JP2003295636A

JP2003295636A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003295636A
Application number: JP2002098547A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nishida; 聡西田; Hiroaki Miho; 広晃三保; Shigetaka Kurosu; 重隆黒須; Hiroshi Morimoto; 浩史森本; Masashi Saito; 正志齊藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な転写が確保されると共に、次プリント
で発生する画像不具合を解消する。【解決手段】感光体上のトナーを、転写ローラを用い
た転写手段に印加される転写バイアスによって記録材上
に転写する画像形成装置において、転写バイアス印加手
段として切り替えを可能とする定電流制御と定電圧制御
の方式を併せ持ち、感光体上の転写位置より下流側にあ
って帯電位置より上流側に感光体上の電荷を接触して除
去する電荷除去手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は転写方式の画像形成
装置に係わり、電子写真感光体、中間転写体等の像担持
体の表面に適宜の作像プロセス手段でトナー像を形成担
持させ、そのトナー像を記録材上に転写してプリント画
像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを利用した複写機やプ
リンタなどのトナー像を転写する転写方式として、最近
ではオゾンの発生が少ない接触転写方式が採用されてい
る。中でも転写部での記録材の搬送性に優れるローラ転
写方式が主流である。

【０００３】ローラ転写方式は転写回転体として弾性ゴ
ム層を有する転写ローラを用い、これを像担持体である
感光体や中間転写体に圧接させて転写ニップを形成し、
転写ローラに印加された転写バイアスの作用で像担持体
上トナーを記録材や中間転写体へ転写するものである。

【０００４】転写ローラは一般的に金属製芯金上にカー
ボン、イオン導電性フィラー等により抵抗を調整しその
抵抗値を１×１０⁵〜１×１０¹⁰Ωとした導電性ゴム弾
性体層、あるいはその発泡体ゴム弾性体層を形成した硬
度２０〜７０度（アスカーＣ）の弾性ローラを用いる。

【０００５】ところが、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事が知られており、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
り印加電流値が少なくなってしまった場合には、被転写
材（紙や中間転写体）にトナーが転写される際にトナー
を被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が飛散して発生する飛び散りや爆発
といった転写不良が発生する。また、所望の電流値より
も多くなってしまった場合には、余白部などのトナー像
が形成されていない箇所に過度に電流値が流れてその履
歴がドラムや中間転写体１周後ものこってしまう事によ
る紙跡や、幅方向の小サイズ後の大サイズ通紙時に、小
サイズ通紙時に紙の無い所に過度の電流値が流れたこと
によるゴースト等が発生してしまう。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などの発生を防
止するために、転写ローラの抵抗を測定し、その結果に
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
「印加転写電圧制御」が採用されるケースがある。

【０００６】たとえば、特開平２−１２３３８５号公報
に開示されている「ＡＴＶＣ制御」や特開平６−１３８
７８４号公報に開示されている「ＰＴＶＣ制御」があ
る。これらの制御は転写時に転写ローラに印加する電圧
を最適化しようとするための手段で、画像形成装置の前
回転工程中に転写ローラから像担持体上に所望の定電流
バイアスを印加し、その時の電圧値から転写ローラのロ
ーラ抵抗を検知し、転写時に転写バイアスとしてその抵
抗値に対して所定の制御式に応じた定電圧バイアスを転
写ローラに印加するようにするものである。

【０００７】しかしながら、上記従来例で示すような印
加転写電圧制御方式を用い、転写バイアスの最適化を行
い、それに従って所望の転写バイアスとなるような定電
圧バイアス制御を行うだけでは、転写ローラがおかれた
雰囲気環境の条件や、また、被記録材の厚みなどの諸条
件で適正転写電流値の範囲は狭められ、また、逆に定電
流制御のような、一定電流を流す定電流バイアス制御を
行った場合、転写ローラや被記録材の抵抗値の比率に応
じて、幅方向の記録材の無いところに過度の電流が流れ
てしまい、これによって被記録材へと与えられるべき電
流値は不足、結果として転写不良となる。

【０００８】そこで、定電流制御と定電圧制御を併せ持
ち、制御方式を切り替える方法が提案されるようになっ
て来た。例えば特開２０００−２２１８１０では、ロー
ラ抵抗値を前回転等であらかじめ測定し、その抵抗値に
よって定電流制御／定電圧制御を切り替える方法が記載
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の定電流制御／定
電圧制御を切り替える方式の提案では転写部での転写に
関する画像不良にのみ考慮されており、その後の像担持
体の静電的影響については考慮されていない。たとえば
幅方向の小サイズ紙通紙直後大サイズ通紙時において、
これまで通紙されていない両脇部（あるいは片方端部）
に過度とはいえない範囲の電流値が紙を介さないで直接
流れる事による転写電荷の蓄積により、大サイズ通紙時
にその部分のみ白くなったり、叉はうっすらかぶったり
という問題が発生する。このように転写部では十分な性
能を発揮するものの、転写以降のプロセスにおいて、電
荷の除電が効率的に行われないがための問題が発生す
る。

【００１０】本発明は、転写部での転写が雰囲気環境等
に影響されないで良好な画像の転写が行われると共に、
次プリントの画像不具合をも解消した画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
下記の画像形成装置によって達成される。

