JP2001201954A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
画像形成装置及び画像形成方法Info
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- JP2001201954A JP2001201954A JP2000011884A JP2000011884A JP2001201954A JP 2001201954 A JP2001201954 A JP 2001201954A JP 2000011884 A JP2000011884 A JP 2000011884A JP 2000011884 A JP2000011884 A JP 2000011884A JP 2001201954 A JP2001201954 A JP 2001201954A
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Abstract
合に比してより確実に中間転写ベルトの除電を行い、ハ
ーフトーン上横帯のない高品質の画像を形成することが
できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 中間転写ベルト10を用いた画像形成装
置において、中間転写ベルト10に対して接離可能に配
置された中間転写ベルト10を除電するための除電部材
として兼用した二次転写バイアスローラ14と、中間転
写ベルト10に対して二次転写バイアスローラ14を接
離させる接離機構16と、画像形成動作時に帯電した中
間転写ベルト10の帯電電荷を除去するための除電用バ
イアスを二次転写バイアスローラ14に印加する高圧電
源100とを設ける。
Description
ー、FAXなどの画像形成装置及び該装置に採用される
画像形成方法に係り、詳しくは、像担持体上にトナー像
を形成し、該像担持体上のトナー像を中間転写体に一次
転写し、該中間転写体上のトナー像を更に転写材に二次
転写する画像形成方法及びその装置に関するものであ
る。
担持体としての感光体上に形成されたトナー像を転写材
に転写し、その後転写材上の該トナー画像を定着器によ
って加熱圧着を行い定着するものが知られている。ま
た、フルカラー画像を形成する装置としては転写材を転
写ドラムなどの転写材担持体に保持させた状態で、感光
体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の各色を転写材に順次転写し、その後転写材担持体から
剥離させた転写材を定着器によって加熱圧着を行い定着
するものが知られている。一方、感光体上のトナー像を
転写材担持体上の転写材に転写するのではなく、例えば
特開平5−11562号公報に開示されているように、
一旦中間転写体上に重ねあわせた4色のトナー像を転写
材に一括転写した後、定着器によって定着する画像形成
装置もある。この中間転写体を用いた画像形成装置にお
いては、転写材を転写材担持体に保持させる必要が無い
ため、薄紙(40g/m2)や厚紙(200g/m2)、
はがき、封筒などさまざまな種類の転写材が使用可能で
あり、転写材汎用性が高いという利点を有する。この中
間転写体としては、中間転写ドラムまたは中間転写ベル
トが一般的に用いられる。
置のように中間転写体を用いた画像形成装置には次のよ
うな問題点があった。上記中間転写体を用いた画像形成
時において、中間転写体は感光体や転写材との摺擦や剥
離工程が繰り返されるうえ、感光体から中間転写体へト
ナー像を転移させる一次転写工程と、さらに中間転写体
に転移保持されたトナー像を転写材へ転移させる二次転
写工程において高電圧が印加される。したがって、中間
転写体は剥離帯電、摩擦帯電および高電圧印加による電
荷注入などでその表面は帯電してしまう。特に上記中間
転写体の表面側から高電圧を印加する二次転写部での電
荷注入は、中間転写体表面の帯電に対する影響が極めて
大きい。また、感光体の露光された部分にトナー現像を
行なう反転現像では、感光体の表面電位と同極性に帯電
するトナーを用いるため、上記二次転写工程ではトナー
と逆極性、すなわち感光体表面電位とは逆極性となるバ
イアスを印加することから、中間転写体表面は感光体表
面電位とは逆極性に帯電することになる。
の帯電が発生すると、画像形成が終了し装置の動作が停
止したときに、感光体と中間転写体が接触している部位
において、感光体表面電位と逆極性に帯電した中間転写
体表面から感光体表面に対し電荷注入が行われる。この
ため、一定時間以上装置停止状態にて放置された場合、
感光体にメモリー効果が発生し、次の画像形成時の全面
ハーフトーン画像上における感光体と中間転写体の接触
部に相当する部分で濃度が高くなる現象(以下、この現
象を「ハーフトーン上横帯」という。)が発生してしま
う。なお、ここでいう「メモリー効果」とは、感光体に
感光体表面電位と逆極性の電荷注入が行われた場合、次
の画像形成時にはその部分の表面電位が十分に上がら
ず、ひどい場合には地肌部かぶりとなることをいう。
とができる装置として、特開平4−271379号公報
には、中間転写体の表面および裏面に、接地した導電性
ブラシ等の導電性部材を接触対向するように配設した画
像形成装置が記載されている。また、特開平8−114
994号公報には、中間転写体の端部における非画像領
域に導電性の除電ブラシを当接させ、転写時には電気的
に非接地、除電時には電気的に接地とすることで、中間
転写体の除電を行なうようにした画像形成層位置が記載
されている。しかしながら、上記公報に記載されている
ように中間転写体の表面に上記接地した導電性部材を接
触させて該中間転写体の除電を行う構成では、該中間転
写体表面の帯電電荷を十分に逃がすことができず、該中
間転写体を確実に除電できないおそれがあった。
であり、その目的は、接地した導電性部材を接触させて
