JP3772523B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、タンデム型のように複数箇所でトナー像の転写が行われるような画像形成装置における転写装置部分の改良に関する
【０００２】
【従来の技術】
静電転写方式による例えば感光体ドラム上に形成されたトナー像の転写紙への転写は、感光体ドラムに転写紙を重ね、その裏側よりトナー電荷と逆極性の電荷を転写ローラで与えて行う。
この場合、転写ローラ等の抵抗値は、温度・湿度等の周囲の環境による影響を受けて大きく変動する。このため、転写ローラに印加する電圧をいかに定電圧に制御したとしても、転写電流が変動してしまい、安定した転写を行うことができない。
【０００３】
タンデム型のカラー複写機は、カラープリントを高速に行うことができるものとして、近年注目されているものであるが、転写ベルトに沿って列設された複数の感光体ドラム毎に転写部が設けられており、上記したような問題が発生している。
ここで、タンデム型のように複数の転写部を有する複写機ではなく、単一の転写部しか有しない複写機に関するものであるが、上記の問題を解決する手段として以下に記すような方法が、特開平２−１２３３８５号公報、特公平７−１２０１１７号公報等に開示されている。
【０００４】
即ち、画像形成プロセス前に最適な転写電流に相当する電流を転写ローラに通電してその際の電圧値を測定し、画像形成プロセス時には、測定結果に応じた電圧（最適転写電圧）を転写ローラに印加するといった方法である。
これにより、環境が変動したとしても良好な転写が行えることとなる
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、転写部（転写ローラ）を複数有するタンデム型のカラー複写機において、上記の方法にしたがって各転写ローラ毎に最適転写電圧を求め、画像形成を行っても、なお転写不良が発生してしまうという問題が生じた。
本発明は、上記の課題に鑑み、タンデム型のカラー複写機のように転写部を複数有する画像形成装置であっても、転写不良を防止して、高品質な仕上がり画像が得られる画像形成装置を提供することを目的とする
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、転写電源によって電圧が印加され、トナー像担持体から転写対象にトナー像を転写させるための電界を形成する転写電界付与体を複数有し、前記各転写電界付与体と接触するように張架された転写ベルトと、転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該転写電界付与体に加わる電圧に基づいて、前記転写電源が発生する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、前記転写電圧決定手段が転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記所定の電流が、対応するトナー像担持体以外の方向に、前記転写ベルトを介して漏出するのを防止する防止手段とを備え、前記防止手段は、少なくとも前記決定対象となる転写電界付与体に隣接する転写電界付与体と転写電源との間に設けられた一方向性素子であることを特徴とする。
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、転写電源によって電圧が印加され、トナー像担持体から転写対象にトナー像を転写させるための電界を形成する転写電界付与体を複数有し、前記各転写電界付与体と接触するように張架された転写ベルトと、転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該転写電界付与体に加わる電圧に基づいて、前記転写電源が発生する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、前記転写電圧決定手段が転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記所定の電流が、対応するトナー像担持体以外の方向に、前記転写ベルトを介して漏出するのを防止する防止手段とを備え、前記防止手段は、少なくとも前記決定対象となる転写電界付与体に隣接する転写電界付与体と転写電源との間に設けられた抵抗器であることを特徴とする。
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、転写電源によって電圧が印加され、トナー像担持体から転写対象にトナー像を転写させるための電界を形成する転写電界付与体を複数有し、前記各転写電界付与体と接触するように張架された転写ベルトと、転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該転写電界付与体に加わる電圧に基づいて、前記転写電源が発生する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、前記転写電圧決定手段が転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記所定の電流が、対応するトナー像担持体以外の方向に、前記転写ベルトを介して漏出するのを防止する防止手段とを備え、前記防止手段は、少なくとも前記決定対象となる転写電界付与体に隣接する転写電界付与体を前記転写ベルトから離間させる転写電界付与体離間装置であることを特徴とする。
また、前記転写ベルトは、転写対象である記録シートを吸着して搬送するベルトであり、前記画像形成装置は、さらに、前記転写ベルトに接触して設けられた吸着電界付与体に、吸着電源によって電圧を印加することにより記録シートを転写ベルトに吸着させる吸着手段を備え、前記防止手段は、さらに、前記吸着電界付与体と前記吸着電源との間に設けられた一方向性素子若しくは抵抗器、又は少なくとも前記吸着電界付与体に隣接する転写電界付与体が前記決定対象となる際に、吸着電界付与体を転写ベルトから離間させる吸着電界付与体離間装置を含むことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態に係るタンデム型複写機の画像形成部の概略構成図を示す。なお、ここでは複写機を例に取り上げているが、プリンタ等の画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。本図に示すように、この画像形成部は、主に、４つの作像ユニット１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋと転写ユニット２０と定着ローラ３０とから構成されており、複写機の筐体下部空間に水平に架設された転写ベルト２１にて記録シートＳを搬送しつつ各作像ユニット１０Ｃ〜１０Ｋによって形成された各色成分のトナー画像を記録シート上に転写し、各色の重ね合わせによりカラー画像を形成するものである。
【００１０】
作像ユニット１０Ｃ〜１０Ｋは感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋを中心としてその周囲に帯電チャージャ、現像器等を配し、光変調されたレーザ光で、矢印ａの方向に回動する感光体ドラムを露光しつつ、露光によって形成される静電潜像を、現像器でトナーとして顕像化する、いわゆる静電複写方式で画像形成するユニット構造体である。尚、各ユニットの現像器は、レーザ光の光変調色成分に対応して、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンダ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）のトナーを現像剤として感光体ドラムに供給する。
【００１１】
転写ユニット２０は、転写ベルト２１、当該転写ベルト２１を張架し循環走行させる駆動ローラ２２と従動ローラ２３、転写ベルト表面に付着したトナー等を除去しベルト表面を清浄にするベルトクリーナ２４、転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋ、電流の流れを一方向に規制する一方向性素子としてのダイオードＤＣ〜ＤＫ及び定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋで構成される。
【００１２】
転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋには、カーボンなどが添加されたゴムローラ等が使用され、転写ベルト２１は、体積抵抗値１０4〜１０13Ω・cm程度の半導電性の材料で形成される。
