JP2941934B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は静電複写機、同プリンタ等の画像形成装置に
関するものであり、特に転写手段が転写ローラや転写ベ
ルト等の場合に有効なものである。

〔従来の技術〕

像担持体にトナー像を形成し、これを紙などの転写材
に転写する周知の画像形成装置において、像担持体に、
転写ローラ、転写ベルトなど接触型の転写手段を当接
し、該当接部として構成された転写領域に、トナー像と
ともに転写材を挿通し、転写手段に転写バイアスを印加
して、像担持体側のトナー像を転写材に転移させるよう
に構成したものがすでに提案されている。

この種の装置においては、適切な転写を行なうため
に、転写時に、転写材の単位面積当たりに流れる転写電
流を、転写材の抵抗、巾などにかかわらずある範囲内に
いれて、適量の電荷を転写材に付与するようにする必要
がある。

一般に複写機等の画像形成装置は複写種の転写材が使
用可能になっている。そこで転写材の大きさによって像
担持体あるいは転写ローラが転写材と接触する領域も異
なってくる。このような場合上述のような転写バイアス
印加に当たって定電流制御を行なうと、転写材のサイズ
が異なるために、転写手段が直接像担持体に接触する領
域が異なってくるもので、転写材の種類によらず転写材
部分のみにほぼ一定の電流を流すという所期の目的を達
成するのは困難であった。また、この問題は転写材のサ
イズに限らず転写材の厚さや材質にもよくものである。

上述のような場合、例えば給紙された転写材のサイズ
が小さく、転写ローラと像担持体の接触領域が大きすぎ
ると、定電流制御によって一定の電流を転写手段に印加
するよう制御しても転写材に与えられる電荷量が不足す
ることがあり転写不良を起こしたり、転写材のトナー保
持力が弱くなって、トナーの飛び散りなど画像の乱れを
生じ、これとは逆に給紙された転写材のサイズが大き
く、転写ローラと像担持体の接触領域が小さすぎると、
定電流制御によって一定の電流を転写材に印加するよう
に制御しても転写材に与えられる電荷量が過大になるこ
とがあり、トナーが本来の帯電極性とは逆極性に帯電し
て、画像が転写抜けを起こしてしまうことがある。

このような定電流制御の欠点を回避するため、転写バ
イアスを定電圧制御する方法も直ちに考えられるが、転
写ローラ・転写ベルトに利用されるローラ、ベルトなど
は、材質によって差異はあるが、その抵抗値が環境、と
くに湿度によって大きく変化し、さらに転写材として最
も多様されている紙もその抵抗の環境依存性が大である
ので、転写材サイズ、材質、環境等にかかわらず安定し
た転写を行なうこともまた困難であった。

これらの欠点を解消すべく、とくに環境によって転写
ローラ、ベルトなどの抵抗、転写材の抵抗が変化するの
を同時に補正すべく、転写領域に転写材が存在しないと
きには定電流制御を行ない、転写領域に転写が存在する
ときには、前記定電流制御時にホールドした電圧の定数
倍の電圧で定電圧制御するような手段が、例えば特願平
１−85189号などに提案されている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕

ところが、このような定電流制御と定電圧制御を併用
して転写バイアスを制御するような場合においても以下
のような点が十分ではなかった。

例えば、転写ローラの抵抗値が小さいと定電流制御に
よって得られる（ホールドされる）電圧値は転写ローラ
の抵抗値に左右されるので小さくなる。この時転写材の
抵抗値が大きいと定電圧制御時に必要なバイアス電圧は
感光ドラムの分圧と転写ローラの分圧と転写材の分圧と
の和になるので当然大きなものになるが、定電流制御時
に得られたバイアス電圧は小さくなり、必要とするバイ
アス電圧が得られないことになる。これにより良好な転
写を行なうために必要な電荷量が転写材に付与されなく
なり、転写不良や画像の乱れを生じてしまうことにな
る。

