(57)【要約】【課題】定着オフセットと分離不良による後端擦れ等の問題を環境条件に関わらず解消することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】感光ドラム（像担持体）１５上に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写する転写ローラ（転写手段）１９と、該転写ローラ１９を通過して搬送される転写材Ｐの背面から分離電流を印加して該転写材Ｐを前記感光ドラム１５表面から分離又は分離補助する分離針（分離手段）３２と、感光ドラム１５表面から分離された転写材Ｐを定着ローラ（加熱部材）３５と加圧ローラ（加圧部材）３６間の定着ニップ部Ｎ２を通過させて該転写材Ｐにトナー像を定着させる定着装置（定着手段）２７を備えた画像形成装置において、前記分離針３２によって転写材Ｐの先端と後端にのみ分離電流を印加するとともに、転写材Ｐの後端に印加される分離電流の値を環境条件に応じて変化させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、該転写手段を通過して搬送される転写材の背面から分離電流を印加して該転写材を前記像担持体表面から分離又は分離補助する分離手段と、像担持体表面から分離された転写材を加熱部材と加圧部材間の定着ニップ部を通過させて該転写材にトナー像を定着させる定着手段を備えた画像形成装置において、
前記分離手段によって転写材の先端と後端にのみ分離電流を印加するとともに、転写材の後端に印加される分離電流の値を環境条件に応じて変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記分離手段によって転写材の先端に印加される分離電流の値は環境条件に関わらず一定であって、転写材の先端と後端以外は分離電流を印加しない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】
前記分離手段によって転写材の後端に印加される分離電流を、所定の環境温度以上では所定温度未満のときの値よりも小さく設定す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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を転写する転写手段と、該転写手段を通過して搬送される転写材の背面から分離電流を印加して該転写材を前記像担持体表面から分離又は分離補助する分離手段と、像担持体表面から分離された転写材を加熱部材と加圧部材間の定着ニップ部を通過させて該転写材にトナー像を定着させる定着手段を備えている。
【０００３】
ところで、斯かる画像形成装置では、転写材にトナー像を転写するために、転写手段に搬送されてくる転写材にはトナーとは逆極性の転写電圧が印加される。このため、転写材は、像担持体と静電気的に引き合って搬送されることになり、これを分離手段によって像担持体から分離して定着手段に搬送することが行われる。
【０００４】
ここで、分離手段としては分離針（除電針）と分離爪を有するものが知られており、このような分離手段では、その端部が像担持体表面に当接する分離爪によって転写材がトナーを保持した面側から機械的に剥されて像担持体から分離される。このように静電気を帯びて引き合っている転写材を分離爪によって像担持体から引き剥す際に生じる放電を効果的に防ぐため、転写が終了した転写材から電荷を除去するために分離針が用いられる。
【０００５】
上記分離爪は、像担持体の長手方向に沿って複数設けられており、分離針も搬送される転写材の幅方向に沿って列状に配置されている。尚、分離針には、転写材に蓄積された電荷を効果的に除去するために所定の交流電圧を積極的に印加するものも知られている。
【０００６】
以上の分離手段を備えた従来の画像形成装置においても、良好な転写特性や分離性能が得られるものの、時として定着手段の加熱部材である定着ローラに溶解したトナーがオフセットするという問題が発生することがあった。このような現象が発生するメカニズムは次のように想定される。
【０００７】
即ち、転写材の抵抗が低い場合、又は転写材が水分を吸収して抵抗が低くなっている場合には、転写材の像担持体からの分離の際に分離針に印加した電流が転写材を伝って定着ローラへと流れるために該定着ローラに電荷が注入され、この電荷の注入によって定着ローラへのトナーのオフセット（以下、「定着オフセット」と称する）が生じてしまう。
【０００８】
又、分離針に印加される電荷が転写時に像担持体側に与える電荷を相殺してしまい、転写材と１成分トナーとの付着力がより小さくなり、このことによっても定着オフセットが発生し易くなる。
【０００９】
上記問題を解決するために、特許文献１には、転写材を像担持体から分離するために転写材の先端部においては分離電荷を印加するが、転写材の先端部が定着手段のニップ部に突入する前に分離針への分離電流の供給を中止することによって定着オフセットの発生を防ぐようにした技術が提案されている。尚、この技術では、分離針への分離電流の供給を中止したときには、転写材の先端は既に定着ニップ部に挟持されて該転写材に搬送力が付与されているため、分離針への分離電流の供給を中止しても転写領域で像担持体に静電的に吸着した転写材は問題なく搬送される。
