(57)【要約】【課題】  耐久の前後に渡って、除電ムラによる画像不良を防止する必要性がある。【解決手段】  尖状の除電部材を用いて、放電により除電を行う際に、除電部材の凸部間の距離Ｐと、除電部材の凸部の先端と除電対象物との距離Ｄの関係をＤ≧４．０ｍｍであり、かつ０．８Ｄ≦Ｐ≦１．５Ｄ（単位：ｍｍ）と設定する。【選択図】  図５
2005164662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な記録材から除電をするための除電部材を有し、前記除電部材が記録材に向かって凸となっている複数の突起部を有する画像形成装置において、
前記の複数の突起部のうちの一の突起部と、他の隣接する突起部との間の、記録材の移動方向に対する直交方向距離をＰとし、前記一の突起部と記録材の移動経路との間の最短距離をＤとした場合に、
Ｄ≧４．０ｍｍであり、かつ０．８Ｄ≦Ｐ≦１．５Ｄであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像を担持する移動可能なトナー像担持体と、前記トナー像担持体から除電をするための除電部材と、を有し、前記除電部材が前記トナー像担持体に向かって凸となっている複数の突起部を有する画像形成装置において、
前記の複数の突起部のうちの一の突起部と、他の隣接する突起部との間の、前記トナー像担持体の移動方向に対する直交方向距離をＰとし、前記一の突起部と前記トナー像担持体の移動経路との間の最短距離をＤとした場合に、
Ｄ≧４．０ｍｍであり、かつ０．８Ｄ≦Ｐ≦１．５Ｄであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の突起部は略等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー像を記録材上に転写する転写部と、記録材上に転写したトナー像を記録材上に定着する定着部を有する画像形成装置において、
前記除電部材は、記録材の移動経路において、転写部の下流であり、かつ定着部の上流に配置されていることを特徴とする請求項１または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記除電部材は、トナー像担持体が他のトナー像担持体から転写を受けた後で、トナー像を転写材へ転写する前にトナー像担持体から除電できる位置に配置されていることを特徴とする請求項２または３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、プリンター、複写機等の画像形成装置に係り、特に電子写真画像形成装置によりトナー画像が転写される記録媒体、また搬送部材、また像担持体の除電に好適な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】
近年、コンピュータの出力装置として使用されるプリンタやファクシミリ、或いはイメージスキャナから読み込んだ画像データを画像形成する複写機等の画像形成装置が普及している。
【０００３】
また、画像形成手段も、例えば、熱溶融型、熱昇華型、熱転写型、インクジェット型、電子写真型等多くの種類がそれぞれ用途に応じて開発されている。これらの中で、図１２に示すように、異なる色の画像形成部であるプロセスステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを４個並べて配置し、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの４色を用いたフルカラー電子写真方式の画像形成装置が高速カラー画像形成方式（所謂、インライン方式）として提案されている。
【０００４】
図１２において、プロセスステーション１ａ〜１ｄは、像担持体として感光体ドラム２ａ〜２ｄを有しており、該感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面は、１次帯電器３ａ〜３ｄによって一様に帯電された後、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザ等の露光装置４ａ〜４ｄによる画像情報に基づく露光を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５ａ〜５ｄによって各色のトナーが付着され、トナー画像として現像される。
【０００５】
各プロセスステーション１ａ〜１ｄは、プロセスカートリッジとして、画像形成装置本体に対して着脱可能になっている。各プロセスカートリッジは、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ、１次帯電器３ａ〜３ｄ、現像装置５ａ〜５ｄ、クリーニング手段６ａ〜６ｄが一体的にまとめられた構成になっている。
【０００６】
一方、給紙カセット１５に収容された記録媒体となる転写材Ｓは給紙ローラ１６によって画像形成装置本体内に送り出され、レジストローラ対１７により搬送され、次いで、吸着バイアス電源１３により正極性の吸着バイアス電圧が印加される吸着ローラ１２によって転写材担持体となる転写搬送ベルト７と静電的に吸着されて担持搬送される。
【０００７】
転写搬送ベルト７は、駆動ローラ８、吸着対向ローラ９、テンションローラ１０，１１の４本のローラにより張架されている。この転写搬送ベルト７の移動方向（矢印ａ方向）に沿って上流側から順に、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色のプロセスステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが転写搬送ベルト７の表面に対して略垂直に配置されている。
【０００８】
