JPH11272095A

JPH11272095A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11272095A
Application number: JP11008016A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Kiyosumi; 忠浩清須美; Naoyuki Ishida; 直行石田; Shinji Yamamoto; 真司山本; Koyo Ito; 幸洋伊藤; Eijiro Masaki; 栄次郎正木; Tetsuo Tomoe; 哲郎巴
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】紙質等の条件に大きく依存することのない安定
した転写を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１３上に形成されたトナー像を用紙
Ｐに転写するための転写ローラ１５は、用紙に関する情
報に応じた一定の転写電圧で定電圧制御される。用紙に
関する情報には、用紙サイズ、湿度および温度などが含
まれる。感光体１３と転写ローラ１５との間に用紙Ｐが
存在しない期間における過剰な転写電流を抑制するため
に、電流リミッタＣＬが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に係
り、詳しくは、転写ローラ等の転写手段の電気出力を制
御して感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写する
例えば複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば複写機、プリンタ等の画像形成装
置の作像部の一般的な構成を図９に示す。作像部１５０
は、感光体１５１を備えており、その周囲に、帯電チャ
ージャ１５２、現像装置１５３、転写ローラ１５４、お
よびクリーニングローラ１５５が、この順に配置されて
いる。

【０００３】作像部１５０では、作像が開始されると、
まず帯電チャージャ１５２によって感光体１５１の外周
面が均一に帯電される。次に、この均一に帯電した感光
体の外周面にレーザ光１５６が照射され、原稿に応じた
静電潜像が形成される。次に、現像装置１５３によって
当該静電潜像がトナー像に顕像化される。そして、感光
体１５１上に形成されたトナー像は、転写ローラ１５４
によって用紙Ｐに転写される。感光体１５１と転写ロー
ラ１５４との間には、帯電したトナーが移動することに
よって転写電流が流れる。この転写電流を例えば−１２
μＡ程度の値で一定となるように制御すれば、用紙Ｐに
対するトナーの付着量を安定させることができるはずで
ある。

【０００４】トナー像転写後の感光体１５１上に残留し
たトナーは、クリーニングローラ１５５によって回収さ
れる。また、用紙Ｐに付着したトナー像は１８０℃程度
に加熱された定着ローラ対１５７によって用紙Ｐに定着
される。ところで、感光体１５１と転写ローラ１５４と
の間に流れる転写電流にとっては用紙Ｐは電気抵抗と等
価である。この用紙Ｐによる電気抵抗は、用紙Ｐの含水
率等によって変化する。

【０００５】特に両面複写や合成複写を行う場合等に
は、トナー定着時に加えられた熱によって乾燥した用紙
Ｐに対して再び転写が行われる。そのため、当該用紙Ｐ
に対する一回目の転写時と二回目の転写時とでは用紙Ｐ
の含水率が変化し、それに応じて電気抵抗も大きく変化
する。このため、一回目の転写時と二回目の転写時とで
同じ大きさの転写電流にて定電流制御を行うと、ベタ黒
画像の中に白い斑点が生じたり、雲状のにじみが生じる
等の不具合が転写画像に生じる。

【０００６】このような不具合を防止するためには、用
紙Ｐに対する一回目の転写時と二回目の転写時とで定電
流制御を行う転写電流の設定を変更する必要がある。し
かしながら、用紙サイズや設置環境の絶対湿度等の条件
が同じであっても、紙質によって用紙の含水率の変化量
は異なる。実験の結果、異なる紙質に共通して画像に不
具合が生じない転写電流の大きさを特定できないことが
確かめられたため、画像の不具合を防止するには用紙の
紙質に対しても転写電流の大きさを変更しなければなら
ないが、紙質を検知することは困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、紙質
等の条件に大きく依存することのない安定した転写を行
うことができる画像形成装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための本発明の画像形成装置は、感光体
と、この感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写す
るための転写手段と、用紙に関する情報に応じた一定の
転写電圧を設定し、この設定された転写電圧に上記転写
手段を定電圧制御する転写制御手段とを備えている（請
求項１）。

【０００９】上記用紙に関する情報は、たとえば、用紙
のサイズに関する情報を含む（請求項２）。また、上記
用紙に関する情報には、設置環境の湿度および／または
温度に関する情報が含まれていてもよい（請求項３およ
び請求項４）。また、この発明の一実施形態の装置は、
転写手段により転写されたトナー像を用紙に定着させる
定着手段と、この定着手段を通過した用紙を再び転写手
段へ供給する用紙循環手段とをさらに含む（請求項
５）。

【００１０】この場合に、上記用紙に関する情報は、用
紙が用紙循環手段を介して転写手段に搬送されたものか
否かの情報を含んでいることが好ましい（請求項６）。
また、上記用紙に関する情報は、用紙が光を透過させる
ものであるか否かの情報を含んでいてもよい（請求項
７）。上記転写手段は、感光体に対して非接触状態で設
けられた非接触転写ローラを含んでいてもよい（請求項
８）。

