JP2001147560A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の環境湿度と、転写材の吸湿状態が一致
していない状況においても、転写材に適切な画像形成を
行うことができる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 複数枚の転写材１２７が積載される給紙
カセットと、給紙カセットに積載された転写材を一枚ず
つ給紙するために前記給紙カセット上部に配置された、
同一の軸に固定され少なくとも一部が導電性部材で形成
された一対の給紙ローラ２ａ，２ｂと、一対の給紙ロー
ラ間に電圧を印加する電圧印加手段４と、電圧印加手段
４が電圧を印加したときに流れる電流を検出する電流検
出手段６と、電流検出手段６の検出結果に応じて、画像
形成のための条件を制御する制御手段８と、を備えてい
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、トナー像を転写材
に転写することによって画像形成を行なう画像形成装置
に関し、詳しくは、転写材の電気抵抗値に応じて画像形
成のための条件を制御する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置の画像形成方法につ
いて、図４を参照して説明する。図４は、従来の画像形
成装置の概略断面図である。同図中、１１２で示すドラ
ム状の像担持体（感光ドラム）を、所定のプロセススピ
ードで矢印方向に回転させながら、この感光ドラム１１
２を一次帯電器１１６によって一様に帯電し、画像の情
報を担持する光１２２を感光ドラム１１２に照射して静
電潜像を形成し、現像器１１８によって現像剤（トナ
ー）を用いて静電潜像を現像してトナー像を形成する。

【０００３】一方、複数枚の転写材１２７が積載された
状態で収容される給紙カセット１２９からは、前記トナ
ー像にあわせて、適宜のタイミングで転写材１２７が給
紙される。この給紙は前記給紙カセット１２９のうち、
給紙方向下流側の部分の上方に配置された給紙装置によ
って行われる。この給紙装置は給紙ローラ１００などか
ら構成される。転写材１２７は給紙カセット１２９の底
板の近傍に位置して回動する中板に積載されており、こ
の中板の上方に配置されている給紙ローラ１００の回転
に伴って、一番上の転写材が一枚ずつ送り出される。

【０００４】トナー像が転写領域１１４に到達するタイ
ミングに合わせて、転写材１２７が転写ガイド１２４を
通って転写領域１１４に搬送されると、トナー像とは逆
極性の電荷が転写・除電帯電器１１０のコロナ転写ワイ
ヤー１０６によって転写材１２７に与えられて転写材１
２７が帯電する。この帯電によって、転写材１２７が静
電的に感光ドラム１１２に吸着するとともにトナー像が
転写材１２７に転写される。転写領域１１４よりも感光
ドラム１１２の回転方向下流側には、トナー像と同一極
性の電荷を転写材１２７に与える、転写・除電帯電器１
１０の除電針１０８が配置されており、この除電針１０
８によって転写材１２７を除電して、転写材１２７を感
光ドラム１１２から分離しやすくしている。除電針１０
８は、放電を起こしやすくするために先端が鋭利になっ
ている。除電針１０８に高電圧が印加されると、先端か
ら放電が起こり、転写材１２７の裏面が除電され、転写
材１２７が感光ドラム１１２から分離しやすくなる。感
光ドラム１１２から分離された転写材１２７は、搬送部
上を搬送され、定着器１２８及び排紙ローラ１３０を経
て排紙トレー１３２に排出される。また、転写後に感光
ドラム１１２上に残留したトナーはクリーニング装置１
２０によって除去される。

【０００５】ところで、画像形成装置で使用される転写
材の吸湿状態は、その転写材の保存状態や装置の使用環
境によって変化する場合がある。転写材の吸湿状態が変
化すると、転写材の抵抗値も変化する。また、転写材の
抵抗値が変化すると、画像形成を行うための各パラメー
タ（条件）の最適値も、その抵抗値に応じて、それぞれ
異なってくる。このような転写材の吸湿状態の変化に対
応するために、従来、装置の使用環境の雰囲気湿度（以
下、単に環境湿度と称する。）を検出して、その値に従
って各パラメータの変更を行うものが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
装置の使用環境が高湿度でも、パックから出したばかり
の紙は、含水率が低く、したがって転写材の抵抗値は高
い。また、ＯＨＰフィルムなどの転写材は、ほとんど吸
湿しないため、環境湿度に関わらず高抵抗となってい
る。逆に、例えば、空調を効かせた低湿度の室内に、高
湿度の倉庫などに保管された転写材を持ち込んだ場合に
は、転写材は含水率が高く、その抵抗値は低い。このよ
うに、環境湿度と転写材の含水率とは、必ずしも対応し
ていない。したがって、装置の環境湿度を検出し、その
値に基づいて各パラメータの変更を行う従来の画像形成
装置では、正確なパラメータの設定を行うことができな
い場合が生ずる。

