JP2013254096A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材の搬送姿勢を充分に制御してジャム発生を回避しつつ、分離手段で分離される際の姿勢に起因して発生する剥離放電を有効に防止して画像不良発生を防止できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置（２８）は、記録材（Ｐ）にトナー像を形成する画像形成手段（１，１０，４０，４２）と、この記録材を静電吸着して担持搬送する記録材搬送ベルト（１２）とを備える。また画像形成装置は、記録材をニップ部（Ｎ１）で挟持搬送してトナー像を加熱する像加熱手段（６０）と、記録材を記録材搬送ベルトから分離して像加熱手段に向かわせる分離手段（１９，２０）とを備える。更に画像形成装置は、記録材の電荷を除去する除電手段（１６）と、少なくとも記録材の先端がニップ部に突き当たってから除電手段による除電を開始する制御手段（５１）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機やレーザビームプリンタ等の電子写真方式を用いてトナー像を記録材に転写する構成を備えた画像形成装置に関する。

感光体ドラム等の像担持体上に形成された各色トナー像を、中間転写ベルト等の中間転写体に順次１次転写して多色トナー像を形成した後、多色トナー像を記録材に一括して２次転写するカラー画像形成装置が実用化されている。中間転写体を用いることにより、状態が変わりやすい記録材に転写を行う工程が１回で済むことから、安定した画像形成を行うことが可能となっている。

近年では、画像形成装置の用途拡大に伴って、薄い紙等、剛性の低い記録材への対応が求められている。しかし、剛度の低い薄紙などは２次転写工程までに、記録材先端のカール条件やガイドとの摺擦により記録材先端が変形し遅れたりするため、記録材に安定して画像を転写することが困難な場合があった。

そこで、公知の記録材担持体（記録材搬送ベルト）に記録材を静電的に吸着させて転写ニップ部を通過させる技術（特許文献１参照）を用いて対処している。

特開２００４−１３３４１９号公報

ところで、記録材搬送ベルトに記録材を静電的に吸着して搬送する構成では、ショック画像を防ぐために記録材を定着装置へ押し込む系にすると、ループが成長するに及んで、記録材搬送ベルトに静電的に吸着していた記録材が強制的に引き剥がされる。

記録材搬送ベルトから記録材が分離するとき、記録材と記録材搬送ベルト間に静電吸着力を生じた電荷が剥離放電を引き起こす。この剥離放電の量は、記録材が分離部で剥離するときの姿勢に大きく依存する。上記のように発生したループによって強制的に剥離されるとき、記録材と記録材搬送ベルトとが大きく離れる形になるため、記録材上のトナー像の配置を乱すくらいの大きな剥離放電が発生して、画質を大きく損なうことがある。

この画像不良を防ぐため、記録材搬送ベルトの分離部にコロナ除電器を設けて、剥離放電の原因となる記録材と記録材搬送ベルトとの間の吸着電荷を低減する方法が考えられる。しかし、このコロナ除電器により吸着電荷を低減した場合、記録材と記録材搬送ベルトとの間の吸着力も弱まることになる。

このように吸着力が弱いと、記録材が記録材搬送ベルトから離れてしまい、記録材を安定して搬送することが困難になる。この状態で記録材が定着装置に突入すると、記録材の搬送姿勢が充分に制御されていないため、ジャム（ＪＡＭ）の発生を招来するおそれがある。

本発明は、記録材の搬送姿勢を充分に制御してジャムの発生を回避しながら、分離部等の分離手段で分離される際の姿勢に起因して発生する剥離放電を有効に防止して、画像不良の発生を防止できる構成を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、画像形成装置において、記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、トナー像が形成された記録材を静電吸着して担持搬送する無端状の記録材搬送ベルトと、前記記録材搬送ベルトの記録材搬送方向下流側に配置され、記録材をニップ部で挟持搬送して記録材上のトナー像を加熱する像加熱手段と、記録材を前記記録材搬送ベルトから分離して前記像加熱手段に向かわせる分離手段と、前記分離手段の近傍に配置され、記録材の電荷を除去する除電手段と、少なくとも記録材の先端が前記ニップ部に突き当たってから前記除電手段による除電を開始する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によると、分離手段の近傍に除電手段を配置し、制御手段が少なくとも記録材先端が像加熱手段のニップ部に突き当たってから除電を開始する制御を行うので、記録材の搬送姿勢を充分に制御してジャムの発生を回避することができる。同時に、除電手段による記録材の電荷除去により、分離手段で分離される際の記録材の姿勢に起因して発生する剥離放電を有効に防止して、画像不良の発生を確実に防止することができる。

