JPH02302777A

JPH02302777A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH02302777A
Application number: JP1122868A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Takeuchi; 昭彦竹内; Takayasu Yunamochi; 貴康弓納持; Hiroto Hasegawa; 浩人長谷川; Koichi Tanigawa; 谷川　耕一; Yasumasa Otsuka; 康正大塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-18
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 1990-12-14
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JP2780043B2

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、これに当接する転写ローラ、転写ベルトな
ど、像担持体と接触する転写手段とを備え、これら両者
のニップ部として形成されている転写部位に、紙などの
転写材を挿通するとともに、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をせ
る工程を包含する周知の画像形成装置においては、トナ
ー像を転移させるための転写バイアスとしては、定電圧
制御方式と、定電流制御方式とがあることが知られてい
る。

しかしながら、この種の装置においては、転写手段が像
担持体に接触しており、かつ該転写手段の抵抗値が環境
によって太き（変化するので、以下に示すような欠点を
免れなかった。

即ち、定電圧制御を行なう場合には、常温常温（２３℃
、６０％ＲＨ：以下Ｎ／Ｎという）環境において適正な
転写バイアス値に選定しても、低温低湿（１５℃、１０
％ＲＨ：以下Ｌ／Ｌといし）環境下では転写手段たる転
写ローラなどの抵填が高くなって十分な電荷を転写材に
付与することができず、転写不良を生ずる。

また、高温高温（３２℃、８５％ＲＨ：以下Ｈ／Ｈとい
う）環境下では、転写手段の抵抗が低（なって過大なバ
イアスが印加されるので、画質の劣化が生ずることを免
れない。

また、定電流制御を行なうと、転写手段の抵抗の環境に
よる変動の影響は受けず、定量の電荷を転写材に付与可
能であるが、たとえば、Ｎ　／　Ｎ　Ｅｉ境において適
正な電流に設定しても、Ｌ　／　Ｌ　環境下で、葉書な
ど小型の転写材を使用すると、像担持体と転写手段が直
接接触する非通紙部に大部分の電流が流れてしまい、転
写材に十分な電荷が付与されず転写不良を発生するとい
った問題が生ずる。

本発明はこのような事態に対処すべくなされたものであ
って、転写ローラなと、接触クイブの転写手段を利用す
る画像形成装置において、転写手段と像担持体との間に
転写材が存在していないときに、該転写手段に、像担持
体を帯電させるさいの極性と同極性のバイアスを印加し
、これに基ずいてつぎの転写材通過時の転写バイアスを
設定するようにして、環境の変化に影響されることなく
、常時安定して良好な転写を遂行できるような画像形成
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、その表面を帯電さ
せる帯電手段と、前記像担持体に当接して転写部位を形
成する転写手段とを備え、前記像担持体に形成した画像
とタイミングをあわせて前記転写部位に転写材を供給す
るとともに、前記転写手段に転写バイアスを印加するよ
うに構成した画像形成装置において、前記転写部位に転
写材が存在しないときに前記転写手段に前記帯電手段と
同極性の所定電圧または電流値のバイアス電圧を印加し
、このとき検知される電流または電圧にもとずいて、前
記転写手段によって、転写材に適正な転写バイアス電圧
を印加す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、転写ローラなどの接
触タイプの転写手段をそなえた画像形成装置において、
環境の如何にかかわらず、常時安定した転写性を得るこ
とができる。

（実施例の説明）第１図は本発明を適用するに適したレーザビームプリン
タの構成を示す要部の概略側面図であって、紙面に垂直
方向に軸線を有して、矢印へ方向に回転する円筒状の像
担持体（以下感光体という）は有機半導体からなる感光
層を表面に具有しており、該感光層が、−広帯電器２に
よって一様に負帯電されるものとする。

