JP2001083812A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写材先後端で感光ドラムに対して過剰電流
が流れることを防止してメモリに起因する画像問題の発
生を防止する。 【解決手段】 前回転中に、ＰＴＶＣ制御により転写バ
イアスＶＴと紙間バイアスＶＬを決定し、印字動作中
に、転写材後端Ｐ２からＤ＝２ｍｍ内側に入ったポイン
トＭで、転写バイアスＶＴから紙間バイアスＶＬへ切り
替え、定電圧制御により転写ローラ６へ印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機ある
いはプリンタなどとされる電子写真方式の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に従来の画像形成装置の一例を示
す。この画像形成装置は、像担持体である感光ドラム
（電子写真感光体）１の周囲に、その回転方向（Ｒ１方
向）に沿って、感光ドラム１を帯電する一次帯電器２、
感光ドラム１を露光して静電潜像を形成する露光手段
３、静電潜像にトナー（現像剤）を付着させてトナー像
を形成する現像装置５、感光ドラム１上のトナー像を転
写材Ｐに転写する転写ローラ（転写手段）６、および感
光ドラム１上の残留トナーを除去するクリーニング装置
７を備えている。

【０００３】トナー像の転写先となる転写材Ｐは、用紙
カセット２２から給紙ローラ２１によって給紙され（矢
印Ａ１方向）、斜送ローラ対１７、レジストローラ対１
１、転写ガイド１０などを介して感光ドラム１に給紙さ
れる。感光ドラム１に給紙された転写材Ｐは転写ローラ
６によってトナー像が転写され、その後搬送ガイド１２
を介して定着装置１３に搬送され、ここでトナー像が定
着された転写材Ｐは装置外に排出される（矢印Ｂ１方
向）。

【０００４】転写材Ｐの第２面にも画像を形成する場合
には、定着装置１３を排紙された転写材Ｐを矢印Ｂ２の
ように反転させた後、両面ユニット５０の反転搬送路２
３を介して再給紙ローラ２５、斜送ローラ対１７、レジ
ストローラ対１１に搬送し（矢印Ａ２方向）、上記と同
様に裏面にも画像を形成して、定着装置１３にて定着し
た後、矢印Ｂ１にて示すように排紙する。

【０００５】また、本例の画像形成装置は、各部位の転
写材Ｐの通過を検知するセンサ１１ａ、２１ａ、２５
ａ、各センサ類のタイミング検知結果と抵抗検知手段５
１の検知から、転写電圧の印加タイミング、転写電圧値
を決定しコントロールするＤＣコントローラ３２を備え
ている。なお、抵抗検知手段５１は、所定の電流が流れ
るまで転写用高圧電源３４の出力電圧を徐々に上げ、そ
のときに転写ローラ６から感光ドラム１に対して流れ込
む電流をここで検知し、所定電流となった電圧値を検知
する。抵抗検知手段５１では、転写ローラ６から感光ド
ラム１に対して流れる電流を検知し、アナログデータか
らデジタルデータに変換して目標の設定電流値と比較を
行なっている。本体内で転写ローラ６の抵抗値を算出は
しないが、一定電流値を流すために必要な電圧がそのま
ま転写ローラ６の抵抗の高圧を表している。

【０００６】つづいて、負極性の帯電トナーを用いて静
電潜像を反転現像する場合を例にして転写のメカニズム
を詳しく説明する。

【０００７】感光ドラム１の表面は一次帯電器２によっ
てトナーと同極性の負に帯電され、暗部電位Ｖｄとな
る。その後、露光手段３によって像露光され感光ドラム
１上の露光された部分は電位の絶対値が小さくなり、明
部電位Ｖｌとなって静電潜像を形成する。この静電潜像
は現像装置５によってトナー像として顕像化される。現
像装置５の回転自在のスリーブ５ａ上にはトナーが薄層
コートされており、このトナーは負に帯電している。ス
リーブ５ａには、感光ドラム１の暗部電位Ｖｄと明部電
位Ｖｌとの間にバイアス電圧Ｖｂ（｜Ｖｄ｜＞｜Ｖｂ｜
＞｜Ｖｌ｜）が不図示の外部電源によって与えられてい
るので、スリーブ５ａ上のトナーは感光ドラム１の明部
電位Ｖｌの部分にのみ転移して静電潜像が顕像化され
る。

【０００８】トナー像の転写先となる転写材Ｐは、転写
ローラ６の上流側の転写ガイド１０を介して、感光ドラ
ム１と転写ローラ６との間の転写ニップ部Ｎに供給され
る。転写ガイド１０の上流にはレジストローラ１１が配
設されており、感光ドラム１の回転に同期させて転写材
Ｐを感光ドラム１に供給する。

【０００９】転写ローラ６には１〜１０ｋＶの正の電圧
が印加され、これによってレジストローラ対１１、転写
ガイド１０を経て搬送されてきた転写材Ｐに正の電荷が
与えられ、感光ドラム１上のトナー像は静電的引力によ
って転写材Ｐに転移し転写される。

