(57)【要約】【課題】  トナー像が担持される像担持体とこれに圧接される転写手段との間に記録媒体を送り込み、像担持体上のトナー像をこの記録媒体上に転写する画像形成装置において、トナー像の転写後における記録シートの帯電量が幅方向に不均一となっていることに起因して記録シートの姿勢が傾斜するのを矯正し、記録シートを適切な姿勢で定着装置に送り込む。【解決手段】  トナー像の転写位置の下流側に剥離電極装置１０を設け、記録シートの幅方向に電気的に複数に分割された短冊状又は針状の電極１１を有するものとする。また、この電極と対向する位置にレーザー変位計２０を設け、像担持体と剥離電極装置との間を通過する記録シートＰの位置を検出する。この検出値に基づき、分割された各電極に印加する電圧を制御装置１６によって設定する。これにより、記録シートの幅方向で記録シートに対する引き寄せる力又は斥力を調整し、幅方向の傾斜を是正する。【選択図】  図３
2006078557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電電位の差による潜像に電荷を有するトナーを選択的に転移して形成されたトナー像を、周回移動する無端状の周面上に担持する像担持体と、
該像担持体と圧接するように配置され、該像担持体に密着して移動する記録シートに前記トナー像を静電的に転写する転写装置と、
前記記録シートに転写されたトナー像を溶融圧着して該記録シート上に定着する定着装置とを有する画像形成装置であって、
前記記録シートの移動方向における前記転写装置の下流側で、前記記録シートと対向する位置に剥離電極装置を有し、
該剥離電極装置は、前記記録シートの幅方向に電気的に複数に分割された電極を備え、分割されたそれぞれに独立して電圧が印加されるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
該剥離電極装置は、前記記録シートに対して突き出すように支持された複数の針状もしくは短冊状の電極を有し、
該針状もしくは短冊状の電極は、記録シートの幅方向に配列され、
それぞれの電極が電気的に分割され、又は複数の電極ごとに複数の電極群に電気的に分割されてい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】
前記剥離電極装置は、前記針状もしくは短冊状の電極のそれぞれの間、又は複数に分割された電極群ごとの電極間に配置された絶縁性の材料からなる隔離板を有す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】
前記転写装置の下流側で、前記像担持体から剥離された前記記録シートの表面と直角の方向の位置を、該記録シートの幅方向における複数の位置で検出する変位検出手段を有し、
前記電極に印加する電圧は、前記変位検出手段の検出値に基づいて設定されるものであることを特徴とする請求項１,請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写装置は、前記像担持体に当接され、該像担持体又は該像担持体の背面側にある部材に対して正極性側の電圧が印加される転写ローラであり、
前記変位検知手段が検知した記録シートの位置が、前記剥離電極装置と前記像担持体との間に設定された基準位置より前記剥離電極装置側である幅方向の領域では、この領域にある前記電極に予め定められた基準電圧値に記録シートの帯電極性と同極の電圧値を加えた電圧を印加し、
前記変位検知手段が検知した記録シートの位置が、前記基準位置より前記像担持体側である幅方向の領域では、この領域にある前記電極に予め定められた基準電圧値に記録シートの帯電極性と反対極の電圧値を加えた電圧を印加することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電極に予め定められた基準電圧を印加して、前記変位検出手段で記録シートの位置を検出した後、前記電極に印加する電圧を前記基準電圧に正又は負の値を加算した電圧に変更して再度記録シートの位置を検出し、
該記録シートの位置が所定の基準位置に接近した幅方向の領域では、前記加算した値の正負を同じに維持し、
前記記録シートの位置が所定の基準電圧から隔離した幅方向の領域では、前記加算値の正負を逆に変更し、
前記記録シートの位置がほぼ基準位置となるように前記加算値を調整するものであることを特徴とする請求項４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、静電電位の差による潜像にトナーを選択的に転移して可視像を形成する画像形成装置に係り、特にトナー像が担持される像担持体とこれに圧接される転写手段との間に記録媒体を送り込み、像担持体上のトナー像をこの記録媒体上に転写する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式、静電記録方式、イオノグラフィー等の画像形成装置では、一般には次のような手順に従って画像が形成される。まず、無端状の周面を有する感光体ドラム又は誘電体ドラム等に静電電位の差による潜像を形成する。潜像が形成される静電潜像保持体が感光体ドラムであるときには、スコロトロンや帯電ローラなどの帯電器によって感光体ドラムの周面を一様帯電した後、表面を画像情報に従って露光して静電潜像を形成する。また、静電潜像保持体として誘電体を用いるときには、イオンビームを照射することによって潜像を形成することができる。
【０００３】
次に、この静電潜像に現像器から粉状のトナーを選択的に転移し、静電潜像保持体の表面にトナー像を形成する。そして、そのトナー像を静電的な作用によって記録媒体に転写し、その転写されたトナー像を定着器によって記録媒体上に定着させる。記録媒体に転写した後に感光体ドラム上に僅かに残留するトナーはクリーニング装置によって除去される。
