JPH0320769A - 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 （産業状の利用分野） この発明は静電複写機、同プリンタなど、静電転写プロ
セスを利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） 通常回転円筒状、エンドレスベルト状など、無端状に走
行するように構成した像担持体表面帯電面に、光像信号
によって静電潜像を形成し、該潜像に帯電トナーを付着
させてトナー像を形成したのち，前記像担持体に導電性
の弾性転写ローラを圧接してなる転写部位に、紙を主と
する転写材を、前記トナー像とタイミングをあわせて供
給するとともに、該転写ローラ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工程を
繰り返す画像形成装置がすでに提案されている． このような、転写手段として、像担持体に当接する転写
ローラを利用するものは、とくに反転現像の場合には、
転写バイアスが低電圧ですむので構成が簡単になり、転
写部位において転写材が強固に保持されるので転写ズレ
のが生じにくいなどの利点があるが、この種の装置にお
いては、転写ローラにはトナーの帯電極性とは逆極性の
バイアスを印加するために、そのバイアス電圧によって
は、以下のような問題が生ずる。

即ち、この種の画像形成装置においては、前述の転写部
位に供給する転写材の巾が種々に変化するので、小幅の
転写材の場合、転写ローラが像担持体に直接当接する部
分が生ずることを免れず、このために、転写バイアスが
像担持体表面電位を低下させるに充分な程高いと、カブ
リと呼ばれる非画像部へのトナー付着が発生し，これが
転写ローラに付着し、さらに、転写材の裏汚れを生ずる
原因となる。

第１１図、第１２図によって、これについて略述する。

第ｌ１図は画像形成装置の、回転円筒状の像担持体（感
光体という）と、これに圧接する転写ローラ、および両
者が圧接する転写部位に供給される転写材の関係を示す
概略斜面図であって、感光体周辺に配設されている一次
帯電器，光像信号付与手段、現像器、クリーナその他画
像形成に要する部材はすべて省略してある。

感光体１とこれに圧接する転写ローラ１２との圧接ニッ
プ部が転写部位を形成するものとし、該ニップを転写材
Ｐが通過するとともに、転写ローラに，不図示の電源に
よって転写バイアスが印加されて、感光体側のトナー像
が転写材に転移するものとする。

このような装置において、使用される転写材の巾Ｈには
種々なものがあり、感光体ｌと転写ローラ１２の軸線方
向の長さは、最大巾の転写材の画像形成を可能とする長
さを備えているから、それよりも小巾の転写材の場合に
は、その一側または両側に符号Ｉで示すように非道紙部
が形成され、この部分では、転写ローラが直接感光体に
当接することになる。

このような場合における、感光体表面の電位と転写バイ
アスとの関係を第ｌ２図によって説明する。

感光体表面を一次帯電をマイナス帯電して、暗電位が■
。どなっている場合、転写ローラ１２に印加するバイア
ス電圧を順次上げてゆくと、バイアスが＋５００Ｖ程度
までは、暗電位ＶＩ）はほぼ一定に推移するが、それ以
上になると、暗電位が次第に低下して、暗電位が−６５
０ｖの場合、転写バイアスが＋１　０００Ｖでは−４７
０Ｖ程度まで低下する。

したがって、このときの現像バイアス■。Ｃが５００■
であると、感光体へのトナー付着が生ずることになる。

なお、以上の特性は、下記の条件のときのものである。

感光層の膜厚４５μｍ、同比抵抗ｔｏ”Ωｃｍ、転写ロ
ーラ比抵抗ｌＯ８Ωｃｍ、ローラ長２１、６ｃＩＩ１、
同弾性層の厚み６ｍｍ、ローラ硬度２０゜　（アスカー
Ｃ硬度）、転写部位たるニップ３ｍｍ、ブロセススピー
ド９　０　ｍｍ／　ｓｅｃ　．ところで，感光体の暗部
電位Ｖｏと現像バイアス■。。が、前述のような関係ま
でには至らなくとも、両者の値が接近してくるとカブリ
現象によって感光体にトナーが付着する傾向となり、こ
のような状態になると、前述の符合Ｉの部分に相当する
、感光体に直接当接している転写ローラにトナーが付着
し、転写材が小さいものから大きいものに変わった場合
、転写材の裏汚れを発生して印字品質劣化の原因となる
。

