JP4251072B2 - 画像形成装置及びこれに用いられる記録材案内処理装置 - Google Patents
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Description
この種の画像形成装置においては、転写装置と定着装置との間に各種の記録材案内処理装置を配設し、転写後の記録材を定着部位まで安定的に搬送するようにしたものが各種提案されている。
また、定着前案内部材の形状や位置で記録材の挙動を安定化させるようにしたものも提案されている(例えば特許文献6参照)。
更に、分離除電チャージャーと案内部材とを配設し、両面画像形成時に分離除電チャージャーの出力を制御し、案内部材に記録材を吸着させて定着装置に搬送するようにしたものも提案されている(例えば特許文献7参照)。
更にまた、案内部材の構成として、金属製記録材搬送ガイドを抵抗体を介して支持し、帯電した記録材の電位を放電しようとしたものもある(例えば特許文献8参照)。
また、安定的に高画質を得るために、温度/湿度を検知し、記録材を適切に除電する手法も既に提案されている(例えば特許文献9,10参照)。
また、像担持体の劣化防止を目的として、除電器の形状を変えて放電分布に意図的な傾向を具備させるようにしたものも提案されている(例えば特許文献11参照)。
更にまた、転写部位における剥離不良を回避するために、記録材の搬送方向先端部に対して除電処理を施すものも提案されている(例えば特許文献12参照)。
これに対し、例えば特許文献6〜12記載の記録材案内処理装置にあっては、例えば図29に示すように、転写部位(転写ロール通過部位)後の記録材Pの挙動が未だ不安定であり、案内部材に沿って記録材Pが搬送される過程において、記録材Pに斜めのバックリング変形BKが生じ、その状態のまま定着装置に突入すると、紙しわが発生するという技術的課題が見出された。
従って、本発明者らは、この現象に起因して紙しわが発生しているものと推測した。具体的には、図29に示すように、例えば記録材Pの奥側(図29中IN側)と手前側(図29中OUT側)とで電位差が発生すると、転写装置から定着装置までの間の案内部材の影響によって、記録材Pの奥側若しくは手前側の一方のみが静電吸着力で急激に案内部材方向に動く。これにより、記録材Pの搬送方向先端部には記録材搬送直交方向に対し片側に偏重した応力FL,FR(本例では)が作用し、所定方向(本例では左回り)のモーメントMLが発生することになり、図29に示すようなバックリング変形BKの生成要因になっているものと推測される。
つまり、記録材Pの搬送方向先端部において、記録材Pの帯電電位が奥側と手前側とで不均一であるという要因が案内部材への偏重した静電吸着力による紙しわの原因になっているのである。
これは、重力と反対方向に記録材を搬送する場合には、記録材の姿勢が不安定になり易く、紙しわや画像乱れの技術的課題が以下の理由からして発生し易いことによる。
すなわち、画像形成装置の小型化により転写装置から定着装置までの間の記録材搬送経路が短くなると、様々な種類の記録材やまたそれらの含水紙が搬送対象となり、画像形成時のカール変形や記録材の静電吸着力、更には重力の作用により、記録材Pにはバックリング変形BK(図29参照)が生じ易くなり、紙しわや画像の乱れの現象が発生し易い。
また、定着装置及び転写装置がロール構成であると、定着装置と転写装置のロールにおける軸方向アライメントのズレなどに伴う微妙な力のアンバランスが、重力や静電吸着力などにより加速された記録材の走行中に斜めのバックリング変形を形成する虞れがあり、そのまま定着装置に突入すれば紙しわの発生要因になり易い。
また、特許文献7によれば、案内部材に記録材を有効に吸着させるものではあるが、記録材の状況に左右され易く、例えば重力と記録材を吸着する方向とが異なれば意味をなさない。また、記録材が案内部材に距離的に近づくことで記録材には必然的に高い電位がかかり、例えば未定着トナーが飛ばされ、画像乱れが発生するという技術的課題を解決することができない。
更にまた、特許文献9,10によれば、環境情報に基づいて除電器の除電処理を制御するものであるが、除電器と案内部材との関係については何等示唆されておらず、記録材の奥側と手前側との間の帯電分布の不均一さに起因し、案内部材と記録材との間に偏重した静電吸着力が作用し、紙しわの要因となるバックリング変形が記録材に発生するという技術的課題について全く想定し得ないものである。
更に、特許文献12は、除電器にて記録材の搬送方向先端部を除電し、記録材の剥離性能を改善したものであるが、案内部材に沿った記録材の搬送過程において生ずる上述した記録材の帯電分布の不均一さに伴う紙しわの発生という技術的課題については全く示唆されていない。
