(57)【要約】【課題】記録媒体の斜行を抑制することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】この画像形成装置１００は、中間転写ベルト８に転写されたトナー像を転写紙Ｐに二次転写するための二次転写ローラー９と、分離板２０と、分離板２０にバイアスを印加する電源回路２１と、を備える。分離板２０は、バイアスが印加されることにより転写紙Ｐを中間転写ベルト８から分離するとともに、記録媒体搬送方向に対して垂直な方向に沿って２つ以上設けられている。転写紙Ｐに転写されるトナー像の、転写紙搬送方向に対して垂直な方向のトナー量分布に応じて、分離板２０の各々には、互いに独立してバイアスが印加される。【選択図】図２
2014122980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に圧接して配置され、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に二次転写するための二次転写部材と、
前記中間転写体と前記二次転写部材とのニップ部よりも記録媒体搬送方向の下流側に配置され、前記記録媒体を前記中間転写体から分離する分離部材と、
前記分離部材にバイアスを印加する電源回路と、
を備え、
前記分離部材は、バイアスが印加されることにより前記記録媒体を前記中間転写体から分離するとともに、前記記録媒体搬送方向に対して垂直な方向に沿って２つ以上設けられており、
前記記録媒体に転写されるトナー像の、前記記録媒体搬送方向に対して垂直な方向のトナー量分布に応じて、前記分離部材の各々には、互いに独立してバイアスが印加されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ニップ部よりも記録媒体搬送方向の上流側に配置され、前記中間転写体に転写されたトナー量を検出するセンサーを備え、
前記センサーは、前記記録媒体搬送方向に対して垂直な方向に沿って２つ以上設けられており、
前記センサーの出力に応じて、前記分離部材に印加するバイアスが制御されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記センサーは、前記トナー像のトナー濃度を検知し、
前記センサーの検知結果に基づいてトナー量が算出されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記センサーは、前記中間転写体に転写されたトナー像の濃度補正または色ずれ補正を行うための濃度センサーであることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記分離部材は前記記録媒体の通過位置よりも前記二次転写部材側に配置されており、
前記分離部材にバイアスが印加されることにより、前記記録媒体を前記二次転写部材側に引っ張る力が発生することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に二次転写するための二次転写部材とを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面にトナー像が形成される感光体等の像担持体と、像担持体と同期して回転して像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写ベルト（中間転写体）と、中間転写ベルトに転写されたトナー像を転写紙（記録媒体）に転写するための二次転写ローラー（二次転写部材）とを備え、転写紙を中間転写ベルトから分離して定着装置へ搬送する画像形成装置が知られている。
【０００３】
この画像形成装置では、二次転写後の転写紙が中間転写ベルトから分離されずに中間転写ベルトに巻きつくことにより、紙詰まり現象（ジャム）が発生することがある。これを改善するために、中間転写ベルトと二次転写ローラーとのニップ部よりも転写紙搬送方向の下流側に、転写紙を中間転写ベルトから分離する分離部材を設ける方法が広く採用されている。この方法では、分離部材により転写紙を除電することによって、転写紙を中間転写ベルトから分離する。
【０００４】
なお、転写紙を除電する分離部材を設けた画像形成装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１では、転写紙の種類を検知するフォトセンサーを設け、転写紙の種類に応じて分離部材の位置を変更する。そして、転写紙の種類に応じて除電量を設定することにより、中間転写ベルトへの転写紙の巻きつきを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５１６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の画像形成装置や上記特許文献１の画像形成装置では、以下の問題点がある。すなわち、近年、装置の高速化に伴って、転写紙を安定搬送できる条件範囲が狭くなっている。このため、二次転写ニップ部（中間転写ベルトと二次転写ローラーとのニップ部）から定着装置までの間において、転写紙が斜行（スキュー）する場合があるという問題点がある。転写紙が斜行すると、ジャムが発生しやすくなる。なお、転写紙の斜行は、薄紙を使用する場合や、装置が高温高湿度の環境下にある場合に、より発生しやすい。