシ１２９に伝達されないようにする。そして、用紙が反転機構３０に送られ、搬送ローラ１０の正回転すると、図示しないストッパ手段のストッパが解除される。これとともに図示じないクラッチが繋がって、搬送ローラの駆動力が各ギヤを介して除電ブラシ１２９に伝達される。すると、除電ブラシ１２９が移動し第１の当接部５６に当接して除電ブラシ１２９が用紙と接触する。
これにより、用紙を反転機構部３０に送るために搬送ローラ１０を逆回転させ用紙が引き戻されるとき、除電ブラシ１２９は用紙から離間する。その結果、用紙の印字部が除電ブラシ１２９によって汚されることがない。
【実施例２】
【００２２】
次に、実施例２の除電部材について説明する。この除電部材は、上記除電ブラシ１２９に搬送ベルト上の帯電極性と逆極性のバイアスを印加することで用紙の印字面側の電荷を除去するようにしている。図１３は、この実施例の概略構成図である。図１２に示すように、除電ブラシ１２９は、帯電周期長をＸとすると、帯電ローラ１５から１．５Ｘの位置に配置され、帯電周期長Ｘに対して（１／２）Ｘずらしている。また、除電ブラシ１２９は、抵抗Ｒを介して帯電ローラ１５と同一のＡＣバイアス供給部３２に接続されている。この抵抗Ｒによって除電ブラシ１２９に印加される電圧は、帯電ローラ１５に印加される電圧の約（１／２）程度弱められる。除電ブラシ１２９と帯電ローラ１５とは同一電源に接続されているので、同一のタイミングで同一極性のバイアスがそれぞれ除電ブラシ１２９と帯電ローラ１５とに印加される。除電ブラシ１２９は、上述のとおり、帯電ローラ１５から１．５Ｘの位置に配置し、帯電周期長に対して（１／２）Ｘずらしている。よって、帯電ローラ１５と同一のタイミングで同一極性のバイアスを除電ブラシ１２９に印加すれば、このとき除電ブラシ１２９と対向する位置にある搬送ベルト１２上の帯電極性と除電ブラシ１２９に印加される極性とを異ならせることができる。図４に示すように、搬送ベルト１２上の帯電極性と用紙印字面側の真電荷の極性は、同極性となっている。このため、除電ブラシ１２９と対向する搬送ベルト１２上の帯電極性と逆極性のバイアスを除電ブラシ１２９に印加すれば、用紙印字面側の真電荷が除電ブラシ１２９に印加されたバイアスと打ち消し合い、用紙印字面側の真電荷を消滅することができる。また、用紙印字面側の電位は、搬送ベルト１２の電位に比べ弱いので除電ブラシ１２９に印加する電圧値を帯電ローラ１５の電圧値と同一とすると、除電ブラシ１２９によって用紙印字面側を帯電させてしまう場合がある。しかし、実施例２においては、除電ブラシ１２９に印加する電圧値を帯電ローラ１５の電圧値に比べて約（１／２）程度弱めているので、除電ブラシ１２９によって用紙印字面側を帯電させてしまうことなく、用紙印字面側の真電荷を除去することができる。また、帯電ローラ１５から除電ブラシ１２９までの距離を、帯電周期長Ｘの整数倍に対して（１／２）Ｘずらすことで、同一のＡＣバイアス供給電源を用いることができる。これにより、装置の省スペース化、コストを低減することができる。また、上記帯電周期に合うように電圧の制御をする必要がない。これにより、制御の複雑化や装置の複雑化を抑制できる。
実施例２の除電ブラシ１２９は、図１３に示すように搬送ローラ１０と対向する位置に設けた例について説明したが、これに限られない。例えば、この除電ブラシ１２９をヘッドの近傍に設ければ、除電効果を高めることができる。
【実施例３】
【００２３】
次に、実施例３の除電部材について説明する。この実施例３の除電部材は、図１４に示すように加圧ローラ１６や案内ローラ２８に搬送ベルト上の帯電極性と逆極性のバイアスを印加して除電ローラ２９として、用紙の印字面側の真電荷を除去するようにしている。図１４（ａ）は、案内ローラ２８を除電ローラ２９とした例であり、図１４（ｂ）は、加圧ローラ１５を除電ローラ２９とした例である。図１４（ａ）に示す除電ローラ２９においても、帯電周期長をＸとしたとき、帯電ローラ１５から除電ローラ２９までの距離を１．５Ｘとして、（１／２）ずらしている。また、図１４（ｂ）に示す除電ローラ２９においても、帯電ローラ１５から除電ローラ２９までの距離を３．