JP3562741B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真を利用した画像形成装置において、シート（転写紙）に像担持体（感光体）上のトナー像を転写する転写手段として、転写ベルトあるいは転写ローラ等の接触転写手段により像担持体にシートを当接させ、この状態で、直接、転写ベルトあるいは転写ローラ等にバイアスを印加することによって、シートにトナー像を転写する接触転写方式の転写装置を備えた画像形成装置が提案されている（特開平１−１４７５７４号、特開平３−２３１２７４号、特開平５−３３３７１７号公報など）。
【０００３】
この接触転写方式の転写装置を備えた画像形成装置では、古くから行われていたコロナ転写方式の転写装置を備えた画像形成装置（特開昭６１−８７１８１号公報など）に比べ、▲１▼オゾン発生量が少ない。▲２▼電源の電圧が少なくて済む。▲３▼装置の小型化や低コスト化が可能となる。等のメリットがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の接触転写方式の画像形成装置における接触転写手段としての転写ベルトでは、転写ベルトの抵抗値の違いにより、シートへのトナー像の転写性が変化し、シートと転写ベルトとの剥離放電の起こり易さも変化する。この転写ベルトのもつ問題点の一つとして、シートへのトナー像転写時における異常画像の発生が挙げられる。この異常画像には様々なものがあるが、ここでは滲み画像について説明する。合成コピー時や、両面コピーモードにおける裏面（第２面）コピー時、あるいは、ＯＨＰ紙や厚紙などの特殊紙のコピー時などのように、シートが転写ベルトに進入したときに、温度や湿度などの環境条件の変化により転写ベルトの体積抵抗率が高く、且つ、シートの体積抵抗率も高い場合には、シート進入時の印加電圧も上昇するため、シートの先端あるいはシート先端以降に相当する像担持体の電位が上昇する。また、低温・低湿な環境下における一周目以降の像担持体の電位は、上昇する傾向にある。このため、一周目以降の像担持体には電位履歴が残った状態となり、この状態のままで次のコピー動作が実行されると、図１５に示すように、シート（転写紙Ｓ）の抵抗ムラに対応して、滲み画像（図１５における転写紙Ｓ上の黒点）が発生する。この滲み画像は、上述のように、低温・低湿な環境条件の下で発生し易く、また、転写画像がハーフトーン画像の場合に目立ち易い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シートへトナー像を転写した後の像担持体上の残留電荷を除電する転写後除電手段の像担持体への出力を、温度あるいは絶対湿度などの環境条件の変化に基づいて可変させて上記像担持体の電位を滲み画像を抑制可能な一定値以下の電位に制御する転写後除電制御手段を設けることとしている。このように、温度あるいは絶対湿度などの環境条件の変化に基づいて、転写後除電手段の像担持体への出力を可変させることにより、滲み画像発生の原因となる環境条件の変化による像担持体の電位上昇が抑制され、像担持体の電位が安定した転写条件に設定されるようになる。また、上記転写後除電制御手段の出力に応じて、転写電流の出力値Ｉｏｕｔを制御することにより、より安定した転写を行うことができ、滲み画像の発生を防止することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置では、像担持体温度検出手段により検出した像担持体の温度に基づいて、シートへトナー像を転写した後の像担持体上の残留電荷を除電する転写後除電手段の出力を、転写後除電制御手段により可変して、像担持体の帯電前の電位を、滲み画像を抑制できるある一定値以下の電位に制御する。
【０００７】
また、本発明の画像形成装置では、湿度検出手段により検出した転写ベルトの近傍の湿度に基づいて、シートへトナー像を転写した後の像担持体上の残留電荷を除電する転写後除電手段の出力を、転写後除電制御手段により可変して、像担持体上の余分な残留電荷を減らすように制御する。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置では、上記転写後除電制御手段の制御に対応させて、転写電流の出力値Ｉｏｕｔを可変させることにより転写を安定させることが、滲み画像の発生を防止する上でより効果的である。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。先ず、本発明が実施される画像形成装置の接触転写手段としての転写搬送ベルト装置の基本的な構成と動作について説明する。図１において、転写搬送ベルト装置１は、ベルトユニット２を本体１Ａに対して着脱自在に支持している。ベルトユニット２は、図３に示す像担持体としてのドラム状の感光体３からの現像画像（トナー像）を転写するために、一対のローラ４，５に巻き掛けられている転写ベルト６と、この転写ベルト６を感光体３に対して接離させるＤＣソレノイド８及び接離レバー９と、転写ベルト６に転写バイアスを印加するバイアスローラ１１と、転写ベルト６の電荷を除電する接触板１３とを備えている。また、図１に示す本体１Ａには、転写ベルト６の表面に付着した残留トナーや転写紙Ｓの紙屑を掻き落すクリーニングブレード１６Ａを有するクリーニング装置１６や、バイアスローラ１１に電圧を印加する高圧電源１２が設けられている。
【００１１】
ローラ５は、図１及び図２に示すように、図示しない駆動モータと連結する歯車５ｂを介して回転駆動されるようになっている。転写ベルト６は、このローラ５の回転に従動して、感光体３との対向位置で転写紙Ｓの搬送方向（図３の矢印Ａ方向）に移動できるように、一対のローラ４，５間に張架されている。また、転写ベルト６は、図５に示すように、二層構造で構成されており、ＪＩＳＫ６９１１に準処した測定による電気抵抗が、ＤＣ１００Ｖの電圧印加時において、表面層６ｂは、ベルト表面の表面抵抗率が１×１０９Ω〜１×１０１２Ω、内側層６ａの表面抵抗率が１×１０７Ω〜１×１０９Ω、そして、その体積抵抗率が５×１８８Ω・ｃｍ〜５×１０１０Ω・ｃｍに設定されている。
【００１２】
ローラ４，５は、図１及び図３に示すように、支持体７によって回転可能に支持されている。支持体７は、ローラ４，５のうち、矢印Ａで示す転写搬送方向において、感光体３に対する転写位置の下流側に位置するローラ５の支持軸５ａを支点として、揺動可能となっている。この支持体７は、制御板８Ａからの信号により駆動されるＤＣソレノイド８によって、転写ベルト６の転写位置側を作動する。すなわち、ＤＣソレノイド８には接離レバー９が連結されており、この接離レバー９が支持体７を動かすことにより、転写ベルト６が感光体３に対して接離されるようになっている。
【００１３】
制御板８Ａは、転写紙搬送手段であるレジストローラ１０によって、感光体３に形成されたトナー像の先端位置との整合を採られて搬送される転写紙Ｓの先端が感光体３に接近すると、駆動信号を発してＤＣソレノイド８を駆動するようになっている。従って、このＤＣソレノイド８の駆動によって、支持体７が感光体３に対して接近して、転写ベルト６が感光体３に当接することにより、感光体３との対向位置で転写紙Ｓを感光体３に接触させながら搬送することのできるニップ部Ｂが形成される。
【００１４】