【００１０】トナー像を転写された転写材Ｐは、上記の
ように定着装置１３を通過することにより、トナー像が
転写材Ｐ上に定着されて最終的な出力画像となる。

【００１１】感光ドラム１上に転写されずに残った残留
トナーはクリーニング装置７によって回収される。

【００１２】ここで前述の転写ローラ６は、表層に電圧
をかけられた状態で感光ドラム１に接触するローラを用
いているが、この方法によると、有害とされるオゾンの
発生量はコロナ放電を利用する場合に比して格段に減少
させることができる。

【００１３】なお、転写ローラ６には、転写用高圧電源
３４によってトナー像を転写するのに必要な転写バイア
スＶｔが印加され、感光ドラム１と転写ローラ６との間
を通過する転写材Ｐに電荷を与えて、感光ドラム１上の
トナー像を転写材Ｐ上に転写するが、転写後は、定電圧
制御により転写ローラ６に印加する電圧を転写弱バイア
ス（ＯＦＦ、または転写バイアスよりも弱い弱バイア
ス）に切り替えることによって、非転写時の感光ドラム
１上にある反転トナーの転写ローラ６への付着や、紙間
での紙跡を防止している。

【００１４】この切り替えは、図１２に示すように、転
写材Ｐに対する印字可能領域Ｓを先端Ｐ１、後端Ｐ２、
左右端Ｐ３から各Ｘｍｍ（たとえば５ｍｍ）はいった内
側で行なわれるとすると、図１３に示すように、転写後
の転写バイアスの切り替え（強バイアスＶＴから弱バイ
アスＶＬへの切り替え）は、転写材Ｐの後端Ｐ２からＸ
ｍｍより転写材後端に近い非画像領域（たとえば転写材
後端からｄ＝２ｍｍ）Ｓ’で行なっている。ここで、転
写材の搬送方向は矢印Ａ方向である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では以下に示すような問題があった。

【００１６】従来は、転写材間で転写ローラ６にかける
弱バイアスＶｌは定電圧制御で印加されるが、転写材後
端では転写材Ｐを介して電圧を印加しているため、環境
によって転写材Ｐの抵抗値が変化するのに伴って、転写
材後端で感光ドラム１に対して流れる電流値も大きく変
化していた。

【００１７】また、転写ローラ６としてはゴムに導電性
粒子を分散させて体積抵抗を１×１０⁷〜１×１０⁹[Ω]
程度に調整したものや、イオン導電性のゴムを用いた体
積抵抗を１×１０⁷〜１×１０⁹[Ω]程度に調整した中抵
抗のゴムローラが用いられるのが一般的であり、この転
写ローラ６の抵抗値が環境（温度・湿度）により１桁以
上にわたって変化することは周知のことである。この転
写ローラ６の抵抗値変化によっても感光ドラム１に対し
て流れる電流値は変化し、特に転写材Ｐが吸湿して低抵
抗化する高温高湿度環境では、転写ローラ６の抵抗値も
下がっており、より電流が流れやすい状態となる。その
ため、電流が転写材先後端に集中して流れる状態とな
る。

【００１８】このように転写材の先後端に集中して過剰
な電流が流れた場合、感光ドラム１上にメモリとして残
り、つぎの画像にこのメモリに起因する画像問題が発生
していた。

【００１９】このため、紙後端にかかるバイアスを定電
流制御で印加することが考えられるが、この場合、定電
圧制御される転写強バイアスとは別に定電流回路を持つ
必要があり、コスト・スペースともに増大するという不
具合があった。

【００２０】また、紙後端バイアス値を高温高湿環境で
流れる電流に合わせて小さく設定することが考えられる
が、この場合は紙間バイアス値が小さくなり過ぎるため
に、感光ドラム１上にある反転トナーを紙間で転写ロー
ラ６に付着させないために必要な電界を作ることができ
ず、転写ローラ６が反転トナーで汚れるという問題があ
った。

【００２１】従って、本発明の目的は、転写材先後端で
像担持体に対して過剰電流が流れることを防止してメモ
リに起因する画像問題の発生を防止できる画像形成装置
を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
画像を担持する像担持体と、前記像担持体に接触してバ
イアスを印加する転写手段とを有し、転写部位にて転写
材に画像を静電的に転写する画像形成装置において、前
回転工程中に前記転写手段に定電流制御で電流を印加
し、その時の発生電圧に応じて転写電圧と、転写材間で
印加する紙間印加電圧を決定することを特徴とする画像
形成装置である。

【００２３】印字動作中に前記像担持体に対して転写材
間にて流れる電流値を検知する検知手段を有し、前記電
流値の検知結果により前記紙間印加電圧値を補正するこ
とが好ましい。外部からの画像情報により転写材の画像
位置を検知する手段と、転写材後端を検知する手段とを
有し、前記両手段の画像位置検知結果と転写材後端検知
結果によって前記転写電圧から紙間印加電圧への切り替
え位置を決定することが好ましい。印字動作中における
前記転写電圧と前記紙間印加電圧は定電圧制御により前
記転写手段に印加されることが好ましい。

