JPH02287381A

JPH02287381A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH02287381A
Application number: JP10741689A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Ozeki; 大関　行弘; Junji Araya; 荒矢　順治; Tatsunori Ishiyama; 竜典石山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1990-11-27
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JP2770187B2

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
を備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、転写ローラ、転写ベルト
などの転写手段とをそなえ、これら両者の圧接部位に転
写材を通過させるとともに、このとき該転写手段に転写
バイアスを印加して、像担持体側のトナー像を転写材に
転移させる工程を包含する画像形成装置がすでに提案さ
れている。

第９図はこのような画像形成装置の典型的な一例を示す
概略側面図であって、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２３　ｍｕ／　ｓｅｃ回
転する円筒状のＯＰＣ感光体１が、電源４により帯電ロ
ーラ３を介して一様に負帯電され、該帯電面に画像変調
されたレーザビーム５が照射されて、当該被照射部分の
電位が減衰して静電潜像が形成される。

感光体ｌの回転につれて、この潜像が現像器６に対向す
る現像位置に到来すると、負帯電したトナーが前記潜像
の被照射部に付着して反転現像が行なわれてトナー像が
形成される。

さらに感光体１が回転して、トナー像が、中程度の体積
抵抗を有する弾性材料からなる転写ローラ２と感光体１
とが圧接する転写部位に到達すると、トナー像にタイミ
ングをあわせて、転写材Ｐが該部位に供給され、このと
き転写ローラ２には電源４によって正極性の転写バイア
スが印加され、よって形成される電界の作用で、感光体
ｌのトナー像は転写材に転移する。

第１Ｏ図は以上の作動を示すシーケンスである。

このような接触タイプの転写手段をとる装置は、従来か
ら広く実用されているコロナ放電器を利用するものに比
して、高圧電源を必要としないのでコスト的に有利であ
り、電極たるワイヤがないので、これの汚染による画質
の劣化がな（、放電によるオゾン、窒素酸化物などの生
成も極端に少ないので、これらが感光体に付着すること
による障害のおそれも事実上ないなど、幾多の利点があ
るが、反面、通常ゴムなどの材料で形成された、転写ロ
ーラなどの転写手段が転写バイアスを印加する回路中に
包含されており、この転写手段の抵抗が環境によって著
しく変動するので、環境によって、転写ローラに印加す
る電圧と、このときの電流の関係（Ｖ−Ｉ特性と云う）
が太き（変化することを免れない。

即ち、低温低湿環境（以下Ｌ／Ｌという〕下では、転写
ローラの抵抗値は、常温常温環境（以下Ｎ／Ｎという）
下でのそれよりも数桁上昇し、高温高１ｍ境（以下Ｈ／
　Ｈという）下ではＮ／Ｎに比して１〜２桁低下する。

このような環境の相違によるＶ−Ｉ特性の変化を第１１
図に略示しである。

同図において、実線はＬ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈは、各環
境における、前回転時、後回転時１紙間なと非道紙時で
、帯電ローラ３への印加電圧が交直流側成分ともにオン
となっているときの転写ローラ２に部けるＶ−Ｉ特性を
、また、破線は、前記各環境における、Ａ４サイズの転
写材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。

前述のような公知装置の場合、実験によると、良好な転
写が行なわれるには、通紙時の転写電流が０，５〜４μ
Ａ必要であること、また、非通紙時の転写電流がＬ／Ｌ
環境においては５μＡを、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈ環境において
は１０μＡを越えると、ＯＰＣ感光体に正電位の転写メ
モリーが残り、画像に地力ブリを発生することが判明し
ている。

以上のことから前記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４００
〜７５０Ｖ、Ｌ／Ｌでは約１２５０〜２０００Ｖである
と云える。

