JP2015114508A

JP2015114508A - 画像形成装置

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Publication number: JP2015114508A
Application number: JP2013256851A
Authority: JP
Inventors: 徹今泉; Toru Imaizumi; 隆史 ▲楢▼原; Takashi Narahara; 安藤　温敏; Atsutoshi Ando; 温敏安藤; 康人南島; Yasuto Minamishima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2015-06-22
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: JP6271986B2; US20150168878A1

Abstract

【課題】画像形成装置において、転写部Ｔ２からの距離が通紙可能な最大長さ以下の位置に接触式の除電部材２３を設置した場合、高温多湿環境でグロス紙などの抵抗が低い記録材を通紙した場合、転写部Ｔ２からの電流が記録材Ｐを伝って除電部材２３に流れ込む。記録材Ｐと除電部材２３との間は、電気的な接触抵抗が大きいため、記録材Ｐと除電部材２３との間には大きな電位差がつく。これにより発生した静電吸着力で除電部材２３が記録材Ｐに強く当たり、両面印字時において定着ニップ通過直後の記録材裏面トナーと擦れることで、スジ状の画像不良を発生させる可能性がある。
【解決手段】
転写部Ｔ２と除電部材２３の間に、記録材Ｐと接触する導電性部材２２ａを備え、除電部材２３と導電性部材２２ａとを電気的に接続し、導電性部材２２ａは抵抗器Ｒ２を介して接地Ｇする。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送される記録材に像担持体に形成された未定着トナー像を電圧が印加された転写部材により静電的に転写する転写部と、記録材に転写された未定着トナー像を固着像として定着する定着装置と、を有する、電子写真方式等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の複写機やＬＢＰ等の画像形成装置では、感光体や中間転写体等の像担持体に形成された帯電したトナー（顕画剤）によるトナー像を記録材上に静電的に転写させる。そして、その記録材及びトナー像を定着装置で加熱して固着像として定着させることにより印字動作が行われる。

転写部では転写部材を介して高い電圧が記録材に印加されるため、記録材が帯電する。記録材が帯電したまま機外の排紙トレイ（排紙部）に排出されると、これらの記録材が互いに静電的に吸着若しくは反発し合い、排紙トレイにおける記録材の整列性の低下や記録材の排紙トレイからの落下などの問題が発生する恐れがある。

そこで、従来から画像形成装置には記録材排出口の近傍にステンレスやカーボンブラシ等からなる除電部材を排出される記録材に接触するように配置することが行われていた。このような除電部材の一端は接地されており、記録材の表面に存在する電荷の除去が行われていた。

特許文献１では、定着ニップ部の記録材搬送方向下流側に除電ブラシを配置し、記録材が定着ニップ部に挟持された状態で記録材を除電ブラシに接触させる技術が開示されている。この技術では、除電部材を定着終了後の記録材と接触させ、記録材に存在する電荷を除去するようになっている。これにより、記録材が排紙トレイに排出される際の整列性を向上させることができる。

特開２００３−２３３２６１号公報

本発明は上記の従来技術をさらに発展させたものである。即ち、近年、画像形成装置の小型化及びファーストプリントタイムの短縮化が求められており、それを達成する一つの手段として転写部から排紙部までの距離を短く設計する場合がある。

そのような場合、記録材の後端部側が転写部でトナー像の転写を受けていると同時に、先端部側では除電部材によって除電を受ける状況が生じ得る。そうすると、高温多湿環境でグロス紙などの抵抗が低い紙を通紙すると、転写部からのバイアスの影響で、記録材と除電部材との間で静電吸着力が働いて除電部材が記録材に強く当たり、スジ状の画像不良を発生させる可能性がある。

より具体的に、参考例としての図７を用いて説明する。図７は中間転写方式の電子写真画像形成装置の一例の作像機構部の部分的模式図である。

８は像担持体としての中間転写ベルトの一部であり、この転写ベルト８の面に不図示の電子写真プロセス機構部により帯電したトナーによる未定着トナー像が形成される。１９は二次転写部材としての転写ローラであり、転写ベルト８に当接して二次転写ニップ部（以下、転写部と記す）Ｔ２を形成している。この転写部Ｔ２に記録材Ｐが導入されて挟持搬送されることで転写ベルト８の面から記録材Ｐの面にトナー像が順次に静電的に転写されていく。トナー像の転写は転写ローラ１９に対して転写電源３１から所定に制御された転写電圧が印加されることで行われる。

転写部Ｔ２を出た記録材Ｐは未定着トナー像を固着像として定着する定着装置２０に入る。この定着装置２０は記録材Ｐを挟持搬送して加熱定着する定着ニップ部Ｎを形成する定着フィルムユニット４０と加圧ローラ４２とを有している。定着フィルムユニット４０は記録材Ｐの未定着トナー像担持面に接する。加圧ローラ４２は記録材Ｐの未定着トナー像担持面とは反対側の面に接する。

定着装置２０を出た記録材Ｐは排紙ローラ対２２に中継ぎされて排出搬送される。この排紙ローラ対２２よりも記録材搬送方向Ｄの下流側には除電部材としての除電部材としての除電２３が配設されている。排紙ローラ対２２で中継ぎされて排出搬送される記録材Ｐはその裏面側（画像形成面とは反対面側）が除電ブラシ２３と接触しつつ排出搬送されることで記録材Ｐに残留している電荷が除電される。これにより、記録材Ｐが排紙部（不図示）に排出される際の整列性を向上させることができる。

