JP3228651B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の複写機
やプリンター等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来の画像形成装置の一例を
示した模式図である。

【０００３】従来、複写機等の画像形成装置としては、
図１０に示すように表面に静電トナー像を形成し得る感
光ドラム１及び該感光ドラム１との間で転写ニップ部Ｎ
を形成する形で配置された転写ローラ６等を備えたもの
が使用されている。即ち、感光ドラム１が回転して、該
感光ドラム１の表面に形成された静電トナー像が転写ニ
ップ部Ｎに到達するのに同期して、図示しない給紙手段
によって図１０の紙面左方向に搬送される転写材Ｐが、
該転写ニップ部Ｎを通過するようになっており、転写材
Ｐが転写ニップ部Ｎを通過する際、前記転写ローラ６は
転写材Ｐの下面に前記静電トナー像とは反対極性の転写
電圧を印加するようになっている。転写電圧が下面に印
加された転写材Ｐの上面では静電トナー像に接している
ので、この転写電圧の印加によって静電トナー像が転写
材Ｐに転移するようになっている。静電トナー像の転移
の後、転写材Ｐは更に図１０の紙面左方向に搬送され、
所定の定着装置１３を通過し、転移した静電トナー像を
永久像として定着するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の画
像形成装置では、転写ニップ部Ｎを転写材Ｐの後端Ｐ２
が通過するときに後端跳ねが発生し、未定着画像が装置
内の構造物に触れて、転写材Ｐの後端Ｐ２にコバ汚れや
後端の画像のこすれが発生してしまうおそれがあった。

【０００５】これは図１０のように転写材Ｐの後端Ｐ２
が転写ローラ６の転写ニップ部Ｎを通過後、感光ドラム
１の静電吸着力によって感光ドラム１と分離されずに感
光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に吸着移動（矢
印ｅ方向）されて跳ね上がってしまう（矢印ｆ方向）た
めである。

【０００６】以下に後端跳ねの発生しやすい条件につい
て説明する。

【０００７】（１）紙の抵抗値が高い場合、転写材Ｐが
感光ドラム１に吸着されやすく、分離しにくいために後
端跳ねが発生しやすい。特に、画像形成装置が自動両面
印字機構を有したものである場合や、多重面印字機構を
有したものである場合、２面目印字時や、多重面印字時
は、転写材Ｐが一度定着装置１３を通過しており、この
時に転写材Ｐに含まれる水分が蒸発して転写材Ｐの抵抗
値が上がるために転写材Ｐの感光ドラム１への吸着がよ
り強くなり、後端跳ねが発生しやすくなる。

【０００８】（２）画像形成装置が低湿度環境で使用さ
れている場合も同様に、転写材Ｐが感光ドラム１に吸着
されやすくなり、分離しにくくなるために後端跳ねが発
生しやすい。

【０００９】この後端跳ねを防止するために、図１１に
示すように、転写材Ｐの後端Ｐ２付近の非画像領域（ト
ナー画像の転写がなされない余白の領域）に、転写ロー
ラ６によって、予め設定された、転写バイアスＶｔ（転
写時の転写電圧）とは逆極性のバイアスＶｎを定電圧制
御で印加し、転写材Ｐを強制的に感光ドラム１表面から
分離させる方法が特開平０５−２２４５４１等に提案さ
れている。

【００１０】しかし前記提案されている方法では以下に
示すような不都合が生じる。

【００１１】（ａ）前記提案されている方法では、予め
設定しておいた一定電圧値の逆バイアスＶｎを１面目、
２面目ともに定電圧制御で転写材Ｐ後端Ｐ２に印加して
いる。例えば湿度８０％以上の高湿度環境下で長時間放
置した転写材Ｐを使用した場合などは１面目の転写材Ｐ
の抵抗が低いため、１面目後端Ｐ２に逆バイアスを印加
した場合、低抵抗化した転写材Ｐ全面にトナー保持電荷
とは逆極性の電荷を付与した状態となり、転写材Ｐのト
ナー保持力が低下して静電オフセットが発生してしま
う。更に、ＯＨＰ用紙は表面にトナーの転写性を上げる
ための低抵抗コート層があり、これに１面目印字をした
場合は、環境にかかわらず表面の低抵抗コート層に同様
にトナー保持電荷とは逆極性の電荷が付与された状態と
なり、静電オフセットが発生する場合がある。

【００１２】（ｂ）逆バイアスＶｎの印加タイミング
は、転写ニップ部Ｎ上流のレジストセンサー１１ａを転
写材Ｐの後端Ｐ２が通過した時間と、このレジストセン
サー１１ａと転写ニップ部Ｎ間の距離及び、転写材搬送
スピードから、転写材Ｐの後端Ｐ２が転写ニップ部Ｎに
到達する時間を逆算して印加タイミングを決定してい
る。しかし、レジストセンサー１１ａと転写ニップ部Ｎ
間距離には機差間の若干のバラつきがあり、また、転写
材搬送スピードも転写ローラ外径、紙種、印字比率など
に左右されわずかに変化するため、これらのバラつきを
総合すると逆バイアスの印加ポイントが狙い目に対し数
ミリずれることが予想される。逆バイアスの印加ポイン
トが画像の後端Ｐ２側にずれた場合、転写材Ｐに十分な
逆バイアスの印加ができなくなり、後端跳ねが発生して
しまい、逆に、逆バイアスの印加ポイントが画像域側に
ずれた場合、画像後端の画像乱れが発生する場合があ
る。

