JPH0830108A

JPH0830108A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0830108A
Application number: JP6186756A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Nakazawa; 伸夫中沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】トナー像を転写した転写材を像担持体から分
離し、定着ローラに導いて定着するに際し、定着ローラ
対と像担持体との速度差により転写材の後半部にループ
が生じても、分離帯電器による再転写を防止して、画像
不良のない高品質な画像を得ることである。【構成】感光ドラムから分離される転写材の先端が定
着ローラ対のニップの位置又はその前後の近傍位置に達
した以降の時点において、分離帯電器の放電電流（差電
流）を減少させるようにした。【効果】転写材後半部にループが生じて分離放電を浴
び易くなっても、過剰に浴びることがないので、後半部
の再転写が防止され、目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、同プ
リンタなど静電転写プロセスを利用した画像形成装置に
関し、特にその転写材分離の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電転写プロセスを利用した画像形成装
置は、像担持体、例えば感光ドラムの回転する表面に静
電的にトナー像を形成し、その感光ドラムに同期走行す
る転写材を密着させると共に、転写材の背面にトナーと
逆極性の帯電を施して、感光ドラム上のトナー像を転写
材に転写し、転写材上に画像を得るものである。この種
の画像形成装置においては、トナー像を転写した転写材
を定着部位に搬送するために、感光ドラムから分離する
必要がある。

【０００３】転写材を感光ドラムから分離する方法は、
従来から種々提案されているが、その中でも分離帯電器
を用いた方法が広く使用されている。この方法は、分離
帯電器を転写材の走行方向の下流側に配置し、分離帯電
器により転写材にＡＣ放電或いはこれにトナーと同極性
のＤＣ放電を加えた放電を施して、転写材の電荷を除去
して感光ドラムとの間の吸着力を除去する。そして転写
材自体の有する弾性、或いは更に転写材の自重を利用し
て、感光ドラムから転写材を分離するものである。

【０００４】図１１は、このような分離帯電器を有する
従来の画像形成装置を示す概略構成図である。本画像形
成装置は、矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１を備え、
この感光ドラム１表面の光導電層が一次帯電器２により
一様に帯電された後、図示しない原稿の光像の露光３を
受けて感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。こ
の静電潜像は感光ドラム１の回転に伴い現像器４の位置
に至り、現像器４から供給されたトナーにより現像され
て、トナー像として可視化される。

【０００５】得られたトナー像は感光ドラム１が回転す
るに従い、転写帯電器６が配置された転写部に進む。一
方、感光ドラム１と同期走行する転写材Ｐが搬送路５に
案内されて転写部に至り、転写部において感光ドラム１
の表面に密着される。そしてこの位置で転写帯電器６に
より転写材Ｐの背面にトナーと逆極性の電荷が付与さ
れ、感光ドラム１上のトナー像が静電気力により転写材
Ｐ上に転移、吸着して転写される。

【０００６】この転写帯電器６の転写材走行方向の下流
側に、上述したように、分離帯電器７が設置されてい
る。トナー像が転写された転写材Ｐは、分離帯電器７に
よるコロナ放電によって電荷が消失されて感光ドラムへ
の吸着力を失い、転写材自身が有する弾性、更には転写
材の自重に助けられて、感光ドラム１から分離される。

【０００７】分離された転写材Ｐは、搬送ベルトからな
る搬送部８に乗って次の１対の定着ローラ（定着ローラ
対）１０に送られ、定着ローラ１０、１０の間を通過し
て定着される。このとき定着ローラ１０の転写材Ｐを送
る周面の移動速度と感光ドラム１の周面の移動速度は、
一般に異なるように設定されているが、普通、感光ドラ
ム１よりも定着ローラ１０の方が少し遅くされる。これ
は、定着ローラ１０、１０の間のニップ部に転写材Ｐの
先端が突入したときのショックにより、転写材Ｐの未だ
転写部にある後端部へのトナー像の転写にズレが生じる
のを防止するためである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに定着ローラ１０に感光ドラム１よりも遅い周速差が
あると、転写材Ｐにループ１１ができる。このループ１
１は感光ドラム１の近くに形成され易く、その形は、転
写材Ｐが感光ドラム１に巻き付くような向きに膨出して
いる。このため、結果として、転写材Ｐの後半部分が分
離帯電器７のコロナ放電を過剰に浴び、一旦、転写材に
転写したトナーが感光ドラム１上に転移する、「再転
写」と呼ばれる画像不良が発生する欠点があった。

【０００９】このような転写材Ｐのループ形成に伴う再
転写現象は、感光ドラム１と定着ローラ１０が近くに配
置された画像形成装置ほど発生し易く、近年の装置の小
型化が図られる傾向の中で、大きな問題点としてクロー
ズアップされるようになってきた。