【０００７】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、装置の環境湿度と、転写材の吸湿状態が一致し
ていない状況においても、転写材に適切な画像形成を行
うことができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の発明は、複数枚の転写材が積載される
給紙カセットと、前記給紙カセットに積載された転写材
を一枚ずつ給紙するために前記給紙カセット上部に配置
された、同一の軸に固定され少なくとも一部が導電性部
材で形成された一対の給紙ローラと、前記一対の給紙ロ
ーラ間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加
手段が電圧を印加したときに流れる電流を検出する電流
検出手段と、前記電流検出手段の検出結果に応じて、画
像形成のための条件を制御する制御手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記画像形成のための条件が、前記像担持
体上に形成されたトナー像とは逆極性の電荷を転写材に
与える転写帯電器の出力電圧及び前記トナー像と同一極
性の電荷を転写材に与える除電帯電器の出力電圧である
ことを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記画像形成のための条件が、定着
用のローラに印加される定着バイアスであることを特徴
とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１、２又は
３記載の発明において、前記画像形成のための条件が、
転写材を搬送するときの案内部材の保持電位であること
を特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］ 以下、本発明
の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、全
図を通じて、同一番号で示すものは同一機能を有するも
のを示すものとする。図１は、本発明の第１実施形態で
ある画像形成装置の概略図である。なお、図１及び以下
の各実施形態で使用する図では、説明を簡略化するため
に、本発明の説明に必要な部分のみ表示し、他の部分は
省略する。また、図１及び以下の各実施形態で使用する
図において、図４に示す従来のものと同一のものには同
一の符号を付することにより、その詳細な説明を省略す
る。

【００１３】第１実施形態の画像形成装置は、図１に示
すように、給紙カセット１２９内に載置された転写材１
２７を一枚ずつ送り出すと同時に、少なくともローラの
一部分が導電性部材で構成されている給紙ローラ２と、
給紙ローラ２に高電圧を供給する高圧電源４と、転写材
１２７に流れる電流を検出する電流検出器６と、像担持
体１１２上に形成されたトナー像とは逆極性の電荷を転
写材１２７に与える転写帯電器９及びトナー像と同一極
性の電荷を転写材１２７に与える除電帯電器１１を有す
る転写・除電帯電器１１０と、転写・除電帯電器１１０
に電圧を印加する転写・除電電源１０と、電流検出器６
の出力値に基づいて転写・除電電源１０の出力を制御す
る制御装置８とを備えている。なお、図示していない現
像器１１８等は、図４に示す従来のものと同じである。
このことは、以下の各実施形態においても、同様であ
る。

【００１４】本実施形態の給紙ローラ２は、図１に示す
ように、２つのローラ２ａ，２ｂを備えており、各ロー
ラは少なくとも転写材１２７に接触する部分の一部が導
電性部材で構成されている。また、両ローラ２ａ，２ｂ
の導電性部材は互いに電気的に絶縁され、且つ給紙を行
うときに同時に転写材１２７に接触するように構成され
ている。一方のローラ２ａは高圧電源４に接続され、転
写材１２７の給紙を行うときには数ｋＶの電圧が印加さ
れる。他方のローラ２ｂは電流検出器６を介して、アー
スに接続されている。転写材１２７の給紙を行うときに
は、両ローラ間に高圧電源４から高圧が印加され、導電
性部材が転写材１２７に接触したときに流れる電流を電
流検出器６で検出する。これにより、転写材１２７の抵
抗値を検出することが可能となる。

