(57)【要約】【課題】画像不良を抑制しつつ、像担持体からの記録材の分離性能を向上させることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、像担持体１と、トナー像形成手段２、３、４と、転写部形成部材５と、転写部Ｎを通過する記録材Ｓに像担持体１からトナー像を転写させる転写電界を転写部Ｎに形成する転写電界形成手段５０と、記録材Ｓの搬送方向において転写部Ｎの下流側に配置される分離部材１２であって、像担持体１側から分離部材１２側に記録材Ｓを引き付ける分離電界を形成する分離部材１２と、を有し、転写電界形成手段５０は、直流成分と交流成分とを含む転写電界を形成し、分離部材１２は、転写部Ｎを通過して搬送される記録材Ｓと対向する面１２ａを有する構成とする。【選択図】図１
2017090594.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、
前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体に接触して転写部を形成する転写部形成部材と、
前記転写部を通過する記録材に前記像担持体からトナー像を転写させる転写電界を前記転写部に形成する転写電界形成手段と、
記録材の搬送方向において前記転写部の下流側に配置される分離部材であって、前記像担持体側から前記分離部材側に記録材を引き付ける分離電界を形成する分離部材と、
を有し、
前記転写電界形成手段は、直流成分と交流成分とを含む前記転写電界を形成し、
前記分離部材は、前記転写部を通過して搬送される記録材と対向する面を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記分離部材には、トナーの正規の帯電極性と同極性の電圧が印加され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】
前記分離部材には、前記分離部材の電位が前記像担持体の表面電位よりもトナーの正規の帯電極性側に高くなる電圧が印加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】
前記分離部材は、記録材の搬送方向に沿う短手方向と、記録材の搬送方向と略直交する方向に沿う長手方向と、にそれぞれ所定の長さを有する板状の部材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録材の搬送方向と略直交する方向における前記分離部材の長さは、同方向における記録材の最大幅よりも長いことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記分離部材は、導電性の材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記分離部材の前記面と記録材の搬送経路との間に配置され、前記面を部分的に前記搬送経路に対して遮蔽する遮蔽部材を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記分離部材から記録材の搬送経路までの最短距離は、前記搬送経路上の前記分離部材からの最短距離の位置までの前記像担持体からの最短距離よりも短いことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記転写電界形成手段により交流成分の電圧値が第１の値である前記転写電界を形成して前記転写を行う第１のモードと、前記転写電界形成手段により交流成分の電圧値が前記第１の値よりも小さい第２の値である前記転写電圧を形成して前記転写を行う第２のモードと、を切り替える切り替え手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記転写電界形成手段は、直流成分と交流成分とを含む前記転写電界と、直流成分からなる前記転写電界と、を形成することが可能であり、
前記転写電界形成手段により直流成分と交流成分とを含む前記転写電界を形成して前記転写を行う第１のモードと、前記転写電界形成手段により直流成分からなる前記転写電圧を形成して前記転写を行う第２のモードと、を切り替える切り替え手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記切り替え手段は、トナー像が転写される記録材の剛性に関する情報に基づいて、前記第１のモードと前記第２のモードとの切り替えを行うことを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記切り替え手段は、記録材の剛性が第１の剛性の場合は前記第１のモード、記録材の剛性が前記第１の剛性よりも強い第２の剛性の場合は前記第２のモードに切り替えることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第２のモードにおける記録材の搬送経路よりも、前記１のモードにおける記録材の搬送経路の方が、前記分離部材に近いことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記像担持体は、感光体であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記像担持体は、中間転写体であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記交流成分の電圧値は、２．０ｋＶｐｐ以下であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一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、電子写真方式や静電記録方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置では、電子写真感光体（感光体）、静電記録誘電体、中間転写体などの像担持体に適宜の作像プロセスにてトナー像が形成される。このトナー像は、転写手段によって記録用紙などの記録材（記録媒体、転写材）に転写される。トナー像が転写された記録材は、定着手段によってその上にトナー像が定着された後に、画像形成物（プリント、コピー）として画像形成装置の装置本体から出力される。
【０００３】
トナー像を像担持体から記録材に転写させる転写方式としては、像担持体と転写手段との間に形成される転写電界の作用で、像担持体から記録材にトナーを静電的に転写させる静電転写方式が広く用いられている。この静電転写方式では、例えば像担持体に接触して配置されるローラ型の転写部材などに電圧が印加されることで、像担持体と転写部材との間の転写部に転写電界が形成され、像担持体から記録材にトナー像が静電的に転写される。
【０００４】
このような静電転写方式の画像形成装置では、転写電界によって記録材が帯電するなどして記録材が像担持体から分離しにくくなり、ジャム（紙詰まり）が生じやすくなることがある。特に、薄紙などの相対的に剛性が弱い記録材が用いられる場合、記録材と像担持体との間の電界及び記録材の帯電量で決まる静電気力の方が、記録材が像担持体から離れようとする力よりも強くなることがある。そのため、記録材が像担持体に密着したまま像担持体の外周の曲率に沿って曲りやすくなり、記録材が像担持体から分離せずに巻き付いてジャムが発生しやすくなる。
【０００５】
そこで、特許文献１では、転写電圧として直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を用いるとともに、交流電圧は、記録材の先端部に対して相対的に大きくし、他の部分に対しては相対的に小さくする構成が開示されている。特許文献１の構成では、記録材の搬送方向において転写部の下流側に除電針が配置され、この除電針は電気的に接地されている。特許文献１では、斯かる構成により、記録材の先端部を交流電圧の作用で除電し、記録材を像担持体から分離しやすくしようとしている。