本発明は、以上のような事態に対処すべくなされたもの
であって、感光体と、これに圧接する転写手段とをそな
えた画像形成装置において、上記のような問題を生ずる
ことなく、常時良好な転写を遂行できるような画像形成
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、本発明は、像担持体と、これに圧接して転
写部位を形成する転写ローラと、作像に先立って像担持
体表面の電位を均一にする補助露光装置、特に前露光装
置をそなえた画像形成装置において、転写部位に供給さ
れる転写材の巾に応じて、該露光装置がその発光範囲の
変化手段を備えたことを特徴とする。

このように構成することによって、像担持体表面の電位
を制御し、転写ローラによる電位の影響を少なくして、
転写ローラの汚染を阻止することができる。

（実施例の説明） 第１図は本発明の実施例たる画像形成装置の要部を示す
概略斜面図である。

画像形成装置本体３０に装着されたカセット２９から、
転写材Ｐが順次引き出されて、感光体ｌとこれに圧接す
る転写ローラｌ２のニップたる転写部位に搬送される。

感光体ｌの周辺には、一次帯電器、光像信号付与手段、
現像器、クリーナその他画像形成に要する部材が配設さ
れていることは勿論であるが、それらは本発明には直接
関係がないので省略してある。

転写材が前記ニップを通過した後、感光体ｌ表面の残留
電荷は補助露光源たる前露光装置７によって除電され、
再び不図示の一次帯電器の位置に到来して次の画像形成
工程に入るものとする。

このような装置において、図示の実施例においては、前
記前露光装置７が、図示のように、符号７ａ、７ｂ、７
ｃおよび７ｄに分割形成されており，後述するように、
転写材の巾によってそのうちのいくつかが選択的にオン
・オフされるようになっている。

前記前露光装置７は、その各部分７ａ〜７ｄが駆動装置
ｌ５に接続してあり、転写材のサイズを検知する検知部
２３によって検知された転写材サイズによって、該駆動
装置によって制御されるものとし、また符号２０はＣＰ
Ｕ，２１はＩ／Ｏポート、２２はメモリー、３９はＣＰ
ＵとＩ／Ｏボートを結ぶバスラインを示すものとする。

はじめに、画像形成工程を繰り返す場合における、非画
像部の電位変化を第２図のよって説明する。

同図において、縦軸は感光体表面の電位、横軸は感光体
の回転数を示し、実線は前露光用のランプを点灯してい
る場合の感光体の電位変化、破線はランプの点灯を行な
わない場合の電位変化を示すものである。

図から判るように、前露光を点灯した場合にはその都度
電位はゼロに収束するが、点灯しない場合には、前回の
電位に次の回のそれが重畳されるので、感光体上の電位
が次第に上昇してゆくことが判る。

感光体電位の上昇の度合いは一次帯電器の態様によって
も異なり、たとえば、第３図に示すように、帯電器Ｔの
開口側にグリッドＴ。を配設した場合，これが、感光体
１の表面電位をグリッドに印加されている電位に近ずけ
る作用があって感光体電位の，制御性を向上させるが、
それでも前露光オフの場合には電位の上昇を避けられず
、グリッドを有しない場合には電位の上昇は顕著に表わ
れる。

次に転写材サイズによる前露光の発光範囲の変更につい
て説明する。

め 町こ転写材のサイズ検知について云うと、転写材として
は通常紙が使用されているので、それぞれのサイズの転
写材を収納するカセットを判別することによって、転写
材サイズを弁別することが可能である。

