JP2003167496A

JP2003167496A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003167496A
Application number: JP2001369364A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishii; 宏石井; Toshihiro Sugiyama; 敏弘杉山; Hiroshi Saito; 洋斉藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2003-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー画像を転写する際に、先端部通過転写
電流よりも高い電流の先端部以降通過転写電流に切り替
えて、被転写体の先端付近の転写性を維持すると同時に
像担持体からの分離性が向上して、転写電流の立ち上が
りが速く高品質の画像形成が行なわれる画像形成装置を
提供する。【解決手段】像担持体１にトナーを供給してトナー画
像を形成する現像手段２と、現像手段２により像担持体
１上に形成されるトナー画像を被転写体（Ｐ）に転写す
る転写手段３と、転写手段３に転写電圧を印加する転写
電圧印加手段４と、転写電圧印加手段４の先端部通過転
写電流（Ｉａ）よりも高い電流の先端部以降通過転写電
流（Ｉｂ）への切り替えを以前の画像形成工程において
転写ニップ部（Ｎ）を通過した被転写体（ｐ）の転写電
流の設定範囲内で行なう転写電流切替手段５とからな
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、詳しくは、電子写真方法で形成されるトナー画像を
被転写体に転写する際に、転写ニップ部を被転写体の先
端部が通過する際の先端部通過転写電流よりも高い電流
の転写ニップ部を被転写体の先端部以降が通過する際の
先端部以降通過転写電流に切り替えて画像を形成する複
写機、プリンター、ファクシミリ装置あるいはこれらの
複合機等の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において、電子写真
方法の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等では、像
担持体である感光体に、レーザー光を照射して静電潜像
を描き、これを現像手段でトナー画像として、このトナ
ー画像を転写手段により被転写体の転写用紙に転写し、
被転写体の転写用紙上のトナーを加圧しながら加熱溶融
定着して画像の形成が行なわれている。中間転写ドラム
を使用したカラー機の転写手段において、例えば、中間
転写ドラムは、使用する転写用紙の紙サイズに依存した
周長が必要となり、その結果、中間転写ドラムの曲率が
大きくなり、曲率分離の効果が小さく、像担持体である
感光体から転写後の転写用紙を分離する、分離不能が発
生していた。そこで、転写材の先端部分転写電流を低く
抑えることにより、転写材と中間転写ドラムの静電的な
密着力を小さくして、分離不能の発生を防止すると共
に、その後の転写電流の立ち上がりに依存する転写性に
おいて、定電圧回路と定電流回路を用いて、転写電流の
立ち上がりを改善することは公知である（特開平１０−
２４００２３号の公報等を参照）。これらは、定電圧回
路と定電流回路を用いて、転写電流の立ち上がりを改善
している為に、電気回路構成が複雑で広いスペースが必
要となりコスト高にもなっていた。更に、定電圧制御を
行なう場合は、温湿度環境、機械の使用、転写ベルトの
電気特性等のバラツキ要因を考慮した上で制御電圧を決
定する必要があるので、転写電流の立ち上がりが遅くな
っていた。