【００１２】１．感光体上のトナーを、転写ローラを
用いた転写手段に印加される転写バイアスによって記録
材上に転写する画像形成装置において、転写バイアス印
加手段として切り替えを可能とする定電流制御と定電圧
制御の方式を併せ持ち、感光体上の転写位置より下流側
にあって帯電位置より上流側に感光体上の電荷を接触し
て除去する電荷除去手段を設けたことを特徴とする画像
形成装置。

【００１３】２．感光体上のトナーを転写ローラを用
いた一次転写手段に印加される転写バイアスによって中
間転写体上に転写させ、中間転写体上のトナーを記録材
上へ転写する二次転写手段を設けた画像形成装置におい
て、前記一次転写手段に印加する転写バイアス印加手段
として切り替えを可能とする定電流制御と定電圧制御の
方式を併せ持ち、感光体上の転写位置より下流側にあっ
て帯電位置より上流側に感光体上の電荷を接触して除去
する電荷除去手段を設けたことを特徴とする画像形成装
置。

【００１４】３．感光体上のトナーを一次転写手段に
よって中間転写体上に転写させ、中間転写体上のトナー
を転写ローラを用いた二次転写手段に印加される転写バ
イアスによって記録材上に転写を行う画像形成装置にお
いて、前記二次転写手段に印加する転写バイアス印加手
段として切り替えを可能とする定電流制御と定電圧制御
の方式を併せ持ち、中間転写体上の転写位置より下流側
にあって感光体から中間転写体への転写位置より上流側
に中間転写体上の電荷を接触して除去する電荷除去手段
を設けたことを特徴とする画像形成装置。

【００１５】

【発明の実施の形態】図面を用いて本発明の画像形成装
置について説明する。

【００１６】（１）図１の断面構成図に示す画像形成
装置は、請求項１の発明が適用されるモノクロ画像を形
成する転写式電子写真プロセスを利用したレーザビーム
プリンタである。

【００１７】１は像担持体の感光体ドラムであって、有
機半導体層としてフタロシアニン顔料をポリカーボネイ
トに分散したものを接地された金属製のシリンダ状の基
板上に塗布してあり、電荷輸送層を含めた感光体層の膜
厚２５μｍであって、ドラム径φ６０ｍｍで矢示方向に
１８０ｍｍ／ｓの周速で駆動回転される。

【００１８】２は回転する感光体ドラム１の周囲を所定
の極性・電位に一様に帯電処理する帯電手段であり、本
実施例では帯電ローラを使用した接触帯電装置を用いて
いる。

【００１９】３はレーザ走査方式をとった像露光手段
で、半導体レーザ（ＬＤ）を用い、その出力パワーは３
００μＷである。像露光手段３はレーザビームを出射し
て感光体ドラム１の一様に帯電した表面を走査露光し、
静電潜像を形成する。

【００２０】像露光手段３の下流側で現像装置４の上流
には感光体表面の電位を測定する電位センサＳＰが設け
られていて、感光体の非画像部の電位は電位センサＳＰ
の検出電位に基づいてフィードバック制御（本実施例で
は制御可能範囲は−５００Ｖ〜−９００Ｖ）がなされ、
全露光電位は−５０〜０Ｖとなる。

【００２１】現像装置４は、感光体ドラム１上の静電潜
像をトナー像として現像する。接触或いは非接触による
現像が、イメージ露光と反転現像との組み合わせで現像
が行われる。２成分現像剤が用いられ、現像器内でのト
ナー濃度は４質量％に維持される。

【００２２】本実施の形態に係る画像形成装置の現像装
置４はトナーとキャリアを含有する２成分現像剤を用い
て現像を行う。

【００２３】トナーとしては、個数平均粒径が３〜８μ
ｍの重合トナーが好ましい。重合トナーを用いることに
より、高解像力であり、濃度が安定しかぶりの発生が極
めて少ない画像形成装置が可能となる。

【００２４】重合トナーは次のような製造方法により製
造される。トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状
とがバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの
重合及びその後の化学的処理により形成されて得られ
る。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反
応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を
経て得られ、重合トナーでは、原料モノマー又はプレポ
リマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製
造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なト
ナーが得られる。

【００２５】トナーは形状係数の変動係数が１６％以下
であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以
下であることが好ましい。

【００２６】個数平均粒径が３μｍを下回ると、かぶり
の発生やトナー飛散が起こりやすくなる。上限８μｍは
本実施の形態が目標とする高画質を形成することを可能
する粒径の上限である。

【００２７】５は弾性層を有する回転体形状の接触帯電
部材としての転写ローラであって、本実施例ではローラ
径φ２０ｍｍ、抵抗１×１０⁶Ωの発泡ゴムローラで、
材質にはエピクロルヒドリンを使用し、硬度３０度（ア
スカーＣ）、感光体へ２０Ｎをもって押圧し、感光体ド
ラム１との間で転写ニップ部（転写位置）Ｎを形成して
いる。

