JPH11161042A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
紙種に対応した良好な転写性を得る。未定着トナー像を
記録紙の先端から後端まで均一に定着させる。 【解決手段】 電源23aからの電圧印加によって、感
光体7上のトナー像を中間転写体22へ転写させる1次
転写と、中間転写体22上の重ね合わされたカラートナ
ー像を一括して記録紙6に転写させる2次転写とを転写
ローラ23にて両方行う。転写ローラ23には、紙種検
知部36による紙種検知によって、例えば紙の厚さに応
じた転写電圧が各段階ごとに印加される。また、紙種検
知部36にて記録紙6が定着用ベルト43の周長よりも
長い場合には、記録紙6が定着用ベルト43に接触して
から定着用ベルト43が1周し終わるまでに、ヒーター
ランプ40aから定着用ベルト43への熱伝導時間を加
味した分だけ早く、ヒーターランプ40aがONされ
る。
Description
ーザープリンタ等の画像形成装置に関するものであり、
特に、感光体上に形成されたカラートナー像を中間転写
体を介して紙などの記録媒体に一括転写する画像形成装
置に関するものである。
置が種々提案されている。これら画像形成装置は、記録
媒体へのカラートナー像の転写方式の違いにより、次の
2種類に大別される。一つは、転写体上に記録媒体を巻
き付けて保持し、感光体上のトナー像を1色ずつ記録媒
体上に直接転写する、いわゆる直接転写方式を採用した
画像形成装置である。もう一つは、感光体上に形成され
たカラートナー像を中間転写体上に一括転写し、その
後、当該中間転写体から記録媒体に再度転写する画像形
成装置である。
る記録媒体の種類によっては、所望のカラー画像が得ら
れないことがある。これは、トナー像の転写性が記録媒
体の種類(特に厚さ)によって各色ごとに異なるためで
ある。それゆえ、各色のトナー像を重ね合わせて得られ
るカラートナー像においては、その発色性が各記録媒体
間で違ってしまう。したがって、この種の画像形成装置
で所望のカラー画像を得るためには、使用する記録媒体
の厚さ等をある範囲のものに制限する必要がある。
記録媒体に対するカラー複写が益々要求されており、上
記の画像形成装置での対応に限界がきている。また、上
記の画像形成装置では、1色ずつトナー像を記録媒体に
転写するため、トナー像の重ね合わせ精度が常に問題と
なる。しかし、現段階では、重ね合わせ精度の向上にも
限界がきている。
ずしてカラー複写を行うことが可能な、中間転写体を備
えた画像形成装置の開発が益々盛んに行われている。こ
の種の画像形成装置の一例として、特開平3−2518
64号公報に開示されたものを以下に説明する。なお、
この画像形成装置では、1つの原稿画像の高濃度部およ
び低濃度部の各々に対して複写プロセスが施されること
により、複写プロセス毎に得られたカラートナー像が中
間転写体上で重ねられて1つのカラートナー像が形成さ
れるようになっている。
の複写機は、図27に示すように、上面に透明な原稿載
置台101を有している。この原稿載置台101の下方
には、原稿102を露光走査して後述の感光体104を
露光する露光光学系103が配されている。
1上に載置される原稿102に光を照射する光源ランプ
103aと、原稿102からの反射光を例えば図中一点
鎖線で示すように感光体104上に導く複数の反射鏡1
03b〜103fと、上記反射光の光路中に配設された
結像レンズ103gと、赤、緑、および青の3原色の色
フィルタを有する色分解フィルタ103hとを備えてい
る。
感光体104が設けられている。この感光体104は、
一定間隔をもって配された2つの回転ローラ105・1
06に架け渡され、図示しないモータにより回転駆動さ
れるようになっている。
周辺には、感光体104を帯電させる帯電チャージャ1
07、感光体104上に残留するトナーを除去するクリ
ーニング装置108、原稿102からの反射光を線状に
分解するスクリーンフィルタ109等が設けられてい
る。
110〜112を有する現像装置113が感光体104
と非接触で配されている。この現像槽110〜112
は、それぞれ色分解フィルタ103hにおける各色フィ
ルタの補色であるイエロー、マゼンタ、およびシアンの
カラー現像剤が個別に収容されるとともに、このカラー
現像剤を感光体104に付与するマグネットローラ11
0a〜112aが設けられている。
としての記録紙130を給紙するサイズ別の給紙カセッ
ト114・115が上下に配されている。これらの給紙
カセット114・115の出紙側には、それぞれ給紙ロ
ーラ116・117が設けられている。さらに、給紙カ
セット114・115の前方には、記録紙130を一旦
停止させて所定のタイミングで供給するタイミングロー
ラ118が設けられている。
05側には、中間転写装置119が設けられている。こ
の中間転写装置119は、ベルト状の中間転写体12
0、中間転写体120を回転駆動する3つの回転ローラ
121〜123、感光体104上の各色成分別のトナー
像を中間転写体120に転写する転写チャージャ12
4、中間転写体120上に形成されたカラートナー像を
記録紙130上に転写する転写チャージャ125、記録
紙130を中間転写体120から分離する分離チャージ
ャ126および中間転写体120上の残留トナーを除去
するクリーニング装置127等により構成されている。
130を搬送する搬送ベルト128と、カラートナー像
を記録紙130に定着させる定着装置129とが設けら
れている。
う際には、まず、スクリーンフィルタ109が露光光路
から脱離させられ、高濃度部を対象とした露光が開始さ
れる。
置台101上に載置された原稿102に光を照射して光
走査を3回行う。原稿102からの反射光は、反射鏡1
03b〜103dおよび結像レンズ103gを介して色
分解フィルタ103hに入射し、この色分解フィルタ1
03hで色成分別に分解される。この光は、さらに、反
射鏡103e・103fを介して、帯電チャージャ10
7にて均一に帯電された感光体104上に順次に照射さ
れ、感光体104を露光する。これにより、感光体10
4には、原稿画像に対応した各色成分別の静電潜像が形
成される。
り、色分解フィルタ103hにおける各色フィルタの補
色であるイエロー、マゼンタ、およびシアンの各現像剤
でそれぞれ現像されて可視像化され、トナー像となる。
そして、中間転写装置119において、これらの各色成
分別のトナー像が、転写チャージャ124により中間転
写体120へ順次転写されて重ねられる。これにより、
完成した1つのカラートナー像が得られると、高濃度部
を対象とした1回目の複写プロセスが終了する。
に、スクリーンフィルタ109が露光光学系103から
の光の光路中に挿入され、上記のような光走査が同様に
行われる。したがって、原稿102からの反射光は、ス
クリーンフィルタ109で線状に分解された後、感光体
104に照射され、感光体104を露光する。
各色成分別のトナー像として現像される。これらのトナ
ー像が、前回の複写プロセスで中間転写体120上に形
成されたカラートナー像の上に順次転写され、別のカラ
ートナー像が形成される。このように、2つのカラート
ナー像が重ね合わされることにより、完成した1つのカ
ラートナー像が得られる。
ナー像は、転写チャージャ125により、給紙カセット
114・115のいずれか一方から供給された記録紙1
30に転写される。その後、上記の記録紙130は、分
離チャージャ126により、中間転写体120から分離
されて、搬送ベルト128で定着装置129へ導入さ
れ、ここで、上記カラートナー像が熱定着される。
を記録紙130に熱定着させるためのヒートローラを備
えている。このヒートローラの表面温度は、ヒーターラ
ンプのON/OFF動作によって設定温度となるように
制御されている。ここで、ヒーターランプをONさせた
ときの、通常の定着温度カーブを図28に示す。
されると、ヒートローラの表面温度は設定温度になるま
で徐々に上昇する。そして、設定温度に到達すると、ヒ
ーターランプがOFFされるが、余熱によって温度上昇
は急には止まらない。そして、表面温度が設定温度を下
回ると再びヒーターランプがONされる。以降はこのよ
うな動作が繰り返されて、表面温度が波打つオーバーシ
ュートとなる。
29に示す。同図に示すように、記録紙130におい
て、記録紙130先端からヒートローラの周長までのと
ころでは、定着性能は安定しているが、ヒートローラの
周長を越えたところから記録紙130の後端までにおい
ては、定着性能は著しく低下している。これは、ヒート
ローラが1周する間に、記録紙130あるいは定着する
トナーにヒートローラの熱が奪われるためである。
するため、従来では図30に示すように、ヒートローラ
の表面温度が設定温度から低下し始めたときに、ヒータ
ーランプがONとなるように制御されている。
では、転写チャージャ124によるコロナ放電によっ
て、感光体104から中間転写体120への各トナー像
の転写が行われている。同様に、転写チャージャ125
によるコロナ放電によって、中間転写体120から記録
紙130へのカラートナー像の転写が行われている。
分子がイオン化されてオゾンが発生する。一般的に、オ
ゾンは毒性が強く、濃いものは呼吸器を直ちに侵し、微
量であっても長時間吸入すると極めて危険な状態とな
る。したがって、オゾンの発生は、環境衛生上あまり好
ましくはない。
は、オゾンの発生源であるコロナ放電器が2台も設けら
れており、環境衛生面の配慮に欠けている。
類によらず、転写チャージャ125によって印加される
転写電圧は一定である。したがって、ある記録紙130
を用いた場合には良好な転写性が得られるが、上記記録
紙130とは厚みの異なる記録紙130を用いた場合に
は転写不良が生じる場合がある。特に、厚さの薄い記録
紙130を用いた場合には、記録紙130を中間転写体
12から剥離するときに、記録紙130に転写されたカ
ラートナー像が中間転写体120に再度転写される再転
写が生じる場合がある。したがって、上記複写機の構成
では、上記転写電圧が一定のため、紙種に対応した良好
な転写性が得られず、その結果、印字品位が低下すると
いう問題が生じる。
セットに応じて、転写電圧を可変する機能を備えた複写
機もある。しかし、同一の給紙カセットに収納される同
一サイズの記録紙であっても、その坪量(厚さに対応す
る)が各々異なる場合がある。また、同一サイズの記録
紙でも、透明シートおよび不透明シートがある。したが
って、このような構成であっても、紙種に対応した転写
性は得られない。
へのトナー像の定着がヒートローラの周長分を越え、ヒ
ートローラの表面温度が設定温度から低下し始めたとき
にはじめて、ヒーターランプがONとなるように制御さ
れている。この場合、ヒートローラの表面温度がすぐに
は設定温度に到達しないので、記録紙130における、
ヒートローラの周長を越えたところから記録紙130の
後端までの定着は、ヒートローラの表面温度が設定温度
に満たない状態で行われる。それゆえ、未定着トナー像
を記録紙130の先端から後端まで均一に定着させるこ
とができないという問題が生ずる。
なされたもので、その第1の目的は、オゾンの発生を極
力減らし、環境衛生上の害を極力減らすことのできる画
像形成装置を提供することにある。また、本発明の第2
の目的は、搬送された記録紙の紙種に対応した良好な転
写性を得ることができると共に、印字品位の低下を回避
することのできる画像形成装置を提供することにある。
また、本発明の第3の目的は、未定着トナー像を記録紙
の先端から後端まで均一に定着させることのできる画像
形成装置を提供することにある。
像形成装置は、上記の課題を解決するために、色分解さ
れた画像情報を静電潜像として保持する潜像保持手段
と、上記潜像保持手段によって保持された静電潜像を現
像剤によって各色ごとに顕像化する複数の現像手段と、
上記潜像保持手段と接触し、上記潜像保持手段表面の顕
像化された各色の顕像化画像が重ね合わされる中間転写
体と、上記中間転写体に対して離接可能な転写手段と、
上記転写手段に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを
備えた画像形成装置において、上記転写手段は、上記電
圧印加手段からの電圧印加によって、上記潜像保持手段
上の顕像化画像を上記中間転写体へ転写させる1次転写
と、上記中間転写体上の重ね合わされた顕像化画像を一
括して記録媒体に転写させる2次転写とを両方行うこと
を特徴としている。
された静電潜像は、対応する色の現像剤によって顕像化
される。複数の現像手段によって得られる複数の顕像化
画像は中間転写体上で重ね合わせられ、その後、電圧印
加手段から転写手段に電圧が印加されることによって、
中間転写体から記録媒体に転写される。
形成された顕像化画像を中間転写体に転写させる1次転
写と、中間転写体上の重ね合わされた顕像化画像を記録
媒体に転写させる2次転写とを単独で両方行うので、1
次転写および2次転写を各々の転写手段によって行う従
来に比べて、オゾンの発生は確実に減る。
を利用するものであれば、転写手段の数が減ることによ
って発生するオゾンの量は減る。一方、上記転写手段が
例えば接触式のローラで構成されている場合には、転写
手段に起因するオゾンの発生はない。
って有害なオゾンの発生量を装置全体として確実に減ら
すことができ、環境衛生上優れた画像形成装置を得るこ
とができる。
2次転写を各々の転写手段によって行う従来に比べて、
転写手段の数が減るので、不要な転写手段に対応する電
源等も当然不要となる。それゆえ、装置の構成部品が減
少するので、装置を小型化することができる。
記の課題を解決するために、請求項1の構成において、
上記転写手段は、第1色の顕像化が始まる前の第1段
階、上記2次転写を行う第2段階、および、2次転写終
了後、上記転写手段に付着した現像剤を上記中間転写体
に転写させる3次転写と、上記中間転写体に付着した現
像剤を上記潜像保持手段に転写させる4次転写とを行う
第3段階において、上記中間転写体と当接し、上記各第
1、第2、第3段階に応じた電圧を印加することを特徴
としている。
写体に常に当接しているのではなく、印字に必要な上記
各段階においてのみ中間転写体と当接するので、中間転
写体表面においてフィルミングが発生するのが抑制され
ると共に、顕像化画像が転写手段に圧力転写されるのが
抑制される。その結果、記録媒体に転写される顕像化画
像の乱れを防止して印字品位の向上を確実に図ることが
できる。なお、上記のフィルミングとは、転写手段と中
間転写体とが接触し続けることによって、接触部におい
て顕像化画像が引き延ばされ、中間転写体に現像剤が固
着する現象である。
第1、第2、第3段階に応じた電圧を中間転写体に印加
するので、上記各段階における転写効率を確実に向上さ
せることができる。
記の課題を解決するために、請求項2の構成において、
上記第1段階で印加される第1電圧および上記第2段階
で印加される第2電圧は、上記現像剤とは逆極性であ
り、上記第1電圧よりも上記第2電圧のほうが絶対値が
大きいことを特徴としている。
化画像を確実に記録媒体に2次転写することができる。
記の課題を解決するために、請求項2の構成において、
上記第3段階で印加される3次転写に対応する第3電圧
は、上記第2段階で印加される第2電圧よりも、現像剤
の極性側に移行した電圧であると共に、上記第3段階で
印加される4次転写に対応する第4電圧は、上記第3段
階で印加される3次転写に対応する第3電圧よりも、現
像剤の極性側に移行した電圧であることを特徴としてい
る。
不要な現像剤を確実に中間転写体に戻すことができると
共に、中間転写体から潜像保持手段に確実に不要な現像
剤を戻すことができる。
記の課題を解決するために、請求項2の構成において、
上記第3段階で印加される3次転写に対応する第3電圧
は、上記第3段階で印加される4次転写に対応する第4
電圧と等しいことを特徴としている。
不要な現像剤と、中間転写体に付着している不要な現像
剤とを同時に潜像保持手段に戻すことができる。
記の課題を解決するために、請求項2ないし5のいずれ
かの構成において、上記第1段階および上記第3段階に
おいて、上記電圧印加手段は、上記中間転写体が1回転
する時間よりも長い時間、上記転写手段に所定の電圧を
印加することを特徴としている。
一に帯電されるので、第1段階においては、潜像保持手
段上の顕像化画像を、その先端部から後端部まで均一に
中間転写体に1次転写することができる。また、第3段
階においては、転写手段および中間転写体表面を均一に
クリーニングすることができる。
記の課題を解決するために、請求項2の構成において、
上記第1段階において、上記転写手段は、上記電圧印加
手段によって所定電圧印加された後、第1色の顕像化が
始まる前に上記中間転写体から離間することを特徴とし
ている。
写された顕像化画像を、転写手段の当接によって乱すの
を防止することができる。
記の課題を解決するために、請求項2の構成において、
上記第1段階と上記第2段階との間、上記転写手段は上
記中間転写体から離間していることを特徴としている。
写され、重ね合わされる顕像化画像を、転写手段の当接
によって乱すのを防止することができる。
記の課題を解決するために、請求項2の構成において、
上記第2段階において、上記転写手段は、上記中間転写
体上の顕像化画像の先端と、上記転写手段と上記中間転
写体との間に搬送される上記記録媒体の先端とが合致す
るタイミングで上記中間転写体に当接することを特徴と
している。
顕像化画像の先端と、上記記録媒体の先端とを一致させ
て、上記顕像化画像を乱すことなく上記記録媒体に2次
転写させることができる。
上記の課題を解決するために、請求項2の構成におい
て、上記第3段階では、上記転写手段は、上記中間転写
体に当接したまま3次転写から4次転写を行うことを特
徴としている。
写への移行を、転写手段を中間転写体から離接させるこ
となく行うので、上記転写手段の離接の制御動作を簡略
化することができる。
上記の課題を解決するために、請求項2の構成におい
て、上記第3段階における4次転写終了後、上記転写手
段は、上記中間転写体から離間することを特徴としてい
る。
体を押圧することによって、上記両部材が変形するのを
防止することができる。その結果、中間転写体に1次転
写された顕像化画像が乱れるのを確実に防止することが
できる。
上記の課題を解決するために、請求項1ないし11のい
ずれかの構成において、上記中間転写体は、金属性のド
ラムと半導電性樹脂フィルムとが一体形成されてなって
いることを特徴としている。
単体で構成されるので、中間転写体をベルトおよび複数
の張架ローラで構成する場合に比べ、構成部品の数が少
なくなり、全体のコストを低減することができる。
ルムとを一体形成することにより、転写手段を介して印
加された電圧を、上記半導電性樹脂フィルムにて確実に
保持することができると共に、除電時には確実に除電す
ることができる。これにより、各転写を効率良くしかも
確実に行うことができる。
上記の課題を解決するために、色分解された画像情報を
静電潜像として保持する潜像保持手段と、上記潜像保持
手段によって保持された静電潜像を現像剤によって各色
ごとに顕像化する複数の現像手段と、上記潜像保持手段
と接触し、上記潜像保持手段表面の顕像化された各色の
顕像化画像が重ね合わされる中間転写体と、上記中間転
写体に対して離接可能な転写手段と、上記転写手段に所
定の電圧を印加する電圧印加手段とを備えた画像形成装
置において、上記転写手段が上記中間転写体に当接し、
上記電圧印加手段から所定の電圧が上記転写手段に印加
されることによって、上記転写手段から上記中間転写
体、および、上記中間転写体から上記潜像保持手段に移
行した現像剤を一括して除去し、上記潜像保持手段表面
をクリーニングするクリーニング手段をさらに備えてい
ることを特徴としている。
された静電潜像は、対応する色の現像剤によって顕像化
される。複数の現像手段によって得られる複数の顕像化
画像は中間転写体上で重ね合わせられ、その後、電圧印
加手段から転写手段に電圧が印加されることによって、
中間転写体から記録媒体に転写される。
び、中間転写体から潜像保持手段に移行した現像剤を単
一のクリーニング手段で一括して除去するので、転写手
段および中間転写体表面をクリーニングする手段を個々
に設ける必要がない。
ング手段の数を削減することができるので、装置を小型
化することができると共に、装置の価格を低下させるこ
とができる。
上記の課題を解決するために、色分解された画像情報を
静電潜像として保持する潜像保持手段と、上記潜像保持
手段によって保持された静電潜像を現像剤によって各色
ごとに顕像化する複数の現像手段と、上記潜像保持手段
と接触し、上記潜像保持手段表面の顕像化された各色の
顕像化画像が重ね合わされる中間転写体と、重ね合わさ
れた顕像化画像を上記中間転写体から記録媒体に転写さ
せる転写手段と、上記転写手段に所定の電圧を印加する
電圧印加手段とを備えた画像形成装置において、上記記
録媒体の種類を検知する紙種検知手段と、上記紙種検知
手段からの検知信号に基づいて、画像形成動作を制御す
る制御手段とをさらに備えていることを特徴としてい
る。
された静電潜像は、対応する色の現像剤によって顕像化
される。複数の現像手段によって得られる複数の顕像化
画像は中間転写体上で重ね合わせられ、その後、電圧印
加手段から転写手段に電圧が印加されることによって、
中間転写体から記録媒体に転写される。
検知信号に基づいて、画像形成動作を制御する。例え
ば、上記制御手段は、記録媒体の厚さが厚い場合には、
例えば転写手段に印加する転写電圧が高くなるように制
御する一方、厚さが薄い場合には、上記転写電圧が低く
なるように制御する。これにより、記録媒体の厚さに関
係なく、良好な転写性を得ることができる。
御のみならず、記録媒体の種類に応じて、例えば記録媒
体の搬送速度、定着温度、現像バイアス電圧等の画像形
成における各種パラメータを制御することにより、記録
媒体の種類に応じた良好な画像形成動作を行うことがで
きる。
上記の課題を解決するために、色分解された画像情報を
静電潜像として保持する潜像保持手段と、上記潜像保持
手段によって保持された静電潜像を現像剤によって各色
ごとに顕像化する複数の現像手段と、上記潜像保持手段
と接触し、上記潜像保持手段表面の顕像化された各色の
顕像化画像が重ね合わされる中間転写体と、重ね合わさ
れた顕像化画像を上記中間転写体から記録媒体に転写さ
せる転写手段と、上記記録媒体に転写された未定着顕像
化画像を定着させる回転可能な定着手段と、上記定着手
段の表面温度が所定の定着温度となるように、上記定着
手段を加熱する加熱手段とを備えた画像形成装置におい
て、上記記録媒体の種類を検知する紙種検知手段と、上
記記録媒体の種類に応じて上記加熱手段のON/OFF
を制御する定着温度制御手段とをさらに備え、上記定着
温度制御手段は、上記紙種検知手段にて検知された記録
媒体の長さが上記定着手段の周長よりも長い場合に、上
記記録媒体が上記定着手段に接触してから上記定着手段
が1周し終わるまでに、上記加熱手段から上記定着手段
への熱伝導時間を加味した分だけ早く上記加熱手段をO
Nするように制御することを特徴としている。
された静電潜像は、対応する色の現像剤によって顕像化
される。複数の現像手段によって得られる複数の顕像化
画像は中間転写体上で重ね合わせられ、転写手段によっ
て中間転写体から記録媒体に転写される。記録媒体上の
未定着顕像化画像は、加熱手段によって加熱された定着
手段の回転によって記録媒体に定着される。なお、上記
記録媒体は、紙種検知手段によって例えばその長さが検
知される。
て、上記定着手段の熱は記録媒体あるいは未定着現像剤
に奪われる。このため、記録媒体が定着手段の周長より
も長い場合は、記録媒体先端から定着手段の周長までの
ところでは、定着性能は安定するが、定着手段の周長を
越えたところから記録媒体後端までにおいては、定着性
能は著しく低下する。
段に接触してから上記定着手段が1周し終わるまでに、
加熱手段から定着手段への熱伝導時間を考慮した分だけ
早く上記加熱手段がONとなる。これにより、未定着画
像の記録媒体への定着途中で定着手段の表面温度が極端
