JPH0943996A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触転写手段を用いたタイプを前提とし、帯
電能力の低い帯電デバイスを用いたとしても、転写材に
対して安定した転写性能を発揮する。 【解決手段】 像担持体１との間に転写材５が挟持され
て像担持体１上の現像像が転写材５に転写される接触転
写手段６を備えた画像形成装置において、接触転写手段
６の転写材５の搬送方向後方側には像担持体１に近接し
て除電手段７を配設し、この除電手段７には像担持体１
の軸方向に沿って配列される多数の針状電極７ａを具備
させ、転写材５通過中の所定の時期に除電手段７にバイ
アスが印加されるバイアス印加手段８を設ける。更に、
時期可変設定手段１０にてバイアス印加時期を可変設定
したり、環境条件に応じて転写条件の最適化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真複写機
や同プリンタなど電子写真プロセスを利用する画像形成
装置に係り、特に、像担持体との間で転写材が挟持され
て像担持体上の現像像が転写材に転写される接触転写手
段を採用したタイプの画像形成装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を用いた画像形成装
置にあっては、帯電装置や転写装置としてコロナ放電装
置が多く用いられている。しかしながら、このコロナ放
電装置には、（１）放電現象を用いるために必要な印加
電圧が高い、（２）特にマイナス放電を行う場合にはオ
ゾンの発生量が多く、これを除去するためにフィルタが
必要不可欠になる、（３）放電ワイヤが汚れると放電不
良を生じるため、定期的なメンテナンスが必要である、
等の問題がある。

【０００３】上記問題を解決する手段として、感光体ド
ラム等の像担持体に接触して帯電、転写を行う接触帯電
装置、接触転写装置が提案されている。これらは、像担
持体に圧接する帯電部材、転写部材を備え、それにバイ
アス電圧を印加して像担持体の帯電を行ったり、像担持
体側のトナー像を転写材に転写するように構成したもの
である。

【０００４】また、反転現像を行う画像形成装置におい
ては、帯電装置と転写装置とで印加するバイアス電圧の
極性が異なることが知られている。一般的に、像担持体
としての感光体を負極性に帯電させるには、帯電装置に
負極性のバイアス電圧を印加することが必要である。一
方、反転現像方式の現像装置では、潜像を顕像化するト
ナーとして像担持体と同極性（一般的には感光体が負帯
電なのでトナーも負極性）に帯電するトナーが用いられ
る。従って、転写装置では、像担持体上の負帯電トナー
を転写材上に引き寄せるために像担持体とは逆極性（一
般的には正極性）のバイアス電圧を印加することが必要
になるのである。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】ところが、以上説明したような反転現像を
行う画像形成装置のうち接触転写装置を採用すると、以
下のような技術的課題が生ずる。すなわち、一般に、画
像形成装置においては異なった大きさの転写材が使用可
能になっているため、接触転写装置の幅寸法は使用可能
な最大幅の転写材に合わせて設定されている。このた
め、小サイズの転写材を使用する場合には、接触転写装
置と像担持体とに直接接触する領域（以下転写材外領域
と呼ぶ）が生じる。このとき、接触転写装置に印加する
バイアス電圧の影響により、前記転写材外領域に対応す
る像担持体の表面電位が下がってしまい、極端な場合に
は本来帯電される極性とは逆極性に至ってしまう場合も
ある。

【０００６】このような状況下において、帯電装置とし
て例えばコロナ放電装置を用いれば、その特性上帯電能
力が高く、像担持体の帯電電位が下がっても本来の帯電
電位まで回復させることが十分可能であった。ところ
が、帯電装置として帯電ローラ等の接触帯電装置を用い
た場合には、帯電領域が狭く、この帯電領域に対する像
担持体表面の通過時間がコロナ放電装置と比べて極端に
短いため、帯電能力が十分ではない。このため、像担持
体の転写材外領域の帯電電位が現像バイアスまで下がっ
てしまい、画像部以外の帯電不足領域が現像装置により
顕像化されてしまう、言い換えれば、像担持体の一周後
に転写材外領域の帯電不足に伴う履歴を残してしまうこ
とがある（以下転写メモリと呼ぶ）。

【０００７】特に、両面印字を行う画像形成装置の第二
面転写を行う場合には、転写材の抵抗が著しく上昇して
しまうために前記転写メモリが発生し易く良好な転写が
得られ難い。また、第二面転写時には、転写材が帯電し
易く、転写材の除電が不十分であると、転写後の転写材
が転写材搬送部に近づいた時に異常放電を起こし、画像
の乱れを生じてしまうことがある。

【０００８】また、接触帯電装置の帯電能力が不十分な
場合に現れ易いもう一つの技術的課題として、転写材が
像担持体から剥離される際の剥離放電のため像担持体上
に転写電位とは逆極性の電荷が残り、転写メモリと同様
に、剥離放電の履歴が像担持体の一周後に現像されてし
まうという事態が生じることもある（以下剥離メモリと
呼ぶ）。

【０００９】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ためになされたもので、接触転写手段を用いたタイプを
前提とし、帯電能力の低い帯電デバイスを用いたとして
も、転写材に対して安定した転写性能を発揮することが
可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
図１に示すように、像担持体１を帯電する帯電手段２
と、この帯電手段２にて帯電された像担持体１上に潜像
を形成する潜像形成手段３と、この潜像を現像する現像
手段４と、像担持体１との間に転写材５を挟持して像担
持体１上の現像像を転写材５に転写させる接触転写手段
６とを備えた画像形成装置において、前記接触転写手段
６の転写材５の搬送方向後方側には像担持体１に近接し
て除電手段７を配設し、この除電手段７には像担持体１
の軸方向に沿って配列される多数の針状電極７ａを具備
させ、転写材５通過中の所定の時期に除電手段７にバイ
アスが印加されるバイアス印加手段８を設けたことを特
徴とする。