【００１３】（ｃ）また、転写ローラ６としてはゴムに
導電性粒子を分散させて体積抵抗値を適宜に調整したも
のが用いられるのが一般的であり、この転写ローラ６の
抵抗値が環境により１桁以上に亙って変化することは周
知のことである。転写ローラ６を定電圧制御した場合、
抵抗値と電流値の関係は図１２に示すように変化するた
め、予め設定した一定の逆バイアス値を定電圧制御して
印加した場合、転写ローラ６の抵抗変化に伴って、転写
ローラ６の抵抗が高く、転写材Ｐに付与される電荷が少
ない場合は後端跳ねに対して十分な効果がなく、逆に転
写ローラ６の抵抗が低く、転写材Ｐに対する付与電荷が
多い場合は付与電荷の極性が転写電荷と逆極性（トナー
とは同極性）であるために、逆バイアス印加ポイント近
傍の画像が乱れるという問題があった。

【００１４】そこで本発明は、転写材を感光ドラムから
強制的に分離して、両面印字、多重印字等の場合、特に
２面目や多重面の後端跳ねを防止し、かつ１面目及びＯ
ＨＰ用紙での静電オフセットや画像乱れを防止すること
を目的とする。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【課題を解決するための手段】 本発明 による画像形成装
置は、転写ニップ部（Ｎ）に転写材（Ｐ）を供給し得る
給紙手段（５０）と、前記転写ニップ部（Ｎ）を通過し
た転写材（Ｐ）上の電荷を除去し得る除電手段（８）
と、前記除電手段（８）により除電される電荷によって
生じる除電電流を検知する除電電流検知手段（８ａ）
と、検知された除電電流に基づいて、次の印字時におけ
る後端跳ね防止の要否を判定する判定部（３２）と、前
記判定部（３２）により判定された判定結果に基づい
て、次の印字時において転写材（Ｐ）の後端（Ｐ２）側
の非画像領域（Ｓ’）が前記転写ニップ部（Ｎ）を通過
する際における、前記転写部材（６）に対する、静電ト
ナー像と同極性の後端跳ね防止電圧の供給を制御する後
端跳ね防止電圧供給手段（３２、３４）とを備えてなっ
ていてもよい。

【００１８】この場合、前記判定部（３２）が、転写材
（Ｐ）の一次給紙を検知して出力された一次給紙検知信
号に基づいて、次の印字時における後端跳ね防止の要否
を判定するようになっており、前記後端跳ね防止電圧供
給手段（３２、３４）が、前記判定部（３２）により判
定された判定結果に基づいて、次の印字時である二次給
紙時において転写材（Ｐ）の後端（Ｐ２）側の非画像領
域（Ｓ’）が前記転写ニップ部（Ｎ）を通過する際にお
ける、前記転写部材（６）に対する、静電トナー像と同
極性の後端跳ね防止電圧の供給を制御するようになって
いてもよい。

【００１９】また、本発明による画像形成装置（４０）
は、転写ニップ部（Ｎ）に転写材（Ｐ）を供給し得る給
紙手段（５０）と、前記給紙手段（５０）において転写
材（Ｐ）の供給を検知して給紙検知信号を出力する給紙
検知手段（１１ａ）と、前記像担持体（１）と転写部材
（６）との間の電流値変化を検知し得る電流値変化検知
手段（３４ａ）と、出力された給紙検知信号及び検知さ
れた電流値変化に基づいて、給紙される転写材（Ｐ）が
前記給紙検知手段（１１ａ）から前記転写ニップ部
（Ｎ）まで移動するのに要した移動時間を検出する移動
時間検出手段（３２）と、検出された移動時間及び次に
出力される給紙検知信号に基づいて、電圧供給タイミン
グを制御する形で、次の印字時において転写材（Ｐ）の
後端（Ｐ２）側の非画像領域（Ｓ’）が前記転写ニップ
部（Ｎ）を通過する際に、前記転写部材（Ｐ）に静電ト
ナー像と同極性の後端跳ね防止電圧を供給する後端跳ね
防止電圧供給手段（３２、３４）とを備えてなっていて
もよい。

【００２０】なお、この場合、前記移動時間検出手段
（３２）が、転写材（Ｐ）の一次的な給紙を検知して出
力された一次給紙検知信号を受けることにより、移動時
間を検出するものであり、前記後端跳ね防止電圧供給手
段（３２、３４）が、次に出力される、即ち転写材
（Ｐ）の二次的な給紙を検知して出力される二次給紙検
知信号を受けることにより、電圧供給タイミングを制御
する形で、次の印字時である反転印字時に、前記転写部
材（Ｐ）に後端跳ね防止電圧を供給するようになってい
てもよい。

【００２１】

【００２２】

【００２３】〔作用〕 除電電流 の大きさをモニターして後端跳ね防止の要否を
判定し、次の印字時に後端跳ね防止電圧を印加するよう
にすると、後端跳ねの発生しやすい状況でのみ後端跳ね
防止電圧を印加することができる。

【００２４】また、前印字時に測定した給紙検知手段
（１１ａ）と転写部材（６）間の移動時間をもとに、次
印字時での後端跳ね防止電圧の印加ポイントを補正し決
定するようにすると、給紙検知手段（１１ａ）と転写部
材（６）間の機械的距離公差と紙種が異なることによる
転写材搬送スピードのバラつきを補正することができ
る。

【００２５】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、何等本発明の構成を限定する
ものではない。

