JPH10268590A

JPH10268590A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10268590A
Application number: JP9093142A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kataoka; 洋片岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体上にトナー像の濃度を変化して形成
しても、トナー像の記録材への転写時のトナーの飛び散
りやトナー像の転写不良、像担持体からの記録材の分離
時の分離不良、記録材上のトナー像の定着時の定着ロー
ラへのトナーの付着が生じるのを防止した画像形成装置
にある。【解決手段】濃度変化した画像濃度に応じて転写電圧
を変化した。具体的には、画像の濃度変化は現像コント
ラストの変化により設定し、この現像コントラストＶの
ある所定量の変化ごとに転写電流Ｉt を段階的に変化さ
せ、かつ現像コントラストＶが大きくなるほど、その転
写電流Ｉt の段階的変化における増分を大きくして、転
写電圧を段階的に変化した。除電針に印加する記録材の
除電バイアス、定着器の定着ローラに印加するトナーオ
フセット防止用の定着バイアスについても、これに準じ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンター、複写
機等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置の概略図を図１０に
示す。本画像形成装置は、電子写真プロセスを応用した
レーザビームプリンタである。以下、このプリンタの構
成について説明する。

【０００３】本プリンタは、像担持体として回転ドラム
型の電子写真感光体、本例では感光ドラム１を有す。感
光ドラム１は、直径３０ｍｍ、長さ３８０ｍｍのアルミ
シリンダに有機光半導体を塗工してなっており、矢印ａ
方向に１０７ｍｍ／秒のプロセススピードをもって回転
駆動される。

【０００４】この感光ドラム１の上には、接触帯電部材
の帯電ローラ２が設けられている。帯電ローラ２は回転
自在に設置して、感光ドラム１の表面に加圧接触されて
おり、感光ドラム１の回転により従動回転する。この帯
電ローラ２に高圧電源（図示せず）によって、約−７０
０ＶのＤＣ電圧に帯電均一化のための周波数９００Ｈ
ｚ、ピーク間電圧約２０００Ｖの正弦波電圧を重畳した
帯電バイアスを印加することにより、感光ドラム１の表
面が約−６９０Ｖに一様に帯電される。この表面電位を
暗電位と呼ぶ。

【０００５】上記の帯電された感光ドラム１の表面に、
画像情報に応じた走査露光Ｌが施される。この走査露光
には半導体レーザ、ポリゴンミラー等を有するレーザビ
ームスキャナ（図示せず）が用いられ、レーザビームス
キャナは、目的の画像をデジタル変換したデジタル画像
信号に対応して変調したレーザビームを出力し、感光ド
ラム１の表面を走査露光して、感光ドラム１の表面に目
的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。感光ド
ラム表面に形成された静電潜像部位の電位は、暗電位に
比べて約＋５４０Ｖだけ変化し、約−１５０Ｖの表面電
位となる。この表面電位を明電位と呼ぶ。

【０００６】上記のようにして得られた静電潜像は、ネ
ガ帯電性の磁性トナーを用いた一成分現像装置３によっ
て反転現像方式により現像される。現像装置３は、マグ
ネットを内包した直径２０ｍｍの非磁性現像スリーブ３
ａを有し、現像スリーブ３ａは、感光ドラム１と約２０
０〜２５０μｍ離して対向配置される。この現像スリー
ブ３ａの表面に磁性トナーを薄くコートし、現像スリー
ブ３ａを感光ドラム１と同速度で回転して、薄くコート
した磁性トナーを感光ドラム１と対向した現像部に搬送
する。そして現像スリーブ３ａに高圧電源（図示せず）
により、たとえば−５００ＶのＤＣ電圧に周波数１８０
０Ｈｚ、ピーク間電圧１６００Ｖの矩形波電圧を重畳し
た現像バイアスを印加して、現像スリーブ３ａ上の磁性
トナーを感光ドラム１との間でジャンピングさせて潜像
に付着し、潜像をトナー像として可視化する。

【０００７】明電位と現像バイアスのＤＣ電圧分の電位
差の絶対値を現像コントラストと呼び、上記では、｜−
１５０−（−５００）｜＝３５０Ｖとなる。感光ドラム
１の表面に形成されるトナー像の濃度は、この現像コン
トラストの大きさによって決まり、現像コントラストが
大きいと濃くなり、小さいと薄くなる。