【００１１】このような技術的手段において、本願発明
は、帯電手段２として帯電能力の低い帯電ローラ等の接
触タイプを使用するものにおいて特に有効であるが、コ
ロナ放電装置を使用したタイプを除外するものではな
い。また、現像手段４については、現像剤や現像方式を
適宜選定して差し支えないが、特に、画像部が非画像部
よりも絶対値で低いネガ潜像を反転現像タイプにあって
は、転写メモリによる画質不良が黒線／汚れとなって現
れ目立つため、これを回避する本願発明にとっては極め
て有効である。尚、画像部が非画像部よりも絶対値で高
いポジ潜像を正規現像するタイプにあっては、転写メモ
リによる画質不良がカブリ／ハーフトーン濃度差となっ
て現れ、反転現像タイプよりも画質不良の程度が少なく
抑えられるが、この正規現像タイプのものに本願発明を
適用できることは勿論である。

【００１２】更に、接触転写手段６としては、像担持体
１との間で転写材５を挟持して像担持体１上の現像像を
転写し得るものであれば適宜選定して差し支えないが、
通常帯電バイアスと同極性の転写バイアスを印加するも
のが用いられる。また、接触転写手段６による転写性能
は環境条件によって変化するため、接触転写手段６によ
る転写性能を環境条件に影響されずに良好に保つには、
図１に示すように、環境条件が測定される環境条件測定
手段１１を設け、この環境条件測定手段１１の測定結果
に基づいて接触転写手段６の転写条件が可変設定される
転写条件可変手段１２を設けることが好ましい。ここ
で、環境条件測定手段１１としては、湿度センサや温度
センサ等の検知手段を用いるようにしてもよいし、ある
いは、湿度や温度等の環境変化に伴って変化する物理量
（例えば接触転写手段６の転写ローラの抵抗値や像担持
体１の表面抵抗値）を直接若しくは間接的に測定するよ
うにしても差し支えない。

【００１３】また、除電手段７としては、例えば針状電
極７ａを備えたものが用いられるが、ここでいう針状電
極７ａとは先端が針状になっているものであれば、先端
がノコギリ刃状に形成された板状電極であってもよい
し、板状電極の先端面に多数の電極針を固着したような
ものでもよい。

【００１４】更に、バイアス印加手段８の作動制御につ
いては、除電手段７の作動が必要な時期を検知して行な
えばよい。例えば転写材外領域（接触転写手段６と像担
持体１とが直接接触する領域）における像担持体の帯電
電位の低下を有効に抑え、転写メモリを有効に回避する
という観点からすれば、少なくとも前記転写材外領域が
接触転写手段６を通過する時期を検知し、この検知時期
に応じて除電手段７を作動させるようにすればよく、ま
た、例えば転写材５剥離時の剥離放電を有効に抑え、剥
離メモリによる画質不良を有効に回避するという観点か
らすれば、少なくとも転写材５の後端の像担持体１から
の剥離時期を検知し、この検知時期に応じて除電手段７
を作動させるようにすればよい。このような要請下にお
いては、例えば転写材５の後端が接触転写手段６を通過
する直前から除電手段７を通過する直後までの時期が検
知される検知手段９を設け、この検知手段９の検知信号
に基づいてバイアス印加手段８を前記時期の間のみ作動
させるようにすればよい。このような態様を別の観点か
ら見れば、前記検知手段９としては、転写材５の後端よ
り約１０ｍｍ前の位置が接触転写手段６を通過する時点
をバイアス印加手段８の作動開始点として検知し、それ
から所定時間バイアス印加手段８を作動させるようにし
てもよいし、あるいは、転写材５の後端が像担持体１よ
り剥離する時点を想定し、そこから所定時間前の転写材
５の後端位置の通過タイミングをバイアス印加手段８の
作動開始点として検知するものであってもよい。

【００１５】更にまた、前記検知手段９は転写材５の後
端位置に着目したものであるが、例えば転写材５の先端
が搬送経路中の所定位置を通過することを検知するもの
であってもよい。

【００１６】また、バイアス印加手段８としては、除電
手段７に像担持体１の帯電電位と同極性のバイアスを印
加するものであることが必要であり、更に詳細には、前
記バイアスは少なくとも像担持体１に対して放電可能電
圧以上であることが必要である。

【００１７】また、バイアス印加時期を変化させたいと
いう要請下においては、バイアス印加手段８のバイアス
印加時期が可変設定される時期可変設定手段１０を設け
ることが好ましい。ここで、バイアス印加時期を変化さ
せたい態様としては、例えば両面印字可能な画像形成装
置において、画像形成面（第一面転写時、第二面転写
時）に応じてバイアス印加時期を可変設定する必要性が
生ずる。このとき、時期可変設定手段１０は、例えば、
転写材５の第一面転写時のバイアス印加時期として、転
写材５の後端が接触転写手段６を通過する直前から除電
手段７を通過する直後のみとし、転写材５の第二面転写
時のバイアス印加時期として、転写材５が接触転写手段
６を通過する時から除電手段７を通過する直後まで、言
い換えれば、転写材５全面が除電手段７を通過する間と
すればよい。また、この態様においても、バイアス印加
手段８としては、除電手段７に像担持体１の帯電電位と
同極性のバイアスを印加することが必要であり、更に詳
細には、前記バイアスは少なくとも像担持体１に対して
放電可能電圧以上であることが必要である。

