JP2002006653A

JP2002006653A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002006653A
Application number: JP2000190244A
Authority: JP
Inventors: Yorihito Naitou; 順仁内藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】シートの種類に拘らず最適な転写制御を行う
ことのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１との間に転写ニップ部Ｎを形
成する転写部材５に電圧印加手段２１によって転写電圧
を印加することにより、転写ニップ部Ｎを通過するシー
トＰに像担持体上のトナー像を転写する。そして、制御
手段は電圧印加手段２１を制御し、シートＰが転写ニッ
プ部Ｎに突入する前には転写電圧を一定に固定すると共
に、シートＰが転写ニップ部Ｎに突入した後、電流検知
手段により検知された電流値に応じて転写電圧の大きさ
を変化させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、特に像担持体表面に形成されたトナー像をシートに
転写する転写部材の転写電流制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真装置、静電記録装置等の
複写機、レーザビームプリンタ等の電子写真方式の画像
形成装置においては、像担持体表面にトナー像を形成し
た後、このトナー像をシートに転写するための転写装置
を備えている。そして、このような転写装置としては、
有害とされているオゾンの発生が非常に少ないことから
接触転写方式のものが多く利用されており、なかでも転
写部での記録材搬送性に優れたローラ転写方式のものが
主流となっている。

【０００３】なお、このローラ転写方式は、弾性ゴム層
を有する転写ローラを像担持体である感光ドラムに圧接
して転写ニップ部を形成し、この転写ニップ部でシート
である記録材を搬送しつつ、転写ローラに印加された転
写バイアスの作用で感光ドラム上の可視画像（トナー
像）を記録材上へ転写するように構成されたものであ
る。

【０００４】ところで、このローラ転写方式の転写装置
では転写ローラとして、一般的にＳＵＳ、Ｆｅ等の芯金
上にカーボン、イオン導電性フィラー等により抵抗調整
され、その抵抗を１×１０^６〜１×１０^１０［Ω］とし
た導電性スポンジ弾性体層を有する硬度２０〜４０度
（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）の弾性スポンジローラを用いている
が、近年、画像形成装置に用いられる記録材の多様化に
伴い、より搬送性に優れた導電性ソリッドゴム転写ロー
ラを用いたものが登場している。

【０００５】ここで、この導電性ソリッドゴム転写ロー
ラは、弾性層を高い復元力を有するソリッド状ゴムによ
り形成したものであり、従来の弾性スポンジローラに比
較して転写ニップ部での記録材保持力が高く、給紙のバ
ックテンションや、葉書や厚紙などが記録材搬送路で擦
れることにより生じる搬送抵抗などに対しても影響を受
けにくく、より安定した記録材搬送を行うことができる
というメリットがある。

【０００６】さらに、特に感光ドラムに対して転写ロー
ラを速回し駆動し、記録材を感光ドラムよりも速送りす
ることで感光ドラム上からトナーを掻き取る効果を持た
せて中抜けを防止する、いわゆる転写速回し系の画像形
成装置において、スポンジタイプの転写ローラに比べて
印字比率の変化による記録材搬送速度の変化が少ないと
いう特徴がある。

【０００７】一方、転写ローラには、ゴム中にカーボン
等の無機導電フィラーを分散させて導電性を持たせた、
いわゆる電子導電性タイプのゴム材を使用したものと、
界面活性剤等のイオン導電材を分散させて導電性を持た
せたゴムや、それ自身が導電性を有するゴムを用いた、
いわゆるイオン導電性タイプの転写ローラがある。

【０００８】ここで、近年の高画質化という市場の要求
に対しては、イオン導電性のゴム層を有する転写ローラ
の方がスポンジタイプの転写ローラに比べて弾性層内の
抵抗均一性に優れており、また転写ローラの周方向にお
ける抵抗斑も少なく、より高画質化に適した転写ローラ
である。

【０００９】ところで、転写ローラの抵抗は雰囲気環境
の温湿度に応じて変動しやすいことが知られており、転
写ローラの抵抗変動が大きい場合で、所望の転写電流値
より印加電流が少なくなってしまった場合には、トナー
像を記録材上に転写する際、トナー像が転写材上で保持
できなくなり形成されるべきトナー像の周りにトナー粒
子が飛散してしまう爆発飛び散り等の転写不良が発生す
る。