【０００８】一例を挙げると、画像濃度を濃くする場
合、現像バイアスのＤＣ電圧を−５７０Ｖとすることに
より、｜−１５０−（５７０）｜＝４２０Ｖとして、現
像コントラストは４２０Ｖとなり、上記の中間濃度の現
像コントラスト（約３５０Ｖ）に比べて約７０Ｖ大きく
なる。画像濃度を薄くする場合、現像バイアスのＤＣ電
圧を４３０Ｖとすることにより、｜−１５０−（−４３
０）｜＝２８０Ｖとして、現像コントラストは２８０Ｖ
となり、中間濃度の現像コントラストに比べて約７０Ｖ
小さくなる。

【０００９】上記の数値関係を表１に示す。

【００１０】

【表１】

【００１１】感光ドラム１の下方には、転写ローラ４が
離接自在に設置されている。図示しない給紙部から記録
材Ｐが搬送され、感光ドラム１での画像形成と同期して
所定のタイミングで、感光ドラム１と転写ローラ４とが
対向した転写ニップＮT に供給される。転写ローラ４
は、記録材Ｐを介して感光ドラム１に所定の押圧力で当
接し、感光ドラム１との間で記録材を挟持して搬送し、
転写ニップＮT を通過させる。記録材Ｐは、転写ニップ
を通過する間に、高圧電源（転写バイアス電源）Ｅ１か
ら転写ローラ４に印加した転写バイアス（転写電圧）お
よび転写ローラ４からの押圧力を付与されて、感光ドラ
ム１に形成されたトナー像が静電力および押圧力により
転写される。

【００１２】転写ローラ４は、直径８ｍｍの芯金に半導
電性のスポンジを直径１８ｍｍになるように接着して構
成される。本例では、ＥＰＤＭにカーボンを混合して、
抵抗値を２×１０⁸ 〜８×１０⁸ （２ｋＶのＤＣ電圧印
加時）に調節した半導電性スポンジを用いており、荷重
５００ｇでのアスカーＣ硬度が２８〜３０°となるよう
に形成されている。

【００１３】転写ローラ４に印加する電圧は、感光ドラ
ム１に記録材Ｐを介さずに転写ローラ４を当接した状態
で、転写ローラにある任意の電流を流し、その電流を流
すのに必要な電圧値から転写ローラ４の電気抵抗値を求
め、その抵抗値から転写ローラ４に所定の電流を流すこ
とができる電圧値として決定する。この電圧は定電圧制
御して転写ローラ４に印加することにより、転写ローラ
４に流れる電流値を常に所定の一定値に制御して、転写
性能の安定化を図っている。転写電圧の定電圧制御は、
プリントごとに行なわれる。

【００１４】転写を終了した記録材Ｐは感光ドラム１に
吸着しており、そのままでは感光ドラム１に巻きついて
しまうので、高圧電源（除電バイアス電源）Ｅ２により
除電針５を用いて、記録材Ｐの裏側からトナーと同極性
のＤＣ電圧を印加し、記録材が保持している電荷を減ら
して、感光ドラム１との静電吸着力を弱めることによ
り、感光ドラム１からの分離を促進している。

【００１５】感光ドラム１から分離した記録材Ｐは、搬
送ガイド６上を案内されながら走行して定着器７に搬送
され、転写した未定着トナー像の定着が行なわれる。定
着器７の入口の内側には入口ガイド８が設けられ、定着
器に搬送された記録材Ｐは入口ガイド８に案内されて、
定着ローラ９および加圧ローラ１０が当接した定着ニッ
プＮF に挿入され、定着ローラ９および加圧ローラ１０
の間に挟持して搬送される。

【００１６】定着ローラ９は、内部に配設されたヒータ
１１によって加熱され、定着ローラ９の表面に配置され
た温度センサー１２で定着ローラ９の表面温度を検出し
て、ヒータ１１への通電をオン・オフ制御することによ
り、定着ローラ９の表面温度が一定に維持されている。
加圧ローラ１０は、図示しない加圧手段により定着ロー
ラ９にある圧力を持って押圧され、上記の定着ニップＮ
F を形成している。記録材Ｐは定着ニップを通過する間
に、定着ローラ９および加圧ローラ１０により加熱およ
び加圧されて、トナー像が記録材に定着される。