【００２６】

【参考例】 以下、図面に沿って、本発明についての参考
例を説明する。

【００２７】図１に本発明による画像形成装置の参考例
を示す。

【００２８】画像形成装置４０は、図１に示すように感
光ドラム１（像担持体）を有しており、感光ドラム１に
対しては、該感光ドラム１の回転方向である図の矢印Ｒ
１方向に沿って該感光ドラム１を帯電させ得る一次帯電
器２、帯電された感光ドラム１を露光して静電潜像を形
成し得る露光手段３、前記静電潜像にトナー（現像剤）
を付着させてトナー像を形成し得る現像装置５、感光ド
ラム１上に形成されたトナー像を所定の転写材Ｐに転写
する転写ローラ６（転写部材）、トナー像が転写された
後の感光ドラム１上の残留トナーを除去するクリーニン
グ装置７が配設されている。前記トナー像の転写先とな
る転写材Ｐは、用紙カセット２２から給紙ローラ２１に
よって図の矢印Ａ１方向に給紙されるようになってお
り、更に斜送ローラ対１７、レジストローラ対１１、転
写ガイド１０等を介して、感光ドラム１と転写ローラ６
による転写ニップ部Ｎに給紙されるようになっている。
転写ニップ部Ｎに給紙された転写材Ｐは、転写ローラ６
によってトナー像が転写された後、搬送ガイド１２を介
して定着装置１３に搬送され、ここでトナー像が定着さ
れた転写材Ｐは図の矢印Ｂ１方向に装置外に排出される
ようになっている。

【００２９】また、本画像形成装置４０は自動両面印字
機能を備えている。即ち、定着装置１３を通って１面
（表面）の画像形成が完了した転写材Ｐは、図１の矢印
Ｂ２方向に搬送される形で反転され、図１中紙面下方の
再給紙搬送路２３に給送され、再給紙ローラ２５により
レジストローラ対１１に、図の矢印Ａ２方向に再び導入
されるようになっている。つまり、再び、従って二次的
にレジストローラ対１１に導入された転写材Ｐは、前回
とは表裏が反転した形で感光ドラム１に給紙され、画像
が形成されていなかった他の１面（裏面）に新たに画像
が形成されるようになっている。

【００３０】また、斜送ローラ対１７の手前には、矢印
Ａ１方向の給紙の経路及び、矢印Ａ２方向の給紙の経路
に対応して、給紙センサー２１ａ及び、再給紙センサー
２５ａが設けられており、これらは共にＤＣコントロー
ラ３２に接続されている。ＤＣコントローラ３２は、前
記転写ローラ６に対する電源である転写用高圧電源３４
に接続されている。

【００３１】即ち、次に印字される転写材Ｐが矢印Ａ１
方向から給紙され、給紙センサー２１ａを通過した場合
は、ＤＣコントローラ３２内のＣＰＵで１面目（表面）
と判断し、１面目の転写バイアス制御を行う。同様に、
次に印字される転写材Ｐが矢印Ａ２方向から給紙され、
再給紙センサー２５ａを通過した場合は、次の印字面を
２面目（裏面）と判断し、２面目の転写バイアス制御を
行う。

【００３２】図２は本参考例の転写の印加バイアスのシ
ーケンスを示したものである。

【００３３】Ｖｔは転写強バイアスで、例えば感光ドラ
ム１と転写ローラ６間に転写材Ｐが存在しないときに不
図示の電源より転写ローラ６に一定電流を定電流制御で
付与したときの発生電圧から予め設定した制御式により
算出する、所謂ＰＴＶＣ制御方式等で決定した電圧値で
ある。

【００３４】Ｖｌは紙跡等を防止するために設定した転
写弱バイアスであり、本参考例ではＶｔの１／２の値を
Ｖｌとした。

【００３５】Ｖｎは転写強バイアスとは逆極性の転写逆
バイアスであり、本参考例では−２０００Ｖとした。

【００３６】Ｖｔ、Ｖｌ、Ｖｎはいずれも不図示の電源
より定電圧制御で転写ローラ６に印加される。

【００３７】本参考例では転写材Ｐのうちの画像形成領
域Ｓを、図３に示すように転写材Ｐの先端Ｐ１、左右端
Ｐ３、Ｐ３、後端Ｐ２からそれぞれ５．０ｍｍ内側に入
った区域としている。転写材Ｐのうちの画像形成領域Ｓ
以外の領域は非画像領域ＳＸとなっている。

【００３８】図２及び図４に示したように、１面目印字
時は紙後端２．０ｍｍのポイントＡで転写バイアスを強
バイアスＶｔから弱バイアスＶｌに切り替える。２面目
印字時は同じくポイントＡで転写バイアスを強バイアス
Ｖｔから逆バイアスＶｎ（−２０００Ｖ）に切り替え、
更に転写材Ｐが転写ニップ部Ｎを通過した後のポイント
Ｂ（本参考例では転写材Ｐの後端Ｐ２が通過後２．０ｍ
ｍ）で弱バイアスＶｌに切り替える。

【００３９】この様に、２面目後端Ｐ２にのみ転写強バ
イアスＶｔとは逆極性の逆バイアスＶｎ（−２０００
Ｖ）を印加することで、２面目の後端跳ねを防止し、１
面目にもオフセットがない良好な画像を得ることができ
る。

【００４０】以下、具体的な数値をあげて説明する。

【００４１】転写材として、６４ｇ／ｍ² 、厚さ９０μ
ｍ、Ａ４サイズ（抄目は搬送方向に平行）を用いて、プ
ロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃで搬送した。