【０００３】図７において、従来の転写電流制御を、よ
り詳細に説明する。まず、転写電流は、ＩＡ、ＩＢの２
段階制御を行う。ＩＡは、紙間、転写紙の先端部に適用
し、紙間は感光体の静電劣化防止、転写紙の先端部分
は、分離不良に対処するために、転写電流を低く押さえ
ている。ＩＢはトナー像を最適に転写するための転写電
流である。転写電流は、ドラム線速、ドラム回りの除電
条件等により、最適値は異なる。ここでは、一例とし
て、３００ｍｍ／ｓｅｃのドラム線速でＩＡ＝１５μ
Ａ、ＩＢ＝６０μＡの設定とする。転写紙の先端部分
は、分離不良を防止する図示の分離不良対応領域のため
に、転写電流を低くしているので、トナー像の転写性は
十分ではない。更に、分離不良に影響を及ばさない領域
で転写電流ＩＢを狙って定電流制御を開始するために、
ＰＷＭ信号のＤｕｔｙを上げていき、転写電流もそれに
従い上昇していくが、狙いの転写電流に到達するまでに
時間がかかって、図示の転写電流不足領域となる。例え
ば、１０ｍｓｅｃ単位の制御間隔で１０回の繰り返しで
所定の転写電流に到達した場合、３００ｍ／ｓｅｃの線
速の場合、制御開始から目標値到達までに３０ｍｍを要
してしまう。到達時間を短くするためには、ＰＷＭ信号
ＤｕｔｙのＧＡＩＮを大きくすれば良いが、転写ベルト
の電気抵抗、紙の抵抗等の電気抵抗のバラツキがあるた
め、オーバーシュートが大きくなってしまう。又、制御
間隔はできるだけ小さい方が好ましいが、これも限界が
ある。当然ながらドラム線速が速い機械では、目標到達
までに要する領域が大きくなり、図示の転写電流不足領
域も大きくなる。従って、従来の画像形成装置は、電子
写真方法で形成されるトナー画像を被転写体に転写する
際に、転写ニップ部を被転写体の先端部が通過する際の
先端部通過転写電流よりも高い電流の転写ニップ部を被
転写体の先端部以降が通過する際の先端部以降通過転写
電流に切り替えて分離不能の発生を防止する、定電圧回
路と定電流回路からなる電気回路構成が複雑で広いスペ
ースが必要となりコスト高にもなり、更に、定電圧制御
を行なうから温湿度環境、機械の使用、転写ベルトの電
気特性等のバラツキ要因を考慮した上で制御電圧を決定
する必要があるので、転写電流の立ち上がりが遅くなる
と言う不具合が生じていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、このような問題点を解決するものである。即ち、電
子写真方法で形成されるトナー画像を被転写体に転写す
る際に、転写ニップ部を被転写体の先端部が通過する際
の先端部通過転写電流よりも高い電流（転写ニップ部を
被転写体の先端部以降が通過する際の先端部以降通過転
写電流）に切り替えて、被転写体の先端付近の転写性を
維持すると同時に像担持体からの分離性が向上して、転
写電流の立ち上がりが速く高品質の画像形成が行なわれ
る画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の本発明は、電子写真方法で形成されるト
ナー画像を被転写体に転写する際に、転写ニップ部を被
転写体の先端部が通過する際の先端部通過転写電流より
も高い電流の転写ニップ部を被転写体の先端部以降が通
過する際の先端部以降通過転写電流に切り替えて画像を
形成する画像形成装置において、回動可能に支持されて
形成されるトナー画像を担持する像担持体と、上記像担
持体にトナーを供給してトナー画像を形成する現像手段
と、上記現像手段により上記像担持体上に形成されるト
ナー画像を被転写体に転写する転写手段と、上記転写手
段に転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、上記転写
電圧印加手段の先端部通過転写電流よりも高い電流の先
端部以降通過転写電流への切り替えを以前の画像形成工
程において転写ニップ部を通過した被転写体の転写電流
の設定範囲内で行なう転写電流切替手段とからなる画像
形成装置であることを最も主要な特徴とする。請求項２
の本発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
転写電圧印加手段は、被転写体が転写ニップ部を通過す
る際に転写手段にトナー帯電極性と逆極性の電界を印加
する高圧電源と、転写電流のレベルを電圧換算してフイ
ードバック信号として出力する電流検知抵抗とからな
り、転写電流を一定に保つ定電流制御回路を形成する画
像形成装置であることを主要な特徴とする。請求項３の
本発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置におい
て、転写電流切替手段は、以前の画像形成工程における
転写電圧印加手段によるフイードバック信号により転写
電流を決定する画像形成装置であることを主要な特徴と
する。請求項４の本発明は、請求項１、２又は３に記載
の画像形成装置において、転写電流切替手段は、以前の
画像形成工程において転写ニップ部を通過した以前の被
転写体の表面又は裏面の区別した転写電流の設定範囲内
に被転写体の表面又は裏面の区別した転写電流に切り替
える画像形成装置であることを主要な特徴とする。請求
項５の本発明は、請求項１、２、３又は４に記載の画像
形成装置において、転写電流切替手段は、上記転写電圧
印加手段の先端部通過転写電流よりも高い電流の先端部
以降通過転写電流への切り替えを以前の画像形成工程に
おいて転写ニップ部を通過した被転写体の転写電流の設
定範囲内で行なうタイミングが所定値以下の場合には、
上記転写電圧印加手段の先端部通過転写電流よりも高い
電流の先端部以降通過転写電流への切り替えを以前の画
像形成工程において転写ニップ部を通過した被転写体の
転写電流の設定範囲内で行なう転写電流の切り替えを中
止する画像形成装置であることを主要な特徴とする。

【０００６】

【作用】上記のように構成された画像形成装置は、請求
項１においては、回動可能に支持されて形成されるトナ
ー画像を担持する像担持体にトナーを供給してトナー画
像を形成する現像手段により像担持体上に形成されるト
ナー画像を被転写体に転写する転写手段に転写電圧を印
加する転写電圧印加手段の先端部通過転写電流よりも高
い電流の先端部以降通過転写電流への切り替えを、転写
電流切替手段により以前の画像形成工程において転写ニ
ップ部を通過した被転写体の転写電流の設定範囲内で行
なうようにして画像を形成する。請求項２においては、
回動可能に支持されて形成されるトナー画像を担持する
像担持体にトナーを供給してトナー画像を形成する現像
手段により像担持体上に形成されるトナー画像を被転写
体に転写する転写手段に転写電圧を印加する転写電圧印
加手段の先端部通過転写電流よりも高い電流の先端部以
降通過転写電流への切り替えを、転写電流切替手段によ
り以前の画像形成工程において転写ニップ部を通過した
被転写体の転写電流の設定範囲内で行なうと共に転写電
圧印加手段は被転写体が転写ニップ部を通過する際に転
写手段にトナー帯電極性と逆極性の電界を印加する高圧
電源と転写電流のレベルを電圧換算してフイードバック
信号として出力する電流検知抵抗とからなり転写電流を
一定に保つ定電流制御回路を形成するようにして画像を
形成する。