【００１５】制御装置８は、電流検出器６の検出した電
流値によって転写・除電電源１０からの出力を制御す
る。例えば、高圧電源４から給紙ローラ２に対して電圧
を印加しているにもかかわらず、電流検出器６で電流が
検知できない場合には、給紙カセット１２９内に載置さ
れた転写材１２７は高抵抗であると判断し、制御装置８
は転写・除電電源１０を制御して転写帯電器９の出力電
圧を低めに設定する。逆に、転写材１２７が高抵抗であ
るほど感光ドラム１１２から転写材１２７が分離しにく
くなるため、除電帯電器１１からの出力電圧は高めに設
定する。一方、転写材１２７が低抵抗であり、電流検出
器６が一定の電流値を検出した場合には、転写効率が低
下しないように、転写帯電器９の出力電圧を高めに設定
する。また、転写材１２７が低抵抗である時には、転写
材１２７は感光ドラム１１２から分離しやすくなるた
め、除電帯電器１１からの出力電圧は低めに設定する。

【００１６】制御装置８は、給紙ローラ２間を流れる電
流値と転写材１２７の抵抗値の関係、及びそれに対して
最適となる転写出力・除電出力のテーブルを備えてい
る。画像形成を行う際には、高圧電源４から給紙ローラ
２に電圧が印加されることによって流れる電流値に基づ
いて、このテーブルを参照して、最適な出力で転写及び
除電を行うように、転写・除電電源１０の出力を制御す
る。

【００１７】上記の第１実施形態によれば、給紙の際
に、画像形成を行なう転写材１２７を流れる電流を検出
し、検出した電流値に応じて転写・除電帯電器の出力電
圧を制御することによって、転写材１２７の湿度状態に
応じて、最適な転写画像を得ることが出来る。したがっ
て、装置の置かれた環境湿度に応じて、画像形成のため
の条件を制御する従来の画像形成装置に比べて、画質の
向上を図ることができる。また、上記の本実施形態によ
れば、給紙カセット１２９の位置で転写材１２７に流れ
る電流を検出し、検出した電流値に基づいて転写・除電
電源１０の出力を制御するので、転写材１２７に転写・
除電のための電圧を印加するのに必要な立ち上がり時間
を十分に確保することができる。また、給紙ローラが電
流検出手段を兼ねていることにより、装置が簡略化でき
ると共に、リアルタイムで画像形成する転写材について
の情報を使用することができる。

【００１８】ここで、給紙ローラの導電性部材について
は、ローラ全体を導電性部材で形成してもよいし、ロー
ラの一部に導電性部材である金属板を取り付けてもよ
く、給紙カセット１２９から転写材を給紙する給紙動作
において、ローラ間に電圧を印加した状態のときに転写
材に触れているローラの部分が導電性を有するものであ
れば、いかなる構成でもよい。

【００１９】なお、上記の実施形態では、転写帯電器と
除電帯電器とが一体的に構成されている転写・除電帯電
器を用いた場合について説明したが、転写帯電器と除電
帯電器とは、互いに分離独立したものであってもよい。
転写・除電電源についても同様である。

【００２０】［第２実施形態］ 次に、本発明の第２実
施形態である画像形成装置について説明する。図２は本
発明の第２実施形態である画像形成装置の概略図であ
る。第２実施形態の画像形成装置は、図２に示すよう
に、給紙ローラ２と、給紙ローラ２に高電圧を供給する
高圧電源４と、転写材１２７に流れる電流を検出する電
流検出器６と、転写材１２７に転写されたトナーを溶融
し、転写材１２７に定着させるための定着装置の一部で
ある定着ローラ１２と、定着ローラ１２にトナーと同極
性の数百Ｖの電圧を印加するための定着バイアス電源１
４と、電流検出器６の出力値に基づいて、定着バイアス
電源１４の出力を制御する制御装置８とを備えている。

【００２１】給紙ローラ２は、第１実施形態と同様に構
成されており、給紙カセット１２９内に載置された転写
材１２７を一枚ずつ送り出すと同時に、少なくともロー
ラの一部分が導電性部材で構成されている。給紙を行う
際には、高圧電源４によって両ローラ２ａ，２ｂ間に電
圧を印加し、転写材１２７を流れる電流を電流検出器６
で検出する。電流検出器６によってローラ２ａ，２ｂ間
に流れる電流値が検出されると、制御装置８は、その電
流値に基づいて定着ローラ１２に印加する定着バイアス
を制御する。