【００１０】本発明の目的は、トナー像を転写した転写
材を像担持体から分離し、定着ローラに導いて定着する
に際し、定着ローラ対と像担持体との速度差により転写
材の後半部にループが生じても、分離帯電器による再転
写を防止して、画像不良のない高品質な画像を得ること
ができる画像形成装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば本発明は、ト
ナー像が形成される像担持体に対し、これに同期走行し
て密着される転写材上に像担持体上のトナー像を転写す
る転写帯電器と、トナー像が転写された転写材を像担持
体から分離する分離帯電器とを配設し、更に転写帯電器
に対し、像担持体から分離される転写材を定着する定着
ローラ対を、そのニップの位置までの距離が画像形成可
能な最長転写材の長さよりも短くなるように配設した画
像形成装置において、前記像担持体から分離される転写
材の先端が前記定着ローラ対のニップの位置又はその前
後の近傍位置に達した以降の時点において、前記分離帯
電器の放電電流を減少させるようにしたことを特徴とす
る画像形成装置である。

【００１２】本発明によれば、前記分離帯電器の放電電
流の減少の度合を、画像形成時の雰囲気の湿度及び／又
は像担持体の表面電位によって変化させることができ、
又転写材の厚さによって変化させることができる。前記
分離帯電器の放電電流の減少を実行する時点は、前記像
担持体に対し転写材を送り出して同期走行させるレジス
トローラのその駆動開始の信号に基づいて、或いは前記
分離帯電器と定着ローラ対との間に設けられた転写材通
過検知センサー、又は定着ローラ対の出口に設けられた
転写材排紙センサーによる検知信号に基づいて求めるこ
とができる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明を適用した画像形成装置の一
実施例を示す概略構成図である。図において、符号１は
感光ドラム、２は一次帯電器、３は光像露光、４は現像
器、５は搬送路、６は転写帯電器、７は分離帯電器、８
は搬送部、９はクリーナ、１０は定着ローラ対を示す。
これら感光ドラム１等の作用は、図１１のときと基本的
に同じである。

【００１４】本実施例において、感光ドラム１の回転方
向に関して光像露光３の下流位置には、感光ドラム１の
表面電位を検知する電位センサー１２が配置されてお
り、この電位センサー１２の出力信号は制御回路１７に
送られ、制御回路１７により高圧電源回路１８を制御す
るようになっている。高圧電源回路１８は、転写帯電器
６及び分離帯電器７のそれぞれに必要な高圧の給電を行
なうものである。ストッカー１６に収容した転写材の転
写部への搬送経路には、レジストローラ１３とストッカ
ー１６の間の位置に、転写材の厚みと位置を検知するセ
ンサー１４が設置されている。又ストッカー１６の近く
には、その周囲環境の温度或いは湿度を検知するセンサ
ー１５が設置されている。これらの転写材検知センサー
１４及び環境センサー１５の出力信号は、同じく制御回
路１７に送られ、高圧電源回路１８の制御に使用され
る。

【００１５】本画像形成装置の画像形成動作及びそのと
きの転写帯電器６及び分離帯電器７の制御について説明
する。先ず、オペレーターによって図示しない画像形成
動作のスタートボタンが押されると、ストッカー１６か
ら転写材が取り出されて転写部に向けて搬送される。す
ると、検知センサー１４が転写材が送られてきたことを
検知し、その検知のタイミングに合わせて装置の画像形
成動作が開始される。転写部で転写材と感光ドラム１上
のトナー像とを会合させる位置合わせは、最終的にレジ
ストローラ１３の回転開始のタイミングによって実行さ
れる。

【００１６】感光ドラム１上のトナー像の形成について
簡単に述べると、一次帯電器２によって感光ドラム１の
表面が一様に帯電され、光像露光３によって感光ドラム
１上に静電潜像が形成される。その後、光像露光３の位
置の下流側で、電位センサー１２が感光ドラム１表面の
潜像の画像領域の電位を検知する。次いで感光ドラム１
上の潜像は、現像器４内のトナーＴによって現像され
る。得られたトナー像は転写部に搬送されてきた転写材
Ｐ上に、転写帯電器６でトナーと逆極性のコロナ放電
（例えばＤＣ＋６〜９ｋＶ）を施すことにより転写され
る。次いで分離帯電器７によるコロナ放電（例えばＡＣ
１２〜１４ｋＶｐｐ）を受けて、感光ドラム１から転写
材Ｐが先端から分離されて行く。分離された転写材Ｐ
は、搬送ベルト８により１対の定着ローラ１０に送られ
定着される。