【０００４】
単色（白黒）の画像を形成する装置では、上記のように潜像の形成及びトナーによる可視化が行われる静電潜像保持体から直接に記録媒体にトナー像を転写するのが一般的である。一方、フルカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム等の静電潜像保持体上に形成される複数色（たとえばブラック、イエロー、マゼンタ及びシアン）の未定着トナー像を中間転写体（ベルト形状またはドラム形状）上に順次転写し、この中間転写体上で重ね合わせてフルカラーの画像を形成する方法が広く採用されている。このような装置では、中間転写体上に形成されたフルカラーの未定着トナー像は一括して記録媒体上に静電的に転写することができる。
【０００５】
上記のように、トナーによって可視像を形成する装置では、形成されたトナー像を担持する像担持体つまり感光体ドラム、誘電体ドラム等の部材又はこれらからトナー像が転写された中間転写体から記録媒体にトナー画像を転写するものとなっており、転写を行うための手段として、像担持体と対向するようにローラ状の部材すなわち転写ローラを配置するものがある。トナー像の転写は、この転写ローラと像担持体との間に転写バイアス電圧を印加するとともに、像担持体と転写ローラとの間にシート状の記録媒体を通過させ、電界内で電荷を有するトナーを静電力によって像担持体上から記録媒体に転移させる。
【０００６】
ところが、電界内で記録媒体は帯電し、像担持体に静電的に付着して剥離しにくくなることがある。記録媒体が像担持体に付着したまま搬送されると紙つまりとなり、画像形成工程を停止しなければならない。この問題は、特に記録媒体が薄いシートであるとき、又は記録媒体の剛性が小さいときに生じやすく、さらには像担持体の外径が大きいときに発生しやすくなることが知られている。
【０００７】
このような問題に対して、これまでさまざまな対策が提案されており、記録媒体への転写が行われた直後に記録媒体に対して何らかの静電的作用を及ぼす部材を設ける方法が知られている。例えば、特許文献１、特許文献２には、シート状の記録媒体（以下、記録シートという。）の裏面の電荷を除去する除電部材を設けることが提案されている。また、特許文献３には、記録シートの帯電極性と逆極性の電圧が付与された部材を転写直後における記録シートの裏面に近接させ、静電的な力により記録シートを像担持体から吸引・剥離させる方法が開示されている。
【０００８】
上記のように記録シートの除電又は記録シートの剥離を行うための部材としては、記録シート又は像担持体と対向し配置される電極があり、この電極は、例えば図１１に示すように、記録シートの搬送方向と直角方向つまり記録シートの幅方向に連続した部材が用いられ、所定の電圧が印加される。また、先端は鋸状又は針状の尖った形状として放電が生じ易いものとされる。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６１−２６０６８号公報
【特許文献２】特開平６−２３０６８１号公報
【特許文献３】特開平１０−３９６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、これらの方法では、記録シートの剥離に関して効果をあげているが、以下に説明するような問題を発生させることがある。
例えば、中間転写体ベルト上に４色のトナー像を重ねて形成し、最後に記録シートに一括転写するフルカラー画像形成装置の二次転写部を考える。トナー像を担持する中間転写体ベルトは複数のローラに張架され、図１０に示すように、その一つである転写対向ロール１０１に巻き回された位置で、中間転写体ベルト１０２の外周面に転写ローラ１０３が圧接される。そして、転写ローラ１０３と転写対向ローラ１０１との間に転写用バイアス電圧が印加される。このとき、転写ローラ１０３は中間転写体ベルト１０２を介して転写対向ローラ１０１に均一に押し付けられるように、転写ローラ１０３の軸方向両端部において等しい押し込み量が設定される。
【００１１】
しかし、現実には設計上許される公差の範囲で、あるいは不均一な摩耗等の原因から場合によっては公差の範囲を超えて上記押し込み量は不均等となっている。また、転写ローラ１０３及び転写対向ローラ１０１自身の外径もばらつきを持っている。これらを要因として、二次転写部のニップ形状は不均一なものとなる。転写ローラ１０３又は転写対向ローラ１０１あるいはこれらの両方が弾性体層を有している場合には特に、このニップ部形状の不均一が生じ易くなり、記録シートＰが中間転写体ベルト１０２からの剥離するときの位置及び状態が、記録シートの幅方向に不均一になることがある。
【００１２】
記録シート先端の中間転写体ベルトからの剥離位置及び剥離するときの姿勢が、記録シートＰの幅方向に異なっていると、ニップ部通過直後における中間転写体ベルト１０２と記録シートＰの表面との間、及び転写ローラ１０３と記録シートＰの裏面との間でそれぞれ発生する放電の量の配分が変化し、記録シートが持つ電荷量の総量（表裏面の電荷の和）が幅方向に変化する。例えば、二次転写部を形成する転写ローラ１０３及び転写対向ローラ１０１の回転軸方向の一方の端部で転写ローラ１０３の押し込み量が大きく、他方で押し込み量が小さいといった不均等があった場合には、転写直後に記録シートの幅方向における帯電電荷量が不均等となり、極端な場合には一方の端部が大きく負に帯電し、他方の端部が正に帯電しているということが起こり得る。
【００１３】