除電する場合に比してより確実に中間転写体の除電を行
い、ハーフトーン上横帯のない高品質の画像を形成する
ことができる画像形成装置及び画像形成方法を提供する
ことである。
に、請求項1の発明は、像担持体と、該像担持体上にト
ナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上の
トナー像が転写される中間転写体と、該像担持体上のト
ナー像を該中間転写体に一次転写する一次転写手段と、
該中間転写体上のトナー像を転写材に二次転写する二次
転写手段とを備えた画像形成装置において、上記中間転
写体に対して接離可能に配置された該中間転写体を除電
するための除電部材と、該中間転写体に対して該除電部
材を接離させる接離手段と、画像形成動作時に帯電した
該中間転写体の帯電電荷を除去するための除電用バイア
スを該除電部材に印加する除電用バイアス印加手段とを
設けたことを特徴とするものである。この画像形成装置
では、除電用バイアス印加手段により、画像形成動作時
に帯電した中間転写体の帯電電荷を除去するための除電
用バイアスを、中間転写体に対して接離可能に配置され
た除電部材に印加する。中間転写体の表面にトナー像を
担持している画像形成時には、該中間転写体上のトナー
像を乱さないように該除電部材を接離手段で該中間転写
体から離間させる。そして、中間転写体を除電するとき
は、該除電用バイアスを印加した除電部材を接離手段で
該中間転写体に接触させる。この除電用バイアスを印加
した除電部材の接触により、該中間転写体の帯電電荷が
積極的に中和されるため、接地した導電性部材を接触さ
せて除電する場合に比してより確実に中間転写体の除電
を行うことができる。
置において、上記除電用バイアスが印加された上記除電
部材が接触する上記中間転写体の表面上の領域が、画像
形成動作終了時に上記像担持体が接触していた領域を含
むことを特徴とするものである。この画像形成装置で
は、画像形成動作終了時に上記像担持体が接触していた
上記帯電が発生しやすい領域に、除電用バイアスを印加
した除電部材を接触させるため、該領域の除電を確実に
行うことができる。
を、上記像担持体の表面を一様帯電する帯電手段と、該
像担持体の一様帯電された表面を露光して潜像を形成す
る露光手段と、該像担持体上の潜像を現像してトナー像
を形成する現像手段とを用いて構成した請求項1の画像
形成装置であって、上記除電手段で除電された後の上記
中間転写体の表面電位の絶対値をVT2とし、上記帯電
手段で一様帯電された上記像担持体の表面電位の絶対値
をVH1としたとき、VT2≦0.5×VH1を満足す
ることを特徴とするものである。この画像形成装置で
は、上記VT2≦0.5×VH1を満足するように中間
転写体を除電することにより、上記一様帯電された像担
持体の表面電位が互いに異なる複数の条件下において
も、画像形成が終了し装置の動作が停止したときに、前
述の「ハーフトーン上横帯」という現象が発生するよう
な中間転写体から像担持体への電荷注入が発生しないよ
うにする。
置において、画像形成条件に基づいて上記除電部材に印
加する除電用バイアスを変更するように、上記除電用バ
イアス印加手段を制御する制御手段を設けたことを特徴
とするものである。この画像形成装置では、画像形成条
件に基づいて上記除電部材に印加する除電用バイアスを
変更することにより、画像形成条件が変わる場合でも上
記中間転写体の除電を確実に行うことが可能となる。
置において、上記画像形成動作時の条件が、転写材の種
類、装置内の温度及び湿度、並びに上記中間転写体への
トナー像の重ね合わせ数の少なくとも一つであることを
特徴とするものである。この画像形成装置では、上記転
写材の種類等に基づいて上記除電部材に印加する除電用
バイアスを変更することにより、転写材の種類等によっ
て中間転写体の帯電電位が変わる場合でも上記中間転写
体の除電を確実に行うことが可能となる。
「転写材の種類」には、普通紙、厚紙、OHPシート等
の違いによる種類のほか、画像形成を既に経験している
か否かの違いによる転写材の種類も含まれる。例えば、
転写材の両面に画像を形成する場合の最初の面(表面)
に画像を形成するときの転写材と、2番目の面(裏面に
画像を形成するときの転写材とは、別種類の転写材とな
る。
上記転写材を介して上記中間転写体に接離可能に配設さ
れた二次転写部材と、該二次転写部材に二次転写用バイ
アスを印加する二次転写用バイアス印加手段とを用いて
構成した請求項1の画像形成装置であって、上記除電部
材として上記二次転写部材を兼用し、上記除電用バイア
ス印加手段として上記二次転写用バイアス印加手段を兼
用し、画像形成動作終了後の非画像形成時に、該二次転
写部材を上記中間転写体に接触させるとともに、該二次
転写部材に印加する電圧を上記二次転写用バイアスから
上記除電用バイアスに切り替えるように、上記離接手段
及び該二次転写用バイアス印加手段を制御する制御手段
を設けたことを特徴とするものである。この画像形成装
置では、上記離接手段を制御手段で制御することによ
り、画像形成動作終了後の非画像形成時に、上記除電部
材として兼用した二次転写部材を中間転写体に接触させ
る。更に、上記除電用バイアス印加手段として兼用した
二次転写用バイアス印加手段を制御手段で制御すること
により、該二次転写部材に印加する電圧を二次転写用バ
イアスから除電用バイアスに切り替える。
置において、上記二次転写部材が、上記除電用バイアス
が印加される芯金部上に弾性体からなる表面部を有する
ローラ状部材であり、該芯金部と上記中間転写体に接触
する接触部との間の抵抗値が、105〜1010Ωであ
ることを特徴とするものである。ここで、上記抵抗値
は、導電性の金属板上に上記ローラ状部材を設置し、該
ローラ状部材の芯金部両端に片側4.9N(両側で合計
9.8N)の荷重を掛けた状態で、該芯金部と該金属板
