JPH0822200A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中抜けの発生し易い厚紙ＯＨＰシート、ハガ
キ等の中抜けの発生を防止するとともに、比較的使用頻
度の高い普通紙での文字・細線のにじみ、飛び散りによ
る画像劣化を防止すること。 【構成】 像担持体（１）と像担持体上の潜像をトナー
によって可視像とする現像手段と、転写手段との間の転
写部に被記録材を給送して、像担持体上に形成担持され
ている可転写画像を被記録材上へ転写する転写手段を有
する画像形成装置において、現像手段（１１）と転写手
段（１２）との間の像担持体近傍あるいは内部に像担持
体表面に光を照射する転写前露光手段（３０）が配置さ
れ、前記転写前露光手段の露光量と、前記転写手段に印
加する転写バイアス値を被記録材の種類および大きさに
応じて変化させる制御手段（３２）を有する構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置、静電記録
装置等の画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、像担持体と転写手段との間
の転写部に被記録材を給送して像担持体上に形成担持さ
れている可転写画像（トナー画像）を被記録材上へ転写
する方式の画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、転写式の画像形成装置において、
感光体・誘電体・磁性体等の像担持体上に電子写真・静
電記録・磁気記録等の適宜の作像プロセスにより形成担
持させた、目的の画像情報に対応した可転写画像として
のトナー画像を被記録材（転写材・印字用紙・印刷紙な
ど）に転写させる転写手段としてはコロナ帯電器を利用
した非接触式の転写装置が広く使用されていた。

【０００４】これは、像担持体にコロナ帯電器を非接触
に対向させて配設し、この像担持体とコロナ帯電器との
間に被記録材を給送し、該被記録材の裏面にコロナ帯電
器で転写用の所定極性のコロナ放電電荷を付与して像担
持体上の形成担持トナー画像を被記録材の表面に電気的
に吸引させて転移させるものである。

【０００５】しかしこの転写手段は、コロナ帯電器にコ
ロナ放電を生じさせるためにかなりの高電圧を印加しな
ければならず、このため高圧電源を必要とし、またコロ
ナ放電のためにオゾンが発生するなどの問題を有してい
る。

【０００６】このため、近年では、比較的低い電圧を印
加すればよい接触帯電式の転写手段を使用した画像形成
装置が開発されている。

【０００７】これは、像担持体に導電ローラ・導電ブラ
シなどの帯電部材を転写部材として接触させて設け、そ
の両者の接触ニップ部である転写部に被記録材を給送
し、該被記録材の裏面を該裏面に接触している転写部材
にバイアス電圧を印加することで転写用の所定極性に帯
電（接触帯電）させて像担持体上の形成担持トナー画像
を被記録材の表面に電気的に吸引させて転写させるもの
である。

【０００８】このような接触帯電式の転写手段は、転写
部材に対する印加電圧は比較的低い電圧でよく、かつ電
流も比較的小さくてよいので、電源の小型化・軽量化・
低コスト化ができ、またオゾン発生量も少ない等の長所
がある。

【０００９】しかし、上述の接触帯電式の転写手段を使
用した画像形成装置のように、像担持体に転写部材を接
触させ、その接触ニップ部である転写部に被記録材を給
送して像担持体側のトナー画像を被記録材側へ転写させ
る接触転写式の画像形成装置の場合、文字や画像の中心
部が転写されない所謂「転写中抜け」現像が発生しやす
い。

【００１０】この転写中抜けは、主に、厚みが大きくこ
しの強い被記録材に転写する際に発生しやすい。

【００１１】これは転写部において現像剤（トナー）が
被記録材と像担持体と間にはさまれて転写部材および被
記録材に加圧されるため現像剤が物理的な力により互い
に凝集することが理由であると考えられる。

【００１２】この転写中抜けは転写部材の加圧力を低く
することにより低減し得るが、こしの強い被記録材を用
いる場合は被記録材が現像剤の凝集を進めるため転写中
抜けが発生しやすい。

