(57)【要約】【課題】像担持体若しくは定着ローラに傷が付くことが少ない画像形成装置等を提供する。【解決手段】画像形成装置は、印刷媒体に転写するトナー像が現像される像担持体と、像担持体に貼り付いた印刷媒体を像担持体から剥離する剥離爪を備え、剥離爪に力を加えて剥離爪を像担持体に常時当接させるとともに、剥離爪に加える力を変更して剥離爪と像担持体との当接圧力を変更する剥離機構と、剥離機構を制御して、トナー像の転写中に剥離爪と像担持体との当接圧力を変化させる制御部と、を備える。【選択図】図１
2015210304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体に転写するトナー像が現像される像担持体と、
前記像担持体に貼り付いた前記印刷媒体を前記像担持体から剥離する剥離爪を備え、前記剥離爪に力を加えて前記剥離爪を前記像担持体に常時当接させるとともに、前記剥離爪に加える力を変更して前記剥離爪と前記像担持体との当接圧力を変更する剥離機構と、
前記剥離機構を制御して、前記トナー像の転写中に前記剥離爪と前記像担持体との当接圧力を変化させる制御部と、を備える、
画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記印刷媒体の搬送方向側端部が前記剥離爪と前記像担持体との当接位置を通過するタイミングに合わせて、前記剥離爪と前記像担持体との当接圧力を高め、
前記印刷媒体の搬送方向側端部が前記剥離爪と前記像担持体との当接位置を通過した後、予め設定されたタイミングで前記剥離爪と前記像担持体との当接圧力を低くする、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記剥離機構は、前記剥離爪と前記像担持体との当接圧力を第１の圧力、及び前記第１の圧力より低い第２の圧力に変更することが可能であり、
前記制御部は、
前記印刷媒体の搬送方向側端部が前記剥離爪と前記像担持体との当接位置を通過するタイミングに合わせて、前記剥離爪と前記像担持体との当接圧力を前記第１の圧力となるように前記剥離機構を制御し、
前記印刷媒体の搬送方向側端部が前記剥離爪と前記像担持体との当接位置を通過してから予め設定された時間が経過した後、前記剥離爪と前記像担持体との当接圧力が前記第２の圧力となるように前記剥離機構を制御する、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の圧力は、０．００２Ｎ以上０．００５Ｎ以下の圧力であり、
前記第２の圧力は、前記第１の圧力より小さく０．００１Ｎ以上の圧力である、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記剥離爪の先端部は、Ｖ字船底状に尖っており、
前記剥離爪は、前記先端部を前記像担持体に常時当接させる、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体の表面に沿って、前記剥離爪を、前記印刷媒体の搬送方向に対して略直角に移動させる摺動機構、を備え、
前記制御部は、前記摺動機構を制御して、新たに前記印刷媒体に印刷が実行される度に、前記剥離爪と前記像担持体との当接位置を変化させる、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体は、感光体ローラ、若しくは前記感光体ローラから各色のトナー像が転写される中間転写ベルトである、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
印刷媒体に転写するトナー像が現像される像担持体に貼り付いた前記印刷媒体を前記像担持体から剥離する剥離爪に力を加えて前記剥離爪を前記像担持体に常時当接させるとともに、
前記トナー像の転写中に前記剥離爪に加える力を変更して前記剥離爪と前記像担持体との当接圧力を変化させる、
剥離方法。
【請求項９】
印刷媒体に転写するトナー像が現像される定着ローラと、
前記定着ローラに貼り付いた前記印刷媒体を前記定着ローラから剥離する剥離爪を備え、前記剥離爪に力を加えて前記剥離爪を前記定着ローラに常時当接させるとともに、前記剥離爪に加える力を変更して前記剥離爪と前記定着ローラとの当接圧力を変更する剥離機構と、
前記剥離機構を制御して、前記トナー像の転写中に前記剥離爪と前記定着ローラとの当接圧力を変化させる制御部と、を備える、
画像形成装置。
【請求項１０】
印刷媒体に転写するトナー像が現像される定着ローラに貼り付いた前記印刷媒体を前記定着ローラから剥離する剥離爪に力を加えて前記剥離爪を前記定着ローラに常時当接させるとともに、
前記トナー像の転写中に前記剥離爪に加える力を変更して前記剥離爪と前記定着ローラとの当接圧力を変化させる、
剥離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施態様は、画像形成装置、及び剥離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷中に印刷媒体が像担持体若しくは定着ローラに吸着することがある。印刷媒体が吸着したまま印刷動作が継続すると、画像形成装置はＪＡＭ（紙詰まり）を発生させる。ＪＡＭの発生防止のため、一般的に、画像形成装置は、像担持体若しくは定着ローラから印刷媒体を剥離する剥離爪を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９２２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、剥離爪は、画像形成装置の印刷動作に合わせて、像担持体若しくは定着ローラへ当接したり離間したりする。この際、当接時の勢いで、剥離爪が像担持体若しくは定着ローラの表面に突き刺さることがある。この場合、像担持体若しくは定着ローラの表面に傷がつき、以後、印刷画像に不具合が生じる。