JP2003202762A

JP2003202762A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003202762A
Application number: JP2002002513A
Authority: JP
Inventors: Takuma Abe; 琢磨阿部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】転写紙の良好な分離と、トナー像の飛び散り
の抑制の両方を同時に行うことができるようにする。【解決手段】搬送される転写材１０が分離前検知セン
サ１６で検知されてから分離後検知センサ１７で検知さ
れるまでの通過時間を測定し、測定した通過時間に基づ
いて分離帯電器７上を通過した転写材１０の先端側の浮
き幅に応じて、転写前露光装置５から感光体１への転写
前露光の光量を制御することにより、転写紙１０の感光
体１からの良好な分離を行うことができ、かつトナー像
の飛び散りも同時に抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式や静
電記録方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用したデジタル複写機
やプリンター等の画像形成装置においては反転現像方式
が多く用いられる。反転現像方式では、図９に示すよう
に、一様に帯電した感光体１表面に対しレーザビーム、
ＬＥＤ等により印字すべき画像情報に対応した露光３を
行って静電潜像を形成し、現像装置４で露光３を受けて
電位の低下した部分に感光体１の帯電極性と同極性に帯
電したトナーを付着させてトナー像を形成する。そし
て、転写帯電器６により搬送される用紙などの転写紙１
０の背面にトナーと逆極性の転写電荷を付与し、転写紙
１０上にトナー像を転写する。

【０００３】このとき、転写紙１０は感光体１の帯電極
性と逆極性に帯電するため、転写紙１０と感光体１表面
の間に静電吸着力が発生し、分離帯電器７によるトナー
像転写後における感光体１からの転写紙１０の分離が行
いにくくなる。特に、感光体１上の背景部すなわち非画
像露光部は感光体電位が高いため、この背景部に対応す
る部分の転写紙１０の背面には多くの転写電荷が流入し
て転写紙１０の帯電電位が上がり、静電吸着力も強くな
る。

【０００４】そこで、図９に示すように、転写工程の前
にＬＥＤ等の転写前露光装置５により感光体１表面を一
様に露光し、背景部電位を低下させ、転写時に発生する
静電吸着力を弱めることで分離を行い易くするようにし
た画像形成装置が提案されている（以下、この露光を
「転写前露光」という）。

【０００５】一方、この転写前露光を行うと、感光体１
上の背景部とトナー像部の電位差が小さくなるため、転
写工程時にトナー像を形成するトナーの一部が背景部側
に飛び散りやすくなる。特に、この転写紙１０と感光体
１表面との間の転写部において、隙間が生じると電界の
みによりトナーが感光体１から転写紙１０に飛翔する傾
向をもち、トナーの飛び散りが増加することとなる。

【０００６】なお、図９において、符号８は感光体１表
面をクリーニングするクリーニング装置、符号９は感光
体１表面の残留電荷を消去する消去ランプである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したトナーの飛び
散りについて、図１０を参照して説明する。図１０は、
画像形成プロセスにおける感光体の電位を示したもので
ある。

【０００８】先ず感光体を電位Ｖｄ１に一様に帯電した
後、トナー像を形成すべき部分に露光Ｅを行い、電位を
Ｖｓに低下させ静電潜像を形成する（図１０（ａ））。
そして、感光体と同極性に帯電したトナーを用いて反転
現像を行い、電位Ｖｓ部にトナーを付着させてトナー像
Ｔを形成する（図１０（ｂ））。トナー像Ｔは、トナー
保有電荷により電位Ｖｔを有する。このトナー像Ｔを担
持した感光体に対し転写前露光Ｐを行い、背景部電位を
Ｖｄ２（＞Ｖｔ）に低下させる（図１０（ｃ））。

【０００９】トナー像Ｔは、感光体表面に対して略垂直
方向へは鏡映力等の力で拘束されているが、感光体表面
と略平行している方向へは感光体表面上の帯電による電
位差で拘束されている。この様子を図１０（ｂ’）に示
す。感光体１上のトナー像Ｔと背景部の境界には電位差
（Ｖｄ１−Ｖｔ）にもとづく電気力線ｅ１が生じてお
り、トナー像Ｔは電気力線ｅ１に沿って静電気力を受
け、電位Ｖｓ部に拘束される。

【００１０】この電位差（Ｖｄ１−Ｖｔ）が大きいほど
静電気力が大きくトナー像Ｔは強く拘束される。一方、
図１０（ｃ）では電位差（Ｖｄ２−Ｖｔ）が小さいた
め、図１０（ｃ’）に示すように電気力線の数が減り静
電気力も小さくなる。但し、先に示したとおり、トナー
像Ｔは感光体表面に対して鏡映力である程度拘束されて
いることから、背景部電位が多少下がってもその時点で
周囲へ飛び散る量は少ない。

【００１１】これに対して、感光体から転写材への転写
工程においては飛び散り現象が顕著に起こる。この様子
を図１１に示す。図１１（ａ）、（ｂ）は、図１０
（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ対応しており、背景部の電位
を特に下げていない状態と背景部の電位を下げた状態の
電気力線を示している。

【００１２】転写工程においては、転写紙にトナー像Ｔ
と逆極性の帯電をして静電的に感光体表面からトナーを
引き寄せる。この場合において、図１１（ｂ）のよう
に、背景部の電位がトナー像Ｔの載っていた部分の電位
と差異が少ないと、感光体表面と略平行方向に対しての
拘束力が少なく、トナー同士の電気的な反発力等により
トナー像Ｔの幅が広がる傾向にある。この現象は、転写
時に感光体と転写紙に隙間があればあるほどトナーの移
動距離が増えることでより顕著になる。この現象の概念
図を、図１２、１３に示す。