【００１１】この発明によれば、用紙に関する情報に応
じた一定の電圧にて転写手段が制御される。定電圧制御
を行えば、異なる紙質に共通して不具合の生じない転写
電圧が存在することが実験的に確かめられている。した
がって、用紙のサイズ、設置環境の温度および湿度、既
に一度画像が転写された用紙であるか否か、用紙がＯＨ
Ｐ等のように光を透過させるものであるか否か等、用紙
に関する条件が変化した場合に、定電圧制御のための転
写電圧の設定が変更される。これにより、両面コピーや
合成コピーを行う場合等でも、用紙サイズ等の条件によ
らず、画像に不具合のない安定した転写を行うことがで
きる画像形成装置を提供することが可能となる。このよ
うにして、紙質を検出することなく画像に不具合のない
安定した転写を行うことが可能となる。

【００１２】定電圧制御を行う場合、たとえば、図９の
構成において、転写ローラ１５４には、感光体１５１の
回転によって感光体１５１の外周面に形成されたトナー
像が移動するのに合わせて一定の電圧が印加される。こ
こで、図８はトナー像転写時に転写ローラ１５１に印加
する電圧の大きさを時系列に示したタイムチャートであ
る。

【００１３】定電圧制御を行う場合には、用紙Ｐに転写
を行う転写期間ＭＩよりも前の非転写期間ＮＩ₁から電
圧印加を開始し、用紙Ｐへの転写を行った後の非転写期
間ＮＩ₂で電圧印加を終了することによって、転写期間
ＭＩにおける転写電圧が一定に保持される。この転写電
圧を実験的に確かめられた異なる紙質に共通して画像不
具合が生じない値に設定すれば、紙質を検出することな
く安定した転写を行うことが可能となる。

【００１４】しかしながら、非転写期間ＮＩ₁，ＮＩ₂
には、感光体１５１と転写ローラ１１５４との間に用紙
Ｐが介在せず、転写期間ＭＩでは用紙Ｐが介在する。そ
のため、定電圧制御を行う場合、感光体１５１と転写ロ
ーラ１５４との間に流れる転写電流が変化する。用紙Ｐ
が介在しない非転写期間ＮＩ₁，ＮＩ₂には大きな値の
電流が流れるため、感光体１５１が一時的に劣化してし
まう。この結果、例えば複数枚の用紙について転写を連
続して行う場合、枚数を重ねる毎に、転写画像の濃度が
変化してしまうという問題がある。

【００１５】そこで、この発明の好ましい実施形態で
は、感光体と転写手段との間に流れる転写電流を所定の
値以下に制限する電流制限手段が備えられている（請求
項９）。これにより、感光体と転写ローラ等の転写手段
との間に流れる転写電流が所定の値以下に制限される。
その結果、大きな転写電流が流れて感光体が劣化するの
を防止でき、転写手段を定電圧制御しながら複数枚の用
紙に連続して転写を行う場合でも、安定して転写を行う
ことが可能となる。

【００１６】このような効果は、当該画像形成装置が、
感光体上に、反転現像によってトナー像を形成する像形
成機構を備えている場合に顕著である（請求項１０）。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。以下の実施の
形態は、本発明の具体的な一例を示すものであって、本
発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。始め
に本発明に係る画像形成装置を複写機として具現化し
た、本実施の形態に係る複写機Ａ１の全体構成について
図１を参照して説明する。

【００１８】複写機Ａ１を構成する複写機本体１は、大
きく分けて、原稿画像の読み取りを行う画像読取部１ａ
と、画像読取部１ａで読み取られた画像に基づいて用紙
に画像形成を行う画像形成部１ｂとで構成されている。
また、画像読取部１ａの上面に設けられた原稿載置面３
の上には、自動両面原稿搬送装置（以下、ＲＡＤＦとい
う）２が装着されている。更に、複写機本体１の右側面
には、両面複写用搬送ユニット４（用紙循環装置の一
例）が着脱可能な状態で装着されている。

【００１９】まず始めに、ＲＡＤＦ２と画像読取部１ａ
の概略構成、およびそれらによる画像読み取り動作の概
略を説明する。尚、ＲＡＤＦ２と画像読取部１ａについ
ては本発明に必須の構成ではないため、簡単な説明にと
どめる。ＲＡＤＦ２は、複数枚の原稿を同時にセット可
能に構成されており、セットされた原稿を１枚ずつ、後
述するＲＡＤＦ用読取領域３ａ上に自動搬送可能に構成
されている。尚、ＲＡＤＦ２についての詳細な構成、お
よび原稿搬送動作についての説明は省略する。また、画
像読取部１ａは、原稿載置台３と、読取光学系５とを備
えている。読取光学系５は、原稿載置台３上に載置され
た原稿またはＲＡＤＦ２により原稿載置面３の端部に設
定されたＲＡＤＦ用読取領域３ａ上を自動搬送される原
稿を照明走査して原稿からの反射光を受光する。更に、
読取光学系５は、図示しない蛍光ランプ、蛍光ランプか
ら照射された光の原稿面からの反射光を案内するミラー
６，７，８、レンズ９、およびその反射光を受光するラ
インセンサ１０等により構成される。

【００２０】ＲＡＤＦ２により、原稿がＲＡＤＦ用読取
領域３ａ上を搬送される際、原稿面は、図１に示す位置
関係に固定された状態の読取光学系５により、原稿の搬
送に従って照明走査される。ＲＡＤＦ２を用いず、ブッ
クもの原稿などを原稿載置面３に直接載置して複写を行
う場合には、読取光学系５が、図１の左から右方向に移
動し、これにより、原稿面が照明走査される。