以上略述した公知の装置によって、定電圧制御を行なう
と以下のような問題が生ずる。

即ち、Ｎ／Ｎ環境下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ににおいてはほぼ同様の転写特性を示すが、Ｌ／Ｌ
環境下では転写電流がほぼゼロどなって転写不良を招来
する。

また、Ｌ／Ｌ環境下における転写性を向上させるように
電圧を設定すると、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈ環境においての転写
メモリーが発生して画像に地力ブリを生ずる。

とくにＨ／Ｈ環境においては、通紙時に転写電流が過剰
になって電荷が転写材を貫通し、感光体表面の負帯電ト
ナーを逆極性に帯電させて転写不良を起こす。

また、上記のような事態に対処するべく、定電流制御を
行なうと、以下のような問題を生ずる。

一般に、この種の装置にあっては、使用可能の最大サイ
ズの転写材以下の範囲で、より小型の転写材をも使用で
きるようになっているのが普通であるから、小サイズの
転写材を使用する場合には、当然感光体が転写ローラと
直接当接する部分が存在することになる。

そして、たとえばｌｕＡで定電流制御したとすると、感
光体と転写ローラとが直接当接する部分に流入する単位
面積当たり電流値が、紙間など非通紙時に１ｕＡ流した
ときの単位面積当たりの電流値とほぼ等しくなるので、
転写ローラにかかる電圧が降下し、通紙領域にはほとん
ど電流が流れなくなって転写不良を発生する。

この場合、Ａ４サイズの通紙時に対して、封筒を通紙し
たとすると、）（／Ｈでは２００Ｖ強、Ｎ／Ｎでは２０
０Ｖ弱、Ｌ／Ｌでは約４００ｖ程度それぞれ転写電圧が
低下し、転写材に流れる電流はほぼゼロとなって転写不
良を招来する。

小サイズの転写材通紙のときにも充分な転写性を得よう
とすると、たとえばレターサイズとＡ４サイズのような
、形成される非通紙部が比較的小さい場合に、これに流
入する電流密度が大きくなって、感光体に転写メモリー
による地力ブリが発生して後続する転写材の裏汚れを生
ずることにな机これを要するに、この種の公知の装置にあっては、定電
圧制御、定電流制御いずれの方式によっても、すべての
環境、すべてのサイズの転写材に対して良好な転写性を
持たせることは困難であるのが現状であった。

本発明は以上のような事態に鑑みてなされたものであっ
て、あらゆるサイズの転写材に対して、すべての環境下
で、安定的に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）上記の目的を達
成するため、本発明は、像担持体と、これに圧接する転
写手段とを備え、これら両者の圧接部たる転写部位に転
写材を供給するとともに、前記転写手段を定電圧制御す
る画像形成装置において、前記転写部位が非画像領域の
場合に予め設定した電圧で定電圧制御を行なってこのと
き流れる電流を検知手段によって検知し、前記転写部位
が画像領域の場合に、前記検知電流によって新たに設定
された電圧で定電圧制御を行なう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、環境の如何にかかわ
らず、あらゆるサイズの転写材に対して常時安定して良
好な転写を遂行することが出来る。

（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
を示す”概略側面図である。

紙面に垂直方向に延び、矢印Ｘ方向にプロセススピード
２３　ｍｔａ／　ｓｅｃで回転する、３０φの円筒状Ｏ
ＰＣ感光体１が、帯電ローラ３によって一様に負帯電さ
れた後、該帯電面に画像変調されたレーザビーム５が照
射され、その部分の電位が減衰して静電潜像が形成され
る。

感光体゛１の回転にともなって該潜像が現像器６に対向
する現像部位に到来すると、該現像器から負帯電された
トナーが供給されて反転現像によってトナー像が形成さ
れる。