【０００６】
また、特許文献２では、転写電圧として直流電圧を用いるとともに、記録材の搬送方向において転写部の下流側に静電吸着部材を配置し、該静電吸着部材の下流側に除電針を配置する構成が開示されている。特許文献２の構成では、静電吸着部材は、電気的に接地されるか又は転写電圧とは逆極性の電圧が印加されている。特許文献２では、斯かる構成により、静電吸着部材で記録材を像担持体から分離させ、その後除電針で記録材を除電して放電による画像不良を防止しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１１３２７９号公報
【特許文献２】特開平９−１２７８０６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の構成では、相対的に剛性の弱い記録材を用いた場合に、次のような問題が発生することがある。つまり、転写電圧として直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を用い、記録材の先端部に対しては交流電圧を相対的に大きくしているため、記録材の先端部は像担持体から分離しやすくなる。しかし、記録材の先端部以外に対しては交流電圧を相対的に小さくしているため、記録材が像担持体に吸着気味に搬送されることで、転写部の下流側の近傍にある部材に記録材が接触し、未定着の画像がこすれて画像不良が発生してしまうことがある。
【０００９】
また、特許文献２でも、相対的に剛性の弱い記録材を用いた場合に次のような問題が発生することがある。つまり、転写電圧として直流電圧を用いているため、記録材の剛性が相対的に弱い場合、除電針で除電される前に記録材の先端部や後端部が静電吸着部材に触れる可能性があり、未定着の画像が乱れて画像不良が発生してしまうことがある。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、画像不良を抑制しつつ、像担持体からの記録材の分離性能を向上させることのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体に接触して転写部を形成する転写部形成部材と、前記転写部を通過する記録材に前記像担持体からトナー像を転写させる転写電界を前記転写部に形成する転写電界形成手段と、記録材の搬送方向において前記転写部の下流側に配置される分離部材であって、前記像担持体側から前記分離部材側に記録材を引き付ける分離電界を形成する分離部材と、を有し、前記転写電界形成手段は、直流成分と交流成分とを含む前記転写電界を形成し、前記分離部材は、前記転写部を通過して搬送される記録材と対向する面を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像不良を抑制しつつ、像担持体からの記録材の分離性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の模式的な断面図である。
【図２】電界分離板、及びカバーが取り付けられた電界分離板の斜視図である。
【図３】転写部の近傍の模式図である。
【図４】転写電圧及び分離電圧の制御のフローチャート図である。
【図５】比較例における転写部の近傍の模式図である。
【図６】比較例における除電針の全体図及び拡大図である。
【図７】実施例と比較例の分離性能を示すグラフ図である。
【図８】転写電圧の切り替え制御を含むジョブの制御のフローチャート図である。
【図９】相対的に剛性の強い記録材の分離性能を示すグラフ図である。
【図１０】本発明を適用できる画像形成装置の他の例の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１５】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置１００の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いたレーザプリンタである。
【００１６】
画像形成装置１００は、トナー像を担持する回転可能な像担持体として、ドラム型（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って、次の各プロセス機器が配置されている。まず、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２が配置されている。次に、露光手段としての露光装置３が配置されている。次に、現像手段としての現像装置４が配置されている。次に、転写手段としてのローラ型の転写部材である転写ローラ５が配置されている。次に、クリーニング手段としてのクリーニング装置６が配置されている。本実施例では、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びクリーニング装置６とは、一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジを形成している。このプロセスカートリッジは、画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能とされている。
【００１７】
感光ドラム１は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動手段としての駆動モータ（図示せず）からの駆動力が伝達されることにより、図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１は、直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。また、本実施例では、感光ドラム１の所定の帯電極性は負極性である。
【００１８】
帯電ローラ２は、芯金の周囲に導電性の弾性層が形成された導電性ローラである。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に当接させられ、感光ドラム１に向けて付勢（加圧）されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に伴って従動して回転する。帯電ローラ２には、図示しない帯電電圧印加手段としての帯電電源（高圧電源回路）から、所定の極性（本実施例では負極性）で、かつ、放電開始電圧以上の所定の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。これにより、帯電ローラ２は、回転する感光ドラム１の表面を一様に負極性に帯電させる。本実施例では、帯電ローラ２によって感光ドラム１の表面は−５００Ｖ（帯電電位）に帯電される。
【００１９】
露光装置３は、レーザスキャナ（レーザ光学ユニット）で構成されており、一様に帯電された感光ドラム１の表面に画像信号に基づいてレーザビームを照射し、感光ドラム１上に静電潜像（静電像）を形成する。本実施例では、画像信号は、画像形成装置１００と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部のホスト機器から画像形成装置１００のコントローラ１５０に入力される。そして、この画像信号に応じて、駆動回路（図示せず）を介して露光装置３のレーザ光Ｌの点灯が制御され、一様に帯電された感光ドラム１の表面が選択的に露光される。
【００２０】