上述したローラ４，５のうち、感光体３側に位置するローラ４は、駆動側をなすローラ５に対する従動ローラとして構成されており、また、ローラ４の表面形状は、図２に示すように、軸方向において両端４ａが先細のテーパ状に形成されていて、転写ベルト６の片寄りを防止するようになっている。このローラ４は、金属などの導電性のローラであるが、前述したような電気抵抗を有する転写ベルト６を支持しているだけであり、電気的には他の導電性部材と直接接続されていない。一方、駆動側のローラ５は、駆動の際の転写ベルト６に対するグリップ力を高めるために、その表層部が、ＥＰＤＭゴム、クロロプレーンゴム、あるいは、シリコーンゴムなどの材質で構成されている。
【００１５】
バイアスローラ１１は、転写ベルト６の移動方向におけるローラ４の下流側（図３及び図４において左側）で、転写ベルト６の内側に接触するように設けられている。また、このバイアスローラ１１は、転写ベルト６に対して感光体３上のトナーの帯電極性と逆極性の電荷を付与するための接触電極を構成しており、高圧電源１２に接続されている。
【００１６】
接触板１３は、従動側のローラ４の近傍の、転写ベルト６の転写紙搬送面でない下側のベルト内面に配置されており、これにより、後述するように、転写ニップ上流側において転写紙Ｓへ電荷注入するのを抑えている。また、この接触板１３は、転写ベルト６上に流れる電流を帰還電流として検出する役割を有しており、この電流の検出によってバイアスローラ１１からの供給電流が制御される。このため、この接触板１３には、検出電流に応じてバイアスローラ１１への供給電流を設定するための転写制御板１４が接続されており、この転写制御板１４は、高圧電源１２に接続されている。
【００１７】
この転写搬送ベルト装置１においては、図４に示すように、レジストローラ１０から転写紙Ｓが繰り出されるのに合わせて、転写ベルト６を感光体３に接近させる支持体７の作動タイミングが設定され、前述したように、感光体３との間に、転写紙Ｓの搬送方向に沿った幅４〜８ｍｍ程度のニップ部Ｂが形成される。
【００１８】
一方、感光体３は、その表面が例えば、−８００Ｖに帯電され、図６に示すように、その表面にプラス帯電されたトナーを静電的に吸着した状態で、ニップ部Ｂに移動する。このニップ部Ｂの上流側の感光体３の近傍には、感光体３の表面の電荷を弱めるための転写前除電ランプ（ＰＴＬ）１５が配置されており、感光体３の表面電位は、この転写前除電ランプ１５によって、ニップ部Ｂに至る前に予め設定された所定のレベルまで低下される。図６では、この感光体３の表面電位の遷移を帯電電荷の丸印の大きさによって表しており、転写前除電ランプ１５によって除電された帯電電荷を、除電前の帯電電荷よりも小さな丸印で示した。
【００１９】
この感光体３上のトナーは、図４に示すニップ部Ｂにおいて、転写ベルト６の内側（ゴム面側）に位置するバイアスローラ１１からの転写バイアスによって転写紙Ｓ上に転写される。このときの転写バイアスは、−１．５ＫＶ〜−６．５ＫＶの範囲で、高圧電源１２から印加されるが、この転写バイアスは、以下のような定電流制御の結果、可変設定される。すなわち、図３及び図４において、高圧電源１２から出力された電流値をＩ１とし、転写ベルト６を介して接触板１３から接地側へ流れる帰還電流値を検出した際の値をＩ２とした場合、これら両者の間で、
Ｉ１−Ｉ２＝Ｉｏｕｔ（但し、Ｉｏｕｔ：一定）・・・（１）
の関係が得られるように、Ｉ１の値を制御する。これは、温度及び湿度等の環境条件の変化や、転写ベルト６の製造品質のバラツキに拘らず、転写紙Ｓ上での表面電位Ｖｐを安定させることによって、転写効率の変化を無くすようにするためである。
【００２０】
つまり、この転写搬送ベルト装置１では、転写ベルト６及び転写紙Ｓを通して感光体３側に流れる電流をＩｏｕｔとして見立てることによって、転写紙Ｓ上での表面抵抗の低抵抗化あるいは高抵抗化による転写ベルト６への電流の流れ易さの変化が、転写紙Ｓの分離性能や転写性能に影響してしまうのを防止するようになっている。
【００２１】
本実施例では、転写ベルト６の転写紙搬送速度を３３０ｍｍ／ｓｅｃ、有効バイアスローラ長を３１０ｍｍとし、Ｉｏｕｔ＝３５μＡ±５μＡに設定した場合に、良好な転写が得られた。
【００２２】
ところで、感光体３からの画像転写が行われると、これと同時に転写紙Ｓも帯電される。従って、転写ベルト６の真電荷と転写紙Ｓ側に発生する分極電荷との関係により、転写紙Ｓを転写ベルト６上に静電的に吸着して、感光体３からの転写紙Ｓの分離を行える。また、この感光体３からの転写紙Ｓの分離は、感光体３の曲率を利用した転写紙Ｓ自らの腰の強さによる曲率分離作用によって助長される。
【００２３】
しかしながら、このような転写ベルト６への転写紙Ｓの静電吸着により感光体３から転写紙Ｓを分離させる方法では、高湿度の場合には転写紙Ｓに電流が流れ易くなって、転写紙Ｓと感光体３との静電的な吸着力が増大するなど、環境条件の変化により不確実となる。そこで、この転写搬送ベルト装置１では、図５に示した転写ベルト６の表面層６ｂでの抵抗値を若干高めに設定して、ニップ部Ｂでの転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせ、更には、バイアスローラ１１をニップ部Ｂよりも転写紙搬送方向で下流側に位置させている。これにより、転写ベルト６から転写紙Ｓ経の真電荷の移行が遅れて、転写紙Ｓと感光体３との間での静電的な吸着が回避されるようになる。
【００２４】
ここで、真電荷の移行を遅らせるとは、転写紙Ｓが感光体３側のニップ部Ｂに至るまでの上流側で転写紙Ｓの電荷が発生しないことを意味している。従って、上述のように、ニップ部Ｂでの転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせることにより、転写紙Ｓの感光体３への巻き付きが防止され、また、感光体３からの転写紙Ｓの分離不良も防止されることになる。
【００２５】
更に、転写ベルト６としても、環境変化による抵抗変化が少ないものが選択されることが好ましく、その抵抗を制御する導電材料としては、カーボン、酸化亜鉛などを適量添加し、弾性体ベルトとしてゴムベルトを用いた場合には、クロロプレーンゴム、ＥＰＤＭゴム、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴムなどの吸湿性が少なく、抵抗値が安定した材質を選択することが望まれる。
【００２６】
なお、この感光体３側へ流れる電流Ｉｏｕｔの値は、一義的なものでなく、転写紙Ｓの搬送速度が遅い場合には減らすことができ、反対に、転写紙Ｓの搬送速度が速いときや、転写前除電ランプ１５が用いられない場合には増やすことになる。
【００２７】
一方、ニップ部Ｂを通過した転写紙Ｓは、転写ベルト６の移動に合わせて転写ベルト６上に静電吸着され、駆動側のローラ５の曲率を利用して、転写ベルト６から曲率分離される。従って、このローラ５は、転写紙Ｓの曲率分離を円滑に行うことのできる１６ｍｍ以下の直径のローラで構成されている。このようなローラ５を用いた場合には、４５Ｋの上質紙（硬度：横２１ｃｍ３／１００）の分離が可能であるという実験結果が得られている。
【００２８】
また、駆動側のローラ５の曲率により転写ベルト６から分離された転写紙Ｓは、ガイド板により案内されて、定着部１７を構成する加熱ローラ１７ａとパッドローラ１７ｂとの間に搬送される。この定着部１７では、転写紙Ｓ上に転写されたトナーが加熱溶融され、この溶融したトナーが転写紙Ｓ上に圧着されて定着される。