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、記録媒体の斜行を抑制することが可能な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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、中間転写体に圧接して配置され、中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に二次転写するための二次転写部材と、中間転写体と二次転写部材とのニップ部よりも記録媒体搬送方向の下流側に配置され、記録媒体を中間転写体から分離する分離部材と、分離部材にバイアスを印加する電源回路と、を備え、分離部材は、バイアスが印加されることにより記録媒体を中間転写体から分離するとともに、記録媒体搬送方向に対して垂直な方向に沿って２つ以上設けられており、記録媒体に転写されるトナー像の、記録媒体搬送方向に対して垂直な方向のトナー量分布に応じて、分離部材の各々には、互いに独立してバイアスが印加される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、分離部材は記録媒体搬送方向に対して垂直な方向に沿って２つ以上設けられており、分離部材の各々には互いに独立してバイアスが印加される。これにより、記録媒体搬送方向に対して垂直な方向の一方側と他方側とに印加するバイアスを調節することができるので、記録媒体搬送方向に対して垂直な方向の一方側と他方側とにおける記録媒体の搬送速度を調節することができる。
【００１０】
また、記録媒体に転写されるトナー像のトナー量に応じて、記録媒体の中間転写体からの分離し難さが変わるとともに、記録媒体の搬送速度も変わる。このため、上記のように、トナー量分布に応じて、分離部材の各々に互いに独立してバイアスを印加することによって、記録媒体の一方側と他方側との搬送速度を適切に調節することができる。その結果、記録媒体が斜行するのを抑制することができるとともに、ジャムの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置の構造を概略的に示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の二次転写ニップ部周辺の構造を示した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の二次転写ニップ部周辺の構造を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による画像形成装置１００の構造について説明する。画像形成装置１００（ここではカラープリンター）本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００１４】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転する中間転写ベルト（中間転写体）８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳される。その後、中間転写ベルト８上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー（二次転写部材）９の作用によって記録媒体の一例としての転写紙Ｐ上に二次転写される。さらに、トナー像が二次転写された転写紙Ｐは、定着装置１３においてトナー像が定着された後、画像形成装置１００本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００１５】
トナー像が二次転写される転写紙Ｐは、画像形成装置１００の本体下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９と中間転写ベルト８とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。
【００１６】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング部７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが設けられている。
【００１７】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像ユニット３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像ユニット３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ（補給部）４ａ〜４ｄから各現像ユニット３ａ〜３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像ユニット３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００１８】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング部７ａ〜７ｄにより除去される。
【００１９】