現像装置４は、現像剤としてのトナーを収容した現像容器４１と、感光ドラム１にトナーを供給して静電潜像を現像する現像剤担持体としての現像ローラ４２と、を有する。現像容器４１に収容されたトナーが現像ローラ４２に供給され、現像ローラ４２に付着したトナーは摺擦により所定の極性（本実施例では負極性）に帯電させられる。また、現像ローラ４２には、図示しない現像電圧印加手段としての現像電源（高圧電源回路）から、感光ドラム１の帯電電位より絶対値が小さく、かつ、負極性である所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。これにより、現像ローラ４２から感光ドラム１上の静電潜像の画像部のみにトナーが付着して、静電潜像はトナー像として現像される。本実施例では、イメージ部露光と反転現像とにより、トナー像が形成される。すなわち、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が小さくなった感光ドラム１の露光部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーが付着する。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性である、トナーの正規の帯電極性は、負極性である。
【００２１】
転写ローラ５は、芯金の周囲に導電性の弾性層が形成された導電性ローラである。本実施例では、転写ローラ５は、ステンレス鋼などの金属からなる外径６ｍｍのシャフト（芯金）の周囲に、外径１５ｍｍとなるように発泡性弾性層が形成されて構成されている。本実施例では、転写ローラ５の電気抵抗は、１×１０７〜１×１０９Ωに調整されている。転写ローラ５は、感光ドラム１に向けて付勢（加圧）され、感光ドラム１と転写ローラ５とが接触する転写部（転写ニップ）Ｎを形成する。転写ローラ５は、像担持体に接触して転写部を形成する転写部形成部材の一例である。そして、転写ローラ５は、感光ドラム１の回転に伴って従動して回転する。また、転写ローラ５には、転写電圧印加手段としての転写電源（高圧電源回路）５０から所定の転写電圧（転写バイアス）が印加される。
【００２２】
転写電源５０は、直流電源（直流電源回路）５１と交流電源（交流電圧回路）５２と、を有して構成される。転写電源５０は、直流電源５１によって出力されるトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の直流電圧に、交流電源５２によって出力される交流電圧が重畳された転写電圧を、転写ローラ５に印加する。本実施例では、画像形成時に転写電圧の直流電圧及び交流電圧は、それぞれ定電圧制御される。これにより、転写部Ｎに転写電界が形成され、感光ドラム１上のトナー像は、この転写電界の作用により、転写部Ｎにおいて感光ドラム１と転写ローラ５とに挟持されて搬送される記録材Ｓ上に転写される。なお、感光ドラム１は、電気的に接地（グランドに接続）されている。転写ローラ５に対して直流成分と交流成分とを含む電圧を出力して、転写部Ｎを通過する記録材Ｓに感光ドラム１からトナー像を転写させる転写電界を転写部Ｎに形成する転写電源５０は、転写電界形成手段の一例である。なお、転写電圧の直流電圧値及び交流電圧値は、コントローラ１５０によって制御され、画像パターン、雰囲気環境、記録材Ｓの種類などに応じて変更されるようになっていてよい。
【００２３】
クリーニング装置６は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード６１と、回収されたトナーを収容する回収トナー容器６２と、を有する。クリーニングブレード６１は、ウレタンゴムなどの弾性ゴムを板状に形成したブレードである。クリーニングブレード６１は、感光ドラム１に当接して配置され、転写工程後に感光ドラム１上に残った転写残トナーなどの不要なトナーを、回転する感光ドラム１上から物理的に掻き取って除去する。クリーニングブレード６１により除去されたトナーは、回収トナー容器６２に回収される。そして、この回収されたトナーは、プロセスカートリッジの交換とともに廃却される。
【００２４】
画像形成装置１００の下部には、記録材Ｓを収納するカセット７が装着されており、このカセット７に収納された記録材Ｓが、給送ローラ８によって１枚ずつ分離給送され、搬送ローラ対９により転写部Ｎへと搬送される。そして、転写部Ｎにおいて、この記録材Ｓに、感光ドラム１上のトナー像が転写される。
【００２５】
トナー像が転写された記録材Ｓは、感光ドラム１から分離されて、定着手段としての定着装置１０へと搬送される。記録材Ｓは、定着装置１０において、加熱ローラ１０ａと加圧ローラ１０ｂとの接触部である定着部（定着ニップ）Ｆを通過することで加熱及び加圧されて、その上にトナー像が定着（固着）される。トナー像が定着された記録材Ｓは、排出ローラ対１１により、画像形成装置１００の上部へ排出（出力）される。
【００２６】
本実施例では、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４によって、感光ドラム１にトナー像を形成するトナー像形成手段が構成される。
【００２７】
なお、画像形成装置１００に設けられた制御手段としてのコントローラ（制御部）１５０は、演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ、記憶素子であるＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリなどを有して構成される。ＲＡＭには、センサの検知結果、演算結果などが格納され、ＲＯＭには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。本実施例では、コントローラ１５０が、画像形成装置１００の各部を統括的に制御する。
【００２８】
ここで、本実施例では、転写電源５０は、直流電圧と交流電圧の出力を独立して変更することができる。すなわち、コントローラ１５０は、転写電源５０からの直流電圧と交流電圧の出力のオン、オフを制御して、転写ローラ５に直流電圧と交流電圧のいずれか又はその両方の重畳電圧を出力するように制御することができる。また、コントローラ１５０は、転写電源５０の直流電圧の出力電圧値と、交流電圧の出力電圧値と、をそれぞれ制御することができる。
【００２９】
２．電界分離板
画像形成装置１００は、記録材Ｓの搬送方向において転写部Ｎの下流側に配置された、分離部材としての電界分離板１２を有する。
【００３０】
図２（ａ）は、電界分離板１２の斜視図である。電界分離板１２は、記録材Ｓを感光ドラム１の表面から分離させる電界（分離電界）を形成することができれば、任意の材料で形成することができるが、十分な電界を形成できるように十分に電気抵抗が低いことが望まれる。本実施例では、電界分離板１２は、導電性の材料である金属の一例としてステンレス鋼で形成されている。電界分離板１２の形状は、転写部Ｎを通過して搬送される記録材Ｓと対向する面（記録材対向面）１２ａを有していれば、任意の形状とすることができる。本実施例では、電界分離板１２は、記録材Ｓの搬送方向に沿う短手方向の幅が５ｍｍ、記録材Ｓの搬送方向と略直交する方向に沿う長手方向の長さが３２０ｍｍの記録材対向面１２ａを有する板状の部材である。電界分離板１２（より詳細には記録材対向面１２ａ）の長手方向の長さは、同方向における記録材Ｓの最大幅（画像形成装置１００で画像形成可能な記録材Ｓのうち最大の幅）よりも長いことが好ましい。本実施例では、電界分離板１２の長手方向の長さは、同方向における記録材Ｓの最大幅よりも長くなっている（該最大幅は電界分離板１２の長手方向の長さの範囲内に収まる。）。これにより、記録材Ｓの幅によらず電界分離板１２による後述する記録材Ｓを引き付ける効果を発揮することが可能となる。また、電界分離板１２の短手方向の幅は、記録材Ｓを引き付ける効果が十分に得られるように適宜設定することができるが、典型的には３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【００３１】