このように帯電した記録シートは二次転写部から抜け出た直後に、転写ローラ側に設けられた剥離電極１０４の先端と所定のギャップをもってその先端を通過するが（通常は、記録シートが剥離電極の先端に触れないようにギャップを保持するリブなどが設けられている）、剥離電極に印加されている電圧によって、帯電している記録シートＰに静電的な力が作用する。すなわち、記録シートＰが負に帯電して転写部から排出される場合、剥離電極に正の電圧を印加して記録シートを中間転写体ベルト１０２から静電的に引き離す機能を与えるものとなっている。そして、記録シートＰの電荷が一定以上に大きいときには、剥離電極１０４と記録シートＰの裏面（転写ローラ側）との間の空隙において放電が発生し、記録シートＰの電荷を低減するように機能する。
【００１４】
ここで、記録シートＰの帯電状態が均一ではなく、前述のように幅方向に帯電電荷量の差があると、記録シートＰの一方の端部は剥離電極に静電力で引き寄せられ、他方の端部は引き寄せる力が小さかったり、剥離電極から静電的な反発力を受けることがある。その結果、記録シートＰは幅方向に傾斜した姿勢となり、搬送ガイドを通過して定着装置１０５に至るまでにこの傾斜した姿勢が修正されないと、定着装置１０５のニップ部に適切に挟持されず、紙しわが発生する原因となる。このような定着不良は記録シートの帯電極性が搬送方向両側部で逆極性となっているような極端な不均一でなくても、帯電量自体が不均一であれば基本的に起こりうる問題である。
【００１５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、トナー像の転写後における記録シートの帯電量が幅方向に不均一となっていることに起因して記録シートの姿勢が傾斜するのを矯正し、記録シートを適切な姿勢で定着装置に送り込む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】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置を提供する。請求項１に係る発明では、静電電位の差による潜像に電荷を有するトナーを選択的に転移して形成されたトナー像を、周回移動する無端状の周面上に担持する像担持体と、該像担持体と圧接するように配置され、像担持体に密着して移動する記録シートにトナー像を静電的に転写する転写装置と、記録シートに転写されたトナー像を溶融圧着して記録シート上に定着する定着装置とを有する画像形成装置であって、記録シートの移動方向における転写装置の下流側で、記録シートと対向する位置に剥離電極装置を有し、この剥離電極装置は記録シートの幅方向に電気的に複数に分割された電極を備え、分割されたそれぞれに独立して電圧が印加されるものであることを特徴とする画像形成装置を提供する。
上記構成において、像担持体は潜像が周面上で形成される部材であってもよいし、形成されたトナー像が一旦転写される中間転写体であってもよい。
【００１７】
この画像形成装置では、剥離電極装置が記録シートの幅方向に電気的に複数に分割されているため、各々の電極に異なった電圧を独立して印加することができるようになり、記録シートの電荷が、その幅方向に均一ではなくても、各部分の電荷量に対応した電圧を分割された各々の電極に印加することができる。これにより、記録シートの幅方向に渡って均一な静電力を作用させ、記録シートが幅方向に傾斜して搬送されるのを防止することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る画像形成装置において、剥離電極装置が、記録シートに対して突き出すように支持された複数の針状もしくは短冊状の電極を有しており、この針状もしくは短冊状の電極は、記録シートの幅方向に配列され、それぞれの電極が電気的に分割され、又は複数の電極ごとに複数の電極群に電気的に分割されているものとする。
【００１９】
このような構成の画像形成装置では、電極が独立した針状電極又は短冊状電極であるので、多数の独立した電極を簡単な構造で実現することができる。そして、記録シートが過度に帯電しているときには、突き出した剥離用電極の先端との間で放電が生じ易くなっており、適切に記録シートの除電を行うことができる。
【００２０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、剥離電極装置が針状もしくは短冊状の電極のそれぞれの間、又は複数に分割された電極群ごとの電極間に配置された絶縁性の材料からなる隔離板を有するものとする。
【００２１】
このような構成の画像形成装置では、分割された各電極間の絶縁性を十分に確保することができる。そして、各電極と対向する位置で強さの異なる電界を確実に生じさせることが可能となる。また、この隔離板によって記録シートが電極の先端と接触するのを防止することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明は、上記いずれかの画像形成装置において、転写装置の下流側で、像担持体から剥離された記録シートの表面と直角の方向の位置を、記録シートの幅方向における複数の位置で検出する変位検出手段を有し、上記電極に印加する電圧は、変位検出手段の検出値に基づいて設定されるものとする。
【００２３】
このような構成の画像形成装置では、転写後の記録シートの表面と直角の方向の位置（変位）を変位検出手段によって検知するものとなっており、この位置の検出を搬送される記録シートの幅方向における複数の位置で行うことができる。これにより、記録シートが搬送方向と直角の方向に傾斜しているときに、これを検知することができる。そして、これらの検出値に基づき、独立した複数の電極に異なる電圧を印加して記録シートに作用させる引力又は斥力を調整し、記録シートの傾斜を是正することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、転写装置は、像担持体に当接され、像担持体又は像担持体の背面側にある部材に対して正極性側の電圧が印加される転写ローラであり、変位検知手段が検知した記録シートの位置が、剥離電極装置と像担持体との間に設定された基準位置より剥離電極装置側である幅方向の領域では、この領域にある前記電極に予め定められた基準電圧値に記録シートのトータルの帯電極性と同極の電圧値を加えた電圧を、一方、変位検知手段が検知した記録シートの位置が、前記基準位置より像担持体側である幅方向の領域では、この領域にある前記電極に予め定められた基準電圧値に記録シートのトータルの帯電極性と反対極の電圧値を加えた電圧を印加するものとする。
