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JP2003280302A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Publication number
JP2003280302A
JP2003280302A JP2002086840A JP2002086840A JP2003280302A JP 2003280302 A JP2003280302 A JP 2003280302A JP 2002086840 A JP2002086840 A JP 2002086840A JP 2002086840 A JP2002086840 A JP 2002086840A JP 2003280302 A JP2003280302 A JP 2003280302A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image forming
transfer material
bias
transfer
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002086840A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Nishida
聡 西田
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002086840A priority Critical patent/JP2003280302A/ja
Publication of JP2003280302A publication Critical patent/JP2003280302A/ja
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写材の搬送方向後端での転写バイアスの切
り換えを最適なタイミングで行い、後端メモリやトナー
画像の飛び散りの発生を防止して、良好な画像を得るこ
とのできる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体1と、転写部材9と、転写部材
9に少なくとも第1、第2のバイアスを印加するバイア
ス印加手段と、第1、第2のバイアスの切り換えを行う
タイミングを制御する制御手段20と、を有する画像形
成装置100は、同一プロセススピードで単位時間当た
りの画像出力枚数が異なる複数の画像形成モードを有
し、画像形成モードに応じて、転写材P上でのバイアス
切り換え位置を決定し、その位置に応じたタイミングで
該切り換えを行う構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式などを利用して画像形成を行う複写機、プリ
ンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は、従来の電子写真方式の画像形成
装置の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置
100は、像担持体として図示の矢印方向(時計方向)
に回転するドラム状の電子写真感光体(以下、「感光ド
ラム」という。)1を備え、その周囲には、帯電手段と
しての帯電ローラ2、露光装置3、現像手段としての現
像装置4、転写手段としての転写ローラ9、クリーニン
グ装置10が配設されている。
【0003】感光ドラム1と転写ローラ9との当接部
(転写ニップ部)Tの転写材Pの搬送方向上流側には、
給紙カセット5、給紙ローラ6、搬送ローラ対7などの
転写材搬送手段、トップセンサ12が設けられており、
転写ニップ部Tの転写材Pの搬送方向下流側に、定着装
置11、排紙ローラ対13が設けられている。
【0004】感光ドラム1は、本例では負帯電のOPC
感光体であり、所定の周速度(プロセススピード)で図
示の矢印方向に回転駆動される。
【0005】帯電ローラ2は、感光ドラム1の表面に所
定の押圧力で接触し、帯電バイアス電源(図示せず)か
ら印加される帯電バイアスによって、感光ドラム1を所
定の極性、電位に帯電する。
【0006】露光装置3は、レーザ光を発光するレーザ
ーダイオード、コリメータレンズ、ポリゴンミラー、f
θレンズなどを有しており、入力される画像情報に応じ
てオン/オフ制御されたレーザ光Lを出射して、帯電ロ
ーラ2で一様に帯電された感光ドラム1上を、その回転
方向とは直角な方向に走査して露光する。この露光によ
り、レーザ光Lが走査された部分の電荷が除去され、感
光ドラム1の表面に静電潜像が形成される。
【0007】現像装置4は、非磁性スリーブの内部に固
定されたマグネットローラ(図示せず)が設けられて構
成される、回転自在の現像ローラ4aを備えている。現
像剤(トナー)を薄層に現像ローラ4a上にコーティン
グし、現像位置にて、感光ドラム1表面に形成された静
電潜像にトナーを付着させてトナー像とし、現像(可視
像化)する。現像ローラ4aには、現像バイアス電源
(図示せず)から現像バイアスが印加される。
【0008】転写ローラ9は、感光ドラム1の表面に所
定の押圧力で接触して転写ニップ部Tを形成し、バイア
ス印加手段である転写バイアス電源(図示せず)から印
加される転写バイアスにより、感光ドラム1と転写ロー