に下がることがなく、定着性能の低下が回避される。
均一に定着させることができ、均一な光沢性、透明性を
得ることができる。なお、このような効果は、カラー画
像において特に絶大である。
像形成装置の実施の一形態について、図1ないし図26
に基づいて説明すれば、以下の通りである。
に係る画像形成装置としてのカラー複写機(以下、単に
複写機と称する)は、露光部1と、現像部2と、転写部
3と、給紙部4と、定着部5とを含んで構成されてい
る。なお、図1は、図2に示した複写機の主要部を模式
的に示したものである。
を感光体7(後述する)表面に照射し、感光体7表面に
静電潜像を形成する。現像部2は、上記静電潜像をトナ
ー(現像剤)を用いて顕像化する。転写部3は、感光体
7上に形成されたトナー像を1色ずつ中間転写体22
(後述する)に転写する、いわゆる1次転写を行うと共
に、中間転写体22上に形成されたカラートナー像を記
録紙6に転写する、いわゆる2次転写を行う。給紙部4
は、カラートナー像が転写される記録紙6(記録媒体)
をストックすると共に、記録紙6を転写部3に供給す
る。定着部5は、記録紙6に転写されたトナー像を融着
させて定着させる。以下、この順に上記各部の詳細な構
成について説明する。
を出射するレーザ走査ユニット1aと、上記レーザ光を
反射させて感光体7に導くミラー1bとからなってい
る。レーザ走査ユニット1aから出射されるレーザ光
は、感光体7の表面における帯電器9と現像槽13(共
に後述する)との間に照射されるようになっており、こ
れによって、感光体7表面が露光され、感光体7上に静
電潜像が形成される。
感光体7(潜像保持手段)を備えている。本実施形態の
感光体7は、OPC(Organic Photoconductive Conduct
or)膜からなる感光体ベルトであり、2つの張架ローラ
8・8によって張架されている。
ベルト幅Pは、中間転写体22のドラム幅Qと略等しく
なるように形成されている。これは、以下の理由による
ものである。
の軸方向端部に形成された段差部8aと当接する、ある
いは、溝部8bに嵌まるビード部7aが設けられてい
る。これら段差部8aまたは溝部8bにてビード部7a
が規制されることにより、感光体7の蛇行が極力防止さ
れている。
体22のドラム幅Qよりも大きいと、図5に示すよう
に、中間転写体22の押圧によって、ビード部7aが例
えば段差部8aから離間しやすくなり、感光体7が蛇行
する原因となる。
等しくなるように感光体7を形成することによって、ビ
ード部7aの段差部8aまたは溝部8bからの離間が防
止され、感光体7の上記軸方向の蛇行が極力防止されて
いる。
面に張架ローラ8を合わせる際のマージンを考慮し、張
架ローラ8の軸方向において、段差部8aとビード部7
aとの間に隙間が形成されるようになっている。このた
め、ベルト幅Pとドラム幅Qとが略等しいとは言え、感
光体7が若干蛇行し易くなる。一方、図4に示す構成で
は、ビード部7aが溝部8bに嵌合するので、上記軸方
向の感光体7の蛇行はほぼなくなる。したがって、実際
には図3よりも図4に示す構成のほうが望ましいが、図
3に示す構成であっても、図5に示す場合よりは感光体
7の蛇行を少なくすることができる。
周りには、帯電器9、現像槽10〜13(現像手段)、
濃度センサ(TMA:Toner Mass Area sensor)14、
表面安定化装置15、クリーニング装置16(クリーニ
ング手段)、および、除電ランプ17が設けられてく
る。
のであり、本実施形態の場合、グリッド付きの帯電チャ
ージャで構成される。勿論、帯電器9は、帯電ブラシ、
帯電ローラ等で構成されてもよい。
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B
K)の各トナーを格納しており、感光体7上に形成され
た静電潜像に対して上記各色ごとに現像を行って、各色
のトナー像を感光体7上に形成する。なお、本実施形態
では、上記各色のトナーは、負極性のトナーとするが、
正極性のトナーであっても本実施形態と同様の考え方を
適用できる。また、本実施形態における現像槽10〜1
3は、現像部とホッパー部とが一体となった現像ホッパ
ー部で構成されている。
層の濃度を検知するものであり、濃度が通常よりも低い
場合には、例えば図示しない表示部に対応する色のトナ
ーを現像層に補給する旨を表示させ、操作者に知らせ
る。表面安定化装置15は、PTC(pre-transfer cha
rger)もしくはPTL(pre-transfer lamp )のうちの
少なくとも一つで構成され、感光体7表面の電位を安定
化させて、後述する1次転写時の転写効率を上げる。
おいて中間転写体22に転写されずに残存している廃ト
ナー、および、転写ローラ23(後述する)に付着した
廃トナーを除去するものであり、本実施形態ではブレー
ドタイプで構成している。勿論、クリーニング装置16
は、静電ブラシで構成されてもよい。
るものである。除電ランプ17の作用により、感光体7
表面は電位的に0Vになることが好ましいが、そこまで
厳格に要求することはない。
ごとに帯電・露光・現像・転写が繰り返されるようにな
っている。したがって、中間転写体22が1回転するご
とに、一色ずつトナー像が感光体7から中間転写体22
上に転写され、中間転写体22の最大4回転によってカ
ラートナー像を得ることができる。
槽10〜13の感光体7と反対側には、現像槽10〜1
3を感光体7へ押圧する現像槽押圧カム10a〜13a
が、現像槽10〜13と常に当接してそれぞれ設けられ
ている。現像槽押圧カム10a〜13aの各々の駆動軸
は、図示しない単一の駆動源に接続されている。また、
現像槽10〜13は、スプリング10e〜13e等の付
勢手段によって、現像槽押圧カム10a〜13aに押圧
されている。
回転による、現像槽10〜13の感光体7に対する離接
動作について説明する。なお、ここでは例として、シア
ンのトナーが充填された現像槽12の構成、および、現
像槽12の感光体7に対する離接動作について説明する
が、他の現像槽10・11・13については現像槽12
と同様であるのでその説明を省略する。
ーラ12bと、互いに歯合する駆動ギア12c1 〜12
c3 とを備えている。現像ローラ12bは、駆動ギア1
2c3 と同軸で一体的に設けられている。また、駆動ギ
ア12c1 は、複写機本体側に設けられた駆動ギア12
dと歯合可能に設けられている。なお、駆動ギア12d
は、同図中反時計回りに回転している。また、現像槽押
圧カム12aは、その回転によって、現像時には現像槽
12を感光体7へ押圧する一方、非現像時には現像ロー
ラ12bが感光体7から所定間隔で離間し続けるような
カム形状を呈している。
2aの図中反時計回りの回転によって現像槽12が感光
体7に押圧されると、駆動ギア12c1 が駆動ギア12
dと歯合すると共に、現像ローラ12bが感光体7表面
に接触する。すると、駆動ギア12dの回転力が、駆動
ギア12c1 〜12c3 を介して現像ローラ12bに伝
達され、現像ローラ12bが同図中反時計回りに回転す
る。これによって、現像槽12からシアンのトナーが排
出され、感光体7上にシアンのトナー像が形成される。
転すると、スプリング12eの付勢力によって、現像槽
12は、現像槽押圧カム12aと当接しながら感光体7
から離間する。これにより、現像ローラ12bと感光体
7との接触が解除され、シアンの現像が終了する。同時
に、現像ローラ12bは、次の現像が行われるまで、感
光体7と常に一定の間隔で保持される。
動ギア12c1 〜12c3 の回転によって現像槽12に
ブレが生じても、非現像時には現像ローラ12bと感光
体7とが所定間隔で離間しているので、上記のブレに起
因する画質の劣化を防止することができ、高品位の画像
を得ることができる。
は、必ずしもこの順ではなく、例えば現像槽13による
ブラックの現像から行われる場合もある。図6ないし8
は、このようなブラックからの現像を例に挙げた現像槽
10〜13の押圧機構を示している。
ルト離接機構18を備えている。このベルト離接機構1
8は、張架ローラ8近傍の回動軸19aを支点として同
図中B−C方向に回動可能なテンションプレート19
と、テンションプレート19に取り付けられ、感光体7
の裏面と当接するテンションローラ20と、感光体7表
面と当接可能な解除シャフト21とから構成されてい
る。
ンプレート19を同図中B方向に回動することにより、
解除シャフト21が感光体7表面と当接しつつ、感光体
7と中間転写体22との当接が解除される。これによ
り、例えば寿命となった感光体7を複写機本体から取り
出して新しいものと交換することが可能となる。一方、
感光体7を複写機本体に取り付けるときには、テンショ
ンプレート19をB方向に回動させたまま、感光体7を
所定の場所に挿入し、その後、テンションプレート19
をC方向に回動させて感光体7表面を中間転写体22に
当接させれば、感光体7表面を損傷させることなく、感
光体7を複写機に装着することができる。
は、ドラム形状の中間転写体22を備えており、感光体
7上に形成されたトナー像が中間転写体22に転写され
る。この中間転写体22は、図10に示すように、円筒
状の金属ドラム22aと、半導電性樹脂フィルム22b
とからなっている。半導電性樹脂フィルム22bは、金
属ドラム22aの外側に熱収縮によって一体形成され、
例えばポリイミド、ナイロン、フッ素等からなってい
る。
樹脂フィルム22bとを一体形成することにより、中間
転写体22を複写機本体のマシンライフと同じ期間使用
することができるようになる。また、中間転写体22は
ドラム単体であるので、中間転写体をベルトおよび複数
の張架ローラで構成する場合に比べ、構成部品の数が少
なくなり、全体のコストを低減することができる。
には、ベルトの蛇行によって感光体から中間転写体への
トナー像の重ね合わせ精度が落ちる。しかし、本実施形
態では、ドラム形状の中間転写体22を用いているので
蛇行という心配はなく、それゆえ、上述のようなトナー
像の重ね合わせ精度の低下を回避することができる。
は、106 〜1012Ω・cmとなっている。上記体積抵
抗率が106 Ω・cmよりも小さいと、中間転写体22
に印加した電圧が、金属ドラム22aを介して逃げてし
まい、中間転写体22にて保持されない。また、上記体
積抵抗率が1012Ω・cmよりも大きいと、中間転写体
22に印加した電圧が過剰に蓄えられ、除電したいとき
に除電しきれなくなる。その結果、半導電性樹脂フィル
ム22b自体の電位が益々上昇し、中間転写体22と接
触した感光体7との間で放電(リーク)してしまうおそ
れがある。したがって、本実施形態では、半導電性樹脂
フィルム22bの体積抵抗率を上記範囲内とすることに
より、所定の電圧を確実に保持することができると共
に、除電時には確実に除電することができる。これによ
り、後述する1次転写〜4次転写を確実に行うことがで
きる。
の他に、転写ローラ23(転写手段)、紙剥離チャージ
ャ24、転写前除電装置25、および、クリーニング装
置26を備えている。
記録紙6を中間転写体22に押圧するものであり、支持
部材27によって支持されていると共に、支持部材27
に取り付けられた転写ローラ圧接用スプリング28によ
って、中間転写体22への押圧方向に常に付勢されてい
る。そして、転写ローラ23は、同じく支持部材27に
取り付けられた転写ローラ離間用ソレノイド29のON
/OFF動作によって、中間転写体22に対する押圧/
離間が制御されている。
圧印加手段)と接続されており、電源23aから所定の
電圧が印加されるようになっている。なお、電源23a
による転写ローラ23への電圧印加の詳細については後
述する。
と同様に支持部材27によって支持されており、中間転
写体22に対する転写ローラ23の離接動作と連動する
ようになっている。この紙剥離チャージャ24は、電源
24aと接続されている。これにより、中間転写体22
から記録紙6へのカラートナー像の転写終了後、電源2
4aから所定の電圧が印加されることによって、上記記
録紙6が中間転写体22から静電剥離されるようになっ
