JPH1063108A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH1063108A
JPH1063108A JP21352096A JP21352096A JPH1063108A JP H1063108 A JPH1063108 A JP H1063108A JP 21352096 A JP21352096 A JP 21352096A JP 21352096 A JP21352096 A JP 21352096A JP H1063108 A JPH1063108 A JP H1063108A
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JP
Japan
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transfer
peeling
image
image carrier
voltage
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Pending
Application number
JP21352096A
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English (en)
Inventor
Tsukasa Inao
司 稲生
Kazuhisa Masuko
和久 増子
Toshihiro Kanematsu
寿弘 兼松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1063108A publication Critical patent/JPH1063108A/ja
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写材を像担持体から剥離させるため印加す
る電圧を適切に定めること。 【解決手段】 静電潜像が形成される表面を有する像担
持体11と、前記静電潜像をトナー像Iに現像する現像
装置13と、像担持体11表面に接触し表面に導電性弾
性層を有する転写ロールBTRと、転写材Sに前記トナ
ー像Iを転写させる転写電流を印加する転写用電源装置
45と、前記導電性弾性層の抵抗値を検出する転写ロー
ル抵抗値検出手段(45+C)と、転写材Sを剥離させ
る用紙剥離位置Q3に配置された転写材剥離用回転部材
(47〜49)と、前記転写材剥離用回転部材(47〜
49)に剥離用バイアス電圧を印加する剥離用バイアス
印加装置(50+C)と、前記抵抗値により剥離用印加
バイアス電圧を補正する前記剥離用バイアス印加装置
(50+C)とから構成される画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やレーザー
ビームプリンタ、その他の静電記録装置等の画像形成装
置に関し、特に像担持体に形成されたトナー画像を用紙
上に転写し、剥離する装置に特徴を有する画像形成装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の画像形成装置として、例えば、感
光体の表面を帯電器で帯電した後に像露光して静電潜像
を形成し、この静電潜像を現像器でトナー像に現像し、
そのトナー像を転写器で用紙等の転写材に転写し、トナ
ー像が転写された用紙を定着器に送って定着し、他方、
像担持体上に残留したトナーをクリーニング装置でクリ
ーニングするようなものが知られている。トナー像を転
写する転写装置としては、従来よりコロトロンが広く利
用されている。コロトロンは用紙を均一に帯電する手段
としては有効であるが、用紙に所定の電荷を与えるため
に数KVという高圧を印加しなければならなく高圧電源
を必要とする。また、コロナ放電によってオゾンが発生
するため、ゴム部品や感光体の劣化を引き起こすのみな
らず、環境汚染にもつながるという問題があった。そこ
で最近では、コロトロンに代わる転写方式として、弾性
材料からなる導電性の転写ロールを像担持体に圧接して
用紙にトナー像を転写する接触転写方式が注目されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記転写ロールは、従
来のコロナ放電を用いたコロトロン方式に比べ、少ない
転写電流で高効率の転写が可能であり、しかもオゾンの
発生量が少ないという特徴がある。しかし、転写ロール
方式の場合には、像担持体が大きくスピードが速い機械
に使用する場合、その剥離性能が問題となる。転写ロー
ルの剥離手段として従来より次の技術(J01)が知られ
ている。 (J01)オゾン発生量が少ない針状電極を用いた方式。 この(J01)の技術では、転写電流が少ないために、フ
ィンガーマークとリトランスファー(次の説明文
(a),(b)参照)に対するラチチュードが少なく安定
した剥離性能が得られないという問題がある。 (a)フィンガーマーク…静電気的な剥離電流が少ない
場合、用紙が剥離できず剥離爪に用紙が衝突し端部にそ
の跡がつく現象。 (b)リトランスファー…静電気的な剥離電流が多い場
合剥離時に用紙がトナーと同極性に帯電され一度用紙に
転写したトナーが再度感材側へ付着してしまう現象。
【0004】また、その他の剥離手段として次の技術が
知られている。 (J02)特開昭58−10764号公報、特開昭58−
10765号公報等に記載の技術 これらの公報には、導電性ブラシを用いて除電・剥離を
行う技術が記載されている。 (J03)特開平6−102773号公報記載の技術 この公報には、針状電極+分離ロール方式が記載されて
いる。
【0005】(前記(J01)および(J02)の問題点)
前記(J02)および(J03)の技術では、オゾン発生量
は低減できるものの、像担持体径が大きくスピードが速
い機械に使用する場合には安定した静電吸着力が得られ
ず、用紙の種類によって剥離性能にバラツキが生じると
いう問題がある。
【0006】また、前記剥離手段として次の技術(J0
