JP3569155B2

JP3569155B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3569155B2
Application number: JP14341899A
Authority: JP
Inventors: 徹吉岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-05-24
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-05-24
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を採用した複写機、光プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置では、コロナ放電方式の転写装置を用いる場合、感光体と転写装置間の転写ポイントに搬送された記録材に、適切なタイミングで転写電流が印加されることで、感光体上のトナー像を記録材に転写するようになっている。
【０００３】
しかし、記録材の搬送バラツキや転写信号のタイミングバラツキにより、記録材が感光体と転写装置との間に到達していないときに転写電流が印加されてしまい、感光体に潜像形成時の帯電とは逆極性の転写電流が直接かかり、画像欠陥である転写メモリが発生する場合がある。画像欠陥になるのは、記録材１枚分を印字するのに、感光体が１回転以上するためである。
【０００４】
一方、特開平７−２３９６０７号公報には、像担持体を大径化することによって、転写時に転写ドラムから受けるダメージを低減して、良好な画像を形成するようにした画像形成装置が提案されている（これを従来技術１という）。
【０００５】
また、特開平１０−７８７１２号公報には、常に感光体ドラムと接触している転写ローラに対し、記録材の通過／非通過に対応して、印加する電圧を高いレベルと低いレベルとに使い分けることで、転写メモリの抑制効果を与えるようにした画像形成装置が提案されている（これを従来技術２という）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術１のものは、感光体を大径化することによって装置全体が大型化してしまい、回避不可能な搬送バラツキ等による転写メモリが発生するといった問題があった。また、感光体の大径化は、装置の小型化、低コスト化に逆行するといった問題もあった。さらに、非接触のコロナ放電方式の転写装置では、接触型の転写ローラのような搬送精度、すなわち転写ポイントへ記録材を正確に搬送する搬送精度は無いため、回避不可能な搬送バラツキや転写信号タイミングバラツキの影響は非常に大きい。
【０００７】
また、従来技術２のものは、高いレベルのときの電圧印加タイミングを、転写バイアス電源の立ち上がり時間分だけ早くオンさせており、転写出力が十分立ち上がったところで記録材の先端が転写ポイントへ搬送されるようになっている。しかし、記録材の搬送バラツキについては全く考慮されていないため、僅かなバラツキで転写メモリが発生してしまうといった問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決すべく創案されたものであって、その目的は、感光体の径に制限を加えることなく、バラツキに対して十分なマージンを確保することで転写メモリの発生を防ぐようにした画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、感光体を帯電させる帯電手段と、この帯電手段により帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像が形成された前記感光体の周面に接する記録材に向けてコロナ放電を発することにより現像されたトナー像を前記記録材に転写させる転写手段と、この転写手段に印加する転写電流を制御する電流制御手段とを備えた画像形成装置において、前記電流制御手段は、転写出力の立ち上げ時に前記転写手段に対して段階的な電流印加を行うことを特徴とする。つまり、転写手段への段階的な電流印加を行うことにより、感光体への転写メモリの形成を防止し、適切な画像の転写を行うことが可能となる。
【００１０】
