特許 6395377 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6395377

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/16 20060101AFI20180913BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/16 103

   G03G15/20 510

【請求項の数】3

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2013-269187(P2013-269187)

(22)【出願日】2013年12月26日

(65)【公開番号】特開2015-125261(P2015-125261A)

(43)【公開日】2015年7月6日

【審査請求日】2016年12月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208743

【氏名又は名称】キヤノンファインテックニスカ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000718

【氏名又は名称】特許業務法人中川国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松崎 健太

【審査官】 平田 佳規

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１８５６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０９７１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０２８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０８７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５８８４１２１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／１６

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ １５／００− １５／０１

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｈ０５Ｆ １／００− １／０２

Ｈ０５Ｆ ３／００− ３／０６

Ｈ０５Ｆ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

転写領域において像担持体上のトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記転写手段に転写バイアス電圧を印加する転写バイアス電圧印加手段と、
前記転写手段によりトナー像を前記像担持体から前記記録材に転写させた後に、分離領域において前記記録材を前記像担持体から分離させる分離手段と、
前記分離手段に前記転写バイアス電圧とは逆極性の分離バイアス電圧を印加する分離バイアス電圧印加手段と、
前記像担持体から分離された前記記録材上のトナー像に熱と圧力を加える定着手段と、
前記記録材を前記定着手段へ案内する定着入口ガイドと、
前記記録材の先端が前記分離領域に到達した後、前記記録材の後端が前記転写領域に到達する前に、前記転写バイアス電圧を第１の電圧から該第１の電圧に対して同極性で絶対値が大きい第２の電圧へ変更し、それと同時に、前記分離バイアス電圧を第３の電圧から該第３の電圧に対して同極性で絶対値が大きい第４の電圧へ変更する制御手段であって、前記第２の電圧および前記第４の電圧を前記記録材の後端が前記転写領域に到達するまで印加するととともに、前記第４の電圧を前記定着入口ガイドと前記記録材の後端との間で剥離放電が生じない電圧とする制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

装置内部の湿度を検知する環境検知手段を備え、
前記制御手段は、前記環境検知手段が所定の値以下の湿度を検知したときには、前記転写バイアス電圧を前記第１の電圧から前記第２の電圧へ変更するとともに前記分離バイアス電圧を前記第３の電圧から前記第４の電圧へ変更し、前記環境検知手段が所定の値を超える湿度を検出したときには、前記転写バイアス電圧を前記第１の電圧のまま変更しないとともに前記分離バイアス電圧を前記第３の電圧のまま変更しない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】

記録材の第１面に画像を形成した後に該第１面の裏面である第２面に画像を形成可能であり、前記制御手段は、前記第１面に画像を形成するときには、前記転写バイアス電圧を前記第１の電圧のまま変更しないとともに前記分離バイアス電圧を前記第３の電圧のまま変更せず、前記第２面に画像を形成するときには、前記転写バイアス電圧を前記第１の電圧から前記第２の電圧へ変更するとともに前記分離バイアス電圧を前記第３の電圧から前記第４の電圧へ変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は転写手段により記録材に転写された未定着トナーが記録材と搬送ガイドとが擦れることによって発生する剥離放電現象による画像不良を防止する画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置では、画像情報を一様に帯電した感光体上に照射することにより得た静電潜像を現像装置からのトナーにより現像する。そして、このトナー像をシートに転写してから加熱定着することにより画像形成を行っている。

【0003】

転写ローラから定着装置までシートを案内するガイド等の案内部材を用いている。この案内部材はシートと接触している。このためシートと案内部材との摺擦により摩擦帯電が発生し、シートが案内部材から剥離する際にシートの後端部で剥離放電現象が発生し、シート上の未定着トナー像が乱れ、水玉模様等の画像不良が発生する。

【0004】

このような剥離放電現象を防止するための手段として、例えば、特許文献１のように、剥離放電現象が発生している部材の近くに電極板を設けることで電界を弱める場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０５−３３３７０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１において、転写バイアスを印加する高電圧印加部材の近くに分離バイアスを印加する電極板を配置し、印加する分離バイアスを大きくして剥離放電を防止しようとした場合、高電圧印加部材の印加バイアス電圧が電極板にシートを介して流れ込みが発生する。このため印加バイアスの流れ込みの発生を防止すると、剥離放電を防止できないという課題があった。

【0007】

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、剥離放電現象を好適に防止することができる画像形成装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、転写領域において像担持体上のトナー像を記録材上に転写する転写手段と、前記転写手段に転写バイアス電圧を印加する転写バイアス電圧印加手段と、前記転写手段によりトナー像を前記像担持体から前記記録材に転写させた後に、分離領域において前記記録材を前記像担持体から分離させる分離手段と、前記分離手段に前記転写バイアス電圧とは逆極性の分離バイアス電圧を印加する分離バイアス電圧印加手段と、前記像担持体から分離された前記記録材上のトナー像に熱と圧力を加える定着手段と、前記記録材を前記定着手段へ案内する定着入口ガイドと、前記記録材の先端が前記分離領域に到達した後、前記記録材の後端が前記転写領域に到達する前に、前記転写バイアス電圧を第１の電圧から該第１の電圧に対して同極性で絶対値が大きい第２の電圧へ変更し、それと同時に、前記分離バイアス電圧を第３の電圧から該第３の電圧に対して同極性で絶対値が大きい第４の電圧へ変更する制御手段であって、前記第２の電圧および前記第４の電圧を前記記録材の後端が前記転写領域に到達するまで印加するととともに、前記第４の電圧を前記定着入口ガイドと前記記録材の後端との間で剥離放電が生じない電圧とする制御手段と、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、剥離放電現象を好適に防止することが可能な画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。

【図2】第１実施形態の制御系の構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態の制御動作を説明するフローチャートである。

【図4】（ａ）は第１実施形態の転写バイアス電圧印加と、分離バイアス電圧印加のタイミングチャートである。（ｂ）は（ａ）のタイミングチャートにおける転写バイアス電圧と、分離バイアス電圧とを示す出力テーブルである。

【図5】第１実施形態と公知例との効果を比較した図である。

【図6】記録材の表面抵抗と、搬送ガイドの帯電量との関係を示す図である。

【図7】本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の制御動作を説明するフローチャートである。

【図8】本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の構成を示す断面説明図である。

【図9】第３実施形態の制御系の構成を示すブロック図である。

【図10】帯電制御手段の制御系の構成を示すブロック図である。

【図11】（ａ），（ｂ）は帯電制御手段が記録材に接離する様子を示す断面説明図である。

【図12】第３実施形態の制御動作を説明するフローチャートである。

【図13】本発明に係る画像形成装置の第４実施形態の制御動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

【実施例1】

【0012】

先ず、図１〜図５を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。

【0013】

＜画像形成装置＞
図１に本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す。本実施形態の画像形成装置22として電子写真方式のレーザビームプリンタの一例を用いて説明する。図１に示す画像形成装置22は、ＯＰＣ（Organic Photo Conductor；有機光半導体）やアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の光導電層を有して静電潜像を担持する像担持体としての感光ドラム１を備えている。

【0014】

感光ドラム１は、画像形成装置22本体によって回転可能に支持されており、図示しないモータによって図１の矢印Ｄ方向に所定の速度で回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、該感光ドラム１の回転方向に沿って該感光ドラム１の表面を均一に帯電させる帯電手段となる帯電ローラ２が設けられる。更に、図示しないパイル織物からなる清掃ブラシ回転体が帯電ローラ２の表面に所定の圧力で押圧されている。

【0015】

清掃ブラシ回転体は帯電ローラ２が回転することにより該帯電ローラ２の表面を清掃する。また、清掃ブラシ回転体に付着した外添剤やトナーを除去する図示しない清掃部材が設けられている。

【0016】

更に、帯電ローラ２により均一に帯電された感光ドラム１の表面に画像情報に応じてレーザ光３ａを照射して静電潜像を形成するための像露光手段となるレーザースキャナ３が設けられている。更に、感光ドラム１の表面に形成されて担持された静電潜像に現像剤となるトナーを供給してトナー像として現像する現像手段となる現像装置４が設けられている。