4)が知られている。 (J04)安定した剥離性を有する剥離手段として接触タ
イプの導電性Beltに電圧を印加して用紙を分離する
方式 この技術では、感光体と用紙と導電性ベルトが接触して
いるため設定値によっては吸湿紙の転写性(含水紙の転
写不良)の問題や感光体のピンホールリーク、異常放電
による黒点トラブル等の問題が生じる。
【0007】前記(J04)の問題点を改善する方法とし
て従来次の技術が知られている。 (J05)特開昭58−111960号公報記載の技術 この公報には、用紙トレイ近傍の環境状態(湿度)を検
知してベルト印加電圧を制御する方法が記載されてい
る。 (J06)特開昭57−23979号公報記載の技術 この公報には、外部変動要因(用紙・温湿度・倍率変
動)に対応して電圧印加タイミングを制御する方法等が
提案されている。
【0008】(前記(J05)および(J06)の問題点)
前記(J05)および(J06)の技術では用紙トレイ近傍
の環境状態(湿度)の変化や外部変動要因(用紙・温湿
度・倍率変動)の変化に応じて電圧印加タイミングを制
御するだけでは用紙分離性能が不安定で、電圧の設定し
だいでは先端部の白抜けが発生するといった問題やトレ
イ近傍の温湿度を検知するための専用センサーが必要と
なりコストが高くなるといった問題を抱えている。
【0009】本発明は前述の事情に鑑み、下記の記載内
容を課題とする。 (O01)トナー像が転写された用紙を像担持体から剥離
させる剥離部材に印加する剥離電圧を適切に定めること
ができるようにすること。 (O02)像担持体径が大きくスピードが速い機械にまで
使用できるようにすること。 (O03)オゾンレスで安定した剥離性能が得られるよう
にすること。
【0010】
【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。な
お、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。
【0011】(本発明)前記課題を解決するために、本
発明の画像形成装置は、下記の要件を備えたことを特徴
とする、(A01)静電潜像が形成される表面を有し回転
駆動される像担持体(11)、(A02)前記像担持体
(11)表面の静電潜像をトナー像(I)に現像する現
像装置(13)、(A03)転写材(S)の搬送路に設定
された転写位置(Q2)において前記像担持体(11)
表面に接触してその接触領域によりニップを形成すると
ともに前記像担持体(11)表面と同じ方向に回転移動
する表面が導電性弾性層により形成された転写ロール
(BTR)、(A04)前記ニップを通過する転写材
(S)に前記像担持体(11)表面のトナー像(I)を
転写させるための転写電流を、前記像担持体(11)お
よび転写ロール(BTR)間に印加する転写用電源装置
(45)、(A05)周囲の環境に応じて変化する前記転
写ロール(BTR)の前記導電性弾性層の抵抗値の変化
を検出する転写ロール抵抗値検出手段(45+C)、
(A06)前記像担持体(11)表面のトナー像(I)が
転写された転写材(S)を、前記像担持体(11)から
剥離させるために、前記転写位置(Q2)に隣接して像
担持体(11)回転方向下流側に設定された用紙剥離位
置(Q3)において前記像担持体(11)に接触して配置
された転写材剥離用回転部材(47〜49)、(A07)
前記導電性の転写材剥離用回転部材(47〜49)に転
写電圧とは逆極性の剥離用バイアス電圧を印加する剥離
用バイアス印加装置(50+C)、(A08)前記転写ロ
ール抵抗値検出手段(45+C)の検出値が周囲の環境
により上昇または下降するのに応じて、前記転写材剥離
用回転部材(47〜49)に印加する剥離用印加バイア
ス電圧を下降または上昇させる前記剥離用バイアス印加
装置(50+C)。
【0012】(本発明の作用)前述の特徴を備えた本発
明の画像形成装置では、回転駆動される像担持体(1
1)は、表面に静電潜像が形成される。前記静電潜像は
現像装置(13)によりトナー像(I)に現像される。
表面が導電性弾性層により形成される転写ロール(BT
R)は、前記像担持体(11)表面と同じ方向に回転移
動する。前記転写ロール(BTR)は、転写材(S)の
搬送路に設定された転写位置(Q2)において、前記像
担持体(11)表面に接触しその接触領域によりニップ
を形成する。転写ロール抵抗値検出手段(45+C)は
周囲の環境に応じて上昇または下降する前記転写ロール
(BTR)の導電性弾性体層の抵抗値を検出する。
【0013】転写用電源装置(45)は、前記像担持体
(11)および転写ロール(BTR)間に転写電流を印
加する。前記転写電流により前記ニップを通過する転写
材(S)に、前記像担持体(11)表面のトナー像
(I)が転写される。前記転写位置(Q2)に隣接して
像担持体(11)回転方向下流側に設定された用紙剥離
位置(Q3)には転写材剥離用回転部材(47〜49)が
前記像担持体(11)に接触して配置される。前記剥離
用バイアス印加装置(50+C)は転写材剥離用回転部
材(47〜49)に、転写電圧と逆極性の剥離用バイア
ス電圧を印加する。前記剥離用バイアス電圧は、前記転
写ロール抵抗値検出手段(45+C)の検出値が上昇ま
たは下降するのに応じて下降または上昇される。前記転
写位置(Q2)において前記像担持体(11)表面から
トナー像(I)が転写された転写材(S)は、転写材剥
離用回転部材(47〜49)により前記用紙剥離位置
(Q3)で前記像担持体(11)から剥離する。このよ
うな構成により、周囲の環境に応じ剥離用バイアス電圧
を変化させことで周囲の環境の影響を受けることなく常
に安定した剥離性能を得ることができる。さらに、周囲
の環境の変化に応じて変化する剥離用バイアス電圧は、
検出される前記転写ロール(BTR)の導電性弾性体層
の抵抗値の変化により補正される。前記抵抗値は、転写
ロール(BTR)に印加した電圧および電流値の変化に
基づき算出される。したがって、周囲の環境に応じ剥離
用バイアス電圧を変化させるには転写ロール(BTR)