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、像担持体若しくは定着ローラに傷が付くことが少ない画像形成装置、及び剥離方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、実施形態の画像形成装置は、印刷媒体に転写するトナー像が現像される像担持体と、像担持体に貼り付いた印刷媒体を像担持体から剥離する剥離爪を備え、剥離爪に力を加えて剥離爪を像担持体に常時当接させるとともに、剥離爪に加える力を変更して剥離爪と像担持体との当接圧力を変更する剥離機構と、剥離機構を制御して、トナー像の転写中に剥離爪と像担持体との当接圧力を変化させる制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態の画像形成装置のブロック図である。
【図２】印刷部の構成を示す図である。
【図３】シートが感光体ローラに貼り付かず搬送される様子を示す図である。
【図４】シートが感光体ローラに貼り付いた様子を示す図である。
【図５】剥離機構の構成を示す図である。
【図６】剥離爪が感光体ローラに強い圧力で押し付けられた様子を示す図である。
【図７】剥離爪が感光体ローラに弱い圧力で押し付けられた様子を示す図である。
【図８】爪保持機構及びその周辺の拡大図である。
【図９】先端部がＶ字船底状に尖っている剥離爪を示す図である。
【図１０】先端部が半円平板状の剥離爪を示す図である。
【図１１】剥離爪の先端部に残留トナーが堆積した様子を示す図である。
【図１２】残留トナーが剥離爪の先端部を回避するように進む様子を示す図である。
【図１３】当接圧力Ｆ１と当接圧力Ｆ２との関係を測定した結果を示す図である。
【図１４】実施形態の印刷処理を示すフローチャートである。
【図１５】剥離爪と感光体ドラムとの当接圧力が強い圧力に変化する様子を示す図である。
【図１６】剥離爪と感光体ドラムとの当接圧力が弱い圧力に変化する様子を示す図である。
【図１７】シートが感光体ドラムから剥離される様子を示す図である。
【図１８】制御部がソレノイドの状態を切り替えるタイミングを示したタイミングチャートである。
【図１９】シートが感光体ドラムから剥離されないまま、剥離爪と感光体ドラムとの当接部分を通過した様子を示す図である。
【図２０】タンデム方式の印刷部の構成を示す図である。
【図２１】定着ローラに剥離機構が設置された様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
【０００９】
実施形態の画像形成装置は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の印刷機能を備えた装置である。画像形成装置１は、図１に示すように、画像取得部１００と、画像処理部２００と、給紙部３００と、印刷部４００と、排紙部５００と、制御部６００と、を備える。
【００１０】
画像取得部１００は、外部から画像データを取得する装置である。画像取得部１００は、例えば、紙媒体から画像を読み取るスキャナから構成される。画像取得部１００は、画像データを取得すると、取得した画像データを画像処理部２００に送信する。
【００１１】
画像処理部２００は、プロセッサ等の処理装置から構成される。画像処理部２００は、画像取得部１００から取得した画像データを、印刷部４００で印刷処理可能なデータ形式に変換する。
【００１２】
給紙部３００は、給紙トレイや、給紙トレイから印刷媒体となるシートＳを取り出すピックアップローラ等から構成される。給紙部３００は、制御部６００の制御に基づいて、シートＳを印刷部４００に供給する。
【００１３】
印刷部４００は、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像をシートＳに転写する直接転写方式の印刷装置である。図２は、印刷部４００の構成の一例を示す図である。印刷部４００は、図２に示すように、感光体ドラム４１０と、帯電チャージャ４２０と、露光部４３０と、現像装置４４０と、給電ローラ４５０と、搬送ベルト４６０と、定着ローラ４７０と、クリーニング装置４８０と、剥離機構４９０と、を備える。
【００１４】
感光体ドラム４１０は、周面にトナー像が現像される像担持体である。感光体ドラム４１０は、例えば、有機感光体（OPC：Organic Photoconductor）ドラムから構成される。感光体ドラム４１０は、給電ローラ４５０と従動ローラ４５２との間で懸架された搬送ベルト４６０とニップを形成する。感光体ドラム４１０は、駆動ローラ４５１の回転速度に合わせて回転する。
【００１５】
帯電チャージャ４２０は、感光体ドラム４１０を帯電する帯電器である。帯電チャージャ４２０は、例えば、帯電ローラから構成される。帯電チャージャ４２０は、感光体ドラム４１０の周面に接して回転することで、感光体ドラム４１０の周面を一様に帯電する。
【００１６】
露光部４３０は、感光体ドラム４１０の周面に静電潜像を形成する装置である。露光部４３０は、レーザー光若しくはＬＥＤ（Light Emitting Diode）光を感光体ドラム４１０に向けて照射する照射装置から構成される。露光部４３０は、画像処理部２００で処理された画像データに基づいて、帯電した感光体ドラム４１０の表面に向け、レーザー光若しくはＬＥＤ光を照射する。露光部４３０が光を照射することにより、感光体ドラム４１０の周面には静電潜像が形成される。なお、以下の説明では、露光部４３０が光を照射する位置を露光照射位置Ｐ１と呼ぶ。
【００１７】
現像装置４４０は、感光体ドラム４１０の周面にトナー像を形成する装置である。現像装置４４０は、例えば、マグローラーから構成される。現像装置４４０は、静電潜像が形成された感光体ドラム４１０の周面にトナーを供給する。これにより、静電潜像にトナーが吸着し、感光体ドラム４１０の周面にトナー像Ｔが形成される。
【００１８】
