(57)【要約】【課題】  本発明は、転写部の搬送方向下流位置における転写材の搬送高さ変化を検知して、除電針に適正なバイアスを印加することで良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体から転写材へのトナー像転写位置に対して転写材搬送方向下流側近傍に配置され、転写材の除電をおこなう除電手段と、転写手段と加熱定着手段の間で転写材の搬送高さを検知する搬送高さ検知手段とを設け、この検知手段による検知結果に応じて除電手段に印加する除電バイアス電圧を制御可能とする。【選択図】  図２
2008216468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して回転する像担持体と、
転写材を前記像担持体とで挟持する転写ニップ部を形成し、回転する転写部材であって、この転写ニップ部において転写材にトナーと逆極性の転写バイアス電圧を印加して、前記像担持体に担持されたトナー像を転写材上に転写する転写部材と、
各々回転する加熱部材と加圧部材とで前記転写材を挟持する定着ニップ部を形成し、この定着ニップ部において転写材上のトナー像を熱定着する加熱定着手段と、
転写材の裏面が接触可能に配置され、前記転写ニップを出た転写材を前記定着ニップの方へガイドするガイド部材と、
前記転写ニップ部とガイド部材の間の位置で転写材の面に対向するように配置され、転写材に帯電した電荷を除電する除電部材と、
この除電部材に転写材の電荷を除電するための除電バイアス電圧を印加する電源と、
を有する画像形成装置において、
前記除電部材と前記定着ニップ部との間の検知位置で転写材の搬送高さを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記除電バイアス電圧を制御する除電バイアス電圧制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記除電バイアス電圧制御手段は、前記検知位置での搬送高さが基準高さ以上となる所定時間内における時間割合が所定の割合以上となるとき除電バイアス電圧を強く制御し、所定の割合未満となるとき除電バイアス電圧を弱く制御す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】
前記検知手段は、搬送される転写材の裏面と接触して従動回転する回転体を有し、前記回転体の回転周期を検知する検知手段であって、
前記除電バイアス電圧制御手段は、前記回転体の回転周期が所定の周期の範囲以内である場合、除電バイアス電圧を弱く制御し、前記回転体の回転周期が所定の周期の範囲外である場合、除電バイアス電圧を強く制御することを特徴とする請求項１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、レーザービームプリンター（以後、ＬＢＰと記す）やファックス、複写機等の画像形成装置であって、転写工程において転写材に帯電した電荷を、転写工程後、且つ定着工程前に除電する除電装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置における転写は、転写材の裏面からトナーとは逆極性の転写バイアス電圧を印加して、形成される電界の作用でトナー像を像担持体から転写材印字面側へ引き寄せて転写を行っている。転写後、トナー像を担持した転写材は定着工程を経て、画像記録が完了する。さらに、転写工程から定着工程への搬送中に未定着トナー画像が乱されて、画像不良が生じるため、転写工程によって転写材に帯電された電荷を除電する除電手段が設けられている。
【０００３】
上記除電手段による除電が適正に行われないと、「水玉」と呼ばれる画像不良が生じることがある。「水玉」とは、電荷を保持した転写材と搬送ガイド等の部材とが接触し、転写工程で帯電された電荷がリークすることによって未定着トナーが円状に飛び散る現象である。
【０００４】
適正な除電を行うために、特許文献１では転写バイアスを印加された転写材の像担持面の裏面における電位を測定し、この測定結果に基づいて、除電量を制御することを特徴とする画像形成装置が提案されている。
【０００５】
