JP2872121B2 - 画像形成装置と転写方法 - Google Patents

画像形成装置と転写方法

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JP2872121B2 JP8176977A JP17697796A JP2872121B2 JP 2872121 B2 JP2872121 B2 JP 2872121B2 JP 8176977 A JP8176977 A JP 8176977A JP 17697796 A JP17697796 A JP 17697796A JP 2872121 B2 JP2872121 B2 JP 2872121B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像
形成装置に関し、特に転写プロセスの制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像形成装置について図面を参照
して説明する。図１は従来の電子写真プロセスを用いた
画像形成装置の構成例の縦断面図を示したものである。
なお、図１は本発明の実施の形態の説明にも併用されて
いる。図１において、感光体３の円周上に現像ローラ２
と転写ローラ４と帯電ブラシ１０が接触して配置されて
いる。また、転写ローラ４には正負の電圧（バイアス）
が供給可能な高圧電源１６と、この正負の電圧をソフト
ウェア制御可能なスイッチ１５が付加されている。紙端
センサ１３は記録媒体７がこの上を通過中はｏｎ状態、
それ以外の場合はｏｆｆ状態を画像形成装置に知らせる
センサである。
【０００３】転写ローラの周囲長をＳとし、転写ローラ
４と感光体３が接触している位置から紙端センサ１３ま
での距離をＬ、記録媒体７に２枚連続して印刷する場合
の、第１の記録媒体と第２の記録媒体の距離をＬ１、記
録媒体７の長さをＰとする。また、Ｌに相当する時間を
ｔＬ、Ｓに相当する時間をｔｓ、Ｌ１に相当する時間を
ｔＬ１、Ｐに相当する時間をｔｐとする。なお、ここで
「相当する時間」とは各距離、長さを記録媒体７の転写
時の搬送速度で割った値に相当する。
【０００４】さてここでは、図示しないトナーは負帯電
性を有するときの反転現像方法を用いた場合について述
べる。感光体３上の図示しないトナー像は転写ローラ４
にて記録媒体７に転写されるが、このプロセスは次のよ
うなプロセスを経て、転写が行われる。図１３は印字命
令の間隔が短く、Ｌ１≦Ｓの場合についての印字命令後
の転写動作を示しており、図１４は印字命令の間隔が長
く、Ｌ１＞Ｓのときを示している。なお、従来は、Ｌ１
≦ＳかＬ１＞Ｓかを検出してはいないが、比較のため図
を分けている。
【０００５】図１３において、印字命令（ローレベル）
が画像形成装置に入力されると、転写ローラ４にはマイ
ナス極性の転写バイアスが印加される。記録媒体７が紙
端センサ１３に到達して紙端センサ１３はｏｎ状態とな
ると、記録媒体７が転写ローラ４に接触する瞬間のより
もｔｓ以上前の時間ｔｓ１（＝ｔｓ＋ｔａ：ｔａは任意
の短時間）だけ転写ローラ４にはプラス極性の転写バイ
アスが印加され、転写ローラ４上に付着した正帯電した
帯電不良のトナーを感光体３上に戻したのち、記録媒体
７にトナー像を転写する。第１の記録媒体７への転写が
時間ｔｐ１（＝ｔｐ＋ｔｂ：ｔｂは任意の短時間）行わ
れたのち、転写ローラ４にはマイナス極性の転写バイア
スがある任意の短い時間ｔ１だけ印加され、すぐに転写
ローラ４にはプラス極性の転写バイアスが印加される。
プラス極性の転写バイアスに切り換わってから次の第２
の記録媒体が転写ローラ４に到達するまでのｔｓ２（＝
ｔＬ１−ｔ１）の時間で、転写が行われていた。
【０００６】図１４において、第１の記録媒体７にトナ
ー像が転写されるまでのプロセスは図１３と同様であ
る。さて、Ｌ１＞Ｓのときでも、Ｌ１≦Ｓのときと同じ
アルゴリズムで第２の記録媒体に転写を行うため、ｔ２
は印字命令の間隔が延びた分だけ長くなってｔ２＞ｔ１
となり、プラス極性の転写バイアスが印加される時間は
ｔｓ２（＜ｔｓ）であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来は第１
の記録媒体と第２の記録媒体の間で、マイナス極性が印
加される時間ｔ１のときに、感光体３上の正帯電した帯
電不良のトナーが転写ローラ４に付着し、第２の記録媒
体７よりも前にプラス極性の転写バイアスが印加される
時間がｔｓ２（＜ｔｓ）のため、前記帯電不良のトナー
を感光体３に全て戻さないうちに第２の記録媒体７が転
