(57)【要約】【課題】  本発明は、記録材上の未定着トナー像を乱すことなく、像担持体から記録材をスムーズに離間可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  記録材を除電する除電針26を保持する保持部材27と、除電針26とは電気的に絶縁された状態で保持部材27に保持され、転写後の記録材に接触し得る導電部材28と、導電部材28の抵抗値を切り替える切り替えスイッチ29とを有し、湿度センサ35により検知した環境情報に基づいて切り替えスイッチ29を切り替える制御部38とを有する。【選択図】      図４
2015108739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、
前記像担持体からトナー像を記録材に転写した該記録材を前記像担持体から分離させる分離手段と、
画像形成装置が設置された環境情報を検知する環境検知手段と、
を有し、
前記分離手段は、
記録材を除電する分離除電手段と、
前記分離除電手段を保持する保持手段と、
前記分離除電手段とは電気的に絶縁された状態で前記保持手段に保持され、転写後の記録材に接触し得る導電部材と、
前記導電部材の抵抗値を切り替える切り替え手段と、
を有し、
前記環境検知手段により検知した環境情報に基づいて前記切り替え手段を切り替える制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記環境検知手段により検知した環境情報が所定の閾値よりも高湿度である場合には、前記導電部材を高抵抗値に切り替え、
前記環境検知手段により検知した環境情報が所定の閾値よりも低湿度である場合には、前記導電部材を低抵抗値に切り替え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】
前記閾値は、７０％以上で且つ８０％以下の湿度範囲で設定され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】
前記保持手段は、前記像担持体と前記転写手段とが当接して形成された転写ニップ部の転写ニップ線よりも前記像担持体側に突出する突出部を有し、前記突出部の外周面に前記導電部材が設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項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、電子写真方式により画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トナー像を担持する像担持体となる感光ドラムから記録材をスムーズに分離させるために感光ドラムと転写手段とが当接する転写ニップ部の記録材搬送方向下流側に分離除電器を設ける。
【０００３】
分離除電器は、金属製の除電針と、除電針を保持する樹脂製の電気的絶縁性を有する支持部材とを有して構成されている。除電針には転写手段とは逆極性の高電圧を印加し、記録材に分離バイアス電圧を印加することで感光ドラムへの貼り付きを抑制し、記録材を感光ドラムからスムーズに分離させる。
【０００４】
除電針は出来るだけ記録材に接近させた方が記録材を感光ドラムからスムーズに分離することが可能となる。そこで、分離除電器の支持部材の一部を記録材のガイド面とし、記録材と接触させることで、除電針と記録材との距離を一定に保つ構成が提案されている。
【０００５】
記録材の種類は多種多様化しており、表面抵抗値が非常に高い記録材でも安定した画像品質が求められる。表面抵抗値が非常に高い記録材を低湿度環境下で使用した場合、記録材と、支持部材の一部からなるガイド面とが摺擦することによりガイド面が摺擦帯電する。これにより、記録材上の未定着トナー像を乱してしまうという問題がある。
【０００６】
このような問題を解決するために、特許文献１では分離除電器の支持部材の一部からなるガイド面に導電性材料で形成されたリブを設けることで、記録材とリブとの摺擦帯電を防止し、記録材上の未定着トナー像の乱れを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３３４０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の技術では低湿度環境下では良いが、高湿度環境下では樹脂製の支持部材の表面が水分吸着する。これにより、導電性材料で形成されたリブの表面抵抗値が想定外の領域まで低下してしまう場合がある。これにより記録材の裏面電位が除電過多となり、記録材上の未定着トナー像が乱れてしまう場合があった。