【００２８】給紙部より給紙された記録材Ｐは、レジス
トローラ２１によって感光体ドラム１上に形成されたト
ナー像と同期して給紙がなされ、転写ニップ部Ｎにおい
てトナー像の転写を受ける。転写ニップ部Ｎを通過した
記録材Ｐは、感光体ドラム１の面から分離され、搬送ベ
ルト２２によって定着装置２３へ搬送される。

【００２９】定着装置２３は内部にヒータを配置した加
熱ローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂとより成り、トナー
像を保持した記録材Ｐは加熱ローラ２３ａと加圧ローラ
２３ｂとの間で加熱・加圧がなされて定着し、トナー像
が定着された記録材Ｐは排紙ローラ２４によって機外の
排紙トレイ上に排出される。

【００３０】一方、記録材Ｐへのトナー像の転写後の感
光体ドラム１の表面はクリーニング装置６により転写残
トナーの清掃が行われる。本実施例においてはクリーニ
ング手段としてウレタンゴム製のブレードが用いられ、
クリーニングブレードはカウンタタイプに感光体ドラム
１周面に摺接して清掃を行っている。クリーニング装置
６を通過して表面が清掃された感光体ドラム１周面は、
帯電前露光（ＰＣＬ）手段７によって照射がなされ、残
留電位を低下して次の画像形成サイクルへと移行する。

【００３１】（２）本発明（請求項１）は上記に説明
した画像形成装置について、転写手段である転写ローラ
５には転写バイアス印加手段として切り替えを可能とす
る定電流制御方式と定電圧制御方式とを併せ持ってい
て、装置内部に設けた温度センサ／湿度センサのセンサ
出力によって転写に際しての定電流制御と定電圧制御と
の切り替えが行われる。また、温度／湿度センサのセン
サ出力に代えて、転写ローラ５の抵抗値によって定電流
制御と定電圧制御との切り替えが行われる。

【００３２】定電流制御を行うときは、転写手段である
転写ローラ５に流す電流値は２００μＡ以下に制限し、
定電圧制御を行うときは、転写ローラ５に印加する電圧
（絶対値）は８ｋＶ以下に制限し、バイアス電流または
バイアス電圧の印加を転写ローラ５に対して行う。

【００３３】本発明においては、感光体ドラム１上の転
写位置Ｎより下流側で、帯電手段２による帯電位置より
上流側に、感光体上の電荷を接触して除去する電荷除去
手段８が設けられていて、感光体上の電荷を除去し、感
光体上で形成される次画像で、メモリに基づく画像不具
合を解消することがなされている。

【００３４】感光体ドラム１上の電荷を除去する電荷除
去手段８としては、芯金を接地した抵抗値が１０⁸Ω以
下のブラシ状ローラが用いられる。実施例としては芯金
径φ９ｍｍ上に東レ製ＳＡ−７、線径が７．２５ｄで５
０ｋ本／（２５．４ｍｍ）²に植毛し、外径φ１８ｍｍ
とした抵抗値１０²〜１０⁴Ωのブラシ状ローラが用いら
れる。ブラシ状ローラは回転数５０〜６００ｒｐｍに可
変に駆動回転されるが、２５０ｒｐｍに固定して回転
し、ブラシの感光体への食い込み量は１ｍｍとしてい
る。

【００３５】また、電荷除去手段８としては、ブラシ状
ローラに代えて、芯金を接地した抵抗値が１０⁸Ω以下
の発泡ゴム状ローラも用いられ、僅かに変形して感光体
ドラム１に当接し、回転する。

【００３６】前記の帯電前露光手段７によっても感光体
上の残留した電荷の除去がなされるが、残留した電荷の
極性によっては除電効果を発揮しない。一方、上記条件
を満たした電荷除去手段８によるときは、残留した電荷
の極性に関係なく、除電効果が発揮される。

【００３７】転写に際して転写ローラ５に対して定電流
制御と定電圧制御を湿度センサの出力に応じて変更する
ようにしたときの転写性及びメモリの存否について、電
荷除去手段８の有無による効果を表１〜表３によって比
較表示を行っている。転写性については画像濃度の低い
画像個所に注目してチェックを行い、メモリについては
画像濃度が段差状に差異がある個所に注目し、次画像に
メモリの影響が認められるか否かのチェックを行い、目
視によって湿度条件が相異した３０００枚のプリント画
像について評価した結果である。

【００３８】表１（ケース１）は電荷除去手段は不使用
の状態で、転写に際しては定電流制御のみで実施したと
きの画像状態を示している。

【００３９】

【表１】

【００４０】表２（ケース２）は電荷除去手段は不使用
の状態で、転写に際して定電流／定電圧制御の切り替え
を湿度条件によって実施したときの画像状態を示してい
る。表２からも明らかなように、転写に際して定電流／
定電圧制御の切り替えを実施することによって、転写性
については改善されているが、メモリの問題については
改善は認められない。なお、上記のテストでは湿度値が
６１％ＲＨ以上と検知した場合に定電圧制御に切り替え
ている。

【００４１】

【表２】

【００４２】表３（ケース３）は、電荷除去手段８とし
て、上記のブラシ状ローラを用い芯金部分を接地してい
る。転写に際しての定電流／定電圧制御の切り替え条件
については表２における条件と同じとしている。テスト
結果からは電荷除去手段と定電流／定電圧制御の切り替
え動作を併用することによって、転写性、メモリ共に満
足すべきものであった。

