(57)【要約】【課題】  中間転写体からの記録媒体の分離性能の向上および異常画像の防止を図ることを課題とする。【解決手段】  顕像を形成、担持する感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０で形成されたトナー像を担持する中間転写ベルト１１及び記録媒体へ中間転写ベルト１１に形成されたトナー像を記録媒体へ転写させる転写装置である。すなわち、記録媒体先端が中間転写ベルト１１と転写装置１２の接触部を通過直後にトナー像を記録媒体へ転写するためのバイアス印加を開始し、転写紙の除電を行うための分離バイアスを印加している。これにより、中間転写ベルト１１から記録媒体の先端が分離を行った後に、転写バイアスの印加を開始することで、中間転写ベルト１１からの記録媒体の分離性能の向上および異常画像の防止を図ることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕像を形成、担持する第１の像担持体と、前記第１の像担持体で形成されたトナー像を担持する第２の像担持体及び記録媒体へ第２の像担持体に形成されたトナー像を記録媒体へ転写させる電子写真装置の転写装置であって、
前記記録媒体先端が第２の像担持体と転写装置の接触部を通過直後にトナー像を記録媒体へ転写するためのバイアス印加を開始すると共に、転写紙の除電を行うための分離バイアスを印加することを特徴とする電子写真装置の転写装置。
【請求項２】
請求項１において、前記分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする電子写真装置の転写装置。
【請求項３】
請求項１、２において、記録媒体の種類により分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする電子写真装置の転写装置。
【請求項４】
請求項１、２において、記録媒体のサイズにより分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする電子写真装置の転写装置。
【請求項５】
請求項３、４において、記録媒体の種類とサイズ情報を共に認識して、各情報により分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする電子写真装置の転写装置。
【請求項６】
請求項１において、使用環境を認識する手段を有しており、使用環境状態によって分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする電子写真装置の転写装置。
【請求項７】
請求項５、６において、使用環境、記録媒体の種類、サイズを共に認識して、各情報により分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする電子写真装置の転写装置。
【請求項８】
請求項１、２において、分離バイアスの印加量は２次転写バイアスの印加値を基に算出されることを特徴とする電子写真装置の転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、中間転写体を用いてカラー画像を形成可能な画像形成装置の転写装置の分離搬送の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の複写機、プリンタ等のカラー画像を形成する電子写真装置においては、ベルトを用いた中間転写体に各色の画像を形成した後に、中間転写体から記録媒体へ転写ローラにより転写させる構成が多く用いられている。記録媒体は通常プラス側へ帯電しているため、感光体や中間転写体への貼り付きを防止するために分離爪や分離を補助するためのバイアスを記録媒体へ印加して記録媒体の搬送を行っている。
【０００３】
なお、本願発明に関連する先行技術として、特許文献１は、トナー像を形成する中間転写体と、転写ローラによる二次転写装置と、該二次転写装置の下流に配置する第１の除電装置と、上記二次転写装置と上記第１の除電装置との間に位置する第２の除電装置と、該第２の除電装置にバイアスを供給するバイアス電源と、該バイアス源の出力の極性を正負制御可能とするバイアス制御手段を備えて構成される。そして、第２の除電装置を第１の除電装置と二次転写ローラとの間に入れ、これに二次転写ローラと同じ極性、あるいは第１の除電装置と同じ極性の定電圧出力を与える。このため、高湿時では定電圧となって、第１の除電装置の影響を絶対値的に小さくすることができ、変動も抑え得る。そして二次転写電界を保持でき、高湿環境下でも十分な転写が可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０９５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、前述した感光体や中間転写体への貼り付きを防止のために前者の分離爪を用いた場合では、感光体等への傷が発生してしまい寿命の短命化の原因となっている。また、後者のバイアス印加では、必要とするバイアス値が大きいと分離が可能な状態であってもトナー像を乱してしまい画像劣化、または異常画像の発生となってしまう。
中間転写体から記録媒体の分離性が悪い要因として紙の剛性等も寄与するが、根本的には記録媒体自体はプラス電荷を有しており、中間転写体はトナー像を記録媒体に転写するためバイアスが印加されマイナス電荷を有してしまうため、お互いが電気的な力で引き付けあってしまうためである。中間転写体へのバイアス印加が無い状態であればマイナス電荷を有することがないため記録媒体と中間転写体との引き付け合いが低減され、分離性は良くなることは確認されている。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、中間転写体へのバイアス印加を遅らせることで、中間転写体からの記録媒体の分離性能の向上および異常画像の防止を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の特徴を有している。