【００２９】
転写紙Ｓへの画像転写、及び、転写紙Ｓの分離を完了した転写ベルト６は、ＤＣソレノイド８の励磁が解除されるのに応じて、接離レバー９が解除されることにより、支持体７を介して感光体３から離間される。また、この転写ベルト６は、クリーニング装置１６によりその表面が清掃される。
【００３０】
クリーニング装置１６は、クリーニングブレード１６Ａを備えており、このクリーニングブレード１６Ａが、転写ベルト６の回転によりその表面を摺擦することにより、感光体３の表面から転写ベルト６上に転移したトナーや、転写紙Ｓに転写されずに転写ベルト６上に付着した飛散トナー、及び、転写ベルト６上に付着した転写紙Ｓの紙粉などを、転写ベルト６上から掻き取るように構成されている。
【００３１】
また、転写ベルト６の表面は、クリーニングブレード１６Ａとの間の摺擦抵抗の増加による駆動負荷の増大あるいはクリーニングブレード１６Ａのめくれ等の現象を防止するために、例えば、ポリフッ化ビニリデン、四フッ化エチレンなどの摩擦係数の低いフッ素系の樹脂材料で被覆されている。また、転写ベルト６の表面から掻き取られたトナーや紙粉は、回収スクリュー１６Ｂにより装置本体１Ａから搬出されて、図示しない廃トナー回収容器内に収容される。
【００３２】
ところで、前述した滲み画像は、低温・低湿な環境（１０℃１５％ＲＨ）で、転写ベルト６のベルト抵抗値が大きい場合、特に、両面コピーモード時における転写紙Ｓへの裏面へのコピー時に発生し易い傾向にある。
【００３３】
そこで、本発明の画像形成装置では、低温・低湿な環境時と、他の環境時とで、転写紙Ｓへトナー像を転写した後の感光体３上の残留電荷を除電するための転写後除電手段２０の出力を変化させる。ここで、転写後除電手段２０としては、例えば、感光体３の表面電荷を光照射して除電するクエンチングランプ（以下、単にＱＬという）が挙げられる。図７に示す実施例では、温度や湿度などの環境条件に応じて、ＱＬの出力（光量）を制御する。つまり、低温・低湿な環境では、感光体３の残留電荷を減らすように、ＱＬの光量を、他の環境の場合よりも大きくする。
【００３４】
表１に、低温・低湿環境におけるＱＬ光量の補正例を示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
表１において、Ｔは感光体３の温度、数値はＱＬ光量の補正係数を示している。表１では、転写紙Ｓのサイズ毎の、ＱＬ光量の補正例を示している。ここで、一般的な装置では、転写紙Ｓのサイズ毎にＱＬ光量の補正係数を変える必要はないが、本実施例では、異常画像の無い安定した転写を得るために、転写紙Ｓのサイズにより、転写電流を変えているので、感光体３上の残留電荷に違いがあるため、ＱＬ光量を転写紙Ｓのサイズにより変えている。また、このＱＬ光量の補正係数は、予め実験で求めて、ＣＰＵ２１のＲＯＭ（図示せず）内のデータテーブルに格納されている。更に、このＱＬ光量の補正係数は、種々の状況により、例えば、サービスマンモードを使用して、装置の設置環境に応じて手動により切り換えられるようにすることも可能である。
【００３７】
次に、感光体３の温度Ｔの検知例について説明する。本実施例では、図８に示すように、温度センサであるサーミスタ２４が転写前除電ランプ（ＰＴＬ）１５に取付けられている。サーミスタ２４は転写後除電手段２０に取り付けてもよい。
【００３８】
一方、図９に示すように、感光体３を帯電させる手段として帯電ローラ２５を使用している画像形成装置においては、この帯電ローラ２５の温度を感光体３の温度Ｔとして代用することができる。すなわち、連続コピー動作中などでは、帯電ローラ２５が感光体３に接触回転しているので、感光体温度Ｔ≒帯電ローラ温度と考えて問題ない。そこで、この帯電ローラ２５を搭載した画像形成装置では、図９に示すように、帯電ローラ２５の周面に対して接触するように温度センサであるサーミスタ２４を配設し、このサーミスタ２４の検出した温度を感光体３の温度Ｔとして、ＱＬ光量の出力を補正するように構成する。
【００３９】
ところで、この場合のサーミスタ２４は、感光体３の作像時には、帯電ローラ２５により感光体３に高電圧が印加されるため、図１０に示すように、この帯電ローラ２５から離間させておく必要がある。この帯電ローラ２５からサーミスタ２４を離間させる手段としては、図９及び図１０に示すように、揺動自在に軸支されたベルクランク２６にサーミスタ２４を取り付け、このベルクランク２６をソレノイド２７のオン／オフにより揺動させて、帯電ローラ２５に対してサーミスタ２４を接離させるように構成すればよい。
【００４０】
ここで、帯電ローラ２５からサーミスタ２４を離間させた状態での、帯電ローラ２５とサーミスタ２４との離間距離は、３ｍｍ程度に設定される。すなわち、帯電ローラ２５とサーミスタ２４との離間距離を３ｍｍ程度に設定すれば、帯電ローラ２５に対するサーミスタ２４の、離間時の検知温度と、接触時の検知温度との温度差が１ＤＥＧ以内であるので、感光体温度Ｔ≒帯電ローラ温度と考えて問題ない。また、画像形成装置の未使用時において、帯電ローラ２５が感光体３から離間されるように構成されている場合でも、放置状態における帯電ローラ２５と感光体３との温度は、共に画像形成装置内の雰囲気温度と略等しくなるので、感光体温度Ｔ≒帯電ローラ温度として問題ない。
【００４１】
上述のようにして、感光体３の温度Ｔを検出し、この検知温度Ｔに基づいて、ＱＬ光量の出力を決定する。この感光体温度ＴによりＱＬ光量を設定する場合のフローチャートの一例を図１１に示す。
【００４２】
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、前述した転写ベルト６のベルト抵抗を検出し、このベルト抵抗の検出値と、前述の感光体温度の検出値とを組み合わせて、ＱＬ光量を制御することを特徴としている。図１２に、本実施例における制御フローの一例を示す。ここで、転写ベルト６のベルト抵抗を検出する方法としては、例えば、図７に示すように、転写ベルト６に接触して配置された接触板１３を介して流れる電流を検知回路２８により検知するなど、従来より様々な検出方法が提案されているため、ここでの詳述は省略する。本実施例におけるＱＬ光量の補正係数の一例を表２に示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】
表２において、Ｔは感光体３の温度、数値はＱＬ光量の補正係数を示している。また、表２において、転写ベルト６の内側層６ａの表面抵抗率は、ベルトＡ：１×１０７Ω，ベルトＢ：１×１０８Ω，ベルトＣ：１×１０９Ωである。
【００４５】
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例では、画像形成装置の環境湿度を検出し、この検出湿度に基づいてＱＬ光量を制御することを特徴としている。図１３に、この湿度の検出値と、前述のベルト抵抗の検出値及び感光体温度の検出値とを組み合わせて、ＱＬ光量を制御するようにした実施例の制御フローの一例を示す。ここで、湿度検出手段は、画像形成装置の機内もしくは機外の何れに設置することも可能であるが、転写ベルト６の近傍に配置して、転写ベルト付近の湿度を検出することが、転写画像の画質をより向上させる上で好ましい。また、湿度を検出する方法としては、従来より様々な検出方法が提案されているため、ここでの詳述は省略する。本実施例におけるＱＬ光量の補正係数の一例を表３に示す。