第４八図ないし第４Ｄ図はカセットによる転写材判別手
段の一例を示すものである。

第４Ａ図符号３０は画像形成装置本体で、その？端のカ
セット装着部に、図示の場合、２個のマイクロスイッチ
２　３　ａ，　２　３　ｂが配置してある。

カセットは、Ａ４サイズ、Ｂ５サイズ、Ａ５サイズの転
写材を収納する３個のカセット２９１、２９■および２
９３のカセットがあり、それぞれを装置本体３０に装着
したとき、カセット２９，には、マイクロスイッチ２３
ａに対応する位置に、カセット２９．にはマイクロスイ
ッチ２３ｂに対応する位置に、また、カセット２９３に
は両スイッチ２３ａ、２３ｂ双方に対応する位置に、そ
れぞれ突子３１、３２、ならびに３３、３４および３５
が配設してある． このような構成によって、図示の３種の転写材を、それ
ぞれのカセットを本体に装着することによって直ちに弁
別できること、さらに、マイクロスイッチの数を変える
ことによって、より多数種の転写材を判別できることが
容易に理解できるであろう。

このように構成してあるから、カセットを本体３０に装
着すると、転写材のサイズが前記サイズ検知部２３によ
って検知され、その出力信号を受けたＣＰＵによって、
前露光装置７を制御する前露光駆動回路を作動させて、
転写材サイズに応じて、非通紙部に相当する部分の前露
光部７ａないし７ｃの１つないし複数のものをオフして
、非通紙部における電位Ｖ０を高くして、転写ローラに
よって電位が下げられても、該電位■。と前記現像バイ
アスＶ　ｏｃとの差を可及的に大きく維持するようにし
て、トナー付着を阻止することを可能とする。

第５Ａ図は、前記第１図に示す装置の、感光体ｌと転写
ローラ１２とを示す端面図であって、転写材Ｐは紙面に
垂直方向に進行するものとし、前露光装置７は、転写材
Ｐの巾に相当する前露光部７Ｈと、その両側の非道紙部
に対応する前露光部７Ｉとに分割形成されているものと
する。

第５Ｂ図は前露光をオンした場合、第５Ｃ図は前露光を
オフした場合の転写材の中方向に見た電位分布を示すも
ので、これらは以下のような条件下における実験例であ
る。

感光体の膜厚：４５μｍ、　感光体の比抵抗：１０１４
ΩＣｌ１、　転写ローラの比抵抗：１０５ΩＣＩＴＩロ
ーラ長：２１．６ｍｎｇ，　　ローラの弾性層の厚み：
６ｍ飢　ローラ硬度：２０”（アスカーＣ硬度）、　感
光体と転写ローラの圧接ニツブ：３問、　プロセススピ
ード：　９　０　ｍｍ／　ｓｅｅ　，　　暗電位Ｖ．：
−６５０Ｖ、　明電位ＶＬ　：−１５０Ｖ、現像バイア
ス■。ｃ：−５００Ｖ、　転写ローラバイ７ス：＋１０
００Ｖ， 前露光部７Ｉをオンした場合には、第５Ｂ図にみるよう
に、Ｈ部分は画像部であるので、一■。

−６５０Ｖ”と“ＶＬ−１５０Ｖ“なる潜像電位ア 分布が表われる。

非道紙部Ｉについて云うと、転写ローラによる電位的影
響を受けないときの、感光体の電位は、１点鎖線で示す
位置にあり、この値は図示の場合−６５０Ｖであるが、
転写ローラにバイアスを印加すると、矢印Ｊで示すよう
に感光体電位が約ｌ８０Ｖ下がって、このときの電位■
。゛はほぼ一４７０Ｖ程度となり、現像バイアスよりも
低くなるので、感光体へのトナー付着が生ずる。