【００１０】また、所望の転写電流値より印加電流が多
くなってしまった場合には、余白部等のトナー像が形成
されていない箇所に過剰な電流が流れ、その履歴が、ド
ラムの一周期後も残ってしまうことによって紙跡が現れ
たり、特に小サイズ記録材を通紙したとき、転写電流が
記録材の覆われていない転写ローラと感光ドラム間にそ
の過剰電流の大半が流れてしまうことによってドラムゴ
ースト等の発生を招くおそれがある。

【００１１】そこで、転写ローラの抵抗変動に起因する
転写不良や紙跡等の発生を防止するため、従来は例え
ば、転写ローラの抵抗値を測定し、その測定結果に応じ
て転写ローラに印加する転写電圧を適正に制御する転写
電圧制御が採用されている。

【００１２】そして、このような転写電圧制御として
は、例えば特開平２−１２３３８５号公報に開示されて
いるＡＴＶＣ制御（ＡｃｔｉｖｅＴｒａｎｓｆｅｒ
ＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）や、特開平６−１３
８７８４号公報に開示されているＰＴＶＣ制御（Ｐｒｏ
ｇｒａｍａｂｌｅＴｒａｎｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅ
Ｃｏｎｔｒｏｌ）等がある。

【００１３】ここで、特にＰＴＶＣ制御方式は、ハード
ウェア構成の回路からなると共に印加できるバイアス値
が数個しかないＡＴＶＣ制御方式に比べて、より精密な
バイアス制御を行うことができ、また電圧制御のための
ハードウェア構成を必要としないため、コスト的にも有
利な電圧制御方式である。

【００１４】次に、このようなＰＴＶＣ制御方式につい
て簡単に説明する。

【００１５】この制御方式では、まずプリント前の非通
紙時に感光ドラム表面を帯電させた状態で一定電流値を
目標にＰＷＭ信号を段階的にあげて転写ローラに電圧を
印加し、目標電流値に到達した電圧値をＶｔ０としてホ
ールドする。次に、このＶｔ０値と、予めプリンタ本体
に内蔵されている主記憶装置内にメモリしておいた転写
出力テーブルとから、Ｖｔ０に適した印字時の転写電圧
Ｖｔを決定すると共に、印字時にはその転写電圧Ｖｔに
対応したＰＷＭ信号を出力して転写ローラに転写電圧Ｖ
ｔを印加するようにする。

【００１６】そして、このように一定電流値に対する各
転写ローラの発生電圧値Ｖｔ０を参照して印字時の転写
電圧Ｖｔを決定することで、転写ローラの抵抗値に応じ
て最適電圧を印加することができ、広い抵抗値範囲の転
写ローラで良好な画像を得ることができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ＡＴＶＣ、ＰＴＶＣといった転写電圧制御方法は、転写
ニップ内に転写材がない状態で一定電流値を転写ローラ
に通電し、そのときの発生電圧から転写時に印加する転
写電圧を決定している。即ち、非通紙時に一定電流値を
転写ローラに通電して転写の系全体のインピーダンスを
検知することにより、転写ローラの抵抗値が変化したと
してもそれに応じた適正転写バイアスを印加できるよう
にしている。

【００１８】しかし、このような従来の転写電圧制御方
式を用いた画像形成装置においては、このように一定電
流値を転写ローラに通電した場合、転写材の抵抗値が極
端に高い場合、または極端に低い場合など予め想定して
いる転写材抵抗値から大幅に抵抗値がずれた転写材を使
用した場合、印字中に印加したい転写電圧が適正転写電
圧値の範囲からずれることがある。そして、このように
転写材のインピーダンスが大きく変化する場合、転写電
圧に過不足が生じ、画像不良が発生してしまうという問
題があった。

【００１９】一方、特に近年の画像形成装置の世界的普
及により印字に使用される転写材の種類が増加し、これ
に伴って転写材の抵抗値も多種多様化するようになり、
環境・転写材種類を問わず良好な画像を得るのが難しく
なってきている。なお、これに対し特殊紙モードを設
け、ユーザーに転写材種を指定してもらうことで転写電
圧制御を最適化することも考えられるが、ユーザーに煩
わしい手間を強いることになり、あまり好ましくない。