また、除電が適正に行われない原因として、転写材と除電部材との間の距離変動が挙げられる。例えば、画像形成装置を小型化するために、転写ニップ部と定着ニップ部との間の距離を短くした画像形成装置では、転写材搬送中に転写材が両ニップ部に同時に挟持された状態となる。また、加熱定着装置は、トナー及び転写材を加熱して転写材への定着を行うため、構成部材のサイズが温度変化し、定着ニップ部における転写材の搬送速度が変化する。前記２つの状態が相俟って、転写ニップ部による搬送速度と定着ニップ部による搬送速度とに差が生じ、転写材が過剰な引っ張り状態になったり、転写材に不要なループ（弛み）が成長したりする。このような転写材の搬送状態の変化は、転写材と除電手段との距離の変動を生み、結果として転写材は適切に除電されず、「水玉」の発生に繋がる。特に、転写材と除電装置との距離が広がった場合には、除電作用が弱まるので「水玉」が発生し易い。特許文献１にはこの問題点の解決策は開示されていない。
【０００６】
特許文献２には、転写材の搬送高さを検知し、検知結果に基づいて定着装置の駆動速度を制御することにより転写材の弛み変動を抑制する装置が提案されている。しかし、この文献には、転写工程後、且つ定着工程前での転写材の除電についての記載はない。
【特許文献１】特開２００１−２１５８１５号公報
【特許文献２】特開平７−２６１５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、加熱定着手段による転写材の搬送速度変動に起因して転写材と除電手段間の距離変動が生じても、転写工程と定着工程との間における「水玉」の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、トナー像を担持して回転する像担持体と、転写材を前記像担持体とで挟持する転写ニップ部を形成し、回転する転写部材であって、この転写ニップ部において転写材にトナーと逆極性の転写バイアス電圧を印加して、前記像担持体に担持されたトナー像を転写材上に転写する転写部材と、各々回転する加熱部材と加圧部材とで前記転写材を挟持する定着ニップ部を形成し、この定着ニップ部において転写材上のトナー像を熱定着する加熱定着手段と、転写材の裏面が接触可能に配置され、前記転写ニップを出た転写材を前記定着ニップの方へガイドするガイド部材と、前記転写ニップ部とガイド部材の間の位置で転写材の裏面に対向するように配置され、転写材に帯電した電荷を除電する除電部材と、この除電部材に転写材の電荷を除電するための除電バイアス電圧を印加する電源と、を有する画像形成装置において、前記除電部材と前記定着ニップ部との間の検知位置で転写材の搬送高さを検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記除電バイアス電圧を制御する除電バイアス電圧制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、転写ニップ部の転写材搬送方向下流位置の除電部材と定着ニップ部との間で転写材の搬送高さを検知し、この検知結果に応じて除電部材に印加する除電バイアス電圧を制御するので、加熱定着手段の搬送速度が変化して転写材の搬送高さが変化した場合でも転写材の適正な除電が可能となり、転写工程と定着工程との間における「水玉」の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施例１）
以下に本発明の実施形態について、図を用いて説明する。図１は、負極性に帯電したトナーを使用し、反転現像を行うＬＢＰの概略構成図である。図１中、１は画像情報を取り込むスキャナユニットである。１０は、主な画像形成手段を内蔵した、ユーザーがＬＢＰ本体に着脱可能なプロセスカートリッジである。このプロセスカートリッジは、トナー像を担持する像担持体である電子写真感光ドラム３、半導電性のゴムからなるローラ帯電器４、トナー６で感光ドラム３上の静電潜像を現像する現像装置５、廃トナーを感光ドラム３上から除去するクリーナー８等から構成されている。このプロセスカートリッジ１０内の感光ドラム３は、矢印の方向に回転駆動されており、ローラ帯電器４によりその表面を一様に帯電された後、スキャナユニット１で発信されたレーザー光をミラー２を介して照射することにより、その表面上に静電潜像が形成されるようになっている。そして、この静電潜像は、現像装置５のトナー６で現像され、トナー像として可視像化される。
【００１１】
一方、給紙カセット１２内の記録用紙であるところの転写材１４は、給紙ローラ１３により、一枚ずつ分離されて給送される。給送された転写材１４は、上下一対のガイド１３ａに沿って、一対のレジストローラ１５に搬送される。
【００１２】
