JPH03264975A - 画像形成装置の転写装置 - 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
ロセスを利用する画像形成装置、と（にその転写装置に
関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 像担持体表面に形成した可転写トナー像を、紙などの転
写材に転写する工程を含む周知の画像形成装置において
、像担持体と、これに圧接する転写ローラ等の転写手段
とで当接形成された転写部位に前記転写材を通過させ、
これとともに該転写手段に転写バイアスを印加し、よっ
て形成される電界の作用で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ものがすでに提案されて
おり、この場合の転写バイアスは定電圧制御または定電
流制御されているのが普通である。

ところで、転写手段として使用される、転写ロラ等は通
常ゴムに導電性粒子を分散させて体積抵抗を適宜に調整
したものが使用されているが、この種の物質は、よく知
られているように環境によってその抵抗値が数桁にわた
って変化するので、環境にかかわらず常時安定した転写
バイアスを印加することが困難である。

これについて略述すると、常温常温環境（２３℃、６０
％ＲＨ１以下Ｎ／Ｎという）の場合に好適に転写バイア
スを設定すると、低温低湿環境（１５℃、１０％ＲＨ１
以下Ｌ／Ｌという）では、転写手段、転写材の抵抗値が
大きくなっているために転写不良を発生する。

また、逆に高温高温環境（３２℃、８５％ＲＨ１以下Ｈ
／Ｈという）では転写手段の抵抗値が小さ（なるので過
大なバイアスが印加され、これによって生ずる過剰な電
荷による転写材突接けが生じ、トナーの一部が転写バイ
アスと同極性に転換して転写材に転移せず転写抜けを生
じたり、感光体に過剰な電流が流入して帯電メモリーを
発生したりする。

一方、定電流制御によれば、上記のような抵抗値の変化
による不都合は解消され、常時転写に必要な電荷量を確
保できるが、この種の画像形成装置は、大小様ぐな転写
材を使用できるようになっているのが普通であるので、
小サイズの転写材の場合には、当然ながら、像担持体と
転写手段とが直接当接する領域が存在する事になり、こ
の領域が大きいと、該部分に大部分の電流が流れてしま
い、とくに、Ｌ　／　Ｌ　ｍ境下では転写電荷が不足し
て転写不良を招来する。

上述のような不都合を回避するために、転写部位に転写
材が存在しない非道紙部において定電流制御を行ない、
このときの電圧をホールドして、通紙時にはこの電圧で
定電圧制御を行なうようにした制御方式（以下ＡＴＶＣ
という）が本出願人によって提案され、環境変動、転写
材サイズの差異などによる転写性のバラツキの発生阻止
に一定の効果を挙げている。

しかしながら、ＡＴＶＣは非通紙部の一次帯電部に定電
流を流し、この時の電圧を一時的にホールドするもので
あり、その電圧値は、環境によって定まる、そのときの
転写手段の抵□抗値をそのまま反映するすることになり
、実際に、転写部位にどのような転写材が来るかに関係
なく、同じ電圧値で転写が行なわれることになる。

従って、Ｌ　／　Ｌ　ｆｆｉ境下に放置されて高抵抗化
した紙と、開封直後の紙あるいは、Ｎ／ＮＦ４１境にお
いても、両面コピーの場合の第１面の場合と、定着に際
して加熱されて乾燥した第２面の場合のように、抵抗値
が数桁も異なることがある場合には、均一な転写性を得
ることが困難になると云う問題が生ずる。

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、転写ローラのような接触型の転写手段をそなえた
画像形成装置において、紙間などの非通紙時には電流電
圧特性検知手段によって得られた電圧を求めてこれを下
限リミッタ電圧としてホールドし、通紙時には定電流制
御を行なうようにして、常時所望の電荷量を得るととも
に、下限リミッタ電圧を保持する事によって、転写材サ
イズの差異にも対応して、環境、転写材サイズにかかわ
らず常に安定した転写性を得られるような転写装置を提
供する事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、これに当接する接
触型の転写手段とをそなえ、該当接部を転写部位として
転写材を通過させるとともに、前記転写手段に転写バイ
アスを印加して転写を行なうように構成した画像形成装
置において、前記転写手段の電流電圧特性を検知して、
これによって得られた電圧を保持したまま、前記転写部
位に転写材が存在するときに前記転写手段を定電流制御
することを特徴とするものである。