【００２０】そこで、本発明はこのような現状に鑑みて
なされたものであり、シートの種類に拘らず最適な転写
制御を行うことのできる画像形成装置を提供することを
目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、像担持体表面
にトナー像を形成した後、前記トナー像をシートに転写
して前記シートに画像を形成する画像形成装置におい
て、前記像担持体との間に転写ニップ部を形成すると共
に、前記転写ニップ部を通過するシートに像担持体上の
トナー像を転写する転写部材と、前記トナー像をシート
に転写するため前記転写部材に転写電圧を印加する電圧
印加手段と、前記転写部材に印加された転写電圧により
前記像担持体に対して流れる電流値を検知する電流検知
手段と、前記転写電圧を、前記シートが前記転写ニップ
部に突入する前には一定の電流が前記像担持体に対して
流れるような電圧に固定する一方、前記シートが転写ニ
ップ部に突入した後には、前記電流検知手段により検知
された電流値に応じて変化させるよう前記電圧印加手段
を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするもの
である。

【００２２】また本発明は、前記制御手段は、前記固定
された転写電圧を、前記シートが転写ニップ部に突入し
てから一定時間後、前記電流検知回路により検知した電
流値と、転写に必要な転写電流値との比に応じて変化さ
せることを特徴とするものである。

【００２３】また本発明は、前記制御手段は、前記シー
トの両面に画像を形成する場合には、前記転写に必要な
転写電流値として前記１面目と２面目とでは異なる転写
電流値を用いることを特徴とするものである。

【００２４】また本発明は、前記転写に必要な転写電流
値は前記１面目よりも２面目の方が大きいことを特徴と
するものである。

【００２５】また本発明は、前記制御手段は、前記電流
検知回路により検知した電流値に応じて前記転写に必要
な転写電流値を変化させることを特徴とするものであ
る。

【００２６】また本発明のように、像担持体との間に転
写ニップ部を形成する転写部材に電圧印加手段によって
転写電圧を印加することにより、転写ニップ部を通過す
るシートに像担持体上のトナー像を転写する。そして、
制御手段は電圧印加手段を制御し、シートが転写ニップ
部に突入する前には転写電圧を一定に固定すると共に、
シートが転写ニップ部に突入した後、電流検知手段によ
り検知された電流値に応じて転写電圧の大きさを変化さ
せるようにする。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。

【００２８】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
画像形成装置の概略構成を示す図である。

【００２９】同図において、１は像担持体である感光ド
ラムであり、この感光ドラム１はＯＰＣ、アモルファス
Ｓｉ等の感光材料をアルミニウムやニッケル等のシリン
ダ状の基板上に配して構成されると共に駆動手段Ａによ
り矢印ａに示す時計回りの方向に所定の周速度で回転駆
動されるようになっている。

【００３０】２は回転する感光ドラム１の表面を所定の
極性、電位に一様に帯電処理する帯電装置の一例である
接触帯電装置を構成する帯電ローラ、３は画像情報露光
手段であるレーザビームスキャナである。なお、このレ
ーザビームスキャナ３は、不図示の半導体レーザ、ポリ
ゴンミラー、Ｆ・θレンズ等を備えると共に、不図示の
ホスト装置から送られてきた画像情報に応じてＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御されたレーザビームＬを出射して感光ドラム１
の一様に帯電された表面を走査露光し、静電潜像を形成
するようになっている。

【００３１】４は感光ドラム１上の静電潜像を現像して
感光ドラム表面にトナー像を形成する現像装置であり、
この現像装置４の現像方法としてはジャンピング現像
法、２成分現像法等が用いられる。なお、この現像装置
４は、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いら
れることが多い。

【００３２】５は弾性層を有する回転体形状の接触転写
部材としての転写ローラであり、この転写ローラ５は感
光ドラム１に圧接して転写ニップ部Ｎを形成すると共
に、駆動手段Ｂにより矢印ｂに示す反時計回りの方向に
所定の周速度で回転駆動されるようになっている。な
お、この転写ローラ５の構成・作用等については後述す
る。

【００３３】また、１８は加熱フィルムユニット１８ａ
と加圧ローラ１８ｂの圧接ローラ対からなるフィルム加
熱方式の定着装置、３０は記録材Ｐを収納するトレイ、
３０Ａは記録材Ｐを手差し給紙する手差し給紙部、収納
する６はクリーニング装置であり、６ａはこのクリーニ
ング装置６に設けられたクリーニングブレードである。

【００３４】次に、このような構成の画像形成装置の画
像形成動作について説明する。

【００３５】画像を形成する際、まずレーザビームスキ
ャナ３によって出射されたレーザビームＬにより、帯電
ローラ２によって所定の極性・電位に一様に帯電処理さ
れた感光ドラム１の表面を走査露光し、静電潜像を形成
する。そして、このようにして形成された静電潜像を現
像装置４により現像してトナー画像を形成する。