次いで、レジストローラ１５は、感光ドラム３上に形成された画像の先端と同期するように、転写材１４を転写ニップ部Ｎｔ（詳細は後述する）へと搬送する。そして、転写材１４は、転写ニップ部Ｎｔにおいて、転写ローラ７によって印字面の裏面からトナーとは逆極性の電荷を与えられ、上記感光ドラム３上に形成されたトナー像が転写材１４に転写される。トナー像を担持した転写材１４は、除電部材であるところの除電針９によって、上記転写ローラ７によって帯電せしめられた電荷の過剰分の除電を受け、次いで搬送ガイド１６及び定着入り口ガイド１７ａから構成され、転写材１４の裏面が摺接するガイド部材により加熱定着装置１７の定着ニップ部Ｎｆへ案内される。この加熱定着装置１７の定着ニップ部Ｎｆで転写材上の未定着トナーが溶融、固着され、転写材１４は排紙される。２１は、ガイド１６上の転写材通路の途中位置となる検知位置で転写材１４の裏面に摺接可能に配置された揺動レバーであり、転写材１４の搬送高さ検知に使用される。
【００１３】
次に、本発明における転写工程から加熱定着工程までについて、図２及び図１１を用いてさらに詳しく説明する。
【００１４】
図２は、ＬＢＰの転写装置から定着装置にわたる搬送経路を拡大した断面図である。図２において、３は感光ドラム、７はドラム３に当接せしめられた転写部材であるところの転写ローラであり、不図示のモーターにより回転駆動される両部材によって転写材を挟持し搬送する転写ニップ部Ｎｔが形成される。転写ローラ７には、転写材１４の搬送タイミングと合わせてトナーと逆極性の転写バイアス電圧を印加するための転写バイアス電源５０が接続されており、転写中に所定の電流が流れるように制御手段２００によって転写バイアス電圧がコントロールされる。この転写バイアス電源５０が転写材１４の裏面からトナー像と逆極性の転写バイアス電圧を印加して、感光ドラム３が保持するトナー像を転写材１４の表面（印字面）に転写する。尚、制御手段２００は制御ＣＰＵ７０と制御用参照値を記憶しているデータ格納部７３とを含む。なお、本発明は、上記の如きローラ状の転写部材ではなく、回転するエンドレスベルト状の転写部材を採用した画像形成装置にも適用できる。
【００１５】
次に、本実施例の加熱定着装置１７について、その断面構成を示した図１０を用いて説明する。３０は、加熱回転部材としてのエンドレスベルト状の耐熱性フィルムであり、半円弧状のフィルムガイド部材（ステイ）３２を覆っている。３３は加熱体で、電力供給により発熱する加熱源としての通電発熱体３３ａを含み、この通電発熱体３３ａの発熱により前記耐熱性フィルム３０を加熱する。３１は、芯金上に弾性層形成した加圧ローラであり、２速制御されるパルスモーターＭにより回転駆動する構成となっている。加圧ローラ３１が回転駆動されるとフィルム３０は摩擦力により従動回転する。本実施例では、耐熱性フィルム３０と加圧ローラ３１とで定着ニップ部Ｎｆを形成し、この定着ニップ部Ｎｆにおいて転写材１４を挟持搬送し、且つ加熱体３３をフィルム３０を介して転写材１４の印字面に加圧してトナー像を加熱定着する、いわゆるフィルム定着方式を採用する。また、本実施例ではフィルム定着方式で説明を行うが、加熱定着手段として、耐熱性フィルムの代わりに加熱ローラを加熱回転部材として使用した熱ローラ定着装置を使用してもよい。
【００１６】
図２における１６は、転写材搬送ガイドである。本発明での「搬送高さ」とは、後述する検知手段の、検知位置における搬送ガイド１６と転写材１４との距離を指す。
【００１７】
９は導電性の除電針であり、先端が鋸歯状になっており、転写材搬送方向と垂直に、転写材１４の裏面と間隔をもって対向するように固定配置されている。除電針９は、転写ニップ部Ｎｔに対して転写材搬送方向下流側、かつ前記搬送ガイド１６に対して転写材搬送方向上流側となる、転写ニップ部Ｎｔの近傍の位置に設けられ、転写材１４に帯電した過剰な電荷をトナー像転写直後に除電する。
【００１８】
なお、このように転写ニップ部Ｎｔの近傍の位置に配置したことにより、除電針９は、前記「水玉」防止の他に、感光ドラム３から転写材１４を分離する作用もなす。転写後の転写材１４には、転写ローラから付与された電荷により感光ドラム３に巻きつけられる方向の静電気力が働く。特に、低湿環境で転写材１４は高抵抗化するので、この巻きつき状態が起き易い。そのため、この実施例では除電針９は、転写ニップ部Ｎｔに近い位置に設け、転写材１４の、転写ニップ部Ｎｔから出てきた直後の領域の除電を行うことで上記巻きつきを防止して、感光ドラム３から転写材１４を分離するようにしている。
【００１９】