ている。剥離された記録紙6は、搬送用ガイド30で案
内されて定着部5に搬送されるようになっている。
転写ローラ23の離接動作と連動させる必要はなく、支
持部材27によって支持されずに、中間転写体22近傍
に固定して設けられていてもよい。
転写体22に各色のトナー像が転写される前に、中間転
写体22表面の電荷を除去する装置であり、例えばPT
Cで構成される。これにより、中間転写体22表面のト
ナーの帯電量が低下し、後述する2次転写時の転写効率
を上げることができる。クリーニング装置26は、中間
転写体22の表面に付着したトナーを取り除く装置であ
る。
26が必ず必要というわけではなく、別に設けられなく
てもよい。クリーニング装置26を設けた場合、中間転
写体22表面は、中間転写体22の所定回転ごとにクリ
ーニング装置26によって確実にクリーニングされる。
絶縁部材からなるフランジが設けられている。そして、
中間転写体22は、上記フランジに取り付けられたベア
リングを介して本体フレームに取り付けられている。こ
れにより、中間転写体22は、本体フレームから絶縁さ
れた状態で回動可能に固定され、他の装置からの電気的
な影響が排除されると共に、中間転写体22表面が電気
的に安定に保持される。
の電圧印加の詳細について説明する。電源23aは、前
処理段階(第1段階)、転写段階(第2段階)、後処理
段階(第3段階)の各々において、転写ローラ23に対
して、以下の表1に示すような電圧を印加するようにな
っている。
れて第1色(例えばイエロー)の現像が開始されるまで
のことを指す。この段階では、転写ローラ離間用ソレノ
イド29がOFFとなり、転写ローラ23が中間転写体
22に当接する一方、電源23aが転写ローラ23にト
ナーと逆極性の例えば+50〜+500Vの範囲内の1
次電圧を印加する。なお、上記範囲内の1次電圧は、1
次転写を行うには充分な電圧である。これによって、中
間転写体22表面に1次転写に必要な電荷が充分に保持
され、感光体7から中間転写体22への各色のトナー像
の1次転写が可能な状態となる。電源23aによる上記
所定の電圧が完了すると、転写ローラ離間用ソレノイド
29がONとなり、転写ローラ23が中間転写体22か
ら離間する。そして、感光体7から中間転写体22への
4色のトナー像の転写終了するまで、転写ローラ23は
中間転写体22から離間し続ける。これにより、中間転
写体22に転写されるトナー像が、転写ローラ23によ
って乱されるのを防止することができる。
れた4色のカラートナー像を一括して記録紙6に2次転
写する段階を指す。したがって、この段階では、中間転
写体22上に形成されたカラートナー像の先端と記録紙
6の先端とが合致するタイミングで転写ローラ離間用ソ
レノイド29が再びOFFとなり、転写ローラ23が中
間転写体22に当接する一方、上記の前処理段階で印加
した電圧よりも大きい例えば+100〜+2000Vの
2次電圧が、電源23aによって転写ローラ23に印加
される。なお、上記範囲内の2次電圧は、2次転写を行
うには充分な電圧である。これにより、記録紙6の所定
の位置にカラートナー像を転写させることができると共
に、中間転写体22から記録紙6への2次転写をスムー
ズに行うことができる。なお、この転写段階では、2次
転写が終了しても、転写ローラ離間用ソレノイド29は
ONとはならず、転写ローラ23は引き続き中間転写体
22に当接し続ける。
ーラ23に付着したトナーを中間転写体22へ転写し戻
す3次転写と、3次転写終了後に中間転写体22に付着
したトナーを感光体7に転写し戻す4次転写とを行う段
階であり、中間転写体22および転写ローラ23表面を
クリーニングして、次の複写動作を行う前の前準備段階
となる。
写ローラ離間用ソレノイド29がOFFとなっており、
転写ローラ23が中間転写体22に当接している。そし
て、上記の2次電圧よりも小さい例えば−500〜+1
500Vの3次電圧が、電源23aによって転写ローラ
23に印加される。なお、上記範囲内の3次電圧は、3
次転写を行うには充分な電圧である。
Vの電圧が転写ローラ23に印加されたとすると、3次
転写では例えば+1500Vの電圧が転写ローラ23に
印加されればよい。つまり、3次転写で印加する電圧
は、2次転写で印加した電圧よりも負側の電圧であれば
よい。この場合、実質、負の電圧を印加しているのと同
じである。これによって、転写ローラ23に付着したト
ナーは中間転写体22へ確実に戻されるので、転写ロー
ラ23の汚れに起因して記録紙6の裏面が汚れるのを確
実に防止することができる。
間転写体22に当接したまま、上記の3次電圧よりもさ
らに小さい例えば−50〜−500Vの4次電圧が、電
源23aによって転写ローラ23に印加される。なお、
上記範囲内の4次電圧は、4次転写を行うには充分な電
圧である。これによって、中間転写体22に付着した感
光体7へ確実に戻され、中間転写体22表面がクリーン
となる。また、4次電圧と3次電圧とに差があることに
よって、中間転写体22上のトナーが転写ローラ23に
付着することがなく、転写ローラ23、中間転写体22
の両者共にクリーンとなる。4次転写が終了した後は、
転写ローラ離間用ソレノイド29がONとなり、転写ロ
ーラ23が中間転写体22から離間し、次の画像形成の
前準備が完了する。
23に付与される電圧に幅を持たせているのは、記録紙
6の厚み、および、時間経過に伴う電荷減衰等を考慮し
ているためである。つまり、記録紙6の厚みが厚くなっ
たり電荷減衰が著しいと、それだけ付与する電圧も高く
なるためである。各転写段階で付与される電圧は、CP
U47(後述する)によって制御されている。
ックする給紙カセット31と手差し給紙部32とを備え
ている。給紙カセット31は、手差し給紙部32の下部
に複写機に対して着脱自在に配設される。給紙カセット
31にストックされた記録紙6は、ピックアップローラ
33によって、給紙カセット31の最上部から転写部3
に向かって一枚ずつ送り出される。一方、手差し給紙部
32に手差しで一枚ずつ給紙される記録紙6は、手差し
ローラ34によって転写部3に搬送される。
5、紙種検知部36(紙種検知手段)、アライニングロ
ーラ37を備えている。これらは手差しローラ34から
転写部3への記録紙6の搬送方向に沿ってこの順に設け
られている。
写部3に搬送される記録紙6の有無を検出するものであ
る。紙種検知部36は、記録紙6がOHP(overhead p
rojector)で用いられる透明フィルムであるか不透明フ
ィルムであるかを判断する基準となる記録紙6の透明
度、厚さ、色、長さ等の紙種を検知するものである。な
お、上記透明フィルムを以下ではOHPフィルムと称す
る。
写部5との間に配されていることにより、記録紙6の紙
種を早期に検知することができるので、その後の例えば
転写ローラ23に印加する転写電圧の制御、および、定
着部5における定着温度の制御を容易に行うことが可能
となる。なお、紙種検知部36の詳細については後述す
る。
する)は、定型サイズの記録紙6が収納された給紙カセ
ット31の種類を検知することにより、その種類に基づ
いて記録紙6の長さを検知することができる。この場
合、紙種検知部36による検知以前に記録紙6の長さを
検知することができ、さらに、上記各制御等を容易に行
うことができる。
送する記録紙6を一旦停止させ、所定のタイミングで転
写部3に搬送するものである。なお、上記のタイミング
とは、中間転写体22上のカラートナー像の先端と記録
紙6の先端とが、中間転写体22から記録紙6へのカラ
ートナー像の転写位置において一致するようなタイミン
グのことである。
ラ39a・39b、ヒートローラ40、定着温度センサ
41、用紙センサ42を備えている。
れる記録紙6を定着ローラ39a・39bの間へ案内す
るものである。定着ローラ39a・39bは、所定の温
度および圧力でトナー像を融着し、上記トナー像を記録
紙6に定着させる。ヒートローラ40は、ヒーターラン
プ40a(加熱手段)を有し、ヒーターランプ40aの
ON/OFF動作によってヒートローラ40表面の温度
が設定される。定着ローラ39aとヒートローラ40と
は定着用ベルト43(定着手段)によって張架されてい
る。定着温度センサ41は、ヒートローラ40表面の温
度を検出する。用紙センサ42は、定着ローラ39a・
39bから排出される記録紙6の有無を検知する。な
お、定着温度制御の詳細については後述する。
記録紙6の搬送方向の下流側には、定着後の記録紙6を
排紙トレイ45に排出する排出ローラ44と、上記記録
紙6を受ける排紙トレイ45とが設けられている。
に、環境温度湿度測定センサ46およびCPU(Centra
l Processing Unit )47を備えている。環境温度湿度
測定センサ46は、複写機が設置されている環境の温度
および湿度を測定する。
段)は、紙種検知部36、定着温度センサ41および環
境温度湿度測定センサ46からの各種出力信号に基づい
て各種パラメータを制御する。この各種パラメータと
は、例えば転写ローラ23に印加する電源23aの電
圧、紙剥離チャージャ24に印加する電源24aの電
圧、現像バイアス電圧、感光体7を帯電させるための電
圧、ヒーターランプ40aの温度、定着ローラを駆動す
る駆動モータ48の回転数、紙種検知部36の発光素子
51(後述する)の発光量等である。
ついては、定着システム温度制御回路49がCPU47
からの制御信号に基づいて行う。また、駆動モータ48
の回転数の制御については、モータ回転数制御回路50
がCPU47からの制御信号に基づいて行う。
いて、図1、図2および図12に基づいて以下に説明す
る。なお、以下では、感光体7と中間転写体22との接
触部を転写位置X、中間転写体22と転写ローラ23と
の接触部を転写位置Yと称することにする。また、ここ
では、記録紙6の長さが、中間転写体22表面上で、中
間転写体22の回転方向における転写位置Y−X間の距
離よりも長いものとする。
よび中間転写体22が回転し始める。そして、感光体7
にトナー像を形成する前に、感光体7表面に残存する廃
トナーがクリーニング装置16によって除去され、その
後、除電ランプ17によって感光体7表面が除電され
る。また、このとき、転写ローラ離間用ソレノイド29
がOFFとなる。その結果、転写ローラ圧接用スプリン
グ28の作用により、支持部材27に取り付けられた転
写ローラ23が中間転写体22に当接し、第1色(例え
ばイエロー)の現像が始まるまで、電源23aによって
+50〜+500Vの範囲内の1次電圧が転写ローラ2
3を介して中間転写体22に印加され、上記1次電圧が
中間転写体22にて保持される(前処理段階)。
た後、レーザ走査ユニット1aは、原稿画像においてイ
エローの色画像に対応したレーザ光をミラー1bを介し
て感光体7表面に照射し、感光体7を露光走査する。こ
れにより、感光体7表面には、上記の色画像に対応した
静電潜像が形成される。
現像槽10による現像位置にくると、現像槽押圧カム1
0aによって現像槽10が感光体7に押圧され、現像槽
10による現像が行われる。その結果、感光体7上には
イエローのトナー像が形成される。その後、現像槽10
は、スプリング10eの作用により、感光体7から離間
する方向に押し戻され、感光体7と所定間隔で保持され
る。なお、現像槽10による現像が始まったときには、
転写ローラ離間用ソレノイド29がONとなり、転写ロ
ーラ23が中間転写体22から離間する。
転写位置Xに送られると、中間転写体22にはトナーと
逆極性の1次電圧が保持されているので、感光体7から
中間転写体22に上記トナー像が転写される。その後、
感光体7表面は再びクリーニング装置16によってクリ
ーニングされ、除電ランプ17によって除電される。そ
して、残りのマゼンダ、シアン、ブラックの色画像にお
いても、各色毎に上記の帯電、露光、現像、転写、除電
が同様に行われる。なお、この間は、転写ローラ23は
中間転写体22には当接せず、離間し続けている。
することにより、中間転写体22上に1つのフルカラー
画像が得られる。ただし、任意の色のトナー単体による
例えば白黒画像等のモノトーン画像を得る場合には、中
