JP2003167450A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
せることができ、用紙種類や周囲環境等に応じて転写バ
イアスを変化させた場合でも、画像形成の開始位置を同
じ位置に保つことができる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 周囲温度及び湿度情報、紙サイズ情報、
用紙の表面又は裏面(第2面目)の印刷であるかの情報
を取得し(S1乃至S4)、これらの情報に対応する転
写電流値を記憶装置内のデータテーブルから読み出し
て、転写時の転写電流値を設定する(S5)。続いて、
当該転写電流値に対応する転写バイアス印加の開始タイ
ミングを記憶装置内のデータテーブルから読み出して設
定する(S6)。レジストクラッチをONとした後の経
過時間がS6で設定した時間となった時に(S7でYE
S,S8でYES)、バイアス印加を開始する(S
9)。
Description
ナー像を転写して記録紙に画像を形成する画像形成装置
に関し、特に、感光体表面上のトナー像を用紙に転写す
る時の転写バイアスを制御する技術に関する。
持体)上のトナー像を転写して記録紙に画像を形成する
複写機,プリンタ等の画像形成装置には、感光体ドラム
表面から用紙上にトナー像を転写するために転写装置が
備えられている。この転写装置は、感光体ドラムに対向
する位置に転写ローラを配置し、この転写ローラにトナ
ーと逆極性のバイアス電圧を印加し、感光体ドラム及び
転写ローラ間に搬送されてきた用紙に、感光体ドラム表
面からトナー像を転写するものである。そして、このト
ナー像の転写を最適に行うために、用紙サイズ、用紙厚
さ、周囲の温度や湿度等の転写条件に応じて転写電流値
を変更し、バイアス電圧の印加は、用紙先端が転写装置
の転写領域に差し掛かる前から行うようにしている。
画像形成装置のように、用紙先端が転写装置の転写領域
に差し掛かる前からバイアス電圧を印加すると、感光体
ドラムに用紙が巻き付いてしまい、剥離爪によって感光
体ドラムから用紙を剥がす時に、用紙を感光体ドラムか
ら剥がし難くなる。
性能を向上させるためにバイアス電圧印加の開始タイミ
ングを制御しようとしても、転写手段が転写実行状態に
なるまでに要する時間は転写電流値の大小によって異な
るため、上記のように転写条件に応じて転写電流値を変
更する場合に、用紙上の転写開始位置をばらつかせずに
バイアス電圧印加の開始タイミングを制御することは困
難である。そのため、用紙種類や周囲環境等の影響によ
り、用紙上で画像形成が開始される位置が変動してしま
う場合がある。
たものであり、感光体ドラムからの用紙の分離性能を向
上させることができ、しかも、転写条件に応じて転写バ
イアスを変化させた場合でも、画像形成の開始位置を同
じ位置に保つ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。
に請求項1に記載の発明は、表面にトナー像が形成され
る感光体と、感光体表面上のトナー像を用紙に転写する
転写手段とを有する画像形成装置において、前記転写手
段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、
前記転写手段の転写電流値を、転写条件に応じて設定す
る転写電流値設定手段と、前記転写手段による転写が用
紙のマージンの終わり部分で開始されるように、前記転
写電流値設定手段が設定した転写電流値に応じて、前記
転写バイアス印加手段による転写バイアス印加の開始タ
イミングを調整する印加開始タイミング調整手段とを備
え、前記転写バイアス印加手段は、前記転写電流値設定
手段によって設定され得るいかなる転写電流値に対して
も、前記マージンが前記転写領域を通過している間に、
当該転写電流値まで立ち上がる性能を有するものであ
る。
り部分で転写が開始されるように、印加タイミング調整
手段が転写バイアス印加の開始タイミングを調整するの
で、転写実行状態になるまでに必要な時間が転写電流値