ここで、像担持体1とはトナーなどの帯電色材による可視像を担持するものを広く含み、感光体ドラム等の像形成担持体であってもよいし、この像担持形成体上に形成した画像を中間的に転写する中間転写体をも含む。また、転写装置2としては、像担持体1上の画像を静電転写するものであれば適宜選定して差し支えなく、転写ロール、転写コロトロンなど適宜選定して差し支えない。更に、定着装置3としては、記録材4上の未定着画像を定着させるものであれば、一対の定着部材のうち、少なくとも一方側に加熱源を具備させた熱定着方式を始め、適宜選定して差し支えない。
更に、電荷調整部材7としては広く記録材4の帯電電荷を調整する部材として捉え、除電用部材、帯電用部材(電荷付与部材)を含む。
この電荷調整部材7において、「記録材4の表面電位分布が記録材搬送方向と直交する記録材搬送直交方向の中央部を挟む両側部にて均衡する電荷調整処理」とは、記録材4の表面電位が記録材搬送直交方向に対し均一に電荷調整処理(除電処理又は帯電処理)される態様は勿論であるが、少なくとも記録材4の両側部での電荷調整が均衡するものは全て含む趣旨である。例えば記録材4の表面電位が一方側に偏って高いような場合、偏っている側の表面電位のみを除電する態様も含む。
ここで、除電用部材としては、除電用に用いる部材であれば、除電針のような専用の除電器を用いてもよいし、案内部材6の構成部材である導電性部材を兼用するようにしてもよい。特に、案内部材6の構成部材を兼用する態様にあっては、別部材を設けなくてよい分、部品点数を低減することができる。
本態様では、除電処理することにより、記録材4の案内部材6への静電吸着作用が弱まるため、記録材4の画像の飛び散りを有効に防止することができる。
ここでいう「記録材4の搬送方向先端寄り領域」とは、記録材4の先端部だけを意味するのではなく、記録材4の先端寄りに位置する連続若しくは不連続な領域を広く含み、例えば記録材4の先端部を除くような領域をも含む。また、除電処理領域を記録材4のうち搬送方向先端寄り領域としたのは、記録材4の全域に除電処理を施すと、転写像の保持力をなくしてしまい、画像乱れの懸念があることによる。
更に、除電用部材による非除電処理時の状態としては適宜選定して差し支えないが、記録材4のうち除電処理を施さない領域に対し除電バイアスと逆極性バイアスを印加するものが好ましい。本態様によれば、除電バイアスと逆極性バイアスを印加することにより、記録材4上の未定着画像の保持力を確保することが可能である。
この場合、記録材搬送直交方向の中央部と両側部との間の電位差はあってもよいし、なくてもよいが、前者の態様にあっては、記録材搬送直交方向の中央部と両側部との間に電位差を設けるべく帯電処理を施すことが必要である。
具体的な帯電処理としては、帯電用部材に対し、記録材搬送方向の異なる部位に予め決められた異なる帯電バイアスを印加し、記録材搬送直交方向の中央部を挟む両側部の電位差をなくすべく帯電処理を施すようにしてもよい。
また、帯電用部材に対し、記録材搬送直交方向の中央部と両側部とに対し予め決められた異なる帯電バイアスを印加し、記録材搬送直交方向の中央部及び両側部に電位差をもって電荷調整してもよいし、あるいは、中央部又は両側部のいずれかに電荷を付与するようにしてもよい。
本態様によれば、記録材搬送直交方向の中央部と両側部との間に電位差を設けることで、両側部間の電位差を相対的に小さくすることができる。
更にまた、電荷調整部材7による電荷調整作用は全ての記録材4に対して行うようにしてもよいが、電荷調整部材7による電荷調整作用を記録材搬送条件によって選択的に行うようにしてもよい。
本態様によれば、記録材搬送条件(記録材の使用種、環境条件、画像形成モードなど)に応じて記録材4のしわ発生が起こり易い条件のときに電荷調整部材7による電荷調整を行うことができる点で効率的である。
先ず、本発明のうち、案内部材の導電性構造に工夫を施した態様としては、例えば図1(b)に示すように、帯電色材による可視像を担持する像担持体1と、この像担持体1上の可視像を記録材4に静電転写する転写装置2と、記録材4に転写された画像を定着する定着装置3と、前記転写装置2と定着装置3との間に配設され且つ転写部位を通過した記録材4を案内処理する記録材案内処理装置5とを備えた画像形成装置において、記録材案内処理装置5には、転写部位を通過した記録材4を定着部位に案内搬送する案内部材6を具備させ、この案内部材6には構成部材として導電性部材を具備させ、この導電性部材の導電性度合を記録材4の搬送方向に沿って変化させることを特徴とするものが挙げられる。
本態様によれば、記録材4と案内部材6との間の静電吸着作用を減衰させ、両者間の偏った静電吸着作用を防止することができる。
本態様において、導電性部材の導電性度合を変化させるものであれば適宜選定して差し支えないが、代表的には、導電性部材の導電性度合を段階的に変化させるものが挙げられる。この場合の具体的手法としては、案内部材6に対し導電処理を段階的に変化させ、表面抵抗率又は体積抵抗率を変えたり、あるいは、帯電防止処理を段階的に変化させ、体積抵抗率を変えたりすることが挙げられる。
この屈曲部は、記録材4の搬送性を損なうことなく、記録材4の搬送軌跡との距離を広げ、記録材4の案内部材6への静電吸着作用を弱める働きを奏するものであれば、直線面状でもよいし、湾曲面状でもよい。