５Ｘとして、（１／２）ずらしている。また、図１４（ａ）、（ｂ）に示す除電ローラ２９は、抵抗Ｒを介して帯電ローラ１５と同一のＡＣバイアス供給部３２に接続されている。この抵抗Ｒによって除電ローラ２９に印加される電圧は、帯電ローラ１５に印加される電圧の約（１／２）程度弱められる。除電ローラ２９と帯電ローラ１５とは同一電源に接続されているので、同一のタイミングで同一極性のバイアスがそれぞれ除電ローラ２９と帯電ローラ１５とに印加される。除電ローラ２９は、上述のとおり、帯電周期長Ｘに対して（１／２）Ｘずらしている。よって、帯電ローラ１５と同一のタイミングで同一極性のバイアスを除電ローラ２９に印加すれば、除電ローラ２９と対向する搬送ベルト上の帯電極性と逆極性のバイアスを除電ローラ２９に印加することとなる。用紙印字面側には、搬送ベルト１２上の帯電極性と同一極性の真電荷が析出するので、除電ローラ２９に搬送ベルト１２上の帯電極性と逆極性のバイアスを印加することで、用紙印字面側の真電荷を打ち消すことができる。
【００２４】
次に、除電ローラ２９の設置位置について調べた。図１５は、除電ローラの設置位置を示す概略図であり、図中のＡ、Ｂ、Ｃは、除電ローラ２９の設置位置を示している。図１５に示すA、B、Cの各位置における除電ローラ２９の除電効果を抵抗の異なる２つの用紙Ａ、Ｂを用いて調べた。用紙Aは、表面抵抗率が１．８×１０１３［Ω／□］であり、用紙Bは、表面抵抗率が１．２×１０１２［Ω／□］である。その結果を図１６に示す。なお、図１６中の現状とは、除電ローラを設けない場合の用紙の表面電位である。また、表面電位の測定はヘッドが位置する位置で行った。図１６に示すように、除電ローラ２９においても、上述の除電ブラシ同様に、用紙が搬送ローラ１０の曲率に沿って移動する前の位置Ａに配置した除電ローラＡに比べ、用紙が搬送ローラ１０の曲率に沿って移動した後の位置Ｂ、Ｃに配置した除電ローラＢ、Ｃの方の除電効果が高いことがわかる。これは、除電ブラシと同様に、用紙が搬送ローラ１０の曲率に沿って移動した結果、用紙中の真電荷の移動が促進され、用紙表面に多くの真電荷が析出した後に用紙表面の真電荷を除去したためと考えられる。
【００２５】
このように、除電ローラ２９においても、ヘッド近傍に設けた方が、除電効果が高いことがわかる。しかし、除電ブラシ１２９同様、両面プリント時に除電ローラ２９が用紙の印字面を汚す場合がある。そこで、除電ローラ２９においても反転機構部３０に用紙を搬送する際、除電ローラ２９が用紙から離間する除電ブラシ同様の離間機構を設ける。すなわち、上述した図１２の離間機構５１のバー５５に取り付けられている除電ブラシ１２９を除電ローラ２９に変える。これにより、反転機構部３０に用紙を搬送する際、用紙から除電ローラ２９が離間する。よって、用紙の印字面を汚すことがない。
【実施例４】
【００２６】
上記実施形態のプリンタにおいては、搬送ベルト１２を停止して用紙へ画像を記録している。搬送ベルト１２が停止している状態のときに帯電ローラ１５や除電部材２９等にＡＣバイアスを印加し続けていると帯電周期長にずれが生じてしまう場合がある。すなわち、図１７に示すように、搬送ベルト１２が移動を再開するタイミングによっては、帯電周期長Ｘが短いあるいは長い部分Ｘ´が生じてしまう。その結果、除電部材２９から用紙へ印加するＡＣバイアスの極性と搬送ベルトとの極性がずれ、用紙表面の真電荷を除去できない場合がある。また、搬送ベルト１２が停止中は除電部材２９から用紙の同じ部分に電圧が連続して印加されるため、逆に除電部材２９から用紙へ電荷が供給されてしまう場合がある。また、帯電ローラ１５から搬送ベルト１２の同じ部分に電圧が連続して印加されるため、搬送ベルト１２が発熱してしまう場合がある。このように搬送ベルト１２が発熱すると、ピンホールを誘発しリークに発展する場合があった。