【００１７】上記において、レジストローラ１３から転
写部の転写ポイント（転写位置）ｑまでの距離をＬ₂ ｍ
ｍ、転写ポイントｑから定着ローラ１０のニップ（定着
ニップ）Ｒまでの距離をＬ₁ ｍｍとする。又感光ドラム
１の周速度をｖ₁ ｍｍ／秒、１対の定着ローラ１０の周
速度をｖ₂ ｍｍ／秒とする。ｖ₂ ＜ｖ₁ である。レジス
トローラ１３の周速度は感光ドラム１の周速度ｖ₁ と同
じである。

【００１８】図２に、転写帯電器６及び分離帯電器７に
高圧を印加する高圧電源回路１８の制御のタイミングを
示す。これは、Ａ３サイズ（長さ４２０ｍｍ）の転写材
を２枚連続して送った場合の制御方法を記したものであ
る。

【００１９】先ず、レジストローラ１３がＯＮされて転
写材Ｐが感光ドラム１方向に給紙される。このレジスト
ローラＯＮの時刻を０とした。そしてＬ₂ ／ｖ₁ という
時刻に転写材Ｐの先端が転写ポイントｑに到達し、転写
が始まることになる。このとき高圧電源回路１８の転写
高圧電源の制御は、転写電流を安定させるために、時刻
Ｌ₂ ／ｖ₁ よりも前に転写電流をＯＮするように行な
う。この転写高圧（ＤＣ）の極性はトナーと逆であり、
転写高圧電源はその電流値ｃが一定になるような定電流
制御を行なっており、電流値ｃは例えば＋２００μＡで
ある。同様に、高圧電源回路１８の分離ＡＣ高圧電源
（Ｖｐｐ＝１４ｋＶ）も、同じ時点でＯＮするＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御を行なう。

【００２０】一方、高圧電源回路１８の分離ＤＣ高圧電
源については、分離の差電流（分離帯電器のワイヤーに
供給される電流のプラス成分と−成分の差の電流）が一
定値になるように制御されるが、この制御は少しマイナ
スレベルで行なわれることが多い。使用するトナーが負
帯電性である場合、マイナスの差電流が大きくなると再
転写が発生し易くなり、小さくなると分離不良が発生し
易くなる。

【００２１】そこで本発明では、分離の差電流の適正値
をｂ（例えば−１５０μＡ）とし、これよりも絶対値が
小さい差電流値をａ（例えば−１００μＡ）として、転
写材Ｐの先端が定着ローラ１０のニップに入る直前の時
点で、適正差電流値ｂ（−１５０μＡ）から、分離不良
が発生し易いが再転写が発生しにくい差電流値ａ（−１
００μＡ）側へ変化させる。この差電流値を変化させる
制御は、転写材の後半部でループができないような場
合、転写材が定着ニップＲと転写ポイントｑとの間の距
離Ｌ₁ よりも短い場合は行なう必要はない。

【００２２】上記の適正差電流値ｂ（−１５０μＡ）と
いうのは一定値ではなく、本実施例では、環境の温湿度
や画像濃度（印字率を含む）によって変更するようにし
ている。この画像濃度は前記の電位センサー１２により
潜像の段階で検知され、環境の温湿度は環境センサー１
５により検知される。

【００２３】図３に、各種画像における環境の湿度変化
に対する分離の適正差電流値の制御法を示すグラフであ
る。画像は、電位８０Ｖの白画像、電位３５０〜４５０
Ｖ（感光ドラム表面電位）の黒画像、及び電位２００Ｖ
のハーフトーン画像の３種である。これらの分離の適正
差電流値は実験的に決定される。得られた適正差電流値
の曲線に基づいてルックアップテーブルを作り、電位セ
ンサー１２の出力、そして温湿度センサー１５の出力に
基づいて、必要な適正差電流値を作り出すように電源回
路１８の分離ＤＣ高圧電源を制御する。

【００２４】このために、適正差電流値ｂが変化する。
次に転写材Ｐの先端が定着ニップに入る直前で差電流値
ａをどのように決定するのかについて述べる。図２中、
差電流値ａはａ＝ｂ−ｘであり、このｘをｘ＝一定とす
ることが最も簡単である。ところが、転写材の先端部分
で起きる再転写、分離不良の発生と、転写材の後半部で
生じる再転写の現象では異なる。つまり、環境や画像濃
度が変化したときに、転写材先端部で再転写が発生し始
める差電流値と転写材後半部で再転写し始める差電流値
とは、同様なシフトを生じる分けではない。そこでこの
ｘと云う量についても変化させる必要がある。