【０００７】請求項３においては、回動可能に支持され
て形成されるトナー画像を担持する像担持体にトナーを
供給してトナー画像を形成する現像手段により像担持体
上に形成されるトナー画像を被転写体に転写する転写手
段に転写電圧を印加する転写電圧印加手段の先端部通過
転写電流よりも高い電流の先端部以降通過転写電流への
切り替えを、転写電流切替手段により以前の画像形成工
程において転写ニップ部を通過した被転写体の転写電流
の設定範囲内で行なうと共に転写電流切替手段は以前の
画像形成工程における転写電圧印加手段によるフイード
バック信号により転写電流を決定するようにして画像を
形成する。請求項４においては、回動可能に支持されて
形成されるトナー画像を担持する像担持体にトナーを供
給してトナー画像を形成する現像手段により像担持体上
に形成されるトナー画像を被転写体に転写する転写手段
に転写電圧を印加する転写電圧印加手段の先端部通過転
写電流よりも高い電流の先端部以降通過転写電流への切
り替えを、転写電流切替手段により以前の画像形成工程
において転写ニップ部を通過した被転写体の転写電流の
設定範囲内で行なうと共に転写電流切替手段は以前の画
像形成工程において転写ニップ部を通過した以前の被転
写体の表面又は裏面の区別した転写電流の設定範囲内に
被転写体の表面又は裏面の区別した転写電流に切り替え
るようにして画像を形成する。請求項５においては、回
動可能に支持されて形成されるトナー画像を担持する像
担持体にトナーを供給してトナー画像を形成する現像手
段により像担持体上に形成されるトナー画像を被転写体
に転写する転写手段に転写電圧を印加する転写電圧印加
手段の先端部通過転写電流よりも高い電流の先端部以降
通過転写電流への切り替えを、転写電流切替手段により
以前の画像形成工程において転写ニップ部を通過した被
転写体の転写電流の設定範囲内で行なうと共に転写電流
切替手段は上記転写電圧印加手段の先端部通過転写電流
よりも高い電流の先端部以降通過転写電流への切り替え
を以前の画像形成工程において転写ニップ部を通過した
被転写体の転写電流の設定範囲内で行なうタイミングが
所定値以下の場合には、上記転写電圧印加手段の先端部
通過転写電流よりも高い電流の先端部以降通過転写電流
への切り替えを以前の画像形成工程において転写ニップ
部を通過した被転写体の転写電流の設定範囲内で行なう
転写電流の切り替えを中止するようにして画像を形成す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態
に係る画像形成装置の構成説明図であり、同図において
電子写真方法で形成されるトナー画像を被転写体に転写
する際に、転写ニップ部を被転写体の先端部が通過する
際の先端部通過転写電流よりも高い電流（転写ニップ部
を被転写体の先端部以降が通過する際の先端部以降通過
転写電流）に切り替えて画像を形成する画像形成装置０
は、回動可能に支持されて形成されるトナー画像を担持
する像担持体１であるドラム形状の感光体ドラムと、上
記像担持体１であるドラム形状の感光体ドラムにトナー
を供給してトナー画像を形成する現像手段２と、上記現
像手段２により上記像担持体１であるドラム形状の感光
体ドラム上に形成されるトナー画像を被転写体（Ｐ）の
転写用紙に転写する転写手段３の転写バイアスローラ３
ａと、上記転写手段３の上記転写バイアスローラ３ａに
転写電圧を印加する転写電圧印加手段４と、上記転写電
圧印加手段４の先端部通過転写電流（Ｉａ）よりも高い
電流の先端部以降通過転写電流（Ｉｂ）への切り替えを
以前の画像形成工程において転写ニップ部（Ｎ）を通過
した被転写体（ｐ）の転写電流の設定範囲内で行なう転
写電流切替手段５とからなり、電子写真方法で形成され
るトナー画像を被転写体（Ｐ）の転写用紙に転写する際
に、転写ニップ部（Ｎ）を被転写体（Ｐ）の転写用紙の
先端部が通過する際の先端部通過転写電流（Ｉａ）より
も高い電流（転写ニップ部（Ｎ）を被転写体（Ｐ）の転
写の先端部以降が通過する際の先端部以降通過転写電流
（Ｉｂ））に切り替えて、被転写体（Ｐ）の転写用紙の
先端付近の転写性を維持すると同時に上記像担持体１で
あるドラム形状の感光体ドラムからの分離性が向上する
構成が簡単で省スペースで低コストで、転写電流の立ち
上がりが速く高品質の画像形成が行なわれる。

【０００９】上記画像形成装置０は、原稿読み取り、そ
の原稿画像に基づいて電子写真方式による画像形成を行
う複写機能とプリンタの機能を有しているが、更に、フ
ァクシミリ装置としての機能を追加することも出来る。
画像形成装置本体０ａの上部に固設された原稿読取りユ
ニット６のコンタクトガラス６ａ上に図示していない原
稿が置かれ、この原稿は図示の矢印Ａ方向の右方向へ移
動する光源６ｂによって照明され、その反射光像は、上
記光源６ｂと共に図示の矢印Ａ方向の右方向に移動する
第１ミラー６ｃに反射し、次いで、上記光源６ｂの１／
２の速さで図示の矢印Ａ方向の右方向に移動する第２ミ
ラー６ｄ、及び、第３ミラー６ｅで反射した後、読取り
装置６ｆに入射する。上記読取り装置６ｆは、図示しな
い原稿からの反射光像を読み取るための、例えば、ＣＣ
Ｄよりなる図示していないイメージセンサと、このイメ
ージセンサに光像を結像する同じく図示していない結像
レンズを有している。露光手段７は、図示していないレ
ーザ光源から出射するレーザ光を反射する回転多面鏡７
ａ、ｆθレンズ等からなる走査結像用のレンズ系７ｂを
通ったレーザ光を反射するミラー７ｃ、ミラー７ｄ、ミ
ラー７ｅを有し、そのレーザ光Ｌが上記像担持体１であ
るドラム形状の感光体ドラム上に結像される。レーザ光
Ｌは、上記読取り装置６ｆで読み取られた画像信号に対
応して、光変調されており、かかるレーザ光Ｌを照射さ
れた上記像担持体１であるドラム形状の感光体ドラムの
表面には、画像原稿に対応する静電潜像が形成される。
上述した静電潜像は、上記現像手段２を通過するとき、
トナー像として可視像化される。上記現像手段２は、現
像剤Ｄを収容した現像剤ケース２ａとその内部で回転可
能に支持された現像ローラ２ｂを有し、回転駆動される
上記現像ローラ２ｂの周面に現像剤Ｄが担持されて搬送
され、かかる搬送現像剤Ｄによって、上記像担持体１で
あるドラム形状の感光体ドラムに形成された静電潜像が
トナー像として可視像化される。上記現像手段２は、現
像剤Ｄとしては、トナーとキャリアを有する粉体状の２
成分現像剤が用いられているが、キャリアを含まない１
成分現像剤を用いることも出来る。又、上記現像剤ケー
ス２ａには、トナー補給容器２ａ_１が付設され、ここに
トナーＴが収容され、上記現像剤ケース２ａ内の現像剤
Ｄのトナー濃度が低下した時に、トナー補給ローラ２ａ
_２が回転して、トナー補給容器２ａ_１内のトナーＴが上
記現像剤ケース２ａ内の現像剤Ｄ中に補給される。