上記の説明でも明らかなように従来は環境等によるロ
ーラ及び感光体の抵抗変化を推定してこの時と同じ環境
になじんだ転写材を用いると仮定して電圧を決める方式
であるため、環境になじんでいない転写材やOHPシート
等の高抵抗の転写材、両面複写機などで一度定着した直
後の乾燥した転写材、などに対しては適切な電圧を印加
することが困難であった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明は、移動可能な像
担持体と、この像担持体にトナー像を形成する像形成手
段と、前記像担持体から転写材に転写位置でトナー像を
転写する転写帯電部材であって、前記転写位置に送られ
た転写材の像担持体側の面とは反対側の面に接触する、
電圧が印加された、転写帯電部材と、を有する画像形成
装置において、前記転写位置に転写材がないとき前記転
写帯電部材は電流I₀で定電流制御され、前記像担持体上
の画像形成領域の全面にトナー像を形成した場合、前記
転写帯電部材に供給される正常な転写が可能な最大電流
をI_max、前記像担持体上の画像形成領域の全面にトナー
像を形成して前記転写帯電部材に電流I_maxが印加される
場合、前記像担持体の分圧をV_drum（I_max）、前記転写
帯電部材に電流I_maxが印加される場合、転写部材の最小
分圧をC₂、前記定電流制御時の前記像担持体の分圧を
ｐ、前記定電流制御時に得られた電圧V₀とすると、像転
写時に前記転写帯電部材は、 の電圧Ｖで定電圧制御されることを特徴とする画像形成
装置である。

また本発明は、移動可能な像担持体と、この像担持体
にトナー像を形成する像形成手段と、前記像担持体から
転写材に転写位置でトナー像を転写する転写帯電部材で
あって、前記転写位置に送られた転写材の像担持体側の
面とは反対側の面に接触する、電圧が印加された、転写
帯電部材と、を有する画像形成装置において、前記転写
位置に転写材がないとき前記転写帯電部材は電流I₀で定
電流制御され、前記像担持体上の画像形成領域の全面に
トナー像を形成した場合、前記転写帯電部材に供給され
る正常な転写が可能な最小電流をI_min、前記像担持体上
の画像形成領域の全面にトナー像を形成して前記転写帯
電部材を電流I_minが印加される場合、前記像担持体の分
圧をV_drum（I_min）、前記転写帯電部材に電流I_minが印
加される場合、転写材の最大分圧をC₁、前記定電流制御
時の前記像担持体の分圧をｐ、前記定電流制御時に得ら
れた電圧をV₀とすると、像転写時に前記転写帯電部材
は、 の電圧Ｖで定電圧制御されることを特徴とする画像形成
装置である。

〔実施例〕

第１図は本発明を適用するのに適した画像形成装置の
略図で、紙面に垂直方向に軸線を有し、図示矢印方向に
回転する円筒状の像担持体（感光体）１に同方向に軸線
を有する帯電部材としての転写ローラ２が当接して、該
当接ニツプ部として転写部位（領域）が形成されている
ものとする。

図示の装置の場合、感光体はマイナス帯電OPC感光体
からなるものとし、これに形成された正帯電トナーによ
るトナー像が転写部位に到来する以前に転写ローラ２に
バイアス印加手段とすつの電源６により定電流制御さ
れ、その後転写材が転写部材に到来したと同時に電源９
によって転写ローラ２にマイナス極性の所定の電圧が印
加（定電圧制御）され、感光体と転写材間に形成される
電界によって感光体１側のトナー像は転写材側へ転写さ
れる。

その後転写材は感光体１から分離され、搬送路４を経
て不図示の定着部位に進行する。感光体周辺には画像形
成手段として１次帯電ローラ８、光源７、現像器10、ク
リーナー11、その他画像形成に必要な部材が配設してあ
ることはもちろんである。

次に本発明の基本原理となる概念の説明を行なう。

第２図（ａ）は転写材が転写部位に存在するときの転
写部位付近の模式図で、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の
等価回路で示したものである。

第２図（ｂ）に示したように、転写ローラへ印加する
電圧Ｖは、転写ローラ、転写材、感光体それぞれの分圧
V_roll（Ｉ）、V_paper（Ｉ）、V_drum（Ｉ）の和で表わせ
る。

すなわち Ｖ（Ｉ）＝V_roll（Ｉ）＋V_paper（Ｉ）＋V_drum（Ｉ） が成り立つ。

第３図（ａ）は第２図（ａ）の状態の転写ローラ印加
電圧Ｖと電流Ｉの関係を示す図で、（ｂ）〜（ｄ）はそ
れぞれ転写ローラ、転写材、感光体の分圧と電流の関係
を示している。

第３図（ｅ）は第３図（ｃ）における転写材の種類、
放置条件を変えたもので、第３図（ｅ）中ａは高湿下放
置普通紙、ｂは低湿下放置OHP用紙を示している。これ
らはそれぞれ本画像形成装置に使用される転写材の中で
もっとも低インピーダンス、高インピーダンスの転写材
の例を示している。

