JP2003076101A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003076101A
JP2003076101A JP2001265082A JP2001265082A JP2003076101A JP 2003076101 A JP2003076101 A JP 2003076101A JP 2001265082 A JP2001265082 A JP 2001265082A JP 2001265082 A JP2001265082 A JP 2001265082A JP 2003076101 A JP2003076101 A JP 2003076101A
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image
image forming
forming apparatus
charging
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Yoshiyuki Oki
美幸 沖
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非通紙部において転写ローラに印加する電圧
を感光ドラムの感光層の膜厚に応じて適正化して、除電
不良に起因する画像不良を防止する。 【解決手段】 所定の転写ローラ15にあらかじめ決め
られた直流定電圧を印加してこれに対向する感光ドラム
11との間に流れる電流を検知手段により検知電流とし
て検知する。この検知電流と、記憶手段に格納されてい
るそれぞれの感光ドラムの使用履歴(感光ドラムの回転
数や一次帯電電圧の印加時間)とから、あらかじめ決め
られた計算式によって各感光ドラムの電荷輸送層(CT
層)の膜厚を推定する。この膜厚に応じて検知電流を換
算し、換算された検知電流とあらかじめ決められた計算
式とにより、感光ドラムのCT層の膜厚に応じて非通紙
部において感光ドラムが一定の電荷を受けるような、転
写ローラと感光ドラムとの間に流れる電流を流す制御電
圧を各転写ローラについて選択する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ,複写
機,ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、複数
の像担持体を有する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6に従来の画像形成装置の一例を示
す。なお、同図に示す画像形成は、電子写真方式の画像
形成装置であって、4個の画像形成部(画像形成ステー
ション)を有する4色フルカラーのプリンタ又は複写機
である。
【0003】同図に示す画像形成装置は、複数(4個)
の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(感光ド
ラム),すなわちイエロー,マゼンタ,シアン,ブラッ
ク用の画像形成装置1Y,1M,1C,1Kを備えてい
る。これら感光ドラム1Y,1M,1C,1Kは、矢印
R1方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって
回転駆動され、帯電(一次帯電),露光(画像露光),
転写,クリーニングなどの作像プロセスが行われる。
【0004】すなわち、回転駆動される感光ドラム1
Y,1M,1C,1Kはその表面が一次帯電器(帯電手
段)2Y,2M,2C,2Kによって所定の極性・電位
に一様に帯電処理される。なお、本例では、マイナス帯
電される感光ドラム1Y,1M,1C,1Kを使用した
場合について説明する。
【0005】次いでその帯電処理面に画像情報書き込み
手段としての露光装置(露光手段)3Y,3M,3C,
3Kによって画像露光がなされることで、露光明部の帯
電電位が減衰して感光ドラム表面に露光画像情報に対応
した静電潜像が形成される。
【0006】その静電潜像は現像器(現像手段)4Y,
4M,4C,4Kによりトナー像(顕画化像)として順
次に現像(可視画像化)される。
【0007】このトナー像は、転写ローラ(転写手段)
5Y,5M,5C,5Kにより紙等の転写材Pに転写さ
れる。転写ローラ5Y,5M,5C,5Kは、例えば、
芯金とこの芯金の周囲に形成した中抵抗の弾性層とによ
って構成されている。転写ローラ5Y,5M,5C,5
Kは、感光ドラム1Y,1M,1C,1Kに対して、弾
性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させて転
写部位(転写ニップ部)Nを形成している。転写ローラ
5Y,5M,5C,5Kは、感光ドラム1Y,1M,1
C,1Kの回転方向(矢印R1方向)に対して順方向
(矢印R5方向)に、感光ドラム1Y,1M,1C,1
Kの周速度とほぼ同じ周速度で回転する。
【0008】転写材Pは、給紙カセット7から給紙ロー
ラによって給紙され、1色目(Y)の転写部位Nの手前
側に配設したレジストローラ(不図示)によりタイミン
グ合わせされて、矢印R8方向に回転している転写材搬
送ベルト8に静電吸着され、転写部位Nに給送される。
【0009】すなわち、レジストローラは、感光ドラム