特に、本発明の一態様では、電荷調整部材は、除電用部材に対し、予め決められた除電バイアスを印加することにより記録材の搬送方向先端寄り領域の帯電電荷を除去するようにしたため、記録材の全域に除電処理を施した場合に、転写像の保持力をなくすことに伴う画像乱れの懸念を有効に回避することができる。
また、本発明の別の態様では、電荷調整部材は、帯電用部材の異なる部位に対し予め決められた異なる帯電バイアスを印加することにより、記録材搬送直交方向の中央部を挟む両側部の電位差をなくすべく帯電処理を施すようにしたので、記録材の帯電分布を両側部で簡単に均衡させることができる。
このため、記録材が偏った状態で案内部材に静電吸着することがなくなり、記録材のしわの発生要因を効果的に除去することができる。また、偏った静電吸着力によって記録材が案内部材に接近する事態も効果的に回避することができるため、偏った静電吸着力による画像の飛び散りも有効に防止することができる。
更に、本発明に係る記録材案内処理装置によれば、記録材の帯電分布の不均一さに起因する記録材のしわ発生や、画像の飛び散りを有効に防止可能な画像形成装置を簡単に構築することができる。
◎実施の形態1
図2は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態1の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、装置本体10内に作像エンジン20を搭載し、装置本体10内の作像エンジン20の下方に記録材供給装置30を配設すると共に、装置本体10の上部を排出トレイ35として構成し、更に、装置本体10内の一側方には記録材供給装置30から送出された記録材Pを作像エンジン20、排出トレイ35へと導く搬送経路40を略鉛直方向に設けたものである。
また、記録材供給装置30としては、例えば複数段(本例では二段)のカセットトレイ31,32が配設されており、各カセットトレイ31,32には記録材Pを供給するためのフィーダ33が設けられている。
そして、搬送経路40の定着装置43の下流側には排出トレイ35側に延びる排出経路があり、その排出口近傍に排出ロール44が配設されている。一方、前記排出経路の途中に連通し且つ搬送経路40のレジストロール41の上流側に連通する戻り搬送経路45が設けられ、この戻り搬送経路45には適宜数の搬送ロール46が配設されている。
本例では、記録材案内処理装置42は、図2及び図3に示すように、転写部位直後に配設される転写後案内部材51と、定着部位直前に配設される定着前案内部材52とに分割されており、夫々の前後の案内部材51,52を連接配置したものである。
特に、転写前案内部材51は、例えば難燃PP製の板状のベース部材511を有し、このベース部材511の裏面側には例えば記録材搬送方向に直交する方向(記録材搬送直交方向)に沿って断面L字状の導電性金属部材54を補強用部材として付加すると共に、前記ベース部材511のうち導電性金属部材54の記録材搬送方向上流側には記録材搬送直交方向に延びる除電器53を配設したものである。
一方、定着前案内部材52は、例えばアルミニウム製の板状ベース部材を有している。
そして、図4(b)に示すように、この除電器53には電源回路60が接続されており、この電源回路60は例えば正極性の除電バイアスVdを印加するバイアス電源61と、このバイアス電源61をオンオフするスイッチ62とを備えている。
特に、本実施の形態では、図2及び図4(b)に示すように、電源回路60のオンオフタイミングは制御装置70によって制御されるようになっている。本例では、制御装置70は、搬送経路40のうち転写部位の上流側の適宜箇所(例えばレジストロール41直前位置)に配設される位置センサ71からの情報に基づいて記録材Pの搬送位置を把握し、位置センサ71からのオン信号をトリガとして所定のタイミングを計数し、例えば図3に示すように、記録材Pの先端部が除電器53に対応した部位に到達したタイミングt1からΔtの間のみ電源回路60のスイッチ62をオン動作させ、除電器53に転写バイアスと逆極性の除電バイアスVd(例えば+3kV)を印加するようになっている。尚、図3中のデタック電位に関するグラフは、除電器53への電位の時間変化を示す。以下の各図におけるデタック電位に関するグラフも同様な意味内容である。
ここでは、両面画像形成モードについて説明すると、先ず、記録材Pの表面作像処理としては、露光装置23により作成された光像は、感光体ドラム21に照射されて現像装置24により現像された後、記録材供給装置30(カセットトレイ31又は32)から搬送経路40に供給された記録材Pに転写装置25にて転写される。この瞬間をt0とすれば除電器53はt0の時点では0Vのままである。