給電ローラ４５０は、感光体ドラム４１０の周面のトナー像Ｔを印刷媒体となるシートＳに転写するバイアスローラである。給電ローラ４５０は、例えば、導電ローラから構成される。給電ローラ４５０は、露光照射位置Ｐ１から、感光体ドラム４１０の周面に沿って、図面時計回りに距離Ｌ１ほど進んだ位置に配置されている。給電ローラ４５０には、不図示の電源装置によって、トナー像Ｔの帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。この逆極性の電圧により、感光体ドラム４１０の周面のトナー像ＴはシートＳに転写される。
【００１９】
搬送ベルト４６０は、トナー像Ｔが転写されたシートＳを搬送するベルトである。搬送ベルト４６０は、例えば、無端ベルトから構成される。搬送ベルト４６０は、駆動ローラ４５１の回転力により回転し、シートＳを定着ローラ４７０に向けて搬送する。
【００２０】
定着ローラ４７０は、シートＳに転写されたトナー像ＴをシートＳに定着させるローラである。定着ローラ４７０は、シートＳに熱を加えるヒートローラ４７１と、シートＳに圧力を加えるプレシャーローラ４７２とから構成される。シートＳに転写されたトナー像Ｔは、ヒートローラ４７１及びプレシャーローラ４７２から加えられる熱と圧力でシートＳに固着される。
【００２１】
クリーニング装置４８０は、感光体ドラム４１０の周面をクリーニングする装置である。クリーニング装置４８０は、例えば、残留トナーを掃き落とすワイパーブレードから構成される。クリーニング装置４８０は、シートＳに転写されずに感光体ドラム４１０の周面に残った残留トナーを、感光体ドラム４１０の周面から除去する。なお、以下の説明では、残留トナーには、トナー像Ｔと同様に、Ｔの符号を付す。
【００２２】
剥離機構４９０は、感光体ドラム４１０に貼り付いたシートＳを感光体ドラム４１０から剥離する機構である。通常、シートＳは、図３に示すように、感光体ドラム４１０の周面に貼り付くことなく、搬送ベルト４６０に沿って搬送される。しかし、まれに、シートＳは、図４に示すように、感光体ドラム４１０の周面に貼り付くことがある。このまま、感光体ドラム４１０が回転し続けると、画像形成装置１にはＪＡＭが発生する。そのため、画像形成装置１には、例えば図５に示すような、シートＳを感光体ドラム４１０から剥離する剥離機構が設けられる。なお、剥離機構の構成は、図５に示した構成に限定されず、様々な変形が可能である。
【００２３】
図５は、剥離機構４９０の構成の一例を示す図である。剥離機構４９０は、図５に示すように、ソレノイド４９１と、ギア４９２ａ〜４９２ｃと、シャフト４９３と、爪保持機構４９４と、ワンウェイクラッチ４９５と、カム４９６と、板状体４９７と、バネ４９８と、連結具４９９と、から構成される。
【００２４】
ソレノイド４９１は、電気エネルギーを機械運動に変換する装置である。ソレノイド４９１は、例えば、筒状コイルと、筒状コイルに挿入されたプランジャ（鉄心）と、から構成される。プランジャは、プランジャの軸方向に沿って、往復動可能に構成されている。ソレノイド４９１は、制御部６００の制御に基づいて、コイルに電流を流してプランジャを往復動させる。なお、以下の説明では、プランジャが筒状コイルに挿し込まれた状態を「ＯＮ状態」、プランジャが筒状コイルから突出した状態を「ＯＦＦ状態」と呼ぶ。
【００２５】
ギア４９２ａ〜４９２ｃは、ソレノイド４９１の動力を他の部品に伝達するギアである。ギア４９２ａ、及びギア４９２ｂは、ソレノイド４９１の動力をシャフト４９３に伝達し、ギア４９２ｃは、ワンウェイクラッチ４９５を介して伝達されるソレノイド４９１の動力をカム４９６に伝達する。
【００２６】
シャフト４９３は、例えば図６に示すような、断面が歯車状のスプラインシャフトである。シャフト４９３は、感光体ドラム４１０の軸と平行に、感光体ドラム４１０の周面から一定距離離れた場所に設置されている。シャフト４９３の一端には、図５に示すように、ギア４９２ｂと噛み合わされた傘歯車が固定されている。シャフト４９３は、傘歯車に伝達されたソレノイド４９１の動力により一定角度回転する。より具体的には、シャフト４９３は、ソレノイド４９１がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化すると、図６に示すように、ホームポジションＨから角度ｒ１ほど図面反時計周りに回転する。また、シャフト４９３は、ソレノイド４９１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化すると、図７に示すように、ホームポジションＨに向けて角度ｒ１ほど図面時計周りに回転する。「ホームポジションＨ」は、ソレノイド４９１がＯＦＦ状態のときのシャフト４９３の回転位置である。シャフト４９３には、図５に示すように、複数の爪保持機構４９４が設置されている。
【００２７】
爪保持機構４９４は、剥離爪４９４ｂを保持する機構である。爪保持機構４９４は、図８に示すように、ベース４９４ａと、剥離爪４９４ｂと、ブラケット４９４ｃと、バネ４９４ｄと、を備える。
【００２８】
ベース４９４ａは、剥離爪４９４ｂとブラケット４９４ｃとが設置される基体である。ベース４９４ａは円筒形状をしており、その内面は、図７に示すように、シャフト４９３と嵌合可能な形状に加工されている。ベース４９４ａは、空洞部分にシャフト４９３を挿通した状態で、シャフト４９３に固定されている。ベース４９４ａは、シャフト４９３に沿って滑動可能になっている。
【００２９】
剥離爪４９４ｂは、感光体ドラム４１０の周面からシートＳを剥離させる爪である。剥離爪４９４ｂは、図９に示すように、後部に円筒部分（図９に示す（ａ））を有している。円筒部分は、図７に示すように、ベース４９４ａに回動可能に固定されている。円筒部分には、細長い爪が固定されている。この爪の先端部が、感光体ドラム４１０の周面に当接する部分である。
【００３０】