除電針９には、除電バイアス電圧を供給するための除電バイアス電源６０ａが、限流抵抗６０ｂを介して接続されている。除電バイアス電源６０ａは出力レベルが可変であり、本実施例では２段階の出力レベル（Ｌｏｗ＝−１．０ｋＶ、Ｈｉｇｈ＝−２．５ｋＶ）が選択可能な例を示す。本実施例では、負極性のトナーを使用しているため、転写工程では転写材１４に正極性のバイアスを印加して転写を行っている。そのため、転写材１４は正極性の電荷を有しており、正電荷を除電するために除電針９は負極性の除電バイアス電圧を印加する。反対に、トナーに正極性のものを使用した場合、転写ローラ７は転写材１４に負極性の転写バイアス電圧を印加して、さらに、除電針９は正極性の除電バイアス電圧を印加することになる。尚、転写バイアス電源５０並びに除電バイアス電源６０ａ及び限流抵抗６０ｂは、共に高圧回路１００内に収納されている。除電部材として鋸歯状の除電針を例示したが、その他、金属ブラシや導電性樹脂繊維、或いは金属ワイヤーを除電部材として用い、これらに除電バイアス電圧を印加して除電を行う構成にしても良い。
【００２０】
次に検知手段について説明する。図３は、不図示の発光素子と受光素子とを対向配置したフォトインタラプタ２０、転写材との接触により矢印Ａ、Ｂ方向に回転せしめられることによりフォトインタラプタ２０の発光素子と受光素子間の光路中に出入りしてこの光路を開閉するセンサレバー２１、及びセンサレバーを固定した支持軸２１ａを組立てたものである。この検知手段は上記光路の半分が遮蔽されると出力信号（センサ信号）がＯＦＦとなるものである。なお、軸２１ａはレバー２１を矢印Ａ方向（前記光路から退避する方向）に常時付勢する不図示のコイルばねに結合されている。そしてこのレバー２１は、転写材１４と接触しないときは、上記のばね力によって不図示のストッパーに当接せしめられて前記光路から外れた位置に保持される。この検知手段は、除電部材と定着ニップ部との間の検知手段の検知位置における、転写材搬送ガイド１６と転写材１４との距離である「搬送高さ」を検知する。この「搬送高さ」が高くなると除電位置における除電針９と転写材１４との距離が広がり、「搬送高さ」が低くなると除電針９と転写材１４との距離が狭まる。
【００２１】
本実施例で挙げる画像形成装置は、転写ニップ部Ｎｔと定着ニップ部Ｎｆとの間の距離が転写材１４の搬送方向の長さよりも短いものである。よって、転写材１４の先端部が転写ニップ部Ｎｔを通過した後、定着ニップ部Ｎｆに到達すると、転写材１４は転写ニップ部Ｎｔと定着ニップ部Ｎｆとで同時に挟持されて搬送される状態となる。転写材１４の過剰な引っ張り状態や不要なループ状態は、この転写ニップ部Ｎｔと定着ニップ部Ｎｆとで同時に挟持搬送される状態において生じる。例えば、加熱定着装置がそれほど温まっていない状態では、定着ニップ部Ｎｆによる転写材搬送速度が定着ニップ部Ｎｆの転写材搬送速度よりも若干速いので、転写材１４はループ状態となり図２の実線部Ｐ１の搬送経路を取る。また、連続プリントした後など、加熱定着装置が温まった状態からプリントを開始すると、定着ニップ部Ｎｆによる搬送速度が速くなる一方で、転写ニップ部Ｎｔにおける搬送速度は変わらないため、転写材１４は搬送方向に引っ張られた状態となり、図２の一転鎖線部Ｐ２の搬送経路を取る。検知手段はこのようにして生じる搬送高さ変化を検知するために設けられている。
【００２２】
また、転写材１４の先端部が定着ニップ部Ｎｆに到達していない場合でも、転写材の種類や、厚み、吸湿状態によって転写材の腰の強さが異なり、これにより転写ニップ部Ｎｆからの転写材排出方向が変化するため、それに応じて搬送高さも変化する。さらに、転写材１４の両面に印字する際も、１面目に印字する場合に比して２面目に印字する場合は、１面目の印字の際に定着工程を通過しているため、紙がカールした状態となり上記排出方向が変化するので、搬送高さが変化する。検知手段は、これらの搬送高さの変化も検知することができる。
【００２３】
検知方法は以下のようになっている。検知手段は、前述した通り回転軸２１ａを中心にセンサレバー２１がＢ方向に回転すると、フォトインタラプタ２０の前記光路を遮る構成となっている。転写ニップ部Ｎｔから搬送されてきた転写材１４が低い搬送高さで搬送されてくると、転写材１４の裏面がセンサレバー２１と接触し、センサレバー２１は矢印Ｂの方向に倒される。センサレバー２１がフォトインタラプタ２０の前記光路の半分を遮る光路の中央位置に達するとフォトインタラプタ２０の出力信号はＯＦＦとなる。転写材１４の搬送高さが高くなると、即ち、転写材１４と除電針９との間隔が広くなると、レバー２１が矢印Ａ方向に回転し、前記光路の中央位置から退避するとフォトインタラプタ２０の出力信号はＯＮとなる。このフォトインタラプタ２０のＯＮ、ＯＦＦ状態によって転写材１４の搬送高さを検知する。なお、本明細書では前記出力信号がＯＮからＯＦＦに変化する時（即ち前記光路がレバー２１によって半分遮蔽された時）の転写材１４の搬送高さを基準高さということにする。而して、上記センサ出力信号がＯＮであると言うことは、転写材１４が基準高さより高い搬送高さで搬送されているということであり、上記センサ出力信号がＯＦＦであると言うことは、転写材１４が基準高さより低い搬送高さで搬送されているということである。