ところで、転写工程では感光ドラム上のトナーを、転
写材へ与えた電荷により生じる電界によって転写材に転
写させるため、転写効率は転写材への電荷密度によって
決まる。つまり、トナーが存在する感光体の領域（画像
領域）に対応した転写材の領域へ一定の電荷密度を与え
ることが必要となる。転写ローラの電圧が一定のとき
は、画像比率（画像領域におけるトナー像領域の比率）
にかかわらず転写ローラ表面電圧と感光体上画像部（ト
ナー像部）電位（ベタ黒電位又はダーク電位）の関係は
一定になるため、転写ローラに与える印加電圧が一定で
あれば画像部に対応した転写材に与えられる電荷密度は
常に一定になる。

従って、画像部に対応する転写材上の領域の電荷密度
と全面ベタ黒時の電流値は１対１の対応がとれ、この時
の転写ローラ印加電圧との対応もとれる。

第４図はベタ黒時電流、即ち転写材に与えられる電流
と転写効率の関係を示したもので、転写効率はベタ黒電
流が小さ過ぎても大き過ぎても低下し、ある範囲内で最
も大きくなることがわかる。この理由は、過剰な電荷に
よってトナーが逆帯電され、これによりトナーが転写材
に付着せず転写効率が下がるためと考えられる。

一方、転写効率以外にも画像部に対応する転写材へ与
える電荷密度が少な過ぎたり大き過ぎると画像上の不都
合があらわれることが知られている。

まず、電荷密度が少な過ぎる場合、トナーが転写材に
転写されるのに十分な電荷が、転写材あるいはトナー像
部に与えられず転写不良が生じたり、乾燥紙においてト
ナーが大きくとびちっていまう現象が発生する。また、
転写材に与えられる電荷の電荷密度が大き過ぎる場合
は、転写材が感光体に密着する以前にトナーが転写材に
転写され、文字がにじんだようにトナーがとびちりを起
こす現象があらわれる。

すなわち、転写効率を上げることと、上記とびちり、
にじみを防ぐようにすることを両立する量適な電流範囲
が存在する。この範囲は、トナーのトリボQ/Mや紙パ
ス、転写ローラ等の帯電部材の曲率、感光体の曲率等、
様々な要因によって変動することがある。第４図ではこ
の転写に最適な電流の範囲を最小値I_minと最大値I_maxの
間の領域としてあらわしている。

第５図は第３図（ｄ）すなわち感光体の分圧V_drumと
電流Ｉの関係において、感光体の表面電位が異なる場合
を図示したものである。第５図ａ、ｂ、ｃは感光体の表
面電位（転写前）がそれぞれ0V、Ｖ_const.、V_Dのとき
で、Ｖ_const.は定電流制御時の感光体の表面電位、V_Dは
ベタ黒時の表面電位を示している。

ここで電流I₀時の第５図ｂの分圧をＶ′_drum（I₀）、
同図ｃの分圧ををV_drum（I₀）で表わすと、 V_drum（I₀）−Ｖ′_drum（I₀）＝V_D−Ｖ_const. となる。これは、感光体と転写ローラの空隙で一定値以
上の電界がかかると放電を生じ、電流が急激に流れ始め
るという原理から説明される。

第６図、、はそれぞれ感光体と転写ローラーの
間に転写体がない状態（定電流制御時）、感光体と転写
ローラーの間に高湿環境に放置した普通紙を挟んだ状態
（定電圧制御時）、感光体と転写ローラーの間に低湿環
境に放置したOHP用シートを挟んだ状態（定電圧制御
時）で、同一抵抗の転写ローラー、同一抵抗・同一電位
（ベタ黒）のOPCドラムを用いた時の電圧−電流特性で
ある。即ち曲線は本画像形成装置に使用される転写材
の中で最も抵抗値の低いもの、曲線は最も抵抗値が高
いものを本画像形成装置に用いた場合のＶ−Ｉ特性であ
る。このとき最適な転写が行える電流値の最高値である
I_max時のの転写材の分圧をC₂、最適な転写が行える電
流値の最低値であるI_min時のの転写材の分圧をC₁と
し、I_max時のの電圧をV_max、I_min時のの電圧をV_min
とする。また、I_max時のの電圧をV_D+R（I_max）、I_min
時のの電圧をV_D+R（I_min）とする。