【0017】

更に、記録材となる紙等のシートＰ上（記録材上）に感光ドラム１の表面上（像担持体上）のトナー像を転写するための転写手段となる転写ローラ５が設けられている。更に、感光ドラム１の表面上に残留する未転写トナーをクリーニングブレード６ａによって回収するクリーニング手段となるクリーニング装置６が設けられている。

【0018】

図１に示す画像形成装置22本体の下部には、シートＰを収容した給送カセット７が配置されており、感光ドラム１の上部にはシートＰに転写させたトナー像を該シートＰに定着する定着手段となる定着装置８が配置されている。本実施形態の定着装置８は定着回転体となる定着フィルム12（加熱手段）と、加圧回転体となる加圧ローラ11（加圧手段）とを有して構成される。定着フィルム12と加圧ローラ11との定着ニップ部Ｎ２にシートＰを案内する定着入口ガイド20が設けられている。

【0019】

定着入口ガイド20は定着フィルム12と加圧ローラ11とのニップ線ａよりも定着フィルム12側（定着回転体側）に設けられている。尚、定着フィルム12と加圧ローラ11とのニップ線ａとは、定着フィルム12の回転中心と、加圧ローラ11の回転中心とを結んだ直線に直交し、定着ニップ部Ｎ２を通る直線をいう。

【0020】

そして、画像形成装置22本体の背面には画像形成動作等を制御する制御手段となる制御部９と、帯電ローラ２や現像装置４等に高電圧を印加する高電圧電源10が配置されている。制御部９には画像形成動作等を実行する指令を出す本体ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）９ａが設けられる。更に、定着装置８の温度制御等を実行する定着ＣＰＵ９ｂ、及び実行プログラム等が格納された記憶手段となるメモリ９ｃが搭載されている。

【0021】

画像形成装置22の画像形成動作は、制御部９の各種本体ＣＰＵ９ａ、定着ＣＰＵ９ｂ及びメモリ９ｃから必要なプログラムを読み出して各種制御を実行することによって実現される。

【0022】

高電圧電源10には、帯電ローラ２に帯電バイアス電圧を印加する直流電源と交流電源とによって構成される帯電バイアス電源10ａが設けられる。更に、現像剤担持体となる現像スリーブ４ａに現像バイアス電圧を印加する直流電源と交流電源とによって構成され現像バイアス電源10ｂが設けられている。

【0023】

更に、転写ローラ５に感光ドラム１の表面上（像担持体上）のトナー像と逆極性の転写バイアス電圧を印加する正と負の各々の直流電源によって構成される転写バイアス電圧印加手段となる転写バイアス電源10ｃが設けられている。制御部９は転写バイアス電源10ｃにより印加する転写バイアス電圧を制御する転写バイアス電圧制御手段を兼ねる。

【0024】

感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１の近傍でシートＰの搬送方向下流には、感光ドラム１からトナー像をシートＰに転写させた後に該シートＰを感光ドラム１から分離させる分離手段となる除電針14が設けられている。除電針14には分離バイアス電圧印加手段となる分離バイアス電源10ｄから感光ドラム１上のトナー像と同極性の分離バイアス電圧が印加される。制御部９は分離バイアス電源10ｄにより印加する分離バイアス電圧を制御する分離バイアス電圧制御手段を兼ねる。

【0025】

画像形成装置22本体内（画像形成装置の本体内）には、該画像形成装置22本体内の温度や湿度等の環境情報を検知する環境検知手段となる環境検知センサ24が設けられている。メモリ９ｃは環境検知センサ24により検知される環境情報に対応して予め設定された転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧と、除電針14に印加する分離バイアス電圧とを記憶する。

【0026】

＜画像形成動作＞
次に画像形成装置22の画像形成動作について帯電動作、像露光動作、現像動作、転写動作、分離動作、定着動作及びクリーニング動作の順に沿って説明する。

【0027】

＜帯電動作＞
本実施形態では、接触帯電方式の帯電ローラ２が、図示しないモータによって図１の矢印Ｄ方向に回転駆動される感光ドラム１の表面に所定の押圧力により接触している。帯電ローラ２は、感光ドラム１に従動回転して図１の矢印Ｅ方向に回転する。

【0028】

そして、高電圧電源10の帯電バイアス電源10ａから所定の直流電圧（ＤＣ帯電方式）が帯電ローラ２の金属製の回転軸を通して帯電ローラ２に帯電バイアス電圧として印加される。或いは、所定の直流電圧と所定の交流電圧とを重畳した電圧（ＡＣ＋ＤＣ帯電方式）が帯電ローラ２の金属製の回転軸を通して帯電ローラ２に帯電バイアス電圧として印加される。

【0029】

これにより、所定の速度で回転駆動している感光ドラム１の表面が所定の極性の電位に一様に接触帯電される。本実施形態の帯電バイアス電圧は、−５００Ｖ〜−８００Ｖの範囲に設定されている。

【0030】

帯電ローラ２は、導電性支持体となる芯金からなるローラ軸体を有する導電性弾性ローラで構成される。ローラ軸体の両端部のそれぞれの軸受け部材を介して回転自在に支持させ、ローラ軸体の軸線を感光ドラム１のドラム軸線に対して略並行に配置して感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力で接触させて配設されている。

【0031】

＜露光動作＞
帯電ローラ２により表面が一様に帯電された感光ドラム１は、その表面に対して像露光手段となるレーザースキャナ３によって画像情報に基づくレーザ光３ａを照射することにより画像露光がなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。尚、本実施形態では波長が７８０ｎｍの半導体レーザの走査露光によって露光がなされる。尚、感光ドラム１の表面上を露光できる方式であれば半導体レーザーでなくてもＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）アレイによる露光であっても構わない。

【0032】

＜現像動作＞
レーザースキャナ３による露光によって形成された感光ドラム１の表面上の静電潜像は現像装置４によってトナーが供給されて現像される。本実施形態の現像装置４は、アルミニウム製のローラの表面にブラスト加工やカーボンをコートして所定の表面粗度を有して構成した現像剤担持体となる現像スリーブ４ａを有している。現像スリーブ４ａに高電圧電源10の現像バイアス電源10ｂから所定の直流電圧と所定の交流電圧とを重畳した現像バイアス電圧（ＡＣ＋ＤＣ帯電方式）を印加して感光ドラム１の表面上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像（顕像化）する。

【0033】

尚、本実施形態での現像方式は、一成分磁性ネガトナーを用いた一成分反転ジャンピング現像方式である。他に、感光ドラム１の表面に対して接触状態で現像する方法（一成分接触現像方式）がある。更に、トナーに対して磁性キャリアを混合した二成分現像剤を磁気力により搬送して感光ドラム１の表面に対して接触状態で現像する方法（二成分接触現像方式）がある。更に、上記二成分現像剤を感光ドラム１の表面に対して非接触状態で現像する方法（二成分非接触現像方式）があり、何れも好適に用いることが出来る。

【0034】

＜転写動作＞
現像装置４により感光ドラム１の表面上に現像されたトナー像は感光ドラム１の回転駆動によって転写ローラ５に対向する位置まで回転移動する。このタイミングに合わせて給送カセット７に収容されたシートＰは図示しない給送ローラと分離手段との協働作用により一枚づつ繰り出される。更に、搬送ローラ19によって搬送されてレジセンサ16により検知された後、一旦、停止したレジストローラ23のニップ部に先端が突き当たって斜行が補正される。そして、所定のタイミングでシートＰがレジストローラ23に挟持搬送されて感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１に搬送される。

【0035】

そして、転写ニップ部Ｎ１にシートＰが搬送されるタイミングで高電圧電源10の転写バイアス電源10ｃから転写ローラ５に現像剤と反対極性の所定の直流電圧が印加される。これにより感光ドラム１の表面に付着したトナー像がシートＰに順次静電的に転写される。本実施形態では、トナーがマイナス極性であるため、その逆極性に当たるプラス極性（第１の極性）の直流電圧（＋２ｋＶ）を転写ローラ５に印加している。