また、本発明は、上記構成において、前記電流制御手段は、オン信号とオフ信号とからなる電流印加制御信号のオン時間の長さとオフ時間の長さとを調整することで段階的な電流印加を行うことを特徴とする。これにより、制御機構を簡単化することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記構成において、前記電流制御手段は、スイッチング回路機構を用いて転写電流の印加量と印加時間とを調整することで段階的な電流印加を行うことを特徴とする。これにより、より細かなかつ複雑な制御が可能となる。
【００１２】
また、本発明は、上記各構成において、前記転写手段に印加する転写電流を定電流制御が行える所定レベルまで立ち上げる過程で行う段階的な電流印加の段数を１又は２段階とすることを特徴とする。電流印加の段数を１又は２段階とすることで、転写メモリが発生せず、先端転写性についても良好な性能が維持できる。
【００１３】
また、本発明は、上記各構成において、前記転写手段に印加する転写電流を定電流制御が行える所定レベルまで立ち上げるための時間を１００ｍｓ〜１２０ｍｓとすることを特徴とする。これにより、転写メモリが発生せず、先端転写性についても良好な性能が維持できる。
【００１４】
また、本発明は、上記各構成において、前記電流制御手段は、電流印加量が４０％〜５０％の範囲内になったとき段階的な電流印加を行うことを特徴とする。これにより、転写メモリが発生せず、先端転写性についても良好な性能が維持できる。
【００１５】
また、本発明は、上記各構成において、動作環境の湿度を検知する湿度検知手段を備え、前記電流制御手段は、前記湿度検知手段の検知結果に基づいて段階的な電流印加の条件を変更することを特徴とする。これにより、環境変化、特に湿度に影響されることなく、安定した転写性能を維持することができる。
【００１６】
また、本発明は、上記各構成において、記録材の厚みを検知する紙厚検知手段を備え、前記電流制御手段は、前記紙厚検知手段の検知結果に基づいて段階的な電流印加の条件を変更することを特徴とする。これにより、記録材の厚みに左右されることなく、安定した転写性能を維持することができる。
【００１７】
また、本発明は、上記各構成において、前記転写手段に用いるコロナ放電電極としてワイヤ電極を具備することを特徴とする。これにより、構造が簡単で量産性に富む転出手段を提供することができる。
【００１８】
また、本発明は、上記各構成において、前記転写手段に用いるコロナ放電電極としてノコ歯電極を具備することを特徴とする。これにより、ワイヤ電極を用いる場合に比べて、発生オゾン量を低減することができ、環境に優しい転写手段を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、２成分現像方式を使用した本発明の画像形成装置の一具体例を示す概略図である。
【００２１】
この画像形成装置は、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、定着、及び除電の工程からなる。つまり、感光体ドラム１の周囲には、帯電高圧電源２１を具備した帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写高圧電源５１を具備した転写手段５、剥離高圧電源９１を具備した剥離手段９、クリーニング手段６、除電手段７が配置されるとともに、転写手段５を通過した記録材Ｐ上のトナーを定着させる定着手段８が配置されている。また、この画像形成装置は、ＲＯＭ１１及びＲＡＭ１２が接続されたＣＰＵ１３を備えており、ＣＰＵ１３は、ＲＯＭ１１に格納されているプログラムに従って、各手段２〜９の図示しない制御部にコントロール信号を出力する。
【００２２】
感光体ドラム１は、図中矢符Ｓ１方向に回転可能に設けられている。この感光体ドラム１の表面（周面）は、帯電手段２であるコロナチャージャや接触ローラ帯電器によって所定の電荷量に均一に帯電され、露光手段３で所定の静電潜像ポテンシャルを形成することによって静電潜像を担持する。
【００２３】
感光体ドラム１は、図示は省略しているが、金属製又は樹脂製の導電性基体と、その表面に形成される下引き層と、その上に形成される感光層とを含んで構成される。感光層は、下引き層上に形成される比較的薄いキャリア発生層（ＣＧＬ）と、最外層に形成されるポリカーボネートを主成分とした比較的薄いキャリア移動層（ＣＴＬ）とで構成される。