爪の先端部は、図９に示す（ｂ）のように、三角形に尖った形状をしている。また、先端部の一方の表面（感光体ドラム４１０と非対向となる表面）は、Ｖ字船底状に凸面となっている。これは、先端部に残留トナーＴが堆積しないようにするための構成である。仮に、剥離爪４９４ｂの先端部が、例えば図１０に示す（ａ）のように、半円の平板状であったとすると、残留トナーＴは、図１１に示す（ａ）のように、剥離爪４９４ｂの先端部に堆積する。印刷の繰り返しにより、先端部に堆積する残留トナーＴは重量を増し、最終的に印刷中のシートＳに落下する。落下した残留トナーＴは、後段の定着ローラ４７０で定着され、印刷画像に汚れを発生させる。しかし、本実施形態の剥離爪４９４ｂの先端部は、図９に示すように、尖った形状をしているため、残留トナーを拾い難くなっている。しかも、剥離爪４９４ｂの先端部は、Ｖ字船底状となっているため、例え先端部が残留トナーを拾ったとしても、残留トナーが先端部に堆積することはほとんどない。先端部がこのような形状となっていることにより、残留トナーＴは、図１２に示すように、剥離爪４９４ｂの先端部を回避するように進み、結果として、剥離爪４９４ｂの先端部には残留トナーがあまり堆積しない。なお、図１１及び図１２は、いずれも、剥離爪４９４ｂを画像形成装置１の底面側から見た図である。
【００３１】
上述したように、剥離爪４９４ｂの先端部は尖っている。先端部の曲率半径は、例えば１．０ｍｍ以下、望ましくは０．０５ｍｍである。剥離爪４９４ｂは、感光体ドラム４１０の周面を傷つけ難くするため、ＳＵＳ（ステンレス）等の金属ではなく、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）樹脂等の樹脂で構成されている。そのため、剥離爪４９４ｂは、先端部が尖っていたとしても、感光体ドラム４１０の周面にほとんど傷を付けない。
【００３２】
剥離爪４９４ｂの先端部は、図７に示すように、感光体ドラム４１０の周面に当接している。先端部の当接位置Ｐ２は、図２に示すように、給電ローラ４５０の後、かつ、クリーニング装置４８０の手前である。「給電ローラ４５０の後」とは、給電ローラ４５０から、感光体ドラム４１０の周面に沿って、感光体ドラム４１０の回転方向側に進んだ位置のことであり、また、「クリーニング装置４８０の手前」とは、クリーニング装置４８０から、感光体ドラム４１０の周面に沿って、感光体ドラム４１０の回転方向とは反対方向側に進んだ位置のことである。剥離爪４９４ｂをこの位置に配置することにより、シートＳは、クリーニング装置４８０に到達する前に、感光体ドラム４１０から剥離される。この結果、シートＳがクリーニング装置に詰まることはない。なお、クリーニング装置４８０の手前に他の装置が設置されている場合は、剥離爪４９４ｂの先端部の当接位置Ｐ２はその装置の手前となる。以下の説明では、剥離爪４９４ｂの先端部の当接位置Ｐ２は、給電ローラ４５０から感光体ドラム４１０の回転方向にＬ２ほど進んだ位置であるものとする。
【００３３】
図８に戻り、ブラケット４９４ｃは、バネ４９４ｄに引張力を加える支持具である。ブラケット４９４ｃは、剥離爪４９４ｂとは異なり、ベース４９４ａに固着されている。そのため、ブラケット４９４ｃは、ベース４９４ａ上では回動せず、シャフト４９３の回転に伴ってベース４９４ａとともに回転する。ブラケット４９４ｃは、図７に示すように、バネ４９４ｄで剥離爪４９４ｂと連結されている。シャフト４９３がホームポジションＨにあるとき、及び、シャフト４９３がホームポジションＨから角度ｒ１ほど回転した回転位置にあるとき、いずれの場合もバネ４９４ｄは伸長した状態となっている。そのため、剥離爪４９４ｂの先端部は、感光体ドラム４１０の周面に、常時、当接した状態となっている。なお、以下の説明では、シャフト４９３がホームポジションＨにあるときのブラケット４９４ｃの回転位置を、シャフト４９３の場合と同様に「ホームポジションＨ」と呼ぶ。
【００３４】
バネ４９４ｄに加わる引張力は、ブラケット４９４ｃの回転により変化する。ブラケット４９４ｃが、図７に示すように、ホームポジションＨにあるとき、バネ４９４ｄはブラケット４９４ｃによって軽く引き伸ばされる。この結果、剥離爪４９４ｂの先端部は、バネ４９４ｄの引張力によって、感光体ドラム４１０の周面に軽く押しつけられる。また、ブラケット４９４ｃが、図６に示すように、ホームポジションＨから図面反時計回りに角度ｒ１ほど回転した位置にあるとき、バネ４９４ｄはブラケット４９４ｃによって強く引き伸ばされる。この結果、剥離爪４９４ｂの先端部は、バネ４９４ｄの引張力によって、感光体ドラム４１０の周面に強く押しつけられる。なお、以下の説明では、ブラケット４９４ｃがホームポジションＨにあるときの剥離爪４９４ｂと感光体ドラム４１０との当接圧力を「当接圧力Ｆ２」、ブラケット４９４ｃがホームポジションＨから図面反時計回りに角度ｒ１ほど回転した回転位置にあるときの剥離爪４９４ｂと感光体ドラム４１０との当接圧力を「当接圧力Ｆ１」と呼ぶ。当接圧力Ｆ１は、当接圧力Ｆ２よりも大きな圧力である。
【００３５】
バネ４９４ｄは、ブラケット４９４ｃと剥離爪４９４ｂとを連結するバネである。バネ４９４ｄのバネ定数は、剥離爪４９４ｂと感光体ドラム４１０との当接圧力があらかじめ決められた範囲の圧力となるような値となっている。剥離爪４９４ｂと感光体ドラム４１０との当接圧力が大きいと、感光体ドラム４１０の周面に傷がつき、一方、剥離爪４９４ｂと感光体ドラム４１０との当接圧力が小さいと、剥離爪４９４ｂに感光体当接不良やバウンディングが発生するためである。なお、「感光体当接不良」とは、剥離爪４９４ｂの先端部が感光体ドラム４１０の周面に当接しない現象のことである。また、「バウンディング」とは、剥離爪４９４ｂ先端部が短い周期で感光体ドラム４１０へ接触と離間を繰り返す現象のことである。
【００３６】