【0036】

本実施形態では、転写ローラ５が感光ドラム１と接触する接触転写ローラ方式を用いている。他に、タングステンや金製のワイヤに２０ｋＶ〜３０ｋＶの高電圧を印加して放電させる非接触コロナ放電転写方式でも良い。また、ＩＴＢ（Intermediate Transfer Belt：中間転写ベルト）からなる転写ベルトにトナー像を転写させた後にシートＰへ転写させる中間転写ベルト方式でも構わない。

【0037】

＜除電動作＞
転写ローラ５により感光ドラム１の表面上のトナー像がシートＰに静電的に転写された直後のシートＰは高電圧を印加したことにより強帯電している。本実施形態では転写バイアス電圧はプラス極性の直流電圧（＋２ｋＶ）を転写ローラ５に印加しているためシートＰの帯電極性はプラス帯電となる。そのとき、感光ドラム１の表面は、転写ローラ５から印加された直流電圧の逆極性に一様に帯電している。

【0038】

このため静電吸着力が作用してシートＰが感光ドラム１の表面に貼り付く。シートＰと感光ドラム１との静電吸着力を除去するために転写ローラ５に印加される転写バイアス電圧（プラス極性の直流電圧（＋２ｋＶ））とは逆極性の分離バイアス電圧を除電針14に印加する。本実施形態では転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧がプラス極性（第１の極性）なので、その逆極性に当たるマイナス極性の直流電圧（−１３００Ｖ）を除電針14に印加している。これによりシートＰの転写ニップ部Ｎ１における転写による帯電を順次除去し、静電的に感光ドラム１とシートＰとを分離する。

【0039】

＜搬送ガイド＞
本実施形態では、図１の定着装置８の定着ニップ部Ｎ２の記録材となるシートＰの搬送方向上流に配置される搬送ガイドとなる定着入口ガイド20は以下のように構成される。主にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ；Polybutylene terephthalate）を用いて構成される。ポリブチレンテレフタレートは耐熱性に優れた低抵抗部材の主要構成部材である。定着入口ガイド20は、定着装置８の定着フィルム12と加圧ローラ11との定着ニップ部Ｎ２を通り、定着フィルム12と加圧ローラ11との回転中心を結んだ直線に対して垂直となるニップ線ａよりも定着フィルム12側（図１の左側）に設置する。

【0040】

これにより定着入口ガイド20はシートＰを定着装置８の定着ニップ部Ｎ２に案内する役割を有する。更に、定着ニップ部Ｎ２に定着フィルム12側からシートＰを搬送することで定着ニップ部Ｎ２の手前でシートＰを予熱する。これにより定着爆発現象の軽減や定着性を向上させる役割を有する。

【0041】

尚、定着爆発現象とは、シートＰの搬送方向に垂直な線画部の下端に発生する現象である。シートＰ上に転写されたトナー像が定着装置８の垂直方向の圧力を受けて定着プロセスが完了する。その前に紙等のシートＰが含有する水分が定着装置８の熱によって水蒸気化する。そして、空気的な圧力によってトナー像が崩されることによって起こるものと考えられる。

【0042】

しかし、定着爆発現象の軽減や定着性向上のために定着入口ガイド20を定着フィルム12に近づけると、定着フィルム12の加熱温度による雰囲気温度の影響を受け易くなる。結果として、定着爆発現象の軽減や定着性向上のために定着入口ガイド20を定着フィルム12に近づければ近づけるほど、定着入口ガイド20のシートＰの搬送方向下流側の先端部でのトナー固着がより顕著に発生する。更に、定着入口ガイド20をシートＰの後端部が抜ける際のバタつきが大きくなる。

【0043】

また、剥離放電現象による水玉模様等の画像不良は主に定着入口ガイド20がマイナス極性に帯電することによって発生する現象である。このため、例えば、定着入口ガイド20をプラス極性に帯電する部材に変更した場合でも定着入口ガイド20のシートＰの搬送方向下流側の先端部にトナーが固着する。そして、定着入口ガイド20のトナー固着部とシートＰとが擦れることでトナー固着部がマイナス極性に帯電し、剥離放電現象による水玉模様等の画像不良を防止する有効な対策とはなり得ない。

【0044】

また、現在の市場動向として、低融点トナーを用いた画像形成装置22が開発されている。このことから定着入口ガイド20の先端部のトナー固着が増し、剥離放電現象による水玉模様等の画像不良の発生頻度は今後、上昇傾向となることが予想される。

【0045】

本実施形態では、定着入口ガイド20の材料として低抵抗部材であるＰＢＴを用いている。他に、基材に用いられる樹脂材料としてはポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素系樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体が適用出来る。更に、ポリカーボネート（ＰＣ；polycarbonate）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；Polyethylene Terephthalate）が適用出来る。更に、塩化ビニル系樹脂が適用出来る。

【0046】

更に、ＡＢＳ樹脂｛アクリロニトリル（Acrylonitrile）、ブタジエン（Butadiene）、スチレン（Styrene）の共重合合成樹脂｝が適用出来る。更に、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ；Poly methyl methacrylate）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル樹脂、ポリアミド（ＰＡ；polyamide）等が挙げられる。

【0047】

これらは単独で、或いは、２種以上併せて用いられる。これらの中でも、耐久性に優れ、難燃性があるポリカーボネート（ＰＣ）を含み２種以上併せた材料が好適に用いられ、何れも好適に用いることが出来る。

【0048】

＜定着動作＞
次に図１を用いて定着装置８の構成について説明する。感光ドラム１の表面から静電的にトナー像が転写されたシートＰは、ループ量検知センサ18によりループ量が検知された後、図１に示す定着入口ガイド20に沿って定着装置８の定着ニップ部Ｎ２に搬送される。

【0049】

定着装置８は、ステイホルダの外周面に摺動して回転自在に設けられた筒状の定着フィルム12と、加圧ローラ11とを有して構成され、加圧ローラ11は図示しないモータにより回転駆動される。定着フィルム12は加圧ローラ11に従動回転する。ステイホルダにはトナー像が担持されたシートＰを加熱する抵抗体とアルミナで構成される発熱体となるヒータ13が設けられている。

【0050】

定着フィルム12は、表層にＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）をコートした厚さ４０μｍ〜１００μｍのポリイミドフィルムにより構成される。或いは、表層にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；Polytetrafluoroethylene）をコートした厚さ４０μｍ〜１００μｍのポリイミドフィルムにより構成される。

【0051】

加圧ローラ11は、弾性部材からなり、回転する金属製の軸体上に基層となるＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合体）ゴムやシリコンゴム、或いは、フッ素ゴムを発泡させたスポンジゴム層12ｂが設けられる。更に、シリコーンゴムやフッ素ゴム、或いは、フッ素樹脂等の耐熱性を有する樹脂により形成される表層12ｃを有して構成される。

【0052】

画像形成装置22がプリント信号を受信すると、定着ＣＰＵ９ｂはヒータ13を所定温度に昇温するように指示し、定着ＣＰＵ９ｂは、図示しない温度検知手段となるサーミスタが所定の温度を検知するまでヒータ13に通電を行う。これにより定着ニップ部Ｎ２にて加熱をし、トナーをシートＰに定着させた後にシートＰは図示しない機外に設けられた排出トレイ上に排出される。本実施形態では、オンデマンド定着方式を用いている。しかし、これに限定されるものではなく、トナーをシートＰ上に定着させるものであればヒートローラ方式でも電磁誘導加熱方式でも構わない。

【0053】

＜クリーニング動作＞
一方、図１に示すようにトナー像がシートＰに転写された後の感光ドラム１は、シートＰに転写されないで感光ドラム１の表面に残ったトナーがクリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって除去される。クリーニング装置６内に捕集された廃トナーは図示しない搬送スクリューによって機外に排出されて図示しない回収トナーボックス内に搬送される。本実施形態のクリーニングブレード６ａは注型タイプを用いたブレード型のクリーニング装置６である。

【0054】

上記各動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。

【0055】

＜シート検知手段＞
次に図１を用いて、シートＰの先後端位置を検知するシート検知手段となるレジセンサ16の構成について説明する。更に、感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１から定着フィルム12と加圧ローラ11との定着ニップ部Ｎ２までの間のシートＰの姿勢を検知するループ量検知センサ18の構成について説明する。