図７においては、画像形成装置の小型化やファーストプリントタイムの短縮化などのために、転写部から排紙部までの距離を短く設計されている。そのために、記録材Ｐの後端部側が転写部Ｔ２でトナー像の転写をされていると同時に、先端部側では除電ブラシ２３によって除電を受ける状況が生じ得る。

高温多湿下の環境では、転写電源３１から二次転写ローラ１９に印加された電圧に従って転写部Ｔ２に所定の転写電流Ｉｔｒが流れる。そして、高温多湿の環境中に放置された記録材Ｐは抵抗が低くなっており、転写ベルト８の方向だけでなく、電流の一部は逃げ電流Ｉｐのように記録材Ｐを伝って流れていく。

この逃げ電流Ｉｐが大きすぎると、転写部Ｔ２で転写不良を起こす。そのため、導電性の部材を接地する場合、ある程度抵抗の高い接地抵抗を挿入することが必要となる。そこで、定着装置２０の加圧ローラ４２の接地抵抗として抵抗器Ｒ１を設置している。

記録材Ｐの抵抗が低ければ低いほど、転写部Ｔ２からの電圧降下をしにくくなるため、除電ブラシ２３付近の記録材Ｐの電位は、二次転写ローラ１９の表面の電位と同程度に高くなる。また一方で、除電ブラシ２３自体は導電性の部材で形成されているものの、その先端は記録材Ｐと点接触となるため、接触抵抗Ｒｃが１ＧΩ以上と大きくなる。

記録材Ｐと除電ブラシ２３との間の接触抵抗Ｒｃは非常に大きいため、図７のように除電ブラシ２３が接地抵抗器Ｒｇを介してただ単純に接地Ｇされた構成だと、主に接触抵抗部Ｒｃに電圧が分担される。つまり、記録材Ｐと除電ブラシ２３の先端間の微小な領域に電圧が印加されるため、そこに非常に大きな電場がかかることとなり、記録材Ｐと除電ブラシ２３の先端間に静電的な吸着力が働くこととなる。

片面画像形成モード（片面印字、片面通紙）であれば、除電ブラシ２３が接触する記録材Ｐの面は非印字面（記録材裏面）のため、強く擦れても問題ない。しかし、両面画像形成モード（両面印字、両面通紙）の場合は、除電ブラシ２３が接触する記録材Ｐの面（一面目）には既に一面目トナー像が形成されている。そして、記録材Ｐの二面目のトナー像が定着される際に一面目の既に定着済みのトナー像もある程度再溶融されるため、除電ブラシ２３に強く擦れて一面目の画像にスジ状の画像不良が発生する可能性がある。

そこで、本発明の目的は、記録材の排紙部における整列性を確保しつつ、除電部材が記録材と擦れることによって発生する画像不良を良化する画像形成装置を提供することである。

上記の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、搬送される記録材に像担持体に形成された未定着トナー像を電圧が印加された転写部材により静電的に転写する転写部と、前記転写部よりも記録材搬送方向の下流側に配設されており、記録材に転写されている未定着トナー像を固着像として定着する定着装置と、前記定着装置よりも記録材搬送方向の下流側に配設されており、記録材に接触して記録材を除電する除電部材と、を有し、前記転写部から前記除電部材に至る記録材搬送経路長が装置に使用可能な記録材の最大長さ以下である画像形成装置であって、前記転写部から前記除電部材に至る記録材搬送経路において搬送される記録材と接触する導電性部材を備え、前記除電部材と前記導電性部材とが電気的に接続されており、前記導電性部材は抵抗器を介して接地されていることを特徴とする。

本発明によれば、記録材の排紙部における整列性を確保しつつ、除電部材が記録材と擦れることによって発生する画像不良を良化する画像形成装置を提供することができる。

実施例１における除電ブラシの電気的接続形態と作用を説明するための模式図実施例１の画像形成装置の構成を説明するための断面模式図制御系統のブロック図図２の部分的な拡大模式図実施例２における除電ブラシの電気的接続形態と作用を説明するための模式図実施例３における除電ブラシの電気的接続形態と作用を説明するための模式図参考例における除電ブラシの電気的接続形態と作用を説明するための模式図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、本実施例における画像形成装置及び定着装置の概要を説明し、次いで、本実施例の特徴について説明する。

［実施例１］
以下の装置構成の説明において、長手方向とは、記録材搬送路面において記録材搬送方向に直交する方向である。

（画像形成装置）
図２は本実施例に係る画像形成装置Ａを長手方向から見た断面の模式図、図３は制御系統のブロック図である。この画像形成装置Ａは、電子写真プロセスを用いた中間転写ベルト方式の４色フルカラーのレーザープリンタである。即ち、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置Ｂから制御回路部Ｃに入力する電気的画像信号に基いてシート状の記録材（以下、用紙と記す）Ｐに対する画像形成動作を実行する。

Ｕ（ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢｋ）は第１から第４の４つのインライン構成（タンデム型）の画像形成部である。各画像形成部Ｕは互い現像色が異なるだけで同様の構成を有する電子写真プロセスユニットである。

即ち、各画像形成部Ｕは第１の像担持体としての感光層を有する感光ドラム（以下、ドラムと記す）１、およびドラム１に作用するプロセス手段としての、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、一次転写手段５、クリーニング手段６等を有する。本実施例において、帯電手段２は帯電ローラである。露光手段３はレーザースキャナである。一次転写手段５は転写ローラである。クリーニング手段６はクリーニングブレード６ａと廃トナー容器を有する。

