(57)【要約】【課題】  被転写体（用紙）へのトナー像転写時の転写出力（出力電圧）を瞬時に安定化できるとともに、トナー像形成後の用紙を感光体ドラムから確実に分離して分離不良を起こすことがなく、高速の画像形成処理にも適用可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供すること。【解決手段】  トナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに当接して設けられ前記トナー像を被転写体に転写する転写ローラと、前記転写ローラの近傍に配設される分離装置とを備えており、前記被転写体が前記感光体ドラムと前記転写ローラの当接部に到達する前又は到達と同時に、前記転写ローラ及び前記分離装置に電圧が印加されることを特徴とする画像形成装置とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに当接して設けられ前記トナー像を被転写体に転写する転写ローラと、前記転写ローラの近傍に配設される分離装置とを備えており、
前記被転写体が前記感光体ドラムと前記転写ローラの当接部に到達する前又は到達と同時に、前記転写ローラ及び前記分離装置に電圧が印加されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写ローラ及び前記分離装置に同時に前記電圧が印加されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写ローラ及び前記分離装置に夫々印加される前記電圧が、相互に逆の極性であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
感光体ドラムにトナー像を形成し、前記トナー像を前記感光体ドラムに当接する転写ローラにより被転写体に転写し、前記被転写体を分離装置に印加される電圧により前記感光体ドラムから分離し、
前記被転写体が前記感光体ドラムと前記転写ローラの当接部に到達する前又は到達と同時に、前記転写ローラ及び前記分離装置に電圧を印加することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
前記転写ローラ及び前記分離装置に同時に前記電圧を印加することを特徴とする請求項４記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記転写ローラ及び前記分離装置に夫々印加される前記電圧が、相互に逆の極性であることを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置には、トナー像を被転写体（用紙）に形成する画像形成部が備えられている。
画像形成部には、トナー像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラムに当接して設けられる転写ローラが備えられている。トナー像は、感光体ドラムと転写ローラのニップにより用紙に転写される。
【０００３】
トナー像が用紙に転写される際、転写ローラには感光体と逆極性の高電圧が印加される。この電圧により感光体ドラム上のトナーは用紙に移るとともに、用紙は帯電して感光体ドラムに電気的に吸着することとなる。吸着した用紙を感光体ドラムから分離するために、用紙には分離電圧が印加される。
【０００４】
上記した転写電圧や分離電圧には適正な出力があるため、早期に適正出力に安定させる必要がある。転写及び分離電圧を早期に安定化できなければ画像品質の低下や用紙の分離不良を起こす虞があった。特に、高速で画像形成処理がなされる画像形成装置において、高品質の画像を形成するために、転写電圧の早期の安定化は必須とされている。
【０００５】
特許文献１には、帯電装置、転写装置に高圧トランスを接続し、前記夫々の装置に流れる電流を制御する技術が開示されている。
特許文献１の開示技術を用いると、転写装置の出力を安定させることができて、出力精度を向上させることができる。
【０００６】
また、特許文献２には、帯電装置の出力電圧と同極性の電荷を被転写体（用紙）に印加して、トナー像の転写及び用紙の分離処理を行う技術が開示されている。
特許文献２の開示技術を用いると、用紙の電位を安定化でき、転写及び分離処理を施すことが可能となる。