に印加した電圧および電流値の変化を感知すればよく、
周囲の環境を感知する湿度センサのような特別なセンサ
ーが不要なため装置の維持管理等のコストが低い画像形
成装置の提供が可能となる。また、転写ロール(BT
R)を使用しているのでコロトロンのようにオゾンを発
生させることがないため環境へ悪影響を及ぼすことがな
い。
【0014】
【発明の実施の形態】
(本発明の実施の形態1)また、本発明の画像形成装置
の実施の形態1は、前記本発明の画像形成装置におい
て、下記の要件を備えたことを特徴とする、(A09)前
記ニップに転写材(S)が無い状態で且つ像担持体(1
1)上に画像が形成されていない非画像領域において像
担持体(11)および転写ロール(BTR)間に印加し
た電圧および電流の値により前記導電性弾性層の抵抗値
の変化を検出する前記転写ロール抵抗値検出手段(45
+C)。
【0015】(本発明の実施の形態1の作用)前述の特
徴を備えた本発明の画像形成装置の実施の形態1では、
転写ロール抵抗値検出手段(45+C)は、前記ニップ
に転写材(S)が無い状態で且つ像担持体(11)上に
画像が形成されていない非画像領域において像担持体
(11)および転写ロール(BTR)間に印加した電圧
および電流の値により前記導電性弾性層の抵抗値の変化
を検出する。
【0016】(本発明の実施の形態2)また、本発明の
画像形成装置の実施の形態2は、前記本発明または本発
明の実施の形態1の画像形成装置において、下記の要件
を備えたことを特徴とする、(A010)転写材(S)に
対して複数回の転写を行う場合の1回目の転写電流より
も2回目以降の転写電流を高く設定する前記転写用電源
装置(45)。
【0017】(本発明の実施の形態2の作用)前述の特
徴を備えた本発明の画像形成装置の実施の形態2では、
転写用電源装置(45)は、転写材(S)に対して複数
回の転写を行う場合の1回目の転写電流よりも2回目以
降の転写電流を高く設定する。したがって、1回目の転
写および定着により乾燥して抵抗値が上昇した転写材
(S)に適切な転写電流が設定されるので、転写材
(S)に対する転写の回数に応じた良好な転写性能が得
られる。
【0018】(本発明の実施の形態3)また、本発明の
画像形成装置の実施の形態3は、前記本発明または本発
明の実施の形態1もしくは2のいずれかの画像形成装置
において、下記の要件を備えたことを特徴とする、(A
011)前記導電性弾性層は体積抵抗率が106.5〜109
Ωcmのイオン導電性弾性層により形成された前記転写
ロール(BTR)。
【0019】(本発明の実施の形態3の作用)前述の特
徴を備えた本発明の画像形成装置の実施の形態3では、
転写ロール(BTR)の導電性弾性層は、体積抵抗率が
106.5〜109Ωcmのイオン導電性弾性層により形成
される。前記体積抵抗率が109Ωcm以上であれば転
写不良、異常放電による黒点トラブルが発生する。ま
た、前記体積抵抗率が106.5Ωcm以下では転写材
(S)端部の感材電位を下げてしまうため前記転写材
(S)端部にカブリが発生する。したがって、前記体積
抵抗率が106.5〜109Ωcmの範囲では転写不良が発
生しないため前記範囲の体積抵抗率の転写ロール(BT
R)を使用することにより良好な転写性能が得られる。
【0020】
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施の形
態の例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例
に限定されるものではない。 (実施例)図1は本発明による画像形成装置の実施例を
備えた画像形成装置全体の説明図である。図2は前記図
1に示す要部拡大図である。図3は前記図1に示す転写
ロールの拡大説明図である。図4は転写ロールのイオン
導電剤配合量と抵抗値の関係を表すグラフである。図5
は転写ロールの抵抗値が変化した時の各電流とロール電
圧の関係を示すグラフである。図6は同実施例1のブロ
ック線図である。
【0021】図1において、画像形成装置Uは、上面に
プラテンガラス(透明な原稿台)A1を有する画像形成
装置本体としてのデジタル式の複写機Aと、前記プラテ
ンガラスA1上に着脱自在に装着される自動原稿搬送装
置Bを備えている。前記自動原稿搬送装置Bは、原稿給
紙トレイB1に収容された原稿を順次取出し原稿用紙の
幅を検出して、前記プラテンガラスA1上の複写位置に
搬送し、複写済みの原稿を原稿排紙トレイB2に排出す
るように構成されている。
【0022】前記複写機Aは、前記プラテンガラスA1
の下方に順次配置された画像読取部としてのイメージイ
ンプットターミナルIIT(以下、IIT)、および画
像記録用作動部としてのイメージアウトプットターミナ
ルIOT(以下、IOT)を有している。前記IIT
は、前記プラテンガラスA1の下方に露光走査光学系1
を有している。前記露光走査光学系1は、フルレートキ
ャリッジに搭載された原稿照明用の露光ランプ2および
第1ミラー3を有している。また露光走査光学系1は、
前記フルレートキャリッジの移動速度の1/2の速度で
移動するハーフレートキャリッジに搭載された第2ミラ
ー4および第3ミラー5を有しており、さらにIITの
フレームに支持された結像レンズ6を有している。
【0023】前記結像レンズ6は、前記プラテンガラス
A1上の原稿から反射してさらに前記第1,2,3ミラ
ー3〜5で反射した原稿反射光をCCD(固体撮像装
置)に収束させる機能を有している。前記CCDはその
撮像面上に収束された原稿反射光を電気信号に変換する
機能を有している。またIITは、前記CCDで得られ
る電気信号を受けてデジタル画像データとして出力する
画像データ出力部7、およびユーザーがコピースタート
等の作動指令信号を入力操作するユーザインターフェー
スUIとを有している。なお、前記ユーザインターフェ
ースUIは表示部(図示せず)を有しており、その表示
部には画像形成装置Uの現在の設定状態に関する情報の