【００１７】定着ローラ９の芯金には高圧電源（定着バ
イアス電源）Ｅ３が接続されており、定着ローラ９に対
し加圧ローラ１０との間でトナーの固有電荷と同極性の
ＤＣバイアス（定着バイアス）を印加することにより、
定着ローラの表面からトナーが静電的に反発するような
電界を形成して、定着ローラ表面にトナーが付着するの
を防いで、後続の画像を乱すオフセット現象を防止して
いる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ユーザが画像濃度を調節したり、使用環境や
使用状態が変わると、トナーが持っている電荷量が変わ
り、転写バイアスとトナー像の保持電荷の関係が不均衡
になって、記録材上に転写されたトナー像が飛び散った
り、転写されるべきトナー像が完全に転写されない転写
不良等が発生する。この飛び散り現象は、低湿環境下で
記録材が乾燥して抵抗値が高くなっている状況で、トナ
ー濃度が高い場合に発生しやすく、転写不良は、同じく
トナー濃度が低い場合に発生しやすい。

【００１９】さらには、高湿環境下で抵抗が低くなった
記録材に転写する場合には、転写バイアスと除電バイア
スの電位差により転写バイアスが記録材を介して除電針
５に流れ込み、これが原因で転写不良が発生する。

【００２０】またトナー像の濃度によってトナー像が転
写された転写材の持つ電荷量が変わると、記録材Ｐと感
光ドラム１との間の静電吸着力が変わり、記録材が感光
ドラムから分離されなくなって巻きつき、画像形成装置
が停止してしまう。これは、低湿環境下で抵抗が高くな
った薄い記録材などを用い、トナー像濃度が高い場合に
発生しやすい。

【００２１】さらに定着時、トナー像の濃度が高くなる
と、記録材のトナーを保持する転写電荷がトナー量に対
して不足気味になって、記録材上のトナーが不安定にな
るので、定着ローラ９に加圧ローラ１０との間で記録材
上のトナーを定着ローラから反発するように定着バイア
スを印加しても、反発効果がなくなる。このため、トナ
ーが定着ローラ表面に静電的に転移して、後続の画像に
オフセットを生じる。これは、低質環境下で記録材の抵
抗が高くなった状況で、トナー像の濃度が高い場合に発
生しやすい。

【００２２】本発明の目的は、像担持体上にトナー像の
濃度を変化して形成しても、トナー像の記録材への転写
時のトナーの飛び散りやトナー像の転写不良、像担持体
からの記録材の分離時の分離不良、記録材上のトナー像
の定着時の定着ローラへのトナーの付着が生じるのを防
止した画像形成装置を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、像担持体上に形成したトナー像を転写手段に転写バ
イアスを印加して像担持体に供給された記録材に転写
し、トナー像が転写された記録材を除電手段に除電バイ
アスを印加することにより除電して、像担持体から分離
する画像形成装置において、前記像担持体上にトナー像
の濃度を変化して形成したときに、その濃度変化したト
ナー像の濃度に応じて前記転写バイアスおよび除電バイ
アスを変化させることを特徴とする画像形成装置であ
る。

【００２４】本発明によれば、前記濃度変化したトナー
像の濃度が高くなるに従い前記転写バイアスおよび除電
バイアスを強く、前記濃度変化したトナー像の濃度が低
くなるに従い前記転写バイアスおよび除電バイアスを弱
くする。前記トナー像の濃度変化を現像コントラストに
より設定することができる。前記現像コントラストによ
り転写手段に流れる転写電流を変化して転写バイアスを
変化し、その転写電流により前記変化された転写バイア
スを定電圧制御することができる。また、前記トナー像
の濃度変化が、両面連続画像形成にともなう像担持体の
昇温による感光特性の変化に起因して生じる場合、その
濃度変化したトナー像の濃度の代わりに、両面連続画像
形成枚数に応じて前記バイアスを変化させることができ
る。