ラ9との間の転写ニップ部Tにて感光ドラム1の表面の
トナー像を転写材Pに転写する。転写ローラ9は、図示
の矢印方向(反時計方向)に回転される。
【0009】定着装置11は、定着ローラ11aと加圧
ローラ11bとを備え、これらローラ間にて、トナー像
が転写された転写材Pを加熱、加圧し、転写材Pの表面
にトナー像を熱定着する。
【0010】次に、上記画像形成装置100の画像形成
動作について説明する。
【0011】画像形成動作開始信号が発せられると、給
紙カセット5内の転写材Pが給紙ローラ6により1枚ず
つ給紙されて搬送ローラ対7まで搬送される。
【0012】一方、感光ドラム1は駆動手段(図示せ
ず)により矢印方向に回転駆動され、帯電ローラ2によ
って所定の電位に帯電される。そして、露光装置3から
画像信号に対応したレーザ光Lが感光ドラム1上に照射
され、感光ドラム1上の電位はレーザ光Lが照射された
部分の電位が低下し、静電潜像が形成される。そして、
感光ドラム1上に形成された静電潜像に、感光ドラム1
の帯電極性(負極性)と同極性の現像バイアスが印加さ
れた現像装置4の現像ローラ4aによりトナーを付着さ
せて、トナー像して可視像化する。
【0013】又、トップセンサ12で転写材Pの先端が
検知された後、感光ドラム1の回転に同期させて、搬送
ローラ対7により転写材Pが感光ドラム1と転写ローラ
9との間の転写ニップ部Tに給送される。そして、転写
ローラ9に転写バイアス電源(図示せず)からトナーと
逆極性(正極性)の転写バイアスが印加され、感光ドラ
ム1から転写材P上にトナー像が転写される。その後、
転写材Pは定着装置11へ搬送され、定着装置11の定
着ローラ11aと加圧ローラ11bとによる加熱、加圧
により転写トナー像が転写材P表面に熱定着され、排紙
ローラ対13により外部に排出される。
【0014】一方、トナー像の転写後の感光ドラム1の
表面は、クリーニング装置10によって残留トナー(転
写残トナー)やその他の付着物が除去されてクリーニン
グされ、感光ドラム1は次の画像形成に供される。
【0015】ところで、上記画像形成時において、転写
時には、転写バイアス電源(図示せず)からトナー像を
転写するのに必要な転写バイアスVtrを転写ローラ9
に印加し、感光ドラム1と転写ローラ9と間の転写ニッ
プ部Tを通過する転写材Pに電荷を与えて、感光ドラム
1上のトナー像を転写材P上に転写する。一方、転写後
には、定電圧制御により、転写ローラ5に印加する電圧
を転写弱バイアス(転写バイアスVtrをオフ、又は転
写バイアスVtrよりも小さい弱バイアスVlow)に
切り換えることによって、非転写時に感光ドラム1に過
剰な電流が流れることにより、次の画像形成時に感光ド
ラム1の表面の帯電特性が部分的に異なる、所謂、ドラ
ムメモリや紙跡などを防止している。
【0016】この転写バイアスの切り換えは、図2に示
すように、転写材Pの画像形成領域(印字可能領域)G
を、先端P1、後端P2、左右端P3から各々bmm
(例えば5mm)だけ内側とした場合、転写後の転写バ
イアスVtrから転写弱バイアスVlowへの切り換え
は、転写材Pの後端P2から距離c(c<b)mmだけ
内側の非画像形成領域G’で行なっている。ここで、図
中、転写材Pの搬送方向は矢印A方向である。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の転写バイア
スの切り換え制御において、転写材Pの後端P2での転
写バイアスVtrから転写弱バイアスVlowへの切り
換えタイミングは、図3に示すように、転写材Pの後端
P2が転写ニップ部Tの転写材Pの搬送方向上流のトッ
プセンサ12を通過した時間と、このトップセンサ12
と転写ニップ部T間の距離D、及びプロセススピード
(転写材Pの搬送速度設定値)Sから、転写材Pの後端
P2が転写ニップ部Tに到達する時間を逆算して決定し
ている。
【0018】しかしながら、トップセンサ12と転写ニ
ップ部Tとの間の距離D、搬送ローラ対7、転写ローラ
9の外径などには製造上のバラツキが存在し、又、転写
材Pの種類(紙種)、画像形成精度によって搬送速度が
異なるため、転写バイアスVtrから転写弱バイアスV
lowへの切り換えタイミングが少しずれるといった問
題がある。
【0019】特に、封筒、はがきなどの小サイズ紙は、
LTR、A4サイズなどの普通サイズ紙に比べて搬送速
度のバラツキが大きい。
【0020】例えば、紙厚の薄いはがきなどでは搬送速
度は普通紙と変わらないが、厚くコシのある封筒などで
は、搬送抵抗が大きいため、搬送速度が低下する。
【0021】又、画像形成装置が小型化し、転写ニップ
部Tと定着装置11との距離が転写材Pの搬送方向長さ
よりも短いと、定着装置11での搬送力の影響が大きく
なる。転写ニップ部Tを抜けた転写材Pは、定着装置1
1において定着ローラ11aと加圧ローラ11bとの圧
接部で、加熱されながら挟持搬送されるが、加圧ローラ
11bは定着装置11が加熱動作を行ううちに熱膨張し
ていき、搬送力が徐々に増大する。その結果、転写材P
の先端P1が定着装置11に突入してからの搬送速度が
変化する。
【0022】加圧部材(加圧ローラ)11bや、その他
の搬送部材の周速を、通紙枚数や加熱時間などに応じて
変化させ、定着装置11の搬送力の増大を抑える構成も
提案されているが、小サイズ紙には様々な形状、厚みが