【００２５】
この画像形成装置では、転写ローラに相対的に正の電圧が印加され、転写ローラに対向する像担持体側の部材に相対的に負の電圧が印加されており、形成される電界内で負帯電のトナー像が記録シートに転写される。このとき、転写ローラの断面構成や相互に押し付ける力の調整等によって、記録シートが転写後に負極性に帯電し易い状態とすることができる。そして、記録シートが像担持体側に変位している部分では、対応する位置の独立した電極に基準電圧より正極性側の電圧が印加されるので、負に帯電した記録シートを電極側に引き付ける力が増大する。また、電極側に変位している部分では、対応する位置の電極に基準電圧より負極性側の電圧が印加されるので、記録シートに対して作用する引き寄せる力が減少し、又は斥力が大きくなる。したがって記録シートの位置は基準位置に近づくように力が作用し、記録シートの姿勢が矯正される。
【００２６】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記電極に予め定められた基準電圧を印加して、変位検出手段で記録シートの位置を検出した後、前記電極に印加する電圧を前記基準電圧に正又は負の値を加算した電圧に変更して再度記録シートの位置を検出し、記録シートの位置が所定の基準位置に接近した幅方向の領域では、前記加算した値の正負を同じに維持し、記録シートの位置が所定の基準電圧から隔離した幅方向の領域では、前記加算値の正負を逆に変更し、記録シートの位置がほぼ基準位置となるように加算値を調整するものとする。
【００２７】
この画像形成装置においては、各々の電極に予め定められた基準電圧を印加した後、正又は負の値を加算した電圧を印加して再度記録シートの位置を検出したときに、先の検出時より記録シートが基準位置に接近している部分は、電圧値を加算することによって記録シートの位置が是正されていることになる。したがって、この部分では加算値が適切であったことになり、加算値の極性はそのまま維持する。一方、正又は負の値を加算した電圧を印加して再度記録シートの位置を検出したときに、先の検出時より記録シートが基準位置から遠くなるように変位している部分は、記録シートの電位の極性が逆になっていることになる。したがって、加算値の極性を変更することによって、記録シートを基準位置に接近させることができる。
上記のように設定されていることにより、転写後の記録シートの帯電極性にかかわらず位置及び姿勢の矯正が可能となる。また、一枚の記録シートの部分によって逆極性に帯電している様な場合にも適切に姿勢を矯正することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、転写部通過後の記録シートの帯電が幅方向に均一でなくても、記録シートの幅方向に分割された電極のそれぞれに適切な電圧を印加することにより幅方向の位置によって静電力を調整し、記録シートの姿勢を修正することができる。そして、次工程である定着装置のニップ部において記録シートの姿勢の傾きが原因で発生する定着時のしわや記録シートの搬送障害を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の態様である画像形成装置を示す概略構成図である。
この画像形成装置は、円筒状の感光体ドラム３１を備えており、この感光体ドラム３１の周囲に、感光体ドラム３１の表面を一様に帯電させる帯電装置３２と、感光体ドラム３１に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置３３と、感光体ドラム３１上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像ユニット３４と、感光体ドラム３１と対向し、周面が周回可能に支持される無端ベルト状の中間転写体３５と、トナー像の転写後に感光体ドラム３１に残留するトナーを除去するクリーニング装置３６と、感光体ドラム３１の表面を除電する除電露光装置３７とを備えている。
【００３０】
また、上記中間転写体３５の内側には、感光体ドラム３１上のトナー像を中間転写体３５に転移させるための一次転写ローラ３８と、３つの支持ローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃと、二次転写を行うための転写対向ローラ４０とが配置されており、これらによって中間転写体３５が周回可能に張架されている。上記転写対向ローラ４０と中間転写体３５を介して対向する位置には、中間転写体上のトナー像を記録シートＰに転写する転写ローラ４１が配設されており、転写対向ローラ４０と転写ローラ４１との圧接部に、用紙トレイ（図示しない）から記録シートＰが送り込まれる。圧接部の下流側には、記録シート上のトナー像を加熱溶融して記録シートＰに圧着する定着装置４２が設けられている。
【００３１】
転写対向ローラ４０と転写ローラ４１との圧接部のわずか下流側であって、通過する記録シートＰの搬送路より転写ローラ４１側には剥離電極装置１０が配置されている。また、通過する記録シートＰを挟んで剥離電極装置１０と対向する位置には記録シートの変位検出手段としてのレーザ変位計２０が配置されている。