【００４２】転写ローラ： 外径：φ１８．５（φ６の芯金上に導電ＥＰＤＭ） 抵抗値：８．０×１０⁸ ［Ω］（温度２３゜Ｃ、湿度６
０％の環境下での、２．０ｋＶ印加時の測定値） この転写ローラを使用した場合の転写強バイアスＶｔ、
転写弱バイアスＶｌは温度２３゜Ｃ、湿度６０％の環境
で各々、 強バイアスＶｔ：３．２ｋＶ 弱バイアスＶｌ：１．６ｋＶ であった。

【００４３】感光ドラム： 材質・外径：ＯＰＣ、φ３０ 画像部電位Ｖ１：−１００Ｖ 非画像部電位Ｖｄ：−６００Ｖ 上記の条件で、図１に示した自動両面印字機構を有する
画像形成装置において、転写材の後端から５．０ｍｍ分
の画像をマスキングして余白を形成し、図２に示したシ
ーケンスで後端逆バイアスを印加して、１５゜Ｃ：１０
％、３０゜Ｃ：８０％の２環境において印字比率４％の
文字画像を各々１００枚（２００イメージ）両面プリン
トを行った。

【００４４】この時の２面目後端のコバ汚れ、画像こす
れと、１面目のオフセット発生状況を表１に示す（実験
例１）。比較例として逆バイアスを印加しない場合（比
較例１）、１、２面共に逆バイアスをかけた場合（比較
例２）も示す。

【００４５】

【表１】 ２面目後端にのみ逆バイアスＶｎを印加した場合（実験
例１）と逆バイアスを全く印加しない場合（比較例１）
の比較から、本参考例を適用した実験例１では、特に低
湿度環境において発生が顕著だった後端跳ねに起因する
コバ汚れ、画面こすれが全く発生しなくなることがわか
った。

【００４６】また、２面目後端にのみ逆バイアスＶｎを
印加した場合（実験例１）と１、２面共に後端に逆バイ
アスＶｎを印加した場合（実験例２）の比較から、１面
目後端に逆バイアスを印加した時に、比較的湿度の高い
環境において発生するオフセットが本参考例を適用した
実験例１では発生しないことがわかる。

【００４７】また、同様にＯＨＰ用紙の片面印字を１０
０枚行ったが、本発明を適用した画像形成装置は１面目
後端には転写逆バイアスＶｎを印加していないため、オ
フセットの発生は０であった（ＯＨＰ用紙は透明である
ため２面目印字は行わない）。

【００４８】以上のように、後端跳ねが発生しやすい２
面目の転写材後端にのみ逆バイアスＶｎを印加すること
によって、後端跳ねに起因する後端コバ汚れ、後端画像
こすれ等の画像問題がなく、またオフセットの発生もな
い良好な画像を得ることができる。また、本参考例は自
動両面印字機構を有する画像形成装置だけではなく、多
重印字機構を有する画像形成装置にも適用可能であり、
同様の効果が得られる。

【００４９】次に、本発明についての第一の実施例を説
明する。

【００５０】本実施例は、１面目印字時に除電針８に流
れる電流値から装置の使用環境と転写材Ｐの抵抗値を推
定し、その情報をもとに低湿度環境で、抵抗値の高い転
写材Ｐが印字されたときのみ、２面目及び、多重印字面
の後端に逆バイアスを印加して後端跳ねを防止するもの
である。

【００５１】後端跳ねは、転写材の抵抗が上がる印字２
面目や、多重印字面に発生しやすいが、特に湿度２０％
以下の低湿度環境下で、抵抗値の高い転写材を印字した
場合に発生しやすいことがわかっている。

【００５２】前記実施例は、環境、転写材種を問わず２
面目後端Ｐ２の非画像領域Ｓ’に逆バイアスを印加し後
端跳ねを防止しているが、例えば転写材Ｐの抵抗値が下
がる高湿度環境で、抵抗の低い転写ローラ６を使用して
逆バイアスを印加すると、転写ローラ６の抵抗が低いた
めに逆バイアスにより逆極性の電荷（トナーとは同極
性、本実施例ではマイナス）が必要以上に転写材に付与
され、特に抵抗値の低い転写材Ｐでは過剰に付与された
マイナスの電荷によって逆バイアス印加ポイント近傍の
画像形成領域Ｓの後端Ｐ２側の画像に乱れが生じること
がある。

【００５３】表２に、抵抗値の異なる２種類の転写材Ａ
（表面抵抗高：１×１０¹⁴〜１０¹⁵Ω台）、転写材Ｂ
（表面抵抗低：１×１０¹²Ω台）を使用し、第一の実施
例で示した画像形成装置４０で後端逆バイアスを印加せ
ずに、温度１５゜Ｃ、湿度１０％の環境で印字比率４％
の文字パターンを１００枚（２００イメージ）自動両面
で印字した場合の、２面目後端のコバ汚れ、画像こすれ
の発生頻度と、１面目通紙中に除電針８に流れた電流値
を示す。

【００５４】

【表２】 上記実験結果より、表面抵抗値の高い転写材Ａで後端跳
ねが発生しやすく、表面抵抗値の低い転写材では後端跳
ねに起因する異常画像が低湿度環境においても発生しな
いことが確認できる。

【００５５】また、湿度１０％程度の低湿度環境では、
１面目印字時に除電針８に流れる電流値は転写材Ｐの抵
抗値によって１桁違うため、この電流値をモニターする
ことで低湿度環境での後端跳ねの発生しやすい紙種を識
別可能である。

【００５６】本実施例では１面目印字時に得た環境、転
写情報をもとに、後端跳ねの発生しやすい低湿度環境下
で抵抗値の高い転写材が印字された場合にのみ、２面目
又は多重印字面の後端に逆バイアスをかけて後端跳ねを
防止すると共に、高湿度環境でも画像後端に逆バイアス
に起因する画像乱れの発生しない良好な画像を得る。図
５に、本実施例における画像形成装置の模式図を示す。