【００１０】一方、給紙ユニット８の複数の給紙カセッ
ト８ａ、給紙カセット８ｂ、給紙カセット８ｃのいずれ
かのカセットから被転写体（Ｐ）の一例である転写用紙
が図示の矢印Ｂ方向に給送され、その被転写体（Ｐ）の
転写用紙がレジストローラ対９によって、上記像担持体
１であるドラム形状の感光体ドラムのトナー像に整合す
るタイミングで、上記像担持体１であるドラム形状の感
光体ドラムと上記転写手段３の上記転写ベルト３ｂとの
間の転写位置Ｓの転写ニップ部（Ｎ）に給送される。電
気的に中抵抗である材料より形成された無端状の上記転
写ベルト３ｂは駆動ローラ３ｃと従動ローラ３ｄとに巻
き掛けられて図示の矢印Ｃ方向に駆動され、転写位置Ｓ
において上記像担持体１であるドラム形状の感光体ドラ
ムの表面に当接して転写ニップ部（Ｎ）を形成してい
る。上記レジストローラ対９によって送り出された被転
写体（Ｐ）の転写用紙は、上記転写ベルト３ｂに担持さ
れて搬送されつつ、上記転写ベルト３ｂと上記像担持体
１であるドラム形状の感光体ドラムの間の転写位置Ｓの
転写ニップ部（Ｎ）を通過する。この時、上記転写ベル
ト３ｂの裏面側に配置された上記転写手段３の上記転写
バイアスローラ３ａには、上記像担持体１であるドラム
形状の感光体ドラム上のトナーの帯電特性と逆特性の電
圧が印加され、上記像担持体１であるドラム形状の感光
体ドラム上のトナー像が被転写体（Ｐ）の転写用紙の表
面に静電転写される。トナー像を転写された被転写体
（Ｐ）の転写用紙は、引き続き上記転写ベルト３ｂに担
持されて搬送され、上記転写ベルト３ｂを離れた後に、
ガイド部材を通過して、定着装置１０を通り、このとき
熱と圧力の作用でトナー像が被転写体（Ｐ）の転写用紙
上に定着される。次いで、この被転写体（Ｐ）の転写用
紙は、排紙ローラ対１１によってコピー紙として排紙ト
レイ１２に排出されて収納される。

【００１１】トナー像転写後の上記像担持体１であるド
ラム形状の感光体ドラム表面には被転写体（Ｐ）の転写
用紙に転写されなかった転写残トナーが付着しており、
かかる転写残トナーは、クリーニング手段１３によって
除去され、上記像担持体１であるドラム形状の感光体ド
ラム表面が清掃される。清掃後の上記像担持体１である
ドラム形状の感光体ドラム表面はランプより成る除電装
置１４により除電作用を受けて初期化され、更に、帯電
装置１５により、上記像担持体１であるドラム形状の感
光体ドラムは一様に帯電され、引き続き、前述の画像形
成動作が実行される。上記像担持体１であるドラム形状
の感光体ドラム用の上記クリーニング手段１３は、クリ
ーニングブレード１３ａより成るクリーニング部材と、
クリーニングケース１３ｂと、上記クリーニングケース
１３ｂの底部に配置されたトナー排出部材１３ｃとを有
している。上記クリーニングブレード１３ａは、ゴムな
どの弾性体よりなり、上記像担持体１であるドラム形状
の感光体ドラムの軸方向における画像領域、即ち、転写
残トナーが付着する領域の全体に亘って、上記像担持体
１であるドラム形状の感光体ドラムに対して平行に延
び、その基端部は上記クリーニングケース１３ｂに固定
され、これと反対側の先端エッジ部が上記像担持体１で
あるドラム形状の感光体ドラムの表面に圧接し、その表
面に付着した転写残トナーを掻き取り除去するようにな
っている。上記転写手段３は、上記転写ベルト３ｂを巻
き掛けた上記駆動ローラ３ｃと上記従動ローラ３ｄと上
記転写バイアスローラ３ａが、ケース３ｅに回転自在に
支持されている。上記転写ベルト３ｂの表面にも、上記
像担持体１であるドラム形状の感光体ドラム上の多少の
地汚れトナーが移行して付着しており、これを放置する
と、そのトナーが上記転写ベルト３ｂに送り込まれた被
転写体（Ｐ）の転写用紙の裏面に付着し、その被転写体
（Ｐ）の転写用紙をトナーで汚すことになるため、上記
転写ベルト３ｂ表面に付着したトナーは転写ベルト用ク
リーニング装置３ｆによって除去される。上記転写ベル
ト用クリーニング装置３ｆは、上記転写ベルト３ｂにカ
ウンター方向で当接されるクリーニングブレード３ｆ_１
により、上記転写ベルト３ｂ上のトナーを除去し、除去
されたトナ−は、トナー排出部材３ｆ_２により、上記画
像形成装置本体０ａ側の図示しないトナー搬送経路に送
られる構成となっている。