本発明に係る第１の実施形態における画像形成装置の構成を概略的に示す図。 第１の実施形態における制御系を示すブロック図。 第１の実施形態の作用を説明するためのフローチャート図。 （ａ），（ｂ）は第１の実施形態における制御について説明する図。 変形例における要部の構成を示す概略図。 本発明に係る第２の実施形態における制御系を示すブロック図。 第２の実施形態の作用を説明するためのフローチャート図。 第２の実施形態における制御について説明する図。 比較例の構成を概略的に示す図。 （ａ）〜（ｃ）は、図９の構成の場合に生じる課題を説明するための模式図。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図１は、本実施形態における画像形成装置の構成を模式的に示す図である。

図１に示すように、画像形成装置２８は、無端状の中間転写ベルト４０と、この中間転写ベルト４０の回動方向（矢印Ｇ方向）に沿って順次配置された感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ｋとを有している。感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ｋの表面に当接する中間転写ベルト４０は、張架ローラ４１、４２、４３によって張架されて矢印Ｇの方向へ２５０〜３００［ｍｍ／ｓｅｃ］で回動するように構成される。

本実施形態では、張架ローラ４１は中間転写ベルト４０の張力を一定に制御するテンションローラであり、張架ローラ４２は２次転写ローラ１０用の対向ローラであり、張架ローラ４３は中間転写ベルト４０の駆動ローラである。これら張架ローラ４１、４２、４３にて支持された中間転写ベルト４０は、感光体ドラム１（１Ｙ〜１ｋ）に対して対向配置される。

本実施形態では、中間転写ベルト４０に、ポリイミド、ポリカーボネート等の樹脂又は各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させ、その体積抵抗率を１Ｅ＋９〜１Ｅ＋１４Ω・ｃｍ、厚みを０．０７〜０．１ｍｍとしたものを用いている。

感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ｋは、それぞれ矢印Ａ方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動され、各表面が１次帯電装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３ｋにより所定の極性、電位に一様に帯電される（１次帯電）。

レーザビームスキャナ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ｋは、不図示のイメージスキャナ、コンピュータ等の外部機器から入力される画像情報に対応してオン／オフ変調したレーザ光を出力して、感光体ドラム１Ｙ〜１ｋ上の帯電処理面を走査露光する。この走査露光により、感光体ドラム１Ｙ〜１ｋの表面上に、目的の画像情報に応じた静電潜像が形成される。

感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ｋの近傍には、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５ｋがそれぞれ配置されている。これら現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５ｋは、それぞれ有彩色トナーのイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ｋ）トナーを内包している。感光体ドラム１Ｙ〜１ｋ表面上の静電潜像が、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５ｋにより現像剤（トナー）で現像されて（反転現像方式）、トナー像として可視化される。現像の方式としては、静電潜像の露光部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。

感光体ドラム１Ｙ〜１ｋ上に形成された各色の未定着トナー像が、中間転写ベルト４０上に１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ｋによって順次静電的に１次転写される。これにより、中間転写ベルト４０上に、４色の未定着トナー像が重ね合わされたフルカラー画像が得られる。一方、１次転写後の感光体ドラム１Ｙ〜１ｋの一回転毎に、感光体ドラム１Ｙ〜１ｋ表面は、クリーニング装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７ｋによって転写残トナーをクリーニングされて、繰り返し作像工程に入る。

２次転写ローラ１０は、ベルト張架ローラ４２に対し対向配置され、中間転写ベルト４０と接離可能になっている。中間転写ベルト４０上に未定着トナー像が重ねられている間は接触させず、重ね終わり記録材Ｐに２次転写する際に、接触させて当接ニップ部を形成して２次転写ニップ部Ｎを形成する。なお、感光体ドラム１Ｙ〜１ｋ、中間転写ベルト４０、張架ローラ４２、２次転写ローラ１０等により、記録材Ｐにトナー像を形成する画像形成手段が構成される。

不図示の給紙デッキには記録材Ｐが収納されており、給紙スタート信号に基づいて不図示の給紙ローラが駆動され、給紙デッキ内の記録材Ｐが１枚ずつ給紙され、レジストローラ１３により矢印Ｂの方向に記録材が搬送される。この際、中間転写ベルト４０上のトナー像の先端部が２次転写ニップ部Ｎに到達するタイミングと同期するようにして、記録材Ｐがレジストローラ１３から送り出される。記録材Ｐは、レジストローラ１３で一旦停止された後、搬送されると、張架ローラ４２と２次転写ローラ１０間の２次転写ニップ部Ｎにて挟持され、２次転写高圧電源１１から所定の値に制御された定電圧バイアス（転写バイアス電圧）を印加される。

