JPH03131885A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、静電複写機、同プリンタなど静電転写プロ
セスを利用する画像形成装置、とくに接触型の転写手段
をそなえた画像形成装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 像担持体と、これに圧接する転写手段をそなえ、これら
両者の圧接ニップ部に紙などの転写材を通過させるとと
もに、この転写手段に転写バイアスを印加して、このと
きまでに像担持体表面に形成されている可転写トナー像
を転写材に転移させるように構成した画像形成装置が既
に提案されている。

第５図はこのような画像形成装置の典型的な一例を示す
概略側面図である。

これについて略述すると、紙面に垂直方向に軸線を有し
、矢印Ｘ方向に、プロセススピード２３ｍｍ／ｓｅｃで
回転走行する円筒状の像担持体（感光体という）ｌの表
面がＯＰＣ感光層に形成されており、電源４によって、
帯電ローラ３を介して一様に負帯電されたのち、画像変
調されたレーザビームなどの画像信号７が該帯電面に投
射されて静電潜像が形成される。

ついでこの潜像に、現像器９によって負帯電トナーが供
給され、反転現像によってトナー像となり、感光体ｌの
回転にともなって、該トナー像が、感光体１と、低体積
抵抗材料で形成された転写ローラ２とが当接して形成さ
れる転写部位に到来すると、前記トナー像とタイミング
を合わせて、転写材Ｐが前記転写部位に搬送され、これ
とともに転写材Ｐには電源４によってトナーとは逆極性
の転写バイアスが印加され、よって形成される電界の作
用で、感光体側のトナー像は転写材に転移する。

第６図は上記の装置の動作シーケンスを示すものである
。

その後、トナー像を担持する転写材は不図示の定着部位
に搬送され、転写時に転写材に転移しなかったトナーは
クリーナ１０によって除去されて感光体は次の工程に入
ることになる。

上記のような接触型の転写方式をとる画像形成装置は、
従来周知のコロナ放電器を使用するものに比べて、高圧
電源を必要としないのでコスト的に有利である、電極た
るワイヤがないのでこれの汚れによる画像への悪影響も
ない、高圧部材の存在によるオゾン、窒素酸化物などの
発生、これに起因する画質の劣化を回避できるなど種々
な利点図あるが、反面、導電性部材たる転写ローラの特
性が環境によって大きく変化するので、これに印加する
電圧と電流の関係（Ｖ−Ｉ特性という）が著しく変化す
ることが知られている。

これについて略述すると、低温低湿環境下（以下Ｌ／Ｌ
という）では、転写ローラの抵抗値は常温室？Ｂ　ｍ境
下（Ｎ／Ｎという）のときよりも数桁上昇する。また高
温高温環境下（Ｈ／Ｈという）では、Ｎ／Ｎに比して抵
抗値が１〜２桁低下する。

このような環境による特性の変化を第７図に示す。

同図で、実線は、前回転時、紙間なと非通紙時における
、また破線はＡ４サイズの転写材が転写部位を通過する
通紙時における、前記の装置で、帯電ローラ３が交直流
成分がともにオンしているときの転写ローラ２のＶ−Ｉ
特性を、Ｌ／Ｌ、Ｎ／ＮおよびＨ／　Ｈに分けて示した
ものである。

前述のような公知の装置の場合、良好な転写を行なうに
は、通事時の転写電流が０．５〜４μＡ必要であること
、該電流が５μＡをこえると、ＯＰＣ感光層に正電位の
転写メモリーが残り、画像に埋カブリを発生することが
、実験的に明らかになっている。

このことから、前記公知装置における適正な転写バイア
スは、Ｈ／Ｈでは約３００〜５００Ｖ、Ｎ／Ｎでは約４
００〜５００■、Ｌ／Ｌでは約１２５０〜２０００Ｖで
あることが判る。

即ち、Ｎ／Ｎで適正な転写が行なわれるように、例えば
転写ローラを５００Ｖで定電圧制御すると、Ｈ／Ｈでは
ほぼ同様の転写性が得られるが、Ｌ／Ｌでは転写電流が
ゼロとなって転写不良を招来する。

また、Ｌ／Ｌにおける転写性を向上させるべく電圧を設
定すると、Ｎ／Ｎ％Ｈ／Ｈにおいて、非通紙時にＯＰＣ
感光体に正の転写メモリーを発生して画像に地力ブリを
生じ、とくにＨ／Ｈにおいては、通紙時の転写電流が増
大して電荷が転写材を貫通し、ネガトナーの帯電特性を
逆極性にして転写不良を起こすおそれがある。