【００２１】続いて、画像形成部１ｂと両面複写用搬送
ユニット４の概略構成、およびそれらによる画像形成動
作の概略を説明する。画像形成部１ｂには、本体１内に
引き出し可能に設置され、用紙Ｐがセットされる給紙カ
セット１１ａ，１１ｂ、本体１の外部から手差しにより
用紙をセットするための手差し給紙口１２、読取光学系
５のラインセンサ１０への入力に応じたレーザ光を感光
体１３に照射するレーザ光学系１４、感光体１３上のト
ナー像を用紙に転写する作像部１６、作像部１６で作像
された用紙Ｐ上の画像を定着させる定着ローラ１７（熱
ローラ１７ａと圧ローラ１７ｂとで構成）、定着ローラ
１７を通過した用紙Ｐが排出される排紙口１８，１９、
排紙口１８から排出された用紙Ｐを受ける排紙台２０、
および用紙Ｐを上記各部間で搬送する各種搬送手段等
（後述）が備えられている。

【００２２】作像部１６は、感光体１３の周囲に、帯電
チャージャ２５、現像装置２６、転写ローラ１５、およ
びクリーニングローラ２７が、この順に配置されて構成
されている。この作像部１６では、帯電チャージャ２５
によって均一に帯電された感光体１３の外周面に、レー
ザ光学系１４からのレーザ光が結像されて静電潜像が形
成される。本複写機Ａ１では、反転現像法が用いられ
る。即ち、静電潜像は、均一に帯電した感光体１３の外
周面において、原稿の文字やパターンに相当する部分の
電荷が除去されることにより形成される。

【００２３】そして、当該静電潜像は現像装置２６によ
ってトナー像に顕像化される。反転現像法を用いる場
合、現像装置２６から感光体１３の外周面に供給される
トナーは、静電潜像の電荷と同じ極性に帯電している。
そのトナーは、一様帯電電位よりも低く潜像電位よりも
高く設定されたバイアス電圧によって、静電潜像の電荷
の無い部分に付着させられる。

【００２４】現像装置２６によって感光体１３の外周面
に形成されたトナー像は、転写ローラ１５によって用紙
Ｐに転写される。転写ローラ１５と感光体１３との間に
は、０．１ｍｍ以上の間隔が設けられており、この間に
印加される電界によって用紙Ｐにトナー像が転写され
る。このときの転写出力は、後記するように、用紙Ｐに
関する情報に応じた一定の電圧にて定電圧制御される。
さらに、感光体１３と転写ローラ１５との間に流れる転
写電流は、電流リミッタ（電流制限手段に相当）によっ
て所定の値以下に制限される。

【００２５】トナー像転写後の感光体１３上に残留した
トナーは、クリーニングローラ２７によって回収され
る。尚、作像部１６のうち、転写ローラ１５以外は作像
ユニット２８として一体的に形成されており、前方（図
面手前方向）に引き出すことができるようになってい
る。また、両面複写用搬送ユニット４には、本体１の排
紙口１９から排出された用紙Ｐを搬送し、本体１の手差
し給紙口１２に供給するように各種搬送手段等（後
述）、およびこの各種搬送手段等により搬送される用紙
を案内する用紙循環路が備えられている。即ち、本複写
機Ａ１においては、本体１の排紙口１９から排出された
用紙Ｐを手差し給紙口１２に供給し、手差し給紙の場合
と同様の搬送方法により用紙Ｐを再度作像部１６に搬送
するように構成されている。本体１には、手差し給紙時
の給紙経路以外には、本体１の外部から作像部１６への
給紙経路は設けられていない。このように、本複写機Ａ
１では、両面複写用搬送ユニット４を上述のような構成
としたことにより、本体１の外部から本体内部の作像部
１６への給紙経路を一本化することができ、スペース効
率の向上やコスト低減が可能となっている。

【００２６】更に、両面複写用搬送ユニット４には、本
体１の排紙口１９から排出された用紙Ｐを手差し給紙口
１２に搬送せずにそのまま排出するための排紙口２１、
および本体１の手差し給紙口１２に用紙Ｐを手差しする
際に使用する手差しトレー２２が備えられている。手差
しトレー２２は、不使用時には、支点２２ａを中心にし
て矢印Ｙ１方向に回動させることにより、図１の破線で
示す状態で両面複写用搬送ユニット４の側面に収納する
ことが可能である。

【００２７】次に、画像形成部１ｂと両面複写用搬送ユ
ニット４とによる画像形成動作、およびその際の用紙Ｐ
の搬送動作についての概略を説明する。尚、用紙Ｐの搬
送時には、上述した画像読取部１ａによる画像読取動作
も並行して行われているが、その説明は省略する。［片面複写動作］まず、用紙Ｐの片面のみに画像を転写
する際の動作について説明する。

【００２８】図示しないコピー開始ボタンが押される
と、給紙カセット１１ａまたは１１ｂ内の用紙Ｐのうち
の最上面の１枚が、外表面に切欠を有する給紙ローラ２
３ａまたは２３ｂの回転により引き出され、その先端が
一対のレジストローラ２４ａ，２４ｂ間に突き当てられ
る。レジストローラ２４ａ，２４ｂは、用紙Ｐをその位
置で一時的に待機させた後、所定のタイミングで作像部
１６に搬送する。