【００５７】除電針８を抵抗（本実施例では１ＭΩ）を
介して接地し、この抵抗の両端に流れる電流値を、除電
針電流検知手段８ａで電圧変換して検知する。その検知
結果をＡ／Ｄコンバータ３１からＤＣコントローラ３２
のＣＰＵへ送る。ＣＰＵ内で２面目後端バイアスの要否
を判断し、転写の高圧制御シーケンスを決定する。この
結果をもとにＤ／Ａコンバータ３３を介して転写用高圧
電源３４の出力を制御し、転写ローラ６へ所望の電圧を
印加する。

【００５８】本実施例では除電針に１００ｎＡ以上の除
電針電流が流れた場合、後端跳ねが発生しやすい環境、
および紙種であると判断し、２面目印字時に後端に−２
０００Ｖの逆バイアスを定電圧制御で印加する。

【００５９】この様に１面で得られた転写材、環境情報
を２面目及び多重印字面の転写高圧制御にフィードバッ
クすることにより、後端跳ねの発生しやすい状況でのみ
２面目及び多重面後端に逆バイアスを印加でき、後端跳
ねに起因する後端コバ汚れ、後端画像こすれ等の画像問
題を解決するとともに、高湿度環境でも逆バイアスに起
因する後端画像乱れの生じない良好な画像を得ることが
できる。

【００６０】また、本実施例では２面目後端のみに逆バ
イアスを印加する例をあげたが、１面目でも低湿度環境
に放置した薄紙などを印字した場合など、後端跳ねに厳
しい状況では跳ねが発生することがあり、このような場
合、２枚目以降の１面目に本実施例を適用しても同様の
効果が得られる。

【００６１】次に、本発明についての第二の実施例を説
明する。

【００６２】本実施例は、後端Ｐ２に印加する逆バイア
ス値を転写ローラ６の抵抗値に応じて設定することで、
後端跳ねを確実に防止し、かつ画像乱れのない画像を得
るものである。従って、転写ローラ６には、図１の二点
鎖線に示すように、該転写ローラ６の抵抗を電流値等に
よって検知し得る抵抗検知手段５１が設けられており、
該抵抗検知手段５１は前記ＤＣコントローラ３２に接続
されている。

【００６３】図６に２×１０⁸ 〜４×１０⁹ Ωの抵抗を
有する各々の転写ローラの感光ドラム１に対する電圧、
電流特性を示す。図６は特に後端跳ねの厳しい温度１５
゜Ｃ：湿度１０％の定湿度環境で２面目を印字した時の
ものである。転写ローラの電圧、電流特性が曲線となっ
ているのは、転写ローラの材質の抵抗特性が電圧依存性
を有しているためである。

【００６４】図６中の各々の転写ローラで、転写材後端
の非画像領域に逆バイアスを印加した場合に、後端跳ね
の発生した境界電圧値を結んだラインＡと、後端の画像
乱れが発生した境界電圧値を結んだラインＢを図中に示
した。

【００６５】ラインＡより下の領域では、転写ローラか
ら転写材後端に付与される転写電荷とは逆極性（本実施
例ではマイナス）の電荷量が少ないために、このマイナ
スの電荷により生じる転写材後端のドラム表面からの反
発力が弱く、この力に転写材とドラム表面の吸着力が優
り後端跳ねが発生してしまう。逆にラインＢの上の領域
では転写材後端に付与されるマイナスの電荷量が過剰で
あるために、そのトナーと同極性の電荷の影響で、画像
領域後端のトナー像が乱されてしまう。

【００６６】後端跳ねを防止し、且つ後端の画像乱れの
生じない画像を得るためには、ラインＡとラインＢには
さまれた領域ａに各々の転写ローラの逆バイアス値を設
定する必要が有る。

【００６７】転写ローラの抵抗により逆バイアスを設定
する方法としては、例えば転写強バイアスを決定するた
めに行うＰＴＶＣ制御時に得られるＶ０から、転写強バ
イアスと同様に予め設定した制御式から決定すればよ
い。

【００６８】表３に抵抗値が２×１０⁸ Ω、７×１０⁸
Ω、８×１０⁸ Ω、９×１０⁸ Ω、３×１０⁹ Ωの転写
ローラ５本を使用し、湿度：１０％の低湿度環境で、前
記実施例で使用したのと同じ高抵抗の転写材Ａを本実施
例を適用した自動両面画像形成装置で１００枚（２００
イメージ）印字した場合の、２面目後端の跳ねに起因す
る異常画像（後端コバ汚れ、後端画面こすれ）と、逆
バイアス過剰印加に起因する後端の画像乱れの発生枚
数を示す（実験例２）。あわせて２枚目の後端逆バイア
スを−２０００Ｖ一定とした場合も示した（比較例
３）。

【００６９】

【表３】 本実施例を適用した実験例２では、いずれの抵抗範囲の
転写ローラでも良好な結果が得られている。

【００７０】このように２面目や多重面の転写材後端に
印加する逆バイアスを転写ローラの抵抗によって決定す
ることで、いずれの抵抗値の転写ローラを使用した場合
でも、後端跳ねに起因する後端の異常画像、マイナスの
電荷の過剰付与に起因する画像乱れがいっさい発生しな
い良好な画像を得ることができ、使用する転写ローラの
抵抗値の幅も広げることが可能になる。