発明者は、本実施形態の剥離機構４９０と同様の機能を有する剥離機構を作成し、印刷装置に実装した。そして、発明者は、この印刷装置を使用して最適なバネ定数を求めた。印刷装置は、４１０ｍｍ／ｓｅｃのプロセス速度で８５ＣＰＭの印字速度を持つ。剥離爪は、先端部が鋭利(曲率半径０．０５)なＰＡＩ樹脂から構成される。発明者は、この印刷装置に２０ｌｂのＬＴ紙を１０００００枚通紙させ、シートの剥離爪ＪＡＭ発生の有無、及び画像汚れの発生有無を確認した。その後、発明者は、感光体ドラムの感光層の膜削れ量を膜厚計やレーザー顕微鏡で測定した。さらに、発明者は、印刷されたハーフトーン画像を確認した。その結果、当接圧力Ｆ１が０．００５Ｎを超えると、剥離爪が感光層の膜を削ることによって、感光体ドラムの感光層に０．２７μｍ以上の段差が生じることが分かった。ハーフトーン画像にも、シートの搬送方向に沿って白帯が発生することが分かった。また、当接圧力Ｆ２が０．００２Ｎ以下になると、感光体ドラムと剥離爪との間に用紙が入り込み、剥離爪ＪＡＭが発生する場合があることが分かった。この結果、当接圧力Ｆ１は、０．００２〜０．００５Ｎの範囲が良好であることが分かった。また、印刷動作をファイバースコープで録画記録して再生映像で確認した結果、当接圧力Ｆ２を０．００１Ｎ以上とすることで、感光体当接不良やバウンディングが発生しないことが分かった。
【００３７】
この実験結果に基づき、本実施形態では、当接圧力Ｆ１が０．００２以上０．００５Ｎ以下、当接圧力Ｆ２が０．００１Ｎ以上当接圧力Ｆ１未満となるように、バネ４９４ｄのバネ定数を設定する。なお、機器のバラつきを考慮した場合、当接圧力Ｆ１が０．００２以上０．００４Ｎ以下、当接圧力Ｆ２が０．００１Ｎ以上０．００２２以下となるバネ定数がより望ましい。図１３は、当接圧力Ｆ１と当接圧力Ｆ２の関係を複数のバネ定数のバネを使用して測定した結果である。爪先端部に紐状のものを垂らし、紐に錘を加えていき、感光体ローラから爪先端が離間する直前の錘の重量を当接圧力として取得した。
【００３８】
図５に戻り、ワンウェイクラッチ４９５は、一方向にのみ回転力を伝達するクラッチである。ワンウェイクラッチ４９５は、ソレノイド４９１とギア４９２ｃとの間に設置されている。ギア４９２ｃは、カム４９６と接続されている。ワンウェイクラッチ４９５は、ソレノイド４９１がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わった時に、若しくは、ソレノイド４９１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わった時に、カム４９６を角度ｒ２ほど回転させる。
【００３９】
カム４９６は、回転運動を往復運動に変換する剛体である。カム４９６は、例えば、卵型の円板カムから構成される。カム４９６は、ギア４９２ｃと板状体４９７との間に設置されている。カム４９６は、ソレノイド４９１の動力によって一方向にのみ回転し、バネ４９８とともに、板状体４９７を往復動させる。
【００４０】
板状体４９７は、爪保持機構４９４をシャフト４９３の軸方向に沿って往復動させる細長の板である。板状体４９７は、ソレノイド４９１、ワンウェイクラッチ４９５、ギア４９２ｃ、カム４９６とともに、画像形成装置１の摺動機構として機能する。摺動機構は、剥離爪４９４ｂをシャフト４９３の軸方向に沿って少しずつ移動させ、剥離爪４９４ｂと感光体ドラム４１０との接触場所が１か所に集中するのを防ぐ機構である。板状体４９７はソレノイド４９１の１回のＯＮ／ＯＦＦ動作で、シートＳの搬送方向とは直角の方向に僅かに移動する。例えば、板状体４９７は、ソレノイド４９１の１５回のＯＮ／ＯＦＦ動作で、８ｍｍ幅を一往復する。板状体４９７には、３つの爪保持機構４９４が連結具４９９を介して固定されている。ソレノイド４９１がＯＮ／ＯＦＦ動作をすると、板状体４９７は爪保持機構４９４をシャフト４９３の軸方向に沿って僅かに移動させる。なお、摺動機構の構成は、図５に示した構成に限定されず、様々な変形が可能である。
【００４１】
図１に戻り、排紙部５００は、シートＳを外部に排出する装置である。排紙部５００は、トナー像が定着したシートＳを不図示の排出口から画像形成装置１の外部に排出する。
【００４２】
制御部６００は、プロセッサ等の処理装置から構成される。制御部６００は不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）に格納されているプログラムに従って動作することで、画像形成装置１の各部を制御する。
【００４３】
次に、このような構成を有する画像形成装置１の動作について説明する。
【００４４】
制御部６００は、不図示のユーザインタフェースを介して、ユーザから印刷開始命令を受け取ると、印刷処理を開始する。以下、図１４のフローチャートを参照して印刷処理について説明する。
【００４５】
制御部６００は、画像取得部１００が１ページ分の画像データの取得を完了したか判別する（ステップＳ１０１）。１ページ分の画像データの取得が完了していない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、制御部６００は、画像取得部１００が１ページ分の画像データの取得を完了するまでステップＳ１０１を繰り返す。１ページ分の画像データの取得が完了している場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御部６００は、ステップＳ１０２に進む。
【００４６】
制御部６００は、１ページ分の画像データをシートＳに印刷するための印刷動作を開始する（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部６００は、以下の処理を実行する。
【００４７】
