JP3470551B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
関し、特に感光体から記録媒体が離れる際に発生する剥
離放電による画像ノイズが記録紙上に転写されることの
ないようにした画像形成装置に関する。
体上に記録すべき画像の静電潜像を形成し、形成された
静電潜像をトナ−で現像してトナ−像を形成し、これを
記録紙に転写、定着処理して記録紙上に画像を形成して
いる。
予め感光体を帯電チヤ−ジヤで均一に負極性の電荷を与
えて帯電させておき、記録すべき画像を投影し、画像が
投影された部分の電荷を放電させ、これを負極性に帯電
したトナ−で現像して画像部分のみにトナ−を付着させ
てトナ−像を形成する。感光体上に形成されたトナ−像
を記録紙に転写するためには、記録紙の下側に配置され
た転写チヤ−ジヤにより、記録紙に対してトナ−に付与
された電荷と逆極性の正電荷を与え、トナ−像を記録紙
に転写する。このとき、感光体は負極性に帯電してお
り、一方、記録紙は正極性に帯電しているから記録紙は
感光体に静電吸着している。このため、記録紙を感光体
から剥離するため、分離チヤ−ジヤによつて記録紙の電
荷を中和して、記録紙を感光体から剥離するように処理
される。
離するときは、分離チヤ−ジヤによつて記録紙の電荷が
中和されるにしても、感光体は負極性に帯電しており、
一方、記録紙の電荷は完全に中和されず、記録紙に正電
荷が残留しているから、記録紙の後端が感光体から剥離
するとき、感光体との間で放電が発生し、感光体上の記
録紙の後端に対応する位置が正極性に帯電してしまう剥
離放電と呼ばれる現象が発生する。
が記録紙に転写された後は、イレ−スランプの下を通過
させ、残留電荷を消去する光イレ−ス処理が行われる。
しかし、上記した剥離放電によつて正極性に帯電した感
光体部分は、光イレ−ス処理によつても電荷を消去する
ことができず、正極性の電荷が残留したまま帯電チヤ−
ジヤ部に移動する。帯電チヤ−ジヤ部では、感光体に負
極性の電荷を与えるが、上記した正極性の電荷の残留部
分の電位差を埋めきることができず、感光体上の記録紙
の後端に対応する位置に周囲の電荷よりも正極側にシフ
トした部分が存在するから、この部分に次に形成される
画像の現像処理によつてトナ−が付着し、画像の上に黒
線(ノイズ)となつて現れる。
が残留した場合、次に形成される画像の上に黒線(ノイ
ズ)となつて現れる状態を説明する図である。直径Dの
感光体aの上に形成されたトナ−像が第1の記録紙P1
に転写され、記録紙P1の後端が感光体aから離れると
き、点Sで剥離放電が発生すると、感光体a上の部分S
に正電荷が残留する。感光体aの上には引き続き第2の
記録紙P2に転写する画像が形成されるが、感光体aの
上には部分Sに正電荷が残留しているのでトナ−で現像
されると正電荷が残留している部分に線状のトナ−像が
形成される。記録紙P1と記録紙P2との間隔Mが感光
体aの円周方向の長さL(=πD)よりも短い場合(M
<L)は、この剥離放電による残留電荷で付着した線状
のトナ−像が、記録紙P2に転写される画像の上に線t
となつて現れる。
いては、各色別に複数回の画像形成が繰り返されるか
ら、感光体上のトナ−を記録紙に転写する転写工程も複
数回繰り返される。このため、記録紙に残留する電荷も
多くなり、剥離放電が起きやすい。
画像の処理とは異なり、画像の背景になる部分も着色さ
れた画像を形成することが多い。このため、記録紙の後
端部にも画像が形成されることが多く、剥離放電が起き
やすい。
案されてきた。第1の対策は、剥離放電による異常帯電
部分に特別なチヤ−ジヤにより電荷を付与して、その部
分の電位を元に戻してやる方法である。即ち、転写チヤ
−ジヤの後流側でクリ−ナ−(感光体上のトナ−像を記
録紙に転写した後、感光体表面に残留したトナ−を除去
し、感光体表面を清浄にする装置)の前に前記した特別
なチヤ−ジヤを配置し、剥離放電により帯電した感光体