電界分離板１２には、分離電圧印加手段としての分離電源（高圧電源回路）１４が接続されている。分離電源１４は、直流電源（直流電源回路）１５を有して構成される。分離電源１４は、直流電源１５によって出力されるトナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の直流電圧を、電界分離板１２に印加する。
【００３２】
図３は、転写部Ｎの近傍を感光ドラム１の回転軸線方向に見た模式図である。本実施例では感光ドラム１の回転軸線方向と転写ローラ５の回転軸線方向とは略平行であり、これら回転軸線方向と電界分離板１２の長手方向とは略平行である。
【００３３】
感光ドラム１の回転中心と転写ローラ５の回転中心とを結んで引いた直線を直線Ｏとする。また、直線Ｏと感光ドラム１の表面との交点における感光ドラム１の接線を接線Ｐとする。そして、接線Ｐを記録材Ｓの搬送経路（搬送軌跡）としたとき、電界分離板１２は記録材Ｓの搬送経路よりも転写ローラ５側（本実施例では下方）に配置される。また、電界分離板１２は、電界分離板１２と記録材Ｓの搬送経路との間の距離Ｌ１が、感光ドラム１と記録材Ｓの搬送経路との間の距離Ｌ２よりも短くなる位置に配置されることが好ましい。より詳細には、上記距離Ｌ１は、電界分離板１２から記録材Ｓの搬送経路までの最短距離である。また、上記距離Ｌ２は、記録材Ｓの搬送経路上の電界分離板１２からの最短距離の位置までの感光ドラム１からの最短距離である。本実施例では、Ｌ１は２ｍｍ、Ｌ２は３．５ｍｍとなっている。これらの距離Ｌ１、Ｌ２は、感光ドラム１、転写ローラ５、あるいは電界分離板１２の具体的な構成に応じて適宜設定することができが、典型的にはＬ２は１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である（Ｌ１は０ｍｍより大きく、Ｌ２より小さい。）。なお、記録材Ｓの搬送方向において転写部Ｎと電界分離板１２との間には、感光ドラム１、転写ローラ５、電界分離板１２及び後述のカバー１３を除いて、上記距離Ｌ１よりも記録材Ｓの搬送経路に近い部材は存在しない。
【００３４】
また、転写ローラ５と電界分離板１２との間には、電圧のリークを回避するための距離を設けることが望まれる。転写ローラ５と電界分離板１２との間で電圧がリークすると、分離電源１４の電圧出力の絶対値が低下し、電界分離板１２が所望の電位を保てなくなるため、記録材Ｓを引き付ける効果が減少する。本実施例では、転写電源５０と分離電源１４のそれぞれの最大出力が転写ローラ５と電界分離板１２とに印加された場合でも転写ローラ５と電界分離板１２との間でリークを起こさないように、電界分離板１２と転写ローラ５との間の距離Ｌ３を５ｍｍとした。この距離は、上記リークを十分に回避できるように適宜設定することができるが、典型的には３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【００３５】
上述のように、電界分離板１２は、記録材Ｓの搬送経路から離間されている。つまり、通常は、転写部Ｎを通過して搬送される記録材Ｓは電界分離板１２には接触しないように構成されている。ただし、記録材Ｓの特性や環境によっては、記録材Ｓが電界分離板１２に接触することも考えられる。そこで、本実施例では、そのような場合でも電界分離板１２に記録材Ｓが直に接触しないように、図２（ｂ）に示すようにカバー１３が設けられている。カバー１３は、電界分離板１２の記録材対向面１２ａと記録材Ｓの搬送経路との間に配置され、記録材対向面１２ａを部分的に記録材Ｓの搬送経路に対して遮蔽する遮蔽部材の一例である。本実施例では、カバー１３は、電界分離板１２の記録材対向面１２ａ上に、記録材Ｓの搬送方向の上流から下流にかけて部分的に立てられたリブ１３ａを有する。リブ１３ａは、電界分離板１２の長手方向の複数個所に、画像形成装置１００で画像形成可能ないずれの幅の記録材Ｓであっても直に電界分離板１２に接触することがないように配置されている。また、本実施例では、カバー１３は、電界分離板１２の記録材Ｓの搬送方向における上流側及び下流側の側面の全体を覆うように設けられた側壁１３ｂも有している。カバー１３は、好ましくは電気絶縁性の材料で形成される。
【００３６】
３．転写電圧及び分離電圧の制御
次に、本実施例における画像形成時の転写電圧及び分離電圧の制御について説明する。図４は、本実施例におけるジョブの制御の概略を示すフローチャート図である。ここで、ジョブとは、一の開始指示による単数又は複数の記録材Ｓに対する一連の画像出力動作である。
【００３７】
まず、コントローラ１５０は、ＰＣからプリント開始信号を受信すると、ジョブを開始させ、これにより感光ドラム１及び転写ローラ５は回転し始める（ステップ１）。次に、コントローラ１５０は、所定の時間後、直流電圧に交流電圧を重畳した転写電圧の転写ローラ５への印加を開始させる（ステップ２）。次に、コントローラ１５０は、電界分離板１２への分離電圧の印加を開始させる（ステップ３）。次に、コントローラ１５０は、カセット７に収納された記録材Ｓを給送ローラ８によって給送させ、その記録材Ｓを搬送ローラ対９により転写部Ｎへと搬送させ、これにより転写部Ｎにおいて感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｓに転写される（ステップ４）。次に、コントローラ１５０は、記録材Ｓが転写部Ｎから排出されてから所定の時間後、転写ローラ５への転写電圧の印加、及び電界分離板１２への分離電圧の印加を停止させる（ステップ５）。本実施例では、転写電圧は、少なくとも一の記録材Ｓの搬送方向の先端が転写部Ｎに到達する前から、該記録材Ｓの搬送方向の後端が転写部Ｎを通過した後まで印加され続ける。また、本実施例では、分離電圧は、少なくとも一の記録材Ｓの搬送方向の先端が転写部Ｎを通過する前から、該記録材Ｓの搬送方向の後端が電界分離板１２との最近接位置を通過した後まで印加され続ける。その後、コントローラ１５０は、ジョブを終了させ、これにより感光ドラム１及び転写ローラ５の回転が停止する（ステップ６）。
【００３８】
４．効果
４−１．転写電界及び電界分離板の効果
次に、本実施例の効果について更に詳しく説明する。
【００３９】
交流電圧を重畳しない直流電圧からなる転写電圧を用いる場合、薄紙などの相対的に剛性が弱い記録材Ｓに画像形成を行うと、前述のようにジャムが発生しやすくなる。つまり、記録材Ｓと感光ドラム１との間の電界及び記録材Ｓの帯電量で決まる静電気力の方が、記録材Ｓが感光ドラム１から離れようとする力よりも強くなり、記録材Ｓが感光ドラム１に密着して巻き付き、ジャムが発生しやすくなる。薄紙は、例えば坪量６０ｇ／ｍ２以下の記録材Ｓであり、このような記録材Ｓでは上述のようなジャムが発生しやすくなる。
【００４０】
そこで、本実施例では、記録材Ｓが感光ドラム１に巻き付くことを抑制するために、転写電圧として直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を用いる。これにより、交流電源５２が出力する交流電圧により生じる交流電界の除電能力によって、転写部Ｎを通過する記録材Ｓが除電される。なお、除電とは、電荷の少なくとも一部を除去（中和）することを言い、完全に電荷を除去することに限定されない。すなわち、記録材Ｓの帯電量が小さくなって静電気力が弱められることで、記録材Ｓが搬送経路に沿って直進しやすくなり、ジャムの発生を抑制することができる。ここで、記録材Ｓは、一旦感光ドラム１から離れた場合であっても、記録材Ｓと感光ドラム１との間の電界及び記録材Ｓの帯電量で決まる静電気力が相対的に強いと、再び感光ドラム１に巻き付き、ジャムが発生しやすくなる。そのため、少なくとも記録材Ｓが転写部Ｎを通過している間は、直流成分と交流成分とを含む転写電界を転写部Ｎに形成し続けることが望まれる。