【００２２】定着バイアス電源１４は、オフセット防止
や、定着中の画像の乱れ防止を目的として、トナーと同
極性の電圧を印加しているが、この時、転写材１２７が
吸湿していると、転写時に転写材１２７に印加した転写
電荷が定着バイアスに引かれてしまうため、転写材１２
７上に必要な転写電荷を保持できなくなり、転写不良が
発生しやすくなる。したがって、転写材１２７の含水率
が高く、検出された転写材１２７の抵抗値が低い場合
（電流検出器６の電流値が大きい場合）には、制御装置
８は定着バイアス電源１４を制御して、定着バイアスを
ＯＦＦするか、或いは、通常より低い定着バイアスを定
着ローラ１２に印加することによりオフセットを防止す
ると共に、転写不良の発生をも押さえている。

【００２３】上記の第２実施形態によれば、給紙の際
に、画像形成を行なう転写材を流れる電流を検出し、検
出した電流値に応じて定着ローラ１２に印加する定着バ
イアスを制御することによって、より良好な画像を得る
ことが可能になる。また、本実施形態は、第１実施形態
で述べた制御と組み合わせることによって、更に、画像
品質の向上を図ることが出来る。

【００２４】［第３実施形態］ 次に、本発明の第３実
施形態である画像形成装置について説明する。図３は本
発明の第３実施形態である画像形成装置の概略図であ
る。第３実施形態の画像形成装置は、図３に示すよう
に、給紙ローラ２と、給紙ローラ２に高電圧を供給する
高圧電源４と、転写材１２７に流れる電流を検出する電
流検出器６と、転写材１２７を転写位置に導くための案
内部材である転写ガイド１２４と、転写ガイド１２４に
一定の電圧を印加するための転写ガイドバイアス電源１
６と、電流検出器６の出力値に基づいて転写ガイドバイ
アス電源１６の出力を制御する制御装置８とを備えてい
る。

【００２５】本実施形態の転写ガイド１２４は、ある所
定の電位を保つように構成されている。以下、その理由
について説明する。転写ガイド１２４が絶縁状態で配置
された場合、転写材１２７との間の摩擦帯電現象や、転
写放電電荷の流れ込みによって転写ガイドが過帯電状態
になることがあり、周囲の電子部品に悪影響を与えた
り、ユーザーが触って感電したりする危険がある。ま
た、過帯電により像担持体１１２上のトナーが転写ガイ
ドにひきつけられ、トナー汚れとなり、通紙面に至って
後端コバ汚れなどの不具合が発生する場合もある。逆
に、転写ガイド１２４を接地するようにした場合には、
抵抗値の低下した転写材１２７の転写不良を引き起こ
す。すなわち、転写する際に、低抵抗となった転写材１
２７を通じて転写ガイド１２４等の案内部材側に電流が
流れ込み、その結果、転写領域における転写電荷が減少
することとなって適正な転写が行われなくなる場合があ
る。そのため本実施形態における画像形成装置では、転
写ガイド１２４に一定の電圧を印加するための転写ガイ
ドバイアス電源１６を設けている。

【００２６】本実施形態の給紙ローラ２は、第１実施形
態と同様に構成されており、給紙カセット１２９内に載
置された転写材１２７を一枚ずつ送り出すと同時に、少
なくともローラの一部分が導電性部材で構成されてい
る。給紙を行う際には、高圧電源４によって両ローラ２
ａ，２ｂ間に電圧を印加し、転写材１２７を流れる電流
を電流検出器６で検出する。電流検出器６によってロー
ラ２ａ，２ｂ間に流れる電流が検出されると、制御装置
８は、検出した電流値に基づいて転写ガイド１２４に印
加する転写ガイドバイアスを制御する。

【００２７】制御装置８は、転写材１２７の抵抗値が低
抵抗であると検出された場合（電流検出器６の電流値が
大きい場合）には、転写ガイド１２４の保持電位を高く
保つために、高い電圧を印加するが、たとえ装置の置か
れた環境湿度が高湿度であっても転写材１２７が高抵抗
であると検出された場合（電流検出器６の電流値が小さ
い場合）には、転写ガイド１２４に印加する電圧を低く
するように制御する。

【００２８】転写ガイド１２４の保持電位の切り替え
は、前述のように転写ガイド１２４に印加する電圧のレ
ベルを変化させる方法を用いても良いし、保持電位の異
なる複数の電圧保持素子（例えば、電解型コンデンサ）
を介して転写ガイド１２４を設置しておき、スイッチで
電圧保持素子への接続を切り替えるようにしても良く、
要は、転写材１２７の抵抗値（吸湿状態）に応じて、転
写ガイドの保持電位を変更することが可能なものであれ
ば、どのような構成であってもよい。