各ダイオードＤＣ〜ＤＭは、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋと対応する定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋとの間に設けられており、これによって、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋから対応する定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋ側に電流が流れるが阻止させる。
【００１３】
この転写ベルト２１によって矢印ｂの方向に搬送される記録シートＳには、感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋ下方の転写位置において、転写ベルト２１の裏に設置された転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋが発生する電界により、感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋに形成された負の電荷を帯びた各トナー像が順次転写され、トナー像が転写された記録シートＳは、転写ベルト２１により定着ローラ３０へと搬送され、ここで、像定着された後、図示しない排出トレイへ排出される。
【００１４】
各定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋは、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋに対応して設けられており、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋを定電流制御又は定電圧制御する。各定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋはいずれも同様の構成なので、定電圧・定電流電源２６Ｃを例に挙げて説明する。
図２に示すように、定電圧・定電流電源２６Ｃは、定電流制御部２６１Ｃ、定電圧制御部２６２Ｃ及び切換スイッチ２６３Ｃで構成される。
【００１５】
定電流制御部２６１Ｃは、後述するＣＰＵ４１によって起動され、予め設定された最適な転写電流値等に相当する所定の電流を転写ローラに通電する。この所定の電流値は、構成部材等の違いによって機種毎に異なるものであるが、実験等により容易に求められるものである。
定電圧制御部２６２Ｃは、ＣＰＵ４１によって起動され、ＣＰＵ４１から出力される電圧設定信号に応じた一定の電圧が転写ローラに印加されるように制御する。
【００１６】
切換スイッチ２６３Ｃには、電磁リレー等が使用され、ＣＰＵ４１からの切換信号によって、転写ローラ２５Ｃが、定電流制御部２６１Ｃ、定電圧制御部２６２Ｃ、接地のいずれかと接続される。
ここで、接地に接続された状態を「定電圧・定電流電源（単に「電源」と呼ぶ場合もある）がオフ」と、切換スイッチが定電流制御部に接続され当該定電流制御部が起動されている状態を「定電流電源がオン」と、切換スイッチが定電圧制御部に接続され当該定電圧制御部が起動されている状態を「定電圧電源がオン」とそれぞれ言うことにする。
【００１７】
また、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋ毎に対応して、その電圧を測定する電圧測定部２７Ｃ〜２７Ｋが設けられており、測定結果は、ＣＰＵ４１に出力される。ＣＰＵ４１には、ＣＰＵ４１の作業領域となるＲＡＭ４２、プログラム等を格納するＲＯＭ４３が接続されており、ＣＰＵ４１は、複写機全体を統括するメインＣＰＵ（不図示）からの指示をきっかけに、ＲＯＭ４３のプログラムにしたがって処理を行う。転写電圧の決定には、以下のような処理を行う。
【００１８】
先ず、メインＣＰＵからの指示があると、転写電圧の決定対象となる一の転写ローラ（ここでは、先ず２５Ｃとする。）の定電圧・定電流電源２６Ｃの切換スイッチ２６３Ｃを定電流制御部２６１Ｃに切り換え、残りの転写ローラ２５Ｍ〜２５Ｋの定電圧・定電流電源２５Ｍ〜２５Ｋをオフにする。
次に、定電流制御部２６１Ｃを起動し、当該定電流制御部２６１Ｃが起動されている状態で、電圧測定部２７Ｃから出力される測定結果を定電圧・定電流電源２６Ｃに対応付けてＲＡＭ４２に記憶する。以下、定電流制御部が起動されている転写ローラの電圧値を当該転写ローラに対する「定電圧制御基準値」という。転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値が得られると、残りの転写ローラ２５Ｍ〜２５Ｋを順次転写電圧の決定対象とし、上記転写ローラ２５Ｃの場合と同様にして、各転写ローラ２５Ｍ〜２５Ｋの定電圧制御基準値を求め、ＲＡＭ４２に記憶する。
【００１９】
本実施の形態では、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋと対応する定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋとの間にダイオードＤＣ〜ＤＭが設けられているが、これらダイオードが設けられない場合、即ち、従来の技術をそのままタンデム型機に応用した場合には、以下のような問題が発生することが判明した。
例えば、転写電圧決定対象が転写ローラ２５Ｃの場合には、定電流制御部２６１Ｃから転写ローラ２５Ｃに通電した電流の一部が、転写ベルト２１、隣接する転写ローラ２５Ｍを介して、定電圧・定電流電源２６Ｍに流れてしまう（以下、このように、転写ローラに通電した電流の内、対応する感光体ドラム側以外に流れる電流を「漏れ電流」と呼ぶ。）。したがって、転写電流のほとんどが感光体ドラム１１Ｃ側に流れる画像形成プロセス時（画像形成プロセス時には、全ての転写ローラに転写電圧が印加されており、各転写ローラ付近の転写ベルトの裏面側の電位はほぼ等しくなるので、転写電流が隣接する転写ローラ側に流れてしまうといったことがほとんどない）とは異なった状態で転写ローラ２５Ｃにかかる電圧（定電圧制御基準値）を測定することになり、当該測定結果に基づいた転写電圧は不適切なものになってしまう。近年の装置の小型化傾向に伴い、隣接する転写ローラの間隔が短くなると、その間の転写ベルトの抵抗が小さくなるので、上記した漏れ電流による問題が一層顕著になる。
【００２０】
これに対し、本実施の形態では、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋと対応する定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋとの間にダイオードＤＣ〜ＤＭが設けられているので、上記のように、転写ローラ２５Ｃの定電圧制御基準値を求める場合であれば、当該転写ローラ２５Ｃに通電した電流の一部が、転写ベルト２１、隣接する転写ローラ２５Ｍを介して、定電圧・定電流電源２６Ｍに流れてしまうのをダイオードＤＭが阻止するので、定電流制御部２６１Ｃから通電された電流は、そのほとんどが対応する感光体ドラム１１Ｃ側へ流れることになる。即ち、実際の画像プロセス時と同様な状態で、定電圧制御基準値を測定することが可能となり、その測定値（定電圧制御基準値）に基づいて決定された転写電圧によって画像形成がおこなわれることになるので良好な仕上がり画像が得られる。
【００２１】
転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋのすべての定電圧制御基準値の測定が終了すると、、各切換スイッチ２６３Ｃ〜２６３Ｋを定電圧制御部２６２Ｃ〜２６２Ｋに切り換え、定電圧制御部２６２Ｃ〜２６２Ｋを起動し、定電圧制御部２６２Ｃ〜２６２Ｋに対し、ＲＡＭ４２に記憶されている定電圧制御基準値に応じた電圧設定信号を出力する。これによって、各定電圧制御部２６２Ｃ〜２６２Ｋは、転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋや転写ベルト２１の抵抗値の変化に応じた転写電圧を各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋに印加することになる。したがって、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋ−各感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋ間には、適切な転写電流が流れることになって、良好な転写画像が得られることになる。
【００２２】
なお、定電圧制御基準値の測定は、▲１▼複写機の電源投入後のウォームアップ時間の間、▲２▼所定時間経過する度、▲３▼所定枚数のコピーがなされる度、▲４▼コピースタートキーが押下された後画像形成プロセスが実行される前等いずれのタイミングで行ってもよい。
また、上記の例では、全ての転写ローラに対してダイオードを設けているが、漏れ電流の発生を防止する効果は、少なくとも測定対象となる転写ローラに隣接する転写ローラに対して設けられたダイオードによって得られる。「隣接する転写ローラ」とは、対象となる転写ローラの両側に他の転写ローラが存する場合は、当該両側の他の転写ローラを、一方側にしか他の転写ローラが存しない場合は、当該他の転写ローラを指す。