1Yの表面に形成されたトナー像の先端部が転写部位N
に到達したときに、転写材Pの先端部も丁度、転写部位
Nに到達するタイミングで転写材Pを転写部位Nに送り
出す。
【0010】転写部位Nに給送された転写材Pは、その
表面が感光ドラム1Yに密着して転写部位Nで挟持搬送
されていく。また、転写部位Nに転写材Pの先端部が到
達してから後端部が転写部位Nを抜け出るまでの間、転
写ローラ5Yの芯金には転写バイアス印加電源(不図
示)から所定のプラス極性の転写バイアスが印加され
る。
【0011】そして転写材Pが転写部位Nを挟持搬送さ
れていく過程において、感光ドラム1Y側のトナー像が
転写材P側に、接触転写帯電器としての転写ローラ5Y
によって形成される転写電界の作用及び転写部位Nにお
ける押圧力にて順次に転写されていく。
【0012】転写材Pは、イエローの転写部位Nを出る
と、以下同様に、マゼンタ,シアン,ブラックの転写部
位Nを挟持搬送されて、それぞれ感光ドラム1M,1
C,1Kからマゼンタ,シアン,ブラックのトナー像が
順次に転写されていく。こうして4色のトナー像が転写
された転写材Pは、感光ドラム1Kの表面から分離され
て定着装置9に搬送され、ここで加熱・加圧を受けて表
面にトナー像が永久固着像として定着され、さらに画像
形成物(コピー、プリント)として排出される。
【0013】転写材分離後の感光ドラム1Y,1M,1
C,1K表面は、クリーナ6Y,6M,6C,6Kによ
って残留トナーや紙粉等の付着汚染物の除去を受けて清
掃され、繰り返して画像形成に供される。
【0014】画像形成方式として、例えば、帯電した感
光体表面に画像情報のバックグラウンド部に対応して露
光し(バックグラウンド露光方式)、バックグラウンド
部(露光部分)以外の部分を現像する正規現像方式と、
逆に画像情報部に対応して露光し(イメージ露光方
式)、露光部分を現像する反転現像方式があり、それぞ
れの特徴を生かして用いられている。
【0015】ここで、転写紙Pが転写部位Nを通過し、
次の転写紙Pが転写部位Nに到達するまでの間、転写ロ
ーラ5Y,5M,5C,5Kは、転写バイアス印加電源
から転写時より小さい電圧(非通紙部転写バイアス)が
印加される。これは、転写材Pのない状態で転写時と同
等の転写バイアスを印加することによる、感光ドラムへ
の過剰な電流の流入を防止し、さらに、感光ドラムがプ
ラス帯電することを防止するためである。
【0016】従来、一般に、この非通紙部転写バイアス
は、感光ドラムの放電開始電圧以下とするなど、感光ド
ラムへの影響を最小限に抑えるものに固定されていた。
この点については、上述した転写材搬送ベルトを使用し
た画像形成装置についても同様であり、さらに転写材搬
送ドラムを使用した画像形成装置においても同様であ
る。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】上述の転写材搬送ベル
ト,転写材搬送ドラム,転写ローラ等は使用環境により
大きく抵抗が変化し、非通紙部転写バイアスを一定にし
たものでは、転写材等の抵抗が下がった場合、感光ドラ
ムが受けるプラスの帯電量が過剰となり、帯電ローラに
よってマイナスに一次帯電された後も、所定の帯電量を
維持できず、帯電電位が小さくなってしまうという問題
があった。
【0018】この場合、反転現像においては、転写材の
先端から感光ドラム1周分の濃度が濃い画像となり、正
規現像においては、逆に、転写材の先端から感光ドラム
1周分濃度が薄い画像となってしまう。
【0019】また、感光ドラムのCT層(電荷輸送層)
の膜圧は耐久に伴って変化し、放電開始電圧も変化して
しまう。前述のような複数の感光ドラムを使用する画像
形成装置にあっては、新品の感光ドラムと耐久品の感光
ドラムとが混在された状態で使用されることがあり、こ
の場合には、非通紙部転写バイアスをすべての転写ロー
ラで一定にすると、転写ローラから受ける電荷量がそれ
ぞれの感光ドラムで異なってしまい、上述のような問題
が顕著となることがあった。
【0020】さらに、DC帯電を用いた場合、DC帯電
では帯電電位以上に帯電された電荷は除電できないた
め、環境変動や耐久変動によって転写材の抵抗が上がる
と、過帯電部の除電不良により、反転現像では白点、正
規現像では黒点が発生し、さらに、ハーフトーン画像等
では帯電むらなどが発生してしまう。
【0021】これに対し、従来は帯電前露光装置や帯電
前予備帯電装置を配設して、一次帯電前に、前露光や予
備帯電を行うことで対処していた。
【0022】本発明は、帯電前露光装置や帯電前予備帯
電装置などを使用することなく、簡単な構成で、非通紙
部において転写部材に印加する電圧を像担持体の感光層
の膜厚に応じて適正化し、これにより除電不良に起因す
る画像不良を防止するようにした画像形成装置を提供す
ることを目的とするものである。
【0023】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
トナー像が形成される表面に感光層を有する複数の像担
持体と、前記複数の像担持体のそれぞれに対向配置され
るとともに転写バイアスが印加されて前記像担持体上の
トナー像を他部材に転写する転写部材と、を備えた画像