【0056】

＜シート検知センサ＞
図１に示すように、給送カセット７から図示しない給送ローラにより繰り出されたシートＰは搬送ローラ19によって更に下流へと搬送される。下流へと搬送されたシートＰはレジセンサフラグ15の背面に突き当たる。そして、図示しないレジセンサバネの付勢力に抗してレジセンサフラグ15を図示しない回動中心を中心に図１の反時計回り方向に回動させながら座屈することなく更に下流のレジストローラ23へ搬送される。

【0057】

シートＰの搬送が進むにつれてレジセンサフラグ15の先端部は、図示しない回動中心を中心に図１の反時計回り方向に回動して押し倒される。それに伴って、回動中心に対して先端部と反対側に設けられた遮光部がフォトインタラプタからなるレジセンサ16のＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）光の光路を遮断する。これによりレジセンサ16はシートＰが搬送されて来たこと、即ち、シートＰの先端を検知する。

【0058】

シートＰはレジセンサフラグ15を倒したまま停止したレジストローラ23のニップ部に先端が突き当たり、自身の腰の力によりループを形成する。その後、所定のタイミングでレジストローラ23が回転駆動してシートＰがレジストローラ23に挟持搬送されて感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１へと搬送される。その後、シートＰの後端がレジセンサフラグ15を抜け始めるにつれて、該レジセンサフラグ15は図示しないレジセンサバネの付勢力によって所定のホームポジション位置へと戻され、次のシートＰが搬送されて来るのを待つ。

【0059】

これによりシート検知手段となるレジセンサ16によりシートＰの後端が感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１よりも上流に位置するタイミングを検知することが出来る。

【0060】

本実施形態では、フォトインタラプタからなるレジセンサ16を用いている。他に、シートＰの後端を検知できるか、若しくは、判断できるものであれば回帰反射型フォトセンサ（ＯＨＴセンサ）方式でも良い。或いは、搬送手段によるシートＰの搬送速度に基づいてシートＰの給送開始からのタイミングを予想する制御方式、感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１にシートＰが存在するか否かを転写ローラ５の抵抗変動により検知する方式でも構わない。

【0061】

＜ループ量検知センサ＞
本実施形態ではオンデマンドによる定着方式を採用している。このため定着フィルム12が加圧ローラ11に従動回転している。これにより加圧ローラ11の膨張によらずシートＰの挙動を制御する必要がある。そのためループ量検知センサ18のループセンサフラグ17によるシートＰのループ制御動作について説明する。

【0062】

シートＰがループ量検知センサ18のループセンサフラグ17を押したときからシートＰのループ制御が行なわれる。シートＰがループ量検知センサ18を通過する際にシートＰに形成されるループに追従してループセンサフラグ17が図示しない回動中心を中心に揺動する。そして、図示しない回動中心を中心にループセンサフラグ17の先端部とは反対側の遮光部がフォトインタラプタからなるループ量検知センサ18のＬＥＤ光の光路を遮断状態から透光状態に切り替える。これによりループ量検知センサ18がＯＦＦ状態からＯＮ状態になる。

【0063】

シートＰが定着装置８の定着ニップ部Ｎ２に突入する際は、該定着装置８の加圧ローラ11と定着フィルム12とにより挟持搬送されるシートＰの搬送速度は１０５ｍｍ／ｓｅｃである。一方、感光ドラム１と転写ローラ５とにより挟持搬送されるシートＰの搬送速度は１１０ｍｍ／ｓｅｃに設定されており、定着装置８の加圧ローラ11と定着フィルム12とにより挟持搬送されるシートＰの搬送速度のほうが遅い設定にしている。

【0064】

このため、感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１と、定着装置８の定着ニップ部Ｎ２との間のシートＰのループは次第に大きくなる。ループ量検知センサ18のＯＮ状態が５０ｍｓｅｃ続いたとき定着装置８の加圧ローラ11と定着フィルム12とにより挟持搬送されるシートＰの搬送速度を以下のように切り替える。即ち、感光ドラム１と転写ローラ５とにより挟持搬送されるシートＰの搬送速度である１１０ｍｍ／ｓｅｃよりも速い１２０ｍｍ／ｓｅｃになるように切り替える。

【0065】

これにより感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１と、定着装置８の定着ニップ部Ｎ２との間のシートＰのループは次第に小さくなる。

【0066】

シートＰのループが次第に小さくなると、シートＰのループに追従して揺動するループセンサフラグ17の揺動により、ループ量検知センサ18がＯＮ状態からＯＦＦ状態となる。

【0067】

ループ量検知センサ18のＯＦＦ状態が５０ｍｓｅｃ続いたときは定着装置８の加圧ローラ11と定着フィルム12とにより挟持搬送されるシートＰの搬送速度を以下のように切り替える。即ち、感光ドラム１と転写ローラ５とにより挟持搬送されるシートＰの搬送速度である１１０ｍｍ／ｓｅｃよりも遅い１００ｍｍ／ｓｅｃになるように切り替える。

【0068】

これにより感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１と、定着装置８の定着ニップ部Ｎ２との間のシートＰのループは次第に大きくなる。

【0069】

上記動作を繰り返すことによりシートＰのループを一定の範囲内に維持することが出来る。そして、シートＰの後端が感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１を抜け、シートＰがループ量検知センサ18を通過すると、ループ量検知センサ18はシートＰのループを検知できなくなり、定着装置８は一定速度でシートＰを搬送して排出する。

【0070】

本実施形態では、ループ量検知センサ18を用いて感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１から定着装置８の定着ニップ部Ｎ２までの間のシートＰのループを制御する方式を用いている。しかし、シートＰのループを制御するものであれば、加圧ローラ11の回転数を制御してシートＰの挙動を一定にしても構わない。

【0071】

本実施形態の定着入口ガイド20は、定着フィルム12と加圧ローラ11とのニップ線ａよりも定着フィルム12側に配置する。これによりシートＰを定着装置８の定着ニップ部Ｎ２に案内する役割と、定着ニップ部Ｎ２に定着フィルム12側からシートＰを搬送し、定着ニップ部Ｎ２に進入する前にシートＰを予熱することで定着爆発現象の軽減や定着性向上を行なう役割を持っている。

【0072】

例えば、定着入口ガイド20によってシートＰは定着装置８の定着ニップ部Ｎ２に加圧ローラ11側から案内される。このとき、シートＰと定着入口ガイド20との摺擦による摩擦帯電が発生する。このとき定着入口ガイド20はシートＰとの帯電系列によりマイナス極性に帯電する。本実施形態では、定着入口ガイド20の帯電量は−１２００Ｖである。

【0073】

感光ドラム１からトナー像が転写された後のシートＰの電位は、感光ドラム１からシートＰへトナー像を引き付けるために高電圧からなる転写バイアス電圧を転写ローラ５に印加している。これによりシートＰはプラス極性に帯電している。本実施形態では、転写後のシートＰの帯電量は＋２００Ｖである。

【0074】

定着装置８へ案内する定着入口ガイド20がマイナス極性に帯電している状態で、転写ニップ部Ｎ１から抜けてフリーになったシートＰの後端がバタつき、プラス極性に帯電したシートＰが定着入口ガイド20から剥離する。このとき、定着入口ガイド20とシートＰとの間の電位差が大きいため剥離放電現象が発生する。

【0075】

本実施形態では、定着入口ガイド20の帯電量と、転写後のシートＰの帯電量との電位差は１４００Ｖである。剥離放電現象によりシートＰ上に転写された未定着トナー像を乱すことで、水玉模様等の画像不良が発生する。水玉模様等の画像不良現象は、定着入口ガイド20の帯電量と、転写後のシートＰの帯電量との電位差が大きいほど顕著に現われる。

【0076】

図１に示すように、定着入口ガイド20を定着フィルム12と加圧ローラ11とのニップ線ａよりも定着フィルム12側に設置するほどシートＰと定着入口ガイド20との摺動摩擦力が増し、摩擦帯電量が増す。このため定着入口ガイド20の帯電量と、転写後のシートＰの帯電量との電位差が大きくなり水玉模様等の画像不良現象が顕著に現われる。