【００４１】
直流電圧に交流電圧を重畳した転写電圧を用いる場合、その交流電圧を大きくするほど、より高いジャムの抑制の効果が発揮される。しかし、転写部Ｎで感光ドラム１から記録材Ｓにトナー像を転写している時に直流成分と交流成分とを含む転写電界が転写部Ｎに形成されるので、交流電圧を大きくしすぎると、転写ローラ５に瞬間的に大きな直流電圧が印加されるのと等しい状況が生じる。つまり、本実施例では、正極性の直流電圧に交流電圧を重畳するので、転写ローラ５に瞬間的に大きな正極性の直流電圧が印加されるのと等しい状況が生じる。転写ローラ５に印加される正極性の転写電圧が大きくなりすぎると、感光ドラム１に対して正電荷を供給する放電が発生し、感光ドラム１上の負極性のトナーの電荷が失われてしまうことがある。負電荷を失ったトナーは、静電的に記録材Ｓ上へ転写できなくなる。すなわち、濃度薄などの画像不良となってしまうので、交流電圧を大きくしすぎることは望ましくない。
【００４２】
そこで、本実施例では、記録材Ｓの搬送方向において転写部Ｎの下流側に電界分離板１２を配置し、電界分離板１２にトナーの正規の帯電極性と同極性（本実施例では転写電圧の直流電圧とは逆極性）である負極性の分離電圧を印加する。分離電圧は、感光ドラム１と電界分離板１２との間に、記録材Ｓが感光ドラム１よりも電界分離板１２に引き付けられるような向きの分離電界が形成されるように設定する。本実施例では、感光ドラム１の表面を−５００Ｖに帯電させているため、分離電圧として−５００Ｖよりも低い−１．２ｋＶを電界分離板１２に印加した。つまり、電界分離板１２には、電界分離板１２の電位が感光ドラム１の表面電位よりもトナーの正規の帯電極性側に高くなるように設定する。このとき、感光ドラム１の表面電位は、感光ドラム１上の電界分離板１２に対する最近接位置における表面電位で代表できる。また、記録材Ｓの搬送方向と略直交する方向で感光ドラム１の表面電位に差異がある場合は、記録材Ｓの分離に最も不利となる表面電位、あるいは平均値で代表できる。
【００４３】
このように、本実施例では、転写電圧の交流電圧で除電されることで電界分離板１２に近くなる方向に排出方向が変わった記録材Ｓを、分離電圧が印加された電界分離板１２側に引き寄せることができる。これにより、一旦感光ドラム１から分離した記録材Ｓが再び感光ドラム１に巻き付くことを抑制することができる。
【００４４】
４−２．比較例との対比
次に、本実施例の効果を比較例との比較において更に説明する。
【００４５】
まず、比較例の構成について説明する。図５は、比較例における転写部Ｎの近傍を感光ドラム１の回転軸線方向に見た模式図である。図５に示すように、比較例では、本実施例における電界分離板１２の代わりに除電針１６が配置されている。その他の点については、本実施例と比較例とで画像形成装置１００の構成及び動作は実質的に同じである。
【００４６】
除電針１６には、除電電源（高圧電源回路）１７が接続されている。除電電源１７は、直流電源（直流電源回路）１８を有して構成される。除電電源１７は、直流電源１８によって出力されるトナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の直流電圧を、除電針１６に印加する。また、本実施例の場合と同様に定義される接線Ｐを記録材Ｓの搬送経路としたとき、除電針１６は、記録材Ｓの搬送経路よりも転写ローラ５側（本例では下方）に配置される。図６（ａ）は除電針１６の全体の形状を示し、図６（ｂ）は記録材Ｓの搬送経路側の除電針１６の先端部の一部を拡大して示す。本例では、除電針１６はピッチ２ｍｍ、高さ３ｍｍの先端部がとがった針形状のステンレス鋼からなり厚み０．１ｍｍである。除電針１６は、電界集中により先端部でイオン流が発生し、記録材Ｓを除電する機能を持っている。
【００４７】
次に、本実施例と比較例とについて分離性能を評価した結果について説明する。ここでは、転写電圧において直流電圧に重畳する交流電圧の電圧値（ピークピーク値）を変化させて記録材Ｓの分離性能を調べた。分離性能は、転写部Ｎに存在するトナーの量によっても異なるので、通常分離性能が最も低下する感光ドラム１上にトナー像が形成されていないベタ白画像を出力して評価した。転写電圧における交流電圧の波形は正弦波とし、周波数は５００Ｈｚとした。転写電圧における直流電圧は３ｋＶとした。本実施例では、電界分離板１２に−１．２ｋＶの直流電圧を印加した。比較例では、除電針１６に−１．２ｋＶの直流電圧を印加した。また、評価用の記録材Ｓとしては、相対的に剛性の弱い記録材Ｓであるキヤノン製の普通紙薄紙ＣＳ−５２０（坪量５２ｇ／ｍ２）を使用した。そして、記録材Ｓの感光ドラム１への巻き付きによるジャムの発生状況を調べた。
【００４８】
図７に評価結果を示す。図７の横軸は転写電圧における交流電圧、縦軸は分離性能であり、分離性能については分離した場合を○、分離しなかった場合を×として評価した。また、図７において、本実施例は丸プロット、比較例は四角プロットで示した。
【００４９】
本実施例では、図７に示すように、転写電圧における交流電圧が１．８ｋＶｐｐ以上であれば、感光ドラム１からの記録材Ｓの十分な分離性能が得られる。これは、転写電圧における交流電圧が１．８ｋＶｐｐ以上の場合には、記録材Ｓの搬送方向における転写部Ｎの下流側での記録材Ｓの排出方向が電界分離板１２に近くなることで、記録材Ｓが電界分離板１２に引き付けられるためである。
【００５０】
一方、比較例では、図７に示すように、転写電圧における交流電圧を３．５ｋＶｐｐ以上にしなければ、感光ドラム１からの記録材Ｓの十分な分離性能が得られない。除電針１６は、転写電圧において直流電圧に重畳する交流電圧による効果と同様に、記録材Ｓを除電することで分離性能を向上させることができる。しかし、電界分離板１２が面形状であるのに対し、除電針１６は点形状であるため、記録材Ｓを除電針１６方向に引き寄せる力は電界分離板１２よりも小さい。そのため、比較例では、十分な分離性能を得るためには転写電圧における交流電圧を本実施例よりも大きくしなければならなかった。
【００５１】
次に、本実施例の構成における画像不良の発生状況を調べた結果について説明する。ここでは、転写電圧において直流電圧に重畳する交流電圧の電圧値（ピークピーク値）と画像不良との関係を調べた。画像面積率が２５％のハーフトーン画像において、転写電圧における交流電圧の影響による画像不良の発生の有無を調べた。なお、転写電圧における直流電圧の設定、電界分離板１２に印加する直流電圧の設定、評価に用いた記録材Ｓは、上記分離性能の評価の場合と同じである。
【００５２】
表１に評価結果を示す。評価結果は、濃度薄の画像不良が発生せずに画質的に全く問題無い場合を○、画像不良が若干発生しているものの画質的に問題無い場合を△、画像不良が発生して画質的に問題がある場合を×で示す。
【００５３】
【表１】
2017090594.tif 000003
【００５４】
表１に示すように、本実施例の構成では、転写電圧における直流電圧が３ｋＶの場合、重畳する交流電圧が２．０ｋＶｐｐ以上で画像不良が発生し始める。これは、比較例の構成でも同じである。
【００５５】
以上の分離性能及び画像不良の評価結果に基づいて、本実施例では転写電圧における交流電圧を２．０ｋＶｐｐとした。これにより、感光ドラム１からの記録材Ｓの十分な分離性能が得られる。また、２５％のハーフトーン画像においても画像不良を問題無いレベルに抑制することが可能となる。つまり、本実施例では、薄紙などの感光ドラム１から分離しにくい記録材Ｓの十分な分離性能が得られるとともに、放電による画像不良の発生を低減することが可能となる。このように、上記分離性能及び画像不良の評価によれば、転写電圧における交流電圧は、１．８ｋＶｐｐ以上２．０ｋＶｐｐ以下が好ましい。