【００３６】一方、このトナー画像形成動作に並行して
例えばトレイ３０に収納されている記録材Ｐを給紙ロー
ラ３１、搬送ローラ３２により停止状態にあるレジスト
ローラ１１に搬送し、この後レジストセンサ１２からの
検知信号に基づいて感光ドラム１の表面に形成されたト
ナー像と同期取りしてレジストローラ１１を回転させる
ことにより、記録材Ｐを感光ドラム１と転写ローラ５と
で形成される転写ニップ部Ｎに供給する。

【００３７】そして、このように転写ニップ部Ｎに供給
された記録材Ｐに感光ドラム１上に形成されたトナー像
が順次静電転写される。この後、転写ニップ部Ｎを通過
した記録材Ｐは、感光ドラム１の面から分離され、シー
トパス１７を通って定着装置１８へ搬送される。

【００３８】次に、トナー像を保持した記録材Ｐは加熱
フィルムユニット１８ａと加圧ローラ１８ｂの圧接部で
ある定着ニップ部Ｔで挟持搬送されて加熱・加圧を受け
ることでトナー像が記録材Ｐ上に定着され、永久画像と
なる。この後、トナー像が定着された記録材Ｐは排紙ロ
ーラ１９に従って機外に排出される。なお、記録材Ｐに
対するトナー像転写後、感光ドラム１は、クリーニング
装置６により転写残留トナーが除去されることにより繰
り返し作像に供されるようになっている。

【００３９】ところで、転写ローラ５は図２に示すよう
に鉄、ＳＵＳ等の芯金５ａ上にＥＰＤＭ、シリコーン、
ＮＢＲ、ウレタン等のソリッド状の中抵抗弾性層５ｂを
形成したソリッドゴムローラで、このソリッドゴムロー
ラタイプとしての転写ローラでは大抵の場合、ローラ硬
度として４０〜７０度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ／１０Ｎ荷重
時）の範囲、抵抗値１×１０^６〜１×１０^１０〔Ω］
（２［ｋＶ］印加時：転写ローラ抵抗値測定法による）
の範囲のものを使用する。また、転写ローラ５の弾性体
層５ｂは、一次加硫後に２次加硫し、その後表面を研磨
して外径形状を所望の寸法とし、更に表面を加熱処理し
たものを用いる。

【００４０】なお、転写ローラ５の抵抗値の測定は、ま
ず図３に示すようにアルミシリンダ４０に総圧１０
［Ｎ］（片側５［Ｎ］）で転写ローラ５を当接させて回
転させ、任意の電圧（例えば＋２．０［ｋＶ］）を直流
高圧電源より転写ローラ５の芯金５ａに印加したときに
アルミシリンダ４０の両端に発生する電圧値の最大値、
最小値を電圧計で読みとる。そして、このようにして読
みとった電圧値から回路中に流れる電流値の平均値を求
め、転写ローラ５の抵抗値として算出する（測定環境は
Ｎ／Ｎ・２０［℃］６０［％］）。

【００４１】ところで、本実施の形態で使用した転写ロ
ーラ５は、φ６［ｍｍ］のＦｅの芯金５ａ上に、ＮＢＲ
系のイオン導電性ソリッドゴムからなる弾性層（中抵抗
弾性層）５ｂを形成し、ローラ抵抗１×１０^８［Ω］、
ローラ硬度６０度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ／１０Ｎ荷重時）、
中央部外径をφ１６［ｍｍ］、ゴム部長手寸法を２２０
〔ｍｍ］としたソリッド（充填肉質）の導電性・弾性ロ
ーラである。

【００４２】一方、この転写ローラ５は図４に示すよう
に芯金５ａの一端部にギア５ｅが固着されており、この
ギア５ｅに不図示のドライブギアを噛み合わせることに
より、ドライブギアの回転力がギア５ｅを介して伝達さ
れ、所定の周速度で回転駆動されるようになっている。
なお、同図において、５ｃは導電性の軸受け部材、５ｄ
は軸受け部材５ｃを介して転写ローラ５を感光ドラム方
向に押圧する導電性の加圧バネである。

【００４３】なお、本実施の形態において、感光ドラム
１の外周速はプロセススピードに対して９９［％］で駆
動されており、感光ドラム１及び転写ローラ５の外径と
両部材を駆動するギアのギア比から求められる転写ロー
ラ５の計算上の外周速は、プロセススピードに対して１
０２［％］としている。