記録材搬送ベルト１２が矢印Ｂ方向に回動することで、記録材Ｐが、張架ローラ４２と２次転写ローラ１０とで形成された２次転写ニップ部Ｎを通過する。この際、２次転写ローラ１０によってトナーと逆極性の２次転写電流を供給されることで、２次転写ニップ部Ｎにて、中間転写ベルト４０上に重ね合わされた４色のフルカラー画像が記録材Ｐに一括転写される。同時に、供給された静電気力によって記録材Ｐが記録材搬送ベルト１２に吸着される。無端状の記録材搬送ベルト１２は、トナー像が形成された記録材Ｐを静電吸着して担持搬送する。

記録材搬送ベルト１２は、２次転写ローラ１０と、分離ローラ２０、張架ローラ２３とに張架されて、矢印Ｂ方向へ例えば２５０〜３００［ｍｍ／ｓｅｃ］で回動するように構成される。なお、分離爪１９及び分離ローラ２０は、記録材Ｐを記録材搬送ベルト１２から分離して定着装置６０に向かわせる分離手段を構成している。

本実施形態の記録材搬送ベルト１２には、ポリイミド、ポリカーボネート等の樹脂又は各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させ、体積抵抗率が１Ｅ＋９〜１Ｅ＋１４Ω・ｃｍ、厚みが０．０７〜０．１ｍｍのベルトを使用できる。

また、記録材搬送ベルト１２は、引っ張り試験法（ＪＩＳ Ｋ ６３０１）で測定したヤング率の値が１００［ＭＰａ］以上、１０［ＧＰａ］以下程度と十分に硬い。このため、記録材搬送ベルト１２は、表面に付着する記録材間のパッチ用トナーやＪＡＭ発生時の転写残トナー、紙粉等をウレタンゴムのような弾性体のブレードで物理的にかきとるブレードクリーニング方式で安定してクリーニングすることが可能である。

本実施形態では、２次転写電流として例えば＋３０〜６０［μＡ］を流している。２次転写電流が変化するのは、記録材Ｐの乾燥状態、環境、転写するトナーの量等の要因によって、必要な電流量が変化するためである。

２次転写ローラ１０は、例えばイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層と芯金から構成することができる。２次転写ローラ１０には、例えば、外径が２４［ｍｍ］、ローラ表面粗さＲｚ＝６．０〜１２．０［μｍ］、抵抗値がＮ／Ｎ（２３℃、５０％ＲＨ）測定、２［ｋＶ］印加で１Ｅ＋５〜１Ｅ＋７［Ω］のローラを使用することができる。

２次転写部位を通過した記録材Ｐは、記録材搬送ベルト１２により分離ローラ２０まで搬送され、この分離ローラ２０の部位で分離爪１９により記録材搬送ベルト１２から分離される。未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、分離ローラ２０の位置で記録材搬送ベルト１２から分離された後、定着装置６０に搬送され、未定着トナー像が定着された後、装置本体外に排出される。

なお、定着装置６０は、記録材搬送ベルト１２の記録材搬送方向下流側に配置され、記録材Ｐを定着ニップ部Ｎ１で挟持搬送して記録材上のトナー像を加熱する像加熱手段を構成している。

ここで、記録材搬送ベルト１２から分離後の記録材Ｐの分離補助及び定着装置６０までの搬送部材として、分離ローラ２０の下流には分離爪１９が配置されている。分離ローラ２０は、例えば、ＳＵＳ製で、外径が１２〜１６［ｍｍ］のローラとして構成される。

分離ローラ２０は、アース（フレームグランド）されている。記録材Ｐの搬送経路の上の分離ローラ２０に対向する位置には、コロナ除電器１６が配置されている。コロナ除電器１６は、ＳＵＳ製の太さ０．５［ｍｍ］のワイヤの周囲に、アースに落としたＳＵＳ製の板金を記録材搬送ベルト１２に向けられた面を除いて覆われている。コロナ除電器１６のワイヤの搬送方向の位置は、対向に分離ローラ２０に存在する範囲中にあり、記録材搬送ベルト１２からの高さが例えば１０〜２０［ｍｍ］程度離れている。

分離爪１９と定着装置６０との間には、定着前ガイド部材６１が配置されている。この定着前ガイド部材６１には、フラグ５０ａを有するループ量検知装置５０が配置されている。

本実施形態では、記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２との間の静電荷を除去（除電）するためにコロナ除電器１６に印加される除電バイアス電圧のタイミングや大きさは、制御手段としての制御回路５１によって制御される。この除電バイアス電圧を印加されたコロナ除電器（除電手段）１６は、発生する空気イオンを利用して記録材搬送ベルト１２と記録材Ｐ間の静電気を中和することによって除電する。