【００７１】また、１面目でも低湿度環境に放置した薄
紙などを印字した場合などに後端跳ねが発生することが
あり、このような場合の２枚目以降の１面目に本実施例
を適用しても同様な効果が得られる。

【００７２】次に、本発明についての第三の実施例を説
明する。

【００７３】本実施例は、１面目印字時にレジセンサー
と転写ローラ間の通過時間をモニターした結果から、２
面目及び多重面での逆バイアス印加タイミングを決定
し、レジセンサーと転写ローラ間の距離及び、転写ロー
ラの外径差による転写材搬送スピード差をトータルで補
正して後端跳ねを確実に防止し、且つ後端に画像乱れの
生じない良好な画像を得るものである。

【００７４】図７、図８に本実施例の具体例を示す。

【００７５】画像形成装置はＡ／Ｄコンバータ３１と転
写用高圧電源３４との間に電流検出回路３４ａを接続し
て備えており、転写ローラ用電源３４からバイアスを印
加した際に、転写ローラ６から感光ドラム１に対して流
れた電流を検出する回路である。

【００７６】１面目の印字動作が開始され、転写に強バ
イアスＶｔが印加された後に転写電流検出回路３４ａで
転写電流Ｉのモニターを開始し、転写材Ｐが転写ニップ
部Ｎを抜けて感光ドラム１に流入する転写電流Ｉが増加
する電流立上りポイントＤを検出して、その結果をＡ／
Ｄコンバータ３３を介してＤＣコントローラ３２内のＣ
ＰＵに送る。レジストセンサー１１ａを転写材後端が通
過した時間を０とし、ポイントＤまでの時間をΔｔとす
る。このΔｔがレジストセンサー１１ａと転写ニップ部
Ｎ間の転写材後端搬送時間の実測値である。

【００７７】図８中のポイントＣは、本実施例では転写
バイアスが強バイアスＶｔからＶｌに切り替えているこ
とから電流値が減少するポイントである。転写材が転写
ニップ部Ｎを通過するポイントは電流が立ち上がる地点
で判断するため、後端に弱バイアスがない場合でも同様
にポイントＤを判断できる。

【００７８】このレジセンサーと転写ニップ部間の転写
材後端搬送時間Δｔをもとに２面目印字時、転写バイア
スを強バイアスＶｔから逆バイアスＶｎへ切り替えるタ
イミングをＤＣコントローラ内のＣＰＵで決定する。

【００７９】プロセススピード：Ｓ［ｍｍ／ｓｅｃ］、
逆バイアス印加ポイント：転写材後端からｘ［ｍｍ］と
し、１面目でのレジストセンサーと転写ニップ部間の転
写材移動時間がΔｔ［ｓｅｃ］であった場合、２面目の
逆バイアス切り替えポイントは、２面目転写材後端がレ
ジストセンサーを抜けてから以下の計算式で求められる
時間ｔ［ｓｅｃ］後とする。

【００８０】ｔ＝Δｔ−（ｘ／Ｓ） 例えば具体的には、プロセススピード１００ｍｍ／ｓｅ
ｃで転写材を搬送し、転写材後端２ｍｍで転写材に逆バ
イアスを印加しようとする場合、転写材が２ｍｍ搬送さ
れるのに要する時間は０．０２ｓｅｃであることから、
１面目でのレジセンサーと転写ローラ間の実測搬送時間
Δｔから０．０２ｓｅｃ引いた時間ｔを２面目の逆バイ
アス印加ポイントとする。

【００８１】このように、１面目で測定したレジセンサ
ーと転写ニップ部間の転写材後端搬送時間をもとに、２
面目及び多重面での後端逆バイアス印加ポイントを補正
し決定することで、レジセンサーと転写ニップ部間の機
械的距離公差と紙種が異なることによる転写材搬送スピ
ードのバラつき、双方を１回で補正する事が可能であ
る。

【００８２】この１面目でのレジセンサーと転写ニップ
部間の転写材後端搬送時間の実測は１回行うだけでも効
果があるが、繰返し両面プリントを行う場合などは、１
面目に毎回行った搬送時間の測定結果を、平均化処理し
て時間ｔを更新することでより精度の高い転写後端逆バ
イアスのシーケンスを実現できる。

【００８３】また、１面目の後端に逆バイアスを印加す
る場合でも、１枚目にレジセンサーと転写ニップ間の転
写材搬送時間を実測し、２枚目以降に本実施例を適用し
ても同様の効果が得られる。

【００８４】次に、本発明についての第四の実施例を説
明する。

【００８５】第三の実施例では、１面目印字時にレジセ
ンサーと転写ローラ間の通過時間をモニターした結果か
ら２面目の逆バイアス印加タイミングを決定し、レジセ
ンサーと転写ローラ間の距離及び、転写ローラの外径差
による転写材搬送スピード差をトータルで補正したが、
第四の実施例ではさらに印字比率によって生じる転写材
搬送速度の変化を補正する。

【００８６】転写部材として転写ローラを用いる場合、
中抜け画像の発生を防止するためには転写材をドラムに
対して早送りすることが有効であり、本実施例の画像形
成装置でも転写ローラを早回しし、転写材をドラムに対
して１％速く送る構成をとっている。このように転写ロ
ーラ早回しを行っている画像形成装置では、印字比率の
変化に伴って転写ニップ部での転写材搬送スピードが変
化する。