形成装置において、前記複数の転写部材のうちの1つで
ある所定の転写部材とこれに対向する前記像担持体との
間に流れる電流を検知する検知手段と、前記複数の像担
持体のそれぞれの使用履歴を格納する不揮発性の記憶手
段と、を備え、画像形成動作前に前記所定の転写部材に
あらかじめ決められた直流定電圧を印加し、このとき前
記特定の転写部材とこれに対向する前記像担持体との間
に流れる電流を前記検知手段によって検知電流として検
知し、前記記憶手段に格納されているそれぞれの像担持
体の使用履歴から、あらかじめ決められた計算式又はテ
ーブルによって各像担持体の前記感光層の膜厚を推定
し、推定されたそれぞれの膜厚に応じて前記検知電流を
換算し、換算された検知電流とあらかじめ決められた計
算式又はテーブルとにより、前記像担持体の前記感光層
の膜厚に応じて非通紙部において前記像担持体が一定の
電荷を受けるような、前記転写部材と前記像担持体との
間に流れる電流を流す制御電圧をそれぞれの転写部材に
ついて選択し、選択された制御電圧でそれぞれの転写部
材を非通紙部において定電圧制御する、ことを特徴とす
る。
【0024】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成装置において、前記転写部材に転写バイアスを
印加する前の、少なくとも前記像担持体の1回転分、前
記制御電圧を印加する、ことを特徴とする。
【0025】請求項3に係る発明は、請求項1又は2記
載の画像形成装置において、前記複数の像担持体表面を
帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光
して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にト
ナーを付着させてトナー像として現像する現像手段とを
備え、前記帯電手段が、直流電圧と交流電圧とによって
前記像担持体表面を帯電する、ことを特徴とする。
【0026】請求項4に係る発明は、請求項1又は2記
載の画像形成装置において、前記複数の像担持体表面を
帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光
して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にト
ナーを付着させてトナー像として現像する現像手段とを
備え、前記帯電手段が、直流電圧によって前記像担持体
表面を帯電する、ことを特徴とする。
【0027】請求項5に係る発明は、請求項1ないし4
のいずれか記載の画像形成装置において、前記他部材が
シート状の転写材である、ことを特徴とする。
【0028】請求項6に係る発明は、請求項1ないし4
のいずれか記載の画像形成装置において、前記他部材が
中間転写体である、ことを特徴とする。
【0029】請求項7に係る発明は、請求項1ないし6
のいずれか記載の画像形成装置において、少なくとも前
記像担持体が画像形成装置本体に対して着脱自在であ
る、ことを特徴とする。
【0030】請求項8に係る発明は、請求項1ないし6
のいずれか記載の画像形成装置において、少なくとも前
記像担持体と前記記憶手段とをカートリッジ容器に一体
的に組み込んで、画像形成装置本体に対して着脱自在な
プロセスカートリッジを構成する、ことを特徴とする。
【0031】請求項9に係る発明は、請求項1ないし8
のいずれか記載の画像形成装置において、前記転写部材
が、前記像担持体表面に当接されるローラ形状の転写ロ
ーラ、ブレード状の転写プレート、ブラシ形状の転写ブ
ラシ、ブラシロール形状の転写ブラシロールのうちのい
ずれかである、ことを特徴とする。
【0032】請求項10に係る発明は、請求項1ないし
8のいずれか記載の画像形成装置において、表面に転写
材を担持して搬送する転写材搬送ベルトと、前記転写材
搬送ベルトを裏面側から前記像担持体に押圧する前記転
写部材とを備え、前記転写部材が、ローラ形状の転写ロ
ーラ、ブレード状の転写プレート、ブラシ形状の転写ブ
ラシ、ブラシロール形状の転写ブラシロールのうちのい
ずれかである、ことを特徴とする。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。なお、各図面において同一
の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすもの
であり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【0034】<実施の形態1>図1に、本発明に係る画
像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、
電子写真方式の4色フルカラーの複写機又はプリンタで
あり、4個(4色)の画像形成部(画像形成ステーショ
ン)を備えている。また、トナー像の転写先となる部材
としての転写材Pを搬送するための転写材搬送ベルトを
備えている。同図は、その概略構成を示す縦断面図であ
る。なお、以下の説明においては、像担持体としてマイ
ナスの帯電特性の感光ドラムを使用し、トナーはマイナ
スの電荷を帯びるトナーを使用して、反転現像を行う場
合を例に説明する。