【００２３】
例えば、転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値を測定する場合は、隣接する転写ローラである転写ローラ２５Ｍに設けられているダイオードＤＭによって漏れ電流の発生を防止する効果が得られる。図３は、転写ローラ２５Ｙと２５Ｋにはダイオードを設けない状態で（定電圧・定電流電源２６Ｙ、２６Ｋはオフ）、転写ローラ２５Ｍにダイオードを設けた場合と設けない場合とで、得られる転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値の違いを示した図である。本図に示すように転写ローラ２５ＭにダイオードＤＭを設けた場合に得られる転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値が実線で示されている。また、転写ローラ２５ＭにダイオードＤＭを設けない場合（定電圧・定電流電源２６Ｍはオフ）に得られる転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値が一点鎖線で示されている。なお、本図の点線は、転写ローラ２５Ｃに通電した電流が全て感光体ドラム１１Ｃ側に流れたとした場合（漏れ電流がまったくない場合）に実験的に得られる（例えば、転写ローラ２５Ｍ、２５Ｙ、２５Ｋを取り除いて求められる）電圧値である。
【００２４】
本図からわかるように、転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値を測定する場合に、隣に位置する転写ローラ２５ＭのダイオードＤＭを設けている場合には、漏れ電流が全くない場合にほぼ等しい定電圧制御基準値が得られるのに対し、転写ローラ２５Ｍにダイオードを設けずに得られる定電圧制御基準値は、漏れ電流が全くないとした場合のほぼ半分以下になってしまう。
【００２５】
上記の例では、漏れ電流の防止手段としてダイオードを用いたが、ダイオードに代えて抵抗器を用いてもよい。図４に抵抗器を用いた場合の画像形成部の概略構成を示す。本画像形成部は、本図に示すように、図２（図１）で示したダイオードが設けられている位置に抵抗器ＲＣ〜ＲＫが設けられた構成をしており、それ以外の構成については図２に示すものと同様である。各抵抗器ＲＣ〜ＲＫには、抵抗値８０〜３００〔ＭΩ〕のものが使用される。この抵抗値は、小さすぎると漏れ電流を防止するのには十分でなくなり、大きすぎると当該抵抗器で過度に電位が降下し、適正な転写電流の確保が困難になる。適正な抵抗値は、▲１▼定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋの出力範囲、▲２▼転写ベルトの体積抵抗値、▲３▼転写ローラの設置間隔、▲４▼システムスピード等によって異なるが、実験等によって得ることができる。抵抗器ではダイオードのように転写ローラから電源方向に流れる電流を完全に遮断することにはならないが、抵抗器を設けることによって、抵抗器を設けない場合よりも漏れ電流が少なくなり、より適正な転写電圧が得られるといった所定の効果が生じる。
【００２６】
転写ベルトは、製造上の理由から、その周方向（走行方向）に抵抗特性（抵抗値）のムラが現れ、転写ベルトの走行に伴って、転写ローラと感光体ドラムとの間の抵抗値が変動することになる。上記したように、電源と転写ローラとの間に比較的高抵抗の抵抗器を挿入することによって、この抵抗器が上記抵抗値の変動を吸収してしまうので、安定した転写を行うことが可能となる。
【００２７】
なお、上記の例では、ダイオード又は抵抗器を単独で用いることとしているが、両方を直列にして挿入するようにしてもよい。これにより、ダイオードによる漏れ電流防止の効果に加え、転写ベルトが抵抗特性ムラを有していた場合であっても安定した転写を行うことができるといった効果も得られるのである。
以上では、電気素子によって漏れ電流を防止することとしたが、離間機構によって、転写ローラを転写ベルトから物理的に離間させるようにしてもよい。
【００２８】
離間機構は、何れも同様な構成なので、転写ローラ２５Ｃの離間機構２９Ｃを例にとって説明する。
離間機構２９Ｃは、図５（ａ）に示すように、転写ベルト２１の幅よりも長めの長さを有する平板状の基板２９１Ｃの両端部に枠体２９２Ｃが立設されており、前記基板の略中央部には、その底面側に設置されたソレノイド２９３Ｃのプランジャが取り付けられた構造をしている。枠体２９２Ｃの内側には、当該枠体２９２Ｃの長手方向（上下方向）にスライド自在にスライド部材２９４Ｃが設けられており、当該スライド部材２９４Ｃの下面と前記枠体２９２Ｃの内側底面との間には、圧縮ばね２９５Ｃが設けられている。スライド部材２９４Ｃには、軸受２９６Ｃを介して、転写ローラ２５Ｃの軸芯２５０Ｃが回転自在に軸支されている。ソレノイド２９３Ｃは、ＣＰＵ４１によって制御されてプランジャが進退し、当該プランジャの進退によって、転写ローラ２５Ｃが転写ベルト２１を圧接したり、転写ベルト２１から離間したりする。図５（ｂ）は、プランジャが引き込まれており、転写ローラ２５Ｃが転写ベルトから離間した状態を示す。この状態から、プランジャを突出させると、先ず、転写ローラ２５Ｃが転写ベルト２１に当接し、次いで、枠体２９２Ｃがスライド部材２９４Ｃに対し相対的にスライドして、当該スライド分圧縮ばね２９５Ｃが圧縮される。したがって、転写ローラ２５Ｃは、この圧縮ばね２９５Ｃの付勢力によって、転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１Ｃを圧接することになる。なお、枠体２９２Ｃ、スライド部材２９４Ｃは非導電性の材料で形成される。
【００２９】
ＣＰＵ４１は、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋに取り付けられた離間機構２９Ｃ〜２９Ｋを制御し、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋの定電圧制御基準値の計測の際には、決定対象となっている転写ローラのみを感光体ドラム側へ圧接させ、その他の転写ローラは転写ベルトから離間させる。
このようにすることで、決定対象の転写ローラと他の転写ローラとは、電気的に絶縁されることになるので、決定対象の転写ローラに通電された電流のほとんどは、対応する感光体ドラム側と流れることとなり、適切な定電圧制御基準値が得られる。
【００３０】
なお書き、上記の例では、決定対象となっている転写ローラ以外の他の転写ローラ全てを転写ベルトから離間させることとしたが、図３で説明した理由により、少なくとも決定対象の転写ローラに隣接ローラする転写ローラが転写ベルトから離間されていれば漏れ電流を防止することができる。したがって、決定対象となる転写ローラに隣接する転写ローラのみを離間させるようにしてもよい。要は、少なくとも決定対象となる転写ローラに隣接する転写ローラを転写ベルトから離間させるようにすればよいのである。
【００３１】
また、上記の離間機構では、ソレノイドによって転写ローラを上下動させるような構成としているが、ソレノイドに限らず、例えば、モータ等を駆動源とするカム機構やクランク機構あるいはボールねじ等の公知の昇降機構を採用してもよい。
タンデム型機においては、各作像ユニットで作像されたトナー像を精度よく重ね合わすことが重要であり、例えば、記録シートが転写ベルト上をスリップすると、転写ベルトの走行速度をいかに精度よく制御したとしても、記録シート上に再現された画像は色ずれが生じたものとなってしまう。そこで、記録シートを確実に転写ベルトに吸着させスリップが生じないようにするため、転写ベルトの搬送方向上流側に静電吸着装置を設ける場合がある。図６に、静電吸着装置８０を設けた画像形成部の概略構成を示す。なお、図６に示す画像形成部は、静電吸着装置８０を設けた以外は、図１に示す画像形成部と同様なので、同じ構成部材には同符号を付して、その説明を省略する。
【００３２】
静電吸着装置８０は、吸着ローラ８１、吸着用電源８２及び吸着用対向ローラ８３で構成される。吸着ローラ８１、吸着用対向ローラ８３には、カーボンなどが添加されたゴムローラ等が使用され、両ローラ８１，８３は、転写ベルト２１を介して対向して、当該転写ベルト２１と接触するように設けられている。吸着用電源８２は、転写ローラに使用した上記した電源２６Ｃから、定電圧電源部を省略した構成をしている。即ち、定電流電源部を有し、切り換えスイッチによって、吸着ローラ８１が、定電流電源部か接地かのいずれかと接続される構成をしている。なお、切り換えスイッチは、ＣＰＵ４１からの切り換え信号によって切り換えられ、定電流電源部もＣＰＵ４１によって、起動・停止がなされる。上記構成によって、記録シートが、少なくとも両ローラ８１，８３を通過する間は、吸着用電源８２がオンされ、吸着ローラ８１と吸着用対向ローラ８３との間で電界を発生させ、この電界によって、記録シートを帯電させて、転写ベルト２１に静電吸着させるのである。