との間に1000Vの電圧を印加したときに流れる電流
値から算出したものである。この画像形成装置では、上
記二次転写部材としてのローラ状部材の上記抵抗値が1
05Ω以上であるので、中間転写体上のトナー像の重ね
合わせの有無や重ね合わせるトナー像の数が異なって
も、最適な二次転写電流を得るための二次転写バイアス
の範囲が大きくずれない。したがって、上記トナー像の
重ね合わせの数が多い場合に合わせて二次転写バイアス
を設定しても、トナー像の重ね合わせがないときに二次
転写電流が過剰になって転写効率が低下してしまう事態
が発生しにくくなる。更に、上記ローラ部材の上記抵抗
値が1010Ω以下であるので、良好な転写性を得るた
めの二次転写バイアスが過剰に高くなるのを抑制するこ
とができる。
置において、上記二次転写部材が、上記中間転写体に対
向する導電性対向ローラを含む複数の支持ローラに支持
された弾性体からなるベルト状部材であり、該ベルト状
部材の該導電性対向ローラに接触する接触部と該中間転
写体に接触する接触部との間の抵抗値が、105〜10
10Ωであることを特徴とするものである。ここで、上
記抵抗値は、導電性の金属板上に上記ベルト状部材を介
して導電性ローラを設置し、該導電性ローラの両端に片
側4.9N(両側で合計9.8N)の荷重を掛けた状態
で、該導電性ローラと該金属板との間に1000Vの電
圧を印加したときに流れる電流値から算出したものであ
る。この画像形成装置では、上記二次転写部材としての
ベルト状部材の上記抵抗値が105Ω以上であるので、
上記トナー像の重ね合わせの数が多い場合に合わせて二
次転写バイアスを設定しても、トナー像の重ね合わせが
ないときに二次転写電流が過剰になって転写効率が低下
してしまう事態が発生しにくくなる。更に、上記ベルト
状部材の上記抵抗値が1010Ω以下であるので、良好
な転写性を得るための二次転写バイアスが過剰に高くな
るのを抑制することができる。
置において、上記中間転写体の体積抵抗率が108〜1
012Ωcm且つ表面抵抗率が108〜1015Ω/□
であることを特徴とするものである。この画像形成装置
では、上記中間転写体の体積抵抗率が108Ωcm以上
且つ表面抵抗率が108Ω/□以上であるので、像担持
体から中間転写体へのトナー像の転写時に該中間転写体
の表面に沿って転写電流が流れるのを抑制することがで
きる。更に、上記中間転写体の体積抵抗率が1012Ω
cm以下且つ表面抵抗率が1015Ω/□以下であるの
で、像担持体から中間転写体へのトナー像の転写に必要
な一次転写バイアスを低く抑えるとともに、画像形成動
作時に帯電する該中間転写体の帯電電位を低く抑えるこ
とができる。
装置において、上記除電用バイアスが、画像形成動作時
に帯電した上記中間転写体の帯電電位とは逆極性の直流
電圧であることを特徴とするものである。この画像形成
装置では、交流電源に比してより簡易に構成することが
できる直流電源で、上記所定の直流電圧を除電部材に印
加することにより、中間転写体の帯電電荷を積極的に中
和し、接地した導電性部材を接触させて除電する場合に
比してより確実に中間転写体の除電を行うことができ
る。
装置において、上記除電用バイアスが定電流制御された
交流電圧であり、該交流電圧の周波数[Hz]の値が、
画像形成装置のプロセス速度[mm/sec]の5倍以
上の値を有することを特徴とするものである。この画像
形成装置では、交流電圧からなる除電用バイアスを上記
除電部材に印加することにより、中間転写体の帯電電荷
を積極的に中和し、接地した導電性部材を接触させて除
電する場合に比してより確実に中間転写体の除電を行う
ことができる。しかも、該交流電圧が定電流制御され且
つ該交流電圧の周波数[Hz]の値が画像形成装置のプ
ロセス速度[mm/sec]の5倍以上の値であること
により、除電時の中間転写体上の電位変動のピッチが短
くなるので、該中間転写体の除電ムラを抑制することが
できる。
装置において、上記除電用バイアスが、画像形成動作時
に帯電した上記中間転写体の帯電電位とは逆極性の直流
電圧と、定電流制御された交流電圧とを重畳したもので
あり、該交流電圧の周波数[Hz]の値が、画像形成装
置のプロセス速度[mm/sec]の5倍以上の値であ
ることを特徴とするものである。この画像形成装置で
は、交流電圧と上記所定極性の直流電圧とを重畳させた
除電用バイアスを上記除電部材に印加することにより、
中間転写体の帯電電荷を積極的に中和し、接地した導電
性部材を接触させて除電する場合に比してより確実に中
間転写体の除電を行うことができる。しかも、該交流電
圧が定電流制御され且つ該交流電圧の周波数[Hz]の
値が画像形成装置のプロセス速度[mm/sec]の5
倍以上の値であることにより、除電時の中間転写体上の
電位変動のピッチが短くなるので、該中間転写体の除電
ムラを抑制することができる。
像を形成し、該像担持体上のトナー像を中間転写体に一
次転写し、該中間転写体上のトナー像を更に転写材に二
次転写する画像形成方法において、画像形成動作後の非
画像形成時に、該画像形成動作時に帯電した上記中間転
写体の帯電電位とは逆極性の電荷を該中間転写体に付与
して該中間転写体を除電することを特徴とするものであ
る。この画像形成方法では、画像形成動作後の非画像形
成時に、該画像形成動作時に帯電した中間転写体の帯電
電位とは逆極性の電荷を該中間転写体に付与することに
より、該中間転写体の帯電電荷を積極的に中和し、接地
した導電性部材を接触させて除電する場合に比してより
確実に中間転写体の除電を行うことができる。
置に適用した実施形態について説明する。図1は本実施
形態に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。図
1において、矢印の方向に回転する像担持体としてのド
ラム形状の感光体1の回りには、感光体クリーニングユ
