JP2011095580A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化させることなく、白点現象を抑制し、画像の品質を高める。
【解決手段】２次転写直後の記録用紙が像担持体（中間転写ベルト）に貼り付くのを防止するために記録用紙の除電を行う複数の針状電極を、印刷可能領域Ｒ外に配置された針状電極５５と、印刷可能領域Ｒ内に配置された針状電極５８とに分け、両面印刷時において記録用紙Ｐの第２面に対して２次転写を行うときには、針状電極５５に供給する分離電流の値を、針状電極５８に供給する分離電流の値よりも大きくする。これにより、２次転写ローラに供給される転写電流を、印刷可能領域Ｒ外に配置された針状電極５５側に流し、転写電圧を下げ、白点現象を抑制する。
【選択図】図６

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等として用いることができる電子写真方式の画像形成装置に関し、より詳しくは、像担持体上のトナー像を記録用紙等の記録媒体に転写する機構を備えた画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下の通りである。

すなわち、帯電装置により感光体ドラムの表面を所定電位で一様に帯電せしめ、そこに露光装置からレーザ光またはＬＥＤ光等を照射する。これにより、感光体ドラム表面の電位が部分的に光減衰し、感光体ドラム上に原稿画像の静電潜像が形成される。その後、感光体ドラムの表面が現像装置を通過する際に、感光体ドラム上に形成された静電潜像の表面電位、トナーの帯電、および現像装置に印加されたバイアス電圧の関係により現像が行われ、感光体ドラム上にトナー像が形成される。このトナー像は、互いに接触または接近した感光体ドラムと転写部材（例えば転写ローラ）との間を、記録媒体（例えば記録用紙)が通過するときに、転写部材に印加されるバイアス電圧（転写電圧）により静電的に記録媒体に転写される。

ここで、記録媒体は転写時に電荷を帯びてしまうため、一部除電しないと感光体ドラムの表面に貼り付いてしまう。これを防止するために、画像形成装置の多くは、感光体ドラムと転写部材との間を記録媒体が移動する方向において転写部材の下流側に分離電極を設け、転写電圧と逆極性のバイアス電圧（分離電圧）を分離電極に印加することにより記録媒体と分離電極との間で放電を生じさせる。これにより、記録媒体に帯電した電荷を減少させ、記録媒体を感光体ドラムから分離し易くしている（特許文献１または２参照）。

以上の画像形成動作は、像担持体である感光体ドラムから記録媒体にトナー像を直接転写する方式によるものであり、この方式はモノクロ印刷用画像形成装置で一般的に採用されている。

一方、所謂タンデム型のカラー印刷用画像形成装置では、トナー像を中間転写体に一旦担持させた後、中間転写体から記録媒体に転写する方式を採用している。

すなわち、複数色のトナーにそれぞれ対応した複数の画像形成部を一列に並べて配置し、各画像形成部が有する感光体ドラム上にトナー像を形成する。続いて、各感光体ドラムと対向した位置に配置された１次転写用の転写部材にバイアス電圧を印加し、各感光体ドラム上に形成したトナー像を中間転写体上に順次重ねて１次転写する。続いて、２次転写用の転写部材にバイアス電圧（転写電圧）を印加し、中間転写体上に１次転写したトナー像を一括して記録媒体に２次転写する。

ここで、記録媒体は２次転写時に電荷を帯びてしまうため、一部除電しないと中間転写体表面に貼り付いてしまう。これを防止するために、上述したモノクロ印刷用画像形成装置と同様に、２次転写用の転写部材の下流側に分離電極を設け、分離電極にバイアス電圧（分離電圧）を印加することにより放電を行い、これにより記録媒体を一部除電して感光体ドラムから分離し易くしている。

特開平４−３３８７９１号公報 特開平１１−９５５６４号公報

上述した画像形成装置において、低温低湿環境下で、抵抗が高い記録媒体に、像担持体上のトナー像を転写させると、白点現象が発生する場合がある。例えば両面印刷で記録用紙の第２面にトナー像を転写させる場合などのように、１度定着部を通過した記録媒体にトナー像を転写させる場合に、白点現象が発生し易くなる傾向がある。

白点現象とは、トナーの一部が記録媒体に転写されないことにより記録媒体に転写された画像に微小な白点が生じる現象である。この白点現象は次のような原因により起こるものと考えられる。

すなわち、転写部材への転写電圧の印加は定電流制御により行われ、この定電流制御における印加電流（転写電流）の値は、適切な転写を実現するために所定の値に設定されている。このため、記録媒体の抵抗が高い場合には、像担持体と転写部材との間を記録媒体が通過する直前または通過中に、転写電圧の絶対値が通常よりも大きくなる。これにより、転写部材または記録媒体が放電を起こしてしまい、その放電を受けたトナーが未帯電となり、あるいは当該トナーの帯電極性が逆極性となってしまい、当該トナーが像担持体から記録媒体に転写されなくなってしまう。この結果、白色の記録用紙等の記録媒体に転写を行った場合には、未転写の微小な部分において白色の記録用紙が露出するため、その部分が微小な白点となって顕在化する。