【００３２】
上記現像ユニット３４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容した４台の現像器３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが回転可能に支持されており、順次各現像器が感光体ドラム３１と近接・対向して、各色に対応した潜像にトナーを転移して可視像を形成するものである。
上記中間転写体３５は、ベルト状の半導電体であり、厚さが１００[μm]のポリイミド樹脂にカーボンを分散させ、体積抵抗率が１０8[Ωm]となるように調整されたものである。
【００３３】
上記転写ローラ４１は、金属シャフトのまわりに、カーボンが分散されたＥＰＤＭからなる弾性層を有するローラである。この転写ローラ４１は中間転写体３５と圧接するように配置され回転駆動されるとともに所定の電圧が付与されるものである。従って転写ローラ４１と中間転写体３５との間に電界が形成され、これらの間を通過する記録シートＰに中間転写体３５上のトナー像が一括転写されるものとなっている。
【００３４】
上記転写対向ローラ４０は、金属シャフトのまわりに、導電性ポリカーボネイト樹脂を被覆したものである。
【００３５】
図２は、上記剥離電極装置１０の概略を示す斜視図であり、図３は同じ剥離電極装置の概略構成図である。
この剥離電極装置１０は複数の短冊状となった個別電極１１を有し、それぞれの個別電極１１は絶縁体の基盤１２上に、直線状に並べて固定されている。このように固定することにより、個々の個別電極１１は互いに絶縁され、それぞれについて設けられた個々の電源１４にケーブル１３を介して接続され、個別に異なった電圧を印加することが可能となっている。これらの個別電極のそれぞれの間、及び一列に配列された個別電極の両端には、絶縁性の板状部材からなるリブ１５が立設されている。このリブ１５の先端は、個別電極１１の先端よりも１ｍｍ突き出すように設定されている。
【００３６】
剥離電極装置１０のそれぞれの個別電極１１に印加する電圧は、制御装置１６によって制御されるものとなっており、レーザ変位計２０による記録シートＰの位置の検出値に基づいて個別電極のそれぞれに印加する電圧を設定するものである。
【００３７】
上記レーザ変位計２０は、個別電極１１のそれぞれに対して、通過する記録シートＰを挟んで対向する位置に配置され、通過する記録シートの表面と直角方向の位置を検出するものとなっている。このレーザ変位計２０は、通過する記録シートに向けてレーザ光を射出し、通過する記録シートＰの表面からの反射光を検知することにより、記録シートＰの位置（変位）、すなわち記録シートＰとレーザ変位計２０との距離を検出する。したがって、剥離電極装置１０とレーザ変位計２０又は中間転写体３５との間で記録シートの位置を特定することができるものとなっている。
【００３８】
上記のような構成の画像形成装置は次のように動作する。
まず、感光体ドラム３１の表面が帯電装置３２でほぼ一様に帯電され、次いで露光装置３３から像光が照射されて感光体ドラム３１の表面に静電電位の差による潜像が形成される。そして、感光体ドラム３１の回転により現像ユニット３４の１つの現像器３４ａと対向する位置に移動し、現像器３４ａから１色目のトナーが転移され、トナー像が形成される。
【００３９】
このトナー像は感光体ドラム３１の周回移動により中間転写体３５との対向位置に搬送される。一次転写ローラ３８には正極性の転写バイアス電圧が印加され、感光体ドラム上の露光部（トナーが転移される部分）との間に転写電界が形成されている。したがって、感光体ドラム３１上の負極に帯電しているトナー像は、中間転写体３５に静電的に引き付けられ、トナー像の一次転写が行われる。
【００４０】
一方、一次転写後に感光体ドラム３１上に残留するトナーはクリーニング装置３６により除去され、その後、感光体ドラム３１の表面は除電露光装置３７により電位的に初期化され、再び帯電装置３２との対向位置に移動する。以後、現像ユニット３４の３つの現像器３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが順次、感光体ドラム３１と対向する位置に移動し、同様に２色目、３色目、４色目のトナー像が順次形成され、中間転写体３５上に重ねて転写される。このとき転写ローラ４１は、後退した位置にあり、中間転写体３５上のトナー像には接触しないようになっている。
【００４１】
中間転写体３５上で４色のトナー像を重ね合わせて形成されたフルカラーのトナー像は、中間転写体３５の周回移動により、転写ローラ４１と転写対向ローラ４０との対向位置に搬送される。一方、転写ローラ４１は、用紙トレイから送り込まれた記録シートＰを中間転写体３５との間に挟み込み、トナー像に当接させる。転写ローラ４１と転写対向ローラ４０との間には転写用バイアス電圧が印加されており、トナー像は記録シート上に二次転写される。
【００４２】
トナー像が転写された記録シートＰは一般に帯電電荷を有しており、転写ローラ４１と中間転写体３５とが圧接される二次転写部から抜け出す時の状態によって帯電状態は変化する。そして、記録シートＰの幅方向に帯電電荷量が異なる状態となっていることもある。このような記録シートＰは、剥離電極装置１０との対向位置を通過するときに、剥離電極装置１０に印加された電圧と記録シートＰが有する帯電電荷とによって剥離電極装置との間に引力又は斥力が作用する。そして、帯電電荷量が記録シートの幅方向に均一でないと上記引力又は斥力が幅方向に均一ではなくなり、記録シートは幅方向に傾斜することになる。しかし、記録シートＰの位置は幅方向の複数の位置でレーザー変位計２０によって検出され、この検出値に基づいて剥離電極装置１０の個別電極１１に印加される電圧が調整される。これにより記録シートＰの帯電電荷量が幅方向に均一でなくても水平に姿勢に矯正され、定着装置４２へと搬送される。