の変化によって異なる場合であっても、用紙上の転写開
始位置がばらつくことがない。そのため、転写条件が変
化した場合であっても、用紙上で画像形成が開始される
位置を統一することができる。また、転写バイアス印加
手段は、前記転写電流値設定手段によって設定され得る
いかなる転写電流値に対しても、前記マージンが前記転
写領域を通過している間に、当該転写電流値まで立ち上
がる性能を有することから、用紙先端が前記転写領域を
抜けた後に転写バイアスの印加を開始することになるの
で、用紙先端には転写バイアスが印加されず、用紙先端
は転写手段に巻き付かない。よって、例えば、感光体ド
ラムから剥離爪等によって用紙を剥がす場合に、転写手
段から用紙を分離しやすくなる。
に記載の画像形成装置であって、転写電流値に対応する
転写バイアス印加の開始タイミングを記憶した記憶手段
を備え、前記印加タイミング調整手段は、前記転写電流
値設定手段が設定した転写電流値に対応する転写バイア
ス印加の開始タイミングを、前記記憶手段から読み出す
ことによって、転写バイアス印加の開始タイミングを調
整するものである。
が、転写電流値設定手段の設定した転写電流値に対応す
るバイアス印加の開始タイミングを記憶手段から読み出
すことによって、転写時のバイアス印加の開始タイミン
グを簡単に調整することができる。
又は請求項2に記載の画像形成装置であって、前記転写
電流値設定手段は、前記転写条件として用紙サイズ、紙
厚、周囲温度、周囲湿度の少なくともいずれか1つに基
づいて転写電流値を設定するものである。
が、用紙サイズ、紙厚、周囲温度、又は周囲湿度に応じ
て転写電流値を変更した場合であっても、用紙サイズ、
紙厚、周囲温度、又は周囲湿度の変化に拘わらず、転写
手段からの用紙分離性能を高め、用紙上における画像形
成の開始位置を同一に保つことが可能になる。
乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置であっ
て、前記転写電流値設定手段は、前記転写手段による転
写が用紙の第1面目又は第2面目のいずれに行われるか
に応じて、前記転写電流値を設定するものである。
用紙の第1面目又は第2面目で転写電流値を変更する場
合であっても、用紙の第1面目又は第2面目の両面にお
いて同じ位置から画像形成を開始することが可能にな
る。
乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置であっ
て、前記印加タイミング調整手段は、用紙を前記転写手
段に搬送するレジストローラを駆動開始した時からの経
過時間に基づいて、前記転写バイアス印加の開始タイミ
ングを調整するものである。
段が、レジストローラの駆動開始時からの経過時間に基
づいてバイアス印加タイミングを調整するので、転写バ
イアス印加のタイミング調整を簡単に行うことができ
る。
画像形成装置について図面を参照して説明する。図1は
本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図であ
る。図1に示すように、本発明に係る画像形成装置の一
例である複写機1では、複写機本体2内において、帯電
装置3により図中のA方向に回転する感光体ドラム(感
光体又は像担持体)4が一様に帯電され、原稿読取装置
5で読み取られた原稿画像に基づく露光装置(レーザ走
査ユニット等)6からのレーザビームにより感光体ドラ
ム4上に静電潜像が形成され、現像装置(現像手段)7
により静電潜像に現像剤(以下、トナーという)が付着
されてトナー像が形成される。この現像装置7へのトナ
ーの供給は、トナーコンテナ8から行われる。
ドラム4に向けて、給紙機構9から用紙が用紙搬送路1
0を経由して搬送され、転写ローラ11により感光体ド
ラム4表面のトナー像が用紙に転写される。そして、ト
ナー像が転写された用紙は感光体ドラム4から分離さ
れ、定着ローラ対を有する定着装置12に搬送されてト
ナー像が定着される。定着装置12を通過した用紙は、
