JPH0315880A - 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】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は静電複写機、同プリンタなど、静電転写プロ
セスを＋１１用する画像形成装置に関す゛るものである
。

（従来技術と解決すべき課題） 走行する像担持体と、これに圧接走行する、転写ローラ
、転写ベルトなど接触型の転写手段とを備え、これら両
者の圧接部として形成された転写部位に紙などの転写材
を通過させるとともに、該転写手段に転写バイアスを印
加して、予め像担持体表面に形成されているトナー像を
転写材に転写するように構成した画像形成装置がすでに
提案されている。

第７図はこのような画像形成装置の典型的な一例を模式
的に示す要部測面図であって、図示の装置の場合、紙面
に垂直方向に軸線を有する円筒状のＯＰＣ感光体ｉの表
面が電源４によって帯電ローラ３を介して一様に、たと
えば−６００Ｖに帯電され、この帯電面に、画像変調さ
れたレーザビームのような画像信号が投射されて、該投
射部分の電位が−１　００Ｖ程度に減衰して静電潜像が
形成されるものとする． 感光体１が回転して、該潜像が、現像器６が感光体ｌに
対向する現像部位に到達すると、該現像器６かも負帯電
されたトナーが供給されて、前記潜像に付着し、反転現
像によってトナー像が形成される． このトナー像がさらに走行して、感光体ｌと、転写手段
，図示の場合は転写ローラ２、とが圧接して形成される
転写部位に到来すると、このときまでに搬送路７によっ
て、前記トナー像とタイミングをあわせて転写材Ｐが前
記転写部位に搬送されて、転写部位においてトナー像と
転写材Ｐとが同期走行し、このとき電源４によって転写
ローラ２に正極性の転写バイアスが印加され、よって形
成される電界の作用によって、感光体ｌ例のトナー像は
転写材に転移するものとする。

転写終了後、転写材は不図示の定着部位に至ってトナー
像は転写材に定着固定されて装置外に排出され、感光体
ｌは、残留トナー、残留電荷が除去されたのち、必要に
応じて再度帯電部位に至り，前記と同様の画像形成作業
を行なうことになる。

第８図は上記の装置の前回転時のタイミングチャートを
示すものであって、メインスイッチをオンすると、定着
器のヒータが点火してウォームアップが開始され、定着
器が予め設定された温度になると、メインモー夕が作動
して、同時に帯電ローラに交流バイアスが印加され、転
写ローラも、クリーニングのために転写時とは逆極性の
バイアスが印加され、その後定着器が作動温度になるま
で、前回転が実行されるものとする． このような接触型の転写手段、たとえば上述のような転
写ローラを用いると、該ローラの抵抗値が環境温湿度に
よって大きく変化するので、これに印加するバイアス電
圧とこれを流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）が、環境に
よって大きく変化し、あらゆる環境下において常時安定
的に良好な転写を実行することが困難であるが判明して
いる． このことを第９図によって略述する． 同図の実綿はＬ／Ｌ　（低温低湿）、点綿はＮ／Ｎ（常
温常温）、鎖線はＨ／Ｈ　（高温高温）環境下における
特性曲線で、また図示○は非通紙時、口は白地通紙時、
■は黒地通紙時における値を示すものとし、これから明
らかなように、Ｌ／Ｌｍ境下では、転写ローラの抵抗値
はＮ／Ｎｆｆｌ境下より数桁上昇し，反対にＨ／Ｈｆｆ
ｌ境下では、Ｎ／Ｎに比して１〜２桁さがる． 前記第７図に示すような装置の場合、実験によると、良
好な転写を行なうには、べ夕黒画像通紙時の転写電流が
０．５〜４μＡ必要であること、非通紙時の転写電流が
５ｕＡを越えると、ＯＰＣ感光体に電位の転写メモリー
が残り、画像に地力ブリを発生することが判明している
． このことから、上記のような装置においては、第９図か
ら判るように、Ｈ／Ｈでは約ｔｏｏｏ〜２２５０Ｖ，Ｎ
／Ｎでは約１５００〜２５００■、Ｌ／Ｌでは約３００
０〜３５００ｖが好適であるといえる。

さらに、前記第７図々示のような装置において，転写バ
イアスを印加する手段として定電圧制御あるいは定電流
制御が行なわれていることは、よく知られているとおり
であるが、上記のような転写ローラの特性変動との関連
で以下のような不都合が発生する。

即ち、定電圧制御を行なった場合、Ｎ　／　Ｎ　ｆｆｉ
境下において良好な転写が行なわれるように，たとえば
、２０００Ｖで定電圧制御を行なうと、Ｈ／Ｈ［境にお
いてはほぼ同様の転写性が得られるが、Ｌ／ＬＦｊ境で
は転写電流が０．１〜０．２μＡとなって転写不良を招
来する． また、Ｌ　／　Ｌ　ｆｆｌ境下での転写性を向上させる
ように、転写バイアスを設定すると、Ｎ／Ｎ．Ｈ／Ｈｍ
境においては、とくに非通紙時の転写電流が大きすぎて
転写メモリーを発生する．就中．Ｈ／ＨＩＭ境では、増
大する転写電流が転写材を貫通して感光体上の負帯電ト
ナーを逆極性に帯電させて転写不良を惹起する． 以上のような欠点を回避すべく、定電流制御を行なうこ
とよって、環境変動にかかわらず、常時ほぼ一定の電荷
を転写材に付与できるが、反面以下のような不都合を生
ずる． 即ち，この種の装置は，使用可能の最大サイズの転写材
以下の範囲で，より小サイズの転写材を使用できるよう
になっているのが普通であるから、小サイズの転写材を
使用したときには、当然感光体と転写ローラとが直接当
接する部分が存在することになる。