第７図は第６図と同じで、はでOPCドラムの
表面電位が定電流制御時の表面電位Ｖ_const.と同じ場合
のOPCドラム＋転写ローラの電圧−電流特性を表わして
いる。電流I_min時のの電圧をＶ′_D+R（I_min）、電流I
_max時のの電圧をＶ′_D+R（I_max）としている。

ここではOPCドラム分圧と転写ローラー分圧を加算
したものであり、 V_D+R（I_max）＋Ｖ′_D+R（I_max） ＝V_drum（I_max）−Ｖ′_drum（I_max） V_D+R（I_min）−Ｖ′_D+R（I_min） ＝V_drum（I_min）−Ｖ′_drum（I_min） V_drum（I_max）：ベタ黒時電流I_maxのOPCの分圧 V_drum（I_min）：ベタ黒時電流I_minのOPCの分圧 Ｖ′_drum（I_max）：定電流時OPC電位（電流I_max） Ｖ′_drum（I_min）：定電流時OPC電位（電流I_min） が成り立つ。

I_min、I_maxともに第５図の直線部の電流であると、 V_drum（I_max）−Ｖ′_drum（I_max） ＝V_drum（I_min）−Ｖ′_drum（I_min（ ＝V_D−Ｖ_const. V_D ：ベタ黒（ダーク）時のOPC表面電位 Ｖ_const.：定電流時OPC表面電位 理想的には転写材の分圧を検知し、転写ローラー＋OP
Cドラムの検知電圧に加えることで最適の電圧が求めら
れることがわかる。

以下は転写材の分圧（抵抗値）を検知する手段がない
ときに適性電圧を求める方法を説明する。

ところで、転写材の種類、抵抗値が異なる場合でも最
適電流Ｉを、I_min＜Ｉ＜I_maxの範囲内にするためにはV
_min≦V_maxとなるように、転写ローラーの抵抗値をある
値以上にしなければならない（第６図では傾きを寝せ
る）ことがわかる。すなわち、転写材の分圧（抵抗値）
検知手段がないときには、転写ローラーの抵抗値をある
値以上にしなければならない。（後で説明する） このような状況で、どの様に印加電圧を決るかを以下
に説明する。

まず上述したように V_roll（I₀）＝Ｖ′_D+R（I₀）−Ｖ′_drum（I₀） （I₀は任意の電流値） また、本実施例では転写ローラーに発砲EPDMを使って
いるが、転写ローラーの電圧、電流にはＩ∝V²の関係が
成り立っている。但し、この関係は材質が変わると変わ
る可能性がある。

従って が成り立つ。よって、 以上が本発明の基本原理となる概念の説明であるが、
本発明の実施例を以下に示す。

実施例１ 感光体としてはOPC感光ドラム（マイナス帯電）で直
径30mm、感光層厚は25μｍ、比誘電率は3.0、感光体表
面電位はダーク電位（ベタ黒時）V_Dは−700V、定電流時
の電位Ｖ_const.で100Vとしている。

またトナーは１成分磁性プラス帯電トナーでトリボQ/
Mは常温常湿下で〜＋８μc/g、ベタ黒現象後ドラム上ト
ナー量は〜1.0mg/cm²である。

また、装置は最大画像幅が216mm、転写ローラー幅は2
20mm、プロセスピードは50mm/secとしている。

転写ローラーは直径が20.0mmの発砲EPDM製で、直径8m
mのSusの芯金上に一体で成型される。硬度はASCER−Ｃ
（300g加重）で30〜40程度、装置内では両端の軸受のコ
イルバネを介して総圧300gでOPCドラム方向へ加圧され
る。

また、転写ローラー抵抗値は、体積抵抗値に換算して
10⁹〜10¹²Ωcm程度である。

また、適正なベタ黒時電流はI_min＝−１μＡ、I_max＝
2.5μＡである。

また、各値を示すと V_D＝−700（Ｖ） Ｖ_const.＝100（Ｖ） I₀＝−2.0μＡ C₂＝−10（Ｖ） ｐ＝Ｖ′_drum（I₀）＝−900（Ｖ） S₂＝V_drum（I_max）＋C₂＝−1550−10＝−1560（Ｖ） 以上、本実施例では（１）式でα、ｐ、S₂は定数とし
ている。