【００２４】
つまり、露光によりキャリア発生層でキャリアが発生し、このキャリアによって感光体ドラム１に帯電した電荷が相殺されて、静電潜像ポテンシャルが形成される。
【００２５】
感光体ドラム１に担持された静電潜像は、この感光体ドラム１が回転することによって、現像手段４の現像剤担持体４１と接触する現像領域４２に搬送される。この現像剤担持体４１は感光体ドラム１に圧接されており、感光体ドラム１の回転に伴って同向回転するようになっている。つまり、感光体ドラム１の回転方向である矢符Ｓ１方向とは反対方向の矢符Ｓ２方向に回転する。そして、現像剤担持体４１に担持されたトナーが感光体ドラム１の静電潜像に従って移動し付着することによって静電潜像が顕像化され、現像される。現像剤担持体４１には、図示は省略しているが、電源から所定のバイアス電圧が印加されている。
【００２６】
現像後、感光体ドラム１に付着したトナー１０は、所定の転写領域に搬送される。転写領域には、図示しない給紙手段によって紙などの記録材Ｐが給紙されており、感光体ドラム１上にトナー像と同期して接触する。転写領域に設けられる転写手段５としては、転写高圧電源５１を具備したチャージャ型や接触ローラ型があり、トナー１０が転写される側の極性の電圧を感光体ドラム１に印加する。これにより、トナー１０が記録材Ｐに移動し、トナー像が転写される。
【００２７】
この後、記録材Ｐが剥離手段９により感光体ドラム１から分離され、分離された記録材Ｐ上のトナーは定着手段８によって定着される。例えば、熱融解によって定着されて、装置外部に排紙される。
【００２８】
また、転写後の感光体ドラム１の表面は、クリーニング手段６によって清掃された後、除電手段７によって表面に残存する電荷が除去され、電気的に初期化される。この除電手段７としては、光除電ランプや接触除電器などがある。
【００２９】
上記構成の画像形成装置において、転写出力の立ち上げ時における転写手段５への転写電流印加方法について、以下、具体的な実施例を挙げて説明する。
【００３０】
［実施例１］
この実施例では、転写手段５としてコロナ放電方式を用い、電極としてタングステンワイヤを使用する。ワイヤ電極は構造が簡単で量産性に富むといった利点がある。また、段階的な転写電流印加手段として、電流印加制御信号（オン／オフ信号）を用いてオン時間の長さとオフ時間の長さとを調整する方法と、スイッチング回路機構を用いて転写電流の印加量と印加時間とを調整する方法とを採用する。
【００３１】
図２は、転写電流の印加方法を説明するための概略図であり、同図（ａ）は転写電流の立ち上がりの様子を、従来の方法と本発明の方法とについて比較して示した曲線図、同図（ｂ）は従来の電流印加方法による制御信号のオン／オフのタイミングを示す信号波形図、同図（ｃ）は電流印加制御信号（オン／オフ信号）を用いたオン信号とオフ信号とのタイミングを示す信号波形図、同図（ｄ）はスイッチング回路機構を用いた転写電流の印加量と印加時間との関係を示す信号波形図である。
【００３２】
同図（ｂ）に示すオン／オフタイミングの制御信号の入力により、従来は、滑らかな曲線を描いて立ち上がっているが、本発明では、同図（ｃ）又は同図（ｄ）に示す制御信号の入力により、段階的な立ち上げを行うことで、転写メモリを低減させている。
【００３３】
同図（ｃ）は、オン信号とオフ信号とからなる電流印加制御信号のオン時間の長さとオフ時間の長さとを調整することで段階的な電流印加を行っている。また、同図（ｄ）は、転写電流の印加量（出力）と印加時間（保持時間）とを調整することで段階的な電流印加を行っている。
【００３４】
表１は、同図（ｃ）に示す電流印加方法を用い、オン時間とオフ時間との長さを変えた７通りの転写電流印加方法によって立ち上げた場合の、転写メモリの有無及び先端転写性の良否を調べた結果を示している。ただし、このときの環境条件は、常温常湿（湿度：５０％）とする。また、印字性能は、記録材の搬送バラツキや転写信号のタイミングバラツキを考慮して、１００枚通紙を行って評価した。
【００３５】
【表１】

【００３６】
従来方法（Ａ）では、先端転写性は良好であるが、転写メモリが発生し、転写性能が低下している。また、段階的な立ち上げを行った印加方法Ｂについても、先端転写性は良好であるが、転写メモリが発生し、転写性能が低下している。これに対し、段階的な立ち上げを行った印加方法Ｃ、Ｄ、Ｅについては、転写メモリ及び先端転写性においてほぼ満足できる性能が得られることが分かる。さらに、段階的な立ち上げを行った印加方法Ｆ、Ｇについては、転写メモリは発生しないが、先端転写性が不良であり、転写性能が低下している。
