(57)【要約】【課題】  用紙後端が定着ニップを通過した際に剥離帯電が生じた場合にも、定着フィルム寿命を劣化させることなく剥離帯電跡を除電して、剥離オフセットを防止する。【解決手段】  記録媒体上の未定着像を定着する定着装置であって、発熱部材と、前記発熱部材からの熱を前記記録媒体に伝達するための熱伝達部材と、前記熱伝達部材に圧接し、前記熱伝達部材との間で前記記録媒体を挟む定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着ニップに対し前記記録媒体の搬送方向の下流側に設けられた、前記熱伝達部材と非接触の放電手段とを具備することを特徴とする定着装置。【選択図】図３
2019032451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上の未定着像を定着する定着装置であって、
発熱部材と、
前記発熱部材からの熱を前記記録媒体に伝達するための熱伝達部材と、
前記熱伝達部材に圧接し、前記熱伝達部材との間で前記記録媒体を挟む定着ニップを形成する加圧部材と、
前記定着ニップに対し前記記録媒体の搬送方向の下流側に設けられた、前記熱伝達部材と非接触の放電手段と
を具備することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記熱伝達部材に第１のバイアスを印加する第１のバイアス印加手段を更に有し、
前記放電手段は、前記定着ニップに対し前記記録媒体の搬送方向の下流側に前記熱伝達部材と非接触に設けられた導電部材と、前記導電部材に前記第１のバイアスと同一の極性の第２のバイアスを印加する第２のバイアス印加手段とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記記録媒体の後端が前記定着ニップを通過したことを検知する通過検知手段を更に具備し、
前記第２のバイアス印加手段は、前記通過検知手段により前記記録媒体の後端が前記定着ニップを通過したことを検知した場合に前記導電部材に前記第１のバイアスと同一の極性の第２のバイアスを印加する
ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記通過検知手段は、前記記録媒体の搬送路に設けられた光学センサ又はフラグセンサの検知信号に基づいて前記記録媒体の前記後端が前記定着ニップを通過したことを検知することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
空気中の水分量を検出する水分量検出手段を更に具備し、
前記第２のバイアス印加手段は、前記水分量検出手段により空気中の水分量が所定の値以下である場合に、前記導電部材に前記第１のバイアスと同一の極性の前記第２のバイアスを印加する
ことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項３又は請求項４に記載の定着装置と、
前記記録媒体に転写されるべき像を担持する像担持体と、
前記像担持体に当接して転写ニップを形成し、前記像担持体上の前記像を前記未定着像として、前記記録媒体に転写する転写部材と、
前記転写部材にバイアスを印加する第３のバイアス印加手段と、
前記転写部材に流れる電流値を検知する電流検知手段と
を具備し、
前記記録媒体が前記転写ニップを通過する際に、前記第２のバイアス印加手段は、前記電流検知手段が所定の値よりも大きい値の電流変動値を検知した場合に、前記導電部材に前記第１のバイアスと同一の極性の前記第２のバイアスを印加する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記第２のバイアス印加手段は、前記電流検知手段によって検知された電流変動値が大きい程、前記第１のバイアスと同一の極性でより大きい絶対値の第２のバイアスを前記導電部材に印加することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記通過検知手段は、前記電流検知手段によって検知された電流変動値に基づいて前記記録媒体の前記後端が前記定着ニップを通過したことを判断することを特徴とする請求項６又は請求項７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、記録媒体を加熱する発熱部材、及びその発熱部材を用いる加熱装置に関し、特に、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載される加熱方式の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用する複写機、プリンタ等の画像形成装置にあっては、その多くが、未定着像を担持する用紙に定着処理を施すための手段として、熱定着方式を採用する定着装置を備えている。定着装置は、フィルムガイドに沿って回転する定着フィルムと、定着フィルム内に配設され定着フィルムを加熱する加熱源と、アルミニウムや鉄の芯金に耐熱弾性層を形成した加圧ローラとを備えている。