【００１０】
又、特許文献２〜５には、分離時に転写材に印加される電位レベルを転写材の搬送方向に対して中央部よりも後端部の方を大きくすることによって、定着オフセットや転写材後端部の分離不良による画像擦れ等の問題を解決する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３５４７７７号公報
【特許文献２】特開平８−３２０６２０号公報
【特許文献３】特開２０００−１７２０８９号公報
【特許文献４】特開２００２−０４０８１６号公報
【特許文献５】特開２０００−０６６５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１〜５において提案された技術によっても、使用環境を問わず定着オフセットや後端分離不良による画像擦れの問題を解決するには至らない。
【００１２】
転写材の先端は像担持体から引き剥す力が必要であるために分離電流を印加し、転写材の後端にも分離電流を印加しなければ該転写材の像担持体からの分離性が悪く、像担持体に転写材が巻き付き、画像擦れやトナーの飛散が発生してしまう。このため、転写材の後端にも分離電流を印加する必要があるが、転写材の後端に印加すべき分離電流の値は非常にシビアであり、環境条件によって発生する不具合が異なることが分かった。
【００１３】
具体的には、定着オフセットと後端擦れの問題はトレードオフの関係にあり、例えば温度１８℃以上の環境では定着オフセットが発生し易いのに対して、分離不良による後端擦れの問題は発生しない。又、温度１８℃未満の環境では定着オフセットは発生しづらいのに対して、分離不良による後端擦れの問題が発生し易い。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、定着オフセットと分離不良による後端擦れ等の問題を環境条件に関わらず解消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】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、該転写手段を通過して搬送される転写材の背面から分離電流を印加して該転写材を前記像担持体表面から分離又は分離補助する分離手段と、像担持体表面から分離された転写材を加熱部材と加圧部材間の定着ニップ部を通過させて該転写材にトナー像を定着させる定着手段を備えた画像形成装置において、前記分離手段によって転写材の先端と後端にのみ分離電流を印加するとともに、転写材の後端に印加される分離電流の値を環境条件に応じて変化させることを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記分離手段によって転写材の先端に印加される分離電流の値は環境条件に関わらず一定であって、転写材の先端と後端以外は分離電流を印加しないことを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記分離手段によって転写材の後端に印加される分離電流を、所定の環境温度以上では所定温度未満のときの値よりも小さく設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、転写材の先端に環境条件に関わらず一定の分離電流が印加されるため、転写材の先端が像担持体から確実に引き剥されて分離される。
【００１９】
又、転写材の像担持体からの分離性を高めて画像擦れ等の発生を防ぐために転写材の後端にも分離電流が印加されるが、転写材の後端に印加すべき分離電流の値は非常にシビアであり、環境条件によって発生する不具合が異なる。本発明者の知見によれば、例えば温度１８℃以上の環境では定着オフセットが発生し易いのに対して、分離不良による後端擦れの問題は発生しない。又、温度１８℃未満の環境では定着オフセットは発生しづらいのに対して、分離不良による後端擦れの問題が発生し易い。
【００２０】
そこで、本発明では、転写材の後端に印加される分離電流の値を環境条件に応じて変化させるようにした。具体的には、分離手段によって転写材の後端に印加される分離電流を、所定の環境温度以上では所定温度未満のときの値よりも小さく設定したため、定着オフセットと分離不良による後端擦れの問題を環境条件に関わらず解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としての複写機の縦側断面図、図２は同複写機要部の拡大断面詳細図である。
【００２３】
図１に示す複写機１は、本体２の上部に原稿Ｄ１，Ｄ２の画像を読み取るリーダ部３を備え、本体２の下部に前記リーダ部３で読み取った画像情報に応じて紙等の転写材Ｐにトナー像を形成するプリント部４を備えている。
【００２４】
上記リーダ部３は、原稿Ｄ１がその画像面を下向きにして載置される透明な原稿台５と、該原稿台５に原稿Ｄ１を密着させる開閉自在な原稿押圧板６と、光源７と第１の反射ミラー８を有する走査ユニット９と、前記第１の反射ミラー８で反射した反射光を更に反射させる第２及び第３の反射ミラー１０，１１と、第３の反射ミラー１１で反射した光を結像させるレンズアレイ１２と、該レンズアレイ１２からの光が入射されるＣＣＤ１３の他、原稿Ｄ２を流し読みするための原稿自動送り機構１４を備えている。
【００２５】
