JP4506223B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
(1)記録シート、OHP用紙等の最終的にトナー像が転写される転写材、
(2)感光体表面に現像されたトナー像が転写される中間転写体(中間転写ベルト、中間転写ドラム)。
図6は従来技術の画像形成装置の正断面図である。
図7は従来技術の画像形成装置の要部拡大図であり、図7Aは感光体表面上の帯電電位の変化に関わる構成部材の配置を示した図、図7Bはデタックソー(除電部材)DTSの拡大斜視図である。
図6、図7Aにおいて、画像形成装置Uは、上面にプラテンガラス(透明な原稿台)PGを有する画像形成装置本体としてのデジタル式の複写機U1と、前記プラテンガラスPG上に着脱自在に装着される自動原稿搬送装置(オートドキュメントフィーダ、ADF)U2を備えている。
前記自動原稿搬送装置U2は、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて載置される原稿給紙トレイTG1を有している。前記原稿給紙トレイTG1に載置された複数の各原稿Giは順次プラテンガラスPG上の複写位置を通過して原稿排紙トレイTG2に排出されるように構成されている。
複写機本体U1上面の透明なプラテンガラスPGの下方に配置された原稿読取装置としてのIITは、プラテンレジ位置(OPT位置)に配置された露光系レジセンサ(プラテンレジセンサ)Sp、および露光光学系Aを有している。
前記自動原稿搬送装置(オートドキュメントフィーダ)U2を使用して複写を行うADFモードの場合は、前記露光光学系Aはホーム位置に停止した状態で、プラテンガラスPG上の複写位置を順次通過する各原稿Giを露光する。
原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置いて複写を行うプラテンモードの場合、露光光学系Aは移動しながらプラテンガラスPG上の原稿を露光走査する。
露光された前記原稿Giからの反射光は、前記露光光学系Aを通ってCCD(固体撮像素子)上に収束される。前記CCDは、その撮像面上に収束された原稿反射光を電気信号に変換する。
前記レーザ駆動信号出力装置DLは、入力された画像データに応じたレーザ駆動信号をROS(潜像形成装置)に出力する。
前記転写領域Q3において前記ドラム状の感光体PRに対向する転写ロールTRは、ドラム状の感光体PR表面のトナー像をシート(転写材)Sに転写する部材であり、現像器Dで使用される現像用のトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が電源回路Eから供給される。
前記電源回路EはコントローラCにより制御される。
前記レジロールRrに搬送されたシートSは、前記ドラム状の感光体PR上のトナー像が転写領域Q3に移動するのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドSG1から転写領域Q3に搬送される。
なお、前記符号SH1〜SH6,Rp,Rs,Rr,Ra,GT等で示す構成要素からシート搬送装置SHが構成される。
図8Bにおいて、帯電後の感光体PR表面の帯電電位は例えば−720Vである。図8Bの状態において、前記図7Aに示すROS(潜像形成装置)が出射するレーザビームLによりにより感光体PR表面を露光すると−720Vに帯電した背景部と例えば−200Vに帯電した画像部とを有する静電潜像が形成され、図8Cの状態となる。
前記感光体PRの表面に現像された前記トナー像は、前記転写領域Q3(図7A参照)に搬送され、前記トナー像の移動タイミングに合わせて転写前シートガイドSG1から搬送されたシートSに転写される。
なお、前記図8Cの静電潜像を現像したトナー像が転写されたシートSの画像は、例えば図8Eの印刷例に示すようになる。
トナー像が転写されたシートSは、剥離領域Q4において、シートSが前記感光体PR表面から剥離されると図8Dの状態となる。
そして、トナー像が転写されたシートS後端部が感光体PR表面から剥離した時に発生する剥離放電により、感光体PRの前記放電箇所ED1は大きなプラス電位に帯電される。前記放電箇所ED1の帯電電位は、通常は除電電圧を印加されるデタックソーDTSとの間の放電により除電される。
しかし、前記転写領域Q3が高温高湿状態では、シートが導電性を有する。前記導電性シートが転写領域Q3を通過する際、転写ロールTRからデタックソーDTSに電流が流れる。転写バイアスが定電流制御の場合、前記デタックソーDTSに電流が流れると、転写電流が不足して転写不良が発生する。そこで、シートSが導電性を有する場合(高温高湿時等)は、前記デタックソーDTSに印加する除電電圧をオフにしたり低下させることが一般的に行われている。この場合、前記放電箇所ED1の帯電電位が感光体PR表面に残った状態で2枚目以降の画像記録を行うことになる。この場合は、図8Fの帯電状態で2枚目以降の画像記録を開始することになる。
図8Gにおいて、前記図8D、図8Fの放電箇所ED1の部分は他の部分の帯電電位、例えば−720Vよりも帯電電位の絶対値が小さくなる。例えば、前記放電箇所ED1の部分の帯電電位は−670Vになる。
なお、前記図8Hの静電潜像を現像したトナー像が転写されたシートSの画像は、例えば図8Jの印刷例に示すようになる。図8Jの場合、前記放電箇所ED1に対応する部分に薄い黒帯ED1´が印刷されてしまう。