【００１３】図１２は、感光体１と転写帯電器６との間
の転写部で、転写材１０上にトナー像が転写される状態
を示す図、図１３は、その要部の拡大図であり、感光体
１と転写紙１０との間の距離が大きい部分Ａでは、トナ
ー像Ｔの幅が広がる傾向にあり、飛び散り現象が発生す
る。なお、符号７は、転写紙１０を感光体１から分離さ
せるための分離帯電器である。

【００１４】このように、上記した飛び散り現象と、転
写紙の感光体からの分離は、いずれも感光体表面と転写
紙の密着性の関係によるものであり、相反する関係にあ
る。よって分離に必要とされる最低限の転写前露光量と
することが、飛び散りを必要最小限に抑える観点からは
望ましい。

【００１５】しかしながら、画像形成装置の使用環境
や、転写紙の種類や管理等によって転写部での感光体と
の密着性が大きく変動することにより、転写紙の良好な
分離とトナー像の飛び散りの抑制の両方を同時に行うこ
とができなかった。

【００１６】そこで本発明は、転写部での転写紙の感光
体との密着性が変動した場合でも、転写紙の良好な分離
とトナー像の飛び散りの抑制の両方を同時に行うことが
できる画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【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に記載の発明は、静電潜像が形成される像担
持体と、前記静電潜像を反転現像してトナー像として顕
像化する現像手段と、転写バイアスの印加により前記像
担持体との間に形成される転写部にて前記トナー像を転
写材上に転写する転写手段と、バイアスの印加により前
記転写部にてトナー像が転写された前記転写材を前記像
担持体上から分離する分離手段と、前記分離手段で前記
転写材の搬送方向先端側が前記像担持体上から分離され
るときの分離性を検知する分離性検知手段と、を備えた
画像形成装置において、前記分離性検知手段で検知した
転写材の分離性情報に基づいて、画像形成時における前
記像担持体の表面電位を変化させることを特徴としてい
る。

【００１８】また、請求項２に記載の発明は、静電潜像
が形成される像担持体と、前記静電潜像を反転現像して
トナー像として顕像化する現像手段と、転写バイアスの
印加により前記像担持体との間に形成される転写部にて
前記トナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記像
担持体の回動方向に沿って前記現像手段の下流側で前記
転写手段の上流側に前記像担持体と対向配置され、前記
トナー像を転写材上に転写する前に前記トナー像を担持
した前記像担持体上を露光する転写前露光手段と、バイ
アスの印加により前記転写部にてトナー像が転写された
前記転写材を前記像担持体上から分離する分離手段と、
前記分離手段で前記転写材の搬送方向先端側が前記像担
持体上から分離されるときの分離性を検知する分離性検
知手段と、を備えた画像形成装置において、前記分離性
検知手段で検知した転写材の分離性情報に基づいて、前
記転写前露光手段から前記像担持体への露光量を変化さ
せることを特徴としている。

【００１９】また、前記分離性検知手段は、前記転写手
段の転写材搬送方向上流側に設けた第１の転写材通過検
知センサと、前記分離手段の転写材搬送方向下流側に設
けた第２の転写材通過検知センサとを有し、搬送される
前記転写材が前記第１の転写材通過検知センサで検知さ
れてから前記第２の転写材通過検知センサで検知される
までの通過時間に基づいて、前記転写材の前記像担持体
からの分離性を検知することを特徴としている。

【００２０】また、前記像担持体上の画像形成領域にお
けるトナー像の占有面積率に応じて、前記転写前露光手
段から前記像担持体への適正値となる露光量を複数設定
し、前記設定された各露光量を、前記分離性検知手段で
検知した転写材の分離性情報に基づいてそれぞれ変化さ
せることを特徴としている。

【００２１】また、前記転写部に搬送される転写材の種
類又は環境に応じて、前記転写前露光手段から前記像担
持体への適正値となる露光量を複数設定し、前記設定さ
れた各露光量を、前記分離性検知手段で検知した転写材
の分離性情報に基づいてそれぞれ変化させることを特徴
としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。

【００２３】〈実施の形態１〉図１は、本発明の実施の
形態１に係る画像形成装置を示す概略構成図である。な
お、図９に示した従来例の画像形成装置と同一機能を有
する部材には同一符号を付して説明する。

【００２４】この画像形成装置は、電子写真プロセスに
よって像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以
下、感光体という）１上に形成されたトナー像を転写材
としての転写紙１０に転写して画像形成を行う。

【００２５】詳しくは、帯電手段としての１次帯電器
（コロトロン帯電器）２によって回転している感光体１
を所定の電位に一様に帯電し、次いでこの感光体１に入
力される画像情報に応じて変調されたレーザ光による露
光３を行い、感光体１上に画像情報に応じた静電潜像を
形成する。レーザ光による露光３はレーザダイオード３
１から発し、回転するポリゴンミラー３２、ミラー３３
を介して感光体１に走査照射される。本実施の形態の感
光体１は、円筒状の導電基体上にアモルファスシリコン
等の光導電層を有しており、矢印方向（時計方向）に回
転自在に軸支されている。

【００２６】そして、現像部にて感光体１の帯電極性と
同極性の現像バイアスが印加された現像装置４の現像ス
リーブ４ａにより、感光体１上に形成された静電潜像に
トナーを付着させて、反転現像によりトナー像として顕
像化する。そして、転写工程に先立ち、トナー像を担持
した感光体１表面に対し、発光ダイオード（ＬＥＤ）等
を用いた転写前露光装置５による転写前露光が行われ
る。