請求項１に記載の電子写真装置の転写装置では、顕像を形成、担持する第１の像担持体と、前記第１の像担持体で形成されたトナー像を担持する第２の像担持体及び記録媒体へ第２の像担持体に形成されたトナー像を記録媒体へ転写させる電子写真装置の転写装置であって、前記記録媒体先端が第２の像担持体と転写装置の接触部を通過直後にトナー像を記録媒体へ転写するためのバイアス印加を開始すると共に、転写紙の除電を行うための分離バイアスを印加することを特徴とする。
請求項２に記載の電子写真装置の転写装置では、請求項１において、前記分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする。
請求項３に記載の電子写真装置の転写装置では、請求項１、２において、記録媒体の種類により分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする。
請求項４に記載の電子写真装置の転写装置では、請求項１、２において、記録媒体のサイズにより分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする。
請求項５に記載の電子写真装置の転写装置では、請求項３、４において、記録媒体の種類とサイズ情報を共に認識して、各情報により分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする。
請求項６に記載の電子写真装置の転写装置では、使用環境を認識する手段を有しており、使用環境状態によって分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする。
請求項７に記載の電子写真装置の転写装置では、請求項５、６において、使用環境、記録媒体の種類、サイズを共に認識して、各情報により分離バイアスの印加電圧を可変とすることを特徴とする。
請求項８に記載の電子写真装置の転写装置では、請求項１、２において、分離バイアスの印加量は２次転写バイアスの印加値を基に算出されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、上記解決するための手段によって、本発明の電子写真装置の転写装置では、以下のような効果を奏する。
請求項１記載の発明によれば、中間転写体からの記録媒体の分離性能の向上が可能である。
請求項２記載の発明によれば、分離バイアスの電圧値を可変とすることで分離性能の向上、異常画像の防止が可能である。
請求項３記載の発明によれば、分離バイアスの電圧値を紙種により可変とすることで分離性能の向上、異常画像の防止が可能である。
請求項４記載の発明によれば、分離バイアスの電圧値を紙サイズにより可変とすることで分離性能の向上、異常画像の防止が可能である。
請求項５記載の発明によれば、記録媒体の種類とサイズ情報を共に認識して、各情報により分離バイアスの電圧値を可変とすることで分離性能の向上、異常画像の防止が可能である。
請求項６記載の発明によれば、環境情報を取得することで分離バイアスの電圧値を適時変更し、適正な電圧値とすることで分離性能の向上、異常画像の防止が可能である。
請求項７記載の発明によれば、環境情報、記録媒体の情報（種類、サイズ）を取得することで分離バイアスの電圧値を適時変更し、適正な電圧値とすることで分離性能の向上、異常画像の防止が可能である。
請求項８記載の発明によれば、転写バイアスの値に対して分離バイアス値を算出することで転写バイアスによる分離性に対する影響を分離バイアスによって中和するような構成にすることで分離性の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１において、カラー画像形成装置は中間転写ベルト１１を有する転写ベルトユニット１０と４つの画像ステーションが配置され、各画像ステーションには像担持体（以降は感光体ドラム）として２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋをそれぞれ有し、その回りには専用の帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋ、現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋ、クリーニング装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋを有している。
【００１０】
９は、トナーを補給するトナーボトルであり、図中左からイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｂｋ）のトナーが充填されており、ここから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋに補給される。動作に関しては、転写紙２が給紙カセット１より給紙ローラ３でフィードされ、転写紙２の先端がレジストローラ対４まで到達すると図示しないセンサによって検知され、この検出信号でタイミングを取りながら、レジストローラ対４によって転写紙２を２次転写ローラ５と中間転写ベルト１１のニップ部に搬送する。
【００１１】