【００１８】また、バイアス印加時期を変化させたい態
様としては、高温高湿環境下において、転写材５の含水
率が所定レベルを超える場合とこれ以外の場合とでバイ
アス印加時期を可変設定する必要性が生ずる。すなわ
ち、高温高湿環境においては、転写材５の抵抗が著しく
低くなってしまうために、転写材５及び像担持体１の除
電を行うときに除電手段７に帯電電位（転写電位）とは
逆極性の除電バイアスを印加すると、転写材５を通して
転写バイアス電流が除電手段７に流れ込んでしまい、転
写に必要な電流が得られず、この結果、転写性能が不良
となり、像の抜けが生じるという事態が起こり得る。こ
のような事態を回避するには、例えば転写材５の含水率
が測定される転写材含水率測定手段１３を設け、この転
写材含水率測定手段１３の測定結果に基づいて前記時期
可変設定手段１０のバイアス印加時期を変更し、転写材
５の含水率が所定レベルを超えた条件では、前記バイア
ス印加時期として、転写材５全面が除電手段７を通過す
る間全部について除電手段７を作動させるのではなく、
例えば転写材５の後端が接触転写手段６を通過する直前
から除電手段７を通過する直後までとすればよい。ここ
で、前記転写材含水率測定手段１３としては、転写材５
の含水率を直接的に測定するものであってもよいし、あ
るいは、環境条件測定手段１１の湿度検知機能部を兼用
したり、更には、前記湿度検知機能部と他の条件（例え
ば画像形成面情報）とを組み合わせて用い、転写材５の
含水率を間接的に測定するものであってもよい。

【００１９】なお、環境条件によって除電手段７の除電
条件を更に変化させる必要がある場合には、前記環境条
件測定手段１１の測定結果に基づいて除電手段７の除電
条件（除電時期や除電電圧など）を可変設定するように
してもよい。

【００２０】また、この発明においては、除電手段７に
は像担持体１の軸方向に沿って配列される多数の針状電
極７ａを具備させ、転写材５通過中の所定の時期に除電
手段７にバイアスが印加されるバイアス印加手段８を設
ける態様のものが主な態様として述べられているが、除
電手段７として、転写材５の除電及び像担持体１上に残
った帯電極性と逆の電荷の除電を行なうように構成した
ものであればよい。

【００２１】

【作用】上述したような技術的手段によれば、除電手段
７は接触転写手段６の転写材５の搬送方向後方側に像担
持体１に近接して配設されており、この除電手段７には
像担持体１の軸方向に沿って配列される多数の針状電極
７ａが設けられている一方、バイアス印加手段８は転写
材５通過中の所定の時期に除電手段７にバイアスを印加
する。このような動作過程において、バイアス印加手段
８が像担持体１の転写材外領域に対応して除電手段７に
バイアス（帯電極性と同極性）を印加すると、除電手段
７は像担持体１の転写材外領域にて帯電極性と逆極性の
電荷を除電する。一方、除電手段７は像担持体１に近接
する多数の針状電極７ａを具備しているので、帯電した
転写材５からの電界が針状電極７ａに集められて高電界
が形成される。このため、転写材５と針状電極７ａとの
間で自己放電が起こり、転写材５が除電される。このよ
うに、転写材５の除電と共に像担持体１の除電も行なわ
れるので、転写メモリ及び剥離メモリが抑えられる。す
なわち、像担持体１の転写材外領域には帯電極性と逆極
性の電荷が除去されていることから、帯電手段２による
帯電処理を施した場合、像担持体１の転写材外領域で帯
電不足が生ずることは少なく、所謂転写メモリは有効に
抑えられる。また、転写材５も有効に除電されるので、
転写材５は、剥離時に剥離放電が生じても像担持体１上
の履歴（帯電極性と逆極性）が残らないため、剥離メモ
リは有効に抑えられる。

【００２２】また、環境条件が測定される環境条件測定
手段１１を設け、この環境条件測定手段１１の測定結果
に基づいて接触転写手段６の転写条件が可変設定される
転写条件可変手段１２を設けるようにすれば、仮に、環
境条件が変化したとしても、環境条件測定手段１１が環
境条件を測定し、転写条件可変手段１２がその測定結果
に基づいて転写条件を可変設定するため、環境条件の変
化に影響されることなく、接触転写手段６の転写条件が
常時最適な状態に保たれる。

【００２３】更に、バイアス印加手段８に時期可変設定
手段１０を付加し、例えば画像形成面（第一面転写時、
第二面転写時）に応じてバイアス印加時期を可変設定す
る、具体的には、転写材５の第一面転写時のバイアス印
加時期として、転写材５の後端が接触転写手段６を通過
する直前から除電手段７を通過する直後のみとし、転写
材５の第二面転写時のバイアス印加時期として、転写材
５が接触転写手段６を通過する時から除電手段７を通過
する直後までとすれば、以下のような作用を奏する。す
なわち、第一面転写時については前述したのと同様に転
写メモリ及び剥離メモリが有効に抑えられる。また、第
二面転写時にあっては、転写材５は定着手段を通過して
いるため、転写材５の抵抗が高く、第一面転写時に対す
る転写メモリが発生し易く、また、転写材５が帯電し易
いものであるが、第二面転写時には、転写材５全域及び
像担持体１の転写材外領域が除電されることから、第二
面転写時であっても、転写メモリ及び剥離メモリの発生
は有効に抑えられ、しかも、転写材５の除電も十分に行
なわれ、異常放電による転写像の乱れが有効に防止され
る。

【００２４】更にまた、この発明において、転写材５の
含水率が測定される転写材含水率測定手段１３を設け、
この転写材含水率測定手段１３の測定結果に基づいて前
記時期可変設定手段１０のバイアス印加時期を変更し、
転写材５の含水率が所定レベルを超えた条件では、前記
バイアス印加時期として、例えば転写材５の後端が接触
転写手段６を通過する直前から除電手段７を通過する直
後までとすれば、含水率の高い（抵抗が著しく低下し
た）転写材５が除電手段７を通過したとしても、転写バ
イアス電流が転写材５を通じて除電手段７に流れ込む事
態はなくなり、転写に必要な電流が確実に確保される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態１ （１）レーザ・ビーム・プリンタの概要 図２は、この発明が適用された画像形成装置の実施の一
形態としてのレーザ・ビーム・プリンタの概略構成を表
したものである。同図において、このレーザ・ビーム・
プリンタ２１はレーザ走査装置２２を備えている。レー
ザ走査装置２２には、画信号に応じてレーザ光を変調し
て出力する図示しない半導体レーザが配置されている。
この半導体レーザから射出されたレーザ・ビームは、図
示しないミラーにて進行方向を変えられポリゴン・ミラ
ー２４に入射し、この回転に応じて偏向される。偏向さ
れたレーザ・ビームはｆθレンズ（結像レンズ）２５を
通過した後、ミラー２６、２７によって再び進行方向を
変えられ、このレーザ走査装置２２から出力される。な
お、レーザ・ビームの光路は図２において点線２８で示
されている。