【００２４】本発明による他の態様によれば、画像を担
持する像担持体と、前記像担持体に接触してバイアスを
印加する転写手段とを有し、転写部位にて転写材に画像
を静電的に転写する画像形成装置において、前回転工程
中に前記転写手段に定電流制御で電流を印加し、その時
の発生電圧に応じて転写電圧と、転写材間で印加する第
１の紙間印加電圧と第２の紙間印加電圧を決定し、転写
材間で前記第１と第２の紙間印加電圧を切替えることを
特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２５】外部からの画像情報により転写材の画像位
置を検知する手段と、転写材後端を検知する手段とを有
し、前記両手段の画像位置検知結果と転写材後端検知結
果によって前記転写電圧と前記第１または第２の紙間印
加電圧の切り替え位置を決定することが好ましい。印字
動作中における前記転写電圧と前記第１、第２の紙間印
加電圧は定電圧制御により前記転写手段に印加されるこ
とが好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００２７】実施例１ 本発明の第１実施例について図１〜図３により説明す
る。なお、本実施例の説明においては、本発明は図１１
の画像形成装置に具現化するものとして説明する。従っ
て、画像形成装置の全体的構成および機能の説明は省略
する。

【００２８】図１に本実施例の転写バイアスの印加シー
ケンスが示される。

【００２９】図１において、ＶＴは転写強バイアス（転
写電圧）であり、例えば感光ドラム１〜転写ローラ６間
に転写材Ｐが存在しないときに転写用高圧電源３４から
転写ローラ６に一定電流Ｉ０を定電流制御で付与したと
きの発生電圧ＶＴ０から、あらかじめ設定した制御式に
より算出する、いわゆるＰＴＶＣ（Programable Transf
er Voltage Control）制御方式などで決定した電圧値で
ある。

【００３０】ＶＬは紙跡などを防止するために設定した
転写弱バイアス（紙間印加電圧）であり、本実施例では
あらかじめ転写弱バイアスの制御式を設定しておき、上
記発生電圧ＶＴ０からその電圧値を決定する。ＶＬの電
圧値については後述する。

【００３１】なお、印字中においては、ＶＴ、ＶＬはい
ずれも転写用高圧電源３４から定電圧制御で転写ローラ
６に印加される。

【００３２】本実施例では印字可能領域（画像領域）を
転写材Ｐの先端、左右端、後端からそれぞれＸ＝５．０
ｍｍ内側に入った領域としている。

【００３３】また、本実施例では図１に示すように、印
字時に転写材後端Ｐ２から内側ｄ＝２．０ｍｍのポイン
トＭで転写強バイアスＶＴから転写弱バイアスＶＬに切
り替えている。なお、転写材後端Ｐ２は転写材後端がト
ップセンサ１１ａ（図１１参照）を通過してからの時間
でモニターする。

【００３４】トップセンサＯＦＦから転写バイアス切り
替えポイントＭまでの時間Δｔ［ｓｅｃ］は、プロセス
速度をｘ１［ｍｍ／ｓｅｃ］、トップセンサ〜転写ニッ
プ間距離をｙ１［ｍｍ］とすると、以下の計算によって
求められる。

【００３５】Δｔ＝ｙ１／ｘ１ 転写強バイアス、および転写弱バイアス（以下、「紙間
バイアス」という）の印加電圧制御方法として本実施例
で採用しているＰＴＶＣ制御方式について、図２に示す
タイミングチャートを元に説明する。

【００３６】まず前回転時にローラ抵抗値検知用転写電
流Ｉ０を流してそのときの発生電圧値ＶＴ０を検知し、
このときのＶＴ０をホールドする。このＶＴ０を元にあ
らかじめ用意した制御式により転写強バイアスＶＴを、
また同じくＶＴ０を元にあらかじめ用意された複数の電
圧から紙間バイアス値ＶＬを決定し、印字動作中におの
おののバイアスを転写ローラへ定電圧印加する。

【００３７】ここで、前回転とは、プリント信号受信後
−印字動作開始前に行なわれる画像形成の準備回転をさ
しており、感光ドラムの電位安定化と転写ローラの抵抗
検知など、印字に必要な準備をこの前回転中に行なって
いる。

【００３８】ちなみに、図２中の前多回転とは、電源オ
ン直後に行なうもので、カートリッジの有無やジャム、
故障などの検知を行なう。

【００３９】なお、図２におけるメインモータ、その他
の構成要素のタイミングシーケンスについての詳しい説
明は、本発明と直接関連がないので省略する。

【００４０】図３に、転写ローラへの紙間バイアス印加
電圧と転写材間で感光ドラムへ流れる電流値の関係を示
す。ここでは、転写ローラとして室温２０℃、湿度６０
％環境下での抵抗値が８．０×１０⁸［Ω］のローラを
用い、低温低湿環境（室温１５℃、湿度１０％、（以
下、「Ｌ／Ｌ環境」という））、常温常湿環境（室温２
０℃、湿度６０％、（以下、「Ｎ／Ｎ環境」とい
う））、高温高湿環境（室温３０℃、湿度８５％、（以
下、「Ｈ／Ｈ環境」という））の３つの環境で、それぞ
れ３日間放置したＸｅｒｏｘ４０２４、７５ｇ／ｍ²紙
を用いて紙間バイアスを印加した場合に、転写材間で感
光ドラムに流れる電流値（ラインＬ１）と転写材を介し
て感光ドラムへ流れる電流値（ラインＬ２）を示した。