【００２４】
本実施例では、検知精度を良くし易いので、センサレバー２１が転写材１４に当接する位置、即ち検知位置を、転写材１４の搬送高さ方向の変化が大きい転写ニップ部Ｎｔと定着ニップ部Ｎｆとの中間としている。しかし、定着ニップ部Ｎｆの搬送速度変化に応じて転写材１４の搬送高さが変化する位置であれば、除電針９と定着ニップ部Ｎｆ間の他の位置を検知位置とすることも出来る。
【００２５】
検知手段の結果に基づいて除電バイアス電圧を制御する方法について説明する。図４は、本実施例の画像形成装置における、フォトインタラプタ２０の出力信号（センサ信号）のＯＮ・ＯＦＦ状態、定着装置駆動モーターＭの速度状態、除電針９の除電バイアス電圧の時間変化を例示したシーケンスチャートであり、加熱定着装置１７が温まった状態からプリントした場合である。
【００２６】
ｔ１は、除電バイアス電圧を印加するタイミングである。このタイミングは、転写材１４の先端部が除電針９により除電される除電位置に到達する時点としてよい。そして、転写材１４の先端部がセンサレバー２１を押し回してセンサ出力信号をＯＦＦ状態にするタイミング（ｔ２）から、制御手段２００はセンサ出力信号のＯＮ・ＯＦＦ状態をモニター開始する。
【００２７】
センサ出力信号がＯＦＦ状態になると、ＣＰＵ７０は定着装置駆動モーターＭの速度をＨｉｇｈへ切り換え、定着装置１７の駆動速度を速くして定着ニップ部Ｎｆにおける転写材搬送速度を速くすることにより、不要に大きいループが形成されることを抑制する。逆に、センサ出力信号がＯＮ状態となる場合には、定着モーターの速度をＨｉｇｈより低速のＬｏｗへ切り換え、定着装置１７の駆動速度を遅くすることにより、転写材１４が過剰に張られた状態を抑制する。
【００２８】
このように、転写材１４の搬送高さを検知し、検知結果に応じて定着装置１７の駆動速度を制御することによって、転写材１４の搬送高さ変化を抑制することができる。しかしながら、このように定着ニップ部Ｎｆでの転写材搬送速度を制御しても、上記の高さ変化を零に保持することは困難である。つまり、除電位置での除電針９と転写材１４との距離の変動は抑制されるとは言え、やはり存在し、この距離変動により適正な除電が行われず、「水玉」が生じる。この問題を解決するために、本実施例の画像形成装置は、転写材の搬送高さ検知手段の出力信号に応じて除電部材に印加する除電バイアス電圧を制御する。これにより、搬送高さに応じて転写材の適正な除電がなされるようになり、「水玉」を抑制できる。
【００２９】
以下、図４に加え図５も用いて本実施例における除電バイアス電圧制御の方法について説明する。図５は、本実施例におけるフローチャートである。まず、プリント指示があり、転写材１４の先端部が除電位置に到達するまでは、除電針９に除電バイアス電圧は印加されない（Ｓ１０１）。転写材１４の先端部が除電位置に到達する（ｔ１）と、除電針９にＬｏｗレベルの除電バイアス電圧が印加される（Ｓ１０２）。次に、制御手段２００はクロックパルス発生器とカウンタを用いて、転写材１４の先端部がセンサレバー２１に到達した時点（ｔ２）から、所定時間（例えば１００ｍｓ）毎に、この各所定時間内でのセンサ信号のＯＮ時間ＴｏｎとＯＦＦ時間Ｔｏｆｆをモニター開始し、ＯＮ時間の加算を開始する（Ｓ１０３）。制御手段は演算回路により各所定時間内におけるＯＮ時間の、この所定時間に対する割合Ｈを算出する（Ｓ１０４）。ＯＮ時間の割合Ｈが所定閾値（例えば０．６）を超えたか否かを比較器を用いて判定し（Ｓ１０５）、判定結果に基づいて除電針９に印加する除電バイアス電圧のレベルを設定する。転写材１４の搬送高さが基準高さよりも高いＯＮ時間の割合Ｈが０．６を超えた場合には、搬送高さが高くなる傾向の方が逆の傾向よりも強い状態にあり、除電位置における転写材１４に対する除電作用が弱くなる傾向となっているので、除電バイアス電圧をＨｉｇｈレベルへ切り換え、除電作用を強める（Ｓ１０６）。逆に割合Ｈが０．６より小さい場合には、転写材１４が搬送ガイド１６からそれほど浮き上がっていないので、除電バイアス電圧をＬｏｗレベルのままとする（Ｓ１０７）。これらを転写材１４の後端がセンサレバー２１を通過するまで繰り返す（Ｓ１０８）。転写材１４の後端がセンサレバー２１に到達する（ｔ３）と、除電バイアス電圧が０Ｖになるように制御する（Ｓ１０９）。