ニット2、感光体を一様帯電する帯電手段としての帯電
器4、画像情報に応じて感光体1に光を照射する露光手
段としての露光ユニット5、感光体1上の静電潜像を現
像する現像手段、中間転写体としての中間転写ベルト1
0、などが配置されている。感光体1上にトナー像を形
成するトナー像形成手段は、上記帯電器4、上記露光手
段、上記現像手段などにより構成されている。
ンタ現像器7、シアン現像器8、ブラック現像器9の4
個の現像器から構成される。フルカラー画像形成時はイ
エロー現像器6、マゼンタ現像器7、シアン現像器8、
ブラック現像器9の順でトナー像(可視像)を形成し、
各色のトナー像が中間転写ベルト10に順次重ね転写さ
れることでフルカラー画像が形成される。トナー像が中
間転写ベルト10に転写された後の感光体1の表面は、
感光体クリーニングユニット2のブレード3でクリーニ
ングされる。
3、ベルト転写バイアスローラ11、および従動ローラ
12a,12bにより張架されており、図示しない駆動
モータによって駆動されるようになっている。中間転写
ベルト10はPVDF(フッ化ビニルデン)、ETFE
(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PI(ポリ
イミド)、PC(ポリカーボネート)等にカーボンブラ
ック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率が10
8〜1012Ωcm、かつ表面抵抗率が108〜10
15Ωcmの範囲となるよう調整されている。ここで、
上記体積抵抗率および表面抵抗率の測定は高抵抗抵抗率
計(三菱化学社製:ハイレスタIP)にHRSプローブ
(内側電極直径5.9mm、リング電極内径11mm)
を接続し、中間転写ベルト10の表裏に100V(表面
抵抗率は500V)の電圧を印加して10秒後の値を用
いた。中間転写ベルト10の体積抵抗率および表面抵抗
率が上記上限値を超えると、転写に必要な転写バイアス
が高くなるため、電源コストの増大を招く。また、中間
転写ベルト10の帯電電位が高くなるため除電工程を複
数回繰り返す必要が生じ、画像形成動作全体の時間が長
くなる、機械寿命が短くなるといった弊害をもたらす。
一方、中間転写ベルト10の体積抵抗率および表面抵抗
率が上記下限値を下回ると、帯電電位の減衰が早くなる
ため除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流
れるためトナー飛び散りが発生してしまう。
は、必要に応じて離型層をコートしてもよい。このコー
トに用いる材料としては、ETFE(エチレン−四フッ
化エチレン共重合体)、PTFE(ポリ四フッ化エチレ
ン)、PVDF(フッ化ビニルデン)、PEA(パ−フ
ルオロアルコキシフッ素樹脂)、FEP(四フッ化エチ
レン−六フッ化プロピレン共重合体)、PVF(フッ化
ビニル)等のフッ素樹脂が使用できるが、これらに限定
されるものではない。
トクリーニングユニット19は、クリーニングブレード
18、および該クリーニングブレード18を中間転写ベ
ルト10に対して接離させる接離機構26などで構成さ
れており、1色目のイエロー画像をベルト転写したあと
の、2、3、4色目をベルト転写している間は、上記接
離機構26によって中間転写ベルト10の表面から離間
させられる。上記接離機構26は、クリーニングブレー
ド18が感光体1の表面に当接するようにクリーニング
ユニット19を付勢する図示しない付勢手段と、クリー
ニングユニット19の揺動する底面部に当接した状態で
後述の制御部200で回転駆動される偏心カムを用いて
構成されている。また、中間転写ベルト10の外周面の
幅方向端部にはベルト位置検出マーク23が設けられて
おり、マークセンサ24によって該マーク23が検出さ
れたタイミングで各色の画像形成プロセスを開始するこ
とにより、各色画像の正確な色重ねが可能となる。
スローラ14、および該二次転写バイアスローラ14を
中間転写ベルト10に対して接離させる接離機構16な
どで構成されている。接離機構16は、二次転写バイア
スローラ14が中間転写ベルト10から離間するように
二次転写ユニット15を付勢する付勢手段としてのバネ
部材と、二次転写ユニット15の揺動する底面部に当接
した状態で後述の制御部200で回転駆動される偏心カ
ムとを用いて構成されている。二次転写バイアスローラ
14はSUS等の金属製芯金上に、導電性材料によって
105〜101 0Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の
弾性体を被覆することで構成されている。なお、上記二
次転写バイアスローラ14の抵抗値測定は、導電性の金
属製板に二次転写バイアスローラ14を設置し、芯金両
端部に片側4.9N(両側で合計9.8N)の荷重を掛
けた状態にて、芯金と上記金属製板との間に1000V
の電圧を印加したときに流れる電流値から算出した。こ
こで、上記二次転写バイアスローラ14の抵抗値が上記
上限値1010Ωを超えると電流が流れ難くなるため、
必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければ
ならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧
を印加するため二次転写ニップ前後の空隙にて放電が起
こる為、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが
発生する。逆に、二次転写バイアスローラ14の抵抗値
が上記下限値105Ωを下回ると同一画像上に存在する
複数色画像部(例えば3色重ね像)と単色画像部との転
写性が両立できなくなる。これは、二次転写バイアスロ
ーラ14の抵抗値が低いため、比較的低電圧で単色画像