【００１２】図２と図３において、上記転写ベルト３ｂ
は、ゴム系の材質を基材とし、表面層は、電気的に中抵
抗の特性もち、金属の上記駆動ローラ３ｃ、及び、上記
従動ローラ３ｄと上記バイアスローラ３ａと、転写フレ
ーム３ｇにより支持されている。上記転写フレーム３ｇ
は、上記駆動ローラ３ｃの軸芯において、上記ケース３
ｅに嵌合するよに構成されており、上記転写フレーム３
ｇは上記駆動ローラ３ｃを中心に回動可能になってい
る。上記転写フレーム３ｇの下には、ソレノイド３ｈと
リンク機構３ｉを含む転写ベルト接離機構が上記ケース
３ｅに取り付けられている。図２の状態では、上記ソレ
ノイド３ｈは、ＯＮ状態でプランジャーが引かれている
状態となっている。上記リンク機構３ｉが上記転写フレ
ーム３ｇを上記駆動ローラ３ｃを中心に上方に押し上
げ、上記転写フレーム３ｇの位置決め部３ｇ_１が上記像
担持体１であるドラム形状の感光体ドラムを支持する像
担持体フレーム１ａの一部に突き当てられ、上記転写フ
レーム３ｇは位置固定されている。この状態で、上記像
担持体１であるドラム形状の感光体ドラム、上記従動ロ
ーラ３ｄ、上記転写バイアスローラ３ａの位置関係が確
定し、各ローラの接線に沿って上記転写ベルト３ｂは拘
束され、所定の転写ニップ（Ｎ）を得ることになる。上
記ソレノイド３ｈと上記リンク機構３ｉを含む上記転写
ベルト３ｂの接離機構は、機械スタート時に所定のタイ
ミングでＯＮし、少なくとも、被転写体（Ｐ）の転写用
紙が上記転写ベルト３ｂに到達する前にはＯＮ動作が完
了している。

【００１３】通常は、接離動作の振動の影響が、光書き
込みの乱れ（ジター）に影響しないように、光書き込み
が始まる前までに、接離動作が完了するようなタイミン
グで動作させる。画像形成動作が終了時には、上記ソレ
ノイド３ｈはＯＦＦされ、機械停止時は上記像担持体１
であるドラム形状の感光体ドラムと上記転写ベルト３ｂ
は離れた状態となる。上記転写電圧印加手段４は、被転
写体（Ｐ）の転写用紙が転写ニップ部（Ｎ）の転写位置
（Ｓ）を通過する際に、上記転写手段３の上記転写バイ
アスローラ３ａにトナー帯電極性と逆極性の電界を印加
する高圧電源４ａと、転写電流のレベルを電圧換算して
フイードバック信号４ｂとして出力する電流検知抵抗４
ｃとからなり、転写電流を一定に保つ定電流制御回路４
ｄを形成するようになっている。被転写体（Ｐ）の転写
用紙が転写位置（Ｓ）の転写ニップ部（Ｎ）を通過する
際に、上記高圧電源４ａより、上記転写バイアスローラ
３ａに対して、トナー帯電極性と逆極性の電界が印加さ
れる。上記転写バイアスローラ３ａに流れた電流（ａ）
は、上記転写ベルト３ｂを介して、上記駆動ローラ３ｃ
に電流（ｂ）、上記従動ローラ３ｄに電流（ｃ）、更
に、被転写体（Ｐ）の転写用紙を介して、上記像担持体
１であるドラム形状の感光体ドラムに電流（ｄ）として
分配される。転写工程を安定して行うためには、上記像
担持体１であるドラム形状の感光体ドラムに流れる電流
（ｄ）を安定して維持する必要がある。上記高圧電源４
ａは、上記転写電流切替手段５の制御部より送られてく
るＰＷＭ信号のＤｕｔｙに応じて、電圧を発生するよう
に構成されている。又、印加した転写電圧により、どれ
だけの転写電流が流れているかは、上記転写電圧印加手
段４内にある上記電流検知抵抗４ｃを用いて、転写電流
のレベルを電圧換算し、操作表示部１６に接続されたた
本体制御部１７と接続された上記転写電流切替手段５の
制御部に対して上記フィードバック信号４ｂとして出力
するようになっている。以上の繰り返しにより、所定の
転写電流を維持する定電流制御を行っている。又、本制
御例では、転写電流（ｄ）を直接検知せず、電流（ｅ）
を検知することで、即ち、ｄ＝（ａ）−（ｂ＋ｃ）＝
ｅ、転写電流（ｄ）の定電流制御が行われている。これ
は、上記像担持体１であるドラム形状の感光体ドラム回
りの上記帯電装置１５等の他ユニットの影響により、直
接、転写電流（ｄ）を検知することが難しいためにこの
ような方式をとっている。

【００１４】図４において、上記転写電流切替手段５の
制御部の制御は、先に説明した従来の画像形成装置の方
式との差は、先端部以降通過転写電流（Ｉｂ）の設定転
写電流を得るために制御を開始する時、最初に与えられ
るＰＷＭ信号Ｄｕｔｙの値を以前の画像形成工程におけ
る制御実績から決めている点である。この実施例では、
１枚目の被転写体（ｐ）の転写用紙の先端は、従来の定
電流制御とし、２枚以降の被転写体（Ｐ
_{１．２．３・・・}）の転写用紙は、１枚前の画像形成工
程における先端部以降通過転写電流（Ｉｂ）の定電流制
御時の上記フイードバック信号４ｂによるＰＷＭ信号の
Ｄｕｔｙ値の平均値を採用している。この方法では、Ｐ
ＷＭ信号のＤｕｔｙを大きな値からスタートするため、
転写電流の立ち上がりは大きく改善される。又、その画
像形成動作の制御実績をもとにその値を決定するため、
狙いの転写電流から大きくずれることもなく、過大なオ
ーバーシュートの心配がない。以上のように、定電圧回
路を有しない定電流回路のみの新たな電気回路を追加す
ることなく簡単な電気回路構成の省スペースで低コスト
で、図示の分離不良対応領域の先端部通過転写電流（Ｉ
ａ）から先端部以降通過転写電流（Ｉｂ）の転写電流の
立ち上がりを改善することで、図示の転写電流不足領域
の転写不良領域を最小限に押さえて高品質の画像形成が
行なわれる上記画像形成装置０を提供することが出来る
ようになった。