白点現象を抑えるために、転写部材の長さを記録媒体の幅よりも大きくし、通紙領域外に転写電流の一部を流すことにより転写電圧の絶対値を小さくすることが考えられる。しかし、この方法を採用した場合には、転写部材を長くする必要があるため、画像形成装置が大型化してしまうという問題がある。

また、感光体ドラムとしてアモルファスシリコンを用いる場合、静電容量が有機感光体（ＯＰＣ）に比べて大きいため、転写部材に印加する転写電圧の絶対値を大きな値に設定する。この結果、白点現象がいっそう発生し易くなる。

また、タンデム型のカラー印刷用画像形成装置の場合、中間転写体上のトナーが複数の感光体ドラムと複数の１次転写用転写部材との間（例えば４箇所）を通過する際に、より帯電してしまうため、２次転写用転写部材に印加する転写電圧の絶対値を大きな値に設定する。この結果、白点現象がいっそう発生し易くなる。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、装置を大型化させることなく、白点現象を抑制し、画像の品質を高めることができる画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の画像形成装置は、静電気力によりトナー像を担持する像担持体と、前記トナー像を前記像担持体から記録媒体に転写する転写部材と、前記トナー像を前記像担持体から前記記録媒体に転写するために前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、前記記録媒体を前記像担持体と前記転写部材との間に搬送する搬送手段と、前記搬送手段による前記記録媒体の搬送方向において前記転写部材の下流側に前記転写部材の一方の端部に対応する位置から他方の端部に対応する位置に亘って並べて配置され、前記トナー像が転写された前記記録媒体を除電して前記像担持体から分離させるために前記像担持体または前記記録媒体との間で放電を行う複数の分離電極と、前記分離電極による前記放電を行うために前記分離電極に分離電圧を印加する分離電圧印加手段とを備え、前記複数の分離電極は、前記転写部材の少なくとも一方の端部に対応する位置に配置された第１の分離電極と、前記第１の分離電極以外の第２の分離電極とを含み、前記分離電圧印加手段は、前記複数の分離電極に前記分離電圧を印加するとき、前記第１の分離電極と前記第２の分離電極とに互いに異なる値の分離電流を供給することを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の第２の画像形成装置は、上述した本発明の第１の画像形成装置において、前記第１の分離電極は、前記記録媒体上に画像を印刷可能な領域と対応しない領域に配置されていることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の第３の画像形成装置は、上述した本発明の第１または第２の画像形成装置において、前記分離電圧印加手段は、両面印刷時において、記録媒体の第１面に対してトナー像の転写を行うときには前記第１の分離電極と前記第２の分離電極とに同じ値の分離電流を供給し、記録媒体の第２面に対してトナー像の転写を行うときには前記第１の分離電極に供給する分離電流の絶対値が前記第２の分離電極に供給する分離電流の絶対値よりも大きくなるように制御を行う制御手段を備えていることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の第４の画像形成装置は、上述した本発明の第１ないし第３のいずれかの画像形成装置において、前記転写電圧と前記分離電圧との干渉を規制するために前記転写部材と前記分離電極との間に設けられた仕切板を備え、前記転写部材と前記第１の分離電極との間には、前記仕切板の一部を除去することにより、前記転写電圧の印加時に前記転写部材に供給される転写電流の一部を前記転写部材から前記第１の分離電極側に流すための電流経路が形成されていることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の第５の画像形成装置は、上述した本発明の第１ないし第４のいずれかの画像形成装置において、前記像担持体はアモルファスシリコンを含む材料により形成された感光体を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、装置を大型化させることなく、転写電圧の絶対値を効果的に小さくすることができ、白点現象を抑制して画像の品質を高めることができる。

本発明の実施形態による画像形成装置を示す説明図である。 図１中の画像形成装置の一部を拡大して示す説明図である。 サイドユニットを引き出した状態で、サイドユニットに配置された２次転写ローラ、分離ユニット等を示す斜視図である。 図３中の２次転写ローラ、分離ユニット等の一部を拡大して示す斜視図である。 図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向から見た分離ユニットを示す断面図である。 分離ユニットが有する２枚の分離電極体および絶縁板を示す正面図である。 分離ユニットが有する２枚の分離電極体および絶縁板を示す分解図である。 仕切板を示す正面図である。 比較例による画像形成装置および本発明の実施形態による画像形成装置について、２次転写における転写電流の電流密度と転写電圧との関係を示す特性線図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態による画像形成装置を示している。図２は図１中の画像形成装置の一部を拡大して示している。

図１において、画像形成装置１は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等として用いることができる電子写真方式の画像形成装置であり、具体的には、タンデム型のカラー印刷用画像形成装置である。

画像形成装置１の上部には、原稿を載置する原稿載置ガラス、原稿載置ガラスに載置された原稿から画像を光学的に読み取る原稿読取装置（いずれも図示せず）、原稿載置ガラスに載置された原稿を押さえる原稿押さえ２、原稿載置ガラス上に原稿を自動的に搬送する原稿搬送装置３、ユーザが画像形成装置１を操作するための操作パネル４、および、後述するように画像の印刷処理が行われてハウジング６内から排出された記録用紙Ｐを載置する排紙トレイ５等が設けられている。