【００８７】これは低印字比率の場合は図９（ａ）に示
すように、感光ドラム１と転写材Ｐ間にはほとんどトナ
ーがなく、感光ドラム１と転写材Ｐ間の摩擦係数μ１が
高いために転写材はこの感光ドラム１との摩擦係数μ１
の影響を強く受けて搬送スピードが遅くなるのに対し、
高印字比率の場合は図９（ｂ）に示すように、感光ドラ
ム１と転写材Ｐ間に多量のトナーが存在し、そのために
感光ドラム１との摩擦係数μ２が低印字比率の場合に比
べて小さく、転写材の搬送スピードが早回ししている転
写ローラ６の速度に支配されるようになって速く送られ
るためである。６４ｇ／ｍ² 、Ａ４サイズ（２１０×２
９７）の転写材をプロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃ
で送り、縦線、横線の組み合わせで形成される印字比率
１〜１００％の画像を印字して副走査倍率を測定したと
ころ、印字比率が高くなるほど転写ニップ部での転写材
搬送速度が速くなるために副走査倍率は伸び、印字比率
１〜１００％までのその変化量は約０．５％であった。
使用した転写材長さは２９７ｍｍであるから、そこから
非画像領域寸法を引き副走査倍率の変化量を長さＬに換
算すると、 Ｌ＝（２９７−５×）×０．５／１００ ＝１．４３５［ｍｍ］ となる。

【００８８】次に、２面目後端２ｍｍに転写逆バイアス
を印加する場合を例に、逆バイアス印加ポイントの補正
を具体的に説明する。

【００８９】まず、１面目潜像形成開始から一定期間レ
ーザー（露光手段）の点灯時間をモニターし、点灯、非
点灯の時間比から１面目の印字比率Ｙ１を算出する。こ
の時の印字比率は、一定時間モニターした比率がその後
の印字全面に続くと仮定して算出している。

【００９０】次に、第三の実施例と同様に１面目印字時
にレジセンサーと転写ニップ部間の転写材搬送時間Δｔ
を実測する。

【００９１】１面目の印字比率Ｙ１と副走査倍率の変化
量１．４３５［ｍｍ］より、転写材搬送時間Δｔを印字
比率０％相当に換算し、その換算値をＸ１とする。

【００９２】Ｘ１＝Δｔ＋［（１．４３５×Ｙ１／１０
０）／１００］ さらに１面目と同様に、２面目潜像形成開始後から一定
期間レーザーの点灯時間をモニターし、点灯、非点灯の
時間比から２面目の印字比率Ｙ２を算出する。２面目印
字時の後端の逆バイアス印加時間Ｘ２（レジストセンサ
ーを転写材後端が通過してからの時間）は、２面目の印
字比率Ｙ２とＸ１とから以下の式によって決定する。

【００９３】Ｘ２＝Ｘ１−２／１００−［（１．４３５
×Ｙ２／１００）／１００］ 以上のように後端逆バイアスの印加ポイントを１面目に
測定したレジセンサーと転写ニップ部間距離と、１面
目、２面目又は多重印字面の印字比率から補正し決定す
ることで、より正確に逆バイアス印加部をコントロール
でき、後端跳ねの防止と逆バイアス印加による画像乱れ
の防止に正確性が増す。また、後端の余白の少ない画像
でも逆バイアス印加によって後端跳ねを防止することが
可能になる。

【００９４】また本実施例も第三の実施例と同様に、２
枚目以降の１面目に本実施例を適用しても同様の効果が
得られる。

【００９５】

【００９６】

【００９７】

【発明の効果】 本発明 によると、除電電流の大きさをモ
ニターすることで後端跳ねの発生しやすい転写材の種類
等を識別して後端跳ね防止の要否を判定し、次の印字時
に後端跳ね防止電圧を印加するので、前印字時において
得られた情報を次印字時にフィードバックすることによ
り、後端跳ねの発生しやすい状況でのみ後端跳ね防止電
圧を印加することができ、後端跳ねに起因するコバ汚
れ、画像こすれ等の画像問題を解決するとともに、高湿
度環境でも後端跳ね防止電圧に起因する後端画像乱れの
生じない良好な画像を得ることができる。

【００９８】また本発明によると、前印字時に測定した
給紙検知手段と転写部材間の移動時間をもとに、次印字
時での後端跳ね防止電圧の印加ポイントを補正し決定す
ることで、給紙検知手段と転写部材間の機械的距離公差
と紙種が異なることによる転写材搬送スピードのバラつ
きを補正することができるので、転写材に対する十分な
後端跳ね防止電圧の印加が確保でき、よって後端跳ねを
防止できる。また、後端跳ね防止電圧の印加ポイントが
画像形成領域側にずれないので、転写材の後端側の画像
乱れが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の参考例を示した模
式図。