このトナー像をシートSに転写すると、転写後の感光体PR表面の帯電電位は図8Iに示すようになる。
図8Iにおいて、転写剥離後(トナーをシートSに転写してからシートS後端が剥離した後)の感光体PR表面電位は例えば図8Iのように、わずかに+に帯電し且つ画像部であった部分の電位は背景部であった部分の電位よりもわずかに高い値に帯電する。
そして、トナー像が転写されたシートS後端部が感光体PR表面から剥離した時の剥離放電により、感光体PRの前記放電箇所ED2は、前記図8Dの放電箇所ED1の場合と同様に大きなプラス電位に帯電される。
図9において、横軸には感光体PR上の背景部帯電電位Vhと現像ロールに印加する直流現像バイアスVdとの電位差(Vh−Vd)が表されている。そして、縦軸に表された前期剥離放電により発生する黒帯濃度Pは次のようである。
0≦P<1:黒帯は殆ど目立たない。
1≦P<2:非常に薄い黒帯発生。
2≦P :薄い黒帯発生。
したがって、感光体PR上の背景部帯電電位Vhと現像ロールR0に印加する直流現像バイアスVdとの電圧差(Vh−Vd)は、前記放電箇所を除く背景部ではVh1−Vd=−120V、前記放電箇所の背景部ではVh−Vd=−70Vとなる。
図9において、Vh1−Vd=−120Vのとき、前記剥離放電により発生する黒帯濃度Pは約0.7となり、前記黒帯は殆ど目立たない。一方Vh2−Vd=−70Vのとき、前記黒帯濃度Pは約1.6となり、非常に薄い黒帯が発生する。
(O01)シートの導電性が高くなっている状態で、良好な転写を行えるようにすること。
(O02)背景部に薄い帯状画像が形成されることを防止すること。
なお、本発明を後述の実施例と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
前記課題を解決するために第1発明の回転伝達ユニットは下記の構成要件(A01)〜(A010)を備えたことを特徴とする。
(A01)回転移動する表面が帯電領域(Q0)、潜像形成位置(Q1)、現像領域(Q2)、転写領域(Q3)を順次通過する感光体(PR)、前記帯電領域(Q0)において前記感光体(PR)表面を一様に帯電させる帯電部材(CR)、前記潜像形成位置(Q1)において前記帯電された感光体(PR)表面に静電潜像を形成する潜像形成装置(ROS)、および、前記現像領域(Q2)において前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置(E1+D+DM2+M2)、を備えたトナー像形成装置(PR+CR+ROS+E1+D+DM2+M2)、
(A02)前記帯電部材(CR)と、前記帯電部材(CR)に帯電電圧を印加する帯電用電源回路(E2)と、前記帯電用電源回路(E2)の動作を制御して前記帯電部材(CR)により帯電される感光体(PR)表面の帯電電位を制御する帯電電位制御手段(C4)とを有する帯電制御装置(CR+E2+C4)、
(A03)前記トナー像形成装置(PR+CR+ROS+E1+D+DM2+M2)により形成されたトナー像(Tn)を担持して前記トナー像(Tn)をシート(S)に転写するシート転写領域(Q3)に搬送するシート転写トナー像担持部材(PR)、
(A04)前記シート転写領域(Q3)を通過するシート転写トナー像担持部材表面のトナー像を記録シート(S)に転写するシート転写部材(TR)と、前記シート転写部材(TR)に転写電流を印加する転写用電源回路(E3)と、前記転写用電源回路(E3)を定電流制御する転写制御手段(C5)とを有するシート転写制御装置(TR+E3+C5)、
(A05)前記記録シート(S)を、前記トナー像(Tn)が転写されるシート転写位置(Q3)および定着領域(Q5)に順次搬送するシート搬送装置(SH)、
(A06)前記シート転写領域(Q3)のシート搬送方向下流側に隣接して配置され且つシート転写領域通過時に帯電したシート(S)を除電する除電部材(DTS)と、除電部材(DTS)に除電電圧を印加する除電用電源回路(E4)と、前記除電用電源回路(E4)の動作を制御して除電部材(DTS)の電位を制御する除電制御手段(C6)とを備えた除電制御装置(DTS+E4+C6))、
(A07)前記定着領域(Q5)において前記記録シート(S)上のトナー像(Tn)を定着する定着装置(F)、
(A08)前記シート転写領域(Q3)を通過するシート(S)の導電性を検出するシート導電性検出器(SN)と、前記シート導電性検出器(SN)の検出信号に応じてシート(S)が導電性を有する状態であるか否かを判別するシート導電性判別手段(C1c)とを有するシート導電性検出装置(SN+C1)、
(A09)前記シート(S)が導電性を有する状態である場合に、前記感光体(PR)の帯電電位が高くなり、且つ、前記感光体の帯電電位と前記現像装置に印加される現像電圧との差が予め設定された帯状画像が形成されない範囲内になるように帯電用電源回路(E2)の動作を制御する前記帯電電位制御手段(C4)、
(A010)前記シート(S)が導電性を有する状態である場合に、前記除電部材(DTS)の除電電圧が低下するように前記除電用電源回路(E4)の動作を制御する前記除電制御手段(C6)。
前記構成要件(A01)〜(A010)を備えた第1発明の画像形成装置では、回転移動する感光体(PR)表面は、帯電領域(Q0)、潜像形成位置(Q1)、現像領域(Q2)、転写領域(Q3)を順次通過する。前記帯電部材(CR)は感光体(PR)表面を前記帯電領域(Q0)において一様に帯電させる。潜像形成装置(ROS)は前記潜像形成位置(Q1)において前記帯電された感光体(PR)表面に静電潜像を形成する。トナー像形成装置(PR+CR+ROS+E1+D+DM2+M2)の現像装置(E1+D+DM2+M2)は前記現像領域(Q2)において前記静電潜像をトナー像(Tn)に現像する。