【００２５】本発明の他の態様は、記録材上に転写した
トナー像を熱ローラにより定着する定着手段を有し、前
記熱ローラにトナーと同極性のバイアスを印加する画像
形成装置において、前記像担持体上にトナー像の濃度を
変化して形成したときに、前記濃度変化したトナー像の
濃度に応じて前記熱ローラに印加するバイアスを変化す
ることを特徴とする画像形成装置である。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００２７】実施例１本発明は、図１０の画像形成装置において、画像濃度を
変化させたときに、その濃度変化した画像濃度に応じ
て、転写バイアスや記録材の除電バイアス等を変化させ
るようにしたことが大きな特徴である。本発明の画像形
成装置の機械的構成自体は、図１０の画像形成装置と基
本的に同じなので、以下、必要に応じて図１０を援用し
て説明する。

【００２８】本実施例は、濃度変化した画像濃度に応じ
て転写バイアスおよび記録材の除電バイアスを変化させ
た。まず、濃度変化した画像濃度に応じて転写バイアス
を変える方法を説明する。

【００２９】本実施例において、濃度変化した画像濃度
に応じて転写バイアスを変えるのは、記録材Ｐへ転写し
たトナー像の飛び散りおよび転写不良、転写ローラ４に
印加した転写バイアスによる感光ドラム１へのダメージ
による画像不良を防止するためである。

【００３０】画像の濃度変化は現像コントラストの変化
により設定した。本実施例における明電位、現像コント
ラストおよび現像バイアスのＤＣ電圧の数値例を表２に
示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】転写電圧（転写バイアス）は、この現像コ
ントラストの変化に対し連続的に変化させてもよいが、
転写電流による定電圧制御が困難で実用的でないので、
転写電圧を現像コントラストのある所定量の変化ごとに
段階的に変化させるようにすることがよい。本実施例で
は、図１に示すように、現像コントラストＶのある所定
量の変化ごとに転写電流Ｉt を段階的に変化させ、かつ
現像コントラストＶが大きくなるほど、その転写電流Ｉ
t の段階的変化における増分を大きくして、転写電圧を
段階的に変化した。

【００３３】本実施例は、以上のように、現像コントラ
ストの変化に対し転写電流により転写電圧を変化し、す
なわち画像濃度に対応して転写電圧を変化し、その変化
した転写電圧を転写電流により定電圧制御した。

【００３４】本実施例おいて、低湿環境下で乾燥した記
録材を用いて画像形成を行ない、その際、画像濃度に応
じて転写電圧を変化する電圧制御する方法により転写を
行なった。そして、転写したトナー像の飛び散りおよび
転写不良、転写バイアスによる感光ドラムへのダメージ
による画像不良を調べた。比較のために、画像濃度に関
係なく転写電圧を一定とした条件で転写する以外は、同
様にして画像形成を行なった。

【００３５】その結果を表３に示す。表３において、符
号の○は結果が良好である、△は結果が問題ある、×は
結果が悪いを示す。

【００３６】

【表３】

【００３７】表３に示されるように、本実施例によれ
ば、画像濃度が変わっても常に安定した転写を行なうこ
とができた。

【００３８】つぎに、濃度変化した画像濃度に応じた除
電バイアスの変化について説明する。記録材Ｐの感光ド
ラム１への巻きつきは、感光ドラムと記録材が持ってい
る電荷によって決まる吸着力が支配的で要因であり、画
像濃度が高くなると、トナーが保持している電荷が多く
なって吸着力が大きくなり、巻きつきが生じやすくな
る。

【００３９】そこで、本実施例では、転写材の巻きつき
を防止するために、上記したように、画像濃度に応じて
除電ＤＣ電圧を変えた。この除電電圧（除電バイアス）
は、現像コントラストの変化に対し連続的に変化させて
もよいが、除電電圧を現像コントラストのある所定量の
変化ごとに段階的に変化させるようにすることが実用的
である。本実施例では、図２に示すように、現像コント
ラストＶのある所定量の変化ごとに除電電圧ＶD を段階
的に変化させ、かつ現像コントラストＶが大きくなるほ
ど、その除電電圧ＶD の段階的変化における増分を小さ
くした。