なお、実施例１においてI₀の値は固定としたが、定電
流時の電流値I₀が大き過ぎて弊害があらわれることがあ
る。

例えば反転現象系では転写極性が帯電極性と逆のた
め、OPCドラムに逆極性の帯電メモリーが残り、カブリ
状の画像が発生することがある。この現象では特に低温
下で生じ易いことがある。理由として、逆極性（プラ
ス）の帯電により、感光層内にキヤリアがトラツプされ
た状態の後、正極性（マイナス）の帯電時にトラツプさ
れたキヤリアが移動し、中和されるとき、低温下のキヤ
リア移動度が小さくなるため、トラツプされたキヤリア
の影響で帯電電位が低下するためと説明される。

このため、装置内に温度センサーを設置し、温度によ
ってI₀を変化させる方法が考えられる。この例を以下に
示す。

実施例２ 感光体はOPC感光ドラム（マイナス帯電）で直径30m
m、感光層厚は25μｍ、比誘電率は3.0、感光体表面電位
はライト電位V_L（ベタ黒時）は−100V、定電流時の電位
は−700Vとしている。また、トナーは１成分磁性マイナ
ス帯電トナー、トリボQ/Mは常温常湿下で〜−８μc/g、
ベタ黒現象後ドラム上トナー量は〜1.0mg/cm²である。

また装置条件は実施例１に示したものと基本的に同一
として、正規現像、反転現像差による極性の切換が行な
われているものとする。

適性ベタ黒時電流はI_max＝＋2.5（μＡ）、I_min＝＋
１（μＡ）である。

一方、装置内の温度センサーの出力t₁は検知回路を通
し、CPUへ送られ、出力t₁に応じてI₀を変化させる。

このとき I₀（μＡ）b1.0（μＡ）＋0.02t（℃） の様にI₀を検知温度ｔ（℃）に応じて変化させる。検知
温度範囲は通常０（℃）＜ｔ＜35（℃）であり、1.0
（μＡ）I₀＜1.7（μＡ）であるが、I₀がこの範囲内で
あればＶ′_drum（I₀）は実質鉄数と考えて良く、一定値
とする。

ここで各値を以下に示すと V_L＝−100（Ｖ） Ｖ_const.＝−700（Ｖ） C₂＝＋10（Ｖ） ｐ＝Ｖ′_drum（I₀）≒＋40（Ｖ） S₂＝V_drum（I_max）＋C₂＝＋750＋10＝760（Ｖ） 以上本実施例は（１）式で、ｐ、S₂は定数、αは変数
としている。

また、定電流制御は、紙間時又は前回転時に行なうこ
とになるが、正規現像系ではOPCドラム電位はゼロボル
トに近い値に設定することが多い。

一方、OPCドラム等感光ドラムは耐久によってか高体
特性の劣化で残留電位が徐々に上がる場合がある。

特に、帯電後露光が少ないベタ黒時電位よりも、露光
量が多い定電流時電位の方がこの劣化の影響を受け易
い。

そこで、（１）式においてＶ′_drum（I₀）＝ｐの値を
装置に設置した耐久枚数、OPCドラムの帯電、露光時間
等の検出手段の出力に応じて変化させる方法が考えられ
る。

以下に実施例を示す。

実施例３ 感光体はOPC感光ドラム（マイナス帯電）で、直径30m
m、感光層厚は25受、比誘電率は3.0、感光体表面電位は
ダーク電位（ベタ黒時）は−700V、定電流時の電位は−
100Vとしている。

またトナーは１成分磁性プラス帯電トナーで、トリボ
Q/Mは常温常湿下で〜＋８μc/g、ベタ黒現像後ドラム上
トナー量は〜1.0mg/cm²である。

また装置は実施例１で示したものと同一とする。

適正ベタ黒時電流はI_max＝−2.5μＡ、I_min＝−１μ
Ａである。

ところで本実施例のOPCドラムは耐久による感光体の
劣化によって以下の様な電位の変化を示す。

すなわち、Ｖ′_drum（−2.0μＡ）の値が耐久枚数に
よって徐々に上がってくることがわかる。ここで、I₀は
−2.0μＡの例を示したが、I₀が−2.0μＡ以外の固定値
のときも同様のことがあるのはもちろんである。そこ
で、装置内に設けた耐久枚数検知手段による検出値に応
じてｐ＝Ｖ′_drum（I₀）を変化させる方法を以下に示
す。すなわち ｐ（Ｖ）＝Ｖ′_drum（I₀）−25/10000x ＝−900−2.5×10^-3x（枚） のように設定することで耐久によるＶ′_drum（I₀）の変
動分の補正を行なっている。