【0035】同図に示す画像形成装置は、画像形成装置
本体Aに対して着脱自在な複数(4個)のプロセスカー
トリッジ、すなわちイエロー,マゼンタ,シアン,ブラ
ックの各色用のプロセスカートリッジ10Y,10M,
10C,10Kを備えている。これらプロセスカートリ
ッジ10Y,10M,10C,10Kは、それぞれ像担
持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下「感光ド
ラム」という)11Y,11M,11C,11Kと、こ
れら感光ドラム11Y,11M,11C,11Kの使用
履歴を記憶する不揮発性の記憶手段としてのROM(不
図示)とを有している。感光ドラム11Y,11M,1
1C,11Kは、駆動手段(不図示)によって矢印R1
方向に回転駆動される。感光ドラム11Y,11M,1
1C,11Kの周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順
に、感光ドラム11Y,11M,11C,11K表面を
一様に帯電する帯電手段としての帯電ローラ(一次帯電
器)12Y,12M,12C,12K、帯電後の感光ド
ラム11Y,11M,11C,11K表面を露光して画
像情報に応じた静電潜像を形成する露光装置(露光手
段)13Y,13M,13C,13K、静電潜像を現像
する現像装置(現像手段)14Y,14M,14C,1
4K、感光ドラム11Y,11M,11C,11K上の
トナー像を紙や透明フィルムなどの転写材Pに転写する
転写手段としての転写ローラ(転写部材)15Y,15
M,15C,15K、感光ドラム11Y,11M,11
C,11K上の残留トナーや紙粉等の異物(以下単に
「残留トナー」という。)を除去するクリーニング装置
(クリーニング手段)16Y,16M,16C,16K
が配設されている。
【0036】これらのうち感光ドラム11Y,11M,
11C,11K、帯電ローラ12Y,12M,12C,
12K、現像装置14Y,14M,14C,14K、ク
リーニング装置16Y,16M,16C,16Kは、カ
ートリッジ容器(不図示)に一体的に組み込まれてプロ
セスカートリッジ10Y,10M,10C,10Kを構
成している。
【0037】また、それぞれの感光ドラム11Y,11
M,11C,11Kと転写ローラ15Y,15M,15
C,15Kとの間の転写部位(転写ニップ部)Nに転写
材Pを搬送する無端状の転写材搬送ベルト20が配設さ
れている。転写材搬送ベルト20は駆動手段(不図示)
によって矢印R20方向に回転駆動される。転写材搬送
ベルト20の回転方向に沿っての最上流側のプロセスカ
ートリッジ10Yのすぐ上流側には、転写材搬送ベルト
20表面に付着した残留トナーを除去するための転写材
搬送ベルトクリーニング装置21が転写材搬送ベルト2
0に対向するようにして配設されている。
【0038】さらに、転写材Pの搬送方向に沿っての最
下流側のプロセスカートリッジ10Kの下流側には、転
写材Pに転写されたトナー像を定着させる定着装置22
が配設されている。
【0039】上述の各部材,各装置等についてさらに詳
述する。なお、以下の説明では、特にイエロー(Y),
マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の色を
区別する必要がない場合には、各部材等の符号から色を
示すY,M,C,Kを省略して説明する。
【0040】感光ドラム11は、導電性の円筒状の基体
(例えば、アルミニウム製)の外周面に、例えば、マイ
ナスの帯電極性を有するOPC(有機光半導体)感光層
を設けて構成されている。このOPC感光層は、耐久に
よって削れ、その膜厚が徐々に薄くなっていく。このO
PC感光層は、基体側に電荷発生層(CG層)を有し、
表面側に電荷輸送層(CT層)を有する機能分離型の感
光層であり、耐久によって薄くなるのは、表面側のCT
層の部分の膜厚である。なお、本実施の形態では、感光
層の膜厚として、感光層の一部であるCT層の膜厚に着
目した。なお、感光層としては、CG層とCT層の区別
のないものを使用することもできる。この場合には、感
光層の膜厚としては、感光層全体の膜厚に着目するよう
にすればよい。
【0041】帯電ローラ(一次帯電器)12は、感光ド
ラム11表面に接触配置されたローラであり、この帯電
ローラ12に、帯電バイアス印加電源(不図示)によっ
て帯電バイアスを印加する。本実施の形態では、帯電バ
イアスとして、マイナスのDC(直流)バイアスに、放
電開始電圧Vthの2倍のAC(交流)バイアス(2×
Vth)を重畳して印加した。これにより感光ドラム1
1表面をマイナスの所定の電位に均一に帯電している。
【0042】露光装置13は、例えば、画像情報に応じ
たレーザ光を発光するレーザ発振器、ポリゴンミラー等
を有しており、帯電後の感光ドラム11表面を走査して
光照射部分の電荷を除去することにより静電潜像を形成
している。
【0043】現像装置14には、摩擦によってマイナス
に電荷を帯びるネガトナーが収納されており、このネガ
トナーが感光ドラム11表面の静電潜像の電荷が除去さ
れた部分に付着される。これにより静電潜像はトナー像
として現像されることになる。
【0044】クリーニング装置16は、感光ドラム11