【００４１】図３に示したように、同一電圧印加時に転
写材間で感光ドラムに流れる電流値（ラインＬ１）は、
転写ローラの抵抗値変化に伴って高温高湿環境になるに
従い、大きくなる。

【００４２】また、転写材を介して感光ドラムへ流れる
電流値（ラインＬ２）は、転写材抵抗値が低いＨ／Ｈ環
境ほど、転写材間で流れる電流値のカーブに近く、転写
材抵抗値が高いＬ／Ｌ環境にいくに従って、転写材を介
して流れる電流値は小さくなる。

【００４３】図３中のラインＬ３は連続して印字した場
合につぎのページのハーフトーン画像に転写メモリによ
る黒スジ画像が発生するラインであり、このラインＬ３
よりも転写材後端で感光ドラムへ流れる電流値が大きい
場合、転写材後端で感光ドラムに対して集中的に電流が
流れて感光ドラム上にスジ状の電位差が生じ、次ページ
印字時にハーフトーン画像などに黒いスジ状のラインが
発生する。

【００４４】この転写材先後端での黒スジ画像を回避す
るためには、転写材先後端でかかる転写弱バイアスによ
って感光ドラムへ流れる電流をラインＬ３よりも低い値
に設定する必要があるが、この紙後端電流値は転写材の
抵抗値に依存して変化するため本実施例では複数の紙間
バイアス値をあらかじめ用意し、前回転時のＶＴ０検知
結果から転写ローラの抵抗を検知し、そこから環境を推
定して紙間バイアスを決定し印加する構成とした。

【００４５】このように紙間バイアスを前回転時のＶＴ
０検知結果に応じて、ＶＴ０が小さいほど紙後端電流値
が小さくなるように紙間バイアスを設定することで、環
境、および転写ローラの抵抗値によらず常にハーフトー
ンの濃度ムラも転写材後端のメモリー画像（黒スジ）も
発生しない画像形成装置を提供することが可能になる。

【００４６】以下に、具体的な数値をあげて更に説明す
る。

【００４７】転写ローラとしては、外径１８．５ｍｍ
（直径６ｍｍの芯金上に導電性ＥＰＤＭを設けた）で、
抵抗値が２．０×１０⁸［Ω］のローラａ、抵抗値が
５．０×１０⁸［Ω］のローラｂ、抵抗値が８．０×１
０⁸［Ω］のローラｃ、３種類の転写ローラを用い（温
度２３℃、湿度６０％の環境下での、２．０ｋＶ印加時
の測定値）、プロセス速度１００［ｍｍ／ｓｅｃ］でＮ
／Ｎ、Ｈ／Ｈ、Ｌ／Ｌ環境で印字テストを行った。

【００４８】表１にこれらの転写ローラの各環境での抵
抗値と紙間バイアス値を示す。

【００４９】

【表１】 感光ドラムはＯＰＣ感光体を直径３０ｍｍのアルミシリ
ンダに塗布したものを用い、画像部電位Ｖ１を−１００
Ｖ、非画像部電位Ｖｄを−６００Ｖとして印字を行っ
た。

【００５０】上記の条件で、図１１に示した画像形成装
置において、転写材の後端から５．０ｍｍ分の画像をマ
スキングして余白を形成し、図１に示したシーケンスで
紙間バイアスを印加して、２３℃：６０％の環境におい
てハーフトーン画像をおのおの１０枚連続プリントをお
こなった。

【００５１】上記画像形成装置でハーフトーン画像を連
続印字した場合に転写材後端で感光ドラムに流れる紙後
端電流値と、ハーフトーン画像の画像評価結果として、
表２にはＨ／Ｈ環境の場合、表３にはＮ／Ｎ環境の場
合、そして表４にはＬ／Ｌ環境の場合を示す。なお、比
較例として紙間バイアスをＶＴ０［ｋＶ］の一定電圧と
した場合の結果を同様に示す。

【００５２】

【表２】

【００５３】

【表３】

【００５４】

【表４】 上記各表に示すように、本実施例の制御を適用した画像
形成装置では、転写ローラの抵抗値に応じて紙間バイア
ス値を変更するために、転写ローラの抵抗、転写材抵抗
ともに、黒スジ画像が発生しやすい高温高湿環境ではよ
り紙後端電流が少なくなり、逆に転写ローラの抵抗、転
写材抵抗ともに高く黒スジ画像が発生しにくい低温低湿
環境では比較的大きな紙後端電流が流れるようになって
いるため、どの環境でも黒スジが発生しなかった。それ
に対し、比較例では、紙後端電流値が転写材抵抗が低く
黒スジが発生しやすい高温高湿環境ほど大きくなるため
レベルの悪い黒スジが発生した。

【００５５】以上示したように、紙間バイアスを複数も
ち、前回転時のＶＴ０検知結果に基づいて、ＶＴ０が小
さくなるほど紙後端で流れる紙間電流値が小さくなるよ
うに紙間バイアス値を最適化することで、転写材後端に
集中的に電流が流れることを防止し、黒スジの発生しな
い良好な画像を得ることが可能となった。