間転写体22の回転は1回で良い。中間転写体22上に
全てのトナー像が転写された後、上記トナー像が重ね合
わされたカラートナー像は、中間転写体22の回転に伴
って、転写位置Yに送られる。
紙の場合、給紙カセット31の最上部から記録紙6が順
番にピックアップローラ33にて1枚ずつアライニング
ローラ37へ送り出される。一方、手動給紙の場合、手
差し給紙部32から記録紙6が1枚ずつ送り出され、手
差しローラ34によりアライニングローラ37へ送り出
される。なお、上記のどちらの場合でも、記録紙6がア
ライニングローラ37に到達する前に、紙有無検知セン
サ35および紙種検知センサ36を通過し、紙の有無が
判断されると共に、紙種が検知される。そして、アライ
ニングローラ37は、送られてきた記録紙6を一旦止
め、中間転写体22におけるカラートナー像の先端と記
録紙6の先端とが、転写位置Yにおいて一致するような
タイミングで、記録紙6を転写位置Yへ送り出す。
および記録紙6の先端が転写位置Yに到達すると、転写
ローラ離間用ソレノイド29がOFFとなり、転写ロー
ラ23は記録紙6を介して中間転写体22に押圧され、
電源23aにより+100〜+2000Vの2次電圧が
印加される。このように、トナーと逆極性で1次電圧よ
りも絶対値の大きい2次電圧が転写ローラ23に印加さ
れることにより、中間転写体22上のカラートナー像
が、記録紙6上に2次転写される(転写段階)。
ージャ24によって静電剥離され、搬送用ガイド30・
38によって案内されて転写ローラ39a・39b間に
搬送される。転写ローラ39aとヒートローラ40とに
よって張架された定着用ベルト43は、ヒーターランプ
40aのON/OFF制御によって所定温度に保持され
ている。したがって、定着用ベルト43と定着ローラ3
9bとの間を記録紙6が通過することにより、未定着カ
ラートナー像が所定温度、所定圧力でもって記録紙6に
定着される。その後、記録紙6は、排出ローラ44によ
って排紙トレイ45に排紙される。
離間用ソレノイド29はOFFのままであるので、転写
ローラ23は中間転写体22に当接し続けている。そし
て、2次転写終了後、電源23aは−500〜+150
0Vの範囲内の3次電圧を転写ローラ23に印加する。
これにより、転写位置Yにおいて、2次転写時に転写ロ
ーラ23に付着したトナーが中間転写体22に3次転写
される(後処理段階)。
500Vの範囲内の4次電圧を転写ローラ23に印加す
る。これにより、転写位置Xにおいて、中間転写体22
に残存する廃トナーが感光体7に4次転写される(後処
理段階)。
体22の回転が止まる一方、転写ローラ離間用ソレノイ
ド29はONとなり、転写ローラ23が中間転写体22
から離間する。
47の制御により、記録紙6の紙種等に応じた電圧とな
っている。
および2次転写の両者を、コロナ放電を利用した転写チ
ャージャではなく転写ローラ23を用いて行うので、従
来よりもオゾンの発生が確実に減る。したがって、人体
への影響もほとんどなく、環境衛生的に好ましい複写機
を提供することができる。また、1個の転写ローラ23
および電源23aで上記各転写を兼用して行っているの
で、従来よりも電源等の構成部品の数も減る。その結
果、小型の複写機を提供することができる。
写段階、後処理段階においてのみ中間転写体22に当接
し、それ以外においては中間転写体22から離間してい
るので、中間転写体22表面においてフィルミングが発
生するのを抑制することができると共に、顕像化したト
ナー像が転写ローラ23に圧力転写されるのを抑制する
ことができる。その結果、記録紙6に転写されるトナー
像の乱れを防止して画質の向上を確実に図ることができ
る。なお、上記のフィルミングとは、転写ローラ23と
中間転写体22とが接触し続けることによって、接触部
においてトナー像が引き延ばされ、中間転写体22にト
ナーが固着する現象である。
理段階、転写段階、後処理段階の各段階に応じた電圧を
転写ローラ23に印加することにより、上記各段階にお
ける転写効率を確実に向上させることができる。
逆極性の電圧で、しかも、1次電圧よりも2次電圧のほ
うが強いので、1次転写から2次転写に移行したときに
2次転写を確実に行うことができる。一方、3次電圧お
よび4次電圧はトナーと同極性の電圧または2次電圧よ
りもトナーの極性側に移行した電圧で、しかも、3次電
圧よりも4次電圧のほうが強いので、転写ローラ23、
中間転写体22、感光体7の順にトナーを確実に移行さ
せることができる。
写とを同時に行うようにしてもよい。この場合、3次電
圧および4次電圧は、例えば−50〜−500Vの同電
圧となるが、この場合でも上述した3次転写および4次
転写を確実に行うことができる。また、3次転写と4次
転写とを同時に行うことにより、後処理段階での処理時
間が短縮されるので、次の画像形成にも素早く対応する
ことができる。なお、3次転写後に4次転写を行うモー
ドと、3次転写と4次転写とを同時に行うモードとは、
選択可能になっている。
時において、電源23aは、中間転写体22が1回転す
る時間よりも長い時間、所定の電圧を転写ローラ23に
印加するようになっている。これにより、3次転写にお
いては、転写ローラ23に残存するトナーが確実に中間
転写体22へ戻される。また、4次転写においては、中
間転写体22に残存するトナーが確実に感光体7へ戻さ
れる。これにより、その後の1次転写時には、中間転写
体22の表面全体が均一に帯電するので、中間転写体2
2へのトナー像の転写ムラがほぼなくなる。したがっ
て、上記構成によれば、記録紙6の先端部から後端部ま
で、トナー像を均一に転写させることができる。なお、
3次転写では、電源23aは、転写ローラ23が1回転
する時間よりも長い時間、所定の電圧を転写ローラ23
に印加すれば充分である。
中間転写体22から離間せずに、連続して3次転写およ
び4次転写が行われるので、転写ローラ23の離接制御
を簡略化することができる。
よび転写ローラ23が接触し続けていたのでは、互いの
押圧力によって上記両部材における接触部が変形する。
しかし、本実施形態では、4次転写終了後、転写ローラ
23が中間転写体22から離間するので、中間転写体2
2および転写ローラ23が変形するのを防止することが
できる。
接、および、電源23aによる電圧印加を行うことによ
って、廃トナーは全部感光体7に移行されてその表面に
のみ残る。したがって、中間転写体22表面をクリーニ
ングするクリーニング装置28、および、転写ローラ2
3表面をクリーニングする手段等が必要でない。つま
り、複写機本体におけるクリーニング装置を、感光体7
をクリーニングするクリーニング装置16の1台のみと
することができる。その結果、構成部品を削減して複写
機本体を小型化することができると共に、価格を低減さ
せることができる。また、クリーニング手段を1つにす
ることができるので、トナーの機内飛散を低減すること
ができる。
像が中間転写体22に転写され、中間転写体22上のカ
ラートナー像の先端が転写位置Yに到達した時点で、転
写ローラ23を中間転写体22に押圧し、電源23aに
より所定の2次電圧を印加するようにしている。しか
し、図13に示すように、ブラックの現像が終了して間
もなく転写ローラ23を中間転写体22に押圧し、電源
23aにより所定の2次電圧を印加するようにしてもよ
い。このような印加は、記録紙6の長さが、中間転写体
22表面上で、中間転写体22の回転方向における転写
位置Y−X間の距離よりも短い場合に可能である。
の詳細な構成について以下に説明する。
転写部3に搬送される記録紙6の種類(透明度、厚み、
長さ、色等)を光学的に検知するものであり、発光素子
51と、受光素子52・53と、発光量制御回路54
と、受光量制御回路55とから構成されている。
れて記録紙6を透過する光を受光することができる位置
に配されている。したがって、発光素子51と受光素子
52とで透過型センサ56が構成される。また、受光素
子53は、発光素子51から出射されて記録紙6表面で
反射する光を受光することができる位置に配されてい
る。したがって、発光素子51と受光素子53とで反射
型センサ57が構成される。つまり、本実施形態では、
透過型センサ56と反射型センサ57とを併用してい
る。なお、反射型センサ57の受光素子53は、記録紙
6の色をも識別できる例えばCCD(Charge Coupled D
evice )で構成される。
制御信号に基づき、発光素子51が出射する光の光量を
調整する。受光量制御回路55は、受光素子52・53
にて受光した光の光量に対応する信号をCPU47に送
信する。
される光の波長と透過率との関係を示している。なお、
同図中、“◆”を結んだ曲線a1 、“■”を結んだ曲線
a2“▲”を結んだ曲線a3 、“×”を結んだ曲線
a4 、“□”を結んだ曲線a5 、“●”を結んだ曲線a
6 、“△”を結んだ曲線a7 、“○”を結んだ曲線
a8 、“◇”を結んだ曲線a9 は、記録紙6がそれぞれ
52g/m2 紙、60g/m2紙(その1)、60g/
m2 紙(その2)、80g/m2 紙(その1)、80g
/m2 紙(その2)、100g/m2 紙、128g/m
2 紙、184g/m2 紙、封筒である場合における上記
関係を示している。同図より、記録紙6の坪量および上
記光の波長によって、上記光の透過率は様々であること
が分かる。
0〜60g/m2 紙が2〜4枚程度重ねられて構成さ
れ、海外封筒の場合は上記紙が7枚程度重ねられて構成
されている。それゆえ、国内封筒は、100〜240g
/m2 紙と同等であり、海外封筒は、350〜420g
/m2 紙と同等である。ちなみに、本実施形態で使用し
た封筒は、240g/m2 紙と同等である。
0〜760nmの範囲では、記録紙6の坪量が異なって
いても、所定の光の波長のときに透過率が同一となる場
合が生じている。そのため、上記範囲内の波長の光を用
いた場合には、透過率を検知することによって記録紙6
の坪量、すなわち記録紙6の厚さを検知することはでき
ない。しかし、上記光の波長が800nm以上の範囲で
は、透過率と波長とは1対1で対応している。したがっ
て、この場合、透過率を検知することによって記録紙6
の坪量を検知することができる。このことは、図16お
よび図17に示すグラフを見ても明らかである。
の波長が400nmである場合の、記録紙6の坪量と透
過率との関係を示している。同図に示すように、記録紙
6の坪量によっては透過率が同一となる場合があり、し
かも、透過率によっては記録紙6の坪量が判断できない
場合も生じている。一方、図17は、上記光の波長が8
40nmである場合の、記録紙6の坪量と透過率との関
係を示している。この場合、透過率と波長とが1対1で
対応していることが分かる。
る光を用いれば、この光が記録紙6を透過するときの透
過率を測定することによって、坪量が40〜300g/
m2の範囲の記録紙6を相互に識別することができる。
が18%以上のときは、50〜100g/m2 紙、透過
率が16%以上〜18%未満のときは、100〜150
g/m2 紙と判断できる。なお、このグラフの傾き具合
を考慮すれば、透過率が18%以上のときは、40〜1
00g/m2 紙、透過率が12%以上〜16%未満のと
きは、150〜200g/m2 紙、透過率が10%以上
〜12%未満のときは、200〜250g/m2 紙、透
過率が10%未満のときは、250〜300g/m2 紙
とまでも判断できる。
合、発光素子51から出射される光は記録紙6を完全に
透過する。一方、記録紙6の坪量が小さい場合、すなわ
ち記録紙6が非常に薄い紙である場合においても、上記
光はほとんど記録紙6を透過する。したがって、透過型
センサ56のみ設ける構成では、記録紙6がOHPフィ
ルムであるか薄い不透明な紙であるかを区別できないこ
とはないが、非常に危険である。
6と反射型センサ57とを併用している。そして、反射
型センサ57を構成する受光素子53が、記録紙6表面
にて反射する発光素子51からの光の光量を検出し、そ
の検出信号を受光量制御回路55を介してCPU47に
送信する。すると、CPU47は、上記光量が略0であ
る場合には、記録紙6がOHPフィルムであると判断す