部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部
を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧
値が必要となるためである。複数色画像部を転写できる
電圧に設定すると単色画像では転写電流が過剰となり転
写効率の低減を招いてしまう。
図示しない駆動ギヤによって駆動力が与えられており、
その周速は中間転写ベルト10の周速に対して、略同一
となるよう調整されている。また、上記二次転写バイア
スローラ14は通常中間転写ベルト10の表面から離間
しているが、中間転写ベルト10の表面に形成された4
色の重ね画像を転写材としての転写紙22に一括転写す
るときにタイミングを取って接離手段としての接離機構
16で押圧され、二次転写バイアス印加手段としての高
圧電源100により、二次転写バイアスローラ14に二
次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト
10から転写紙22への転写を行う。ここで、図示しな
い温湿度センサーから得られる装置内の温湿度情報、転
写紙22の種類の情報(例えば普通紙かOHPシートかの
情報)、単色モードか複数色モードかの情報、両面印字
の場合の第一面印字時か第二面印字時かの情報等から、
所定のバイアスが選択される。
ように、極性の異なる直流のバイアスを発生するバイア
ス発生部102と極性を切り替えるバイアス極性切替部
101とから構成されている。この高圧電源100のバ
イアス極性切替部101は、装置本体側に設けられたC
PUやI/Oインターフェースなどからなる制御手段と
しての制御部200に接続され、制御される。
上記転写紙22は給紙ローラ25、レジストローラ21
によって、中間転写ベルト10上の4色重ね画像の先端
部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙
される。転写紙22に転写された4色重ね画像は定着手
段17で定着された後、排紙される。複数色のカラー連
続プリント時には、転写紙22の後端が二次転写バイア
スローラ14を十分通過するタイミングで二次転写バイ
アスがオフされ、その後次ページの中間転写ベルト10
上トナーを付着させないために、接離機構16によって
中間転写ベルト10より離間される。また、単枚プリン
トあるいは連続プリント時の最終ページ終了時には二次
転写バイアスローラ14を中間転写ベルト10の表面か
ら離間させず、二次転写バイアスとは逆極性のクリーニ
ングバイアス(本実施形態では−1kV)を一定時間
(本実施形態では二次転写バイアスローラの4回転に相
当する時間)印加する。さらに続けて二次転写バイアス
と同極性のバイアス(本実施形態では1kV)を一定時
間(本実施形態では二次転写バイアスローラの2回転に
相当する時間)印加することで、二次転写バイアスロー
ラ14の表面に付着したトナーを中間転写ベルト10に
転移させ、二次転写バイアスローラ14表面に付着した
トナーのクリーニングを行なう。二次転写バイアスロー
ラ14から中間転写ベルト10に転移させられたトナー
は、ベルトクリーニングユニット19によって中間転写
ベルト10から回収される。
おいて、画像形成動作終了後、装置停止状態にて一時間
以上放置し、その後再び画像形成動作を開始した直後の
上記露光手段による露光前の感光体1の表面電位を測定
したものである。図中のVH 1は感光体1と中間転写ベ
ルト10との非接触部の表面電位であり、VH2が感光
体1と中間転写ベルト10との接触部の表面電位に相当
する。この図3からも分かるように、上記接触部の表面
電位VH2が、上記非接触部に比べ、下がっている。こ
れは、画像形成動作中に帯電した中間転写ベルト10の
帯電電荷が感光体1に電荷注入されたことによると考え
られる。
1にハーフトーン画像を露光した後の感光体1の表面電
位の状態を示すものである。ハーフトーン画像に相当す
る表面電位VH1′に比べ、感光体1と中間転写ベルト
10との接触部ではVH2′となっており、電位差が生
じている。この状態において画像形成を行なうと、図5
に示すように、ハーフトーン画像上において、感光体1
と中間転写ベルト10との接触部にて「ハーフトーン上
横帯」が発生した。
字での条件にて、二次転写バイアスローラ14に印加す
る二次転写バイアス(本実施形態では定電流制御)の電
流値ITRと、画像形成動作停止時における感光体1と
中間転写ベルト10との接触部近傍の中間転写ベルト1
0の帯電電位VT1との関係を、各温湿度環境別(L/
L、N/N、H/H)に示したものである。ここで、
「L/L」は10°C、15%、「N/N」は23°
C、65%、「H/H」は30°C、90%の温湿度条
件を示している。この図6から理解できるように、二次
転写ローラ14に印加する二次転写バイアスの電流値I
TRが高ければ高いほど、また温湿度は低温低湿である
ほど中間転写ベルト10の帯電電位は高くなる。
定して他の画像形成条件を変化させた場合における、二
次転写ローラ14に印加する二次転写バイアスの電流値
IT Rと、画像形成動作停止時における感光体1と中間
転写ベルト10との接触部近傍の中間転写ベルト10帯
電電位VT1との関係を示したものである。この図7か
ら理解できるように、単色モードよりも複数色モードの
方が、二次転写の回数が多くしかもトナー像の重ね合わ
せに応じて二次転写バイアスの大きさを大きくしている
ため、中間転写ベルト10の帯電電位VT1は高くな
る。また、両面印字における第一面印字時よりも第二面
印字時の方が、1度定着工程を通過して乾燥していると
ともにトナーを既に担持しているため、中間転写ベルト
10の帯電電位VT1は高くなる。さらに、普通紙より
もOHPシートの方が、抵抗率が高いため、中間転写ベル
ト10の帯電電位VT1は高くなる。したがって、前述