【００２５】図４は、各種画像における環境の湿度変化
に対する分離の差電流の変化量の制御法を示すグラフで
ある。転写材Ｐの後半で生じるループによる再転写は、
転写材先端で生じる一般的な再転写に比較して環境変化
を受けにくい。そこで湿度が高い場合は、差電流の変化
量ｘの絶対値｜ｘ｜を大きくしている。これにより｜ａ
｜は小さくなり、｜ａ｜の環境による変化は｜ｂ｜の環
境変化より小さくなる。

【００２６】又転写材後半のループによる再転写は、一
般的な転写材先端で生じる再転写に比較して、画像濃度
の影響を受けにくいために、先端部の分離のための適正
差電流ｂに対して逆の補正を行なう必要がある。そこで
白画像のときの｜ｘ｜を大きく、黒画像のときの｜ｘ｜
を小さくしている。

【００２７】又このループによる再転写は、転写材が薄
い方が発生し易く、厚い方が発生しにくい。そこで転写
材の厚みを検知センサー１４で検出し、転写材が薄い場
合にのみ、このような分離差電流の制御を行なうように
してもよい。転写材の厚みに応じて差電流を連続的に変
化させると、上の場合よりも効果的である。例えば画像
濃度と温湿度によって決定された差電流の変化量ｘを、
転写材厚み検知センサー１４からの出力Ｖに一定係数α
をかけたαＶで除したＸ＝ｘ／αＶという値を用いるこ
とによって、転写材の厚みをも考慮した制御を実現でき
る。この場合、厚いときには｜Ｘ｜が小さく、薄いとき
には｜Ｘ｜が大きいということになる。

【００２８】実施例２図５は、本実施例における転写帯電器６及び分離帯電器
７に高圧を印加する高圧電源回路１８の制御のタイミン
グを示す図である。前記の実施例では分離差電流を一定
時間後に急激に変化させるようにしたが、本実施例で
は、図５に示すように、分離差電流を徐々に変化させる
ようにした点が大きく異なる。こうすることにより、ノ
イズ等の発生による誤動作の発生を防止できる。

【００２９】又転写電流値の変化については特に記さな
かったが、転写材Ｐが定着ローラ１０に突入するとき
に、図５に示すように、転写電流値を強くするようにし
ても良い。転写電流値を強くすることで感光ドラムと転
写材の密着力を高め、転写ズレを防止する効果がある。

【００３０】実施例３以上の実施例１〜２では、片面画像形成時に例えば２枚
の転写材を連続送りする片面送りの場合を示した。両面
送りの場合は、転写材の１面目の分離最適差電流値とは
別に、面目の分離の最適差電流値（この項でｂ₂ と記
す）を設定する。

【００３１】この２面目の分離の最適差電流値ｂ₂ の絶
対値｜ｂ₂ ｜は、図６に示すように、図３に示した１面
目の分離最適差電流値に比較して小さくなる。又差電流
の変化量ｘについても、図７に示すように、図４に示し
た１面の変化量よりも２面目の変化量（この項でｘ₂ と
記す）の絶対値｜ｘ₂ ｜の方が小さくなる。このように
２面目についても、この差電流の変化量ｘを変えてやる
ことにより、２面目における後半部の再転写が発生せず
に、搬送不良も発生しないように制御することができ
る。

【００３２】実施例４これまでの実施例１〜３は、感光ドラムから分離した転
写材の先端が定着ニップ位置の近傍に達する時刻を、レ
ジストローラ１３のＯＮの時刻を基準にして計数するこ
とにより求め、レジストローラ１３のＯＮからその求め
られた時刻である一定時間後に分離の差電流値を小さく
して、転写材の後半部にできるループによる再転写を防
止した。

【００３３】しかしながら、この再転写を防止するため
の分離の差電流を弱くする（分離を弱くする）タイミン
グは、厳密にする必要がなく、定着ローラ１０の前後に
ある転写材位置検知センサーの信号を変更の基準に用い
ることができる。

【００３４】図８の画像形成装置は、搬送部８の上面で
転写材Ｐの通過を検知するセンサー（排紙センサー）８
２を備えている。本実施例では、この排紙センサー８２
を転写材の先端が通過したことを検知した時点で分離を
弱くするようにする。定着ローラ１０と感光ドラム１と
の速度差によって転写材の分離部にループができるため
には、転写材が定着ニップに入ってからある程度進まな
ければ生じない。そのために排紙センサー８２による検
知信号を分離差電流を低減するタイミングにしても、十
分に間に合う。