帯電制御装置(C4+E2+CR)の帯電電位制御手段(C4)は前記帯電用電源回路(E2)の動作を制御して前記帯電部材(CR)により帯電される感光体(PR)表面の帯電電位を制御する。
シート転写トナー像担持部材(PR)は前記トナー像形成装置(PR+Cr+ROS+E1+D+DM2+M2)により形成されたトナー像(Tn)を担持して前記トナー像(Tn)をシート(S)に転写するシート転写領域(Q3)に搬送する。
シート転写制御装置(TR+E3+C5)のシート転写部材(TR)は前記シート転写領域(Q3)を通過するシート転写トナー像担持部材(PR)表面のトナー像を記録シート(S)に転写する。転写用電源回路(E3)は前記シート転写部材(TR)に転写電流を印加する。また、転写制御手段(C5)は前記転写用電源回路(E3)を定電流制御する。
除電制御装置(DTS+E4+C6)の除電部材(DTS)は前記シート転写領域(Q3)のシート搬送方向下流側に隣接して配置され且つシート転写領域通過時に帯電したシート(S)を除電する。前記除電用電源回路(E4)は除電部材(DTS)に除電電圧を印加する。また、前記除電制御手段(C6)は前記除電用電源回路(E4)の動作を制御して除電部材(DTS)の電位を制御する。
定着装置(F)は前記定着領域(Q5)において前記記録シート(S)上のトナー像を定着する。
シート導電性検出装置(SN+C1)の前記シート導電性検出器(SN)は前記シート転写領域(Q3)を通過するシート(S)の導電性を検出する。前記シート導電性判別手段(C1c)は前記シート導電性検出器(SN)の検出信号に応じてシート(S)が導電性を有する状態であるか否かを判別する。
前記帯電電位制御手段(C4)は前記シート(S)が導電性を有する状態である場合に、前記感光体(PR)の帯電電位が高くなり、且つ、前記感光体の帯電電位と前記現像装置に印加される現像電圧との差が予め設定された帯状画像が形成されない範囲内になるように帯電用電源回路(E2)の動作を制御する。前記除電制御手段(C6)は前記シート(S)が導電性を有する状態である場合に、前記除電部材(DTS)の除電電圧が低下するように前記除電用電源回路(E4)の動作を制御する。
第1発明では、前記除電部材(DTS)の除電電圧が低下すると剥離放電が生じ易くなるが、帯電ロールにより帯電させた剥離放電箇所の帯電電位と現像バイアスとの差が、黒帯の目立ちにくい範囲になる。
前記課題を解決するために第2発明の回転伝達ユニットは下記の構成要件(A01)〜(A09),(A011)を備えたことを特徴とする。
(A01)回転移動する表面が帯電領域(Q0)、潜像形成位置(Q1)、現像領域(Q2)、転写領域(Q3)を順次通過する感光体(PR)、前記帯電領域(Q0)において前記感光体(PR)表面を一様に帯電させる帯電部材(CR)、前記潜像形成位置(Q1)において前記帯電された感光体(PR)表面に静電潜像を形成する潜像形成装置(ROS)、および、前記現像領域(Q2)において前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置(E1+D+DM2+M2)、を備えたトナー像形成装置(PR+CR+ROS+E1+D+DM2+M2)、
(A02)前記帯電部材(CR)と、前記帯電部材(CR)に帯電電圧を印加する帯電用電源回路(E2)と、前記帯電用電源回路(E2)の動作を制御して前記帯電部材(CR)により帯電される感光体(PR)表面の帯電電位を制御する帯電電位制御手段(C4)とを有する帯電制御装置(CR+E2+C4)、
(A03)前記トナー像形成装置(PR+CR+ROS+E1+D+DM2+M2)により形成されたトナー像(Tn)を担持して前記トナー像(Tn)をシート(S)に転写するシート転写領域(Q3)に搬送するシート転写トナー像担持部材(PR)、
(A04)前記シート転写領域(Q3)を通過するシート転写トナー像担持部材表面のトナー像を記録シート(S)に転写するシート転写部材(TR)と、前記シート転写部材(TR)に転写電流を印加する転写用電源回路(E3)と、前記転写用電源回路(E3)を定電流制御する転写制御手段(C5)とを有するシート転写制御装置(TR+E3+C5)、
(A05)前記記録シート(S)を、前記トナー像(Tn)が転写されるシート転写位置(Q3)および定着領域(Q5)に順次搬送するシート搬送装置(SH)、
(A06)前記シート転写領域(Q3)のシート搬送方向下流側に隣接して配置され且つシート転写領域通過時に帯電したシート(S)を除電する除電部材(DTS)と、除電部材(DTS)に除電電圧を印加する除電用電源回路(E4)と、前記除電用電源回路(E4)の動作を制御して除電部材(DTS)の電位を制御する除電制御手段(C6)とを備えた除電制御装置(DTS+E4+C6))、
(A07)前記定着領域(Q5)において前記記録シート(S)上のトナー像(Tn)を定着する定着装置(F)、
(A08)前記シート転写領域(Q3)を通過するシート(S)の導電性を検出するシート導電性検出器(SN)と、前記シート導電性検出器(SN)の検出信号に応じてシート(S)が導電性を有する状態であるか否かを判別するシート導電性判別手段(C1c)とを有するシート導電性検出装置(SN+C1)、
