JPH0232385A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、転写材の材質やサイズに拘らずトナー像をコ
ロナ放電器を用いて常に効率良く転写材に転移させるこ
とが可能な画像形成装置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来のコロナ放電器を用いた転写装置を第５図に示す。

同図で、転写手段としてのコロナ放７Ｉ！器５０が像担
持体としての感光体ドラム５１の周表面幅方向に対向配
設されている。コロナ放電器５０では、シールドケース
５０ａ内に放電ワイヤ５０ｂが張設され、放電ワイヤ５
０ｂには高圧電源５２が接続されている。放電ワイヤ５
０ｂに高圧電圧を印加すると、コロナイオンがシールド
ケース５０ａ及び感光体ドラム５１表面に向けて放出さ
れる。この際、転写材Ｓが搬入されていると、転写材Ｓ
がコロナイオンにより帯電されて感光体ドラム５１表面
との間に転写電界が形成され、この電界によりトナー像
が転写材Ｓ上に転写される。

この場合の転写電界は、転写時に転写材が持つ電荷量に
よって決定される。

高圧電［５２により通電されるトータル電流をｉｔとし
、放電ワイヤ５０ｂからシールド５０ａ及び感光体ドラ
ム５１表面に向けて流れるコロナ電流を夫々ｉｓ及びＩ
ｏとすると、 トータル電流１ｔ＝シールド電流１８ ＋感光体電流ｉ。

となる。湿度等の環境条件が変化すると、放電ワイヤ５
０ｂ周りの空気の放電抵抗が変化する為、トータル電流
ｉＴが変化する。転写時に転移するトナーの量はトータ
ル電流ｉｔ（厳密には感光体電流ｉ。）に依存するから
、そのトータル電流ｉｔの変化は転写性から延いては画
像品質に大きく影響する。従って、転写装置の高圧電源
５２には、通常、トータル電流１７を一定に制御できる
定電流電源が使用される。

然るに、定電流電源による場合、トータル電流ｉＴは一
定に制御されるが、シールド電流１８と感光体電流ｉ。

を夫々個々に一定に制御できない。

従って、転写材Ｓの大きさ（特に感光体ドラムの長手軸
方向に沿った幅寸法）や材質が変わると、感光体電流ｉ
Ｄに対する放電抵抗が変化して感光体電流ｔｏが変化し
、転写性が微妙に変化する。

通常のクリーナを有する画像形成プロセスでは、転写性
の変化による未転写トナーの増加はクリーナでカバーで
きるが、クリーナ無しプロセスにおいては、転写性の微
妙な変化が画像品質に直接影響を及ぼすことになる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、転写材のサイズや材質に拘らず常に最高の転写
効率で良好な画像を安定して得ることができる画像形成
装置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、上記目的を達成する為、像担持体上に形成さ
れたトナー像をコロナ放電器から前記像担持体に向けて
放出されるコロナイオンを利用して転写材に転写する画
像形成装置において、前記転写材のサイズ及び／又は材
質を検知する検知手段と、前記検知手段の検知情報に応
じて前記コロナ放電器の前記像担持体に放出するコロナ
イオン電流を予め設定された最適値に制御する制御手段
とを備え、前記コロナイオン電流の内の前記転写材に流
れる電流をサイズ及び／又は材質に拘らず略一定に制御
することを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について、第１図乃至第４図に基
づき詳細に説明する。

第１図に、本発明の一実施例としての液晶プリンタの主
要構成を示す。尚、主要構成とは、本発明の特許請求の
範囲に係わる構成のことをいう。

同図において、感光体ドラム１が回転自在に支承されて
おり、回転軸１ａに連結されている図外の駆動源により
矢印Ａ方向に駆動回転される。感光体ドラム１の周辺に
は、その回転方向に沿って、感光体ドラム１の周表面を
所定電位に均一に帯電する帯電器２、図外の液晶記録ヘ
ッドから投射される信号光ｒにより入力情報に応じた静
電潜像を形成する光書込み部３、静電潜像にトナーを付
与して顕像化する現像器４及び現像されたトナー像を転
写材Ｓ上に転写する転写器５が順次配設され、クリーナ
無しプロセスが実施される。本例のクリーナ無しプロセ
スは、後述する転写電界制御システムにより転写効率を
常に最大限に高め未転写トナーを発生させないプロセス
であり、従って、クリーナが設けられていない。