る一方、上記光量が略0でない場合には、記録紙6が不
透明な紙であると判断する。
型センサ57を両方設けることによって、記録紙6の厚
さを確実に検知することができると共に、OHPフィル
ムと厚さの薄い紙とを確実に識別することができる。さ
らに、反射型センサ57は記録紙6の色をも検知するこ
とができるので、このような紙種検知部36の構成によ
り、透明度、厚さ、色等の異なる記録紙6を相互に識別
することができる。
6の搬送速度および記録紙6が紙種検知部36を通過す
るときの時間を検出することにより検知することができ
る。なお、上記時間は、例えば記録紙6の先端部および
後端部では、光の透過量および反射量が変化することに
鑑み、その変化を読み取ることにより、検出することが
できる。
じたCPU47の制御動作を、図18のフローチャート
に基づいて以下に説明する。なお、各段階を示すステッ
プは単にSと略記する。また、発光素子51からの出射
光の波長は840nmとする。
部32から記録紙6が給紙され、紙有無検知センサ35
にて記録紙6有りが検知されると(S1)、CPU47
は、発光素子51から出射された光の光量(以下、第1
の光量と称する)と、受光素子52にて受光された光の
光量(以下、第2の光量と称する)とが略等しいか否か
を判断する(S2)。そして、S2にて上記の2つの光
量が略等しければ、次に、反射型センサ57の受光素子
53にて受光された光の光量(以下、第3の光量と称す
る)が略0であるか否かを判断する(S3)。S3に
て、第3の光量が0である場合には、CPU47は、記
録紙6がOHPフィルムであると判断する(S4)。
3の光量とを考慮することにより、CPU47は記録紙
6がOHPフィルムであるか通常の不透明な紙であるか
を判別することが可能となる。このとき、S2よりも先
にS3の動作を行っても構わないが、S3よりも優先し
てS2の動作を行うほうが、記録紙6の透明度をすぐに
判断しやすい。なお、OHPフィルムである記録紙6
を、以下ではグループ1の記録紙6と称することにす
る。
しくない、あるいは、S3にて、第3の光量が略0でな
い場合には、CPU47は、第1、第2の光量の差に基
づく透過率が10%未満であるか否かを判断する(S
5)。S5にて、透過率が上記範囲である場合には、C
PU47は、記録紙6が250〜300g/m2 の紙で
あると判断する(S6)。なお、坪量が上記範囲に属す
る記録紙6を、以下ではOHPフィルムと同じグループ
1の記録紙6と称することにする。
には、CPU47は、次に透過率が10〜12%である
か否かを判断する(S7)。S7にて、透過率が上記範
囲内である場合には、CPU47は、記録紙6が200
〜250g/m2 の紙であると判断する(S8)。な
お、坪量が上記範囲に属する記録紙6を、以下ではグル
ープ2の記録紙6と称することにする。
には、CPU47は、次に透過率が12〜16%である
か否かを判断する(S9)。S9にて、透過率が上記範
囲内である場合には、CPU47は、記録紙6が150
〜200g/m2 の紙であると判断する(S10)。な
お、坪量が上記範囲に属する記録紙6を、以下ではグル
ープ3の記録紙6と称することにする。
には、CPU47は、次に透過率が16〜18%である
か否かを判断する(S11)。S11にて、透過率が上
記範囲内である場合には、CPU47は、記録紙6が1
00〜150g/m2 の紙であると判断する(S1
2)。なお、坪量が上記範囲に属する記録紙6を、以下
ではグループ4の記録紙6と称することにする。一方、
S11にて、透過率が上記範囲外である場合には、CP
U47は、記録紙6が40〜100g/m2 の紙である
と判断する(S13)。なお、坪量が上記範囲に属する
記録紙6を、以下ではグループ5の記録紙6と称するこ
とにする。
5ごとに、各種パラメータ制御を行う(S14)。な
お、各種パラメータ制御とは、電源23aが転写ローラ
23の印加する転写電圧、紙剥離チャージャ24に印加
する電源24aの電圧、現像バイアス電圧、感光体7を
帯電させるための電圧、ヒーターランプ40aの温度、
定着ローラを駆動する駆動モータ48の回転数、紙種検
知部36の発光素子51の発光量、画像形成速度、記録
紙6の搬送速度等を個別もしくは複数の最適条件にて制
御することをいう。これにより、記録紙6の紙種に応じ
た所定の印字品位を得ることができる。
例として、CPU47が上記転写電圧を制御する場合に
ついて説明する。なお、残りの上記パラメータ制御に関
しても同様の考え方を適用できる。
が転写ローラ23に付与する例えば2次電圧との関係を
示している。同図中の実線b1 で示すように、グループ
5の記録紙6においては例えば+600Vの2次電圧
を、グループ4の記録紙6においては例えば+1000
Vの2次電圧を、グループ3の記録紙6においては例え
ば+1300Vの2次電圧を、グループ2の記録紙6に
おいては例えば+1600Vの2次電圧を、グループ1
の記録紙6においては例えば+2000Vの2次電圧
を、それぞれ転写ローラ23に印加する制御を、CPU
47は電源23aに対して行っている。
応じた適切なものであるかどうかを裏付けるためのグラ
フを図20ないし図22に示す。図20ないし図22
は、記録紙6がそれぞれ90g/m2 紙、128g/m
2 紙、184g/m2 紙のときの、2次電圧とトナー付
着量との関係をそれぞれ示している。同図中、“◆”を
結んだ曲線c1 、“■”を結んだ曲線c2 “▲”を結ん
だ曲線c3 は、トナー層がシアン(シアン1層のみ)、
グリーン(マゼンダ+シアンの2層)、ブラック(イエ
ロー+マゼンダ+シアンの3層)の場合における上記関
係をそれそれ示している。
る部分は転写不良であることを示し、極端に右下がりと
なっている部分は再転写であることを示している。した
がって、2次電圧として妥当かどうかは、各図におい
て、グラフが横軸にほぼ平行になっている部分で判断で
きる。
おいては、上記の右上がり、右下がりとなる部分を除い
た600〜1600Vの範囲が適切な2次電圧値である
ことが分かる。ここで、CPU47の制御によって、グ
ループ5の記録紙6に応じて印加される+600Vの2
次電圧は上記範囲内である。したがって、CPU47の
上記制御は妥当であると判断できる。
おいては、上記の右上がり、右下がりとなる部分を除い
た1000〜1500Vの範囲が適切な2次電圧値であ
ることが分かる。ここで、CPU47の制御によって、
グループ4の記録紙6に応じて印加される+1000V
の2次電圧は上記範囲内である。したがって、CPU4
7の上記制御は妥当であると判断できる。
いては、上記の右上がり、右下がりとなる部分を除いた
1000〜1600Vの範囲が適切な2次電圧値である
ことが分かる。ここで、CPU47の制御によって、グ
ループ3の記録紙6に応じて印加される+1300Vの
2次電圧は上記範囲内である。したがって、CPU47
の上記制御は妥当であると判断できる。
加される2次電圧は、総合的にも記録紙6の紙種に応じ
た適切なものであると判断でき、しかも、上記電圧制御
においては、トナー層の層数に関わらず良好な転写性が
得られている。
でも一例であり、これらに限定するわけではない。ま
た、その他の1次電圧、3次電圧および4次電圧におい
ても、上記2次電圧と同様の考え方である。また、2次
電圧の段階制御を上記の5段階以外のステップで行って
もよい。
号に基づき、記録紙6が薄いときには転写電圧が低く設
定される一方、記録紙6が厚いとき、もしくは、記録紙
6がOHPフィルムであるときには転写電圧が高く設定
されるので、記録紙6の種類(透明度、厚さ)によら
ず、転写不良、再転写という不都合が生じるのを回避す
ることができる。その結果、記録紙6の種類によって印
字品位が低下するのを回避することができる。
グループ別に2次電圧を複数の段階に分けているが、例
えば透過率と、各々の透過率に対応する記録紙6の坪量
とをメモリ(図示せず)に記憶しておき、個々の坪量に
対応した2次電圧を転写ローラ23に印加する制御を行
うようにしてもよい。
に、個々の坪量に対応して2次電圧を無段階で調整でき
る。したがって、上記段階制御でも、概ね良好な転写性
を得ることができるが、無段階制御の場合、記録紙6の
紙種に応じた良好な転写性を確実に得ることができ、印
字品位の低下を確実に回避することができる。
電圧制御と同様である。つまり、紙種検知部36からの
検知信号に基づき、記録紙6が薄いときには定着温度が
低く設定される一方、記録紙6が厚いとき、もしくは、
記録紙6がOHPフィルムであるときには定着温度が高
く設定される。これにより、記録紙6の種類に応じて最
適な定着温度を得ることができるので、記録紙6の種類
によらず、カラートナー像定着時の高温/低温オフセッ
トを防止することができる。
速度制御においても、上記転写電圧制御と同様である。
つまり、紙種検知部36からの検知信号に基づき、記録
紙6が薄いときには搬送速度および画像形成速度が速く
設定される一方、記録紙6が厚いとき、もしくは、記録
紙6がOHPフィルムであるときには搬送速度および画
像形成速度が遅く設定される。これにより、本実施形態
と同様の効果を得ることができる。
細について説明する。
PU47によるヒーターランプ40aのON/OFF制
御により、記録紙6が定着部5に搬送されたときにはす
でに設定温度で維持されている。このようなヒーターラ
ンプ40aのON/OFF制御は、紙種検知部36にて
検知された記録紙6の長さと定着用ベルト43の周長と
の比較結果に基づいて行われる。
と定着用ベルト43とが接触する時刻を時刻t1、記録
紙6と定着用ベルト43とが接触してから定着用ベルト
43が1周し終わる時刻を時刻t3とすると、CPU4
7は、記録紙6の長さが定着用ベルト43の周長よりも
長いと判断したときに、時刻t1から時刻t3までの間
に、ヒーターランプ40aをONするように制御する。
なお、ヒーターランプ40aをONする時刻を時刻t2
とすると、時刻t2から時刻t3までの間は、ヒーター
ランプ40aから定着用ベルト43への熱伝導に要する
時間以上に対応している。
着用ベルト43の周長よりも短いと判断したときには、
通常の定着温度制御を行う。なお、通常の定着温度制御
とは、時刻t1から時刻t3までの間は、ヒーターラン
プ40aのONまたはOFFによって、定着用ベルト4
3の表面温度を上記設定温度に保ち、時刻t3から以降
は、上記表面温度が設定温度よりも下回った場合にヒー
ターランプ40aをONして低温異常を回避する一方、
上記表面温度が設定温度よりも上回った場合にヒーター
ランプ40aをOFFして高温異常を回避する制御であ
る。
るときとしていないときとで、時間軸のスケールは異な
っている。なお、オーバーシュートとは、ヒーターラン
プ40aのON/OFFによって、定着用ベルト43の
表面温度が設定温度を中心として波打つ現象である。
基づく動作の流れを、図24のフローチャートに基づい
て説明する。
(S21)、紙種検知部36は記録紙6の長さを検知す
る(S21)。なお、給紙カセット31からの自動給紙
の場合、CPU47は、給紙がスタートした時点で給紙
カセット31の種類を検知すると共に記録紙6の長さを
検知し、次のS23に移行する。
定着用ベルト43の周長よりも長いか否かを判断する
(S23)。S23にて、CPU47は、記録紙6の長
さが定着用ベルト43の周長よりも短いと判断した場
合、記録紙6が定着ローラ39a・39bの間に突入し
たか否かを確認し(S24)、上記した通常の定着温度
制御を行う(S25)。
bの間に突入したか否かの確認は、例えばアライニング
ローラ37から定着ローラ39a・39bまでの記録紙
6の搬送時間をあらかじめ図示しないメモリに記憶して
おき、上記時間が経過したか否かで確認することができ
る。また、定着ローラ39a・39b近傍に、記録紙6
の突入を検知するセンサ等を設けて確認するようにして
もよい。その後、S25での通常の定着温度制御のもと
で、カラートナー像が記録紙6に定着され、用紙センサ
42にて上記記録紙6の定着ローラ39a・39bから
の排出が検知されると(S26)、CPU47は、再
