JPH07199687A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH07199687A
JPH07199687A JP5349345A JP34934593A JPH07199687A JP H07199687 A JPH07199687 A JP H07199687A JP 5349345 A JP5349345 A JP 5349345A JP 34934593 A JP34934593 A JP 34934593A JP H07199687 A JPH07199687 A JP H07199687A
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JP
Japan
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transfer
voltage
image forming
image
constant
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JP5349345A
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English (en)
Inventor
Shigeo Kimura
木村  茂雄
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異なる現像装置又はプロセスカートリッジで
形成されたトナー画像においても最適な転写電流にする
ことができ、常に良好な転写性、良好な画像を得ること
ができるようにする。 【構成】 2種類以上の現像装置5又は、プロセスカー
トリッジ8B,8Rが画像形成装置本体に着脱交換可能
であり、少なくとも画像形成時には像担持体1に当接す
る転写手段2を備えた画像形成装置において、前記画像
形成装置は、前記現像装置5又はプロセスカートリッジ
8B,8Rの種類を検知する手段を備え、転写部位に転
写材が存在しないときに前記検知結果に応じて異なる電
流値で転写手段2を定電流制御し、転写部位に転写材が
存在するときには定電流制御時に生じた電圧に、一定電
圧、又は、前記検知結果に応じた電圧を加算した電圧値
で定電圧制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式・静電記
録方式等を用いる画像形成装置に関する。
【0002】特に接触転写方式を用い、かつ、複数種類
の現像装置又は、プロセスカートリッジが着脱交換可能
な画像形成装置に関する。
【0003】
【従来の技術】像担持体に可転写トナー像を形成し、こ
れを紙などの転写材に転写する周知の画像形成装置にお
いて、像担持体に、転写ローラ、転写ベルトなど接触型
の転写手段を当接し、該当接部として構成された転写部
位に、トナー像とともに転写材を挿通し、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
に転移させるように構成したものがすでに提案されてい
る。
【0004】この種の装置においては、適切な転写を行
なうために、転写時に、転写材の単位面積当たりに流れ
る転写電流を、転写材の抵抗、幅などにかかわらずある
範囲内にいれて、適量の電荷を転写材に付与するように
する必要がある。
【0005】この場合、電荷量が不足すると転写不良を
起こしたり、転写材のトナー保持力が弱くなって、トナ
ーの飛び散りなど画像の乱れを生じ、過大な電荷を付与
すると、トナーが本来の帯電極性とは逆極性に帯電し
て、画像がにじんでしまう現象が起こる。
【0006】上述のように一定範囲の電流を用意するこ
とから、転写バイアス印加に当たって定電流制御を行な
うと、転写材のサイズが異なる場合に、転写手段が直接
像担持体に接触したり、しなかったりする事態が発生
し、転写材部分のみにほぼ一定の電流を流すという所期
の目的を達成するのは困難であった。
【0007】定電流制御の欠点を回避するため、定電圧
制御手段も直ちに考えられるが、転写ローラ、転写ベル
トに利用されるローラ、ベルトなどは、材質によって差
異はあるが、その抵抗値が環境、とくに湿度によって大