【０００９】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、記録材上の未定着トナー像を乱すことなく、像担持体から記録材をスムーズに離間可能な画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記像担持体からトナー像を記録材に転写した該記録材を前記像担持体から分離させる分離手段と、画像形成装置が設置された環境情報を検知する環境検知手段と、を有し、前記分離手段は、記録材を除電する分離除電手段と、前記分離除電手段を保持する保持手段と、前記分離除電手段とは電気的に絶縁された状態で前記保持手段に保持され、転写後の記録材に接触し得る導電部材と、前記導電部材の抵抗値を切り替える切り替え手段と、を有し、前記環境検知手段により検知した環境情報に基づいて前記切り替え手段を切り替える制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、分離手段の記録材に接触し得る導電部材のアースとの間の電気抵抗値を環境変化に応じて可変とする。これにより環境変化によらず常に最適な画像品質を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す斜視説明図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図３】第１実施形態の分離手段の構成を示す部分拡大図である。
【図４】第１実施形態の分離手段の回路構成を説明する部分拡大図である。
【図５】第１実施形態の切り替え手段を切り替える制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の分離手段の回路構成を説明する部分拡大図である。
【図７】第２実施形態の切り替え手段を切り替える制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【実施例１】
【００１４】
先ず、図１〜図５を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。
【００１５】
＜画像形成装置＞
図１は本発明に係る画像形成装置の構成を示す斜視図である。図１に示すように、画像形成装置１は上部に印刷操作を行うための操作部７を有している。図２は本実施形態の画像形成装置の断面説明図である。図２に示すように、画像形成装置１はシート等の記録材を給送する給送部２を有する。更に、給送部２により給送された記録材上にトナー像を形成する画像形成手段となる画像形成部３を有する。更に、画像形成部３により記録材上に形成されたトナー像を定着する定着手段となる定着部４を有する。更に、トナー像が定着した記録材を排出する排出部５を有する。更に、画像形成部３により形成するトナー像の元となる原稿画像を読み取る原稿読取部６を有する。
【００１６】
＜画像形成プロセス＞
図２を用いて本実施形態の画像形成装置１における画像形成プロセスについて説明する。ユーザは原稿読取部６に印刷したい原稿をセットし、操作部７上で印刷条件を設定する。そして、操作部７上の印刷開始ボタンを押す。これにより印刷動作が開始される。先ず、原稿上の画像情報が原稿読取部６の読取センサ８によって読み取られる。また、表面に感光層を有してトナー像を担持する像担持体となる感光ドラム９は帯電手段となる帯電ローラ10によって表面が一様に帯電される。次に読取センサ８によって読み取られた画像情報に基づいて露光手段となるレーザスキャナ11からレーザ光11ａが感光ドラム９の表面上に照射される。
【００１７】
これにより感光ドラム９の表面には画像情報に応じた静電潜像が形成される。また、現像手段となる現像装置12内へ供給されたトナーは該現像装置12内に設けられた撹拌手段によって搬送され、現像剤担持体となる現像スリーブ13の表面にトナーが均一に塗布される。現像スリーブ13には高電圧の現像バイアス電圧が印加されているため感光ドラム９の表面にレーザ光11ａが照射された部分にトナーが現像され、該感光ドラム９の表面上に可視像が形成される。
【００１８】
また、給送部２の給送カセット20には印刷に使用するシート等の記録材が積載されている。そして、給送部２から給送ローラ21によって繰り出され、分離ローラ22により１枚ずつ分離給送される。記録材は更に搬送ローラ36により搬送されてレジストローラ23により斜行が補正される。感光ドラム９に当接して転写手段となる転写ローラ16が設けられている。転写ローラ16は感光ドラム９の表面に形成されたトナー像を記録材に転写する。
【００１９】