部分に逆極性の電位を付与して正常な電位に戻し、その
後、光イレ−ス処理によつて電荷を消去する方法であ
る。
置、即ち、4つの電子写真処理ユニツトを備え、カラ−
原稿を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に分解して
得た画像信号によりイエロ−(Y)、マゼンタ(M)、
シアン(C)、ブラツク(Bk)の各色の画像デ−タに
変換し、この画像デ−タで変調されたレ−ザ光で4つの
電子写真処理ユニツトの感光体上にそれぞれ画像の静電
潜像を形成し、この静電潜像をイエロ−(Y)、マゼン
タ(M)、シアン(C)、ブラツク(Bk)のトナ−で
現像し、得られた各色のトナ−像を記録紙上に順次重ね
て転写し、定着処理を行うタンデム形式の画像形成装置
に適用するには、4つの電子写真処理ユニツトの感光体
にそれぞれ前記した特別なチヤ−ジヤを設置する必要が
あるから、コストも4倍かかることになり、コストが高
くなる。
−の前にチヤ−ジヤを配置する構成をとる場合は、感光
体の直径を大きくしなければチヤ−ジヤを配置する空間
を確保することができない。一方、感光体の直径を大き
くすると、タンデム形式の画像形成装置では、4つの電
子写真処理ユニツトの間隔が拡がるから、装置全体が大
型になるばかりでなく、電子写真処理ユニツトの間での
画像デ−タの処理タイミングのずれを調整する遅延メモ
リを設けたものでは、電子写真処理ユニツトの間隔が拡
がることにより遅延時間が長くなるから、遅延メモリの
容量が多く必要となるなどの問題が生じる。
拡げることである。即ち、図5から明かなように、記録
紙の間隔を感光体の円周方向長さよりも長くとれば、剥
離放電による感光体上の異常帯電部分が次の記録紙に転
写される画像が形成される領域に入ることはない。この
ように、記録紙の間隔を感光体の円周方向長さよりも長
くすると、感光体は少なくとも1回は空転(画像形成に
関与しない回転)して画像形成の前に帯電チヤ−ジヤの
下を通過するから、異常電荷が中和される。したがつて
画像形成の行われる段階で帯電チヤ−ジヤにより感光体
へ帯電されるときは、剥離放電による影響は消失してお
り、均一に帯電させることができる。
拡げると、以下のような問題が発生する。その第1点
は、記録紙の間隔を拡げることによる単位時間当たりの
画像形成枚数が低下し、効率が低下することである。ま
た第2点は、記録紙の間隔を拡げないときと同枚数の画
像形成を行う場合は、感光体や現像装置の動作時間が長
くなるから、それだけ装置の寿命が短くなり、記録紙1
枚当たりのコストが上昇することである。
度が120mm/秒とすると、剥離放電による影響を避
けるためには、記録紙の間隔は最低60mm×3.14
必要で、約190mm必要となる。通常の画像形成装置
ではスキヤナの戻り時間を考慮しても60mm程度で十
分である。
は、通常の画像形成装置では、120×60(210+
60)=27枚/分 剥離放電による影響を避けるために記録紙の間隔をひろ
げた場合は、 120×60(210+190)=18枚/分 となり、同じ処理速度でも仕上がる記録紙枚数は約2/
3に低下する。また、消耗品の寿命もこの比率で低下す
ることになる。
感光体上の異常帯電部分の発生は、常時発生するもので
はなく、環境条件が高湿度の時に発生しやすい。高湿度
の時は記録紙に含まれる水分量が上昇し、記録紙の電気
抵抗が低下する。その結果、転写チヤ−ジヤにより記録
紙に付与された電荷が記録紙内部を流れやすくなつて記
録紙の後端部に電荷が溜り、剥離放電が発生しやすくな
るのである。
帯電量が低下する。この結果、画像濃度が上昇するた
め、帯電電位と現像バイアス電圧を下げて画像濃度を調
整するが、帯電電位と現像バイアス電圧を下げて低いコ
ントラスト電位で画像を再現するため、僅かの電位差が
画像濃度の変化として現れるから、剥離放電による感光
体上の異常帯電による僅かの電荷でも、画像のノイズと
して現れることが判明した。