表示等が行われるようになっている。
【0024】前記IOTは、前記画像データ出力部7か
ら出力される画像データをレーザ駆動信号に変換する信
号処理部8、前記信号処理部8から出力されるレーザ駆
動信号に応じて画像書込用のレーザビームLを出射する
レーザ書込装置9を有している。レーザ書込装置9から
出射されるレーザビームLは、図1中矢印の方向に回転
する像担持体11表面の移動経路に設定された潜像書込
位置Q1において、前記像担持体11表面に入射し、静
電潜像を書込むようになっている。像担持体11は、O
PCの直径84mmのものを使用し、プロセススピード
は300mm/secに設定されている。なお、前記像
担持体11の表面に沿って前記潜像書込位置Q1の回転
方向上流側に、帯電器12が配置されている。帯電器1
2としては、導電性粒子を分散したEPDMゴムに表面
層を塗布した帯電ロールを使用し、AC+DC帯電で感
光体電位を−750Vに帯電させることができる。
【0025】前記像担持体11の表面に沿って前記潜像
書込位置Q1の回転方向下流側には、前記静電潜像をト
ナー像Iに現像する現像装置13が配置されている。こ
の現像装置13は赤色現像装置13aと黒色現像装置1
3bとを有している。現像剤としては、今回ポリエステ
ル系又はスチレンアクリル系の2成分現像剤を使用して
いるが、磁性1成分や非磁性の1成分を使用することが
可能である。前記現像装置13のさらに下流側に設定さ
れた転写位置Q2には、転写ロールBTRが前記像担持
体11表面に接触する状態で配置されている。転写ロー
ルBTRは、前記像担持体11および転写ロールBTR
の接触領域により形成されるニップを通過する後述の用
紙Sに像担持体11上のトナー像Iを転写する機能を有
している。前記像担持体11の回転方向で前記転写位置
Q2の下流側に設定された剥離位置Q3には、用紙剥離装
置H(後で詳述)が配置されている。用紙剥離装置H
は、像担持体11上のトナー像Iが転写された用紙Sを
像担持体11表面から剥離させて搬送させるための装置
である。また前記像担持体11の表面に沿って剥離位置
Q3のさらに下流側には、用紙剥離爪15、およびクリ
ーナユニット16が順次配置されている。
【0026】前記転写ロールBTRの下方には、給紙ト
レイ21〜25が多段に配置されている。給紙トレイ2
3は両面コピーまたは多重コピー等の際に1回目のコピ
ーが行われた転写材(以下用紙)Sを循環させて前記転
写位置Q2に再送する時に使用される中間トレイであ
る。前記各給紙トレイ21〜25の用紙Sは第1用紙搬
送路26を通って前記転写位置Q2に搬送されるように
なっている。転写位置Q2には前記転写ロールBTRが
配置されており、そこを通過する用紙上に像担持体11
表面のトナー像Iを転写させるように構成されている。
前記転写位置Q2を通過した像担持体11表面は、表面
に残留したトナーが前記クリーナユニット16により回
収された後、再び、前記帯電器12により一様に帯電さ
れるようになっている。
【0027】前記第1用紙搬送路26の終端、前記転写
位置Q2の用紙搬送方向の上流側には、搬送されてきた
用紙Sを一旦停止させてから、前記転写位置Q2に搬入
するためのレジロール27およびレジゲート28が配置
されている。レジゲート28は用紙Sを一時停止させる
ように構成されている。前記転写位置Q2でトナー像I
を転写され前記剥離位置Q3で前記像担持体11より剥
離された用紙Sは、第2用紙搬送路29を搬送され、途
中の定着位置Q4で定着装置Fにより加熱定着され、第
2用紙搬送路29の終端に配置された排出ロール31か
ら排出トレイ32に排出される。
【0028】図1において、前記用紙排出路29には前
記定着位置Q4の下流側に切替ゲート33が設けられて
いる。切替えゲート33は、用紙Sの搬送方向を前記用
紙排出トレイ32または用紙循環路34に切り替える際
に使用される。用紙循環路34は、用紙反転路35およ
び前記中間トレイ23に接続しており、その接続部には
切替ゲート36が配置されている。前記切替ゲート36
は、両面コピーを行う場合には用紙循環路34の用紙S
を用紙反転路35に向かわせ、多重コピーの場合には直
接中間トレイ23に向かわせるようになっている。前記
用紙反転路35に設けられたシート状且つ櫛の歯状のマ
イラーゲート37は、通過する用紙Sが下方に搬送され
る際には弾性変形により用紙Sの下方への移動を許し、
マイラーゲート37を通過した用紙Sが上方に搬送され
る場合には用紙Sを中間トレイ23の方向に向わせるよ
うに構成されている。中間トレイ23において一旦所定
の位置で停止させられた用紙Sは、中間トレイ23から
前記第1用紙搬送路26により前記転写位置Q2に搬送
されるように構成されている。
【0029】次に前記転写ロールBTRおよび用紙剥離
装置Hについて詳細に説明する。図3において、転写ロ
ールBTRは、直径が18mmの芯金41と導電性弾性
層42からなり、芯金41が回転可能に支持されており
像担持体11と同方向に駆動ギア43で回転駆動され
る。また、転写ロールBTRは像担持体11の間に所定
の圧力で用紙Sを支持するため、バネ等によって像担持
体11に弾性的に当接されている。導電性弾性層42は
イオン導電剤を添加した弾性ロールで体積抵抗率10
6.5〜109Ωcm程度のウレタン発泡体が使用されてい
る。転写ロールBTRの近傍には転写ロールBTRにバ
イアス電圧を印加するための給電部材44があり、芯金
41を介して電圧が印加される構成になっている。前記
給電部材44に転写用電源装置45から印加されるバイ
アス電圧は、IOTのコントローラCから出力される転
写用電源装置作動信号Ta(図2参照)により制御され
るようになっている。
【0030】図2において、用紙剥離装置Hは、剥離ベ
ルト47、および前記剥離ベルト47を回転可能に支持
する駆動ロール48および従動ロール49により構成さ
れている。前記駆動ロール48は前記転写ロールBTR
と同様に図示しないメインモータにより回転駆動される
