JPH03231783A - 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】 の１ 本発明は電子写真方式或は静電記録方式などの複写機、
プリンタ等の画像形成装置に関するものであり、持に像
担持体上に形成された現像像を転写ベルトによって搬送
される転写材に転写する形式の転写装置を備えた画像形
成装置に関するものである。

従」Ｌの」Ｅ術 像担持体表面に当接ないし近接して、これと同期走行す
る転写ベルトを配設して転写部位を形成し、この転写ベ
ルト上に紙などの転写材を吸着させて転写部位に搬送し
、この転写部位において像担持体側のトナー像を転写材
に転移させるように構成した画像形成装置において、帯
電手段によって転写ベルトを帯電させて像担持体上に形
成された現像像を転写材に転写する形式の転写装置を備
えたものは既に提案されており、この技術分野で周知で
ある。

第８図はこのような形式の転写装置を備えた従来の電子
写真方式の画像形成装置の一例を示すもので、転写ベル
ト２は複数（本例では３つ）の支持ローラ１１．〜１１
３に懸架されており、図示矢印Ａ方向に回転走行する円
筒状の像担持体、本例では感光体ドラム、ｌと同期して
図示矢印Ｂ方向に走行し、かつ感光体ドラムｌの表面と
当接して転写部位を形成するように配置されている。

感光体ドラム１の表面は一次帯電器５によって一様に帯
電され、この帯電面に画像変調されたレーザビーム、原
稿からの反射光などの画像情報６が付与されて静電）替
像が形成される。この静電潜像に現像器７からトナーが
供給されてトナー像が形成され、さらに、感光体ドラム
１の回転にともなってこのトナー像が前記転写部位に到
来すると、転写ベルト２の裏面に当接した転写ベルトを
帯電させる手段、本例では転写電極、３によって転写バ
イアスが印加されて感光体ドラム１上のトナー像が転写
ベルト２によって搬送された転写材Ｐに転移する。転写
後、トナー像を担持する転写材Ｐは転写部位を離れて転
写ベルト２によって搬送され、次いで転写ベルト２から
分離されて定着装置９に送られ、ここでトナー像が転写
材Ｐに定着固定され、外部に排出される。

転写材Ｐが転写ベルト２から分離されるときに、剥離放
電によってトナーが飛散して水玉状の飛び敢りが画像に
形成されるのを阻止するために、分離部近傍に除電帯電
器４を配設して転写材Ｐ、転写ベルト２を除電するよう
になっている。

また、転写の際に転写材Ｐに転移しなかった一部のトナ
ーはクリーナ１０を通過することによって除去され、感
光体ドラム１は次の画像形成工程に入ることになる。

が　　しようとする 上述のような複写プロセスを使用する従来の画像形成装
置は環境依存性が太き（、常温、常温の環境下では良好
な画像が得られるが、例えば、低温、低湿の環境下では
現像時に現像剤の帯電量増大（過剰）による画像濃度の
低下、或はカブリといった現象が発生し易く、また定着
不良や、転写材が転写ベルトから分離されるときの剥離
放電により飛び散り画像が形成される等の難点がある。

逆に、高温、高温環境下では現像剤帯電量不足による画
像濃度の低下等の欠点が発生し易い。このような欠点を
除去するため、画像形成装置内に温湿度センサを設けた
ものもあるが、この場合にはこの温湿度センサを取付け
るためのスペースが必要になるため、その分天型化する
難点があり、さらにコスト的にも高くなってしまうとい
う欠点があった。

従って、本発明の目的は環境の変化に関係なく安定した
良好な画像を得ることができる構成の簡単な画像形成装
置を提供することである。

本発明の特定の目的は、転写ベルトを懸架する複数の支
持ローラのうちの少なくとも１つの支持ローラに転写ベ
ルトを介して流れ込む電流量を測定し、この測定値に応
じて画像形成過程のプロセス条件を適正に制御すること
により環境の変化に関係なく良好な画像が得られるよう
にした画像形成装置を提供することである。

するための 上記目的は本発明に係る画像形成装置によって達成され
る。要約すれば、本発明は、走行する像担持体と、複数
の支持ローラに懸架されて前記像担持体に当接ないし近
接して転写部位を形成して前記像担持体と同期走行する
無端状の転写ベルトと、該転写ベルトを帯電させる手段
とを備えた画像形成装置において、湿度の変化によって
変動する前記転写ベルトの抵抗を測定する測定手段を具
備する画像形成装置である。