【００４３】

【表３】

【００４４】ケース３の構成で、２０万コピーのテスト
を実施しているが、２０万コピー全体について、転写不
良やメモリ／ゴーストは勿論のこと、それ以外の画像上
の問題も認められなかった。

【００４５】表１（ケース１）〜表３（ケース３）のテ
ストは転写に際しての定電流／定電圧制御の切り替えを
温湿度によって行ったときの例を示しているが、転写手
段である転写ローラ５の抵抗値によって切り替えた場合
の電荷除去手段８の有無による効果を表４〜表６によっ
て比較表示を行っている。なお転写ローラ５の抵抗値
は、図２に示すように基準金属ローラに対して測定ロー
ラ（転写ローラ５）を左右合せて１０Ｎで押圧し、測定
ローラの軸芯に５００Ｖを印加したときの電流値Ａから
抵抗値を求めている。ここでは２０℃、５０％ＲＨの条
件下で１×１０⁷Ωの転写ローラ５についてテストを行
っている。

【００４６】表４（ケース４）は電荷除去手段は不使用
の状態で、転写に際しては定電流制御のみで実施したと
きの画像状態を示している。

【００４７】

【表４】

【００４８】表５（ケース５）は電荷除去手段は不使用
の状態で、転写に際して定電流／定電圧制御の切り替え
を抵抗によって実施したときの画像状態を示している。
表５からも明らかなように、転写に際して定電流／定電
圧制御の切り替えを実施することによって、転写性につ
いては改善されているが、メモリの問題については改善
は認められない。なお、上記のテストでは抵抗値が５×
１０⁶Ω以下と検知した場合に定電圧制御に切り替えて
いる。

【００４９】

【表５】

【００５０】表６（ケース６）は、電荷除去手段８とし
て、上記のブラシ状ローラを用い芯金部分を接地してい
る。転写に際しての定電流／定電圧制御の切り替え条件
については表５における条件と同じとしている。テスト
結果からは電荷除去手段と定電流／定電圧制御の切り替
え動作を併用することによって、転写性、メモリ共に満
足すべきものであった。

【００５１】

【表６】

【００５２】ケース６の構成で、２０万コピーのテスト
を実施しているが、２０万コピー全体について、転写不
良やメモリ／ゴーストは勿論のこと、それ以外の画像上
の問題も認められなかった。

【００５３】（３）図３の断面構成図に示す画像形成
装置は、請求項２及び３の発明が適用されるカラー画像
形成装置であって、複数の感光体ドラム上にイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）ト
ナーから成るトナー像をそれぞれ形成し、複数の感光体
ドラム上に形成されたトナー像を中間転写体上に重ね合
わせて転写し、重ね合わせたトナー像を記録材上へ一括
して転写するタンデム型カラー画像形成装置と称せられ
るもので、複数組の画像形成部１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）
と、中間転写ユニット３０と、給紙搬送手段２０と、定
着装置２３とから成る。

【００５４】感光体ドラム上にトナー像を形成する画像
形成部１０は、図１において説明した感光体ドラム１の
周縁部における構成・作動と合致しているので、同一機
能の部材については同一符号をもって表示する。

【００５５】各画像形成部１０を構成する感光体ドラム
１は、有機半導体層としてフタロシアニン顔料をポリカ
ーボネイトに分散したものを接地された金属製のシリン
ダ状の基板上に塗布してあり、電荷輸送層を含めた感光
体層の膜厚２５μｍであって、ドラム径φ６０ｍｍで矢
示方向に１８０ｍｍ／ｓの周速で駆動回転される。

【００５６】２は回転する感光体ドラム１の周囲を所定
の極性・電位に一様に帯電処理する帯電手段であり、本
実施例では帯電ローラを使用した接触帯電装置を用いて
いる。

【００５７】３はレーザ走査方式をとった像露光手段
で、半導体レーザ（ＬＤ）を用い、その出力パワーは３
００μＷである。像露光手段３はレーザビームを出射し
て感光体ドラム１の一様に帯電した表面を走査露光し、
静電潜像を形成する。

【００５８】像露光手段３の下流側で現像装置４の上流
には感光体表面の電位を測定する電位センサＳＰが設け
られていて、感光体の非画像部の電位は電位センサＳＰ
の検出電位に基づいてフィードバック制御（本実施例で
は制御可能範囲は−５００Ｖ〜−９００Ｖ）がなされ、
全露光電位は−５０〜０Ｖとなる。

【００５９】現像装置４は、感光体ドラム１上の静電潜
像をトナー像として現像する。接触或いは非接触による
現像が、イメージ露光と反転現像との組み合わせで現像
が行われる。２成分現像剤が用いられ、現像器内でのト
ナー濃度は４質量％に維持される。

【００６０】本実施の形態に係る画像形成装置の現像装
置４はトナーとキャリアを含有する２成分現像剤を用い
て現像を行う。

【００６１】トナーとしては、個数平均粒径が３〜８μ
ｍの重合トナーが好ましい。重合トナーを用いることに
より、高解像力であり、濃度が安定しかぶりの発生が極
めて少ない画像形成装置が可能となる。