【０００７】
上記したように、特許文献１あるいは特許文献２の開示技術を用いることで、転写時の出力電圧の印加精度を向上させ、且つ安定した出力電圧を得ることができる。
しかしながら、転写装置の出力電圧を早期に安定化することは困難であった。また、上記した技術を高速処理の画像形成装置に適用することも困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−３３２２９９号公報
【特許文献２】特開平６−２８９７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、被転写体（用紙）へのトナー像転写時の転写出力（出力電圧）を瞬時に安定化できるとともに、トナー像形成後の用紙を感光体ドラムから確実に分離して分離不良を起こすことがなく、高速の画像形成処理にも適用可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、トナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに当接して設けられ前記トナー像を被転写体に転写する転写ローラと、前記転写ローラの近傍に配設される分離装置とを備えており、前記被転写体が前記感光体ドラムと前記転写ローラの当接部に到達する前又は到達と同時に、前記転写ローラ及び前記分離装置に電圧が印加されることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記転写ローラ及び前記分離装置に同時に前記電圧が印加されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置に関する。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記転写ローラ及び前記分離装置に夫々印加される前記電圧が、相互に逆の極性であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置に関する。
【００１３】
請求項４に係る発明は、感光体ドラムにトナー像を形成し、前記トナー像を前記感光体ドラムに当接する転写ローラにより被転写体に転写し、前記被転写体を分離装置に印加される電圧により前記感光体ドラムから分離し、前記被転写体が前記感光体ドラムと前記転写ローラの当接部に到達する前又は到達と同時に、前記転写ローラ及び前記分離装置に電圧を印加することを特徴とする画像形成方法に関する。
【００１４】
請求項５に係る発明は、前記転写ローラ及び前記分離装置に同時に前記電圧を印加することを特徴とする請求項４記載の画像形成方法に関する。
【００１５】
請求項６に係る発明は、前記転写ローラ及び前記分離装置に夫々印加される前記電圧が、相互に逆の極性であることを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成方法に関する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によれば、トナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに当接して設けられ前記トナー像を被転写体に転写する転写ローラと、前記転写ローラの近傍に配設される分離装置とを備えており、前記被転写体が前記感光体ドラムと前記転写ローラの当接部に到達する前又は到達と同時に、前記転写ローラ及び前記分離装置に電圧が印加されることにより、被転写体の到達前又は同時に感光体ドラムに電圧が印加されるため、疑似的に負荷がかかった状態（帯電状態）を作り出すこととなる。そのため、転写電圧の出力の立ち上がり時間を短くすることができ、且つ瞬時に電位を安定させることができる。従って、良好な転写画像を得ることができ、高速の画像形成処理にも適用することができる。