現像手段４は現像ローラ４ａを有し、現像剤容器内には現像剤（トナー）が収容されている。第１の画像形成部ＵＹの現像手段４の現像剤容器内には現像剤としてイエロー（Ｙ）色のトナーが収容されている。第２の画像形成部ＵＭの現像手段４の現像剤容器内には現像剤としてマゼンタ（Ｍ）色のトナーが収容されている。第３の画像形成部ＵＣの現像手段４の現像剤容器内には現像剤としてシアン（Ｃ）色のトナーが収容されている。第４の画像形成部ＵＢｋの現像手段４の現像剤容器内には現像剤としてブラック（Ｂｋ）色のトナーが収容されている。

第１から第４の画像形成部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢｋの上方部には中間転写ベルトユニット（以下、ベルトユニットと記す）７が配設されている。ベルトユニット７は、第２の像担持体としての誘電体製で可撓性を有する無端状の転写ベルト８と、この転写ベルト８を懸回張設している複数のベルト支持部材としての、駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０、テンションローラ１１を有する。

各画像形成部Ｕの一次転写ローラ５は転写ベルト８の内側に配設されており、それぞれ、転写ベルト８の駆動ローラ９とテンションローラ１１との間の下側ベルト部分を介してドラム１の上面部分に当接している。各画像形成部Ｕにおいて、ドラム１と転写ベルト８の当接部が一次転写ニップ部Ｔ１である。二次転写対向ローラ１０には転写ベルト８を介して二次転写ローラ１９が当接している。転写ベルト８と二次転写ローラ１９との当接部が二次転写ニップ部Ｔ２である。テンションローラ１１のベルト懸回にはベルトクリーニング装置１２が配設されている。

第１から第４の画像形成部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢｋの下方部には、給紙ユニット１３が配設されている。給紙ユニット１３は、用紙Ｐが積載収容されている給紙カセット１４、半月状の給紙ローラ１５、分離ローラ対（リタードローラ機構）１６を有する。分離ローラ対１６から画像形成装置上部の排紙口２４へ至る用紙垂直搬送路１７が配設されている。この用紙垂直搬送路１７には搬送路に沿って下側から上側に順次に、レジストローラ対１８、二次転写ローラ１９、定着装置２０、フラッパ２１、排紙ローラ対２２、除電ブラシ２３が配設されている。画像形成装置の上面部は排紙トレイ２５にされている。

用紙垂直搬送路１７を中にしてベルトユニット７の側とは反対側には、フラッパ２１からレジストローラ対１８へ用紙Ｐを戻し搬送する両面搬送路２６が配設されている。両面搬送路２６には搬送路に沿って複数対の両面搬送ローラ対２７〜３０が配設されている。

フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。所定の制御タイミングにおいて、第１〜第４の各画像形成部Ｕのドラム１が所定の制御速度で矢印の時計方向に回転駆動される。転写ベルト８もドラム１の速度に対応した速度で矢印の反時計方向に回転駆動される。

各画像形成部Ｕにおいてそれぞれ所定の制御タイミングで帯電ローラ２がドラム１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。スキャナユニット３は各ドラム１の表面を各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光Ｌで走査露光する。これにより、各ドラム１の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像手段４によりトナー像として現像される。

上記のような電子写真プロセス動作により、第１の画像形成部ＵＹのドラム１にはフルカラー画像のＹ色成分に対応するＹ色トナー像が形成され、そのトナー像がベルト８上に一次転写される。第２の画像形成部ＵＭのドラム１にはフルカラー画像のＭ色成分に対応するＭ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト８上にすでに転写されているＹ色トナー像に重畳されて一次転写される。

第３の画像形成部ＵＣのドラム１にはフルカラー画像のＣ色成分に対応するＣ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト８上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色トナー像に重畳されて一次転写される。第４の画像形成部ＵＢｋのドラム１にはフルカラー画像のＢｋ色成分に対応するＢｋ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト８上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色トナー像に重畳されて一次転写される。

各画像形成部Ｕにおいて、ドラム１から転写ベルト８へのトナー像の一次転写はそれぞれ所定の一次転写電圧が印加された一次転写ローラ５によってなされる。かくして、ベルト１３上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｂｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。各画像形成部Ｕにおいて、ベルト８に対するトナー像の一次転写後のドラム１面に残留した転写残トナーはクリーニング手段６により除去される。

一方、所定の制御タイミングで給紙ローラ１５が駆動される。これにより、給紙カセッツト１４に積載収容されている用紙Ｐが繰り出されて分離ローラ対１６で１枚分離給送されて搬送路１７に入り、この搬送路１７を上方に搬送される。Ｄは用紙搬送方向（記録材搬送方向）である。用紙Ｐはレジストローラ対１８まで搬送されて、一旦停止される。そして、転写ベルト８上に形成されたトナー像が二次転写ニップ部Ｔ２に到達するタイミングに同期して、停止していた用紙Ｐはレジストローラ対１８によって再搬送されて二次転写ニップ部Ｔ２に導入される。