【００２７】そして、トナー像の先端と同期させて、レ
ジストローラ１５によりカセット１２から搬送路に沿っ
て給紙された転写紙１０を、感光体１と転写手段として
の転写帯電器６間の転写部に搬送し、トナーの帯電極性
と逆極性の転写バイアスが印加された転写帯電器６によ
って転写紙１０上にトナー像を転写する。

【００２８】そして、トナー像が転写された転写紙１０
は、バイアスが印加された分離帯電器７により感光体１
から分離されて定着装置１１へと搬送されて、定着装置
１１の定着ローラ１１ａと加圧ローラ１１ｂ間の定着ニ
ップで挟持搬送され、この定着ニップでトナー像が加
熱、加圧されて転写紙１０上に定着された後、排紙トレ
イ１４上に排紙される。

【００２９】そして、転写工程を終えた後、感光体１は
そのまま回転しクリーニング装置８により感光体１表面
の残留トナーが除去され、更に消去ランプ９により感光
体１の残留電荷が消去されて次の画像形成に備える。

【００３０】また、両面プリント時は、上記した画像形
成動作によって表面（第１面）の定着を終えたのち、こ
の転写紙は搬送路１３を通りレジストローラ１５を介し
て再び転写部に搬送され、裏面（第２面）にトナー像を
転写した後、分離、定着をへて排紙トレイ１４上に排紙
される。

【００３１】次に、転写前露光装置５による感光体１へ
の転写前露光と、分離コロナ帯電器７による転写紙１０
の分離について説明する。

【００３２】図２（ａ）は、転写前露光の光量（感光体
１表面上での光量）と背景部電位Ｖｄ（転写部での電
位）の関係を表したものである。なお、形成する画像比
率は簡単のため一定のものである。図２（ａ）から明ら
かなように、転写前露光を受けない場合、すなわち光量
ゼロの場合での背景部電位Ｖｄは最大で、光量が大きい
ほど電位は低くなる。

【００３３】図２（ｂ）は、分離帯電器７の出力電流
（分離電流）と背景部電位Ｖｄの関係を表したものであ
る。図２（ｂ）から明らかなように、分離電流が低い
と、転写材１０の背面の転写電荷が十分に除電されず、
転写紙１０が感光体１から分離されずに分離不良（図２
（ｂ）の領域Ｉ）を起こす。また、分離電流が高いと、
転写バイアスと逆極性、すなわちトナーと同極性の分離
電荷が過剰に付与され、転写紙１０が感光体１に付着し
易くなるとともに、更にトナーが分離電荷に反発して感
光体１側に戻る再転写（図２（ｂ）の領域ＩＩ）が発生
する。

【００３４】上記の領域ＩとＩＩに挟まれた部分が適正
領域である。この適正領域の広さは背景部電位が高いほ
ど狭くなる。これは前述したように、背景部電位が高い
ほど転写時に多くの転写電荷が付与され、これを除電す
るのに高い電流を必要とするからである。

【００３５】そして、従来では転写紙の挙動によらず、
一律に転写前露光量を図２（ａ）の０．２Ｌｕｘ・ｓｅ
ｃに設定し、背景部電位を図２（ａ）のＶｄ２（＝１５
０Ｖ）に低下させるようにしていた。このとき、適正領
域の広さは、図２（ｂ）のｈ（＝２６０μＡ）である。
また、分離電流値は、適正領域の中心付近のｉ０に設定
する。ところで、上記した従来のように、分離電流値が
適正領域の中心付近ｉ０に予め設定される構成では、転
写紙の種類や環境等によって転写紙の分離性が悪くなる
場合があった。

【００３６】また、この場合における感光体１上の静電
潜像（図２（ａ）のｆ）は、背景部電位Ｖｄ２とトナー
像部電位Ｖｔ（＝１００Ｖ）との電位差が５０Ｖとな
り、電位差が小さいためトナー像の拘束力が弱くなり上
述した理由により転写紙の状態によっては、トナー像Ｔ
の飛び散りを生じていた。

【００３７】そこで、本発明の実施の形態１では、転写
紙の種類や環境等よって変化する転写紙の分離時の挙動
に応じて転写前露光量を変化させて、転写紙の良好な分
離とトナー像の飛び散りの抑制の両方を同時に行えるよ
うにした。

【００３８】転写紙の分離時における挙動検知につい
て、以下に説明する。

【００３９】図１に示すように、レジストローラ１５は
転写紙１０の斜行を防止するために用いられると共に感
光体１上のトナー像の作像とタイミングをとり、転写紙
１０上にトナー像の転写位置を確定するものである。レ
ジストローラ１５を転写紙１０の先端部が通過した後
は、転写紙１０は感光体１の周速度と同期して搬送され
る。

【００４０】また、本実施の形態では、図１に示すよう
にレジストローラ１５に対して転写紙１０の搬送方向に
おける下流側に、転写紙１０の先端部が通過するタイミ
ングを検知する分離前検知センサ１６が設置されてい
る。分離前センサ１６は、フォトインタラプタを使用し
たセンサであり、転写紙搬送路を挟んで対向する位置に
設置したＬＥＤ１８の光路を遮ることによって、転写紙
１０の先端部が通過することを検知できる。

【００４１】更に、本実施の形態では、図１に示すよう
に分離帯電器７に対して転写紙１０の搬送方向における
下流側に、分離帯電器７を通過した転写紙１０の先端部
が通過するタイミングを検知する分離後検知センサ１７
が設置されている。分離後検知センサ１７は、受光量に
応じて出力がリニアに変化するセンサであり、転写紙搬
送方向に対してその上流側に設置したＬＥＤ１９と隣接
している。