また、画像形成装置１のハウジング６内には、原稿読取装置により読み取られた原稿画像等を記録用紙Ｐに印刷する印刷機構が設けられており、この印刷機構は、後述する画像形成ユニット１１、複数の搬送ローラ対３１、３３、２次転写ローラ３５、分離ユニット３７、定着装置４０等を備えている。さらに、ハウジング６の下部には、記録用紙Ｐを収容する給紙カセット７が取り付けられている。

画像形成ユニット１１は、中間転写ベルト１４の表面にトナー像を担持させる機構であり、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、中間転写ベルト１４、複数の支持ローラ１５、複数の画像形成部１６および複数の１次転写ローラ１７等を備えている。

駆動ローラ１２および従動ローラ１３は互いに離間して配置され、駆動ローラ１２は、外径が３０ｍｍ程度であり、例えば金属軸およびＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンゴム）から構成されている。

中間転写ベルト１４は、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂により形成された基材上に、ＮＢＲゴム（ニトリルゴム）により形成された弾性層とＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）により形成されたコート層とを順次積層した三層構造の無端状ベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に架けられると共に、複数の支持ローラ１５により支持されている。なお、２次転写に着目した場合には、中間転写ベルト１４が像担持体に相当する。

画像形成部１６は、中間転写ベルト１４の下側に設けられ、例えばマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像を中間転写ベルト１４の表面にそれぞれ形成する。これら４個の画像形成部１６は、中間転写ベルト１４の上流側から下流側にかけてマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順序で並べて配置されている。

図２に示すように、各画像形成部１６は、アモルファスシリコンにより形成され、中間転写ベルト１４の表面に対向するように配置された感光体ドラム２１、感光体ドラム２１を帯電させる帯電装置２２、感光体ドラム２１上に静電潜像を形成する露光装置２３、感光体ドラム２１上にトナー像を形成する現像装置２４、転写後に感光体ドラム２１上に残留したトナーを除去するクリーニング装置２５等を備えている。

１次転写ローラ１７は、中間転写ベルト１４を挟み、４個の画像形成部１６の感光体ドラム２１と対向するようにそれぞれ設けられている。各１次転写ローラ１７は、外径が２０ｍｍ程度であり、軸方向長さが３０５ｍｍ程度であり、例えば金属軸およびＥＰＤＭ発泡体から構成され、６．５ｌｏｇΩ程度の抵抗を有する。

各搬送ローラ対３１は、給紙カセット７に収容された記録用紙Ｐ等を、搬送通路３２を介し、駆動ローラ１２に架けられた中間転写ベルト１４と２次転写ローラ３５との間および定着装置４０へ順次搬送し、排紙トレイ５に排出するローラ対である。一方、各搬送ローラ対３３は、両面印刷時に両面印刷用の搬送通路３４を介して記録用紙Ｐを搬送するローラ対である。なお、搬送ローラ対３１、３３が搬送手段の具体例である。

２次転写ローラ３５は、中間転写ベルト１４に担持されたトナー像を記録用紙Ｐに転写する転写部材であり、中間転写ベルト１４を挟んで駆動ローラ１２と対向するように設けられている。また、２次転写ローラ３５は、外径が２２ｍｍ程度であり、例えば金属軸および導電性を有するエピクロロヒドリン発泡体から構成され、抵抗は７ｌｏｇΩ程度である。

また、２次転写ローラ３５の軸方向長さは、画像形成装置１により画像を印刷することが可能な記録用紙Ｐのうち最大の幅を有するものの幅寸法である最大用紙幅以上であればよいが、最大用紙幅よりもわずかに大きい程度であることが好ましい。本実施形態では、画像形成装置１における最大用紙幅は例えば２９７ｍｍ（Ａ４横）であるので、２次転写ローラ３５の軸方向長さは例えば３０６ｍｍ程度である。

さらに、２次転写ローラ３５には転写電圧印加回路３６が電気的に接続されている。転写電圧印加回路３６は、中間転写ベルト１４に担持されたトナー像を記録用紙Ｐに２次転写するためのバイアス電圧である転写電圧を２次転写ローラ３５に印加するための定電流制御回路であり、例えばハウジング６の背面側に取り付けられている。

ここで、転写電圧印加回路３６による定電流制御における印加電流（転写電流）の値は、適切な２次転写を実現するために所定の値に設定されている。具体的には、２次転写ローラ３５に転写電圧を印加したとき、駆動ローラ１２側の中間転写ベルト１４と２次転写ローラ３５との間を記録用紙Ｐが通過する通紙領域における電流密度が所定の範囲内となるように、転写電流の値が設定されている。