【００３５】図９に、本実施例において行なった、排紙
センサー８２のＯＮ−ＯＦＦ信号により分離差電流を変
化させる場合のタイミングを示す。

【００３６】実施例５本実施例では、図８の画像形成装置の搬送部８に設けて
ある転写材通過センサー８１を用いて、分離の差電流を
小さくする制御のタイミングの時点を得た。

【００３７】搬送部８の通過センサー８１を用いると、
定着ニップに入るかなり前から分離を弱くする制御に入
ることになるが、分離の差電流の絶対値を徐々に小さく
していくような制御の場合にはこの方が便利である。又
定着ニップ部に転写材が突入する際に生じる画像ズレに
ついても、ニップ突入時に分離を弱めておくことで少し
有利になる。

【００３８】図１０に、本実施例で行なった、搬送部の
センサー８１のＯＮ−ＯＦＦ信号により分離差電流を変
化させる場合のタイミングを示す。

【００３９】以上の実施例１〜５では、分離の差電流の
絶対値を小さくするようにしたが、分離のＡＣ電圧を小
さくするようにしてもよい。つまり、Ｖｐｐ＝１４ｋＶ
からＶｐｐ＝１２ｋＶというように変化させるようなこ
とである。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、感光
ドラムから分離された転写材の先端が定着ローラ対のニ
ップ近傍に達した以降の時点で、分離帯電器の放電電流
（分離差電流）を低減したので、定着ローラと像担持体
との速度差から転写材の後半部にループが生じても、分
離帯電器による再転写を防止して、画像不良のない高品
質な画像を得ることができる。

【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一実施例を示
す概略構成図である。

【図２】図１の実施例における転写帯電器及び分離帯電
器に高圧を印加する高圧電源回路の制御のタイミングを
示す図である。

【図３】図１の実施例の各種画像における環境の湿度変
化に対する分離の適正差電流値の制御法を示すグラフで
ある。

【図４】同じく、各種画像における環境の湿度変化に対
する分離の差電流の変化量の制御法を示すグラフであ
る。

【図５】本発明の他の実施例における転写帯電器及び分
離帯電器に高圧を印加する高圧電源回路の制御のタイミ
ングを示す図である。

【図６】本発明の更に他の実施例における両面送りの場
合の各種画像における環境の湿度変化に対する２面目の
分離の適正差電流値の制御法を示すグラフである。

【図７】同じく、両面送りの場合の各種画像における環
境の湿度変化に対する２面目の分離の差電流の変化量の
制御法を示すグラフである。

【図８】本発明の更に他の実施例において分離の差電流
の制御のタイミングに使用する排紙センサー及び転写材
通過センサーが画像形成装置に設けられているところを
示す説明図である。

【図９】図８の排紙センサーのＯＮ−ＯＦＦ信号により
分離差電流を変化させる場合のタイミングを示す図であ
る。

【図１０】図８の転写材通過センサーのＯＮ−ＯＦＦ信
号により分離差電流を変化させる場合のタイミングを示
す図である。

【図１１】従来の画像形成装置を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１感光ドラム６転写帯電器７分離帯電器８搬送部１０定着ローラ対１２電位センサー１３レジストローラ１４転写材検知センサー１５環境センサー１７制御回路１８高圧電源回路８１転写材通過センサー８２排紙センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像が形成される像担持体に対し、
これに同期走行して密着される転写材上に像担持体上の
トナー像を転写する転写帯電器と、トナー像が転写され
た転写材を像担持体から分離する分離帯電器とを配設
し、更に転写帯電器に対し、像担持体から分離される転
写材を定着する定着ローラ対を、そのニップの位置まで
の距離が画像形成可能な最長転写材の長さよりも短くな
るように配設した画像形成装置において、前記像担持体
から分離される転写材の先端が前記定着ローラ対のニッ
プの位置又はその前後の近傍位置に達した以降の時点に
おいて、前記分離帯電器の放電電流を減少させるように
したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記分離帯電器の放電電流の減少の度合
を、画像形成時の雰囲気の湿度及び／又は像担持体の表
面電位によって変化させる請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記分離帯電器の放電電流の減少の度合
を、転写材の厚さによって変化させる請求項１の画像形
成装置。
【請求項４】前記像担持体に対し転写材を送り出して
同期走行させるレジストローラのその駆動開始の信号に
基づき、前記分離帯電器の放電電流の減少を実行する時
点を求める請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】前記分離帯電器と定着ローラ対との間に
設けられた転写材通過検知センサー、又は定着ローラ対
の出口に設けられた転写材排紙センサーによる検知信号
に基づき、前記分離帯電器の放電電流の減少を実行する
時点を求める請求項１、２又は３の画像形成装置。