【００２９】作像部１６では、感光体１３と転写ローラ
１５との間を用紙Ｐが通過する過程で、上述した方法に
より用紙Ｐの片面側（感光体１３側）にトナー像が転写
される。作像部１６を通過した用紙Ｐは定着ローラ１７
に送られ、ここで熱ローラ１７ａと圧ローラ１７ｂとの
間を通過することにより、トナー像が定着される。

【００３０】定着ローラ１７を通過した用紙Ｐは、フェ
イスダウン（画像転写面が下）の状態で排出する場合に
は排紙口１８方向へ、フェイスアップ（画像転写面が
上）の状態で排出する場合には排紙口１９方向へそれぞ
れ搬送される。その際の搬送方向の切替えは、分岐爪２
９の動作により行われる。即ち、分岐爪２９を図１の実
線で示す状態にすれば、用紙Ｐは排紙口１８方向へ案内
され、分岐爪２９を図１の破線で示す状態にすれば、用
紙Ｐは排紙口１９方向へ案内される。

【００３１】排紙口１８方向へ案内された用紙Ｐは、一
対の排出ローラ３１，３１により排紙口１８から排出さ
れ、排紙台２０上にフェイスダウンの状態で蓄積され
る。一方、排紙口１９方向へ案内された用紙Ｐは、一対
の排出ローラ３２，３２により排紙口１９から排出さ
れ、両面複写用搬送ユニット４内に搬送される。両面複
写用搬送ユニット４内に搬送された用紙Ｐは、図１の破
線で示す状態にセットされた分岐爪３３に案内され、更
に一対の排出ローラ３４，３４により排紙口２１から排
出される。排紙口２１から排出された用紙Ｐは、例えば
図示しない別体のフィニッシャ上にフェイスアップの状
態で蓄積される。

【００３２】尚、本体１に両面複写用搬送ユニット４が
取り付けられていない状態の時には、排紙口１９からフ
ェイスアップの状態で排出された用紙Ｐは、そのまま例
えば図示しない別体のフィニッシャ上に蓄積される。さ
らに、排出口２１から用紙Ｐを排出せず、両面複写用搬
送ユニット４を用いて用紙Ｐを本体１に再供給すれば、
用紙Ｐの片面に合成複写を行うことも可能である。用紙
Ｐの両面複写用搬送ユニット４内および本体１への再供
給については、後記する両面複写動作の部分で詳細に説
明する。

【００３３】また、給紙カセット１１ａ，１１ｂからで
はなく、手差しにより用紙Ｐを給紙する場合には、両面
複写用搬送ユニット４に取り付けられている手差しトレ
ー２２上に、用紙Ｐをその先端が本体１の手差し給紙口
１２内に差し込まれた状態に載置する。手差しトレー２
２上に用紙Ｐがセットされた状態は、用紙Ｐの先端で検
知スイッチ３５が押されることにより検出される。その
後、図示しないコピー開始ボタンが押されると、本体１
内に設置されている制御部（不図示）は、検知スイッチ
３５からの検知信号とコピー開始ボタンからのコピー開
始信号とにより給紙ローラ３６の回転を開始させる。こ
れにより、手差しトレー２２上の用紙Ｐのうちの最上面
の１枚が引き出され、一対のレジストローラ２４ａ，２
４ｂ方向に搬送される。以降の動作は上述した給紙カセ
ット１１ａ，１１ｂからの給紙の場合と同様である。

【００３４】尚、両面複写用搬送ユニット４が本体１に
取り付けられていない状態で手差し給紙を行う場合に
は、本体１に取り付けられた手差しトレーを用いる。図
１は、本体１の手差しトレーを取り外した上で両面複写
用搬送ユニット４を取り付けた例を示しているため、本
体１の手差しトレーは図示していない。［両面複写動作］続いて、用紙Ｐの両面に画像を転写す
る際の動作を説明する。

【００３５】まず、両面複写を行う場合の第１の前提条
件として、両面複写用搬送ユニット４が本体１に取り付
けられている必要がある。これについては、両面複写用
搬送ユニット４と本体１との接続部分などに検知スイッ
チ等を設けることなどにより容易に検出可能である。ま
た、本複写機Ａ１では、両面複写用搬送ユニット４が本
体１に取り付けられた状態でも手差しによる給紙が行え
るが、手差し給紙では両面複写を行うことは基本的に望
ましくない。なぜなら、両面複写時には、両面複写用搬
送ユニット４により、本体１の排紙口１９から排出され
た片面複写済みの用紙Ｐが本体１の手差し給紙口１２に
供給されるが、手差し給紙口１２に用紙Ｐがセットされ
た状態では、セットされている用紙Ｐ上に片面複写済み
の用紙Ｐが通過することになるからである。この場合、
片面複写済みの用紙Ｐ通過時の摩擦力により、手差し給
紙口１２にセットされた用紙Ｐも幾分通紙方向に移動し
てしまい、給紙位置がずれてしまう。また、セットされ
ている用紙Ｐが片面複写済みの用紙Ｐのサイズよりも小
さい場合には、セットされている用紙Ｐのある所とない
所とで片面複写済みの用紙Ｐの給紙時に段差が生じるこ
とになり、搬送が不安定になってしまう。ただし、片面
複写済みの用紙Ｐが手差し給紙口１２に達する前に手差
し給紙口１２にセットされた用紙Ｐが全て給送し終わっ
ていれば問題はない。