分離ユニット３７は、記録用紙Ｐの搬送方向（図２中の矢示参照）において２次転写ローラ３５の下流側に設けられている。分離ユニット３７は、トナー像が転写された記録用紙Ｐを除電し、当該記録用紙Ｐを中間転写ベルト１４から分離させる装置である。分離ユニット３７が有する分離電極体５３、５６には、分離電圧を印加するための分離電圧印加回路３８が電気的に接続されている。また、分離ユニット３７と２次転写ローラ３５との間には仕切板３９が設けられている。分離ユニット３７、分離電圧印加回路３８および仕切板３９については後に詳しく説明する。

図１中の定着装置４０は、分離ユニット３７の下流側に設けられ、２次転写により記録用紙Ｐに転写されたトナー像を記録用紙Ｐに定着させる装置である。

各搬送ローラ対３３、搬送通路３４の一部、２次転写ローラ３５および分離ユニット３７は、図１に示すようにサイドユニット４１に組み込まれている。サイドユニット４１は、その基端側がハウジングの側面に回動可能に固定されており、ユーザは、メンテナンス、ジャム処理等を行うために、サイドユニット４１の先端側をハウジング２から外側に引き出すことができる。

図３は、サイドユニット４１を引き出した状態で、サイドユニット４１に組み込まれた２次転写ローラ３５、分離ユニット３７等を示している。図４は図３中の２次転写ローラ３５、分離ユニット３７等の一部を拡大して示している。図５は分離ユニット３７の断面図であり、図６および図７は分離ユニット３７が有する分離電極体５３、５６等を示し、図８は仕切板３９を示している。

図３または図４に示すように、分離ユニット３７は、２次転写ローラ３５の下流側において２次転写ローラ３５に近接した位置に配置されている。分離ユニット３７は、図５に示すように、電極ハウジング５１、電極支持部材５２、分離電極体５３、５６、絶縁板５９およびガイド６０を備えている。

電極ハウジング５１は、例えば絶縁性を有する樹脂材料から形成され、２次転写ローラ３５に沿って伸長している。また、電極ハウジング５１は、基部５１Ａおよび蓋部５１Ｂから構成され、電極ハウジング５１内には、絶縁材料から形成された２個の電極支持部材５２を介して２枚の分離電極体５３、５６がこれらの間に挿入された絶縁板５９と共に支持されている。

分離電極５３は、図６に示すように、金属等の導電材料から形成されており、２次転写ローラ３５の軸方向と平行に伸びる長板状の電極板部５４と複数の針状電極５５とから構成されている。

電極板部５４は、もう１つの分離電極体５６の電極板部５７および絶縁板５９と共に電極支持部材５２間に支持されている。また、電極板部５４の長さＬ１は、２次転写ローラ３５の長さとほぼ等しく、本実施形態では例えば３０６ｍｍ程度である。

各針状電極５５は、トナー像が転写された記録用紙Ｐを除電し、当該記録用紙Ｐを中間転写ベルト１４から分離させるために記録用紙Ｐとの間で放電を行う電極であり、先端が尖った針状に形成され、電極支持部材５２間に収容された電極板部５４から、駆動ローラ１２に架けられた中間転写ベルト１４に向けて突出している（図２参照）。

また、針状電極５５は、２次転写ローラ３５の両側端部に対応する位置に所定の間隔をもって並べて配置されている（場所によって間隔が異なる）。より具体的には、針状電極５５は、最大用紙幅を有する記録用紙Ｐ上に画像を印刷可能な領域である印刷可能領域Ｒ（図６中のハッチングを付した部分）と対応しない領域に配置されている。印刷可能領域Ｒの幅Ｗは最大用紙幅以下であり、本実施形態では例えば２６０ｍｍ程度である。

また、図７に示すように、分離電極体５３は、分離電極体５６上に絶縁板５９を介して配置されている。このため、図５に示すように、分離電極体５３の各針状電極５５は、分離電極体５６の各針状電極５８よりも２次転写ローラ３５に近接している。

一方、分離電極体５６は、金属等の導電材料から形成され、２次転写ローラ３５の軸方向と平行に伸びる長板状の電極板部５７と複数の針状電極５８とから構成されている。

電極板部５７は、分離電極体５３の電極板部５４および絶縁板５９と共に電極支持部材５２間に支持されている。

各針状電極５８は、トナー像が転写された記録用紙Ｐを除電し、当該記録用紙Ｐを中間転写ベルト１４から分離させるために記録用紙Ｐとの間で放電を行う電極であり、先端が尖った針状に形成され、電極支持部材５２間に収容された電極板部５７から、駆動ローラ１２に架けられた中間転写ベルト１４に向けて突出している（図２参照）。

また、針状電極５８は、２次転写ローラ３５の中央部に対応する位置、すなわち２次転写ローラ３５の両側端部を除く部位に対応する位置に所定の間隔をもって並べて配置されている（場所によって間隔が異なる）。より具体的には、針状電極５８は、印刷可能領域Ｒと対応する領域に配置され、印刷可能領域Ｒの幅方向の一端側から他端側に亘って配置されている。

絶縁板５９は、分離電極体５３と分離電極体５６との間を絶縁する部材であり、絶縁材料により長板状に形成され、分離電極体５３の電極板部５４と分離電極体５６の電極板部５７との間に設けられている。