複数方向に分岐した用紙搬送路13に送られて、用紙搬
送路13の分岐点で分岐部材によって搬送方向が振り分
けられ、そのまま(或いは、用紙搬送路17に送られて
両面コピーされた後に)、上シートトレイ102a、下
シートトレイ102b又はシートトレイ103の用紙排
出部から排出される。
ス部がトナーと逆極性の転写バイアスを用紙に印加する
ことによって、感光体ドラム4及び転写ローラ11間に
搬送されてきた用紙に、感光体ドラム4表面からトナー
像を転写させるようになっている。本発明は、この転写
ローラ11に転写バイアスを印加開始するタイミングの
制御に関するものである。
体ドラム4上の残留トナー等を除去するものである。ま
た、給紙機構9は、複写機本体2に着脱自在に取り付け
られ、用紙を収納する給紙カセット91,92と、その
上方に設けられるスタックバイパス(バイパストレイ)
93とを備えてなり、これらは用紙搬送路10によって
感光体ドラム4及び現像装置7等からなる画像形成部に
繋がっている。
ック図である。複写機1には、複写機1全体の制御を司
る制御装置20が備えられている。制御装置20は、帯
電装置3、露光装置6、及び現像装置7からなる画像形
成部と、定着装置12と、転写ローラ(転写手段)11
及び転写バイアス部(転写バイアス印加手段)等からな
る転写装置15とを制御する。この転写バイアス部は、
制御装置20によって転写条件に応じて転写電流値が設
定された場合に、設定された如何なる転写電流値に対し
ても、用紙マージン部分が転写装置15による転写領域
を通過している間に、当該転写電流値まで立ち上がる性
能を有する。すなわち、用紙先端が上記転写領域を抜け
た後から転写バイアス印加を開始しても、用紙マージン
部分が転写領域を抜けるまでに、転写ローラ11を転写
可能状態にすることができるようになっている。
を駆動するドラムモータ21と、用紙の種類や周囲環境
等の転写条件に応じて変更される複数の転写電流値、及
び当該複数の転写電流値の各々に対応する転写バイアス
印加の開始タイミング、の両方が記憶されている記憶装
置(記憶手段)22と、転写装置15の周囲温度及び湿
度を計測する温湿度センサ23と、感光体ドラム4及び
転写ローラ11のニップ部に用紙を搬送するレジストロ
ーラの駆動源であるローラ駆動モータ24と、このロー
ラ駆動モータ24からレジストローラへの駆動力伝達を
切り換えるレジストクラッチ25と、レジストクラッチ
25の切り換えによりレジストローラが駆動開始された
時点からの経過時間を計測するタイマ26とが接続され
ている。
刷に使用する用紙サイズ等の印刷指示情報が入力される
操作部27と、複写機1の電源ON・OFFを切り換え
るメインスイッチ28とが接続されている。
環境に応じた転写電流値の制御について説明する。図3
は絶対湿度に応じて変更される転写電流値を示すデータ
テーブルの一例であり、(a)は国内用の用紙に適用す
るデータテーブル、(b)は外国用の用紙に適用するデ
ータテーブルである。図3(a)(b)においては、周
囲環境として、周囲の温度及び相対湿度に基づいて算出
した絶対湿度×10(g/m3)を用いている。
へのトナー像の転写を好適に行うために、周囲温度及び
湿度に応じて転写装置15の転写電流値を設定する。こ
の転写電流値の設定は、温湿度センサ23によって計測
される温度及び湿度の情報、及び操作部27から入力さ
れる用紙に関する情報(又は図外のセンサが検出する用
紙サイズ情報)に基づいて、これらの情報に対応する転
写電流値を制御装置20が記憶装置22内のデータテー
ブルから抽出することによって行われる。よって、制御
装置20は、特許請求の範囲に記載した転写電流値設定
手段として機能する。
面印刷では、HUMID105(絶対湿度約10.5 g/m3)の場
合、A3,A4縦,B4,B5サイズの用紙には転写電流
値約102μA、A4横サイズの用紙には転写電流値約101
μA、A5横サイズの用紙には転写電流値180μAが用い
られる。裏面印刷では、A3,A4縦,B4,B5サイズ
の用紙には転写電流値約100μA、A4横サイズの用紙に