存在し、搬送抵抗、熱容量がそれぞれ異なるため、一律
に対応することが難しい。
【0023】搬送速度がバラツキによって変化すること
で、転写バイアスVtrを転写弱バイアスVlowに切
り換えるタイミングが早まると、図4に示すように、画
像域Gの後端が転写ニップ部Tを通過する前に、転写弱
バイアスVlowに切り換えられ、画像後端で印加バイ
アス不足によるトナー画像の飛散りが発生する。
【0024】又、転写バイアスの切り換えタイミングが
転写材Pの転写ニップ部Tの通過に対して遅くなると、
図5に示すように、転写材Pの後端P2が転写ニップ部
Tを過ぎても転写バイアスが印加され、感光ドラム1に
過剰な電流が流れて後端メモリを発生させ、次回プリン
ト画像先端に、黒スジが発生するといった問題が生じ
る。
【0025】従って、本発明は、転写材の搬送方向後端
での転写バイアスの切り換えを最適なタイミングで行
い、後端メモリやトナー画像の飛び散りの発生を防止し
て、良好な画像を得ることのできる画像形成装置を提供
することである。
【0026】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体と、前記像担持体との間を通過する転写材に前
記像担持体上に担持された現像剤像を転写させる転写部
材と、前記転写部材に少なくとも第1、第2のバイアス
を印加するバイアス印加手段と、前記第1、第2のバイ
アスの切り換えを行うタイミングを制御する制御手段
と、を有する画像形成装置において、同一のプロセスス
ピードで単位時間当たりの画像出力枚数が異なる複数の
画像形成モードを有し、画像形成モードに応じて、転写
材上での前記バイアスの切り換え位置を決定し、その位
置に応じたタイミングで前記バイアスの切り換えを行う
ことを特徴とする画像形成装置である。本発明の一実施
態様によると、前記画像形成モードは、選択入力される
か又は自動的に検知する転写材の種類に応じて選択され
る。
【0027】本発明の他の態様によると、像担持体と、
前記像担持体との間を通過する転写材に前記像担持体上
に担持された現像剤像を転写させる転写部材と、前記転
写部材に少なくとも第1、第2のバイアスを印加するバ
イアス印加手段と、前記第1、第2のバイアスの切り換
えを行うタイミングを制御する制御手段と、を有する画
像形成装置において、転写材の種類に応じて選択される
複数の画像形成モードを有し、画像形成モードに応じ
て、転写材上での前記バイアスの切り換え位置を決定
し、その位置に応じたタイミングで前記バイアスの切り
換えを行うことを特徴とする画像形成装置が提供され
る。本発明の一実施態様によると、前記転写材の種類
は、選択入力されるか又は自動的に検知する。又、一実
施態様によると、前記複数の画像形成モードは、互いに
同一のプロセススピードで単位時間当たりの画像出力枚
数が異なる。
【0028】上記各本発明において、前記バイアスの切
り換え位置は、通常、転写材の移動方向において、転写
材上の画像形成領域後端から転写材後端の間に設定され
る。又、通常、前記バイアスの切り換え位置にて、前記
像担持体から前記転写材に現像剤を転写させる際に前記
転写部材に印加する第1のバイアスから、第1のバイア
スより弱い第2のバイアスに切り換える。
【0029】上記各本発明において、一実施態様による
と、前記複数の画像形成モードには、少なくとも転写材
の移動方向後端が前記当接部を通過してから、次の転写
材の移動方向先端が前記当接部に到達するまでの間隔
が、周回移動する前記像担持体の1周期よりも長い特定
モードが含まれる。一実施態様によると、前記特定モー
ドでは、前記バイアスの切り換え位置は、少なくとも他
の1つの画像形成モードよりも、転写材の移動方向後端
側に設定する。前記特定モードは、少なくとも他の1つ
の画像形成モードよりも小サイズの転写材に対応する画
像形成モードであってよい。又、前記特定モードは、少
なくとも他の1つの画像形成モードよりも厚い転写材に
対応する画像形成モードであってよい。更に、前記特定
モードは、少なくとも他の1つの画像形成モードよりも
表面の粗い転写材に対応する画像形成モードであっても
よい。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。
【0031】実施例1 本実施例において、本発明は、図1を参照して説明した
画像形成装置と同様の基本構成を有する画像形成装置に
適用される。図1の画像形成装置100は、画像形成装
置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ
などの外部ホスト機器からの画像情報信号に応じて、電
子写真方式にて転写材、例えば、記録用紙、封筒、ハガ
キ、OHPシートなどに画像を形成するレーザビームプ
リンタである。但し、本発明はこれに限定されるもので
はなく、画像形成装置は複写機、ファクシミリなどであ
ってもよい。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動
作は前述して説明した通りであるので、ここでは同一機
能、構成の要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略
する。
【0032】画像形成装置100は、ホストコンピュー
タ(図示せず)から画像形成信号(プリント信号)を受