これにより、用紙Ｐが二次転写ニップ部Ｔ２を挟持搬送されていく過程で転写ベルト８上の４色重畳の未定着トナー像ｔａ（図４）が用紙Ｐの面に順次に一括転写される。この二次転写は二次転写電源３１から二次転写ローラ１９に所定にコントロールされた二次転写電圧が印加されることでなされる。

二次転写ニップ部Ｔ２を出た用紙Ｐは転写ベルト８の面から分離されて定着装置２０へ導入され、定着ニップ部Ｎ（図４）で加熱・加圧される。これにより、各色トナー像の混色及び用紙への固着像ｔｂ（図４）としての定着がなされる。そして、用紙Ｐは、定着装置２０を出て、図２において実線示の第１姿勢に切り替えられているフラッパ２１の下側を通り、排紙ローラ対２２に挟持されて排紙口２４から排紙トレイ２５上にフルカラー画像形成物（片面画像形成モードの場合）として排出される。

用紙Ｐが排紙トレイ２５上に排出される際には、用紙Ｐの非印字面（用紙裏面）が排紙ローラ対２２と排紙口２４との間に配設されている接触式の除電部材としての除電ブラシ２３と接触しつつ搬送されることで用紙Ｐに残留している電荷が除電される。これにより、用紙Ｐが排紙トレイ２５に排出される際の整列性を向上させることができる。また、転写ベルト８から用紙Ｐへのトナー像の二次転写において用紙Ｐに転写されないで転写ベルト８上に残った二次転写残トナーはブレードを用いたベルトクリーニング装置１２によって除去、回収される。

用紙Ｐへの画像形成が片面（一面目）のみの場合、定着装置２０で画像定着された用紙Ｐは排紙ローラ対２２によって排紙トレイ２５に排出されて画像形成は終了する。連続複数枚のマルチプリントの場合は上記の画像形成動作が繰り返して実行される。

一方、用紙Ｐへの画像形成が両面（両面画像形成モード）の場合、定着装置２０から送り出された片面画像形成済みの用紙Ｐの後端部が排紙ローラ対２２に到達したタイミングで制御回路部Ｃは駆動手段Ｍ２２を制御して排紙ローラ対２２を逆回転させる。これにより、その用紙Ｐが排紙トレイ２５側から画像形成装置内にスイッチバック搬送される。また、制御回路部Ｃは駆動手段Ｍ２１を制御してフラッパ２１を実線示の第１姿勢から破線示の第２姿勢に切り替える。

排紙ローラ対２２の逆回転によりスイッチバック搬送された用紙Ｐは第２姿勢に切り替えられたフラッパ２１に上面側を通り、両面搬送路２６に導入される。そして、用紙Ｐは両面搬送ローラ対２７、２８、２９、３０によって両面搬送路２６の中を搬送され、表裏反転状態で再びレジストローラ対１８へと搬送され、所定のタイミングで二次転写ニップ部Ｔ２へ再搬送される。これにより用紙Ｐは二面目（裏面）に対するトナー像の二次転写を受ける。

以後は、用紙Ｐは、片面画像形成モードの場合と同様に、定着装置２０、第１姿勢に切り替えられているフラッパ２１の下面側、正回転に戻されている排紙ローラ対２２、排紙口２４の経路を通って、両面画像形成物として排紙トレイ２５上に排出される。両面画像形成の用紙Ｐが排紙トレイ２５上に排出される際には、用紙Ｐの一面目側が除電ブラシ２３と接触しつつ搬送されることで用紙Ｐに残留している電荷が除電される。これにより、用紙Ｐが排紙トレイ２５に排出される際の整列性を向上させることができる。

両面画像形成モードによる連続複数枚のマルチプリントの場合は上記の画像形成動作が繰り返して実行される。

図４は図２の画像形成装置における、二次転写ニップ部Ｔ２、定着装置２０、排紙ローラ対２２、除電ブラシ２３の部分の拡大模式図である。本実施例において、二次転写ローラ１９は、外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒１９ａを体積抵抗１０⁸Ω・ｃｍ、厚み５ｍｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする発泡スポンジ体１９ｂで覆った外径１８ｍｍのものを用いている。

二次転写電源３１は、二次転写ローラ１９の鋼棒１９ａに電気的に接続され、トランス（不図示）から出力された二次転写電圧を二次転写ローラ１９に供給する構成となっている。二次転写電圧は、画像形成装置Ａの制御ＩＣであるＣＰＵにより、予め設定されたコントロール電圧と実際の出力値であるモニター電圧との差分をトランスにフィードバックすることで、二次転写電圧を略一定に制御している。二次転写電源３１は、１００［Ｖ］から４０００［Ｖ］の範囲の出力が可能である。画像形成装置Ａは温湿度検知部Ｓを備えており、環境及びプリントモードに応じて転写電圧を決定する。

（定着装置）
本実施例では、定着装置２０の一例としてフィルム定着方式の定着装置を用いる。但し、定着装置２０は例えば熱ローラ方式など他の方式の定着装置であってもよい。図４を参照して、本実施例における定着装置２０は、大別して、フィルムユニット４０と、加圧部材（対向部材、ニップ形成部材）としての加圧ローラ４２と、装置筐体（不図示）と、を有する。

フィルムユニット４０は、可撓性を有する筒状のフィルム（第一部材）４１、フィルム４１の内面に接触する板状のヒータ４３、ヒータ４３を支持する支持部材４４、更に、支持部材３４を補強する加圧ステイ４５を有する。フィルム４１は、ヒータ４３と支持部材４４と加圧ステイ４５との組立体に対してルーズに外嵌されている。