次いで、記録材Ｐは、定着装置６０に搬送導入され、トナー像の加熱・加圧定着工程を受ける。そして、２次転写後の中間転写ベルト４０は、ベルトクリーニング装置４４で転写残トナーや紙粉等がクリーニングされ、繰り返し作像工程に入る。また、記録材分離後の記録材搬送ベルト１２は、ベルトクリーニング装置２６で、記録材間上に形成されるパッチ検用のトナー等の転写残トナーや紙粉等がクリーニングされ、記録材Ｐの搬送を繰り返し行う。

次に、本実施形態における制御系について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態の制御系を示すブロック図である。

すなわち、図２に示すように、画像形成装置２８内に配置された制御回路５１には、ループ量検知装置５０と、コロナ除電器（コロナ帯電器）１６とが接続されている。

制御回路５１は、少なくとも記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ１に突き当たってからコロナ除電器（除電手段）１６による除電を開始する制御手段を構成している。この制御回路５１は、記録材検知手段としてのループ量検知装置５０により検知されたループ量が所定量以上の場合に、除電手段としてのコロナ除電器１６による除電を開始する。

ループ量検知装置５０は、分離ローラ２０と定着装置６０との間の記録材Ｐのループ量を検知する。ループ量検知装置５０は、図４（ａ）に示すように、定着前ガイド部材６１内に配置されており、定着前ガイド部材６１上を搬送される記録材Ｐの圧力によって高さが上下するフラグ５０ａを有している。

フラグ５０ａの高さの変動に基づいてループ量が検知される。つまり、記録材Ｐがフラグ５０ａを下に押し込むように定着前ガイド部材６１に沿って搬送されてフラグ５０ａの高さが低いときは、ループ量が小さいと判断される。一方、定着前に記録材Ｐがループしているときはフラグ５０ａの押し込み力が弱く、フラグ５０ａの高さが高くなっているときはループ量が大きいと判断される。

なお、ループ量検知装置５０は、記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ１に突き当たったことを検知すると共に、定着ニップ部Ｎ１に先端が突き当たった記録材Ｐのループ量を検知する記録材検知手段を構成する。

コロナ除電器１６は、分離手段である分離爪１９及び分離ローラ２０の近傍に配置され、記録材Ｐの電荷を除去する除電手段を構成している。ループ量検知装置５０により検知されたループ量に応じてコロナ除電器１６に印加される除電バイアス電圧（除電バイアス信号）のタイミング及び大きさは、制御回路５１によって制御される。除電手段としてのコロナ除電器１６は、分離爪１９及び分離ローラ２０との間に所定距離をあけて対向配置されている。

図４（ｂ）に示すように、ループ量検知装置５０のフラグ５０ａが或る所定の量だけ変位したか否かを検知するためのレーザ発光源５２と位置検知用受光装置５３とが配設されている。レーザ発光源５２及び位置検知用受光装置５３は、フラグ５０ａによってレーザ発光源５２の光が遮られているときのループ量ならば或るループ量になるという形でループ量の大きさを検出する。

また、検知されたループ量が大きくなるほど、分離ローラ２０の位置で記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２との剥離量が大きくなって、剥離放電に起因した画像不良が大きくなる。このため、ループ量検知装置５０で検知したループ量に基づいて、コロナ除電器１６に印加されるバイアス電圧のタイミング及び大きさを、制御回路５１が制御する。

次に、本実施形態の作用について、図３のフローチャート図を参照して説明する。まず、記録材Ｐの搬送を始める前の時点で、コロナ除電器１６に印加される除電バイアス電圧はＯＦＦの状態になっている。そして、ステップＳ１において、ループ量検知装置５０が、分離ローラ２０と定着装置６０との間で生じる記録材Ｐのループ量を検知する。

分離ローラ２０と定着装置６０との間に生じる記録材Ｐのループ量が大きくなっていくと、記録材搬送ベルト１２の分離点における記録材搬送ベルト１２の搬送面に垂直な方向に、記録材搬送ベルト１２から記録材Ｐが剥離してその剥離量Ｈが大きくなっていく。この剥離量Ｈが大きければ大きいほど、剥離放電による画像不良が発生しやすくなる。

本実施形態の系では、剥離量Ｈが例えば８〜１０［ｍｍ］より大きいと、剥離放電による画像不良が発生してしまう。剥離量Ｈが８［ｍｍ］以上になった時点でコロナ除電器１６に除電バイアス電圧を印加したのでは、剥離放電による画像不良を抑えきれない。そのため、本実施形態では、剥離量Ｈが８［ｍｍ］よりも小さい剥離量Ｈ２を超えた場合に、剥離放電による画像不良に備えなければならないとしている。本実施形態では、剥離量Ｈ２を５［ｍｍ］に設定している。