(A09)前記シート(S)が導電性を有する状態である場合に、前記感光体(PR)の帯電電位が高くなり、且つ、前記感光体の帯電電位と前記現像装置に印加される現像電圧との差が予め設定された帯状画像が形成されない範囲内になるように帯電用電源回路(E2)の動作を制御する前記帯電電位制御手段(C4)、
(A011)前記シート(S)が導電性を有する状態である場合に、前記除電部材(DTS)を接地させる前記除電制御手段(C6)。
第2発明において、前記構成要件(A01)〜(A09)は前記第1発明の構成要件(A01)〜(A09)と略同一である。そのため、前記構成要件(A01)〜(A09)の作用の詳細な説明は省略する。
前記構成要件(A01)〜(A09),(A11)を備えた第2発明の画像形成装置では、前記除電制御手段(C6)は前記シート(S)が導電性を有する状態である場合に、前記除電部材(DTS)を接地する。
第2発明では、前記前記除電部材(DTS)を接地することにより、剥離放電が生じるが、帯電ロールにより帯電させた前記剥離放電箇所の帯電電位と現像バイアスとの差が、黒帯の目立ちにくい範囲になる。
前記課題を解決するために第3発明の回転伝達ユニットは下記の構成要件(A01)〜(A09),(A012)を備えたことを特徴とする。
(A01)回転移動する表面が帯電領域(Q0)、潜像形成位置(Q1)、現像領域(Q2)、転写領域(Q3)を順次通過する感光体(PR)、前記帯電領域(Q0)において前記感光体(PR)表面を一様に帯電させる帯電部材(CR)、前記潜像形成位置(Q1)において前記帯電された感光体(PR)表面に静電潜像を形成する潜像形成装置(ROS)、および、前記現像領域(Q2)において前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置(E1+D+DM2+M2)、を備えたトナー像形成装置(PR+CR+ROS+E1+D+DM2+M2)、
(A02)前記帯電部材(CR)と、前記帯電部材(CR)に帯電電圧を印加する帯電用電源回路(E2)と、前記帯電用電源回路(E2)の動作を制御して前記帯電部材(CR)により帯電される感光体(PR)表面の帯電電位を制御する帯電電位制御手段(C4)とを有する帯電制御装置(CR+E2+C4)、
(A03)前記トナー像形成装置(PR+CR+ROS+E1+D+DM2+M2)により形成されたトナー像(Tn)を担持して前記トナー像(Tn)をシート(S)に転写するシート転写領域(Q3)に搬送するシート転写トナー像担持部材(PR)、
(A04)前記シート転写領域(Q3)を通過するシート転写トナー像担持部材表面のトナー像を記録シート(S)に転写するシート転写部材(TR)と、前記シート転写部材(TR)に転写電流を印加する転写用電源回路(E3)と、前記転写用電源回路(E3)を定電流制御する転写制御手段(C5)とを有するシート転写制御装置(TR+E3+C5)、
(A05)前記記録シート(S)を、前記トナー像(Tn)が転写されるシート転写位置(Q3)および定着領域(Q5)に順次搬送するシート搬送装置(SH)、
(A06)前記シート転写領域(Q3)のシート搬送方向下流側に隣接して配置され且つシート転写領域通過時に帯電したシート(S)を除電する除電部材(DTS)と、除電部材(DTS)に除電電圧を印加する除電用電源回路(E4)と、前記除電用電源回路(E4)の動作を制御して除電部材(DTS)の電位を制御する除電制御手段(C6)とを備えた除電制御装置(DTS+E4+C6))、
(A07)前記定着領域(Q5)において前記記録シート(S)上のトナー像(Tn)を定着する定着装置(F)、
(A08)前記シート転写領域(Q3)を通過するシート(S)の導電性を検出するシート導電性検出器(SN)と、前記シート導電性検出器(SN)の検出信号に応じてシート(S)が導電性を有する状態であるか否かを判別するシート導電性判別手段(C1c)とを有するシート導電性検出装置(SN+C1)、
(A09)前記シート(S)が導電性を有する状態である場合に、前記感光体(PR)の帯電電位が高くなり、且つ、前記感光体の帯電電位と前記現像装置に印加される現像電圧との差が予め設定された帯状画像が形成されない範囲内になるように帯電用電源回路(E2)の動作を制御する前記帯電電位制御手段(C4)、
(A012)前記シート(S)が導電性を有する状態である場合に、前記除電部材(DTS)をフローティング状態にする前記除電制御手段(C6)。
第3発明において、前記構成要件(A01)〜(A09)は前記第1発明の構成要件(A01)〜(A09)と略同一である。そのため、前記構成要件(A01)〜(A09)の作用の詳細な説明は省略する。
前記構成要件(A01)〜(A09),(A12)を備えた第3発明の画像形成装置では、
前記除電制御手段(C6)は前記シート(S)が導電性を有する状態である場合に、前記除電部材(DTS)をフローティング状態にする。
第3発明では、前記除電部材(DTS)をフローティング状態にすることにより、剥離放電が生じるが、帯電ロールにより帯電させた前記剥離放電箇所の帯電電位と現像バイアスとの差が、黒帯の目立ちにくい範囲になる。
(E01)シートの導電性が高くなっている状態で、良好な転写を行うことができる。
(E02)背景部に薄い帯状画像が形成されることを防止することができる。
次に図面を参照しながら、本発明の実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