転写搬送ベルト７に吸着された転写材Ｓは各色のプロセスステーション１ａ〜１ｄを順次通過して感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に担持された各色のトナー画像が静電的に順次転写される。その後、これ等のトナー画像は定着装置１８において加熱及び加圧されることにより転写材Ｓ上に定着されて永久画像が形成される。
【０００９】
このとき、誘電体である紙や合成樹脂等の転写材Ｓは４つのプロセスステーション１ａ〜１ｄを通過する時、４回の転写工程を経るため大量の電荷を帯びる。
【００１０】
そのため、駆動ローラ８の周面上に設けられた転写搬送ベルト７からの剥離分離部で剥離放電現象が起こり、転写材Ｓ上に転写されたトナー画像が、その放電パターンに沿って乱れる現象が発生する。
【００１１】
特に転写材Ｓの抵抗が高く、帯電し易くなる低温低湿環境での画像形成や両面画像形成時に一度、１面目の画像形成で定着工程を通過して乾燥した状態の転写材Ｓの２面目の画像形成時において顕著に発生する。
【００１２】
このため、図１２に示すように転写搬送ベルト７と定着装置１８との間に、除電器（除電部材）を配置するのが一般的である。たとえば、図１３に示すようなワイヤー方式のコロナ帯電器５１を配置して、転写搬送ベルト７から転写材Ｓが剥離する時に該コロナ帯電器５１により転写材Ｓの除電を行い、剥離放電を防止することで画像不良を解消する方法が取られる。
【００１３】
なお、コロナ帯電器を用いた除電装置を利用した画像形成装置としてその配置について記載した公知文献がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開平０６−１３８７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記構成で除電器を用いるには以下のような問題があった。
【００１５】
除電器にワイヤー方式のコロナ帯電器を用いた場合、放電が安定し、除電効果が得られ易い特徴がある一方で、放電ワイヤーであるタングステンワイヤー５２が汚れた時等の清掃時や、転写材Ｓのジャム処理時等にタングステンワイヤー５２の切断が発生し易く、寿命や安全対策等に難しさがあった。
【００１６】
一方で、コロナ帯電器５１のようにワイヤー切断等の心配がない除電機構として尖状の電極を利用した除電部材があるが、尖状の電極を用いた場合には他の問題が発生し得る。
【００１７】
尖状の電極（針電極等）を用いた除電機構については、除電対象物と尖状の電極との距離が、小さいほど除電効果が大きいので、従来は、尖状の電極を除電対象物の近傍に配置していた。
【００１８】
しかし、尖状の電極を用いた除電部材は、放電閾値（放電を開始する電界条件）近傍からの放電電流の立ち上がりが急峻であり、放電が不安定なため除電効果が安定し難い。即ち、放電対象物が転写材のようにバタつきが発生するようなものであれば、尖状の電極を用いた除電部材では均一な除電は期待できないとの認識をもたれていた。また、除電部材と除電対象物との距離が短いと、除電対象物が近傍を移動する回数が増えれば増える程、除電対象物に起因する塵等が除電部材に付着し、その付着箇所で異常放電が発生し、予定通りの除電効果が得られなくなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置は、移動可能な記録材と、記録材から除電をするための除電部材と、を有し、前記除電部材が記録材に向かって凸となっている複数の突起部を有する画像形成装置において、
前記の複数の突起部のうちの一の突起部と、他の隣接する突起部との間の、記録材の移動方向に対する直交方向距離をＰとし、前記一の突起部と記録材の移動経路との間の最短距離をＤとした場合に、
Ｄ≧４．０ｍｍであり、かつ０．８Ｄ≦Ｐ≦１．５Ｄであることを特徴とする。
【００２０】
また、トナー像を担持する移動可能なトナー像担持体と、前記トナー像担持体から除電をするための除電部材と、を有し、前記除電部材が前記トナー像担持体に向かって凸となっている複数の突起部を有する画像形成装置において、
前記の複数の突起部のうちの一の突起部と、他の隣接する突起部との間の、前記トナー像担持体の移動方向に対する直交方向距離をＰとし、前記一の突起部と前記トナー像担持体の移動経路との間の最短距離をＤとした場合に、
Ｄ≧４．０ｍｍであり、かつ０．８Ｄ≦Ｐ≦１．５Ｄであることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、上述の如く構成したので、除電部材間の突起部の間の距離Ｐ（ｍｍ）と、針状電極と記録媒体、または搬送部材、または像担持体の距離Ｄ（ｍｍ）との関係を適切に設定したことで、除電の均一性を図ることができ、更に、均一な除電効果が長期に渡って維持できるものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、被除電対象が均一に除電される。また、未定着のトナー像を担持した転写材を除電するにあたっては、均一かつ確実に除電されるので、放電等により画像が乱れることが防止することができる。更に、これらの効果を長期にわたり維持することができるものである。長期に渡り、高品位な画像形成に寄与しうるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第一の実施例）
［画像形成装置の概要］