又、前記プリント部４は、像担持体である感光ドラム１５を備えており、この感光ドラム１５は、図示矢印方向（時計方向）に回転可能に支持されている。そして、この感光ドラム１５の周囲には、一次帯電器１６、露光装置１７、現像装置１８、転写手段としての帯電ローラ１９、クリーニング装置２０が感光ドラム１５の回転方向に沿って順次配設されている。
【００２６】
又、転写材Ｐの搬送経路（図１には鎖線にて表示）２１に沿って、その上流側から下流側にかけて（図１ではほぼ下方から上方にかけて）、給紙カセット２２、給紙ローラ２３、搬送ローラ対２４、レジストローラ対２５、搬送ガイド２６、定着手段としての定着装置２７、排紙ローラ対２８及び排紙トレイ２９が順次配設されている。
【００２７】
ところで、感光ドラム１５は、例えばアルミニウム等の導電性基体の外周面にＯＰＣ（有機光半導体）やアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の感光層を形成することによって構成されており、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００２８】
前記一次帯電器１６にはスコロトロン方式のコロナ帯電器が使用されており、この一次帯電器１６は、これに帯電バイアスが印加されることによって、感光ドラム１５の表面を所定の極性及び電位に一様に帯電させる。
【００２９】
前記露光装置１７は、不図示のレーザ発振器、ポリゴンミラー等を備えており、感光ドラム１５の表面に静電潜像を形成するものである。即ち、前記リーダ部３によって読み込まれた原稿Ｄ１又はＤ２の画像情報は、プリント部４に設けられた不図示の画像処理部によってＡ／Ｄ変換、濃度補正、シェーディング補正等の適宜な処理が施された後、画像信号としてレーザ発振器に入力される。すると、レーザ発振器は、この画像信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御されるレーザ光によって、ポリゴンミラー等を介して帯電後の感光ドラム１５の表面を露光し、露光部分の電荷を除去して感光ドラム１５の表面上に静電潜像を形成する。
【００３０】
前記現像装置１８は、現像剤であるトナーを収容する現像容器３０と、表面上にトナーを担持して図示矢印方向（反時計方向）に回転することによってトナーを感光ドラム１５に対向する現像位置に搬送する現像ローラ３１を備えている。現像ローラ３１に現像バイアスが印加されると、該現像ローラ３１の表面に担持されたトナーが飛翔して感光ドラム１５上の静電潜像に付着し、これによって静電潜像がトナー像として顕像化される。
【００３１】
前記転写ーラ１９は、感光ドラム１５の表面に対向するよう配設されており、これに感光ドラム１５上のトナー像とは逆極性の転写バイアスが印加されることによって、感光ドラム１５上のトナー像を転写材Ｐ上に転写する。尚、転写材Ｐは、給紙カセット２２から給紙ローラ２３によって１枚ずつ送り出され、搬送ローラ対２４によってレジストローラ対２５へと搬送され、レジストローラ対２５によって一旦停止された後、感光ドラム１５上のトナー像とタイミングを合わせて転写ローラ１９と感光ドラム１５との間の転写ニップＮ１（図２参照）へと供給されてトナー像の転写を受ける。
【００３２】
ところで、図２に詳細に示すように、転写ローラ１９の近傍には、分離手段としての分離針３２が配設されており、トナー像の転写を受けた転写材Ｐに、分離針３２の針状電極部３２ａから放出される電荷が注入されることによって、転写材Ｐの感光ドラム１５との静電吸着力が弱められる。
【００３３】
前記クリーニング装置２０は、感光ドラム１５の表面に当接するクリーニングブレード３３を有しており、トナー像の転写時に転写材Ｐに転写されないで感光ドラム１５の表面上に残留するトナー（転写残トナー）をクリーニングブレード３３によって掻き取って除去する。
【００３４】
そして、クリーニング装置２０の下面側（搬送経路側）には、複数の分離爪３４が転写材Ｐの搬送面に対峙する位置関係を保って感光ドラム１５の長手方向（図２の紙面垂直方向）に所定間隔で配置されており、各分離爪３４の先端部は、感光ドラム１５の表面に当接している。
【００３５】
而して、前述のように分離針３２によって感光ドラム１５との静電吸着力が弱められた転写材Ｐは、分離爪３４によって感光ドラム１５から機械的に分離されて搬送ガイド２６に沿って前記定着装置２７へと搬送される。
【００３６】
前記定着装置２７は、内部に配設されたヒータによって加熱される定着ローラ３５と、この定着ローラ３５に押圧されて従動回転する加圧ローラ３６を備えており、表面に未定着トナー像を担持して搬送されてきた転写材Ｐを加熱及び加圧して転写材Ｐの表面にトナー像を定着する。
【００３７】
そして、トナー像が定着された転写材Ｐは、排紙ローラ対２８によって本体２外に排出されて排紙トレイ２９上に積載され、一連の画像形成動作（プリント動作）が終了する。
【００３８】
ところで、前述のように転写ニップＮ１においてトナー像の転写を受けた転写材Ｐには、分離針３２の針状電極部３２ａから放出される電荷が注入されることによって、転写材Ｐの感光ドラム１５との静電吸着力が弱められるが、本実施の形態では、分離針３２によって転写材Ｐの先端と後端（具体的には、先端２０ｍｍと後端５ｍｍの部分）にのみ分離電流を印加するとともに、転写材Ｐの後端に印加される分離電流の値を環境条件に応じて変化させるようにしている。