【００３３】
吸着用電源８２がオフされると吸着ローラ８１は接地状態となり、吸着用対向ローラ８３も接地されているため、これらに隣接する転写ローラ２５Ｃの転写電圧を求める際には、両ローラ８１，８３への漏れ電流が問題となる。そこで、転写ローラの場合と同様に、吸着ローラ８１と吸着用電源８２との間には、ダイオードＤＳを設け、吸着用対向ローラ８３は、抵抗器ＲＳを介して接地するようにしている。これによって、静電吸着装置を設けた場合であっても、漏れ電流を防止することが可能となる。
【００３４】
なお、上記ダイオードＤＳに代えて抵抗器を用いてもよい。また、両ローラ８１，８３を、図５で説明したような離間機構を用いて、少なくとも転写ローラ２５Ｃが転写電圧決定対象となる際には、転写ベルト２１から離間させるようにしてもよい。
以上の実施の形態では、電界付与体に転写ローラ（２５Ｃ〜２５Ｋ）を用いた例を示したが、本発明は、電界付与体として、図７（ａ）に示すように、導電性繊維からなる転写ブラシ２５１Ｃ〜２５１Ｋを用いた場合や、図７（ｂ）に示すように導電性樹脂又は導電性ゴムからなる転写ブレード２５２Ｃ〜２５２Ｋを用いた場合にも適用可能である。これらの場合にも、電界付与体以外は、図１に示すものと同様に構成される。
【００３５】
また、以上の実施の形態では、感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋ上に形成されたトナー像を記録シートに順次直接転写する方式のタンデム型機を例にしたが、先ず感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋ上のトナー像を転写ベルト（中間転写体）に重ね合わせて転写し、転写ベルトに転写されたトナー像を記録シート上に再転写する中間転写方式のタンデム型機にも適用可能である。図８（ａ）にこのようなタンデム型機の画像形成部の概略構成を示す。
【００３６】
本図に示す画像形成部は、基本的に、図１に示す画像形成部の構成に加えて、導電性部材から成るバックアップローラ２８、２次転写ローラ２５３及び定電圧・定電流電源２６３が設けられている他は、図１に示すものと同様である。駆動ローラ２２の回転によって周回走行される転写ベルト２１上に、感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋ下方の転写位置において、転写ベルト２１の裏に設置された（１次）転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋが発生する電界により、感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋに形成された負の電荷を帯びた各トナー像が順次重ね合わせて転写され、転写ベルト２１上に重ね合わされた４色のトナー像を、タイミングを合わせて繰り出されてきた記録シートＳ上に、電界付与体である２次転写ローラ２５３にて一度に転写される。トナー像が転写された記録シートＳは、定着ローラ３０で像定着された後、図示しない排紙トレイへ排出される。
【００３７】
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋに代えて、金属素材からなる１次転写ローラ２５４Ｃ〜２５４Ｋを用い、当該の配置位置を対応する感光体ドラム直下から転写ベルトの走行方向下流側に２〜１０ｍｍ程度ずらしたものである。本発明は、このようなタイプのタンデム型機にも適用が可能である。
【００３８】
なお、図７、図８に示した実施の形態では、漏れ電流の防止手段としてダイオードを用いたが、図４で説明した実施の形態と同様に、ダイオードに代えて抵抗器を用いてもよい。また、図５で説明した実施の形態と同様に、離間機構を設け、転写ブラシ２５１Ｃ〜２５１Ｋ、転写ブレード２５２Ｃ〜２５２Ｋ、転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋ、１次転写ローラ２５４Ｃ〜２５４Ｋを転写ベルトから離間させるようにしてもよい。さらに、図６で説明した実施の形態と同様に静電吸着装置を設けるようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該電界付与体に加わる電圧に基づいて、転写電源が発生する転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記一定電流が対応するトナー像担持体以外の方向に、転写ベルトを介して漏出するのが防止される。即ち、転写電界付与体に通電した電流のほとんどがトナー像担持体側に流れるといった画像形成プロセス時とほぼ同様な状態で得られる電圧に基づいて転写電圧が決定される。したがって、当該転写電圧が転写電界付与体に印加されることによって、転写不良が防止され良好な画像が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一適用例であるタンデム型複写機の画像形成部の概略構成図である。
【図２】上記画像形成部における転写ローラ周辺の概略構成図である。
【図３】上記画像形成部において、隣接する転写ローラと対応する電源との間にダイオードを設けた場合とそうでない場合とで、得られる定電圧制御基準値の違いを示す図である。
【図４】漏れ電流防止手段として抵抗器を用いた場合の画像形成部の概略構成を示す図である。
【図５】漏れ電流防止手段として用いる離間機構の概略構成を示す図である。
【図６】図１に示すものに、静電吸着装置を備えた画像形成装置を示す図である。
【図７】（ａ）は、電界付与体としてブラシを用いた画像形成部の概略構成を示す図である。（ｂ）は、電界付与体として導電性ブレードを用いた画像形成部の概略構成を示す図である。
【図８】（ａ）は、本発明の一適用例である中間転写方式のタンデム型複写機の概略構成図である。（ｂ）は、本発明の一適用例である中間転写方式のタンデム型複写機の概略構成図である。
【符号の説明】
１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｋ 感光体ドラム
２１ 転写ベルト
２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙ、２５Ｋ （１次）転写ローラ
２７Ｃ、２７Ｍ、２７Ｙ、２７Ｋ 電圧測定部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＡＭ
４３ ＲＯＭ
５３ 感光体ドラム
５４ 転写ベルト
６１ １次転写ローラ
６６ ２次転写ローラ
６７ 定電圧・定電流電源
６８ 定電圧・定電流電源
６９ 接地電極ローラ
８０ 静電吸着装置
８１ 吸着ローラ
８２ 吸着用電源
２５１Ｃ、２５１Ｍ、２５１Ｙ、２５１Ｋ 転写ブラシ
２５２Ｃ、２５２Ｍ、２５２Ｙ、２５２Ｋ 転写ブレード
２５４Ｃ、２５４Ｍ、２５４Ｙ、２５４Ｋ 転写ローラ
２６１Ｃ、２６１Ｍ、２６１Ｙ、２６１Ｋ 定電流制御部
２９１Ｃ 基板
２９２Ｃ 当該枠体
２９２Ｃ 枠体
２９３Ｃ ソレノイド
２９４Ｃ スライド部材
２９６Ｃ 軸受
Ｓ 記録シート
ＤＣ、ＤＭ、ＤＹ、ＤＫ、ＤＳ ダイオード
ＲＣ、ＲＭ、ＲＹ、ＲＫ、ＲＳ 抵抗器
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、タンデム型のように複数箇所でトナー像の転写が行われるような画像形成装置における転写装置部分の改良に関する
【０００２】
【従来の技術】
静電転写方式による例えば感光体ドラム上に形成されたトナー像の転写紙への転写は、感光体ドラムに転写紙を重ね、その裏側よりトナー電荷と逆極性の電荷を転写ローラで与えて行う。
この場合、転写ローラ等の抵抗値は、温度・湿度等の周囲の環境による影響を受けて大きく変動する。このため、転写ローラに印加する電圧をいかに定電圧に制御したとしても、転写電流が変動してしまい、安定した転写を行うことができない。
【０００３】
タンデム型のカラー複写機は、カラープリントを高速に行うことができるものとして、近年注目されているものであるが、転写ベルトに沿って列設された複数の感光体ドラム毎に転写部が設けられており、上記したような問題が発生している。
ここで、タンデム型のように複数の転写部を有する複写機ではなく、単一の転写部しか有しない複写機に関するものであるが、上記の問題を解決する手段として以下に記すような方法が、特開平２−１２３３８５号公報、特公平７−１２０１１７号公報等に開示されている。
【０００４】
即ち、画像形成プロセス前に最適な転写電流に相当する電流を転写ローラに通電してその際の電圧値を測定し、画像形成プロセス時には、測定結果に応じた電圧（最適転写電圧）を転写ローラに印加するといった方法である。
これにより、環境が変動したとしても良好な転写が行えることとなる