以上のような問題に対処すべく、像担持体と、これに当
接する転写手段とをそなえ、両者が当接する転写部位に
転写材を挿通するように構成した画像形成装置において
、転写部位に転写材が存在しない非通紙時には転写手段
を定電流制御し、このときの電圧に係数Ｒを乗じた電圧
で、通紙時には定電圧制御する（以下ＡＴＶＣ制御とい
う）ようなものが提案されている。

しかしながら、上記のような制御手段は以下のような問
題を生起する。

即ち、近来次第に多用されてくるようになっている両面
コピーの場合に、２面目のコピーの場合に転写不良を生
ずることがある。

これについて検討すると、このような両面コピーでは、
１面目のコピーのさい、転写材に静電的に付着している
トナー像を定着固定するために、２面目のコピーに先立
って加熱定着を実行するので、この際、転写材、とくに
紙の場合、加熱によって乾燥して抵抗が増大する。たと
えば、Ｎ／Ｎにおいて表面抵抗１０１０Ωｃｍの転写材
が加熱手段をそなえた定着装置を通過したのちには１０
１４Ωｃｍと、Ｌ／Ｌのおける転写材並みになるので、
第１面と第２面とで■−■特性が大きく変化して、適正
バイアス値も変化するので転写不良を発生すると考えら
れる。

第３図は、上記の場合における、１面目と２面目のＶ−
Ｉ特性の変化を示すグラフである。

同図の破線はＬ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈ各状態における、
帯電ローラ３の印加電圧を交直流両成分をオンとしたと
きに、Ａ４サイズの転写材の、１面目が転写部位を通過
するときの転写ローラ２におけるＶ−Ｉ特性を、点線は
、２面目が転写部位を通過するときの転写ローラ２のＶ
−Ｉ特性をそれぞれ示している。

前述のように、良好な転写性維持するための電流は０．
５〜４ｕＡ、これが５μＡを越えると地力ブリを生ずる
ので、これを勘案すると、適正バイアス値は、Ｈ／Ｈで
は約５００Ｖ、Ｎ／Ｎでは約８００■、Ｌ／Ｌでは約２
０００Ｖであることが判る。

このような場合に、前記ＡＴＶＣ制御を行なうと、２面
目のコピーを行なうさい、Ｈ／Ｈでは、ＡＴＶＣ制御に
よって画像領域での転写バイアスは、非画像領域で２μ
Ａで定電流制御したとすると、この場合の電圧２５０Ｖ
　（第７図）に係数Ｒ＝１．５をかけた、約３７５Ｖ程
度に設定される。この場合、１面目には約１ＬＬＡの電
流が流れて良好な転写性が得られるが、２面目の場合に
は約０．２μへの電流しか流れないので（第８図）転写
不良となる。

また、Ｎ／Ｎでは、非画像領域で２μＡで定電流制御し
た場合の電圧４００Ｖに係数Ｒ＝１．５をかけた約６０
０■の電圧で画像領域が定電圧制御されることになる。

この場合にも、１面目では約１μへの電流が得られるが
、２面目の転写電流は約０．１μＡとなって、矢張り転
写不良となる。

さらに、Ｌ／Ｌでは、非画像領域を２ｕＡで定電流制御
し、このときの電圧１３００Ｖに係数Ｒ＝１．５をかけ
た電圧的１９５０Ｖで画像領域を定電圧制御すると、１
面目の転写電流約１ｕＡに対して、２面目の転写電流は
約０．５μＡとなり、これまた転写不良を招来するおそ
れがある。

本発明は以上繍々説明したような現状に対処すべ（なさ
れたものであって、転写ローラなどの接触型の転写手段
をそなえ、ＡＴＶＣ制御を行なう画像形成装置において
、１面目と２面目とで前記係数Ｒの値を変化させること
によって、前述のような転写特性の変化に対応して適正
バイアスを印加可能として、常時安定して良好な転写性
が得られるような画像形成装置を提供することを目的と
するものである。

（２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用）上記の目的を発
生するため、本発明は、像担持体と、これに当接する転
写手段とをそなえ、これら両者が当接する転写部位に転
写材が存在しない非通紙時には、予め設定された電流で
転写手段を定電流制御し、この時の電圧に係数を乗じた
電圧で、通紙時には転写手段を定電圧制御する画像形成
装置において、転写材の１回目と２面目で、前記係数の
値を異ならしめることを特徴とするものである。