け、感光ドラム1の帯電が終了した時点で、感光ドラム
1と転写ローラ9とが直接当接した状態でPTVC抵抗
検知制御を一度行う。
【0033】PTVC抵抗検知制御は、図7に模式的に
示すように、画像形成装置100が備える制御装置20
によって行われる。このPTVC抵抗検知制御では、転
写ローラ9に転写バイアス電圧を印加するバイアス印加
手段である転写バイアス電源(転写高圧電源)9Aから
の出力電圧を徐々に上昇させて、予め設定された一定電
流値に転写電流が到達した時の電圧値がVtoとして制
御装置20内の記憶部21に保持する。この検知電圧値
Vtoと、予め制御装置20内の記憶部21に格納され
ている転写制御式(後述)により、制御装置20が備え
る演算部22が転写時に印加する転写電圧Vtrを決定
する。尚、制御装置20は、記憶部、演算部、制御部を
備えるCPUなどの公知の一般的な制御手段であってよ
く、画像形成装置100の動作を統括制御するコントロ
ーラが制御装置20としての機能を兼ねていてよい。
【0034】転写電圧Vtrの決定後、画像形成のため
の準備が終了した時点で画像形成動作を開始し、感光ド
ラム1上のトナー像と同期をとって転写材Pを感光ドラ
ム1と転写ローラ9との間の転写ニップ部Tに給送す
る。転写材Pと感光ドラム1上のトナー像との同期は、
制御装置20のタイマー23による、トップセンサ12
を転写材Pの先端P1が通過してからのタイマーカウン
トに基づいて行う。そして、転写材Pの先端P1が転写
ニップ部Tに入ると同時に、転写電圧Vtrを定電圧印
加して転写を行う。
【0035】又、転写材Pの後端P2がトップセンサ1
2を通過すると、再度タイマーカウントを開始し、転写
材Pの後端P2が転写ニップ部Tに到達する時間を逆算
して、転写材Pの後端P2が通過する一定時間前に転写
バイアスVtrを、搬送される転写材Pの1枚目と2枚
目の間(以下、「紙間」という。)で印加する転写弱バ
イアス(紙間バイアス)Vlowに切り換える。
【0036】ここで、トップセンサ12は、転写材Pの
存在、通過による状態変化を、例えば機械的、光学的に
検知可能な、公知の一般的な手段であってよい。本実施
例では、フォトインタラプタを用いた。
【0037】図3をも参照して、トップセンサ12と転
写ニップ部Tとの間の距離をD(mm)、プロセススピ
ード(印字速度、感光ドラム1の周速度、転写材Pの搬
送速度設定値)をS(mm/sec)とすると、トップ
センサ12を通過してから転写材Pの後端P2が転写ニ
ップ部Tに到達するまでの時間Tは、 T=D/S(sec) である。
【0038】転写材Pの後端P2からc(mm)(図
2)の位置で転写バイアスVtrを転写弱バイアスVl
owに切り換える場合は、転写材Pの後端P2がトップ
センサ12を通過してから、 Tc=(D−c)/S(sec) 後に転写バイアスVtrから転写弱バイアスVlowに
切り換える。
【0039】本実施例の画像形成装置100は、プロセ
ススピード(転写材Pの搬送速度設定値)が100mm
/sec、単位時間当たりのプリント出力が普通紙(例
えば、LTRサイズ紙)15枚/分の画像形成装置であ
る。封筒、はがきなどの小サイズ紙では、普通紙よりも
紙間を広げ、プロセススピードは同じながら単位時間当
たり8枚/分で出力する。このスループットダウンは、
定着装置11における非通紙部の昇温による故障、画像
不良防止のためである。つまり、幅狭の小サイズ紙を通
紙すると、非通紙部では転写材Pに熱が奪われないた
め、端部だけ温度が上昇する。そのため、中央部と端部
の温度差が緩和させるために、普通紙よりも長い紙間が
必要となる。普通紙と小サイズ紙でプロセススピードを
切り換えない装置においては、一般的に採用される手段
である。
【0040】本実施例の画像形成装置100は、普通
紙、例えばLTRサイズ紙では、紙間で加圧ローラ(加
圧部材)11bが1.5回転、感光ドラム1は0.6回
転、小サイズ紙、例えばCom10では、紙間で加圧ロ
ーラ11bが3.2回転、感光ドラム1は1.2回転す
る。
【0041】本実施例においては、PTVC抵抗検知制
御時に、電流値3μAに到達した場合の電圧値をVto
とし、 Vtr=2.5×Vto+1.0(kV) の制御式に基づき転写バイアスVtrを印加する。
【0042】トップセンサ12と転写ニップ部Tとの間
の距離は100mmであり、プロセススピードS、即
ち、トップセンサ12と転写ニップ部Tとの間での普通
紙(Xx4024、75g)の搬送速度設定値は100
mm/secであるため、転写材Pの後端P2がトップ
センサ12を通過してから1000msec後に、転写
材Pの後端P2が転写ニップ部Tを通過する。転写材P
の後端P2から内側5mmを非画像領域G’とし、転写
材Pの後端P2よりも内側、画像域Gよりも外側の位置
で、転写バイアスVtrを転写弱バイアスVlowに切
り換え、非通紙状態でVtrが印加されるのを防ぐ。本
実施例の画像形成装置100では、Vlow=Vtoを
印加し、感光ドラム1に直接流れる電流を3μA程度に
抑え、ドラムメモリを防止する。
【0043】そして、本実施例の画像形成装置100で
は、ユーザーがホストコンピュータ(図示せず)から選
択入力した転写材Pのサイズ情報に応じ、転写材Pが封
筒、はがきなどの小サイズ紙であれば、小サイズ紙プリ
ントモード(8枚/分のスループット)に切り換え、転