【００４４】そして、このように転写ローラ５を感光ド
ラム１に対して速回しし、記録材Ｐを感光ドラム１の外
周速に対してスピード差を付けて搬送することで、感光
ドラム上のトナーを掻き取る効果を持たせ、中抜けを防
止している。

【００４５】ところで、同図において、２１は電圧印加
手段であるバイアス印加電源であり、この転写バイアス
印加電源２１から導電性の加圧バネ５ｄ、軸受け部材５
ｃを介して転写ローラ５に対して感光ドラム上のトナー
像と逆極性の所望の転写バイアスが印加されるようにな
っている。

【００４６】そして、給紙部から所定の制御タイミング
で転写ニップ部Ｎに給紙された記録材Ｐが転写ニップ部
Ｎで挟持搬送される間、この転写バイアス印加電源２１
より転写ローラ５に対して転写バイアスが印加され、こ
れに伴い転写ニップ部Ｎ内で記録材Ｐに電荷が付与され
て感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ側に順次静電転
写される。

【００４７】ところで、従来の転写時における制御は電
圧固定の定電圧制御であり、この定電圧制御としては、
例えば既述したように転写直前の前回転時にＡＴＶＣ制
御もしくはＰＴＶＣ制御によって一定電流値に対する転
写ローラ抵抗値に応じた電圧値Ｖｔ０を求め、されにこ
の電圧値Ｖｔ０から適正転写バイアス値としてＶｔを求
めて転写ニップ部に印加するようにしている。そして、
このような定電圧制御方式は定電流制御に比べて記録材
に対し所望の電流を通電することが可能で、比較的安定
した転写バイアスを印加することが可能である。

【００４８】ところが、最近の情報の伝達方法は、コン
ピュータを代表とする電子機器が主流となりつつあり、
これに伴って電子情報の出力装置であるプリンタ等の画
像形成装置が世界各国の様々な環境下で多用されるよう
になってきている。また、様々な環境下で使われること
を想定し、一定電圧制御方式も各環境下で満足のゆく転
写像が得られるような設置環境温度を加味した制御式を
組み立てている。

【００４９】しかし、設置環境温度を加味したとして
も、設置環境の湿度までを管理することは難しく記録材
の吸湿度合いによって変化する、記録材自体の抵抗値を
含んだ制御式を組み立てるのは不可能であった。

【００５０】また、このように記録材自体の抵抗値を含
んだ制御式を組み立てることが難しいので、含水率が低
く記録材の抵抗値が極端に高い場合は、適正と思われて
いた転写電圧を印加したとしても記録材に十分な転写電
流を通電することができず、これにより文字等の周りに
トナー粒子が飛び散ってしまう文字爆発が生じたり、ベ
タ黒等の高印字率のパターンなどでは感光ドラム上から
記録材へとトナー粒子を転写する能力が少なくなり、結
果としてドラム上にトナー粒子が残ってしまう転写不良
等の問題が生じてしまう。

【００５１】また、含水率が高く記録材の抵抗値が極端
に低い場合は、適正と思われている転写電圧を印加した
としても記録材に過剰な転写電流が通電されてしまい、
これにより記録材上に転写されたトナー粒子の極性が反
転してドラム上へと再転写し、白く抜けてしまう白抜け
等が発生すると言う問題が生じる。

【００５２】そこで、本実施の形態では、記録材の抵抗
値に応じた適正な転写電圧を印加するため、転写ニップ
部に記録材が突入する前に感光ドラムに対して一定の値
の電流が通電できるように印加電圧値を固定し、印加電
圧値を固定した状態で転写ニップ部に記録材を突入さ
せ、記録材のニップ部挟持前後の抵抗変動によって変化
した転写電流値をもとに、良好な転写像を得るために必
要な転写電流値を通電できる転写電圧を算出するように
している。

【００５３】なお、図５は、このような転写電圧制御を
行うための制御ブロックを示すものであり、同図におい
て、５０は制御手段である制御部、５１は転写バイアス
印加電源２１により印加された転写電圧により感光ドラ
ム１に対して流れる転写電流の大きさを検知する電流値
検知手段である。

【００５４】次に、このような本実施の形態における転
写電圧制御の実施例に係る実験について説明する。

【００５５】本実験においては、プロセススピードを８
０［ｍｍ／ｓｅｃ］とし、記録材の搬送速度を１２ｐｐ
ｍとする。また、設置環境温度を２３℃一定とし、この
設置環境下で湿度を変化させ、記録材の含水により抵抗
値を変化させる。そして、湿度を１０％、５０％、９０
％の３環境として実験を行うこととする。