【００４２】ＬＥＤ１９の発光方向と分離後検知センサ
１７の受光方向は略一致しており、転写紙１０が分離後
検知センサ１７上にある場合に、ＬＥＤ１９の光の転写
紙１０による反射光が分離後検知センサ１７へ入ること
となる。ＬＥＤ１９は、ある程度光の広がりを有する発
光体である。このような分離後検知センサ１７とＬＥＤ
１９の配置により、転写紙１０の通過位置が分離後検知
センサ１７から離れる程に、分離後検知センサ１７への
入射光量は減ることとなる。

【００４３】また、これらのセンサ配置により、転写紙
１０が感光体１の周速と同じ速さで移動する状況下で分
離前検知センサ１６を通過することとなり、分離前検知
センサ１６から分離後検知センサ１７までの理想的な転
写紙１０の搬送速度は感光体１の周速と一致する。

【００４４】本実施の形態では、分離後検知センサ１７
の出力に閾値を設定して、その閾値を超えたタイミング
を制御装置（不図示）で測定することとする。即ち、本
実施の形態では、転写紙１０が分離帯電器７と感光体１
との間の転写紙搬送路の平面に対して、２．０ｍｍ以上
の浮きである状態（全く浮いていない状態を含む）に、
閾値を超えるように設定した。なお、転写紙１０の反射
率にある程度バラツキがあるので、通常使用する転写紙
１０のうち最も反射率の低いもので調整・設定する（な
お、反射率が高い転写紙で、結果として２．５ｍｍの浮
きで閾値を超えても、これは許容するものとする。）

【００４５】そして、分離前検知センサ１６で検知され
た転写紙１０先端の通過タイミングから分離後検知セン
サ１７の出力が閾値を超えたタイミングまでの時間を測
定して、感光体１から転写紙１０が分離する挙動を検知
するようにした。

【００４６】本実施の形態では、感光体１の周速が３０
０ｍｍ／ｓｅｃ、分離前検知センサ１６と分離後検知セ
ンサ１７間の距離が１８０ｍｍに設定されており、転写
紙１０が搬送された時に分離前検知センサ１６を通過し
てから分離後検知センサ１７を通過する間での時間は、
理想的には６００ｍｓとなる。

【００４７】これに対して、例えば分離不良気味の転写
紙が通過する場合には１０００ｍｓ程度の時間がかかる
場合がある。この場合には、転写紙の搬送方向先端から
１２０ｍｍ程度の長さ（幅）が、分離後検知センサ１７
上を浮いて通過したこととなる（以下、この浮いて通過
した長さを「浮き幅」という）。このように、本実施の
形態では、転写紙１０が搬送された時に分離前検知セン
サ１６を通過してから分離後検知センサ１７を通過する
間での時間を制御装置（不図示）で測定し、この測定時
間と転写紙１０の搬送速度から転写紙１０の搬送方向先
端における浮き幅を測定することができる。

【００４８】即ち、図３に示す正常状態では、転写紙１
０の先端がほとんど浮かずに分離前検知センサ１６上を
通過しているが、図４に示す状態では、転写紙１０の先
端が浮き、転写紙１０の先端以外の位置で分離後検知セ
ンサ１７が転写紙１０の通過を検知している。この際、
図４に示すように、例えば転写紙１０の搬送方向先端が
分離後検知センサ１７に対して２．０ｍｍ以上浮いてい
る状態で通過した場合には、この浮いている部分が上記
した浮き幅Ｌに相当する。

【００４９】よって、転写紙１０の先端の浮いている部
分（浮き幅Ｌ）では、分離後検知センサ１７で通過を検
知できないので、転写紙１０が分離前検知センサ１６を
通過してから分離後検知センサ１７を通過する間での時
間は、前記浮き幅Ｌに応じて設定値より長くなる。この
時間の遅れに応じて転写紙１０の先端の浮き幅Ｌを測定
することができる。

【００５０】次に、分離時における上記した転写紙先端
の浮き幅に応じた転写前露光量の制御について、図５に
示すフローチャートを参照して説明する。本実施の形態
では、転写紙先端の浮き幅に応じた転写前露光量の制御
を、例えば朝一で画像形成装置の電源を投入した後の最
初の画像形成動作時に実行される。

【００５１】ステップＳ１の画像形成の初期状態におい
ては、転写前露光装置５からの感光体１への転写前露光
量Ｌ１は０Ｌｕｘ・ｓｅｃとし、画像形成動作が開始さ
れて転写後における転写紙１０の感光体１からの分離時
の浮き幅測定を行う（ステップＳ２、Ｓ３）。転写紙１
０の先端の浮き幅測定は、上記したようにして行う。ス
テップＳ３における測定で、分離時の転写紙１０の浮き
幅が２０ｍｍ未満の場合に（ステップＳ４）、転写前露
光量Ｌ１が０．２Ｌｕｘ・ｓｅｃ未満であるとステップ
Ｓ２に戻り、転写前露光量Ｌ１が０．２Ｌｕｘ・ｓｅｃ
以上であるとステップＳ６に進んで画像形成を行う（ス
テップＳ６）。

【００５２】そして、画像形成回数が所定回数になると
（ステップＳ７）、再度転写紙１０の感光体１からの分
離時の浮き幅測定を行い（ステップＳ８）、分離時の転
写紙１０の浮き幅が２０ｍｍ以上の場合、画像形成回数
のカウンタを０にリセットして画像形成を行う（ステッ
プＳ１０、Ｓ１４）。