そこで、実施例４においては、図１８に示すように、除電部材２９とＡＣバイアス供給部３２、および帯電ローラ１５とＡＣバイアス供給部３２との間にそれぞれスイッチ６１、６２を設けて、搬送ベルト１２が停止するときは、各スイッチ６１、６２をＯＦＦするようにする。図１９は、スイッチのＯＮ、ＯＦＦのタイミングを示す図である。図１９に示すように、搬送ベルト１２の移動が停止する（図１９のＡ）と、各スイッチ６１、６２をＯＦＦにして帯電ローラ１５および除電部材２９へのＡＣバイアスの供給を停止する。このときの帯電ローラおよび除電部材に印加されていた電圧の極性およびこの極性の電圧の印加時間を記憶しておく。そして、ＡＣバイアス供給部３２が上記記憶した電圧の極性およびこの極性の電圧の印加時間になったとき（図１９のＢ）に各スイッチ６１、６２をＯＮにし、帯電ローラ１５および除電部材２９にＡＣバイアスを供給する。これと同時に搬送ベルトの移動を再開させる。これにより、図１９に示すように、搬送ベルトの帯電周期にずれが生じることがない。
【００２７】
図２０は、上記スイッチ６１、６２のタイミングを制御するフローチャトである。図２０に示すように、まず、例えばパーソナルコンピュータなどからプリンタに画像信号が入力されて印刷を開始する（Ｓ１）。印刷が開始されると、搬送ローラ１０の駆動スイッチがＯＮとなり搬送ローラが駆動する（Ｓ２）。この搬送ローラが駆動した結果、搬送ローラとテンションローラとに張架されている搬送ベルト１２が駆動する。次に、ＡＣバイアス供給部３２と帯電ローラ１５とのスイッチ６２がＯＮとなり、帯電ローラ１５にＡＣバイアスを印加する（Ｓ３）。一方、印刷が開始されると、給紙動作が作動して、給紙トレイ１８から用紙が搬送ベルト１２へ搬送される（Ｓ４）。そして、用紙先端が除電部材２９に到達したかどうかを調べる（Ｓ５）。用紙先端が除電部材２９に到達したら（Ｓ５ＹＥＳ）、除電部材２９とＡＣバイアス供給部３２とのスイッチ６１をＯＮにして除電部材２９にＡＣバイアスを印加する（Ｓ６）。そして、用紙先端がヘッド１３と対向する位置まで搬送されたら、記録動作を開始する（Ｓ７）。具体的には、搬送ベルト１２の移動を停止しキャリッジ９を主走査線方向に移動させて用紙に一行分の画像を形成する。記録動作が開始されたら、搬送ベルト１２が停止中であるかどうか調べる（Ｓ８）。搬送ベルト１２の移動が停止している場合（Ｓ８ＹＥＳ）は、帯電ローラ１５、除電部材２９の各スイッチ６１、６２をＯＦＦにして（Ｓ９）、ＡＣバイアスを印加しないようにする。また、このときの帯電ローラ１５および除電部材２９に印加されていた電圧の極性およびこの極性の電圧の印加時間を記憶しておく。次に、一行分の画像を用紙に記録し終わり、搬送ベルト移動の信号があるかどうか調べる（Ｓ１０）。搬送ベルト移動の信号がある場合、（Ｓ１０ＹＥＳ）は、ＡＣバイアスが記憶された電圧の極性およびこの極性の電圧の印加時間となるタイミングで帯電ローラ１５および除電部材２９の各スイッチ６１、６２をＯＮにする（Ｓ１１）。帯電ローラ１５、除電部材２９にＡＣバイアスが印加されると同時に、搬送ベルト１２の移動を開始する（Ｓ１２）。次に、記録終了かどうかを調べる（Ｓ１３）。次行に記録する画像がある場合（Ｓ１３ＮＯ）は、Ｓ８以降のステップを繰り返す。一方、次行に記録する画像がない場合（Ｓ１３ＹＥＳ）は、記録終了であるので、排出動作を実行し（Ｓ１４）、印刷を終了する（Ｓ１５）。また、記録動作が開始される（Ｓ７）と、用紙後端が除電部材２９を通過したかどうか調べる（Ｓ１６）。用紙後端が除電部材２９を通過した場合（Ｓ１６）は、帯電ローラ１５、除電部材２９の各スイッチ６１、６２をＯＦＦにして（Ｓ１７）、印刷を終了する（Ｓ１５）。
【００２８】
このように、搬送ベルト１２が停止中は、除電部材２９および帯電ローラ１５にＡＣバイアスが印加されれないので、同じ部分に連続して電圧が印加されない。これにより、除電部材２９から用紙へ電荷が供給されてしまったり、搬送ベルト１２が発熱してピンホールを誘発しリークに発展しまったりすることがない。また、スイッチ６１、６２をＯＦＦにしたときのＡＣバイアスの極性およびこの極性の印加時間を記憶し、ＡＣバイアス供給部３２のＡＣバイアスが上記記憶した極性およびこの極性印加時間となったときにスイッチＯＮにするとともに搬送ベルト１２の駆動を再開するようにしている。これにより、帯電周期がずれることがなく、用紙表面の電荷を確実に除去することができる。