【００２９】上記の第３実施形態によれば、含水率が高
く、低抵抗化した転写材の転写性を確保しつつ、転写ガ
イドのトナー汚れを軽減することができる。

【００３０】また、転写材の抵抗値に応じて転写ガイド
の保持電圧を制御することによって、より良好な画像を
得ることが可能になるが、第１実施形態で述べた制御及
び（又は）第２実施形態で述べた制御と組み合わせるこ
とによって、更に画像品質の向上を図ることができる。

【００３１】なお、本発明は、上記の実施形態に限定さ
れるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変
形が可能である。例えば、上記の各実施形態では、電流
検出器をローラ２ｂとアースの間に配置した場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、電流検出器はローラ２ａと高圧電源４の間に配置し
てもよい。

【００３２】また、上記の各実施形態では、給紙ローラ
に導電性部材を設けた場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、転写材の搬送方向に
おいて像担持体の上流側に位置し、且つ搬送中の転写材
に接触して転写材に流れる電流を検出することができれ
ば、どこに設けてもよい。例えば導電性部材は、給紙ロ
ーラ以外の他のローラに設けるようにしてもよいし、各
種のローラとは別個独立なものとして設けるようにして
もよい。

【００３３】更に、本発明は、上記の転写・除電帯電器
の出力や定着バイアスや転写ガイドの保持電位の制御に
限定されるものではなく、転写材の吸湿状態に応じて画
像形成のための条件を変更した方が良い部分には、すべ
て適用することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像形成を行うとする転写材を給紙する際に、導電性部材
間に流れる電流を検出し、その検出結果に応じて、画像
形成するための各条件を制御することにより、装置の置
かれた環境湿度と転写材の吸湿状態とが合致していない
ような状況においても、最適な転写画像を得ることがで
きる。

【００３５】また、本発明によれば、給紙カセットの位
置で転写材に流れる電流を検出し、検出した電流値に応
じて画像形成のための各条件を制御することにより、転
写材がその制御される部分を通過するまでに、その制御
を行うために必要とする立ち上がり時間を十分に確保で
きる。

【００３６】更に、本発明によれば、給紙ローラが電流
検出手段を兼ねていることにより、装置を簡略化できる
と共に、リアルタイムで画像形成を行う転写材について
の情報を使用することができるので、画像形成の精度の
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である画像形成装置の概
略図である。

【図２】本発明の第２実施形態である画像形成装置の概
略図である。

【図３】本発明の第３実施形態である画像形成装置の概
略図である。

【図４】従来の画像形成装置の概略断面図である。

【符号の説明】

２： 給紙ローラ、 ４： 高圧電源、 ６： 電流検
出器、８： 制御装置、 ９： 転写帯電器、 １０：
転写・除電電源、１１： 除電帯電器、 １２： 定
着ローラ、 １４： 定着バイアス電源、１６： 転写
ガイドバイアス電源、 １１２： 像担持体（感光ドラ
ム）、１２４： 転写ガイド、 １２７： 転写材、
１２９： 給紙カセット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚の転写材が積載される給紙カセッ
   トと、 前記給紙カセットに積載された転写材を一枚ずつ給紙す
   るために前記給紙カセット上部に配置された、同一の軸
   に固定され少なくとも一部が導電性部材で形成された一
   対の給紙ローラと、 前記一対の給紙ローラ間に電圧を印加する電圧印加手段
   と、 前記電圧印加手段が電圧を印加したときに流れる電流を
   検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段の検出結果に応じて、画像形成のため
   の条件を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記画像形成のための条件は、前記像担
   持体上に形成されたトナー像とは逆極性の電荷を転写材
   に与える転写帯電器の出力電圧及び前記トナー像と同一
   極性の電荷を転写材に与える除電帯電器の出力電圧であ
   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】 前記画像形成のための条件は、定着用の
   ローラに印加される定着バイアスであることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記画像形成のための条件は、転写材を
   搬送するときの案内部材の保持電位であることを特徴と
   する請求項１、２又は３記載の画像形成装置。