したがって、前記第７図のような装置を使用して小サイ
ズの転写材を使用した場合，たとえば、１μＡで定電流
制御を行なうと、上記の直接当接部分に流れる単位面積
当たりの電流値が、前回転時，後回転時，隣接転写材の
間などの非道紙部にｌｕＡ流したときの単位面積当たり
の電流値とほぼ等しくなるので、転写ローラにかかる電
圧が降下して通紙領域には殆ど電流がか流れず、転写不
良となる． たとえば、Ａ４サイズの用紙通紙時に比して，封筒を通
紙した場合には、Ｈ／Ｈでは７００Ｖ強．Ｎ／Ｎでは約
１　０００Ｖ％Ｌ／Ｌでは約１５００ｖ程度転写電圧が
降下して転写材に流れる電流は０．５μ八以下となり，
転写不良を生ずる。

小サイズ通紙時にも充分な転写性を得ようとすると、た
とえば、レターサイズの転写材との差のように、比較的
狭い非通紙部では、これに流入する電流密度が大きくな
って、感光体に転写メモリーによる地力ブリが発生して
、後続する転写材に裏汚れが生ずる。

以上略述したように、公知の装置においては、定電圧制
御、定電流制御いずれの方式をとっても、あらゆる環境
において、すべての転写材に安定して良好な転写を行な
うことは極めて困難であると云わざるを得ないのが現状
である．本発明はこのような事態に対処すべくなされた
ものであって、環境の如何にかかわらず、すべてのサイ
ズの転写材に対して良好な転写性が得られるような画像
形成装置を提供することを目的とするものである． （２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用）上記の目的を達
成するため、本発明においては、像担持体と、これに圧
接する転写手段とをそなえ、両者が圧接して形成される
転写部位に転写材を通過させると共に、前記転写手段に
転写バイアスを印加して像担持体側のトナー像を転写材
に転移させる画像形成装置において，画像形成工程前の
前回転時に前記転写手段を定電流制御すると共に、この
時の電圧を保持して、以後の転写工程時には、転写手段
を該電圧で定電圧制御することを特徴とするちのである
。

このように構成することによって、環境の如何にかかわ
らず、また転写材のサイズに関係なく、常時安定的に良
好な転写性を確保することができる． （実施例の説明） 第ｌ図は本発明の実施例を示す画像形成装置の要部の概
略側面図であって、直径３０ｍｍで、紙面に垂直方向に
延びる、円筒状のｏｐｃｇ光体ｌが図示矢印Ｘ方向にプ
ロセススピード２　４　ｍｅ／　ｓｅｃで走行し，これ
に圧接する帯電ローラ３によって該感光体１の表面が一
様に負帯電する。

ついで、この帯電面に画像変調されたレーザビーム５が
照射され、当該部分の電位が減衰して静電潜像が形成さ
れることになる。

感光体１が回転して、上記潜像が、現像器６と感光体１
とが対向する現像部位に到来すると、現像器から前記潜
像に負帯電トナーが供給されて，反転現像方式によって
トナー像が形成される．感光体ｌの走行方向に見て現像
器６の下流側には、半導電性（比抵抗１０”〜ＩＱ１３
Ωｃ＋ｎ）の転写ローラ２が、該感光体１に圧接して転
写部位を形成しており、前記潜像は感光体１の回転にと
もなって該転写部位に到来することになる．トナー像が
前記転写部位に到来すると、これにタイミングをあわせ
て搬送路７から転写材Ｐが転写部位に搬送されて、感光
体ｌに形成された前記トナー像と同期走行する． これとともに、転写ローラ２には正極性の転写バイアス
が印加されて、感光体１側のトナー像は転写材に転移す
る。

図中符号８は，定電圧、定電流制御可能の電源で、前記
帯電ローラ３、転写ローラ２に対し゛て、所定の時点で
定電圧、定電流制御を行なうちのとする。

第２図に示す始動直後のタイミングチャートにみるよう
に，本体スイッチをオンすると、直ちに定着装置のヒー
タがオンして定看ローラを加温し始める。

定着ローラが所定の温度になると、感光体１が回転し始
め、その回転は定看ローラが温調状態になるまで継続す
る（前回転）。

感光体が回転する、即ちメインモー夕がオンするととも
に，　電源８によって、帯電ローラ３に交流バイアスが
印加され、転写ローラ２に対しては定電流制御が実行さ
れ、図示の装置の場合５μＡの電流を流すものとする。