フィルム４１は、基層と、基層の外側に形成された弾性層と、弾性層の外側に形成された離型層と、を有し、筒状の可撓性を有する部材である。本実施例のフィルム４１は内径１８ｍｍであり、基層として厚み６０μｍのポリイミドの基材を、弾性層としての厚み約１５０μｍのシリコーンゴム層を、離型層としての厚み１５μｍのＰＦＡ樹脂チューブを、用いている。

支持部材４４は剛性・耐熱性・断熱性を有する部材であり、液晶ポリマーにより形成されている。この支持部材４４は、支持部材４４に外嵌したフィルム４１の内面を支持する役割と、ヒータ４３を一方の面を支持する役割と、を有する。

ヒータ４３は、アルミナの基板上に、銀・パラジウム合金等による発熱抵抗体をスクリーン印刷等によって形成し、さらに発熱抵抗体に銀等による電気接点部を接続してなる。発熱抵抗体の上に保護層としてのガラスコートを形成することにより、発熱抵抗体を保護し、フィルム４１との摺動性を向上させている。本実施例のヒータ４３の基板は用紙搬送方向の長さが５．８ｍｍ、厚みが１．０ｍｍの直方体のアルミナである。なお、フィルム４１の内面には耐熱性を有するグリスが塗布されており、フィルム４１の摺動性が向上している。また、ヒータ４３の裏面にはサーミスタ４６が取り付けられている。

加圧ステイ４５は、フィルムユニット４０の曲げ剛性を高めるために、その断面がＵ字型の形状であり、板厚１．６ｍｍのステンレス鋼を曲げ加工して形成されている。

加圧ローラ（第二部材）４２は、芯金４２ａと、芯金４２ａの外側に形成した弾性層４２ｂと、弾性層４２ｂの外側に形成した離型性層４２ｃと、を有する導電性ローラである。弾性層４２ｂの材質としては、シリコーンゴムやフッ素ゴム等が用いられる。離型性層４２ｃの材質としては、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）などのフッ素樹脂等が用いられる。

本実施例では、加圧ローラ４２として、ステンレス鋼製の外径１１ｍｍの芯金４２ａ上に射出成形により厚み約３．５ｍｍのシリコーンゴム層４２ｂを形成し、その外側に厚み約４０μｍのＰＦＡ樹脂チューブ４２ｃを被覆した、外径１８ｍｍのものを用いた。加圧ローラ４２のシリコーンゴム層４２ｂ及びＰＦＡ樹脂チューブ４２ｃには導電性のカーボンフィラーが添加されており、ローラとしての芯金４２ａと表層４２ｃとの間の実抵抗は１０ｋΩ程度である。

上記のフィルムユニット４０と加圧ローラ４２は、ヒータ４３がフィルム４１を介して加圧ローラ４２に対向する向きで配設してある。加圧ローラ４２は芯金４２ａの長手方向の両端でそれぞれ軸受部材を介して装置筐体に回転可能に支持させている。そして、フィルムユニット４０のヒータ４３がフィルム４１を挟んで加圧ステイ４５と支持部材４４により加圧ローラ４２に対して押圧され、用紙搬送方向（記録材搬送方向）において幅６．２ｍｍ程度の定着ニップ部Ｎが形成されている。本実施例では、フィルム４１と加圧ローラ４２との圧接力が総圧で１８０Ｎである。

加圧ローラ４２の硬度は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度計で９．８Ｎの加重において、定着ニップ部Ｎの確保や耐久性などの観点から、４０°〜７０°の範囲が望ましい。本実施例においては、５４°にしている。

本実施例の定着装置２０は定着ニップ部Ｎを形成する第一部材と第二部材とを有する構成であり、上記のフィルム４１が第一部材に対応しており、加圧ローラ４２が第二部材に対応している。

定着装置２０の動作時には、加圧ローラ４２の芯金４２ａの一端部側に設けられた駆動ギア（不図示）に制御回路部Ｃで制御される駆動手段Ｍ４２から回転力が伝達されて加圧ローラ４２が図４において矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この加圧ローラ４２の回転駆動による該ローラ４２とフィルム４１の外面との定着ニップ部Ｎにおける接触摩擦力で円筒状のフィルム４１に回転力が作用する。これにより、フィルム４１が支持部材４４と加圧ステイ４５との外回りを定着ニップ部Ｎにおいてフィルム内面がヒータ４３の面に密着して摺動しながら矢印の反時計方向に回転する。

また、制御回路部Ｃで制御される電源部３２からヒータ４３の発熱抵抗体に対して通電がなされる。これにより発熱抵抗体が発熱してヒータ４３の長手に沿う有効加熱領域が急峻に昇温する。そして、ヒータ温度がヒータ４３の裏面に設けられたサーミスタ４６により検知されてヒータ温度検知情報が制御回路部Ｃにフィードバックされる。制御回路部Ｃはサーミスタ４６からフィードバックされるヒータ温度検知情報に基づいて電源部３２をコントロールしてヒータ温度が所定の目標温度に温調維持されるように発熱抵抗体に対する電力供給を制御する。