制御回路５１は、フラグ５０ａによってレーザ発光源５２の光が遮られている際のループ量であれば（図４（ｂ）参照）、剥離量はＨ２以上である観点で剥離量Ｈ２を判断する。

ループ量検知装置５０で検知されるループ量と剥離量Ｈとの関係は、分離ローラ２０に対してループ量検知装置５０がどこに配置されるかによって機械ごとに変わってしまう。このため、ループ量検知装置５０のレーザ発光源５２と位置検知用受光装置５３との設定は、事前に剥離量Ｈ２を検知できる配置を設計の段階で調べておくことが必要である。

ステップＳ２では、ループ量検知装置５０で検知されたループ量に基づいて、剥離量ＨがＨ２以上（ループ量が所定量以上）かＨ２未満であるかを、記録材先端が分離ローラ２０に到達する時点から検知する。

そして、分離ローラ２０での剥離量ＨがＨ２未満である場合は、引き続き、記録材Ｐのループ量を検知しながら記録材搬送を継続する。ここで、分離ローラ２０での剥離量ＨがＨ２以上の場合には、コロナ除電器（コロナ帯電器）１６に除電バイアス電圧を印加して、記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２との間の電荷を除去する（Ｓ３）。コロナ除電器１６によって効率良く且つムラ無く除電しようとすると、或る程度の大きさのバイアスの交流電圧を印加することが望ましい。

本実施形態では、コロナ除電器１６に印加する除電バイアス電圧として、周波数が１００Ｈｚ〜１ｋＨｚ、ピークからピークまでの電圧（ＶＰＰ）で６〜１２ｋＶとなる交流電圧を印加している。

その後、ステップＳ４において、記録材の搬送を継続しながら、ループ量情報を取得して記録材のループ量を検知する。

そして、ステップＳ５において、分離ローラ２０での剥離量ＨはＨ２以上であるか否かを判断する。その結果、分離ローラ２０での剥離量ＨがＨ２以上になっている場合は、引き続きコロナ除電器１６に除電バイアス電圧を印加しながら記録材搬送を行う。一方、剥離量ＨがＨ２未満になっている場合は、コロナ除電器（コロナ帯電器）１６に印加する除電バイアス電圧をＯＦＦにする（Ｓ６）。

なお本実施形態では、剥離量ＨがＨ２未満の場合に、コロナ除電器１６に印加する除電バイアス電圧をＯＦＦとした（Ｓ６）が、これに限らず、記録材と記録材搬送ベルト１２間の静電吸着力を弱めない程度に除電バイアス電圧を小さくする制御も可能である。

以上のように本実施形態では、制御回路（制御手段）５１が、少なくとも記録材Ｐの先端が定着装置６０の定着ニップ部Ｎ１に突き当たってループを形成し始めてからコロナ除電器１６による除電を開始する。つまり、定着前に、定着ニップ部Ｎ１に突き当たってループ量を形成する記録材Ｐのループ量をループ量検知装置５０で検知し、剥離量ＨがＨ２以上で剥離放電による画像不良が発生する虞があるときだけ、コロナ除電器１６に除電バイアス電圧を印加して除電する。

これにより、記録材Ｐを安定して搬送するための記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２間の静電吸着力の減少を最小限に抑えることができる。従って、記録材Ｐの搬送姿勢を充分に制御してジャムの発生を回避でき、同時に、コロナ除電器１６による記録材Ｐの電荷除去により、分離ローラ２０で分離される際の記録材Ｐの姿勢に起因して発生する剥離放電を有効に防止することができる。これにより、剥離放電による画像不良を確実に防止することができる。

なお、第１の実施形態では、定着装置６０に記録材先端が到達したことをループ量検知装置５０で間接的に検知していたが、これに限らず、図５のように構成することもできる。つまり、図５に示すように、定着装置６０の定着ニップ部Ｎ１への記録材Ｐの先端到達を、定着前ガイド部材６１の上方に配置した記録材検知センサ６３によって直接的に検知する。この構成によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。この記録材検知センサ６３に代えて、レーザ変位計等の計測器を配置することもできる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について、図６〜図８を参照して説明する。

すなわち、前述した第１の実施形態では、記録材Ｐのループ量を検知するループ量検知装置５０の検知に基づき、制御回路５１が、コロナ除電器１６に印加する除電バイアス電圧を制御していた。しかし、記録材Ｐのループ量が成長するのは、記録材先端が定着装置６０の定着ニップ部Ｎ１に突入してからである。従って、ループ量検知装置５０を設けなくても、搬送中の記録材Ｐの位置情報からループ量の成長を予測して、コロナ除電器１６に印加する除電バイアス電圧を制御することも可能である。本実施形態では、ループ量の成長を予測する方法により、コロナ除電器１６に印加する除電バイアス電圧を制御する。