また、V_drum（I_max）の値はベタ黒時電位に対するOPC
ドラム分圧であるが、ベタ黒時電位は本実施例において
接触帯電方式（AC＋DC印加）であるため、耐久による変
動はほとんどない。

ここで各値を以下に示す。

±max＝−2.5（μＡ） ±ｏ＝−2.0（μＡ） V_drum（I_max）＝−1550（Ｖ） V_D＝−700（Ｖ） C₂＝−10（Ｖ） α≒1.12 S₂ ＝−1560（Ｖ） 以上、本実施例では（１）式でα、S₂は定数、ｐは変
数となっている。

ところで（１）式のC₂は、高湿放置時の普通紙の、電
流I_max時の分圧であるが、通常、実施例に示したように
V_drum（I_max）等に比べほとんど無視できる程低い値に
なる。すなわち S₂≒V_drum（I_max） が成り立つ。

一方、V_drum（I_max）は電流I_max時の表面電位ベタ黒
時電位時の分圧で、正規現像系ではダーク電位となる。

OPCドラムあるいはドラムにおいても耐久によって表
層が削れ、膜厚が薄くなる場合がある。第５図に示した
ように、OPCドラムの電圧−電流特性は一定電圧以上で
急激に電流が増え、そのときの電圧は電流と直線関係に
なる。これはOPCドラムにしきい値以上の電界がかかる
と放電を開始し、生成された電荷がOPCドラムの表面に
充電されるためと考えられている。すなわちOPCドラム
はコンデンサーとして働き、容量をＣ、膜厚をｄ、面積
をｓ、比誘電率をεとすると となり、従って、膜厚ｄが小さくなるとＣは大きくな
り、第５図の傾きは立ってくることになる。つまり、V
_drum（I_max）は耐久に従って小さくなってくる。一方、
正規現像系ではＶ′_drum（I₀）は、電位的には比較的低
いため、耐久での変動分は少ない。

そこでS₂を耐久枚数、回転時間の検出値に応じて変化
（減少）させる方法が考えられる。以下にその実施例を
示す。

実施例４ 感光体、トナー、装置について実施例１で示したもの
とする。

また適正電流範囲もI_max＝−2.5μＡ、I_min＝−1.0μ
Ａである。

ところで本実施例のOPCドラムは、耐久による表面の
削れによって以下の様な膜厚を変化する。

OPCドラムの容量は膜厚と逆比例し、同一の電荷量を受
けたときは膜厚が小さい程電位は下がる。従って、V
_drum（−2.5μＡ）の値が耐久枚数に従って下がってい
くとこがわかる。

これは本実施例においては、帯電器にコロトロンチヤ
ージヤーを用い、同一の電荷量を帯電時に与えているた
め、膜厚によってV_Dが変化するからである。

上記のV_drum（p2.5μＡ）の耐久変動を補正するた
め、装置内に設けた耐久枚数検知手段による検出値に応
じて に示すように変化させるとよい。

ここで各値を以下に示す。

I_max＝−2.5（μＡ） I₀＝−2.0（μＡ） V_D+R（I_max）＝−4450（Ｖ） Ｖ′_D+R（I_max）＝−3850（Ｖ） V_D＝−700（Ｖ） Ｖ_const.＝−100（Ｖ） ｐ＝Ｖ′_drum（I₀）＝−900（Ｖ） 以上、本実施例では（１）式でα、ｐは定数、Ｓ′は変
数としている。

ところで、（１）式でｐ＝Ｖ′_drum（I₀）の値は０と
なる場合がある。

以下にそれを示す。

実施例５ 感光体、トナーは実施例２に示した通りでマイナス帯
電の感光体にプラス帯電のトナーで反転現像系である。
感光体表面電位はライト電位は−100（Ｖ）、定電流時
の電位は−800（Ｖ）としいる。装置は実施例２に示し
た通りである。

また、適正ベタ黒時電流はI_max＝＋2.5（μＡ）、I
_min＝＋1.0（μＡ）である。

他の値は I₀＝＋2.0（μＡ） C₂＝＋10（Ｖ） ｐ＝Ｖ′_drum（I₀）＝０（Ｖ） S₂＝V_drum（I_max）＋C₂＝750＋10＝760（Ｖ） 以上本実施例では（１）式で、α、ｐ、S₂は定数で、
Ｐ＝０となっている。

また（１）式中のI_maxの値は紙パス、トナーのトリボ
現像後のトナーの単位面積当りの質量等で変化すること
がある。そこで（１）式においてα′、S₂を紙種、環
境、現像条件等によって可変にする方法ももちろん可能
である。