【０００３】
定着装置にあっては、定着フィルムがバネ等により加圧ローラに圧接されており、その圧接により形成される圧接幅の定着ニップに、未定着トナーを担持する用紙を通紙して加熱及び加圧することにより、未定着トナーが用紙に定着される。また、静電オフセットを防止する目的で、定着フィルムにトナーと同極性の定着バイアスを印加している。マイナス帯電したフィルム表層とトナーの間に静電的な斥力が働くため、未定着トナーを用紙に押し付ける効果があるためである。
【０００４】
このような定着装置において、低湿環境で放置した用紙や両面印刷の２面目などは、電気抵抗が高い用紙の後端が定着ニップを通過した際、用紙の後端と定着フィルムとの間で生じる電位差で剥離放電が生じやすい。
【０００５】
その結果、剥離放電部分の定着フィルムの表層が局所的にトナーと逆極性に帯電してしまい、後続の用紙上の未定着トナーを引き付けて定着フィルムの１周後にオフセットする「剥離オフセット」が発生するという問題がある。この現象は、剥離放電部分が局所的に強いプラス電荷を帯びるので、定着バイアスでは除電しきれずにトナーがフィルム表層にオフセットしてしまう。
【０００６】
図１２は、剥離オフセットのメカニズムを示す図である。
【０００７】
前述のように、定着装置では定着ニップにおいて加熱及び加圧することで未定着トナーを用紙に定着させる。このとき、定着フィルムにトナーと同極性のマイナスバイアスを印加することで、静電オフセットを防止している（図１２（ａ））。
【０００８】
一方、用紙は未定着トナーを保持するために、定着装置上流の転写動作でトナーと逆極性のプラス電荷が供給されている。そのため、搬送された用紙の後端が定着ニップを通過する際に、マイナス帯電した定着フィルムの表層とプラス帯電した用紙の後端との間で電位差が生じ、剥離放電が発生する（図１２（ｂ））。
【０００９】
その結果、剥離放電部分の定着フィルムの表層が局所的に極性反転してトナーと逆極性のプラス電荷を帯びてしまう。すると、後続の用紙上の未定着トナーが剥離帯電跡に当接することで静電的に定着フィルムの表層に剥ぎ取られ、ベタ黒画像やハーフトーン画像で白スジとなり、更に、定着フィルム１周後にオフセットして黒スジとなって現れる「剥離オフセット」が発生する（図１２（ｃ）、（ｄ））。
【００１０】
この問題を改善するため、特許文献１では定着フィルムに当接させた弾性分離部材に定着フィルムバイアスと同極性のバイアスを印加する、あるいはアースする技術が開示されている。
【００１１】
図１３は、特許文献１に関わる定着装置の断面模式図である。
【００１２】
特許文献１によれば、用紙の後端で生じた定着フィルム上の剥離帯電跡のプラス電荷を当接した弾性分離部材で除電することで、剥離オフセットを防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−２２２８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、マイナス帯電している定着フィルムの表層には、転写動作でプラス帯電した用紙の紙粉（パルプ）や填料（炭酸カルシウム、タルク、カオリン等）が微量ながらも静電的に付着している。更には、定着フィルムは長く使用することによって表層が摩耗して離型性が低下し、次第に定着ニップでの加熱で溶融したトナーが定着フィルムの表層にオフセットしやすくなる。従って、特許文献1の構成のように、弾性分離部材を定着フィルム表層に当接させていると、長時間の使用により、定着フィルムと分離部材の接点に用紙成分やオフセットトナーなどの付着物が滞積しやすくなる。その結果、用紙の後端の剥離放電で生じた定着フィルム上のプラス電荷を除電する機能が付着物によって阻害されて、剥離オフセットが発生してしまう。更には、用紙の填料に含まれる無機鉱物によってフィルム表層が傷つけられ、寿命を劣化させてしまう可能性がある。
【００１５】