【００４０】本実施例において、低湿環境下で乾燥した
記録材を用いて画像形成を行ない、その際、画像濃度に
応じて除電電圧を変化する制御を行なって除電針５に印
加するにより、記録材を除電して感光ドラム１への巻き
つきを防止した。記録材は、坪量５８ｇ／ｍ² 、６５ｇ
／ｍ² 、１０５ｇ／ｍ² の紙を用いた。感光ドラムの直
径は３０ｍｍで、プロセススピードは１０７ｍｍ／秒と
した。画像形成は、各記録材について５００枚の連続画
像形成を行なった。比較のために、画像濃度に関係なく
除電電圧を一定とした条件で除電する以外は、同様にし
て画像形成を行なった。

【００４１】その結果を表４に示す。表４において、符
号の○は巻きつき防止が良好である、△は巻きつき気味
であった、×は完全に巻きついたことを示す。

【００４２】

【表４】

【００４３】表４に示されるように、画像濃度に関係な
く除電電圧を一定にする比較例では、坪量５８ｇ／ｍ
² 、６５ｇ／ｍ² の紙の場合に感光ドラムへの巻きつき
が生じたが、本実施例では、全ての坪量の紙で巻きつき
を防止することができた。

【００４４】つぎに、高湿環境下で吸湿した記録材に転
写を行なった場合、転写電流が記録材を通じて除電針５
に流れ込み、転写不良を発生しやすくなるので、これの
防止について説明する。

【００４５】本実施例において、上記の画像濃度に応じ
て転写電圧を変える制御と、除電電圧を変化させる制御
とを行ないながら、高湿環境下で画像形成し、そのとき
に転写電流が除電針に流れる込むことによる転写不良を
防止した。その結果を表５に示す。比較のために、画像
濃度に関係なく転写電圧を一定にする制御と、除電電圧
を一定にする制御とを行なう以外は、同様にして画像形
成を行なった。

【００４６】

【表５】

【００４７】表５に示されるように、本実施例では、画
像濃度を薄くすると、転写電圧と除電電圧の電位差が小
さくなるため、吸湿により抵抗が低くなった記録材を通
じて転写電流が除電針に流れ込むことがなく、転写不良
を防止することができたのに対し、比較例では、そのよ
うな電位差の減少がないので、記録材に濃度の薄い画像
を転写すると、転写不良が目立った。

【００４８】以上説明したように、本実施例によれば、
画像濃度を濃くしたときは転写電圧および除電電圧を強
く、画像濃度が薄くしたときは転写電圧および除電電圧
を弱くするというように、画像濃度に応じて転写バイア
スおよび除電バイアスを変化させたので、転写したトナ
ー像の飛び散りおよび転写不良、転写バイアスによる感
光ドラムへのダメージによる画像不良、記録材の感光ド
ラムへの巻きつきを防止することができた。

【００４９】実施例２本実施例は、図１０の画像形成装置において、定着器７
の定着ローラ９に印加する定着バイアスを画像濃度に応
じて変えることにより、画像のオフセット現象を防止し
た。画像濃度の変化を決める現像コントラストは、実施
例１と同じにした。

【００５０】本実施例において、定着ローラ９は、直径
４０ｍｍ、長さ３５０ｍｍのアルミニウム芯金上にＰＦ
Ａ樹脂のチューブを被覆してなっている。前述したよう
に、定着ローラ９の表面に配置された温度センサー１２
で定着ローラ９の表面温度を検出して、内部に配設され
たヒータ１１への通電をオン・オフ制御することによ
り、定着ローラ９の表面温度が一定に維持される。

【００５１】また、加圧ローラ１０は、直径１４ｍｍ、
長さ３１５ｍｍの鉄製芯金上に厚さ８ｍｍにシリコンス
ポンジゴムを被覆し、さらにその上にＰＦＡチューブを
被覆してなっている。加圧ローラ１０は、総圧２０Ｎ
（ニュートン）で定着ローラ９に圧接して、定着ローラ
９との間に定着ニップＮF を形成している。

【００５２】記録材Ｐ上の未定着トナー像は、このよう
に形成された定着ニップにおいて加熱および加圧されて
記録材に定着される。

【００５３】前述したように、従来から、定着ローラ９
に未定着トナーが転移して、後続の画像が汚れるオフセ
ット現象が発生するのを防止するために、転写ローラに
トナーと同極性のＤＣ電圧を印加しているが、本発明で
は、このオフセット防止電圧（定着バイアス）を画像濃
度に応じて変えた。