このように加圧ローラ４２の回転駆動によるフィルム４１の回転がなされ、またヒータ４６に対する通電により該ヒータ４６が昇温して所定の目標温度に温調された状態において、定着ニップ部Ｎに未定着トナー像ｔａを担持した用紙Ｐが導入される。そして、定着ニップ部Ｎにおいて用紙Ｐのトナー像ｔａを担持する面がフィルム４１に密着してフィルム４１と共に定着ニップ部Ｎを搬送される。この搬送過程において、用紙Ｐ上の未定着トナー像ｔａが用紙Ｐ上に加熱及び加圧されて固着像ｔｂとして定着される。

定着ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐはフィルム４１の面から曲率分離して排出され、排紙ローラ対２２により排紙口２４から機外の排紙トレイ２５上に排出される。用紙Ｐが排紙口２４から排出される際に、用紙Ｐの非印字面（裏面：両面画像形成モードの場合は一面目側）が排紙ローラ対２２と排紙口２４との間に設けられている除電ブラシ２３と接触する。本実施例においては除電ブラシ２３として、ステンレス製の糸を導電性のある金属テープで固定した除電ブラシを用いている。

ここで、転写部Ｔ２から除電ブラシ２３に至る用紙搬送経路長（記録材搬送経路長）が画像形成装置に使用可能な用紙の最大長さ以下である。本実施例では二次転写部（転写部）Ｔ２から定着ニップ部Ｎまでの距離は５０ｍｍ、定着ニップ部Ｎから除電ブラシ２３までの距離は７０ｍｍであり、その合計は１２０ｍｍである。そのため、通常のＡ４サイズやレターサイズの用紙Ｐを通紙する際には、用紙Ｐの後端側が二次転写ローラ１９によってトナー像ｔを転写されると同時に、用紙Ｐの先端側は除電ブラシ２５によって除電されることになる。

（本実施例の特徴）
転写部Ｔ２から除電ブラシ２３に至る用紙搬送経路（記録材搬送経路）において搬送される用紙Ｐと接触する導電性部材２２ａを備え、除電ブラシ２３と導電性部材２２ａとが電気的に接続されている。本実施例においては、排紙ローラ対２２は排紙上ローラ２２ａと排紙下ローラ２２ｂからなっており、排紙上ローラ２２ａが導電性部材を兼用している。そして、この排紙上ローラ２２ａの芯金と、除電ブラシ２３とを電気的に接続すると共に、抵抗器Ｒ２を介して接地することを特徴とする。抵抗器Ｒ２の抵抗値は５００ＭΩとしている。

導電性部材としての排紙上ローラ２２ａは、長手方向に長い導電性の通しローラになっており、φ４の芯金の外側に１ｍｍ厚の導電性の弾性層を形成している。その外径は６ｍｍである。排紙上ローラ２２ａは芯金からローラ表面間で抵抗値１ｋΩ程度の実抵抗を有している。

排紙下ローラ２２ｂは、φ４の芯金の外側に１ｍｍ厚の弾性層を形成し、さらにその外側に絶縁性のＰＦＡ樹脂チューブを形成している。排紙下ローラ２２ｂはバネ（不図示）によって排紙上ローラ２２ａの方向に加圧され、排紙上ローラ２２ａとの間に１ｍｍ程度のニップを形成している。

また、図７で説明した転写電流Ｉｔｒの逃げ電流Ｉｐを抑制するために、本実施例においても定着装置２０の加圧ローラ４２の接地抵抗として抵抗値１ＧΩの抵抗器Ｒ３を設置している。

本実施例の作用は、用紙Ｐと除電ブラシ２３と間の電位差を低減することによって、用紙Ｐと除電ブラシ２３と間に働く静電吸着力を低減し、スジ状の画像不良の発生を抑制することである。

図１は本実施例の作用を説明するための模式図である。作用のメカニズムについて図１を用いて説明する。尚、見やすくするために、図１では二次転写ローラ１９、フィルムユニット４０、加圧ローラ４２、排紙ローラ対２２、除電ブラシ２３などの配置を変えている。

高温多湿下の環境では、５００〜７００Ｖ程度の転写電圧が転写電源３１から二次転写ローラ１９に印加される。用紙Ｐの抵抗が低く、二次転写ニップ部Ｔ２からの電圧降下をしにくいため、除電ブラシ２３付近の用紙Ｐの電位は、５００Ｖ程度と高くなる。また一方、除電ブラシ２３自体は導電性の部材で形成されているものの、その先端は用紙Ｐと点接触となるため、接触抵抗Ｒｃが抵抗値１ＧΩ以上と大きくなる。

図７に示した比較例においては、前述の通り、除電ブラシ２３が接地抵抗器Ｒｇを介して直接接地（アース）Ｇされているため、主に接触抵抗部Ｒｃに電圧が分担されてしまう。

それに対し、本実施例の図１では、除電ブラシ２３が導電性部材としての排紙上ローラ２２ａに電気的に接続され、抵抗器Ｒ２を介して接地されている。

ここで、排紙ローラ対２２部の用紙Ｐを起点とした電気的な経路を考えると、排紙上ローラ２２ａを通る経路の抵抗Ｒｈと、除電ブラシ２３を通る経路の抵抗Ｒｃの並列接続となり、さらにその合成抵抗と接地抵抗器Ｒ２の直列接続となる。この接地抵抗器Ｒ２があることによって、接地抵抗器Ｒ２にかかる電圧分だけ、合成抵抗部にかかる電圧が小さくなる。すなわち、用紙Ｐと除電ブラシ２３と間の電位差は小さくなる。接地抵抗器Ｒ２にかかる電圧を大きくするためには、接地抵抗器Ｒ２は排紙上ローラ２２ａの抵抗Ｒｈに対して大きい方がより望ましいため、本実施例では抵抗器Ｒ２は抵抗値５００ＭΩとした。