本第２の実施形態における画像形成装置の構成は、図１に示した画像形成装置２８とほぼ同様である。また、画像形成プロセスも第１の実施形態と同様である。ただし、本実施形態では、ループ量を記録材Ｐの位置情報から予測（検知）するため、第１の実施形態で用いていたループ量検知装置５０は配置されない。

本実施形態における、記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２間の静電荷除去のためにコロナ除電器１６に印加される除電バイアス電圧のタイミングや大きさは、制御回路５１によって制御される。図６は、この制御の関係を表すブロック図である。

図６に示すように、制御回路５１には、レジストローラ１３のニップ部に当接した記録材Ｐの位置情報を含む様々の情報を検知可能なレジストセンサ２９が接続されている。更に制御回路５１には、画像形成装置２８の装置本体（不図示）に配置されたユーザ操作部１０２（図１では不図示）と、第１の実施形態と同様のコロナ除電器（コロナ帯電器）１６とが接続されている。

ユーザ操作部１０２は、ユーザ等によって入力された記録材のサイズ等の情報を制御回路５１に出力する。

レジストセンサ２９は、記録材の先端及び後端の検知や、レジストセンサ２９のニップ部で一旦停止した記録材の搬送開始タイミングなどを検知して、それらの検知信号を制御回路５１に出力する。

制御回路５１は、レジストセンサ２９から送られた記録材の位置情報を、レジストローラ１３から送り出された記録材Ｐの搬送方向での長さに基づいて決定する。なお、本実施形態のレジストセンサ２９は、記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ１に突き当たったことを予測（検知）する記録材検知手段を構成している。

すなわち、制御回路５１は、レジストローラ１３から送り出された記録材Ｐの長さから記録材Ｐの位置情報を取得すると共に、ユーザ操作部１０２でユーザが指定した記録材Ｐのサイズ情報を取得する。制御手段である制御回路５１は、レジストセンサ２９の検知に基づいてコロナ除電器（除電手段）１６による除電を開始する。

つまり、制御回路５１は、記録材Ｐの先端及び後端の位置情報から、少なくとも記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ１に突き当たってからのループ量の成長を判断する。そして制御回路５１は、コロナ除電器１６に印加される除電バイアス電圧（除電バイアス信号）のタイミングや大きさを決めて、コロナ除電器１６を制御する。

次に、本実施形態の作用について、図７のフローチャート図を参照して説明する。まず、記録材Ｐの搬送を始める前の時点で、コロナ除電器１６に印加される除電バイアス電圧はＯＦＦの状態になっている。レジストローラ１３内には、記録材Ｐの先端及び後端を検知するレジストセンサ２９が設けられている。制御回路５１は、レジストセンサ２９の検知に基づき、レジストローラ１３によって送り出される記録材Ｐの先端位置の情報を取得する（Ｓ１１）。

そして、記録材Ｐの先端が定着装置６０の定着ニップ部Ｎ１に突入すると、２次転写ニップ部Ｎでの搬送速度より定着ニップ部Ｎ１での搬送速度の方が遅くなっている。そのため、図８に示すように、記録材Ｐが定着装置６０の定着ニップ部Ｎ１に押し込まれる形で、定着装置６０前にてループが成長していく（Ｓ１２）。

このループが成長すると、分離ローラ２０部分での記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２との剥離量が大きくなって剥離放電による画像不良が顕著になる虞がある。そのため、ループが成長する前の定着ニップ部Ｎ１突入時点の記録材位置情報に基づいて、コロナ除電器（コロナ帯電器）１６に対して除電バイアス電圧を印加するタイミングを判断している（Ｓ１３）。

記録材Ｐの先端が定着装置６０に突入していなければ、引き続き、記録材先端位置情報を取得しながら記録材搬送を継続する（Ｓ１４）。記録材Ｐの先端位置が定着装置６０の定着ニップ部Ｎ１に突入したタイミングで、制御回路５１は、コロナ除電器１６に除電バイアス電圧を印加するように制御する。除電バイアス電圧としては、周波数が１００Ｈｚ〜１ｋＨｚ、ピークからピークまでの電圧（ＶＰＰ）が６〜１２ｋＶとなる交流電圧を印加する（Ｓ１３）。