本発明は上記のような従来技術に鑑みて提案されたものである。その目的とするところは、定着フィルム上に剥離帯電跡が生じた場合にも、フィルム寿命を劣化させることなく剥離オフセットを防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の定着装置は、記録媒体上の未定着像を定着する定着装置であって、発熱体と、前記発熱体からの熱を前記記録媒体に伝達するための熱伝達部材と、前記熱伝達部材に圧接し、前記熱伝達部材との間で前記記録媒体を挟む定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着ニップに対し前記記録媒体の搬送方向の下流側に設けられた、前記熱伝達部材と非接触の放電手段とを具備することを特徴とする定着装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、定着ニップに対し記録媒体の搬送方向の下流側に熱伝達部材と非接触の放電手段が設けられている。このため、記録媒体の後端が定着ニップを通過した際に剥離帯電が生じた場合にも、定着フィルムの寿命を劣化させることなく剥離オフセットを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態の定着装置の縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態の動作を示す図である。
【図４】本発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の他の実施形態の転写装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態の転写電圧と転写検知電流との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の他の実施形態の分離板のバイアスと定着フィルムの表面電位の関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の他の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態の効果を示す図である。
【図１２】剥離オフセットのメカニズムを示す図である。
【図１３】従来の定着装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。尚、以下の実施形態に記載されている構成要素や数値はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２０】
＜第１実施形態＞
（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【００２１】
画像形成装置Ａは、画像形成装置本体１００と、画像形成装置本体１００の上部に設けられた画像読取装置２００とを備えている。画像形成装置本体１００には、図１の下側（用紙搬送方向上流）から上側（用紙搬送方向下流）に向かって順に、用紙給紙部１０、画像形成部２０、定着装置３０、用紙排出部４０が設けられている。また、画像形成部２０、定着装置３０の右側には、用紙再給紙部５０が設けられている。
【００２２】
用紙給紙部１０では、給紙カセット１１や手差用紙トレイ１６に積載された用紙Ｐを画像形成部２０へ給紙する。用紙検知センサＳ１は、給紙カセット１１に用紙Ｐが収納されているかどうかを検知するセンサである。
【００２３】
給紙カセット１１に収納された用紙Ｐ（記録媒体）は、ピックアップローラ１２が回転することによって分離ローラ対１３へ給紙される。用紙Ｐが重送している場合は、正転ローラと反転ローラとからなる分離ローラ対１３によって１枚に分離され、実線で示す給紙パスＰＳ１に搬送される。給紙パスＰＳ１に搬送された用紙Ｐはさらに給紙ローラ対１４によって搬送され、回転を停止しているレジストローラ対１５のニップに先端が倣うことで用紙Ｐの斜行が矯正される。レジ前センサＳ２は、用紙Ｐの先端がレジストローラ対１５のニップに到達するタイミングを検知する。
【００２４】
手差用紙トレイ１６から用紙Ｐを給紙する場合は、供給ローラ１７および分離パッド１８によって用紙を１枚に分離して装置内に引き込む。そして、供給ローラ対１９によって給紙ローラ対１４に搬送され、レジストローラ対１５で用紙Ｐの斜行が矯正される。斜行が矯正された用紙Ｐは、所定のタイミングで回転するレジストローラ対１５によって画像形成部２０に搬送される。
【００２５】
画像形成部２０では、感光体ドラム２１（像担持体）がその表面を帯電ローラ２２によって均一に帯電されている。レーザユニット２３から画像情報に対応したレーザ光が照射される。感光体ドラム２１のレーザ光が照射された部分は、帯電ローラ２２によって帯電されていた電荷が除去され、画像情報に対応した静電潜像が形成される。ここで形成された静電潜像は、現像ローラ２４によって現像剤が付着されることで、トナー像として可視化される。
【００２６】