本実施例では、除電ブラシ２３の接触抵抗Ｒｃに比べて、排紙上ローラ２２ａの電気抵抗Ｒｈは十分小さいため、合成抵抗は排紙上ローラ２２ａの電気抵抗Ｒｈとほぼ同等となる。さらに、接地抵抗Ｒ２は合成抵抗よりも十分大きいため、大部分の電圧が接地抵抗器Ｒ２側にかかることとなる。

よって、本実施例では用紙Ｐと同様に、除電ブラシ２３も用紙Ｐの電位付近の電位に保持されるため、用紙Ｐと除電ブラシ２３と間で電位差が発生せず、静電吸着力も発生しない。本実施例では、用紙Ｐ及び除電ブラシ２３が共に５００Ｖ付近の電位に保持される。その結果、除電ブラシ２３が用紙Ｐと擦れることによって発生する、両面画像形成モードにおける画像不良を良化することができる。また、低温低湿環境など用紙Ｐが帯電しやすい環境においては、除電ブラシ２３の持つ除電能力を従来と同様に発揮することができる。

上記の本実施例における画像形成装置の特徴構成をまとめると次のとおりである。搬送される記録材Ｐに像担持体８に形成された未定着トナー像ｔａを電圧が印加された転写部材１９により静電的に転写する転写部Ｔ２を有する。転写部Ｔ２よりも記録材搬送方向Ｄの下流側に配設されており、記録材Ｐに転写されている未定着トナー像ｔａを固着像ｔｂとして定着する定着装置２０を有する。定着装置２０よりも記録材搬送方向Ｄの下流側に配設されており、記録材Ｐに接触して記録材Ｐを除電する除電部材２３を有する。

そして、転写部Ｔ２から除電部材２３に至る記録材搬送経路長が装置に使用可能な記録材の最大長さ以下である画像形成装置Ａである。そして、転写部Ｔ２から除電部材２３に至る記録材搬送経路において搬送される記録材と接触する導電性部材２２ａを備え、除電部材２３と導電性部材２２ａとが電気的に接続されており、導電性部材２２ａは抵抗器Ｒ２を介して接地Ｇされている。

上記の画像形成装置構成により、用紙Ｐの排紙トレイ２５上の整列性を確保しつつ、除電ブラシ２３が用紙Ｐと擦れることによって発生する画像不良を抑制することができる。尚、本実施例では除電部材として除電ブラシ２３を例として挙げたが、除電部材として除電布など他の接触式の除電部材を用いてもよい。

尚、本実施例は、自動で用紙Ｐの両面に画像形成を行うための機構を有している画像形成装置を前提とするものではない。本実施例の課題は、用紙Ｐの片面にのみ画像形成する画像形成装置であっても発生し得るからである。例えば、ユーザが一方の面にのみ画像形成された用紙の表裏を返して画像形成装置にセットして他方の面に画像形成する場合である。

［実施例２］
本実施例では、導電性部材として、排紙上ローラ２２ａではなく、定着装置２０の加圧ローラ４２を用いたものについて説明する。即ち、本実施例では定着装置２０の加圧ローラ４２が導電性部材を兼用している。本実施例と実施例１とで異なる部分は除電ブラシ２３の加圧ローラ４２に対する電気的な接続のみであり、その他の画像形成装置及び定着装置２０等の構成は実施例１と同様であるため再度の説明は省略する。

本実施例の特徴について図５に基づいて説明する。本実施例では、この導電性部材としての定着装置２０の加圧ローラ４２の芯金４２ａと、除電ブラシ２３とを電気的に接続すると共に、抵抗器Ｒ４を介して接地することを特徴とする。接地抵抗器Ｒ４は抵抗値１ＧΩとしている。

接地抵抗器Ｒ４は抵抗値１ＧΩと加圧ローラ４２の抵抗Ｒｐｒ（本実施例では前記のように抵抗値１０ｋΩ程度）よりも十分に大きいため、実施例１と同様、大部分の電圧が接地抵抗器Ｒ４側にかかることとなる。そのため、用紙Ｐと除電ブラシ２３の電位はほぼ同等となり、その電位差は０付近になる。さらに本実施例においては、抵抗器Ｒ４は加圧ローラ４２の接地抵抗器（Ｒ３：図１）として同時に利用できるため、加圧ローラ４２の接地抵抗器を個別に設けなくとも、加圧ローラ４２から転写電流の逃げＩｐを抑制することができる。

以上のように、本実施例では、用紙Ｐの排紙トレイ２５上の整列性を確保しつつ、除電部材２３が用紙Ｐと擦れることによって発生する画像不良を抑制すると共に、導電性部材を加圧ローラ４２とすることで、加圧ローラ４２の接地抵抗と兼ねることができる。

尚、本実施例では抵抗器のみで接続したが、例えば抵抗器と共にコンデンサを並列接続するなどしても、本実施例の効果を得ることができる。

［実施例３］
本実施例では、実施例２の構成に加えて、除電ブラシ２３と加圧ローラ４２の芯金４２ａとを抵抗器（第二の抵抗器）Ｒ５を介して電気的に接続することを特徴とする。その他の画像形成装置及び定着装置２０等の構成は実施例１や２と同様であるため再度の説明は省略する。