した各画像形成条件(温湿度、転写紙の種類、単色モー
ドか複数色モードか、両面印字における第一面印字か第
二面印字か)の情報を画像形成時にあらかじめ認識して
おくことで、特別な帯電電位測定手段を具備しなくて
も、中間転写ベルト10の帯電電位VT1を予測するこ
とが可能となる。これらの画像形成条件に基づいて、中
間転写ベルト10の除電のときに二次転写バイアスロー
ラに印加する2次転写バイアスを制御することにより、
該画像形成条件が変わった場合でも、中間転写ベルト1
0を確実に除電することができる。
電電位VT2と上記「ハーフトーン上横帯」との関係を
示すグラフである。図8中の斜線部がハーフトーン上横
帯未発生領域であり、中間転写ベルト10の帯電電位V
T2と感光体1の表面電位V H1との関係が不等式V
T2≦0.5×VH1を満足する領域である。
T1と、二次転写バイアスローラ14への除電用バイア
スVTRと、除電後の中間転写ベルト10の帯電電位V
T2との関係を示したものである。なお、本実施形態で
は除電時の印加バイアスVT RとしてDCバイアスを用
いた。前述した各条件の情報から得られた中間転写ベル
ト10の帯電電位の予測値を、図9のVT1に当てはめ
ることによって、二次転写バイアスローラ14への除電
用バイアス値VTRおよび除電後の中間転写ベルト10
の帯電電位VT2とが求められる。
の除電用バイアスVTRの印加タイミングを示すタイミ
ングチャートである。最終ページ終了後、二次転写バイ
アスローラ14を中間転写ベルト10面から離間させ
ず、二次転写バイアスとは逆極性のクリーニングバイア
スおよび、二次転写バイアスと同極性のバイアスをそれ
ぞれ所定の時間印加し、二次転写バイアスローラ14の
クリーニングを行なった後、二次転写バイアスローラ1
4への印加バイアスを除電用バイアスVTRに切り替
え、少なくとも装置停止時に中間転写ベルト10が感光
体1と接触している範囲を除電したのち、メインモータ
ーが停止するようにした。このように制御することで、
特別に除電手段を設けること無く、画像形成動作終了
後、一定時間以上放置しても上記「ハーフトーン上横
帯」の発生しない良好な画像が得られた。
スローラ14のクリーニングをバイアス印加によって行
なっているが、図11に示すように二次転写バイアスロ
ーラ14の表面にクリーニングブレード30を当接し、
該二次転写バイアスローラ14の表面のクリーニングを
行なうようにしてもよい。図12は、上記クリーニング
ブレード30を用いる場合の二次転写バイアスローラ1
4への除電用バイアスVTRの印加タイミングを示すタ
イミングチャートである。最終ページ終了後、二次転写
バイアスローラ14を中間転写ベルト10の表面から離
間させず、二次転写バイアスローラ14への印加バイア
スを除電用バイアスVTRに切り替え、少なくとも装置
停止時に中間転写ベルト10が感光体1と接触している
範囲を除電したのち、メインモーターが停止するように
した。このように制御することで、特別に除電手段を設
けること無く、画像形成動作終了後、一定時間以上放置
しても上記「ハーフトーン上横帯」の発生しない良好な
画像が得られた。
VTRとしてDCバイアス(直流電圧)を用いている
が、DCバイアス(直流電圧)とACバイアス(交流電
圧)とを重畳させたものを用いてもよい。この場合、重
畳させるACバイアスは定電流で制御され、その周波数
[Hz]は画像形成装置のプロセス速度[mm/se
c]の5倍以上、好ましくはプロセス速度の7倍以上と
した。これは、周波数がプロセス速度の5倍を下回る
と、除電効果にピッチムラが起こるため、上記「ハーフ
トーン上横帯」がわずかに発生してしまうためである。
このように制御することで、特別に除電手段を設けるこ
と無く、画像形成動作終了後、一定時間以上放置しても
ハーフトーン上横帯の発生しない良好な画像が得られ
た。
ACバイアス(交流電圧)を用いてもよい。この場合、
上記ACバイアス(交流電圧)は定電流で制御され、そ
の周波数[Hz=cycle/sec]は画像形成装置
のプロセス速度[mm/sec]の5倍以上、好ましく
はプロセス速度の7倍以上とした。これは、周波数がプ
ロセス速度の5倍を下回ると、除電効果にピッチムラ
(例えば1mmあたり4周期の電位変動ムラ)が起こる
ため、人間の目に目立つ画像ムラ(ハーフトーン上横
帯)がわずかに発生してしまうためである。このように
制御することで、特別に除電手段を設けること無く、画
像形成動作終了後、一定時間以上放置してもハーフトー
ン上横帯の発生しない良好な画像が得られた。
てローラ形状の二次転写バイアスローラ14を用いてい
るが、該ローラ14の代わりに、図13に示すような複
数の支持ローラ32、33に掛け渡されたベルト形状の
二次転写ベルト31を用いてもよい。この構成の場合、
二次転写バイアスは、二次転写ベルト31を介して上記
従動ローラ12bに圧接対向する対向ローラ34から印
加される。この構成によれば、転写紙22の搬送性が良
好で、特別に除電手段を設けること無く、画像形成動作
終了後、一定時間以上放置してもハーフトーン上横帯の
発生しない良好な画像が得られた。
感光体ドラムを用いた場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、感光体ベルト等、全
ての像担持体に適用可能である。また、上記実施形態で
は、中間転写体として中間転写ベルトを用いて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、中間転写
ドラム、高抵抗フィルム等の中間転写体等、全ての中間
転写体に適用可能である。さらに、二次転写バイアスを
定電流制御としたが、定電圧制御としても良い。さら
に、転写手段として転写ローラおよび転写ベルトを用い
たが、回転型転写ブラシなどの回転型接触転写方式はも
ちろんのこと、転写ブラシ、転写ブレード、転写プレー