【００３０】
上記のような制御方法を取ったのは以下の理由からである。本実施例は、搬送高さの検知結果に基づいて定着装置の駆動速度を制御する構成を含むので、転写材１４の不要なループや過剰な引っ張り状態は形成されず、搬送高さは所定の範囲内に収まる。しかしながら、この所定の範囲内において、転写材１４の搬送高さは、弱い除電バイアス電圧でも除電がなされる搬送高さと除電バイアス電圧を強く印加しなければ除電がなされない搬送高さとの間を頻繁に往復する状態となる。この往復頻度が多いため、本実施例では所定時間の中で搬送高さが高くなる傾向にあるのか、低くなる傾向があるのかを見極め、除電バイアス電圧制御を行うようにしている。
【００３１】
なお、所定時間は１００ｍｓに限らず、装置構成に応じて任意に設定可能である。前記実施例では所定時間内でのＯＮ信号時間を加算して、その結果に基づいて除電バイアス電圧を制御しているので、転写ニップ部と定着ニップ部間の距離、除電針の位置、転写材の種類、搬送速度等を勘案し、所定時間に対する信号加算時間の割合と搬送高さの傾向とに対応関係をつけることの出来る時間である範囲内で、出来るだけ短い時間時間とすることが、１枚の転写材に対する除電バイアス電圧制御頻度を高くする上で好ましい。
【００３２】
また、本実施例では閾値を０．６としている。尚、この値も装置構成に応じて任意に設定可能なものである。即ち、前記所定時間の長さ、転写ニップ部と定着ニップ部間の距離、除電針の位置、転写材の種類、搬送速度等を勘案し、所定時間に対する信号加算時間の割合と搬送高さの傾向とに対応関係をつけることの出来る範囲で閾値の値を設定すればよい。
【００３３】
また、本実施例ではＯＮ状態のセンサ出力信号を加算して、その加算時間の所定時間に対する割合を基に除電バイアス電圧を制御するものであるが、ＯＦＦ状態センサ出力信号を加算して、その加算時間の所定時間に対する割合を基に除電バイアス電圧を制御するものであっても良い。
【００３４】
表１は、低湿環境（１０％ＲＨ）下における従来装置と本実施例の装置との「水玉」の発生具合を比較したものである。低湿環境では転写材１４の抵抗値が高くなり、転写バイアス電圧印加により強く帯電して水玉が生じ易くなる。水玉が発生し易い従来装置は、搬送高さを検知し検知結果に基づいて定着装置の駆動速度を制御する構成を備え、除電バイアス電圧をＬｏｗレベル一定で印加する装置である。
【００３５】
【表１】
2008216468.tif 000003
【００３６】
表１における転写材１４の「前半部」とは、転写材搬送時、転写材１４の先端部が定着ニップ部に挟持されたときの、定着ニップ部から除電位置までの部分を指し、「後半部」とは、転写材１４の先端部が定着ニップ部に挟持されたときの、除電位置から転写材１４の後端までの部分を指す。
【００３７】
従来例では、転写材が加熱定着装置１７に到達した後、転写材搬送高さが変化するため、部分的に画像不良である「水玉」が確認された（表１後半部）が、本実施例では、搬送高さ変化に応じて適正な除電が行われているため、「水玉」は確認されない。
【００３８】
このように、転写材１４の搬送高さに応じて除電バイアス電圧を変化させることにより、適正な除電が行えるので、水玉の発生を抑制できる。
【００３９】
また、除電針９に印加する除電バイアス電圧は、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗの２段階だけでなく、さらに多くの段階を設定し、所定時間内におけるセンサ出力信号ＯＮ状態（若しくはＯＦＦ状態）の時間割合も２区分ではなく更に多くの区分に分け、各区分毎に異なるレベルの除電バイアス電圧を設定するようにしても良い。
【００４０】
（実施例２）
次に、本発明の第２の実施例について説明する。なお、実施例１で説明した同一機能を有する部材には同一符号を付し、説明を省略する。第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、第２の実施例が転写材搬送高さに応じて定着装置の駆動速度を制御する構成を備えていない点である。また、第２の実施例は、転写材の両面に印字が可能な画像形成装置に本発明を適用したものである。
【００４１】
本実施例は、検知手段として搬送コロ部材２３を用いる。図６に示す様に、この搬送コロ部材２３は除電針９直後に設置されており、搬送コロの回転周期から転写材１４の搬送高さを検知し、検知結果に応じて除電バイアス電圧を制御する。
【００４２】