まず、制御部６００は、画像処理部２００を制御して、画像データを印刷部４００で印刷処理可能なデータ形式に変換する。そして、制御部６００は、不図示のモータを制御して感光体ドラム４１０を回転させる。さらに、制御部６００は、帯電チャージャ４２０を制御して感光体ドラム４１０の周面を一様に帯電する。その後、制御部６００は、画像データに基づき露光部４３０を制御し、感光体ドラム４１０の周面に静電潜像を形成する。さらに、制御部６００は、現像装置４４０を制御して感光体ドラム４１０の周面にトナー像を形成する。そして、制御部６００は、給紙部３００からピックアップしたシートＳを感光体ドラム４１０と給電ローラ４５０との間に搬送する。このとき、制御部６００は、例えば図２に示すように、トナー像Ｔの先頭ＦとシートＳの搬送方向側端部とが一致するように、シートＳを感光体ドラム４１０と給電ローラ４５０との間に送り出す。そして、制御部６００は、給電ローラ４５０に電圧を印可し、感光体ドラム４１０の周面のトナー像ＴをシートＳに転写する。
【００４８】
なお、制御部６００が印刷動作を開始したとき、ソレノイド４９１はＯＦＦ状態となっている。そのため、制御部６００が印刷動作を開始したとき、シャフト４９３及びブラケット４９４ｃは、図７に示すように、ホームポジションＨに位置している。このため、制御部６００が印刷動作を開始したとき、剥離爪４９４ｂの先端部は当接圧力Ｆ２で感光体ドラム４１０の周面と接している。当接圧力Ｆ２は、当接圧力Ｆ１より小さな圧力である。
【００４９】
図１４に戻り、制御部６００は、シートＳの搬送方向側端部が当接位置Ｐ２を通過すると予想されるタイミングに合わせて、剥離爪４９４ｂの先端部と感光体ドラム４１０の周面との当接圧力を当接圧力Ｆ２から当接圧力Ｆ１に変更する。当接位置Ｐ２は、剥離爪４９４ｂの先端部と感光体ドラム４１０の周面とが当接する位置である（ステップＳ１０３）。具体的には、制御部６００は、図１５に示すように、トナー像Ｔ（若しくは残留トナーＴ）の先頭Ｆが当接位置Ｐ２の一定距離手前（図１５に示すＰａ）に達したとき、ソレノイド４９１をＯＦＦ状態からＯＮ状態に変更する。これにより、ブラケット４９４ｃがホームポジションＨから図面反時計回りに角度ｒ１ほど回転し、剥離爪４９４ｂの先端部と感光体ドラム４１０の周面との当接圧力が当接圧力Ｆ２から当接圧力Ｆ１に変化する。
【００５０】
なお、先頭Ｆが当接位置Ｐ２を通過するタイミングは、露光部４３０の露光開始時刻、露光照射位置Ｐ１から当接位置Ｐ２までの距離、及び感光体ドラム４１０の回転速度に基づき算出される。具体的には、先頭Ｆが当接位置Ｐ２を通過するタイミングｔ１は、下記式（１）により算出される。
【００５１】
ｔ１＝ｔ０＋（Ｌ１＋Ｌ２）／ｓ  ・・・・・（１）
【００５２】
上記式（１）において、ｔ０は露光部４３０の露光開始時刻、Ｌ１＋Ｌ２は図２に示すように露光照射位置Ｐ１から当接位置Ｐ２までの距離、ｓは感光体ドラム４１０の回転速度である。
【００５３】
制御部６００は、上記式（１）に基づきタイミングｔ１を算出し、その後、タイミングｔ１に基づきタイミングｔａを算出する。タイミングタイミングｔａは、先頭Ｆが図１５に示す位置Ｐａを通過するタイミングである。このとき、制御部６００は、タイミングｔ１から予め設定された時間だけ減算した時刻をタイミングタイミングｔａとしてもよい。
【００５４】
図１４に戻り、制御部６００は、先頭Ｆが当接位置Ｐ２から一定距離進んだ位置（図１６に示すＰｂ）に達したとき、ソレノイド４９１をＯＮ状態からＯＦＦ状態に変更し、剥離爪４９４ｂの先端部と感光体ドラム４１０の周面との当接圧力をＦ１からＦ２に変更する（ステップＳ１０４）。先頭Ｆが位置Ｐｂを通過するタイミングｔｂは、タイミングｔ１に基づき算出する。例えば、制御部６００は、上記式（１）で算出したタイミングｔ１に予め設定された時間を加算した時刻を、タイミングｔｂとして算出する。その後、制御部６００は、新たに先頭Ｆが位置Ｐａに達するまで、剥離爪４９４ｂの先端部と感光体ドラム４１０の周面との当接圧力を、図１７に示すように、当接圧力Ｆ２のまま維持する。
【００５５】
図１８は、制御部６００がソレノイド４９１の状態を切り替えるタイミングを示したタイミングチャートである。図１８に示すｔ２は、トナー像Ｔの末尾Ｂが当接位置Ｐ２を通過するタイミングである。図１８に示すように、ソレノイド４９１がＯＮ状態の期間は、ソレノイド４９１がＯＦＦ状態の期間より短くなっている。すなわち、剥離爪４９４ｂの先端部と感光体ドラム４１０の周面との当接圧力が当接圧力Ｆ１の期間は、剥離爪４９４ｂの先端部と感光体ドラム４１０の周面との当接圧力が当接圧力Ｆ２の期間より短くなっている。剥離爪４９４ｂの先端部から感光体ドラム４１０の周面に加わる力を可能な限り小さくするため、当接圧力Ｆ１の期間は可能な限り短い方が望ましい。本実施形態の場合、ソレノイド４９１がＯＮ状態の期間、すなわち、タイミングｔａからタイミングｔｂまでの期間は２６５ｍｓである。より具体的には、タイミングｔａからｔ１までの期間が、２５０ｍｓであり、タイミングｔ１からｔｂまでの期間が１５ｍｓである。これらの期間は、機器の構成に合わせて適宜変更可能である。
【００５６】
なお、ソレノイド４９１は、ワンウェイクラッチ４９５、ギア４９２ｃ、カム４９６を介して、板状体４９７と接続されている。制御部６００がソレノイド４９１をＯＮ状態からＯＦＦ状態にすると、板状体４９７は、剥離爪４９４ｂをシャフト４９３の軸方向に沿って僅かに移動させる。板状体４９７が剥離爪４９４ｂを移動させるタイミングは、制御部６００がソレノイド４９１をＯＦＦ状態からＯＮ状態にしたタイミングであってもよい。
【００５７】
図１４に戻り、制御部６００は、全てのページの印刷が完了したか判別する（ステップＳ１０５）。全てのページの印刷が完了していない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、制御部６００は、ステップＳ１０１に戻り、全てのページの印刷が完了するまで、ステップＳ１０１からステップＳ１０５の処理を繰り返す。全てのページの印刷が完了した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御部６００は、印刷処理を終了する。