【００５３】そして、ステップＳ８で分離時の転写紙１
０の浮き幅が２０ｍｍ未満の場合には画像形成動作を順
次行い（ステップＳ９）、画像形成動作が５０回になっ
た時に転写前露光量Ｌ１を０．０５Ｌｕｘ・ｓｅｃだけ
下げ（ステップＳ１１、Ｓ１２）、画像形成回数のカウ
ンタを０にリセット（ステップＳ１３）する。また、ス
テップＳ１１で画像形成動作が５０回未満の時にはステ
ップＳ６に戻る。

【００５４】また、ステップＳ３で分離時の転写紙１０
の浮き幅が２０ｍｍ以上の場合において、転写前露光量
Ｌ１が０．３Ｌｕｘ・ｓｅｃを超えた時（ステップＳ
５）にはステップＳ２に戻る。そして、ステップＳ５
で、転写前露光量Ｌ１が０．３Ｌｕｘ・ｓｅｃを下回っ
た時には画像形成を行う（ステップＳ１４）。なお、ス
テップＳ５において、本実施の形態では転写前露光量Ｌ
１は０．３Ｌｕｘ・ｓｅｃを上限ととした。これは、感
光ドラム１のドラム表面電位に変化を与えないこと、及
び転写前露光装置５の点灯寿命を考慮したものである。

【００５５】そして、画像形成回数が所定回数になると
（ステップＳ１５）、再度転写紙１０の感光体１からの
分離時の浮き幅測定を行い（ステップＳ１６）、分離時
の転写紙１０の浮き幅が２０ｍｍ以上の場合、画像形成
回数のカウンタを０にリセットして（ステップＳ１
９）、転写前露光量Ｌ１を０．０５Ｌｕｘ・ｓｅｃだけ
上げてステップＳ１に戻る（ステップＳ２０）。

【００５６】そして、ステップＳ１６で分離時の転写紙
１０の浮き幅が２０ｍｍ未満の場合に、画像形成動作が
１０回になった時（ステップＳ１７）に画像形成回数の
カウンタを０にリセット（ステップＳ１８）する。ま
た、ステップＳ１７で画像形成動作が１０回未満の時に
はステップＳ１４に戻る。

【００５７】このように本実施の形態では、分離時にお
ける転写紙の浮き幅を測定し、この浮き幅の測定結果に
基づいて転写前露光量を制御することにより、転写紙の
種類や環境によらず転写紙の感光体１からの良好な分離
を行うことができ、かつトナー像の飛び散りも同時に抑
えることができる。

【００５８】〈実施の形態２〉本実施の形態において
も、図１に示した実施の形態１の画像形成装置を用いて
説明する。

【００５９】実施の形態１では、分離時における転写紙
の浮き幅に応じて転写前露光量を制御する構成であった
が、本実施の形態では、感光体上の画像形成領域におけ
るトナー像の占有面積の割合（以下、トナー像面積率と
いう）に応じて転写前露光量の設定を２種類有し、分離
時における転写紙の浮き幅に応じて各設定された転写前
露光量をそれぞれ制御するようにした。なお、本実施の
形態における画像形成装置の構成及び画像形成動作は実
施の形態１と同様であり、本実施の形態ではこれらの説
明は省略する。

【００６０】図６（ａ）は、図２（ａ）と同様の転写前
露光の光量（感光体１表面上での光量）と背景部電位Ｖ
ｄ（転写部での電位）の関係を表したものであり、図６
（ｂ）は、図２（ｂ）と同様の分離電流の適正領域を表
したものである。

【００６１】図６（ｂ）において、領域ＩＩＩは、トナ
ー像面積率（転写紙１枚の面積中でトナー像部が占める
面積比率、即ち占有面積率）が小さい場合の分離不良お
よび再転写領域を示し、領域ＩＶは、トナー像面積率が
大きい場合の分離不良および再転写領域を示す。

【００６２】上述したように静電吸着力は背景部で強
く、よってトナー像面積率が大きいほど、即ち背景部面
積が小さいほど転写紙全体が受ける吸着力は下がり分離
しやすくなる。従って、トナー像面積率の大きい領域Ｉ
Ｖは、トナー像面積率が小さい領域ＩＩＩより分離不良
側の適正領域が広がる。

【００６３】一方、トナー像面積率が大きいほど、即ち
画像を構成するトナー粒子の個数が多いほど、そこに含
まれる再転写しやすい特性を持つトナー粒子の割合が増
え、再転写しやすくなる傾向がある。従って、図６
（ｂ）に示すように、トナー像面積率の大きい領域ＩＶ
は、トナー像面積率が小さい領域ＩＩＩより再転写側の
適正領域が狭くなる。

【００６４】図６（ｂ）では、領域ＩＶはトナー像面積
率１０％以上の領域を示し、領域ＩＩＩはトナー像面積
率５％未満の領域を示す。

【００６５】そして、本実施の形態では、先ず、トナー
像面積率が１０％未満の場合は、転写前露光量をＬ３に
設定する。図６（ｂ）に示すように、このとき適正領域
の広さは少なくともｈ以上であり、分離電流ｉ１に設定
する。

【００６６】次に、同じくトナー像面積率が１０％未満
の場合には、光量ゼロ、即ち図６（ｂ）に示すように、
転写前露光をオフし背景部電位をＶｄ１とすると、適正
領域の広さは最小でｋ（＝１５０μＡ）となり必要量２
００μＡを確保できない。これに対し、図６（ｂ）に示
すように、トナー像面積率が１０％以上であれば背景部
電位がＶｄ１でも適正領域はｍ（＝２００μＡ）となり
必要量を確保できる。