定着装置４２に搬送された記録シートＰは、加熱ローラと加圧ローラとの間に挟み込まれ、加熱されるとともに加圧されてトナー像が記録シート上に定着される。
【００４３】
次に、記録シートが上記二次転写部から排出されるときの状態が帯電状態に与える影響及び記録シートの帯電状態について説明するとともに、剥離電極装置１０の個別電極１１に印加する電圧の制御について説明する。
図１に示す画像形成装置では、転写ローラ４１に印加される電圧は２５００Ｖであり、転写対向ローラ４０は接地されている。この場合、転写ニップ近傍、特にニップ直後の放電によって記録シートＰは裏側（トナーを担持していない面）が正に、表側が負に帯電する。
記録シート裏面の放電が表側に比較して大きい場合、記録シートＰは全体として正に帯電し、記録シート裏面の放電が表側に比較して小さい場合、記録シートＰは全体として負に帯電することになる。表側、裏側それぞれの放電量の大小は、ローラの硬度および設計上の公差あるいは転写ローラ４１及び転写対向ローラ４０自身の外径などに起因した転写ニップ近傍の幾何学的な形状に大きく依存して変化する。
【００４４】
例えば、転写ローラ４１の転写対向ローラ４０方向への押し込み量が大きい場合と小さい場合について検討をする。本実施形態の画像形成装置では、転写ローラ４１と転写対向ローラ４０の外形は共にφ３０ｍｍであり、さらに転写ローラ４１の硬度は１５Ｋｇ／ｃｍ2、転写対向ローラ４０の硬度３０Ｋｇ／ｃｍ2である。そして、転写ローラ４１は転写対向ローラ４０側へ押圧され、双方のローラの変形によって双方の半径の和より接近する位置まで押し込まれている。
【００４５】
上記のような転写ローラ４１と転写対向ローラ４０とのニップ部では、記録シートＰは図４に示すように、相対的に硬度の固い転写対向ローラ４０の側（表側）から先に剥離し、その後に相対的に硬度の柔らかい転写ローラ４１の側（裏側）が剥離する。この場合、転写ニップ通過直後に発生する放電は、先に剥離する表側でより多く、裏側でより少なくなる。そして、記録シートＰは表側の放電によって正の電荷を奪われ、裏側の放電によって正の電荷を受け取るため、表側の放電が多い場合においては、記録シートＰは全体として負に帯電する。
【００４６】
このように記録シートＰの帯電量は、転写ローラ４１及び転写対向ローラ４０から剥離するときのタイミングによって変動する。つまり剥離位置のズレ量Ｄによって記録シートＰの表側の放電と裏側の放電とのバランスが変動し、記録シートＰの帯電電荷量が大きく変化する。
【００４７】
本来、転写ローラ４１の転写対向ローラ４０への押し込み量は転写ローラ４１の回転軸方向の両端で等しく設定されるべきであり、剥離位置のズレ量Ｄは、転写ローラ４１の軸線方向で均等となっているのが望ましい。しかし、実際に機械が組み立てられた段階では、片方の端部ともう一方の端部で押し込み量は完全に等しくはならず、そのばらつきによって記録シートＰの剥離位置のズレ量Ｄが、転写ローラ４１の回転軸方向において変化する。また、転写ローラ４１と転写対向ローラ４０の回転軸は本来平行に設定されるべきであるが、現実には完全に平行することは難しく、わずかの誤差が生じている。その場合にも記録シートＰの剥離位置のズレＤが軸方向で変化することになる。このため、記録シートの帯電電荷量がその幅方向に不均等になる。
【００４８】
ここで、剥離位置のズレ量Ｄが記録シートＰの帯電量に及ぼす影響を数値解析により求めた結果を示す。
図５は剥離位置のズレ量Ｄが０．３ｍｍの場合、図６は剥離位置のズレ量Ｄが０．１ｍｍの場合の記録シートＰが有する帯電量の解析結果を示すものである。
解析方法は、幾何学形状の時間的変化と放電電流及び導電電流を含む一次元非定常の電界解析である。解析条件として用いた各部材の物性値・パラメータを一覧表として表１に示す。
【００４９】
【表１】
2006078557.tif 000003
【００５０】
図５及び図６から分かるように、転写部を通過した後の記録シートＰの帯電電荷密度は、剥離位置のズレ量Ｄが大きい場合には、より負側に大きくなり、剥離位置ズレ量Ｄが小さい場合には、剥離位置のズレ量Ｄが大きい場合と比較して小さくなる。前者では転写部通過後の記録シートＰの電荷密度σは、σ＝-５．４×１０-5Ｃ／ｍ2であり、後者ではσ＝-１．９×１０-5Ｃ／ｍ2である。このように剥離位置のズレ量Ｄの相違は記録シートＰの帯電状態に大きく影響を与えることが分かる。
【００５１】
以上のような記録シートＰの帯電電荷の不均等分布は記録シートＰの姿勢に影響を与えるものであり、記録シートＰの姿勢を剥離電極装置１０によって水平に維持させる制御方法について以下に説明する。
【００５２】
記録シートＰは、転写部通過後、独立して制御される個別電極１１との対向位置を通過する。そのため、帯電した記録シートＰは電圧が印加された個別電極１１から静電力を受ける。この静電力は記録シートＰの帯電極性および個別電極１１に印加された電圧の極性によって引力である場合も斥力である場合もある。
【００５３】
まず、すべての個別電極１１は初期状態としてすべてに+１０００Ｖの基準電圧が印加されている。図１に示す画像形成装置のように、転写ローラ４１が転写対向ローラ４０より弾性係数の小さい材料で形成されていると、記録シートＰは負に帯電し易い状態となっており、電極との対向位置に記録シートＰの先端が差し掛かった瞬間、記録シートＰが大きく負に帯電していれば個別電極１１方向に強い引力を受け、記録シートＰは個別電極１１に接近していき、小さく負に帯電していれば弱い引力を受けて個別電極１１に接近する。この接近の度合いは、記録シートＰの帯電極性が同じ負極性でも、その大小によって異なる。
