(57)【要約】【課題】記録媒体の厚みの変更等がなされた場合でも、記録媒体の搬送方向後端部がガイド部材に接触することで汚れる端縁汚れを抑制でき、画像形成物の品質低下を防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】転写ベルト３１の厚みを含んだ対向ローラ３２の半径をＲ１、二次転写ローラ３６の半径をＲ２とするとき、Ｒ１≧Ｒ２の関係を満たすようにする。記録媒体の搬送方向後端部以外の部分では除電針６０に第一の除電バイアスＤ１を印加し、後端部分では第一の除電バイアスＤ１に対してＤ１＞Ｄ２の関係を満たすように除電針６０に第二の除電バイアスＤ２を印加して、記録媒体について除電バイアスを切り替える制御を行う。薄紙はその後端部が持ち上げられた状態で転写ベルト３１から分離する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成されたトナー像を、複数の支持ローラ間に掛け回された無端状の転写ベルトに一次転写手段により転写し、前記転写ベルトに転写されたトナー像を、二次転写ニップ部で二次転写ローラにより記録媒体に転写し、前記二次転写ニップ部を出た記録媒体をガイド部材で案内しながら定着手段へ向けて搬送する画像形成装置において、
前記複数の支持ローラのうち、前記二次転写ローラに対向し、前記転写ベルトを挟んで前記二次転写ローラとの間で前記二次転写ニップ部を形成する支持ローラが対向ローラであり、
前記転写ベルトの厚みを含んだ前記対向ローラの半径をＲ１、前記二次転写ローラの半径をＲ２とするとき、
Ｒ１≧Ｒ２の関係を満たし、
前記二次転写ニップ部の記録媒体搬送方向における下流近傍に除電部材が設けられ、
記録媒体の搬送方向後端部以外の部分では前記除電部材に第一の除電バイアスＤ１を印加し、後端部分では第一の除電バイアスＤ１に対してＤ１＞Ｄ２の関係を満たすように前記除電部材に第二の除電バイアスＤ２を印加して、１枚の記録媒体について除電バイアスを切り替える制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
記録媒体の厚み設定が薄紙へ変更された場合に、前記除電バイアスの切替制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、
記録媒体が薄紙となったことが検知された場合に、前記除電バイアスの切替制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、
雰囲気環境が所定の設定より低温低湿となった場合に、前記除電バイアスの切替制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置において、
手差し給紙トレイを有し、該手差し給紙トレイから記録媒体が搬送された場合に、前記除電バイアスの切替制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像形成装置において、
印字枚数が所定の枚数以上の場合に、前記除電バイアスの切替制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記転写ベルトの二次転写電流を、記録媒体の搬送方向後端部以外の部分では第一の二次転写電流Ｔ２−１とし、後端部分ではＴ２−１≦Ｔ２−２の関係を満たすように第二の二次転写電流Ｔ２−２に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【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、プロッタ、あるいはこれらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の省エネブームで市場では薄紙（干ばつ紙）を使用する頻度が増えてきた。但し、市場のユーザーは、普通紙と薄紙を混在して使っている場合が多い。
薄紙は紙自体のコシが弱く、高温高湿環境下では水分を吸ってさらにコシが弱くなるため、転写ベルトに静電吸着してジャムが発生することがある。
これを防止するために、中間転写方式の画像形成装置では、二次転写ニップ部の用紙出口近傍に除電針を配置して除電を行い、転写ベルトから用紙を積極的に分離するようになっている。この場合、二次転写ローラの径を、転写ベルトを挟んで二次転写ローラに対向する対向ローラよりも小さくし、除電針をできるだけ転写ベルトに近づけるレイアウトとなっている。
【０００３】
