JPH04251276A - 画像形成装置の転写装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法・静電記録
法・磁気記録法などその他従来公知の適宜の作像プロセ
ス手段により電子写真感光体・静電記録誘電体・磁気記
録磁性体等の第１の画像担持体上に形成させた可転写像
を紙・プラスチックシート等の第２の画像担持体に転写
する装置に関する。

【０００２】より詳しくは、可転写像を形成した第１の
画像担持体上に第２の画像担持体を重ねて該第２の画像
担持体の背面に転写手段により電荷を付与して可転写像
を第２の画像担持体に転写する、画像形成装置の転写装
置に関する。

【０００３】

【従来の技術】図５は従来の画像形成装置における転写
装置の一例を示す概要図であり、第１の画像担持体とし
ての電子写真感光ドラム１は矢印方向に所定の周速度（
プロセススピード）をもって回転駆動されて、一次帯電
ローラ２により一様に帯電された後、画像露光３を受け
て静電潜像が形成される。次いで現像器４により荷電粒
子であるトナー５が静電潜像に応じて付与されて可転写
の顕像６が形成される。

【０００４】一方、不図示の給紙部から第２の画像担持
体である転写材７が、感光ドラム１上の顕像６のドラム
回転による移動と同期して転写手段としての転写ローラ
８と感光ドラム１のニップ部に送り込まれ、電源１０に
より芯金９を介して転写ローラ８に印加されたバイアス
電圧の作用によって転写材７の裏面にトナー５とは逆極
性の電荷が付与され、この電荷によって感光ドラム１の
顕像６が転写材７へ転写される。

【０００５】転写後、転写材７の裏面の過剰電荷は除電
針１３により除かれ、転写材７は転写された顕像を載せ
て図示せぬ定着器に送り込まれ、顕像は転写材７に永久
定着される。そして、転写部通過後の感光ドラム１面は
転写残りのトナーをクリーニング装置１４で払拭されて
清浄面化され再び画像形成に供される。

【０００６】本出願人は上記転写ローラ８のバイアス電
圧に関して、環境条件が変化しても常に良好な転写性能
を得ることのできる自動転写電圧制御方式（以後、ＡＴ
ＶＣ方式と称する）を特願昭６３−２７６１０号として
先に提案した。このＡＴＶＣ方式は画像形成工程に先立
って、感光ドラム１を前回転させ、この前回転時に転写
ローラ８にバイアス電圧を印加し、このときの出力電流
値を電流計１１で測定し、この測定値をコントローラ１
２にフィードバックする。そして、上記出力電流値が所
定の値となるように電源１０のバイアス電圧をコントロ
ーラ１２により調整して、その調整された電圧そのまま
の値或はそれを係数等で補正した値の定電圧を転写時に
転写ローラ８に印加するもので、転写ローラ８のインピ
ーダンスが環境により大きく変動しても、常に適正な定
電圧特性の転写バイアスを得ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では感光ドラム１と転写ローラ８を直接接触させ
た状態での電流値を所定値になるように、転写ローラ８
に印加する定電圧バイアスを調整していたため、１）転
写材７のインピーダンスが高い場合（例えば厚手紙を用
いる場合や一担プリントした転写材７の裏面にプリント
しようとする場合）２）転写ローラ８のインピーダンス
が低い場合などに転写不良を生じるという不具合があっ
た。

【０００８】この不具合を図６に示す転写ローラ８にバ
イアス電圧を印加する電源の電圧−電流特性曲線図につ
いて説明する。図６において、曲線Ａは感光ドラム１と
転写ローラ８を直接接触させて回転させた時の転写ロー
ラ８のバイアス電圧Ｖと出力電流Ｉの関係を示す曲線で
あり、ここでは前回転中に出力電流Ｉ０　を得るような
電圧Ｖ０　が求められ、画像形成工程中の転写工程にお
いては、この電圧Ｖ０　が転写ローラ８の定電圧バイア
スとして用いられる。

【０００９】転写材７として紙が用いられ、紙ａが感光
ドラム１と転写ローラ８の間に挟まれた状態でのＶ−Ｉ
曲線は曲線Ｐ１のようになるので、定電圧バイアスＶ０
　が加えられるとき、転写電流はＩ１　となる。問題と
なるのは転写電流Ｉ１　が十分な量確保されるか否かで
あるが、図６に示すように、臨界転写電流値ＩＬ　より
も転写電流Ｉ１　は大きいので、この場合は良好な転写
が行なわれる。

【００１０】ところが、インピーダンスの大きな転写材
、例えば厚手紙ｂが用いられるような場合には、Ｖ−Ｉ
特性は曲線Ｐ２となってＶ軸により近づくために、バイ
アス電圧Ｖ０では転写電流はＩ２しか流れず、Ｉ２＜Ｉ
Ｌ　となって転写不良を生ずることになる。