第５Ｃ図は非画像部Ｉの前露光をオフしてプリントを行
なった場合の電位分布で、■部分の電位は、暗電位■。

＝−６５０Ｖが上昇して■。

＝−７２０となっている。

転写バイアスの印加によって該部Ｉの電位は、ほぼｔｓ
ｏｖ、矢印Ｊ方向に下がっても，そのときの感光体電位
は、約−５４０Ｖ　（図示Ｖ゜”）となり、現像バイア
スｖＤ，，＝−５００Ｖよりも高いので、トナー付着を
発生せず、前述のように、非通紙部Ｉの電位はプリント
ごとに高くなる傾向があるので、続けて大きいサイズの
転写材のブリントを行なっても裏汚れを発生することな
く、良好なプリントを行なうことができた。

なお付言すると、以上、通砥部に対応する前露光をオフ
する場合について述べたが、感光体の当該部分の電位制
御の観点から云えば、完全にオフしないで前露光量を変
化させればよいことは勿論である。

第６図は本発明の他の実施例を示すものであって、前記
実施例装置と対応する部分には同一の符号を付して示し
てある。

転写材Ｐを収納するカセット２９には、その本体への装
着側に突部２５が形成されており、該文部の長さＫを、
収納する転写材のサイズによって異なるようにしてある
。

本体内には、前記突起２５に対向する位置に、ビン２６
ｃに枢着されたアーム２６の端部が位置しており、該ア
ーム２６の他端には、ばね４ｌによって、前記アーム２
６の端部を図示時計方向に回動変伺させるようにアーム
２７の一端が枢看してある。

前露光装置７近傍には、その両端部分、転写材サイズに
よって非通紙部となるべき部分を遮光するシャッタ部４
３ａ　、４３ｂを備えた、一対の，ほぼ口状の部材が配
設してあり、これら部材の前記シャッタ部と反対側の脚
部はラック３８ａ　，　３８ｂに形成してあり、これら
ラックが、本体３０側適所に取り付けたビニオン４０に
噛合している。

前記のｎ状部材の一方には、ビン２８ｃに枢着されたベ
ルクランク２８の一方の脚部が枢着され、該ベルクラン
クの他方の脚部は前記アーム２７の他端に枢着してある
。

このように構成してあるから，カセット２９を本体３０
に装着すると、これに形成した突起２５の長さ、したが
って収納されている転写材のサイズに応じてアーム２６
が図示２方向に回動して、アーム２７を図示矢印の方向
に変位させる．このアーム２７の変位によって，ベルク
ランク２８が図示矢印ｐ方向に回動するので、これによ
って前記ｎ状の部材の一方（図示下方の部材）が矢印ｑ
方向に変位するとともに、ラック３８ａ、３８ｂ、ビニ
オン４０の作用で他方のｎ状部材も同様に矢印ｒ方向に
変位して、シャッタ部４３ａ、４３ｂが前露光装置の、
非通紙部に相当する部分を遮光することになる。

カセットを引き抜けば、ばね４１の作用で、アーム２６
、２７、ベルクランク２８は上記と反対方向に移動して
シャッタ部４３が前露光装置７全体を開放する状態にな
る。

このようにカセットに形成した突起と転写材のサイズと
を対応させて機械的な手段を用いることによって、前述
のような前露光駆動回路やそれに伴うスイッチの増設を
不要とし、ＣＰＵの負担を軽減することが可能となる。

つぎに第７図によって、本発明を両面プリント系、多重
プリント系の画像形成装置で、とくに２面目の転写バイ
アスが大きい場合に適用する実施例について説明する． このような両面プリント系などの装置においては、１面
目のプリント時に、転写材が定着のために、通常加熱、
加圧されるので、高抵抗したり，容量が変化したりして
転写性に変化を来すので、１面目と２面目で転写バイア
スを変化させることが提案されている。

ところで、これまで問題としているカブリ現象について
云うと、カブリには、所定極性に帯電したトナーによる
もの（正カブリ）と、通常これに少量混在している反対
極性に帯電下トナーによるもの（反転力ブリ）とがある
ことはよく知られているとおりであり、前述の各実施例
は、もちろん前者によるものに対する対策である。