本発明の好ましい実施態様によれば、前記転写ベルトの
抵抗は前記転写ベルトを帯電させる手段から前記複数の
支持ローラのうちの少なくとも１つに流れ込む電流を測
定することによって測定される。

本発明の好ましい実施態様によれば、前記転写ベルトを
帯電させる手段はこの転写ベルトに当接している。

本発明の好ましい実施態様によれば、前記転写ベルトの
抵抗率の測定値に応じて画像形成過程のプロセス条件が
制御される。

本発明の好ましい実施態様によれば、前記プロセス条件
は、像担持体の潜像電位、現像器に印加するバイアス、
前記転写ベルトを帯電させる手段の印加電圧、転写ベル
トの除電帯電器の印加電圧、定着器の温度設定のうちの
少なくとも１つである。

本発明の好ましい実施態様によれば、前記転写ベルトの
体積抵抗率は１０１０〜１０１４Ω−ｃｍである。

去」Ｅ例 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は本発明を電子写真方式の複写機に適用した第１
の実施例を示す要部概略断面図であり、前記した第８図
の画像形成装置と同様の構成を有しているので、対応す
る素子には同一の参照符号を付して必要のない限りそれ
ら素子の説明を省略する。

本実施例における転写ベルト２は、常温、常温（２３℃
、６０％）の環境下で体積抵抗率１０ＸＩＯ”Ω−ｃｍ
、厚さ４００μの樹脂より形成されており、転写部位に
おいてこのベルト２の裏面に転写ベルトを帯電させる手
段、本実施例では転写電極、３が当接されている。転写
電極３は所定の電源■１に接続されている。転写ベルト
２を懸架している３つの支持ローラ１１ｔ１２．１１３
はそれぞれ直接接地されており、そのうちの１つの支持
ローラ１１．に対して転写ベルト２を挟んで抵抗測定用
の金属ローラ１２が対向配置されている。この金属ロー
ラ１２は電流計Ａ、を直列に介して電源ｖ１に接続され
ており、電源■１から支持ローラ１１３、転写ベルト２
、金属ローラ１２、電流計Ａ、を経て電Ｊ、　Ｖ　。

に至る直列電路に流れる電流量、を電流計Ａ１で測定す
ることによって転写ベルト２の抵抗率が測定できるよう
に構成されている。

上記構成の画像形成装置において湿度を変化させると電
流計Ａ、を流れる電流１１は第２図に示すように変化す
る。第２図は横軸に２５℃〜３０℃における相対湿度（
％）を取り、縦軸に電流■、（μＡ）を取ったもので、
電流値は対数目盛りになっている。この図から明瞭なよ
うに、電流■８は湿度の変化によってほぼリニア（片対
数目盛りで）な態様で大きく変化することが分る。

これは湿度によって転写ベルト２の吸湿量が変わり、そ
れに応じて転写ベルトの抵抗が変化するなめである。従
って、電流計Ａｌに流れる電流量をＩイ 知れば、装置内の湿度が分るから、その湿度に合った画
像形成過程のプロセス条件を電流１１の大きさに対応さ
せて設定すれば、環境の変化によって影響されない良好
な画像を得ることができる。

このため、本実施例では電流計Ａ１で測定した電流量に
応じて現像器７に対する現像バイアスを適正な値に制ｉ
卸し、環境の変化に関係な（良好な画像が得られるよう
にしたものである。

第３図は電流計Ａ、で測定した電流Ｉ、の大きさに応じ
て現像器７内の現像スリーブ７１に高圧電源１３から印
加される現像バイアス電圧のピーク・ピーク値Ｖ　ｐｐ
を制御する関数の一例を示すもので、横軸に対数目盛り
で電流Ｉｆ　　（μＡ）を取り、縦軸に現像バイアス電
圧のピーク・ピーク値Ｖ、、（Ｖ）を取ったもので、図
示するように電流の増大にともなって現像バイアス電圧
をほぼリニア（片対数目盛りで）に増大させる。

このような制御関数により現像バイアス電圧のピーク・
ピーク値Ｖ　ｐｐを制御すると、低温、低温下において
は、従来の装置では現像剤の帯電量の増大によって現像
効率が増大するため、濃度の出過ぎ、カブリの増大等が
発生したが、本発明では第３図に示す制御関数により現
像バイアス電圧のピーク・ピーク値Ｖ　ｐｐを制御する
ため、現像バイアス電圧Ｖ　ｐｐが抑えられ（湿度が低
いので測定される電流量が少な（なり、従ってＶＰＰが
低い電圧に制御される）、濃度の出過ぎ、カブリの増大
等の欠点は除去される。また、高温、高温下においては
、測定される電流量が増大するので、現像バイアス電圧
■１が高い電圧に制御され、高温下特有の画像の１置溝
を防止することができる。