このように構成することによって、環境、転写材のサイ
ズの如何にかかわらず安定して良好な転写性が得られる
。

（実施例の説明） 第１図は本発明を適用するに適した画像形成装置の構成
な略示する側面図で、前述の公知装置と対応する部分に
は同一の符合を付して示してあり、それらについての説
明は省略する。

転写ローラ２に対しては％ＡＴＶＣ制御可能な電源４に
よって、所定の時点で所定電圧を印加するようになって
いるものとする。

コンピュータなどの外部装置からＣＰＵ１２がプリント
信号を受けると、ＣＰＵ１２は感光体１を駆動するモー
タドライブ回路（不図示）にメインモータ駆動オン信号
をおくり、同時に電源４に一次高圧オン信号を送って帯
電ローラ３に帯電バイアスを印加して感光体１表面を、
たとえば、暗電位Ｖ　ｏ　”　　７００　Ｖ　ニ帯電さ
せる。

ついで、ＣＰＵ１２が不図示の画像情報書込手段を駆動
させ、画像変調されたレーザビーム７によって、感光体
表面帯電面に静ｘｒｌｔ像が形成される。

さらに、ＣＰＵ１２が電源４に転写オン信号を出力する
と、これによって、所定時点で所定の電流、電圧によっ
て定電流、定電圧制御が行なわれる。

第２図は上記装置の作動シーケンスを示すものである。

転写オン信号を受けると、電源４は、非通紙時には転写
ローラ２を定電流制御する。図示の装置の場合、２μＡ
の電流を流すものとする。

ついで、該電源４は、この非通紙時中の任意の時点の電
圧■１をホールドし、１回目、通紙中はこの電圧に係数
Ｒをかけた電圧ｖｉ　　（Ｖ２＝ＲＸ■、）で転写ロー
ラ２を定電圧制御する。

この例では■１をホールドしたら、即、ｖ２で定電圧制
御を行なっている。またｖ１ホールドするタイミングで
若干ばらつ（が問題はない。

１回目通紙後は、非通紙状態となり、２μＡの定電流制
御となり、このとき、２回目の転写材が２面目であるの
で、２面目コピー信号がオンとなっており、電源４はこ
のときの電圧Ｖ１°をホールドする。

ついで通紙状態になると、前記電圧Ｖｌ’に係Ｍ’２Ｒ
’　をか＆ｆｆ、ニー電圧Ｖｚ　　　（Ｖｉ　　＝Ｖｌ
　ｘＲ’）で転写ローラ２を定電圧制御する。

２面目の場合は前述のように転写材の抵抗が大きくなっ
ているので、Ｒ’　＞Ｒとなるように設定するものとす
る。

感光体の対転写メモリー能、転写ローラの抵抗の均一性
などを考慮して、Ｒ１Ｒ’を適当に定めることによって
、１回目における過剰な転写電流、これによる画像の白
抜け、２面目における転写電流不足による転写不良を好
適に防止することができる。

電圧Ｖ１は定電流時に何回かサンプリングして平均値を
とることもでき、プロセススピードが大きい場合には係
数Ｒ，Ｒ”を大きめにとることによって非通紙時に流す
電流を小さく抑えることができ、電源の負担を軽減でき
、また、転写メモリーの発生しやすい感光体、周方向で
抵抗にバラツキのある転写ローラにも対応可能で、使用
可能の材料の範囲を広げることができる。

第３図に転写ローラのＶ−Ｉ特性を、転写材の１面目と
２面目について、Ｈ／Ｈ，Ｎ／Ｎ、Ｌ／Ｌに分けて示し
てあり、同図で、破線は１面目。

点線は２面目の状態を示している。なお、係数は、Ｒ＝
１．５、Ｒ’　＝２．０としている。

第３図、第７図によれば、Ｈ／Ｈ環境下で、非通紙時に
転写ローラ２を２μＡの定電流制御を行ない、これによ
って生ずる電圧Ｖ、＝２５０Ｖをホールドし、通紙時に
はこの電圧■１に係数Ｒを乗じた電圧３７５Ｖ　（Ｖ、
＝ＲＶ、＝１．５Ｘ２５０）によって定電圧制御を行な
うものとする。

ついで、２面目の場合は、係ＷＩ　Ｒ’を２とし、通紙
時には、ｖ２°＝Ｒ’　Ｖ、＝２．０ｘ２５０＝５００
Ｖで定電圧制御を行なう。

このようにすることによって、１面目には約１ｕＡの転
写電流が、また、２面目にも約１μＡの転写電流が得ら
れ、いずれの場合にも良好な転写を遂行できる。

この場合、前回転時など非通紙時には２μＡ、即ち、限
界値たる、前述の５μＡよりも少ない電流しか流れない
ので、転写ローラの周方向に抵抗値のバラツキがあって
も、転写メモリーによる地力ブリが発生するおそれはな
（、帯電による感光体１の劣化もなく、その長寿命化を
はかることができる。