ように構成されている。剥離ベルト47は、材質がPV
DF(ポリフッ化ビニリデン)等にCB(カーボンブラ
ック)を分散させたもので、2層構造で内側が104Ω
cm以下の導電層で外側が107〜1011Ωcmのもの
を用いた。駆動ロール48は金属シャフトで、像担持体
11と接触する従動ロール49には、発泡タイプの導電
性ロールを使用した。剥離ベルト47と像担持体11の
食い込み量は約0.5mmとし、回転周速度は像担持体
11と等速とした。前記ベルト支持用の各ロール48,
49には用紙剥離用電圧が剥離用電源回路50から印加
されるように構成されている。前記剥離用電源回路50
は前記コトローラCから出力される剥離用電源回路作動
信号Tc(図2参照)により制御される。 なお、前記剥離ベルト47と駆動ロール48と駆動ロー
ル49とから転写材剥離用回転部材(47〜49)が構
成され、前記剥離用電源回路50とコトローラCとから
剥離用バイアス印加装置(50+C)が構成される。
【0031】転写ロールBTRの転写電流値は、用紙サ
イズやコピーモード(両面コピー等)によって切り替え
る。像担持体11の軸方向の用紙サイズが200mm以
上の場合と以下の場合で設定電流値の切替えを行い、片
面コピーの場合と両面コピーの場合でも設定電流値を切
替えるようにする。本実施例の設定転写電流値は常温・
常湿で次のように設定されている。 用紙サイズ200mm以上且つ片面コピーの場合… 20μA 用紙サイズ200mm以上且つ両面コピーの場合… 24μA 用紙サイズ200mm以下且つ片面コピーの場合… 18μA 用紙サイズ200mm以下且つ両面コピーの場合… 22μA
【0032】図4は転写ロールBTRの導電性弾性層4
2に含有されるイオン導電剤(過塩素酸リチュウム、四
級アンモニウム塩等)の量と各環境での転写ロールBT
Rの体積抵抗率(以下、「ロール抵抗率」という)を示
したものである。ロール抵抗率はイオン導電剤配合量で
決まり、使用できるロールの抵抗範囲は画像トラブルに
よって規定される。体積抵抗率が6.5LogΩcm以
下になると用紙部分以外の転写ロールBTRと像担持体
11とが接触する部分の表面電位が下がってしまい用紙
の端部にカブリが発生する。体積抵抗率が9.0Log
Ωcm以上になると電圧が高くなりすぎて転写不良や異
常放電による黒点トラブルが発生する。そのため使用で
きるロールの抵抗範囲は106.5〜109Ωcmとなる。
また、図4からも分かるようにイオン導電性の転写ロー
ルBTRは環境によってロール抵抗が1.5桁程度変化
する性質がある。
【0033】図5はロール抵抗率が変化した時の各電流
とロール電圧の関係を示したものである。転写電流が2
0μAのとき転写ロールBTRの電圧は高温・高湿環境
では約500Vであり、低温・低湿環境では約3500
Vとなる。転写電流を変えた場合も同様の傾向を持ち、
転写電流が30μAのときは1500Vから5500V
の間で電圧が変化する。この性質を利用すれば転写ロー
ルBTRに印加する電流値と電圧値をモニターして像担
持体11周囲の温湿度を予測することができる。転写ロ
ールBTRに印加する電流値と電圧値のモニターは、用
紙がない非画像領域で行う。具体的にはコピースタート
時に転写ロールBTRに20μAの定電流を流してその
時の電源電圧をモニターし、その抵抗値を検出すること
によって像担持体11周囲の環境(温湿度)を検出する
ことができる。前記電源電圧のモニターは前記転写用電
源装置45を構成するV0モニター部45aで行い、モニ
ターした電圧値は電圧モニター信号Tbとしてコトロー
ラCへ送られる。コトローラCはモニターした電圧値か
ら抵抗値を算出する。なお、前記V0モニター部45aを
有する転写用電源装置45とコトローラCとから転写ロ
ール抵抗値検出手段(45+C)が構成される。
【0034】前記剥離ベルト47は定電圧制御とし、通
常環境下では印加電圧が−500V〜−1500Vの範
囲で良好な剥離性能が得られる。ここで、ベルト電圧が
低い場合は用紙の剥離ベルト47へのタック力が弱くう
まく剥離することができず、ベルト電圧が高い場合は剥
離ベルト47部で転写抜け(リトランスファー)が発生
する。この状態で高温・高湿環境下で同様のテストを行
うと、転写電流の一部が含水した用紙を介して剥離ベル
ト47側へ流れる現象が発生するため、剥離ベルト47
に印加する電圧を抑える必要があり最適電圧は−100
V〜−1000Vの範囲になる。また、同様に低温・低
湿環境下では像担持体11と用紙のタック力が増加する
ため剥離ベルト47の電圧範囲を−700V〜−200
0Vと少し高めに設定する必要がある。
【0035】前記転写ロールBTRの転写電流値が、像
担持体11の軸方向の用紙サイズが200mm以上の場
合と以下の場合、および、片面コピーの場合と両面コピ
ーの場合で切替えられるのと同様に、剥離ベルト47に
印加される剥離バイアスの設定電圧もそれに応じた値に
設定されている。本実施例の剥離ベルト47に印加する
剥離バイアスの設定基準電圧は常温・常湿で次のように
設定されている。 用紙サイズ200mm以上且つ片面コピーの場合… −1000V 用紙サイズ200mm以上且つ両面コピーの場合… −1200V 用紙サイズ200mm以下且つ片面コピーの場合… − 800V 用紙サイズ200mm以下且つ両面コピーの場合… −1000V そして、実際に剥離ベルト47に印加される剥離バイア
ス電圧は前記、設定基準電圧に、前記環境係数で補正さ
れた電圧が印加されることになる。
【0036】周囲の環境(温湿度)が変化しても常に剥
離ベルト47に最適電圧を印加するため転写ロールBT
Rの電圧・電流より求めた環境係数で剥離ベルト47の
印加電圧値を補正する。環境係数は高温・高湿〜低温・
低湿までを転写ロールBTRの抵抗値に応じて数段階に
分けて設定した剥離ベルト電圧に係数をかけた値を印加
するようにする。本実施例では、常温・常湿の環境係数
を1とし、高温・高湿から低温・低湿までを5段階に分
けて環境係数を0.5、0.75、1.0、1.25、1.