【００２６】レーザ走査装置２２の下方には、矢印方向
に定速で回転する感光体ドラム３０が配置されている。
レーザ走査装置２２から出力されたレーザ・ビームは、
この感光体ドラム３０の所定の露光位置３４をその軸方
向、すなわち、主走査方向に繰り返し走査する。この露
光位置３４よりも、僅かに手前には、感光体ドラム３０
に対向して帯電ローラ４０が配置されており、感光体ド
ラム３０の表面を一様に帯電させるようになっている。
なお、本実施の形態では感光体ドラム３０にＯＰＣ（Or
ganic Photoconductor,有機光導電体）を用いており、
このＯＰＣはマイナス帯電なので帯電ローラ４０には交
流電圧にマイナスの直流バイアス電圧を重畳したものが
印加されている。また、レーザ・ビームが感光体ドラム
３０上を露光するのは画像部分（記録用紙上でトナーが
乗る部分）である。

【００２７】帯電後の感光体ドラム３０にレーザ・ビー
ムが照射されることで、ドラム表面には画像情報に対応
した静電潜像が形成される。この静電潜像は、露光位置
３４よりも下流側のドラム表面で現像装置４１によって
現像される。この現像装置４１内には、トナーを磁気的
に穂立ちさせて静電潜像の現像を行うための現像ロール
４２や、カートリッジ内のトナーを現像ロール４２に供
給するためのトナー供給装置４３等の部品が配置されて
いる。現像装置４１には、所定の現像バイアス（本実施
の形態では交流電圧にマイナス直流バイアス電圧を重畳
したもの）が印加されている。現像装置４１の現像によ
って形成されたトナー像は、感光体ドラム３０の回転に
よって転写ローラ４４に対向する位置まで移動し、ここ
で記録用紙（普通紙）３１に静電的に転写されることに
なる。

【００２８】次に、転写材としての記録用紙３１の搬送
経路について簡単に説明する。ここで、転写材としての
記録用紙３１は、このレーザ・ビーム・プリンタ２１の
下部に着脱自在に配置されたカセット・トレイ４５に積
載されるようになっている。カセット・トレイ４５の最
上層に配置された記録用紙３１は、半月状の形状をした
半月ロール４６によってトレイ外に送り出される。な
お、半月ロール４６の代わりにリタード・ロール等の他
の手段が用いられることもある。

【００２９】記録用紙３１は、感光体ドラム３０の回転
位置と同期をとってカセット・トレイ４５から半月ロー
ル４６によって送り出され、所望のタイミングで感光体
ドラム３０と転写ローラ４４の間を通過する。この通過
の時点だけ転写ローラ４４にはプラス直流バイアス電圧
が印加され、これによって感光体ドラム３０上のトナー
像が静電的に転写ローラ４４方向に吸引され、記録用紙
３１上にトナー像の転写が行なわれる。

【００３０】更に、転写の行なわれた記録用紙３１は、
転写ローラ４４の下流側に配置された除電針４７によっ
てその背面から除電され、感光体ドラム３０表面から剥
離される。

【００３１】そして、剥離された記録用紙３１は搬送路
上を搬送された後、ヒート・ロール４８とプレッシャ・
ロール４９の対からなる定着装置５０に運ばれる。定着
装置５０では記録用紙３１が所定幅でニップしているヒ
ート・ロール４８とプレッシャ・ロール４９との間を通
過する。この時、記録用紙３１におけるトナー像の転写
された側がヒート・ロール４８側になり、プレッシャ・
ロール４９は記録用紙３１をヒート・ロール４８側に押
し付けて効率的な熱伝達を可能にする。ヒート・ロール
４８は一定した高温に制御されている。この状態で、記
録用紙３１上のトナー像は用紙面に熱定着される。な
お、記録用紙３１の搬送経路は図２において点線５１で
示されている。

【００３２】ところで、記録用紙３１に転写されなかっ
たトナー像は、転写ローラ４４の更に下流側に配置され
たクリーニング装置５２によって感光体ドラム３０表面
から除去される。また、感光体ドラム３０は再び帯電ロ
ーラ４０で、規定の帯電を受け次のサイクルに移る。

【００３３】（２）感光体ドラム回りの詳細について 図３は図２で用いたレーザ・ビーム・プリンタの感光体
ドラム回りを拡大したものである。感光体ドラム３０は
図３に示す矢印の方向に一定速度で回転している。上述
したように感光体ドラム３０は帯電ローラ４０と接触し
ている帯電位置３３において、図示外の帯電用電源より
帯電バイアスを受けて帯電され（図６参照）、その下流
側の露光位置３４でレーザ走査装置２２により潜像が形
成される。この潜像は更に下流側の現像装置４１と対向
した現像位置３５において顕像化される。

【００３４】一方、画像形成装置は所定のタイミングで
記録用紙３１をカセット・トレイ４５から搬送し、露光
位置３４で感光体ドラム３０上に形成された潜像が下流
に移動し、現像位置３５で顕像化された後、転写ローラ
４４に対向する転写位置３６に達するタイミングを合わ
せて、記録用紙３１を転写位置３６へ搬送する。なお、
この実施の形態では、前記記録用紙３１の搬送路のうち
前記転写位置３６の直前に記録用紙３１が通過すること
を検知する検知センサ６５（図５参照）が設けられてい
る。