きく変化し、さらに転写材として最も多用されている紙
もその抵抗の環境依存性が大であるので、転写材サイ
ズ、その種類、環境にかかわらず安定した転写を行なう
こともまた困難であった。
【0008】これらの欠点を解消すべく、環境変動、耐
久変動、ローラなどのバラツキによる抵抗変動等に対し
て、あらゆる抵抗の転写材に対して転写不良、画質の劣
化を生ずることなく、常時安定して良好な転写を行ない
得るように、転写部位に転写材が存在しないときには、
転写手段を定電流制御し、転写部位に転写材が存在する
ときには、定電流制御時の電圧V1に一定電圧βを加え
たすなわちV2=V1+βとなる電圧V2で定電圧制御
する方式が、既に提案されている。
【0009】この方式は、非通紙時に転写に適正な転写
電流値I1 で定電流制御を行ない、このとき生じた電圧
1 に予め実験により求めてある転写材(所望の転写電
流を確保するべき転写材)の電流値I1 時の分圧β1
と、感光体の{(ベタ黒時電位)−(定電流時電位)}
であるβ2 を加えることで転写材通過時に適正な転写電
流になるようにしたものである(図2参照)。
【0010】このような制御を行なうことで、ある抵抗
値以上の転写手段であれば、転写手段の抵抗値によら
ず、又、転写材の種類,サイズによらずトナー画像部に
おいて適正な転写電流(電荷密度)にすることが出来
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数種
類の現像装置又はプロセスカートリッジが使用可能な画
像形成装置において、トナーの種類や現像装置が異なる
場合、トナーのトリボQ/Mが異なる等の原因により適
切な転写電流が異なるという問題がある。
【0012】この問題を回避するために、例えばプロセ
スカートリッジAを用いる場合カートリッジAにより現
像されたトナー画像Aに最適な転写電流IA となるよう
に、非通紙時にIA で定電流制御し、通紙時にはそのと
き生じた電圧VA1にβA を加算した電圧値VA =VA1
βA で定電圧制御を行ない、適正な転写電流がAよりも
大きいカートリッジBにより現像されたトナー画像Bを
使用するときは非通紙時に電流値IA で定電流制御し、
通紙時には前記βA よりも大きいβB >βA となるβB
をVA1に加算した電圧値VB =VA1+βB で、定電圧制
御する方法が考えられる。
【0013】例えばローラaにおけるβB を図3に図示
する。しかし、この方法では、図3のローラbのように
ローラ抵抗が異なる場合、ローラの電圧(V)−電流
(I)特性(傾き)が異なる為に、一定電圧値βBA=β
B −βA だけ電圧を大きくする方法では、転写電流がロ
ーラ抵抗値によって異なってしまうという問題が生じ
る。
【0014】上記課題を解決するために本発明にあって
は、異なる現像装置又はプロセスカートリッジで形成さ
れたトナー画像においても最適な転写電流にすることが
でき、常に良好な転写性、良好な画像を得る画像形成装
置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、2種類以上の現像装置又はプロセ
スカートリッジが画像形成装置本体に着脱交換可能であ
り、少なくとも画像形成時には像担持体に当接する転写
手段を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置
は、前記現像装置又はプロセスカートリッジの種類を検
知する手段を備え、転写部位に転写材が存在しないとき
に、前記検知結果に応じて異なる電流値で転写手段を定
電流制御し、転写部位に転写材が存在するときには定電
流制御時に生じた電圧に、一定電圧、又は、前記検知結
果に応じた電圧を加算した電圧値で定電圧制御すること
を特徴とする。
【0016】また、2種類以上の現像装置又はプロセス
カートリッジ画像形成装置本体に着脱交換可能であり、
少なくとも画像形成時には像担持体に当接する転写手段
を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置は、
前記現像装置又はプロセスカートリッジの種類を検知す
る手段を備え、転写部位に転写材が存在しないときに、