写バイアスの切り換え位置を転写材Pの後端P2側にず
らし、転写バイアスの切り換えタイミングを表1のよう
に、普通紙の場合よりも延長する。ここでは、転写材P
のサイズ情報はホストコンピュータから入力するとした
が、例えば画像形成装置が複写機である場合など、画像
形成装置本体が備える操作部から選択入力する構成であ
ってもよいことは言うまでもない。
【0044】尚、以下、転写バイアスの切り換え位置の
値は狙いの位置であり、前述したような理由により、実
際の切り換えタイミングはその狙いの切り換え位置から
ずれることがある。
【0045】
【表1】
【0046】転写バイアスVtrを転写弱バイアスVl
owに切り換えても、高圧バイアスは下がりきるまでに
少し時間がかかる。そのため、画像域後端での飛散りは
発生しにくく、転写材Pの後端P2での後端メモリが発
生しにくい。従って、普通紙では後端メモリへのマージ
ンを取り、転写材Pの後端P2より内側3.5mmの位
置で転写バイアスを切り換える。
【0047】一方、封筒では後端P2に折り返しなどが
存在し、紙の歪みなどの影響もあるため、端部でバイア
スが弱まるとトナー飛散りが発生しやすい。又、封筒や
はがきでは、主として、宛名などの文字画像が印字さ
れ、ハーフトーン(H.T.)画像はあまり形成されな
い。つまり、後端メモリの問題よりも、文字画像におけ
るトナー飛散りが、実用上、重要な問題となる。
【0048】そのため、本実施例では、封筒やはがきな
どの小サイズ紙に対しては、画像域後端での飛散りのマ
ージンを取るために、画像域よりも外側へ4.0mm、
転写材Pの後端P2から内側に1.0mmの位置で転写
バイアスを切り換える。
【0049】又、本実施例では、小サイズ紙の場合、紙
間を広げてスループットを低下させるので、紙間で感光
ドラム1が1回転以上する。これにより、転写バイアス
の切り換え位置が、転写ニップ部Tを転写材Pの後端P
2が通過するよりも遅れ、転写材Pの後端P2で電流が
流れすぎて後端メモリが発生しても、図6に示すよう
に、感光ドラム1が1周する間にメモリ電位は減衰し、
黒スジ画像などの後端メモリの影響は次プリント紙には
現れない。
【0050】本実施例の効果を確認するために、本実施
例の画像形成装置100と、転写バイアスの切り換え位
置を転写材Pの種類、プリントモードによらず一定とし
たままとした画像形成装置(比較例1、2及び3)と
で、普通紙(Xx4024;Xerox社製)、封筒洋
形4号、封筒Com10において、文字画像後端におけ
るトナー飛散り、ハーフトーン(H.T.)画像先端に
発生する後端メモリ跡、横黒スジを確認した。本実施
例、各比較例共に、転写材Pの後端P2がトップセンサ
12を通過した時間と、トップセンサ12と転写ニップ
部Tとの間の距離D、及びプロセススピード(転写材P
の搬送速度設定値)Sとから、転写バイアスの切り換え
タイミングを求める。実験結果を表2に示す。
【0051】
【表2】
【0052】転写バイアスの切り換え位置を転写材Pの
後端P2より3.5mmに設定した比較例1では、Xx
4024では良好な画像が得られたが、封筒では画像後
端において飛散りが発生することがあった。封筒におけ
る搬送速度のバラツキにより、切り換え位置がバラツい
たためである。
【0053】転写バイアスの切り換え位置を転写材Pの
後端P2側へずらした比較例2、3では、封筒での飛散
りは抑えられたが、Xx4024で後端メモリが発生し
た。
【0054】転写バイアスの切り換え位置を転写材Pの
種類に対応するプリントモードに応じて切り換える本実
施例では、Xx4024、封筒の双方で良好な画像を得
ることができた。
【0055】以上、本実施例によれば、転写材Pの種類
によって選択されるプリントモードに応じて、転写材P
の後端P2での転写バイアスVtrから弱バイアスVl
owへの切り換え位置を決定することで、転写材種類に
よって異なる転写材Pの搬送速度に適した転写バイアス
切り換えを行うことができ、後端メモリやトナー画像の
飛び散りの発生を防止して良好な画像を得ることができ
る。
【0056】実施例2 次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例
の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例1の画像
形成装置100と同様であるので、ここでは同様の構
成、作用を有する要素には同一の符号を付し、詳しい説
明は省略する。
【0057】本実施例では、転写材Pの先端P1がトッ
プセンサ12を通過してから、転写材Pの後端P2がト
ップセンサ12を通過するまでの時間により、転写材P
の搬送方向長さを自動的に判断し、プリントモード、及
び転写バイアスの切り換えタイミングを変更する。
【0058】本実施例の画像形成装置100は、プロセ
ススピード(転写材Pの搬送速度設定値)が100mm
/sec、単位時間当たりのプリント出力がLTRサイ
ズ以上の転写材P(普通紙)では15枚/分、LTRサ
イズ未満の転写材P(小サイズ紙)では8枚/分であ
る。
【0059】図8に示すフローチャートをも参照して説
明すると、画像形成装置100は、画像形成信号を受け
ると、1枚目の転写材Pを給紙する(S1)。転写材P
の先端P1がトップセンサ12を通過したらタイマーカ