そこで以下に実施例を示す。

実施例６ 感光体、トナー、装置については実施例１の通りとす
る。

また、適性電流範囲は、I_maxの値が通紙する転写材の
剛性（腰の強さ）で変化し、剛性が強い程I_maxが小さく
なる。

これは第８図（ａ）（ｂ）で説明される。

すなわち転写下ガイド９が可という性部材100μｍのP
ETで構成されているため（ａ）の薄紙５′の場合と
（ｂ）の厚紙５″の場合で転写部位へ突入する転写材の
角度が変わるのが示されている。

（ａ）の場合は転写材がOPCドラムに沿うように突入
するのに対し、（ｂ）の場合は（ａ）に比べるとOPCド
ラムと距離的に離れた状態で突入しているのがわかる。

（ａ）の場合は、転写材で与えられた電荷によるOPC
ドラムとの電界形成老幾で、転写材とOPCドラムが密着
する方向にあるため画像上のにじみが少ない。

従ってI_maxは（ｂ）に比べて大きくなる。

紙の剛性検知手段としては、紙厚検知が比較的容易で
あり、給紙部に紙厚検知部材を設ける。

I_maxと紙厚の関係は大体次のようになる。（但し、同
一環境） そこで、 I_max（μＡ）＝−1.0−（180−ｑ）×1/30 （ｑは紙厚（μｍ）） という補正を（１）式について行なうことができる。

V_D＝−700（Ｖ） Ｖ_const.＝−100（Ｖ） I₀＝−2.0（μＡ） C₂＝−10（Ｖ） ｐ＝−900（Ｖ） S₂＝V_drum（−1.0−（180−ｑ）×1/30）−10
（Ｖ） 以上本実施例では、ｐは定数、α、S₂は変数となる。

実施例１〜７では転写ローラーの材質が発砲EPDMであ
り、使用した転写ローラーについてはＩ∝V_roll ²が成り
立ち、（１）式が導かれた。しかし、転写ローラーの材
質が変わった場合は（１）式が変わることも考えられる
が、本ではその場合にも適用可能なことはもちろんであ
る。

以上は（１）式すなわちＶ＝V_maxになる場合の実施例
を示したが、Ｖ＝V_minとなる制御方法も考えられる。

Ｖ＝V_minのときにはＶ＝V_maxのときと同様に次の関係
が成り立つ。

V_roll（I₀）＝Ｖ′_D+R（I₀）−Ｖ′_drum（I₀） （I₀は任意の電流値） 以下に（２）式を使った実施例を示す。

実施例７ 感光体、トナー、装置については実施例１で示した通
りである。

また、適正ベタ黒時電流範囲もI_min＝−1.0μＡ、I
_max＝−2.5μＡである。

各値は V_D＝−700（Ｖ） Ｖ_const.＝p100（Ｖ） C₁＝−700（Ｖ） I₀＝−2.0μＡ ｐ＝Ｖ′_drum（I₀）＝−900（Ｖ） S₁＝V_drum（I_min）＋C₁ ＝1400−700＝−2100（Ｖ） 以上本実施例で、α、ｐ、S₁は定数である。

また実施例２と同様に、（２）式でもI₀の値を可変に
することが可能である。

このとき（２）式でαは変数、ｐ、S₁は定数になる。

さらに実施例３と同様に（２）式でもα、S₁は定数、
ｐを変数とすることも可能である。

また、実施例４では（１）式でC₂≒０としたが、
（２）式では S₁＝V_drum（I_min）＋C₁ ＝mS_c （ｍは湿度による変数、S_cは定数） という形で書くことも可能である。

また、Ｖ′_drum（I₀）の値は（２）式においても実施
例５で説明にあったように０となる場合もありうる。

すなわちＰ＝０のことがある。

また、（２）式中のminiの値の紙パス、トナーのトリ
ボ現像後のトナーの単位面積当りの質量等で変化するこ
とがある。そこで、（２）式においてα′、Ｓ′_１を紙
種、環境、現像条件等によって可変にする方式ももちろ
ん可能である。

ところで以上の説明では印加電圧Ｖ＝V_max、又はＶ＝
V_minとする実施例を示したが、Ｖは上記２種類に限ら
ず、 V_min＜Ｖ＜V_max とすることでもかまわない。