ついで、該帯電面にレーザスキャナ５によって画像変調
されたレーザビーム７が照射され、この照射された部分
の電位が減衰して静電潜像が形成される。

ついでこの潜像が現像器９に対向する現像部位に到達す
ると、該現像器から負極性に帯電したトナーが供給され
て、前記潜像部分に付着してトナ−像が形成される。

さらに感光体ｌが回転して、この潜像が、感光体１と導
電性転写ローラ２とが当接して転写部位を形成する転写
部位に到来すると、前記潜像とタイミングをあわせて、
転写材Ｐがこの転写部位に案内され、これとともに該転
写ローラ２にバイアス印加手段４によって転写バイアス
が印加されて感光体側のトナー像は転写材に転移する。

その後、転写材は感光体ｌから分離して不図示の定着部
位に至ってトナー像が転写材に定着固定された後機外に
排出され、転写時に転写に寄与せず、感光体１に残った
残留トナーはクリーナ１０により、また、残留電荷は前
除電ランプ８によって消滅されて感光体１は次の工程に
入り得る状態となる。

ところで、図示の装置において、転写ローラ２としては
、直径８ｍｍの芯金に、ＥＰＤＭにカーボンを分散させ
て、体積抵抗１０’〜１０１０ΩｃＩＩ＋、硬度２５〜
３０°　（アスカ−Ｃ硬度）に調整した中抵抗材を外径
２０”に形成して構成した。

ところが、前述のようにこの転写ローラも環境湿度の影
響を受は易く、具体的に云うと、導電性の平板に、長さ
２２０ｍｍのローラをニップ巾２ｍｍとなるように圧接
し、両者間にＩＫＶの電圧を印加して抵抗値を実測する
と、Ｌ　／　Ｌ　ｆＭ環境下はほぼ■０９Ω、Ｎ／Ｎ環
境下ではほぼ４ＸＩＯ’Ω、Ｈ／Ｈ環境下ではほぼ５〜
ｌ　ＯＸ　１０’Ωと太き（変化することが判明した。

もちろんこの値は材質、製法等によって若干変化するが
、このような手段によっては、上記のような特性変化を
大巾に変改することは困難であった。

本発明はこのような事態に鑑みて達成されたもので、前
回転時、連続してプリントされるさいの隣接する転写材
の間（紙間という）において−広帯電器３と同極性の電
圧を転写ローラ２に印加してそのときの電流値によって
該ローラの抵抗値を推定し、これによって次の通紙時に
最適のバイアス電圧を印加するように構成するものであ
る。

第２図は各環境における、感光体１と転写ローラ２間の
電流−電圧特性を示すもので、図示Ａ、Ｂ、Ｃは、それ
ぞれＬ／Ｌ、Ｎ／ＮおよびＨ／Ｈ環境下において良好に
転写性が得られる範囲を示すものである。

なお、この場合、転写ローラに負電圧を印加した場合の
電流値が小さいのは感光体が予め負帯電（通常−６００
ｖ程度）に帯電されていることと、感光体、転写ローラ
が若干の整流性を有しているためである。

第３図は転写ローラに一３ＫＶの電圧を印加した場合の
電流値を横軸にとり、この値にに対する転写時の最適転
写電圧値を縦軸に取ったものである。

即ち、環境変動によって転写ローラの抵抗値が変化して
も、前回転時、紙間において適正バイアス設定期間を設
け、帯電器と同極性の所定電圧を転写ローラに印加して
、このときの電流値によって、つぎの転写時に最適の転
写バイアスを設定することが出来る。

第４図は上記のことを可能ならしめる装置の模式図であ
って、バイアス印加手段４が可変定電圧電源１３、電流
計１４およびコントローラ部１５からなっていて、第５
図のタイミングチャートのように、前回転時に転写ロー
ラ２に−３に、Ｖの電圧を印加し、この時の電流値を電
流計１４で知り、これに対応する電圧を第３図から求め
て、この電圧を転写バイアスとして１枚目の転写時に印
加するものとする。

電流計の読み取りは、−３ＫＶを印加する全領域での平
均値をとっても、区間を区切ってサンプリングしてもよ
い。また、感光体表面での同期をとるため、レーザ露光
よりもΔしだけずらせて転写バイアスに切り賛えるもの
とする。