そして、図3に示すように、記録材Pの先端が除電器53に対応する部位に到達する時点t1になると、制御装置70が電源回路60のスイッチ62を所定の時間Δtだけオン動作し、除電器53に転写バイアスと逆極性の除電バイアスVdを印加し、記録材Pの先端部を除電する。その後、記録材Pは、導電性金属部材54を通り、定着前案内部材52の間を通過して定着装置43の両定着ロールのニップ域(定着部位)に挿入され、このニップ域にて未定着画像を定着した後、排出トレイ35(図2参照)側に一旦搬送される。
そして、図3に示すように、記録材Pの先端が除電器53に対応する部位に到達すると、制御装置70からの制御信号により除電器53が所定時間Δtだけオン動作し、除電器53に除電バイアスVdを印加し、記録材Pの先端部を除電する。その後、両面作像済みの記録材Pは、導電性金属部材54を通り、定着前案内部材52の間を通過して定着装置43の両定着ロールのニップ域(定着部位)に挿入され、このニップ域にて未定着画像を定着した後、排出トレイ35に排出され、両面作像処理が終了する。
更に、本実施の形態では、記録材Pと転写後案内部材51との間で記録材Pに偏った静電吸着力が作用しないため、記録材Pと転写後案内部材51の導電性金属部材54とが接近して高い電位がかかることはなく、高電位によるトナーの飛び散りも有効に回避される。
同図において、記録材案内処理装置42の基本的構成は、図3と略同様に、除電器53には、所定のタイミングt1(例えば記録材Pの先端が除電器53に対応した部位に到達した時点)から所定時間Δtだけ転写バイアスと逆極性の除電バイアスVd(本例では+3kV)が印加され、記録材Pの先端部が除電されるようになっているが、図3と異なり、前記除電バイアスVdの非印加時には転写バイアスと同極性の画像保持バイアスVi(本例では−3kV)が印加されている。
図7において、電源回路60は、除電バイアスVd(又は画像保持バイアスVi)を印加するバイアス電源61と、このバイアス電源61と接地との間に夫々直列接続される複数の連動スイッチ63,64とを備え、制御装置70からの制御信号に基づいて連動スイッチ63,64をオンオフ動作させ、除電器53に除電バイアスVd又は画像保持バイアスViを選択的に印加するようにしたものである。尚、本実施の形態では、一つのバイアス電源61を用いて極性の異なるバイアスを切替選択するようにしているが、複数のバイアス電源を用いて切替選択するようにしてもよいことは勿論である。
例えば図8に示す変形態様では、記録材Pの先端が定着前案内部材52に到達した瞬間t2から定着装置43の両定着ロールのニップ域(定着部位)に挿入されるt3の間のみ、除電器53に除電バイアスVd(本例では+3kV)を印加し、それ以外の領域では例えば画像保持バイアスVi(本例では−3kV)を印加するようにしたものである。
本態様においては、図5に示すように、記録材Pの先端領域Aを除く先端寄り領域Bの表面電位が除電される。これにより、定着装置43に突入する前の記録材Pの挙動が最も不安定な時の除電ができ、転写後案内部材51の導電性金属部材54等に急激に引き寄せられる記録材Pの挙動がなくなり、その分、しわの発生頻度を低減することができる。更に、除電器53による非除電処理時には除電器53に画像保持バイアスViを印加するようにしているため、記録材Pの全域を除電してしまい転写像の保持力をなくしてしまうことによる画像乱れを有効に回避することができる。
本態様によれば、図5に示すように、記録材Pの先端寄り領域A,B,Cの表面電位が除電されることになる。これにより、転写時の剥離帯電により局部的に電位の高かった記録材Pの先端部から定着装置43に突入する前の記録材Pの挙動が不安定な時すべての除電ができ、転写後案内部材51の導電性金属部材54等に急激に引き寄せられる記録材Pの挙動がなくなり、その分、しわの発生頻度を低減することができる。更に、除電器53による非除電処理時には除電器53に画像保持バイアスViを印加するようにしているため、記録材Pの全域を除電してしまい転写像の保持力をなくしてしまうことによる画像乱れを有効に回避することができる。
本態様によれば、図5に示すように、記録材Pの先端寄り領域A,Bの表面電位が除電されることになる。これにより、転写の剥離帯電により局部的に電位の高かった記録材Pの先端部と定着装置43に突入する前の記録材Pの挙動が不安定な時の除電ができ、転写後案内部材51の導電性金属部材54等に急激に引き寄せられる記録材Pの挙動がなくなり、その分、しわの発生頻度を低減することができる。更に、除電器53による非除電処理時には除電器53に画像保持バイアスViを印加するようにしているため、記録材Pの全域を除電してしまい転写像の保持力をなくしてしまうことによる画像乱れを有効に回避することができる。
図11は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態2の要部を示す。
同図において、記録材案内処理装置42の基本的構成は、実施の形態1と略同様であるが、実施の形態1と異なり、転写後案内部材51には除電器53を設けずに、導電性金属部材54を除電用部材として兼用するようにしたものであり、導電性金属部材54に電源回路60を接続し、導電性金属部材54に除電バイアスVdを印加可能としたものである。
尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
この場合において、導電性金属部材51による除電領域としては、これに限られるものではなく、例えば図12に示すように、記録材Pの先端が定着前案内部材52に到達した瞬間t2から定着装置43の両定着ロールのニップ域(定着部位)に挿入されるt3の間のみ、除電バイアスVd(本例では+3kV)を印加するようにしてもよいし、あるいは、図13に示すように、記録材Pの先端が導電性金属部材54に対応した部位に到達した瞬間t4から定着装置43の両定着ロールのニップ域(定着部位)に挿入されるt3のまでの間、除電バイアスVdを印加するようにしてもよいし、あるいは、図14に示すように、記録材Pの先端が導電性金属部材54に対応した部位に到達した瞬間t4からΔtまでの間と、導電性金属部材54を通り、その先端が定着前案内部材52に到達した瞬間t2から定着装置43の両定着ロールのニップ域(定着部位)に挿入されるt3のまでの間、除電バイアスVdを印加するようにしてもよい。
図15は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態3の要部を示す説明図である。
同図において、記録材案内処理装置42の基本的構成は、実施の形態1と略同様に、除電器53に電源回路60を接続し、除電器53による除電処理を可能にしているが、実施の形態1と異なり、除電器53に加えて導電性金属部材54をも除電用部材として兼用するようにしたものである。尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本態様において、導電性金属部材54に対し独立の電源回路を設けても差し支えないが、本例では、除電器53の電源回路60を利用し、前記電源回路60と導電性金属部材54とを案分用抵抗81,82を介して接続し、導電性金属部材54に所定レベルの除電バイアスを印加するようにすればよい。
従って、本実施の形態によれば、除電器53及び導電性金属部材54の両者で記録材Pに対する除電処理を行うようにしたので、記録材Pに対する除電作用をより効率的に実現することができる。
図16は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態4の要部を示す。
同図において、記録材案内処理装置42は、実施の形態1〜3と同様に、転写後案内部材51及び定着前案内部材52を連接配置したものであるが、実施の形態1〜3と異なり、各案内部材51,52そのものの構造を工夫したものである。
本実施の形態では、両案内部材51,52は、図17(a)に示すように、表面抵抗率(又は体積抵抗率)が例えば103〜1013Ω/□(又は103〜1013Ω・cm)へと記録材Pの搬送方向に沿って段階的に変化する導電処理51a〜51c,52a〜52cを施したものである。
また、別の態様としては、両案内部材51,52は、図17(b)に示すように、カーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させ、その体積抵抗率が例えば103〜1013Ω・cmへと記録材Pの搬送方向に沿って段階的に変化する帯電防止処理51a’〜51c’,52a’〜52c’を施したものである。
尚、導電処理や帯電防止処理についての変化方向については上述したように小さい値から大きい値に変化させるものに限定されるものではなく、逆方向に変化させるものであっても差し支えない。
本態様によれば、これらの案内部材51,52は、記録材Pの帯電電位を段階的に除電するため、記録材Pとの間の静電吸着作用を減衰させ、両者間の偏った静電吸着作用を防止することができる。このため、帯電した記録材Pの急激な挙動の変化を阻止することができ、その分、しわの発生を有効に抑止することができ、また、偏った静電吸着作用に起因する画像乱れを有効に防止することができる。
図18は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態5の要部を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態1〜4と異なり、複数の張架ロール91〜94に張架された中間転写ベルト90を有し、図示外の感光体ドラムなどに形成された画像を中間転写ベルト90に一次転写し、しかる後、二次転写用の転写装置(本例では転写ロール)25にて中間転写ベルト90上の画像を記録材に二次転写し、転写後の記録材を記録材案内処理装置42を介して定着装置43へと搬送するものである。尚、図18中、転写装置25としての転写ロールは張架ロール91をバックアップロールとして対向配置されており、張架ロール91に接触した金属製の給電ロール95を用いて転写バイアスを印加するようになっている。また、符号47は転写部位へ記録材を案内搬送する転写前記録材案内処理装置である。