【００５４】
上記記録シートＰの位置は、個別電極のそれぞれと対応する位置でレーザー変位計２０によって検出され、予め定められた基準位置と比較される。この基準位置は、記録シートの位置を制御する目標となる位置である。この基準位置より個別電極１１に接近しているときには、対応する位置の個別電極１１に印加する電圧は、負の値を加えた値、例えば＋１０００ｖに−５００ｖを加えた＋５００ｖに変更される。また、基準位置より離れている時には正の値を加えた電圧値、例えば＋１０００ｖに＋５００Ｖを加えた＋１５００ｖに変更される。変更された電圧の印加により、基準位置より離れていた位置では、正極性側に変更された電圧の印加によって記録シートを引き付ける力が大きくなり、基準位置に接近する。又、基準位置より接近していた位置では、負極性側に変更された電圧の印加によって記録シートを電極に引き付ける力が弱くなり、電極から離れて基準位置に接近する。このような制御を各個別電極について繰り返し行うことにより、記録シートの幅方向におけるいずれの位置も、各電極に印加される電圧の調整によって、基準位置に接近することになり、幅方向の傾斜が矯正される。
【００５５】
一方、記録シートＰが正に帯電していれば、上記のように個別電極に印加する電圧を変更すれば、個別電極１１からの引力が変化し、通過する記録シートＰは個別電極１１から遠ざかる。レーザ変位計２０によって記録シートＰと個別電極１１との距離が大きくなったことが検知された場合には、対応する位置の個別電極１１に印加する電圧に加算する値の正負を逆転する。これにより記録シートＰが正に帯電していても記録シートは基準位置に接近し、記録シートの姿勢が水平に矯正される。
【００５６】
次に、剥離電極装置１０のそれぞれの個別電極１１に印加する電圧を、他の態様で制御した例について説明する。
この例では、記録シートＰの基準位置がリブ１５の先端と接触する位置に設定されている。つまり、記録シートＰは、剥離電極装置１０と対向する位置を通過するときに、リブ１５の先端に接触して搬送されるように制御しようとするものである。
【００５７】
まず、記録シートＰの先端が短冊状の個別電極１１の先端にさしかかるときには、すべての剥離用の個別電極１１に+１０００Ｖの基準電圧が印加されている。本画像形成装置における転写構成においては、記録シートＰは基本的に負に帯電し易くなっているので、記録シートＰは個別電極１１から静電的な引力を受け、個別電極１１の先端方向に移動する。
【００５８】
例えば、転写ローラ４１の一方の端部（軸方向の端部）における押し込み量が大きく、そのために記録シートＰの対応する端部での剥離位置差が大きくなっていると、記録シートＰの帯電電荷量は、押し込み量が大きい端部に近づくにつれ、負の帯電量は大きくなっている。従って、押し込み量の大きい側に近づくほど記録シートＰが個別電極１１から受ける引力は大きくなる。
【００５９】
そして、図７に示すように、それぞれの個別電極１１の間に設けられて個別電極１１より１ｍｍ突き出した絶縁性のリブ１５の先端に記録シートＰの裏面が当接され（図７中に示す符号Ａの位置）、個別電極１１との距離がこれ以上小さくならないように規制される。本例では、この記録シートＰがリブ１５に当接した位置を基準位置としているので、レーザー変位計２０によって記録シートＰがリブ１５に当接している状態が検知されたときには、その位置に対応する個別電極に印加する電圧は変更されず、そのまま維持される。
【００６０】
また、記録シートＰの帯電量が非常に大きい場合、記録シートＰは強く個別電極１１に引き付けられてリブ１５に当接される。このとき個別電極１１の先端と記録シートＰとは距離が１ｍｍに保持され、電荷量がある限界を超えていれば、個別電極１１の先端との間で放電が開始され、記録シートＰの表面は除電される。
【００６１】
一方、押し込み量の小さい端部は帯電量の絶対値が小さく、個別電極１１に引き付けられる力が弱くなっており、個別電極１１側への変形量は小さくなる。このため、記録シートＰはリブ１５の先端に接触していない状態（図７中に示す符号Ｂの位置）となり、レーザー変位計２０がこれを検知する。そして、記録シートＰは基準位置より電極から離れた位置にあるので、この位置に対応する個別電極１１に印加する電圧が正極性の絶対値が大きい電圧に変更される。これにより負極性に帯電した記録シートに作用する引力が増大し、記録シートＰが電極側に引き付けられて、リブ１５の先端に接触する。
このようにして、記録シートＰの幅方向の全域がリブ１５に接触し、適切な姿勢を維持した状態で定着装置４２へ搬送される。
【００６２】
また、記録シートＰの一方の端部付近が反対極性つまり正に帯電している場合には、最初に＋１０００ｖの電圧を各個別電極に印加したときに、この部分と電極との間に斥力が作用し、リブ１５の先端から離れた位置（図７中に示す符号Ｂの位置）となる。そして、基準位置より離れた位置にあるので、上記と同様の制御を行って個別電極に正極性側に変更した電圧を印加すると、記録シートＰは益々リブ１５の先端から離れる位置（図７中に示す符号Ｃの位置）となる。レーザー変位計２０がこれを検知したときには、個別電極に印加する電圧の加算値を逆極性にする。つまり、印加する電圧を負極性側に変更し、記録シートを電極側に接近させる。
【００６３】
以上説明したように複数の個別電極１１に印加する電圧を制御して、画像の形成を行ったところ、一体型電極（一例として、図１１に示す電極）を用いた場合に比べ、転写後の記録シートＰの姿勢は安定し、定着装置４２における記録シートＰのしわの発生頻度が大幅に減少し、改善の効果を確認することができた。
【００６４】
次に、本願発明に係る画像形成装置で用いることができる剥離電極装置の他の例について説明する。