また、転写電圧とは別に分離電圧が印加されるため、トナー像形成後の用紙を感光体ドラムから確実に分離することができ、分離不良を起こすことがない。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、前記転写装置及び前記分離装置に同時に前記電圧が印加されることにより、転写ローラ及び分離装置の出力制御を簡便にすることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、前記転写ローラ及び前記分離装置に夫々印加される前記電圧が、相互に逆の極性であることにより、感光体ドラムに吸着した用紙の極性を効果的に打ち消すことができて容易に分離することができる。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、感光体ドラムにトナー像を形成し、前記トナー像を前記感光体ドラムに当接する転写ローラにより被転写体に転写し、前記被転写体を分離装置に印加される電圧により前記感光体ドラムから分離し、前記被転写体が前記感光体ドラムと前記転写ローラの当接部に到達する前又は到達と同時に、前記転写ローラ及び前記分離装置に電圧を印加することにより、転写電圧の出力の立ち上がり時間を短くすることができ、且つ電圧を瞬時に安定化できる。従って、良好な転写画像を得ることができて、高速の画像形成処理においても高画質の画像を形成することができる。また、トナー像形成後の用紙を確実に感光体ドラムから分離可能な画像形成方法とすることができる。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、前記転写ローラ及び前記分離装置に同時に前記電圧を印加することにより、転写ローラ及び分離装置の出力制御を簡便にすることができる。
【００２１】
請求項６に係る発明によれば、前記転写ローラ及び前記分離装置に夫々印加される前記電圧が、相互に逆の極性であることにより、感光体ドラムに吸着した用紙の極性を打ち消すことができて容易に分離することが可能な画像形成方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】分離電圧を印加しない場合の電圧の推移を示す図である。
【図３】図２における転写電圧の出力波形を示す図である。
【図４】分離電圧を印加した場合の電圧の推移を示す図である。
【図５】図４における転写電圧の出力波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略断面図である。
図１に示すように、本発明に係る画像形成装置（Ｘ）は、装置本体（Ｙ）と、装置本体（Ｙ）に設置され、用紙（Ｐ）にトナー像を形成する画像形成部（Ｚ）から構成されている。
【００２５】
図１に示すように、画像形成部（Ｚ）には、感光体ドラム（１）と転写ローラ（２）が備えられている。感光体ドラム（１）の近傍には、帯電装置（３）及び露光装置（４）が配設されている。帯電装置（３）及び露光装置（４）は、図１に示すように装置本体（Ｙ）の上下方向（Ｙ１）において感光体ドラム（１）の上方に配設されている。
感光体ドラム（１）の周囲には、転写ローラ（２）、帯電装置（３）、露光装置（４）の他に、現像装置（５）、分離装置（６）、クリーニング装置（図示略）が備えられている。
現像装置（５）は、感光体ドラム（１）に対して図１に示す一点鎖線矢印（Ａ）の用紙（Ｐ）の搬送方向上流側に設置されている。分離装置（６）は、感光体ドラム（１）に対向して設けられ、転写ローラ（２）よりも用紙（Ｐ）の搬送方向（図１矢印（Ａ））下流側に設置されている。
【００２６】
感光体ドラム（１）表面は、帯電装置（３）により均一に帯電される。帯電された感光体ドラム（１）は露光装置（４）により露光されて、その表面に静電潜像が形成される。
静電潜像が形成された後に、現像装置（５）よりトナーが供給されて感光体ドラム（１）表面にトナー像が形成される。
【００２７】
図１に示す画像形成装置（Ｘ）において、装置本体（Ｙ）の上下方向（Ｙ１）の下方には用紙（Ｐ）を収納する給紙カセット（７）が備えられている。
用紙（Ｐ）は給紙カセット（７）から供給され、図１に示す矢印（Ａ）の搬送方向に搬送される。
【００２８】
用紙（Ｐ）は、図１に示す矢印（Ａ）の方向に搬送されて、感光体ドラム（１）と転写ローラ（２）のニップ部（１１）に到達すると、用紙（Ｐ）上にトナー像が転写される。
【００２９】
トナー像が用紙（Ｐ）に転写される際に、転写ローラ（２）には感光体ドラム（１）と逆極性の高電圧が印加される。この転写ローラ（２）からの放電により用紙（Ｐ）は電荷を帯びた状態となる。帯電状態の用紙（Ｐ）は感光体ドラム（１）表面に静電的に吸着することとなる。