【００３７】
表１の結果を元に、転写電流印加量と立ち上げ時間との関係をグラフにしたのが図３である。
【００３８】
この結果から、転写メモリは転写電流印加量が５０％以下であれば良好であることが分かる。ただし、転写電流印加量が４０％以下になると先端転写性を損なうことも判明した。
【００３９】
また、印加方法Ｄに示すように、転写電流印加量が４０％〜５０％の範囲に段階を設けることにより、記録材Ｐの搬送バラツキや転写信号タイミングバラツキに対して十分なマージンが確保できる。すなわち、従来の転写電流印加方法では、転写電流印加量が４０％〜５０％の良好な範囲は５ｍｓしかないが、本発明の転写電流印加方法では、２０ｍｓと４倍のマージンが確保できている。また、段数は、図２に示すように、１〜２段階が適切であり、立ち上げ時間は１２０ｍｓとなる。
【００４０】
［実施例２］
通常、環境条件、特に湿度条件によって転写性能は大きく影響される。そのため、実施例２では、環境条件を検知、判別し、最適な転写特性が常に維持できるようにする方法を提示する。
【００４１】
図１に示した画像形成装置において、環境条件検知器として湿度検知器を設け、この湿度検知器の検知結果に基づいて立ち上げ時の転写電流印加方法を制御する。
【００４２】
図４は、本実施例の制御方法を実現するための基本的な回路ブロック図を示している。
【００４３】
すなわち、湿度検知器１５の出力が、比較器１４の一方の入力に接続されており、比較器１４の他方の入力には、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１，Ｒ２で分割した比較基準電圧Ｖｒｅｆが与えられている。そして、この比較器１４の出力がＣＰＵ１３に入力された構成となっている。湿度検知器１５は、検知した湿度を電圧値Ｖｎに変換して比較器１４に入力する。
【００４４】
比較器１４は、両電圧値を比較し、Ｖｒｅｆ＞Ｖｎのとき、すなわち湿度検知器１５によって検知された湿度が、所定の湿度より低い場合には「Ｌ」を出力し、Ｖｒｅｆ ≦Ｖｎのとき、すなわち湿度検知器１５によって検知された湿度が、所定の湿度を超えた場合には「Ｈ」を出力する。
【００４５】
ＣＰＵ１３はこの入力信号に基づくコントロール信号を、ＴＣ高圧電源制御部１３ａに出力して、転写高圧電源５１の転写出力を制御する。
【００４６】
表２及び表３は、図４に示す回路ブロックを用いて湿度検知制御を行うとともに、図２（ｃ）に示す電流印加方法を用い、オン時間とオフ時間との長さを変えた４通りの転写電流印加方法によって立ち上げた場合（表２）と、オン時間とオフ時間との長さは変えないで４通りの転写電流印加方法によって立ち上げた場合（表３）の、それぞれの転写メモリの有無及び先端転写性の良否を調べた結果を示している。
【００４７】
【表２】

【００４８】
【表３】

【００４９】
また、転写電流印加量と立ち上げ時間との関係を図５及び図６に示す。評価方法は、実施例１の場合と同様である。
【００５０】
この結果から、高湿度（８５％）と低湿度（１５％）とでは、単位時間当たりの最適な転写電流印加量が異なることが分かる。
【００５１】
表２に示すとおり、各湿度条件において、電流印加制御信号の時間を５ｍｓずつ変更することで、転写電流印加量が４０％〜５０％の最適範囲に段階を設けることができる。
【００５２】
以上の検討結果から、湿度６５％以上は高湿モード、湿度２５％以下では低湿モード、２５％〜６５％の間では標準モードで電流印加制御信号の時間制御を行うことで、あらゆる環境条件下でも良好な結果が得られることが判明した。
【００５３】
図７は、ＴＣ高圧電源制御部１３ａからの電流印加制御信号を上記の３段階（高湿モード、標準モード、低湿モード）に別けて転写手段５に印加するための回路ブロック図を示している。
【００５４】