やすい環境条件を判断し、剥離放電が発生しやすい環境
条件の場合は記録紙間隔を拡げて画像形成を行い、それ
以外の場合は通常の画像形成を行うように制御すること
により、前記した課題を解決したものである。
像潜像を形成しこれをトナ−で現像する複数の画像形成
ユニットが記録紙搬送手段に沿つて直列に配置されたタ
ンデム型の画像形成装置において、画像形成装置の置か
れた環境湿度を検出する環境状態検出センサと、記録紙
搬送手段による記録紙の搬送を制御する搬送制御手段と
を備え、前記搬送制御手段は、環境状態検出センサで検
出された環境湿度が所定の閾値を越える場合、記録紙の
搬送間隔を通常の間隔よりも拡げるように記録紙搬送手
段を制御することを特徴とする。
成装置において、前記拡げられた記録紙の搬送間隔を感
光体の円周方向長さよりも長くしたものである。
形成しこれをトナ−で現像する複数の画像形成ユニット
が記録紙搬送手段に沿つて直列に配置されたタンデム型
の画像形成装置において、画像形成装置の置かれた環境
状態を検出する環境状態検出センサと、記録紙搬送手段
による記録紙の搬送を制御する搬送制御手段とを備え、
前記搬送制御手段は、環境状態検出センサで検出された
環境状態に応じて記録紙の搬送間隔を変更するように記
録紙搬送手段を制御し、前記環境状態検出センサで検出
される環境状態は記録紙に含有される水分に基づいて検
出される環境湿度であることを特徴とする。
形成しこれをトナ−で現像する複数の画像形成ユニット
が無端状の記録紙搬送ベルトに沿つて直列に配置された
タンデム型の画像形成装置において、記録紙の物性を検
出する記録紙状態検出センサと、記録紙搬送ベルトへ記
録紙を供給する記録紙供給手段と、記録紙の搬送間隔を
制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、記録紙状
態検出センサで検出された記録紙の物性に基づいて環境
条件を判断し、この判断した環境条件に応じて記録紙の
搬送間隔を変更するように記録紙供給手段を制御するこ
とを特徴とするものである。
形成しこれをトナ−で現像する複数の画像形成ユニット
が無端状の記録紙搬送ベルトに沿つて直列に配置された
タンデム型の画像形成装置において、記録紙の状態を検
出する記録紙状態検出センサと、記録紙搬送ベルトへ記
録紙を供給する記録紙供給手段と、記録紙の搬送間隔を
制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、記録紙状
態検出センサで検出された記録紙の状態に応じて記録紙
の搬送間隔を変更するように記録紙供給手段を制御し、
前記記録紙状態検出センサで検出される記録紙の状態
は、記録紙に含有される水分であることを特徴とするも
のである。
いて説明する。図1はこの発明を適用するに適した色分
解像重ね合わせ転写方式のタンデム型フル−カラ−複写
機の構成を示す断面図である。図1において、100は
画像読取部で、原稿台20、及び露光ランプ11、ミラ
−12、ミラ−13、14、投影レンズ15、ダイクロ
イツクプリズム16から構成される走査光学系10を備
える。ダイクロイツクプリズム16は原稿台20上のカ
ラ−原稿を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に分解
して、それぞれの色の画像をCCDセンサ17、18、
19に投影する。CCDセンサ17、18、19は赤
(R)、緑(G)、青(B)の各色の画像と濃度を示す
信号を出力する。
示す信号は、この後、図示しない公知の電子回路からな
る画像信号処理回路によりイエロ−(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、ブラツク(Bk)の各色の画像
デ−タに変換され、画像メモリに格納される。画像メモ
リに格納された画像デ−タは、所定の作像タイミングで
画像信号処理回路によつて読み出され、以下説明する画