【００６２】重合トナーは次のような製造方法により製
造される。トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状
とがバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの
重合及びその後の化学的処理により形成されて得られ
る。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反
応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を
経て得られ、重合トナーでは、原料モノマー又はプレポ
リマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製
造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なト
ナーが得られる。

【００６３】トナーは形状係数の変動係数が１６％以下
であり、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以
下であることが好ましい。

【００６４】個数平均粒径が３μｍを下回ると、かぶり
の発生やトナー飛散が起こりやすくなる。上限８μｍは
本実施の形態が目標とする高画質を形成することを可能
する粒径の上限である。

【００６５】３５は弾性層を有する回転体形状の接触帯
電部材としての一次転写ローラであって、本実施例では
ローラ径φ２０ｍｍ、抵抗１×１０⁶Ωの発泡ゴムロー
ラで、材質にはエピクロルヒドリンを使用し、硬度３０
度（アスカーＣ）、感光体へ中間転写体３１を介して５
００ｇｆをもって押圧し、感光体ドラム１と中間転写体
３１との間で一次転写ニップ部（転写位置）Ｎ１を形成
している。

【００６６】中間転写体３１はシームレスの無端状の転
写ベルトであって、半導電樹脂製のベルトで、体積抵抗
率が１×１０⁸Ω・ｃｍのものが用いられる。

【００６７】感光体ドラム１上に形成されたトナー像
は、一次転写ニップ部Ｎ１においてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順
に重ね合わせて中間転写体３１上に一次転写が行われ
る。

【００６８】トナー像の中間転写体３１への転写後の感
光体ドラム１の表面はクリーニング装置６により転写残
トナーの清掃が行われる。本実施例においてはクリーニ
ング手段としてウレタンゴム製のブレードが用いられ、
クリーニングブレードはカウンタタイプに感光体ドラム
１周面に摺接して清掃を行っている。クリーニング装置
６を通過して表面が清掃された感光体ドラム１周面は、
帯電前露光（ＰＣＬ）手段７によって照射がなされ、残
留電位を低下して次の画像形成サイクルへと移行する。

【００６９】中間転写体３１上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの一次
転写位置Ｎ１間の間隔は９５ｍｍに保持されていて、中
間転写体３１には、外径３１．６ｍｍ（９５ｍｍ／３）
の駆動ローラ３２、バックアップローラ３３、テンショ
ンローラ３４が内接し、テンション５０Ｎで張架して矢
示方向に回転する。

【００７０】二次転写ローラ４５は半導電ローラで、紙
背面から中間転写体３１を挟み込むようにしたバックア
ップローラ３３によって狭持している。接地されたバッ
クアップローラ３３の抵抗値は１×１０⁶Ωであり、二
次転写ローラ４５の体積抵抗率は１×１０⁶Ω・ｃｍ
で、転写時には二次転写バイアスが印加される。

【００７１】給紙部より給紙された記録材Ｐは、レジス
トローラ２１によって中間転写体３１上に形成されたト
ナー像と同期して給紙がなされ、二次転写ニップ部（転
写位置）Ｎ２においてトナー像の一括転写を受ける。二
次転写ニップ部Ｎ２を通過した記録材Ｐは、中間転写体
３１の面から分離され、定着装置２３へ搬送される。

【００７２】定着装置２３は内部にヒータを配置した加
熱ローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂとより成り、トナー
像を保持した記録材Ｐは加熱ローラ２３ａと加圧ローラ
２３ｂとの間で加熱・加圧がなされて定着し、トナー像
が定着された記録材Ｐは排紙ローラ２４によって機外の
排紙トレイ上に排出される。

【００７３】（４）本発明（請求項２）は上記に説明
した画像形成装置について、転写手段である一次転写ロ
ーラ３５には一次転写バイアス印加手段として切り替え
を可能とする定電流制御方式と定電圧制御方式とを併せ
持っていて、装置内部に設けた温度センサ／湿度センサ
のセンサ出力によって転写に際しての定電流制御と定電
圧制御との切り替えが行われる。また、温度／湿度セン
サのセンサ出力に代えて、一次転写ローラ３５の抵抗値
によって定電流制御と定電圧制御との切り替えが行われ
る。

【００７４】定電流制御を行うときは、転写手段である
一次転写ローラ３５に流す電流値は２００μＡ以下に制
限し、定電圧制御を行うときは、一次転写ローラ３５に
印加する電圧（絶対値）は８ｋＶ以下に制限し、バイア
ス電流またはバイアス電圧の印加を一次転写ローラ３５
に対して行う。

【００７５】図４（ａ）は、一次転写部の部分図を示し
たもので、中間転写体３１の内側に設けられたニップ形
成ローラ３６が画像形成動作時には感光体ドラム１側へ
と押圧し、感光体ベルト１と中間転写体３１との間で接
触領域を形成している。ニップ形成ローラ３６は金属を
もって形成され、回動するための駆動を有さないで従動
回転し、画像形成動作時以外では退避している。