このトナー像は、感光体ドラム２１の回転によって転写ニップ部Ｎ１に搬送される。このタイミングに合わせてレジストローラ対１５から用紙Ｐが転写ニップ部Ｎ１に搬送される。搬送された用紙Ｐは、転写ニップ部Ｎ１において感光体ドラム２１と接触する転写ローラ２５（転写部材）に挟持搬送されながら、転写ローラ２５によって感光体ドラム２１に形成されたトナー像が転写される。
【００２７】
なお、レーザユニット２３から照射されるレーザ光は、画像読取装置２００によって読み取られた原稿の画像データや、外部から送信された画像データに基づいて制御される。
【００２８】
次に、トナー像が形成された用紙Ｐは、定着装置３０へと搬送される。定着装置３０は、定着フィルム３１と、定着フィルム３１に接触して所定の圧力で定着フィルム３１を加圧する加圧ローラ３２とを有する。定着フィルム３１と加圧ローラ３２との間には、定着ニップ部Ｎ２が形成されている。トナー像が形成された用紙Ｐは、定着ニップ部Ｎ２に送り込まれて、定着フィルム３１と加圧ローラ３２とで挟持搬送され加熱加圧されることで、トナー像が用紙Ｐ上に定着される。定着センサＳ３は、用紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ２を抜けたことを検知する。
【００２９】
次に、トナー像が定着された用紙Ｐは、用紙排出部４０へと搬送され、排出ローラ対４１によって排出トレイ４２へ排出される。
【００３０】
用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、１面目に画像形成された用紙Ｐの先端が定着センサＳ３を抜けたあと、用紙Ｐの後端が排出ローラ対４１を抜ける前に排出ローラ対４１を一旦停止させ、さらに排出ローラ対４１を逆回転させる。これにより、用紙Ｐを反転させて用紙再給紙部５０へ搬送する。
【００３１】
用紙再給紙部５０へ搬送された用紙Ｐは、再給紙ローラ対５１、５２によって破線で示す再給紙パスＰＳ２を搬送され、再給紙ローラ対５３によってレジストローラ対１５に搬送される。そして、レジストローラ対１５によって斜行が矯正された後、転写ニップ部Ｎ１に搬送されることで、用紙Ｐの２面目にトナー像が形成される。その後は、１面目に画像形成したときと同様に定着ニップ部Ｎ２を搬送されることでトナー像が用紙Ｐに定着され、両面に画像が形成された用紙Ｐは排出ローラ対４１によって排出トレイ４２へ排出される。
【００３２】
（定着装置）
図２は定着装置３０の縦断面図である。以下の説明において、定着装置３０又は定着装置３０を構成している部材に関して、長手方向とは記録媒体の搬送方向に関して直交する方向であり、短手方向とは記録媒体の搬送方向と同一の方向である。
【００３３】
定着装置３０は発熱部材としてのセラミックヒータ３１１と、可撓性部材としての定着フィルム３１とガイド部材としてのステー３１０と、加圧部材としての加圧ローラ３２と、を有する。ステー３１０と、定着フィルム３１とセラミックヒータ３１１と、加圧ローラ３２はいずれも長手方向に細長い部材である。
【００３４】
ステー３１０は耐熱性及び剛性を有する所定の材料を用いて縦断面桶型形状に形成されており、ステー３１０上にセラミックヒータ３１１を保持させている。定着フィルム３１（熱伝達部材）は耐熱性を持ち、エンドレス（円筒状）に形成してある。定着フィルム３１は、セラミックヒータ３１１からの熱を用紙Ｐへ伝達する。定着フィルム３１はステー３１０に外嵌されている。定着フィルム３１の内周長とステー３１０の外周長は定着フィルム３１の方を例えば３ｍｍ程度大きくしている。従って定着フィルム３１は周長に余裕を持ってステー３１０に外嵌されている。定着フィルム３１の内周面とステー３１０の外周面との間には潤滑剤（不図示）を介在させてある。これにより、ステー３１０と定着フィルム３１の内周面とが接触回転するときの摺動抵抗を低下させている。定着装置内の各部材について詳しく説明する。
【００３５】
（定着フィルム）
熱容量を小さくして立ち上げ時間を早めるために、定着フィルム３１のフィルム膜厚は１００μｍ以下であることが好ましい。定着フィルム３１の材料として、耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の単層フィルム、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等のフィルムの外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムを使用できる。本実施形態では膜厚７５μｍのポリイミドフィルムの外周面にＰＦＡ、ＰＴＦＡをコーティングしたものを定着フィルム３１として用いた。定着フィルム３１の外径は２４．０ｍｍとした。また、定着爆発対策のために、トナーと同極性のマイナスバイアスを印加する不図示の高圧電源が設けられ、ＣＰＵでシーケンスおよび出力が制御される。