【００５６】なお、本実施例では転写材後端での切り替
えについてのみ説明をおこなったが、転写材先端でも同
様の効果が得られるのはもちろんである。

【００５７】実施例２ つぎに、本発明の第２実施例について図４と図５により
説明する。本実施例でも第１実施例と同一構成の画像形
成装置を用い、詳しい説明は省略する。

【００５８】本実施例は、前回転中のＶＴ０検知結果に
よって紙間バイアスの初期値を決定し、つぎに連続通紙
中に紙間に流れる電流値の変化をモニタし、一定電流値
以上の変化があった場合に紙間バイアスを低下させる補
正シーケンスを有するものである。

【００５９】図４には本実施例の転写電流フィードバッ
ク回路の概略が示される。

【００６０】本実施例の転写電流フィードバック回路に
は、転写ローラ用電源３４からバイアスを印加した際
に、転写ローラ６から感光ドラム１に対して流れた電流
Ｉを検出する転写電流検出回路（電流値検知手段）３４
ａが含まれる。

【００６１】本実施例では連続印字動作中に紙間で転写
ローラ６から感光ドラム１に流れる電流値ＩＬを転写電
流検出回路３４ａでモニターし、一定値以上の変化があ
ったときに紙間バイアスの電圧値を下げるようにした。

【００６２】また、図４に示すように、転写高圧回路に
流れる電流値を電流検出回路３４ａで検出し、Ａ／Ｄコ
ンバータ３１でデジタル変換した値（ＡＤ値）をＤＣコ
ントローラ３２へ入力して、転写ローラ６へ流れる電流
値を判断している。

【００６３】本実施例でも転写バイアス制御法としてＰ
ＴＶＣ制御を採用している。図５に本実施例のＰＴＶＣ
制御におけるタイミングチャートを示す。

【００６４】まず、前回転時にＰＴＶＣ制御をおこな
い、ローラ抵抗値検知用転写電流Ｉ０とその時の電圧値
Ｖ０を検知し、このときの検知電圧Ｖ０をホールドす
る。このＶ０を元にあらかじめ用意された制御式により
転写強バイアス値ＶＴと転写紙間バイアス値ＶＬを決定
する。

【００６５】プリント信号を受け、転写時にＰＴＶＣ制
御に基づき決定した転写強バイアスＶＴと紙間バイアス
ＶＬ１値を転写ローラ６へ印加する。つぎに連続通紙１
枚目印字後の紙間バイアス印加時に感光ドラム１に対し
て流れる紙間電流値を検知し、これをＩＬ１とする。こ
れ以降連続通紙が行われる間、継続して紙間電流値をモ
ニターし続ける。紙間電流値のモニター結果が、１枚目
印字後の紙間電流値ＩＬ１に対してあらかじめ設定した
一定値幅以上変化した場合、その変化量に応じて紙間バ
イアス値を例えばＶＬ２に低下させる。

【００６６】図６に本実施例を適用した場合の自動両面
連続通紙時の紙間電流値の変化を、また比較例として紙
間電流値の補正を入れなかった場合の紙間電流値の変化
を示す。

【００６７】本実施例ではＮＢＲ系ゴムを用いたイオン
導電性ローラを転写ローラとして用いた。イオン導電性
の転写ローラはローラ内でも抵抗均一性にすぐれ、ムラ
のない均一なハーフトーン画像が得られる転写ローラで
ある。

【００６８】図６に示すように、自動両面連続通紙時は
２面目の紙が転写ローラまで熱を運ぶために、転写ロー
ラの抵抗値が通紙を重ねるごとに変化する。特に、イオ
ン導電性転写ローラは自動両面印字時の紙が運ぶ熱によ
る転写ローラの抵抗値変化が激しいため電流値の上昇が
激しく、比較例（ラインＩｂ）のように紙間バイアス値
の補正なしに連続通紙を続けると、紙間電流値が転写メ
モリ発生ラインＬ４を超えてハーフトーンに横黒スジ画
像が発生してしまう。

【００６９】これに対し、本実施例を適用した場合（ラ
インＩａ）は紙間電流値が転写メモリ発生ラインＬ４を
超えることはなく、良好な画像が得られた。

【００７０】以上のように、前回転時のＶＴ０検知結果
に基づいて決定した紙間電圧値に、紙間電流値をモニタ
ーして補正を加えていくことで、連続通紙時、特に熱に
よる抵抗値変化の激しいイオン導電性ゴムを用いた転写
ローラで自動両面印字をおこなった場合でも転写メモリ
のない良好な画像を得ることができる。

【００７１】実施例３ つぎに、本発明の第３実施例について図７により説明す
る。本実施例でも第１実施例と同一構成の画像形成装置
を用い、詳しい説明は省略する。

【００７２】本実施例では、前回転時のＶｔ０検知結果
より第１の紙間バイアスと第２の紙間バイアス、２つの
紙間バイアスを設定し、転写材後端とそれ以外の紙間で
紙間バイアス値を切り替える。