このように構成することによって、像担持体とこれに当
接する転写手段とをそなえた画像形成装置において、環
境、転写材サイズにかかわらず、常時安定して良好な転
写性を得ることができる。

（実施例の説明） 第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の概略側面
図であって、紙面に垂直方向に軸線を有し、図示矢印方
向に回転走行する像担持体（感光体と云う）１表面にＯ
ＰＣ感光層が形成してあり、該層が、定電圧制御、定電
流制御可能の電源４に接続された一次帯電ローラ３によ
って一様に負帯電される。

ついで、該帯電面に、画像変調されたレーザ光が叩射さ
れ、当該部分の電位が減衰して静電潜像が形成され、さ
らにこの潜像が、感光体１と現像器６が対向する現像部
位に至ると、現像器６から潜像部分にネガトナーが供給
され、反転現像によってトナー像が形成される。

感光体１の回転方向にみて、現像部位の下流側には、感
光体１と転写ローラ２とが圧接して転写部位を形成して
おり、感光体１の回転につれて、前記トナー像が転写部
位に到来すると、これにタイミングを合わせて搬送路７
から転写材Ｐが該転写部位に供給され、同時に前記電源
４によって、転写ローラ２に転写バイアスが印加されて
、感光体側のトナー像は転写材Ｐに転写される。

その後、トナー像を担持する転写材Ｐは感光体１から分
離されて不図示の定着部位に搬送され、感光体１表面に
一部残った残留トナーは、クリーナ８によって除去され
、感光体は次の画像形成工程に入り得る状態になる。

図示の装置においては、転写ローラとして、発泡ＥＰＤ
ＭにＺｎＯ１ＳｎＯなどを分散して抵抗値を１０８〜１
０１０Ω程度に調整したものを使用し、プロセススピー
ドは３０　ｍｍ／　ｓｅｃとした。

第２図に、Ｎ／Ｎ環境下における、ｌＸｌ０’Ω（２Ｋ
Ｖ印加時）の転写ローラの電圧電流特性（Ｖ−Ｉ特性と
いう）を示す。

転写ローラの抵抗値は、接地した導電性板体に、ニップ
巾が４ｍｍとなるように、約５００ｇｒの荷重を転写ロ
ーラ両端に加え、２ＫＶの電圧を該ローラの芯金に印加
したときの電流を測定して求めた。

前述のように、過剰の電流が感光体に流入すると帯電メ
モリーが発生し、電流が不足すると転写不良が生ずるが
、それらの領域を、前者を１点鎖線で、後者を２点鎖線
で夫々示した。

第１図の装置において、前回転、紙間などの非道紙部の
感光体１の一次帯電部位に対して定電流１、（この場合
１．＝２．５μＡとした）を流して、このとき得られた
電圧Ｖ、（この場合■、＝２．５ＫＶとなる）下限リミ
ッタ電圧とする。

さらに、転写時の定電流値を１μＡとした。

Ａ４サイズ、ＬＴＲ紙などのベタ黒画像の転写を行ない
、この場合の１μＡの定電流制御を行ない、第２図に示
すように、２．４〜２．８ＫＶの電圧で、転写メモリー
、転写不良の生ずる事のない画像が得られた。

また、葉書等の小サイズの転写材の場合には、前述のよ
うに、感光体と転写ローラとが直接当接する部分に大部
分の電流が流れて電圧降下が発生する傾向となるが、上
記のように下限リミッタ電圧（Ｖ、＝２．５ＫＶ）が保
持されていて、この電圧で定電圧制御され、この電圧は
第２図から判るように、転写に充分な電圧であるので良
好な転写性が得られる。

このように本発明を適用する事によって、環境変動によ
る転写ローラの抵抗値のバラツキ、転写材サイズにかか
わらず、転写に要する電荷を転写材に付与出来るので、
掌時良好な転写性が得られる。

つぎに、本発明の他の実施態様に付いて説明する。

この実施態様においては、非通紙時に一次帯電部位に行
なう定電流値と、通紙時の定電流制御の電、ｆＬ値とを
等しくして、シーケンスを簡略化するとともに、紙間で
発生しやすいメモリーを防止するようにしたもめである
。

これについてさらに説明すると、Ｌ／Ｌｆｆｉ境下では
、転写材が高抵抗化しているために、Ｈ／ＨあるいはＮ
　／　Ｎ　ｍ境におけるよりも高い転写バイアスを必要
とする。