上述の帯電器２及び転写器５として、共にコロナ放電器
が用いられており、夫々、コの字形断面の細長筺体をな
すシールドケース２ａ、５ａ内に放電ワイヤ２ｂ、５ｂ
が張設されて成り、感光体ドラム１周表面の幅方向全域
に亘って対向配置されている。帯電器２及び転写器５の
各放電ワイヤ２ｂ、５ｂには夫々所定極性（本例では帯
電器２が一極性、転写器５が子種性）の高圧電源６，７
が接続され、各シールドケース２ａ、５ａは共に接地さ
れている。尚、現像器４内には、感光体ドラム１に現像
剤を適量づつ搬送し付与する現像スリーブ４ａが配設さ
れており、矢印Ｂ方向に駆動回転される。

次に、転写電界制御回路について説明する。転写器５の
高圧電源７には、転写電界制御部８が接続されている。

転写電界制御部８は接地され、これには転写材検知回路
９と感光体電流検出回路１０が接続されている。本例の
転写電界制御部８は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニ
ット）から成り、転写材検知回路９及び感光体電流検出
回路１０からの入力信号を比較・演算して最適制御信号
を転写器５の高圧電源７に出力する。

転写材検知回路９は、転写材Ｓのサイズを検知する回路
と材質を検知する回路から成る。サイズ検知回路として
は、例えば図外の給紙カセットのサイズ検知スイッチや
転写材搬送経路（転写工程前の）に介設したジャム検知
スイッチの各回路を利用することができる。材質検知回
路としては、例えば導電製の転写材搬送ロール対に通電
して挟持する転写材の電気抵抗値を検出し、これから転
写材の材質を検知する構成とすることができる。

感光体電流検出回路１０は、感光体ドラム１の導電性基
体（不図示）をドラム回転軸１ａを介して接地する接地
回路１１中に介設されている。この場合の介設位置は、
帯電器２の高圧電源６の一方の端子と感光体ドラム１の
接地回路１１との接続点ａより、接地側に設定されてい
る。これにより、感光体ドラム１の導電性基体に流れる
総電流から帯電器２を介する電流が排除された電流、即
ち転写器５を介する感光体電流ｆｎのみを正確に検出す
ることができる。

ここで、上述のクリーナ無上プロセスに採用されている
転写電界制御方法について説明する。

第２図に、転写効率（転写されたトナー重量／転写前の
トナー重Ｍ）と転写トータル電流１７との関係を転写材
の材質及びサイズ（感光体ドラム１の長手軸方向に沿っ
た幅寸法）毎に示す。これによれば、各転写材において
、転写効率はドータ。

ルミ流ＩＴの増加に伴い上昇し、成る値をピークに下降
している。これは、トータル電流１７の上昇に伴いトナ
ーを感光体ドラム表面から転写材に転移させる転写電界
が強まるが、トータル電流１７を上げ過ぎると、転写材
を通して感光体ドラム表面上のトナーの電荷の極性を転
写電界と同極性に変え、転写材へ転移するトナーが減少
する為と考えられる。又、同一の材質でサイズの違う転
写材、Ｂ４上質紙とＡ４上質紙を比較した場合、転写効
率のピークは、小さいサイズのＡ４上質紙の方がトータ
ル電流１７の高い側にある。この理由は、次の様に考え
られる。

小サイズ転写材の場合、感光体ドラム表面と転写器との
間に転写材が介在しない低抵抗領域が生じ、この部分を
通じて電流が優先的に流れる。従って、転写電界を形成
する為の転写材自体に流れる電流（以下、転写材電流と
称する）が少なくなり、必要な転写材電流を得るには、
より大きいトータル電流ｉｔを流さなければならない。

一方、同一サイズで材質の異なる転写材、Ａ４上質紙と
絶縁性の高いＡ４０ＨＰ用ＰＥＴフイルムを比較した場
合、絶縁性が高い程転写電圧に対する負荷抵抗が増し転
写材電流が減少する為、転写効率のピークはＡ４０ＨＰ
用ＰＥＴフイルムの方がトータル電流ｉアの高い側に存
在している。

上記特性から、転写効率はトータル電流ｉＴ（感光体電
流ｉｎ）の内の転写材電流に大きく依存していることが
分る。そこで、転写材電流の転写材の材質及びサイズに
係わる特性を把握する為、対トータル電流１７及び対感
光体電流ｉ。の各関係について夫々間べてみたところ、
第３図及び第４図に示す特性が得られた。尚、転写材電
流はそれ自体を取り出して測定することができない理論
上の値であり、ここでは、転写材を通さないときの感光
体電流ｉｎから同一転写材を通したときの感光体電流ｉ
。を差引いた値を、転写材電流と定義している。