【0077】

低温低湿環境において、高抵抗のシートＰが搬送されたとき、定着入口ガイド20との摺動により発生する摩擦帯電による電荷発生量が多くなる。このため定着入口ガイド20は通常環境（常温常湿環境）よりも帯電量が大きくなる。例えば、常温常湿環境では定着入口ガイド20の帯電量が−１２００Ｖであるのに対し、低温低湿環境では定着入口ガイド20の帯電量が−２ｋＶとなる。このため定着入口ガイド20の帯電量と、転写後のシートＰの帯電量との電位差が大きくなる。

【0078】

そのため低温低湿環境側になることで剥離放電現象がより悪化する傾向となる。また、シートＰに両面印刷するときのように定着装置８によってシートＰが一度温められ、紙等のシートＰに含有されている水分が奪われるような状態のとき、シートＰの表面抵抗が上昇する。

【0079】

これによりシートＰと定着入口ガイド20との摩擦帯電による電荷発生量が多くなる。そのため定着入口ガイド20はシートＰの搬送により帯電し、転写後のシートＰとの電位差が大きくなり、水玉模様等の画像不良が悪化する傾向となる。

【0080】

例えば、常温常湿環境で片面印刷時の定着入口ガイド20の帯電量と、転写後のシートＰの帯電量との電位差が−１２００Ｖである。これに対して、常温常湿環境で両面印刷時の定着入口ガイド20の帯電量と、転写後のシートＰの帯電量との電位差は−２ｋＶである。更に、低温低湿環境で両面印刷時の定着入口ガイド20の帯電量と、転写後のシートＰの帯電量との電位差は−２３００Ｖである。

【0081】

本実施形態では、転写バイアス電源10ｃから転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧がプラス極性（第１の極性）である。そこで、転写バイアス電圧とは逆極性に当たるマイナス極性の直流電圧として通常の除電時（−１２００Ｖ）よりも強い（絶対値が大きな電圧値）分離バイアス電圧（−２７５０Ｖ）を分離バイアス電源10ｄから除電針14に印加する。これにより通常であればシートＰがプラス極性に帯電（＋２００Ｖ程度）するのに対して、シートＰをマイナス極性に帯電（−２ｋＶ程度）させる。これにより静電的に感光ドラム１とシートＰとを分離し、且つ、定着入口ガイド20とシートＰとの剥離放電現象を防止する。

【0082】

しかし、転写バイアス電源10ｃから転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧（プラス極性）とは逆極性のマイナス極性の分離バイアス電圧を分離バイアス電源10ｄから除電針14に印加する。

【0083】

本実施形態では転写バイアス電源10ｃから転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧がプラス極性（第１の極性）である。そして、その逆極性に当たるマイナス極性の直流電圧を通常の除電時（−１２００Ｖ）よりも強い（絶対値が大きな電圧値）分離バイアス電圧（−２７５０Ｖ）を分離バイアス電源10ｄから除電針14に印加する。そのとき、転写バイアス電圧と分離バイアス電圧との間で流れ込みが増える。これにより転写不足による画像不良発生のリスクが高まる。

【0084】

そのため転写バイアス電源10ｃから転写ローラ５にトナーと逆極性の所定の直流電圧を印加する。これにより感光ドラム１の表面に付着したトナー像がシートＰに順次静電的に転写される所定の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）よりも更に直流電圧値の出力を上げた以下のように絶対値が大きな電圧値に変更する。即ち、転写バイアス電圧（＋１９００Ｖ＝１５００Ｖ＋４００Ｖ）を印加する。制御部９が変更する転写バイアス電圧及び分離バイアス電圧は同極性方向に変更する。これにより分離バイアス電圧を大きくした際の転写バイアス電圧の出力不足による画像不良発生を防止する。

【0085】

図２は本実施形態の制御系の構成を示すブロック図である。制御手段となる制御部９には、転写制御と分離制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）29が設けられている。更に、メモリ９ｃ内にはＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）30を有している。ＲＯＭ30には、後述する以下に示す制御手順に対応するプログラム等が格納されている。ＣＰＵ29は、このプログラムを読み出しながら各部の制御を行うようになっている。

【0086】

メモリ９ｃ内には、作業用データや入力データが格納されたＲＡＭ（Randon Access Memory；ランダムアクセスメモリ）31も有している。ＣＰＵ29は、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭ31に収納されたデータを参照して制御を行うようになっている。更に、制御部９にはレジセンサフラグ15により動作するレジセンサ16が接続されている。また、制御部９には環境検知センサ24が接続されている。制御部９のメモリ９ｃには転写出力テーブル25及び分離出力テーブル26が記憶されている。

【0087】

一方、高電圧電源10には転写バイアス電源10ｃ、分離バイアス電源10ｄが設けられている。メモリ９ｃに記憶された転写出力テーブル25を参照してＣＰＵ29により転写バイアス電源10ｃを制御して転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧を含む転写制御を行なう。また、メモリ９ｃに記憶された分離出力テーブル26を参照してＣＰＵ29により分離バイアス電源10ｄを制御して除電針14に印加する分離バイアス電圧を含む分離制御を行なう。

【0088】

次に図３のフローチャートを用いて本実施形態のＣＰＵ29が実施する制御動作について説明する。ステップＳ１において、ユーザによって画像形成装置22に設けられたコピーキーをＯＮする。或いは、プリントジョブを受信する。

【0089】

次に、ステップＳ２においてイニシャル動作を実施する。その後、ステップＳ３において、画像形成装置22本体内部に設置されている環境検知センサ24によって画像形成装置22本体内の環境情報を検知する。

【0090】

次に、ステップＳ４において、環境検知センサ24によって検知した環境結果に応じてトナーと逆極性の直流電圧である第一の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）を決定する。更に、トナーと同極性の直流電圧である第一の分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）を決定する。図２に示す制御部９のメモリ９ｃに予め記憶している各転写出力テーブル25及び分離出力テーブル26を参照して決定する。

【0091】

更に、トナー像と逆極性の直流電圧である第一の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）よりもトナーと逆極性側に大きくした第二の転写バイアス電圧（＋１９００Ｖ＝１５００Ｖ＋４００Ｖ）を決定する。更に、トナー像と同極性の直流電圧である第一の分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）よりもトナーと同極性側に大きくした第二の分離バイアス電圧（−２７５０Ｖ＝−１２００Ｖ−１５５０Ｖ）を決定する。

【0092】

そして、図１において、シートＰが搬送されてレジセンサフラグ15を倒す。そして、レジセンサ16がＯＮになったとき、ステップＳ５において印字動作を実行する。更に、ステップＳ６において転写バイアス電源10ｃから転写ローラ５に第一の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）を印加する。そして、分離バイアス電源10ｄから除電針14に第一の分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）を印加する。

【0093】

その後、シートＰが搬送され、ステップＳ７においてシートＰの後端がレジセンサフラグ15を越えたとき、レジセンサ16がＯＦＦとなる。レジセンサ16がＯＦＦになった時点から４６０ｍｓｅｃ後に、ステップＳ８において第一の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）から第二の転写バイアス電圧（＋１９００Ｖ）に変更する。レジセンサ16がＯＦＦになった時点から４６０ｍｓｅｃ後とは、シートＰの後端から内側に２ｍｍの位置が、転写ニップ部Ｎ１の位置にあるときである。

【0094】

更に、このとき、第一の分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）から第二の分離バイアス電圧（−２７５０Ｖ）に変更する。

【0095】

そして、シートＰが転写ニップ部Ｎ１を通過するまで分離バイアス電源10ｄから除電針14に分離バイアス電圧を印加し続け、図示しない排出ローラによってシートＰが画像形成装置22本体から完全に排出されて印字動作を終了する（ステップＳ９）。

【0096】

即ち、本実施形態では、環境検知センサ24により検知される環境情報として低温低湿環境を検知する。そのとき、制御手段となる制御部９によりメモリ９ｃに記憶された転写バイアス電圧の転写出力テーブル25と、分離バイアス電圧の分離出力テーブル26とに基づいて転写バイアス電圧と分離バイアス電圧を決定する。

【0097】

そして、シートＰの後端が感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１よりも上流に位置するタイミングで転写バイアス電圧と分離バイアス電圧とを、それぞれ以下のバイアス電圧に変更する。