しかし、同時に転写ローラの抵抗値も高くなるので、非
通紙時に一次帯電部位に行なう定電流制御による発生電
圧も高くはなるが、Ｌ／Ｌ環境に放置された紙、ＯＨＰ
用紙のように体積抵抗が数桁も高いような転写材の場合
にはこれでも十分な転写バイアスが得られない。

通紙時の転写バイアス印加時の定電流制御においては、
前記実施例の場合のように１μＡで十分であるが、非通
紙時の定電流値を、転写バイアス時定電流値１μＡと等
しくして得られる転写電圧では不十分である。

第３図はＮ／Ｎ環境で、Ｉ　Ｘ　Ｉ　Ｏ’Ω（２ＫＶ印
加時）の抵抗値を有する転写ローラのＶ−Ｉ特性を示す
もので、図示のように通紙時の転写バイアス１μＡ定電
流制御では、ベタ黒画像の場合にも３．２〜３．３ＫＶ
程度の高い転写バイアスで転写されるので良好な転写性
が得られるが、非通紙時に一次帯電部位に１μＡの定電
流値を行なうと、発生電圧が１．８〜１．９ＫＶ程度と
なり、ベタ黒画像の場合には転写不良となる。

そこで、本実施態様においては、−次帯電部位における
Ｖ−Ｉ特性がほぼリニアに変化するものとして、発生電
圧に係数を乗じて適正バイアスを得ようとするものであ
る。この場合係数を１．８とした。

係数の設定は、転写ローラのＶ−Ｉ特性と非通紙時の定
電流値により、転写ローラの抵抗値範囲が１０８〜１０
１０Ω、ＡＴＶＣ定電流値がｌｕＡの場合、１．４〜１
．９の範囲で適宜に設定するものとし、１．４未満では
転写不良が生じ、また１、９をこえると小すイズ紙通紙
の場合に感光体に転写メモリーが発生する電流が流れて
しまう。

上記のように、前回転、紙間などの非通紙時に１μＡで
ＡＴＶＣ￥電流制御を行ない、この時の発生電圧に係数
１．８を乗じた値を下限リミッタ電圧として、転写時に
は、Ａ４サイズ紙などの場合は１μＡで定電流制御を行
ない、小サイズ紙の場合は、これによる電圧降下傾向に
影響されず、上記の下限リミッタ電圧で制御するので転
写不良の発生を阻止できる。

第４図以下によって転写ベルトを使用する画像形成装置
に本発明を適用する実施態様について説明する。

同図々示のように、回転円筒状の感光体１に、支持ロー
ラ４５と不図示の適宜の駆動源によって駆動される駆動
ローラ４６に転写ベルト４２が懸架されて、図示矢印方
向に感光体１と同期走行し、前記感光体１と当接して構
成される転写部位において、感光体と反対位置に電極ロ
ーラ４３が配設しである。

転写ベルト４２に図示右方から転写材Ｐが供給され、こ
れが前記転写部位に到来すると、前記電極ローラ４３に
は、定電流制御、定電圧制御可能な電源４４によってバ
イアスが印加されて、感光体ｌ上のトナー像が転写材に
転移する。

図示符号４７は転写ベルト４２をクリーニングするクリ
ーナである。

転写ベルト４２は、２フツ化のフッ素樹脂の側鎖に水酸
基ＯＨ１第２アミノ基を加えて導電性を付与し、体積抵
抗を１０１０〜１０１５Ωｃｍの範囲に調整したものを
使用するものとし、図示の装置の場合、体積抵抗１０”
Ωｃｍ、厚さ２００μｍのものを用いた。

電極ローラ４３には、発泡ＥＰＤＭを使用し、カーボン
などを分散して抵抗値を１０’−１０’Ωとして、硬度
２５〜３５度（アスカ−Ｃ）で、感光体１に圧接して３
ｍｍのニップ巾となるようにした。

装置のプロセススピードは５０ｍｍとし、ネガトナーを
用いて反転現像を行なった。

第５図は上記装置の、Ｎ／Ｎ環境下における■−Ｉ特性
を示すもので、転写ベルトの抵抗値は２Ｘ１０’Ωであ
る。

転写ベルトを使用する転写方式は、電圧による、いわば
電界転写型であるので前述のような転写メモリーは発生
し難（、転写バイアスのラチチュードは転写ローラ方式
に比して拡がるが、連続通紙を行なうと、抵抗値が半導
電性の範囲にあるので徐々にチャージアップが生じ、定
電圧制御では転写電荷が不十分になるおそれがある。