表面に当接されて感光ドラム表面に付着している残留ト
ナーを掻き落とすクリーニングブレードを備えている。
【0045】不揮発性の記憶手段としてのROM(不図
示)は、各プロセスカートリッジ10内にそれぞれ個別
に設けられている。ROMは、感光ドラム11の回転時
間(回転数),帯電ローラ12に帯電バイアスが印加さ
れる時間などの情報が使用履歴として順次に更新記憶さ
れていく。また、ROMには、これらの情報から、感光
ドラム11における感光層の表面に設けられているCT
層の膜厚を算出する計算式もあらかじめ記憶されてい
る。
【0046】次に、上述構成の画像形成装置の動作につ
いて説明する。
【0047】例えば、感光ドラム11Y表面は、一次帯
電バイアスとして、帯電ローラ12Yによって直流電圧
−700Vに、2×Vthに相当するピーク間電圧12
00Vの交流電圧を重畳した振動電圧が印加され、これ
により−700Vに均一に帯電される。次いで露光装置
13Yによってのイエローの画像情報に応じた露光が行
われて静電潜像が形成される。露光後の感光ドラム11
Y表面は、未露光部分の暗部電位Vが−700V、露
光部分の明部電位Vが−100Vとなる。
【0048】現像装置14Yの現像スリーブには現像バ
イアス印加電源(不図示)によって−400Vの現像バ
イアスが印加され、これによりマイナス帯電のネガトナ
ーは、感光ドラム11Y表面の未露光部分(以下「V
部」という。)には付着しないのに反し、露光部分(以
下「V部」という。)には付着されて静電潜像をトナ
ー像として現像(顕像化)する。感光ドラム11Yと転
写ローラ15Yとは、同じ周速度でそれぞれ矢印R1方
向、矢印R5方向に回転し、転写ローラ15Yには、高
圧の転写バイアス印加電源(不図示)によって転写バイ
アスが印加される。これにより、感光ドラム11Y上の
トナー像は転写部位Nにおいて感光ドラム11Yと転写
ローラ15Yとの電位差によって感光ドラム11Y表面
から転写材Pに転写される。この転写材Pは、給紙カセ
ット18から給紙ローラ19によって給紙され、さらに
レジストローラ(不図示)によって感光ドラム11Y上
のトナー像とタイミングを合わせるようにして転写部位
Nに供給されたものである。この転写時に、転写材Pに
転写されないで感光ドラム11Y表面に残った残留トナ
ーは、クリーニング装置16Yのクリーニングブレード
によって除去され、廃トナー容器17Yに収納される。
【0049】以上説明したイエローの場合と同様にし
て、マゼンタ,シアン,ブラックのトナー像が帯電,露
光,現像,転写の各プロセスを経て転写材搬送ベルト2
0上の転写材P上に順次に重なるようにして転写されて
いく。こうして転写材P上で4色のトナー像が重ね合わ
される。
【0050】4色のトナー像が転写された転写材Pは、
搬送手段(不図示)によって、転写材搬送ベルト20か
ら定着装置22に搬送され、定着装置22によって加熱
・加圧されて表面にトナー像が定着され、カラー画像
(フルカラー画像)となって画像形成装置本体Aの外部
に排出される。
【0051】次に、本発明の特徴である、非通紙部転写
バイアス制御について説明する。なお、非通紙部転写バ
イアスとは、前述のように、転写紙Pが転写部位Nを通
過し、次の転写紙Pが転写部位Nに到達するまでの間、
転写ローラ5に印加するバイアスであって、転写時の転
写バイアスよりも小さな電圧である。この非通紙部転写
バイアスは、従来、一般に、感光ドラムの放電開始電圧
以下とするなど、感光ドラムへの影響を最小限に抑える
ものに固定されていた。
【0052】非通紙部転写バイアスの制御を行うに際し
て、まず、画像形成動作を開始するときに、感光ドラム
11Yと転写ローラを15Yとを駆動手段(不図示)に
よってそれぞれ矢印R1、矢印R5方向に回転させる。
同様に、他の感光ドラム11M,11C,11K、転写
ローラ15M,15C,15Kも回転させる。これと前
後して、各プロセスカートリッジ10Y,10M,10
C,10Kに搭載されているROMの情報から、感光ド
ラム11(11Y、11M、11C、11K)のCT層
の膜厚D(D、D、D、D)を予測する。
【0053】ROMには、感光ドラム回転時の単位時間
当たりのCT層の削れ量α、一次帯電バイアス印加時の
単位時間当たりのCT層の削れ量βがあらかじめ記憶さ
れており、感光ドラム11の回転時間Tと一次帯電バ
イアス印加時間Tから、例えば、イエローのCT層の
膜厚Dは、初期膜厚をDY0とすると、 D=DY0−(α×T1Y+β×T2Y) のような計算式で算出される。
【0054】つづいて、転写ローラ15Yに対して転写
バイアス印加電源(不図示)から大きさの異なる何種類
かのDC電圧を印加する。このとき、転写ローラ15Y
と感光ドラム11Yの間とに流れるそれぞれの電流Iを
検知手段(不図示)により検知する。これらの電流Iか
ら、感光ドラム11Yと転写ローラ15Yとの間に流れ
る1000V印加当たりの電流を検知する。なお、検知
手段は、4個の転写ローラ15Y,15M,15C,1
5Kのうちのいずれか1つの転写ローラ15(特定の転
写ローラ)に対応するように配置し、この特定の転写ロ
ーラ15とこれに対向する感光ドラム11との間を流れ
る電流を検知するようにしている。すなわち、本実施の