5と設定する。すなわち、図4に示すように、イオン導
電剤配合量が例えば0.75%の転写ロールBTRの抵
抗値は、常温・常湿(22℃、55%)で7.9log
Ω=107.9Ωcmである。転写ロールBTRの体積抵
抗率が前記7.9logΩcmのときの環境係数を1と
する。そして、同じ転写ロールBTRでも周囲の環境
(温湿度)によって抵効率が変化する。例えば高温・高
湿(28℃、85%)で7logΩcm=107Ωcm
となり、低温・低湿(5℃、30%)で8.7logΩ
cm=108.7Ωcmとなる。本実施例では、転写ロー
ルBTRの体積抵抗率が前記7logΩcmのときの環
境係数を0.5とし、前記8.7logΩcmのときの環
境係数を1.5とする。
【0037】そして、転写ロールBTRの体積抵抗率が
前記7.4logΩcmのときの環境係数を0.75と
し、8.3logΩcmのときの環境係数を1.25とす
る。したがって、常温・常湿で剥離ベルト47印加する
剥離バイアスの設定電圧が−1000Vの場合、剥離ベ
ルト47に印加する剥離電圧は環境(温湿度)に応じて
−500V、−750V、−1000V、−1250
V、−1500Vと補正される。
【0038】図6において、コトローラCは、CPU
(中央処理装置)、ROM(リードオンリーメモリ)、
RAM(ランダムアクセスメモリ)、I/O(入出力イ
ンタフェース)等を有するマイコンにより構成されてい
る。前記コトローラCには、UIから入力されるコピー
スタート信号およびコピー設定枚数、コピーモード選択
信号、用紙幅検出信号SN1a〜SN3aや、その他の入力信
号が入力されている。前記コピーモード選択信号は多重
コピーまたは両面コピー、片面コピーのいずれかを選択
するコピーモード選択キーUIdから出力される。前記
コトローラCは、入力された信号に応じて、転写用電源
装置45、剥離用電源回路50や、その他の作動回路の
制御信号を出力している。また、前記コトローラCの前
記ROMには、前記各入力信号にに応じて作動するプロ
グラムおよび必要なデータが記憶されている。前記プロ
グラムにより作動するコトローラCは、複写回数判定フ
ラグFLを有しまた、用紙幅サイズ判定手段C1、基準
剥離バイアス決定手段C2、環境係数決定手段C3、剥離
電圧決定手段C4等の機能を有している。
【0039】前記用紙幅サイズ判定手段C1は、前記自
動原稿搬送装置Bに設けられた原稿用紙幅センサSN1〜
SN3が出力した原稿用紙幅検出信号SN1a〜SN3aに応じ
て定まる転写する用紙サイズが200mm以上か以下か
を判定する。前記複写回数判定フラグFLは、1枚の用
紙に対する転写が1回目(片面だけのコピーの場合)で
あれば「0」であり、2回目(多重コピー、両面コピー
等の場合)以降であれば「1」となるフラグである。前
記基準剥離バイアス決定手段C2は、用紙サイズと転写
回数(用紙の片面コピーか両面および多重コピーか)に
応じて常温・常湿の剥離バイアス(基準剥離バイアス)
電圧を決定する。なお、前記基準剥離バイアス決定手段
C2は、前記用紙サイズおよび転写回数に対応してあら
かじめ設定された前記基準剥離バイアス電圧の値を記憶
した基準剥離バイアス決定用のテーブルC2Tを有してい
る。前記環境係数決定手段C3は、前記転写用電源装置
45のV0モニター部45aを通じて得られた電圧モニタ
ー信号Tbにより前記転写ロールBTRの抵抗値を算出
し、その抵抗値に応じて環境係数を決定する。前記環境
係数決定手段C3は、あらかじめ温度・湿度に応じて設
定された前記環境係数の値を記憶した環境係数決定用の
テーブルC3Tを有している。前記剥離電圧決定手段C4
は、環境係数×基準剥離バイアス電圧を算出して、前記
環境係数に応じた剥離バイアス電圧を決定する。決定さ
れた剥離バイアス電圧値に前記剥離ベルト47へ印加す
るように前記剥離電圧決定手段C4が前記剥離用電源回
路50へ剥離用電源回路作動信号Tcを出力する。
【0040】(実施例1の作用)次に前述の構成を備え
た本発明の用紙剥離装置Hの実施例を備えた画像形成装
置の作用を説明する。自動原稿搬送装置Bは、原稿給紙
トレイB1に収容された原稿を順次取出して、前記プラ
テンガラスA1上の複写位置に搬入し、複写位置で複写
された複写済みの原稿を原稿排紙トレイB2に排出す
る。前記複写位置に搬入された原稿の画像は、前記プラ
テンガラスA1下方の前記露光走査光学系1で露光走査
され、CCD(固体撮像装置) で読み取られる。CC
Dは、その撮像面上に収束された原稿反射光を電気信号
に変換して画像データ出力部7に出力する。画像データ
出力部7は、入力された前記電気信号をデジタルな原稿
画像データに変換して信号処理部8に出力する。
【0041】信号処理部8は入力された画像データをレ
ーザ駆動信号に変換し、前記レーザ書込装置9に送る。
レーザ書込装置9は、画像書込用のレーザビームLを図
1中矢印の方向に回転している前記像担持体11表面の
前記潜像書込位置Q1に入射する。前記帯電器12によ
り予め一様に帯電されている像担持体11の表面には、
前記レーザビームLの照射により原稿画像に対応する静
電潜像が書き込まれる。前記像担持体11表面の静電潜
像は現像装置13の赤色または黒色現像装置13aまた
は13bによりトナー像Iに現像される。
【0042】前記像担持体11上に形成されたトナー像
Iは転写位置Q2に移動する。これにタイミングをあわ
せて前記給紙トレイ21〜25のいずれかから取り出さ
れて第1用紙搬送路26を搬送された用紙も転写位置Q
2に搬送される。転写位置Q2において、転写ロールBT
Rは、像担持体11上のトナー像Iを用紙S上に転写す
る。前記転写位置の下流側に設定された剥離位置Q3で
は、用紙剥離装置Hが用紙Sを像担持体11より剥離す
る。これについては後で詳述する。像担持体11上の残
留トナーは、さらに回転方向下流側のクリーナユニット
16によりクリーニングされる。トナー像Iが転写され
た用紙Sは、前記第2用紙搬送路29を通って定着位置
Q4に搬送され、定着位置Q4において定着装置Fにより
定着される。トナー像Iが定着された用紙は排出ロール