感光体ｌの走行方向に見て現像器６の下流側には、導電
性転写ローラ２が該感光体１に圧接配置してあって、両
者のニップ部が転写部位を形成しである。

感光体１表面に形成されたトナー像が、感光体の回転に
つれて前記転写部位に到達すると、これとタイミングを
あわせて、カイト７がら転写材Ｐが該転写部位に供給さ
れ、これとともに電源４によって、後述するように、所
定の時点で、所定の電圧が転写ローラ２に印加されて、
トナー像が感光体１から転写材Ｐに転移する。

ＣＰＵ８がプリント信号を受けると、ＣＰＵ８は感光体
１を駆動するメインモータ（不図示）に駆動オン信号を
送り、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−７００ｖに一様に帯電する。

ついで、ＣＰＵ８が不図示の画像信号書込手段を発動し
て前記帯電面に静電潜像を形成する。

次にＣＰＵ８が電源４に転写オン信号を送り、これによ
って電源４によって後述するような転写電圧制御、図示
の装置では＋１０００ｖの定電圧制御、が行なわれるも
のとする。

この定電圧制御が実行されるとき、電流検知回路９はこ
のときの電流を検知し、その信号をＣＰＵ８に入力する
。

該信号を受けたｃｐｕｓは、予め保持されている、第２
図々示のような電圧−電流対応テーブルによって、適正
転写電圧値に変換し、この信号を電源４に送り、該電源
４はこの電圧値で定電圧制御を開始する。

このような制御動作を各画像出力ごとに行なうものとし
、その動作シーケンスを第３図に示す。

つぎに、上述の装置の作用効果を第４図々示のＶ−Ｉ特
性を示すグラフによってにょって説明する。

まず、Ｎ／Ｎ環境下においては、図から、非通紙時に転
写電圧＋１００ＯＶを印加したときの転写電流は約７μ
Ａとなっており、この電流は第２図から判るように、ｃ
ｐｕｓによって約７５０Ｖに変換されて、通紙時にはこ
の電圧で定電圧制御が行なわれる。

第４図に見るように、７５０■の定電圧制御では約１．
６μＡの転写電流が得られ、良好な転写が行なわれるこ
とが判る。

Ｈ／Ｈ環境においては、非通紙時に１００ＯＶの定電圧
制御を行なうと、これによって約８，４μＡの電流が流
れ、これを第２図のテーブルによって変換して、通紙時
には５００■の定電圧制御を行なう。

これによって、Ａ４サイズの転写材で約１．６ＬＬＡの
転写電流が得られ、この値は良好な転写を行なうに充分
なものである。

Ａ４サイズよりも小さい転写材においても、通紙部分に
はＮ／Ｎで７５０■、Ｈ／Ｈでは５００Ｖの電圧が維持
されているから、この部分にも１．６ｕＡの電流が確保
され良好な転写が可能である。

また、非通紙時にはＮ／Ｎでは約７μＡ、Ｈ／Ｈで約８
．４μＡの電流しか流れず、いずれも１０μ八以下なの
でＮ／Ｎ、Ｈ／Ｈで、感光体表面に転写メモリーが残っ
て地力ブリを生ずるようなこともない。

さらに、大サイズ紙と小サイズ紙のと差の非通紙領域に
おいても、電流密度は、第４図から判るように、紙間な
どの非通紙時の電流密度は、Ａ４サイズで、Ｎ／Ｎで５
μＡ、Ｈ／Ｈで４μＡで、いずれも転写メモリーの出る
レベル１０μＡ以下であって、感光体に転写メモリーが
残ることばない。

つぎに、Ｌ／Ｌ環境の場合についてみると、非通紙時に
前記と同様の定電圧制御を行なうと、これによって、転
写ローラには約１．ＯｕＡの電流が流れ、第３図から、
この電流に見合う２ＫＶの定電圧制御を通紙時に行なう
。

これによって、転写ローラに１．６μＡの電流が流れて
（第４図参照）、良好な転写が実行できる。

また、転写メモリーについても、非通紙時に約１．０μ
Ａしか流れず、この値は、Ｌ／Ｌにおいて転写メモリー
が発生するレベル５μ八未満であるので、転写メモリー
による地力ブリが生ずることはない。