用紙（Ｐ）が電荷を帯びたままであると、感光体ドラム（１）に巻き付いて分離されにくくなる。従って、用紙（Ｐ）を感光体ドラム（１）から分離するために電荷を打ち消す必要がある。用紙（Ｐ）の電荷を打ち消すために、用紙（Ｐ）が吸着している感光体ドラム（１）に対して電圧（分離電圧）が印加される。
分離電圧は、分離装置（６）から感光体ドラム（１）に対して印加される。
【００３０】
ここで、用紙の搬送速度が２００ｍｍ／ｓeｃの画像形成装置（Ｘ）において用紙（Ｐ）（感光体ドラム（１））に対して分離電圧が印加されない場合について説明する。図２は、
帯電装置（３）、現像装置（５）、転写ローラ（２）、分離装置（６）の夫々における電圧（ａ）、（ｂ）、（ｃ１）、（ｃ２）、（ｄ）の推移を示す図である。
印加時間はチャートの左側から右側へ推移しており、図２中矢印（ｅ）は転写ローラ（２）に転写電圧（ｃ２）が印加された時間を示している。尚、従来より、転写ローラ（２）にはトナー像を用紙（Ｐ）に転写する際の転写電圧（ｃ２）と、転写電圧（ｃ２）とは別の転写電圧（ｃ１）が印加される。転写電圧（ｃ１）を印加することで、飛散トナーや転写ローラ（２）に付着したトナーが感光体ドラム（１）側に戻されることとなる。
また図３は、図２における矢印（ｅ）の時点の出力波形、つまり、転写ローラ（２）に転写電圧（ｃ２）が印加された時の出力波形を示す図である。尚、図３中に示す矢印（ｆ１）（ｆ２）は、転写電圧（ｃ２）が印加されてから出力が安定するまでの時間を示している。
【００３１】
図２より、転写ローラ（２）に対して転写電圧（ｃ１）が印加される。次いで、感光体ドラム（１）を帯電させるために帯電装置（３）に対して帯電電圧（ａ）が印加される。
転写電圧（ｃ１）の印加終了直前に、現像装置（５）に現像電圧（ｂ）が印加され、感光体ドラム（１）に現像処理が施される。また、転写電圧（ｃ１）の印加終了と略同時に転写ローラに転写電圧（ｃ２）が印加される。上記したように、転写電圧（ｃ１）（ｃ２）は互いに逆極性である。
転写電圧（ｃ２）の印加終了と略同時、即ち用紙（Ｐ）へのトナー像転写後に、転写ローラ（２）に対して再び転写電圧（ｃ１）が印加される。
上記したように、感光体ドラム（１）への帯電処理から用紙（Ｐ）へのトナー像転写までの間、図２に示すように、分離電圧（ｄ）は印加されていない。
【００３２】
図２及び図３において、用紙（Ｐ）（感光体ドラム（１））に対して分離電圧（ｄ）が印加されないと、転写電圧（ｃ２）が印加されてから出力電圧が安定化するまでの時間（ｆ１）（ｆ２）は、例えば３５ミリ秒かかることとなる。つまり、図２矢印（ｅ）で転写電圧（ｃ２）が印加されてから、瞬時に所定の電位まで到達させ且つ安定させることができない。
【００３３】
本発明において、用紙（Ｐ）（感光体ドラム（１））に対して分離電圧（ｄ）が印加される。この分離電圧（ｄ）は、感光体ドラム（１）と転写ローラ（２）のニップ部（１１）に用紙（Ｐ）が到達する前か、あるいは到達と略同時（同時又は同時より僅かに前）に印加される。加えて、転写電圧（ｃ２）も同様に用紙（Ｐ）が感光体ドラム（１）と転写ローラ（２）のニップ部（１１）に到達する前か、あるいは到達と略同時に印加される。
【００３４】
図４は、用紙（Ｐ）の搬送速度が２００ｍｍ／ｓeｃの画像形成装置（Ｘ）において、上記した条件で分離電圧（ｄ）及び転写電圧（ｃ２）を印加した際の電圧の推移を示す図である。
各装置に印加される電圧は図２と同じ符号を付して説明する。また、印加時間も図２と同様に左側から右側へ推移している。
また図５は、図４における矢印（Ｅ）の時点の出力波形、つまり、転写ローラ（２）に転写電圧（ｃ２）が印加された時の出力波形を示す図である。尚、図５中に示す矢印（Ｆ１）（Ｆ２）は、転写電圧（ｃ２）が印加されてから出力電圧が安定するまでの時間を示している。
【００３５】
図４より、転写ローラ（２）に対して転写電圧（ｃ１）の電圧が印加される。次いで、感光体ドラム（１）を帯電させるために帯電装置（３）に対して帯電電圧（ａ）が印加される。
転写電圧（ｃ１）の印加終了直前に現像装置（５）に現像電圧（ｂ）が印加され、感光体ドラム（１）に現像処理が施される。また、転写電圧（ｃ１）の印加終了と略同時に転写ローラに転写電圧（ｃ２）が印加される。尚、転写電圧（ｃ１）（ｃ２）は、図２の場合と同様に互いに逆極性である。