【００５６】はじめに、各湿度環境における記録材の、
良好な転写画像を得るための適正電流値を電流値検知手
段５１により確認した。なお、本実験で使用する記録材
の種類としては、吸湿度の変動が大きく抵抗値が変わり
やすい９０［ｇ／ｍ^２］紙を用いた。そして、各環境に
おける適正電流値と適正電流値を通電するために必要な
電圧値は表１のような結果となった。

【００５７】

【表１】

【００５８】ここで、この表１から、各環境における適
正転写電流値は大きくは変わらないが、転写電圧値は記
録材の抵抗値が大きくなる湿度１０［％］の環境では高
く、逆に記録材の抵抗値が低くなる湿度９０［％］の環
境では低くなることが明らかとなった。

【００５９】次に、本実施の形態の特徴である通紙前後
での印加電流の変化量を確認した。ここでは、まず転写
ニップに記録材が突入するまでの間、感光ドラムに対し
て通電する一定の電流値を定めた。ここで、適正転写電
流は表１のように湿度が異なる３環境において殆ど変わ
らない値であるので、この電流値を６［μＡ］とする一
方、この適正転写電流（６［μＡ］）を感光ドラムに対
して通電できるように、段階的に電圧を上げてゆき、電
流値Ｉとなるときに印加した電圧をｖとする。

【００６０】そして、感光ドラムに対して印加電圧値を
電圧ｖで固定し、記録材の突入を待つ。そして、今回の
実験では突入から１［ｓｅｃ］後の電流値（以下、変化
電流値という）ｉをモニターする。その結果、下記の表
２のように変化電流値ｉの値は、それぞれの湿度環境に
おいて異なることがわかった。

【００６１】

【表２】

【００６２】ここで、この変化電流値ｉは記録材をニッ
プ部に挟持したときの転写を行う系全体の抵抗値に反比
例し、抵抗値はｒ＝ｖ／ｉから求めることができる。ま
た、本実施の形態の構成では良好な転写画像を得るため
に印加する転写電流Ｉを通電するのに必要な電圧値Ｖ
は、記録材を挟持した転写を行う系全体の抵抗値ｒから
求めることができる。つまり、良好な転写後の画像を得
るために必要な電流値Ｉを通電するための電圧値Ｖは、
以下の式から求めることができる。

【００６３】Ｖ＝Ｉ×ｒ＝（Ｉ／ｉ）×ｖ即ち、制御部５０は転写ニップ部に記録材が突入してか
ら一定時間後の変化電流値を電流値検知手段５１により
検知し、転写に必要な転写電流値Ｉと転写材突入後の変
化電流値ｉの比をとることにより、良好な転写像を得る
ために必要な転写電流値を通電できる目標転写電圧値Ｖ
を求めることができる。

【００６４】表３は、この制御式と制御方法を用いて、
実際に通紙試験を行ったときの結果を示すものであり、
この制御式と制御方法を用いることによりそれぞれの湿
度環境において良好な転写像得られることが確認でき
た。

【００６５】

【表３】

【００６６】また、３種類の湿度環境の他に３０
［％］、７０［％］の湿度環境であっても良好な転写像
を得ることが確認された。

【００６７】このように、感光ドラム１に対して一定の
値の電流が通電されるように転写印加電圧を固定した状
態で記録材を転写ニップに突入させると共に、このとき
変化した転写電流値に応じて転写電圧値を変化させるこ
とで、記録材の吸湿や温度変化による抵抗値変化に応じ
た適正な転写電圧を印加することが可能となり、良好な
転写後の画像を得ることが可能となった。

【００６８】なお、これまでは環境温度を一定とし、湿
度環境のみを変化させて画像確認を行ったが、温度環境
を変化させてみても今回求めた転写を行う系全体の抵抗
値から適正転写電圧値を決める関係式を用いることによ
り良好な転写像を得ることが可能となった。

【００６９】また、本実施の形態では転写を行う系の構
成や、感光ドラム１に対して通電する目標電流値を決め
て実験を行ったが、これは一例を示したまでであって、
系の構成は本実施の形態のものに限ったものではなく、
目標電流値に関しても転写を行う構成が変われば、その
値も変わってきてしまうということを付け加えておく。