同様に、１枚目と２枚目との紙間でも一３ＫＶを印加し
、このときの電流値から２枚目の転写バイアスを求める
ものとする。

この場合、コントロール部で読み取り電流ｉＴから電圧
ＶＴを求めるには、アナログ式の線型演算回路から、Ｖ
Ｔ　＝　−Ｉ　Ｔ　Ｘａ＋β（α、βは常数）によって
求めてもよいし、コンピュータによって演算あるいはル
ックアップテーブルによって求めてもよい。

本発明によるときは、さらに、紙間などにおいて帯電器
と同極性のバイアスを印加するので、転写メモリーを生
ずることがない。と（に、レーザビームプリンタにおい
て、紙間などにおいて、レーザ露光を行なってその光量
を一定となるように制御する、ＡＰＣ制御を行なうのが
普通であるが、このような場合、紙間の一部が明電位、
はぼ−１００Ｖ程度に減衰して、この部分に転写ローラ
によってプラス電位の帯電を行なうと、露光をしない暗
電位部（はぼ−６００Ｖ）よりも転写メモリーが生じ易
く、これによってつぎの転写材に地力ブリ、ハーフトー
ン部分の濃度過剰など画質の劣化を発生することを阻止
できる。

勿論、ＡＰＣ制御を行なわない場合にも、転写メモリー
の発生防止に効果があることは云うまでもない。

また、このように転写ローラに転写時とは反対極性の電
圧を印加することによって、該ローラの表面に付着した
トナーを感光体へ戻す作用が生ずる、即ち、転写ローラ
をクリーニングする効果もある。

第６図は本発明の他の実施例を示すタイミングチャート
である。

本発明を適用することによって、転写ローラに付着した
トナーをクリーニングする作用があることはすでに述べ
たが、とくにジャム発生時などに転写ローラが極端に汚
染されるようなことは、充分あり得ることであって、こ
の実施例はこのような場合に好適である。

同図に示すように、メインスイッチ投入後、適宜準備回
転を行ない、このとき帯電器３をオフしておいて、感光
体表面電位をほぼゼロ電位に維持する（このときメイン
モータに同期して前露光ランプ８をオンするのが好適で
ある）。

また、準備回転開始を、通常熱源を備えたローラとこれ
に圧接するローラとからなる定着装置の前者ローラが適
度の温度になったときに行なうことによって後者ローラ
を加温する効果がある。

準備回転の開始と共に転写ローラ２に最初−３ＫＶの電
圧を印加することによって、感光体が非帯電状態（はぼ
ＯＶ）であることとあいまって転写ローラを有効にクリ
ーニング出来る。

ついで転写ローラの印加電圧を＋３ＫＶに切り替える。

これによって、トナー中に存在する反転カブリトナー（
この場合プラス帯電したトナー）も感光体１に転移し、
転写ローラ表面は充分にクリーニングされることになる
。

この過程において、転写ローラにマイナス電圧を印加し
ている間に転写ローラの抵抗値を推定して、これによっ
て最適転写電圧を決定すればよい。

この場合には、感光体１表面がゼロ電位であるので、転
写ローラにマイナス電圧を印加したときの転写電流値は
前述の実施例の場合よりも大きくなり、最適転写電圧の
推定精度が向上することになる。

第７図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、この
装置において、転写ローラ２へのバイアス印加手段１６
は、プラス極性の定電圧電源１７とマイナス極性の定電
流電源１８と、該定電流電源１８の電流値を設定し、お
よび該電源１８の電圧を検知し、これによって定電圧電
源１７の電圧値を設定するコントローラ１９、前記両型
源を切り換えるスイッチ２０からなっている。

定電流−１０μＡが得られるように電源１８を設定する
と、第２図のグラフから、このときの電圧は環境によっ
て−３，５ＫＶ〜−２ＫＶの間で変化する。この場合、
転写に最適な電圧は第２図のプラス電圧の領域で斜線を
付した部分であり、環境によって＋３．７〜＋１．７Ｋ
Ｖの間で変化する。