【００６７】従って、トナー像面積率が１０％以上の画
像においては、転写前露光を小さくすることで、より確
実に飛び散りを抑えるとともに、分離も安定に行える傾
向にある。このとき、分離電流は最適値ｉ２に切り換え
る。特に、飛び散りが視覚的に顕著になるのは、トナー
像面積率の高い写真や絵画像の、いわゆるベタ部であっ
て、このような画像に対しては、微少な飛び散りも抑え
るべく、静電潜像の電位差を大きくすることが望まし
い。これらの結果を踏まえて、本実施の形態では、転写
前露光量をトナー像面積率に応じて制御するようにし
た。

【００６８】上記したトナー像面積率は、図７に示すよ
うに、装置本体４０の操作パネル４４上に設けた画像選
択キーから入力するか、もしくは装置付属の原稿リーダ
ー４１や装置外部の外部入力機４６から入力される画像
信号に基づいて算出することができる。

【００６９】以下、トナー像面積率の算出について説明
する。図７に示すように、原稿リーダー４１によって読
み取る原稿の画像を微小セルに分割し、セル毎に画像の
有無を読み取って２値の電気信号（画像信号）を出力す
る。原稿リーダー４１からの画像信号はメモリ４２に格
納されたのち、セル単位で判定部４３に順次送られる。
判定部４３では送られた画像信号を積算し、セル総数に
対する画像存在セル数（トナー像面積率）を算出する。

【００７０】そして、判定部４３は、トナー像面積率が
１０％以上か否かを判定し、判定結果に応じた判定信号
を出力する。そして、図１に示した画像形成装置として
のプリンター４５では、判定部４３から入力される判定
信号にもとづき、転写前露光装置５の電圧源（不図
示）、及び分離帯電器７の高電圧源（不図示）の出力を
制御することで、転写前露光量及び分離帯電電流が調整
されて画像形成動作が行われる。

【００７１】なお、コンピュータやファクシミリ等、外
部から入力された画像信号に対しても同様な処理を行
う。また、操作パネル４４から、原稿が高面積率である
ことを知らせるキー入力があると、ただちにプリンター
４５における転写前露光の光量及び分離帯電電流の電流
値は、トナー像面積率１０％以上と同等設定がなされ、
画像形成動作が行われる。

【００７２】次に、本実施の形態における上記した転写
紙先端の浮き幅に応じた転写前露光量の制御について、
図８に示すフローチャートを参照して説明する。

【００７３】本実施の形態では、先ず上記したトナー像
面積率を算出し（ステップＳ３０）、算出したトナー像
面積率が１０％未満の場合は、転写前露光量をＬ３に設
定し（ステップＳ３１）、算出したトナー像面積率が１
０％以上の場合は、転写前露光量をＬ３よりも小さいＬ
２（Ｌ２＜Ｌ３）に設定する（ステップＳ３２）。トナ
ー像面積率の算出は、上記したようにして行う。

【００７４】そして、ステップＳ３０でトナー像面積率
が１０％未満の場合において、転写前露光装置５からの
感光体１への転写前露光量をＬ３とし（ステップＳ３
１）、画像形成動作が開始されて転写後における転写紙
１０の感光体１からの分離時の浮き幅測定を行う（ステ
ップＳ３３、Ｓ３４）。転写紙１０の先端の浮き幅測定
は、上記したようにして行う。ステップＳ３４における
測定で、分離時の転写紙１０の浮き幅が２０ｍｍ未満の
場合に、転写前露光量Ｌ３が０．２Ｌｕｘ・ｓｅｃ未満
であるとステップＳ３３に戻り（ステップＳ３５）、転
写前露光量Ｌ３が０．２Ｌｕｘ・ｓｅｃ以上であると画
像形成を行う（ステップＳ３７）。

【００７５】そして、画像形成回数が所定回数になると
（ステップＳ３８）、再度転写紙１０の感光体１からの
分離時の浮き幅測定を行い（ステップＳ３９）、分離時
の転写紙１０の浮き幅が２０ｍｍ以上の場合、画像形成
回数のカウンタを０にリセットして画像形成を行う（ス
テップＳ４１、Ｓ４５）。

【００７６】そして、ステップＳ３９で分離時の転写紙
１０の浮き幅が２０ｍｍ未満の場合には画像形成動作を
順次行い（ステップＳ４０）、画像形成動作が５０回に
なった時に転写前露光量Ｌ３を０．０５Ｌｕｘ・ｓｅｃ
だけ下げ（ステップＳ４２、Ｓ４３）、画像形成回数の
カウンタを０にリセット（ステップＳ４４）してステッ
プＳ３１に戻る。また、ステップＳ４２で画像形成動作
が５０回未満の時にはステップＳ３７に戻る。

【００７７】また、ステップＳ３４で分離時の転写紙１
０の浮き幅が２０ｍｍ以上の場合において、転写前露光
量Ｌ３が０．３Ｌｕｘ・ｓｅｃを超えた時（ステップＳ
３６）にはステップＳ３３に戻る。そして、ステップＳ
３６で、転写前露光量Ｌ３が０．３Ｌｕｘ・ｓｅｃを下
回った時には画像形成を行う（ステップＳ４５）。な
お、ステップＳ３６において、本実施の形態では転写前
露光量Ｌ３は０．３Ｌｕｘ・ｓｅｃを上限とした。これ
は、感光ドラム１のドラム表面電位に変化を与えないこ
と、及び転写前露光装置５の点灯寿命を考慮したもので
ある。

【００７８】そして、画像形成回数が所定回数になると
（ステップＳ４６）、再度転写紙１０の感光体１からの
分離時の浮き幅測定を行い（ステップＳ４７）、分離時
の転写紙１０の浮き幅が２０ｍｍ以上の場合、画像形成
回数のカウンタを０にリセットして（ステップＳ４
８）、転写前露光量Ｌ３を０．０５Ｌｕｘ・ｓｅｃだけ
上げてステップＳ３１に戻る（ステップＳ４９）。