写ローラ４に到達する。この結果、記録媒体７の裏面に
トナー汚れが発生していた。特に、Ｌ１＞Ｓのときはマ
イナス極性が印加される時間がｔ２（＞ｔ１）で、かつ
プラス極性の転写バイアスが印加される時間はｔｓ２
（＜ｔｓ）のため、記録媒体７の裏面にトナー汚れが顕
著に発生していた。従来技術でｔ１だけマイナス極性の
転写バイアスを印加するのは、特にイオン導電性の転写
ローラを用いた場合、同極性の転写バイアスを継続して
印加すると抵抗上昇が生じ、例えば特に低温低湿環境で
転写不良が発生することによる。
【０００８】本発明はかかる課題を解決するため、印字
命令の間隔によって転写バイアスの印加タイミングの方
法を変化させ、転写ローラの抵抗上昇による転写不良す
ることなく、記録媒体裏面のトナー汚れを回避し、高品
質の印字を提供するためのものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による画像形成装
置は、像担持体（図１の３）と、像担持体を帯電する帯
電器（図１の１０）と、像担持体に非磁性を有するトナ
ーによりトナー像を形成するトナー担持体（図１の２）
と、トナー像を像担持体から記録媒体に転写する転写ロ
ーラ（図１の４）と、転写ローラに正極または負極の転
写バイアスを供給する転写バイアス供給手段（図１の１
５，１６）と、転写バイアス供給手段を制御して前記転
写バイアスを切り換える制御手段（図２の２０）とを含
む。
【００１０】制御手段（図２の２０）は、記録媒体と次
の記録媒体との距離Ｌ１と転写ローラの周囲長Ｓとの間
に、Ｌ１≦Ｓの関係がある場合、像担持体上のトナー像
を記録媒体に転写する方向の極性の転写バイアスが、印
字終了時まで連続して転写ローラに供給されるよう制御
し、Ｌ１＞Ｓの関係がある場合、記録媒体の間で一時的
にトナーと同極性の転写バイアスに制御し、次の記録媒
体が転写ローラに到達するよりも前に、像担持体上のト
ナー像を記録媒体に転写する方向の極性の転写バイアス
が、転写ローラに供給されるよう制御することを特徴と
する。
【００１１】さらに、本発明による転写方法は、記録媒
体と次の記録媒体との距離Ｌ１と転写ローラの周囲長Ｓ
との間に、Ｌ１≦Ｓの関係がある場合、像担持体上のト
ナー像を記録媒体に転写する方向の極性の転写バイアス
を、印字終了時まで連続して転写ローラに供給し、Ｌ１
＞Ｓの関係がある場合、記録媒体の間で一時的にトナー
と同極性の転写バイアスに制御し、次の記録媒体が転写
ローラに到達するよりも前に、像担持体上のトナー像を
記録媒体に転写する方向の極性の転写バイアスを、転写
ローラに供給するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】図１は本発明の実施の形態の画像形成装置
を示す断面図、図２は本発明の実施の形態の画像形成装
置の電気回路系を示すブロック図である。
【００１４】図１の画像形成装置に使用されるトナー
は、非磁性及び負帯電特性を有し、反転現像方法によっ
て現像されるものとする。本発明は、もちろんトナーが
正帯電特性を有し、正規現像方法によって現像されるも
のでもよく、この場合は、極性が反転するだけである。
【００１５】像担持体であるローラ状の感光体３の周囲
には、帯電ブラシ１０、トナー担持体である現像ローラ
２、転写ローラ４、クリーナ８のクリーニングブレード
１１が順に配置されている。これらによって、帯電、静
電潜像、現像、転写、クリーニングの電子写真工程が実
行される。なお、静電潜像のためのレーザ装置は図面で
は省略されている。
【００１６】帯電ブラシ１０は、レーヨン、アクリルを
使った導電性を有するブラシ状の部材である。帯電ブラ
シの代わりに、帯電ローラを使用してもよい。規制ブレ
ード６と１２は、ウレタンゴム、シリコンゴム、樹脂フ
ィルムのほか、ステンレスなどの金属の板バネ等の可撓
性を有するものである。
【００１７】現像ローラ２は、現像器１４の一部であ
る。現像器１４にはトナーが収容され、そのトナーを攪
拌するミキサ９と、トナーを現像ローラ２に供給するた
めの供給ローラ５と、現像ローラ２に供給されたトナー
を規制する規制ブレード６と１２とを有する。
【００１８】現像ローラ２は、シリコンゴム、ウレタン
ゴム、ニトリルブチレンゴム、天然ゴム、あるいはスポ
ンジに表面処理を施したローラや、ナイロンゴムやウレ
タンゴムが表面に塗布された可撓性を有する導電性材料
からなる。感光体３は、ＯＰＣなどからなり、転写ロー
ラ４は、シリコン、ウレタン、ＥＰＤＭなどの発泡部材