あらかじめ帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋによって、一様に帯電された感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、光書込み装置８によりレーザー光にて露光走査され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上に静電潜像が作られる。各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋにより現像され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ表面にイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される。次に１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋに電圧が印加され、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上のトナーが、中間転写ベルト１１上に順次転写されていく。この時各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００１２】
中間転写ベルト１１上に形成された画像は、２次転写ローラ５の位置まで搬送され、転写紙２に２次転写される。各色のトナー像が転写された転写紙２は、定着装置６に搬送されて熱定着され、排紙ローラ７で排紙される。なお、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ上の残留トナーは、それぞれのクリーニング装置４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋでクリーニングされ、その後、直流に交流成分のバイアスが重畳印加された帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋによって除電と同時に帯電され、次の作像に備える。また、中間転写ベルト１１上の残留トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１３によってクリーニングされ、次の作像工程に備える。
【００１３】
図２は、請求項１に関する一例を示した図である。ジョブ入力が行われてから光書込み装置８や給紙トレイ１により、転写紙２の送り動作が行われ、レジストローラ対４の回転開始信号のタイミングにより、２次転写ローラ５のニップ部までの到達時間Ｔ０にＴ３時間（Ｔ３は０以上）だけ分離バイアスの印加タイミングを早く行う制御を行う。
Ｔａが所定時間に（Ｔａ＝Ｔ０-Ｔ３）到達した時点にて分離バイアスの印加が開始される。すなわち転写紙２が２次転写ローラ５のニップ部に到達するＴ３時間前に分離バイアスの印加が開始されることとなる。また、２次転写バイアス印加開始は、レジストローラ対４の回転開始信号のタイミングにより２次転写ローラ５のニップ部までの到達時間Ｔ０にＴ1時間（Ｔ１は０以上）だけ２次転写バイアスの印加タイミングを遅らせる制御を行う。
【００１４】
転写バイアス印加開始タイミングＴａ＝Ｔ０＋Ｔ1によって表され、Ｔａが所定時間に到達した場合に２次転写バイアス印加が開始される。すなわち転写紙先端がニップ部からＴ１時間分だけ出てきた状態でバイアス印加が開始されることになる。分離バイアス、２次転写バイアス印加の終了は、紙のサイズ長さによって決定され、ニップ部の通過時間Ｔ２の間だけ印加される。すなわち印加バイアス終了タイミングを表すＴｂ＝Ｔ０＋Ｔ２で表され、Ｔｂが所定時間に達した際に終了となる。
【００１５】
図３は請求項２に関する一例を示した図である。Ｖ０の値は操作部等から可変となっており、ユーザー又はサービスが変更可能となっている。分離バイアスの電圧Ｖ０を変更する目的はユーザーが特殊な紙を通紙させたい場合などに、安定した分離性が確保できない等の不具合が発生した際には電圧Ｖ０を変更して分離性を向上させることが可能となる。
【００１６】
制御方法としてジョブ入力が開始されると同時にＶ０情報の取得を行う。Ｖ０情報に基づきレジストローラ対４の回転開始信号から２次転写ニップ部への到達時間Ｔ０にＴ３時間だけ早いタイミングで分離バイアス印加が開始され、印加電圧ＶａはＶ０の情報により決定される。バイアス印加の終了は、図１にて示したように、紙サイズ長さによって決定されＴｂが所定時間に到達した時点で終了となる。また、転写紙の種類によっては分離バイアスを殆ど必要としない転写紙もあり、そのような転写紙に過剰な分離バイアスを供給してしまうと異常画像の発生が懸念されてしまう。しかしながら、分離バイアスＶ０が可変なことにより必要以上の分離バイアスの供給を防ぐことが可能であることから、異常画像の発生を防止することが可能である。
【００１７】
図４は請求項３、４に関する一例を示した図である。請求項３に関しては機械本体には予め給紙トレイや手差しトレイへの紙の情報が入力可能となっていて（現在の機械ではユーザーが紙種等の情報を入力可能である）、入力情報に基づき給紙される紙種が認識され、上記の入力情報により電圧値Ｖ０を決定する。すなわち、使用する給紙トレイ（又は手差しトレイ）により自動的に電圧値Ｖ０の情報を取得して分離バイアス印加の電圧値制御を行う。Ｖ０情報の自動取得によりユーザーが入力する必要性が低減されるので適正な電圧値にて制御され入力ミスなどの防止も行える。さらには請求項４についても同様に給紙トレイ（又は手差しトレイ）の紙サイズの自動認識によりＶ０情報を自動取得して分離バイアス印加の電圧を変更可能となる。
【００１８】