【００５４】このオフセット防止用の定着バイアスは、
現像コントラストの変化に対し連続的に変化させてもよ
いが、定着バイアスを現像コントラストのある所定量の
変化ごとに段階的に変化させるようにすることが実用的
である。本実施例では、図３に示すように、現像コント
ラストＶのある所定量の変化ごとに定着バイアスＶFを
段階的に変化させ、かつ現像コントラストＶが大きくな
るほど、その定着バイアスＶF の段階的変化における増
分を小さくした。

【００５５】本実施例において、低湿環境下で乾燥した
記録材を用いて画像形成を行ない、その際、画像濃度に
応じて定着バイアスを変化する制御を行なって、画像の
オフセット現象を防止した。記録材は、坪量７５ｇ／ｍ
² 、１３０ｇ／ｍ² 紙と、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロ
ジェクター）用のＯＨＴ（トラスンスペアレンシー）を
用いた。比較のために、画像濃度に関係なく定着バイア
スを一定とした条件で印加する以外は、同様にして画像
形成を行なった。

【００５６】その結果を表６に示す。表６において、符
号の○はオフセット防止が良好である、△はオフセット
が多少生じた、×はオフセットが生じたことを示す。

【００５７】

【表６】

【００５８】表６に示されるように、比較例では、ＯＨ
Ｔおよび１３０ｇ／ｍ² の厚紙でオフセット現象が発生
した。これは、比較例では、画像が濃くトナー量が増え
ると、転写バイアスによって記録材の裏面に供給された
正の電荷量よりも、トナーの保持している負の電荷量の
方が大きくなり、結果として記録材上のトナー像が不安
定になり、定着バイアスによるトナーのオフセット防止
効果が発揮されなくなり、オフセット現象が発生しやす
くなったものである。

【００５９】これに対し、本実施例では、ＯＨＴおよび
１３０ｇ／ｍ² の厚紙のいずれでも、オフセット現象が
発生しなかった。これは、トナー量が多くなりトナー像
が不安定な状態になっても、本実施例によれば、それを
抑制する強い定着バイアスを印加しているので、オフセ
ット現象が防止されたのである。

【００６０】この定着バイアスは常時印加することはし
ていないので、電圧が強くても定着ローラ９や加圧ロー
ラ１０の表層のＰＦＡチューブにダメージを与えること
がなく、これを破損することがない。また画像濃度の低
い場合、定着バイアスを弱めているので、定着ローラや
加圧ローラが受けるダメージは少なくなり、保護に役立
つ。

【００６１】本実施例のオフセット防止法は、実施例１
に示した転写飛び散り等の防止法と組合せることがで
き、高品質の画像を形成するのにより有効である。

【００６２】以上説明したように、本実施例によれば、
画像濃度に応じてオフセット防止用の定着バイアスを変
化させたので、画像濃度が変わっても後続の画像のオフ
セットを防止することができる。

【００６３】実施例３図４は、本発明の画像形成装置のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。本画像形成装置は、両面プリント
機構を備えている。

【００６４】記録材の１面目のトナー像が定着器７によ
り定着されて、記録材が定着器７から排出されると、定
着器７の下流側の分離器１３が図５（ａ）のように上向
きの状態になり、定着器７から排出された記録材を両面
ユニット１４への搬送路側に向け、図示しない搬送手段
により記録材を両面ユニット１４に搬送させる。

【００６５】両面ユニット１４は、搬送された記録材の
表裏を反転させてレジストローラ１５に搬送し、レジス
トローラ１５が感光ドラム１への画像形成に同期して記
録材を転写部に搬送し、転写部に搬送された記録材の２
面目に転写ローラ４により感光ドラム上のトナー像が転
写される。２面目の転写が行なわれた記録材は、定着器
７に搬送されて２面目のトナー像の定着を受け、２面の
プリントが終了する。

【００６６】記録材の両面プリントが終了すると、分離
器１３は、図５（ｂ）に示すように下向きの状態にな
り、定着器７から出て来る両面プリントされた記録材が
画像形成装置本体外に排出される。