ウントを開始し(S2)、転写材Pの後端P2がトップ
センサ12を通過するまでの時間測定する。そして、測
定した時間から、下記の演算により、転写材Pの搬送方
向長さを判断する(S3)。
【0060】
【数1】
【0061】(1)式が成立する場合、通過した転写材
Pを、搬送方向長さがLTRサイズ未満の小サイズ紙で
あると判断し、その後端P2での転写バイアスの切り換
えタイミングを延長し(転写材Pの後端P2から1.0
mm)(S4)、次給紙を延長して紙間を広げ(S
5)、小サイズ紙用シーケンスに移行する(S7)。一
方、(1)式が成立しない場合、転写材PがLTRサイ
ズ以上であると判断して(S3)、転写バイアスの切り
換えタイミングを延長せず(転写材Pの後端P2から
3.5mm)(S6)、続く画像形成シーケンスに移行
する(S7)。
【0062】以上、本実施例によれば、実施例1と同様
に、普通紙、小サイズ紙共に良好な画像を提供すること
ができると共に、ユーザーの選択入力によらずに、画像
形成装置100が自動的にプリントモード並びにプリン
トモードに応じた転写バイアスの切り換え位置を選択す
ることができ、利便性を向上させることができる。
【0063】実施例3 次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例
の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例2のものと
同様であり、転写材Pのサイズを自動的に判断し、プリ
ントモード、及び転写バイアスの切り換えタイミングを
変更する。
【0064】本実施例では、転写ニップ部Tの上流側、
トップセンサ12よりも給紙側(搬送ローラ対7、給紙
ローラ6、給紙カセット5側)の位置で、且つ、転写材
Pの横幅方向(搬送方向に略直交する方向)においてA
4サイズ横幅よりも10mm内側、搬送路中央より95
mm=(210mm[A4サイズ横幅]/2−10m
m)の位置に、図9に模式的に示すように、転写材サイ
ズセンサ30を設ける。転写材サイズセンサ30は、転
写材Pの存在、通過による状態変化を、例えば機械的、
光学的に検知可能な、公知の一般的な手段であってよ
い。本実施例では、フォトインタラプタを用いた。
【0065】図10のフローチャートをも参照して説明
すると、画像形成装置100は、画像形成信号を受ける
と、1枚目の転写材Pを給紙する(S1)。そして、転
写材サイズセンサ30が転写材Pの先端P1を検知せず
に、トップセンサ12が転写材Pの先端P1を検知した
場合、転写材PをA4以下の紙幅である小サイズ紙とみ
なし(S2)、通過した転写材Pの後端P2での転写バ
イアス切り換えタイミングを延長し(転写材Pの後端P
2から1.0mm)(S3)、次給紙を延長して紙間を
広げ(S4)、小サイズ紙用シーケンスに移行する(S
6)。一方、転写材サイズセンサ30、トップセンサ1
2の両方が転写材Pの先端P1を検知した場合、転写材
PがA4以上の紙幅である普通紙であるとみなし(S
2)、転写バイアスの切り換えタイミングを延長せず
(転写材Pの後端P2から3.5mm)(S5)、続く
画像形成シーケンスに移行する(S6)。
【0066】以上、本実施例によれば、実施例1と同様
に、普通紙、小サイズ紙共に良好な画像を提供すること
ができると共に、ユーザの選択入力によらずに、画像形
成装置100が自動的にプリントモード並びにプリント
モードに応じた転写バイアスの切り換え位置を選択する
ことができ、利便性を向上させることができる。
【0067】実施例4 次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実
施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例1のも
のと同様であるが、実施例1においては転写材Pのサイ
ズに対応するプリントモードに応じて転写バイアスの切
り換え位置を変更していたのに対して、本実施例では、
転写材Pの厚さ、表面性に対応するプリントモードに応
じて転写バイアスの切り換え位置を変更するところに特
徴を有する。
【0068】本実施例の画像形成装置100は、熱容量
が大きい厚紙、表面性の悪い(粗い)ラフ紙にトナーを
定着させるために、通紙間隔を広げ、紙間中に加圧ロー
ラに蓄熱して定着装置11の定着性を向上させるプリン
トモードを持つ。
【0069】即ち、プロセススピードは同じながら、単
位時間当たりの出力枚数が普通紙では15枚/分である
のに対し、厚紙では9枚/分とする(以下、「ラフモー
ド」と呼ぶ。)。普通紙と厚紙とでプロセススピードを
切り換えない装置においては、一般的に採用される手段
である。
【0070】プリントモードは、ユーザーの選択、又は
画像形成装置に備えられた転写材厚み検知手段、及び転
写材表面粗さ検知手段によって自動的に選択される。転
写材厚み検知手段としては、例えば、レーザ発光素子と
フォトダイオードとを転写材搬送面を挟んで対向配置し
た光透過率により検知する紙厚検知機構、又、転写材表
面粗さ検知手段としては、例えばレーザ発光素子と受光
素子からなり、転写材表面からの散乱光により検知する
表面粗さ検知機構を用いることができる。
【0071】本実施例の画像形成装置100は、普通
紙、例えばXx4024(坪量75gのLTRサイズ
紙)では、紙間で加圧ローラ(加圧部材)11bが1.