【００４６】
【表３】
【００４７】
表３において、Ｔは感光体３の温度、数値はＱＬ光量の補正係数を示している。また、表３において、転写ベルト６の内側層６ａの表面抵抗率は、ベルトＡ：１×１０７Ω，ベルトＢ：１×１０８Ω，ベルトＣ：１×１０９Ωである。
【００４８】
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例では、接触転写手段として転写ベルトを使用した画像形成装置において、転写電流の出力（Ｉｏｕｔ）をＱＬに対応させて制御させることを特徴としている。つまり、ＱＬの出力を大きく制御する場合、例えば、表１乃至表３において、ＱＬ光量の補正係数を大きく設定している場合は、感光体３が転写時において過転写されているためである。そこで、本実施例では、感光体３の残留電荷をＱＬ光量で制御するだけではなく、転写電流を通常時よりも若干低くすることにより、感光体３への過転写を防いで、感光体３の残留電荷を少なくする。ここで、転写電流は、通常、転写ベルト６からの転写紙Ｓの分離時における異常画像の発生を防ぐために設定されているため、異常画像の発生しない程度までにしか低くできない。この転写電流の出力の補正例を表４に示す。
【００４９】
【表４】
【００５０】
表４に示すように、本実施例では、通常の転写電流の補正値よりも若干低く設定される。表４におけるＩｏｕｔの補正係数の数値は、ＱＬの補正値に対する転写電流の補正値である。例えば、線速３３０ｍｍ／ｓｅｃの場合の両面コピーモードにおける裏面コピー時の転写電流の設定値は、５５μＡである。表４は、この場合の値に対する補正例である。つまり、転写電流も前述したベルト抵抗とシートサイズにより補正を実施しているが、本実施例では、そのときの補正係数αに対して、更に、×０．９５、×０．９、×０．８５の補正を行うということを示している。ここで、ベルト抵抗に対しての補正は、従来より様々な検出方法が提案されているため、ここでの詳述は省略する。従って、本実施例では、例えば、ＱＬの補正値が１．７で、ベルト抵抗とシートサイズから決まる転写電流の補正値が１．６のとき、表４により、ＱＬの補正値が１．７のときのＩｏｕｔの補正係数は０．９であるので、最終的な補正係数βは、β＝１．６×０．９＝１．４４になる。すなわち、転写電流は、５５μＡ×１．４４＝７９．２μＡとなる。ここで、この補正を実施しない場合の転写電流は、５５μＡ×１．６＝８８μＡとなるが、本実施例のような制御を行うことにより、転写電流を７９．２μＡにすることができ、感光体３への過転写を防いで、感光体３の残留電荷を少なくすることが可能となる。図１４に、本実施例における動作フローの一例を示す。
【００５１】
ところで、上記の各実施例では、補正係数を算出して目標となるＱＬ光量を決定しているが、このＱＬ光量をシートサイズなどから決定するためのＱＬ光量演算式の関数をＲＯＭ内に予め格納しておき、転写制御板１４で、シートサイズなどからＲＯＭ内の関数によりＱＬの目標光量を算出するようにしてもよい。また、各補正値は、サービスマンモードを使用して、画像形成装置の使用環境により適正な値を入力することが可能であり、手動で切り替えることが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、温度検出手段により検出した像担持体の温度により、転写後除電手段を制御しているので、帯電前の像担持体の電位を一定値以下にすることができ、低温・低湿の環境下で発生する傾向にある滲み画像の発生を抑制させることができる。
【００５３】
また、湿度検出手段により検出した湿度に基づいて、転写後除電手段を制御しているので、像担持体の余分な残留電荷を減らして、上述以上に安定した転写を行うことができる。
【００５４】
また、転写後除電手段の制御に対応させて、転写電流の出力を変えているので、より安定した転写を行うことができ、滲み画像の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実施される画像形成装置における転写搬送ベルト装置の外観を示す分解斜視図である。
【図２】上記転写搬送ベルト装置の概略平面図である。
【図３】上記転写搬送ベルト装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図４】上記転写搬送ベルト装置を備えた画像形成装置の画像形成動作を示す概略構成図である。
【図５】上記転写搬送ベルト装置における転写ベルトの部分拡大断面図である。
【図６】上記転写搬送ベルト装置を備えた画像形成装置における転写紙へのトナーの転写プロセスを示す概略構成図である。
【図７】本発明を実施した画像形成装置の概略構成図である。
【図８】本発明を実施した他の画像形成装置の概略構成図である。
【図９】本発明が実施される帯電ローラを搭載した画像形成装置の要部構成図である。
【図１０】上記の帯電ローラを搭載した画像形成装置の要部の作動態様図である。
【図１１】上記実施例における感光体温度によりＱＬ光量を設定する場合の一例を示すフローチャートである。
【図１２】上記実施例における感光体温度とベルト抵抗値によりＱＬ光量を設定する場合の一例を示すフローチャートである。
【図１３】上記実施例における湿度によりＱＬ光量を設定する場合の一例を示すフローチャートである。
【図１４】上記実施例において転写電流の出力をＱＬ光量に対応させて制御する場合の一例を示すフローチャートである。
【図１５】滲み画像が発生した転写紙の概略平面図である。
【符号の説明】
１ 転写搬送ベルト装置
２ ベルトユニット
３ 感光体
６ 転写ベルト
１０ レジストローラ
１１ バイアスローラ
１２ 高圧電源
１３ 接触板
１４ 転写制御板
１５ 転写前除電ランプ
１６ クリーニング装置
１７ 定着部
２０ 転写後除電手段
２１ ＣＰＵ
２２ 現像器
２３ ＰＴＬ
２４ サーミスタ
２５ 帯電ローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真を利用した画像形成装置において、シート（転写紙）に像担持体（感光体）上のトナー像を転写する転写手段として、転写ベルトあるいは転写ローラ等の接触転写手段により像担持体にシートを当接させ、この状態で、直接、転写ベルトあるいは転写ローラ等にバイアスを印加することによって、シートにトナー像を転写する接触転写方式の転写装置を備えた画像形成装置が提案されている（特開平１−１４７５７４号、特開平３−２３１２７４号、特開平５−３３３７１７号公報など）。
【０００３】