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、転写部（転写ローラ）を複数有するタンデム型のカラー複写機において、上記の方法にしたがって各転写ローラ毎に最適転写電圧を求め、画像形成を行っても、なお転写不良が発生してしまうという問題が生じた。
本発明は、上記の課題に鑑み、タンデム型のカラー複写機のように転写部を複数有する画像形成装置であっても、転写不良を防止して、高品質な仕上がり画像が得られる画像形成装置を提供することを目的とする
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、転写電源によって電圧が印加され、トナー像担持体から転写対象にトナー像を転写させるための電界を形成する転写電界付与体を複数有し、前記各転写電界付与体と接触するように張架された転写ベルトと、転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該転写電界付与体に加わる電圧に基づいて、前記転写電源が発生する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、前記転写電圧決定手段が転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記所定の電流が、対応するトナー像担持体以外の方向に、前記転写ベルトを介して漏出するのを防止する防止手段とを備え、前記防止手段は、少なくとも前記決定対象となる転写電界付与体に隣接する転写電界付与体と転写電源との間に設けられた一方向性素子であることを特徴とする。
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、転写電源によって電圧が印加され、トナー像担持体から転写対象にトナー像を転写させるための電界を形成する転写電界付与体を複数有し、前記各転写電界付与体と接触するように張架された転写ベルトと、転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該転写電界付与体に加わる電圧に基づいて、前記転写電源が発生する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、前記転写電圧決定手段が転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記所定の電流が、対応するトナー像担持体以外の方向に、前記転写ベルトを介して漏出するのを防止する防止手段とを備え、前記防止手段は、少なくとも前記決定対象となる転写電界付与体に隣接する転写電界付与体と転写電源との間に設けられた抵抗器であることを特徴とする。
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、転写電源によって電圧が印加され、トナー像担持体から転写対象にトナー像を転写させるための電界を形成する転写電界付与体を複数有し、前記各転写電界付与体と接触するように張架された転写ベルトと、転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該転写電界付与体に加わる電圧に基づいて、前記転写電源が発生する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、前記転写電圧決定手段が転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記所定の電流が、対応するトナー像担持体以外の方向に、前記転写ベルトを介して漏出するのを防止する防止手段とを備え、前記防止手段は、少なくとも前記決定対象となる転写電界付与体に隣接する転写電界付与体を前記転写ベルトから離間させる転写電界付与体離間装置であることを特徴とする。
また、前記転写ベルトは、転写対象である記録シートを吸着して搬送するベルトであり、前記画像形成装置は、さらに、前記転写ベルトに接触して設けられた吸着電界付与体に、吸着電源によって電圧を印加することにより記録シートを転写ベルトに吸着させる吸着手段を備え、前記防止手段は、さらに、前記吸着電界付与体と前記吸着電源との間に設けられた一方向性素子若しくは抵抗器、又は少なくとも前記吸着電界付与体に隣接する転写電界付与体が前記決定対象となる際に、吸着電界付与体を転写ベルトから離間させる吸着電界付与体離間装置を含むことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態に係るタンデム型複写機の画像形成部の概略構成図を示す。なお、ここでは複写機を例に取り上げているが、プリンタ等の画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。本図に示すように、この画像形成部は、主に、４つの作像ユニット１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋと転写ユニット２０と定着ローラ３０とから構成されており、複写機の筐体下部空間に水平に架設された転写ベルト２１にて記録シートＳを搬送しつつ各作像ユニット１０Ｃ〜１０Ｋによって形成された各色成分のトナー画像を記録シート上に転写し、各色の重ね合わせによりカラー画像を形成するものである。
【００１０】
作像ユニット１０Ｃ〜１０Ｋは感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋを中心としてその周囲に帯電チャージャ、現像器等を配し、光変調されたレーザ光で、矢印ａの方向に回動する感光体ドラムを露光しつつ、露光によって形成される静電潜像を、現像器でトナーとして顕像化する、いわゆる静電複写方式で画像形成するユニット構造体である。尚、各ユニットの現像器は、レーザ光の光変調色成分に対応して、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンダ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）のトナーを現像剤として感光体ドラムに供給する。
【００１１】
転写ユニット２０は、転写ベルト２１、当該転写ベルト２１を張架し循環走行させる駆動ローラ２２と従動ローラ２３、転写ベルト表面に付着したトナー等を除去しベルト表面を清浄にするベルトクリーナ２４、転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋ、電流の流れを一方向に規制する一方向性素子としてのダイオードＤＣ〜ＤＫ及び定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋで構成される。
【００１２】
転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋには、カーボンなどが添加されたゴムローラ等が使用され、転写ベルト２１は、体積抵抗値１０4〜１０13Ω・cm程度の半導電性の材料で形成される。
各ダイオードＤＣ〜ＤＭは、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋと対応する定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋとの間に設けられており、これによって、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋから対応する定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋ側に電流が流れるが阻止させる。
【００１３】
この転写ベルト２１によって矢印ｂの方向に搬送される記録シートＳには、感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋ下方の転写位置において、転写ベルト２１の裏に設置された転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋが発生する電界により、感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋに形成された負の電荷を帯びた各トナー像が順次転写され、トナー像が転写された記録シートＳは、転写ベルト２１により定着ローラ３０へと搬送され、ここで、像定着された後、図示しない排出トレイへ排出される。
【００１４】
各定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋは、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋに対応して設けられており、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋを定電流制御又は定電圧制御する。各定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋはいずれも同様の構成なので、定電圧・定電流電源２６Ｃを例に挙げて説明する。