図８は、この剥離電極装置５０の構成を示す概略斜視図であり、図９はその概略構成図である。
この剥離電極装置は、独立した複数の針状電極５１を備えており、個々の針状電極５１はすべて絶縁体の基盤５２に、直線状に並べられて固定されている。これにより、個々の針状電極５１は互いに絶縁され、ケーブル５３を介してそれぞれが個別電源５４に接続されている。これらの個別電源５４は制御装置５６によって制御され、それぞれの針状電極５１に独立して電圧を印加できるものとなっている。
また、個々の針状電極５１の間及び両端には絶縁体のリブ５５が設けられている。リブ５５の先端は針状電極５１の先端よりも１ｍｍ長くなるように設定され、記録シートＰの搬送姿勢の基準位置を規定している。
【００６５】
レーザー変位計６０は、図９に示すように、剥離電極装置５０の両端部に位置する針状電極５１と対応する位置にそれぞれ１基ずつが設けられており、針状電極５１と対向する位置を通過する記録シートＰの両側端部の位置を検出するようになっている。
これらのレーザー変位計６０の検出値は制御装置５６に入力され、全ての針状電極５１に印加する電圧がそれぞれ演算されるものとなっており、中間部分にある針状電極５１に印加する電圧は、両端部にある電極に印加する電圧から補間して設定するものとなっている。つまり、両端の針状電極に印加する電圧は、先に説明した例と同様にレーザー変位計６０の検出値に基づいて印加電圧が決定されるものであり、これらの間にある針状電極に印加する電圧は、両端の針状電極からの距離に応じてこれらに印加する電圧から、比例配分して演算される。
【００６６】
例えば、針状電極５１が記録シートＰの幅方向に１１個が配列されたものであると、中間の９個の針状電極に印加する電圧は制御装置５６により、両端の針状電極の印加電圧から演算されるものとなっており、両端の針状電極に印加される電圧が、例えば、それぞれ＋１０００ｖ、＋１５００となっていると、間にある２番目から１０番目までの電極には１０５０Ｖ，１１００Ｖ，１１５０Ｖ・・・というように５０Ｖ刻みの電圧が印加される。
【００６７】
いま、１番目の針状電極に対応するレーザ変位計６０ａによって検知された記録シートＰの位置から決定された電圧をＶ（１）とし、１１番目の電極に対応するレーザ変位計６０ｂによって検知された記録シートＰの位置から決定された電圧をＶ（１１）として、ｉ番目の電極に印加される電圧Ｖ（ｉ）は式（１）で表わされる電圧である。
Ｖ（ｉ）＝Ｖ（１）+｛Ｖ（１１）-Ｖ（１）｝＊（ｉ-１）／１０・・・・（１）
これは、記録シートＰの幅方向に対する帯電状態や姿勢の変化の状態が急峻なものではなく、線形に近い変化であることを仮定して適用するものである。
【００６８】
このように構成することにより、レーザ変位計６０は２基を設ければよく、制御も容易となり、より低コストで先に説明した例の場合と同様の効果を得ることができる。またこのような制御を行う装置の個別電極は針状電極となっているが、これに限らず短冊状の電極又はその他の形状の個別電極を用いても同様であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の態様である画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置で用いられる剥離電極装置の概略斜視図である。
【図３】図２に示す剥離電極装置の概略構成図である。
【図４】転写部における記録シートの剥離状態と転写部近傍における放電との関係を説明する概念図である。
【図５】転写部における記録シートの帯電状態を解析した結果を示す図である（剥離位置のズレ量を０．３ｍｍとした場合）。
【図６】転写部における記録シートの帯電状態を解析した結果を示す図である（剥離位置のズレ量を０．１ｍｍとした場合）。
【図７】転写部を通過した記録シートの位置と剥離電極装置の機能との関係を説明するための概略図である。
【図８】剥離電極装置の他の例の概略斜視図である。
【図９】図８に示す剥離電極装置の概略構成図である。
【図１０】トナー像が転写された記録シートが像担持体（中間転写体ベルト）から剥離される時の問題点を説明するための概略図である。
【図１１】従来の剥離電極の一例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０、５０：剥離電極装置、    １１：個別電極、    １２：基盤、    １３：ケーブル、    １４：個別電源、    １５：リブ、    １６：制御装置、    ２０：レーザ変位計（変位検出手段）、
３１：感光体ドラム、    ３２：帯電装置、    ３３：露光装置、    ３４：現像ユニット、    ３５：中間転写体、    ３６：クリーニング装置、    ３７：除電露光装置、    ３８：一次転写ローラ、
４０：転写対向ローラ、    ４１：転写ローラ、    ４２：定着装置
５１：針状電極、    ５２：基盤、    ５３：ケーブル、    ５４：個別電源、    ５５：リブ、    ５６：制御装置、    ６０：レーザー変位計、
Ｄ：剥離位置のズレ量、    Ｐ：記録シート
【図１】
2006078557.tif 000004
【図２】
2006078557.tif 000005
【図３】
2006078557.tif 000006
【図４】
2006078557.tif 000007
【図５】
2006078557.tif 000008
【図６】
2006078557.tif 000009
【図７】
2006078557.tif 000010
【図８】
2006078557.tif 000011
【図９】
2006078557.tif 000012
【図１０】
2006078557.tif 000013
【図１１】
2006078557.tif 000014