トなどの接触転写方式を用いた画像形成装置であれば、
本発明を適用可能である。
形成時に帯電した中間転写体の帯電電荷を積極的に中和
することにより、接地した導電性部材を接触させて除電
する場合に比してより確実に中間転写体の除電を行うこ
とができるという効果がある。
動作終了時に上記像担持体が接触していた上記帯電が発
生しやすい領域の除電を確実に行うことができるという
効果がある。
帯電された像担持体の表面電位が互いに異なる条件下に
おいても、「ハーフトーン上横帯」という現象を防止で
きるという効果がある。
ば、画像形成条件が変わる場合でも上記中間転写体の除
電を確実に行うことが可能となるという効果がる。
材の種類、装置内の温度及び湿度、並びに上記中間転写
体へのトナー像の重ね合わせ数の少なくとも一つによっ
て中間転写体の帯電電位が変わる場合でも上記中間転写
体の除電を確実に行うことが可能となるという効果があ
る。
部材及び除電用バイアス印加手段として二次転写部材及
び二次転写用バイアス印加手段を兼用できるので、除電
部材及び除電用バイアス印加手段を個別に設けることな
く、中間転写体を確実に除電できるという効果がある。
ば、中間転写体へのトナー像の重ね合わせの数が多い場
合に合わせて二次転写バイアスを設定しても、トナー像
の重ね合わせがないときの転写効率の低下を防止でき
る。しかも、良好な転写性を得るための二次転写バイア
スが過剰に高くなるのを抑制し、二次転写バイアス印加
手段のコスト上昇を抑えるとともに、二次転写ニップ前
後の空隙における放電の発生を抑え、ハーフトーン画像
上に放電による「白ポチ抜け」という画像異常を防止す
ることができるという効果がある。
持体から中間転写体へのトナー像の転写時に該中間転写
体の表面に沿って転写電流が流れるのを抑制し、該表面
に沿った転写電流によるトナーの飛び散りを防止するこ
とができる。しかも、像担持体から中間転写体へのトナ
ー像の転写に必要な一次転写バイアスを低く抑え、一次
転写バイアス印加手段のコスト上昇を抑えることができ
るとともに、画像形成動作時に帯電する該中間転写体の
帯電電位を低く抑え、該中間転写体の除電を容易にする
ことができるという効果がある。
流電源に比してより簡易に構成することができる直流電
源で、中間転写体の除電を確実に行うことができるとい
う効果がる。
れば、中間転写体の除電ムラを抑制することができると
いう効果がある。
概略構成図。
高圧電源の概略構成図。
放置した後、再び画像形成動作を開始した直後におけ
る、露光前の感光体表面電位の測定結果を示すグラフ。
露光した後の感光体表面電位の測定結果を示すグラフ。
「ハーフトーン上横帯」の説明図。
ルトの帯電電位VT1との関係を示すグラフ。
ルトの帯電電位VT1との関係を示すグラフ。
後帯電電位VT2との関係を示すグラフ。
ルトの帯電電位VT1及び除電後帯電電位VT2との関
係を示すグラフ。
VTRの印加タイミングを示すタイミングチャート。
ーニングを説明するための説明図。
の除電用バイアスVTRの印加タイミングを示すタイミ
ングチャート。
の除電用バイアスVTRの印加タイミングを示すタイミ
ングチャート。
Claims (13)
- 【請求項1】像担持体と、該像担持体上にトナー像を形
成するトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像が
転写される中間転写体と、該像担持体上のトナー像を該
中間転写体に一次転写する一次転写手段と、該中間転写
体上のトナー像を転写材に二次転写する二次転写手段と
を備えた画像形成装置において、 上記中間転写体に対して接離可能に配置された該中間転
写体を除電するための除電部材と、 該中間転写体に対して該除電部材を接離させる接離手段
と、 画像形成動作時に帯電した該中間転写体の帯電電荷を除
去するための除電用バイアスを該除電部材に印加する除
電用バイアス印加手段とを設けたことを特徴とする画像
形成装置。 - 【請求項2】請求項1の画像形成装置において、 上記除電用バイアスが印加された上記除電部材が接触す
る上記中間転写体の表面上の領域が、画像形成動作終了
時に上記像担持体が接触していた領域を含むことを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項3】上記トナー像形成手段を、上記像担持体の
表面を一様帯電する帯電手段と、該像担持体の一様帯電
された表面を露光して潜像を形成する露光手段と、該像
担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段
とを用いて構成した請求項1の画像形成装置であって、 上記除電手段で除電された後の上記中間転写体の表面電
位の絶対値をVT2とし、上記帯電手段で一様帯電され
た上記像担持体の表面電位の絶対値をVH1としたと
き、 VT2≦0.5×VH1 を満足することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】請求項1の画像形成装置において、 画像形成条件に基づいて上記除電部材に印加する除電用
バイアスを変更するように、上記除電用バイアス印加手
段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形
成装置。 - 【請求項5】請求項4の画像形成装置において、 上記画像形成動作時の条件が、転写材の種類、装置内の
温度及び湿度、並びに上記中間転写体へのトナー像の重
ね合わせ数の少なくとも一つであることを特徴とする画
像形成装置。 - 【請求項6】上記二次転写手段を、上記転写材を介して
上記中間転写体に接離可能に配設された二次転写部材
と、該二次転写部材に二次転写用バイアスを印加する二
次転写用バイアス印加手段とを用いて構成した請求項1
の画像形成装置であって、 上記除電部材として上記二次転写部材を兼用し、 上記除電用バイアス印加手段として上記二次転写用バイ