したがって、このとき転写ローラ２によって感光体に付
与された電荷はすべて帯電ローラ３によって除電される
． 定着装置が温調状態になったのちの待ち時間になると、
上記の転写ローラの定電流制御は停止されるが、そのと
きの電圧を以後維持して、それ以後のプリント時には，
この電圧で定電圧制御を行なうものとし、これを本体ス
イッチをオフするまで継続する． 第３図は以上のような手段を適用した場合における、Ｎ
／Ｎ［境下で、Ａ４サイズの転写材を使用した場合の，
転写ローラ２のＶ−Ｉ特性を示すものである． これによると、非通紙時に感光体電位がＶ０となってい
る場合、５μＡの転写電流を流すための電圧は約２５０
０Ｖであり、この場合におけるべ夕黒画像通紙時の電流
は，ほぼ２μＡである．即ち、Ｎ／Ｎｒｊ境下で、前回
転時に５ｕＡの定電流制御を行ない、このときの電圧、
２５００Ｖで以後のプリント時に定電圧制御を行なうこ
とによって、これによって２μＡの電流を得て良好な転
写を確保できる。

同様の転写ローラを用い、Ｈ／Ｈ環境において、前回転
時の５ｕＡの定電流制御による電圧２２５０Ｖを得，以
後通紙時にこの電圧による定電圧制御を実行することに
よって、ペタ黒通紙時で約２．４μＡの転写電流が得ら
れ、さらに．Ｌ／Ｌ環境において、前回転非通紙時に５
μＡで定電流制御を行ない、このときの電圧を保持して
，以後、この電圧で定電圧制御を実行することによって
、べ夕黒通紙時に約１．ＬｕＡの電流が得られ，いずれ
の場合にも転写不良を生ずることがなく、良好な転写性
が得られた。

以上のように、前回転時に定電流制御を行なうことによ
って、連続プリント時の転写材間の制御が容易になる。

第４図ないし第６図は，前記第２図々示のチャートに続
く部分を略示するもので、第４図はプラス電圧で通紙、
非通紙時に一定の定電圧制御もしくは弱プラス電圧を印
加したもので，これによって動作シーケンスが容易にな
る。

第５図は紙間電圧をゼロとしたもの、第６図は逆バイア
スを印加したもので、これによって、紙跡メモリーの発
生を阻止でき、特に後者においては、転写ローラに付着
したネガトナーが感光体に戻る傾向となって該ローラの
クリーニング、後続転写材の裏汚れｇ防止に有効である
。

本発明を高速の装置に適用した場合について云うと、高
速機では、連続プリントの場合の転写材間の時間が短く
なるが，比較的時間の長い前回転時の電圧を基準として
以後の制御を行なうことによって、定電圧制御時の電圧
を安定させることができ、また本体スイッチをオフする
までこれを継続することによってより安定した転写が可
能となり、さらに、限られた時間内におけるシーケンス
を容易ならしめることになる． 以上本発明を転写手段として、転写ローラを用い，イメ
ージ露光、反転現像を行なう場合について説明したが、
本発明がこれに限定されるものではなく，転写ベルトを
使用したもの、バックグラウンド露光，正規現像の場合
にも適用できるものであることは容易に理解できるとこ
ろであろう。

（３）発明の効果 以上説明したように、本発明によるときは，像担持体と
これに当接する転写手段とを備えた画像形成装置におい
てすべての環境下において、転写材のサイズにかかわら
ず、常時安定して良好な転写を行なうことが可能であり
、良質の画像を得るのに資するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の実施例たる画像形成装置の要部を示す
概略測面図、 第２図は同上の作動を示すタイミングチャート、 第３図は同上装置の、Ｎ／Ｎ環境におけるＶ　一丁特性
を示すグラフ、 第４図、第５図および第６図は．第２図々示のタイミン
グチャートに引き続く部分の隣接転写材間における各種
制御手段を示すチャート、第７図は公知の装置の構成作
動を説明するための要部の概略側面図、 第８図は同上の作動を示すタイミングチャート、 第９図は同上装置による、各環境下におけるＶ一■特性
である． １・・・感光体、２・・・転写ローラ、３・・・帯電ロ
ーラ、５・・・画像信号、６・・・現像器、８・・・定
電圧、定電流制御可能な電源．第１図 第２図 ＵＮ σ口． 第 ３ 図 Ｅｐ　　力口　電　一二 第 ８ 図 第 ４ 図 転写電ミ糺

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、これに圧接する転写手段とをそなえ
   、両者が圧接して形成される転写部位に転写材を通過さ
   せると共に、前記転写手段に転写バイアスを印加して像
   担持体側のトナー像を転写材に転移させる画像形成装置
   において、 画像形成工程前の前回転時に前記転写手段を定電流制御
   すると共に、この時の電圧を保持して、以後の転写工程
   時には、転写手段を該電圧で定電圧制御することを特徴
   とする画像形成装置。
2. （２）画像形成工程開始後定電圧制御を実行していると
   きにおいて、非画像領域が転写部位にあるときには制御
   電圧の値を変化させる特許請求の範囲第１項記載の画像
   形成装置。