【００１５】以前の画像形成工程における制御実績から
最初のＰＷＭ信号Ｄｕｔｙ値を決める方法については、
上記方法以外にも、いくつかの方法が考えられる。被転
写体（Ｐ）の転写用紙のサイズ、種類、通紙モード等が
変われば、ＰＷＭ信号のＤｕｔｙ値も変わってくるた
め、画像形成動作の開始時の１枚目に関して、本制御を
行わない方が望ましい。但し、被転写体（Ｐ）の転写用
紙のサイズ、種類、通紙モード等が変化しないことが予
め判っている場合、先の画像形成動作の制御実績を採用
することは可能である。ＰＷＭ信号のＤｕｔｙ値の抽出
方法としては、１枚の転写紙でのデータ抽出としては、１．先端部以降通過転写電流（Ｉｂ）設定範囲で特定タ
イミングでのＰＷＭ信号Ｄｕｔｙとする。２．先端部以降通過転写電流（Ｉｂ）設定範囲でのＰＷ
Ｍ信号Ｄｕｔｙを一定間隔でサンプリングして平均化す
る（実施例）。多枚数でのデータ蓄積としては、１．先行した被転写体（ｐ）の転写用紙のデ−タのみを
ＰＷＭ信号Ｄｕｔｙとする（実施例）。２．先行した転写紙のデ−タを所定枚数ごとに平均化し
てＰＷＭ信号Ｄｕｔｙとする。

【００１６】図５において、上記画像形成装置０におい
て、被転写体（Ｐ）の転写用紙の表面と裏面の両面通紙
の両面プリント時、上記定着装置１０を通過した裏面
は、含水分が低下し、電気抵抗値が上昇する（図１乃至
図３を参照）。これにより、上記転写電圧印加手段４に
より定電流制御を行なった場合、より高い転写電圧が必
要となる。転写出力電圧はＰＷＭ信号Ｄｕｔｙにより変
化するものであるため、表面通紙時と裏面通紙時では、
ＰＷＭ信号Ｄｕｔｙは変わってくる。つまり、表面通紙
時の先端部以降通過転写電流（Ｉｂ）のＰＷＭ信号Ｄｕ
ｔｙに比べ、裏面通紙時の先端部以降通過転写電流（Ｉ
ｂ）のＰＷＭ信号Ｄｕｔｙの方が高くなる。近年の画像
形成装置の複写機、プリンタ−等は、プリントの生産性
アップのため、表面と裏面が交互にプリントされるイン
ターリーフモードを採用しているものがほとんどである
が、その場合、単に、１枚前の画像形成工程における被
転写体（Ｐ又はｐ）の転写用紙での上記フイードバック
信号４ｂによる先端部以降通過転写電流（Ｉｂ）のＰＷ
Ｍ信号Ｄｕｔｙを次の画像形成工程における被転写体
（Ｐ又はｐ）の転写用紙の先端部以降通過転写電流（Ｉ
ｂ）の立ち上がり時に入力すると、図示のように、先端
部以降通過転写電流（Ｉｂ）の転写電流の立ち上がりが
悪くなったり、過大なオーバーシュートが発生したりし
てしまう。よって、上記転写電流切替手段５は、以前の
画像形成工程において転写ニップ部（Ｎ）を通過した以
前の被転写体（Ｐ）の表面、又は、裏面の区別した転写
電流の設定範囲内に被転写体（Ｐ）の表面、又は、裏面
の区別した転写電流を切り替える制御を行うようになっ
ている。従って、被転写体（Ｐ）の転写用紙の電気抵抗
が表面と裏面と変わってしまう両面プリント時でも、表
面と裏面を個別に制御を行なうことにより、安定した先
端部以降通過転写電流（Ｉｂ）の転写電流の立ち上がり
が可能な上記画像形成装置０を提供することが出来るよ
うになった。尚、図示の実施例では、被転写体（Ｐ）の
転写用紙の表面と裏面のインターリーフ状態での制御を
示したもので、画像形成動作のスタートと画像形成動作
の終了時には、表面が連続したり、裏面が連続したりす
るため、単純に１枚おきのＰＷＭ信号Ｄｕｔｙのサンプ
リングではなく、制御上の被転写体（Ｐ）の転写用紙の
表面と裏面と合致した制御が必要である。また、本実施
例では、被転写体（Ｐ）の転写用紙の表面と裏面は同じ
設定の転写電流を想定しているが、作像条件により、被
転写体（Ｐ）の転写用紙の表面と裏面の転写電流の設定
を替えることはよくあることであり、その場合も、被転
写体（Ｐ）の転写用紙の表面と裏面を別に制御を行うた
め、常に安定した制御を行うことができる。