除電針に除電バイアスを印加することで、薄紙は転写ベルトに静電吸着されることなく、二次転写ニップ部の下流に配置されたガイド板に密着して、定着手段へ向けて搬送される。
転写後、定着するまでの間は、用紙上のトナーは静電気力で保持されているだけなので、用紙がガイド板に接触した際に電界ができる等して、トナーが微量に飛散してガイド板に付着する場合がある。転写する枚数、画像面積率が高いほど付着する量が増えてくる。
通紙する用紙が同じ紙種であれば、通常、用紙はガイド板の同じ箇所を通過するため、ガイド板に付着したトナーは用紙自体によってセルフクリーニングされる。
【０００４】
しかしながら、普通紙の通紙でガイド板が汚れた場合、その後に薄紙を通紙すると紙のコシが弱く、且つ上記のようにガイド板に密着して搬送されるため、普通紙でセルフクリーニングできなかったガイド板の部位に接触して用紙後端部に汚れが付着する場合がある。
また、用紙を大量に通紙すると、用紙搬送方向後端部に汚れが目立つようになり、薄紙では検討である。特に、手差しトレイから薄紙を給紙したとき、用紙後端部に搬送の屈曲跡（カール）が付き、用紙後端部が汚れる。以下、このような汚れを「端縁汚れ」という。
【０００５】
特許文献１には、像担持体上の非画像領域に付着した、いわゆる地汚れトナーが転写搬送手段に転移して記録媒体を汚す問題を解消すべく、非画像領域における現像地肌ポテンシャルを、画像領域の現像地肌ポテンシャルよりも絶対値で大きくする制御が開示されている。
特許文献２には、転写紙がガイド板から離れる位置に回転可能なコロを配置して、用紙の端部汚れを防止する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の制御は、像担持体からトナーが飛散した場合の対策にすぎず、未定着画像を保持した記録媒体から飛散してガイド板に付着したトナーによる端縁汚れは防止できなかった。
特許文献２に記載の技術では、ガイド板の上流側での対策ではないため上記端縁汚れの問題を解消できないとともに、コロへの汚れの堆積により端縁汚れの度合いが悪化する可能性も含んでいる。
【０００７】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、記録媒体の厚みの変更等がなされた場合でも、記録媒体の搬送方向後端部がガイド部材に接触することで汚れる端縁汚れを抑制でき、画像形成物の品質低下を防止できる画像形成装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、像担持体に形成されたトナー像を、複数の支持ローラ間に掛け回された無端状の転写ベルトに一次転写手段により転写し、前記転写ベルトに転写されたトナー像を、二次転写ニップ部で二次転写ローラにより記録媒体に転写し、前記二次転写ニップ部を出た記録媒体をガイド部材で案内しながら定着手段へ向けて搬送する画像形成装置において、前記複数の支持ローラのうち、前記二次転写ローラに対向し、前記転写ベルトを挟んで前記二次転写ローラとの間で前記二次転写ニップ部を形成する支持ローラが対向ローラであり、
前記転写ベルトの厚みを含んだ前記対向ローラの半径をＲ１、前記二次転写ローラの半径をＲ２とするとき、Ｒ１≧Ｒ２の関係を満たし、前記二次転写ニップ部の記録媒体搬送方向における下流近傍に除電部材が設けられ、記録媒体の搬送方向後端部以外の部分では前記除電部材に第一の除電バイアスＤ１を印加し、後端部分では第一の除電バイアスＤ１に対してＤ１＞Ｄ２の関係を満たすように前記除電部材に第二の除電バイアスＤ２を印加して、１枚の記録媒体について除電バイアスを切り替える制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特に薄紙を通紙した場合に記録媒体の後端部がガイド部材に接触して汚れる端縁汚れ抑制でき、記録媒体の厚みに拘らず画像形成物の品質低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図２】二次転写ニップ部周辺の拡大図である。
【図３】除電バイアスの印加構成を示すブロック図である。
【図４】記録紙における除電バイアスの切替領域を示す平面図である。
【図５】除電バイアスの切替制御による効果を示す図で、（ａ）は記録紙の後端部が持ち上げられている状態を示す図、（ｂ）は記録紙の後端部が転写ベルトから分離してガイド板へ移動する状態を示す図である。
【図６】本実施形態における制御動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態における制御動作を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施形態における制御動作を示すフローチャートである。