【００３５】また、前記転写ローラ４４は、図５に示す
ように、プラス直流バイアス電圧電源６２及びスイッチ
６３からなる転写用電源６１に接続されており、電源制
御装置６４は、図６に示すように、検知センサ６５から
の検知信号に基づいて記録用紙（転写材）３１全面が転
写位置３６を通過する間前記スイッチ６３をオンし、転
写ローラ４４へ転写バイアスを印加するようになってい
る。なお、転写ローラ４４は感光体ドラム３０回転中常
時回転駆動されており、また、図３中４４１は転写ロー
ラ４４を感光体ドラム３０に押圧付勢する付勢スプリン
グである。従って、記録用紙３１が所定のタイミングで
転写位置３６に入ると、電源制御装置６４は検知センサ
６５からの検知信号に基づいて転写用電源６１を出力さ
せ、記録用紙３１上に感光体ドラム３０上の顕像を転写
させる。また、検知センサ６５が記録用紙３１の後端を
検知すると、電源制御装置６４は記録用紙３１の後端部
が転写位置３６を通過すると同時に転写電圧の出力を停
止する。

【００３６】また、転写ローラ４４の下流近傍に配置さ
れる除電針４７は、例えば図４に示すように、先端がノ
コギリ刃状の針状電極板７１を一対の絶縁性樹脂板７２
で挟持したものであり、前記針状電極板７１にはマイナ
ス直流バイアス電圧電源６７及びスイッチ６８からなる
除電用電源６６が接続されている。なお、針状電極板７
１の先端以外の周囲を絶縁保護コーティング層で被覆す
るようにしたものでもよい。そして、電源制御装置６４
は、図６に示すように、画像形成面（転写材第一面又は
第二面）に応じて、第一面転写時には記録用紙（転写
材）３１の後端が除電針４７を通過するタイミングで前
記スイッチ６８をオンさせ、第二面転写時には記録用紙
（転写材）３１全面が除電針４７を通過する間前記スイ
ッチ６８をオンさせ、除電針４７を作動させるようにし
たものである。

【００３７】ここで、除電針４７を作動について詳述す
ると以下の通りである。すなわち、第一面転写時には、
電源制御装置６４は、記録用紙３１の後端部分が転写位
置３６に到達する５０ｍｓｅｃ前に除電用電源６６の出
力を開始し、２００ｍｓｅｃの間出力を続ける。この
間、転写位置３６を通過した感光体ドラム３０表面は図
３矢印方向へ移動しながら除電される。また、除電用電
源６６の出力がされていない場合でも、除電針４７は針
状電極を備えているため、帯電した記録用紙３１からの
電界が針状電極に集められ、高電界が形成されることに
より自己放電が起こり、記録用紙３１の除電も行われ
る。このため、除電された記録用紙３１は感光体ドラム
３０からスムースに剥離されて定着装置５０（図２参
照）へと搬送される。

【００３８】また、第二面転写時には、電源制御装置６
４は、記録用紙３１が転写位置３６に到達すると同時に
除電用電源６６の出力を開始し、記録用紙３１の後端部
分が転写位置３６に到達した１５０ｍｓｅｃ後まで除電
用電源６６を出力を続けて、感光体ドラム３０の転写材
外領域の除電を行う。また、除電用電源６６の出力によ
り、記録用紙３１に対する除電能力も向上する。このた
め、除電された記録用紙３１は感光体ドラム３０からス
ムースに剥離されて定着装置５０（図２参照）へと搬送
される。

【００３９】記録用紙３１剥離後、感光体ドラム３０表
面はクリーニング装置５２で未定着トナーを除去した
後、再び帯電位置３３へ至る。

【００４０】（３）本実施の形態に対する実験結果 本実施の形態に基づき発明者らが行った実験結果を以下
に示す。本実験は、高温・高湿環境（以下Ｈ／Ｈ環境：
２８℃／８５％ＲＨ）、常温・常湿環境（以下Ｎ／Ｎ環
境：２２℃／５５％ＲＨ）、低温・低湿環境（以下Ｌ／
Ｌ環境：１０℃／１５％ＲＨ）で実施した。転写ローラ
４４はＮ／Ｎ環境で１．０×１０⁸Ωのものを用いた。
よく知られているように、環境の変化により転写ローラ
４４の体積抵抗および記録用紙（転写材）３１の体積抵
抗の値は変化するため、最適な転写バイアス電圧は異な
る。今回の実験では、Ｈ／Ｈ環境では＋５００Ｖ、Ｎ／
Ｎ環境では＋１５００Ｖ、Ｌ／Ｌ環境では＋３０００Ｖ
の転写バイアスを印加した。また、除電針４７には−３
０００Ｖの電圧を印加した。なお、使用した記録用紙は
ゼロックス社製４０２４ＤＰ用紙レターサイズ（８．５
×１１”）である。

【００４１】◎テスト１ テスト１では本実施の形態を用いていない例として、図
７に示すように、除電用電源６６の出力は行わず接地し
て行った。テスト１の結果を以下の表１に示す。なお、
表１において、○：未発生，△：やや発生，×：発生で
ある。

【００４２】

【表１】

【００４３】表１によれば、第一面・第二面転写時とも
に剥離メモリによる画質障害が発生した。第二面転写時
には転写メモリによる画質障害も発生した。

【００４４】◎テスト２ テスト２では、図８に示すように、記録用紙３１の後端
部分が転写位置３６に到達する５０ｍｓｅｃ前に除電用
電源６６の出力を開始し、２００ｍｓｅｃの間出力を続
けた。テスト２の結果は表２に示す通りである。なお、
表２において、○：未発生，△：やや発生，×：発生で
ある。

【００４５】

【表２】

【００４６】表２によれば、第一面転写時の剥離メモリ
による画質障害を改善することができた。すなわち、記
録用紙３１後端が転写位置３６を通過し感光体ドラム３
０から離れるタイミングに合わせて除電針４７に対して
−３０００Ｖを印加することにより、剥離メモリは発生
しなくなった。しかし、第二面転写時に発生する転写メ
モリによる画質障害は改善することはできなかった。