その後、制御回路５１は、記録材Ｐの後端位置情報を検知しながら、記録材搬送を継続する（Ｓ１４）。制御回路５１は、記録材後端位置を、レジストローラ１３によって送られた記録材Ｐの長さと、ユーザ操作部１０２で指定された記録材の搬送方向でのサイズとから判断する。そして、記録材Ｐの後端が分離ローラ２０を通過して記録材搬送ベルト１２から分離したか否かを判断する（Ｓ１５）。

［記録材後端位置に基づいて判断する理由］
記録材Ｐの後端位置が分離ローラ２０を通過していない場合は、引き続きコロナ除電器１６に除電バイアス電圧を印加しながら記録材搬送を継続する（Ｓ１４）。そして、記録材Ｐの後端位置が分離ローラ２０を通過して記録材搬送ベルト１２から分離した場合は、コロナ除電器（コロナ帯電器）１６に印加する除電バイアス電圧をＯＦＦして次の記録材搬送に備える（Ｓ１６）。

以上のように本実施形態では、制御回路５１が、レジストセンサ２９の検知信号に基づき記録材先端が定着ニップ部Ｎ１に突き当たったことを予測（検知）し、定着前にループ量の成長を予測する。そして、記録材Ｐの先端位置が定着ニップ部Ｎ１に突入したタイミングでコロナ除電器１６に除電バイアス電圧を印加するので、記録材Ｐを安定して搬送するための記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２間の静電吸着力の減少を最小限に抑えることができる。

このため、記録材Ｐの搬送姿勢を充分に制御してジャムの発生を回避でき、同時に、コロナ除電器１６による記録材Ｐの電荷除去により、分離ローラ２０で分離される際の記録材Ｐの姿勢に起因して発生する剥離放電を有効に防止できる。

以上の本実施形態では、第１の実施形態のようにループ量が大きい場合にのみ除電を行うのではなく、記録材先端位置が定着ニップ部Ｎ１に突入したタイミングでいつでも除電を行う構成である。つまり、第１の実施形態に比べて、ループ量が小さくて実際には除電が不要な場合にも除電を行うことになるが、本第２の実施形態では、一般的に設けられているレジストセンサ２９及びユーザ操作部１０２を有効に活用して除電制御を行うことができる。そのため、専用のループ量検知装置５０を配置する第１の実施形態に比べて、簡単な構成で実施することができる。

＜比較例＞
ここで、本発明に係る第１及び第２の実施形態に対する比較例について、図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は、比較例の構成を概略的に示す図である。

図９に示す画像形成装置３８に備えた記録材搬送ベルト１２は、図１に示した記録材搬送ベルト１２とはやや構成が異なる。つまり、この記録材搬送ベルト１２では、分離ローラ２０と張架ローラ２３が２次転写ローラ１０と同じ高さにあり、記録材搬送ベルト１２の上部面は、分離ローラ２０、２次転写ローラ１０及び張架ローラ２３に対して直線状に掛け渡されている。そして比較例では、分離ローラ２０の上部近傍にコロナ除電器１６が配置されているが、このコロナ除電器１６は、第１及び第２の実施形態のように記録材搬送ベルト１２と記録材Ｐ間の除電のために適切なタイミングで制御されるものではない。

また、レジストローラ１３は張架ローラ２３の右上部に配置され、張架ローラ２３に記録材搬送ベルト１２を介して当接する吸着ローラ１４が配置され、この吸着ローラ１４には高圧電源１５からバイアス電圧が印加される。記録材搬送ベルト１２における２次転写ローラ１０の下方部分は、張架ローラ２４と張架ローラ２７で挟持されて支持される。

この画像形成装置３８では、レジストローラ１３により搬送された記録材Ｐが、まず、張架ローラ２３と、バイアス電圧が印加された吸着ローラ１４とで狭持されて、記録材搬送ベルト１２に吸着される。その後、中間転写ベルト４０上のトナー像の先端部が、２次転写ニップ部Ｎに到達するタイミングと同期するようにして、レジストローラ１３で記録材Ｐの搬送が制御されて記録材Ｐが送られる。

そして、記録材搬送ベルト１２から分離した記録材Ｐが定着装置６０（図１０（ｂ）参照）に突入すると、定着ニップ部Ｎ１によって記録材Ｐを搬送する力が働く。この際、記録材Ｐの後端が２次転写ニップ部Ｎに残っていて、先端側の記録材Ｐの速度の方が速いとき、記録材Ｐにトナー像を形成する２次転写ニップ部Ｎで記録材Ｐが引っ張られることになる。この場合、記録材先端が定着装置６０に突入したタイミングや記録材後端が２次転写ニップ部Ｎを通過する際に、急激な速度変化によるショック画像が発生してしまう。