【００７６】一次転写ローラ３５の当接・転写位置は、
感光体ドラム１と中間転写体３１との接触領域の中心点
より上流側、下流側に１０ｍｍ以内に位置している。

【００７７】本発明においては、感光体ドラム１上の一
次転写位置Ｎ１より下流側で、帯電手段２による帯電位
置より上流側に、感光体上の電荷を接触して除去する電
荷除去手段８が設けられていて、感光体上の電荷を除去
し、感光体上で形成される次画像で、メモリに基づく画
像不具合を解消することがなされている。

【００７８】図４（ｂ）は電荷除去手段８部分を図示し
たもので、感光体ドラム１上の電荷を除去する電荷除去
手段８としては、芯金を接地した抵抗値が１０⁸Ω以下
のブラシ状ローラが用いられる。実施例としては芯金径
φ９ｍｍ上に東レ製ＳＡ−７、線径が７．２５ｄで５０
ｋ本／（２５．４ｍｍ）²に植毛し、外径φ１８ｍｍと
した抵抗値１０²〜１０⁴Ωのブラシ状ローラが用いられ
る。ブラシ状ローラは回転数５０〜６００ｒｐｍに可変
に駆動回転されるが、２５０ｒｐｍに固定して回転し、
ブラシの感光体への食い込み量は１ｍｍとしている。

【００７９】また、電荷除去手段８としては、ブラシ状
ローラに代えて、芯金を接地した抵抗値が１０⁸Ω以下
の発泡ゴム状ローラも用いられ、僅かに変形して感光体
ドラム１に当接し、回転する。

【００８０】前記の帯電前露光手段７によっても感光体
上の残留した電荷の除去がなされるが、残留した電荷の
極性によっては除電効果を発揮しない。一方、上記条件
を満たした電荷除去手段８によるときは、残留した電荷
の極性に関係なく、除電効果が発揮される。

【００８１】転写に際して一次転写ローラ３５に対して
定電流制御と定電圧制御を湿度センサの出力に応じて変
更するようにしたときの転写性及びメモリの存否につい
て、電荷除去手段８の有無による効果を表７〜表９によ
って比較表示を行っている。転写性については画像濃度
の低い画像個所に注目してチェックを行い、メモリにつ
いては画像濃度が段差状に差異がある個所に注目し、次
画像にメモリの影響が認められるか否かのチェックを行
い、目視によって湿度条件が相異した３０００枚のプリ
ント画像について評価した結果である。

【００８２】表７（ケース７）は電荷除去手段は不使用
の状態で、一次転写に際しては定電流制御のみで実施し
たときの画像状態を示している。

【００８３】

【表７】

【００８４】表８（ケース８）は電荷除去手段は不使用
の状態で、一次転写に際して定電流／定電圧制御の切り
替えを湿度条件によって実施したときの画像状態を示し
ている。表８からも明らかなように、転写に際して定電
流／定電圧制御の切り替えを実施することによって、転
写性については改善されているが、メモリの問題につい
ては改善は認められない。なお、上記のテストでは湿度
値が６１％ＲＨ以上と検知した場合に定電圧制御に切り
替えている。

【００８５】

【表８】

【００８６】表９（ケース９）は、電荷除去手段８とし
て、上記のブラシ状ローラを用い芯金部分を接地してい
る。一次転写に際しての定電流／定電圧制御の切り替え
条件については表８における条件と同じとしている。テ
スト結果からは電荷除去手段と定電流／定電圧制御の切
り替え動作を併用することによって、転写性、メモリ共
に満足すべきものであった。

【００８７】

【表９】

【００８８】ケース９の構成で、２０万コピーのテスト
を実施しているが、２０万コピー全体について、一次転
写に起因する転写不良やメモリ／ゴーストは勿論のこ
と、それ以外の画像上の問題も認められなかった。

【００８９】（５）本発明（請求項３）は上記に説明
した画像形成装置について、転写手段である二次転写ロ
ーラ４５には二次転写バイアス印加手段として切り替え
を可能とする定電流制御方式と定電圧制御方式とを併せ
持っていて、装置内部に設けた温度センサ／湿度センサ
のセンサ出力によって転写に際しての定電流制御と定電
圧制御との切り替えが行われる。また、温度／湿度セン
サのセンサ出力に代えて、二次転写ローラ４５の抵抗値
によって定電流制御と定電圧制御との切り替えが行われ
る。

【００９０】定電流制御を行うときは、転写手段である
二次転写ローラ４５に流す電流値は２００μＡ以下に制
限し、定電圧制御を行うときは、二次転写ローラ４５に
印加する電圧（絶対値）は８ｋＶ以下に制限し、バイア
ス電流またはバイアス電圧の印加を二次転写ローラ４５
に対して行う。

【００９１】図５（ａ）は、二次転写部の部分図を示し
たもので、中間転写体３１の外側に設けられたニップ形
成ローラ４６が画像形成動作時には記録材Ｐを中間転写
体３１側へと押圧し、記録材Ｐと中間転写体３１との間
で接触領域を形成している。ニップ形成ローラ４６は金
属をもって形成され、回動するための駆動を有さないで
従動回転し、画像形成動作時以外では退避している。