【００６７】このような両面プリント画像形成装置を用
いて、両面プリントをｎ枚連続で行なう場合は、１枚目
の１面目→２枚目の１面目→１枚目の２面目→３枚目の
１面目→２枚目の２面目→４枚目の１面目→・・・・→
ｎ−１枚目の１面目→ｎ−２枚目の２面目→ｎ枚目の１
面目→ｎ−１枚目の２面目→ｎ枚目の２面目という順で
画像形成がなされる。

【００６８】この両面連続プリントでは、１面目の画像
の定着により熱くなっている記録材が、２面目の画像の
転写時に感光ドラムに接触するので、感光ドラムの表面
温度が上昇する。図６に、本実施例で用いた感光ドラム
の感光体の昇温Ｔと両面連続プリント枚数Ｋの関係を示
す。

【００６９】一般に有機感光体の特性として、感光体温
度が高くなると感光特性が良くなり、その結果、潜像の
明電位の絶対値が小さくなるので、現像コントラストが
大きくなって、得られるトナー像の濃度が高くなる。逆
に感光体温度が低くなると感光特性が悪くなり、明電位
の絶対値が大きくなって現像コントラストが小さくな
り、トナー像の濃度が低くなる。

【００７０】上記のような理由により、両面プリントを
連続で行なうと画像の濃度が高くなる。トナー像の濃度
が高くなると、転写ローラ４による転写や除電針５によ
る除電、定着器７における定着で種々の問題が発生す
る。

【００７１】そこで、本実施例では、両面連続プリント
時、図６の関係に基づき、両面連像プリント枚数Ｋから
感光ドラムの昇温を想定して、感光ドラムの昇温を実測
して用いる代わりに、その両面連像プリント枚数Ｋを制
御に用いた。

【００７２】具体的には、図７に示すように、両面連像
プリント枚数Ｋに対し、所定枚数の変化ごとに転写電流
値Ｉt を同一量で段階的に変化させて転写電圧を変化
し、その転写電圧に定電圧制御した。これにより、感光
ドラム１が昇温して画像濃度が濃くなっても、飛び散り
などの問題を抑えることが可能となった。

【００７３】また、図８に示すように、両面連続プリン
ト枚数Ｋに対し、所定枚数の変化ごとに、除電針５に印
加する除電バイアスＶD を同一量で段階的に変化させ
た。これにより、感光ドラム１の昇温に起因した画像濃
度の変化にともなう弊害を抑えることができた。

【００７４】さらに、図９に示すように、両面連続プリ
ント枚数Ｋに対し、所定枚数の変化ごとに、定着ローラ
９に印加する定着バイアスＶF を同一量で段階的に変化
させた。これにより、感光ドラム１の昇温して画像濃度
が濃くなっても、後続の画像のオフセットの発生を抑え
ることが可能となった。

【００７５】以上のように、本実施例では、画像の濃度
変化を生じる感光ドラム（感光体）の温度変化を用いる
代わりに、感光ドラムの昇温を両面連続プリント枚数で
想定して、その両面連続プリント枚数により、転写電圧
（定電圧制御）、除電バイアス、定着バイアスを制御し
たが、本発明はこれに限られず、感光ドラム１の表面に
温度検知センサーを設けて、感光ドラムの昇温を直接モ
ニターして、その温度変化に応じて、転写電圧、除電バ
イアス、定着バイアスを制御することもできる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体上にトナー像の濃度を変化して形成しても、そ
の変化した濃度に対応するように、定着手段に印加する
転写電圧を変化したので、トナー像の記録材への転写に
よりトナーの飛び散りやトナー像の転写不良が発生する
のを防止でき、記録材の除電手段に印加する除電バイア
スを変化したので、担持体からの記録材を分離不良を生
じることなく分離でき、定着手段の定着ローラに印加す
るオフセット防止用の定着バイアスを変化したので、定
着ローラへのトナーの付着を生じることなく記録材上の
トナー像を定着することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の実施例１において濃度
変化した画像濃度に応じて転写バイアスを変化するのに
使用した現像コントラストと転写電流値の関係を示すグ
ラフである。