図２に示すように、定電圧・定電流電源２６Ｃは、定電流制御部２６１Ｃ、定電圧制御部２６２Ｃ及び切換スイッチ２６３Ｃで構成される。
【００１５】
定電流制御部２６１Ｃは、後述するＣＰＵ４１によって起動され、予め設定された最適な転写電流値等に相当する所定の電流を転写ローラに通電する。この所定の電流値は、構成部材等の違いによって機種毎に異なるものであるが、実験等により容易に求められるものである。
定電圧制御部２６２Ｃは、ＣＰＵ４１によって起動され、ＣＰＵ４１から出力される電圧設定信号に応じた一定の電圧が転写ローラに印加されるように制御する。
【００１６】
切換スイッチ２６３Ｃには、電磁リレー等が使用され、ＣＰＵ４１からの切換信号によって、転写ローラ２５Ｃが、定電流制御部２６１Ｃ、定電圧制御部２６２Ｃ、接地のいずれかと接続される。
ここで、接地に接続された状態を「定電圧・定電流電源（単に「電源」と呼ぶ場合もある）がオフ」と、切換スイッチが定電流制御部に接続され当該定電流制御部が起動されている状態を「定電流電源がオン」と、切換スイッチが定電圧制御部に接続され当該定電圧制御部が起動されている状態を「定電圧電源がオン」とそれぞれ言うことにする。
【００１７】
また、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋ毎に対応して、その電圧を測定する電圧測定部２７Ｃ〜２７Ｋが設けられており、測定結果は、ＣＰＵ４１に出力される。ＣＰＵ４１には、ＣＰＵ４１の作業領域となるＲＡＭ４２、プログラム等を格納するＲＯＭ４３が接続されており、ＣＰＵ４１は、複写機全体を統括するメインＣＰＵ（不図示）からの指示をきっかけに、ＲＯＭ４３のプログラムにしたがって処理を行う。転写電圧の決定には、以下のような処理を行う。
【００１８】
先ず、メインＣＰＵからの指示があると、転写電圧の決定対象となる一の転写ローラ（ここでは、先ず２５Ｃとする。）の定電圧・定電流電源２６Ｃの切換スイッチ２６３Ｃを定電流制御部２６１Ｃに切り換え、残りの転写ローラ２５Ｍ〜２５Ｋの定電圧・定電流電源２５Ｍ〜２５Ｋをオフにする。
次に、定電流制御部２６１Ｃを起動し、当該定電流制御部２６１Ｃが起動されている状態で、電圧測定部２７Ｃから出力される測定結果を定電圧・定電流電源２６Ｃに対応付けてＲＡＭ４２に記憶する。以下、定電流制御部が起動されている転写ローラの電圧値を当該転写ローラに対する「定電圧制御基準値」という。転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値が得られると、残りの転写ローラ２５Ｍ〜２５Ｋを順次転写電圧の決定対象とし、上記転写ローラ２５Ｃの場合と同様にして、各転写ローラ２５Ｍ〜２５Ｋの定電圧制御基準値を求め、ＲＡＭ４２に記憶する。
【００１９】
本実施の形態では、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋと対応する定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋとの間にダイオードＤＣ〜ＤＭが設けられているが、これらダイオードが設けられない場合、即ち、従来の技術をそのままタンデム型機に応用した場合には、以下のような問題が発生することが判明した。
例えば、転写電圧決定対象が転写ローラ２５Ｃの場合には、定電流制御部２６１Ｃから転写ローラ２５Ｃに通電した電流の一部が、転写ベルト２１、隣接する転写ローラ２５Ｍを介して、定電圧・定電流電源２６Ｍに流れてしまう（以下、このように、転写ローラに通電した電流の内、対応する感光体ドラム側以外に流れる電流を「漏れ電流」と呼ぶ。）。したがって、転写電流のほとんどが感光体ドラム１１Ｃ側に流れる画像形成プロセス時（画像形成プロセス時には、全ての転写ローラに転写電圧が印加されており、各転写ローラ付近の転写ベルトの裏面側の電位はほぼ等しくなるので、転写電流が隣接する転写ローラ側に流れてしまうといったことがほとんどない）とは異なった状態で転写ローラ２５Ｃにかかる電圧（定電圧制御基準値）を測定することになり、当該測定結果に基づいた転写電圧は不適切なものになってしまう。近年の装置の小型化傾向に伴い、隣接する転写ローラの間隔が短くなると、その間の転写ベルトの抵抗が小さくなるので、上記した漏れ電流による問題が一層顕著になる。
【００２０】
これに対し、本実施の形態では、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋと対応する定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋとの間にダイオードＤＣ〜ＤＭが設けられているので、上記のように、転写ローラ２５Ｃの定電圧制御基準値を求める場合であれば、当該転写ローラ２５Ｃに通電した電流の一部が、転写ベルト２１、隣接する転写ローラ２５Ｍを介して、定電圧・定電流電源２６Ｍに流れてしまうのをダイオードＤＭが阻止するので、定電流制御部２６１Ｃから通電された電流は、そのほとんどが対応する感光体ドラム１１Ｃ側へ流れることになる。即ち、実際の画像プロセス時と同様な状態で、定電圧制御基準値を測定することが可能となり、その測定値（定電圧制御基準値）に基づいて決定された転写電圧によって画像形成がおこなわれることになるので良好な仕上がり画像が得られる。
【００２１】
転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋのすべての定電圧制御基準値の測定が終了すると、、各切換スイッチ２６３Ｃ〜２６３Ｋを定電圧制御部２６２Ｃ〜２６２Ｋに切り換え、定電圧制御部２６２Ｃ〜２６２Ｋを起動し、定電圧制御部２６２Ｃ〜２６２Ｋに対し、ＲＡＭ４２に記憶されている定電圧制御基準値に応じた電圧設定信号を出力する。これによって、各定電圧制御部２６２Ｃ〜２６２Ｋは、転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋや転写ベルト２１の抵抗値の変化に応じた転写電圧を各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋに印加することになる。したがって、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋ−各感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋ間には、適切な転写電流が流れることになって、良好な転写画像が得られることになる。
【００２２】
なお、定電圧制御基準値の測定は、▲１▼複写機の電源投入後のウォームアップ時間の間、▲２▼所定時間経過する度、▲３▼所定枚数のコピーがなされる度、▲４▼コピースタートキーが押下された後画像形成プロセスが実行される前等いずれのタイミングで行ってもよい。
また、上記の例では、全ての転写ローラに対してダイオードを設けているが、漏れ電流の発生を防止する効果は、少なくとも測定対象となる転写ローラに隣接する転写ローラに対して設けられたダイオードによって得られる。「隣接する転写ローラ」とは、対象となる転写ローラの両側に他の転写ローラが存する場合は、当該両側の他の転写ローラを、一方側にしか他の転写ローラが存しない場合は、当該他の転写ローラを指す。
【００２３】
例えば、転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値を測定する場合は、隣接する転写ローラである転写ローラ２５Ｍに設けられているダイオードＤＭによって漏れ電流の発生を防止する効果が得られる。図３は、転写ローラ２５Ｙと２５Ｋにはダイオードを設けない状態で（定電圧・定電流電源２６Ｙ、２６Ｋはオフ）、転写ローラ２５Ｍにダイオードを設けた場合と設けない場合とで、得られる転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値の違いを示した図である。本図に示すように転写ローラ２５ＭにダイオードＤＭを設けた場合に得られる転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値が実線で示されている。また、転写ローラ２５ＭにダイオードＤＭを設けない場合（定電圧・定電流電源２６Ｍはオフ）に得られる転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値が一点鎖線で示されている。なお、本図の点線は、転写ローラ２５Ｃに通電した電流が全て感光体ドラム１１Ｃ側に流れたとした場合（漏れ電流がまったくない場合）に実験的に得られる（例えば、転写ローラ２５Ｍ、２５Ｙ、２５Ｋを取り除いて求められる）電圧値である。
【００２４】