び、上記した通常の定着温度制御を行う(S27)。
種検知部36にて検知された記録紙6の長さと、アライ
ニングローラ37から定着ローラ39a・39bまでの
搬送距離と、定着ローラ39a・39bの回転速度とに
基づいて、記録紙6の定着ローラ39a・39bからの
排出を検知することも可能である。この場合、用紙セン
サ42は当然必要ではない。
6の長さが定着用ベルト43の周長よりも長いと判断し
た場合、記録紙6が定着ローラ39a・39bの間に突
入するのを上記と同様の方法で確認した後(S28)、
上記突入時から時間計測を開始する(S29)。そし
て、第1所定時間が経過すると(S30)、CPU47
はヒーターランプ40aをONする制御を行う(S3
1)。なお、第1所定時間とは、時刻t3までの残り時
間が、ヒーターランプ40aから定着用ベルト43への
熱伝導に要する時間以上に対応するような時間のことで
ある。
すると(S32)、CPU47は、ヒーターランプ40
aをOFFする制御を行う(S33)。なお、第2所定
時間とは、時刻t3から記録紙6の後端が定着ローラ3
9a・39bから排出されるまでの時間である。
の定着ローラ39a・39bからの排出が検知されると
(S34)、CPU47は、再び、上記した通常の定着
温度制御を行う(S27)。
着用ベルト43の表面温度は、理論的には図23に示す
曲線d1のカーブを描く。この場合、記録紙6の長さが
定着用ベルト43の周長より長くても、曲線d2のカー
ブで示される従来のように、トナー像の記録紙6への定
着途中で定着用ベルト43の表面温度が下がることはな
い。したがって、記録紙6の先端から後端まで均一に定
着させることができ、均一な光沢性、透明性を得ること
ができる。なお、このような効果は、カラー画像におい
て特に絶大である。また、本実施形態では、記録紙6が
排出された直後も定着用ベルト43の表面温度がほぼ設
定温度に近づいており、次の記録紙6における定着動作
にも容易に対応できる。
着用ベルト43の表面温度は、定着用ベルト43が1周
した後、若干低下するが、図30に示した従来に比べ、
記録紙6での定着途中における表面温度の低下が大幅に
改善されていることが分かる。したがって、記録紙6の
先端から後端までほぼ同一の定着性能を得ることができ
る。
とヒートローラ40とで張架された定着用ベルト43を
用いて記録紙6への定着を行っているが、図26に示す
ように、定着用ベルト43を用いずに、ヒートローラ4
0と定着ローラ39bとで、搬送された記録紙6を挟持
して定着させる構成であっても、本実施形態と同様の効
果を得ることができる。この場合、ヒートローラ40が
定着手段を構成すると共に、本実施形態で説明した定着
用ベルト43の周長が、当然、ヒートローラ40の周長
に対応することになる。
検知した後、CPU47は、上記記録紙6の長さ、厚さ
等に基づいて、各転写工程における速度、記録紙6の搬
送速度、定着時の設定温度等を可変する制御を行うこと
ができる。例えば、記録紙6が長い場合には、CPU4
7は記録紙6の搬送速度を遅くするように制御する。こ
れにより、定着用ベルト43への熱の伝達スピードが遅
い場合にも対処でき、記録紙6の先端から後端まで定着
性能を一定に保つことができる。
PU47は、定着用ベルト43の表面温度が記録紙6が
通過する以前の設定温度に自動的に復帰するような制御
を行うことが可能である。これにより、定着用ベルト4
3の表面温度をより早く上記設定温度に復帰させること
ができるので、直ちに次の記録紙6の定着動作に対応す
ることができる。また、この場合、上記のようなオーバ
ーシュートを防止することができ、定着用ベルト43の
表面温度が過剰に上がるのを防止できる。その結果、定
着用ベルト43の高温劣化を回避し、定着用ベルト43
を保護することができる。なお、このときのCPU47
は、定着用ベルト安全回路を構成する。
構成するCPU47は、記録紙6通過のとき、複数枚連
続印字のとき、もしくは、記録紙6通過後に定着温度セ
ンサ41によって定着温度が温度制御可能な範囲を越え
ると判明したときには、ヒーターランプ40aをOFF
する。そして、その後、ヒーターランプ40aをONし
たときには、定着用ベルト43の表面温度を、記録紙6
通過以前の設定温度に復帰させるようになっている。こ
れにより、複数枚連続印字のときに定着用ベルト43を
保護することができると共に、復帰後の定着性能を確保
することができる。
間転写体22をベルトで構成した場合でも、本実施形態
と同様の効果が得られるのは勿論のことである。また、
本実施形態では、フルカラー印字について述べたが、ツ
インカラー、モノカラー印字においても同様の効果が得
られるのは勿論のことである。
以上のように、色分解された画像情報を静電潜像として
保持する潜像保持手段と、上記潜像保持手段によって保
持された静電潜像を現像剤によって各色ごとに顕像化す
る複数の現像手段と、上記潜像保持手段と接触し、上記
潜像保持手段表面の顕像化された各色の顕像化画像が重
ね合わされる中間転写体と、上記中間転写体に対して離
接可能な転写手段と、上記転写手段に所定の電圧を印加
する電圧印加手段とを備えた画像形成装置において、上
記転写手段は、上記電圧印加手段からの電圧印加によっ
て、上記潜像保持手段上の顕像化画像を上記中間転写体
へ転写させる1次転写と、上記中間転写体上の重ね合わ
された顕像化画像を一括して記録媒体に転写させる2次
転写とを両方行う構成である。
の転写手段によって行う従来に比べて、オゾンの発生は
確実に減る。その結果、人体にとって有害なオゾンの発
生量を装置全体として確実に減らすことができ、環境衛
生上優れた画像形成装置を得ることができるという効果
を奏する。
2次転写を各々の転写手段によって行う従来に比べて、
転写手段の数が減るので、不要な転写手段に対応する電
源等も当然不要となる。それゆえ、装置の構成部品が減
少するので、装置を小型化することができるという効果
を併せて奏する。
上のように、請求項1の構成において、上記転写手段
は、第1色の顕像化が始まる前の第1段階、上記2次転
写を行う第2段階、および、2次転写終了後、上記転写
手段に付着した現像剤を上記中間転写体に転写させる3
次転写と、上記中間転写体に付着した現像剤を上記潜像
保持手段に転写させる4次転写とを行う第3段階におい
て、上記中間転写体と当接し、上記各第1、第2、第3
段階に応じた電圧を印加する構成である。
当接しているのではなく、印字に必要な上記各段階にお
いてのみ中間転写体と当接するので、中間転写体表面に
おいてフィルミングが発生するのが抑制されると共に、
顕像化画像が転写手段に圧力転写されるのが抑制され
る。その結果、請求項1の構成による効果に加えて、記
録媒体に転写される顕像化画像の乱れを防止して印字品
位の向上を確実に図ることができるという効果を奏す
る。
階に応じた電圧を中間転写体に印加するので、上記各段
階における転写効率を確実に向上させることができると
いう効果を併せて奏する。
上のように、請求項2の構成において、上記第1段階で
印加される第1電圧および上記第2段階で印加される第
2電圧は、上記現像剤とは逆極性であり、上記第1電圧
よりも上記第2電圧のほうが絶対値が大きい構成であ
る。
えて、中間転写体上の顕像化画像を確実に記録媒体に2
次転写することができるという効果を奏する。
上のように、請求項2の構成において、上記第3段階で
印加される3次転写に対応する第3電圧は、上記第2段
階で印加される第2電圧よりも、現像剤の極性側に移行
した電圧であると共に、上記第3段階で印加される4次
転写に対応する第4電圧は、上記第3段階で印加される
3次転写に対応する第3電圧よりも、現像剤の極性側に
移行した電圧である構成である。
えて、転写手段に付着した不要な現像剤を確実に中間転
写体に戻すことができると共に、中間転写体から潜像保
持手段に確実に不要な現像剤を戻すことができるという
効果を奏する。
上のように、請求項2の構成において、上記第3段階で
印加される3次転写に対応する第3電圧は、上記第3段
階で印加される4次転写に対応する第4電圧と等しい構
成である。
えて、転写手段に付着した不要な現像剤と、中間転写体
に付着している不要な現像剤とを同時に潜像保持手段に
戻すことができるという効果を奏する。
上のように、請求項2ないし5のいずれかの構成におい
て、上記第1段階および上記第3段階において、上記電
圧印加手段は、上記中間転写体が1回転する時間よりも
長い時間、上記転写手段に所定の電圧を印加する構成で
ある。
構成による効果に加えて、中間転写体表面が均一に帯電
されるので、第1段階においては、潜像保持手段上の顕
像化画像を、その先端部から後端部まで均一に中間転写
体に1次転写することができるという効果を奏する。ま
た、第3段階においては、転写手段および中間転写体表
面を均一にクリーニングすることができるという効果を
奏する。
上のように、請求項2の構成において、上記第1段階に
おいて、上記転写手段は、上記電圧印加手段によって所
定電圧印加された後、第1色の顕像化が始まる前に上記
中間転写体から離間する構成である。
えて、中間転写体に1次転写された顕像化画像を、転写
手段の当接によって乱すのを防止することができるとい
う効果を奏する。
上のように、請求項2の構成において、上記第1段階と
上記第2段階との間、上記転写手段は上記中間転写体か
ら離間している構成である。
えて、中間転写体に1次転写され、重ね合わされる顕像
化画像を、転写手段の当接によって乱すのを防止するこ
とができるという効果を奏する。
上のように、請求項2の構成において、上記第2段階に
おいて、上記転写手段は、上記中間転写体上の顕像化画
像の先端と、上記転写手段と上記中間転写体との間に搬
送される上記記録媒体の先端とが合致するタイミングで
上記中間転写体に当接する構成である。
えて、上記中間転写体上の顕像化画像の先端と、上記記
録媒体の先端とを一致させて、上記顕像化画像を乱すこ
となく上記記録媒体に2次転写させることができるとい
う効果を奏する。
以上のように、請求項2の構成において、上記第3段階
では、上記転写手段は、上記中間転写体に当接したまま
3次転写から4次転写を行う構成である。
えて、3次転写から4次転写への移行を、転写手段を中
間転写体から離接させることなく行うので、上記転写手
段の離接の制御動作を簡略化することができるという効
果を奏する。
以上のように、請求項2の構成において、上記第3段階
における4次転写終了後、上記転写手段は、上記中間転
写体から離間する構成である。
ることによって、上記両部材が変形するのを防止するこ
とができる。その結果、請求項2の構成による効果に加
えて、中間転写体に1次転写された顕像化画像が乱れる
のを確実に防止することができるという効果を奏する。
以上のように、請求項1ないし11のいずれかの構成に
おいて、上記中間転写体は、金属性のドラムと半導電性
樹脂フィルムとが一体形成されてなっている構成であ
る。
の構成による効果に加えて、中間転写体はドラム単体で
構成されるので、中間転写体をベルトおよび複数の張架
ローラで構成する場合に比べ、構成部品の数が少なくな
り、全体のコストを低減することができるという効果を
奏する。
ルムとを一体形成することにより、転写手段を介して印
加された電圧を、上記半導電性樹脂フィルムにて確実に
保持することができると共に、除電時には確実に除電す
ることができる。これにより、各転写を効率良くしかも
確実に行うことができるという効果を併せて奏する。
以上のように、色分解された画像情報を静電潜像として
保持する潜像保持手段と、上記潜像保持手段によって保
持された静電潜像を現像剤によって各色ごとに顕像化す
る複数の現像手段と、上記潜像保持手段と接触し、上記
潜像保持手段表面の顕像化された各色の顕像化画像が重
ね合わされる中間転写体と、上記中間転写体に対して離
接可能な転写手段と、上記転写手段に所定の電圧を印加
する電圧印加手段とを備えた画像形成装置において、上
記転写手段が上記中間転写体に当接し、上記電圧印加手
段から所定の電圧が上記転写手段に印加されることによ
って、上記転写手段から上記中間転写体、および、上記