【００９２】二次転写ローラ４５の当接・転写位置は、
記録材Ｐと中間転写体３１との接触領域の中心点より上
流側、下流側に２０ｍｍ以内に位置している。

【００９３】本発明においては、中間転写体３１上の二
次転写位置Ｎ２より下流側で、最も近い一次転写位置Ｎ
１より上流側に、中間転写体３１上の電荷を接触して除
去する電荷除去手段３８が設けられていて、中間転写体
上の電荷を除去し、中間転写体上に転写して形成される
次画像で、メモリに基づく画像不具合を解消することが
なされている。

【００９４】図５（ｂ）は電荷除去手段３８部分を図示
したもので、中間転写体３１上の電荷を除去する電荷除
去手段３８としては、芯金を接地した抵抗値が１０⁸Ω
以下のブラシ状ローラが用いられる。実施例としては芯
金径φ９ｍｍ上に東レ製ＳＡ−７、線径が７．２５ｄで
５０ｋ本／（２５．４ｍｍ）²に植毛し、外径φ１８ｍ
ｍとした抵抗値１０²〜１０⁴のブラシ状ローラが用いら
れる。ブラシ状ローラは回転数５０〜６００ｒｐｍに可
変に駆動回転されるが、２５０ｒｐｍに固定して回転
し、ブラシの中間転写体への食い込み量は１ｍｍとして
いる。

【００９５】また、電荷除去手段３８としては、ブラシ
状ローラに代えて、芯金を接地した抵抗値が１０⁸Ω以
下の発泡ゴム状ローラも用いらる。

【００９６】上記条件を満たした電荷除去手段３８によ
るときは、残留した電荷の極性に関係なく、除電効果が
発揮される。

【００９７】転写に際して二次転写ローラ４５に対して
定電流制御と定電圧制御を湿度センサの出力に応じて変
更するようにしたときの転写性及びメモリの存否につい
て、電荷除去手段３８の有無による効果を表１０〜表１
２によって比較表示を行っている。転写性については画
像濃度の低い画像個所に注目してチェックを行い、メモ
リについては画像濃度が段差状に差異がある個所に注目
し、次画像にメモリの影響が認められるか否かのチェッ
クを行い、目視によって湿度条件が相異した３０００枚
のプリント画像について評価した結果である。

【００９８】表１０（ケース１０）は電荷除去手段は不
使用の状態で、転写に際しては定電流制御のみで実施し
たときの画像状態を示している。

【００９９】

【表１０】

【０１００】表１１（ケース１１）は電荷除去手段は不
使用の状態で、二次転写に際して定電流／定電圧制御の
切り替えを湿度条件によって実施したときの画像状態を
示している。表１１からも明らかなように、転写に際し
て定電流／定電圧制御の切り替えを実施することによっ
て、転写性については改善されているが、メモリの問題
については改善は認められない。なお、上記のテストで
は湿度値が６１％ＲＨ以上と検知した場合に定電圧制御
に切り替えている。

【０１０１】

【表１１】

【０１０２】表１２（ケース１２）は、電荷除去手段８
として、上記のブラシ状ローラを用い芯金部分を接地し
ている。二次転写に際しての定電流／定電圧制御の切り
替え条件については表１１における条件と同じとしてい
る。テスト結果からは電荷除去手段と定電流／定電圧制
御の切り替え動作を併用することによって、転写性、メ
モリ共に満足すべきものであった。

【０１０３】

【表１２】

【０１０４】ケース１２の構成で、２０万コピーのテス
トを実施しているが、２０万コピー全体について、二次
転写に起因する転写不良やメモリ／ゴーストは勿論のこ
と、それ以外の画像上の問題も認められなかった。

【０１０５】

【発明の効果】請求項１〜３の発明によるときは、転写
手段に印加するバイアス印加手段として、定電流制御と
定電圧制御とを併せ持っていて、雰囲気の環境条件によ
って制御方法を切り替えるようにしていて、更に制御方
法を切り替えたことによる転写後の像担持体上の予想よ
り高い電荷、又は予想より低い電荷が原因となって発生
する次画像での不良、ブラシ等を用いた接触によって除
電する除電部材を設け、余計な電荷を除去することによ
って、良好な転写が確保されると共に次プリントで発生
する画像不具合をも解消することができるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の断面構成図。

【図２】測定ローラの抵抗値を求める方法を示した説明
図。

【図３】画像形成装置の断面構成図。

【図４】一次転写部の部分図、及び電荷除去手段部分の
部分図。

【図５】二次転写部の部分図、及び電荷除去手段部分の
部分図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電手段３像露光手段４現像装置５転写ローラ８、３８電荷除去手段１０画像形成部３１中間転写体３５一次転写ローラ４５二次転写ローラ