【００７３】また、転写バイアス制御方式は前述の実施
例と同様、ＰＴＶＣ制御を採用した。

【００７４】図７に本実施例の転写バイアス制御のタイ
ミングチャートを示す。

【００７５】第１の紙間バイアスＶＬ１、および第２の
紙間バイアスＶＬ２は前回転時にＰＴＶＣ制御を行った
結果に基づき、あらかじめ用意した紙間バイアス制御式
によりおのおの決定する。

【００７６】図７に示したように、１面目印字時は転写
材後端内側のポイントＭ（本実施例では、転写材後端か
ら内側ｄ１＝２．０ｍｍのポイント）で転写バイアスを
強バイアスＶＴから第１の弱バイアスＶＬ１に切り替え
る。つぎに、転写材後端が転写ニップを抜けたポイント
Ｎ（本実施例では転写材後端通過後ｄ２＝２．０ｍｍ）
で第１の弱バイアスＶＬ１から、第２の弱バイアスＶＬ
２へ紙間バイアスを切り替える。つぎに連続して印字が
おこなわれるときは、転写材の先端外側のポイントＱ
（本実施例では転写材先端が転写ニップに到達する２．
０ｍｍ前）で第２の弱バイアスＶＬ２から第１の弱バイ
アスＶＬ１へ紙間バイアスを切り替え、更に転写材先端
の内側にあたるポイントＲ（本実施例では転写材先端か
ら２．０ｍｍ）で転写バイアスを強バイアスＶＴに切り
替えている。

【００７７】以下、具体例をあげて更に説明する。

【００７８】転写ローラとしては、外径１８．５ｍｍ
（直径６ｍｍの芯金上に導電性ＥＰＤＭを設けた）で抵
抗値２．０×１０⁸［Ω］のローラを用い（抵抗値は温
度２３℃、湿度６０％の環境下での、２．０ｋＶ印加時
の測定値）、プロセス速度１００［ｍｍ／ｓｅｃ］でＮ
／Ｎ、Ｈ／Ｈ、Ｌ／Ｌの３つの環境で印字をおこなっ
た。

【００７９】この転写ローラを使用した場合の第１の転
写紙間バイアスＶＬ１は第１実施例と同じ紙間バイアス
制御式によって決定した。

【００８０】なお、本実施例では第２の紙間バイアスＶ
Ｌ２は、Ｖｔ０をそのまま印加するとした。

【００８１】感光ドラムはＯＰＣ感光体を外径３０ｍｍ
のアルミシリンダに塗布したものを用い、画像部電位Ｖ
ｌを−１００Ｖ、非画像部電位Ｖｄを−６００Ｖとして
印字をおこなった。

【００８２】上記の条件で、転写材の後端から５．０ｍ
ｍ分の画像をマスキングして余白を形成し、図７に示し
たシーケンスで紙間バイアスを印加して、各環境におい
てハーフトーン画像をおのおの１０枚連続プリントをお
こなったところ、いずれの環境でも転写材後端では、紙
間バイアスＶＬ１をＶｔ０に応じて小さくしているた
め、転写メモリによる横黒スジ画像は発生しなかった。
この場合、ＶＬ１印加時は転写ローラへの反転ローラ付
着を防止するための電界が十分に得られないが、印字時
間が短いため転写材裏汚れを発生させるようなトナー付
着は発生しなかった。

【００８３】また、その他の転写材間ではいずれも紙間
で感光ドラムから反転トナーが転写ローラへ付着するの
を防止するために必要な電圧が印加されており、転写ロ
ーラの汚れやそれに起因する転写材裏汚れも発生しなか
った。

【００８４】このように紙間バイアスを２つ設定し、途
中で切り替えることで電流が集中する転写材後端でのみ
紙間バイアスを小さくできるため、転写メモリを防止し
ながら、紙間での転写ローラ汚れを防止することが可能
となる。

【００８５】実施例４ つぎに、本発明の第４実施例について図８〜図１０によ
り説明する。

【００８６】本実施例では、画像信号をもとに画像後端
を判断し、マスク領域（非画像領域）の内側で画像がき
れる場合はそれとリンクして転写バイアスを強バイアス
から紙間バイアスへ切り替える。また、本実施例では転
写ローラにはＮＢＲ系イオン導電性転写ローラを用い、
転写バイアス制御法は前述の実施例と同様、ＰＴＶＣ制
御を採用した。

【００８７】本実施例の画像形成装置であるレーザービ
ームプリンタについて図８により説明する。

【００８８】本実施例のプリンタ６０は、ホストコンピ
ュータ７０と接続されており、ホストコンピュータ７０
からの画像情報を受け取った後に、コントローラ７１で
画像情報をビットマットデータに展開するようになって
いる。ビットマップで展開された画像情報はビデオイン
ターフェース７２を介してエンジンコントローラ部７３
に送られ、エンジン部８０は画像情報に基づいてスキャ
ナ６３によりレーザ光Ｌを変調しながらラスタスキャン
することで、帯電ローラ６２により一様に帯電された感
光ドラム６１上に所望の画像（静電潜像）が形成され
る。このときコントローラ７１とエンジンコントローラ
部７３はビデオインターフェース７２を介して以下のよ
うな通信をおこなっている。