【0098】

制御部９は、転写ローラ５が転写する転写領域となる転写ニップ部Ｎ１を搬送されているシートＰの後端が転写ニップ部Ｎ１を通過する前に以下の変更を行なう。即ち、トナー像を転写中の第一転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）と、第一の分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）よりも、それぞれ大きな電圧値に変更する。即ち、絶対値が大きな電圧値となる第二の転写バイアス電圧（＋１９００Ｖ）と、第二の分離バイアス電圧（−２７５０Ｖ）に変更する。

【0099】

図４（ａ）はレジセンサ16がＯＮになった後の所定のタイミングで転写バイアス電圧と分離バイアス電圧との絶対値が大きくなるように変更する様子を示す。

【0100】

図４（ａ），（ｂ）に示すように、レジセンサ16がＯＮになった後の所定のタイミング（シートＰの後端から内側の２ｍｍの位置が転写ニップ部Ｎ１に到達した時点）ｔ１で以下のように変更される。即ち、転写バイアス電圧Ｖ１（１３００Ｖ）が転写バイアス電圧Ｖ２（１７００Ｖ）に変更される。更に、このとき、分離バイアス電圧Ｖ３（−１２００Ｖ）が分離バイアス電圧Ｖ４（−２７５０Ｖ）に変更される。

【0101】

尚、図４（ｂ）に示す比較例としては、転写バイアス電圧は１３００Ｖ一定で、分離バイアス電圧は−１２００Ｖ一定の一例である。

【0102】

シートＰを連続して両面印刷を行なう場合は、前記ステップＳ２〜Ｓ９に示す一連の動作を繰り返し実施する。

【0103】

つまり、定着入口ガイド20から剥離するシートＰの後端部のシートＰの電位に関し、転写ローラ５から印加する転写バイアス電圧と、除電針14から印加する分離バイアス電圧とをシートＰの後端位置基準で同時に変更する。これによりシートＰに対するトナー像の転写性を維持しつつシートＰの帯電量を定着入口ガイド20の帯電量に近づける。これにより定着入口ガイド20とシートＰとの電位差を減らし、シートＰの後端部での剥離放電現象による画像不良を防止する。以上の一連の動作により、水玉模様等の画像不良を一切発生させず、且つ、転写性を低下させない画像形成装置22を提供できる。

【0104】

転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧と、除電針14に印加する分離バイアス電圧に関しては以下の通りである。シートＰに印字中の転写バイアス電圧及び分離バイアス電圧よりもシートＰの後端が感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１よりも上流に位置するタイミングで該転写バイアス電圧と分離バイアス電圧の両方を大きくする（絶対値を大きくする）。

【0105】

これによりシートＰに対するトナー像の転写性を維持しつつシートＰの電位を制御することで感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１を通過した後に発生する剥離放電現象を防止することが出来る。これにより水玉模様等の画像不良がなく高品質な画質を得ることができる。

【0106】

尚、本実施形態では転写バイアス電圧と分離バイアス電圧の両方を大きくするタイミングをシートＰの後端２ｍｍの位置と説明した。他に、シートＰの後端余白１０ｍｍを超えたシートＰの後端から２０ｍｍまでの上流方向に変更しても効果が有ると共に問題無いことを確認した。図５は本実施形態と特許文献１との比較を示す。「○」は有りや良好を示し、「×」は無しや不良を示す。

【実施例2】

【0107】

次に、図６及び図７を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。前記第１実施形態との違いは、環境情報により記録材後端の高圧変更の実施を変えていることである。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

【0108】

低温低湿環境において、高抵抗のシートＰが搬送されたとき、摩擦帯電による電荷発生量が多くなり定着入口ガイド20は通常環境よりも帯電量が増加し、トナー像が転写された後のシートＰと定着入口ガイド20との電位差が大きくなる。

【0109】

更に、両面印刷時のように、定着装置８によって一度温められ、紙等のシートＰに含有される水分が奪われるような状態のとき、シートＰの表面抵抗性が上昇する。このとき、シートＰと定着入口ガイド20との摩擦帯電による電荷発生量が多くなる。

【0110】

そのため、環境検知センサ24により検知される環境情報が低温低湿環境を検知したときで、且つ、両面印刷時においては、以下の通りである。定着入口ガイド20は、画像形成装置22の使用開始直後のシートＰの搬送時よりも帯電量が増加し、トナー像を転写した後のシートＰと定着入口ガイド20との電位差が大きくなる。

【0111】

図６は本実施形態と比較例とについて、シートＰの表面抵抗と定着入口ガイド20の帯電量と、シートＰの後端の帯電量と、定着入口ガイド20とシートＰとの電位差とをそれぞれ比較した結果を示す。

【0112】

定着入口ガイド20とシートＰとの電位差（絶対値）が１５００Ｖ以上あるときに水玉模様等の画像不良現象が顕著に現われる。このことから環境検知センサ24により検知した検知結果が低温低湿環境（２．１ｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下）の場合がある。更に、定着装置８によって一度温められ、紙等のシートＰに含有される水分が奪われた高抵抗のシートＰを使用する場合がある。このとき、剥離放電現象による画像不良が発生するリスクが高くなる。尚、ここで、絶対湿度は、乾き空気１ｋｇに含まれている水分の量で、単位は［ｇ／ｋｇ（ＤＡ）］で表わされる。

【0113】

つまり、本実施形態において、低温低湿環境（２．１ｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下）で且つ、両面印刷のシートＰの二面目を定着装置８へ案内する定着入口ガイド20がシートＰと摩擦することにより定着入口ガイド20がマイナス極性に帯電している。そこで、転写バイアス電源10ｃから転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧とは逆極性の分離バイアス電圧を分離バイアス電源10ｄから除電針14に印加する。

【0114】

本実施形態においては、転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧がプラス極性である。そして、その逆極性に当たるマイナス極性の直流電圧を通常の除電時の分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）よりも強い（絶対値が大きい）分離バイアス電圧（−２７５０Ｖ）を除電針14に印加する。

【0115】

これにより通常であればシートＰがプラス極性（＋２００Ｖ程度）に帯電するのに対し、シートＰをマイナス極性に帯電（−２ｋＶ程度）させ、静電的に感光ドラム１とシートＰとを分離し、且つ、定着入口ガイド20とシートＰとの剥離放電現象を防止する。

【0116】

しかし、除電針14に分離バイアス電圧（−１５５０Ｖ）を印加したとき、転写ローラ５に印加するプラス極性の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）と、除電針14に印加するマイナス極性の分離バイアス電圧（−２７５０Ｖ）との間で流れ込みが増える。これにより転写不足による画像不良発生のリスクが高まる。

【0117】

そのため、本実施形態における剥離放電防止制御時において、転写ローラ５にトナーと反対極性の所定の直流電圧が印加される。これにより感光ドラム１に付着したトナー像がシートＰに順次静電的に転写される所定の第一の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）よりも更に直流電圧値を上げた第二の転写バイアス電圧（＋１９００Ｖ＝１５００Ｖ＋４００Ｖ）を印加する。これにより転写バイアス電圧の不足による画像不良発生を防止する。

【0118】

図７に示すフローチャートを用いて本実施形態の制御動作について説明する。ステップＳ11において、ユーザによってコピーキーをＯＮするか、或いは、プリントジョブを受信すると、ステップＳ12においてイニシャル動作を実施する。その後、ステップＳ13において、画像形成装置22本体内部に設置されている環境検知センサ24によって画像形成装置22本体内の環境情報を検知する。

【0119】

次に、ステップＳ14において、環境検知センサ24によって検知した環境結果が低温低湿環境（２．１ｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下）で、且つ、ステップＳ11において両面印刷ジョブを受信した場合がある。その場合は、ステップＳ15に進み、制御部９のメモリ９ｃに予め記憶している転写出力テーブル25及び分離出力テーブル26を参照してトナーと逆極性の直流電圧である第一の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）を決定する。更に、トナーと同極性の直流電圧である第一の分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）を決定する。