【００１３】被記録材が柔らかいものである場合には像
担持体への加圧力が低いため転写中抜けは発生しにく
い。

【００１４】以上述べた中抜け現像を防止する対策とし
ては次の２つが考えられる。１つは、像担持体上のトナ
ー粒子に働く被記録材方向への電気的吸引力を増大する
ために、コロナ帯電式あるいは接触帯電式の転写手段に
印加する転写バイアス値を大きくする方法。もう１つは
像担持体と、像担持体上のトナー粒子との間に働く電気
的吸引力を小さくするために、現像手段と転写手段との
間の像担持体近傍あるいは内部より像担持体表面に光を
照射して像担持体の表面帯電電位を下げる方法である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の２つとも中抜けの防止に対しては効果があるものの、
同時に以下のような弊害が発生しやすい。なわち、前者
の転写バイアスを常に大きくする方法では、被記録材が
厚紙や樹脂製のＯＨＰ用シートでは問題ないが、７０〜
８０ｇ／ｍ2 程度の普通紙の場合転写電流が過剰になる
ために被記録材上の転写画像に文字・細線のにじみが生
じ、結果的に画像劣化を生じてしまう。さらには、過剰
な転写電流は像担持体表面の微細なヒビ、割れ、荒れな
どを生じさせ、使用耐久性を低下させてしまう。また、
後者の光照射（転写前露光）の場合、像担持体上でトナ
ー粒子の有るところと無いところの電位コントラストが
小さくなるために、像担持体上から被記録材への転写時
に、画像部のトナー粒子が非画像部に飛び散って文字・
細線の鮮鋭さが低下してしまう。この現像も、転写電流
が過剰である程顕著である。

【００１６】以上述べたように、中抜け現像は被記録材
が厚紙やＯＨＰ用シート等こしの強いものの場合に著し
い。その対策として転写バイアスのアップや転写前露光
が効果あるものの、弊害として文字・細線の鮮鋭度の低
下や像担持体の耐久性の低下を招いてしまう。しかも、
これらの弊害は、比較的使用頻度の高い７０〜８０ｇ／
ｍ2 程度の普通紙で著しく発生する。

【００１７】そこで本発明の目的は、普通紙での文字・
細線のにじみ、飛び散りによる画像劣化と像担持体の耐
久性低下を防止すると共に、厚紙、ＯＨＰ用シート、ハ
ガキ用紙などの中抜けの防止を両立させようとするもの
である。

【００１８】なお、上述したように転写中抜けは接触帯
電式の転写手段において著しく、本発明の適用による効
果が大きいが、コロナ帯電器を用いた非接触式の転写装
置を有する画像形成装置の制御方法にも適用可能であ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の解決手段
は、像担持体と像担持体上の潜像をトナーによって可視
像とする現像手段と、転写手段との間の転写部に被記録
材を給送して、像担持体上に形成担持されている可転写
画像を被記録材上へ転写する転写手段を有する画像形成
装置において、現像手段と転写手段との間の像担持体近
傍あるいは内部に像担持体表面に光を照射する転写前露
光手段が配置され、前記転写前露光手段の露光量と、前
記転写手段に印加する転写バイアス値を被記録材の種類
および大きさに応じて変化させる制御手段を有すること
を特徴とし、第２の解決手段は、前記第１の解決手段に
おいて前記制御手段は被記録材の種類を使用者が選択す
る操作部を有し、該操作部からの情報に応じて、前記転
写前露光手段の露光量と前記転写バイアス値を変化させ
るようにしたことを特徴とし、第３の解決手段は前記制
御手段は被記録材の種類と大きさを検知する手段を有
し、該検知手段からの情報に応じて、前記転写前露光手
段の露光量と前記転写バイアス値を変化させるようにし
たことを特徴とする。

【００２０】

【作用】中抜けの発生しやすい厚紙、ＯＨＰ用シート、
ハガキ用紙などの場合のみ、転写バイアスのアップ、転
写前露光量のアップをすることにより、中抜けの発生を
防止すると共に、比較的使用頻度の高い普通紙での文字
・細線のにじみ、飛び散りによる画像劣化や像担持体の
耐久性劣化の防止を両立できる。