からなる可撓性及び導電性を有するローラである。
【００１９】現像ローラ２と転写ローラ４は、感光体３
の表面に接触する。転写ローラ４は、現像ローラ２によ
って感光体３の表面に形成されたトナー画像を記録媒体
７に転写する。現像ローラ２と、転写ローラ４と、帯電
ブラシ１０と、感光体３の素管には、所定素バイアス電
圧が供給され、電子写真動作が行われる。
【００２０】図１では、転写ローラ４のバイアス供給源
が示され、高圧電源１６がそうである。高圧電源１６
は、正負の電圧を発生する電源を有し、この正負の電圧
が、ソフトウェア制御可能なスイッチ１５によって切り
換えられる。現像器１４の下側の転写ローラ４よりも上
流側（記録媒体７の供給源側）には、記録媒体７を検出
する紙端センサ１３が固定される。紙端センサ１３は、
記録媒体７がその上を通過中は、ｏｎ状態、それ以外の
場合は、ｏｆｆ状態である。
【００２１】図２において、図１の画像形成装置の電気
回路系は、コンピュータなどの上位装置と接続するイン
タフェース２１と、全体を制御する制御回路２０と、記
録媒体の給紙、感光体３の回転等を起動するメインモー
タ２２と、図１のスイッチ１５と、紙端センサ１３とを
有する。電気回路系としては、そのほかに帯電バイア
ス、現像バイアス供給回路などがあるが、図２では、転
写動作に関係するもののみを示し、そのほかは省略され
ている。
【００２２】制御回路２０は、インタフェース２１を介
して供給される印字命令により、電子写真動作を実行
し、印字命令のタイミングと紙端センサ１３の出力によ
り、スイッチ１５を切り換え、正負の電圧の転写バイア
スを切り換える。制御回路２０による転写動作を説明す
る前に、つぎのパラメータを規定する。
【００２３】転写ローラ４の周囲長をＳ、転写ローラ４
と感光体３が接触している位置から紙端センサ１３まで
の距離をＬ、記録媒体７に２枚連続して印刷するときの
第１の記録媒体と第２の記録媒体との間の距離をＬ１、
記録媒体の長さをＰとする。また、Ｌに相当する時間を
ｔＬ、Ｓに相当する時間をｔｓ、Ｌ１に相当する時間を
ｔＬ１、Ｐに相当する時間をｔｐとする。ここで、相当
する時間とは、各距離、長さを転写時の記録媒体の給送
速度で割った値に相当する。
【００２４】図３及び図４はそれぞれ印字命令後の転写
動作に関するタイミングチャートで、図３は、印字命令
の間隔が短く（すなわち、転写される第１と第２の記録
媒体の間隔が短く）、Ｌ１≦Ｓの場合について示し、図
４は、印字命令の間隔が長く、Ｌ１＞Ｓの場合を示す。
図３と４のどちらのタイミングチャートになるかは、図
２の制御回路２０が第１、第２の記録媒体間の紙端セン
サ１３のｏｆｆの継続時間によって記録媒体間の距離Ｌ
１を測定し、その継続時間が転写ローラ４の周囲長Ｓ相
当の所定時間より長いか否かで決定すればよい。また、
紙端センサ１３のｏｆｆの時間の代わりに、印字命令の
時間間隔を測定して、その時間間隔が基準時間より長い
か否かで決定してもよい。この決定は、ソフトウェアに
よる決定手段でもハードウェアによってもよい。
【００２５】図３による転写動作を図５から図１０を併
用して説明する。図５から図１０は、記録媒体７への転
写動作を説明するための概略図である。最初、印字命令
が制御回路２０に供給されメインモータ２２に制御信号
が送られメインモータ２２が作動して記録媒体７が給送
される。又、印字命令により制御回路２０は、スイッチ
１５（図１）を制御し、転写ローラ４にマイナス極性の
転写バイアスＶｔ１を与える（図３のｂ１時間）。この
とき、図５に示すように記録媒体７が、紙端センサ１３
の直前まで送られ、図６に示すように紙端センサ１３が
ｏｎになると（図３のｂ２時間）、制御回路２０は、記
録媒体７が転写ローラ４に接触する時間よりもｔｓ（転
写ローラ４の周囲長Ｓに相当する時間）以上前の時間ｔ
ｓ１（＝ｔｓ＋ｔａ）において再びスイッチ１５を切り
換え、これにより転写ローラ４に正極性の転写バイアス
Ｖｔ２が印加される（図３のｂ３時間）。Ｖｔ２印加直
後は、図７に示す状態である。
【００２６】記録媒体７が転写ローラ４に接触する時間
よりもｔｓ以上前の時間ｔｓ１において正極性の転写バ
イアスＶｔ２が供給され始めることにより、転写ローラ
４の全周囲上に付着した正帯電した帯電不良のトナー
が、感光体３上に全て戻され、その後クリーニングされ
る。続けて正極状態の転写ローラ４によって記録媒体７
にトナー像が転写される（図３のｂ４時間）。図８は、
転写中の状態を示す。第１の記録媒体へ転写が行われて
いる途中で、次の印字命令により第２の記録媒体が紙端