像処理部200の4つの電子写真処理ユニツト21、2
2、23、24に出力される。
マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラツク(Bk)の各
色に対応した4つの電子写真処理ユニツト21、22、
23、24と、給紙部25、給紙部25の出口側に配置
されたタイミングロ−ラ26、タイミングロ−ラ26を
経て給紙された記録紙を搬送する転写ベルト27、転写
ベルト27の下流側に配置された定着装置28を備え
る。転写ベルト27は常に一定速度で移動し、記録紙を
搬送する。また、画像処理部200には環境湿度を検出
する湿度センサ30が備えられている。
24は転写ベルト27の移動方向に沿つて直列に配置さ
れており、各ユニツトは同一の構成を備えている。ユニ
ツト21について説明すると、ユニツト21はレ−ザ発
振器21a、イエロ−(Y)トナ−が装填された現像器
21b、感光体21c、帯電チヤ−ジヤ21d、転写チ
ヤ−ジヤ21e、クリ−ナ21fから構成され、感光体
21cは転写ベルト27に接近して配置されている。ユ
ニツト22、23、24も装填されたトナ−色が異なる
だけで同一構成を備えている。
真処理ユニツト21では、レ−ザ発振器21aから投射
されるレ−ザ光は画像信号処理回路から出力されるイエ
ロ−画像デ−タ信号により変調される。変調されたレ−
ザ光は感光体21cに投射され、感光体21cの上に画
像の静電潜像が形成される。感光体21c上の静電潜像
は現像器21bで現像され、イエロ−トナ−の画像が形
成される。
る。記録紙はタイミングロ−ラ26のニツプ部で一旦停
止したあと、画像が転写位置にくるタイミングに合わせ
て回転するタイミングロ−ラ26により送出され、転写
ベルト27に静電吸着されて転写位置に搬送される。転
写位置では転写チヤ−ジヤ21eの作用により、感光体
21c上に形成されたイエロ−トナ−の画像が記録紙に
転写される。イエロ−トナ−の画像が転写された記録紙
は転写ベルト27により次の電子写真処理ユニツト22
に向けて搬送される。
も同様の処理が行われるが、電子写真処理ユニツト22
では、記録紙に転写されたイエロ−トナ−の画像がユニ
ツト22の転写位置に来るタイミングに合わせて画像信
号処理回路から出力されるマゼンタ画像デ−タによりレ
−ザ発振器22aから投射されるレ−ザ光が変調され
る。
され、形成された静電潜像は現像器22bで現像され、
マゼンタトナ−の画像が形成される。マゼンタトナ−の
画像は記録紙のイエロ−トナ−の画像の上に重畳して転
写される。イエロ−及びマゼンタトナ−の重畳転写され
た記録紙は転写ベルト27により次の電子写真処理ユニ
ツト23に向けて搬送される。
転写されたイエロ−とマゼンタトナ−の重畳された画像
がユニツト23の転写位置に来るタイミングに合わせて
画像信号処理回路から出力されるシアン画像デ−タによ
りレ−ザ発振器23aから投射されるレ−ザ光が変調さ
れる。
され、形成された静電潜像は現像器23bで現像され、
シアントナ−の画像が形成される。シアントナ−の画像
は記録紙のイエロ−とマゼンタトナ−の重畳された画像
の上に重畳して転写される。イエロ−、マゼンタ及びシ
アントナ−の重畳転写された記録紙は転写ベルト27に
より次の電子写真処理ユニツト24に向けて搬送され
る。
転写されたイエロ−とマゼンタトナ−の重畳された画像
がユニツト24の転写位置に来るタイミングに合わせて
画像信号処理回路から出力されるブラツク画像デ−タに
よりレ−ザ発振器24aから投射されるレ−ザ光が変調
される。
され、形成された静電潜像は現像器24bで現像され、
ブラツクトナ−の画像が形成される。ブラツクトナ−の
画像は記録紙のイエロ−、マゼンタ、シアンの各色トナ
−の重畳された画像の上に重畳して転写される。
の各色トナ−の重畳された記録紙はさらに転写ベルト2
7で定着装置28に搬送され、ここで定着処理されて排
出される。
判断して記録紙間隔を拡げる制御について説明する。剥