実施例２では除電ブラシ２３を加圧ローラ４２の芯金４２ａに直接電気的に接続していた。そのため、通紙する用紙Ｐが帯電しやすい低温低湿環境の両面連続通紙において、加圧ローラ４２の電位が除電ブラシ２３の電位に引っ張られて変動してしまう。そして、用紙Ｐの種類によってはトナーが静電的にフィルム４１にオフセットしてしまう静電オフセットが発生する可能性がある。

本実施例では図６のように除電ブラシ２３と加圧ローラ４２の芯金４２ａとを抵抗値１ＧΩの抵抗器（第二の抵抗器）Ｒ５を介して接続した。それにより、除電ブラシ２３が用紙Ｐを除電する際に、用紙Ｐの影響を受けてある電位になったとしても、直接その電位が加圧ローラ４２の電位に反映されず、除電ブラシ２３と加圧ローラ４２の芯金４２ａ間の抵抗器Ｒ５の分だけ電圧が分担される。そのために、加圧ローラ４２の芯金電位が下がって０に近づくことになる。

それによって定着ニップ部Ｎにおいて、用紙Ｐ上のトナーが静電的にフィルム４１に引き寄せられることによって発生する静電オフセットの発生するおそれを低減させることができる。

以上、本実施例では定着装置２０の加圧ローラ４２の芯金３２ａの電位が除電ブラシ２３の電位に引っ張られて変動する影響を小さくすることで、加圧ローラ４２の芯金４２ａの電位を０付近に近づける。加圧ローラ４２の電位を安定させることで、静電的なオフセットなどの発生を抑制することができる。

［その他の実施の形態］
以上、本発明に係る実施例について詳述したが、本発明の思想の範囲内において種々の構成の他の公知の構成に置き換えることは可能である。

（１）画像形成装置の画像形成部は像担持体として電子写真感光体を用いる電子写真方式に限られない。像担持体として静電記録誘電体を用いる静電記録方式や磁気記録磁性体を用いる磁気記録方式の画像形成部であってもよい。

（２）中間転写方式の画像形成装置に限られない。上記のような像担持体に形成されたトナー像を、中間転写体を介さずに、記録材に対して転写する方式の画像形成装置であってもよい。

（３）画像形成装置はプリンタに限られず、複写機、ファクシミリ、複合機能機等であってもよい。また、カラー画像形成装置に限られず、モノカラー画像形成装置であってもよい。

（４）転写部を構成する転写部材は転写ローラに限られない。転写ブレードなどの他の接触式の転写部材であってもよいし、コロナ放電器などの非接触式の転写部材であってもよい。

（５）記録材に転写された未定着トナー像を固着像として定着する定着装置は実施例のフィルム定着方式の加熱定着装置に限られない。ローラ対を用いたローラ定着方式の加熱定着装置であってもよい。熱板方式や熱チャンバー方式の加熱定着装置であってもよい。熱源或いは加熱手段は、セラミックヒータ、ハロゲンヒータ、赤外線ランプ、電磁誘導コイルなど適宜である。また、圧力ローラ対を用いた圧力定着方式の定着装置であってもよい。

（６）定着装置が定着ニップ部を形成する第一部材と第二部材とを有し、第一部材が記録材の未定着トナー像担持面に接し、第二部材がその反対側の面に接し、第一部材が回転駆動される回転体である場合において、第二部材は非回転部材にすることもできる。すなわち、第二部材は第一部材や記録材との当接面である表面の摩擦係数が小さいパッドや板状部材などの非回転部材の形態のものにすることもできる。

Ｐ・・記録材、８・・像担持体（中間転写ベルト）、１９・・転写部材、Ｔ２・・転写部（二次転写ニップ部）、２０・・定着装置、ｔａ・・未定着トナー像、ｔｂ・・固着像、Ｄ・・記録材搬送方向、２３・・除電部材、２２ａ・・導電性部材、Ｒ２・・抵抗器、Ｇ・・接地（アース）

Claims

搬送される記録材に像担持体に形成された未定着トナー像を電圧が印加された転写部材により静電的に転写する転写部と、前記転写部よりも記録材搬送方向の下流側に配設されており、記録材に転写されている未定着トナー像を固着像として定着する定着装置と、前記定着装置よりも記録材搬送方向の下流側に配設されており、記録材に接触して記録材を除電する除電部材と、を有し、前記転写部から前記除電部材に至る記録材搬送経路長が装置に使用可能な記録材の最大長さ以下である画像形成装置であって、
前記転写部から前記除電部材に至る記録材搬送経路において搬送される記録材と接触する導電性部材を備え、前記除電部材と前記導電性部材とが電気的に接続されており、前記導電性部材は抵抗器を介して接地されていることを特徴とする画像形成装置。
前記抵抗器の抵抗値は前記導電性部材の抵抗値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記定着装置は未定着トナー像が転写された記録材を挟持搬送して未定着トナー像を固着像として定着する定着ニップ部を形成する、前記記録材の未定着トナー像担持面に接する第一部材と前記記録材の前記未定着トナー像担持面とは反対側の面に接する第二部材とを有し、前記第二部材が前記導電性部材を兼用し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。
前記除電部材は前記第二部材に第二の抵抗器を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記第一部材と前記第二部材は共に回転体であることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
前記第一部材は回転体であり、前記第二部材は非回転部材であることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。