本発明の実施例の画像形成装置の機械的構成部分は、前記図6、図7に示した従来の画像形成装置の機械的構成部分と同様である。したがって、本発明の実施例の画像形成装置の機械的構成部分について、その詳細な説明を省略する。
図1は本発明の画像形成装置の実施例の制御部分のブロック線図である。
図1において、前記コントローラCは、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うI/O(入出力インターフェース)、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたROM(リードオンリーメモリ)、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM(ランダムアクセスメモリ)、前記ROMに記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU(中央演算処理装置)、ならびにクロック発振器等を有するコンピュータにより構成されており、前記ROMに記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
前記コントローラCは、UI(ユーザインタフェース)、湿度センサSN、その他の信号入力要素からの信号が入力されている。
UI:ユーザインタフェース
ユーザインタフェースUIは、表示器UIa、コピースタートキーUIb,コピー枚数入力キーUIc、テンキーUId等を備えている。
SN:湿度センサ(シート導電性検出器)
湿度センサSNは、吸収湿度計であり、絶対湿度を検出し、検出信号を出力する。
また、コントローラCは、IPS、感光体駆動回路DM1、現像ロール駆動回路DM2、電源回路E、その他の制御要素に接続されており、それらの作動制御信号を出力している。前記電源回路Eは現像バイアス電源回路E1、帯電用電源回路E2、転写用電源回路E3、除電用電源回路E4等を有している。
前記感光体駆動回路DM1は感光体駆動モータM1を介して感光体PRを回転駆動する。前記感光体駆動回路DM1および感光体駆動モータM1により感光体回転駆動装置(DM1+M1)が構成されている。
現像ロール駆動回路DM2は現像ロール駆動モータM2を介して現像器Dの現像ロールR0を回転駆動する。前記現像ロール駆動回路DM2および現像ロール駆動モータM2により現像ロール回転駆動装置(DM2+M2)が構成される。
前記現像バイアス電源回路E1、現像器D、現像ロール駆動回路DM2および現像ロール駆動モータM2により現像装置(E1+D+DM2+M2)が構成される。
前記転写用電源回路E3は転写ロール(転写部材)TRに転写電流を印加する。
前記除電用電源回路E4はデタックソー(除電部材)DTSに剥離用除電電圧(−1.5kV)を印加する。
前記コントローラCは、前記信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。
すなわち、コントローラCは次の機能を有している。
C1:シート導電性検出判別手段
シート導電性検出判別手段C1は、シート導電性検出手段C1aおよび判別用基準湿度記憶手段C1b、シート導電性判別手段C1cを有しており、前記湿度センサSNの計測値に基づいてシートSの導電性の有無を検出、判別する
前記湿度センサSNおよび前記C1によりシート導電性検出装置(SN+C1)が構成される。
C1a:湿度検出手段
湿度検出手段C1aは、前記湿度センサSNの出力信号に基づいて湿度H1を検出する。
C1b:判別用基準湿度記憶手段
判別用基準湿度記憶手段C1bはシート導電性の有無を判断するための判別用基準湿度H2(例えばH2= 1.0%(絶対湿度=水分重量/乾き空気重量)を記憶する。
C1c:シート導電性判別手段
シート導電性判別手段C1cは、前記湿度検出手段C1aにより検出された前記湿度H1と前記判別用基準湿度記憶手段C1bに記憶された前記判別用基準湿度H2の値とを比較し、前記シートSの導電性の有無を判別する。
レーザ出力制御手段C2は、レーザ駆動回路DLにレーザ出力制御信号を出力するとともにIPSを介してレーザ駆動回路DLにレーザオン・オフ制御信号を出力する。
C3:現像バイアス制御手段
現像バイアス制御手段C3は、現像バイアス電源回路E1に現像バイアス制御信号を出力する。
帯電電位制御手段C4は、前記シート導電性検出判別手段C1によって判別されたシートSの導電性の有無に応じて、帯電用電源回路E2の動作を制御して帯電ロールCRにより帯電される感光体PR表面の帯電電位を制御する。感光体PR表面の帯電電位は通常時は−720V、シートSが導電性を有する場合(高湿度環境時等)は−750Vに帯電される。
前記帯電電位制御手段C4と前記帯電ロールCRと帯電用電源回路E2とにより帯電制御装置(CR+E2+C4)が構成される。
C5:転写制御手段
転写制御手段C5は、定電流(例えば20μアンペア)転写を行うように転写用電源回路E3を制御する。
前記転写制御手段C5と前記転写用電源回路E3と転写ロールTRとによりシート転写制御装置(TR+E3+C5)が構成される。
C6:除電制御手段
除電制御手段C6は、前記シート導電性検出判別手段C1によって判別されたシートSの導電性の有無に応じて、除電用電源回路E4の動作を制御してデタックソーDTSの印加電圧を制御する。デタックソーDTSの印加電圧は通常時は−1.5KV、シートが導電性を有する場合は0Vである。
前記除電制御手段C6と前記所電用電源回路E4とデタックソーDTSとにより除電制御装置(DTS+E4+C6)が構成される。