この接触転写方式の転写装置を備えた画像形成装置では、古くから行われていたコロナ転写方式の転写装置を備えた画像形成装置（特開昭６１−８７１８１号公報など）に比べ、▲１▼オゾン発生量が少ない。▲２▼電源の電圧が少なくて済む。▲３▼装置の小型化や低コスト化が可能となる。等のメリットがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の接触転写方式の画像形成装置における接触転写手段としての転写ベルトでは、転写ベルトの抵抗値の違いにより、シートへのトナー像の転写性が変化し、シートと転写ベルトとの剥離放電の起こり易さも変化する。この転写ベルトのもつ問題点の一つとして、シートへのトナー像転写時における異常画像の発生が挙げられる。この異常画像には様々なものがあるが、ここでは滲み画像について説明する。合成コピー時や、両面コピーモードにおける裏面（第２面）コピー時、あるいは、ＯＨＰ紙や厚紙などの特殊紙のコピー時などのように、シートが転写ベルトに進入したときに、温度や湿度などの環境条件の変化により転写ベルトの体積抵抗率が高く、且つ、シートの体積抵抗率も高い場合には、シート進入時の印加電圧も上昇するため、シートの先端あるいはシート先端以降に相当する像担持体の電位が上昇する。また、低温・低湿な環境下における一周目以降の像担持体の電位は、上昇する傾向にある。このため、一周目以降の像担持体には電位履歴が残った状態となり、この状態のままで次のコピー動作が実行されると、図１５に示すように、シート（転写紙Ｓ）の抵抗ムラに対応して、滲み画像（図１５における転写紙Ｓ上の黒点）が発生する。この滲み画像は、上述のように、低温・低湿な環境条件の下で発生し易く、また、転写画像がハーフトーン画像の場合に目立ち易い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シートへトナー像を転写した後の像担持体上の残留電荷を除電する転写後除電手段の像担持体への出力を、温度あるいは絶対湿度などの環境条件の変化に基づいて可変させて上記像担持体の電位を滲み画像を抑制可能な一定値以下の電位に制御する転写後除電制御手段を設けることとしている。このように、温度あるいは絶対湿度などの環境条件の変化に基づいて、転写後除電手段の像担持体への出力を可変させることにより、滲み画像発生の原因となる環境条件の変化による像担持体の電位上昇が抑制され、像担持体の電位が安定した転写条件に設定されるようになる。また、上記転写後除電制御手段の出力に応じて、転写電流の出力値Ｉｏｕｔを制御することにより、より安定した転写を行うことができ、滲み画像の発生を防止することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置では、像担持体温度検出手段により検出した像担持体の温度に基づいて、シートへトナー像を転写した後の像担持体上の残留電荷を除電する転写後除電手段の出力を、転写後除電制御手段により可変して、像担持体の帯電前の電位を、滲み画像を抑制できるある一定値以下の電位に制御する。
【０００７】
また、本発明の画像形成装置では、湿度検出手段により検出した転写ベルトの近傍の湿度に基づいて、シートへトナー像を転写した後の像担持体上の残留電荷を除電する転写後除電手段の出力を、転写後除電制御手段により可変して、像担持体上の余分な残留電荷を減らすように制御する。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置では、上記転写後除電制御手段の制御に対応させて、転写電流の出力値Ｉｏｕｔを可変させることにより転写を安定させることが、滲み画像の発生を防止する上でより効果的である。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。先ず、本発明が実施される画像形成装置の接触転写手段としての転写搬送ベルト装置の基本的な構成と動作について説明する。図１において、転写搬送ベルト装置１は、ベルトユニット２を本体１Ａに対して着脱自在に支持している。ベルトユニット２は、図３に示す像担持体としてのドラム状の感光体３からの現像画像（トナー像）を転写するために、一対のローラ４，５に巻き掛けられている転写ベルト６と、この転写ベルト６を感光体３に対して接離させるＤＣソレノイド８及び接離レバー９と、転写ベルト６に転写バイアスを印加するバイアスローラ１１と、転写ベルト６の電荷を除電する接触板１３とを備えている。また、図１に示す本体１Ａには、転写ベルト６の表面に付着した残留トナーや転写紙Ｓの紙屑を掻き落すクリーニングブレード１６Ａを有するクリーニング装置１６や、バイアスローラ１１に電圧を印加する高圧電源１２が設けられている。
【００１１】
ローラ５は、図１及び図２に示すように、図示しない駆動モータと連結する歯車５ｂを介して回転駆動されるようになっている。転写ベルト６は、このローラ５の回転に従動して、感光体３との対向位置で転写紙Ｓの搬送方向（図３の矢印Ａ方向）に移動できるように、一対のローラ４，５間に張架されている。また、転写ベルト６は、図５に示すように、二層構造で構成されており、ＪＩＳＫ６９１１に準処した測定による電気抵抗が、ＤＣ１００Ｖの電圧印加時において、表面層６ｂは、ベルト表面の表面抵抗率が１×１０９Ω〜１×１０１２Ω、内側層６ａの表面抵抗率が１×１０７Ω〜１×１０９Ω、そして、その体積抵抗率が５×１８８Ω・ｃｍ〜５×１０１０Ω・ｃｍに設定されている。
【００１２】
ローラ４，５は、図１及び図３に示すように、支持体７によって回転可能に支持されている。支持体７は、ローラ４，５のうち、矢印Ａで示す転写搬送方向において、感光体３に対する転写位置の下流側に位置するローラ５の支持軸５ａを支点として、揺動可能となっている。この支持体７は、制御板８Ａからの信号により駆動されるＤＣソレノイド８によって、転写ベルト６の転写位置側を作動する。すなわち、ＤＣソレノイド８には接離レバー９が連結されており、この接離レバー９が支持体７を動かすことにより、転写ベルト６が感光体３に対して接離されるようになっている。
【００１３】
制御板８Ａは、転写紙搬送手段であるレジストローラ１０によって、感光体３に形成されたトナー像の先端位置との整合を採られて搬送される転写紙Ｓの先端が感光体３に接近すると、駆動信号を発してＤＣソレノイド８を駆動するようになっている。従って、このＤＣソレノイド８の駆動によって、支持体７が感光体３に対して接近して、転写ベルト６が感光体３に当接することにより、感光体３との対向位置で転写紙Ｓを感光体３に接触させながら搬送することのできるニップ部Ｂが形成される。
【００１４】
上述したローラ４，５のうち、感光体３側に位置するローラ４は、駆動側をなすローラ５に対する従動ローラとして構成されており、また、ローラ４の表面形状は、図２に示すように、軸方向において両端４ａが先細のテーパ状に形成されていて、転写ベルト６の片寄りを防止するようになっている。このローラ４は、金属などの導電性のローラであるが、前述したような電気抵抗を有する転写ベルト６を支持しているだけであり、電気的には他の導電性部材と直接接続されていない。一方、駆動側のローラ５は、駆動の際の転写ベルト６に対するグリップ力を高めるために、その表層部が、ＥＰＤＭゴム、クロロプレーンゴム、あるいは、シリコーンゴムなどの材質で構成されている。
【００１５】
バイアスローラ１１は、転写ベルト６の移動方向におけるローラ４の下流側（図３及び図４において左側）で、転写ベルト６の内側に接触するように設けられている。また、このバイアスローラ１１は、転写ベルト６に対して感光体３上のトナーの帯電極性と逆極性の電荷を付与するための接触電極を構成しており、高圧電源１２に接続されている。
【００１６】
接触板１３は、従動側のローラ４の近傍の、転写ベルト６の転写紙搬送面でない下側のベルト内面に配置されており、これにより、後述するように、転写ニップ上流側において転写紙Ｓへ電荷注入するのを抑えている。また、この接触板１３は、転写ベルト６上に流れる電流を帰還電流として検出する役割を有しており、この電流の検出によってバイアスローラ１１からの供給電流が制御される。このため、この接触板１３には、検出電流に応じてバイアスローラ１１への供給電流を設定するための転写制御板１４が接続されており、この転写制御板１４は、高圧電源１２に接続されている。