【００２９】
また、用紙の種類によって、各スイッチ６１、６２をＯＮ、ＯＦＦさせるようにしても良い。例えば、ＯＨＰなどの高抵抗用紙の場合、搬送ベルトの電界により、用紙が誘電分極した後、用紙の印字面側に真電荷が移動するまで時間がかかってしまう。その結果、除電部材から用紙表面に打ち消し合う以上の電荷が付与され、逆に用紙表面を帯電させる場合があった。また、用紙がヘッドと対向する位置に到達するまでに十分な真電荷が移動せず、搬送ベルトの電界の影響が弱まらない。その結果、用紙の印字面側には、誘電分極によって誘起された電荷が存在し用紙印字面側に電位が発生してしまう。よって、用紙とヘッドとの間に電界が発生してしまう。そこで、各スイッチ６１、６２をＯＮ、ＯＦＦを制御してヘッドと用紙との間に電界が発生しないようにしている。具体的には、ＯＨＰ用紙が搬送されてきて一定時間径過したタイミングで帯電ローラのスイッチ６２をＯＦＦにして、ＯＨＰ用紙先端に搬送ベルトの電界が働くようにする。そして、ＯＨＰの後端が搬送ベルトと接触するタイミングより早いタイミングで帯電ローラのスイッチ６２をＯＮにして用紙後端に搬送ベルトの電界が働くようにする。その結果、ＯＨＰ用紙の先端と後端のみが搬送ベルトの電界の影響を受けて搬送ベルトに静電吸着する。これにより、ＯＨＰ用紙を高精度に搬送することができる。また、ＯＨＰの画像が記録される部分は、搬送ベルトの電界の影響がない。そのため、ＯＨＰの画像が記録される部分は、用紙とヘッドとの間に電界が発生してしまうことがない。また、ＯＨＰ用紙が搬送される際は除電部材のスイッチ６１をＯＦＦにして、除電部材２９にバイアスを印加させないように制御する。これにより、用紙に除電部材から必要以上に電荷が付与されることが防止され、除電部材によって用紙の印字面側が帯電することを防止することができる。
【００３０】
上記実施形態においては、除電ブラシ１２９および除電ローラ２９などの除電部材を一箇所に設けているが、除電部材を複数設けても良い。また、加圧ローラ１６や案内ローラ２８を導電性のある材料で形成しアースに落として用紙の残留電荷を除去するようにしても良い。さらに、搬送ベルトの移動方向に対して除電部材よりも下流側にヒータなどの加熱手段を設け、用紙を加熱するようにしてもよい。このように用紙を加熱することで、用紙内部の真電荷が印字面側に移動するのを促進することができる。よって、用紙が加熱された後に印字面側の電荷を除電部材によって除去することで、用紙内部の真電荷を除去することができる。その結果、除電部材で印字面側の電荷を除去した後に、用紙内部から印字面側に移動してくる真電荷の量を抑えることができ、ヘッドと用紙との間に電界が形成されることが抑制され、インク滴が帯電することを抑制することができる。
【００３１】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、搬送ベルトにＡＣバイアスを印加して、用紙の印字面側に誘起する電荷量を減少させるとともに、用紙の印字面側に正極性と負極性の異なる電荷を誘起させ、お互いに打ち消し合わせて用紙印字面側の電荷を除去する。さらに、搬送ベルトに静電吸着した用紙がヘッドと対向する位置に到達するまでの間に用紙の印字面側の電荷を除電部材によって除去する。これにより、搬送スピードが上がっても、ヘッドと対向する位置に到達した用紙の印字面側にほとんど電荷を存在させないようにすることができる。その結果、用紙とヘッドとの間に電界が発生することが抑制され、ヘッドから吐出したインクが帯電することが抑制される。よって、高速プリントにおいても、インク滴の着弾位置がずれることがなく、インクミストがヘッドの吐出口に付着して正常なインクの吐出を妨げることが抑制される。よって、高速プリントにおいても、高品位な画像を得ることができる。
また、本実施形態においては、除電部材を導電性の部材で構成している。これにより、用紙印字面側の電荷をスムーズに除去することができる。
また、除電部材を加圧ローラとすることで、用紙を搬送ベルトに押し付けるとともに、用紙の印字面の電荷を除去することができる。