【００３６】
（ステー）
ステー３１０は例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミック，金属，ガラス等との複合材料等により構成できる。本実施形態では液晶ポリマーにより、縦断面桶型形状に形成されたステー３１０とした。このステー３１０は長手方向の両端部が定着装置３０の不図示の側板対に保持されている。ステー３１０の加圧ローラ３２側の面には、長手方向に沿って凹字形状の溝が設けられており、その溝にセラミックヒータ３１１が保持されている。
【００３７】
（加圧ローラ）
加圧ローラ３２は芯金３２ａと、その芯金３２ａの周囲に設けられた弾性体層３２ｂの周囲に設けられた最外層の離型層３２ｃとを有する。加圧ローラ３２は、芯金３２ａの長手方向の両端部が定着装置３０の側板対に回転自在状態で保持されている。本実施形態では芯金３２ａはアルミニウムを、弾性体層３２ｂはマイクロバルーンを配合したシリコンゴムを、離型層３２ｃにはＰＦＡチューブを用いた。加圧ローラ３２の外径は２０ｍｍ、離型層の厚みは３０μｍとした。定着フィルム３１の下方において定着フィルム３１と並列に配置された加圧ローラ３２は、芯金両端部が加圧バネ等の加圧手段によってステー３１０側に加圧されている。これにより、加圧ローラ３２の表面とセラミックヒータ３１１との間に定着フィルム３１を挟んで用紙Ｐ上の未定着トナー画像の加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎ２が形成されている。
【００３８】
（分離板）
定着ニップ部Ｎ２を出た用紙は定着フィルム３１から分離して、搬送方向下流の排出ローラ対４１に案内される。定着フィルム３１からの用紙の分離は基本的に曲率分離で行われるが、コシの弱い紙や高印字紙などで溶融したトナーが定着フィルム３１と用紙を接着させてしまう場合では、曲率分離しきれない時がある。その際の分離補助手段として、定着ニップの搬送方向下流側において定着フィルム３１の回転軸方向全域にわたり定着フィルム３１に近接に、分離板３３（導電部材）が設けられている。分離板３３は定着フィルム３１に非接触に配設されており、その間隔（以降、「分離板ギャップ）と呼ぶ）が狭いと定着フィルム３１に接触して表層が削れてしまい、広すぎると用紙の分離性が悪化する。そのため分離板ギャップは精密に設計されており、本実施形態では２００〜３５０μｍで規定されている。分離板３３の材質は、ＳＵＳ、銅等の導電性の金属部材である。また、定着フィルム３１と同極性のマイナスバイアスを印加する不図示の分離板高圧電源が設けられ、ＣＰＵでシーケンスおよび出力が制御される。
【００３９】
（動作）
図３は、本実施形態の動作を示す図である。
【００４０】
用紙Ｐの後端と定着フィルム３１の剥離放電は、転写ニップでプラス帯電した用紙の後端がマイナス帯電している定着フィルム３１の表層から離れる瞬間に形成される集中電界によって、絶縁破壊が起こることで発生する。このとき、定着フィルム３１の高圧電源からの定電圧制御で例えば一様に−１０００Ｖに帯電した定着フィルム３１の表層は、剥離放電で局所的に０〜＋２００Ｖ程度までプラス電位寄りに変動する（図３（ａ））。
【００４１】
この剥離帯電跡を除電するため、定着ニップ部Ｎ２のフィルム回転方向下流に配設された導電性の分離板３３に定着フィルム３１と同極性の−１５００Ｖを印加する。本実施形態の分離板３３は定着フィルム３１に非接触に配設していることを特徴としている。このため、定着フィルム３１の表層の一様に−１０００Ｖに帯電している領域では電位差が放電開始電圧よりも小さいために分離板３３からの放電は起こらず、電位差が放電開始電圧よりも大きくなるプラス電位寄りの剥離帯電跡（０〜＋２００Ｖ）のみに選択的に放電が起きる。その結果、剥離帯電跡が効果的に除電されることで剥離オフセットが改善される（図３（ｂ））。
【００４２】
なお、本実施例においては分離版３３に印可する電圧を−１５００Ｖとしたが、環境条件などによって放電開始電圧は変化するので、それに応じて印可電圧をー１５００Ｖから変更してもよい。
【００４３】
分離板３３のバイアスを通紙中も常時印加した場合や必要以上の高電圧を印加すると、分離板３３に紙成分の付着物が堆積して定着フィルム３１に接触し、表層を傷つけるリスクが生じる。なぜなら、用紙は主原料の木材パルプに填料（炭酸カルシウム、タルク、カオリン等）が含まれており、それらは転写ニップを通過することでプラス帯電しているため、静電的に分離板３３に引き付けられるためである。そのため、用紙の後端が定着ニップ部Ｎ２を通過した際に限定して分離板３３のバイアスを印加するシーケンス制御を行う。