本図からわかるように、転写ローラ２５Ｃに対する定電圧制御基準値を測定する場合に、隣に位置する転写ローラ２５ＭのダイオードＤＭを設けている場合には、漏れ電流が全くない場合にほぼ等しい定電圧制御基準値が得られるのに対し、転写ローラ２５Ｍにダイオードを設けずに得られる定電圧制御基準値は、漏れ電流が全くないとした場合のほぼ半分以下になってしまう。
【００２５】
上記の例では、漏れ電流の防止手段としてダイオードを用いたが、ダイオードに代えて抵抗器を用いてもよい。図４に抵抗器を用いた場合の画像形成部の概略構成を示す。本画像形成部は、本図に示すように、図２（図１）で示したダイオードが設けられている位置に抵抗器ＲＣ〜ＲＫが設けられた構成をしており、それ以外の構成については図２に示すものと同様である。各抵抗器ＲＣ〜ＲＫには、抵抗値８０〜３００〔ＭΩ〕のものが使用される。この抵抗値は、小さすぎると漏れ電流を防止するのには十分でなくなり、大きすぎると当該抵抗器で過度に電位が降下し、適正な転写電流の確保が困難になる。適正な抵抗値は、▲１▼定電圧・定電流電源２６Ｃ〜２６Ｋの出力範囲、▲２▼転写ベルトの体積抵抗値、▲３▼転写ローラの設置間隔、▲４▼システムスピード等によって異なるが、実験等によって得ることができる。抵抗器ではダイオードのように転写ローラから電源方向に流れる電流を完全に遮断することにはならないが、抵抗器を設けることによって、抵抗器を設けない場合よりも漏れ電流が少なくなり、より適正な転写電圧が得られるといった所定の効果が生じる。
【００２６】
転写ベルトは、製造上の理由から、その周方向（走行方向）に抵抗特性（抵抗値）のムラが現れ、転写ベルトの走行に伴って、転写ローラと感光体ドラムとの間の抵抗値が変動することになる。上記したように、電源と転写ローラとの間に比較的高抵抗の抵抗器を挿入することによって、この抵抗器が上記抵抗値の変動を吸収してしまうので、安定した転写を行うことが可能となる。
【００２７】
なお、上記の例では、ダイオード又は抵抗器を単独で用いることとしているが、両方を直列にして挿入するようにしてもよい。これにより、ダイオードによる漏れ電流防止の効果に加え、転写ベルトが抵抗特性ムラを有していた場合であっても安定した転写を行うことができるといった効果も得られるのである。
以上では、電気素子によって漏れ電流を防止することとしたが、離間機構によって、転写ローラを転写ベルトから物理的に離間させるようにしてもよい。
【００２８】
離間機構は、何れも同様な構成なので、転写ローラ２５Ｃの離間機構２９Ｃを例にとって説明する。
離間機構２９Ｃは、図５（ａ）に示すように、転写ベルト２１の幅よりも長めの長さを有する平板状の基板２９１Ｃの両端部に枠体２９２Ｃが立設されており、前記基板の略中央部には、その底面側に設置されたソレノイド２９３Ｃのプランジャが取り付けられた構造をしている。枠体２９２Ｃの内側には、当該枠体２９２Ｃの長手方向（上下方向）にスライド自在にスライド部材２９４Ｃが設けられており、当該スライド部材２９４Ｃの下面と前記枠体２９２Ｃの内側底面との間には、圧縮ばね２９５Ｃが設けられている。スライド部材２９４Ｃには、軸受２９６Ｃを介して、転写ローラ２５Ｃの軸芯２５０Ｃが回転自在に軸支されている。ソレノイド２９３Ｃは、ＣＰＵ４１によって制御されてプランジャが進退し、当該プランジャの進退によって、転写ローラ２５Ｃが転写ベルト２１を圧接したり、転写ベルト２１から離間したりする。図５（ｂ）は、プランジャが引き込まれており、転写ローラ２５Ｃが転写ベルトから離間した状態を示す。この状態から、プランジャを突出させると、先ず、転写ローラ２５Ｃが転写ベルト２１に当接し、次いで、枠体２９２Ｃがスライド部材２９４Ｃに対し相対的にスライドして、当該スライド分圧縮ばね２９５Ｃが圧縮される。したがって、転写ローラ２５Ｃは、この圧縮ばね２９５Ｃの付勢力によって、転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１Ｃを圧接することになる。なお、枠体２９２Ｃ、スライド部材２９４Ｃは非導電性の材料で形成される。
【００２９】
ＣＰＵ４１は、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋに取り付けられた離間機構２９Ｃ〜２９Ｋを制御し、各転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋの定電圧制御基準値の計測の際には、決定対象となっている転写ローラのみを感光体ドラム側へ圧接させ、その他の転写ローラは転写ベルトから離間させる。
このようにすることで、決定対象の転写ローラと他の転写ローラとは、電気的に絶縁されることになるので、決定対象の転写ローラに通電された電流のほとんどは、対応する感光体ドラム側と流れることとなり、適切な定電圧制御基準値が得られる。
【００３０】
なお書き、上記の例では、決定対象となっている転写ローラ以外の他の転写ローラ全てを転写ベルトから離間させることとしたが、図３で説明した理由により、少なくとも決定対象の転写ローラに隣接ローラする転写ローラが転写ベルトから離間されていれば漏れ電流を防止することができる。したがって、決定対象となる転写ローラに隣接する転写ローラのみを離間させるようにしてもよい。要は、少なくとも決定対象となる転写ローラに隣接する転写ローラを転写ベルトから離間させるようにすればよいのである。
【００３１】
また、上記の離間機構では、ソレノイドによって転写ローラを上下動させるような構成としているが、ソレノイドに限らず、例えば、モータ等を駆動源とするカム機構やクランク機構あるいはボールねじ等の公知の昇降機構を採用してもよい。
タンデム型機においては、各作像ユニットで作像されたトナー像を精度よく重ね合わすことが重要であり、例えば、記録シートが転写ベルト上をスリップすると、転写ベルトの走行速度をいかに精度よく制御したとしても、記録シート上に再現された画像は色ずれが生じたものとなってしまう。そこで、記録シートを確実に転写ベルトに吸着させスリップが生じないようにするため、転写ベルトの搬送方向上流側に静電吸着装置を設ける場合がある。図６に、静電吸着装置８０を設けた画像形成部の概略構成を示す。なお、図６に示す画像形成部は、静電吸着装置８０を設けた以外は、図１に示す画像形成部と同様なので、同じ構成部材には同符号を付して、その説明を省略する。
【００３２】
静電吸着装置８０は、吸着ローラ８１、吸着用電源８２及び吸着用対向ローラ８３で構成される。吸着ローラ８１、吸着用対向ローラ８３には、カーボンなどが添加されたゴムローラ等が使用され、両ローラ８１，８３は、転写ベルト２１を介して対向して、当該転写ベルト２１と接触するように設けられている。吸着用電源８２は、転写ローラに使用した上記した電源２６Ｃから、定電圧電源部を省略した構成をしている。即ち、定電流電源部を有し、切り換えスイッチによって、吸着ローラ８１が、定電流電源部か接地かのいずれかと接続される構成をしている。なお、切り換えスイッチは、ＣＰＵ４１からの切り換え信号によって切り換えられ、定電流電源部もＣＰＵ４１によって、起動・停止がなされる。上記構成によって、記録シートが、少なくとも両ローラ８１，８３を通過する間は、吸着用電源８２がオンされ、吸着ローラ８１と吸着用対向ローラ８３との間で電界を発生させ、この電界によって、記録シートを帯電させて、転写ベルト２１に静電吸着させるのである。
【００３３】
吸着用電源８２がオフされると吸着ローラ８１は接地状態となり、吸着用対向ローラ８３も接地されているため、これらに隣接する転写ローラ２５Ｃの転写電圧を求める際には、両ローラ８１，８３への漏れ電流が問題となる。そこで、転写ローラの場合と同様に、吸着ローラ８１と吸着用電源８２との間には、ダイオードＤＳを設け、吸着用対向ローラ８３は、抵抗器ＲＳを介して接地するようにしている。これによって、静電吸着装置を設けた場合であっても、漏れ電流を防止することが可能となる。
【００３４】
なお、上記ダイオードＤＳに代えて抵抗器を用いてもよい。また、両ローラ８１，８３を、図５で説明したような離間機構を用いて、少なくとも転写ローラ２５Ｃが転写電圧決定対象となる際には、転写ベルト２１から離間させるようにしてもよい。
以上の実施の形態では、電界付与体に転写ローラ（２５Ｃ〜２５Ｋ）を用いた例を示したが、本発明は、電界付与体として、図７（ａ）に示すように、導電性繊維からなる転写ブラシ２５１Ｃ〜２５１Ｋを用いた場合や、図７（ｂ）に示すように導電性樹脂又は導電性ゴムからなる転写ブレード２５２Ｃ〜２５２Ｋを用いた場合にも適用可能である。これらの場合にも、電界付与体以外は、図１に示すものと同様に構成される。
【００３５】
また、以上の実施の形態では、感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋ上に形成されたトナー像を記録シートに順次直接転写する方式のタンデム型機を例にしたが、先ず感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋ上のトナー像を転写ベルト（中間転写体）に重ね合わせて転写し、転写ベルトに転写されたトナー像を記録シート上に再転写する中間転写方式のタンデム型機にも適用可能である。図８（ａ）にこのようなタンデム型機の画像形成部の概略構成を示す。