【００５６】
一方、比較例では、感光ドラム１からの記録材Ｓの十分な分離性能を得るためには、転写電圧における交流電圧を３．５ｋＶｐｐ以上にする必要があるので、２５％のハーフトーン画像において許容し得ない画像不良が発生してしまう。そのため、比較例では、分離性能の向上と画像不良の抑制とを両立することができない。
【００５７】
以上説明したように、本実施例によれば、転写電圧における交流電圧で記録材Ｓを除電して記録材Ｓを感光ドラム１から分離しやすくし、記録材Ｓの搬送経路を電界分離板１２に近づく方向に変更することができる。そして、電界分離板１２で記録材Ｓを十分に引き付けて、記録材Ｓが感光ドラム１から分離することを促進し、また一旦分離した記録材Ｓが再度感光ドラム１に巻き付くことを抑制することができる。これにより、転写電圧における交流電圧の電圧値を十分に低く抑えて放電による画像不良の発生を低減しつつ、記録材Ｓの感光ドラム１からの分離性能を向上させることができる。したがって、本実施例によれば、画像不良を抑制しつつ相対的に剛性が弱い薄紙などの感光ドラム１からの分離性能を向上させることが可能となる。
【００５８】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１のものと同一又は実施例１のものに対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００５９】
本実施例の画像形成装置１００は、転写電圧において直流電圧に重畳する交流電圧の電圧値を、画像形成に用いられる記録材Ｓの剛性に関する情報に応じて変更できるようになっている。本実施例では、転写電圧は、画像形成に用いられる記録材Ｓごとに設定され、一の記録材Ｓが転写部Ｎを通過している間は変更されない。
【００６０】
つまり、本実施例の画像形成装置１００は、直流成分と交流成分とを含む転写電圧を用いるとともに、交流成分の電圧値（ピークピーク値）が第１の値である第１のモードで画像形成を行うことができる。また、本実施例の画像形成装置１００は、直流成分と交流成分とを含む転写電圧を含む電圧を用いるとともに、交流成分の電圧値（ピークピーク値）が第１の値よりも小さい第２の値である第２のモードで画像形成を行うことができる。第１のモードと第２のモードとの切り替えは、切り替え手段としてのコントローラ１５０が、画像形成に用いられる（より詳細には転写工程のために転写部Ｎを通過する）記録材Ｓの剛性に関する情報に基づいて行う。
【００６１】
記録材Ｓの剛性に関する情報は、例えば記録材Ｓの剛性に対応付けられる記録材Ｓの種類に関する情報、記録材Ｓの剛性に対応付けられる画像形成モードに関する情報などであってよい。つまり、画像形成装置１００は、画像形成に用いられる記録材Ｓの種類（薄紙や厚紙といった属性、あるいはメーカーや銘柄など）を指定（選択）することができるようになっていてよい。この場合、コントローラ１５０は、記録材Ｓの種類ごとに上記転写電圧、さらには任意にプロセス速度などの他のプロセス条件（動作設定）が設定された複数の画像形成モードの中から、対応する画像形成モードを選択して、画像形成を行うことができる。あるいは、記録材Ｓの種類ごとに上記転写電圧などのプロセス条件が設定された複数の画像形成モードをより直接的に指定（選択）することができるようになっていてもよい。このように、コントローラ１５０は、記録材Ｓの剛性自体に代えて、記録材Ｓの種類の情報や画像形成モードの情報を記録材Ｓの剛性に関する情報として用い、記録材Ｓの剛性を判断することができる。操作者は、ＰＣにインストールされたプリンタドライバから、又は画像形成装置１００に設けられた操作部１２０（図１）から、記録材Ｓの種類や画像形成モードを指定（選択）する情報を入力することができる。そして、コントローラ１５０は、入力された情報に基づいて記録材Ｓの剛性を判断し、その判断結果に基づいて第１のモード又は第２のモードで画像形成を実行することができる。
【００６２】
本実施例では、第１のモードについては、転写電圧における直流電圧を３ｋＶ、交流電圧を２ｋＶｐｐに設定した。また、本実施例では、第２のモードについては、転写電圧における直流電圧を３ｋＶ、交流電圧を１ｋＶｐｐに設定した。なお、電界分離板１２に印加する直流電圧は、第１のモード及び第２のモードのいずれにおいても−１．２ｋＶに設定した。相対的に剛性が弱く感光ドラム１から分離しにくい記録材Ｓを用いる場合は、第１のモードを選択することで、記録材Ｓの感光ドラム１からの十分な分離性能を得ることができる。一方、相対的に剛性が強く感光ドラム１から分離しやすい記録材Ｓを用いる場合は、第２のモードを選択することで、転写電圧における交流電圧が強すぎることによる画像不良の発生をより確実に抑制することができる。
【００６３】
図８は、本実施例における転写電圧を切り替える制御を含むジョブの制御の概略を示すフローチャート図である。ここでは、コントローラ１５０がＰＣからのジョブのデータに含まれる記録材Ｓの種類を指定する情報から記録材Ｓの剛性を判断するものとする。
【００６４】
まず、コントローラ１５０は、ＰＣからプリント開始信号を受信すると、ジョブを開始させ、これにより感光ドラム１及び転写ローラ５は回転し始める（ステップ１）。次に、コントローラ１５０は、ジョブのデータに含まれる記録材Ｓの種類を指定する情報から記録材Ｓの剛性を判断する（ステップ２）。本実施例では、記録材Ｓの種類として、薄紙（坪量が６０ｇ／ｍ２以下の記録材Ｓを想定）と、厚紙（坪量が６０ｇ／ｍ２を超える記録材Ｓを想定）と、を指定できるようになっているものとする。
【００６５】
コントローラ１５０は、記録材Ｓが薄紙であり、記録材Ｓの剛性が相対的に弱いと判断した場合、第１のモードで画像形成を行うことを決定し、転写電圧として上述のような第１のモードの転写電圧を設定する（ステップ３）。一方、コントローラ１５０は、記録材Ｓが厚紙であり、記録材Ｓの剛性が相対的に強いと判断した場合、第２のモードで画像形成を行うことを決定し、転写電圧として上述のような第２のモードの転写電圧を設定する（ステップ４）。
【００６６】
コントローラ１５０は、ステップ３又はステップ４で転写電圧を設定した後、画像形成を開始させる（ステップ５）。図８のステップ５の処理は、図４のステップ２〜５の処理と同じであるので説明を省略する。
【００６７】
その後、コントローラ１５０は、ジョブを終了させ、これにより感光ドラム１及び転写ローラ５の回転が停止する（ステップ６）。
【００６８】
次に、第１のモードと第２のモードとで画像形成を行った場合の記録材Ｓの感光ドラム１からの分離性能及び画像不良の発生状況を調べた結果について説明する。
【００６９】
まず、相対的に剛性が弱い記録材Ｓであるキヤノン製の普通紙薄紙ＣＳ−５２０（坪量５２ｇ／ｍ２）を用いて、第１のモードと第２のモードとでそれぞれ画像形成を行った場合について説明する。この場合の感光ドラム１からの記録材Ｓの分離性能の評価結果は、実施例１で図７に示したとおりである。
【００７０】
つまり、第１のモードでは、転写電圧における交流電圧を２ｋＶｐｐとしているため、記録材Ｓの感光ドラム１からの十分な分離性能を得ることができる。一方、第２のモードでは、転写電圧における交流電圧を１ｋＶｐｐとしているため、記録材Ｓの感光ドラム１からの十分な分離性能が得られず、ジャムが発生する。
【００７１】
また、このとき転写部Ｎを通過した後の記録材Ｓが搬送される様子を観察した。その結果、記録材Ｓの搬送方向において転写部Ｎの下流側での記録材Ｓの搬送経路は、第２のモードにおけるものよりも第１のモードにおけるものの方が電界分離板１２に近くなっていた。第１のモードでは、記録材Ｓの搬送経路が電界分離板１２により近くなり、記録材Ｓが電界分離板１２に引き付けられやすくなるため、記録材Ｓを感光ドラム１から分離させやすくなる。一方、第２のモードでは、記録材Ｓの搬送経路が電界分離板１２からより遠くなるため、記録材Ｓが電界分離板１２に引き付けられにくくなり、記録材Ｓが再び感光ドラム１に吸着されやすくなる。