すなわち、湿度検知器１５の出力が、第１比較器１４ａと第２比較器１４ｂのそれぞれの一方の入力に接続されており、第１比較器１４ａの他方の入力には、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１，Ｒ２で分割した比較基準電圧Ｖｒｅｆ１が与えられている。また、第２比較器１４ｂの他方の入力には、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ３，Ｒ４で分割した比較基準電圧Ｖｒｅｆ２が与えられている。そして、これら第１比較器１４ａ及び第２比較器１４ｂの出力がＣＰＵ１３に入力された構成となっている。湿度検知器１５は、検知した湿度を電圧値Ｖｎに変換して第１比較器１４ａ及び第２比較器１４ｂにそれぞれ入力する。
【００５５】
第１比較器１４ａは、両電圧値を比較し、Ｖｒｅｆ１＞Ｖｎのとき、すなわち湿度検知器１５によって検知された湿度が、所定の湿度（湿度２５％）より低い場合には「Ｌ」を出力し、Ｖｒｅｆ１≦Ｖｎのとき、すなわち湿度検知器１５によって検知された湿度が、所定の湿度（湿度２５％）を超えた場合には「Ｈ」を出力する。一方、第２比較器１４ｂは、両電圧値を比較し、Ｖｒｅｆ２＞Ｖｎのとき、すなわち湿度検知器１５によって検知された湿度が、所定の湿度（湿度６５％）より低い場合には「Ｌ」を出力し、Ｖｒｅｆ１≦Ｖｎのとき、すなわち湿度検知器１５によって検知された湿度が、所定の湿度（湿度６５％）を超えた場合には「Ｈ」を出力する。
【００５６】
ＣＰＵ１３はこれらの入力信号に基づくコントロール信号を、ＴＣ高圧電源制御部１３ａに出力する。
【００５７】
図８は、図７に示すように湿度検知器１５と各比較器１４ａ、１４ｂとを設けた場合の転写出力の制御動作を示すフローチャートである。
【００５８】
すなわち、図示しない給紙手段によって記録材Ｐの給紙を開始すると（ステップＳ１）、ＣＰＵ１３は、各比較器１４ａ、１４ｂから入力される比較信号に基づいて湿度を検出し（ステップＳ２）、その検出結果に基づいて、転写高圧電源５１の制御モードを選択する（ステップＳ３）。
【００５９】
すなわち、第１比較器１４ａからの入力が「Ｌ」で第２比較器１４ｂからの入力が「Ｌ」のとき、湿度が２５％以下であると判断して、低湿モードを選択し（ステップＳ４）、転写を開始する（ステップＳ７）。
【００６０】
また、第１比較器１４ａからの入力が「Ｈ」で第２比較器１４ｂからの入力が「Ｌ」のとき、湿度が２５％〜６５％の範囲内であると判断して、標準モードを選択し（ステップＳ５）、転写を開始する（ステップＳ７）。
【００６１】
また、第１比較器１４ａからの入力が「Ｈ」で第２比較器１４ｂからの入力が「Ｈ」のとき、湿度が６５％を超えたと判断して、高湿モードを選択し（ステップＳ６）、転写を開始する（ステップＳ７）。
【００６２】
なお、上記の具体例では、比較器１４を２個組み合わせているが、３個以上組み合わせることにより、制御範囲をより細かく別けて制御することが可能となる。
【００６３】
［実施例３］
環境条件以外で、転写性能が大きく影響される要因として、記録紙Ｐの紙厚がある。そのため、実施例３では、記録紙Ｐの紙厚を検知、判別し、最適な転写特性が常に維持できるようにする方法を提示する。
【００６４】
図１に示した画像形成装置において、紙厚検知器を設け、この紙厚検知器の検知結果に基づいて立ち上げ時の転写電流印加方法を制御する。
【００６５】
図９は、本実施例の制御方法を実現するための基本的な回路ブロック図を示している。
【００６６】
すなわち、紙厚検知器１７の出力が、比較器１６の一方の入力に接続されており、比較器１６の他方の入力には、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ５，Ｒ６で分割した比較基準電圧Ｖｒｅｆが与えられている。そして、この比較器１６の出力がＣＰＵ１３に入力された構成となっている。紙厚検知器１７は、検知した紙厚を電圧値Ｖｎに変換して比較器１６に入力する。
【００６７】
比較器１６は、両電圧値を比較し、Ｖｒｅｆ＞Ｖｎのとき、すなわち紙厚検知器１７によって検知された紙厚が、所定の紙厚より薄い場合には「Ｌ」を出力し、Ｖｒｅｆ ≦Ｖｎのとき、すなわち紙厚検知器１７によって検知された紙厚が、所定の紙厚より厚い場合には「Ｈ」を出力する。
【００６８】
ＣＰＵ１３はこの入力信号に基づくコントロール信号を、ＴＣ高圧電源制御部１３ａに出力して、転写高圧電源５１の転写出力を制御する。
【００６９】