は転写電流値約101μA、A5横サイズの用紙には転写電
流値約141μAが用いられる。これらHUMID,転写電流値
のデータ及びその対応はデータテーブルとして記憶装置
22に格納されており、制御装置20が必要に応じて、
HUMIDに対応する転写電流値を読み出すようになってい
る。
印刷では、HUMID105(絶対湿度約10.5 g/m3)の場合で
あっても、A3,A4縦,B4,B5サイズの用紙には転
写電流値約221μA、A4横サイズの用紙には転写電流値
約224μA、A5横サイズの用紙には転写電流値約262μA
が用いられる。裏面印刷では、A3,A4縦,B4,B5
サイズの用紙には転写電流値約102μA、A4横サイズの
用紙には転写電流値約163μA、A5横サイズの用紙には
転写電流値約203μAが用いられる。かかるデータは、外
国用に出荷される複写機の記憶装置22に格納される。
(用紙サイズ及び紙厚等)に応じて転写電流値を設定す
ることによって、周囲環境に応じた好適な転写が可能に
なる。 次に、用紙種類及び周囲環境等に合わせて設定
された転写電流値に応じた、転写バイアス印加の開始タ
イミングの調整について説明する。図4は転写電流値に
応じて変更される転写バイアス印加の開始タイミングを
示すデータテーブルの一例(用紙搬送速度が約178mm/se
cの場合)であり、(a)は用紙第1面目印刷、(b)
は用紙第2面目印刷についてのデータテーブルである。
する場合、使用する転写電流値の大小に応じて、転写ロ
ーラ11が転写可能状態に達するまでに要する時間(転
写バイアス部が転写バイアス印加を開始してから、制御
装置20が上記転写条件に応じて設定した転写電流値ま
で立ち上がる時間)が変動する。そのため、転写時に用
いられる転写電流値に応じて、転写バイアス印加の開始
タイミングを前後させることによって、転写が開始され
る位置(すなわち、画像形成の開始位置)を同一にする
制御を行う。これにより、用紙種類や周囲環境等の転写
条件の変化に拘わらず、用紙上で転写が始まる位置を常
に同じ位置に保つようにする。具体的には、制御装置2
0は、転写条件に応じて設定した転写電流値に基づい
て、記憶装置22内のデータテーブル(図4)から、対
応するバイアス印加の開始タイミングを読み出し、これ
に基づいて転写バイアスの印加を開始するように制御す
る。制御装置20は、特許請求の範囲に記載した印加開
始タイミング調整手段として機能する。
タイミングは、用紙のマージン(余白)の終わり部分で
転写ローラ11が転写を開始するように設定する。上記
のように、転写装置15の転写バイアス部は、用紙先端
が転写ローラ11の転写領域を抜けた後に転写バイアス
を印加しても、用紙のマージンが転写領域を抜けるまで
に転写ローラ11に転写可能状態とする性能を有してい
る。よって、用紙のマージンの終わり部分において転写
ローラ11が転写を開始するタイミングで転写バイアス
を印加することによって、用紙先端部分には転写バイア
スが印加されないことになる。これにより、用紙先端の
感光体ドラム4への巻き付きが防止される。
ドラム4及び転写ローラ11への用紙搬送速度が約178m
m/secであって、用紙第1面目への印刷である場合、使
用する転写電流値が約200μAのときは、レジストクラ
ッチ25がONとされ、ローラ駆動モータ24の駆動力
がレジストローラに伝達されてレジストローラが駆動開
始された時点から、転写バイアスの印加を開始するまで
の時間を約250msecに設定する。使用する転写電流値が
約100μAのときは、レジストローラが駆動された時点
から約233msec経過してから転写バイアスの印加を開始
するようにする。同様に、用紙第2面目(例えば、両面
印刷時の裏面等)の印刷の場合は、用紙第2面目用のデ
ータテーブルから転写バイアス印加の開始タイミングを
読み出して設定する。このように転写バイアス印加の開
始タイミングを制御することにより、転写電流値が変動
しても、用紙上において転写が開始される位置を常に同
一に保つようにする。