したがって、通紙時には定電流制御を行なってこの減少
を回避することが望ましく、このためこの実施例におい
ては非通紙時の定電流値と転写バイアス時の定電流制御
の電流値とを等しく、１１：５μＡとした。

第５区々示のように、非通紙時の定電流制御、５μＡの
ときの発生電圧は２．ＩＫＶ、また転写バイアス印加時
の５ｕＡ定電流制御時の転写電圧は３．ＩＫＶとなり、
いずれもメモリー、転写不良の発生しないバイアスであ
ることが判る。

図示はしてないが、Ｌ／Ｌ、Ｈ／Ｈ環境下においても、
環境変動に左右され難いフッ素樹脂のベルトを使用する
ことによって、Ｖ−Ｉ特性には大きな変化がな（、上記
Ｎ／Ｎの場合とほぼ同様の結果が得られることを確認し
た。

前述のように、ベルト転写方式は電界転写型であるので
、小サイズ転写の場合に、感光体と転写ベルトとが直接
接触してもさしたる電圧降下はないが、Ｈ／　Ｈｆｆｉ
境下では転写不良を発生することがある。

したがって、非通紙時に定電流制御を行ない発生電圧を
下限リミッタ電圧としてホールドしておいて、通紙時に
は定電流制御することによって、あらゆる環境、転写材
サイズに対して良好な転写性を得ることが出来る。

さらに、前述のような、連続通紙によるチャージアップ
も定電流制御方式をとることによって有効に回避できる
。

前述の実施例の場合のように、非通紙時に一次帯電部位
に行なう定電流制御によって発生する電圧に係数を乗じ
た値を下限リミッタ電圧として保持するような手段を適
用することによって更に良好な転写性を得られることは
勿論である。

（３）発明の詳細 な説明したように、本発明によるときは、感光体とこれ
に圧接する転写手段をそなえた画像形成装置において、
非通紙時に定電流制御を行なうことによって得られた電
圧を下限リミッタ電圧として保持し、通紙時には定電流
制御行なうようにしたから、環境の如何にかかわらず良
好な転写性が得られるとともに、小サイズの転写材を通
紙するさいにも、電圧降下を阻止して必要な電圧で定電
圧制御が行なわれるので、転写抜けのない良質の画像を
る得ることが可能となり、結局すべての環境において、
あらゆるサイズの転写材に対して常時安定して良好な転
写性が得られるので、良質の画像を得るに資するところ
が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するのに適した画像形成装置の構
成を示す要部の概略側面図、 第２図は同上による転写ローラのＮ　／　Ｎ　［境にお
けるＶ−Ｉ特性を示すグラフ、 第３図は同上による転写ローラのＬ／Ｌ環境におけるＶ
−Ｉ特性を示すグラフ、 第４図は本発明を実施するに適した、転写手段として転
写ベルトを使用する画像形成装置の構成を示す概略側面
図、 第５図は同上による転写ベルトのＮ　／　Ｎ　ＥＭ境に
おけるＶ−Ｉ特性を示すグラフである。 １・・・像担持体（感光体）、２・・・転写ローラ、３
・・・帯電ローラ、４・・・電源、５・・・画像信号、
６・・・現像器、８・・・クリーナ、４２・・・転写ベ
ルト、４３・・・電極ローラ。 箆 図 第 図 ロークｔオをｔ′９刀ａ電、パ、■□。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、これに当接する接触型の転写手段と
   をそなえ、該当接部を転写部位として転写材を通過させ
   るとともに、前記転写手段に転写バイアスを印加して転
   写を行なうように構成した画像形成装置において、前記
   転写手段の電流電圧特性を検知して、これによって得ら
   れた電圧を保持したまま、前記転写部位に転写材が存在
   するときに前記転写手段を定電流制御することを特徴と
   する転写装置。
2. （２）電流電圧特性検知手段が、像担持体と転写手段と
   が接触しているときに転写手段を定電流制御して、この
   ときの電圧を保持することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の転写装置。
3. （３）定電流制御時に発生する電圧に係数を乗じた電圧
   を保持する特許請求の範囲第１項または第２項のいずれ
   か記載の転写装置。