上記制御動作は、コピー動作前回転中に行なってもよい
し、装！電源をオンしたときに行なってもよい。或は、
転写ベルトの回転中でも停止中でも、それに対応する湿
度と電流量の関係を測定しておけばよい。転写ベルトの
材質は上記したものに限定されるものではなく、また２
層或はそれ以上の多層構造の転写ベルトを使用しても、
同様（効果が得られる。

上記効果は転写ベルト２の体積抵抗率が１０６〜１０１
６Ω−ｃｍの範囲まで確認されたが、特番１１０”〜１
０１Ω−ｃｍの範囲でその効果が顕瑠であった。また、
単一の転写ベルトと複数の感ツ体を用いる構成のフルカ
ラー複写機等の装置に４いても、或は単独の感光体によ
り多重転写を行ξう装置においても、上記実施例と同様
の効果がｔ４られることは勿論である。

第４図は本発明による画像形成袋！の第２の勇施例を示
す概略断面図である。本実施例は、転夷ベルト２を懸架
している複数の支持ローラ１１゜〜ｌ１３のうちの１つ
、本例では分離部にある伎持ローラｌ１ｇ、に転写電極
３から転写ベルト２を介して流れ込む電流Ｉ２　（電源
■７のプラス側が接地されているので電流ｒ２の向きは
逆になっている）を測定し、この電流量から転写ベルト
２の抵抗率を測定し、装置内の湿度を知るようにした点
に特徴がある。

第４図に示す構成の画像形成装置において湿度を変化さ
せると電流計Ａ２を流れる電流■２は第５図に示すよう
に変化する。この第５図は、上記第２図のグラフと同様
に、横軸に２５℃〜３０℃における相対湿度（％）を取
り、縦軸に電流Ｉ２（μＡ）を取ったもので、電流値は
対数目盛りになっている。この図から明瞭なように、電
流量２は上記第１の実施例における電流量、と同様に湿
度の変化によってほぼリニア（片対数目盛りで）な態様
で大きく変化することが分かる。従って、電流計Ａ２に
流れる電流量を知れば、装置内の湿度が分るから、その
湿度に合ったプロセス条件を電流■２の大きさに対応さ
せて設定すれば、環境の変化によって影響されない良好
な画像を得ることができる。

このため、本実施例では電流計Ａ２で測定した電流量（
Ｔ２）に応じて転写ベルト２と転写材Ｐの分離部にある
除電帯電器４の印加電圧を適正な値に制御し、環境の変
化に関係なく良好な画像が得られるようにしたものであ
る。前記したように、除電帯電器４は転写材Ｐが転写ベ
ルト２がら分離されるときに、剥離放電によってトナー
が飛散して水玉状の飛び散りが画像に形成されるのを阻
止するために分離部近傍に設けられたものである。この
剥離放電によるトナーの飛び敗り現象は低湿環境下にお
いて最も発生し易い。従って、第６図にその制御関数の
一例を示すように、低湿環境下に対応する電流■２の少
ない領域において除電帯電器４に印加する電圧を通常の
電圧より増大させるように制御すれば、電流■２が少な
い低湿度のときには除電帯電器４の印加電圧が増大する
ので、剥離放電によるトナーの飛び散りがな（なり、良
好な画像が得られることになる。なお、第６図において
、横軸は電流計Ａ２で測定された電流１２　　（μＡ）
を対数目盛りで示し、縦軸は除電帯電器４に印加する電
圧（ＫＶ）を示す。

このように本実施例においては電流計Ａ２で測定した電
流■２の大きさに応じて除電帯電器４の印加電圧を第６
図に示すような制御関数により適正な値に制御するもの
であるから、環境が変化しても剥離放電によるトナーの
飛び敗りが生ぜず、従って環境の変化に関係なく良好な
画像が得られる利点がある。勿論、電流■２の大きさに
応じて現像器７に印加される現像バイアス電圧Ｖｐｐを
、上記第１の実施例において説明したように制御しても
、或は除電帯電器４の印加電圧と現像バイアス電圧ＶＰ
Ｐの両方を制御してもよい。逆に、第１の実施例におい
て除電帯電器４の印加電圧を制御しても、或は除電帯電
器４の印加電圧と現像バイアス電圧Ｖ　ｐｐの両方を制
御してもよい。勿論、他のプロセス条件を制御してもよ
い。