ここで、帯電器55としては、除電針と同様な構成を有する帯電針が用いられており、この帯電器55には帯電バイアスVt(本例では−3kV)を印加可能なバイアス電源100が接続されている。
そして、このバイアス電源100には案分用抵抗101,102を介して導電性金属部材54が接続されており、案分用抵抗102が接地されている。
今、図19(a)(b)に示すように、案分用抵抗101,102の抵抗値をR1,R2とすれば、導電性金属部材54に印加される帯電バイアスVt’は、
Vt’={R2/(R1+R2)}・Vt
で求められる。
例えばR1=100MΩ,R2=200MΩ,Vt=−3kVであれば、Vt’は−2kVである。
このとき、転写部位を通過した記録材Pが剥離放電などによって奥側と手前側とで偏った帯電分布をもっていたとしても、帯電器55及び導電性金属部材54による帯電作用により、偏った帯電分布が均衡した状態に補正される。
このため、記録材Pと転写後案内部材51との間に偏った静電吸着力が作用することはなくなり、しわの発生や画像乱れは有効に防止される。
図20は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態6の要部を示す。
同図において、記録材案内処理装置42の基本的構成は、実施の形態5と略同様であるが、実施の形態5と異なり、導電性金属部材54を記録材搬送直交方向に対して中央部54bとその両側部54a,54cとに分割し、バイアス電源100と導電性金属部材中央部54bとを案分用抵抗101,102を介して接続し、導電性金属部材両側部54a,54cを抵抗103を介して接地するようにしたものである。
ここで、抵抗103の抵抗値R3としては適宜選定して差し支えなく、本例では、例えば200MΩのものが用いられている。
例えば図21に示す変形形態にあっては、導電性金属部材54を中央部54bとその両側部54a,54cとに分割することにより、両側部(奥側と手前側)54a,54cに帯電用バイアスVt’(本例では例えば−2kV)を印加し、中央部54bには抵抗103(例えば200MΩ)を介して接地するようにしたものである。
本態様によれば、記録材Pが導電性金属部材54を通過する際に、導電性金属部材両側部54a,54cに帯電バイアスVt’が印加されるため、記録材Pの両側部SL,SRの電位VSL,VSRが同じレベルで極端に高く帯電される。このため、記録材Pの両側部(奥側と手前側)SL,SRの電位差が小さくなり、記録材Pは奥側、手前側の一方のみが急激に転写後案内部材51方向に動く挙動がなくなり、安定的に定着装置43へと案内搬送することができる。よって、記録材Pのしわの発生や画像乱れは有効に回避される。
本実施の形態によれば、記録材Pが導電性金属部材54を通過する際には、導電性金属部材中央部54bのみに帯電バイアスVt’が印加されるため、記録材Pの中央部の電位VMが両側部の電位VSL,VSRに比べて極端に高く帯電される。このため、記録材Pの両側部(奥側と手前側)の電位差が小さくなり、記録材Pは奥側、手前側の一方のみが急激に転写後案内部材51方向に動く挙動がなくなり、安定的に定着装置43へと案内搬送することができる。よって、記録材Pのしわの発生や画像乱れは有効に回避される。
図23(a)は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態7の要部を示す。
同図において、記録材案内処理装置42の基本的構成は、実施の形態5と略同様であるが、実施の形態5と異なり、帯電器55のみにバイアス電源100(本例では帯電バイアスVt=−3kV)を接続したものである。
但し、本例の帯電器55としては例えば帯電針が用いられるが、この帯電器55は記録材搬送直交方向の略中央部領域L1に対応した範囲に設定されている。
従って、本実施の形態によれば、記録材P(図19(a)参照)が帯電器55を通過する際、記録材Pの中央部に対応して帯電処理が集中的に行われるため、記録材Pの中央部の電位が極端に高く帯電される。このため、記録材Pの両側部(奥側と手前側)の電位差が小さくなり、記録材Pは奥側、手前側の一方のみが急激に転写後案内部材51方向に動く挙動がなくなり、安定的に定着装置43へと案内搬送することができる。このため、記録材Pのしわの発生や画像乱れは有効に回避される。
本態様によれば、記録材Pが帯電器55a,55bを通過する際、記録材Pの両側部に対応して帯電処理が集中的に行われるため、記録材Pの両側部の電位が極端に高く帯電される。このため、記録材Pの両側部(奥側と手前側)の電位差が小さくなり、記録材Pは奥側、手前側の一方のみが急激に転写後案内部材51方向に動く挙動がなくなり、安定的に定着装置43へと案内搬送することができる。よって、記録材Pのしわの発生や画像乱れは有効に回避される。
図24は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態8の要部を示す。