転写手段を一定の電流値により定電流制御し、このとき
生じた電圧をV1とすると、転写部位に転写材が存在す
るときはV2=aV1+bで得られるバイアス値V2で
定電圧制御する装置であり、少なくとも係数aを、前記
現像装置又はプロセスカートリッジの種類に応じて変え
ることを特徴とする。
【0017】
【作用】上記構成の本発明にあっては、本発明によれ
ば、非通紙時に、それぞれの現像装置又はプロセスカ
ートリッジに応じた電流値で転写手段を定電流制御を
し、通紙時はこのとき生じた電圧に一定電圧もしくは現
像装置又はプロセスカートリッジに応じた電圧を加算し
た電圧値で転写手段を定電圧制御することで、異なる現
像装置又はプロセスカートリッジで形成されたトナー画
像においても最適な転写電流にすることが出来常に良好
な転写性、良好な画像を得ることが出来るようにしたも
のである。
【0018】又は非通紙時に、転写手段を一定電流値
で定電流制御し、このとき生じた電圧に通紙時は現像装
置又はプロセスカートリッジに応じた係数aを乗じ、現
像装置又はプロセスカートリッジに応じた電圧b、又は
一定電圧を加算した電圧で定電圧制御を行なうことで、
複雑な高圧回路を用いることなくと同じ効果が得られ
るようにしたものである。
【0019】
【実施例】図1は本発明を適用するに適した画像形成装
置の、とくに、転写部位近傍の構成を略示する側面図で
あって、紙面に垂直方向に軸線を有し、図示矢印方向に
回転する円筒状の像担持体(感光体という)1に、同方
向に軸線を有する転写手段としての転写ローラ2が当接
して、該当接ニップ部として転写部位が形成されている
ものとする。
【0020】図示の装置の場合、感光体1はOPC感光
体からなるものとし、これに形成された正帯電トナーに
よるトナー像が、転写部位に到来すると、これとタイミ
ングを合わせて、搬送路3から転写材(不図示)が転写
部位に供給され、これとともに、該転写ローラ2には、
トナーとは反対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1側のトナー像
は転写材に転移する。
【0021】その後、転写材は感光体1から分離され、
搬送路4を経て、不図示の定着部位に進行する。
【0022】本実施例の感光体1は、現像装置としての
現像器5,一次帯電器6,クリーナ7と一体にカートリ
ッジ構成になって着脱交換可能になっている。
【0023】なお、本装置は黒色トナー画像形成用の黒
カートリッジ8Bと、赤色トナー画像形成用の赤カート
リッジ8Rが使用可能であり、カートリッジを交換する
ことで、本装置は黒色画像と赤色画像が形成できる。
【0024】しかし、それぞれのカートリッジで感光体
上に形成されたトナー画像は、Q/Mが異なる等の原因
により適正な転写電流が異なる。前記黒トナーに適正な
転写電流は約−2〜−6μAであるが赤トナーに適正な
転写電流は−5〜−11μAである。
【0025】次に、本実施例の転写ローラへの印加電圧
について図4を用いて詳細に説明する。
【0026】図4の4aは、感光ドラム電位が0Vのと
きの転写ローラと感光体間のV−I特性(電圧−電流特
性)、4bは感光ドラム電位が−300VのときのV−
I特性、4cは感光ドラム電位が−600Vでベタ黒ト
ナー現像時に乾燥した厚紙を通紙したときのV−I特性
である。乾燥した厚紙を用いたのは、最も高抵抗であ
り、転写電流が最も小さくなる条件であるからである。
【0027】例えば黒色カートリッジを装着している場
合、ユーザーが本体のコピーキーをONしたと同時に、
本体は前回転を開始し、転写部位に転写紙が突入する前
に(非通紙時)転写ローラを−2μA(黒色トナーの適
正転写電流下限値)で定電流制御を行なう。なお、この
ときのドラム電位は−300Vとなるように1次帯電器
6は制御されている。
【0028】図4の4bからもわかるように、−2μA
定電流時に生じる電圧VB1は約−2KVである。
【0029】そこで、前回転終了後転写材通過時には、
−2.0KVに予め実験により求めていた乾燥厚紙の−
2μA時分圧β1 である−1.1KVとβ2 {(ベタ黒
時ドラム電位−600V)−(定電流時ドラム電位−3
00V)}である−0.3KVの和(β)である−1.