また、除電部材を導電性ブラシとしての除電ブラシとすることで、用紙印字面側の電荷をスムーズに除去することができる。
また、除電ブラシの幅を帯電周期長の（１／２）以上とすることで、用紙の負帯電部分と正帯電部分とを跨って接触することができる。これにより、ひとつの除電ブラシで負の電荷と正の電荷を除去することができる。その結果、除電ブラシ内で電荷が打ち消されるので、除電ブラシが帯電しにくい。よって、除電能力が低下しないため、用紙印字面側の電荷をさらに、スムーズに除去することができる。
また、除電部材と対向する搬送ベルト上の帯電極性と逆極性のバイアスを除電部材に印加することで用紙の印字面側の電荷を除去する。搬送ベルトの負帯電している部分に対向する用紙の印字面側には負の電荷が表面に移動し、搬送ベルトの正帯電している部分に対向する用紙の印字面側には正の電荷が表面に移動する。よって、除電部材と対向する搬送ベルト上の帯電極性と逆極性のバイアスを除電部材に印加することで、除電部材と対向する用紙の印字面側の電荷の極性と逆極性の電圧が除電部材に印加されることとなる。その結果、用紙の印字面側の電荷が除電部材の電荷と打ち消しあって、用紙の印字面側の電荷を除去することができる。
また、帯電周期長をＸとしたとき、帯電ローラから除電部材までの搬送ベルトの移動距離は、（ａ−０．５）Ｘとなるようにする（ａは整数）。これにより、帯電ローラから除電部材までの搬送ベルトの移動距離が帯電周期長の整数倍から半周期ずれる。すると、帯電ローラと同一のタイミングで同一極性のバイアスを除電部材に印加すれば、このとき除電ブラシと対向する位置にある搬送ベルト上の帯電極性と除電ブラシに印加される極性とを異ならせることができる。よって、帯電ローラと除電部材とを同一の印加手段であるＡＣバイアス供給部を用いることができる。よって、装置の省スペース化、コストを低減することができる。また、上記帯電周期に合うように電圧の制御をする必要がない。これにより、制御の複雑化や装置の複雑化を抑制できる。
また、搬送ベルトが停止中のときは、帯電ローラおよび除電部材に電圧を印加しないようにしている。これにより、帯電ローラから搬送ベルトの同じ部分に電圧が印加されることがない。よって、搬送ベルトが発熱してピンホールを誘発しリークに発展しまったりすることがない。また、除電部材から用紙の同じ部分に連続して電圧が印加されることがないので、除電部材２９から用紙へ電荷が供給されて用紙の印字面側を帯電させてしまうことを防止することができる。
また、用紙がＯＨＰなどの高抵抗部材の場合は、除電部材にバイアスを印加させないように制御する。これにより、用紙に除電部材から必要以上に電荷が付与されることが防止され、除電部材によって用紙の印字面側が帯電することを防止することができる。また、帯電ローラのスイッチを制御して、ＯＨＰ用紙の先端と後端のみを搬送ベルトに静電吸着させるようにする。ＯＨＰ用紙を搬送ベルトに静電吸着させることができる。高精度にＯＨＰ用紙を搬送することができる。また、ＯＨＰ用紙の画像が記録される部分に対向する搬送ベルトには、搬送ベルトに電荷が付与されていない。これにより、ＯＨＰ用紙の画像が記録される部分は、搬送ベルトの電界の影響を受けることがなく、静電分極により用紙の印字面側に電荷が誘起されることがない。その結果、ＯＨＰ用紙の画像が記録される部分は、ヘッドと用紙との間に電界が発生することがなく、良好な画像を得ることができる。このように、ＯＨＰなどの高抵抗で真電荷が移動しにくく、ヘッドと対向するまでの間に搬送ベルトの電界の影響を弱めることができない用紙でも、高精度に用紙を搬送でき、また、高品位な画像を得ることができる。
また、用紙が搬送ベルトに静電吸着して搬送ローラ１０の曲率に沿って移動した後に用紙の印字面側の電荷を除電部材によって除去するようにする。用紙が搬送ベルトに静電吸着すると、搬送ベルトの電界によって用紙が分極される。その結果、用紙の印字面側には、搬送ベルトの帯電極性と同極性の真電荷が移動し、用紙の搬送ベルト側には搬送ベルトの帯電極性と反対の極性の真電荷が移動する。しかし、用紙内部にある真電荷が印字面側に移動してくるのに時間がかかる。このため、除電部材で印字面側の電荷を除去した後に用紙内部の真電荷が印字面側に移動してくる場合がある。その結果、除電部材で印字面側の電荷を除去したにもかかわらず、ヘッドと対向する位置に搬送された用紙の印字面側に電荷が存在してしまう場合があった。