【００３６】そこで、両面複写を行う場合の第２の前提
条件として、手差し給紙口１２に用紙Ｐがセットされて
いないことが必要となる。本複写機Ａ１では、この第２
の前提条件が満たされているか否かを、用紙Ｐが手差し
によりセット可能な状態であるか否かを検知することに
より判断する。具体的には、両面複写用搬送ユニット４
に、手差しトレー２２が両面複写用搬送ユニット４の側
面に収納された状態を検知する検知スイッチ３７を設
け、この検知スイッチ３７の検知信号がＯＮ（手差しト
レー２２が収納状態）であれば、用紙Ｐが手差しにより
セット不可能、即ち第２の前提条件が満たされていると
判断する。これにより、手差し給紙口１２に用紙Ｐがセ
ットされた状態で両面複写を行うことによる事故を未然
に防止できる。

【００３７】両面複写を始める際には、使用者は図示し
ない設定ボタン等により両面複写の設定を行う。制御部
は、両面複写用搬送ユニット４と本体１との接続を検知
する検知スイッチからの信号と、検知スイッチ３７から
の検知信号を受けるまでは、両面複写の設定を選択でき
ないように制御する。即ち、上記第１、第２の前提条件
が満たされて初めて、両面複写の設定が可能となる。
尚、用紙Ｐが手差し給紙口１２にセットされているにも
関わらず両面複写が設定される場合には、手差し給紙口
１２に用紙Ｐがセットされているために両面複写ができ
ない旨を、図や文字を用いたメッセージにより操作パネ
ルの表示部に表示させたり、警告音を鳴らす等して使用
者に知らせる。

【００３８】続いて、用紙Ｐの両面に画像を転写する際
の動作を具体的に説明する。両面複写の設定が行われた
後、コピー開始ボタンが押されると、給紙カセット１１
ａまたは１１ｂ内の用紙Ｐは、片面複写の場合と同様
に、作像部１６、定着ローラ１７を順次経由して搬送さ
れる過程で、片面側に画像が形成される。定着ローラ１
７を通過した用紙Ｐは、図１の実線で示す状態にセット
された分岐爪２９に案内されて排紙口１８方向に搬送さ
れ、排出ローラ３１，３１により先端部から順次排紙口
１８外に排出される。

【００３９】排出ローラ３１，３１は、用紙Ｐの後端部
分を挟んだ状態でその回転が停止される。即ち、用紙Ｐ
はフェイスダウンの状態で、後端部のみを残して排紙台
２０上に排出される。続いて、分岐爪２９が図１の破線
で示す状態にセットされた後、排出ローラ３１，３１
は、先程とは逆の回転を開始する。これにより、用紙Ｐ
は、再度、排紙口１８の内部へ引き込まれ、分岐爪２９
により排紙口１９方向へ案内され、排出ローラ３２，３
２により排出される。以上のスイッチバック動作によ
り、用紙Ｐは搬送方向に対して表裏が反転される。

【００４０】排紙口１９より排出された用紙Ｐは、その
まま両面複写用搬送ユニット４内に搬送される。両面複
写用搬送ユニット４内に搬送された用紙Ｐは、図１の実
線で示す状態にセットされた分岐爪３３に案内され、更
に搬送ローラ３８、３８、搬送ローラ３９、３９により
搬送され、その先端が手差し給紙口１２に差し込まれ
る。

【００４１】用紙Ｐの先端が手差し給紙口１２に差し込
まれると、その状態は検知スイッチ３５により検出され
る。制御部は、検知スイッチ３５からの検知信号を受け
た後、所定のタイミングで給紙ローラ３６の回転を開始
させる。このような制御は、本複写機Ａ１が、両面複写
時の用紙循環経路の一部に手差し給紙時の搬送経路を用
いていることにより必要となる。

【００４２】即ち、給紙ローラ３６は手差し給紙時にも
用いられるために常に回転しているわけではなく、必要
時にのみ回転して用紙Ｐを所定量搬送するものであるか
ら、両面複写時には用紙Ｐの位置に基づいて回転開始を
制御する必要がある。給紙ローラ３６が回転すると、そ
れにより用紙Ｐはレジストローラ２４ａ，２４ｂ方向へ
搬送される。その後、再度、作像部１６、定着ローラ１
７を順次経由して搬送される過程で、もう一方の片面側
に画像が形成される。定着ローラ１７を通過した用紙Ｐ
は、分岐爪２９に案内されて排紙口１８または排紙口１
９方向に搬送され、排出される。