形態のように、4個の感光ドラム11Y,11M,11
C,11Kと4個の転写ローラ15Y,15M,15
C,15Kとを備えた画像形成装置であっても、検知手
段は、少なくとも1個配設すればよく、その分、構成を
簡略化することが可能である。
【0055】感光ドラム11YのCT層の膜厚がD
ときに電流がI流れる場合には、感光ドラム11Yの
CT層の膜厚がDのときに流れる電流Iは、 I=I(D/D) で表されるので、各感光ドラム11のCT層の膜厚Dの
情報から、それぞれの膜厚Dに応じて、電流Iを換算
する。すなわち、第n個目の感光ドラムの換算検知電流
は、 I=I(D/D) となる。
【0056】図2は、感光ドラム11のCT層の膜厚ご
と(D=10μm,13μm,16μm)の転写ローラ
15と感光ドラム11との間に流れる電流(検知電流)
に対する感光ドラム11のプラス帯電量を示すグラフで
ある。同じプラス帯電量を得るためには、感光ドラム1
1のCT層の膜厚が薄いほど、大きな転写電流が必要に
なる。本実施の形態では、転写後のプラス帯電量が40
0Vであれば、転写材先端の高濃度画像の発生を防げる
ので、CT層の膜厚ごとに、プラス帯電量が400Vと
なる転写電流を流す非通紙部転写バイアスを選ぶように
制御する。
【0057】同図から、400Vのプラス帯電量を得る
ために、CT層の膜厚10μmの場合26μA、膜厚1
6μmの場合14μAの転写電流が必要なことから、 目標転写電流=−2×(感光ドラムのCT層の膜厚)+
46 の式から、それぞれの目標転写電流が決定される。
【0058】次に、転写ローラ15Yに印加される非通
紙部転写バイアスVの決定方法について図3を参照し
て説明する。
【0059】同図は、転写バイアスに対する転写電流を
示すグラフである。転写電流は、転写ローラ15Yに印
加する転写バイアスが一定のとき、感光ドラム11Yの
CT層の膜厚が小さいほど大きくなる。また、転写電流
は、転写バイアスに対して線形的である。
【0060】このときの検知した電流(検知電流)に対
する印加電圧1000Vと、目標転写電流と非通紙部転
写バイアスVの比率は同じになるので、 非通紙部転写バイアスV=(目標転写電流×100
0)÷検知電流 で求められる。
【0061】以下同様に、他の色のプロセスカートリッ
ジ10M,10C,10Kについても感光ドラム11
M,11C,11Kの膜厚に応じた換算検知電流と目標
転写電流とによって、非通紙部転写バイアスを決定する
ことができる。この決定された非通紙部転写バイアス
を、非通紙部において、転写ローラ15に印加するよう
に制御する。
【0062】次に、この非通紙部転写バイアスを印加す
るタイミングについて、図4及び図5を参照して説明す
る。
【0063】図4,図5はそれぞれ、1枚通紙時(1枚
プリント時)と連続通紙時(連続プリント時)の場合の
転写ローラ15Yに印加される電圧を時系列で示したも
のである。
【0064】図4に示すように、非通紙部転写バイアス
を印加する時間T1は、転写材Pの先端から前に、少な
くとも感光ドラム1回転分以上とする必要がある。
【0065】ただし、図5に示すように、連続通紙等で
転写材Pの非通紙部が感光ドラム11の1回転分に満た
ない場合は、通紙部における適正バイアスが優先的に印
加されるので、上述の非通紙部転写バイアスの印加時間
T2が感光ドラム11の1回転分に満たなくとも問題な
い。
【0066】このことを図2を参照して説明する。同図
は、検知電流に対して、非通紙部で電荷輸送層の膜厚に
よって感光ドラムが受けるプラス帯電量のグラフであ
る。従来、転写ローラの抵抗が下がり検知電流が大きく
なると、感光ドラムが受けるプラス帯電量が過剰とな
り、転写材の先端の高濃度(反転現像の場合)画像が発
生していた。さらに、電荷輸送層の膜厚が薄くなるほど
感光ドラムが受けるプラス帯電量が過剰となり、上記の
問題が顕著になっていた。
【0067】しかし、本実施の形態の構成・制御を用い
ることにより、図2のグラフに示すように、制御電圧は
プラス帯電量が適正範囲に制御されるので、上記のよう
な問題は発生せず、良好な画像が得られた。
【0068】以上説明したように、この制御によって、
高温高湿(H/H:温度32.5℃、湿度85%)環境
下において、検知電流が大きくなって、転写ローラ15
の抵抗が小さいことが分かるので、比較的低い非通紙部
転写バイアスVaが印加され、逆に低温低湿(L/L:
温度15℃、湿度10%)環境下において、検知電流は
小さくなり、転写ローラの抵抗が大きいことが分かるの
で、比較的高い非通紙部転写バイアスVcが印加され
る。そして、常温常湿(N/N:温度23℃、湿度64
%)環境下においては転写ローラ15に上述のVaとV
cのほぼ中間のVbの電圧が非通紙部転写バイアスとし
て印加される。このように、H/H,L/L,N/Nの
全環境でほぼ所望の非通紙部転写バイアスが得られるよ
うになる。
【0069】<実施の形態2>上述の実施の形態では、
帯電バイアス印加電源(不図示)によって帯電ローラ
(一次帯電器)12に印加される帯電バイアスが、DC
バイアスにACバイアスを重畳させた振動電圧であっ
た。
【0070】これに対し、本実施の形態では、帯電バイ