一方、用紙が搬送ローラの曲率に沿って移動することで、用紙内部の真電荷の移動が促進する。この結果、用紙が搬送ローラの曲率に沿って移動した後は、用紙内部の真電荷が印字面側に移動してくる。よって、用紙が搬送ローラの曲率に沿って移動した後に印字面側の電荷を除電部材によって除去することで、用紙内部の真電荷をも除去することができる。その結果、除電部材で印字面側の電荷を除去した後に、用紙内部から印字面側に移動してくる真電荷の量を抑えることができる。よって、ヘッドと対向する位置に搬送された用紙の印字面側には、真電荷がほとんど存在していない。これにより、ヘッドと用紙との間に電界が形成されることが抑制され、インク滴が帯電することを確実に抑制することができる。
また、除電部材をヘッド近傍に設けることで、除電部材によって用紙表面の電荷が除去されるまで用紙が搬送ベルト１２に吸着する時間を長くすることができる。その結果、除電部材に到達するまでに用紙中の真電荷を用紙表面に多く析出させることができ、除電効果を高めることができる。
また、用紙を反転機構３０に搬送させるために搬送ベルトを逆回転させたときに除電部材を用紙から離間させる離間機構を設けている。これにより、用紙の印字部が除電部材によって汚されることがなくなる。
また、搬送ベルトの移動方向において除電部材よりも上流側に加熱部材を備える。これにより、用紙が除電部材に到達する前に加熱部材によって用紙内部の真電荷の移動を促進させて、用紙内部の真電荷を印字面側に移動させることができる。その結果、除電部材で用紙内部の真電荷をも除去することができる。よって、ヘッドと対向する位置に搬送された用紙の印字面側に真電荷がほとんど存在しなくなる。これにより、ヘッドと用紙との間に電界が形成されることが抑制され、インク滴が帯電することを確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】インクジェットプリンタの概略構成図。
【図２】プリンタの制御ボードを示すブロック図
【図３】搬送ベルトの概略構成図。
【図４】（ａ）は、搬送ベルト上の電界を示す図。（ｂ）は、用紙の電荷の分極を示す図。
【図５】帯電周期長に対する表面電位の消滅時間を示す図。
【図６】各用紙における帯電周期長と表面電位との関係を示す図。
【図７】幅広除電ブラシを示す図。
【図８】幅狭除電ブラシを示す図。
【図９】幅広除電ブラシと幅狭除電ブラシとの除電効果を示す図。
【図１０】除電ブラシの位置を示す図。
【図１１】除電ブラシの位置と除電効果の関係を示す図。
【図１２】離間機構を示す概略構成図。
【図１３】除電ブラシに電圧を印加した構成を示す概略図。
【図１４】（ａ）は、案内ローラを除電ローラとして用いた概略構成図。（ｂ）は、加圧ローラを除電ローラとして用いた概略構成図。
【図１５】除電ローラの位置を示す図。
【図１６】除電ローラの位置と除電効果の関係を示す図。
【図１７】帯電周期長が短くなる不具合を示す図。
【図１８】実施例４の除電ローラを示す概略構成図。
【図１９】スイッチのＯＮ、ＯＦＦのタイミングを示す図。
【図２０】スイッチＯＮ、ＯＦＦのタイミングを制御するフローチャト。
【図２１】（ａ）〜（ｄ）は、従来の画像形成を示す模式図。
【符号の説明】
【００３３】
９    キャリッジ
１０  搬送ローラ
１２    搬送ベルト
１３    ヘッド
１５    帯電ローラ
１６    加圧ローラ
２６    排紙トレイ
２８    案内ローラ
２９    除電部材
３２    ＡＣバイアス供給部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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