表４及び表５は、図９に示す回路ブロックを用いて紙厚検知制御を行うとともに、図２（ｃ）に示す電流印加方法を用い、オン時間とオフ時間との長さを変えた５通り及び４通りの転写電流印加方法によって立ち上げた場合の、それぞれの転写メモリの有無及び先端転写性の良否を調べた結果を示している。
【００７０】
【表４】

【００７１】
【表５】

【００７２】
また、転写電流印加量と立ち上げ時間との関係は、図３に示したものと同様である。
【００７３】
この結果から、基準となる記録材の紙厚よりも薄いものは、転写電流印加量が３０％〜５０％の範囲に段階を設けることが可能であり、基準のものよりさらなるマージンアップが確認された。
【００７４】
また、基準となる記録材の紙厚よりも厚いものは、転写電流印加量４０％〜５０％の範囲が良好な範囲であった。
【００７５】
以上の検討結果から、紙厚検知器１７を使用して紙厚条件をＣＰＵ１３にフィードバックし、基準となる紙厚（標準モード）を中心として、厚紙モードと薄紙モードとで電流印加制御信号の時間制御を行うことで、良好な結果が得られることが判明した。
【００７６】
図１０は、ＴＣ高圧電源制御部１３ａからの電流印加制御信号を上記の３段階（厚紙モード、標準モード、薄紙モード）に別けて転写手段５に印加するための回路ブロック図を示している。
【００７７】
すなわち、紙厚検知器１７の出力が、第１比較器１６ａと第２比較器１６ｂのそれぞれの一方の入力に接続されており、第１比較器１６ａの他方の入力には、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ５，Ｒ６で分割した比較基準電圧Ｖｒｅｆ１が与えられている。また、第２比較器１６ｂの他方の入力には、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ７，Ｒ８で分割した比較基準電圧Ｖｒｅｆ２が与えられている。そして、これら第１比較器１６ａ及び第２比較器１６ｂの出力がＣＰＵ１３に入力された構成となっている。紙厚検知器１７は、検知した紙厚を電圧値Ｖｎに変換して第１比較器１６ａ及び第２比較器１６ｂにそれぞれ入力する。
【００７８】
第１比較器１６ａは、両電圧値を比較し、Ｖｒｅｆ１＞Ｖｎのとき、すなわち紙厚検知器１７によって検知された紙厚が、所定の紙厚（基準となる紙厚の下限値）より薄い場合には「Ｌ」を出力し、Ｖｒｅｆ１≦Ｖｎのとき、すなわち紙厚検知器１７によって検知された紙厚が、所定の紙厚（基準となる紙厚の下限値）を超えた場合には「Ｈ」を出力する。一方、第２比較器１６ｂは、両電圧値を比較し、Ｖｒｅｆ２＞Ｖｎのとき、すなわち紙厚検知器１７によって検知された紙厚が、所定の紙厚（基準となる紙厚の上限値）より薄い場合には「Ｌ」を出力し、Ｖｒｅｆ１≦Ｖｎのとき、すなわち紙厚検知器１７によって検知された紙厚が、所定の紙厚（基準となる紙厚の上限値）を超えた場合には「Ｈ」を出力する。
【００７９】
ＣＰＵ１３はこれらの入力信号に基づくコントロール信号を、ＴＣ高圧電源制御部１３ａに出力する。
【００８０】
図１１は、図１０に示すように紙厚検知器１７と各比較器１６ａ、１６ｂとを設けた場合の転写出力の制御動作を示すフローチャートである。
【００８１】
すなわち、図示しない給紙手段によって記録材Ｐの給紙を開始すると（ステップＳ１１）、ＣＰＵ１３は、各比較器１６ａ、１６ｂから入力される比較信号に基づいて紙厚を検出し（ステップＳ１２）、その検出結果に基づいて、転写高圧電源５１の制御モードを選択する（ステップＳ１３）。
【００８２】
すなわち、第１比較器１６ａからの入力が「Ｌ」で第２比較器１６ｂからの入力が「Ｌ」のとき、紙厚が薄いと判断して、薄紙モードを選択し（ステップＳ１４）、転写を開始する（ステップＳ１７）。
【００８３】
また、第１比較器１６ａからの入力が「Ｈ」で第２比較器１６ｂからの入力が「Ｌ」のとき、紙厚が基準の範囲内であると判断して、標準モードを選択し（ステップＳ１５）、転写を開始する（ステップＳ１７）。
【００８４】
また、第１比較器１６ａからの入力が「Ｈ」で第２比較器１６ｂからの入力が「Ｈ」のとき、紙厚が厚紙であると判断して、厚紙モードを選択し（ステップＳ１６）、転写を開始する（ステップＳ１７）。
【００８５】
なお、上記の具体例では、比較器１６を２個組み合わせているが、３個以上組み合わせることにより、制御範囲をより細かく別けて制御することが可能となる。また、実施例２の湿度検知制御と実施例３の紙厚検知制御とを組み合わせることにより、より細かな制御が可能となる。