【００７０】ところで、これまでの説明においては特に
印字面の指定を行わず、１面目のみの実験を行ってき
た。しかし、印刷出力の多様化に伴い、オプションとし
て自動両面機が用意された自動両面印刷が可能な画像形
成装置も増加してきている。

【００７１】そこで、自動両面印刷の際、２面目を印字
するときにも、文字爆発や、転写不良の画像が生じるこ
とのないように自動両面印刷の２面目を印字するとき
は、目標転写電流値を１面目電流値よりも多く流すよう
に転写印加電圧を制御するようにしている。

【００７２】次に、このような本発明の第２の実施の形
態の実施例として行った実験について説明する。

【００７３】まず、自動両面２面目の必要転写電流値を
求める。なお、この場合、実験構成や実験環境は既述し
た第１の実施の形態の実施例と同じに設定した。その結
果は、下記の表４のようになった。

【００７４】

【表４】

【００７５】そして、この表４から全ての環境において
２面目の必要転写電流値は１面目の必要転写電流値よ
り、さらに多くの電流値を通電しなくては良好な転写画
像を得ることができないことが明らかになった。しか
し、自動両面２面目も１面目と同様に各環境における適
正転写電流値は殆ど変わらないことがわかった。

【００７６】次に、記録材Ｐの２面目が転写ニップ部に
挟持されたときに変化した転写電流値ｉ_２を求めると、
下の表５のようになった。

【００７７】

【表５】

【００７８】そこで、本実施の形態での自動両面２面目
の目標転写電流値Ｉ_２を第１の実施の形態のＩ＜Ｉ_２＝
８［μＡ］とし、転写制御式を式のように設定する。

【００７９】Ｖ_２＝Ｉ_２×ｒ_２＝（Ｉ_２×ｉ_２）×ｖこの制御式を用いて転写画像の確認を行ったところ表６
のようになった。なお、同時に様々な温湿度環境におい
ても確認して良好な転写画像を得ることができた。

【００８０】

【表６】

【００８１】なお、本実施の形態においては、自動両面
時２面目が転写ニップに挟持される直前の感光ドラムに
対して印加される転写電流値を前記第１の実施の形態と
同じ値のＩ＝６［μＡ］を用いたが、例えば、自動両面
時２面目とわかった時点で、感光ドラムに対して通電す
る電流値を８〔μＡ］としてもよく、また、その他の値
でも問題はない。

【００８２】このように、自動両面時２面目の場合には
目標とする転写電流の値を、１面目印字時目標転写電流
値より大きくすることにより、良好な転写画像を得るこ
とが可能となる。

【００８３】ところで、これまで述べた第１及び第２の
実施の形態の制御方法を採用することによって、様々な
温湿度環境や自動両面対応の適切な転写制御を行うこと
が可能となった。また、この制御方法の利点として、記
録材を挟持したときの転写を行う系全体の抵抗値から算
出した電圧値を印加することから、良好な転写後の画像
を得るための転写電流値が同じ記録材ならば、吸湿に依
る抵抗値変化と共に、記録材の種類による抵抗値変化に
も柔軟に対応することが可能である。

【００８４】なお、ほとんどの記録材では目標となる転
写電流値は大きく変わることがなかった。また、昨今の
コンピュータの普及に伴って様々な地域において使われ
ている記録材の種類は多種多様で、様々な抵抗値の記録
材があることがわかってきたが、多種多様な記録材であ
っても最適転写電流値自体は大きく変わることが無く良
好な転写が行われてきた。

【００８５】ところが、非常に数は少ないものの適正転
写電流が多々ある紙種のなかでも飛び抜けて大きい記録
材などが見つかってきている。また、極端に必要転写電
流値が大きな記録材はやはり記録材自体の抵抗値が大き
い傾向があることもわかっている。

【００８６】そこで、適正転写電流（抵抗値）が極端に
大きい記録材に関しては、転写ニップ部に記録材が挟持
されたときの電流変化量の変化の大きさに従って転写目
標電流値を変化させるようにする。

【００８７】次に、このような本発明の第３の実施の形
態の実施例として行った実験について説明する。

【００８８】はじめに、今のところ知られている高抵抗
記録材を用いて、一定電圧値固定のもと変化した電流値
ｉ_３を実験にて求めた。なお、本実施の形態の実験を行
うための構成は既述した第１の実施の形態と同じ構成と
する。また、変化電流値ｉ_３を求めるにあたり、目標電
流値が既述した第１の実施の形態で示したようなＩ＝６
［μＡ］で良好な転写後画像が得られる記録材で、いく
つかの抵抗値の記録材を用意し、そのそれぞれに対して
ｉ_３を求めると、表７のようになった。