【0120】

更に、トナー像と逆極性の直流電圧である第一の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）よりもトナーと逆極性側に大きくした第二の転写バイアス電圧（＋１９００Ｖ＝１５００Ｖ＋４００Ｖ）を決定する。更に、トナー像と同極性の直流電圧である第一の分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）よりもトナーと同極性側に大きくした第二の分離バイアス電圧（−２７５０Ｖ＝−１２００Ｖ−１５５０Ｖ）を決定する。

【0121】

図１に示すシートＰが搬送されてレジセンサフラグ15を倒してレジセンサ16がＯＮになったとき、ステップＳ16において、印字動作を実行する。そして、ステップＳ17において、転写バイアス電源10ｃから転写ローラ５に第一の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）を印加し、更に、分離バイアス電源10ｄから除電針14に第一の分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）を印加する。

【0122】

その後、ステップＳ18において、シートＰが搬送されてシートＰの後端がレジセンサフラグ15を越えたとき、レジセンサ16がＯＦＦとなる。そして、環境検知センサ24の検知結果が低温低湿環境を検知し、且つ、両面印刷の二面目のシートＰが搬送される。そのときのみ、ステップＳ19において、レジセンサ16がＯＦＦになってから４６０ｍｓｅｃ後に第一の転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）から第二の転写バイアス電圧（＋１９００Ｖ）に変更する。ここで、レジセンサ16がＯＦＦになってから４６０ｍｓｅｃ後とは、シートＰの後端から内側に２ｍｍの位置が、転写ニップ部Ｎ１の位置にあるときである。

【0123】

シートＰが転写ローラ５と感光ドラム１との転写ニップ部Ｎ１を通過するまで分離バイアス電圧を印加し続け、図示しない排出ローラによって、シートＰが画像形成装置22本体から完全に排出されると印字動作を終了する（ステップＳ20）。

【0124】

前記ステップＳ14において、環境検知センサ24によって検知した環境結果が低温低湿環境（２．１ｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下）では無い場合がある。その場合は、制御部９のメモリ９ｃに予め記憶している転写出力テーブル25及び分離出力テーブル26を参照してトナーと逆極性の直流電圧である転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）を決定する。更に、トナーと同極性の直流電圧である分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）を決定する。

【0125】

そして、ステップＳ22において印字動作を実行する。そして、ステップＳ23において、転写バイアス電源10ｃから転写ローラ５に転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）を印加する。更に、分離バイアス電源10ｄから除電針14に分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）を印加する。そして、シートＰが転写ローラ５と感光ドラム１との転写ニップ部Ｎ１を通過するまで分離バイアス電圧を印加し続ける。そして、図示しない排出ローラによってシートＰが画像形成装置22本体から完全に排出されると印字動作を終了する（ステップＳ20）。

【0126】

シートＰの両面印刷を連続して実施するときは、上記一連の動作を繰り返し実施する。以上の一連の動作により、水玉模様等の画像不良を一切発生させず、且つ、転写性を低下させない画像形成装置22を提供できる。

【0127】

本実施形態では、環境検知センサ24によって低温低湿環境を検知し、且つ、両面印刷時の二面目のときのみ転写バイアス電圧と、分離バイアス電圧とを共に変更している。

【0128】

他に、両面印刷時の二面目のみの実施や環境検知結果によらずシートＰが高抵抗を検知したときのみ転写バイアス電圧と、分離バイアス電圧とを共に変更することでも良い。或いは、環境検知センサ24によって低温低湿環境を検知したときのみ転写バイアス電圧と、分離バイアス電圧とを共に変更する構成でも良い。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

【実施例3】

【0129】

次に、図８〜図12を用いて本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の構成について説明する。前記第１実施形態との違いは、記録材となるシートＰの後端に接触する揺動部材21でシートＰの電位を調整していることである。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

【0130】

図８を用いて本実施形態の画像形成装置22の帯電動作、像露光動作、現像動作、転写動作、分離動作、定着動作、クリーニング動作、シートＰの位置検知動作に加えて、シートＰの帯電電位を制御する帯電制御手段となる揺動部材21の構成について説明する。

【0131】

＜帯電制御手段＞
感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１よりもシート搬送方向下流にはシートＰと接触し得る揺動部材21が設けられている。揺動部材21は図８〜図11に示すように、支軸21ａを中心に回動可能に設けられている。揺動部材21は駆動源となる図９に示す揺動動作装置27により図11（ａ），（ｂ）に示すように搬送ガイドとなる搬送台28に沿って図11の上方向に搬送されるシートＰに接離可能に揺動される。そして、シートＰと接触する圧力または接触面の少なくとも一つが変更可能に構成される。

【0132】

揺動部材21は、図８及び図10に示すように、シートＰの搬送経路において転写ローラ５と定着装置８との間に設置される。揺動部材21の材料としては、シートＰと摺擦したときにシートＰをマイナス極性に帯電するポリカーボネート／アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＰＣ−ＡＢＳ）を用いることでシートＰをマイナス極性に帯電させる。また、揺動部材21は、レジセンサ16と連動して、シートＰとの接触面、若しくは、接触圧をシートＰの印字中に変更できる揺動可能な構成を有する。

【0133】

本実施形態において揺動部材21の材料は、シートＰをマイナス極性に帯電するＰＣ−ＡＢＳを用いている。他に、揺動部材21とシートＰとの帯電系列の配列関係が｛揺動部材21＞シートＰ｝の順序であれば、揺動部材21の材料として種々の材質が適用可能である。

【0134】

また、本実施形態における剥離放電現象は、マイナス極性に帯電した定着入口ガイド20と、プラス極性に帯電したシートＰとの間で発生している現象である。そこで、シートＰをマイナス極性に帯電することで剥離放電現象の防止対策を実施している。しかし、定着入口ガイド20がプラス極性に帯電したときに発生する剥離放電現象を防止する場合は、揺動部材21とシートＰとの帯電系列の配列関係が｛揺動部材21＞シートＰ｝の順序であれば良い。

【0135】

ここで、帯電系列とは、異なる複数の物質を相互に接触、摩擦させたときに生じる電荷の極性（プラス、マイナス）を比較し、プラス極性に帯電し易い物質からマイナス極性に帯電し易い物質まで順に配列したものである。（例えば、帯電系列の配列関係において、Ａ材＞Ｂ材であれば、Ａ材はプラス極性、Ｂ材はマイナス極性に帯電することを意味する。）

【0136】

図12のフローチャートを用いて本実施形態の制御動作について説明する。ステップＳ31において、ユーザによってコピーキーをＯＮするか、或いは、プリントジョブを受信する。次にステップＳ32において、イニシャル動作を実施した後、ステップＳ33において、画像形成装置22本体内部に設置されている環境検知センサ24によって画像形成装置22本体内部の環境情報を検知する。

【0137】

次にステップＳ34において、環境検知センサ24によって検知された環境結果に応じてトナーと逆極性の直流電圧である転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）を決定する。更に、トナーと同極性の直流電圧である分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）を決定する。これらは制御部９のメモリ９ｃに予め記憶している転写出力テーブル25及び分離出力テーブル26を参照して決定する。

【0138】

そして、シートＰが搬送されてレジセンサフラグ15を倒してレジセンサ16がＯＮになる。そのとき、ステップＳ35において印字動作を実行する。更に、ステップＳ36において転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）と、分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）とを印加する。

【0139】

その後、シートＰが搬送されて、ステップＳ37において、シートＰの後端がレジセンサフラグ15を越えたとき、レジセンサ16がＯＦＦとなる。次に、ステップＳ38において、レジセンサ16がＯＦＦになった時点から４６０ｍｓｅｃ後、揺動部材21が揺動して転写後に未定着トナーが載ったシートＰの非印字面側に接触する。ここで、レジセンサ16がＯＦＦになった時点から４６０ｍｓｅｃ後とは、シートＰの後端から内側に２ｍｍの位置が転写ニップ部Ｎ１の位置にあるときである。

【0140】

即ち、シートＰの後端が感光ドラム１と転写ローラ５との転写ニップ部Ｎ１よりも上流に位置するタイミングで揺動部材21によってシートＰと接触する圧力または接触面の少なくとも一つ以上を変更する。