Ｎ　／　Ｎ　環境下でも同様に、非通紙時に２μＡで定
電流制御を行ない、このときの電圧Ｖ、＝４００■をホ
ールドし、通紙時には、これに係数Ｒ＝１．５を乗じて
６００Ｖで定電圧制御して約１μＡの転写電流を得、２
面目には、係数Ｒ°を２．０として８００Ｖ　（Ｖ、’
　＝Ｒ’　Ｖ、＝２．０Ｘ４００）で定電圧制御するこ
とによって、このときにも約ｌμＡの転写電流を確保で
き、いずれも転写不良を生ずることはない。

Ｌ／Ｌｌ境下においても、非通紙時に２μＡで定電流制
御し、この時の電圧１３００Ｖに、係数Ｒを乗じた値１
９５０Ｖ　（Ｖ、＝ＲＶｌ　＝１．５ｘ１３００）で１
面目の通紙時に定電圧制御し、２面目には、１３００Ｖ
に係数Ｒ゛を乗じた値、２６００Ｖ　（Ｖｚ’　＝Ｒ’
　Ｖ＋　＝２．０ｘ１３００）で定電圧制御することに
よって約１μＡの転写電流を得ることができて両面とも
に良好な転写性が得られる。

以上説明したように、この装置によるときは、環境の如
何にかかわらず、１面目の白抜け、２面目の転写不良を
ともに防止し、両面とも良好に転写性が確保できるとと
もに、定電流制御時の電流が小さいので感光体の帯電に
よる劣化をも阻止することができる。

第４図は本発明の他の実施態様を示すシーケンス図であ
る。

１枚プリントの場合にはその都度ＡＴＶＣ制御を行ない
、連続通紙の場合には、図示のように２枚毎ごとに２枚
プリント毎に定電流制御を行ない、このときの電圧■、
をホールドして通紙時には係数ＲまたはＲｏを乗じた電
圧で定電圧制御を行なうようにしている。

図示の場合は、１面目、２面目を交互にプリントしてい
るが、これに限定されるものでないことは勿論で、１面
目のみあるいは２面目のみの連続通紙、その他すべての
組み合わせが可能である。

また定電流制御も２枚毎に行なう必要はなく、任意枚数
毎に行なっても同様の効果が得られる。

以上接触型の転写手段として説明したが、転写ベルトな
ど他の転写手段にも本発明が適用できるものであること
は論をまたない。

（３）発明の詳細 な説明したように、本発明によるときは、像担持体とこ
れに当接する転写手段をそなえた画像形成装置において
、すべての環境下において、転写材のサイズ、プリント
面の順序などに関係なく常時安定して良好な転写性が得
られ、良質の画像を得るのに資するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するに適した画像形成装置の要部
の概略側面図、 第２図は同上シーケンス図、 第３図は転写材の１面目と２面目の転写特性を示すグラ
フ、 第４本発明の他の実施態様を示すシーケンス図、 第５図は公知の画像形成装置の構成作用を示す概略側面
図、 第６図は同上シーケンス図、 第７図は同上装置による転写特性を示すグラフである。 ｌ・・・感光体、２・・・転写ローラ、３・・・帯電ロ
ーラ、４・・・電源、９・・・現像器、１０・・・クリ
ーナ、１２・・・ｃｐｕ。 第 図 第 図 ！が 憾 第 図 銚番％叱 手糸売ネ由正書 （方式） ％式％ １、事件の表示 特願平１−２６９０９３号 ２゜ 発明の名称 画像形成装置 ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、これに当接する転写手段とをそなえ
   、これら両者が当接する転写部位に転写材が存在しない
   非通紙時には、予め設定された電流で転写手段を定電流
   制御し、この時の電圧に係数を乗じた電圧で、通紙時に
   は転写手段を定電圧制御する画像形成装置において、 転写材の１面目と２面目で、前記係数の値を異ならしめ
   る画像形成装置。
2. （２）連続プリントに当たり、画像出力前の前回転時に
   所定の電流で転写手段を定電流制御し、このときの電圧
   を所定枚数プリントする間、１面目および２面目プリン
   トのさいの基準電圧とする特許請求の範囲第１項記載の
   画像形成装置。