離放電が発生しやすい環境条件の判断は、湿度センサ3
0により環境の空気中の相対湿度を検出し、検出された
相対湿度が予め設定した所定値、例えば70パ−セント
を越えたとき、剥離放電が発生しやすい環境条件である
と判断して記録紙間隔を拡げるように制御する。なお、
剥離放電が発生しやすい環境条件は経験的に決められる
ものであつて、前記した70パ−セントという値はその
一例にすぎず、この値に限定されるものではない。
使用することができる。また、給紙カセツトに収納され
ている記録紙或いはこれと同等の紙の電気抵抗を測定
し、電気抵抗に基づいて湿度を求めることもできる。こ
のほか、記録紙の物性に基づいて剥離放電が発生しやす
い環境条件を判断するようにすることもできる。
性を測定する測定回路の一例を示す図である。記録紙の
電気抵抗を測定するためには、給紙部25の給紙カセツ
ト35の下部に、記録紙に接触する2つの電極と、この
2つの電極間の電気抵抗を検出値として出力する電気抵
抗センサ31が備えられ、常時、給紙カセツト35内の
記録紙の電気抵抗を測定して抵抗値を出力するように構
成されている。
転写ベルト27と吸着ロ−ラ32に電圧を印加し、記録
紙CPを転写ベルト27と吸着ロ−ラ32で挟持するこ
とにより転写ベルト27に記録紙を静電吸着させる。こ
のとき、記録紙CPから搬送ベルト27に流れ込む電流
を電流計33で測定することによつて、記録紙の物性を
検出するように構成されている。この方式では記録紙の
物性に基づいて剥離放電が発生しやすい環境条件を判断
するから、より正確な判断が可能となる。湿度センサに
よる場合は、記録紙の吸湿時間応答性が判断できない場
合があるからである。
録紙の物性との2つのデ−タに基づいて、剥離放電が発
生しやすい環境条件を判断するようにすることもでき
る。
拡げるように制御する制御回路の一例である。制御回路
はCPU51から構成され、CPU51には画像読取部
100、画像処理部200、画像信号処理回路52、湿
度センサ30、搬送制御部54が接続されており、走査
光学系10は画像読取部100を経てCPU51により
制御される。また、タイミングロ−ラ26は搬送制御部
53を経てCPU51により制御される。
値、例えば70パ−セントを越えたとき、剥離放電が発
生しやすい環境条件であると判断して、記録紙間隔が感
光体の円周方向長さよりも長くなるようにタイミングロ
−ラ26の動作時期が制御される。また、タイミングロ
−ラ26の動作時期の制御に合わせて適時に画像信号処
理回路52の画像メモリからイエロ−、マゼンタ、シア
ン及びブラツクの各色の画像デ−タが電子写真処理ユニ
ツト22、23、24に対して出力され、拡大された記
録紙間隔に対応して画像が形成される。
説明するフロ−チヤ−トである。コピ−動作を開始し
(ステツプP1)、湿度センサの出力を読取り(ステツ
プP2)、予め設定されている所定の閾値(例えば湿度
70パ−セント)と比較する(ステツプP3)。所定の
閾値以下であれば、剥離放電は発生しないと判断して、
通常の記録紙間隔を保つようにタイミングロ−ラ26の
動作時期を制御する(ステツプP4)。また、所定の閾
値を越える場合は、剥離放電が発生する可能性が大きい
と判断し、通常の記録紙間隔を感光体の円周方向長さよ
りも長くなるようにタイミングロ−ラ26の動作時期を
制御する(ステツプP5)。
紙の後端が感光体から剥離するとき感光体との間で発生
する剥離放電が、画像形成装置の置かれた環境状態、例
えば湿度の高低により発生する場合と発生しない場合が
あることに着目し、検出された湿度が予め設定された値
を越えて剥離放電が発生する可能性が高いと判断された
ときは、通常の場合の記録紙の間隔よりも記録紙の間隔
を拡げて給紙し、剥離放電により感光体上の記録紙の後
端に対応する位置に正電荷が残留して感光体上に画像ノ
イズが生じても、記録紙に転写されないように制御する
ものである。