始タイミングの制御について説明する。図5は当該タイ
ミング制御の処理を示すフローチャートである。制御装
置20は、温湿度センサ23から周囲温度及び湿度情報
を取得し(S1,S2)、これらに基づいてHUMIDの値
を算出する。次に、操作部27(又は紙サイズ検知セン
サ等)から紙サイズ情報を取得する(S3)。更に、今
回の転写が用紙第1面目の印刷であるか、用紙第2面目
の印刷であるかの情報を取得する(S4)。そして、S
1乃至S4で取得した情報に対応する転写電流値を、記
憶装置22に記憶されているデータテーブル(図3)か
ら読み出して、転写時の転写電流値を設定する(S
5)。続いて、当該設定した転写電流値に対応するバイ
アス印加の開始タイミング(レジストクラッチ25をO
Nにした時点からバイアス印加を開始するまでの待ち時
間)を、記憶装置22に記憶されているデータテーブル
(図4)から読み出して設定する(S6)。そして、レ
ジストクラッチ25がONとされてレジストローラが駆
動されると(S7でYES)、レジストクラッチ25を
ONとしてからの経過時間をタイマ26によって計測
し、タイマ26がS6で設定した時間を計測した時に
(S8でYES)、バイアス電圧の印加を開始する(S
9)。
れるが、操作部27から印刷指示があったジョブ毎に上
記制御を行うようにしたり、一定枚数を印刷した後に上
記制御を行うようにしてもよい。
ば、転写ローラ11による転写が用紙マージンの終わり
部分で開始されるように、記憶装置22内のデータテー
ブル(図4)に記憶されているバイアス印加の開始タイ
ミングに基づいて、転写電流値に応じた転写バイアス印
加の開始タイミングが調整されるので、転写電流値の変
化によって転写可能状態になるまでに必要な時間が変動
する場合であっても、トランスの負荷変動に基づく立ち
上がり特性変化を吸収して、用紙上における転写開始位
置が常に同一に保たれる。
領域を抜けた後から転写バイアス印加を開始しても、用
紙マージン部分が転写領域を抜けるまでに、転写ローラ
11を転写可能状態にすることができる性能を有してい
るので、用紙先端部分には転写バイアスが印加されず、
用紙先端は感光体ドラム4に巻き付かない。これによ
り、感光体ドラム4から剥離爪等によって用紙を剥がす
場合に、感光体ドラム4から用紙を分離しやすくなる。
アス印加の開始タイミングを記憶装置22から読み出す
ようにしていることから、制御装置20は、用紙上にお
ける転写開始位置を同一に保つためのバイアス印加の開
始タイミング調整が簡単になる。
駆動開始時からの経過時間をタイマ26によって計測
し、この経過時間に基づいてバイアス印加の開始タイミ
ングの調整を行うので、バイアス印加の開始タイミング
調整が更に簡単になる。
られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形
態では、用紙サイズ、紙厚、周囲温度、周囲湿度の全て
に基づいて転写電流値を設定するが、これら各要素の少
なくともいずれか1つに基づいて転写電流値を設定する
ものであればよい。
加の開始タイミングの調整を、レジストローラの駆動開
始時からの経過時間をタイマ26で計測することで行っ
ているが、この調整方法に限定されることはなく、他の
調整方法によってもよい。
ージンの終わり部分で転写が開始されるように、印加タ
イミング調整手段が転写バイアス印加の開始タイミング
を調整するので、転写実行状態になるまでに必要な時間
が転写電流値の変化によって異なる場合であっても、用
紙上の転写開始位置がばらつくことがない。そのため、
転写条件が変化した場合であっても、用紙上で画像形成
が開始される位置を統一することができる。さらに、転
写バイアス印加手段は、前記転写電流値設定手段によっ
て設定され得るいかなる転写電流値に対しても、前記マ
ージンが前記転写領域を通過している間に、当該転写電
流値まで立ち上がる性能を有することから、用紙先端が
前記転写領域を抜けた後に転写バイアスの印加を開始す
ることになるので、用紙先端には転写バイアスが印加さ