【００１７】図６において、上記画像形成装置０におい
て、上記転写電流切替手段５は、先端部通過転写電流
（Ｉａ）と先端部以降通過転写電流（Ｉｂ）の転写電流
の切り替えのタイミングを任意に設定可能になっている
（図１乃至図４を参照）。このタイミングは、被転写体
（Ｐ）の転写用紙の内側に設定することで、分離不良を
改善しているが、被転写体（Ｐ）の転写用紙の特性の、
厚み、スキ目、バリ、電気抵抗等に分離不良は大きく影
響されるため、その最適タイミングは、使用する上記被
転写体（Ｐ）の転写用紙により変わってくる。特に、使
用する被転写体（Ｐ）の転写用紙が厚紙の場合は、前記
のタイミングを被転写体（Ｐ）の転写用紙の内側に設定
する必要がない。上記被転写体（Ｐ）の転写用紙の先端
部のトナー像の転写性から言えば、できるだけ前記のタ
イミングは被転写体（Ｐ）の転写用紙の先端に近い方が
良い。このように多様な被転写体（Ｐ）の転写用紙に対
して最適な条件を設定するためには、上記画像形成装置
０における上記転写電流切替手段５のようにタイミング
を任意に設定できることが非常に有効である。先端部以
降通過転写電流（Ｉｂ）ＯＮのタイミングは、上記レジ
ストローラ対９ＯＮ又は図示しないセンサー等を基準に
行なわれる（図１を参照）。然し、被転写体（Ｐ）の転
写用紙の先端部により近い位置に設定した場合、被転写
体（Ｐ）の転写用紙の搬送バラツキ等により、先端部以
降通過転写電流（Ｉｂ）ＯＮ時に被転写体（Ｐ）の転写
用紙の先端が転写ニップ部（Ｎ）に到達していない、図
示のような被転写体（Ｐ_２）の転写用紙の搬送遅れ状況
が発生する可能性がある。この場合、上記転写手段３の
上記転写ベルト３ｂと上記像担持体１であるドラム形状
の感光体ドラムは直接接触しており、被転写体（Ｐ_２）
の転写用紙の電気抵抗が存在しないため、先端部以降通
過転写電流（Ｉｂ）ＯＮの最初に先の画像形成工程にお
ける被転写体（ｐ）の転写用紙の先端部以降通過転写電
流（Ｉｂ）のＰＷＭ信号Ｄｕｔｙ実績値を入力すると、
図示のように転写電流は過大なオーバーシュート状態に
なってしまい、過剰な電流が上記像担持体１であるドラ
ム形状の感光体ドラムに流れ上記像担持体１であるドラ
ム形状の感光体ドラムの静電疲労やリ−クが発生する可
能性がある。よって、上記画像形成装置０における上記
転写電流切替手段５は、上記転写電圧印加手段４の先端
部通過転写電流（Ｉａ）よりも高い電流の先端部以降通
過転写電流（Ｉｂ）への切り替えを以前の画像形成工程
において転写ニップ部（Ｎ）を通過した被転写体（ｐ）
の転写用紙の転写電流の設定範囲内で行なうタイミング
が所定値以下の場合には、上記転写電圧印加手段４の先
端部通過転写電流（Ｉａ）よりも高い電流の先端部以降
通過転写電流（Ｉｂ）への切り替えを以前の画像形成工
程において転写ニップ部（Ｎ）を通過した被転写体
（ｐ）の転写用紙の転写電流の設定範囲内で行なう転写
電流の切り替えを中止して、切り替える制御は解除さ
れ、前記のような過剰な転写電流が流れることを阻止し
て、上記像担持体１であるドラム形状の感光体ドラムの
静電疲労やリークの発生を防止して、高品質の画像を形
成する上記画像形成装置０を提供することが出来るよう
になった。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、請求項１の発明によれば、電子写真方法で
形成されるトナー画像を被転写体に転写する際に、転写
ニップ部を被転写体の先端部が通過する際の先端部通過
転写電流よりも高い電流の転写ニップ部を被転写体の先
端部以降が通過する際の先端部以降通過転写電流に切り
替えて、被転写体の先端付近の転写性を維持すると同時
に像担持体からの分離性が向上して、転写電流の立ち上
がりが速く高品質の画像形成が行なわれる画像形成装置
を提供することが出来るようになった。請求項２の発明
によれば、定電圧回路を有しない定電流回路のみの電気
回路構成が簡単で省スペースで低コストであり、電子写
真方法で形成されるトナー画像を被転写体に転写する際
に、転写ニップ部を被転写体の先端部が通過する際の先
端部通過転写電流よりも高い電流の転写ニップ部を被転
写体の先端部以降が通過する際の先端部以降通過転写電
流に切り替えて、被転写体の先端付近の転写性を維持す
ると同時に像担持体からの分離性が向上して、転写電流
の立ち上がりが速く高品質の画像形成が行なわれる画像
形成装置を提供することが出来るようになった。請求項
３の発明によれば、新たな電気回路を追加することな
く、電子写真方法で形成されるトナー画像を被転写体に
転写する際に、転写ニップ部を被転写体の先端部が通過
する際の先端部通過転写電流よりも高い電流の転写ニッ
プ部を被転写体の先端部以降が通過する際の先端部以降
通過転写電流に切り替えて、被転写体の先端付近の転写
性を維持すると同時に像担持体からの分離性が向上し
て、転写電流の立ち上がりが速く高品質の画像形成が行
なわれる画像形成装置を提供することが出来るようにな
った。