【００５８】
本実施形態によれば、剥離爪４９４ｂが、感光体ドラム４１０の周面に、常時、当接しているので、剥離爪４９４ｂの先端部が尖っていたとしても、当接時の衝撃で剥離爪４９４ｂの先端部が感光体ドラム４１０の周面に突き刺さることがない。その結果、感光体ドラム４１０の周面にはあまり傷が付かない。また、当接時の衝撃で剥離爪４９４ｂの先端部が感光体ドラム４１０の周面に突き刺さることがないので、剥離爪４９４ｂの先端部を半円状にする必要はない。剥離爪４９４ｂの先端部を尖らせることができる。
【００５９】
また、剥離爪４９４ｂの先端部は尖っているので、残留トナーは剥離爪４９４ｂの先端部にあまり堆積しない。その結果、画像形成装置１は、剥離爪４９４ｂの先端部から落下するトナーで印刷画像を汚すことが少ない。しかも、剥離爪４９４ｂは、常時、感光体ドラム４１０の周面に当接しており、少なくとも、トナー像転写中は感光体ドラム４１０から離間することはない。そのため、通常の印刷装置のように剥離爪が離間する際の衝撃で残留トナーがシートＳに落下することがない。
【００６０】
また、制御部６００は、シートＳの搬送方向側端部が当接位置Ｐ２を通過すると予想される期間のみ、剥離爪４９４ｂの先端部と感光体ドラム４１０の周面との当接圧力を強くしている。その他の期間では、制御部６００は、当接圧力を弱くしている。そのため、剥離爪４９４ｂは、感光体ドラム４１０の周面をあまり摩耗させない。
【００６１】
当接圧力を、常時、弱い圧力とした場合、図１９に示すように、シートＳが剥離爪４９４ｂで剥離されない恐れがある。しかし、制御部６００は、シートＳの搬送方向側端部が当接位置Ｐ２を通過するタイミングに合わせて剥離爪４９４ｂの当接圧力を強くしているので、シートＳが剥離されないという事態はあまり発生しない。
【００６２】
剥離爪が感光体ドラムから離間する一般的な印刷装置の場合、剥離爪が感光体ドラムに当接した時に、剥離爪の安定のために、しばらく待つ必要がある。感光体ドラムに剥離爪が当接した時に、剥離爪が感光体ドラムの周面でバウンドするためである。しかし、本実施形態では、剥離爪４９４ｂが感光体ドラム４１０の周面に常時当接しているので、当接圧力を強い圧力に変更したとしても、剥離爪４９４ｂはバウンドしない。そのため、制御部６００は、剥離爪４９４ｂの安定を待つ必要がないので、当接圧力を強くしている期間を短くすることができる。その結果、感光体ドラム４１０の周面はあまり摩耗しない。
【００６３】
また、剥離爪が感光体ドラムから離間する一般的な印刷装置の場合、剥離爪と感光体ドラムとの当接不良が起きやすく、ＪＡＭが発生する場合があった。しかし、本実施形態の剥離爪４９４ｂは、常時当接しているのでＪＡＭが起き難い。
【００６４】
また、剥離爪４９４ｂは、ソレノイド４９１のＯＮ／ＯＦＦ動作でシャフト４９３の軸方向に沿って僅かに移動するよう構成されているので、剥離爪４９４ｂと感光体ドラム４１０との接触場所が１か所に集中することがない。その結果、剥離爪４９４ｂは、感光体ドラム４１０の周面をあまり摩耗させない。
【００６５】
剥離爪４９４ｂを重りの力で感光体ドラム４１０の周面に当接させた場合、印刷動作中に剥離爪４９４ｂがバウンディングを起こすことがある。しかし、剥離爪４９４ｂは、重りの力ではなく、バネ４９４ｄの力で感光体ドラム４１０の周面に当接しているので、仮に印刷動作中に剥離爪４９４ｂに衝撃が加わったとしても、バネ４９４ｄに衝撃が吸収されて、剥離爪４９４ｂはバウンディングを起こし難い。そのため、剥離爪４９４ｂの先端部が、バウンディングで感光体ドラム４１０の周面に強く衝突することがなくなるので、感光体ドラム４１０の周面にあまり傷は付かない。
【００６６】
なお、上述の実施形態は一例であり、種々の変更及び応用が可能である。
【００６７】
例えば、上述の実施形態では、画像取得部１００は、スキャナであるものとして説明したが、画像取得部１００は、スキャナに限定されない。画像取得部１００は、外部機器から画像情報を取得する通信インタフェースであってもよい。
【００６８】
また、上述の実施形態では、印刷部４００は、直接転写方式の印刷装置であるものとして説明したが、印刷部４００は、間接転写方式の印刷装置であってもよい。このとき、印刷部４００は、例えば図２０に示すようなタンデム方式の印刷装置であってもよい。この場合、印刷部４００は、像担持体として中間転写ベルト４１１を備えていてもよい。中間転写ベルト４１１は、感光体ドラム４１０から各色のトナー像が転写される中間転写媒体である。そして、剥離機構４９０は、感光体ドラム４１０に加えて、例えば図２０に示すように、中間転写ベルト４１１に設置されていてもよい。この場合、上述の実施形態と同様に、制御部６００は、シートＳの搬送方向側端部が当接位置Ｐ２を通過するタイミングに合わせて、剥離爪４９４ｂの先端部と中間転写ベルト４１１との当接圧力が当接圧力Ｆ１となるように剥離機構４９０を制御してもよい。当接位置Ｐ２は、剥離爪４９４ｂの先端部と中間転写ベルト４１１とが当接する位置である。さらに、制御部６００は、シートＳの搬送方向側端部が当接位置Ｐ２を通過してから予め設定された時間が経過した場合に、剥離爪４９４ｂと中間転写ベルト４１１との当接圧力が当接圧力Ｆ２となるように剥離機構４９０を制御してもよい。中間転写ベルト４１１にシートＳが貼り付いた場合に、シートＳを中間転写ベルト４１１から剥離することができる。しかも、中間転写ベルト４１１にあまり傷が付くことはない。
【００６９】