但し、転写ローラーの抵抗値が低いときはV_min≦V_max
が成り立たなくなるため、抵抗値は下限以上の設定が必
要である。

すなわち、V_max≧V_minより（１）（２）を使うと、 ここでI_max、I_minの値はトナーのトリボ現像量、画像
幅、プロセススピード、紙パス等によって変化する。

またV_drum（I_min）、V_drum（I_max）の値も感光体の厚
み、比誘電率、画像幅、プロセススピードで変化する。
プロセススピード、画像幅、通紙する可能性のある転写
材種類等で変化する。

従って転写ローラーの抵抗値下限は装置により異なる
ことになり、それぞれの装置において（３）式を満たす
ようにする。

以上説明したように、 像転写時に転写帯電部材を前述したような電圧Ｖの値
で定電圧制御することにより、環境変動、耐久変動、ロ
ーラー等のバラツキによる抵抗変動等に対してあるゆる
抵抗の転写材に対して転写不良画質の劣化を生じること
なく、常時安定して良好な転写を行なえるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の装置の概略断面図。 第２図（ａ）は転写時の模式図。 第２図（ｂ）は（ａ）の等価回路図。 第３図（ａ）は転写時転写ローラーの電圧−電流特性を
表す図。 第３図（ｂ）は転写ローラー単体の電圧−電流特性を表
す図。 第３図（ｃ）は転写材単体の電圧−電流特性を表す図。 第３図（ｄ）は感光ドラム単体の電圧−電流特性を表す
図。 第３図（ｅ）は（ｃ）で転写材種類吸湿度を変えた電圧
−電流特性を表す図。 第４図はベタ黒時電流対転写効率の図。 第５図は感光ドラム表面電位が異なるときの感光ドラム
単体の電圧−電流特性を表す図。 第６図は転写時、、定電流時の電圧−電流特性を
表す図。 第７図は定電流時、ベタ黒時の電圧−電流特性を表
す図。 第８図（ａ）は転写材厚が小さいときの転写材の様子を
表す図。 第８図（ｂ）は転写材厚が大きいときの転写材の様子を
表す図。 １……感光ドラム ２……転写ローラー ３……転写ガイド ４……搬送ベルト ５……転写材 ６……電源 ７……光源 ８……帯電ローラー ９……転写ガイド

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動可能な像担持体と、この像担持体にト
   ナー像を形成する像形成手段と、前記像担持体から転写
   材に転写位置でトナー像を転写する転写帯電部材であっ
   て、前記転写位置に送られた転写材の像担持体側の面と
   は反対側の面に接触する、電圧が印加された、転写帯電
   部材と、を有する画像形成装置において、 前記転写位置に転写材がないとき前記転写帯電部材は電
   流I₀で定電流制御され、 前記像担持体上の画像形成領域の全面にトナー像を形成
   した場合、前記転写帯電部材に供給される正常な転写が
   可能な最大電流をI_max、前記像担持体上の画像形成領域
   の全面にトナー像を形成して前記転写帯電部材に電流I
   _maxが印加される場合、前記像担持体の分圧をV_drum（I
   _max）、前記転写帯電部材に電流I_maxが印加される場
   合、転写材の最小分圧をC₂、前記定電流制御時の前記像
   担持体の分圧をｐ、前記定電流制御時に得られた電圧V₀
   とすると、像転写時に前記転写帯電部材は、 の電圧Ｖで定電圧制御されることを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】移動可能な像担持体と、この像担持体にト
   ナー像を形成する像形成手段と、前記像担持体から転写
   材に転写位置でトナー像を転写する転写帯電部材であっ
   て、前記転写位置に送られた転写材の像担持体側の面と
   は反対側の面に接触する、電圧が印加された、転写帯電
   部材と、を有する画像形成装置において、 前記転写位置に転写材がないとき前記転写帯電部材は電
   流I₀で定電流制御され、 前記像担持体上の画像形成領域の全面にトナー像を形成
   した場合、前記転写帯電部材に供給される正常な転写が
   可能な最小電流をI_min、前記像担持体上の画像形成領域
   の全面にトナー像を形成して前記転写帯電部材に電流I
   _minが印加される場合、前記像担持体の分圧をV_drum（I
   _min）、前記転写帯電部材に電流I_minが印加される場
   合、転写材の最大分圧をC₁、前記定電流制御時の前記像
   担持体の分圧をｐ、前記定電流制御時に得られた電圧を
   V₀とすると、像転写時に前記転写帯電部材は、 の電圧Ｖで定電圧制御されることを特徴とする画像形成
   装置。