31により排出トレイ32に排出される。
【0043】前記片面多重複写、両面複写の場合は、前
記第2用紙搬送路29に配設されている切替ゲート33
を切り替え、片面転写済みの用紙Sを下方の用紙循環路
34に搬送する。そしてさらに下方の切替ゲート36を
作動させ、多重コピーの場合には前記用紙Sを直接中間
トレイ23に搬送する。両面コピーの場合には下方の用
紙反転路35に一旦送り込んでスイッチバックさせ、前
記マイラーゲート37により表裏反転させた用紙Sを中
間トレイ23に送る。中間トレイ23では前記用紙Sを
所定の位置に一旦停止させた後、前記第1用紙搬送路2
6を通して前記転写位置Q2に再度搬送する。
【0044】次に図7は、前記剥離ベルト47に印加す
る剥離バイアス電圧の設定フローを示す図である。図7
のステップST1においてコトローラCによりコピース
タートスイッチがオンされたか否か判断する。ノー
(N)の場合はステップST1を繰り返し実行する。前
記ステップST1においてイエス(Y)の場合は、ステ
ップST2に移る。 ステップST2において、用紙Sが1回目の転写か否か
判断する。この判断は、前記コトローラCの転写回数判
定フラグFLのフラグの値が「0」か否かにより判断す
る。前記ステップST2でイエス(Y)の場合ステップ
ST3に移る。ノー(N)の場合(すなわち両面コピーま
たは多重コピーの2回目以降の転写の場合)はステップ
ST4に移る。
【0045】次にステップST3において用紙Sのサイ
ズ(幅)が200mm以下か否か判断する。前記ステッ
プST3においてノー(N)の場合はステップST5に移
り、イエス(Y)の場合はステップST6に移る。前記
ステップST5において前記基準バイアス決定用テーブ
ルC2Tに記憶させてある基準剥離バイアス(常温・常湿
の剥離バイアス)のうち200mm以上の用紙幅の基準
剥離バイアスを読み出して、その値を基準剥離バイアス
に決定する。前記ステップST6において前記基準バイ
アス決定用テーブルC2Tに記憶させてある基準剥離バイ
アス(常温・常湿の剥離バイアス)のうち200mm以
下の用紙幅の基準剥離バイアスを読み出して、その値を
基準剥離バイアスに決定する。
【0046】前記ステップST4において用紙Sのサイ
ズ(幅)が200mm以下か否か判断し、イエス(Y)の
場合はステップST7に移り、ノー(N)の場合はステ
ップST8に移る。前記ステップST7において前記基準
バイアス決定用テーブルC2Tに記憶させてある基準剥離
バイアス(常温・常湿の剥離バイアス)のうち200m
m以上の用紙幅の基準剥離バイアスを読み出して、その
値を基準剥離バイアスに決定する。前記ステップST8
において前記基準バイアス決定用テーブルC2Tに記憶さ
せてある基準剥離バイアス(常温・常湿の剥離バイア
ス)のうち200mm以下の用紙幅の基準剥離バイアス
を読み出して、その値を基準剥離バイアスに決定する。
前記ステップST5〜ST8の次にステップST9に移
る。
【0047】ステップST9において環境係数を決定す
る。環境係数は温湿度等の環境に応じて変化する転写ロ
ールBTRの導電性弾性層42の抵抗値に応じて定め
る。すなわち環境係数は、像担持体11および転写ロー
ルBTRの接触領域であるニップに用紙が無い状態で像
担持体11および転写ロールBTR間に転写用定電流を
流し、そのときのV0モニター部45aのモニター電圧か
ら検出される転写電圧および転写電流により前記抵抗値
を算出し、算出した抵抗値に応じた環境係数を前記コン
トローラCの環境係数決定用テーブルC3Tから読み出し
て定める。次に、ステップST10において前記基準剥離
バイアス電圧と環境係数とを乗じて基準剥離バイアスの
設定電圧を補正し、この補正電圧値を剥離ベルト47へ
印加するように前記剥離用電源回路50へ剥離ロール電
源制御信号Tcを出力し、ステップST11に移る。
【0048】ステップST11において剥離作業が終了し
たか否か判断する。ノー(N)の場合は再びステップS
T10に戻り、イエス(Y)の場合はステップST12に移
る。ステップST12において一連のコピー作業が終了し
たか判断し、ノー(N)の場合は再びステップST2に
戻り、イエス(Y)の場合は再びステップST1に戻
る。これにより剥離ベルト47の周囲の環境変化に応じ
て印加される剥離バイアス電圧が適切に定められる。
【0049】図8は本発明の画像形成装置の動作を示す
タイミングチャートである。メインモータONと同時に
帯電器12に電圧が印加される。転写ロールBTRには
コピー前の非画像領域で20μAの定電流を流し、その
時の電源電圧をモニターするようにする。転写工程で
は、転写ロールBTRにトナーと逆極性の電圧を印加し
て像担持体11上のトナー像Iを用紙に転写させる。な
お、転写工程の像間は転写ロールバイアスを0Vに落と
して、転写ロールへのカブリトナー付着を防止してい
る。最後の用紙が転写ロールBTRを通過した後、転写
ロールBTRにトナーと同極性の電圧をロール2周分
(2回転分)印加する。これによって、転写ロールBT
R表面に付着している逆極性トナーを像担持体11に転
写することができる。その後、転写ロールBTRにトナ
ーと逆極性の電圧を1周分(1回転分)印加し、転写ロ
ールBTR表面に付着している正規トナーを像担持体1
1に転写する。画像形成サイクルの最後に前記清掃モー
ド(図8のクリーニングサイクル参照)を実施すること
で、確実に転写ロールBTR表面の付着トナーを除去す
ることができ、用紙の裏面汚れ等の発生が無い良質の画
像を安定的に得ることができる。剥離ベルト47は用紙
Sが像担持体11に搬送される直前まで離間しており、
用紙搬送開始信号を受けて像担持体11に接触し、ロー
ル抵抗(転写ロールBTRの抵抗値)より算出した環境
係数を基に剥離ベルト47に電圧が印加され、用紙搬送
終了信号を受けて再び像担持体11から離間する。
【0050】(変更例)以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することな
く、種々設計変更を行うことが可能である。本発明の変