同図において、記録材案内処理装置42の基本的構成は、実施の形態1の図6に示すモデルと同様であるが、図25(a)に示すように、導電性金属部材54の表面抵抗率あるいは体積抵抗率を中央部からそれぞれ奥側や手前側方向に向かうにつれて段階的に導電/絶縁から半導電(あるいはその逆)にするようにしたものである。このようにすることで、記録材P(図24参照)の奥側か手前側一方のみ急激に転写後案内部材51方向に動くという挙動をなくすことができる。これにより、記録材Pが導電性金属部材54を通過する際も安定した挙動で定着装置43へ案内されることになり、記録材Pのしわの発生や画像乱れは有効に回避される。
例えば図25(b)のように、導電性金属部材54の形状を斜線部111が欠落している形状にすることで記録材Pの奥側と手前側に与える転写後案内部材51側の影響を小さくするようにしてもよい。これにより、記録材Pが導電性金属部材54を通過する際に、記録材Pの奥側か手前側一方のみ急激に転写後案内部材51方向に動くような挙動を抑制することができる。
また、図25(c)に示すように、導電性金属部材54の形状を斜線部112が欠落している形状にすることで記録材Pの奥側と手前側に与える転写後案内部材51側の影響を小さくするようにしてもよい。これにより、記録材Pが導電性金属部材54を通過する際に、記録材Pの奥側か手前側一方のみが急激に転写後案内部材51方向に動くという挙動を抑制することができる。
更にまた、図25(e)に示すように、導電性金属部材54の形状を改善し、例えば基準面に対して屈曲する屈曲部115を設けることで、記録材Pとの距離を遠ざけ、記録材Pに与える転写後案内部材51側の影響を小さくするようにしてもよい。このとき、屈曲部115は直線面状であってもよいし、湾曲面状であってもよい。
これにより、記録材Pが導電性金属部材54を通過する際に、記録材Pの奥側か手前側一方のみが急激に転写後案内部材51方向に動くという挙動を抑制することができる。
図26は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態9の要部を示す。
同図において、記録材案内処理装置42の基本的構成は、実施の形態1の図6に示すモデルと略同様であるが、実施の形態1と異なり、除電器53による除電処理を行うか否かを記録材搬送条件によって選択的に行うようにしたものである。
ここで、記録材搬送条件としては、例えば図26に示すように、環境センサ情報(湿度情報/温度情報+湿度情報)、記録材種情報(例えば坪量などにより区分する)、画像形成モード情報などが挙げられる。
そして、制御装置70は、例えば図27に示すように、記録材Pの坪量がXgcm以下であるか否か、環境湿度がW%以下であるか、作像面が第1面か否かをチェックし、記録材Pの坪量がXgcm以下(薄紙)、環境湿度がW%以下(低湿度)、作像面が第1面である条件下では除電処理を実行し、それ以外の条件では除電処理を実行しないようにしたものである。
本実施の形態によれば、記録材Pの種類や環境、画像形成モードといった記録材Pのしわ発生にとって影響の大きな要因を考慮し、適切な電荷調整バイアスとしての除電バイアスを選択することができる。これにより、記録材Pのしわ発生が起こり易い条件の下でも、記録材Pが導電性金属部材54を通過する際に、記録材Pの奥側か手前側一方のみが急激に転写後案内部材51方向に動くという挙動がなくなり、定着装置43へ安定的に案内される。よって、記録材Pのしわの発生や画像乱れは有効に回避される。
そして、除電領域を図5に示すようにAのみ(記録材Pの先端のみ+3kV付与)、A+C(記録材Pの先端が定着前案内部材52に到達する直前まで+3kV付与)、C+B(記録材Pの先端部を除く先端寄り領域に+3kV付与)、Bのみ(記録材Pの先端が定着前案内部材52に到達した以降+3kV付与)に変更したものを実施例1〜4(図28(b)〜(e))とし、夫々のモデルケースにおける紙しわの発生頻度を測定した。
尚、除電バイアスVdを印加せずに、記録材全域に画像保持バイアスViを印加するモデルを比較例(図28(a))とし、これについての紙しわの発生頻度を測定した。
図28(a)〜(e)によれば、記録材Pのうち図5に示すAの領域を除電すると、紙しわが減少する傾向にあり、図5に示すBの領域を除電すると紙しわの発生がなくなった。
つまり、これらの領域のみを除電することで、静電的な力が起点となり、記録材Pの奥側若しくは手前側のみ転写後案内部材51又は定着前案内部材52側に引き寄せられるという挙動がなくなり、良い突入姿勢で定着装置43へ案内することが可能となり、紙しわや画像乱れを防止することが可能となる。
Claims (11)
- 帯電色材による可視像を担持する像担持体と、この像担持体上の可視像を記録材に静電転写する転写装置と、記録材に転写された画像を定着する定着装置と、前記転写装置と定着装置との間に配設され且つ転写部位を通過した記録材を案内処理する記録材案内処理装置とを備えた画像形成装置において、
記録材案内処理装置は、転写部位を通過した記録材を定着部位に案内搬送する案内部材と、