図により本発明に係る除電装置及びこれを備えた画像形成装置の一例としてフルカラー電子写真方式を用いた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面説明図、図２は本発明に係る除電装置の配置構成を示す部分拡大図、図３は本発明に係る除電装置の第１実施形態の構成を示す斜視説明図、図４は第１実施形態の除電装置において、尖状の電極である鋸歯状電極の鋸歯の先端と除電対象物である転写材との離間距離Ｄと複数の鋸歯状電極の鋸歯の先端相互の離間距離Ｐにおける画像不良発生の関係を示す表、図５は第１実施形態の除電装置での画像不良発生のメカニズムを説明する図、図６は第１実施形態の除電装置において、鋸歯状電極の鋸歯の先端と対向部に金属部材を配置し３ｋＶの電位差を設けた際に、鋸歯状電極の鋸歯の先端と金属部材の離間距離Ｄと、複数の鋸歯状電極の鋸歯の先端相互の離間距離Ｐとの放電電流の関係を示す図である。
【００２４】
先ず、図１を用いて本発明に係る除電部材を備えた画像形成装置の全体構成について説明する。図１に示す画像形成装置は、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの異なる４色の画像形成手段となるプロセスステーション３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを４個並べて配置し、４色フルカラーの電子写真方式を用いた画像形成装置として構成されている。
【００２５】
プロセスステーション３２ａ〜３２ｄは、像担持体となる感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを有しており、該感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面は、各感光体ドラム２ａ〜２ｄの周囲に配置された１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって一様に帯電された後、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザ等の露光装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによる画像情報に基づく露光を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって各色のトナーが付着され、トナー画像として現像される。
【００２６】
各プロセスステーション３２ａ〜３２ｄは、プロセスカートリッジとして画像形成装置本体に対して着脱可能になっている。各プロセスカートリッジは、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ、１次帯電器３ａ〜３ｄ、現像装置５ａ〜５ｄ、クリーニング手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが一体的にまとめられた構成になっている。
【００２７】
一方、給紙カセット１５に収容された記録媒体となる転写材Ｓは給送ローラ１６によって画像形成装置本体内に送り出され、レジストローラ対１７により搬送される。
【００２８】
中間転写ベルト３１は、駆動ローラ８、転写対向ローラ３４、テンションローラ１０の３本のローラにより張架されている。中間転写ベルト３１の移動方向（図１の矢印ａ方向）に沿って上流側から順に、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色のプロセスステーション３２ａ〜３２ｄが中間転写ベルト３１の表面に対して略垂直に配置されている。
【００２９】
各感光体ドラム２ａ〜２ｄに対向して中間転写ベルト３１の内側には転写手段となる転写ローラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが配置されており、各色のプロセスステーション３２ａ〜３２ｄを順次通過する際に各転写ローラ１４ａ〜１４ｄの作用により各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に担持された各色のトナー画像が中間転写ベルト３１の表面に静電的に順次転写される。
【００３０】
そして、所定のタイミングで転写材Ｓはレジストローラより搬送され、中間転写ベルト３１と転写ローラ３５のニップ部分で、中間転写ベルト３１上のトナー画像が転写材Ｓに転写される。
【００３１】
転写ローラ３５よりも記録媒体搬送方向下流側には定着手段となる定着装置１８が配置されており、該定着装置１８において加熱及び加圧されることによりトナー画像が転写材Ｓ上に定着されて永久画像が形成される。
【００３２】
各感光体ドラム２ａ〜２ｄに残留した残留トナーは各クリーニング手段６ａ〜６ｄにより回収されて感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面がクリーニングされる。また、中間転写ベルト３１に残留した残留トナーはクリーニング手段３３により回収されて中間転写ベルト３１の表面がクリーニングされる。
【００３３】
［実施例の除電部材の構成］
除電部材２３は、図２及び図３に示すように、所定の間隔で直線上に並べられた複数の鋸歯状電極２３ａが配置され、接地されている。そして、除電対象となる紙や合成樹脂等で構成される転写材Ｓが除電部材近傍を通過する際に除電することが出来る。
【００３４】
図１に示す画像形成装置では、図２及び図３に示す除電部材２３を転写ローラ３５から定着装置１８への転写材Ｓの受け渡し部分の転写材Ｓのトナー画像の裏面側に配置したものであり、この場合の被帯電体である紙や合成樹脂等により構成される転写材Ｓと除電部材２３との離間間隔（後にＰで示される値）は、４．８ｍｍに設定されている。この離間間隔とは、転写材Ｓが移動した結果、最近接になった場合の距離をいう。また、除電部材の鋸歯状の先端部はその先端間距離（後にＤで示される値）が５．０ｍｍとなるように構成されており、除電対象である転写材Ｓは、この除電部材により均一に除電されることで、画像不良の発生を抑えることができている（実施例で、上記除電部材の設定をするにあたり、種々の実験を行った。その内容については、別途後述する）。