感光ドラム９の表面に担持されたトナー像が該感光ドラム９と転写ローラ16とが当接して形成された転写ニップ部Ｎで形成される転写位置に達するタイミングに合わせてレジストローラ23によって記録材が搬送される。そして、感光ドラム９と転写ローラ16とにより挟持搬送される記録材上にトナー像が転写される。トナー像が転写された記録材を感光ドラム９の表面からスムーズに分離させるために感光ドラム９と転写ローラ16との転写ニップ部Ｎの直後に分離手段となる分離除電器15が設けられている。分離除電器15により感光ドラム９からトナー像を記録材に転写した直後に該記録材を感光ドラム９の表面から分離させる。
【００２０】
分離除電器15により感光ドラム9から分離された記録材は定着手段となる定着部４に送られ、ヒータを内蔵した定着フィルム17と加圧ローラ18とにより形成される定着ニップ部に挟持されることにより記録材上のトナー像が加熱及び加圧されて定着される。
【００２１】
定着部４によりトナー像が定着された記録材は定着フィルム17と加圧ローラ18とにより挟持搬送されて定着部４から排出される。更に、排出部５に設けられた排出ローラ24と排出コロ25とにより挟持搬送されて排出部５から排出トレイ19上に排出積載される。一方、記録材にトナー像を転写した後の感光ドラム９の表面はクリーニング装置14により残留トナー等の残留物が除去され、再度、前述した帯電ローラ10による帯電工程へと進み、前述した画像形成プロセス動作を繰り返す。
【００２２】
＜分離手段＞
図３は本実施形態の分離手段となる分離除電器15の構成を示す断面説明図である。図４は本実施形態の分離手段となる分離除電器15の回路構成を示す断面説明図である。図５は本実施形態の切り替え手段となる切り替えスイッチ29を切り替える制御動作を説明するフローチャートである。図３に示す分離除電器15は、記録材を除電する導電性を有する金属製の分離除電手段となる除電針26と、除電針26を保持する保持手段となる樹脂製の保持部材27とを有して構成されている。
【００２３】
除電針26は分離バイアス電源34に接続され、転写ローラ16に印加される転写バイアス電圧とは逆極性の分離バイアス電圧が除電針26に印加されている。これにより、感光ドラム９と転写ローラ16との転写ニップ部Ｎを通過した記録材が感光ドラム９の表面に貼り付くことを抑制し、記録材を感光ドラム９の表面からスムーズに分離させる。
【００２４】
除電針26は記録材に接近させた方が記録材を感光ドラム９の表面からスムーズに分離することが可能となる。このため本実施形態では、分離除電器15の除電針26を保持する保持部材27の一部に感光ドラム９と転写ローラ16とが当接して形成された転写ニップ部Ｎの転写ニップ線37よりも感光ドラム９側（像担持体側）に突出する突出部27ａが設けられている。
【００２５】
尚、転写ニップ線37とは感光ドラム９の回転中心９ａと転写ローラ16の回転中心16ａとを結んだ直線ａに直交し、且つ転写ニップ部Ｎを通る直線をいう。そして、この突出部27ａを記録材のガイド面としている。突出部27ａの外周面には、感光ドラム９と転写ローラ16とにより挟持搬送される転写後の記録材が摺動可能に接触し得る導電部材28が設けられている。導電部材28は除電針26とは電気的に絶縁された状態で絶縁性を有する樹脂製の保持部材27に保持されている。
【００２６】
本実施形態では、図４に示すように、一端が画像形成装置１の装置フレームのアースＧに電気的に接続して接地され、電気抵抗値が互いに異なる複数の抵抗体30，31が設けられている。第一抵抗体31の電気抵抗値は１０１３Ω未満に設定され、低抵抗体とされる。第二抵抗体30の電気抵抗値は１０１５Ω以上に設定され、高抵抗体とされる。
【００２７】
導電部材28には電気ケーブル33を介して切り替えスイッチ29の共通端子29ａが電気的に接続されている。各抵抗体30，31のアースＧに接地されていない側の端子（他端）は切り替えスイッチ29の複数の選択端子29ｂ，29ｃにそれぞれ電気的に接続されている。
【００２８】
画像形成装置１には、該画像形成装置１が設置された環境情報を検知する環境検知手段となる湿度センサ35が設けられている。そして、制御手段となるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）等を備えた制御部38は、湿度センサ35により検知した湿度情報に基づいて切り替えスイッチ29を選択端子29ｂ，29ｃの何れかに切り替える。
【００２９】
本実施形態では、湿度センサ35により検知した湿度情報が所定の閾値よりも高湿度である場合がある。その場合には、制御部38は複数の抵抗体30，31のうちで高抵抗値の抵抗体30と、導電部材28とを電気的に接続するように切り替えスイッチ29を選択端子29ｂに切り替える。