【図９】第４の実施形態における制御動作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】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。図１乃至図５に基づいて第１の実施形態を説明する。
まず、図１に基づいて、本実施形態に係るフルカラー画像形成が可能な画像形成装置の構成の概要を説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体ユニットまたはプロセスユニットとしての４色分の作像装置１０Ｙ（イエロー）、１０Ｃ（シアン）、１０Ｍ（マゼンタ）、１０Ｋ（黒）を有しており、各作像装置１０は装置本体に対して着脱自在に設けられている。
各作像装置１０の他に、レーザー光を照射可能な露光手段としての光学ユニット２０、中間転写体ユニット３０、給紙ユニット４０、及び定着手段としての定着ユニット５０等を備えている。
【００１２】
各作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの構造は同一である。イエローの作像装置１０Ｙを代表して説明すると、それぞれ像担持体としての感光体ドラム１２と、感光体ドラムを帯電する帯電装置１３と、感光体ドラムに残留した現像剤等を除去するクリーニング装置１４と、感光体ドラムに形成された潜像を現像する現像装置１５とを一体に備えている。
また、各作像装置は、装置本体の操作面側に設けられた図示しない開閉式面板の開閉方向、すなわち感光体ドラムの回転軸方向に装置本体に対して着脱自在な構成になっている。
【００１３】
中間転写体ユニット３０は、中間転写体としての無端状の転写ベルト３１と、各感光体ドラム１２に形成されたトナー像を転写ベルト３１に転写する一次転写手段としての４本の一次転写ローラ３５と、転写ベルト３１上に転写されたトナー像を更に記録媒体としての記録紙Ｐに転写する二次転写手段としての二次転写ローラ３６とを備えている。
転写ベルト３１は、支持ローラ３２、３３、３４、３７間に掛け回されており、支持ローラ３２は転写ベルト３１を挟んで二次転写ローラ３６と対向し、二次転写ローラ３６との間で二次転写ニップ部Ｎ（図２参照）を形成している。支持ローラ３２を、以下「対向ローラ」という。
支持ローラ３３に対向する部位には、転写後の転写ベルト３１の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置３８が設けられている。
【００１４】
給紙ユニット４０は、図示しない上昇モータにて給紙カセット４１内部に設置したアーム４８を稼動させてトレイ底板４７を上昇させることで、記録紙Ｐの束を呼び出しコロ４２に当接させる構成を有している。
呼び出しコロ４２を回転させることによって記録紙Ｐの束を給紙方向下流にずらし、給紙コロ４３と逆転コロ４４とによって最上紙の一枚を分離し、搬送コロ対４５、レジストローラ対４６によって二次転写領域に搬送する。
定着ユニット５０は、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２を備え、記録紙Ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。
【００１５】
上記構成において、まず１色目のイエローの作像装置１０Ｙにおいて、感光体ドラム１２が帯電装置１３によって一様に帯電された後、光学ユニット２０から照射されたレーザー光によって潜像が形成され、該潜像は現像装置１５によってトナー像として可視像化される。
感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ３５の作用によって転写ベルト３１上に転写される。一次転写が終了した感光体ドラム１２はクリーニング装置１４によってクリーニングされ、次の画像形成に備える。
クリーニング装置１４によって回収された残留トナーは、作像装置の取り出し方向に設置された図示しない廃トナー回収ボトルに貯蔵される。この廃トナー回収ボトルは満杯になると交換できるように装置本体に対し着脱自在になっている。
【００１６】
同様の画像形成工程が作像装置１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。
一方、記録紙Ｐが給紙カセット４１から二次転写領域に搬送され、二次転写ローラ３６の作用によって転写ベルト３１上に形成されたトナー像が記録紙Ｐに二次転写される。