【図２】実施例１において濃度変化した画像濃度に応じ
て除電バイアスを変化するのに使用した現像コントラス
トと除電バイアス値の関係を示すグラフである。

【図３】実施例１において濃度変化した画像濃度に応じ
て定着バイアスを変化するのに使用した現像コントラス
トと定着バイアス値の関係を示すグラフである。

【図４】本発明の実施例３にかかる画像形成装置を示す
概略構成図である。

【図５】実施例３の画像形成装置の両面プリント時の分
離器の動作を示す説明図である。

【図６】実施例３の画像形成装置における両面連続プリ
ント枚数と感光ドラムの昇温の関係を示すグラフであ
る。

【図７】実施例３において濃度変化した画像濃度に応じ
て転写バイアスを変化するのに使用した両面連続プリン
ト枚数と転写電流値の関係を示すグラフである。

【図８】実施例３において濃度変化した画像濃度に応じ
て除電バイアスを変化するのに使用した両面連続プリン
ト枚数と除電バイアス値の関係を示すグラフである。

【図９】実施例３において濃度変化した画像濃度に応じ
て定着バイアスを変化するのに使用した両面連続プリン
ト枚数と定着バイアス値の関係を示すグラフである。

【図１０】従来の画像形成装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム４転写ローラ５除電針７定着器９定着ローラＥ１転写バイアス電源Ｅ２除電バイアス電源Ｅ３定着バイアス電源Ｐ記録材 It 転写電流値ＶD 除電バイアスＶF 定着バイアスＶ現像コントラスト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成したトナー像を転写手
段に転写バイアスを印加して像担持体に供給された記録
材に転写し、トナー像が転写された記録材を除電手段に
除電バイアスを印加することにより除電して、像担持体
から分離する画像形成装置において、前記像担持体上に
トナー像の濃度を変化して形成したときに、その濃度変
化したトナー像の濃度に応じて前記転写バイアスおよび
除電バイアスを変化させることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記濃度変化したトナー像の濃度が高く
なるに従い前記転写バイアスおよび除電バイアスを強
く、前記濃度変化したトナー像の濃度が低くなるに従い
前記転写バイアスおよび除電バイアスを弱くする請求項
１の画像形成装置。
【請求項３】前記トナー像の濃度変化を現像コントラ
ストにより設定する請求項１または２の画像形成装置。
【請求項４】前記現像コントラストにより転写手段に
流れる転写電流を変化して転写バイアスを変化し、その
転写電流により前記変化された転写バイアスを定電圧制
御する請求項３の画像形成装置。
【請求項５】前記トナー像の濃度変化が、両面連続画
像形成にともなう像担持体の昇温による感光特性の変化
に起因して生じ、その濃度変化したトナー像の濃度の代
わりに、両面連続画像形成枚数に応じて前記転写バイア
スおよび除電バイアスを変化させる請求項１の画像形成
装置。
【請求項６】前記濃度変化したトナー像の濃度が高く
なるに従い前記転写バイアスおよび除電バイアスを強
く、前記濃度変化したトナー像の濃度が低くなるに従い
前記転写バイアスおよび除電バイアスを弱くする請求項
５の画像形成装置。
【請求項７】記録材上に転写したトナー像を熱ローラ
により定着する定着手段を有し、前記熱ローラにトナー
と同極性のバイアスを印加する画像形成装置において、
前記像担持体上にトナー像の濃度を変化して形成したと
きに、前記濃度変化したトナー像の濃度に応じて前記熱
ローラに印加するバイアスを変化することを特徴とする
画像形成装置。
【請求項８】前記濃度変化したトナー像の濃度が高く
なるに従い前記バイアスを強く、前記濃度変化したトナ
ー像の濃度が低くなるに従い前記バイアスを弱くする請
求項７の画像形成装置。
【請求項９】前記トナー像の濃度変化を現像コントラ
ストに設定する請求項７または８の画像形成装置。
【請求項１０】前記トナー像の濃度変化が、両面連続
画像形成にともなう像担持体の昇温による感光特性の変
化に起因して生じ、その濃度変化したトナー像の濃度の
代わりに、両面連続画像形成枚数に応じて前記バイアス
を変化させる請求項７の画像形成装置。