4KVを加算した電圧値−3.4KVで定電圧制御する
ことで、乾燥厚紙において、適正転写電流−2μAにす
ることが出来る。抵抗の最も低い吸湿紙を通紙してもあ
る抵抗値以上の転写ローラを用いている限り6μA以上
にはならない。
【0030】次に赤色カートリッジを装置した場合は、
適正転写電流が−5μA〜−11μAであるから、前回
転時には−5μAで定電流制御を行ない、このとき生じ
た電圧VR1−3.0KVに予め実験で求めていた−5μ
A時乾燥厚紙の分圧β1 ´であるー1.4KVと、ドラ
ム電位差β2 の−0.3KVを加算した電圧値である−
4.7KVで転写紙通過時に定電圧制御を行なうこと
で、赤色トナーに適正な転写電流にすることが出来、良
好な転写性画質を得ることが出来る。
【0031】本方式は図5にローラ抵抗の異なるローラ
a,bを用いた場合のそれぞれの非通紙時のV−I(a
a,ba)通紙時のV−I(ab,bb)を示すように
ローラ抵抗値が異なるローラにおいても、それぞれのト
ナー画像に適正な転写電流にすることが出来る。それぞ
れのカートリッジを用いたときの適正な転写電流値にお
ける転写材の分圧の差が小さい(V−Iの傾きが転写ロ
ーラに比べて大)転写材を用いる装置においては、必ず
しもカートリッジの種類に応じてβを変える必要はな
い。
【0032】前記実施例においては、カートリッジの種
類に応じて前回転時の定電流値を変え、このとき生じた
電圧にカートリッジの種類に応じた電圧を加算すること
で異なるカートリッジを用いた場合にも適正な転写電流
にすることを可能としたものであるが、定電流値を変え
るには、複数の定電流回路が必要となる。
【0033】そこで本実施例は、定電流値を変えること
なく、演算により異なる定電流時の電圧を予測すること
で、複雑な回路を用いることなく前実施例と同様の効果
を得る方法である。
【0034】但し、本方式を用いる場合には、予め使用
する転写ローラのV−I特性を知っておく必要がある。
例えば本実施例で用いる転写ローラには発砲EPDMを
使っているが、この材質のローラを用いた場合、感光体
(電位0V)と転写ローラ間における電流−電圧特性に
は数1の関係が成り立つことが実験から分かっている。
【0035】
【数1】I=PV2 従って、定電流値IA のとき生じる電圧値がVA の場
合、電流値IB のときの電圧値VB とは、数2の関係が
成り立つ。
【0036】
【数2】 例えば前実施例のように、黒色トナーの適正転写電流が
−2〜−6μA、赤色トナーの適正転写電流が−5〜−
11μAの場合、本実施例においては、どちらのカート
リッジを使用する場合にも非通紙時に−2μAで定電流
制御を行なう。ローラaを用いている場合、このとき生
じる電圧V1 は−2KVである。黒色カートリッジを使
用しているときは前実施例と同じくV1 +βで求められ
る電圧値すなわち −2KV−1.1KV(−2μA時乾燥厚紙分圧)−
0.3KV(ベタ黒時ドラム電位−定電流時ドラム電
位) =−2KV−1.4KV =−3.4KV で求められた電圧値で定電圧制御することで良好な転写
性,画質が得られる。
【0037】次に赤色カートリッジを用いたときの制御
を説明する。前述した関係式から、非通紙時に−5μA
で定電流制御したときに生じる電圧V1 ´は、数3のよ
うに−2μA時の電圧V1 から予測できる。
【0038】
【数3】 従ってV1 ´に−5μA時紙分圧である−1.4KVと
(ベタ黒時ドラム電位)−(定電流時ドラム電位)であ
る−0.3KVを加算することで赤色トナー画像を転写
する際に適正な転写電流となる電圧VR が数4にて求め
られるので、電圧値VR で定電圧制御することで赤色ト
ナーにおいても良好な転写性,画質が得られる。
【0039】
【数4】 本方式は抵抗値の異なる転写ローラにおいても、同じよ
うな傾向のV−I特性を示すものであれば、常に適正な
転写電流にできるが、異なる特性のローラを用いる場合
にはそのローラのV−I特性からVB =aVA +βの適
切な係数a及びβを導く必要がある。
【0040】なお、定電流時のドラム電位β0 が0Vに
なるように1次帯電及び露光を行なう装置において各ト
ナー画像に適正な電流における転写材分圧差が小さい装
置においては、必ずしもカートリッジに応じてβを変え
る必要はない。
【0041】このように現像装置又はプロセスカートリ
ッジに応じた電圧bを加算した電圧で、定電圧制御を行
なうことで複雑な高圧回路を用いることなく実施例1と
同じ効果が得られるものである。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、非通紙時に、そ