トナー像を転写された記録紙Ｐは定着ユニット５０に搬送され、該定着ユニット５０の定着ローラ５１と加圧ローラ５２とのニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラ対５５によって排紙トレイ５６に排紙される。
手差しトレイ５９にも記録紙Ｐがセットされており、給紙ローラ５８にて同様に給紙・搬送されるとともに、転写、定着され、排紙トレイ５６に排出される。
画像形成によって各作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋのトナーは消費される。これに応じて新しいトナーがトナーボトル５７Ｙ、５７Ｃ、５７Ｍ、５７Ｋから補給される。トナー補給時には、トナーボトル５７Ｙ、５７Ｃ、５７Ｍ、５７Ｋが回転され、図示しないパイプを通してトナーが各作像装置に搬送される。
【００１７】
図２に示すように、二次転写ニップ部Ｎの記録紙搬送方向における下流には、記録紙Ｐを定着ユニット５０へ案内するガイド部材としてのガイド板３９が設けられている。
また、二次転写ニップ部Ｎの記録紙搬送方向における下流近傍には除電部材としての除電針６０が設けられている。除電針６０は、二次転写ニップ部Ｎに接近して配置されており、換言すれば、ガイド板３９の搬送方向における始点側端と同等の位置に配置されている。
図３に示すように、記録紙Ｐにトナー像を転写する二次転写ローラ３６の半径Ｒ２と、転写ベルト３１の厚みを含んだ対向ローラ３２の半径Ｒ１との関係は、Ｒ１≧Ｒ２を満たすように設定されている。
除電針６０は除電バイアス印加手段６２に接続され、除電バイアス印加手段６２は制御手段６４により制御される。
【００１８】
操作パネル６５により、ユーザーが記録紙設定を普通紙から薄紙に変更した場合、制御手段６４は１枚の記録紙Ｐの搬送過程において、除電針６０に印加する除電バイアスを切り替える制御を行う。
記録紙の搬送方向後端部以外の部分に対しては普通紙の場合と同様の第一の除電バイアスＤ１とし、記録紙の後端部に対しては第二の除電バイアスＤ２を印加するように切り替える。第一の除電バイアスＤ１と、第二の除電バイアスＤ２との関係は、
Ｄ１＞Ｄ２（Ｄ２は０を含む）
を満たすようになっている。
【００１９】
Ｒ１≧Ｒ２とすることで、転写ベルト側の対向ローラ３２上の曲率が、二次転写ローラ３６のそれより小さいため、二次転写ニップ部Ｎから排出される記録紙Ｐには転写ベルトの静電吸引力が多く働くことになる。しかしながら、除電針６０から除電バイアスを印加することで、転写ベルトと記録紙が除電されるため、転写ベルトの静電吸引力はなくなり、紙のコシでガイド板３９に沿って搬送される。
通紙する記録紙が同じ紙種であれば、通常、ガイド板３９の同じ箇所を通過するため、ガイド板３９上に飛散トナーが存在しても記録紙自体によってセルフクリーニングされる。
【００２０】
しかしながら、普通紙の通紙でガイド板３９が汚れた場合、その後に薄紙を通紙すると、紙のコシが弱いため、ガイド板３９に密着して搬送され、普通紙でセルフクリーニングできなかったガイド板の汚れが薄紙の搬送方向後端部に付着する場合がある。
そこで、本実施形態では、図４に示すように、記録紙の後端部、ここでは搬送方向後端から前方へ約１５ｍｍの幅の領域に対し、除電バイアスをＤ１からＤ２に低下させる制御を行う。以下、この制御を「除電バイアス切替制御」という。
除電バイアスをＤ１からＤ２に切り替えるタイミングは、図３に示すように、例えば、レジストローラ対４６の部位に設けられた用紙センサ６６により記録紙Ｐの先端が検知された時点からの時間を計測して決定される。
この制御を行うと、図５に示すように、記録紙Ｐの後端部Ｐａが転写ベルト３１に静電吸引され、ガイド板３９のトナーで汚れた部分３９ａに密着して擦ることが防止される。これにより、後端部Ｐａの端縁汚れの発生を未然に防止できる。
【００２１】
具体的に説明すると、図５（ａ）に示すように、記録紙Ｐの後端部Ｐａに対する除電レベルは低いために、転写ベルト３１の静電吸引作用が残り、除電がなされても後端部Ｐａは転写ベルト３１に吸引された状態を維持される。
除電バイアスＤ１のみの場合には、図５（ａ）に二点鎖線で示すように、記録紙Ｐの後端部Ｐａはガイド板３９に密着し、トナーで汚れた部分３９ａを擦りながら移動することとなる。
除電バイアスを切り替えた場合、記録紙Ｐの後端部Ｐａは転写ベルト３１により持ち上げられた状態で転写ベルト３１から分離してガイド板３９へ移動するため、図５（ｂ）に示すように、後端部Ｐａはガイド板３９のトナーで汚れた部分３９ａに密着せずに該部位を通過する。
【００２２】