次に本発明の実施例の画像形成装置UのコントローラCが行う処理のフローチャートを説明する。
図2は本実施例の画像形成装置のシートの導電性に応じた画像形成動作パラメーター設定処理のフローチャートである。
図2のフローチャートの各ST(ステップ)の処理は、前記コントローラCのROMに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は画像形成装置の他の各種処理と並行してマルチタスクで実行される。
図2に示すシートの導電性に応じた画像形成動作パラメーター設定処理のフローチャートは、電源オンにより開始される。
ST2において、センサSNの検出信号に基づいて湿度H1を検出する。
ST3において、前記ST2の検出結果から、シート導電性は有りか否か判別する。この判別は、検出湿度H1が判別用基準湿度H2に対して、H1≧H2か否かによ判別する。ノー(N)の場合はST4に移り、イエス(Y)の場合はST5に移る。
次にST4において、次の通常モード時の処理を行う。
(1) デタックソーDTSの印加電圧を通常値(−1.5kV)に設定する。
(2) 帯電ロールCRの帯電用印加電圧を通常値(−720V)に設定する。
ST5において、次の高湿モード時(シート導電性有りのとき)の処理を行う。
(1) デタックソーDTSの印加電圧をオフに設定する。
(2) 帯電ロールCRの帯電用印加電圧を通常値より高く(−740V)に設定する。
前記ST4,ST5の処理を終了すると、前記ST1に戻る。
前記構成を備えた画像形成装置Uでは、コピースタートキーUIbがオンになった場合、湿度センサSNが起動し出力信号を湿度検出手段C1aに送信する。判別用基準湿度記憶手段C1bにはシート導電性判別用の判別用基準湿度H2(H2=1.0%)が記憶されており、前記判別用基準湿度H2と前記湿度検出手段C1aが検出した検出湿度H1とを前記シート導電性判別手段C1cにより比較して前記シートSの導電性の有無を判別する。
図3は、シート導電性判別手段C1cによってシートに導電性が無いと判別された通常モードの場合、感光体PR表面上のシート前端接触位置からシート後端接触位置までの領域の帯電電位の状態を説明する図であり、前記図8に対応する図である。
なお、図3の説明において、前記図8の説明内容と重複する記載はその詳細な説明を省略する。
図3Bにおいて、帯電後の前記感光体PR表面の帯電電位は−720Vである。図3Bの状態において、潜像形成装置ROSが出射するレーザビームLにより感光体PR表面を露光すると−720Vの背景部帯電電位の中に−200Vの静電潜像が形成され、図3Cの状態となる。
そして、感光体PRの内面をアース(接地)し且つ現像ロールR0内面に−600Vの現像バイアスを印加する。現像ロールR0表面に付着したトナーは、前記現像ロールR0の内面に印加される現像バイアス−600Vにより、前記静電潜像の−200Vの画像部に移動する。そして、前記−200Vの画像部はトナー像に現像される。
現像された感光体PR表面の前記トナー像は、感光体PRの回転に伴って、転写領域Q3に搬送され、シートSに転写される。
そして、剥離領域Q4において、シートSは通常値−1.5Vに印加されたデタックソーDTSによって除電され且つ静電気的に吸引されることにより前記感光体PRより剥離される。
シートSを前記感光体PR表面から剥離させると図3Dの状態となる。
なお、前記図3Cの静電潜像を現像したトナー像が転写されたシートSの画像は、図3Eの印刷例に示すようになる。
前記図Fの帯電パターン状態において帯電ロールCRにより帯電すると、図3Gのようになる。
図3において、前記図3Gは図3Bに対応しており、同様に図3H〜図3Jはそれぞれ前記図3C〜図3Eに対応する。したがって、2枚目以降の印刷時においても、1枚目の印刷時と同様にシートS表面の背景部に黒帯は発生しない
図4は、シート導電性判別手段C1cによってシートSが導電性を有すると判別された場合、すなわち高湿モードにおける、感光体PR表面上のシート前端接触位置からシート後端接触位置までの領域の帯電電位の状態を説明する図であり、前記図8に対応する図である。
図5は、感光体PR上の背景部帯電電位Vhと現像ロールに印加する直流現像バイアスVdとの電位差と、剥離放電によってシート印刷面に発生する黒帯の濃度Pとの関係を示すグラフで、前記図9に対応する図である。
なお、図4、図5の説明において、前記図8、図9の説明内容と重複する記載はその詳細な説明を省略する。
図4Bにおいて、帯電後の前記感光体PR表面の帯電電位は−740Vである。図4Bの状態において、潜像形成装置ROSが出射するレーザビームLにより前記感光体PR表面を露光すると−740Vの背景部帯電電位の中に−200Vの静電潜像が形成され、図4Cの状態となる。
そして、感光体PRの内面をアース(接地)し且つ−600Vの現像バイアスを現像ロールR0に印加する。現像ロールR0表面に付着した−(マイナス)帯電のトナーは、−600Vの現像バイアスにより−200Vの画像部に移動して付着するが、−740Vの背景部には付着しない。すなわち、前記静電潜像の−200Vに帯電した画像部はトナー像に現像される。
現像された前記トナー像は、転写領域Q3に搬送され、シートSに転写される。
そして、剥離領域Q4において、シートを前記感光体PR表面から剥離させると図4Dの状態となる。
なお、前記図4Cの静電潜像を現像したトナー像が転写されたシートSの画像は、例えば図4Eの印刷例に示すようになる。