中間転写体から上記潜像保持手段に移行した現像剤を一
括して除去し、上記潜像保持手段表面をクリーニングす
るクリーニング手段をさらに備えている構成である。
び、中間転写体から潜像保持手段に移行した現像剤を単
一のクリーニング手段で一括して除去するので、転写手
段および中間転写体表面をクリーニングする手段を個々
に設ける必要がない。したがって、上記構成によれば、
クリーニング手段の数を削減することができるので、装
置を小型化することができると共に、装置の価格を低下
させることができるという効果を奏する。
以上のように、色分解された画像情報を静電潜像として
保持する潜像保持手段と、上記潜像保持手段によって保
持された静電潜像を現像剤によって各色ごとに顕像化す
る複数の現像手段と、上記潜像保持手段と接触し、上記
潜像保持手段表面の顕像化された各色の顕像化画像が重
ね合わされる中間転写体と、重ね合わされた顕像化画像
を上記中間転写体から記録媒体に転写させる転写手段
と、上記転写手段に所定の電圧を印加する電圧印加手段
とを備えた画像形成装置において、上記記録媒体の種類
を検知する紙種検知手段と、上記紙種検知手段からの検
知信号に基づいて、画像形成動作を制御する制御手段と
をさらに備えている構成である。
のみならず、記録媒体の種類に応じて、例えば記録媒体
の搬送速度、定着温度、現像バイアス電圧等の画像形成
における各種パラメータを制御することにより、記録媒
体の種類に応じた良好な画像形成動作を行うことができ
るという効果を奏する。
以上のように、色分解された画像情報を静電潜像として
保持する潜像保持手段と、上記潜像保持手段によって保
持された静電潜像を現像剤によって各色ごとに顕像化す
る複数の現像手段と、上記潜像保持手段と接触し、上記
潜像保持手段表面の顕像化された各色の顕像化画像が重
ね合わされる中間転写体と、重ね合わされた顕像化画像
を上記中間転写体から記録媒体に転写させる転写手段
と、上記記録媒体に転写された未定着顕像化画像を定着
させる回転可能な定着手段と、上記定着手段の表面温度
が所定の定着温度となるように、上記定着手段を加熱す
る加熱手段とを備えた画像形成装置において、上記記録
媒体の種類を検知する紙種検知手段と、上記記録媒体の
種類に応じて上記加熱手段のON/OFFを制御する定
着温度制御手段とをさらに備え、上記定着温度制御手段
は、上記紙種検知手段にて検知された記録媒体の長さが
上記定着手段の周長よりも長い場合に、上記記録媒体が
上記定着手段に接触してから上記定着手段が1周し終わ
るまでに、上記加熱手段から上記定着手段への熱伝導時
間を加味した分だけ早く上記加熱手段をONするように
制御する構成である。
から上記定着手段が1周し終わるまでに、加熱手段から
定着手段への熱伝導時間を考慮した分だけ早く上記加熱
手段がONとなる。これにより、未定着画像の記録媒体
への定着途中で定着手段の表面温度が極端に下がること
がなく、定着性能の低下が回避される。したがって、記
録媒体の先端から後端まで均一に定着させることがで
き、均一な光沢性、透明性を得ることができるという効
果を奏する。なお、このような効果は、カラー画像にお
いて特に絶大である。
図である。
ある。
ローラとの当接部を示し、感光体の幅と張架ローラの幅
とが略同一の場合を示す断面図である。
ローラとの当接部を示し、感光体の幅と張架ローラの幅
とが略同一の場合を示す断面図である。
ローラとの当接部を示し、感光体の幅が張架ローラの幅
よりも大きい場合を示す断面図である。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
の詳細な構成を示す断面図である。
詳細な構成を示す断面図である。
を示すブロック図である。
タイミングチャートである。
すタイミングチャートである。
を示す説明図である。
の波長と、各種記録紙における透過率との関係を示すグ
ラフである。
に対する透過率の関係を示すグラフである。
録紙の坪量に対する透過率の関係を示すグラフである。
PUの制御を示すフローチャートである。
る転写電圧との関係を示すグラフである。
ー付着量との関係を示すグラフである。
電圧とトナー付着量との関係を示すグラフである。
る、転写電圧とトナー付着量との関係を示すグラフであ
る。
る温度変化およびヒーターランプのON/OFFタイミ
ングを理論的に示す説明図である。
ローチャートである。
変化を示す説明図である。
である定着ローラを示す断面図である。
図である。
温度変化を示す説明図である。
である。
変化を示す説明図である。
Claims (15)
- 【請求項1】色分解された画像情報を静電潜像として保
持する潜像保持手段と、 上記潜像保持手段によって保持された静電潜像を現像剤
によって各色ごとに顕像化する複数の現像手段と、 上記潜像保持手段と接触し、上記潜像保持手段表面の顕
像化された各色の顕像化画像が重ね合わされる中間転写
体と、 上記中間転写体に対して離接可能な転写手段と、 上記転写手段に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを
備えた画像形成装置において、 上記転写手段は、上記電圧印加手段からの電圧印加によ
って、上記潜像保持手段上の顕像化画像を上記中間転写
体へ転写させる1次転写と、上記中間転写体上の重ね合
わされた顕像化画像を一括して記録媒体に転写させる2
次転写とを両方行うことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】上記転写手段は、第1色の顕像化が始まる
前の第1段階、上記2次転写を行う第2段階、および、
2次転写終了後、上記転写手段に付着した現像剤を上記
中間転写体に転写させる3次転写と、上記中間転写体に
付着した現像剤を上記潜像保持手段に転写させる4次転
写とを行う第3段階において、上記中間転写体と当接
し、上記各第1、第2、第3段階に応じた電圧を印加す
ることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】上記第1段階で印加される第1電圧および
上記第2段階で印加される第2電圧は、上記現像剤とは
逆極性であり、上記第1電圧よりも上記第2電圧のほう
が絶対値が大きいことを特徴とする請求項2に記載の画
像形成装置。 - 【請求項4】上記第3段階で印加される3次転写に対応
する第3電圧は、上記第2段階で印加される第2電圧よ
りも、現像剤の極性側に移行した電圧であると共に、上
記第3段階で印加される4次転写に対応する第4電圧
は、上記第3段階で印加される3次転写に対応する第3
電圧よりも、現像剤の極性側に移行した電圧であること
を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 【請求項5】上記第3段階で印加される3次転写に対応
する第3電圧は、上記第3段階で印加される4次転写に
対応する第4電圧と等しいことを特徴とする請求項2に
記載の画像形成装置。 - 【請求項6】上記第1段階および上記第3段階におい
て、上記電圧印加手段は、上記中間転写体が1回転する
時間よりも長い時間、上記転写手段に所定の電圧を印加
することを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記
載の画像形成装置。 - 【請求項7】上記第1段階において、上記転写手段は、
上記電圧印加手段によって所定電圧印加された後、第1
色の顕像化が始まる前に上記中間転写体から離間するこ
とを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 【請求項8】上記第1段階と上記第2段階との間、上記
転写手段は上記中間転写体から離間していることを特徴
とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 【請求項9】上記第2段階において、上記転写手段は、
上記中間転写体上の顕像化画像の先端と、上記転写手段
と上記中間転写体との間に搬送される上記記録媒体の先
端とが合致するタイミングで上記中間転写体に当接する
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 【請求項10】上記第3段階では、上記転写手段は、上
記中間転写体に当接したまま3次転写から4次転写を行
うことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 【請求項11】上記第3段階における4次転写終了後、
上記転写手段は、上記中間転写体から離間することを特
徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 【請求項12】上記中間転写体は、金属性のドラムと半
導電性樹脂フィルムとが一体形成されてなっていること
を特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載の画
像形成装置。 - 【請求項13】色分解された画像情報を静電潜像として
保持する潜像保持手段と、 上記潜像保持手段によって保持された静電潜像を現像剤
によって各色ごとに顕像化する複数の現像手段と、 上記潜像保持手段と接触し、上記潜像保持手段表面の顕
像化された各色の顕像化画像が重ね合わされる中間転写
体と、 上記中間転写体に対して離接可能な転写手段と、 上記転写手段に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを
備えた画像形成装置において、 上記転写手段が上記中間転写体に当接し、上記電圧印加
手段から所定の電圧が上記転写手段に印加されることに
よって、上記転写手段から上記中間転写体、および、上
記中間転写体から上記潜像保持手段に移行した現像剤を
一括して除去し、上記潜像保持手段表面をクリーニング
するクリーニング手段をさらに備えていることを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項14】色分解された画像情報を静電潜像として
保持する潜像保持手段と、 上記潜像保持手段によって保持された静電潜像を現像剤
によって各色ごとに顕像化する複数の現像手段と、 上記潜像保持手段と接触し、上記潜像保持手段表面の顕
像化された各色の顕像化画像が重ね合わされる中間転写
体と、 重ね合わされた顕像化画像を上記中間転写体から記録媒
体に転写させる転写手段と、 上記転写手段に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを
備えた画像形成装置において、 上記記録媒体の種類を検知する紙種検知手段と、上記紙
種検知手段からの検知信号に基づいて、画像形成動作を
制御する制御手段とをさらに備えていることを特徴とす
る画像形成装置。 - 【請求項15】色分解された画像情報を静電潜像として
保持する潜像保持手段と、 上記潜像保持手段によって保持された静電潜像を現像剤
によって各色ごとに顕像化する複数の現像手段と、 上記潜像保持手段と接触し、上記潜像保持手段表面の顕
像化された各色の顕像化画像が重ね合わされる中間転写
体と、 重ね合わされた顕像化画像を上記中間転写体から記録媒
体に転写させる転写手段と、 上記記録媒体に転写された未定着顕像化画像を定着させ
る回転可能な定着手段と、 上記定着手段の表面温度が所定の定着温度となるよう
に、上記定着手段を加熱する加熱手段とを備えた画像形
成装置において、 上記記録媒体の種類を検知する紙種検知手段と、上記記
録媒体の種類に応じて上記加熱手段のON/OFFを制
御する定着温度制御手段とをさらに備え、 上記定着温度制御手段は、上記紙種検知手段にて検知さ
れた記録媒体の長さが上記定着手段の周長よりも長い場
合に、上記記録媒体が上記定着手段に接触してから上記
定着手段が1周し終わるまでに、上記加熱手段から上記
定着手段への熱伝導時間を加味した分だけ早く上記加熱
手段をONするように制御することを特徴とする画像形
成装置。
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