5回転、感光ドラム1は0.6回転するが、厚紙、例え
ばXx Cover Stock(Xerox社製)
(秤量163g紙)では、紙間で加圧ローラ11bが
2.5回転、感光ドラム1は1.0回転する。
【0072】紙間で、普通紙モードよりも、加圧ローラ
1回転分多く蓄熱することにより厚紙での定着性を向上
させる。しかしながら、普通紙モードよりも加圧ローラ
が多く蓄熱されるため、加圧ローラの熱膨張は大きくな
り、定着装置11による搬送力は、普通紙モードよりも
大きくなる。一方、厚紙は、薄紙よりも紙のコシが強
く、搬送抵抗が大きいため、定着装置11までの搬送速
度は、普通紙に比べて低くなる。その結果、小サイズ紙
同様、転写材Pの搬送速度にバラツキが生じ、転写バイ
アスの切り換えタイミングにズレが生じやすい。
【0073】本実施例では、ユーザーの選択によるか、
又は自動的に厚紙、ラフ紙であることを検知し、プリン
トモードがラフモードとされた場合、転写バイアスの切
り換え位置を表3のように設定する。
【0074】
【表3】
【0075】厚紙は、静電容量が大きく、転写バイアス
が弱いとトナー飛散りが発生しやすい。又、本実施例で
は、ラフモードの場合に紙間を広げているため、紙間で
感光ドラム1が1回転する。従って、転写バイアスの切
り換え位置が、転写ニップ部を転写材Pの後端P2が通
過するよりも遅れ、転写材Pの後端P2で電流が流れす
ぎて後端メモリが発生しても、感光ドラム1が1周する
間にメモリ電位は減衰し、次プリント紙には現れない。
そのため、本実施例では、ラフモードにおいては、画像
域後端での飛散りのマージンを取るために、画像域より
も外側へ4mm、転写材Pの後端P2から内側に1mm
の位置で転写バイアスを切り換える。
【0076】転写材Pの厚さ、表面性を自動的に検知す
る場合を例に、図11のフローチャートをも参照して説
明すると、画像形成装置100は、画像形成信号を受け
ると、1枚目の転写材Pを給紙する(S1)。そして、
転写材厚み検知手段、転写材表面粗さ検知手段により、
転写材Pの厚さ、表面性を検知する(S2)。転写材P
がラフ紙或いは厚紙であると判断した場合(S3)、通
過した転写材Pの後端P2での転写バイアス切り換えタ
イミングを延長し(転写材Pの後端P2から1.0m
m)(S4)、次給紙を延長して紙間を広げ(S5)、
ラフモードのシーケンスに移行する(S7)。一方、転
写材Pが普通紙であると判断した場合(S3)、転写バ
イアスの切り換えタイミングを延長せず(転写材Pの後
端P2から3.5mm)(S6)、続く画像形成シーケ
ンスに移行する(S7)。
【0077】本実施例の効果を確認するために、本実施
例の画像形成装置100と、転写バイアスの切り換えタ
イミングを転写材Pの種類によらず一定のままとした画
像形成装置(比較例4、5及び6)とで、普通モード対
応紙としてXx4024(坪量75g)、ラフモード対
応紙としてニューNPI上質紙(日本製紙(株)製)
(秤量128g紙)及びXx Cover Stock
(坪量163g紙(厚紙))を通紙し、文字画像後端に
おけるトナー飛散り、ハーフトーン(H.T.)画像先
端に発生する後端メモリ跡、横黒スジを確認した。実験
結果を表4に示す。
【0078】
【表4】
【0079】転写バイアスの切り換え位置を転写材Pの
後端P2より3.5mmに設定した比較例4では、Xx
4024では良好な画像が得られたが、ニューNPI上
質紙では画像後端において飛散りが発生することがあっ
た。
【0080】転写バイアスの切り換え位置を転写材Pの
後端P2側へずらした比較例5、6では、ラフモードで
の飛散りは抑えられたが、Xx4024で後端メモリが
発生した。
【0081】転写バイアスの切り換え位置を転写材Pの
種類に対応するプリントモードに応じて切り換える本実
施例では、普通紙Xx4024、ラフモード対応紙の双
方で良好な画像を得ることができた。
【0082】以上、本実施例によれば、転写バイアスの
切り換え位置を厚紙、ラフ紙対応のプリントモードに応
じて切り換えることで、普通紙Xx4024、ラフ紙、
厚紙の全てで良好な画像を得ることができる。
【0083】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写後における転写材の搬送方向後端での第1の転写バ
イアス(転写バイアス)から第2の転写バイアス(転写
弱バイアス)の切り換えを最適な位置で行うことができ
るので、後端メモリやトナー画像の飛び散りの発生を防
止して、良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用しうる画像形成装置の概略構成図
である。
【図2】転写材の画像域と非画像域を説明するための模
式図である。
【図3】転写バイアス切り換えタイミングの算出方法を
説明するための概念図である。
【図4】画像域後端における飛散りの発生を説明するた
めの説明図である。
【図5】転写材後端におけるドラムメモリ(後端メモ
リ)の発生を説明するための説明図である。
【図6】紙間距離による後端メモリ発生の有無を説明す
るための説明図である。
【図7】転写バイアス切り換えタイミング変更動作の一
制御態様を示す概略ブロック図である。
【図8】転写バイアス切り換えタイミング変更動作の一
実施例を示すフローチャート図である。
【図9】転写バイアス切り換えタイミング変更動作の他
の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図10】転写バイアス切り換えタイミング変更動作の
他の実施例を示すフローチャート図である。
【図11】転写バイアス切り換えタイミング変更動作の
更に他の実施例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム(像担持体、電子写真感光体) 2 帯電ローラ(帯電手段) 4 現像装置(現像手段) 6 給紙ローラ(転写材搬送手段) 7 搬送ローラ対(転写材搬送手段) 9 転写ローラ(転写部材) 10 クリーニング装置 11 定着装置 12 トップセンサ(転写材検知手段) 30 転写材サイズセンサ(転写材サイズ検知手段) P 転写材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H027 DA38 DC10 DC19 EA03 EC02 EC20 ED24 EE02 EE07 EF09 FA30 FA35 FB06 FB07 FB11 2H072 AA07 AA16 AA23 AB19 CA01 HA02 HA07 2H200 FA16 GA02 GA05 JA02 JA28 JA29 JB10 NA02 PA03 PA10 3F048 AA02 AA04 AA05 AB01 AB04 AB05 BA06 BA07 BB02 CA02 CA03 CC03 CC04 DA06 DC00 EB37