２次転写ニップ部Ｎと定着装置６０との引っ張り合いによるショック画像を防ぐには、２次転写ニップ部Ｎと定着装置間の距離を、記録材Ｐの搬送方向の長さより十分に長くすれば防ぐことができる。しかし、スペースの関係で、２次転写ニップ部Ｎと定着装置間の距離を十分に長く確保できない際は、定着装置６０での搬送速度よりも２次転写ニップ部Ｎでの搬送速度を速くする。

これにより、記録材を２次転写ニップ部Ｎから定着ニップ部Ｎ１へ押しこむ形にすることで、引っ張り時に生じる速度の急激な変化を防止できる。ただし、記録材を２次転写ニップ部Ｎから定着ニップ部Ｎ１へ押し込む形にする場合、定着装置６０に記録材Ｐが入っていくときに、後ろから引き続き押し込まれるため、定着装置６０の前で記録材Ｐが膨らみ、ループが発生する。このため、押し込み系によってショック画像を防ぐときは、発生したループが他の弊害を引き起こさないように注意する必要がある。

ところで、記録材搬送ベルト１２に記録材を静電的に吸着させて搬送する構成では、ショック画像を防ぐために記録材を定着装置６０に押し込む系にすると、記録材搬送ベルト１２に静電的に吸着していた記録材がループの成長と共に強制的に引き剥がされる。

記録材搬送ベルト１２から記録材Ｐが分離するとき、記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２間に静電吸着力を生じさせた電荷が剥離放電を引き起こす。この剥離放電の量は、記録材Ｐが分離部で剥離するときの姿勢に大きく依存する。上記のように発生したループによって強制的に剥離されるとき、記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２が大きく離れてしまう形となるため、記録材上のトナー像の配置を乱すくらいの大きな剥離放電が発生して、画質を大きく損なうという問題が発生する。

この画像不良を防ぐため、比較例では、図９におけるコロナ除電器１６を作動させて、剥離放電の原因となる記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２間の吸着電荷を低減させる手法を採る（図１０（ａ））。ただし、本発明に係る制御を行わないままコロナ除電器１６によって単に吸着電荷を減らすため、記録材Ｐと記録材搬送ベルト１２間の吸着力が弱まる。

静電吸着力が弱いと、図１０（ｂ）に示すように記録材Ｐが記録材搬送ベルト１２から離れてしまい、記録材Ｐが２次転写ニップ部Ｎと定着装置６０とに跨がらない小サイズの場合には、安定して記録材Ｐを搬送できなくなってしまう。この状態で記録材Ｐが定着装置６０の定着ニップ部Ｎ１に突入すると、記録材Ｐの搬送姿勢を制御できていないため、図１０（ｃ）で示されるようなＪＡＭ発生原因となるおそれがある。

このような比較例に対し、本発明に係る前述の第１及び第２の実施形態では、制御回路５１が、少なくとも記録材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ１に突き当たってからコロナ除電器１６による除電を開始する。そのため、たとえ小サイズの記録材Ｐであっても、安定した搬送を実施して、ＪＡＭの発生を確実に防止することができる。

１，１０，４０，４２…画像形成手段（感光体ドラム，２次転写ローラ，中間転写ベルト，張架ローラ）、１２…記録材搬送ベルト、１６…除電手段（コロナ除電器）、１９，２０…分離手段（分離爪，分離ローラ）、２８…画像形成装置、２９…記録材検知手段（レジストセンサ）、５０…記録材検知手段（ループ量検知装置）、５１…制御手段（制御回路）、６０…像加熱手段（定着装置）、Ｎ１…ニップ部（定着ニップ部）、Ｐ…記録材

Claims (4)

1. 記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、
   トナー像が形成された記録材を静電吸着して担持搬送する無端状の記録材搬送ベルトと、
   前記記録材搬送ベルトの記録材搬送方向下流側に配置され、記録材をニップ部で挟持搬送して記録材上のトナー像を加熱する像加熱手段と、
   記録材を前記記録材搬送ベルトから分離して前記像加熱手段に向かわせる分離手段と、
   前記分離手段の近傍に配置され、記録材の電荷を除去する除電手段と、
   少なくとも記録材の先端が前記ニップ部に突き当たってから前記除電手段による除電を開始する制御手段と、を備える、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 記録材の先端が前記ニップ部に突き当たったことを検知すると共に、前記ニップ部に先端が突き当たった記録材のループ量を検知する記録材検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記記録材検知手段により検知されたループ量が所定量以上の場合に、前記除電手段による除電を開始する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 記録材の先端が前記ニップ部に突き当たったことを検知する記録材検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記記録材検知手段の検知に基づいて前記除電手段による除電を開始する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記除電手段は、前記分離手段との間に所定距離あけて対向配置されたコロナ除電器である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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