【００１１】図６において、曲線Ａ′は転写ローラ８の
インピーダンスが曲線Ａよりも小さい場合のＶ−Ｉと特
性を示すもので、このとき前回転中の所定電流値Ｉ０に
対応する電圧はＶ０　′となり、転写時に印加される定
電圧バイアス値はＶ０′となる。すると、紙ａにおいて
も転写電流は臨界転写電流値ＩＬを下回るようになり、
転写不良を生ずることになる。なお実際には曲線Ａ′に
対応するものとして、曲線Ｐ１　　　、Ｐ２　をＶ軸よ
りやや遠ざかる曲線として現われるが、実線との差は少
ないので説明の簡略化のために、省略した。

【００１２】転写性能を確保する上では、転写材７への
電荷の十分な供給、つまり電流値Ｉ１、Ｉ２を臨界転写
電流値ＩＬ以上に確保することが必要なことであるが、
従来のＡＴＶＣ方式では前回転時の電流値Ｉ０と転写時
の電流値Ｉ１（又はＩ２　）が一定の比例関係にあるこ
とを前提しているために、転写材７のインピーダンスが
変化したり、転写ローラ８のインピーダンスが変化する
と、上述のように転写不良が生ずることを免れなかった
。

【００１３】本発明は上記のような問題を解消すること
を課題になされたもので、転写不良を生じないようにし
た転写装置を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、可転写像を形
成した第１の画像担持体上に第２の画像担持体を重ねて
該第２の画像担持体の背面に転写手段により電荷を付与
して可転写像を第２の画像担持体に転写する画像形成装
置の転写装置において、上記転写手段に定電圧特性のバ
イアス電圧を印加する電源と、上記第１の画像担持体と
第２の画像担持体が重なった状態における上記電源の出
力電流を測定する電流検知器と、上記出力電流が所定の
値となるように上記電流検知器の測定値に応じて上記電
源を制御し上記転写手段に印加するバイアス電圧を変化
させるコントローラとを具備したことを特徴とする画像
形成装置の転写装置、を要旨とする。

【００１５】

【作用】本発明によれば、第１の画像担持体と転写手段
との間に第２の画像担持体が介在する状態で、電源の出
力電流を電流検知器で測定し、この測定電流をコントロ
ーラにフィードバックして、上記出力電流が所定の値と
なるように電源のバイアス電圧を制御することにより、
第２の画像担持体等のインピーダンスの如何にかかわら
ず、転写不良を確実に防止でき、常に良質画像を得るこ
とができる。

【００１６】

【実施例】〈実施例１〉図１は第１実施例装置の要部の
断面図を示し、前記図５の従来装置の同一部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。転写材７は、矢印方
向に搬送されるものとし、その転写材７が進行方向先端
から距離ｌ０を感光ドラム１と転写ローラ８に挟まれて
移動する間に、電流計１１により電源１０からの出力電
流が測定される。

【００１７】この測定結果はコントローラ１２に送られ
、距離ｌ０　にわたって平均された電流値Ｉ２が得られ
る。コントローラ１２はこの電流値Ｉ２が転写不良を生
ずる臨界電流値ＩＬ　よりも小さい場合には、電源１０
の出力電圧を上昇させて転写に十分な電流値Ｉｌを得る
ようにする。

【００１８】図２は上記コントローラ１２の制御により
、転写材７の先端からの距離Ｌに応じた出力電圧Ｖと出
力電流Ｉの推移の様子を示す。ここで、当初の印加電圧
Ｖ０に関しては予め決められた一定値を用いるか、或は
前述したＡＴＶＣ方式により求められた電圧値を用いれ
ば良い。

【００１９】なお、上述の場合、転写材７の先端から距
離ｌ０までに亘っては転写不良を生ずることになるが、
距離ｌ０を十分小さく取ることによって、大方のプリン
トの場合にはそこに印字されることが無い領域を用いて
上述の制御を行なえばよい。又ＥＤＰ出力などにおいて
は、本文の前に印字量が極めて少ないヘッダープリント
を排出するような例があるが、そうした場合には、この
ヘッダープリントの余白部を用いて上述の制御を行なえ
ば良い。連続プリントにおいては、１枚目のプリント時
に得られた適正電圧値を２枚目以降にも適用すれば良い
ことはいうまでもない。