【００２１】

【実施例】

実施例１ 図１は本発明の一実施例の画像形成装置の概略図であ
る。本例の画像形成装置は電子写真プロセス利用の転写
式の複写機である。

【００２２】１は像担持体としてのドラム型の電子写真
感光体（以下、感光体ドラムと記す）であり、アルミニ
ウム・鉄等からなる導電性基体層１ｂと、その外周面に
被着された例えば有機光導電体からなる光導電層１ａと
を基本構成層とするもので、支軸１ｄを中心に矢示の時
計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回
転駆動される。導電性基体層１ｂは接地されている。

【００２３】感光体ドラム１はその回転過程で一次帯電
装置２より所定の極性・電位に均一に帯電処理される。

【００２４】本例の一次帯電装置２は接触帯電ローラで
あり、芯金となる金属ローラ等導電体ローラ２ｃと、そ
の外周面に形成した導電層２ｂと、さらにその外周面に
形成した抵抗層２ａ1 ・２ａ2 とから構成され、導電体
ローラ２ｃの両端部を図に省略した軸受け部材にて回転
自在に軸支して感光体ドラム１と並行に配置し、不図示
のスプリング等の押圧手段によって感光体ドラム１に所
定の押圧力をもって圧接させてあり、感光体ドラム１の
回転に伴い従動回転する。

【００２５】そして導電体ローラ２ｃに電気接触子３ａ
を介して電源３から所定のバイアス電圧（直流電圧、ま
たは振動電圧）を印加することで回転感光体ドラム１の
周面が接触帯電域で所定の極性・電位に均一帯電処理さ
れる。

【００２６】次いでその帯電処理に対して不図示の像露
光手段１０により原稿に対応した目的の画像情報の像露
光処理がなされて感光体ドラム１面に目的画像情報の静
電潜像が形成される。

【００２７】その静電潜像が現像装置１１の現像スリー
ブ１１ａに薄層状に担持された現像剤（トナー）によっ
て現像されて可視画像（トナー画像）となる。

【００２８】そのトナー画像が感光体ドラム１とこれに
接触させた転写部材１２との間の接触ニップ部である転
写部Ｎにおいて、該転写部Ｎに給紙部側から所定のタイ
ミングで給送された被記録材１４に対して順次に転写さ
れていく。

【００２９】本例の転写部材１２は接触帯電転写ローラ
であり、芯金となる金属ローラ等の導電体ローラ１２ａ
と、その外周面に形成した円筒状の導電層１２ｂとから
構成され、導電体ローラ１２ａの両端部を不図示の軸受
け部材にて回転自在に軸支させて感光体ドラム１と並行
に配置し、不図示のスプリング等の押圧手段によって感
光体ドラム１に圧接させてあり、感光体ドラム１の回転
に従動して回転する。この感光体ドラム１と転写ローラ
１２との接触ニップ部が転写部Ｎである。

【００３０】被記録材１４はこの転写部Ｎに給送されて
挟持搬送されていく。転写部Ｎに被記録材１４の先端が
突入すると、導電体ローラ１２ａに電源４から所定の転
写用のバイアス電圧が印加され、転写ローラ１２が接触
している被記録材裏面がトナーと逆極性に接触帯電式で
帯電されて感光体ドラム１上のトナー画像が被記録材表
面に転写される。

【００３１】転写部Ｎを通ってトナー画像の転写を受け
た被記録材１４は感光体ドラム１の面から分離されて不
図示の像定着手段に送られ、転写トナー画像が被記録材
１４上に永久固着画像として定着され、コピーとして機
外へと排出される。

【００３２】一方、転写部通過後の感光体ドラム面はク
リーナ１３によって残留現像剤やその他の付着物が除去
されてクリーニングされ、さらに除電器（除電ランプ）
１５によって除電されて初期化され、繰り返して作像に
供される。

【００３３】接触帯電式の帯電ローラ２及び転写ローラ
１２はそれぞれギア等を取り付け、モータ等の駆動手段
により強制駆動してもよい。またローラ型に限らず、例
えばブラシ型・ブレード型等の他の形態の部材にするこ
ともできる。