アス印加電源(不図示)によって帯電ローラ(一次帯電
器)に印加される帯電バイアスが、DCバイアス(直流
電圧)のみである。具体的には、−1250Vの直流電
圧を印加して、感光ドラム表面を−700Vに均一に帯
電するようにした。
【0071】これ以外の点については、上述の実施の形
態と同じであるので、重複説明は省略する。
【0072】このようの帯電においてDCバイアスのみ
を使用した場合には、転写ローラと転写材搬送ベルトの
抵抗が上り検知電流が小さくなると、感光ドラムが受け
るプラス帯電量が不足して、ハーフトーン画像等に帯電
むらが発生していた。
【0073】しかし、本実施の形態の構成・制御を用い
ることにより、図2のグラフに示すように、制御電圧は
それぞれの感光ドラムに対してプラス帯電量が適正範囲
に制御されるので、どの画像においても上記のような問
題は発生せず、良好な画像が得られた。
【0074】さらには、L/L環境でのみ転写ローラと
感光ドラムとの間に流れる電流値を増やすなどの制御
も、転写ローラと転写材搬送ベルトとの双方の抵抗変化
を検知することで、より適正に行なうことが可能にな
り、帯電むらの発生しやすいL/L環境で積極的にプラ
ス帯電量を増やし、帯電むらの発生を防止することもで
きる。
【0075】また、本実施の形態では、各色の感光ドラ
ムの帯電電位は同じ設定を用いているが、必要により各
色の帯電電位を変える場合などは、各色の帯電電位に応
じたそれぞれの制御を行なうことも可能である。
【0076】なお、上述の実施の形態1,2において
は、転写部材として、ローラ状の転写ローラを使用した
例を説明したが、転写ローラに代えて、ブレード状の転
写ブレード,ブラシ状の転写ブラシ,ブラシロール状の
転写ブラシロール,ドラム状の転写ドラムを使用した場
合でもほぼ同様の効果をあげることができる。
【0077】上述の実施の形態1,2においては、感光
ドラム表面に形成されたトナー像が転写される部材が、
転写材Pである場合について説明したが、他部材として
はこれに限らず、例えば中間転写ベルト,中間転写ドラ
ムなどの中間転写体であってもよい。なお、他部材が中
間転写体である場合には、それぞれの感光ドラム表面に
形成されたトナー像は、一旦、中間転写体上に順次に一
次転写されて中間転写体上で重ね合わされ、その後、一
括で転写材上に二次転写されるものである。
【0078】本発明によると、複数(上述では4個)の
感光ドラムとこれと同数の転写部材とを有する画像形成
装置であっても、検知手段の数は1個ですむので、その
分、構成を簡略化することができる。
【0079】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
帯電前露光装置や帯電前予備帯電装置などを使用するこ
となく、簡単な構成で、非通紙部において転写部材に印
加する電圧を像担持体の感光層の膜厚に応じて適正化
し、これにより除電不良に起因する画像不良を防止する
ことができる。特に、画像形成装置が複数の像担持体を
有し、この像担持体が画像形成装置本体に対して着脱自
在に装着されている場合には、各像担持体ごと膜厚が異
なることが予想されるので、このような場合に特に有効
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の概略構成を模式的
に示す縦断面図である。
【図2】感光層の膜厚の違いによる、検知電流と感光ド
ラムのプラス帯電量との関係を示す図である。
【図3】感光層の膜厚の違いによる、転写バイアスと転
写電流との関係を示す図である。
【図4】1枚通紙時の通紙部及び非通紙部における帯電
部材への印加電圧を説明する図である。
【図5】連続通紙時の通紙部及び非通紙部における帯電
部材への印加電圧を説明する図である。
【図6】従来の画像形成装置の概略構成を模式的に示す
縦断面図である。
【符号の説明】
10(10Y,10M,10C,10K)プロセスカー
トリッジ 11(11Y,11M,11C,11K)像担持体(感
光ドラム) 12(12Y,12M,12C,12K)帯電手段(帯
電ローラ) 13(13Y,13M,13C,13K)露光手段(露
光装置) 14(14Y,14M,14C,14K)現像手段(現
像装置) 15(15Y,15M,15C,15K)転写部材(転
写ローラ) 20 転写材搬送ベルト P 他部材(転写材)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H027 DA01 DC04 DE07 EA03 EB04 2H030 AB02 AD16 BB02 BB21 BB42 BB54 BB71 2H200 FA18 GA12 GA23 GA34 GA44 GA47 GB12 GB25 HA02 HA28 HB12 HB13 HB14 JA02 JA29 JA30 JB06 JB10 JC03 JC19 JC20 LA12 PA02 PB05 PB33

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナー像が形成される表面に感光層を有
    する複数の像担持体と、前記複数の像担持体のそれぞれ
    に対向配置されるとともに転写バイアスが印加されて前