【００１７】
この転写搬送ベルト装置１においては、図４に示すように、レジストローラ１０から転写紙Ｓが繰り出されるのに合わせて、転写ベルト６を感光体３に接近させる支持体７の作動タイミングが設定され、前述したように、感光体３との間に、転写紙Ｓの搬送方向に沿った幅４〜８ｍｍ程度のニップ部Ｂが形成される。
【００１８】
一方、感光体３は、その表面が例えば、−８００Ｖに帯電され、図６に示すように、その表面にプラス帯電されたトナーを静電的に吸着した状態で、ニップ部Ｂに移動する。このニップ部Ｂの上流側の感光体３の近傍には、感光体３の表面の電荷を弱めるための転写前除電ランプ（ＰＴＬ）１５が配置されており、感光体３の表面電位は、この転写前除電ランプ１５によって、ニップ部Ｂに至る前に予め設定された所定のレベルまで低下される。図６では、この感光体３の表面電位の遷移を帯電電荷の丸印の大きさによって表しており、転写前除電ランプ１５によって除電された帯電電荷を、除電前の帯電電荷よりも小さな丸印で示した。
【００１９】
この感光体３上のトナーは、図４に示すニップ部Ｂにおいて、転写ベルト６の内側（ゴム面側）に位置するバイアスローラ１１からの転写バイアスによって転写紙Ｓ上に転写される。このときの転写バイアスは、−１．５ＫＶ〜−６．５ＫＶの範囲で、高圧電源１２から印加されるが、この転写バイアスは、以下のような定電流制御の結果、可変設定される。すなわち、図３及び図４において、高圧電源１２から出力された電流値をＩ１とし、転写ベルト６を介して接触板１３から接地側へ流れる帰還電流値を検出した際の値をＩ２とした場合、これら両者の間で、
Ｉ１−Ｉ２＝Ｉｏｕｔ（但し、Ｉｏｕｔ：一定）・・・（１）
の関係が得られるように、Ｉ１の値を制御する。これは、温度及び湿度等の環境条件の変化や、転写ベルト６の製造品質のバラツキに拘らず、転写紙Ｓ上での表面電位Ｖｐを安定させることによって、転写効率の変化を無くすようにするためである。
【００２０】
つまり、この転写搬送ベルト装置１では、転写ベルト６及び転写紙Ｓを通して感光体３側に流れる電流をＩｏｕｔとして見立てることによって、転写紙Ｓ上での表面抵抗の低抵抗化あるいは高抵抗化による転写ベルト６への電流の流れ易さの変化が、転写紙Ｓの分離性能や転写性能に影響してしまうのを防止するようになっている。
【００２１】
本実施例では、転写ベルト６の転写紙搬送速度を３３０ｍｍ／ｓｅｃ、有効バイアスローラ長を３１０ｍｍとし、Ｉｏｕｔ＝３５μＡ±５μＡに設定した場合に、良好な転写が得られた。
【００２２】
ところで、感光体３からの画像転写が行われると、これと同時に転写紙Ｓも帯電される。従って、転写ベルト６の真電荷と転写紙Ｓ側に発生する分極電荷との関係により、転写紙Ｓを転写ベルト６上に静電的に吸着して、感光体３からの転写紙Ｓの分離を行える。また、この感光体３からの転写紙Ｓの分離は、感光体３の曲率を利用した転写紙Ｓ自らの腰の強さによる曲率分離作用によって助長される。
【００２３】
しかしながら、このような転写ベルト６への転写紙Ｓの静電吸着により感光体３から転写紙Ｓを分離させる方法では、高湿度の場合には転写紙Ｓに電流が流れ易くなって、転写紙Ｓと感光体３との静電的な吸着力が増大するなど、環境条件の変化により不確実となる。そこで、この転写搬送ベルト装置１では、図５に示した転写ベルト６の表面層６ｂでの抵抗値を若干高めに設定して、ニップ部Ｂでの転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせ、更には、バイアスローラ１１をニップ部Ｂよりも転写紙搬送方向で下流側に位置させている。これにより、転写ベルト６から転写紙Ｓ経の真電荷の移行が遅れて、転写紙Ｓと感光体３との間での静電的な吸着が回避されるようになる。
【００２４】
ここで、真電荷の移行を遅らせるとは、転写紙Ｓが感光体３側のニップ部Ｂに至るまでの上流側で転写紙Ｓの電荷が発生しないことを意味している。従って、上述のように、ニップ部Ｂでの転写紙Ｓへの真電荷の移行を遅らせることにより、転写紙Ｓの感光体３への巻き付きが防止され、また、感光体３からの転写紙Ｓの分離不良も防止されることになる。
【００２５】
更に、転写ベルト６としても、環境変化による抵抗変化が少ないものが選択されることが好ましく、その抵抗を制御する導電材料としては、カーボン、酸化亜鉛などを適量添加し、弾性体ベルトとしてゴムベルトを用いた場合には、クロロプレーンゴム、ＥＰＤＭゴム、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴムなどの吸湿性が少なく、抵抗値が安定した材質を選択することが望まれる。
【００２６】
なお、この感光体３側へ流れる電流Ｉｏｕｔの値は、一義的なものでなく、転写紙Ｓの搬送速度が遅い場合には減らすことができ、反対に、転写紙Ｓの搬送速度が速いときや、転写前除電ランプ１５が用いられない場合には増やすことになる。
【００２７】
一方、ニップ部Ｂを通過した転写紙Ｓは、転写ベルト６の移動に合わせて転写ベルト６上に静電吸着され、駆動側のローラ５の曲率を利用して、転写ベルト６から曲率分離される。従って、このローラ５は、転写紙Ｓの曲率分離を円滑に行うことのできる１６ｍｍ以下の直径のローラで構成されている。このようなローラ５を用いた場合には、４５Ｋの上質紙（硬度：横２１ｃｍ３／１００）の分離が可能であるという実験結果が得られている。
【００２８】
また、駆動側のローラ５の曲率により転写ベルト６から分離された転写紙Ｓは、ガイド板により案内されて、定着部１７を構成する加熱ローラ１７ａとパッドローラ１７ｂとの間に搬送される。この定着部１７では、転写紙Ｓ上に転写されたトナーが加熱溶融され、この溶融したトナーが転写紙Ｓ上に圧着されて定着される。
【００２９】
転写紙Ｓへの画像転写、及び、転写紙Ｓの分離を完了した転写ベルト６は、ＤＣソレノイド８の励磁が解除されるのに応じて、接離レバー９が解除されることにより、支持体７を介して感光体３から離間される。また、この転写ベルト６は、クリーニング装置１６によりその表面が清掃される。
【００３０】
クリーニング装置１６は、クリーニングブレード１６Ａを備えており、このクリーニングブレード１６Ａが、転写ベルト６の回転によりその表面を摺擦することにより、感光体３の表面から転写ベルト６上に転移したトナーや、転写紙Ｓに転写されずに転写ベルト６上に付着した飛散トナー、及び、転写ベルト６上に付着した転写紙Ｓの紙粉などを、転写ベルト６上から掻き取るように構成されている。
【００３１】
また、転写ベルト６の表面は、クリーニングブレード１６Ａとの間の摺擦抵抗の増加による駆動負荷の増大あるいはクリーニングブレード１６Ａのめくれ等の現象を防止するために、例えば、ポリフッ化ビニリデン、四フッ化エチレンなどの摩擦係数の低いフッ素系の樹脂材料で被覆されている。また、転写ベルト６の表面から掻き取られたトナーや紙粉は、回収スクリュー１６Ｂにより装置本体１Ａから搬出されて、図示しない廃トナー回収容器内に収容される。
【００３２】
ところで、前述した滲み画像は、低温・低湿な環境（１０℃１５％ＲＨ）で、転写ベルト６のベルト抵抗値が大きい場合、特に、両面コピーモード時における転写紙Ｓへの裏面へのコピー時に発生し易い傾向にある。