図６に本実施形態の制御動作の流れを示す。除電バイアス切替制御は記録紙Ｐについて１枚毎に行われる。
「切り替えポイント」は、除電バイアスをＤ１からＤ２に切り替えるタイミングであり、記録紙Ｐの後端部Ｐａが転写ベルト３１に静電吸着されるタイミングである。
切り替えポイントは、記録紙Ｐの搬送速度から計算してもよく、端縁汚れが発生しないタイミングとして実験的に求めてもよい。
すなわち、記録紙Ｐの後端部Ｐａが転写ベルト３１から分離した後は除電バイアスはＤ１に切り替えられる。
【００２３】
図７に第２の実施形態を示す。なお上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
上記実施形態では、ユーザーが紙厚の設定を変更した場合であるが、本実施形態では、紙厚を検知する紙厚検知手段が設けられており（不図示）、その検知情報に基づいて薄紙が給紙・搬送されたと判断した場合、制御手段６４は除電バイアス切替制御を実行する。
【００２４】
図８に第３の実施形態を示す。
本実施形態では、印字枚数（コピー枚数）が所定の枚数以上となった場合に、前記除電バイアスの切替制御を実行することを特徴とする。制御手段６４は図示しない用紙カウンタにより通紙枚数をカウントし、予め設定されている所定の枚数に達したら、以降の記録紙について除電バイアス切替制御を実行する。
所定の枚数は、ガイド板３９上の汚れの度合いを考慮して実験的に求められるものである。
【００２５】
図９に第４の実施形態を示す。
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置は、雰囲気環境の変化を検知する手段としての温湿度センサ１０１を備えている。
温湿度センサ１０１からの検知情報により、装置の雰囲気環境が予め設定されている所定の温度・湿度より低温・低湿となった場合、制御手段６４は除電バイアス切替制御を実行する。
これにより、記録紙の水分が抜けて抵抗が上がり、トナーの静電気保持力が低下し、ガイド板３９へのトナー飛散・付着が発生しやすい低温・低湿環境下での端縁汚れを抑制できる。
【００２６】
手差し給紙トレイ５９から記録紙が搬送された場合、後端部がガイド板３９に接触する方向にカールしやすく、特に薄紙では汚れやすい。これを防止するために、手差し給紙トレイ５９から記録紙が給紙されたことが検知された場合、制御手段６４は除電バイアス切替制御を実行する（第５の実施形態）。
上記各実施形態において、除電バイアス切替制御を実行するときに、
第一の除電バイアスＤ１から、第二の除電バイアスＤ２に切り替えるとともに、第一の二次転写電流Ｔ２−１を、Ｔ２−１≦Ｔ２−２の関係を満たすように、第二の二次転写電流Ｔ２−２に切り替えるようにしてもよい（第６の実施形態）。
【００２７】
本実施形態では、二次転写ニップ部Ｎにおける二次転写は、対向ローラ３２に図示しない二次転写バイアス印加手段により二次転写バイアスを印加することによりなされる。上記二次転写電流の切り替え制御は、二次転写バイアスを制御することにより行われる。
二次転写バイアスの印加は二次転写ローラ３６を介して行う構成としてもよい。
この制御により、記録紙後端部への静電気力を転写ベルトに与えて、記録紙後端をより持ち上げ、ガイド板のトナーが付着した部分への紙後端の接触を低減し、記録紙後端部で発生する端縁汚れを確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１２  像担持体としての感光体ドラム
３１  転写ベルト
３２、３３、３４、３７  支持ローラ
３２  対向ローラ
３５  一次転写手段としての一次転写ローラ
３６  二次転写ローラ
３９  ガイド部材としてのガイド板
５０  定着手段
６０  除電部材としての除電針
Ｎ  二次転写ニップ部
Ｐ  記録媒体としての記録紙
Ｐａ  後端部分
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開２０００−１４７８４５号公報
【特許文献２】特開２００１−２６１１８５号公報
【図１】
2013104901.tif 000003
【図２】
2013104901.tif 000004
【図３】
2013104901.tif 000005
【図４】
2013104901.tif 000006
【図５】
2013104901.tif 000007
【図６】
2013104901.tif 000008
【図７】
2013104901.tif 000009
【図８】
2013104901.tif 000010
【図９】
2013104901.tif 000011