    記像担持体上のトナー像を他部材に転写する転写部材
    と、を備えた画像形成装置において、 前記複数の転写部材のうちの1つである所定の転写部材
    とこれに対向する前記像担持体との間に流れる電流を検
    知する検知手段と、 前記複数の像担持体のそれぞれの使用履歴を格納する不
    揮発性の記憶手段と、を備え、 画像形成動作前に前記所定の転写部材にあらかじめ決め
    られた直流定電圧を印加し、 このとき前記特定の転写部材とこれに対向する前記像担
    持体との間に流れる電流を前記検知手段によって検知電
    流として検知し、 前記記憶手段に格納されているそれぞれの像担持体の使
    用履歴から、あらかじめ決められた計算式又はテーブル
    によって各像担持体の前記感光層の膜厚を推定し、 推定されたそれぞれの膜厚に応じて前記検知電流を換算
    し、 換算された検知電流とあらかじめ決められた計算式又は
    テーブルとにより、前記像担持体の前記感光層の膜厚に
    応じて非通紙部において前記像担持体が一定の電荷を受
    けるような、前記転写部材と前記像担持体との間に流れ
    る電流を流す制御電圧をそれぞれの転写部材について選
    択し、 選択された制御電圧でそれぞれの転写部材を非通紙部に
    おいて定電圧制御する、 ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記転写部材に転写バイアスを印加する
    前の、少なくとも前記像担持体の1回転分、前記制御電
    圧を印加する、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の像担持体表面を帯電する帯電
    手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像
    を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを付着さ
    せてトナー像として現像する現像手段とを備え、 前記帯電手段が、直流電圧と交流電圧とによって前記像
    担持体表面を帯電する、 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】 前記複数の像担持体表面を帯電する帯電
    手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像
    を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを付着さ
    せてトナー像として現像する現像手段とを備え、 前記帯電手段が、直流電圧によって前記像担持体表面を
    帯電する、 ことを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記他部材がシート状の転写材である、 ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか記載の画
    像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記他部材が中間転写体である、 ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか記載の画
    像形成装置。
  7. 【請求項7】 少なくとも前記像担持体が画像形成装置
    本体に対して着脱自在である、 ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか記載の画
    像形成装置。
  8. 【請求項8】 少なくとも前記像担持体と前記記憶手段
    とをカートリッジ容器に一体的に組み込んで、画像形成
    装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを構
    成する、 ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか記載の画
    像形成装置。
  9. 【請求項9】 前記転写部材が、前記像担持体表面に当
    接されるローラ形状の転写ローラ、ブレード状の転写プ
    レート、ブラシ形状の転写ブラシ、ブラシロール形状の
    転写ブラシロールのうちのいずれかである、 ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか記載の画
    像形成装置。
  10. 【請求項10】 表面に転写材を担持して搬送する転写
    材搬送ベルトと、 前記転写材搬送ベルトを裏面側から前記像担持体に押圧
    する前記転写部材とを備え、 前記転写部材が、ローラ形状の転写ローラ、ブレード状
    の転写プレート、ブラシ形状の転写ブラシ、ブラシロー
    ル形状の転写ブラシロールのうちのいずれかである、 ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか記載の画
    像形成装置。
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