この様子を第９図に実線りで示しである。

、　　同図で横軸は定電流電源１８の出力電圧■ア、（
マイナス電圧）であり、縦軸はこの値から推定した最適
転写電圧Ｖｙａ（プラス電圧）である。

同図点線Ｅは、前記実線りの近似線であり、これを用い
れば、コントローラ１９において、定電流電源１８の出
力電圧■ア、をもとに、Ｖ　Ｔ、ニーα×ｖア、（αは
常数）として、定電圧電源１７の印加伝袂を簡単に定め
ることが出来る。

＋ｉ前記ＶＴＩの検出タイミングは、第８図に示すように、
前回転時、紙間において定電流を付与し、このときの電
圧を検知してｖｙ＋とし、これから前述のようにＶ　Ｔ
２を求めて、これをつぎの転写時に印加するものとする
。

第２図から判るように、最適転写バイアス値は、電圧Ｖ
、は環境の変化によって相当に変化しているが、電流ｉ
Ｔはおおむね２０μＡの近傍に集中しており、換言する
と、転写バイアス最適化の指針としては電流値がより適
切であると云える。

したがって、この実施例のように定電流制御を行なって
適正電圧を設定する方式の方がより高信頼性が得られる
と云える。

以上本発明を、転写ローラを用いた実施例について説明
したが、本発明がこれに限定されるものではな（、転写
ベルトを転写手段として利用するものにも適用できるこ
とは勿論であり、また、感光体の帯電手段もコロナ放電
器タイプのものに限らず、帯電ローラ、接触タイプの帯
電手段、即ちブレード状帯電手段をも使用できることは
云う迄もない。

この場合、帯電用の電源として、交流に直流を重畳して
印加するさいには、帯電手段の極性は直流分のそれを云
うものとする。

（３）発明の詳細な説明したように、本発明によるときは、転写ローラな
ど、像担持体に接触する転写手段を備えた画像形成装置
において、これら両者の間に転写材が存在しないときに
、転写手段に像担持体を帯電させる帯電手段と同極性の
バイアスを転写手段に印加してこの時の電流を検知し、
この電流値にもとずいて、適正な転写バイアス電圧　値
を設定することにより、環境の如何にかかわらず常時安
定した転写性が得られ、良質の画像を得るのに顕著な効
果がある。

【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図は環境の差異による電流−電圧特性の差異を示す
グラフ、第３図は本発明の詳細な説明するためのグラフ、第４図は、第１図の装置の転写部位近傍の構成を示す模
式図、第５図は同上の作動を示すタイミングチャート、第６図は他の実施例を示すタイミングチャート、第７図はさらに他の実施例を示す転写部位近傍の構成を
示す模式図、第８図は同上の作動を示すタイミングチャート、第９図は同上の作動を説明するためのグラフである。 ■・・・感光体、２・・・転写ローラ、３・・・帯電器
、４．１６・・・バイアス印加手段、１３・・・定電圧
電源、１４・・・電流計、１５．１９・・・コントロー
ラ、１７・・・定電圧電源、１９・・・定電流電源。第３図０　−１０−２０−３０−４０１Ｔ（ＰＡ）第２図第６図１　　　　　　　：レーサ″−驚）邑　０ＦＦ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）像担持体と、その表面を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体に当接して転写部位を形成する転写手段と
を備え、前記像担持体に形成した画像とタイミングをあ
わせて前記転写部位に転写材を供給するとともに、前記
転写手段に転写バイアスを印加するように構成した画像
形成装置において、前記転写部位に転写材が存在しないときに前記転写手段
に　前記帯電手段と同極性の所定電圧値のバイアス電圧
を印加し、このとき検知される電流にもとずいて、前記
転写手段によって、転写材に適正な転写バイアス電圧を
印加することを特徴とする画像形成装置。
（２）転写部位に転写材が存在しないときに、転写手段
に帯電手段と同極性の所定電流値のバイアスを印加し、
このとき検知される電圧値に基ずいて転写手段に転写バ
イアス電圧を印加する特許請求の範囲第１項記載の画像
形成装置。