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体と、前記像担持体との間を通過
    する転写材に前記像担持体上に担持された現像剤像を転
    写させる転写部材と、前記転写部材に少なくとも第1、
    第2のバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記第
    1、第2のバイアスの切り換えを行うタイミングを制御
    する制御手段と、を有する画像形成装置において、同一
    のプロセススピードで単位時間当たりの画像出力枚数が
    異なる複数の画像形成モードを有し、画像形成モードに
    応じて、転写材上での前記バイアスの切り換え位置を決
    定し、その位置に応じたタイミングで前記バイアスの切
    り換えを行うことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記画像形成モードは、選択入力される
    か又は自動的に検知する転写材の種類に応じて選択され
    ることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 像担持体と、前記像担持体との間を通過
    する転写材に前記像担持体上に担持された現像剤像を転
    写させる転写部材と、前記転写部材に少なくとも第1、
    第2のバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記第
    1、第2のバイアスの切り換えを行うタイミングを制御
    する制御手段と、を有する画像形成装置において、転写
    材の種類に応じて選択される複数の画像形成モードを有
    し、画像形成モードに応じて、転写材上での前記バイア
    スの切り換え位置を決定し、その位置に応じたタイミン
    グで前記バイアスの切り換えを行うことを特徴とする画
    像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記転写材の種類は、選択入力されるか
    又は自動的に検知することを特徴とする請求項3の画像
    形成装置。
  5. 【請求項5】 前記複数の画像形成モードは、互いに同
    一のプロセススピードで単位時間当たりの画像出力枚数
    が異なることを特徴とする請求項3又は4の画像形成装
    置。
  6. 【請求項6】 前記バイアスの切り換え位置は、転写材
    の移動方向において、転写材上の画像形成領域後端から
    転写材後端の間に設定されることを特徴とする請求項1
    〜5のいずれかの項に記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 前記バイアスの切り換え位置にて、前記
    像担持体から前記転写材に現像剤を転写させる際に前記
    転写部材に印加する第1のバイアスから、第1のバイア
    スより弱い第2のバイアスに切り換えることを特徴とす
    る請求項6のの画像形成装置。
  8. 【請求項8】 前記複数の画像形成モードには、少なく
    とも転写材の移動方向後端が前記当接部を通過してか
    ら、次の転写材の移動方向先端が前記当接部に到達する
    までの間隔が、周回移動する前記像担持体の1周期より
    も長い特定モードが含まれることを特徴とする請求項1
    〜7のいずれかの項に記載の画像形成装置。
  9. 【請求項9】 前記特定モードでは、前記バイアスの切
    り換え位置は、少なくとも他の1つの画像形成モードよ
    りも、転写材の移動方向後端側に設定することを特徴と
    する請求項8の画像形成装置。
  10. 【請求項10】 前記特定モードは、少なくとも他の1
    つの画像形成モードよりも小サイズの転写材に対応する
    画像形成モードであることを特徴とする請求項9の画像
    形成装置。
  11. 【請求項11】 前記特定モードは、少なくとも他の1
    つの画像形成モードよりも厚い転写材に対応する画像形
    成モードであることを特徴とする請求項9の画像形成装
    置。
  12. 【請求項12】 前記特定モードは、少なくとも他の1
    つの画像形成モードよりも表面の粗い転写材に対応する
    画像形成モードであることを特徴とする請求項9の画像
    形成装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007152644A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Ricoh Co Ltd 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、シート状部材の検出装置、給送装置
US8036547B2 (en) * 2008-09-29 2011-10-11 Lexmark International, Inc. Method for adjusting transfer voltage controls based on environmental conditions to improve print quality in a direct transfer image forming device
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JP2021177213A (ja) * 2020-05-08 2021-11-11 沖電気工業株式会社 画像形成装置及び転写制御方法
US12253822B2 (en) 2022-06-29 2025-03-18 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and control method of image forming apparatus

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