さらに、小サイズに対しても、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈの場合と
同様に良好な出力画像が得られる。

以上説明したように１本発明による転写制御手段を適用
することによって、環境、転写材サイズの如何にかかわ
らず常時良好な転写性が得られ、地力ブリを発生するこ
ともなく、良質の画像を得ることができる。

第５図は本発明の他の実施態様を示すシーケナンス図で
ある。

前述の実施例の場合、１枚画像出力をするごとに、その
都度前述のような転写制御を行なっていたが、この実施
態様においては、３枚出力するごとに転写電流検知、対
応する電圧設定、該電圧による転写ローラの定電圧制御
を行なっている。

通常、−度にプリントする転写材の特性は、おおむねそ
のときの環境条件によってほぼ一定と見てよいから、こ
のようにしても所期の効果を期待できるし、また、３枚
ごとに実行することに限定されるものでもないことは容
易に理解できる所であろう。

第６図は本発明の転写制御を、レーザビームプリンタ、
ＬＥＤプリンタ、ＬＣＳプリンタなどのプリンタおよび
、これらを利用したデジタル複写機に適用した場合の実
施態様を示すものである。

このものにおいては、図から判るように、ＣＰＵ８にプ
リント信号が入力されてから一定時間（図示符号Ｘ）再
びプリント信号が入ると、前の信号時に行なった転写制
御によって設定された電圧を維持し続け、この電圧で以
後のプリント時にも定電圧制御を実行するようになって
いる。

時間Ｘ内に次のプリント信号が入力されなかったときに
は、つぎの信号入力時に本発明による転写制御を行なう
ものとする。

作業中にＶ−Ｉ特性に変化がない場合には、このような
仕方が有効で、前回転時あるいはウオームアツプ中の前
多回転時にのみ本発明による転写制御を実行すればよい
ことになる。

第７図は本発明による転写制御を、複写機に適用した場
合のシーケンスを示すものである。

この場合には、コピーボタンを押圧して前回転を行なっ
ているときに本発明による転写制御を行ない、その後は
設定された電圧で定電圧制御を行なうものとする。

図は３枚コピーをとったときの制御態様を示している。

以上本発明を転写ローラを利用し、反転現像によって作
像する場合について説明したが、本発明がこれに限定さ
れるものではなく、たとえば、転写ベルトを使用するも
の、正規現像を行なう装置等にも適用できるものである
ことは勿論である。

第８図はひとつの画像の中を、画像の存在しない非画像
領域と、画像のある画像領域とに分け、前者の場合には
定電圧制御を行ない、そのときの電流を対応する電圧に
変換して、この電圧で後者部分を定電圧制御するように
した場合のＶ−Ｉ特性を示すものである。

同図は成る環境における、転写ローラの特性を示し、・
は非通紙部、口は通紙部の非画像領域、■は通紙部画像
領域の夫々Ｖ−Ｉ特性を示すものである。

同図から判るように、通紙部においても、画像領域と非
画像領域とでは、感光体の表面電位の差異のために特性
に相違が出てきている。

したがって、通紙部における非画像領域においても本発
明による転写制御を行なうことによって、前述のような
、転写材の存否にしたがって転写制御を実行するのと同
様の作用効果を得ることができる。

第８図の場合、通紙部の非画像領域で１２００Ｖの定電
圧制御を行なうことによって、非通紙部で１００ＯＶで
制御するのと同様の作用を得られた。なお、この場合の
電流と電圧との変換テーブルは、当初の実施例と同様、
第２図々示のものを用いた。

なお、前回転、紙間などの非通紙部で、感光体のクリー
ニング、現像性の向上などのためにトナーを付着させる
ようなことがすでに提案されているが、このような場合
には、感光体表面のトナー像が転写部位に到達したとき
に、トナー像上で本発明による転写制御を行なうことも
有効である。