【００３３】
そこで、本発明の画像形成装置では、低温・低湿な環境時と、他の環境時とで、転写紙Ｓへトナー像を転写した後の感光体３上の残留電荷を除電するための転写後除電手段２０の出力を変化させる。ここで、転写後除電手段２０としては、例えば、感光体３の表面電荷を光照射して除電するクエンチングランプ（以下、単にＱＬという）が挙げられる。図７に示す実施例では、温度や湿度などの環境条件に応じて、ＱＬの出力（光量）を制御する。つまり、低温・低湿な環境では、感光体３の残留電荷を減らすように、ＱＬの光量を、他の環境の場合よりも大きくする。
【００３４】
表１に、低温・低湿環境におけるＱＬ光量の補正例を示す。
【００３５】
【表１】
表１において、Ｔは感光体３の温度、数値はＱＬ光量の補正係数を示している。表１では、転写紙Ｓのサイズ毎の、ＱＬ光量の補正例を示している。ここで、一般的な装置では、転写紙Ｓのサイズ毎にＱＬ光量の補正係数を変える必要はないが、本実施例では、異常画像の無い安定した転写を得るために、転写紙Ｓのサイズにより、転写電流を変えているので、感光体３上の残留電荷に違いがあるため、ＱＬ光量を転写紙Ｓのサイズにより変えている。また、このＱＬ光量の補正係数は、予め実験で求めて、ＣＰＵ２１のＲＯＭ（図示せず）内のデータテーブルに格納されている。更に、このＱＬ光量の補正係数は、種々の状況により、例えば、サービスマンモードを使用して、装置の設置環境に応じて手動により切り換えられるようにすることも可能である。
【００３７】
次に、感光体３の温度Ｔの検知例について説明する。本実施例では、図８に示すように、温度センサであるサーミスタ２４が転写前除電ランプ（ＰＴＬ）１５に取付けられている。サーミスタ２４は転写後除電手段２０に取り付けてもよい。
【００３８】
一方、図９に示すように、感光体３を帯電させる手段として帯電ローラ２５を使用している画像形成装置においては、この帯電ローラ２５の温度を感光体３の温度Ｔとして代用することができる。すなわち、連続コピー動作中などでは、帯電ローラ２５が感光体３に接触回転しているので、感光体温度Ｔ≒帯電ローラ温度と考えて問題ない。そこで、この帯電ローラ２５を搭載した画像形成装置では、図９に示すように、帯電ローラ２５の周面に対して接触するように温度センサであるサーミスタ２４を配設し、このサーミスタ２４の検出した温度を感光体３の温度Ｔとして、ＱＬ光量の出力を補正するように構成する。
【００３９】
ところで、この場合のサーミスタ２４は、感光体３の作像時には、帯電ローラ２５により感光体３に高電圧が印加されるため、図１０に示すように、この帯電ローラ２５から離間させておく必要がある。この帯電ローラ２５からサーミスタ２４を離間させる手段としては、図９及び図１０に示すように、揺動自在に軸支されたベルクランク２６にサーミスタ２４を取り付け、このベルクランク２６をソレノイド２７のオン／オフにより揺動させて、帯電ローラ２５に対してサーミスタ２４を接離させるように構成すればよい。
【００４０】
ここで、帯電ローラ２５からサーミスタ２４を離間させた状態での、帯電ローラ２５とサーミスタ２４との離間距離は、３ｍｍ程度に設定される。すなわち、帯電ローラ２５とサーミスタ２４との離間距離を３ｍｍ程度に設定すれば、帯電ローラ２５に対するサーミスタ２４の、離間時の検知温度と、接触時の検知温度との温度差が１ＤＥＧ以内であるので、感光体温度Ｔ≒帯電ローラ温度と考えて問題ない。また、画像形成装置の未使用時において、帯電ローラ２５が感光体３から離間されるように構成されている場合でも、放置状態における帯電ローラ２５と感光体３との温度は、共に画像形成装置内の雰囲気温度と略等しくなるので、感光体温度Ｔ≒帯電ローラ温度として問題ない。
【００４１】
上述のようにして、感光体３の温度Ｔを検出し、この検知温度Ｔに基づいて、ＱＬ光量の出力を決定する。この感光体温度ＴによりＱＬ光量を設定する場合のフローチャートの一例を図１１に示す。
【００４２】
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、前述した転写ベルト６のベルト抵抗を検出し、このベルト抵抗の検出値と、前述の感光体温度の検出値とを組み合わせて、ＱＬ光量を制御することを特徴としている。図１２に、本実施例における制御フローの一例を示す。ここで、転写ベルト６のベルト抵抗を検出する方法としては、例えば、図７に示すように、転写ベルト６に接触して配置された接触板１３を介して流れる電流を検知回路２８により検知するなど、従来より様々な検出方法が提案されているため、ここでの詳述は省略する。本実施例におけるＱＬ光量の補正係数の一例を表２に示す。
【００４３】
【表２】
表２において、Ｔは感光体３の温度、数値はＱＬ光量の補正係数を示している。また、表２において、転写ベルト６の内側層６ａの表面抵抗率は、ベルトＡ：１×１０７Ω，ベルトＢ：１×１０８Ω，ベルトＣ：１×１０９Ωである。
【００４５】
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例では、画像形成装置の環境湿度を検出し、この検出湿度に基づいてＱＬ光量を制御することを特徴としている。図１３に、この湿度の検出値と、前述のベルト抵抗の検出値及び感光体温度の検出値とを組み合わせて、ＱＬ光量を制御するようにした実施例の制御フローの一例を示す。ここで、湿度検出手段は、画像形成装置の機内もしくは機外の何れに設置することも可能であるが、転写ベルト６の近傍に配置して、転写ベルト付近の湿度を検出することが、転写画像の画質をより向上させる上で好ましい。また、湿度を検出する方法としては、従来より様々な検出方法が提案されているため、ここでの詳述は省略する。本実施例におけるＱＬ光量の補正係数の一例を表３に示す。
【００４６】
【表３】
表３において、Ｔは感光体３の温度、数値はＱＬ光量の補正係数を示している。また、表３において、転写ベルト６の内側層６ａの表面抵抗率は、ベルトＡ：１×１０７Ω，ベルトＢ：１×１０８Ω，ベルトＣ：１×１０９Ωである。
【００４８】
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例では、接触転写手段として転写ベルトを使用した画像形成装置において、転写電流の出力（Ｉｏｕｔ）をＱＬに対応させて制御させることを特徴としている。つまり、ＱＬの出力を大きく制御する場合、例えば、表１乃至表３において、ＱＬ光量の補正係数を大きく設定している場合は、感光体３が転写時において過転写されているためである。そこで、本実施例では、感光体３の残留電荷をＱＬ光量で制御するだけではなく、転写電流を通常時よりも若干低くすることにより、感光体３への過転写を防いで、感光体３の残留電荷を少なくする。ここで、転写電流は、通常、転写ベルト６からの転写紙Ｓの分離時における異常画像の発生を防ぐために設定されているため、異常画像の発生しない程度までにしか低くできない。この転写電流の出力の補正例を表４に示す。
【００４９】
【表４】