【００３５】
除電部材２３を有しない場合においては、転写材Ｓは中間転写ベルト３１と転写ローラ３５のニップ部を通過する時、転写工程を経るため大量の電荷を受け、−３０００Ｖ程度の高電位が印加されて電荷を保持する。その電荷を保持したままで、転写材Ｓ上の未定着トナー画像が定着装置１８に搬送されると、定着されるまでの間、転写材Ｓは搬送ガイド（不図示）と転写材Ｓ裏面で異常放電現象が起こり、転写材Ｓ上に転写されたトナー画像が放電パターンに沿って乱れる現象が発生する。特に低温低湿環境で画像形成する場合や、両面画像の二面目を画像形成する場合等、転写材Ｓが乾燥する場合には、転写材Ｓの抵抗値が高く、帯電し易く、かつ帯電した電荷が減衰されにくくなるので、先に示した異常放電現象が発生し易くなる。
【００３６】
本発明においては、この異常放電現象による画像乱れを防止するために、図１及び図２に示すように、除電部材２３を記録媒体搬送経路上における転写ローラ３５と定着装置１８との間に配置した。上記構成によれば、転写材Ｓの裏面を安定的に、かつ効率的に除電する。そして転写材Ｓが定着装置１８に搬送され定着されるまでの間、搬送ガイドとの異常放電現象による画像乱れを防止できる。
【００３７】
なお、除電部材２３と転写ローラ３５の最近接距離は５ｍｍとなる位置に配置した。除電部材２３と転写ローラ３５でリークするのを防止するためである。
【００３８】
［除電部材の設定の為の実験］
本発明者は、除電部材の設定にあたり、画像不良と除電部材の形状を関連付けて、その除電部材の凸部の頂点間距離と、除電部材の頂点部分から除電対象物との距離が大きく画像性に影響することを認識するに至った。何種類もの除電部材を付け、転写材Ｓを何度となく通過させることで、これらのパラメータが支配的であることの認識に至ったのである。そして、本発明者はこれらのパラメータがどのように影響しているのか、更に以下実験を行い、最適な関係を突き止めるに至った。なお、上記実施例中の設定は以下の実験結果を反映させたものである。以下、詳述する。
【００３９】
［実験１］
除電部材の凸部（図３の２３ａ）と除電対象部材である転写材Ｓとの距離（離間距離Ｄ）と、除電部材の凸部間距離Ｄを相互に変化させて、画像の出力を行った。その結果は図４に示すとおりである。画像に乱れがないものについては、「○」で示してあり、画像に乱れが生じている場合には「×」を示している。除電部材は、鋸歯状のものを用いた（以下「鋸歯状除電部材」とする。）。鋸歯状除電部材の刃先（２３ａ）間Ｐ（以下、「ピッチ」という）は、実験の都合上、判り易く等間隔のものを用いることとした。
【００４０】
離間距離Ｄを固定した場合、ピッチＰ（ｍｍ）の適正範囲があり、また離間距離Ｄを大きくした場合、画像不良を発生させないためにはピッチＰ（ｍｍ）も大きくすべきであることが分かった。
【００４１】
［実験２］
除電部材のピッチＰを固定して、除電対象物の距離を短くした場合に、何故画像不良が発生するかを、ハーフトーン画像等を出力して検証した。その結果、画像不良が発生する箇所が、一定のピッチで発生していることが判明し、更に、その出力画像を画像の搬送路に合わせて発生箇所と鋸歯状除電部材の形状との対応を確認したところ、ピッチは、鋸歯状除電部材の刃先の間にあたることが確認できた（図５参照）。この現象につき、画像不良の発生メカニズムを解明すると、以下のメカニズムが推測される。
【００４２】
図５は、転写材Ｓと除電部材２３の模式図を示している。除電部材２３が転写材Ｓを除電可能な範囲は、鋸歯の先端２３ａからの距離に依存する。一定の距離が除電可能な範囲とすると、その範囲は、鋸歯の先端２３ａを中心とした一定の半径を有する円の領域内となる。そのため、離間距離Ｄに対しピッチＰ（ｍｍ）が適正な範囲より大きくなると、鋸歯の先端２３ａとの距離が一定の距離よりも離れている領域は転写材Ｓが除電されない部分が発生し、その除電しきれない箇所に対応した画像不良が発生してしまうと考えられる。
【００４３】
［実験３］
次に、除電部材のピッチを一方的に短くした場合に、何故画像不良が発生するのか、そのメカニズム解明の手がかりとなる実験結果を示す。
【００４４】
図６は除電部材２３の対向に金属板（帯電している転写材Ｓを想定したもの）を配置し、除電部材２３と金属板の間に３．０ｋＶの電位差を設けたときに、除電部材２３と金属板の離間距離Ｄ（ｍｍ）に対する除電部材２３と金属板の間の放電により流れた電流（μＡ）の関係を示す図である。ここでは、ピッチＰ（ｍｍ）が２（ｍｍ）、４（ｍｍ）、６（ｍｍ）、８（ｍｍ）の除電部材２３について、離間距離Ｄ（ｍｍ）と電流（μＡ）を示している。
【００４５】
同じピッチＰの時は、除電部材２３と金属板の離間距離Ｄ（ｍｍ）が大きくなるにつれ、放電電流（μＡ）は小さくなることが分かる。すなわち、同じピッチＰの時は、除電部材２３と転写材Ｓの離間距離Ｄが大きくなるにつれ、転写材Ｓへの除電効果が小さくなり、結果画像不良が発生するといえる。また、除電部材２３と金属板の離間距離Ｄが固定の場合、ピッチＰが大きくなるにつれ、放電電流が大きくなることが分かる。すなわち、除電部材２３と転写材Ｓの距離が同じ場合、ピッチＰが大きくなるにつれ、転写材Ｓの除電効果が大きくなり、結果画像不良の発生が抑えられるといえる。
【００４６】
これは以下の理由によると考えられる。除電部材２３と金属板の離間距離Ｄが固定の場合、ピッチＰが大きくなるにつれ、放電電流が大きくなるのは、ピッチＰ（ｍｍ）を大きくする（ピッチを広げる）ことで、除電部材２３の隣り合った鋸歯の先端２３ａに電界の集中が得られるとともに、鋸歯の先端２３ａ間での干渉が防止されることによるものと考えられる。
【００４７】