この場合、非画像領域の先に示したトナー像上でトナー
と同極性の電圧を印加し、転写ローラに流れる電流を検
知すれば、トナー像は転写ローラに付着することはない
ので、裏汚れの発生するおそれはなく、同時に転写ロー
ラをクリーニング出来ることになる。

画像領域の転写時には、トナー像と逆極性の電圧を印加
できるように検知電流を変換すればよい。

（３）発明の詳細な説明したように１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備えた画像形成装置において、
あらゆる環境下において、転写材のサイズにかかわらず
、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概略
側面図、第２図は同上の検知電流−電圧の変化テーブル、第３図は同上の動作シーケンス、第４図は同上の低温低湿、常温常温、高温高温各環境に
おけるＶ−Ｉ特性を示すグラフ、第５図ないし第７図は
本発明の他の実施態様を示す動作シーケンス、第８図は一つの画像における画像領域と非画像領域にお
けるＶ−Ｉ特性の相違を示すグラフ、第９図は公知の画
像形成装置の構成を略示する側面図、第１０図は同上動作シーケンス、第１１図は同上における低温低湿、常温常温、高温高温
時のＶ−Ｉ特性を示すグラフである。１・・・感光体、２・・・転写ローラ、３・・・帯電ロ
ーラ、４・・・バイアス電圧印加用電源、５・・・画像
信号書込手段、６・・・現像器、８・・・ＣＰＵ、９・
・・電流検知回路。綜一１ｌ！４−七ｍ１日洒図２臣２ト２臣　２比２田２±２臣２臣２臣ｏｏ　ｏｏ　
　ｏｏ　　ｏｏ　　ｏｏ　　ｏｏ　　ｏｏ　　ｏｏ　　
ｏ。不ｔ＜ｔ。讐単叔響〔−我は一畏第図第９８第１０７品１１手続ネ巾正書（方式）％式％１、事件の表示特願平１−１０７４１６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　　出願人６゜７゜８゜補正によって増加する発明の数　　０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）像担持体と、これに圧接する転写手段とを備え、
これら両者の圧接部たる転写部位に転写材を供給すると
ともに、前記転写手段を定電圧制御する画像形成装置に
おいて、前記転写部位が非画像領域の場合に予め設定した電圧で
定電圧制御を行なってこのとき流れる電流を検知手段に
よって検知し、前記転写部位が画像領域の場合に、前記
検知電流によって新たに設定された電圧で定電圧制御を
行なうことを特徴とする画像形成装置。
（２）像担持体と、これに圧接する転写手段とを備え、
これら両者の圧接部たる転写部位に転写材を供給すると
ともに、前記転写手段を定電圧制御する画像形成装置に
おいて、前記転写部位が非画像領域の画像出力する前の前回転時
に、転写手段を、予め設定した電圧で定電圧制御を行な
い、この時の電流を検知手段よって検知し、前記転写部
位が画像領域になると、前記検知電流によって新たに設
定された電圧によって所定の画像数に達するまで定電圧
制御を行なう画像形成装置。
（３）像担持体と、これに圧接する転写手段とを備え、
これら両者の圧接部たる転写部位に転写材を供給すると
ともに、前記転写手段を定電圧制御する画像形成装置に
おいて、ウォームアップ中の前多回転時に転写手段を予め設定し
た電圧で定電圧制御し、このときの電流を検知手段によ
って検知し、画像形成装置がウォームアップした後は、
該検知電流によって新たに設定された電圧によって、以
後の画像形成動作時には、前記転写手段を定電圧制御す
ることを特徴とする画像形成装置。
（４）転写手段が転写ローラである特許請求の範囲第１
項、第２項または第３項のいずれが記載の画像形成装置
。
（５）転写手段が転写ベルトである特許請求の範囲第１
項、第２項または第３項のいずれか記載の画像形成装置
。