【００３０】
また、湿度センサ35により検知した湿度情報が所定の閾値よりも低湿度である場合には、制御部38は複数の抵抗体30，31のうちで低抵抗値の抵抗体31と、導電部材28とを電気的に接続するように切り替えスイッチ29を選択端子29ｃに切り替える。
【００３１】
湿度センサ35により検知した湿度情報に基づいて切り替えスイッチ29を選択端子29ｂ，29ｃの何れかに切り替える場合の湿度の所定の閾値は、７０％以上で且つ８０％以下の湿度範囲で適宜設定することが出来る。図５は湿度センサ35により検知した湿度情報に基づいて切り替えスイッチ29を選択端子29ｂ，29ｃの何れかに切り替える場合の湿度の所定の閾値を８０％に設定した場合の一例を示す。
【００３２】
図５のステップＳ１において、制御部38は湿度センサ35により検知した湿度が８０％以上になったか否かを判断する。ステップＳ１において、湿度センサ35により検知した湿度が８０％未満の低湿度環境を検知する。その場合は、ステップＳ２に進んで、制御部38は切り替えスイッチ29を選択端子29ｃに切り替えて分離除電器15の導電部材28を低抵抗値の抵抗体31と電気的に接続して導電部材28の摺擦帯電を防止する。
【００３３】
前記ステップＳ１において、湿度センサ35により検知した湿度が８０％以上の高湿度環境を検知する。その場合は、ステップＳ３に進んで、制御部38は切り替えスイッチ29を選択端子29ｂに切り替えて分離除電器15の導電部材28を高抵抗値の抵抗体30と電気的に接続して導電部材28による記録材の裏面電位の除電過多を防止する。
【００３４】
従来では、除電針26を保持する保持部材27の記録材と摺擦する部位の抵抗値を固定としていた。このため画像形成装置１の設置環境によらず常に最適な画像を得ることが難しかった。
【００３５】
本実施形態では、画像形成装置１の設置環境で湿度センサ35により検知した湿度に応じて切り替えスイッチ29の選択端子29ｂ，29ｃを切り替える。そして、除電針26を保持する保持部材27の記録材と摺擦する部位に設けた導電部材28のアースＧとの間の抵抗値を高抵抗値の抵抗体30と、低抵抗値の抵抗体31との２種類に可変とする。これにより画像形成装置１の設置環境によらず常に最適な画像品質を得ることができる。
【００３６】
低湿度環境においては記録材のガイド面の摺擦帯電が問題となる。このため切り替えスイッチ29を低抵抗値の抵抗体31の選択端子29ｃに切り替えることで、記録材のガイド面の摺擦帯電を防止することができる。一方、高湿度環境においては切り替えスイッチ29を高抵抗値の抵抗体30の選択端子29ｂに切り替えることで、記録材の裏面電位が除電過多になることによるトナー像の乱れを防止することが可能となる。
【実施例２】
【００３７】
次に、図６及び図７を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図６は本実施形態の分離除電器15の回路構成を示す断面説明図である。図７は本実施形態の切り替えスイッチ29を切り替える制御動作を示すフローチャートである。
【００３８】
前記第１実施形態では、切り替えスイッチ29の選択端子29ｂ，29ｃを切り替えることで導電部材28とアースＧとの間の抵抗値を２種類の異なる抵抗値を有する抵抗体30，31の抵抗値に切り替える構成とした。本実施形態では、図６に示すように、切り替えスイッチ29の選択端子29ｂ，29ｃ，29ｄを切り替えることで導電部材28とアースＧとの間の抵抗値を３種類の異なる抵抗値を有する抵抗体30，31，32の抵抗値に切り替える構成としたものである。
【００３９】
本実施形態では、図６に示すように、電気抵抗値が互いに異なる複数の抵抗体は、低抵抗値を有する第一抵抗体31と、高抵抗値を有する第二抵抗体30と、中抵抗値を有する第三抵抗体32とを有する。各抵抗体30〜32の一端は画像形成装置１の装置フレームのアースＧに電気的に接続して接地される。
【００４０】
第一抵抗体31の電気抵抗値は１０１３Ω未満に設定され、低抵抗体とされる。第二抵抗体30の電気抵抗値は１０１５Ω以上に設定され、高抵抗体とされる。第三抵抗体32の電気抵抗値は１０１３Ω以上で且つ１０１５Ω未満に設定され、中抵抗体とされる。
【００４１】
導電部材28は電気ケーブル33を介して切り替えスイッチ29の共通端子29ａに電気的に接続されている。各抵抗体30，31，32のアースＧに設置された側と反対側の端子（他端）は切り替えスイッチ29の複数の選択端子29ｂ，29ｃ，29ｄにそれぞれ電気的に接続されている。