センサ１３に到達しても転写バイアスは、正極性の電圧
Ｖｔ２を維持する（図３のｔ５時間）。このとき図９の
状態である。
【００２７】さらに、第１、第２の記録媒体の間で、転
写ローラ４と感光体３とが直接に接触している時点でも
転写バイアスＶｔ２が維持される（図３のｂ６時間、図
１０の状態）。第２の記録媒体への転写が終了するま
で、転写バイアスＶｔ２が維持され（図３のｂ７時
間）、その後、印字終了指示により制御回路２０は印字
終了のシーケンスを行う。
【００２８】図４において、Ｌ１＞Ｓの場合は、第１の
記録媒体への転写が完了する直前（図４のａ５時間）ま
での転写バイアスの与え方は、図３のｂ５時間までの動
作に対応するが、その後が異なる。図４のａ５時間の状
態は、図１１に示す状態であり、この状態の直後、第１
の記録媒体への転写が終了すると、制御回路２０はスイ
ッチ１５を制御し、負極性の転写バイアスＶｔ１に設定
する（図４のａ６時間）。このとき、図１１に示す状態
である。
【００２９】転写バイアスＶｔ１は、ｔ３時間供給さ
れ、第２の記録媒体が転写ローラ４に到着するよりもｔ
ｓ２（ｔｓ＋ｔａ）だけ早く正極性の転写バイアスＶｔ
２に切り換わる。これにより、Ｖｔ２に切り換わってか
ら記録媒体先端が転写ローラ４に到着する前に転写ロー
ラ４が１回転し、ｔ３時間の間に転写ローラ４の全周囲
に付着した、かぶりの原因になる正帯電もしくは帯電不
良のトナーを感光体３上に戻す。さらに、転写バイアス
Ｖｔ１の供給が継続し、第２の記録媒体にトナー画像が
転写され、転写が完了するまで継続する（図４のａ８時
間）。図４では、ａ８時間後、印字終了のシーケンスに
入っている。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、記録媒体と記録媒
体の距離Ｌ１と転写ローラの周囲長Ｓの間にＬ１≦Ｓの
関係があるときは、転写バイアスは記録媒体間において
感光体上のトナー像を記録媒体に転写する方向の極性の
電圧が維持され、Ｌ１＞Ｓの関係があるときは転写バイ
アスは記録媒体間で一旦逆極性の電圧に切り換わり、次
の記録媒体が転写ローラに到達するよりも周囲長Ｓ相当
の距離以上前に再び感光体上のトナー像を記録媒体に転
写する方向の極性の電圧に切り換わるシーケンスとし、
印字命令の間隔により、二つのシーケンスモードを使い
分けることとする。
【００３１】通常、常にＬ１≦Ｓの状態となることはな
く、Ｌ１≦Ｓの場合とＬ１＞Ｓの場合が混在して使用さ
れるため、特にイオン導電性の転写ローラを用いた場合
でも、同極性の転写バイアスを継続して印加されること
がないため、これによる抵抗上昇がなく、例えば特に低
温低湿環境で転写不良が発生することもない。
【００３２】また、記録媒体が転写ローラに到達するよ
りもＳ相当の時間だけ早く感光体上のトナー像を記録媒
体に転写する方向の転写バイアスが印加することによ
り、記録媒体裏面のトナー汚れが回避でき、高品質の印
字を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置を示す断面
図である。
【図２】本発明の実施の形態の画像形成装置の電気回路
系を示すブロック図である。
【図３】Ｌ１≦Ｓの場合における本発明の実施の形態の
画像形成装置の印字命令後の動作を示すタイミングチャ
ートである。
【図４】Ｌ１＞Ｓの場合における本発明の実施の形態の
画像形成装置の印字命令後の動作を示すタイミングチャ
ートである。
【図５】本発明の実施の形態の画像形成装置の動作を示
す概略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の画像形成装置の動作を示
す概略断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の画像形成装置の動作を示
す概略断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の画像形成装置の動作を示
す概略断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の画像形成装置の動作を示
す概略断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の画像形成装置の動作を
示す概略断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態の画像形成装置の動作を