【００３４】ここで、操作部に被記録材の種類を選択す
る選択部３３を設け、その情報をもとに制御部３２を通
じて転写前露光３０のｏｎ，ｏｆｆおよび転写バイアス
電源４のバイアス値を制御する。制御のし方は表１に示
すように、使用頻度の高い“ノーマルモード”では前露
光をｏｆｆ、転写バイアスはノーマル設定にして文字・
細線のにじみ、飛び散りを押さえる。

【００３５】

【表１】

【００３６】この場合、中抜けは発生しにくい。一方、
中抜けの発生しやすいＯＨＰ用シートや厚紙の場合、
の“ＯＨＰ・厚紙モード”を選択すれば前露光がｏｎさ
れると共に転写バイアスがアップされて中抜けが防止さ
れる。この時、被転写材のインピーダンスが高いため、
転写バイアスがアップされて適正な転写電流が得られ
る。また、前露光ｏｎにより、若干の文字・細線の飛び
散りが発生するが、普通紙に比べてＯＨＰシートや厚紙
では一般に若干の飛び散りは許容され得る。さらに転写
電流が過剰とならないために、この飛び散りのレベルは
普通紙よりもかなり良い。

【００３７】以上述べたように、使用頻度が高くかつ中
抜けしにくい普通紙を用いる場合は、ノーマルモードを
選択することによって無駄な画像劣化や感光体ドラムの
耐久性低下を抑えることが可能である。一方、中抜けの
発生しやすいＯＨＰ用シート等を用いる場合、“ＯＨＰ
・厚紙シート”を選択することによって、画像劣化は一
般に許容され得るレベルに抑えながらも中抜けの発生を
防止できる。

【００３８】なお、転写前露光をｏｎした時の感光体ド
ラムの表面電位の変化を図２に示す。まず帯電ローラ２
によって同図（１）に示すように一様にＶD に帯電され
る。その後、画像露光１０を受けた部分が同図（２）に
示すように電位が小さくＶLになる。この状態で現像手
段１１によってＶD に帯電している部分が同図（３）に
示すように現像される。その後転写前露光手段３０から
の強い露光をトナーの上から受け、画像部の電位が同図
（４）に示すように下がることによってトナー粒子と感
光体ドラムとの間の電気的吸引力が低下させることがで
きる。

【００３９】実施例２ 実施例２も、図１に示した画像形成装置で実施可能であ
る。実施例１と異なるのはその選択モードであり、表２
に示すように選択できるモードを３つにしたことであ
る。

【００４０】

【表２】

【００４１】実施例１と違うところは、ＯＨＰ・厚紙モ
ードの他にハガキモードを設定したことである。特に、
コロナ帯電器ではなく、ローラなどの接触型転写手段を
用いた画像形成装置でハガキ通紙した場合、転写ローラ
１２の長さよりもハガキの長さの方が短かいため、転写
ローラと感光体ドラムがハガキを介して接触する部分
（通紙部）の他に直接接する部分（非通紙部）が存在す
る。従って、通紙部よりも非通紙部の方が電流が流れや
すくなる。図３の（１）は、感光体ドラム１と転写ロー
ラ１２の間をハガキＰが通過している場合の要部断面図
である。

【００４２】ここで奥−手前方向の点ａ〜ｆの各部にお
ける転写ローラから感光体ドラム方向への電流の大きさ
を矢印の長さで示したのが同図（２）〜（４）である。
以下順番に説明する。

【００４３】まず、ＯＨＰや大サイズの厚紙を通紙した
場合には非通紙部が存在しないので図３の（４）に示す
ように転写バイアスを「ノーマル」から「中」にアップ
すれば、全領域とも転写に必要な電流が得られる。ｂ点
における転写電流Ｉ4 、ｄ点における転写電流Ｉ5 、転
写必要電流Ｉ0 の三者の関係についてみると、Ｉ4 ＝Ｉ
5 ≧Ｉ0 、となる。