更実施例を下記に例示する。 (H01)前記転写ロールには定電流を印加して制御し、
前記剥離ベルトには定電圧を印加して制御しているが、
逆に転写ロールに定電圧を印加し剥離ベルトに定電流を
印加して制御する等、他の制御方法の採用が可能であ
る。 (H02)剥離バイアス電圧を補正する際、前記転写ロー
ルに定電流を流して電圧をモニターし剥離バイアス電圧
を補正したが、定電圧を印加してその時の電流をモニタ
ーして剥離バイアス電流を補正することも可能である。
【0051】
【発明の効果】前述の本発明の画像形成装置は下記の効
果を奏することができる。 (E01)トナー像が転写された用紙を像担持体から剥離
させる剥離部材に印加する剥離電圧を適切に定めること
ができる。 (E02)像担持体径が大きくスピードが速い機械にも使
用することができる。 (E02)転写ロールおよび剥離ベルトの周囲の環境等に
よるロール抵抗変動の影響や用紙の種類によるタック力
の差の影響を受けること無く常に安定した転写・剥離性
能が得られるうえ、オゾンレス・低コストが実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明による画像形成装置の実施例を
備えた画像形成装置全体の説明図である。
【図2】 図は前記図1に示す要部拡大図である。
【図3】 図3は前記図1に示す転写ロールの拡大説明
図である。
【図4】 図4は転写ロールのイオン導電剤配合量と抵
抗値の関係を表すグラフである。
【図5】 図5は転写ロールの抵抗値が変化した時の各
電流とロール電圧の関係を示すグラフである。
【図6】 図6は同実施例1のブロック線図である。
【図7】 図7は前記剥離ベルト47に印加する剥離電
圧の設定フローを示す図である。
【図8】 図8は同実施例の画像形成装置の動作を示す
タイミングチャートである。
【符号の説明】
BTR…転写ロール、I…トナー像、Q2…転写位置、
Q3…用紙剥離位置、S…転写材、11…像担持体、1
3…現像装置、45…転写用電源装置、(45+C)…
転写ロール抵抗値検出手段、(47〜49)…転写材剥
離用回転部材、(50+C)…剥離用バイアス印加装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の要件を備えたことを特徴とする画
    像形成装置、(A01)静電潜像が形成される表面を有し
    回転駆動される像担持体、(A02)前記像担持体表面の
    静電潜像をトナー像に現像する現像装置、(A03)転写
    材の搬送路に設定された転写位置において前記像担持体
    表面に接触してその接触領域によりニップを形成すると
    ともに前記像担持体表面と同じ方向に回転移動する表面
    が導電性弾性層により形成された転写ロール、(A04)
    前記ニップを通過する転写材に前記像担持体表面のトナ
    ー像を転写させるための転写電流を、前記像担持体およ
    び転写ロール間に印加する転写用電源装置、(A05)周
    囲の環境に応じて変化する前記転写ロールの前記導電性
    弾性層の抵抗値の変化を検出する転写ロール抵抗値検出
    手段、(A06)前記像担持体表面のトナー像が転写され
    た転写材を、前記像担持体から剥離させるために、前記
    転写位置に隣接して像担持体回転方向下流側に設定され
    た用紙剥離位置において前記像担持体に接触して配置さ
    れた転写材剥離用回転部材、(A07)前記導電性の転写
    材剥離用回転部材に転写電圧とは逆極性の剥離用バイア
    ス電圧を印加する剥離用バイアス印加装置、(A08)前
    記転写ロール抵抗値検出手段の検出値が周囲の環境によ
    り上昇または下降するのに応じて、前記転写材剥離用回
    転部材に印加する剥離用印加バイアス電圧を下降または
    上昇させる前記剥離用バイアス印加装置。
  2. 【請求項2】 下記の要件を備えたことを特徴とする請
    求項1記載の画像形成装置、(A09)前記ニップに転写
    材が無い状態で且つ像担持体上に画像が形成されていな
    い非画像領域において像担持体および転写ロール間に印
    加した電圧および電流の値により前記導電性弾性層の抵
    抗値の変化を検出する前記転写ロール抵抗値検出手段。
  3. 【請求項3】 下記の要件を備えたことを特徴とする請
    求項1または2記載の画像形成装置、(A010)転写材
    に対して複数回の転写を行う場合の1回目の転写電流よ
    りも2回目以降の転写電流を高く設定する前記転写用電
    源装置。
  4. 【請求項4】 下記の要件を備えたことを特徴とする請
    求項1ないし3のいずれか記載の画像形成装置、(A01
    1)前記導電性弾性層は体積抵抗率が106.5〜109Ω
    cmのイオン導電性弾性層により形成された前記転写ロ
    ール。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007298768A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Canon Inc 画像形成装置
US8670687B2 (en) 2011-03-01 2014-03-11 Fuji Xerox Co., Ltd. Image forming member with current flowing to transfer belt
JP2020003667A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 グンゼ株式会社 画像形成装置用チューブ

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JP2020003667A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 グンゼ株式会社 画像形成装置用チューブ

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