図５中のガイド６０は、各針状電極５５、５８の近傍を通過する記録用紙Ｐを案内し、各針状電極５５、５８と記録用紙Ｐとが接触するのを防止する部材であり、図３に示すように、電極ハウジング５１において搬送通路３２に対向する側の部位に所定の間隔をもって複数取り付けられている。

分離電圧印加回路３８は、各針状電極５５、５８による放電を行うためのバイアス電圧であって転写電圧と逆極性の分離電圧を、各針状電極５５、５８に印加するための回路であり、例えば転写電圧印加回路３６と共にハウジング６の背面側に取り付けられている。

分離電圧印加回路３８は、各針状電極５５に分離電圧を印加するための定電流回路である印加回路部３８Ａと、各針状電極５８に分離電圧を印加するための定電流回路である印加回路部３８Ｂと、印加回路部３８Ａ、３８Ｂを制御する制御回路部３８Ｃとを備えている。印加回路部３８Ａは分離電極体５３に電気的に接続され、印加回路部３８Ｂは分離電極体５６に電気的に接続されている。

各針状電極５５、５８に対して分離電圧の印加を行うとき、制御回路部３８Ｃの制御により、印加回路部３８Ａから各針状電極５５に供給する分離電流の値と印加回路部３８Ｂから各針状電極５８に供給する分離電流の値とを相互に異ならせることができる。具体的には、制御回路部３８Ｃは、片面印刷時に記録用紙Ｐにトナー像を２次転写するとき、および両面印刷時において記録用紙Ｐの第１面に対してトナー像を２次転写するときには、印加回路部３８Ａから各針状電極５５に供給する分離電流の値と印加回路部３８Ｂから各針状電極５８に供給する分離電流の値とを一致させる。一方、制御回路部３８Ｃは、両面印刷時において記録用紙Ｐの第２面に対してトナー像の２次転写を行うときには、印加回路部３８Ａから各針状電極５５に供給する分離電流の絶対値を印加回路部３８Ｂから各針状電極５８に供給する分離電流の絶対値よりも大きくする。例えば、印加回路部３８Ａから各針状電極５５に供給する分離電流の値を−２０μＡとし、印加回路部３８Ｂから各針状電極５８に供給する分離電流の値を−１０μＡとする。

仕切板３９は、転写電圧と分離電圧との干渉を規制するために、２次転写ローラ３５と分離ユニット３７との間に配置され、電極ハウジング５１の基部５１Ａの底面に取り付けられている。仕切板３９は、図８に示すように、２次転写ローラ３５の軸方向と平行に伸びる長板状に形成されている。本実施形態における仕切板３９の長さＬ２は、２次転写ローラ３５の軸方向長さとほぼ等しいか、それよりも長く、例えば３１０ｍｍである。

また、仕切板３９の両側端部には、搬送通路３２に対向する側の端部を一部除去することにより、仕切除去部３９Ａが形成されている。各仕切除去部３９Ａは、印刷可能領域Ｒ（図８中のハッチングを付した部分）と対応しない部位に形成されている。そして、仕切板３９において仕切除去部３９Ａが形成された部位は針状電極５５が配置された領域に対応し、仕切除去部３９Ａが形成されていない部位は針状電極５８が配置された領域に対応している。

図４に示すように、仕切板３９において搬送通路３２に対向する側の端面は、各仕切除去部３９Ａが形成された部位を除き、電極ハウジング５１の基部５１Ａから搬送通路３２側に向け、各針状電極５８の先端部を越えて伸長している。これにより、２次転写ローラ３５と各針状電極５８と間に形成された空間が仕切板３９により遮られている。

一方、仕切除去部３９Ａが形成されている部位においては、搬送通路３２に対向する側の端面が、各針状電極５５の先端部に達していない。このため、２次転写ローラ３５と各針状電極５５との間は仕切板３９により遮られていない。これにより、２次転写ローラ３５と各針状電極５５との間には、転写電圧の印加時に２次転写ローラ３５に供給される転写電流の一部を２次転写ローラ３５から各針状電極５５側に流す（転写電流の一部を２次転写ローラ３５と各針状電極５５との間で放電させる）ための電流経路Ｓが形成されている。

以上のような構成を有する画像形成装置１は次のように動作する。すなわち、各画像形成部１６において、帯電装置２２により、感光体ドラム２１の表面を帯電させ、続いて、露光装置２３により、感光体ドラム２１の表面に、原稿読取装置により読み取られた原稿画像等に対応する画像の静電潜像を形成する。続いて、現像装置２４により、トナーを帯電させつつ、感光体ドラム２１表面の静電潜像が形成された部分に静電気力によりトナーを付着させ、感光体ドラム２１上にトナー像を形成する。

続いて、各画像形成部１６の感光体ドラム２１に形成されたトナー像を、各感光体ドラム２１と各１次転写ローラ１７との間を通過する中間転写ベルト１４の表面に静電気力により順次重ねて転写する（１次転写）。これにより、中間転写ベルト１４はカラーのトナー像を担持した状態となる。