【００７２】
また、実施例１で表１に示したとおり、上記相対的に剛性が弱い記録材Ｓを用いる場合、第１のモードの転写電圧の設定（交流電圧２．０ｋＶｐｐ）であれば、２５％のハーフトーン画像においても画像不良を問題無いレベルに抑制することが可能となる。
【００７３】
次に、相対的に剛性の強い記録材Ｓであるキヤノン製の普通紙ＣＳ−Ｃ０８１（坪量８１．４ｇ／ｍ２）を用いて、第１のモードと第２のモードとでそれぞれ画像形成を行った場合について説明する。図９は、上記相対的に剛性の強い記録材Ｓを用いて、転写電圧において直流電圧に重畳する交流電圧の電圧値（ピークピーク値）を変化させて記録材Ｓの感光ドラム１への巻き付きによるジャムの発生状況を調べた結果を示す。図９の横軸は転写電圧における交流電圧、縦軸は分離性能であり、分離性能について分離した場合を○、分離しなかった場合を×として評価した。
【００７４】
図９に示すように、上記相対的に剛性の強い記録材Ｓを用いる場合、第２のモードの転写電圧の設定（交流電圧１ｋＶｐｐ）で、記録材Ｓの感光ドラム１からの十分な分離性能を得ることができる。さらに、上記相対的に構成の強い記録材Ｓを用いる場合には、交流電圧が０ｋＶであっても、記録材Ｓの感光ドラム１からの十分な分離性能を得ることが可能であることがわかる。
【００７５】
また、上記相対的に剛性の強い記録材Ｓを用いる場合について、実施例１で説明したのと同様の画像不良の評価を行ったところ、表１と同様の結果が得られた。つまり、第２のモードの転写電圧の設定（交流電圧１．０ｋＶｐｐ）であれば、２５％のハーフトーン画像においても画像不良が発生しないことがわかった。このように、上記分離性能及び画像不良の評価によれば、第２のモードでは、転写電圧における交流電圧は、０ｋＶｐｐ以上１．５ｋＶｐｐ以下が好ましい。
【００７６】
以上説明したように、本実施例によれば、相対的に剛性が弱い記録材Ｓを用いる場合に、画像不良の発生を低減させつつ、記録材Ｓの感光ドラム１からの十分な分離性能を得ることが可能となる。また、本実施例によれば、相対的に剛性が強い記録材Ｓを用いる場合に、転写電圧における交流電圧が強すぎることによる画像不良の発生をより確実に抑制することが可能となる。
【００７７】
なお、本実施例では、第２のモードにおいて第１のモードよりも交流成分の電圧値が小さい転写電圧を用いたが、図９の結果から分かるように記録材Ｓによっては交流成分を含まない転写電圧を用いても十分な分離性能が得られることがある。したがって、画像形成装置１００は、直流成分と交流成分とを含む転写電圧を用いる第１のモードと、交流成分を含まず直流電圧からなる転写電圧を用いる第２のモードと、で画像形成を実行できるようになっていてもよい。本実施例と同様、この第１のモードと第２のモードとの切り替えは、記録材Ｓの剛性に関する情報に基づいて行うことができる。
【００７８】
また、本実施例では、記録材Ｓの剛性を２段階に区分して、それぞれに対応する第１のモードと第２のモードとの２つのモードを設ける場合について説明したが、これに限定されるものではない。記録材Ｓの剛性をより多くの段階に区分して、それぞれに対応して交流成分の絶対値が設定された３つ以上のモードを設けてもよい。この場合に、上述のように少なくとも１つのモードは、交流成分を含まず直流成分からなる転写電圧を用いるモードであってよい。
【００７９】
［実施例３］
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例では、本発明を中間転写方式の画像形成装置に適用する。
【００８０】
実施例１、２では、像担持体としての感光ドラムから記録材にトナー像を転写する転写部に関して本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば像担持体としての中間転写体から記録材にトナー像を転写（二次転写）する転写部（二次転写部）などにも適用できるものである。
【００８１】
図１０は、本実施例の画像形成装置の概略断面図である。なお、本実施例の画像形成装置において、実施例１、２の画像形成装置におけるものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同様の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００８２】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として、第１、第２、第３、第４の画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋを有する。各画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する。各画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに関して設けられた同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、それぞれ符号の末尾にいずれかの色用の要素であることを表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付している。
【００８３】
各画像形成部１１０は、第１の像担持体としての感光ドラム１、帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としての露光装置３、現像手段としての現像装置４、後述する一次転写ローラ５、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６を有する。
【００８４】
また、各画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して、第２の像担持体としての中間転写体である中間転写ベルト１３０が配置されている。中間転写ベルト１３０は、可撓性を有する無端状のベルトで構成され、複数の支持部材（張架ローラ）としての駆動ローラ１３１、テンションローラ１３１、二次転写対向ローラ１３３に掛け回されて張架されている。中間転写ベルト１３０は、駆動ローラ１３１が回転駆動されることによって、感光ドラム１の周速度に対応する所定の周速度（プロセス速度）で、図中矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転（周回移動）する。中間転写ベルト１３０の内周面側において、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対応する位置には、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ５が配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト８を介して対応する感光ドラム１に向けて押圧（付勢）され、感光ドラム１と中間転写ベルト８とが接触する一次転写部（一次転写ニップ部）Ｎ１を形成する。また、中間転写ベルト１３０の外周面側において、二次転写対向ローラ１３３に対応する位置には、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ１４０が配置されている。二次転写ローラ１４０は、中間転写ベルト１３０を介して二次転写対向ローラ１３３に向けて押圧（付勢）され、中間転写ベルト１３０と二次転写ローラ１４０とが接触する二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２を形成する。