【００８９】まず、エンジンコントローラ部７３はコン
トローラ７１からの信号により転写材Ｐの供給が可能
で、エンジン部８０を作動させることが可能となったと
きレディ信号を送信する。つぎに、コントローラ７１は
エンジンコントローラ部７３からのレディ信号が送信さ
れていることを確認してエンジンコントローラ部７３に
対して転写材Ｐの供給命令であるプリント信号を送信す
る。

【００９０】エンジン部８０はこのプリント信号を受け
てただちに記録材Ｐをカセット８２から給紙ローラ８１
により給紙しレジストローラ８３へ搬送する。記録材Ｐ
はレジストローラ８３でいったん停止し、スキャナユニ
ット６３内に配設されているスキャナおよびモータの立
ち上がりや、感光ドラム６１の電位安定化のための準備
回転（前回転）の終了を待ってエンジン部８０が画像書
き込み可能な状態になるまで待機する。

【００９１】この後、エンジンコントローラ部７３で画
像を書き込める状態になったことを知らせる垂直同期要
求信号をコントローラ７１に送った後、それを受けてコ
ントローラ７１では垂直同期信号を送り、更に一定時間
後に画像信号をエンジンコントローラ部７３に送る。そ
して、エンジン部８０では垂直同期信号を受け取った
後、レジストローラ７１から転写材Ｐを感光ドラム６１
と転写ローラ６６とが対向した転写部に搬送する。

【００９２】静電潜像は感光ドラム６１と現像装置６５
の現像スリーブ６５ａとの間の現像領域にてトナーが付
着され、トナー像として現像される。

【００９３】トナー像は転写部にて搬送されてきた転写
材Ｐに転写ローラ６６の作用で転写され、転写材Ｐは定
着器６８に搬送されて定着され、機外に排紙される。

【００９４】ところで、レーザービームプリンタでは、
画像は画像信号に応じてレーザードライバを駆動するこ
とでかかれており、この画像信号のＯＮ／ＯＦＦによっ
て転写材上の画像後端位置をモニタすることができる。
具体的には、転写材上の画像印字部は上記画像信号と、
潜像形成から転写部までの時間差から特定することがで
き、例えばプロセス速度をｖ［ｍｍ／ｓｅｃ］、感光ド
ラムの外周速度をｓ［ｍｍ／ｓｅｃ］とすると、ドラム
１周に要する時間は ｖ／ｓ［ｓｅｃ］ であり、潜像形成部−転写部の配置角度がα度の場合
は、画像信号ＯＦＦから ｖ／ｓ［ｓｅｃ］×α／３６０＝（ｖ×α）／（３６０
×ｓ）［ｓｅｃ］ 後が、画像後端が転写部に到達する時間となる。

【００９５】図９に本実施例の転写バイアス切り替えシ
ーケンスの概略を示す。本実施例もでも紙左右先後端か
らそれぞれｘ＝５ｍｍ内側までをマスク領域（非画像領
域）とし、それより内側を印字可能領域とした。

【００９６】本実施例では、プロセス速度ｖと感光ドラ
ム６１の外周速度ｓを同一の９４．２［ｍｍ／ｓｅ
ｃ］、潜像形成部−転写部の配置角度αを１６０度と
し、画像後端から２ｍｍ後に転写バイアスを強バイアス
ＶＴから紙間バイアスＶＬに切り替えることにした。こ
の場合、画像信号ＯＦＦから、転写バイアスの切り替え
ポイントまでの時間は （１［ｓｅｃ］×（１６０／３６０））＋２［ｍｍ］／
９４．２［ｍｍ／ｓｅｃ］＝０．４６５［ｓｅｃ］ となる。

【００９７】従って、画像後端が印字可能領域内ある場
合は、画像信号ＯＦＦから０．４６５［ｍｓｅｃ］後に
転写バイアスＶＴを紙間バイアスＶＬに切り替えること
になる。この場合も紙間バイアスの決定は前回転時の転
写ローラ抵抗検知結果をもとにおこなう。

【００９８】このように、画像領域が転写材の内側の場
合は、画像信号をもとに画像後端から一定時間後に転写
バイアスに切り替えることで、転写バイアスから紙間バ
イアスへのバイアス切り替えを確実に転写材の中でおこ
なうことができ、特にプロセス速度の速い画像形成装置
などで転写強バイアスから紙間バイアスへの電圧切り替
え時に電圧の低下が十分に追いつかない場合でも、紙間
に強めのバイアスがかかることで発生する画像問題を回
避することができる。この場合、画像後端よりも後で転
写弱バイアスに切り返しているため、もちろん画像問題
の発生もなく良好な画像が得られる。

【００９９】ただし、ホストコンピュータから送られる
画像は必ずしも転写材印字可能領域内になるわけではな
い。このため本実施例では以下に示すように、トップセ
ンサ９１（図８参照）による転写材後端検知を併用し、
画像信号が印字可能領域外まで送られた場合は転写材後
端検知による転写バイアスの切り替えを優先することに
した。