続いて、中間転写ベルト１４に担持されたトナー像を、搬送ローラ対３１により給紙カセット７から搬送通路３２を介して駆動ローラ１２側の中間転写ベルト１４と２次転写ローラ３５との間に搬送された記録用紙Ｐ等に転写する（２次転写）。

続いて、記録用紙Ｐに２次転写されたトナー像を定着装置４０により記録用紙Ｐに定着させ、トナー像が定着した記録用紙Ｐを排紙トレイ５に排出する。

また、両面印刷を行う場合には、一度、定着装置４０により定着処理が行われた記録用紙Ｐを、搬送通路３４等を通過させることにより、印刷面（転写面）を反転させた後、再び、駆動ローラ１２側の中間転写ベルト１４と２次転写ローラ３５との間に搬送して２次転写を行い、その後、定着装置４０により定着処理を行い、それから排紙トレイ５に排出する。

このような画像形成装置１の動作において、２次転写を行うときには、転写電圧印加回路３６により２次転写ローラ３５に、トナーの帯電電圧と逆極性の転写電圧を印加する。これにより、中間転写ベルト１４の表面に形成されたトナーが記録用紙Ｐに付着し、２次転写が実現する。

２次転写直後の記録用紙Ｐは２次転写により電荷を帯びてしまうため、中間転写ベルト１４側に引きつけられるが、当該記録用紙Ｐが分離ユニット３７と中間転写ベルト１４との間を通過することにより一部除電されるので、当該記録用紙Ｐが中間転写ベルト１４への貼り付くことはない。

すなわち、２次転写が行われているとき、分離電圧印加回路３８により分離ユニット３７の各針状電極５５、５８に、転写電圧と逆極性の分離電圧が印加される。これにより、分離ユニット３７と中間転写ベルト１４との間を通過する記録用紙Ｐと各針状電極５５、５８との間でイオン放電が生じ、この結果、記録用紙Ｐが帯びた電荷が減少する。したがって、当該記録用紙Ｐは中間転写ベルト１４に貼り付かなくなる。

ここで、２次転写が行われるときには、転写電圧印加回路３６により２次転写ローラ３５に供給された転写電流の一部が、仕切板３９の両側端部に形成された電流経路Ｓを介して各針状電極５５側に流れる。このため、通紙領域において上記所定の範囲内の電流密度を確保するためには、電流経路Ｓを介して流れる電流分を考慮して転写電流の絶対値を増加させなければならないが、このように転写電流の絶対値を増加させても、転写電圧の絶対値を下げることができる。したがって、駆動ローラ１２側の中間転写ベルト１４と２次転写ローラ３５との間を通過する記録用紙Ｐの抵抗が高い場合でも、転写電圧の増加を抑えることができ、転写電圧の増加により発生するおそれがある２次転写ローラ３５または記録用紙Ｐの放電を防ぐことができ、これにより、上述した白点現象を効果的に抑制することができる。

さらに、両面印刷時において記録用紙Ｐの第２面に対して２次転写を行うときには、分離電圧印加回路３８の制御回路部３８Ｃが、印加回路部３８Ａから各針状電極５５に供給する分離電流の絶対値を印加回路部３８Ｂから各針状電極５８に供給する分離電流の絶対値よりも大きくする。これにより、通紙領域において上記所定の範囲内の電流密度を確保しながら、電流経路Ｓを介して２次転写ローラ３５から各針状電極５５側に流れる転写電流の量を増やすことができ、これにより転写電圧の絶対値の下げ幅を大きくすることができ、記録用紙Ｐの第２面において白点現象が発生するのを効果的に抑制することができる。

すなわち、両面印刷時において、一度定着処理を行った後の記録用紙Ｐの第２面に２次転写を行う場合には、定着処理における加熱等により当該記録用紙Ｐの抵抗が大幅に高くなることがあり、それゆえ白点現象の発生が特に心配されるが、本実施形態による画像形成装置１によれば、この白点現象の発生を効果的に抑制することができる。

以上説明した通り、本実施形態による画像形成装置１によれば、適切な２次転写を実現するための通紙領域における所定範囲内の電流密度を確保しながら２次転写における転写電圧の絶対値を小さくすることができ、記録用紙Ｐの抵抗が高い場合でも、白点現象の発生を効果的に抑制することができ、印刷画像の品質を高めることができる。

特に、印刷可能領域Ｒ外に配置された各針状電極５５に、印刷可能領域Ｒ内に配置された各針状電極５８に供給する分離電流よりも絶対値が大きい分離電流を供給する構成としたことにより、両面印刷時における記録用紙Ｐの第２面に対して２次転写を行う場合に、当該記録用紙Ｐの抵抗が、片面印刷時において２次転写を行うときの記録用紙Ｐの抵抗、あるいは両面印刷時において第１面に対して２次転写を行うときの記録用紙Ｐの抵抗よりも高いときでも、通紙領域において上記適切な電流密度を確保しながら転写電圧の絶対値を小さくでき、白点現象の発生を効果的に抑制して印刷画像の品質を高めることができる。