【００３６】
本図に示す画像形成部は、基本的に、図１に示す画像形成部の構成に加えて、導電性部材から成るバックアップローラ２８、２次転写ローラ２５３及び定電圧・定電流電源２６３が設けられている他は、図１に示すものと同様である。駆動ローラ２２の回転によって周回走行される転写ベルト２１上に、感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋ下方の転写位置において、転写ベルト２１の裏に設置された（１次）転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋが発生する電界により、感光体ドラム１１Ｃ〜１１Ｋに形成された負の電荷を帯びた各トナー像が順次重ね合わせて転写され、転写ベルト２１上に重ね合わされた４色のトナー像を、タイミングを合わせて繰り出されてきた記録シートＳ上に、電界付与体である２次転写ローラ２５３にて一度に転写される。トナー像が転写された記録シートＳは、定着ローラ３０で像定着された後、図示しない排紙トレイへ排出される。
【００３７】
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋに代えて、金属素材からなる１次転写ローラ２５４Ｃ〜２５４Ｋを用い、当該の配置位置を対応する感光体ドラム直下から転写ベルトの走行方向下流側に２〜１０ｍｍ程度ずらしたものである。本発明は、このようなタイプのタンデム型機にも適用が可能である。
【００３８】
なお、図７、図８に示した実施の形態では、漏れ電流の防止手段としてダイオードを用いたが、図４で説明した実施の形態と同様に、ダイオードに代えて抵抗器を用いてもよい。また、図５で説明した実施の形態と同様に、離間機構を設け、転写ブラシ２５１Ｃ〜２５１Ｋ、転写ブレード２５２Ｃ〜２５２Ｋ、転写ローラ２５Ｃ〜２５Ｋ、１次転写ローラ２５４Ｃ〜２５４Ｋを転写ベルトから離間させるようにしてもよい。さらに、図６で説明した実施の形態と同様に静電吸着装置を設けるようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該電界付与体に加わる電圧に基づいて、転写電源が発生する転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記一定電流が対応するトナー像担持体以外の方向に、転写ベルトを介して漏出するのが防止される。即ち、転写電界付与体に通電した電流のほとんどがトナー像担持体側に流れるといった画像形成プロセス時とほぼ同様な状態で得られる電圧に基づいて転写電圧が決定される。したがって、当該転写電圧が転写電界付与体に印加されることによって、転写不良が防止され良好な画像が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一適用例であるタンデム型複写機の画像形成部の概略構成図である。
【図２】上記画像形成部における転写ローラ周辺の概略構成図である。
【図３】上記画像形成部において、隣接する転写ローラと対応する電源との間にダイオードを設けた場合とそうでない場合とで、得られる定電圧制御基準値の違いを示す図である。
【図４】漏れ電流防止手段として抵抗器を用いた場合の画像形成部の概略構成を示す図である。
【図５】漏れ電流防止手段として用いる離間機構の概略構成を示す図である。
【図６】図１に示すものに、静電吸着装置を備えた画像形成装置を示す図である。
【図７】（ａ）は、電界付与体としてブラシを用いた画像形成部の概略構成を示す図である。（ｂ）は、電界付与体として導電性ブレードを用いた画像形成部の概略構成を示す図である。
【図８】（ａ）は、本発明の一適用例である中間転写方式のタンデム型複写機の概略構成図である。（ｂ）は、本発明の一適用例である中間転写方式のタンデム型複写機の概略構成図である。
【符号の説明】
１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｋ 感光体ドラム
２１ 転写ベルト
２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙ、２５Ｋ （１次）転写ローラ
２７Ｃ、２７Ｍ、２７Ｙ、２７Ｋ 電圧測定部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＡＭ
４３ ＲＯＭ
５３ 感光体ドラム
５４ 転写ベルト
６１ １次転写ローラ
６６ ２次転写ローラ
６７ 定電圧・定電流電源
６８ 定電圧・定電流電源
６９ 接地電極ローラ
８０ 静電吸着装置
８１ 吸着ローラ
８２ 吸着用電源
２５１Ｃ、２５１Ｍ、２５１Ｙ、２５１Ｋ 転写ブラシ
２５２Ｃ、２５２Ｍ、２５２Ｙ、２５２Ｋ 転写ブレード
２５４Ｃ、２５４Ｍ、２５４Ｙ、２５４Ｋ 転写ローラ
２６１Ｃ、２６１Ｍ、２６１Ｙ、２６１Ｋ 定電流制御部
２９１Ｃ 基板
２９２Ｃ 当該枠体
２９２Ｃ 枠体
２９３Ｃ ソレノイド
２９４Ｃ スライド部材
２９６Ｃ 軸受
Ｓ 記録シート
ＤＣ、ＤＭ、ＤＹ、ＤＫ、ＤＳ ダイオード
ＲＣ、ＲＭ、ＲＹ、ＲＫ、ＲＳ 抵抗器
Claims (4)
- 転写電源によって電圧が印加され、トナー像担持体から転写対象にトナー像を転写させるための電界を形成する転写電界付与体を複数有し、
前記各転写電界付与体と接触するように張架された転写ベルトと、
転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該転写電界付与体に加わる電圧に基づいて、前記転写電源が発生する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、
前記転写電圧決定手段が転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記所定の電流が、対応するトナー像担持体以外の方向に、前記転写ベルトを介して漏出するのを防止する防止手段とを備え、
前記防止手段は、少なくとも前記決定対象となる転写電界付与体に隣接する転写電界付与体と転写電源との間に設けられた一方向性素子であることを特徴とする画像形成装置。 - 転写電源によって電圧が印加され、トナー像担持体から転写対象にトナー像を転写させるための電界を形成する転写電界付与体を複数有し、
前記各転写電界付与体と接触するように張架された転写ベルトと、
転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該転写電界付与体に加わる電圧に基づいて、前記転写電源が発生する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、
前記転写電圧決定手段が転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記所定の電流が、対応するトナー像担持体以外の方向に、前記転写ベルトを介して漏出するのを防止する防止手段とを備え、
前記防止手段は、少なくとも前記決定対象となる転写電界付与体に隣接する転写電界付与体と転写電源との間に設けられた抵抗器であることを特徴とする画像形成装置。 - 転写電源によって電圧が印加され、トナー像担持体から転写対象にトナー像を転写させるための電界を形成する転写電界付与体を複数有し、
前記各転写電界付与体と接触するように張架された転写ベルトと、
転写電界付与体に一定電流を通電した際に当該転写電界付与体に加わる電圧に基づいて、前記転写電源が発生する転写電圧を決定する転写電圧決定手段と、
前記転写電圧決定手段が転写電圧を決定するに際し、決定対象となる転写電界付与体に通電された前記所定の電流が、対応するトナー像担持体以外の方向に、前記転写ベルトを介して漏出するのを防止する防止手段とを備え、
前記防止手段は、少なくとも前記決定対象となる転写電界付与体に隣接する転写電界付与体を前記転写ベルトから離間させる転写電界付与体離間装置であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写ベルトは、転写対象である記録シートを吸着して搬送するベルトであり、
前記画像形成装置は、さらに、
前記転写ベルトに接触して設けられた吸着電界付与体に、吸着電源によって電圧を印加することにより記録シートを転写ベルトに吸着させる吸着手段を備え、 前記防止手段は、さらに、
前記吸着電界付与体と前記吸着電源との間に設けられた一方向性素子若しくは抵抗器、又は少なくとも前記吸着電界付与体に隣接する転写電界付与体が前記決定対象となる際に、吸着電界付与体を転写ベルトから離間させる吸着電界付与体離間装置を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
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