【００４４】
本実施形態における分離板３３のバイアスのシーケンス制御のトリガーは、用紙Ｐの後端を検知することが可能な構成あるいはセンサであれば特に限定されるものではない。例えばレジストローラモータのクラッチ信号や、定着ニップ部Ｎ２の上流の搬送路に設けられ用紙の有無を検知する透過センサ、フラグセンサなどが利用できる。
【００４５】
また、用紙後端と定着フィルム３１の剥離放電は、特に低湿環境下において空気や用紙Ｐが乾燥しているほど放電が強くなるため、本実施形態においては画像形成装置本体１００に設けられた環境温湿度センサの検知結果に基づいて動作のＯＮ／ＯＦＦを判断する。
【００４６】
例えば、環境温湿度から算出される単位空間中の絶対水分量が２．０［ｇ／ｋｇＤ．Ａ．］以下では、用紙抵抗が１０１３〜１０１５Ω／ｃｍと高抵抗化するため、剥離放電が生じてしまう。この場合、環境センサの検知結果からＣＰＵが判断し、後端検知の信号に基づいて分離板３３のバイアスのシーケンス制御を実施し、剥離帯電跡を除電する。
【００４７】
図４は、本実施形態の機能ブロックを示す図である。
【００４８】
本実施形態においては、周辺環境の温湿度を検知する環境センサ６００（水分量検出手段）と、搬送される用紙Ｐの後端を検知する用紙後端検知部６０１（通過検知手段）と、定着フィルム３１に高圧を印加する定着フィルム高圧回路６０２（第１のバイアス印加手段）と、分離板３３に高圧を印加する分離板高圧回路６０３（第２のバイアス印加手段）と、センサ類の検知信号を受け、分離板３３のバイアスのシーケンス制御を行うＣＰＵ６０４とが設けられている。なお、用紙後端検知部６０１は、用紙Ｐの搬送路に設けられた光学センサ又はフラグセンサの検知信号、或は後述する第２実施形態の転写電流検知部用紙後端の転写電流変動に基づいて用紙Ｐの後端が定着ニップ部Ｎ２を通過したことを検知する。
【００４９】
図５は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。
【００５０】
まずコピーが開始された後（ステップＳ１）、環境センサ６００を参照して（ステップＳ２）、画像形成装置本体の周辺の空気が含有する絶対水分量（空気中の水分量）が２．０ｇ／ｋｇＤ．Ａ以上かどうかをＣＰＵ６０４で検出する（ステップＳ３）。その結果、２．０ｇ／ｋｇＤ．Ａ以上であれば（ステップＳ３）、通常のコピー動作を実施し（ステップＳ４）、コピーを終了する（ステップＳ８）。一方、２．０ｇ／ｋｇＤ．Ａ未満の低湿環境であることを検知した場合（ステップＳ３）、用紙後端検知部６０１の検知結果を参照し（ステップＳ５）、用紙の後端が定着ニップ部Ｎ２を通過した後に分離板３３のバイアスを印加する（ステップＳ６）。その後、後続の用紙がない場合は（ステップＳ７）、コピー動作を終了し（ステップＳ８）、ある場合は（ステップＳ７）、再び用紙後端検知部６０１の検知結果を参照して（ステップＳ５）、後続の用紙がなくなるまで動作を継続する。
【００５１】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、基本的には、第１実施形態の構成に基づいており、以下の説明においては、第１実施形態と異なる点について説明する。
【００５２】
第２実施形態においては、用紙の後端が転写ニップから抜けた際の転写電流の変動から剥離放電の強度を予測し、電流変動の閾値に応じて分離板３３のバイアスの強度を可変する。
【００５３】
第１実施形態では環境センサと用紙後端検知部の検知結果に基づいて分離バイアスのシーケンス制御を行なっていたが、本実施形態では転写電流検知部を設けて用紙後端の転写電流変動から後端を検知し、電流変動値に応じて分離板バイアスのシーケンスと強度を制御する。
（ブロック構成）
図６は、本実施形態の構成を示すブロック図である。
【００５４】
本実施形態の画像形成装置は、転写ローラ２５に高圧を印加する転写高圧回路６０５（第３のバイアス印加手段）と、転写ローラ２５に流れる転写電流を検知する転写電流検知部６０６と、定着フィルム３１に高圧を印加する定着フィルム高圧回路６０２と、分離板３３に高圧を印加する分離板高圧回路６０３と、転写電流検知部６０６の検知信号を受けて分離板３３のバイアスのシーケンス制御および高圧制御を行うＣＰＵ６０４とから構成される。
【００５５】
（転写装置）
図７は、本実施形態の転写装置の構成を示す図である。
【００５６】
感光体ドラム２１上に現像されたトナー像は感光体ドラム２１の回転駆動によって転写ニップ部Ｎ１に回転移動する。このタイミングに合わせて給紙カセット１１に収納されている用紙Ｐは、ピックアップローラ１２や給紙ローラ対１４によって搬送され、感光体ドラム２１と転写ローラ２５との間の転写ニップ部Ｎ１に搬送される。