この点について、比較例による画像形成装置と本発明の実施形態による画像形成装置１と比較し、図９中のグラフを参照しながら、さらに具体的に説明する。比較例による画像形成装置は、２次転写ローラの軸方向の一端部から他端部に亘って伸びる１つの分離電極体を有し、当該分離電極体に形成されたすべての針状電極に同一値の分離電流を供給すると共に、仕切除去部を有していない仕切板により、２次転写ローラの軸方向の全域に亘って２次転写ローラと各針状電極との間の空間を遮る構成を採用している。

比較例による画像形成装置の場合、Ａ４横サイズの第２面に２次転写を行うときに、通紙領域における上記所定の範囲内の電流密度（例えば−１．２〜−１．３μＡ／ｃｍ）を確保するため、転写電流を例えば−３７．５μＡに設定する必要がある（このときの通紙領域における電流密度は−１．２６μＡ／ｃｍである）。この結果、転写電圧が−１．６７ｋＶとその絶対値が大きくなり、白点現象の発生が見られた（図９中のハッチング上の△印参照）。

これに対し、本実施形態による画像形成装置１の場合、Ａ４横サイズの第２面に２次転写を行うときに、通紙領域における上記適切な電流密度（例えば−１．２６μＡ／ｃｍ）を確保するためには、転写電流の一部（４．２μＡ）が電流経路Ｓを流れることを考慮すると、転写電流を−４１．７μＡに設定する必要がある。実際にこの値の転写電流を印加したところ、転写電圧が−１．４１ｋＶとその絶対値が小さくなり、白点現象の発生は見られなかった（図９中のハッチング上の●印参照）。なお、このとき、２次転写ローラ３５の両側端部（電流経路Ｓ）における転写電圧と分離電圧との干渉による画像の２次転写の異常は生じなかった。

実験を重ねた結果、図９において二点鎖線で示すように、転写電圧の絶対値が１．６ｋＶを超えると白点現象が発生することが判明した。本発明の実施形態による画像形成装置１では、転写電圧の絶対値が１．６ｋＶよりも小さい。このことから、画像形成装置１によれば白点現象の発生を効果的に抑制できることがわかる。

さらに、本発明の実施形態による画像形成装置１では、次のような効果を得ることができる。すなわち、分離ユニット３７に設けられた複数の針状電極を印刷可能領域Ｒ外に位置する針状電極５５と印刷可能領域Ｒ内に位置する針状電極５８とに分ける構成、および仕切板３９に仕切除去部３９Ａを形成する構成により、白点現象の抑制を実現しているため、当該効果を実現するために２次転写ローラ３５の長さを最大用紙幅よりも大幅に長くしなくてもよい。したがって、画像形成装置１の大型化を防止することができる。

さらに、本実施形態による画像形成装置１では、各感光体ドラム２１の材料が有機感光体に比べて静電容量の大きいアモルファスシリコンであり、しかも、タンデム型のカラー印刷用画像形成ユニット１１を採用している。これらの前提的構造に着目すると、先に発明が解決しようとする課題としてとり上げたように、２次転写ローラ３５に印加する転写電圧の絶対値を大きくする必要性が高く、それゆえ白点現象が発生し易い。しかし、本実施形態による画像形成装置１によれば、このような構造の下でも、印刷可能領域Ｒ外の針状電極５５と印刷可能領域Ｒ内の針状電極５８とを備えた分離ユニット３７、および仕切除去部３９Ａを有する仕切板３９により、白点現象の発生を効果的に抑制することができる。

また、転写電圧の絶対値を小さくすることにより、２次転写ローラ３５の耐久性を高めることができ、画像形成装置１の寿命を延ばすことができる。

また、分離ユニット３７が有する複数の針状電極を印刷可能領域Ｒ外に位置する針状電極５５と印刷可能領域Ｒ内に位置する針状電極５８とに分け、針状電極５５に供給する分離電流の絶対値を比較的大きくし、針状電極５８に供給する分離電流の絶対値を比較的小さくすることにより、記録用紙Ｐの両側端部では十分な除電を行って中間転写ベルト１４からの分離を迅速に行い、記録用紙Ｐの中央部では除電を弱めることができる。これにより、搬送通路３２において２次転写後の記録用紙Ｐの転写面と反対側の面と対向する位置に設けられた板金（アース）に、記録用紙Ｐを沿わせることができ、記録用紙Ｐを定着装置４０にスムーズに進入させることができる。したがって、記録用紙Ｐにしわ等が発生するのを抑制することができる。

なお、上述した実施形態では、２次転写ローラ３５の両側端部に位置する針状電極５５に供給する分離電流の絶対値を、２次転写ローラ３５の中央部に位置する針状電極５８に供給する分離電流の絶対値よりも大きくする場合を例にあげたが、本発明はこれに限らず、２次転写ローラ３５の片側端部に位置する針状電極に供給する分離電流の絶対値のみを、他の針状電極に供給する分離電流の絶対値よりも大きくする構成としてもよい。この場合には、２次転写ローラ３５の片側端部に位置する針状電極と、他の針状電極とを電気的に分離する。