【００４２】
前記第１実施形態と同様に湿度センサ35により低湿度環境を検知した場合には、制御部38は切り替えスイッチ29を選択端子29ｃに切り替えて分離除電器15の導電部材28を低抵抗値を有する抵抗体31と接続し、導電部材28の摺擦帯電を防止する。
【００４３】
また、湿度センサ35により中湿度環境を検知した場合には、制御部38は切り替えスイッチ29を選択端子29ｄに切り替えて分離除電器15の導電部材28を中抵抗値を有する抵抗体32と接続し、帯電防止及び除電過多防止の適正な制御をおこなう。
【００４４】
また、湿度センサ35により高湿度環境を検知する。その場合には、制御部38は切り替えスイッチ29を選択端子29ｂに切り替えて分離除電器15の導電部材28を高抵抗値を有する抵抗体30と接続し、導電部材28による記録材の裏面電位の除電過多を防止する。
【００４５】
図７は湿度センサ35により検知した湿度情報に基づいて切り替えスイッチ29を選択端子29ｂ，29ｃ，29ｄの何れかに切り替える。その場合の湿度の所定の閾値として高湿度の閾値を８０％の湿度とし、中湿度の閾値を６０％の湿度に設定した場合の一例を示す。
【００４６】
図７のステップＳ11において、制御部38は湿度センサ35により検知した湿度が８０％以上になったか否かを判断する。ステップＳ11において、湿度センサ35により検知した湿度が８０％未満の低湿度環境を検知した場合は、ステップＳ12に進んで、更に、制御部38は湿度センサ35により検知した湿度が６０％以上になったか否かを判断する。
【００４７】
ステップＳ12において、湿度センサ35により検知した湿度が６０％未満の低湿度環境を検知する。その場合は、ステップＳ13に進んで、制御部38は切り替えスイッチ29を選択端子29ｃに切り替えて分離除電器15の導電部材28を低抵抗値の抵抗体31と電気的に接続して導電部材28の摺擦帯電を防止する。
【００４８】
前記ステップＳ12において、湿度センサ35により検知した湿度が８０％未満で且つ６０％以上の中湿度環境を検知する。その場合は、ステップＳ14に進んで、制御部38は切り替えスイッチ29を選択端子29ｄに切り替えて分離除電器15の導電部材28を中抵抗値の抵抗体32と電気的に接続して帯電防止及び除電過多防止の適正な制御をおこなう。
【００４９】
前記ステップＳ11において、湿度センサ35により検知した湿度が８０％以上の高湿度環境を検知する。その場合は、ステップＳ15に進んで、制御部38は切り替えスイッチ29を選択端子29ｂに切り替えて分離除電器15の導電部材28を高抵抗値の抵抗体30と電気的に接続して導電部材28による記録材の裏面電位の除電過多を防止する。
【００５０】
本実施形態では、画像形成装置１の設置環境で湿度センサ35により検知した湿度に応じて切り替えスイッチ29の選択端子29ｂ，29ｃ，29ｄを切り替える。そして、除電針26を保持する保持部材27の記録材と摺擦する部位に設けた導電部材28のアースＧとの間の抵抗値を高抵抗値の抵抗体30と、低抵抗値の抵抗体31と、中抵抗値の抵抗体32との３種類に可変とする。これにより導電部材28のアースＧとの間の抵抗値をより細かく設定することができ、環境に応じてより適正な制御を行うことが可能となる。これにより画像形成装置１の設置環境によらず常に最適な画像品質を得ることができる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
【００５１】
尚、前記各実施形態では、導電部材28のアースＧとの間の抵抗値を電気抵抗値が互いに異なる２つや３つの抵抗体30〜32を用いて二段階、或いは三段階の可変制御とした。他に、電気抵抗値が互いに異なる抵抗体をさらに複数個設けて湿度に応じたより細かい制御を実施することも可能である。
【符号の説明】
【００５２】
26    …除電針(分離除電手段)
27    …保持部材(保持手段)
28    …導電部材
29    …切り替えスイッチ(切り替え手段)
29ａ  …共通端子
29ｂ，29ｃ …選択端子
30    …第二抵抗体（高抵抗体）
31    …第一抵抗体（低抵抗体）
35    …湿度センサ（湿度検知手段）
38    …制御部（制御手段）
【図１】
2015108739.tif 000003
【図２】
2015108739.tif 000004
【図３】
2015108739.tif 000005
【図４】
2015108739.tif 000006
【図５】
2015108739.tif 000007
【図６】
2015108739.tif 000008
【図７】
2015108739.tif 000009