先ず、第３図から、全ての転写材において、転写材電流
１８はトータル電流ｉアの増加に伴い直線的に増加して
いる。又、同一トータル電流ｉＴにおいては、転写材の
絶縁性が大きい程転写材電流１８が小さくなっている。

本特性と第２図に示す特性から、最高転写効率を得る最
適転写材電流１８ｏは、転写材の材質に拘らず略一定で
あることが分る。

第４図では、同一材質の転写材でサイズをＡ。

Ｂ、Ｃの順に小さくした場合の各サイズ毎の感光体電流
ｉ。に対する転写材電流ｉｇの変化が示されている。こ
れから、転写材の幅寸法が転写放電幅と等しい転写材サ
イズＡにおいては、転写材電流ｉＩ！と感光体電流ｉ。

が略等しく、これより小さい転写材においては、転写材
電流１８より大きい感光体電流ｉ。が必要であり、その
程度はサイズが小さくなるに従い大きくなっていること
が分る。

従って、最適転写材電流ｆｇｏを与える最適感光体電流
１ｎｏは、転写材のサイズが小さくなるに伴い大きくな
っている。

上述の転写材電流の特性に基づく転写電界制御方法は、
次の様になる。転写電界制御部８は、転写材検知回路９
から入力される転写材の材質及びサイズに関する検知情
報に基づき、その比較演算回路により最適転写材電流１
ｇｏを与える最適感光体電流ｔｏｏを算出する。そして
、その最適感光体電流ｉ。。を得るべく、感光体電流検
出回路１０からの入力情報に基づき転写器５の高圧電源
７に制御信号を送る。これにより、感光体電流ｉｏが、
転写工程に搬入される転写材に対して最高の転写効率が
得られる転写材に特有な最適感光体電流１ｏｏ（第４図
参照）にフィードバック制御される。

その結果、転写材の材質及びサイズに拘らず常時最筋の
転写効率が得られる。

尚、本発明は、上記の特定の実施例に限定されるべきも
のでなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が可
能であることは勿論である。例えば、上記実施例の如く
感光体電流ｉｏを直接検出せず、その代わりにシールド
電流ｆｓを検出し、これとトータル電流ｉアとの差とし
て感光体電流ｆｏを算出してもよい。この場合、従来通
り、感光体ドラムの導電性基体を接地し、帯電器２に接
続した高圧電源６の一方の端子を接地しても支障はない
。又、転写材から検知すべき因子をサイズ又は材質の何
れか一方とし、検知因子に応じて感光体電流ｉｏを最適
に制御し、最適転写材電流１８゜を得る構成とすること
もできる。この場合、材質及びサイズの両回子を検知す
る上記実施例に比して最適化の精度が低下するが、本発
明をクリーナを備えた通常の画像形成装置に適用する場
合等においては、特に不都合は発生しない。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した如く、本発明によれば、転写材の
材質及び／又はサイズを検知し、これに応じて最高の転
写効率を発揮可能な最適転写材電流が得られる様に感光
体電流を制御することにより、湿度等の環境条件だけで
なく転写材の材質及び／又はサイズにも影響されること
なく常時最高の転写効率を発揮することができる。従っ
て、未転写トナーの発生を安定的且つ効果的に防止する
ことができ、クリーナ無しプロセスによる場合も良好な
画像を安定的に得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての液晶プリンタの主要
構成を示す模式図、第２図は転写材毎の転写効率と転写
トータル電流Ｉ７との関係を示すグラフ図、第３図は転
写材毎の転写材電流と転写トータル電流ｉＴとの関係を
示すグラフ図、第４図は転写材サイズ毎の転写材電流と
感光体電流１０との関係を示すグラフ図、第５図は従来
の転写装置を示す模式図である。 １・・・感光体ドラム　　２・・・帯電器５・・・転写
器　　　　　６．７・・・高圧電源８・・・転写電界制
御部　９・・・転写材検知回路１０・・・感光体電流検
出回路 １１・・・接地回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体上に形成されたトナー像をコロナ放電器から前
   記像担持体に向けて放出されるコロナイオンを利用して
   転写材に転写する画像形成装置において、前記転写材の
   サイズ及び／又は材質を検知する検知手段と、前記検知
   手段の検知情報に応じて前記コロナ放電器の前記像担持
   体に放出するコロナイオン電流を予め設定された最適値
   に制御する制御手段とを備え、前記コロナイオン電流の
   内の前記転写材に流れる電流をサイズ及び／又は材質に
   拘らず略一定に制御することを特徴とする画像形成装置
   。