また、上述の実施形態では、剥離機構４９０は感光体ドラム４１０に設置されるものとして説明したが、剥離機構４９０は定着ローラ４７０に設置されてもよい。この場合、剥離機構４９０は、図２１に示すように、ヒートローラ４７１及びプレシャーローラ４７２の双方に設置されていてもよいし、ヒートローラ４７１及びプレシャーローラ４７２のいずれか一方に設置されていてもよい。この場合、上述の実施形態と同様に、制御部６００は、シートＳの搬送方向側端部が当接位置Ｐ２を通過するタイミングに合わせて、剥離爪４９４ｂの先端部と定着ローラ４７０との当接圧力が当接圧力Ｆ１となるように剥離機構４９０を制御してもよい。当接位置Ｐ２は、剥離爪４９４ｂの先端部と定着ローラ４７０とが当接している位置である。さらに、制御部６００は、シートＳの搬送方向側端部が当接位置Ｐ２を通過してから予め設定された時間が経過した場合に、剥離爪４９４ｂと中間転写ベルト４１１との当接圧力が当接圧力Ｆ２となるように剥離機構４９０を制御してもよい。定着ローラ４７０にシートＳが貼り付いた場合に、シートＳを定着ローラ４７０から剥離することができる。しかも、定着ローラ４７０にあまり傷が付くことはない。
【００７０】
なお、定着ローラ４７０は、必ずしも、ヒートローラ４７１及びプレシャーローラ４７２の双方を備えていなくてもよい。定着ローラ４７０は、ヒートローラ４７１及びプレシャーローラ４７２のいずれか一方から構成されていてもよい。ヒートローラ４７１は、シートＳに熱を加える機能に加えて、シートＳに圧力を加える機能を有していてもよい。
【００７１】
また、上述の実施形態では、剥離爪４９４ｂの先端部の一方の表面は、図９に示すように、Ｖ字船底状に凸面となっていたが、先端部の表面は凸面でなくてもよい。剥離爪４９４ｂの先端部は、単純に尖っているだけでもよい。
【００７２】
また、上述の実施形態では、剥離機構４９０は、剥離爪４９４ｂの当接圧力をＦ１とＦ２に変更可能に構成されていたが、剥離爪４９４ｂの当接圧力はＦ１とＦ２の２つに限定されない。当接圧力は３つ以上であってもよい。また、剥離機構４９０は、剥離爪４９４ｂの当接圧力をＦ１からＦ２までリニアに変更するよう構成されていてもよい。
【００７３】
また、上述の実施形態では、画像形成装置１が摺動機構を備えるものとして説明したが、画像形成装置１が摺動機構を備えていなくてもよい。また、上述の実施形態では、摺動機構は剥離機構４９０に含まれるものとして説明したが、摺動機構は剥離機構４９０に含まれていなくてもよい。摺動機構は剥離機構４９０から独立した機構であってもよい。
【００７４】
また、画像形成装置１が印刷対象とする印刷媒体は用紙に限定されない。例えば、印刷媒体は、箱、包装紙、ハガキ、帳票、書籍等であってもよい。
【００７５】
また、上述の実施形態では、画像形成装置１は、複写機、プリンタ、ＦＡＸであるものとして説明したが、画像形成装置１はこれらの電気機器に限定されない。例えば、画像形成装置１は、新聞、雑誌、広告等を大量印刷する業務用の印刷装置であってもよい。
【００７６】
本実施形態に係る画像形成装置１を制御する制御部６００は、通常のコンピュータシステムにより実現してもよい。例えば、上述の動作を実行するためのプログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、該プログラムをコンピュータにインストールして、上述の処理を実行することによって制御部６００を構成してもよい。また、上記プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、ＯＳ以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、ＯＳ以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。
【００７７】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
１...画像形成装置
１００...画像取得部
２００...画像処理部
３００...給紙部
４００...印刷部
４１０...感光体ドラム
４１１...中間転写ベルト
４２０...帯電チャージャ
４３０...露光部
４４０...現像装置
４５０...給電ローラ
４５１...駆動ローラ
４５２...従動ローラ
４６０...搬送ベルト
４７０...定着ローラ
４７１...ヒートローラ
４７２...プレシャーローラ
４８０...クリーニング装置
４９０...剥離機構
４９１...ソレノイド
４９２ａ〜４９２ｃ...ギア
４９３...シャフト
４９４...爪保持機構
４９４ａ...ベース
４９４ｂ...剥離爪
４９４ｃ...ブラケット
４９４ｄ...バネ
４９５...ワンウェイクラッチ
４９６...カム
４９７...板状体
４９８...バネ
４９９...連結具
５００...排紙部
６００...制御部
【図１】
2015210304.tif 000003
【図２】
2015210304.tif 000004
【図３】
2015210304.tif 000005
【図４】
2015210304.tif 000006
【図５】
2015210304.tif 000007
【図６】
2015210304.tif 000008
【図７】
2015210304.tif 000009
【図８】
2015210304.tif 000010
【図９】
2015210304.tif 000011
【図１０】
2015210304.tif 000012
【図１１】
2015210304.tif 000013
【図１２】
2015210304.tif 000014
【図１３】
2015210304.tif 000015
【図１４】
2015210304.tif 000016
【図１５】
2015210304.tif 000017
【図１６】
2015210304.tif 000018
【図１７】
2015210304.tif 000019
【図１８】
2015210304.tif 000020
【図１９】
2015210304.tif 000021
【図２０】
2015210304.tif 000022
【図２１】
2015210304.tif 000023