【００８６】
また、上記実施の形態では、転写手段としてコロナ放電方式を採用し、その電極としてタングステンワイヤを使用しているが、ノコ歯電極を使用することも可能である。ノコ歯電極を使用した場合には、ワイヤ電極を用いる場合に比べて、発生オゾン量を低減することができ、環境に優しい転写手段を提供することができる。
【００８７】
また、転写手段として定電流制御を行うために、高圧トランスを用いることで、段階的な制御が容易に行えるものである。
【００８８】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置は、感光体を帯電させる帯電手段と、この帯電手段により帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像が形成された前記感光体の周面に接する記録材に向けてコロナ放電を発することにより現像されたトナー像を前記記録材に転写させる転写手段と、この転写手段に印加する転写電流を制御する電流制御手段とを備えた画像形成装置において、電流制御手段は、転写出力の立ち上げ時に転写手段に対して段階的な電流印加を行うことを特徴としている。つまり、転写手段への段階的な電流印加を行うことで、感光体への転写メモリの形成を防止でき、適切な画像の転写を行うことができる。
【００８９】
また、本発明の画像形成装置は、上記構成において、電流制御手段は、オン信号とオフ信号とからなる電流印加制御信号のオン時間の長さとオフ時間の長さとを調整することで段階的な電流印加を行うことを特徴としている。これにより、制御機構を簡単化することができる。
【００９０】
また、本発明の画像形成装置は、上記構成において、電流制御手段は、スイッチング回路機構を用いて転写電流の印加量と印加時間とを調整することで段階的な電流印加を行うことを特徴としている。これにより、より細かなかつ複雑な制御が可能となる。
【００９１】
また、本発明の画像形成装置は、上記各構成において、転写手段に印加する転写電流を定電流制御が行える所定レベルまで立ち上げる過程で行う段階的な電流印加の段数を１又は２段階とすることを特徴としている。このように、電流印加の段数を１又は２段階とすることで、転写メモリが発生せず、先端転写性についても良好な性能が維持できる。
【００９２】
また、本発明の画像形成装置は、上記各構成において、転写手段に印加する転写電流を定電流制御が行える所定レベルまで立ち上げるための時間を１００ｍｓ〜１２０ｍｓとすることを特徴としている。これにより、転写メモリが発生せず、先端転写性についても良好な性能が維持できる。
【００９３】
また、本発明の画像形成装置は、上記各構成において、電流制御手段は、電流印加量が４０％〜５０％の範囲内になったとき段階的な電流印加を行うことを特徴としている。これにより、転写メモリが発生せず、先端転写性についても良好な性能が維持できる。
【００９４】
また、本発明の画像形成装置は、上記各構成において、動作環境の湿度を検知する湿度検知手段を備え、電流制御手段は、湿度検知手段の検知結果に基づいて段階的な電流印加の条件を変更することを特徴としている。これにより、環境変化、特に湿度に影響されることなく、安定した転写性能を維持することができる。
【００９５】
また、本発明の画像形成装置は、上記各構成において、記録材の厚みを検知する紙厚検知手段を備え、電流制御手段は、紙厚検知手段の検知結果に基づいて段階的な電流印加の条件を変更することを特徴としている。これにより、記録材の厚みに左右されることなく、安定した転写性能を維持することができる。
【００９６】
また、本発明の画像形成装置は、上記各構成において、転写手段に用いるコロナ放電電極としてワイヤ電極を具備することを特徴としている。これにより、構造が簡単で量産性に富む転写手段を提供することができる。
【００９７】
また、本発明の画像形成装置は、上記各構成において、転写手段に用いるコロナ放電電極としてノコ歯電極を具備することを特徴としている。これにより、ワイヤ電極を用いる場合に比べて、発生オゾン量を低減することができ、環境に優しい転写手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２成分現像方式を使用した本発明の画像形成装置の一具体例を示す概略図である。