【００４７】◎テスト３ テスト３では、図９に示すように、記録用紙３１が転写
位置３６に到達すると同時に除電用電源６６の出力を開
始し、記録用紙３１の後端部分が転写位置３６に到達し
た１５０ｍｓｅｃ後まで除電用電源６６の出力を続け
た。テスト３の結果は表３に示す通りである。なお、表
３において、○：未発生，△：やや発生，×：発生，×
×：ひどく発生である。

【００４８】

【表３】

【００４９】表３によれば、テスト１では解決できなか
った転写メモリによる画質障害は発生しなくなった。し
かし、第一面転写時において新たなる画質障害が発生し
た。Ｈ／Ｈ環境において含水紙を使用した時に画像の抜
けがひどくなり、許容限度以上となった。

【００５０】◎テスト４ テスト４では、図１０に示すように、第一面転写時には
テスト２での動作を行い、第二面転写時にはテスト３で
の動作を行った。テスト４の結果は表４に示す通りであ
る。なお、表４において、○：未発生である。

【００５１】

【表４】

【００５２】表４によれば、テスト２では解決できなか
った転写メモリによる画質障害は発生しなくなり、テス
ト３で発生した第一面転写時のＨ／Ｈ環境において含水
紙を使用した時の転写不良も発生しなかった。

【００５３】◎実施の形態２ 図１１は環境変化に影響されずに常時良好な転写性能を
得ることが可能な画像形成装置の主要部の一形態を示
す。なお、実施の形態１と同様な構成要素については実
施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説
明を省略する。同図において、画像形成装置の基本的構
成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と
異なり、転写用電源６１は、プラス直流バイアス電圧が
可変設定される可変直流電源８１及びスイッチ８２から
なり、電源制御装置６４は環境変化情報に応じて可変直
流バイアス電圧を可変設定すると共に、記録用紙３１の
転写位置３６への通過タイミングに同期してスイッチ８
２をオンする。

【００５４】また、一般に、転写ローラ４４の抵抗値
は、図１４に示すように、環境条件（高温・高湿環境
（Ｈ／Ｈ環境：２８℃／８５％ＲＨ）、常温・常湿環境
（Ｎ／Ｎ環境：例えば２２℃／５５％ＲＨ）、低温・低
湿環境（Ｌ／Ｌ環境：例えば１０℃／１５％ＲＨ））に
応じて変化する。この実施の形態は、転写ローラ４４の
抵抗値変化に着目して環境変化を捉えたものであり、具
体的には、図１３に示すように、転写ローラ４４に定電
流（例えば３．５μＡ）を印加した条件下で、転写ロー
ラ４４の抵抗値に応じて変化する転写ローラバイアス電
圧を電圧計８３で検知するようにしたものである。

【００５５】更に、この実施の形態における電源制御装
置６４の処理フローを図１２に示す。同図において、感
光体ドラム３０を回転させ、帯電ローラ４０により感光
体ドラム３０を帯電すると、電源制御装置６４は、先ず
転写用電源６１のスイッチ８２をオンし、転写ローラ４
４に定電流（３．５μＡ）を印加する。このとき、前記
電圧計８３が転写ローラバイアスの電圧値を検知する
と、電源制御装置６４は、転写ローラバイアスが３５０
Ｖを超えるか否か、更には、１２００Ｖを超えるか否か
を判断し、転写ローラバイアスが３５０Ｖ以下であれ
ば、Ｈ／Ｈ環境、３５０Ｖを超えて１２００Ｖ以下であ
ればＮ／Ｎ環境、１２００Ｖを超えていればＬ／Ｌ環境
と判断し、判断した各環境に応じて、可変直流電源８１
の電圧値を可変設定、例えばＨ／Ｈ環境であれば＋５０
０Ｖ、Ｎ／Ｎ環境であれば＋１５００Ｖ、Ｌ／Ｌ環境で
あれば＋３０００Ｖにする。なお、３５０Ｖ、１２００
Ｖという比較電圧値は図１３，図１４の結果に基づいて
選定したものであり、また、各環境に応じた転写バイア
ス電圧値は実施の形態１における実験例に基づくもので
ある。

【００５６】この後、電源制御装置６４は、画像形成面
（転写材第一面又は第二面）に応じて、第一面転写時に
は記録用紙（転写材）３１の後端が除電針４７を通過す
るタイミングで除電用電源６６のスイッチ６８をオンさ
せ、第二面転写時には記録用紙（転写材）３１全面が除
電針４７を通過する間前記スイッチ６８をオンさせ、除
電針４７を作動させる。

【００５７】この実施の形態によれば、環境変化に応じ
た最適な転写バイアスを自動的に設定しながら、実施の
形態１と同様な除電針４７による除電効果を作用させる
ようにしたので、環境変化による影響を受けることな
く、転写メモリ、剥離メモリによる画質不良を有効に回
避することが可能になる。

【００５８】なお、図１４に示すように、感光体ドラム
３０の抵抗値も環境変化によって変化するので、転写ロ
ーラ４４の抵抗値変化を検知することに代えて、感光体
ドラム３０の抵抗値変化を検知するようにしてもよい。

【００５９】◎実施の形態３ 本実施の形態は、実施の形態２を一部改良したものであ
り、電源制御装置６４（図１１参照）の処理フローを図
１５に示す。すなわち、実施の形態２では、いかなる環
境条件（Ｈ／Ｈ環境、Ｎ／Ｎ環境、Ｌ／Ｌ環境）の場合
でも、画像形成面（転写材第一面又は第二面）に応じて
除電針４７の作動タイミングを切り替えていたが、本実
施の形態にあっては、Ｈ／Ｈ環境の第一面転写時のみ記
録用紙（転写材）３１の後端が除電針４７を通過するタ
イミングで除電用電源６６のスイッチ６８をオンさせ、
それ以外の転写時には記録用紙（転写材）３１全面が除
電針４７を通過する間前記スイッチ６８をオンさせ、除
電針４７を作動させるようになっている。