の場合は通常の記録紙間隔で給紙されて比較的高速で画
像形成動作を実行することができ、剥離放電が発生する
可能性が高い場合は、画像ノイズが生じても記録紙に転
写されない画像形成動作を実行することができるから、
従来のタンデム形式の画像形成装置に特別な剥離放電に
よる画像ノイズを消去するチヤ−ジヤを配置したり、遅
延メモリの容量を増加する等の改変を加えることなく、
また、記録紙1枚当たりのコストを上昇させることなし
に、常に剥離放電による画像ノイズが記録紙に転写され
ることがない高い品質の記録物を作成できる画像形成装
置を提供することができる。
せ転写方式のフル−カラ−複写機の構成を示す断面図。
ツク図。
−チヤ−ト。
説明する図。
の転写画像を説明する図。
Claims (5)
- 【請求項1】 感光体上に画像潜像を形成しこれをトナ
−で現像する複数の画像形成ユニットが記録紙搬送手段
に沿つて直列に配置されたタンデム型の画像形成装置に
おいて、 画像形成装置の置かれた環境湿度を検出する環境状態検
出センサと、 記録紙搬送手段による記録紙の搬送を制御する搬送制御
手段とを備え、 前記搬送制御手段は、環境状態検出センサで検出された
環境湿度が所定の閾値を越える場合、記録紙の搬送間隔
を通常の間隔よりも拡げるように記録紙搬送手段を制御
することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記拡げられた記録紙の搬送間隔は、前
記感光体の円周方向長さよりも長いことを特徴とする請
求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 感光体上に画像潜像を形成しこれをトナ
−で現像する複数の画像形成ユニットが記録紙搬送手段
に沿つて直列に配置されたタンデム型の画像形成装置に
おいて、 画像形成装置の置かれた環境状態を検出する環境状態検
出センサと、 記録紙搬送手段による記録紙の搬送を制御する搬送制御
手段とを備え、 前記搬送制御手段は、環境状態検出センサで検出された
環境状態に応じて記録紙の搬送間隔を変更するように記
録紙搬送手段を制御し、 前記環境状態検出センサで検出される環境状態は記録紙
に含有される水分に基づいて検出される環境湿度である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】 感光体上に画像潜像を形成しこれをトナ
−で現像する複数の画像形成ユニットが無端状の記録紙
搬送ベルトに沿つて直列に配置されたタンデム型の画像
形成装置において、 記録紙の物性を検出する記録紙状態検出センサと、 記録紙搬送ベルトへ記録紙を供給する記録紙供給手段
と、 記録紙の搬送間隔を制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、記録紙状態検出センサで検出された記
録紙の物性に基づいて環境条件を判断し、この判断した
環境条件に応じて記録紙の搬送間隔を変更するように記
録紙供給手段を制御することを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項5】 感光体上に画像潜像を形成しこれをトナ
−で現像する複数の画像形成ユニットが無端状の記録紙
搬送ベルトに沿つて直列に配置されたタンデム型の画像
形成装置において、 記録紙の状態を検出する記録紙状態検出センサと、 記録紙搬送ベルトへ記録紙を供給する記録紙供給手段
と、 記録紙の搬送間隔を制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、記録紙状態検出センサで検出された記
録紙の状態に応じて記録紙の搬送間隔を変更するように
記録紙供給手段を制御し、 前記記録紙状態検出センサで検出される記録紙の状態
は、記録紙に含有される水分であることを特徴とする画
像形成装置。
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