以上の想定メカニズムと、図４、図５に示した結果より、ピッチＰ（ｍｍ）と鋸歯状電極２３ａと転写材Ｓとの離間距離Ｄ（ｍｍ）の関係について、０．８Ｄ≦Ｐ≦１．５Ｄの条件を満たすように構成することで、効率の良い電界の集中を達成することで、安定した除電性能を簡単な構成で得ることが可能となる。
【００４８】
［実験４］
上記の実験については、全て単発の画像形成を行った場合の結果に基づくものである。以下に、画像形成をＡ４サイズで５００００頁行った後に出力した画像の画像性を確認した。その結果を図８に示す。図４と対比して判るように、離間距離Ｄが３ｍｍ以下で設定された場合では、画像性に問題が発生することが、判った。
【００４９】
耐久性を考慮した場合には、除電対象物と除電部材をある程度離間させておく必要があることが判った。除電対象物である転写材Ｓが除電部材の近くに存在することによって、除電部材にトナーや紙粉等の塵が付着し、除電の均一性が失われる可能性が高くなるからである。
【００５０】
除電部材と転写材の間の電位差を利用して放電を発生させて、除電対象物との間の放電による除電を行う除電部材においては、除電部材と、除電対象物との間で強い電界が形成される。すると、塵等が発生するものが近くに存在すると、電荷を帯びた塵が除電部材に吸い寄せられて、付着する。このことは、除電対象物と除電部材の距離が近くなるほど大きな除電電流が流れることからも確認できることである。より大きな除電電流が流れるということが、より多くの塵を回収してしまうことに繋がるものである。除電部材に塵が付着すると、その付着箇所（即ち予定外の箇所）で異常放電が発生し、予定通りの除電効果が得られないのである。特に、本発明においては、除電部材の突起部分を基点として除電が行われることで均一な除電効果を得ることを目的とするものである。よって、除電部材に塵等が付着することのないように、除電部材と転写材Ｓとの距離を十分に確保する必要がある。除電部材の汚れ具合と、放電ムラの関係を、除電部材と転写材Ｓとの距離をかえて各々５００００頁出力して評価したところ、図７のようになった。これを図４と重ねると、図８の表になることが判る。
【００５１】
更に、除電部材と転写材Ｓとの距離が広がることで、除電部材に転写材Ｓが引っかかって発生するジャムを回避することも可能となり、ジャムによって除電部材に紙粉が付着することも防止されるものである。
【００５２】
よって、本実験から、除電部材と除電対象物との距離ＤはＤ≧４ｍｍで設定しなくてはならない。
【００５３】
なお、実験３までの実験から０．８Ｄ≦Ｐ≦１．５Ｄの条件を満たす必要があり、Ｄの値が大きい方が理想的であることはいうまでもない。
【００５４】
［実験結果より］
上記実験結果から、除電部材については、０．８Ｄ≦Ｐ≦１．５Ｄであり、かつＤ≧４であることによって、均一かつ高品位な画像が得られるものである。
【００５５】
上記、本実施例中の実験においては、中間転写体を用いた画像形成装置について説明したが、感光体から直接転写を行う転写手段を用いた画像形成装置においても、本実施例の除電装置を転写材Ｓの対向部に配置することで、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【００５６】
また、転写材Ｓを除電する場合について述べているが、転写ドラム、中間転写体を除電の対象用いた画像形成装置についても、同様の課題がある。
【００５７】
更に、本実施例中において、除電部材の凸部の間隔は等間隔のものを例示したが、上記実験から類推可能なように、本発明で示した式を満たせば、必ずしも等間隔である必要はない。
【００５８】
（第ニの実施例）
本実施例においては、第一の実施例に加え、転写ローラ３５を従動とすることを特徴とする。上記構成によれば、転写材Ｓが中間転写ベルト３１と転写ローラ３５のニップ部を通過した後、転写材Ｓが搬送される際の挙動が安定する。特に転写材Ｓの秤量が変化した場合においても、転写材Ｓは中間転写ベルト３１と転写ローラ３５が形成するニップに沿って通過するので、転写材Ｓの挙動は変化しない。一方、転写ローラ３５を駆動している場合は、転写材Ｓの秤量が変化に応じて、中間転写ベルト３１と転写ローラ３５のニップ部通過後の搬送方向が変化してしまう。
【００５９】
先述したように除電部材２３のピッチＰを固定した場合、画像不良を防止するには、転写材Ｓと除電部材２３の離間距離Ｄを所定の範囲にする必要がある。
【００６０】
そのため、第一の実施例にあるように、除電部材２３を記録媒体搬送経路上における転写ローラ３５と定着装置１８との間に配置する場合、本実施例のように転写ローラ３５が従動であれば、転写材Ｓと除電部材２３間の距離は安定する。よって、常に安定した転写材Ｓの除電が可能となる。一方、転写ローラ３５を駆動している場合は、転写材Ｓと除電部材２３間の距離は不安定となり、結果画像不良が発生してしまう場合がある。
【００６１】
従って、本実施例においては、転写材Ｓの秤量が変化した場合においても、転写材Ｓを安定して除電し画像不良の発生を防止出来る。
【００６２】
（第三の実施例）
図を用いて本発明に係る除電装置及びこれを備えた画像形成装置の一例としてフルカラー電子写真方式を用いた画像形成装置の第三の実施形態を具体的に説明する。図９は本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面説明図、図１０は本発明に係る除電装置の配置構成を示す部分拡大図である。なお、第一の実施例で説明した画像形成装置と同じである部分については説明を省略する。
【００６３】
中間転写ベルト３１は４つのプロセスステーション３２ａ〜３２ｄを通過する時、各転写ローラ１４ａ〜１４ｄによる４回の転写工程を経るため大量の電荷を受ける。そのため、中間転写ベルト３１の裏面に帯電している電荷を除電しないと、下流に配置されているプロセスステーションでの転写不良を引き起こす。また、中間転写ベルト３１表面上のトナー表面と感光ドラムとの電位差が大きくなり、異常放電が発生する。そして、異常放電が発生すると定着されていない中間転写ベルト上のトナー画像が飛散し、結果画像不良が発生してしまう。