第７図は本発明による画像形成装置の第３の実施例を示
す概略断面図である。この第３の実施例は、転写電界を
形成するために転写材Ｐを送給する前に電源ｖ３から金
属ローラ１４を介して転写ベルト２に電荷を供給してこ
のベルト２を帯電させ、転写材Ｐをベルトに吸着させて
そのまま転写部にて感光体ドラム１上のトナー像を転写
するように構成した電子写真方式の画像形成装置に本発
明を適用したものである。本実施例では転写ベルト２を
挟んで対向配置された金属ローラ１４と支持ローラ１１
１との間に転写ベルト２を介して流れる電流■３を電流
計Ａ３にて測定し、この測定された電流量から転写ベル
ト２の抵抗率を測定するように構成されている。

本実施例においても、上記第１及び第２の実施例と同様
に、電流計Ａ、で測定した電流Ｉ３の大きさにより装置
内の湿度が分るから、電流■３の大きさに応じて現像器
７に印加される現像バイアス電圧Ｖ　ｐｐを、上記第１
の実施例において説明したように制御すれば、或は上記
第２の実施例において説明したように除電帯電器４の印
加電圧を制御すれば、上記第１及び第２の実施例と同様
の作用効果が得られることは明らかである。勿論、除電
帯電器４の印加電圧と現像バイアス電圧ｖｐｐの両方を
制御しても、他のプロセス条件を制御してもよい。本実
施例では、さらに、構成が簡単であるので安価に製造で
きるという利点もある。

なお、上記各実施例は本発明の単なる例示に過ぎず、従
って必要に応じて種々の変形及び変更が可能であること
は言うまでもない。例えば、転写ベルトを懸架する支持
ローラの数は複数であればよく、また２つ又はそれ以上
に流れ込む電流を測定して転写ベルトの抵抗率を測定す
るようにしてもよい。また、転写ベルトを帯電させる手
段としてコロナ帯電器のようなベルトと非接触の手段を
使用してもよい。勿論、転写ベルトが像担持体に当接し
ないで近接して同期走行する構成の画像形成装置にも本
発明は適用できるし、さらに電子写真方式以外の複写機
、プリンタ等の画像形成装置にも本発明は適用できるも
のである。

ｌ豆立激Ｊ 以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は、湿
度の変化によって変動する転写ベルトの抵抗を測定し、
この測定値に応じて装置のプロセス条件をその湿度に合
った適正なものに制御するようにしたので、簡単な構成
によって環境の変化による画像への悪影響を除去するこ
とができ、従って環境の変化に関係なく安定した良好な
画像が得られるという顕著な作用効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像形成装置の第１の実施例を示
す要部概略断面図である。 第２図は第１図の画像形成装置における相対湿度と電流
との関係を示す図である。 第３図は第２図に示す電流の大きさに応じて現像器に印
加される現像バイアス電圧のピーク・ピーク値を制御す
る関数の一例を示す図である。 第４図は本発明による画像形成装置の第２の実施例を示
す要部概略断面図である。 第５図は第４図の画像形成装置における相対湿度と電流
との関係を示す図である。 第６図は第５図に示す電流の大きさに応じて除電帯電器
に印加される電圧を制御する関数の一例を示す図である
。 第７図は本発明による画像形成装置の第３の実施例を示
す要部概略断面図である。 第８図は従来の電子写真方式の画像形成装置の一例を示
す要部概略断面図である。 １：感光体ドラム ２：転写ベルト ３：転写電極 ７：現像器 １１、〜１１３　：支持ローラ １２．１４：金属ローラ １３：高圧電源 Ａ１〜Ａ・　：電流計 Ｑ＼ ０１ Ｏ９／ ダｌυ ｆｏ／σＯ Ｉ−、（ハヘ） ぐ＼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）走行する像担持体と、複数の支持ローラに懸架され
   て前記像担持体に当接ないし近接して転写部位を形成し
   て前記像担持体と同期走行する無端状の転写ベルトと、
   該転写ベルトを帯電させる手段とを備えた画像形成装置
   において、 湿度の変化によって変動する前記転写ベルトの抵抗を測
   定する測定手段を具備することを特徴とする画像形成装
   置。