そして、この反転カプリは、正カブリが発生し難いよう
に、前記Ｖ．−Ｖ。。を大きくすると増大する傾向があ
る． この様子を第８図によって略述する。

同図で、縦軸は感光体電位、横軸は転写バイアスで、実
線Ｒは前露光をオンした場合、破線Ｕは前露光をオフし
た場合の電位変化を示すものである。

いま仮りに１面目の転写バイアスをＰｌ、２面目の転写
バイアスをＰ２とすると、前露光をオンした場合には２
面目においてＶＤ−ＶＤＣが小さくなってカブリが発生
し易くなり、前露光をオフすると、１面目において■。

−■。０が大きくなりすぎて反転カブリが発生する。

そこで、第７図に模式的に示すように、転写バイアス電
源１２ａを制御することによって、１面目においては前
露光をオンし、２面目には前露光をオフすることによっ
て、１面目においてｖＤ一Ｖ　ｏｃが過大になること、
２面目においてこれが過小になることをいずれも阻止し
て、常時、カブリのない良好な転写を行なうことが可能
となる。

つぎに本発明を転写バイアスを定電流制御する装置に適
用する態様について説明する。

定電流制御の場合、転写材が厚く抵抗が大きい場合には
電圧が上昇し、薄い場合には電圧が低下する。

また、両面系などの場合には、前述のように、１面目と
２面目では転写材の特性が変化するので，通常２面目の
転写時にはバイアス電圧は高くなる。

第９図に模式的に示すように、転写バイアス電源たる定
電流電源１２ｂに電圧計を付加して、その電圧値を検知
して前露光駆動回路を制御し、第１０図に示すように、
転写ローラへの印加電圧が所定値になったとき（図示符
号Ｔの値）に前露光をオンからオフに切替えることによ
って、正カブリ、反転カプリ双方の発生を効果的に防止
することができる。

このような構成によって定電流制御による、転写材の種
類、特性の変化に対する利点を維持しながら良好な転写
を実行できる， （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
これに圧接する転写ローラとを備えた画像形成装置にお
いて、転写ローラのバイアス電圧の変化による像担持休
電位の低下による像担持体へのトナー付着と、これに起
因する転写ローラさらには転写材の汚染を有効に防止し
、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１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の要部斜面
図， 第２図は前露光の有無による像担持体表面電位？相違を
示すグラフ、 ■■■ば 第３一次帯電器の構成、作用を示す説明図、＾ 第４八図ないし第４Ｄ図は転写材サイズを弁別するため
のカセットと画像形成装置本体との関係構成を示す説明
図、 第５八図ないし第５Ｃ図は本発明を実施した場合の像担
持体表面の電圧分布を示す図、第６図は本発明の他の実
施例を示す概略平面図、 第７図は本発明のさらに他の実施例を示す模式図、 第８図は同上転写バイアスと像担持休電位の関係を示す
グラフ、 第９本発明のまたさらに他の実施例を示す模式図、 第１０図は同上転写バイアスと像担持体電位の関係を示
すグラフ、 第１１図は像担持体と転写ローラおよび転写材の巾の関
係を示す概略斜面図、 第ｌ２図は同上転写バイアスと像担持体電位の関係を示
すグラフである。 ｌ・・・像担持体、７・・・前露光装置、ｌ２・転写ロ
ーラ、１５・・・前露光駆動回路、２３・・・転写材サ
イズ検知部、２９・・・カセット。 第 ２ 図 第 ３ 図 第４Ｄ図 一ト→−一一−Ｈ一←Ｉ−１ 第 ８ 図 車ｔ写ロー：Ｊｆ（イ７ス 第 ９ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体と、これに圧接して転写部位を形成する転写ロ
   ーラと、作像に先立って像担持体表面の電位を均一にす
   る補助露光装置をそなえた画像形成装置において、 転写部位に供給される転写材の巾に応じて、前記補助露
   光装置の発光範囲を変化させる手段を備えた画像形成装
   置。