図７は、搬送コロ２３を拡大した断面図である。搬送コロ２３は回転側面に空孔（スリット）２３ｃを備えており、回転軸２３ａを中心に回転する。本実施例の検知手段は、前記搬送コロ２３とフォトインタラプタ２２とを組立てて構成されている。搬送コロ２３は、転写材の搬送に対して従動回転しやすくするために、転写材と接する面２３ｂにローレットが設けられている。
【００４３】
搬送コロ２３は、転写材１４の搬送高さが低いとき転写材１４に対して従動回転する。搬送高さが高いとき、搬送コロ２３と転写材１４とは非接触の状態となるため、搬送コロ２３は回転しない。
【００４４】
次に前記搬送コロ２３の回転の検知方法について説明する。フォトインタラプタ２３の発光素子から発せられた光が前記空孔２３ｃを通過し、受光素子で受光されるとき、ＯＮの出力信号を出力する。また、発光素子から発せられた光が搬送コロ２３の空孔以外の部分で遮光されるとき、ＯＦＦの出力信号を出力する。図８の本実施例における制御シーケンスチャートに示されるように、搬送コロ２３が回転すると、フォトインタラプタはＯＮとＯＦＦの信号を繰り返し出力することになる。制御手段２００は、前記検知手段からのＯＮ又はＯＦＦの出力信号を受けて、ＯＮ状態となる間隔から搬送コロ２３の回転周期Ｔを求める。前記回転周期Ｔが所定の周期Ｔｃの範囲内である（０＜Ｔ＜Ｔｃ）とき、搬送コロ２３が転写材１４に対して従動回転しているので搬送高さが低くなっていると判断し、除電バイアス電圧を弱く制御する。一方、搬送コロ２３の回転が停止しているか、回転していても前記回転周期Ｔが前記所定の周期Ｔｃの範囲内に収まっていない場合（Ｔ＝０、又はＴｃ＜Ｔ）、前記回転周期Ｔが所定の周期Ｔｃの範囲外であることから搬送高さが高くなっていると判断し、除電バイアス電圧を強く制御する。
【００４５】
なお、図７においては、空孔２３ｃは一箇所にしか設けられていないが、前記ＯＮ状態の検知頻度を上げるために、空孔を複数個にしてもよい。空孔を複数個設けることによって、より詳細な回転周期Ｔの変化の検知が可能となり、１枚の転写材に対する除電バイアス電圧の制御頻度を高めることができる。
【００４６】
前記所定の周期Ｔｃの設定は、装置構成に応じて任意に設定可能である。即ち、搬送コロの径の長さ、搬送コロの質量、空孔の数、除電針の位置、転写材の種類、搬送速度等を勘案し、搬送コロの回転周期Ｔと搬送高さの傾向とに対応関係をつけることの出来る範囲で所定の周期Ｔｃを設定すればよい。
【００４７】
図９は本実施例におけるフローチャートである。まず、プリント指示があり、転写材１４が除電位置に到達するまでは、除電針９にバイアスは印加されない（Ｓ２０１）。その後、転写材先端部が除電位置に到達すると、除電針９にＬｏｗレベルの除電バイアス電圧が印加される（Ｓ２０２）。転写材１４が除電位置に到達するタイミングは実施例１と同様に、レジストローラ１５と除電位置との間の距離と、転写材１４の搬送速度とから求められる。フォトインタラプタがＯＮ状態となると搬送コロ２３の回転周期Ｔの検知が開始される（Ｓ２０３からＳ２０４）。検知前に空孔が光を通過させる位置（ＯＮ状態）に停止していた場合は、ＯＮ状態からＯＦＦ状態となると検知が開始される。検知結果を受けて回転周期Ｔが所定の周期Ｔｃ範囲内であるか否かを比較器を用いて判断する（Ｓ２０５）。回転周期Ｔが所定の周期Ｔｃの範囲内であるとき、制御手段２００は除電バイアス電圧をＬｏｗレベルに制御する（Ｓ２０６）。一方、回転周期Ｔが所定の周期Ｔｃの範囲外であるとき除電バイアス電圧をＨｉｇｈレベルに制御する（Ｓ２０７）。これらを転写材１４の後端が除電位置を通過するまで繰り返す（Ｓ２０８）。転写材１４の後端が搬送コロ２３に到達すると、除電バイアス電圧が０Ｖになるように制御する（Ｓ２０９）。
【００４８】
表２は、水玉が発生し易い低湿環境（１０％ＲＨ）下における従来装置と本実施例の装置との「水玉」の発生具合を比較したものである。従来装置は、加熱定着装置の駆動速度は一定であり、且つ除電バイアス電圧をＬｏｗレベル一定で印加する装置であり、水玉が発生し易い。また、２面目の印字の際に、転写ニップ部から転写材がカールした状態で排出され、転写材の搬送高さが高くなり水玉が発生し易い。
【００４９】
【表２】
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【００５０】
従来例では、転写材１４が加熱定着装置に到達した後、転写材搬送高さが変化するため、「水玉」が確認された（表２中１面目後半部及び２面目）が、本実施例では、搬送高さ変化に応じて適正な除電が行われているため、「水玉」は確認されない。