【００８５】
実施例１、２の画像形成装置１００と同様にして感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において、一次転写ローラ５の作用によって中間転写ベルト１３０に転写（一次転写）される。この時、一次転写ローラ５には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト１３０上に順次重畳されて一次転写される。本実施例では、各画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって、中間転写ベルト１３０にトナー像を形成するトナー像形成手段が構成される。
【００８６】
また、中間転写ベルト１３０上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト１３０と二次転写ローラ１４０とに挟持されて搬送される記録材Ｓ上に転写（二次転写）される。この時、二次転写ローラ１４０には、二次転写電圧印加手段としての二次転写電源（高圧電源回路）５０から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧に交流電圧が重畳された二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。なお、二次転写対向ローラ１３３は、電気的に接地されている。二次転写ローラ１４０に対して直流成分と交流成分とを含む電圧を出力してトナー像の二次転写を行う二次転写電界を形成する二次転写電源５０は、転写電界形成手段の一例である。記録材Ｓは、実施例１、２の画像形成装置１００と同様にして、中間転写ベルト１３０上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部Ｎ２に導入される。
【００８７】
トナー像が転写された記録材Ｓは、中間転写ベルト１３０から分離されて定着装置１０へと搬送され、実施例１、２の画像形成装置１００と同様にしてトナー像の定着がなされた後に画像形成装置１００の装置本体の外部に排出される。また、一次転写工程後に感光ドラム１の表面に残ったトナー（一次転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置６によって感光ドラム１の表面から除去されて回収される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト１３０の表面に残ったトナー（二次転写残トナー）は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１３４によって中間転写ベルト１３０の表面から除去されて回収される。
【００８８】
そして、本実施例の画像形成装置１００においては、記録材Ｓの搬送方向において二次転写部Ｎ２の下流側に、分離部材としての電界分離板１２が配置されている。電界分離板１２には、分離電圧印加手段としての分離電源（高圧電源回路）１７から、トナーの正規の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）の直流電圧である分離電圧が印加される。電界分離板１２の機能及び構成は、実施例１、２のものと同様である。
【００８９】
ここで、本実施例では、電界分離板１２は、実施例１において図３を参照して行った説明を、感光ドラム１を二次転写対向ローラ１３３と読み替えた場合の位置に配置される。つまり、本実施例では、像担持体としての中間転写ベルト１３０は、二次転写部Ｎ２に対応する位置で支持部材としての二次転写対向ローラ１３３に巻き掛けられている。したがって、実施例１で図３を参照して説明した感光ドラム１に対する電界分離板１２の配置関係は、本実施例では二次転写部Ｎ２での中間転写ベルト１３０の曲率を形成している二次転写対向ローラ１３３に対する配置関係と読み替えることで援用できる。
【００９０】
なお、本実施例では、中間転写ベルト１３０を挟持して二次転写部Ｎ２を形成する二次転写部形成部材の一方である、中間転写ベルト１３０の外周面側に配置された外ローラ１４０に、直流電圧に交流電圧を重畳した二次転写電圧を印加する。しかし、転写電界形成手段による転写電界の形成態様はこれに限定されるものではない。例えば、二次転写部形成部材の他方である、中間転写ベルト１３０の内周面側に配置された内ローラ１３３に、直流電圧に交流電圧を重畳した二次転写電圧を印加してもよい。この場合、内ローラ１３３に印加する転写電圧における直流電圧はトナーの正規の帯電極性と同極性とし、外ローラ１４０は電気的に接地する。あるいは、外ローラ１４０に直流電圧を印加して内ローラ１３３に交流電圧を印加してもよいし、内ローラ１３３に直流電圧を印加して外ローラ１４０に交流電圧を印加してもよい。この場合、外ローラ１４０に印加する直流電圧はトナーの正規の帯電極性とは逆極性とし、内ローラ１３３に印加する直流電圧はトナーの正規の帯電極性と同極性とする。
【００９１】
このように、中間転写方式の画像形成装置１００における二次転写部Ｎ２に関して本発明を適用することによって、実施例１、２における転写部Ｎに関して得られたものと同様の効果を二次転写部Ｎ２に関して得ることができる。
【００９２】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００９３】
例えば、上述の実施例では、分離部材に電圧を印加して像担持体側から分離部材側に記録材を引き付ける電界を形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。像担持体が中間転写体である場合など、像担持体の表面電位との関係などにより、記録材を像担持体側から分離部材側に十分に引き付ける方向の電界を形成できる場合は、分離部材は電気的に接地されていてもよい。例えば、トナーの正規の帯電極性が負極性で、中間転写体が正極性に帯電している場合、分離部材を接地することで分離部材の電位を像担持体の表面電位よりもトナーの正規の帯電極性側に高くすることができる。
【００９４】
また、上述の実施例では、転写部材（二次転写部材）がローラ状の部材である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。転写部材（二次転写部材）は、ブロック状（パッド状）、ブラシ状（デッキブラシ状でもローラ状でもよい）、ブレード状、シート状のものなどであってもよい。この場合、上述の実施例における直線Ｏは、感光ドラム（又は二次転写対向ローラ）の回転中心と、記録材の搬送方向における感光ドラム（又は中間転写ベルト）と転写部材との接触部の中央とを通る直線で略近似できる。
【符号の説明】
【００９５】
１          感光ドラム
５          転写ローラ
１２        電界分離板
１３        カバー
１４        分離電源
５０        転写電源
５１        直流電源
５２        交流電源
１００      画像形成装置
１５０      コントローラ
【図１】
2017090594.tif 000004
【図２】
2017090594.tif 000005
【図３】
2017090594.tif 000006
【図４】
2017090594.tif 000007
【図５】
2017090594.tif 000008
【図６】
2017090594.tif 000009
【図７】
2017090594.tif 000010
【図８】
2017090594.tif 000011
【図９】
2017090594.tif 000012
【図１０】
2017090594.tif 000013