【００６４】
そこで、中間転写ベルト３１の裏面を除電するために、図８、及び図９に示すように、中間転写ベルト３１内の転写ローラ１４ａ〜１４ｄの下流側に、除電部材２３を中間転写ベルト３１に対向する位置に配置し、鋸歯状電極２３の鋸歯の先端２３ａ相互の離間距離（ピッチ）Ｐ（ｍｍ）＝５（ｍｍ）、帯電装置２２の鋸歯状電極２３の鋸歯の先端２３ａと転写材Ｓとの離間距離Ｄ（ｍｍ）＝５（ｍｍ）に設定する。
【００６５】
また、各除電部材２３ａ〜２３ｄは各転写ローラ１４ａ〜１４ｄに対し再近接距離が５ｍｍとなる位置に配置する。５ｍｍとしたのは、除電部材２３ａ〜２３ｄと転写ローラ１４ａ〜１４ｄでリークするのを防止するためである。
【００６６】
上記構成によれば、除電部材２３により中間転写ベルト３１裏面の除電を行い、転写不良、異常放電による画像不良を防止することが出来る。
【００６７】
（第四の実施例）
図により本発明に係る除電装置及びこれを備えた画像形成装置の一例としてフルカラー電子写真方式を用いた画像形成装置の第四の実施形態を具体的に説明する。図１１は本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面説明図、図１２は本発明に係る除電装置の配置構成を示す部分拡大図である。なお、本実施例における画像形成装置は、通常画像形成においては第一の実施例で説明した画像形成装置と同じであるので説明を省略する。
【００６８】
先ず、図１１を用いて本発明に係る帯電装置を備えた画像形成装置の構成について説明する。図１１に示す画像形成装置は、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの異なる４色の画像形成手段となるプロセスステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを４個並べて配置し、４色フルカラーの電子写真方式を用いた画像形成装置として構成されている。
【００６９】
プロセスステーション１ａ〜１ｄは、像担持体となる感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを有しており、該感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面は、各感光体ドラム２ａ〜２ｄの周囲に配置された１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって一様に帯電された後、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザ等の露光装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによる画像情報に基づく露光を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって各色のトナーが付着され、トナー画像として現像される。
【００７０】
各プロセスステーション１ａ〜１ｄは、プロセスカートリッジとして画像形成装置本体に対して着脱可能になっている。各プロセスカートリッジは、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ、１次帯電器３ａ〜３ｄ、現像装置５ａ〜５ｄ、クリーニング手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが一体的にまとめられた構成になっている。
【００７１】
一方、給送カセット１５に収容された記録媒体となる転写材Ｓは給送ローラ１６によって画像形成装置本体内に送り出され、レジストローラ対１７により搬送され、次いで、吸着バイアス電源１３により正極性の吸着バイアス電圧が印加される吸着ローラ１２によって転写材担持体となる転写搬送ベルト７と静電的に吸着されて担持搬送される。
【００７２】
転写搬送ベルト７は、駆動ローラ８、吸着対向ローラ９、テンションローラ１０，１１の４本のローラにより張架されている。この転写搬送ベルト７の移動方向（図９の矢印ａ方向）に沿って上流側から順に、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色のプロセスステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが転写搬送ベルト７の表面に対して略垂直に配置されている。
【００７３】
各感光体ドラム２ａ〜２ｄに対向して転写搬送ベルト７の内側には転写手段となる転写ローラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが配置されており、転写搬送ベルト７に吸着された転写材Ｓが各色のプロセスステーション１ａ〜１ｄを順次通過する際に各転写ローラ１４ａ〜１４ｄの作用により各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に担持された各色のトナー画像が転写材Ｓの表面に静電的に順次転写される。
【００７４】
転写手段となる最下流側の転写ローラ１４ｄよりも記録媒体搬送方向下流側には定着手段となる定着装置１８が配置されている。
【００７５】
転写ローラ１４ａ〜１４ｄにより感光体ドラム２ａ〜２ｄからトナー画像が転写された転写材Ｓは駆動ローラ８の周面から剥離した後定着装置１８に搬送され、該定着装置１８において加熱及び加圧されることによりトナー画像が転写材Ｓ上に定着されて永久画像が形成された後、機外に設けられた排出トレイ１９上に排出される。
【００７６】