【０１００】図１０にマスク領域より内側で画像印字が
終了する場合のシーケンスを示す。ホストコンピュータ
７０から、印字可能領域よりも外側にまで画像を画くよ
うに画像信号が送られてきた場合、コントローラ７１に
よってマスク領域後端で印字動作は終了するが、前述の
図９に示したシーケンスでは画像が転写材後端まである
と判断し、転写バイアスの切り替えが転写材後端ぎりぎ
りや紙間でおこなわれてしまう。従って、この場合は転
写材後端検知による転写バイアス切り替えポイントを優
先して、転写材後端より内側２ｍｍで転写バイアスを強
バイアスから紙間バイアスへ切り替えることとした。

【０１０１】以上のように、画像信号をモニタすること
により、画像最後端で転写バイアスの紙間バイアスへの
切り替えをおこなうことで、より確実に転写材後端での
転写バイアスを低い電圧に抑えることができる。また、
画像信号が仮に印字可能領域よりも転写材の外側にある
場合でも、転写後端位置を検知した結果から転写バイア
スの切り替え位置を決定するシーケンスと併用すること
で確実に転写材内側で転写バイアスの切り替えをおこな
うことができる。

【０１０２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成装置によれば、前回転工程中に転写手段に定
電流制御で電流を印加し、その時の発生電圧に応じて転
写電圧と、転写材間にて印加する紙間印加電圧を決定す
ることにより、あるいは、前回転工程中に転写手段に定
電流制御で電流を印加し、その時の発生電圧に応じて転
写電圧と、転写材間にて印加する第１の紙間印加電圧と
第２の紙間印加電圧を決定し、転写材間で前記第１と第
２の紙間印加電圧を切替えることにより、転写材先後端
で像担持体に対して過剰電流が流れることを防止してメ
モリに起因する画像問題の発生を防止でき、高品質画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の転写バイアス切り替えシーケンス
を示す図である。

【図２】第１実施例におけるＰＴＶＣ制御を説明するた
めのシーケンス図である。

【図３】転写ローラの抵抗値と印加電圧と、転写材の有
無における感光体流入電流の関係を示すグラフである。

【図４】第２実施例の転写部を示す説明図である。

【図５】第２実施例におけるＰＴＶＣ制御を説明するた
めのシーケンス図である。

【図６】第２に実施例における紙間バイアス値と紙間電
流値の関係を示すグラフである。

【図７】第３実施例の転写バイアス切り替えシーケンス
を示す図である。

【図８】第４実施例の画像形成装置を示す概略構成図で
ある。

【図９】第４実施例の転写バイアス切り替えシーケンス
を示す図である。

【図１０】第４実施例におけるマスク領域より内側で画
像印字が終了する場合の転写バイアス切り替えシーケン
スを示す図である。

【図１１】第１、第２、第３実施例が適用される従来の
画像形成装置の一例を示す構成図である。

【図１２】転写材の画像形成領域を示す説明図である。

【図１３】図１２の転写材に対する転写バイアス切り替
えシーケンスを示す図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体／電子写真感
光体） ６ 転写ローラ（転写手段） １１ａ、９１ トップセンサ（転写材後端
検知手段） ３４ 転写電流検出回路（電流値検知手
段）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA01 DA21 DC04 EA03 EC06 ED16 ED24 EE02 EE06 EF02 EF09 EF12 ZA07 2H032 AA05 BA11 CA02 CA14

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を担持する像担持体と、前記像担持
   体に接触してバイアスを印加する転写手段とを有し、転
   写部位にて転写材に画像を静電的に転写する画像形成装
   置において、 前回転工程中に前記転写手段に定電流制御で電流を印加
   し、その時の発生電圧に応じて転写電圧と、転写材間に
   て印加する紙間印加電圧を決定することを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 印字動作中に前記像担持体に対して転写
   材間にて流れる電流値を検知する検知手段を有し、前記
   電流値の検知結果により前記紙間印加電圧値を補正する
   ことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 外部からの画像情報により転写材の画像
   位置を検知する手段と、転写材後端を検知する手段とを
   有し、前記両手段の画像位置検知結果と転写材後端検知
   結果によって前記転写電圧から紙間印加電圧への切り替
   え位置を決定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】 印字動作中における前記転写電圧と前記
   紙間印加電圧は定電圧制御により前記転写手段に印加さ
   れることを特徴とする請求項１、２、または３の画像形
   成装置。
5. 【請求項５】 画像を担持する像担持体と、前記像担持
   体に接触してバイアスを印加する転写手段とを有し、転
   写部位にて転写材に画像を静電的に転写する画像形成装
   置において、 前回転工程中に前記転写手段に定電流制御にて電流を印
   加し、その時の発生電圧に応じて転写電圧と、転写材間
   で印加する第１の紙間印加電圧と第２の紙間印加電圧を
   決定し、転写材間で前記第１と第２の紙間印加電圧を切
   替えることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 外部からの画像情報により転写材の画像
   位置を検知する手段と、転写材後端を検知する手段とを
   有し、前記両手段の画像位置検知結果と転写材後端検知
   結果によって前記転写電圧と前記第１または第２の紙間
   印加電圧の切り替え位置を決定することを特徴とする請
   求項５の画像形成装置。
7. 【請求項７】 印字動作中における前記転写電圧と前記
   第１、第２の紙間印加電圧は定電圧制御により前記転写
   手段に印加されることを特徴とする５または６の画像形
   成装置。