前記図4Fの帯電パターン状態において帯電バイアス−740Vが印加された帯電ロールCRにより感光体PR表面を帯電させると、図4Gのようになる。
図4Gにおいて、前記図4D、図4Fの前記放電箇所ED1の部分の帯電電位は−690Vになる。
このトナー像をシートSに転写すると、転写後の感光体PR表面の帯電電位は図4Iに示すようになる。
前記図4Hの場合、図5では、放電箇所を除く感光体PR上の背景部帯電電位Vh1は−740Vであり、放電箇所の1周後の感光体PR上背景部帯電電位Vh2は−690Vである(図4参照)。また、現像ロールR0に印加する直流現像バイアスは−600Vである。
したがって、感光体PR上の背景部帯電電位Vhと現像ロールR0に印加する直流現像バイアスVdとの電圧差(Vh−Vd)は、前記放電箇所を除く背景部ではVh1−Vd=−140V、前記放電箇所の背景部ではVh−Vd=−90Vとなる。
したがって、前記図4Hの静電潜像を現像したトナー像が転写されたシートSの画像は、図4Jの印刷例のように形成される。
すなわち、本実施例の画像形成装置の高湿モードでは、シートSが導電性を有する場合においても剥離放電による黒帯を防ぐことができる。
(H01)シートSが導電性を有する状態か否かは、湿度により判別する代わりに、湿度および温度により判別することが可能である。また、搬送されるシートSの表面に間隔を空けて当接させた一対の表面抵抗測定用の導電性ロールまたは前記シートを挟んで配置したシートSの厚さ方向の抵抗測定用の一対の導電性ロールにより測定したシートSの表面抵抗または厚さ方向の抵抗によりシートSの導電性を判別することが可能である。
(H02)本発明は中間転写ベルトBを使用した画像形成装置やカラー画像形成装置にも適用することが可能である。
中間転写ベルトBを使用した画像形成装置では、前記トナー像形成装置(PR+CR+ROS+E1+D+DM2+M2)により感光体PR表面に形成されたトナー像(Tn)は、感光体PRおよび中間転写ベルトBにより、シート転写領域に搬送される。その場合、前記感光体PRおよび中間転写ベルトBにより、シート転写トナー像担持部材(PR+B)が構成される。
(H03)転写後の感光体表面電位がわずかにプラスになる場合について説明したが、帯電後の表面電位は条件により異なる。本発明は、転写後の感光体表面電位がマイナスになる場合でも適用することが可能である。
(H04)前期実施例において、絶対湿度に基づいて用紙の導電性を判断したが、これに限定されず、相対湿度等に基づいて用紙の導電性を判断することも可能である。
CR+E2+C4…帯電制御装置、
DTS+E4+C6…除電制御装置、
E1+D+DM2+M2…現像装置、
PR+CR+ROS+E1+D+DM2+M2…トナー像形成装置、
SN+C1…シート導電性検出装置、
TR+E3+C5…シート転写制御装置。
Claims (3)
- 次の要件(A01)〜(A010)を備えたことを特徴とする画像形成装置、
(A01)回転移動する表面が帯電領域、潜像形成位置、現像領域、転写領域を順次通過する感光体、前記帯電領域において前記感光体表面を一様に帯電させる帯電部材、前記潜像形成位置において前記帯電された感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置、および、前記現像領域において前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置、を備えたトナー像形成装置、
(A02)前記帯電部材と、前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電用電源回路と、前記帯電用電源回路の動作を制御して前記帯電部材により帯電される感光体表面の帯電電位を制御する帯電電位制御手段とを有する帯電制御装置、
(A03)前記トナー像形成装置により形成されたトナー像を担持して前記トナー像をシートに転写するシート転写領域に搬送するシート転写トナー像担持部材、
(A04)前記シート転写領域を通過するシート転写トナー像担持部材表面のトナー像を記録シートに転写するシート転写部材と、前記シート転写部材に転写電流を印加する転写用電源回路と、前記転写用電源回路を定電流制御する転写制御手段とを有するシート転写制御装置、
(A05)前記記録シートを、前記トナー像が転写されるシート転写位置および定着領域に順次搬送するシート搬送装置、
(A06)前記シート転写領域のシート搬送方向下流側に隣接して配置され且つシート転写領域通過時に帯電したシートを除電する除電部材と、除電部材に除電電圧を印加する除電用電源回路と、前記除電用電源回路の動作を制御して除電部材の電位を制御する除電制御手段とを備えた除電制御装置、
(A07)前記定着領域において前記記録シート上のトナー像を定着する定着装置、
(A08)前記シート転写領域を通過するシートの導電性を検出するシート導電性検出器と、前記シート導電性検出器の検出信号に応じてシートが導電性を有する状態であるか否かを判別するシート導電性判別手段とを有するシート導電性検出装置、
(A09)前記シートが導電性を有する状態である場合に、前記感光体の帯電電位が高くなり、且つ、前記感光体の帯電電位と前記現像装置に印加される現像電圧との差が予め設定された帯状画像が形成されない範囲内になるように帯電部材駆動回路の動作を制御する前記帯電電位制御手段、