図５は請求項５に関する一例を示した図である。ジョブ入力が行われると給紙トレイの紙種情報、サイズ情報の取得を行い、上記の情報を基に電圧値Ｖ０の選択が行われる。電圧値Ｖ０に関しては、「Ｖ０電圧値取得テーブル」に記載されているように転写紙２の種類、サイズにより振り分けられる。電圧値Ｖ０の決定後は図２にて示した転写紙を送り出す動作が開始され以後、同様な制御となる。
【００１９】
図６は請求項６に関する一例を示した図である。ジョブ入力が行われると環境情報の取得を行う。得られた環境情報により電圧値Ｖ０が決定される。得られたＶ０情報により図２にて示した転写紙を送り出す動作が開始され以後、同様な制御となる。
【００２０】
図７は請求項7に関する一例を示した図である。ジョブ入力が行われると給紙トレイの紙サイズ情報の取得、給紙トレイの紙種情報取得、さらには環境情報の取得を行い、電圧値Ｖ０のテーブル（各表参照）から決定される。例えば、給紙トレイサイズ情報より「Ａ４サイズ」、紙種情報より「薄紙」、環境情報より「低温低湿」であった場合はＶ０＝4（ＫＶ）となり転写紙先端からのバイアス印加タイミングが決定される。このため、環境情報、記録媒体の情報（種類、サイズ）を取得することで分離バイアスの電圧値を適時変更し、適正な電圧値とすることで分離性能の向上、異常画像の防止が可能である。
【００２１】
図８は分離バイアス印加に関する説明図である。図８−１においては、２次転写ユニット１００の一例を示したもので２次転写ローラ５を保持する支持部材６０と、支持部材６０の上方には分離補助を行うための除電針７０と、除電針７０の締結を行いながらユーザーが操作を行う際の２次転写ユニット１００の保持部材として機能する取手８０と、記録媒体の搬送ガイド機能を有するガイド部材９０とから構成されている。
また、図８−２は、２次転写ユニット１００が機械内部での紙搬送時の構成を示した一例である。２次転写ユニット１００は、図８−１でのＡ方向から示した状態であり、記録媒体はレジストローラ（図示しない、下方）より搬送され、２次転写ローラ５と２次転写対向ローラ９５に挟まれながら搬送される。２次転写ローラ下流側には、除電針７０が形成されていて、バイアス印加により中間転写ベルト１１からの記録媒体の分離を補助している構成となる。従って、上記の構成のように、２次転写ローラ５への印加バイアスを紙先端から遅らせ、さらに分離バイアスの併用を行う構成である。
【００２２】
図９は請求項８に関する一例を示した図である。転写ベルトユニット１１から転写紙２の分離性への影響は「転写紙」、「環境」、「転写バイアス」、「分離バイアス」が主に影響を及ぼすが「転写紙」、「環境」に関してはユーザーの使用条件によって異なるため、機械本体では「転写バイアス」、「分離バイアス」を制御して分離の確保を行う。
しかしながら「転写バイアス」は、トナー像を転写紙２へ転写する主目的があるため転写バイアスの値はトナー像の転写確保のために制御値が決定される要因が大きくなる。この転写バイアスは上記した「転写紙」、「環境」により値を可変としながらトナー像の転写性を確保している。したがって、転写バイアス値が変化すると分離性へも影響を及ぼし転写バイアス値が大きい値では分離性が悪くなり、転写バイアスが小さい値であれば分離性が良くなる傾向を示す。上記のことから、図９に示すように分離バイアスの値を転写バイアスの値から以下の式のように係数を用いて算出することで適正な分離バイアスを得る制御を行う構成である。
（図９）に示す算出式は以下のようになる。
Ｖｂ＝１．５×Ｖｔ＋１・・・・（式）
分離バイアス：Ｖｂ（ＫＶ）、転写バイアス：Ｖｔ（ＫＶ）
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係るバイアス印加処理を示したフローチャート。
【図３】本実施形態に係るバイアス印加処理を示したフローチャート。
【図４】本実施形態に係るバイアス印加処理を示したフローチャート。
【図５】本実施形態に係るバイアス印加処理を示したフローチャート及び電圧値情報に関するデータテーブル。
【図６】本実施形態に係るバイアス印加処理を示したフローチャート及び環境情報に関するデータテーブル。
【図７】本実施形態に係るバイアス印加処理を示したフローチャート及び紙種情報等に関するデータテーブル。
【図８−１】本実施形態に係る２次転写ユニットの構造を示した斜視図。
【図８−２】本実施形態に係る２次転写ユニットの構造を示した側面図
【図９】本実施形態に係るバイアス制御の説明をしたグラフ。
【符号の説明】
【００２４】
１  給紙カセット
２  転写紙
３  給紙ローラ
４  レジストローラ対
５  ２次転写ローラ
６  定着装置
７  排紙ローラ
８  光書込み装置
９  トナーボトル
１０  転写ベルトユニット
１１  中間転写ベルト
２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ  感光体ドラム
３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋ  帯電装置
４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋ  クリーニング装置
５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋ  現像装置
６０  支持部材
７０  除電針
８０  取手
９０  ガイド部材
９５  ２次転写対向ローラ
１００  ２次転写ユニット
【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８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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