【図２】図１に示す画像形成装置における転写の印加バ
イアスのシーケンスを示した図。

【図３】転写材を示した平面図。

【図４】転写材と印加バイアスとの関係を示した図。

【図５】本発明による画像形成装置のうち別の一例を示
した模式図。

【図６】２×１０⁸ 〜４×１０⁹ Ωの抵抗を有する各々
の転写ローラの感光ドラムに対する電圧、電流特性を示
した図。

【図７】本発明による画像形成装置のうち別の一例を示
した模式図。

【図８】転写電流と時間との関係を示した図。

【図９】図９（ａ）は、低印字比率の場合の転写ニップ
部付近を示した図。図９（ｂ）は、高印字比率の場合の
転写ニップ部付近を示した図。

【図１０】従来の画像形成装置の一例を示した図。

【図１１】図１０に示した画像形成装置における転写ニ
ップ部付近の拡大図。

【図１２】定電圧制御時の転写ローラ抵抗値と電流の関
係を示す図。

【符号の説明】

１ 像担持体（感光ドラム） ６ 転写部材（転写ローラ） ８ 除電手段（除電針） ８ａ 除電電流検知手段（除電針電流検知） １０ 一次給紙機構、二次給紙機構（転写ガイド） １１ 一次給紙機構、二次給紙機構（レジストローラ
対） １１ａ 給紙検知手段（レジストセンサー） １７ 一次給紙機構、二次給紙機構（斜送ローラ対） ２１ 一次給紙機構（給紙ローラ） ２１ａ 一次給紙検知手段（給紙センサー） ２２ 一次給紙機構（用紙カセット） ２３ 二次給紙機構（再給紙搬送路） ２５ 二次給紙機構（再給紙ローラ） ２５ａ 二次給紙検知手段（再給紙センサー） ３２ 後端跳ね防止電圧供給手段、判定部、移動時間
検出手段（ＤＣコントローラ） ３４ 電圧供給手段、後端跳ね防止電圧供給手段（転
写用高圧電源） ３４ａ 電流値変化検出手段（電流検出回路） ４０ 画像形成装置 ５０ 給紙手段 ５１ 抵抗検出手段 Ｐ 転写材 Ｐ２ 後端 Ｎ 転写ニップ部 Ｓ’ 非画像領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 陽三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 伊澤 悟 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 内山 高広 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−224541（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−264985（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−185758（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−323715（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−313516（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−287282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−28668（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−204149（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−183474（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−150577（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/14 G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 G03G 15/14 - 15/16 103 G03G 15/00 510 - 534

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に静電トナー像を形成し得る像担持
   体と、 前記像担持体との間に、転写材が通過し得る転写ニップ
   部を形成する形で配置され、該転写ニップ部にバイアス
   電圧を印加し得る転写部材と、 前記転写部材に静電トナー像とは逆極性の転写電圧を供
   給自在な電圧供給手段と、 前記転写ニップ部に転写材を供給し得る給紙手段と、 前記転写ニップ部を通過した転写材の電荷を除去し得る
   除電手段と、 前記除電手段により除電される電荷によって生じる除電
   電流を検知する除電電流検知手段と、 検知された除電電流に基づいて、次の印字時における後
   端跳ね防止の要否を判定する判定部と、 前記判定部により判定された判定結果に基づいて、次の
   印字時において転写材の後端側の非画像領域が前記転写
   ニップ部を通過する際における、前記転写部材に対す
   る、静電トナー像と同極性の後端跳ね防止電圧の供給を
   制御する後端跳ね防止電圧供給手段とを備えてなる画像
   形成装置。
2. 【請求項２】 前記給紙手段は、前記転写ニップ部に転
   写材を一次的に供給し得る一次給紙機構及び、前記転写
   ニップ部を一次的に通過した転写材を、二次的に前記転
   写ニップ部に供給し得る二次給紙機構からなる給紙手段
   であり、 前記給紙手段において転写材の一次的な供給を検知して
   一次給紙検知信号を出力する一次給紙検知手段を備え、 前記判定部は、前記一次給紙検知手段により出力された
   一次給紙検知信号に基づいて、次の印字時における後端
   跳ね防止の要否を判定する判定部であり、 前記後端跳ね防止電圧供給手段は、前記判定部により判
   定された判定結果に基づいて、次の印字時である二次給
   紙時において転写材の後端側の非画像領域が前記転写ニ
   ップ部を通過する際における、前記転写部材に対する、
   静電トナー像と同極性の後端跳ね防止電圧の供給を制御
   することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 表面に静電トナー像を形成し得る像担持
   体と、 前記像担持体との間に、転写材が通過し得る転写ニップ
   部を形成する形で配置され、該転写ニップ部にバイアス
   電圧を印加し得る転写部材と、 前記転写部材に静電トナー像とは逆極性の転写電圧を供
   給自在な電圧供給手段と、 前記転写ニップ部に転写材を供給し得る給紙手段と、 前記給紙手段において転写材の供給を検知して給紙検知
   信号を出力する給紙検知手段と、 前記像担持体と転写部材との間の電流値変化を検知し得
   る電流値変化検知手段と、 出力された給紙検知信号及び検知された電流値変化に基
   づいて、給紙される転写材が前記給紙検知手段から前記
   転写ニップ部まで移動するのに要した移動時間を検出す
   る移動時間検出手段と、 検出された移動時間及び次に出力される給紙検知信号に
   基づいて、電圧供給タイミングを制御する形で、次の印
   字時において転写材の後端側の非画像領域が前記転写ニ
   ップ部を通過する際に、前記転写部材に静電トナー像と
   同極性の後端跳ね防止電圧を供給する後端跳ね防止電圧
   供給手段とを備えてなる画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記給紙手段は、前記転写ニップ部に転
   写材を一次的に供給し得る一次給紙機構及び、前記転写
   ニップ部を一次的に通過した転写材を、二次的に前記転
   写ニップ部に供給し得る二次給紙機構からなっており、 前記給紙手段において転写材の一次的な供給を検知して
   一次給紙検知信号を出力する一次給紙検知手段及び、前
   記給紙手段において転写材の二次的な反転供給を検知し
   て反転給紙検知信号を出力する反転給紙検知手段を備
   え、 前記移動時間検出手段は、出力された一次給紙検知信号
   を受けることにより、移動時間を検出するものであり、 前記後端跳ね防止電圧供給手段は、次に出力される反転
   給紙検知信号を受けることにより、電圧供給タイミング
   を制御する形で、次の印字時である反転印字時に、前記
   転写部材に後端跳ね防止電圧を供給することを特徴とす
   る請求項３記載の画像形成装置。