【００５７】
そして、転写ニップ部Ｎ１に用紙Ｐが搬送されるタイミングで高圧電源部の転写高圧回路６０５から転写ローラ２５に現像剤と反対極性の所定の直流電圧が印加されることによって、感光体ドラム２１に付着したトナー像が用紙Ｐに順次静電的に転写される。本実施形態においてはトナーがマイナス極性なので、その逆極性に当たるプラス極性の直流電圧＋２．０ｋＶを転写ローラ２５に印加している。
【００５８】
本実施形態においては感光体ドラム２１と接触する接触転写ローラ方式を用いているが、他にも中間転写ベルトにトナー像を転写させた後に用紙Ｐへ転写させる方式でも構わない。
【００５９】
また、本実施形態における転写ローラ２５は金属軸上にＮＢＲゴム（アクリルニトリルブタジエンゴム）とヒドリンゴムの混合ゴムを発泡させたスポンジゴムを配設したイオン導電性ゴムローラである。
【００６０】
転写ローラ２５としては、単層構造が用いられており、金属軸体２５ａ、金属軸体２５ａの外周に形成される導電性発泡体層２５ｂ、金属軸体２５ａと導電性発泡体層２５ｂを接着する接着層２５ｃから主に構成される。
【００６１】
金属軸体２５ａの構成は、限定するものではなく、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられ、金属材料としては、鉄，アルミニウム等特に限定するものではない。
【００６２】
導電性発泡体層２５ｂとしては、アスカーＣ（スポンジ硬度計）２０〜３５°／５００ｇ荷重の硬度の範囲に設定されることが好ましく、電気抵抗値としては、１０４〜１０８Ωに形成することが好ましく、特に好ましくは１０５〜１０７Ωである。
【００６３】
そして、マトリックス成分としてエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリル−ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等があげられ、イオン導電剤としヒドリンゴムと混合させる。
【００６４】
これに抵抗調整剤としの電子導電系導電剤、発泡剤、発泡助剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤を配合した形成材料によって形成される。
【００６５】
電子導電系導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、酸化亜鉛と酸化アルミニウムの固溶体，酸化スズと酸化アンチモンの固溶体，酸化インジウムと酸化スズの固溶体等の金属酸化物等があげられる。
【００６６】
これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。また、上記発泡剤としては、ジニトロペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、４，４−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジット（ＯＢＳＨ）等があげられ、単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００６７】
（動作）
本実施形態の動作について、図８、図９を用いて説明する。図８は、転写電圧（図８（ａ））と転写検知電流（図８（ｂ））の関係を示す図、図９は、分離板３３のバイアス（図９（ａ））と定着フィルム３１の表面電位（図９（ｂ））の関係を示す図である。
【００６８】
本実施形態の転写動作では定電圧制御を行っており、用紙Ｐが転写ニップを通過する通紙領域に＋１０００〜＋２０００Ｖの一定電圧を印加している（図８（ａ））。転写電流検知部６０６により、用紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎ１を通過した瞬間の電流変動から変動ΔＩと後端のタイミングを検知する（図８（ｂ））。検知した電流変動と予めＣＰＵ６０４に記憶した閾値を比較して分離板３３のバイアスの強度を判断し、また、検知した後端のタイミングに応じて分離板３３のバイアスのシーケンス制御を実施する。
【００６９】
予めＣＰＵ６０４に記憶した閾値は、本実施形態では後端転写電流の変動ΔＩが１５μＡである第１の閾値、３０μＡである第２の閾値の２つを設けている。
【００７０】