転写ローラ（２）へ印加される転写電圧（ｃ１）から転写電圧（ｃ２）に切り替えられる際に、分離装置（６）に分離電圧（ｄ）が印加される。
転写電圧（ｃ２）の印加終了と略同時、即ち用紙（Ｐ）へのトナー像転写後に、転写ローラ（２）に対して再び転写電圧（ｃ１）が印加される。
【００３６】
分離装置（６）に分離電圧（ｄ）を印加するタイミングは、転写ローラ（２）へ転写電圧（ｃ２）が印加される前後あるいは略同時のいずれでも良いが、図４に示すように、略同時であることが好ましい。
分離電圧（ｄ）及び転写電圧（ｃ２）を印加するタイミングを略同時とすることで、出力制御を簡便にすることができる。つまり、転写電圧（ｃ２）、分離電圧（ｄ）を夫々別個のタイミングで印加する場合、印加のタイミングを制御する手段（例えば制御回路）が更に必要となる。電圧印加のタイミングを略同時とすることで、制御手段等を設ける必要がない。
【００３７】
分離装置（６）及び転写ローラ（２）に印加される分離電圧（ｄ）、転写電圧（ｃ２）の極性は、同極性、逆極性のいずれであっても良いが、逆極性であることが好ましい。
分離電圧（ｄ）、転写電圧（ｃ２）を逆極性とすることで、用紙（Ｐ）（感光体ドラム（１））の電荷を効果的に打ち消すことができて、用紙（Ｐ）が感光体ドラム（１）から分離されやすくなる。
また、分離電圧（ｄ）の印加時間は特に限定されないが、例えば５００ミリ秒とされる。分離電圧（ｄ）を印加することで用紙（Ｐ）が確実に感光体ドラム（１）から分離される。
【００３８】
図４及び図５において、用紙（Ｐ）（感光体ドラム（１））に対して分離電圧（ｄ）が印加されると、転写電圧（ｃ２）が印加されてから出力が安定するまでの時間（Ｆ１）（Ｆ２）は、例えば２５ミリ秒の短い時間でも可能となる。
つまり、図５矢印（Ｅ）で転写電圧（ｃ２）が印加されてから、瞬時に所定の電位まで到達させることができるとともに、所定電位で安定化することができる。
【００３９】
上記したように、分離電圧（ｄ）、転写電圧（ｃ２）は、感光体ドラム（１）と転写ローラ（２）のニップ部（１１）に用紙（Ｐ）が到達する前か、あるいは到達と略同時に分離装置（６）と転写ローラ（２）に夫々印加される。
用紙（Ｐ）がニップ部（１１）に到達する前か、あるいは到達と略同時に分離電圧（ｄ）、転写電圧（ｃ２）が印加されることで、感光体ドラム（１）表面に用紙（Ｐ）が存在するかの如く疑似的に負荷がかかった状態となる。つまり、帯電状態にある感光体ドラム（１）が更に電荷を帯びることとなる。そうすると、図５に示すように、転写電圧（ｃ２）を所定の電圧まで瞬時に到達させることができて且つ安定的な出力を得ることができる。
従って、用紙（Ｐ）の搬送速度が２５０ｍｍ／ｓｅｃや３００ｍｍ／ｓｅｃの高速の場合でも、この速度に追随して用紙（Ｐ）にトナー像を転写することができるとともに、高画質の画像を得ることができる。更に、分離不良を起こすことがなく、用紙（Ｐ）は確実に感光体ドラム（１）から分離されて、次の定着処理に供されることとなる。
【００４０】
画像形成処理が施され、トナー像が形成された用紙（Ｐ）は感光体ドラム（１）から分離されると、図１に示す定着装置（８）の方向へ更に搬送される。定着装置（８）で定着処理（例えば加熱定着）が施されて、排紙部（９）から装置本体（Ｙ）外へ用紙（Ｐ）が排出される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に対して好適に利用される。
【符号の説明】
【００４２】
１        感光体ドラム
２        転写ローラ
６        分離装置
１１      当接部（ニップ部）
ｃ２      転写電圧
ｄ        分離電圧
Ｐ        用紙（被転写体）
Ｘ        画像形成装置
【図１】
2011248142.tif 000003
【図２】
2011248142.tif 000004
【図４】
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【図３】
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【図５】
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