各感光体ドラム２ａ〜２ｄに残留した残留トナーは各クリーニング手段６ａ〜６ｄにより回収されて感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面がクリーニングされる。
【００７７】
転写材Ｓの両面に画像を形成する場合には、排出トレイ１９上に排出された転写材Ｓが再給送ガイド２０及び再給送ローラ２１等によって再給送されて反転され、前述と同様に転写搬送ベルト７により静電吸着されて担持搬送され、プロセスステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ及び転写ローラ１４ａ〜１４ｄの作用により２面目にトナー画像が形成された後、駆動ローラ８の周面から剥離した後定着装置１８においてトナー画像が転写材Ｓ上に定着された後、機外に設けられた排出トレイ１９上に排出される。
【００７８】
図１１及び図１２に示す画像形成装置では、転写搬送ベルト７を除電するため、除電部材２３を転写搬送ベルト７対向部に配置している。
【００７９】
転写材Ｓは４つのプロセスステーション１ａ〜１ｄを通過する時、各転写ローラ１４ａ〜１４ｄによる４回の転写工程を経るため大量の電荷を受け、例えば−３０００Ｖ程度の高電位が印加されて電荷を保持する。そして、転写材Ｓが転写搬送ベルト７から分離する際は、転写材Ｓと転写搬送ベルト７表面との電位差により剥離放電が発生する。そのため転写搬送ベルト７の表面上には電荷が付与される。通常、転写搬送ベルト表面にある電荷は、テンションローラ１０、１１通過時にテンションローラを通じ逃げ、減少していく。そして、吸着ローラ１２に到達する時には転写搬送ベルト７表面上の電荷量は、転写材Ｓの吸着不良、転写不良の発生しないレベルまでなっている。しかし、特に転写材Ｓの抵抗が高く、帯電し易くなる低温低湿環境での画像形成や両面画像形成時に一度、１面目の画像形成で定着工程を通過して乾燥した状態の転写材Ｓの２面目の画像形成時において連続通紙した場合、転写材Ｓが４つのプロセスステーション１ａ〜１ｄを通過する際に付与される電荷量は大きくなるため、転写材Ｓが転写搬送ベルト７から分離する際は、転写材Ｓと転写搬送ベルト７表面との電位差は大きくなり、転写搬送ベルト７表面に付与される電荷量は大きくなる。さらに低温低湿環境では、転写搬送ベルトの抵抗も上がるため、転写搬送ベルト７表面の電荷がテンションローラ１０、１１通過時にテンションローラを通じ逃げる電荷量が減る。そして、吸着ローラ１２に到達する時にある転写搬送ベルト７表面の電荷量は、転写材Ｓの吸着不良、転写不良の発生するレベルまで達してしまう。
【００８０】
この転写搬送ベルト７のチャージアップを防止するために、図１１、及び図１２に示すように、除電部材２３を駆動ローラ８に対向する位置に配置し、鋸歯状電極２３の鋸歯の先端２３ａ相互の離間距離（ピッチ）Ｐ（ｍｍ）＝５（ｍｍ）、帯電装置２２の鋸歯状電極２３の鋸歯の先端２３ａと転写材Ｓとの離間距離Ｄ（ｍｍ）＝５（ｍｍ）に設定する。
【００８１】
上記構成によれば、除電部材２３により転写搬送ベルト７表面の除電を効率よく行い、転写材Ｓの吸着不良、転写不良を防止することが出来る。
【００８２】
（第五の実施例）
本発明の実施例においては、中間転写体を利用した画像形成装置において、中間転写体からトナー像の転写を受ける前に転写材Ｓの除電を行う画像形成装置である。転写材Ｓそのものが帯電している場合には、予め除電を行うことで、安定した転写性能が確保できるものである。本実施例に記載の画像形成装置は、転写材Ｓと中間転写体との間の電界によって、トナー像が転写される構成となっている。仮に、転写材Ｓが帯電していると、先に記載した転写用の電界が所望のものとはならずに安定した転写動作が行われなくなる。本実実施例ではこれを防止するものである。具体的には、実施例１に示した画像形成装置とほぼ同じ構成をゆうしており、除電部材２３の配置を除いては実施例１で示した図１の画像形成装置と同じ構成である。よって、除電部材２３の配置以外は、説明を割愛する。
【００８３】
本実施例に記載の画像形成装置は、中間転写体からトナー像の転写をうける位置に転写材Ｓが侵入する前に除電部材２３によって除電を行うものである。除電部材は、転写ローラ３５と中間転写体との間で形成されるニップ位置よりも転写材Ｓの移動方向ついて１０ｍｍ上流側に配置されている。かかる位置にあることで、転写材Ｓの搬送経路で、転写材Ｓが帯電する可能性を有していても、その影響が除去されるので、転写性能が確保される。そして、除電部材である鋸歯状電極２３の鋸歯の先端２３ａ相互の離間距離（ピッチ）Ｐ（ｍｍ）＝５（ｍｍ）、帯電装置２２の鋸歯状電極２３の鋸歯の先端２３ａと転写材Ｓとの離間距離Ｄ（ｍｍ）＝５（ｍｍ）に設定する。
【００８４】
この除電部材による除電機構により、転写材Ｓの帯電状況を加味した転写バイアスの設定をする必要がなくなるからである。この効果は、特に、両面画像を形成する場合の二面目画像を形成する場合や、低湿環境のような場合で、転写材Ｓの抵抗値が高くて帯電しやすい場合に有効である。
【００８５】
（第六の実施例）
本実施例においては転写材Ｓの画像形成行程以外でも、転写材Ｓの除電を行う場合について提示する。本実施例の画像形成装置は図１４に示すように、基本的には第三の実施例で示す画像形成装置と同じ構成であるが、定着装置を通過した後の転写材Ｓのうち、二面目の画像形成を受ける転写材Ｓを除電する機構を有している。図１４の２３が除電部材である。除電部材の形状及び、被除電対象である転写材Ｓとの距離は第五の実施例と同じである。この位置に配置することで、転写材Ｓが転写材搬送経路で、板金等に張り付くことを防止し、ひいてはジャムの発生を防止することとしている。
【００８６】