【００７９】そして、ステップＳ４７で分離時の転写紙
１０の浮き幅が２０ｍｍ未満の場合に、画像形成動作が
１０回になった時（ステップＳ５０）に画像形成回数の
カウンタを０にリセット（ステップＳ５１）して、ステ
ップＳ３１に戻る。また、ステップＳ５０で画像形成動
作が１０回未満の時にはステップＳ４５に戻る。

【００８０】一方、ステップＳ３０でトナー像面積率が
１０％以上の場合において、転写前露光装置５からの感
光体１への転写前露光量をＬ２（Ｌ２＜Ｌ３）とし（ス
テップＳ３２）、画像形成動作が開始されて転写後にお
ける転写紙１０の感光体１からの分離時の浮き幅測定を
行う（ステップＳ５２、Ｓ５３）。転写紙１０の先端の
浮き幅測定は、上記したようにして行う。ステップＳ５
３における測定で、分離時の転写紙１０の浮き幅が２０
ｍｍ未満の場合に、転写前露光量Ｌ２が０．２Ｌｕｘ・
ｓｅｃ未満であるとステップＳ５２に戻り（ステップＳ
５４）、転写前露光量Ｌ２が０．２Ｌｕｘ・ｓｅｃ以上
であると画像形成を行う（ステップＳ５６）。

【００８１】そして、画像形成回数が所定回数になると
（ステップＳ５７）、再度転写紙１０の感光体１からの
分離時の浮き幅測定を行い（ステップＳ５８）、分離時
の転写紙１０の浮き幅が２０ｍｍ以上の場合、画像形成
回数のカウンタを０にリセットして画像形成を行う（ス
テップＳ６０、Ｓ６４）。

【００８２】そして、ステップＳ５８で分離時の転写紙
１０の浮き幅が２０ｍｍ未満の場合には画像形成動作を
順次行い（ステップＳ５９）、画像形成動作が５０回に
なった時に転写前露光量Ｌ２を０．０５Ｌｕｘ・ｓｅｃ
だけ下げ（ステップＳ６１、Ｓ６２）、画像形成回数の
カウンタを０にリセット（ステップＳ６３）してステッ
プＳ３２に戻る。また、ステップＳ６１で画像形成動作
が５０回未満の時にはステップＳ５６に戻る。

【００８３】また、ステップＳ５３で分離時の転写紙１
０の浮き幅が２０ｍｍ以上の場合において、転写前露光
量Ｌ２が０．３Ｌｕｘ・ｓｅｃを超えた時（ステップＳ
５５）にはステップＳ５２に戻る。そして、ステップＳ
５５で、転写前露光量Ｌ２が０．３Ｌｕｘ・ｓｅｃを下
回った時には画像形成を行う（ステップＳ６４）。な
お、ステップＳ５５において、本実施の形態では転写前
露光量Ｌ２は０．３Ｌｕｘ・ｓｅｃを上限ととした。こ
れは、感光ドラム１のドラム表面電位に変化を与えない
こと、及び転写前露光装置５の点灯寿命を考慮したもの
である。

【００８４】そして、画像形成回数が所定回数になると
（ステップＳ６５）、再度転写紙１０の感光体１からの
分離時の浮き幅測定を行い（ステップＳ６６）、分離時
の転写紙１０の浮き幅が２０ｍｍ以上の場合、画像形成
回数のカウンタを０にリセットして（ステップＳ６
７）、転写前露光量Ｌ２を０．０５Ｌｕｘ・ｓｅｃだけ
上げてステップＳ３２に戻る（ステップＳ６８）。

【００８５】そして、ステップＳ６６で分離時の転写紙
１０の浮き幅が２０ｍｍ未満の場合に、画像形成動作が
１０回になった時（ステップＳ６９）に画像形成回数の
カウンタを０にリセット（ステップＳ７０）して、ステ
ップＳ３２に戻る。また、ステップＳ６９で画像形成動
作が１０回未満の時にはステップＳ６４に戻る。

【００８６】このように本実施の形態では、トナー像面
積率に応じた転写前露光量の設定を２種類有し、分離時
における転写紙の浮き幅に応じて各設定された転写前露
光量をそれぞれ制御することにより、転写紙の種類や環
境によらず、かつトナー像面積率に影響されることなく
転写紙の感光体１からの良好な分離を行うことができ、
かつトナー像の飛び散りも同時に抑えることができる。

【００８７】〈実施の形態３〉本実施の形態において
も、図１に示した実施の形態１の画像形成装置を用いて
説明する。

【００８８】実施の形態２では、転写紙の浮き幅に応じ
て転写前露光量を制御する際に、先ず、トナー像面積率
に応じて転写前露光量を２種類設定するようにしていた
が、本実施の形態では、転写紙の浮き幅に応じて転写前
露光量を制御する際に、先ず、転写部に給紙される転写
紙の種類や環境に応じた転写前露光量の設定を複数有
し、分離時における転写紙の浮き幅に応じて設定された
各転写前露光量をそれぞれ制御するようにした。なお、
本実施の形態における画像形成装置の構成及び画像形成
動作は実施の形態１と同様であり、本実施の形態ではこ
れらの説明は省略する。

【００８９】即ち、本実施の形態では、図８に示した実
施の形態２におけるフローチャートにおいて、最初のス
テップＳ３０でトナー像面積率を算出する替わりに、給
紙される転写紙の種類や環境を検知し、検知した転写紙
情報に応じて最初の基準となる転写前露光量をそれぞれ
設定する。そして、図８のフローチャートのステップＳ
３１又はＳ３２から以下のフローチャートと同様にし
て、それぞれ設定した転写前露光量を基準にして、転写
紙の浮き幅に応じて転写前露光量を制御する。なお、給
紙される転写紙の種類や環境は、転写部の上流側に設け
た不図示の検知センサによって検知することができる。