例えば、変動ΔＩが第１の閾値以下（ΔＩ≦１５μＡ）の場合は、転写動作による用紙後端のプラス帯電が弱く、用紙Ｐの後端と定着フィルム３１の剥離放電は起こらないあるいは軽微なため、分離板３３のバイアスは印加しない。変動ΔＩが第１の閾値を超え第２の閾値以下である場合は（１５＜ΔＩ≦３０μＡ）、定着フィルム表層に０〜＋１００Ｖ程度の剥離放電跡が発生するため（図９（ｂ））、当該領域に対して分離板バイアス−１５００Ｖを印加する。更に変動ΔＩが大きくて第２の閾値を超える場合は（３０μＡ＜ΔＩ）、定着フィルム３１に＋１００〜＋３００Ｖ程度の剥離放電跡が発生するため、当該領域に対して分離板バイアス−２５００Ｖを印加する（図９（ａ））。
【００７１】
転写電流検知部６０６では、転写高圧回路６０５から転写ローラ２５に定電圧を印加した際に、用紙Ｐ等の負荷で変動する転写電流を経時的に測定し、ＣＰＵで変動ΔＩを求めて閾値判定を行う。ただし、転写電流の実測手段としては転写電流検知部６０６に限定することはなく、感光体ドラム２１の基層に流れる電流値を電流計で測定するなどで転写電圧の印加時に流れる電流が直接あるいは間接的に測定できる場合は、その構成は問わない。
【００７２】
分離板３３のバイアスを閾値によらず不用意に常時印加する、あるいは常に強度を高めることを避ける理由は、分離板３３への紙成分のプラス帯電した付着物の堆積を防止し、長時間動作によって定着フィルム３１の表層を傷つけるリスクを少なくするためである。
【００７３】
次に、本実施形態の動作を図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００７４】
まずコピーが開始された後（ステップＳ９）、転写電流検知部６０６を参照して（ステップＳ１０）、転写電流変動ΔＩを測定する（ステップＳ１１）。次に、変動ΔＩが第１の閾値である１５μＡ以下かどうかをＣＰＵ６０４で判断し（ステップＳ１２）、第１の閾値以下であれば（ステップＳ１２）、通常の画像形成動作を実施し（ステップＳ１３）、コピーを終了する（ステップＳ１８）。
【００７５】
一方、変動ΔＩが第１の閾値を超える場合であれば（ステップＳ１２）、続いて第２の閾値である３０μＡ以下かどうかをＣＰＵ６０４で判断する（ステップＳ１４）。その結果、変動ΔＩが第２の閾値以下であれば（ステップＳ１４）、用紙の後端が定着ニップ部Ｎ２を通過した後に−１５００Ｖの分離板バイアスを印加する（ステップＳ１５）。
【００７６】
一方、第２の閾値を超える場合は（ステップＳ１４）、−２５００Ｖの分離板３３のバイアスを印加する（ステップＳ１６）。すなわち、分離板高圧回路６０３は、転写電流検知部６０６により検知された転写電流変動ΔＩが大きい程、定着フィルム高圧回路６０２の出力と同じ極性で、より大きい絶対値のバイアスを分離板３３に印加する。
【００７７】
その後、後続の用紙がない場合（ステップＳ１７）はコピー動作を終了し（ステップＳ１８）、ある場合は（ステップＳ１７）、再び転写電流検知部６０６の検知結果を参照して（ステップＳ１０）、後続の用紙がなくなるまで動作を継続する。
【００７８】
＜上述の実施形態の効果＞
図１１は、上述した実施形態の効果を示す図である。
【００７９】
特許文献１では定着フィルムに当接した分離ブレードに定着フィルムと同極性のバイアスを印刷動作中に常時印加して、剥離帯電跡を除電する。しかし、長く使用して行くにつれてオフセットトナーや紙成分の付着物が分離ブレードと定着フィルムのニップに滞積するので、剥離帯電跡を除電する機能が阻害され、剥離オフセットが発生する。また、紙成分の無機鉱物（タルクやカオリン等）によってフィルム表層を傷つけられ、耐久寿命が悪化する。
【００８０】
一方、上述の実施形態では定着フィルム３１に非接触の導電性の分離板３３に対して、環境センサ６００と用紙後端検知部６０１、あるいは転写電流検知部６０６の検知結果に応じて、適切なシーケンス、強度で分離板３３のバイアスを印加する。このため、長時間の使用によらず効果的に剥離帯電跡を除電できる。また、分離板３３が非接触に配設されており、かつシーケンス制御を行っているため、紙成分の分離板３３への付着を防止できるので、除電機能の低下および定着フィルム３１の表層を傷つけるリスクが少ない。
【符号の説明】
【００８１】
Ａ…画像形成装置
Ｎ１…転写ニップ部
Ｎ２…定着ニップ部
Ｐ…用紙
２０…画像形成部
２１…感光体ドラム
２５…転写ローラ
３０…定着装置
３１…定着ローラ
３２…加圧ローラ
３３…分離板
３１１…セラミックヒータ
６００…環境センサ
６０１…用紙後端検知部
６０２…定着フィルム高圧回路
６０３…分離板高圧回路
６０４…ＣＰＵ
６０５…転写高圧回路
６０６…転写電流検知部
【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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