フロントページの続き (72)発明者森本浩史東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者齊藤正志東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H035 AA14 AA15 AB02 AZ03 AZ11 2H200 FA01 FA03 FA18 FA19 GA12 GA14 GA16 GA23 GA34 GA45 GA47 GA59 GB03 GB25 GB50 HA03 HA07 HB08 HB12 HB22 HB45 HB46 HB47 HB48 JA03 JA25 JA26 JA27 JA28 JC04 JC11 JC12 JC15 JC16 LA12 LA18 LA20 LB09 LB13 MA03 MA04 MA08 MA20 MB06 MC02 MC18 NA02 NA08 NA09 NA15 NA16 PA03 PA04 PA29 PA30 PB08 PB27 PB28 2H300 EB04 EB07 EB12 EB18 EC02 EC05 EC09 EF01 EF03 EF08 EF10 EF14 EF17 EG12 EG14 EG17 EH16 EJ09 EJ27 EJ51 EL07 FF05 GG01 GG02 GG29 GG36 GG48 GG49 HH12 HH16 HH18 HH20 HH32 KK02 KK03 KK07 KK13 MM04 MM17 MM25 PP02 PP07 PP08 PP14 PP15 QQ03 QQ36 QQ37 RR08 RR10 RR49

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上のトナーを、転写ローラを用い
た転写手段に印加される転写バイアスによって記録材上
に転写する画像形成装置において、転写バイアス印加手
段として切り替えを可能とする定電流制御と定電圧制御
の方式を併せ持ち、感光体上の転写位置より下流側にあ
って帯電位置より上流側に感光体上の電荷を接触して除
去する電荷除去手段を設けたことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】感光体上のトナーを転写ローラを用いた
一次転写手段に印加される転写バイアスによって中間転
写体上に転写させ、中間転写体上のトナーを記録材上へ
転写する二次転写手段を設けた画像形成装置において、
前記一次転写手段に印加する転写バイアス印加手段とし
て切り替えを可能とする定電流制御と定電圧制御の方式
を併せ持ち、感光体上の転写位置より下流側にあって帯
電位置より上流側に感光体上の電荷を接触して除去する
電荷除去手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】感光体上のトナーを一次転写手段によっ
て中間転写体上に転写させ、中間転写体上のトナーを転
写ローラを用いた二次転写手段に印加される転写バイア
スによって記録材上に転写を行う画像形成装置におい
て、前記二次転写手段に印加する転写バイアス印加手段
として切り替えを可能とする定電流制御と定電圧制御の
方式を併せ持ち、中間転写体上の転写位置より下流側に
あって感光体から中間転写体への転写位置より上流側に
中間転写体上の電荷を接触して除去する電荷除去手段を
設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】感光体又は中間転写体上の電荷を除去す
る電荷除去手段は、抵抗値１０⁸Ω以下のブラシ状ロー
ラであり芯金を接地したことを特徴とする請求項１〜３
の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】感光体又は中間転写体上の電荷を除去す
る電荷除去手段は、抵抗値１０⁸以下の発泡ゴム状ロー
ラであり芯金を接地したことを特徴とする請求項１〜３
の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】定電流制御と定電圧制御とは装置内部に
設けられた温度センサ又は湿度センサのセンサ出力値に
よって切り替えるよう制御することを特徴とする請求項
１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】定電流制御と定電圧制御とは転写手段の
抵抗値によって切り替えるよう制御することを特徴とす
る請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】転写手段に印加する電圧（絶対値）は８
ｋＶ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか
１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】転写手段に流す電流値は２００μＡ以下
であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記
載の画像形成装置。
【請求項１０】トナーの個数平均粒子径は３〜８μｍ
であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記
載の画像形成装置。
【請求項１１】現像にはトナーとキャリアとから成る
２成分現像剤を用いたことを特徴とする請求項１〜３の
何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】感光体はドラム形状の感光体であるこ
とを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像
形成装置。
【請求項１３】二次転写手段は、中間転写体とそれを
挟み込むようにバックアップローラと二次転写部材とか
ら成り、バックアップローラの抵抗値が１×１０⁵〜１
×１０⁷Ωであり、二次転写部材の抵抗値が１×１０⁵〜
１×１０⁷Ωであり定電流制御がなされることを特徴と
する請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項１４】一次転写手段の位置は中間転写体とド
ラム状感光体の接触開始点よりも中間転写体の進行方向
下流側に位置することを特徴とする請求項２又は３に記
載の画像形成装置。
【請求項１５】感光体から中間転写体への一次転写手
段の相対的位置は、感光体と中間転写体との接触領域の
中心点よりも回転方向上流側１０ｍｍ、下流側１０ｍｍ
の範囲内であることを特徴とする請求項２又は３に記載
の画像形成装置。
【請求項１６】中間転写体から記録材への二次転写手
段の相対的な位置は、中間転写体と記録材との接触領域
の中心点よりも回転方向上流側２０ｍｍ、下流側２０ｍ
ｍの範囲内であることを特徴とする請求項２又は３に記
載の画像形成装置。
【請求項１７】転写領域を形成するために設けるニッ
プ形成ロールは可動式であり、画像形成動作以外は接触
を解除することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項
に記載の画像形成装置。
【請求項１８】転写領域を形成するために設けるニッ
プ形成ロールは金属で形成され、回転するための回転駆
動手段を有していないことを特徴とする請求項１〜３の
何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】複数の感光体と現像手段とを有し、複
数の感光体から１つの中間転写体へトナーを転写し、中
間転写体上のトナー像を記録材に一括して転写すること
を特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。