【００８９】

【表７】

【００９０】即ち、目標電流値がＩ＝６［μＡ］で十分
な記録材群と、目標電流値がＩ_３＝７．２［μＡ］程度
必要な記録材群の二つに分けることが可能となった。ま
たこのときのｉ_３の値は目標電流値がＩ_３＝７．２［μ
Ａ］のものが非常に小さいことがわかった。そこで、本
実施例においては制御式を、以下のように決める。

【００９１】ｉ_３≧４．０［μＡ］の場合、Ｖ＝（Ｉ／ｉ_３）×ｖｉ_３＜４．０［μＡ］の場合、Ｖ＝（Ｉ_３／ｉ_３）×ｖ次に、この制御式を用いて、それぞれの記録材について
画像評価を行った。その結果、１９９［ｇ／ｍ^２］の記
録材や８０［ｇ／ｍ^２］の記録材等の良好な転写像を得
るために必要な電流量が特別に大きくても、電流値ｉ_３
に閾値（４．０［μＡ］）を設け、閾値を境にして目標
転写電流値を変化させる制御を採用すると、良好な転写
後画像を得ることが可能となった。

【００９２】このように、上記制御式を用いた場合、目
標転写電流値が異なる記録材においても最適な転写電圧
を印加することができ、これにより記録材の種類に応じ
た適正転写電流を通電することが可能となり、良好な転
写後画像を得ることが可能となる。

【００９３】なお、今回採用した閾値は、これに限った
ものではなく、記録材の種類や転写構成に依って変化す
るものである。また、閾値を複数設けたり、連続的に設
け、それに応じて目標電流値自体も連続的に変化させる
ことも可能である。

【００９４】さらに、本実施の形態では特に印字面の指
定をせず片面印字時のみの制御についての説明を行った
が、既述した第２の実施の形態のように自動両面時２面
目の印字の場合は目標転写電流値をさらに変化させるこ
とにより、より、良好な転写画像を得ることが可能な転
写制御を行うことができることを付しておく。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のように、シ
ートが転写ニップ部に突入する前には転写電圧を一定に
固定すると共に、シートが転写ニップ部に突入した後に
は電流検知手段により検知された電流値に応じて転写電
圧の大きさを変化させることにより、シートの種類に拘
らず最適な転写制御を行うことのでき、良好な転写画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
の概略構成を示す図。

【図２】上記画像形成装置の転写ローラの構造を説明す
る側面図。

【図３】上記転写ローラの抵抗を測定する方法を説明す
る図。

【図４】上記転写ローラの構造を説明する正面図。

【図５】上記画像形成装置の転写電圧制御を行うための
制御ブロックを示す図。

【符号の説明】

１感光ドラム２帯電ローラ４現像装置５転写ローラ２１転写バイアス印加電源５０制御部５１電流値検知手段Ｎ転写ニップ部Ｐ記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体表面にトナー像を形成した後、
前記トナー像をシートに転写して前記シートに画像を形
成する画像形成装置において、前記像担持体との間に転写ニップ部を形成すると共に、
前記転写ニップ部を通過するシートに像担持体上のトナ
ー像を転写する転写部材と、前記トナー像をシートに転写するため前記転写部材に転
写電圧を印加する電圧印加手段と、前記転写部材に印加された転写電圧により前記像担持体
に対して流れる電流値を検知する電流検知手段と、前記転写電圧を、前記シートが前記転写ニップ部に突入
する前には一定の電流が前記像担持体に対して流れるよ
うな電圧に固定する一方、前記シートが転写ニップ部に
突入した後には、前記電流検知手段により検知された電
流値に応じて変化させるよう前記電圧印加手段を制御す
る制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記固定された転写電
圧を、前記シートが転写ニップ部に突入してから一定時
間後、前記電流検知回路により検知した電流値と、転写
に必要な転写電流値との比に応じて変化させることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記シートの両面に画
像を形成する場合には、前記転写に必要な転写電流値と
して前記１面目と２面目とでは異なる転写電流値を用い
ることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記転写に必要な転写電流値は前記１面
目よりも２面目の方が大きいことを特徴とする請求項３
記載の画像形成装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記電流検知回路によ
り検知した電流値に応じて前記転写に必要な転写電流値
を変化させることを特徴とする請求項２記載の画像形成
装置。