【００４３】両面複写用搬送ユニット４を用いて、両面
複写や合成複写を行う場合には、既に一度定着ローラ１
７を通過した用紙Ｐが、再度、感光体１３と転写ローラ
１５とが近接する転写部ＣＰ（図２参照）に供給される
ことになる。定着ローラ１７を通過する際には用紙Ｐに
１８０℃程度の熱が与えられるため、定着ローラ１７を
通過する前と通過した後とでは、用紙Ｐの含水率は大き
く変化する。用紙Ｐの含水率が変化すれば転写部ＣＰに
おける用紙Ｐの電気抵抗も変化することになる。この変
化量は、用紙Ｐの紙質によって異なるが、定電流制御で
はなく定電圧制御を行えば異なる紙質に共通して画像に
不具合がでない電圧範囲があることが実験的に確かめら
れた。そこで、本複写機Ａ１では、感光体１３と転写ロ
ーラ１５との間に印加される転写電圧が定電圧制御され
る。以下、定電圧制御の詳細について図２を参照して説
明する。

【００４４】転写部ＣＰにおいて、感光体１３と近接す
る転写ローラ１５には、高圧回路Ｃ１０が接続されてい
る。この高圧回路Ｃ１０と転写ローラ１５とが本発明に
おける転写手段に相当するものである。例えば静電潜像
の電荷が正極性である場合には、反転現像法が用いられ
るため感光体１３の外周面に付着したトナーの極性は同
じ正である。この正に帯電したトナーを用紙Ｐに転写す
るため、高圧回路Ｃ１０によって、転写ローラ１５に負
電位が与えられる。この負電位によって、接地された感
光体１３と転写ローラ１５との間に印加される電圧は数
ｋＶ程度である。

【００４５】高圧回路Ｃ１０の出力ＨＶＯＵＴは、制御
回路Ｃによって制御される。制御回路Ｃには、温度セン
サＣ１、相対湿度センサＣ２、設定情報記憶部Ｃ３等が
接続されている。制御回路Ｃは、高圧回路Ｃ１０に対し
て、この高圧回路Ｃ１０による高電圧の出力をオン／オ
フするためのリモート信号ＲＥＭと、高圧回路Ｃ１０の
出力ＨＶＯＵＴを、上記センサ等Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３から
入力される用紙Ｐに関する情報に応じた一定の電圧に調
整するための制御信号ＣＮＴを入力する。

【００４６】制御回路Ｃにおいて、温度センサＣ１、相
対湿度センサＣ２から入力される設置環境の温度および
相対湿度は絶対湿度に変換されて用いられる。また、設
定情報記憶部Ｃ３には、操作パネル、検知スイッチ等Ｃ
４からの入力信号に基づいた、例えばＡ３やＡ４といっ
た用紙のサイズに関する情報や、次に転写が行われる用
紙Ｐが両面複写用搬送ユニット４を用いて再度転写部Ｃ
Ｐに搬送されたものであるか否かを表す情報や、用紙Ｐ
が普通紙等の光を透過しないものであるかＯＨＰ等の光
を透過するものであるかを表す情報等が記憶されてい
る。

【００４７】制御回路Ｃは、例えば温度センサＣ１、相
対湿度センサＣ２、設定情報記憶部Ｃ３等から入力され
る用紙Ｐに関する情報に変更があると、一定の電圧の設
定を変更し、それに応じた制御信号ＣＮＴを生成する。
用紙Ｐに関する情報を検知しそれに応じて一定の電圧を
変更するのは、用紙Ｐの紙質に加えてこれらの情報に対
応する条件が感光体１３と転写ローラ１５との間に流れ
る転写電流に影響を与えるためである。

【００４８】例えば設置環境の絶対湿度は用紙Ｐの含水
率に影響を与える。設置環境が乾燥していれば、用紙Ｐ
に含まれる水分量もそれに応じて低下する。また、転写
が行われる用紙Ｐが両面複写用搬送ユニット４を用いて
再度転写部ＣＰに搬送されたものであるか否かを表す情
報は、上述したように定着ローラ１７によって用紙Ｐに
熱が与えられることを考慮したものである。

【００４９】また、用紙Ｐのサイズは、転写電流に直接
影響を与える。これは、図３に示すように用紙Ｐのサイ
ズによって、電圧は印加されるけれども用紙が無い領域
ＮＰの大きさが変化するためである。転写ローラ１５に
は、その軸芯方向にほぼ一様に電圧が印加されるため、
感光体１３と転写ローラ１５との間に用紙Ｐが介在しな
い部分ＮＰが生じる。この部分ＮＰの大きさは用紙Ｐの
幅（搬送方向に対して垂直な方向の長さ）によって異な
る。用紙Ｐが介在しない部分ＮＰと、用紙Ｐが介在する
部分ＥＰとでは電気抵抗が異なるため、全体として用紙
Ｐのサイズが変化すると、電気抵抗の値が変化して転写
電流に影響を与える。

【００５０】ここで、図４は絶対湿度、用紙のサイズ、
両面複写の一面目であるか２面目であるかをパラメータ
として、異なる紙質に共通して用紙に記録された画像に
不具合がない電圧の領域を示した図表であり、図５は同
じデータをグラフで表したものである。この図４および
図５は実験によって得られたデータの一例である。例え
ば図４および図５では、設置環境の絶対湿度が１．９ｇ
／ｍ³であって、用紙サイズがＡ４で、両面複写の一面
目の転写である場合には、転写電圧が−１．３〜−１．
５ｋＶの範囲にあれば、異なる紙質の用紙に共通して画
像に不具合は生じない。