中間転写ベルト８は、上流側の従動ローラー１０と、下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡されており、駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラー画像が転写紙Ｐ上に二次転写される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着装置１３へと搬送される。
【００２０】
定着装置１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００２１】
一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置１３を通過した転写紙Ｐの一部を一旦排出ローラー対１５から装置外部にまで突出させる。そして、転写紙Ｐの後端が分岐部１４を通過した後に排出ローラー対１５を逆回転させるとともに分岐部１４の搬送方向を切り換える。これにより、転写紙Ｐは後端から用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次のトナー像が、二次転写ローラー９によって転写紙Ｐの画像が形成されていない面に二次転写される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは、定着装置１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００２２】
次に、図２および図３を参照して、二次転写ニップ部の周辺の詳細構造について説明する。なお、図２は図１の背面側から見た状態を示しており、各部材の配置は図１と左右が逆になっている。
【００２３】
二次転写ローラー９は図２に示すように、中間転写ベルト８を挟んで駆動ローラー１１に圧接して配置されている。中間転写ベルト８と二次転写ローラー９とのニップ部（二次転写ニップ部）よりも転写紙搬送方向（記録媒体搬送方向）の下流側（図２では上側）には、転写紙Ｐを中間転写ベルト８から分離するための金属製の分離板（分離部材）２０が配置されている。
【００２４】
分離板２０は転写紙Ｐの通過位置よりも二次転写ローラー９側に配置されているとともに、二次転写ローラー９の上方に配置されている。そして、分離板２０にバイアスが印加されることによって、分離板２０周辺に電界が生じる。二次転写ニップ部を通過した転写紙Ｐは所定電位に帯電しているので、分離板２０周辺に発生した電界により、転写紙Ｐを二次転写ローラー９側に引っ張る力が発生し、転写紙Ｐが中間転写ベルト８から分離される。なお、分離板２０に印加するバイアスを大きくすると、転写紙Ｐを引っ張る力は強くなる。
【００２５】
また、分離板２０は図３に示すように、転写紙搬送方向に対して垂直な方向（二次転写ローラー９の延びる方向）（Ｘ方向）に沿って２つ以上（本実施形態では２つ）設けられている。分離板２０には電源回路２１が接続されている。電源回路２１は分離板２０に印加するバイアスを個々に制御することが可能であり、分離板２０の各々には、互いに独立してバイアスが印加される。
【００２６】
また、図２に示すように、二次転写ニップ部よりも転写紙搬送方向の上流側（図２では下側）には、転写紙Ｐに転写されるトナー像の、転写紙搬送方向に対して垂直な方向（Ｘ方向）の一方側および他方側のトナー量を検出するセンサー２２が設けられている。具体的には、センサー２２は、中間転写ベルト８の下方に配置されているとともに、転写紙搬送方向に対して垂直な方向（Ｘ方向）に沿って２つ以上（本実施形態では２つ）設けられている。すなわち、センサー２２は図３に示すように、各分離板２０に対して１つずつ設けられている。
【００２７】
また、センサー２２は、中間転写ベルト８に転写されたトナー像のトナー濃度を検知することにより所定面積当たりのトナー量を検出する。具体的には、センサー２２は、中間転写ベルト８に転写されたトナー像に測定光を照射し、トナー像からの反射光量を検出する。センサー２２としては、一般にＬＥＤ等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子とを備えた光学センサーが用いられる。トナー量が多い場合には、ベルト表面からの反射光がトナーによって遮光されるので、受光素子の受光量が減少する。一方、トナー量が少ない場合には、ベルト表面からの反射光が多くなる結果、受光素子の受光量が増大する。なお、センサー２２は、中間転写ベルト８に転写されたトナー像の濃度補正および色ずれ補正を行うための濃度センサーであり、従来の画像形成装置にも搭載されているものである。
【００２８】
また、センサー２２はＸ方向に所定の間隔を隔てて配置されている。センサー２２は画像形成装置１００に用いられる定型用紙の最小サイズ（例えばＡ５Ｒサイズ）の転写紙Ｐの通過領域の両端部に配置されている。これにより、例えばＡ３サイズからＡ５Ｒサイズまでの転写紙Ｐに対して、Ｘ方向の２カ所のトナー量を検出することが可能である。
【００２９】
各センサー２２は中間転写ベルト８に転写されるトナー像のトナー濃度を検出し、検出結果から算出されたトナー量に応じた検出信号を制御部（図示せず）に出力する。これにより、制御部は、Ｘ方向の両側における転写紙Ｐの搬送速度の差が無くなるように、電源回路２１の出力を制御する。このようにして、センサー２２の出力に応じて、分離板２０に印加するバイアスが制御される。
【００３０】