示す概略断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態の画像形成装置の動作を
示す概略断面図である。
【図１３】Ｌ１≦Ｓの場合における従来の画像形成装置
の印字命令後の動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】Ｌ１＞Ｓの場合における従来の画像形成装置
の印字命令後の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
２ 現像ローラ ３ 感光体 ４ 転写ローラ ５ 供給ローラ ６ 規制ブレード ７ 記録媒体 ８ クリーナ ９ ミキサ １０ 帯電ブラシ １１ クリーニングブレード １２ 規制ブレード １３ 紙端センサ １４ 現像器 １５ スイッチ １６ 高圧電源

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 像担持体と、前記像担持体を帯電する帯
    電器と、前記像担持体に非磁性を有するトナーによりト
    ナー像を形成するトナー担持体と、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ローラとを含む画
    像形成装置において、 前記転写ローラに正極または負極の転写バイアスを供給
    する転写バイアス供給手段と、 前記転写バイアス供給手段を制御して前記転写バイアス
    を切り換える制御手段とを含み、 前記制御手段は、記録媒体と次の記録媒体との距離Ｌ１
    と前記転写ローラの周囲長Ｓとの間に、Ｌ１≦Ｓの関係
    がある場合、前記像担持体上のトナー像を前記記録媒体
    に転写する方向の極性の転写バイアスが、印字終了時ま
    で連続して前記転写ローラに供給されるよう制御し、Ｌ
    １＞Ｓの関係がある場合、記録媒体の間で一時的に前記
    トナーと同極性の転写バイアスに制御し、次の記録媒体
    が前記転写ローラに到達するよりも前に、前記像担持体
    上のトナー像を前記記録媒体に転写する方向の極性の転
    写バイアスが、前記転写ローラに供給されるよう制御す
    ることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】 像担持体と、前記像担持体を帯電する帯
    電器と、前記像担持体に非磁性を有するトナーによりト
    ナー像を形成するトナー担持体と、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ローラとを含む画
    像形成装置における前記転写ローラによる転写方法にお
    いて、 記録媒体と次の記録媒体との距離Ｌ１と前記転写ローラ
    の周囲長Ｓとの間に、Ｌ１≦Ｓの関係がある場合、前記
    像担持体上のトナー像を前記記録媒体に転写する方向の
    極性の転写バイアスを、印字終了時まで連続して前記転
    写ローラに供給し、Ｌ１＞Ｓの関係がある場合、記録媒
    体の間で一時的に前記トナーと同極性の転写バイアスに
    制御し、次の記録媒体が前記転写ローラに到達するより
    も前に、前記像担持体上のトナー像を前記記録媒体に転
    写する方向の極性の転写バイアスを、前記転写ローラに
    供給することを特徴とする転写方法。
  3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記記録媒体が前記転
    写ローラに到達する手前で前記記録媒体を検出するセン
    サと、前記センサの出力に応じて前記転写バイアス供給
    手段を制御して前記転写バイアスを切り換える制御回路
    とを含み、前記制御回路は、前記センサの出力によって
    前記Ｌ１≦Ｓの関係、前記Ｌ１＞Ｓの関係を決定する手
    段を有することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
  4. 【請求項４】 前記制御手段は、印字命令の時間間隔に
    よって前記Ｌ１≦Ｓの関係、前記Ｌ１＞Ｓの関係を決定
    することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
JP8176977A 1996-07-08 1996-07-08 画像形成装置と転写方法 Expired - Fee Related JP2872121B2 (ja)

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