【００５１】これらのデータは、予めメモリ等に記憶さ
れており、用紙Ｐに関する情報に応じて制御回路Ｃに読
み出され、画像に不具合がでない設定電圧範囲の例えば
中心の値で電源１５ａが定電圧制御される。例えば絶対
湿度が１．９ｇ／ｍ³付近で、用紙ＰのサイズがＡ３
で、両面複写の一面目であれば、一定の電圧（転写電
圧）は−１．５ｋＶに設定される。また、絶対湿度、用
紙のサイズ、両面コピーの一面目であるか２面目である
か等の各パラメータのうちの一つが変化する度に転写電
圧の設定を変更するのではなく、例えば用紙Ｐのサイズ
に共通して電圧を設定することも可能である。

【００５２】図４および図５によれば、絶対湿度が１．
９ｇ／ｍ³付近で両面コピーの一面目の転写である場合
には、転写電圧を−１．３ｋＶで一定に設定することに
よって、用紙Ｐのサイズに応じて転写電圧を変更する必
要がないことが理解される。さらに、絶対湿度が１．９
ｇ／ｍ³付近から１１．０ｇ／ｍ³付近に変化した場合
には、例えば転写電圧を−０．８ｋＶで一定に設定すれ
ば、用紙Ｐのサイズによらず転写画像に不具合が生じる
のを防止することができる。

【００５３】尚、図４および図５に示すように、絶対湿
度が例えば３５．８ｇ／ｍ³のように高くなると、両面
複写の二面目の方が一面目の場合よりも転写電圧の設定
可能範囲が広くなる。これは、絶対湿度が高い場合に
は、一度定着ローラ１７から熱を受けることによってか
えって用紙Ｐの含水率が転写に適当な値に落ちつくため
であると考えられる。

【００５４】また、普通紙とＯＨＰシートとでは転写電
圧の設定可能範囲が異なる場合が多い。このため、転写
紙の供給部等に光スイッチを設ける等して、普通紙とＯ
ＨＰシートとで転写電圧の設定を変更することも可能で
ある。このように、本複写機Ａ１によれば、用紙に関す
る情報に応じた一定の電圧によって転写手段が制御され
るため、紙質を検出することなく、画像に不具合が生じ
るのを防止することができる。

【００５５】しかしながら、既に図８を用いて説明した
ように、定電圧制御を行う場合、用紙Ｐが介在しない状
態で感光体１３と転写ローラ１５との間に電圧を印加す
る必要がある。そのため、複数枚の用紙Ｐに連続して画
像転写を行うと、画像濃度が変化して安定した転写を行
うことができないおそれがある。は、電流検出用抵抗８
００が介装されている。電流リミッタＣＬは、この電流
検出用抵抗８００を流れる電流Ｉ₁を監視して、感光体
１３と転写ローラ１５との間に流れる転写電流を所定の
値以下に制限すべく動作する。

【００５６】すなわち、電流検出用抵抗８００は、電流
Ｉ₁に応じた電流検出電圧Ｖ₁を発生する。この電流検
出電圧Ｖ₁は、コンパレータ８０１の非反転入力端子に
与えられる。このコンパレータ８０１の反転入力端子に
は、ツエナダイオード５２によって発生される電流リミ
ッタ値設定電圧Ｖthが与えられている。コンパレータ８
０１は、電流検出用抵抗８００からの電流検出電圧Ｖ₁
が電流リミッタ値設定電圧Ｖthを超えると、所定電圧の
電流制限信号を出力する。また、コンパレータ８０１
は、電流検出用抵抗８００からの電流検出電圧Ｖ₁が電
流リミッタ値設定電圧Ｖth以下であれば、別の所定電圧
である電流非制限信号を出力する。

【００５７】出力部ＣＨは、たとえば、２４Ｖの直流電
圧が与えられる電源端子５５と、この電源端子５５から
ライン６０を介して与えられる入力電圧を昇圧する昇圧
トランス５６と、この昇圧トランス５６の一次側巻線に
接続された発振回路５７とを備えている。昇圧トランス
５６の二次側巻線は、ダイオード５８を介して出力端子
５１に接続されている。

【００５８】発振回路５７は、ダイオード６１とＮＰＮ
トランジスタ６２との並列回路を含み、ＮＰＮトランジ
スタ６２のコレクタに、昇圧トランス５６の一次側巻線
が接続されている。ＮＰＮトランジスタ６２のベース電
流は、ライン６０に接続されたＰＮＰトランジスタ６３
からコイルＬ１を介して供給されるようになっている。
ＰＮＰトランジスタ６３のベースには、演算増幅器６５
の出力電圧が入力されるようになっている。そして、こ
の演算増幅器６５の反転入力端子には、上述の制御信号
ＣＮＴが抵抗６６を介して与えられているとともに、そ
の出力が、抵抗６７およびコンデンサ６８の直列回路お
よび抵抗６６を介して帰還されている。また、演算増幅
器６５の非反転入力端子には、電流リミッタＣＬの出力
電圧が入力されている。さらに、演算増幅器６５の非反
転入力端子には、ツエナダイオード６９およびダイオー
ド７０を介して、リモート信号ＲＥＭが与えられるよう
になっている。