また、上述した実施形態では、両面印刷時において記録用紙Ｐの第２面に対して２次転写を行うときに、各針状電極５５に供給する分離電流の絶対値を各針状電極５８に供給する分離電流の絶対値よりも大きくするように制御を行う場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。例えば、極めて低温低湿な環境下で画像形成装置を使用する場合など、画像形成装置の使用状況に応じ、両面印刷時において記録用紙Ｐの第１面に対して２次転写を行うときや、片面印刷において記録用紙Ｐに対して２次転写を行うときでも、各針状電極５５に供給する分離電流の絶対値を各針状電極５８に供給する分離電流の絶対値よりも大きくするように制御を行ってもよい。

また、上述した実施形態では、仕切板３９の両側端部に仕切除去部３９Ａを形成することにより、２次転写ローラ３５から各針状電極５５側に転写電流を流す電流経路Ｓを設ける場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。仕切板３９の長さを短くすることにより、２次転写ローラ３５から各針状電極５５側に転写電流を流す電流経路を設ける構成としてもよい。この場合、仕切板３９の長さは印刷可能領域Ｒの幅Ｗ以上とする。

また、上述した実施形態では、各感光体ドラム２１をアモルファスシリコンから形成する場合を例にあげたが、有機感光体（ＯＰＣ）からなる感光体ドラムを採用することも可能である。

また、上述した実施形態では、本発明をタンデム型のカラー印刷用画像形成装置に適用した場合を例にあげたが、本発明はモノクロ印刷用画像形成装置のように、感光体ドラムに形成されたトナー像を記録用紙に直接転写するタイプの画像形成装置にも適用することができる。この場合、印刷可能領域外に配置された各針状電極に供給する分離電流の絶対値を大きくすることにより、記録用紙の両側端部に対応する領域において、転写ローラと感光体ドラムとの間の放電を抑え、感光体ドラムにダメージが生じることを抑制するという効果も得ることができる。また、通紙領域外での転写電流の継続的な印加により感光体ドラムに生じるダメージを少なくするという効果も得られる。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う画像形成装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

１ 画像形成装置
１１ タンデム型画像形成ユニット
１２ 駆動ローラ
１４ 中間転写ベルト（像担持体）
１６ 画像形成部
１７ １次転写ローラ
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電装置
２３ 露光装置
２４ 現像装置
２５ クリーニング装置
３１、３３ 搬送ローラ対（搬送手段）
３２、３４ 搬送通路
３５ ２次転写ローラ（転写部材）
３６ 転写電圧印加回路（転写電圧印加手段）
３７ 分離ユニット
３８ 分離電圧印加回路（分離電圧印加手段）
３８Ａ、３８Ｂ 印加回路部
３８Ｃ 制御回路部
３９ 仕切板
３９Ａ 仕切除去部
５３、５６ 分離電極体
５４、５７ 電極板部
５５、５８ 針状電極（分離電極）
Ｐ 記録用紙（記録媒体）
Ｒ 印刷可能領域
Ｓ 電流経路

Claims (5)

1. 静電気力によりトナー像を担持する像担持体と、
   前記トナー像を前記像担持体から記録媒体に転写する転写部材と、
   前記トナー像を前記像担持体から前記記録媒体に転写するために前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、
   前記記録媒体を前記像担持体と前記転写部材との間に搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段による前記記録媒体の搬送方向において前記転写部材の下流側に前記転写部材の一方の端部に対応する位置から他方の端部に対応する位置に亘って並べて配置され、前記トナー像が転写された前記記録媒体を除電して前記像担持体から分離させるために前記像担持体または前記記録媒体との間で放電を行う複数の分離電極と、
   前記分離電極による前記放電を行うために前記分離電極に分離電圧を印加する分離電圧印加手段とを備え、
   前記複数の分離電極は、前記転写部材の少なくとも一方の端部に対応する位置に配置された第１の分離電極と、前記第１の分離電極以外の第２の分離電極とを含み、
   前記分離電圧印加手段は、前記複数の分離電極に前記分離電圧を印加するとき、前記第１の分離電極と前記第２の分離電極とに互いに異なる値の分離電流を供給することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の分離電極は、前記記録媒体上に画像を印刷可能な領域と対応しない領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記分離電圧印加手段は、両面印刷時において、記録媒体の第１面に対してトナー像の転写を行うときには前記第１の分離電極と前記第２の分離電極とに同じ値の分離電流を供給し、記録媒体の第２面に対してトナー像の転写を行うときには前記第１の分離電極に供給する分離電流の絶対値が前記第２の分離電極に供給する分離電流の絶対値よりも大きくなるように制御を行う制御手段を備え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。
4. 前記転写電圧と前記分離電圧との干渉を規制するために前記転写部材と前記分離電極との間に設けられた仕切板を備え、
   前記転写部材と前記第１の分離電極との間には、前記仕切板の一部を除去することにより、前記転写電圧の印加時に前記転写部材に供給される転写電流の一部を前記転写部材から前記第１の分離電極側に流すための電流経路が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体はアモルファスシリコンを含む材料により形成された感光体を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。

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