(A010)前記シートが導電性を有する状態である場合に、前記除電部材の除電電圧が低下するように前記除電用回路の動作を制御する前記除電制御手段。 - 次の構成要件(A01)〜(A09),(A011)を備えたことを特徴とする画像形成装置、
(A01)回転移動する表面が帯電領域、潜像形成位置、現像領域、転写領域を順次通過する感光体、前記帯電領域において前記感光体表面を一様に帯電させる帯電部材、前記潜像形成位置において前記帯電された感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置、および、前記現像領域において前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置、を備えたトナー像形成装置、
(A02)前記帯電部材と、前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電用電源回路と、前記帯電用電源回路の動作を制御して前記帯電部材により帯電される感光体表面の帯電電位を制御する帯電電位制御手段とを有する帯電制御装置、
(A03)前記トナー像形成装置により形成されたトナー像を担持して前記トナー像をシートに転写するシート転写領域に搬送するシート転写トナー像担持部材、
(A04)前記シート転写領域を通過するシート転写トナー像担持部材表面のトナー像を記録シートに転写するシート転写部材と、前記シート転写部材に転写電流を印加する転写用電源回路と、前記転写用電源回路を定電流制御する転写制御手段とを有するシート転写制御装置、
(A05)前記記録シートを、前記トナー像が転写されるシート転写位置および定着領域に順次搬送するシート搬送装置、
(A06)前記シート転写領域のシート搬送方向下流側に隣接して配置され且つシート転写領域通過時に帯電したシートを除電する除電部材と、除電部材に除電電圧を印加する除電用電源回路と、前記除電用電源回路の動作を制御して除電部材の電位を制御する除電制御手段とを備えた除電制御装置、
(A07)前記定着領域において前記記録シート上のトナー像を定着する定着装置、
(A08)前記シート転写領域を通過するシートの導電性を検出するシート導電性検出器と、前記シート導電性検出器の検出信号に応じてシートが導電性を有する状態であるか否かを判別するシート導電性判別手段とを有するシート導電性検出装置、
(A09)前記シートが導電性を有する状態である場合に、前記感光体の帯電電位が高くなり、且つ、前記感光体の帯電電位と前記現像装置に印加される現像電圧との差が予め設定された帯状画像が形成されない範囲内になるように帯電部材駆動回路の動作を制御する前記帯電電位制御手段、
(A011)前記シートが導電性を有する状態である場合に、前記除電部材を接地させる前記除電制御手段。 - 次の構成要件(A01)〜(A09),(A012)を備えたことを特徴とする画像形成装置、
(A01)回転移動する表面が帯電領域、潜像形成位置、現像領域、転写領域を順次通過する感光体、前記帯電領域において前記感光体表面を一様に帯電させる帯電部材、前記潜像形成位置において前記帯電された感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置、および、前記現像領域において前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置、を備えたトナー像形成装置、
(A02)前記帯電部材と、前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電用電源回路と、前記帯電用電源回路の動作を制御して前記帯電部材により帯電される感光体表面の帯電電位を制御する帯電電位制御手段とを有する帯電制御装置、
(A03)前記トナー像形成装置により形成されたトナー像を担持して前記トナー像をシートに転写するシート転写領域に搬送するシート転写トナー像担持部材、
(A04)前記シート転写領域を通過するシート転写トナー像担持部材表面のトナー像を記録シートに転写するシート転写部材と、前記シート転写部材に転写電流を印加する転写用電源回路と、前記転写用電源回路を定電流制御する転写制御手段とを有するシート転写制御装置、
(A05)前記記録シートを、前記トナー像が転写されるシート転写位置および定着領域に順次搬送するシート搬送装置、
(A06)前記シート転写領域のシート搬送方向下流側に隣接して配置され且つシート転写領域通過時に帯電したシートを除電する除電部材と、除電部材に除電電圧を印加する除電用電源回路と、前記除電用電源回路の動作を制御して除電部材の電位を制御する除電制御手段とを備えた除電制御装置、
(A07)前記定着領域において前記記録シート上のトナー像を定着する定着装置、
(A08)前記シート転写領域を通過するシートの導電性を検出するシート導電性検出器と、前記シート導電性検出器の検出信号に応じてシートが導電性を有する状態であるか否かを判別するシート導電性判別手段とを有するシート導電性検出装置、
(A09)前記シートが導電性を有する状態である場合に、前記感光体の帯電電位が高くなり、且つ、前記感光体の帯電電位と前記現像装置に印加される現像電圧との差が予め設定された帯状画像が形成されない範囲内になるように帯電部材駆動回路の動作を制御する前記帯電電位制御手段、
(A012)前記シートが導電性を有する状態である場合に、前記除電部材をフローティング状態にする前記除電制御手段。
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