【００５９】ＰＮＰトランジスタ６３のベース電圧が低
くなれば、そのコレクタ電流が増大し、発振回路５７の
ＮＰＮトランジスタ６２のベース電流が増す。これによ
り、昇圧トランス５６の一次側巻線からＮＰＮトランジ
スタ６２に引き込まれる電流が増大するため、この一次
側巻線における電流変化量が大きくなる。その結果、ト
ランス５７の二次側巻線の発生電圧が高くなる。

【００６０】演算増幅器６５は、リモート信号ＲＥＭが
ローレベルであり、かつ、電流リミッタＣＬのコンパレ
ータ８０１が電流非制限信号を出力している状態では、
制御信号ＣＮＴに応じてほぼリニアに変化する出力電圧
を生成する。したがって、制御信号ＣＮＴを変化させれ
ば、高圧出力ＨＶＯＵＴを変化させることができ、この
制御信号ＣＮＴを一定に保持すれば、高圧出力ＨＶＯＵ
Ｔを一定に保持できる。このようにして、制御信号ＣＮ
Ｔに応じた電圧で、転写ローラ１５を定電圧制御するこ
とができる。

【００６１】リモート信号ＲＥＭがハイレベルのときに
は、演算増幅器６５の出力電圧は、低い値に保持され、
これにより、昇圧トランス５６の一次側巻線への電流の
供給が禁止される。したがって、高圧出力ＨＶＯＵＴが
オフ状態となる。リモート信号ＲＥＭがローレベルであ
り、かつ、電流リミッタＣＬのコンパレータ８０１が電
流制限信号を出力している状態では、演算増幅器６５
は、制御信号ＣＮＴによらずに一定の電圧を出力する。
これにより、昇圧トランス５６の一次側巻線に流れる電
流が制限されるため、それに応じて、昇圧トランス５６
の二次側巻線に流れる電流Ｉ₁、すなわち、転写電流
が、Ｉmax に制限される。

【００６２】このように、本実施の形態に係る複写機Ａ
１によれば、過大な転写電流が流れて感光体の一時的な
劣化が防止されるため、定電圧制御を行いながら複数枚
数の用紙を連続的に転写する場合でも、安定した転写を
行うことができる。上記した実施の形態では、複写機Ａ
１について本発明を適用したが、もちろんプリンタ等の
他の画像形成装置に本発明を適用することも可能であ
る。

【００６３】さらに、上記した実施の形態では、両面転
写または合成転写を、用紙Ｐをスタックしない両面複写
用搬送ユニットを用いて行ったが、一回目の転写の後、
一旦中間トレーに用紙をスタックし、二回目の転写の際
には当該中間トレーから用紙Ｐを供給する複写機等の画
像形成装置に本発明を適用することも可能である。さら
に、上記した実施の形態では、感光体に反転現像法を用
いてトナー像を形成した例を説明したが、正現像を用い
てトナー像を形成する複写機等の画像形成装置に本発明
を適用することも可能である。ただし、転写電流を制限
することによる効果は、反転現像法を用いた場合に顕著
である。

【００６４】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る複写機Ａ１の全体
構成を説明するための図である。

【図２】本発明の主要部を説明するための図である。

【図３】用紙サイズによる転写電流の変化を説明するた
めの図である。

【図４】転写電圧の設定可能範囲を示す図である。

【図５】同じく転写電圧の設定可能範囲を示す図であ
る。

【図６】電流リミッタの特性を説明するための図であ
る。

【図７】電流リミッタを有する高圧回路の一例を示す回
路図である。

【図８】定電圧制御における電圧印加状態を時系列に示
すタイムチャートである。

【図９】従来の画像形成装置の一般的な構成例を説明す
るための図である。

【符号の説明】

Ａ１画像形成装置１３感光体１５転写ローラＣＰ転写部Ｃ制御回路Ｃ１０高圧回路ＣＬ電流リミッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤幸洋大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者正木栄次郎大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者巴哲郎大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、この感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写するた
めの転写手段と、用紙に関する情報に応じた一定の転写電圧を設定し、こ
の設定された転写電圧に上記転写手段を定電圧制御する
転写制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記用紙に関する情報が、用紙のサイズに
関する情報を含む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】上記用紙に関する情報が、設置環境の湿度
に関する情報を含むことを特徴とする請求項１または２
に記載の画像形成装置。
【請求項４】上記用紙に関する情報が、設置環境の温度
に関する情報を含むことを特徴とする請求項１ないし３
のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】上記転写手段により転写されたトナー像を
用紙に定着させる定着手段と、この定着手段を通過した用紙を、再び、上記転写手段へ
供給する用紙循環手段とをさらに含むことを特徴とする
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】上記用紙に関する情報が、用紙が上記用紙
循環手段を介して上記転写手段に搬送されたものか否か
の情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の画像形
成装置。
【請求項７】上記用紙に関する情報が、用紙が光を透過
させるものであるか否かの情報を含むことを特徴とする
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】上記転写手段が、上記感光体に対して非接
触の状態で配置された非接触転写ローラを含むものであ
ることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載
の画像形成装置。
【請求項９】上記感光体と上記転写手段との間に流れる
転写電流を所定の値以下に制限する電流制限手段をさら
に含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに
記載の画像形成装置。
【請求項１０】上記感光体上に、反転現像によりトナー
像を形成する像形成機構をさらに含むことを特徴とする
請求項９に記載の画像形成装置。