例えば、Ｘ方向の一方側においてトナー像のトナー量が多い場合、転写紙ＰのＸ方向の一方側の部分が中間転写ベルト８から分離されにくくなるので、Ｘ方向の一方側の分離板２０に印加されるバイアスが大きくなるように、電源回路２１が制御される。これにより、Ｘ方向の一方側において、転写紙Ｐの中間転写ベルト８側への撓みが抑制される。また、Ｘ方向の一方側においてトナー像のトナー量が少ない場合、転写紙ＰのＸ方向の一方側の部分が中間転写ベルト８から分離されやすく分離板２０側に撓みやすいので、Ｘ方向の一方側の分離板２０に印加されるバイアスが小さくなるように、電源回路２１が制御される。これにより、Ｘ方向の一方側において、転写紙Ｐの二次転写ローラー９側への撓みが抑制される。このことは、Ｘ方向の他方側においても同様である。そして、Ｘ方向の一方側および他方側において転写紙Ｐの撓みが調節されることによって、Ｘ方向の一方側および他方側における転写紙Ｐの搬送速度の差が抑制される。
【００３１】
本実施形態では、上記のように、分離板２０は転写紙搬送方向に対して垂直な方向（Ｘ方向）に沿って２つ以上設けられており、分離板２０の各々には互いに独立してバイアスが印加される。これにより、Ｘ方向の一方側と他方側とに印加するバイアスを調節することができるので、Ｘ方向の一方側と他方側とにおける転写紙Ｐの搬送速度を調節することができる。
【００３２】
また、転写紙Ｐに転写されるトナー像のトナー量に応じて、転写紙Ｐの中間転写ベルト８からの分離し難さが変わるとともに、転写紙Ｐの搬送速度も変わる。このため、上記のように、一方側および他方側のトナー量に応じて、分離板２０の各々に互いに独立してバイアスを印加することによって、転写紙Ｐの一方側と他方側との搬送速度を適切に調節することができる。その結果、二次転写ニップ部から定着装置１３までの間において、転写紙Ｐが斜行するのを抑制することができるとともに、ジャムの発生を抑制することができる。
【００３３】
また、上記のように、Ｘ方向の一方側と他方側とにトナー量を検出するセンサー２２を設けることによって、Ｘ方向の一方側および他方側のトナー量を容易に検出することができる。そして、センサー２２の出力に応じて各分離板２０に印加するバイアスを制御することによって、転写紙Ｐが斜行するのを容易に抑制することができるとともに、ジャムの発生を容易に抑制することができる。
【００３４】
また、上記のように、センサー２２は、トナー像のトナー濃度を検知し、検知結果に基づいてトナー量を算出する。これにより、センサー２２によりＸ方向のトナー像のトナー量分布を精度良く検出することができる。
【００３５】
また、上記のように、センサー２２は、中間転写ベルト８に転写されたトナー像の濃度補正および色ずれ補正を行うための濃度センサーである。これにより、既存の濃度センサー（センサー２２）によりトナー量を検出することができるので、トナー量を検出するためのセンサーを別途設ける必要がない。
【００３６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３７】
例えば、図１に示したようなタンデム型のカラー画像形成装置に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、モノクロ複写機、モノクロプリンター、デジタル複合機、ファクシミリ等の、中間転写体と二次転写部材とを備えた種々の画像形成装置に本発明を適用できる。
【００３８】
また、上記実施形態では、中間転写体として中間転写ベルトを用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、例えばドラム状の中間転写体を用いてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、中間転写ベルトに転写されたトナー像のトナー濃度を検出するセンサー２２を用いた例について示したが、本発明はこれに限らない。露光する際に用いる画像データから、転写紙に転写されるトナー像の一方側および他方側の印字率を算出し、印字率に基づいてＸ方向のトナー量分布を算出してもよい。この場合、算出されるトナー量はセンサー２２を用いる方法に比べて、実際のトナー量とはやや異なる場合もあるが、より広い領域のトナー量分布を容易に検出することができる。
【００４０】
また、上記実施形態では、分離部材を２つ設けた例について示したが、分離部材は転写紙搬送方向に対して垂直な方向に沿って４つ以上設けてもよい。この場合、分離部材と同じ数だけセンサーを設けてもよい。また、画像データからトナー量を導出（算出）する場合はセンサーを増やす必要がないので、分離部材を４つ以上設ける場合は画像データからトナー量を導出する方が好ましい。また、例えば葉書サイズのようにセンサーで読み取れない大きさの画像の場合は画像データからトナー量を算出し、センサーで読み取り可能な大きさの画像の場合はセンサーの検知結果からトナー量を算出するなど、センサーと画像データとを併用することも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１ａ〜１ｄ  感光体ドラム（像担持体）
８  中間転写ベルト（中間転写体）
９  二次転写ローラー（二次転写部材）
２０  分離板（分離部材）
２１  電源回路
２２  センサー（濃度センサー）
１００  画像形成装置
Ｐ  転写紙（記録媒体）
【図１】
2014122980.tif 000003
【図２】
2014122980.tif 000004
【図３】
2014122980.tif 000005