【００３９】
つまり、本実施の形態では、分離針３２によって転写材Ｐの先端に印加される分離電流の値は環境条件に関わらず一定であって、転写材Ｐの先端と後端以外は分離電流が印加されない。
【００４０】
而して、本実施の形態では、転写材Ｐの先端に環境条件に関わらず分離針３２によって一定の分離電流が印加されるため、転写材Ｐの先端が感光ドラム１５から確実に引き剥されて分離される。そして、転写材Ｐの先端は既に定着ローラ３５と加圧ローラ３６間の定着ニップＮ２に挟持されて該転写材Ｐに搬送力が付与されているため、分離針３２への分離電流の供給を中止しても転写領域で感光ドラム１５に静電的に吸着した転写材Ｐは定着装置２７へと問題なく搬送される。
【００４１】
ところで、転写材Ｐの分離不良が発生すると、画像擦れやトナーの飛散が発生することは前述の通りである。
【００４２】
そこで、本実施の形態では、転写材Ｐの感光ドラム１５からの分離性を高めて画像擦れやトナーの飛散の発生を防ぐために転写材Ｐの後端にも分離電流が印加されるが、転写材Ｐの後端に印加すべき分離電流の値は非常にシビアであり、環境条件によって発生する不具合が異なる。
【００４３】
ここで、温度１８℃未満と１８℃以上の使用環境において転写材Ｐの後端に印加される分離電流を変化させた場合の定着オフセットと分離不良の状況を調べた結果を表１に示す。尚、表１において、○は定着オフセット、分離不良が発生せず、△は若干発生、×は発生することを意味する。
【００４４】
【表１】
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表１から明らかなように、温度が１８℃以上の環境では定着オフセットが発生し易いのに対して、分離不良による後端擦れの問題は発生せず、転写材Ｐの後端に印加される分離電流が＋２０μＡである場合には定着オフセットと分離不良の何れも発生しない。又、温度が１８℃未満の環境では定着オフセットは発生しづらいのに対して、分離不良による後端擦れの問題が発生し易く、転写材Ｐの後端に印加される分離電流が＋１０μＡである場合には定着オフセットと分離不良の何れも発生しない。
【００４５】
そこで、本実施の形態では、分離針３２によって転写材Ｐの後端に印加される分離電流の値を環境条件に応じて変化させるようにした。具体的には、転写材Ｐの後端に印加される分離電流を、温度が１８℃未満の使用環境では＋２０μＡ、１８℃以上の使用環境では＋１０μＡにそれぞれ設定するようにした。
【００４６】
従って、本実施の形態によれば、定着オフセットと分離不良による後端擦れ等の問題を環境条件に関わらず解消することができる。
【００４７】
尚、本実施の形態では、両面複写の場合には、転写材Ｐのカール等が影響するために該転写材Ｐの全面に分離電流を印加するようにしている。転写材Ｐの２面目への転写時には、定着装置２７を一旦通過して含水率が低くて抵抗が高くなった転写材Ｐが搬送されてくるため、定着オフセット等の問題は発生しない。
【００４８】
ところで、以上は本発明を複写機に適用した形態について説明したが、本発明は、電子写真方式を採用するプリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置に対して同様に適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る複写機の縦側断面図である。
【図２】本発明に係る複写機要部の拡大断面詳細図である。
【符号の説明】
【００５０】
１          複写機（画像形成装置）
２          複写機本体
３          リーダ部
４          プリント部
５          原稿台
６          原稿押圧板
７          光源
８          第１の反射ミラー
９          走査ユニット
１０        第２の反射ミラー
１１        第３の反射ミラー
１２        レンズアレイ
１３        ＣＣＤ
１４        原稿自動送り装置
１５        感光ドラム（像担持体）
１６        一次帯電器
１７        露光装置
１８        現像装置
１９        転写ローラ（転写手段）
２０        クリーニング装置
２１        転写材の搬送経路
２２        給紙カセット
２３        給紙ローラ
２４        搬送ローラ対
２５        レジストローラ対
２６        搬送ガイド
２７        定着装置（定着手段）
２８        排紙ローラ対
２９        排紙トレイ
３０        現像容器
３１        現像ローラ
３２        分離針（分離手段）
３２ａ      分離針の針状電極部
３３        クリーニングブレード
３４        分離爪
３５        定着ローラ（加熱部材）
３６        加圧ローラ（加圧部材）
Ｄ１，Ｄ２  原稿
Ｎ１        転写ニップ
Ｎ２        定着ニップ
Ｐ          転写材
【図１】
2008003280.tif 000004
【図２】
2008003280.tif 000005