れず、用紙先端は転写手段に巻き付かない。よって、例
えば、感光体ドラムから剥離爪等によって用紙を剥がす
場合に、転写手段から用紙を分離しやすくなる。
流値設定手段の設定した転写電流値に対応するバイアス
印加の開始タイミングを記憶手段から読み出すことによ
って、転写時のバイアス印加の開始タイミングを簡単に
調整することができる。
ズ、紙厚、周囲温度、又は周囲湿度に応じて転写電流値
を変更するようにすれば、用紙サイズ、紙厚、周囲温
度、又は周囲湿度の変化に拘わらず、転写手段からの用
紙分離性能を高め、用紙上における画像形成の開始位置
を同一に保つことが可能になる。
目又は第2面目で転写電流値を変更する場合には、用紙
の第1面目又は第2面目の両面において同じ位置から画
像形成を開始することが可能になる。
トローラの駆動開始時からの経過時間に基づいてバイア
ス印加タイミングを調整するようにすれば、転写バイア
ス印加のタイミング調整を簡単に行うことができる。
の概略構成を示す模式図である。
る。
データテーブルの一例であり、(a)は国内用の用紙に
適用するデータテーブル、(b)は外国用の用紙に適用
するデータテーブルである。
加の開始タイミングを示すデータテーブルの一例であ
り、(a)は用紙第1面目印刷、(b)は用紙第2面目
印刷についてのデータテーブルである。
制御のフローチャートである。
ング調整手段) 22 記憶装置(記憶手段) 23 温湿度センサ 24 ローラ駆動モータ 25 レジストクラッチ 26 タイマ
Claims (5)
- 【請求項1】 表面にトナー像が形成される感光体と、
感光体表面上のトナー像を用紙に転写する転写手段とを
有する画像形成装置において、 前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印
加手段と、 前記転写手段の転写電流値を、転写条件に応じて設定す
る転写電流値設定手段と、 前記転写手段による転写が用紙のマージンの終わり部分
で開始されるように、前記転写電流値設定手段が設定し
た転写電流値に応じて、前記転写バイアス印加手段によ
る転写バイアス印加の開始タイミングを調整する印加開
始タイミング調整手段とを備え、 前記転写バイアス印加手段は、前記転写電流値設定手段
によって設定され得るいかなる転写電流値に対しても、
前記マージンが前記転写領域を通過している間に、当該
転写電流値まで立ち上がる性能を有することを特徴とす
る画像形成装置。 - 【請求項2】 転写電流値に対応する転写バイアス印加
の開始タイミングを記憶した記憶手段を備え、 前記印加タイミング調整手段は、前記転写電流値設定手
段が設定した転写電流値に対応する転写バイアス印加の
開始タイミングを、前記記憶手段から読み出すことによ
って、転写バイアス印加の開始タイミングを調整するこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記転写電流値設定手段は、前記転写条
件として用紙サイズ、紙厚、周囲温度、周囲湿度の少な
くともいずれか1つに基づいて転写電流値を設定するこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成
装置。 - 【請求項4】 前記転写電流値設定手段は、前記転写手
段による転写が用紙の第1面目又は第2面目のいずれに
行われるかに応じて、前記転写電流値を設定することを
特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画
像形成装置。 - 【請求項5】 前記印加タイミング調整手段は、用紙を
前記転写手段に搬送するレジストローラを駆動開始した
時からの経過時間に基づいて、前記転写バイアス印加の
開始タイミングを調整することを特徴とする請求項1乃
至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
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