この除電部材２３を配置する前の画像形成装置においては、定着装置通過後の転写材の搬送路で、ジャムが多発した。本実施例の定着装置は、定着ローラと加圧ローラ間にバイアスを印加しており、トナー像の静電オフセットを防止している。よって、定着装置を通過した転写材Ｓは、一時的に帯電する構成となっている。また、定着装置を一旦通過した転写材Ｓは乾燥しているととともに、カールしているので、転写材Ｓの搬送経路で曲線を有する経路に設置されている板金がある場合に強力な付着力が働いた。特に、転写材Ｓのカールは、転写材Ｓ上に形成されるトナー像に依存するものである。熱をかけた場合に転写材Ｓそのものの収縮率とトナーの収縮率が大きく異なるからである。
【００８７】
そこで、本発明の実施例においては、定着装置を通過して、再度、転写材の搬送経路へ侵入する転写材Ｓを予め除電し、ジャムを防止したものである。搬送経路にあり、トナー像は既に転写材Ｓに定着しているので、除電部材２３は転写材Ｓと接触するものを利用することも可能であるが、実際には、転写材Ｓを傷つけたり、除電部材に転写材Ｓが引っかることによるジャムが発生したり、さらには、除電部材２３が一部壊れて搬送路上に散乱したりする可能性が高いので、非接触であることが望ましく、本実施例のように、非接触の除電構成とした。
【００８８】
（第七の実施例）
上記第一から第六の実施例では、除電部材として鋸歯状の除電部材を提示したが、本発明の効果を得るためには、尖状体を有していれば足りるので、これら実施例に対して、鋸歯状の除電部材に代えて針状の除電部材を用いたところ、いずれも同等の効果が得られた。この針状の除電部材については、図１５に示すところである。本発明は、除電部材が、電界の集中ができる尖状部分を有しており、そのピッチＰと被除電部材との距離Ｄが確保されていれば、いずれも同じ効果が発揮されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の概略構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る除電装置の第１実施形態の配置構成を示す部分拡大図である。
【図３】本発明に係る除電装置の第１実施形態の構成を示す斜視説明図である。
【図４】本発明に係る第１実施形態の除電装置において、針状電極の針先端と除電対象部材との離間距離Ｄと複数の針状電極の針先端相互の離間距離Ｐにおける画像不良発生の関係を示す図である。
【図５】第１実施形態の除電装置での画像不良発生のメカニズムを説明する図である。
【図６】第１実施形態の除電装置において、針状電極の針先端と対向部に金属部材を配置し３ｋＶの電位差を設けた際に、針状電極の針先端と金属部材の離間距離Ｄと、放電電流の関係を示す図である。
【図７】第一実施系形態の除電装置において、５００００頁の画像出力をした時の除電部材の汚れ具合と、放電ムラの関係を示す図である。
【図８】本発明に係る第１実施形態の除電装置において、針状電極の針先端と除電対象物との離間距離Ｄと複数の針状電極の針先端相互の離間距離Ｐにおける画像不良発生の関係につき、５００００頁の画像出力をした時の画像不良を示す図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の概略構成を示す断面説明図である。
【図１０】本発明に係る除電装置の第３実施形態の配置構成を示す部分拡大図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の第４実施形態の概略構成を示す断面説明図である。
【図１２】本発明に係る除電装置の第４実施形態の配置構成を示す部分拡大図である。
【図１３】本発明にかかる画像形成装置の第５の実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図１４】本発明にかかる画像形成装置の第６の実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図１５】本発明に係る除電装置の第７実施形態の構成を示す斜視説明図である。
【図１６】従来の画像形成装置の構成を説明する図である。
【図１７】ワイヤー方式のコロナ帯電器の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ａ〜１ｄ  プロセスステーション
２ａ〜２ｄ  感光体ドラム
３ａ〜３ｄ  １次帯電器
４ａ〜４ｄ  露光装置
５ａ〜５ｄ  現像装置
６ａ〜６ｄ  クリーニング手段
７  転写搬送ベルト
８  駆動ローラ
９  吸着対向ローラ
１０，１１  テンションローラ
１２  吸着ローラ
１３  吸着バイアス電源、
１４ａ〜１４ｄ  転写ローラ
１５  給送カセット
１６  給送ローラ
１７  レジストローラ対
１８  定着装置
１９  排出トレイ
２０  再給送ガイド
２１  再給送ローラ
２３  除電部材
２３ａ  先端部分（突起部）
Ｓ  転写材
【図１】
2005164662.tif 000003
【図２】
2005164662.tif 000004
【図３】
2005164662.tif 000005
【図４】
2005164662.tif 000006
【図５】
2005164662.tif 000007
【図６】
2005164662.tif 000008
【図７】
2005164662.tif 000009
【図８】
2005164662.tif 000010
【図９】
2005164662.tif 000011
【図１０】
2005164662.tif 000012
【図１１】
2005164662.tif 000013
【図１２】
2005164662.tif 000014
【図１３】
2005164662.tif 000015
【図１４】
2005164662.tif 000016
【図１５】
2005164662.tif 000017
【図１６】
2005164662.tif 000018
【図１７】
2005164662.tif 000019