れぞれの現像装置又はプロセスカートリッジに応じた電
流値で転写手段を定電流制御をし、通紙時はこのとき生
じた電圧に一定電圧もしくは現像装置又はプロセスカー
トリッジに応じた電圧を加算した電圧値で転写手段を定
電圧制御することで、異なる現像装置又はプロセスカー
トリッジで形成されたトナー画像においても最適な転写
電流にすることが出来常に良好な転写性、良好な画像を
得ることが出来るようにしたものである。
【0043】又は非通紙時に、転写手段を一定電流値
で定電流制御し、このとき生じた電圧に通紙時は現像装
置又はプロセスカートリッジに応じた係数aを乗じ、現
像装置又はプロセスカートリッジに応じた電圧b,又は
一定電圧を加算した電圧で定電圧制御を行なうことで、
複雑な高圧回路を用いることなくと同じ効果が得られ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した画像形成装置の要部を示す図
である。
【図2】従来例に係る画像形成装置の電圧−電流特性を
示すグラフである。
【図3】本発明が解決しようとしている課題を説明した
V−I特性(ローラa,ローラb)を示すグラフであ
る。
【図4】本発明に係る画像形成装置のV−I特性(ロー
ラa)を示すグラフである。
【図5】本発明に係る画像形成装置のV−I特性(ロー
ラa,b)を示すグラフである。
【符号の説明】
8B,8R プロセスカートリッジ 5 現像器(現像装置) 1 感光体(像担持体) 2 転写ローラ(転写手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/08 507 K

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2種類以上の現像装置又はプロセスカー
    トリッジが画像形成装置本体に着脱交換可能であり、少
    なくとも画像形成時には像担持体に当接する転写手段を
    備えた画像形成装置において、 前記画像形成装置は、前記現像装置又はプロセスカート
    リッジの種類を検知する手段を備え、転写部位に転写材
    が存在しないときに、前記検知結果に応じて異なる電流
    値で転写手段を定電流制御し、転写部位に転写材が存在
    するときには定電流制御時に生じた電圧に、一定電圧、
    又は、前記検知結果に応じた電圧を加算した電圧値で定
    電圧制御することを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 2種類以上の現像装置又はプロセスカー
    トリッジ画像形成装置本体に着脱交換可能であり、少な
    くとも画像形成時には像担持体に当接する転写手段を備
    えた画像形成装置において、 前記画像形成装置は、前記現像装置又はプロセスカート
    リッジの種類を検知する手段を備え、転写部位に転写材
    が存在しないときに、転写手段を一定の電流値により定
    電流制御し、このとき生じた電圧をV1とすると、転写
    部位に転写材が存在するときはV2=aV1+bで得ら
    れるバイアス値V2で定電圧制御する装置であり、少な
    くとも係数aを、前記現像装置又はプロセスカートリッ
    ジの種類に応じて変えることを特徴とする画像形成装
    置。
JP5349345A 1993-12-28 1993-12-28 画像形成装置 Withdrawn JPH07199687A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010191276A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Canon Inc 画像形成装置
US8867940B2 (en) 2011-01-06 2014-10-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus and method of controlling transfer power thereof

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JP2010191276A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Canon Inc 画像形成装置
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A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010306