【００４４】しかしながら、同じ転写バイアスでハガキ
を通紙した場合、同図（２）に示すように通紙部の電流
Ｉ2 はＩ2 ＜Ｉ0 となり、転写不良気味であり中抜けも
悪化してしまう。特に、転写バイアス電源に定電流源を
用いていたり、また定電圧源でもその電流容量には上限
があるため、全体の電流値が抑えられてしまう。従っ
て、さらに転写バイアスを同図（３）に示すようにアッ
プ（「中」→「強」）して画像劣化を防止する。

【００４５】以上述べたように、被記録材の種類に応じ
て細かく制御することで、文字・細線の画像劣化なく中
抜けを防止することが可能である。

【００４６】実施例３ 図４に本発明の実施例３を示し、本実施例と前述の実施
例と同一部材には同一符号を付してその説明を省略す
る。本実施例が前述の実施例と相違する点は、内側に導
電材をコートした透明基材１ｂを用いた感光体ドラム１
を用い、転写前露光手段３０を感光体ドラム１の内側に
入れたことにある。感光体ドラムの外側に配置してトナ
ーの上から照射する方式に比べて、トナーによる光の遮
断が無いため、ドラム電位を充分に下げることが可能と
なる。選択モードは実施例１、２と同様である。

【００４７】実施例４ 図５に本発明の実施例４を示し、本実施例と前述の実施
例と同一部材には同一符号を付してその説明を省略す
る。本実施例は前述の実施例と相違して、被記録材の種
類と大きさを検知する検知手段を有する。転写前露光３
０および転写バイアスの制御としては前述の第１，２の
実施例と同じものが使用できる。

【００４８】被記録材の検知手段としては既知のものが
使用できるが、例えばカセット３３のサイズ情報を用い
たり、抵抗検知としてはレジストローラ対１８ａ，１８
ｂの一方にバイアス印加、他方をアースして電流測定す
ることで可能である。

【００４９】被記録材の大きさ、種類を自動検知するこ
とで、画像形成装置の使用者がモードを選択するわずら
わしさや選択ミスを無くすことができる。

【００５０】なお、以上説明した実施例において、モノ
カラー複写機を例にしてきたが、カラー画像形成装置に
も適用可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写前露光手段の露光量と転写バイアス値を被記録材の
種類および大きさに応じて変化させることにより、細線
・文字の飛び散りやにじみなどの画像劣化や像担持体の
耐久性低下をもたらすことなく、中抜けの発生を常に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を適用した画像形成装置
の断面図

【図２】本発明の第１の実施例において転写前露光をｏ
ｎした場合の、感光体ドラムの表面電位の変化を示す図

【図３】本発明の第２の実施例における被記録材の種類
による転写電流分布の違いを示す図

【図４】本発明の第３の実施例を適用した画像形成装置
の断面図

【図５】本発明の第４の実施例を適用した画像形成装置
の断面図

【符号の説明】

１…感光体ドラム ２…帯電ローラ ４…転写バイアス電源 １２…転写ローラ ３０…転写前露光ランプ ３１…転写前露光
ランプ用電源 ３３…被記録材選択部 ３２…転写前露光手段の露光量と転写バイアス値の制御
部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と像担持体上の潜像をトナーに
   よって可視像とする現像手段と、転写手段との間の転写
   部に被記録材を給送して、像担持体上に形成担持されて
   いる可転写画像を被記録材上へ転写する転写手段を有す
   る画像形成装置において、 現像手段と転写手段との間の像担持体近傍あるいは内部
   に像担持体表面に光を照射する転写前露光手段が配置さ
   れ、前記転写前露光手段の露光量と、前記転写手段に印
   加する転写バイアス値を被記録材の種類および大きさに
   応じて変化させる制御手段を有することを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は被記録材の種類を使用者
   が選択する操作部を有し、該操作部からの情報に応じ
   て、前記転写前露光手段の露光量と前記転写バイアス値
   を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載
   の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は被記録材の種類と大きさ
   を検知する手段を有し、該検知手段からの情報に応じ
   て、前記転写前露光手段の露光量と前記転写バイアス値
   を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１記載
   の画像形成装置。