表４に示すように、本実施例では、通常の転写電流の補正値よりも若干低く設定される。表４におけるＩｏｕｔの補正係数の数値は、ＱＬの補正値に対する転写電流の補正値である。例えば、線速３３０ｍｍ／ｓｅｃの場合の両面コピーモードにおける裏面コピー時の転写電流の設定値は、５５μＡである。表４は、この場合の値に対する補正例である。つまり、転写電流も前述したベルト抵抗とシートサイズにより補正を実施しているが、本実施例では、そのときの補正係数αに対して、更に、×０．９５、×０．９、×０．８５の補正を行うということを示している。ここで、ベルト抵抗に対しての補正は、従来より様々な検出方法が提案されているため、ここでの詳述は省略する。従って、本実施例では、例えば、ＱＬの補正値が１．７で、ベルト抵抗とシートサイズから決まる転写電流の補正値が１．６のとき、表４により、ＱＬの補正値が１．７のときのＩｏｕｔの補正係数は０．９であるので、最終的な補正係数βは、β＝１．６×０．９＝１．４４になる。すなわち、転写電流は、５５μＡ×１．４４＝７９．２μＡとなる。ここで、この補正を実施しない場合の転写電流は、５５μＡ×１．６＝８８μＡとなるが、本実施例のような制御を行うことにより、転写電流を７９．２μＡにすることができ、感光体３への過転写を防いで、感光体３の残留電荷を少なくすることが可能となる。図１４に、本実施例における動作フローの一例を示す。
【００５１】
ところで、上記の各実施例では、補正係数を算出して目標となるＱＬ光量を決定しているが、このＱＬ光量をシートサイズなどから決定するためのＱＬ光量演算式の関数をＲＯＭ内に予め格納しておき、転写制御板１４で、シートサイズなどからＲＯＭ内の関数によりＱＬの目標光量を算出するようにしてもよい。また、各補正値は、サービスマンモードを使用して、画像形成装置の使用環境により適正な値を入力することが可能であり、手動で切り替えることが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、温度検出手段により検出した像担持体の温度により、転写後除電手段を制御しているので、帯電前の像担持体の電位を一定値以下にすることができ、低温・低湿の環境下で発生する傾向にある滲み画像の発生を抑制させることができる。
【００５３】
また、湿度検出手段により検出した湿度に基づいて、転写後除電手段を制御しているので、像担持体の余分な残留電荷を減らして、上述以上に安定した転写を行うことができる。
【００５４】
また、転写後除電手段の制御に対応させて、転写電流の出力を変えているので、より安定した転写を行うことができ、滲み画像の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実施される画像形成装置における転写搬送ベルト装置の外観を示す分解斜視図である。
【図２】上記転写搬送ベルト装置の概略平面図である。
【図３】上記転写搬送ベルト装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図４】上記転写搬送ベルト装置を備えた画像形成装置の画像形成動作を示す概略構成図である。
【図５】上記転写搬送ベルト装置における転写ベルトの部分拡大断面図である。
【図６】上記転写搬送ベルト装置を備えた画像形成装置における転写紙へのトナーの転写プロセスを示す概略構成図である。
【図７】本発明を実施した画像形成装置の概略構成図である。
【図８】本発明を実施した他の画像形成装置の概略構成図である。
【図９】本発明が実施される帯電ローラを搭載した画像形成装置の要部構成図である。
【図１０】上記の帯電ローラを搭載した画像形成装置の要部の作動態様図である。
【図１１】上記実施例における感光体温度によりＱＬ光量を設定する場合の一例を示すフローチャートである。
【図１２】上記実施例における感光体温度とベルト抵抗値によりＱＬ光量を設定する場合の一例を示すフローチャートである。
【図１３】上記実施例における湿度によりＱＬ光量を設定する場合の一例を示すフローチャートである。
【図１４】上記実施例において転写電流の出力をＱＬ光量に対応させて制御する場合の一例を示すフローチャートである。
【図１５】滲み画像が発生した転写紙の概略平面図である。
【符号の説明】
１ 転写搬送ベルト装置
２ ベルトユニット
３ 感光体
６ 転写ベルト
１０ レジストローラ
１１ バイアスローラ
１２ 高圧電源
１３ 接触板
１４ 転写制御板
１５ 転写前除電ランプ
１６ クリーニング装置
１７ 定着部
２０ 転写後除電手段
２１ ＣＰＵ
２２ 現像器
２３ ＰＴＬ
２４ サーミスタ
２５ 帯電ローラ
Claims (2)
- トナー像を担持する像担持体と、シートを担持し担持したシートへ上記像担持体上のトナー像を転写する接触転写手段としての無端状転写ベルトと、該転写ベルトと対向する側の面に接触し該転写ベルトに転写バイアスを印加する第１の電極と、上記転写ベルトに接触する第２の電極と、上記第１の電極に転写バイアスを供給する電源と、該電源から出力される電流値を（Ｉ１）、該電源から上記転写ベルトを介して上記第２の電極に流れる電流値を（Ｉ２）としたとき、転写電流の出力値（Ｉｏｕｔ＝Ｉ１−Ｉ２）が定められた一定の目標電流値を保つように、電流値（Ｉ１）を可変制御する転写制御手段と、上記目標電流値を設定条件に応じて制御する目標電流値制御手段と、上記シートへトナー像を転写した後の像担持体上の残留電荷を除電する転写後除電手段と、該転写後除電手段を設定条件に応じて制御する転写後除電制御手段と、上記像担持体の温度を検出する像担持体温度検出手段と、を有し、上記転写ベルトの抵抗値を検出するベルト抵抗検出手段、及び、上記シートのサイズを検出するシートサイズ検出手段を備えた画像形成装置において、上記転写後除電制御手段は、上記像担持体温度検出手段の検出した像担持体の温度に基づいて、上記転写後除電手段の上記像担持体への出力を可変させて上記像担持体の電位を滲み画像を抑制可能な一定値以下の電位に制御し、上記転写後除電制御手段の出力に応じて、上記転写電流の出力値Ｉｏｕｔを制御することを特徴とする画像形成装置。
- トナー像を担持する像担持体と、シートを担持し担持したシートへ上記像担持体上のトナー像を転写する接触転写手段としての無端状転写ベルトと、該転写ベルトと対向する側の面に接触し該転写ベルトに転写バイアスを印加する第１の電極と、上記転写ベルトに接触する第２の電極と、上記第１の電極に転写バイアスを供給する電源と、該電源から出力される電流値を（Ｉ１）、該電源から上記転写ベルトを介して上記第２の電極に流れる電流値を（Ｉ２）としたとき、転写電流の出力値（Ｉｏｕｔ＝Ｉ１−Ｉ２）が定められた一定の目標電流値を保つように、電流値（Ｉ１）を可変制御する転写制御手段と、上記目標電流値を設定条件に応じて制御する目標電流値制御手段と、上記シートへトナー像を転写した後の像担持体上の残留電荷を除電する転写後除電手段と、該転写後除電手段を設定条件に応じて制御する転写後除電制御手段と、上記転写ベルトの近傍の絶対湿度を検出する湿度検出手段と、を有し、上記転写ベルトの抵抗値を検出するベルト抵抗検出手段、及び、上記シートのサイズを検出するシートサイズ検出手段を備えた画像形成装置において、上記転写後除電制御手段は、上記湿度検出手段により検出した転写ベルトの近傍の絶対湿度が一定の絶対湿度以下であるかどうかに基づいて、上記転写後除電手段の上記像担持体への出力を可変させて上記像担持体の電位を滲み画像を抑制可能な一定値以下の電位に制御し、上記転写後除電制御手段の出力に応じて、上記転写電流の出力値Ｉｏｕｔを制御することを特徴とする画像形成装置。
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