この案内部材による記録材の搬送経路の少なくとも一部に設けられ且つ記録材の帯電電荷を調整する電荷調整部材とを備え、
電荷調整部材は、転写部位から剥離された記録材の搬送方向先端寄り領域が通過する間、記録材の表面電位分布が記録材搬送方向と直交する記録材搬送直交方向の中央部を挟む両側部にて均衡する電荷調整処理を施すものであり、
前記電荷調整部材は、予め決められた除電バイアスを印加することにより記録材の搬送方向先端寄り領域の帯電電荷を除去する除電用部材であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
電荷調整部材としての除電用部材は、記録材のうち除電処理を施さない領域に対し除電バイアスと逆極性バイアスを印加するものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
案内部材の構成部材である導電性部材を除電用部材として兼用したものであることを特徴とする画像形成装置。 - 帯電色材による可視像を担持する像担持体と、この像担持体上の可視像を記録材に静電転写する転写装置と、記録材に転写された画像を定着する定着装置と、前記転写装置と定着装置との間に配設され且つ転写部位を通過した記録材を案内処理する記録材案内処理装置とを備えた画像形成装置において、
記録材案内処理装置は、転写部位を通過した記録材を定着部位に案内搬送する案内部材と、
この案内部材による記録材の搬送経路の少なくとも一部に設けられ且つ記録材の帯電電荷を調整する電荷調整部材とを備え、
電荷調整部材は、転写部位から剥離された記録材が通過する間、記録材の表面電位分布が記録材搬送方向と直交する記録材搬送直交方向の中央部を挟む両側部にて均衡する電荷調整処理を施すものであり、
前記電荷調整部材は、記録材搬送方向の異なる部位に予め決められた異なる帯電バイアスを印加し、記録材搬送直交方向の中央部を挟む両側部の電位差をなくすべく帯電処理を施す帯電用部材であることを特徴とする画像形成装置。 - 帯電色材による可視像を担持する像担持体と、この像担持体上の可視像を記録材に静電転写する転写装置と、記録材に転写された画像を定着する定着装置と、前記転写装置と定着装置との間に配設され且つ転写部位を通過した記録材を案内処理する記録材案内処理装置とを備えた画像形成装置において、
記録材案内処理装置は、転写部位を通過した記録材を定着部位に案内搬送する案内部材と、
この案内部材による記録材の搬送経路の少なくとも一部に設けられ且つ記録材の帯電電荷を調整する電荷調整部材とを備え、
電荷調整部材は、転写部位から剥離された記録材が通過する間、記録材の表面電位分布が記録材搬送方向と直交する記録材搬送直交方向の中央部を挟む両側部にて均衡する電荷調整処理を施すものであり、
前記電荷調整部材は、記録材搬送直交方向の中央部と両側部とに対し予め決められた異なる帯電バイアスを印加し、記録材搬送直交方向の中央部と両側部との間に電位差を設けるべく帯電処理を施す帯電用部材であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4又は5記載の画像形成装置において、
電荷調整部材は、電荷調整作用を記録材搬送直交方向に沿って変化させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
電荷調整部材による電荷調整作用が記録材搬送条件によって選択的に行われることを特徴とする画像形成装置。 - 帯電色材による可視像を担持する像担持体と、この像担持体上の可視像を記録材に静電転写する転写装置と、記録材に転写された画像を定着する定着装置と、前記転写装置と定着装置との間に配設され且つ転写部位を通過した記録材を案内処理する記録材案内処理装置とを備えた画像形成装置において、
記録材案内処理装置は、転写部位を通過した記録材を定着部位に案内搬送する案内部材を有し、
この案内部材には構成部材として導電性部材を具備させ、この導電性部材の導電性度合を記録材の搬送方向に沿って変化させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8記載の画像形成装置において、
案内部材は、導電性部材の導電性度合を段階的に変化させたものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記案内部材には構成部材として導電性部材を具備させ、この導電性部材の一部に基準面から屈曲する屈曲部を設け、この導電性部材の屈曲部と転写装置の転写部位から剥離された記録材の搬送軌跡との間の距離を前記転写部位から記録材が離間するにつれて広くなるように変化させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし10いずれかに記載の画像形成装置で使用可能な記録材案内処理装置。
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