【００６０】従って、この実施の形態によれば、記録用
紙（転写材）３１の含水率が所定レベルを超えたか否か
で、除電針４７の作動タイミングを切り替え、可能な限
り記録用紙３１に対する除電効果を向上させるようにし
たものである。具体的に述べると、Ｈ／Ｈ環境の第一面
転写時は通常記録用紙３１の含水率が所定レベルを超
え、記録用紙３１の抵抗が著しく低下している条件下に
あるため、電源制御装置６４は記録用紙（転写材）３１
の後端が除電針４７を通過するタイミングで除電針４７
を作動させる。このため、記録用紙３１が除電針４７を
通過している間、除電針４７が働いていないので、転写
バイアス電流が抵抗の著しく低下した記録用紙３１を通
じて除電針４７に流れ込むことはほとんどなく、転写に
必要な転写電流が確保される。一方、Ｈ／Ｈ環境の第二
面転写時（定着器を通過するため記録用紙３１の抵抗は
高くなる）を始め、他の環境（Ｎ／Ｎ環境、Ｌ／Ｌ環
境）の転写時（第一面、第二面）の場合には、記録用紙
３１の含水率が所定レベルを超えておらず、記録用紙３
１の抵抗が著しく低下しないので、電源制御装置６４は
記録用紙３１全面が除電針４７を通過する間除電針４７
を作動させる。このため、Ｈ／Ｈ環境の第一面転写時以
外の条件下にあっては、除電針４７は記録用紙３１に対
し自己放電以外の除電バイアスによる除電作用を与える
ため、実施の形態２に比べて、記録用紙３１に対する除
電効果が向上する。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、接触転写手段の転写材の搬送方向後方側に像担持体
に近接して除電手段を配設し、この除電手段にて転写材
の除電及び像担持体上に残った帯電極性と逆極性の電荷
を除電するようにしたので、転写メモリ及び剥離メモリ
の発生しない良好な転写画像を得ることができる。

【００６２】また、この発明において、環境変化に応じ
て接触転写手段の転写条件を可変設定するようにすれ
ば、環境変化に影響されることなく、転写メモリ及び剥
離メモリの発生しない良好な転写画像を得ることができ
る。また、これにより、含水した転写材等についても使
用可能にすることができる。

【００６３】更に、この発明を両面印字可能な画像形成
装置に適用し、第一面転写時と第二面転写時とで除電手
段の除電タイミングを切り替え、例えば転写材の第一面
転写時には転写材の後端が除電手段を通過するときに前
記除電手段に帯電電位と同極性の電圧を印加し、第二面
転写時には像担持体から転写材に転写する間中、前記除
電手段に帯電電位と同極性の電圧を印加するようにすれ
ば、特に、転写メモリが発生し易く且つ帯電のし易い第
二面についても転写メモリや剥離メモリの発生しない良
好な転写画像を得ることが可能になり、良好な両面画像
を確実に得ることができる。また、含水した転写材も使
用可能となった。

【００６４】更にまた、この発明において、転写材の含
水率を測定し、転写材の含水率が所定レベルを超えた条
件下で除電手段の除電タイミングを切り替え、例えば転
写材の含水率が所定レベルを超えた条件下で転写材の後
端が除電手段を通過する時期に略対応させて除電手段を
作動させるようにすれば、転写バイアス電流が含水率の
高い（抵抗の著しく低下した）転写材を通じて除電手段
に流れ込み、転写に必要な転写電流が得られず、転写不
良となり、像の欠けが生ずるという技術的課題を確実に
回避することができる。また、転写材の含水率が所定レ
ベルを超えない条件下で、転写材全面が除電手段を通過
する間に略対応させて除電手段を作動させるようにすれ
ば、転写材に対して自己放電に加えて除電バイアスによ
る除電作用が加わるため、転写材に対する除電効果をよ
り向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る画像形成装置の構成を示す説
明図である。