アス印加手段を兼用し、 画像形成動作終了後の非画像形成時に、該二次転写部材
を上記中間転写体に接触させるとともに、該二次転写部
材に印加する電圧を上記二次転写用バイアスから上記除
電用バイアスに切り替えるように、上記離接手段及び該
二次転写用バイアス印加手段を制御する制御手段を設け
たことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項7】請求項6の画像形成装置において、 上記二次転写部材が、上記除電用バイアスが印加される
芯金部上に弾性体からなる表面部を有するローラ状部材
であり、 該芯金部と上記中間転写体に接触する接触部との間の抵
抗値が、105〜10 10Ωであることを特徴とする画
像形成装置。 - 【請求項8】請求項6の画像形成装置において、 上記二次転写部材が、上記中間転写体に対向する導電性
対向ローラを含む複数の支持ローラに支持された弾性体
からなるベルト状部材であり、 該ベルト状部材の該導電性対向ローラに接触する接触部
と該中間転写体に接触する接触部との間の抵抗値が、1
05〜1010Ωであることを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項9】請求項1の画像形成装置において、 上記中間転写体の体積抵抗率が108〜1012Ω・c
m且つ表面抵抗率が108〜1015Ω/□であること
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項10】請求項1の画像形成装置において、 上記除電用バイアスが、画像形成動作時に帯電した上記
中間転写体の帯電電位とは逆極性の直流電圧であること
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項11】請求項1の画像形成装置において、 上記除電用バイアスが定電流制御された交流電圧であ
り、 該交流電圧の周波数[Hz]の値が、画像形成装置のプ
ロセス速度[mm/sec]の5倍以上の値を有するこ
とを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項12】請求項1の画像形成装置において、 上記除電用バイアスが、画像形成動作時に帯電した上記
中間転写体の帯電電位とは逆極性の直流電圧と、定電流
制御された交流電圧とを重畳したものであり、 該交流電圧の周波数[Hz]の値が、画像形成装置のプ
ロセス速度[mm/sec]の5倍以上の値であること
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項13】像担持体上にトナー像を形成し、該像担
持体上のトナー像を中間転写体に一次転写し、該中間転
写体上のトナー像を更に転写材に二次転写する画像形成
方法において、 画像形成動作後の非画像形成時に、該画像形成動作時に
帯電した上記中間転写体の帯電電位とは逆極性の電荷を
該中間転写体に付与して該中間転写体を除電することを
特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000011884A JP2001201954A (ja) | 2000-01-20 | 2000-01-20 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000011884A JP2001201954A (ja) | 2000-01-20 | 2000-01-20 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001201954A true JP2001201954A (ja) | 2001-07-27 |
Family
ID=18539688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000011884A Pending JP2001201954A (ja) | 2000-01-20 | 2000-01-20 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001201954A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004198943A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
US7412176B2 (en) | 2003-11-26 | 2008-08-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of processing an error of an image forming apparatus |
JP2009128641A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Canon Inc | 画像形成装置 |
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US8014701B2 (en) | 2007-12-17 | 2011-09-06 | Ricoh Company, Ltd. | Contacting and separating mechanism and image forming apparatus |
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-
2000
- 2000-01-20 JP JP2000011884A patent/JP2001201954A/ja active Pending
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