【００５１】
このように、転写材１４の搬送高さに応じて除電バイアス電圧を変化させることにより、適正な除電が行えるので、「水玉」の発生を抑制できる。
【００５２】
尚、２面目先端部が除電位置に到達したときに、予め除電バイアス電圧を強いレベルから除電を開始し、回転コロ部材２３の検知結果に応じて除電バイアス電圧を制御するようにしても良い。なぜなら、カールした状態で排出され搬送高さが高い状態で２面目の先端部が除電位置に到達することがあるからである。
【００５３】
以上のように、本実施例では、除電針９に近接した位置において、転写材１４の搬送高さが変化したか検知するように構成したので、実施例１に比べ、転写材１４のほぼ全領域において適正な除電をおこなうことができる。例えば、感光ドラム３に貼り付きながら分離されやすい薄紙や、両面プリント時の２面目先端部や後端部など、従来、「水玉」が発生しやすい条件にも対応できる。
【００５４】
実施例ではセンサレバーとフォトインタラプタを組立てた検知手段、及び搬送コロとフォトインタラプタを組立てた検知手段について例示したが、その他、以下のような方法で搬送高さを検知しても良い。
【００５５】
図１１は、検知手段としてＬＥＤなどの赤外発光素子５１とフォトダイオード等の受光素子５２とを用い、除電針９近傍の搬送ガイド内に設置した例である。発光素子５１と受光素子５２は、搬送中の転写材１４からの反射光量を検知できる位置に設置し、受光素子が受ける反射光量の変化から、除電針９と転写材１４の遠近変化を判断する。この検知手段は転写材と非接触状態で搬送高さを検知できるため、検知手段を転写材の裏面に対向する側だけでなく、転写材の像担持面と対向する側にも設置可能である。この検出手段を採用したとき、図に示す様に、転写材搬送高さの連続的な変化を検出し、その転写材搬送高さの連続的な変化に応じて、除電バイアス電圧を連続的に変化させるように制御を行えば、より精度の高い除電を行うことができる。
【００５６】
以上、本発明は、上記実施例に拘束されるものではなく、同じ技術思想を有するものであれば、応用がきくことは言うまでもない。例えば、トナー像を担持する中間転写体から転写材に転写する二次転写を行い、中間転写体と転写部材が形成する転写ニップ部を有する転写装置と、定着ニップ部とを有する加熱定着装置とを有し、転写転写工程と加熱定着工程との間で転写材の搬送高さが変化する画像形成装置に対しても、本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例に係わる画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例における画像形成装置の転写装置から加熱定着装置にわたる搬送経路を拡大した断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例における検知手段であるところのセンサレバーとフォトインタラプタを拡大した図である。
【図４】本発明の第１の実施例におけるフォトインタラプタの検知結果、定着モーター速度、除電バイアス電圧の時間変化を示したシーケンスチャートである。
【図５】本発明の第１の実施例における制御フローを示した図である。
【図６】本発明の第２の実施例における画像形成装置の転写装置から加熱定着装置にわたる搬送経路を拡大した断面図である。
【図７】本発明の第２の実施例における検知手段であるところの搬送コロ断面を拡大した図である。
【図８】本発明の第２の実施例におけるフォトインタラプタの検知結果、及び除電バイアス電圧の時間変化を示したシーケンスチャートである。
【図９】本発明の第２の実施例における制御フローを示した図である。
【図１０】本発明の第１及び第２の実施例におけるフィルム定着装置の断面図である。
【図１１】本発明の第１及び第２の実施例において、検知手段としてＬＥＤなどの赤外発光素子５１とフォトダイオード等の受光素子５２とを用いた例である。
【符号の説明】
【００５８】
３  感光体ドラム
７  転写ローラ
９  除電針
１４  転写材
１６  搬送ガイド
２０  フォトインタラプタ（搬送高さ変化検知手段）
２１  センサレバー（搬送高さ変化検知手段）
３０  加熱部材
３１  加圧部材
２００  除電バイアス電圧制御手段
Ｎｔ  転写ニップ部
Ｎｆ  定着ニップ部
Ｍ  定着装置駆動モーター
【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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