【図２】 この発明が適用された画像形成装置の実施の
形態１を示す断面説明図である。

【図３】 図２において感光体ドラム回りを拡大して表
したものである。

【図４】 図３中ＩＶ方向から見た矢視図である。

【図５】 実施の形態１に係る除電用電源及び転写用電
源に関する電源制御系を示す説明図である。

【図６】 実施の形態１に係る電源制御処理を示すフロ
ーチャートである。

【図７】 テスト１の転写・除電電圧印加タイミングを
表した説明図である。

【図８】 テスト２の転写・除電電圧印加タイミングと
表した説明図である。

【図９】 テスト３の転写・除電電圧印加タイミングを
表した説明図である。

【図１０】 テスト４の転写・除電電圧印加タイミング
を表した説明図である。

【図１１】 実施の形態２に係る除電用電源及び転写用
電源に関する電源制御系を示す説明図である。

【図１２】 実施の形態２に係る電源制御処理を示すフ
ローチャートである。

【図１３】 転写ローラ抵抗と転写ローラバイアスとの
関係を示すグラフ図である。

【図１４】 環境条件と転写ローラ抵抗、感光体ドラム
抵抗との関係を示すグラフ図である。

【図１５】 実施の形態３に係る電源制御処理を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…像担持体，２…帯電手段，３…潜像形成手段，４…
現像手段，５…転写材，６…接触転写手段，７…除電手
段，７ａ…針状電極，８…バイアス印加手段，９…検知
手段，１０…時期可変設定手段，１１…環境条件測定手
段，１２…転写条件可変手段，１３…転写材含水率測定
手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 健二 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 松坂 聡 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 内藤 晋一 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 清水 治 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体（１）を帯電する帯電手段
   （２）と、この帯電手段（２）にて帯電された像担持体
   （１）上に潜像を形成する潜像形成手段（３）と、この
   潜像を現像する現像手段（４）と、像担持体（１）との
   間に転写材（５）を挟持して像担持体（１）上の現像像
   を転写材（５）に転写させる接触転写手段（６）とを備
   えた画像形成装置において、 前記接触転写手段（６）の転写材（５）の搬送方向後方
   側には像担持体（１）に近接して除電手段（７）を配設
   し、この除電手段（７）には像担持体（１）の軸方向に
   沿って配列される多数の針状電極（７ａ）を具備させ、
   転写材（５）通過中の所定の時期に除電手段（７）にバ
   イアスが印加されるバイアス印加手段（８）を設けたこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、転写材
   （５）の後端が接触転写手段（６）を通過する直前から
   除電手段（７）を通過する直後までの時期が検知される
   検知手段（９）を有し、この検知手段（９）の検知信号
   に基づいてバイアス印加手段（８）を前記時期の間のみ
   作動させることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のものにおいて、検知手段
   （９）は転写材（５）の後端より約１０ｍｍ前の位置が
   接触転写手段（６）を通過する時点を検知し、バイアス
   印加手段（８）の作動開始時点とするものであることを
   特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載のものにおいて、検知手段
   （９）は転写材（５）の後端が像担持体（１）より剥離
   する時期を検知するものであることを特徴とする画像形
   成装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載のものにおいて、検知手段
   （９）は転写材（５）の先端が搬送経路中の所定位置を
   通過することを検知するものであることを特徴とする画
   像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載のものにおいて、バイアス
   印加手段（８）は除電手段（７）に像担持体（１）の帯
   電電位と同極性のバイアスを印加することを特徴とする
   画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載のものにおいて、バイアス
   印加手段（８）は除電手段（７）に像担持体（１）の帯
   電電位と同極性で少なくとも像担持体（１）に対して放
   電可能電圧以上であるバイアスを印加することを特徴と
   する画像形成装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載のものにおいて、環境条件
   が測定される環境条件測定手段（１１）を設け、この環
   境条件測定手段（１１）の測定結果に基づいて接触転写
   手段（６）の転写条件が可変設定される転写条件可変手
   段（１２）を設けたことを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 像担持体（１）を帯電する帯電手段
   （２）と、この帯電手段（２）にて帯電された像担持体
   （１）上に潜像を形成する潜像形成手段（３）と、この
   潜像を現像する現像手段（４）と、像担持体（１）との
   間に転写材（５）を挟持して像担持体（１）上の現像像
   を転写材（５）に転写させる接触転写手段（６）とを備
   えた画像形成装置において、 前記接触転写手段（６）の転写材（５）の搬送方向後方
   側には像担持体（１）に近接して除電手段（７）を配設
   し、この除電手段（７）には像担持体（１）の軸方向に
   沿って配列される多数の針状電極（７ａ）を具備させ、
   転写材（５）通過中の所定の時期に除電手段（７）にバ
   イアスが印加されるバイアス印加手段（８）を設けると
   共に、バイアス印加手段（８）のバイアス印加時期が可
   変設定される時期可変設定手段（１０）を設けたことを
   特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 像担持体（１）を帯電する帯電手段
    （２）と、この帯電手段（２）にて帯電された像担持体
    （１）上に潜像を形成する潜像形成手段（３）と、この
    潜像を現像する現像手段（４）と、像担持体（１）との
    間に転写材（５）を挟持して像担持体（１）上の現像像
    を転写材（５）に転写させる接触転写手段（６）とを備
    えた両面印字可能な画像形成装置において、 前記接触転写手段（６）の転写材（５）の搬送方向後方
    側には像担持体（１）に近接して除電手段（７）を配設
    し、この除電手段（７）には像担持体（１）の軸方向に
    沿って配列される多数の針状電極（７ａ）を具備させ、
    転写材（５）通過中の所定の時期に除電手段（７）にバ
    イアスが印加されるバイアス印加手段（８）を設けると
    共に、画像形成面に応じてバイアス印加手段（８）のバ
    イアス印加時期が可変設定される時期可変設定手段（１
    ０）を設けたことを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のものにおいて、時期
    可変設定手段（１０）は、転写材（５）の第一面転写時
    のバイアス印加時期として、転写材（５）の後端が接触
    転写手段（６）を通過する直前から除電手段（７）を通
    過する直後のみとし、転写材（５）の第二面転写時のバ
    イアス印加時期として、転写材（５）が接触転写手段
    （６）を通過する時から除電手段（７）を通過する直後
    までとしたことを特徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載のものにおいて、バイ
    アス印加手段（８）は除電手段（７）に像担持体（１）
    の帯電電位と同極性のバイアスを印加することを特徴と
    する画像形成装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０記載のものにおいて、転写
    材（５）の含水率が測定される転写材含水率測定手段
    （１３）を設け、この転写材含水率測定手段（１３）の
    測定結果に基づいて前記時期可変設定手段（１０）のバ
    イアス印加時期を変更し、転写材（５）の含水率が所定
    レベルを超えた条件では、前記バイアス印加時期とし
    て、転写材（５）の後端が接触転写手段（６）を通過す
    る直前から除電手段（７）を通過する直後までとしたこ
    とを特徴とする画像形成装置。
14. 【請求項１４】 像担持体（１）を帯電する帯電手段
    （２）と、この帯電手段（２）にて帯電された像担持体
    （１）上に潜像を形成する潜像形成手段（３）と、この
    潜像を現像する現像手段（４）と、像担持体（１）との
    間に転写材（５）を挟持して像担持体（１）上の現像像
    を転写材（５）に転写させる接触転写手段（６）とを備
    えた画像形成装置において、 前記接触転写手段（６）の転写材（５）の搬送方向後方
    側には像担持体（１）に近接して除電手段（７）を配設
    し、転写材（５）の除電及び像担持体（１）上に残った
    帯電極性と逆の電荷の除電を行なうように構成したこと
    を特徴とする画像形成装置。