【００９０】このように本実施の形態においても、給紙
される転写紙の種類や環境に応じた転写前露光量の設定
を複数有し、分離時における転写紙の浮き幅に応じて設
定された各転写前露光量をそれぞれ制御することによ
り、転写紙の種類や環境に影響されることなく転写紙の
感光体からの良好な分離を行うことができ、かつトナー
像の飛び散りも同時に抑えることができる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、転
写紙の種類や環境に影響されることなく転写紙の感光体
からの良好な分離を行うことができ、かつトナー像の飛
び散りも同時に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１、２、３に係る画像形成
装置を示す概略構成図。

【図２】（ａ）は、実施の形態１における転写前露光の
光量背景部電位Ｖｄの関係を示す図、（ｂ）は、実施の
形態１における分離電流の適正領域を示す図。

【図３】分離帯電器で分離されて搬送される転写紙を示
す図。

【図４】分離帯電器で分離された転写紙の分離不良で発
生する浮き幅を説明するための図。

【図５】実施の形態１における転写紙先端の浮き幅に応
じた転写前露光量の制御を示すフローチャート。

【図６】（ａ）は、実施の形態２における転写前露光の
光量背景部電位Ｖｄの関係を示す図、（ｂ）は、実施の
形態２における分離電流の適正領域を示す図。

【図７】実施の形態２におけるトナー像面積率の算出の
ための装置構成を示すブロック図。

【図８】実施の形態２における転写紙先端の浮き幅に応
じた転写前露光量の制御を示すフローチャート。

【図９】従来例における画像形成装置を示す概略構成
図。

【図１０】反転現像及び転写前露光行程を説明するため
の電位図。

【図１１】感光体の表面電位とトナーの転写挙動を説明
するための図。

【図１２】転写行程時における転写紙とトナー像の状態
を示す図。

【図１３】転写行程時における転写紙とトナー像の状態
を示す拡大図。

【符号の説明】

１感光体（像担持体）２１次帯電器４現像装置（現像手段）５転写前露光装置（転写前露光手段）６転写帯電器（転写手段）７分離帯電器（分離手段）１０転写紙１１定着装置１６分離前検知センサ（第１の転写材通過検知セ
ンサ）１７分離後検知センサ（第２の転写材通過検知セ
ンサ）１８、１９ＬＥＤ４０装置本体４１原稿リーダー４２メモリ４３判定部４４操作パネル４５プリンター４６外部入力機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA11 DA14 DB01 DC02 DC04 DC05 EA03 EA07 2H200 FA06 FA08 GA04 GA10 GA23 GA34 GA44 GA66 GA69 GB25 HA12 HA28 HB03 HB26 JA02 JA29 JA30 KA07 KA29 KA30 LA12 PA01 PA05 PB12 PB27 PB28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像が形成される像担持体と、前記
静電潜像を反転現像してトナー像として顕像化する現像
手段と、転写バイアスの印加により前記像担持体との間
に形成される転写部にて前記トナー像を転写材上に転写
する転写手段と、バイアスの印加により前記転写部にて
トナー像が転写された前記転写材を前記像担持体上から
分離する分離手段と、前記分離手段で前記転写材の搬送
方向先端側が前記像担持体上から分離されるときの分離
性を検知する分離性検知手段と、を備えた画像形成装置
において、前記分離性検知手段で検知した転写材の分離性情報に基
づいて、画像形成時における前記像担持体の表面電位を
変化させる、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】静電潜像が形成される像担持体と、前記
静電潜像を反転現像してトナー像として顕像化する現像
手段と、転写バイアスの印加により前記像担持体との間
に形成される転写部にて前記トナー像を転写材上に転写
する転写手段と、前記像担持体の回動方向に沿って前記
現像手段の下流側で前記転写手段の上流側に前記像担持
体と対向配置され、前記トナー像を転写材上に転写する
前に前記トナー像を担持した前記像担持体上を露光する
転写前露光手段と、バイアスの印加により前記転写部に
てトナー像が転写された前記転写材を前記像担持体上か
ら分離する分離手段と、前記分離手段で前記転写材の搬
送方向先端側が前記像担持体上から分離されるときの分
離性を検知する分離性検知手段と、を備えた画像形成装
置において、前記分離性検知手段で検知した転写材の分離性情報に基
づいて、前記転写前露光手段から前記像担持体への露光
量を変化させる、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記分離性検知手段は、前記転写手段の
転写材搬送方向上流側に設けた第１の転写材通過検知セ
ンサと、前記分離手段の転写材搬送方向下流側に設けた
第２の転写材通過検知センサとを有し、搬送される前記
転写材が前記第１の転写材通過検知センサで検知されて
から前記第２の転写材通過検知センサで検知されるまで
の通過時間に基づいて、前記転写材の前記像担持体から
の分離性を検知する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記像担持体上の画像形成領域における
トナー像の占有面積率に応じて、前記転写前露光手段か
ら前記像担持体への適正値となる露光量を複数設定し、
前記設定された各露光量を、前記分離性検知手段で検知
した転写材の分離性情報に基づいてそれぞれ変化させ
る、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記転写部に搬送される転写材の種類又
は環境に応じて、前記転写前露光手段から前記像担持体
への適正値となる露光量を複数設定し、前記設定された
各露光量を、前記分離性検知手段で検知した転写材の分
離性情報に基づいてそれぞれ変化させる、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。