【0141】

次にシートＰが転写ローラ５を通過した後、転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）と、分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）とを順次ＯＦＦする。そして、シートＰが揺動部材21を通加した後、該揺動部材21はシートＰと接触しない位置に揺動して退避し、収容されて印字動作が終了する（ステップＳ39）。連続印刷時や両面印刷時においては、前記ステップＳ32〜Ｓ39の一連の動作を繰り返し実施する。

【0142】

次に、揺動部材21の揺動実行を決定する理由について説明する。

【0143】

定着装置８へシートＰを案内する定着入口ガイド20がシートＰと摺擦することによりマイナス極性に帯電している。これによりレジセンサ16によって検知した剥離放電現象が発生しているシートＰの後端位置に合わせて揺動部材21を揺動させる。これにより揺動部材21がシートＰに接触する接触面と接触圧とを大きくする位置に変更する。シートＰをマイナス極性に帯電（−２．０ｋＶ程度）させ、定着入口ガイド20とシートＰとの剥離放電現象を防止する。また、シートＰの非画像面に揺動部材21を接触させることで未定着のトナー像が乱される二次弊害を防止する。

【0144】

つまり、レジセンサ16によって検知された剥離放電現象が発生しているシートＰの後端位置に合わせて揺動部材21を揺動させる。これにより揺動部材21がシートＰに接触する接触面と接触圧とを大きくする位置に変更し、シートＰの非画像面に揺動部材21を接触させる。これによりトナー像が乱される二次弊害なく剥離放電現象による画像不良を防止する。

【0145】

尚、揺動部材21に高電圧を印加することで、積極的にシートＰの電位をマイナス側に印加させても良い。

【0146】

上記一連の動作により、水玉模様等の画像不良を一切発生させず、且つ、転写性を低下させない画像形成装置22を提供出来る。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

【実施例4】

【0147】

次に、図13を用いて本発明に係る画像形成装置の第４実施形態の構成について説明する。前記第３実施形態との違いは、環境情報により揺動部材21の揺動の実施を変えていることである。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

【0148】

図13のフローチャートを用いて本実施形態の制御動作について説明する。ステップＳ41において、ユーザによってコピーキーをＯＮするか、或いは、プリントジョブを受信する。次にステップＳ42において、イニシャル動作を実施した後、ステップＳ43において、画像形成装置22本体内部に設置されている環境検知センサ24によって画像形成装置22本体内部の環境情報を検知する。次に、ステップＳ44において、環境検知センサ24によって検知した環境結果が低温低湿環境（２．１ｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下）で、ステップＳ41において両面印刷のプリントジョブを受信した場合は、ステップＳ45に進む。

【0149】

前記ステップＳ45において、環境検知センサ24によって検知された環境結果に応じてトナーと逆極性の直流電圧である転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）を決定する。更に、トナーと同極性の直流電圧である分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）を決定する。これらは制御部９のメモリ９ｃに予め記録している転写出力テーブル25及び分離出力テーブル26を参照して決定する。

【0150】

シートＰが搬送されてレジセンサフラグ15を倒し、レジセンサ16がＯＮになったとき、ステップＳ46において印字動作を実行し、ステップＳ47において転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）と、分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）とを印加する。

【0151】

その後、シートＰが搬送されて、ステップＳ48において、シートＰの後端がレジセンサフラグ15を越えたとき、レジセンサ16がＯＦＦとなる。環境検知センサ24により検知した検知結果が低温低湿環境を検知する。更に、両面印刷時の二面目のシートＰが搬送されたときがある。そのときのみ、ステップＳ49において、レジセンサ16がＯＦＦした時刻から４６０ｍｓｅｃ後に揺動部材21が揺動して転写後の未定着トナーが載ったシートＰの非印字面側に接触する。ここで、レジセンサ16がＯＦＦした時刻から４６０ｍｓｅｃ後とは、シートＰの後端から内側に２ｍｍの位置が転写ニップ部Ｎ１の位置にあるときである。

【0152】

シートＰが転写ローラ５を通過した後、転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）と、分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）とを順次ＯＦＦする。そして、シートＰが揺動部材21を通加した後、揺動部材21はシートＰと接触しない位置に揺動して退避し、収容されて印字動作が終了する（ステップＳ50）。両面連続印刷時においては、前記ステップＳ42〜Ｓ50に示す一連の動作を繰り返し実施する。

【0153】

次に、揺動部材21の揺動実行を決定する理由について説明する。低温低湿環境において高抵抗のシートＰが搬送されたとき、シートＰと定着入口ガイド20との摩擦帯電による電荷発生量が多くなり定着入口ガイド20は通常環境よりも帯電量が大きくなる。これによりトナー像を転写した後のシートＰと定着入口ガイド20との電位差が大きくなる。

【0154】

更に、両面印刷時のように定着装置８によって一度温められ、紙等のシートＰに含有される水分が奪われるような状態のとき、シートＰの表面抵抗性が上昇する。このとき、シートＰと定着入口ガイド20との摩擦帯電による電荷発生量が多くなる。

【0155】

そのため、環境検知センサ24により検知された環境結果が低温低湿環境で、更に、両面印刷時の場合がある。その場合においては、定着入口ガイド20は画像形成装置22の使用開始直後のシートＰの搬送時よりも帯電量が大きくなる。これによりトナー像を転写した後のシートＰと定着入口ガイド20との電位差が大きくなる（図６参照）。

【0156】

図６の比較例で示すように、定着入口ガイド20とシートＰとの電位差（絶対値）が１５００Ｖ以上あるときに剥離放電現象による画像不良現象が顕著に現われる。このとから環境検知センサ24により検知された環境結果が低温低湿環境（２．１ｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下）の場合がある。更に、定着装置８によって一度温められ、紙等のシートＰに含有される水分が奪われた高抵抗のシートＰである場合がある。そのとき剥離放電現象による画像不良が発生するリスクが高くなる。

【0157】

つまり、本実施形態において、低温低湿環境（２．１ｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下）で且つ、両面印刷時の二面目の搬送にて定着装置８へシートＰを案内する定着入口ガイド20がシートＰと摺擦する。これにより定着入口ガイド20がマイナス極性に帯電している。このためレジセンサ16によって検知された剥離放電現象が発生しているシートＰの後端位置に合わせてシートＰに接触する揺動部材21を揺動させる。

【0158】

これによりシートＰに接触する揺動部材21の接触面と接触圧とを大きくするように揺動部材21の位置を変更する。これによりシートＰをマイナス極性に帯電（−２．０ｋＶ程度）させて定着入口ガイド20とシートＰとの剥離放電現象を防止する。また、シートＰの非画像面に揺動部材21を接触させることで未定着トナー像が乱れる二次弊害を防止する。

【0159】

前記ステップＳ44において、環境検知センサ24によって検知した環境結果が低温低湿環境（２．１ｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下）では無い場合は、ステップＳ51に進む。前記ステップＳ51において、制御部９のメモリ９ｃに予め記憶している転写出力テーブル25及び分離出力テーブル26を参照する。そして、トナーと逆極性の直流電圧である転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）と、トナーと同極性の直流電圧である分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）とを決定する。

【0160】

そして、ステップＳ52において印字動作を実行する。そして、ステップＳ53において転写バイアス電源10ｃから転写ローラ５に転写バイアス電圧（＋１５００Ｖ）を印加する。更に、分離バイアス電源10ｄから除電針14に分離バイアス電圧（−１２００Ｖ）を印加する。そして、シートＰが転写ローラ５と感光ドラム１との転写ニップ部Ｎ１を通過するまで分離バイアス電圧を印加し続ける。そして、図示しない排出ローラによってシートＰが画像形成装置22本体から完全に排出されると印字動作を終了する（ステップＳ50）。この場合、揺動部材21はシートＰから退避した位置に保持されてシートＰに接触しない。

【0161】

ステップＳ41〜Ｓ53に示す一連の動作により、水玉模様等の画像不良を一切発生させず、且つ、転写性を低下させない画像形成装置22を提供できる。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

【符号の説明】

【0162】

Ｎ１ …転写ニップ部(転写領域)
Ｐ …シート(記録材)
１ …感光ドラム(像担持体)
５ …転写ローラ(転写手段)
９ …制御部（制御手段）
14 …除電針（分離手段）
24 …環境検知センサ（環境検知手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】