【図２】転写電流の印加方法を説明するための概略図であり、同図（ａ）は転写電流の立ち上がりの様子を、従来の方法と本発明の方法とについて比較して示した曲線図、同図（ｂ）は従来の電流印加方法による制御信号のオン／オフのタイミングを示す信号波形図、同図（ｃ）は電流印加制御信号（オン／オフ信号）を用いたオン信号とオフ信号とのタイミングを示す信号波形図、同図（ｄ）はスイッチング回路機構を用いた転写電流の印加量と印加時間との関係を示す信号波形図である。
【図３】表１の結果を元に、転写電流印加量と立ち上げ時間との関係を示すグラフである。
【図４】実施例２の制御方法を実現するための基本的な回路ブロック図である。
【図５】転写電流印加量と立ち上げ時間との関係を示すグラフである。
【図６】転写電流印加量と立ち上げ時間との関係を示すグラフである。
【図７】実施例２の制御方法のより具体的な回路ブロック図を示している。
【図８】図７に示す回路構成によって転写出力を制御するための動作フローチャートである。
【図９】実施例３の制御方法を実現するための基本的な回路ブロック図である。
【図１０】実施例３の制御方法のより具体的な回路ブロック図を示している。
【図１１】図１０に示す回路構成によって転写出力を制御するための動作フローチャートである。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２帯電手段
３露光手段
４現像手段
５転写手段
６クリーニング手段
７除電手段
８定着手段
９剥離手段
１３ＣＰＵ
１５湿度検知器
１７紙厚検知器
５１転写高圧電源

Claims

感光体を帯電させる帯電手段と、この帯電手段により帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像が形成された前記感光体の周面に接する記録材に向けてコロナ放電を発することにより現像されたトナー像を前記記録材に転写させる転写手段と、この転写手段に印加する転写電流を制御する電流制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記電流制御手段は、転写出力の立ち上げ時、前記転写手段に印加する転写電流の電流印加量が４０％〜５０％の範囲内になったとき、オン信号とオフ信号とからなる電流印加制御信号のオン時間の長さとオフ時間の長さとを調整することで前記転写手段に対して段階的な電流印加を行うとともに、前記転写手段に印加する転写電流を定電流制御が行える所定レベルまで立ち上げるための時間を１００ｍｓ〜１２０ｍｓとし、その立ち上げる過程で行う段階的な電流印加の段数を１又は２段階としたことを特徴とする画像形成装置。
感光体を帯電させる帯電手段と、この帯電手段により帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像が形成された前記感光体の周面に接する記録材に向けてコロナ放電を発することにより現像されたトナー像を前記記録材に転写させる転写手段と、この転写手段に印加する転写電流を制御する電流制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記電流制御手段は、転写出力の立ち上げ時、前記転写手段に印加する転写電流の電流印加量が４０％〜５０％の範囲内になったとき、スイッチング回路機構を用いて転写電流の印加量と印加時間とを調整することで前記転写手段に対して段階的な電流印加を行うとともに、前記転写手段に印加する転写電流を定電流制御が行える所定レベルまで立ち上げるための時間を１００ｍｓ〜１２０ｍｓとし、その立ち上げる過程で行う段階的な電流印加の段数を１又は２段階としたことを特徴とする画像形成装置。
動作環境の湿度を検知する湿度検知手段を備え、前記電流制御手段は、前記湿度検知手段の検知結果に基づいて段階的な電流印加の条件を変更する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
記録材の厚みを検知する紙厚検知手段を備え、前記電流制御手段は、前記紙厚検知手段の検知結果に基づいて段階的な電流印加の条件を変更する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記転写手段に用いるコロナ放電電極としてワイヤ電極又はノコ歯電極を具備する請求項１、２、３又は４に記載の画像形成装置。