【００１９】請求項４の発明によれば、被転写体の電気
抵抗が表面と裏面と変わってしまう両面プリント時でも
表面と裏面を個別に制御が行なわれて、電子写真方法で
形成されるトナー画像を被転写体に転写する際に、転写
ニップ部を被転写体の先端部が通過する際の先端部通過
転写電流よりも高い電流の転写ニップ部を被転写体の先
端部以降が通過する際の先端部以降通過転写電流に切り
替えて、被転写体の先端付近の転写性を維持すると同時
に像担持体からの分離性が向上して、転写電流の立ち上
がりが速く高品質の画像形成が行なわれる画像形成装置
を提供することが出来るようになった。請求項５の発明
によれば、過剰な転写電流が流れることを阻止して像担
持体の静電疲労やリークの発生を防止して、電子写真方
法で形成されるトナー画像を被転写体に転写する際に、
転写ニップ部を被転写体の先端部が通過する際の先端部
通過転写電流よりも高い電流の転写ニップ部を被転写体
の先端部以降が通過する際の先端部以降通過転写電流に
切り替えて、被転写体の先端付近の転写性を維持すると
同時に像担持体からの分離性が向上して、転写電流の立
ち上がりが速く高品質の画像形成が行なわれる画像形成
装置を提供することが出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置を説
明する説明図である。

【図２】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の主
要部を説明する拡大図である。

【図３】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他
の主要部を説明するブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他
の主要部の動作を説明するタイムチャートである。

【図５】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他
の主要部の他の動作を説明するタイムチャートである。

【図６】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他
の主要部の他の動作を説明するタイムチャートである。

【図７】従来の画像形成装置の主要部の動作を説明する
タイムチャートである。

【符号の説明】

０画像形成装置、０ａ画像形成装置本体１像担持体、１ａ像担持体フレーム２現像手段、２ａ現像剤ケース、２ａ_１トナー補
給容器、２ａ_２トナー補給ローラ、２ｂ現像ローラ３転写手段、３ａ転写バイアスローラ、３ｂ転写
ベルト、３ｃ駆動ローラ、３ｄ従動ローラ、３ｅ
ケース、３ｆ転写ベルト用クリーニング装置、３ｆ_１
クリーニングブレード、３ｆ_２トナー排出部材、３
ｇ転写フレーム、３ｇ_１位置決め部、３ｈソレノ
イド、３ｉリンク機構４転写電圧印加手段４ａ高圧電源、４ｂフイー
ドバック信号、４ｃ電流検知抵抗、４ｄ定電流制御
回路５転写電流切替手段６原稿読取りユニット、６ａコンタクトガラス、６
ｂ光源、６ｃ第１ミラー、６ｄ第２ミラー、６ｅ
第３ミラー、６ｆ読取り装置７露光手段、７ａ回転多面鏡、７ｂレンズ系、７
ｃミラー、７ｄミラー、７ｅミラー、８給紙ユ
ニット、８ａ給紙カセット、８ｂ給紙カセット、８
ｃ給紙カセット９レジストローラ対１０定着装置１１排紙ローラ対１２排紙トレイ１３クリーニング手段、１３ａクリーニングブレー
ド、１３ｂクリーニングケース、１３ｃトナー排出
部材１４除電装置１５帯電装置１６操作表示部１７本体制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DB01 DE07 EA03 EC06 EC09 EC10 ED06 ED08 ED16 ED24 EE02 FA33 ZA01 2H200 FA18 GA23 GA34 GA45 GA46 GA49 GB12 GB22 GB23 HA03 HB13 HB22 JA02 JA25 JA26 JA28 JA29 JB06 MA03 MB06 NA02 PA04 PA06 PA10 PA20 PA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真方法で形成されるトナー画像を
被転写体に転写する際に、転写ニップ部を被転写体の先
端部が通過する際の先端部通過転写電流よりも高い電流
の転写ニップ部を被転写体の先端部以降が通過する際の
先端部以降通過転写電流に切り替えて画像を形成する画
像形成装置において、回動可能に支持されて形成される
トナー画像を担持する像担持体と、上記像担持体にトナ
ーを供給してトナー画像を形成する現像手段と、上記現
像手段により上記像担持体上に形成されるトナー画像を
被転写体に転写する転写手段と、上記転写手段に転写電
圧を印加する転写電圧印加手段と、上記転写電圧印加手
段の先端部通過転写電流よりも高い電流の先端部以降通
過転写電流への切り替えを以前の画像形成工程において
転写ニップ部を通過した被転写体の転写電流の設定範囲
内で行なう転写電流切替手段とからなることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、転写電圧印加手段は、被転写体が転写ニップ部を通
過する際に転写手段にトナー帯電極性と逆極性の電界を
印加する高圧電源と、転写電流のレベルを電圧換算して
フイードバック信号として出力する電流検知抵抗とから
なり、転写電流を一定に保つ定電流制御回路を形成する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の画像形成装置に
おいて、転写電流切替手段は、以前の画像形成工程にお
ける転写電圧印加手段によるフイードバック信号により
転写電流を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２又は３に記載の画像形成装
置において、転写電流切替手段は、以前の画像形成工程
において転写ニップ部を通過した以前の被転写体の表面
又は裏面の区別した転写電流の設定範囲内に被転写体の
表面又は裏面の区別した転写電流に切り替えることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１、２、３又は４に記載の画像形
成装置において、転写電流切替手段は、上記転写電圧印
加手段の先端部通過転写電流よりも高い電流の先端部以
降通過転写電流への切り替えを以前の画像形成工程にお
いて転写ニップ部を通過した被転写体の転写電流の設定
範囲内で行なうタイミングが所定値以下の場合には、上
記転写電圧印加手段の先端部通過転写電流よりも高い電
流の先端部以降通過転写電流への切り替えを以前の画像
形成工程において転写ニップ部を通過した被転写体の転
写電流の設定範囲内で行なう転写電流の切り替えを中止
することを特徴とする画像形成装置。