【００２０】実験例 感光ドラム１として、外径３０ｍｍのアルミニウムシリ
ンダー上に有機半導体を形成したものを用い、周速５０
ｍｍ／ｓｅｃで回転させ、帯電ローラ２により暗部電位
−６００Ｖに一様に帯電させた。次いで、画像露光３に
より明部電位−１５０Ｖを得るようにし、画像露光３を
適宜パターンとして潜像を形成した後、現像器４により
反転現像を行なって明部にトナー５を付与させて顕像６
を得た。トナー５の体積平均粒径は６．５μ、平均荷電
量は１０μｃ／ｇｒのものを用いた。転写ローラ８とし
て、外径８ｍｍのステンレス製の芯金９の上にＥＰＤＭ
中に金属酸化物を分散させた比抵抗約１０８Ω・ｃｍで
アスカーＣ硬度３０°の弾性層を形成して外径２０ｍｍ
としたものを用いた。この転写ローラ８を総圧１０００
ｇｒで感光ドラム１に押しつけ、約２ｍｍのニップを形
成して、一担片面にプリントを終えたインピーダンスの
高い転写材（紙ｂ）の裏面に転写を行なった。

【００２１】まず、参照例として、従来のＡＴＶＣ方式
により、Ｉ０＝１０μＡに応じてＶ０＝１．７ＫＶを得
て、これで紙ｂへ転写したところ、転写電流はＩ２＝２
．５μＡとなり、臨界転写電流値ＩＬ＝３μＡに満たず
、転写不良を生じ、文字の回りの飛び散りやハーフトン
画像の乱れが発生した。

【００２２】本実施例によって、転写材７の先端からｌ
０＝３０ｍｍにおいて、Ｉ２＝２．５μＡを検出したの
ち、電流Ｉ１がＩ１＝４μＡとなるように電源１０の出
力電圧をＶ０＝１．７ＫＶからＶ１＝２．５ＫＶに制御
した。こうして転写を行なったところ、上述参照例のよ
うな転写不良は発生しなかった。 〈実施例２〉図３は第２実施例装置の要部の平面図であ
り、前記図１と同一部分には同一符号を付し重複を省略
する。図３において、７及び７ａはともに転写材を示す
が、転写材７は転写ローラ８の全長を覆う幅を有してい
るのに対して、転写材７ａは転写材７よりも狭幅であり
、転写工程においては、転写ローラ８と感光ドラム１が
直接に接する部分Ｗ１、Ｗ２が生ずる。

【００２３】この接触部分Ｗ１、Ｗ２においては、転写
材７ａを介した部分よりも電流は流れ易く、電流計１１
の測定値からは直接感光ドラム１に流れる電流分を差し
引いて、転写材７ａを介して流れる電流値を算定し、そ
れを基準値と比べて制御する必要がある。

【００２４】これを図３で説明すると、印加電圧Ｖ０に
おいて、転写ローラ８の全幅Ｗ０が感光ドラム１に接し
たときは電流値Ｉ０を得るので、幅Ｗ１、Ｗ２を通して
流れる電流値は Ｉ０×（（Ｗ１＋Ｗ２）　／Ｗ０）となる。

【００２５】そこで、転写材７ａを通したときに得られ
る電流値をＩａとすれば、 Ｉａ−Ｉ０×（（Ｗ１＋Ｗ２）　／Ｗ０）が転写材７ａ
に流れる電流値であるから、この電流値がＩＬ×（（Ｗ
０−Ｗ１−Ｗ２）　／Ｗ０）に比べて小さければ、電源
１０の電圧を上げて　　　　〔Ｉａ′−Ｉ０′×（Ｗ１
＋Ｗ２）　／Ｗ０）〕　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　＞ＩＬ×（（Ｗ０−Ｗ１−Ｗ２
）　／Ｗ０）つまり、 　　　　Ｉａ′＞ＩＬ×（（Ｗ０−Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ０
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　＋Ｉ０′×（（Ｗ１＋Ｗ２）　／Ｗ０）となるよう
にすれば良い。ここにＩ０′は、昇圧した出力電圧値Ｖ
１において、転写ローラ８と感光体ドラム１が全幅で直
接接したときに流れる電流値である。 〈実施例３〉図４は第３実施例装置の要部を示すもので
、前記図１と同一部分には同一符号を付して重複説明を
省略する。１５はカセット、１６は中間トレイ、１７は
給紙ローラ、１８は再給紙ローラ、１９はレジスターロ
ーラ、２０は定着器である。

【００２６】２１・２２・２３は転写材７の３つの搬送
経路であり、転写材７は以下のように搬送される。まず
、転写材７の１面へのプリントを行なう時は、カセット
１５から給紙ローラ１７により１枚ずつ取出された転写
材７は、破線で示した搬送経路２１を搬送される。つま
り、レジスタローラ１９により感光ドラム１と同期させ
られて転写ローラ８と感光ドラム１のニップに導かれ、
定着器２０を経て、中間トレイ１６に収容され、２面目
の画像形成に備える。１面のみのプリントしか行なわな
い時は、転写材７は定着器２０を通過後、搬送経路２３
に排出される。

【００２７】２面目に対する画像形成時、再給紙ローラ
１８により中間トレイ１６から取出された転写材７は、
搬送経路２２を通ってレジスタローラ１９に至り、以後
定着器２０までは搬送経路２１を通り、定着器２０を出
た後は搬送経路２３を通り外部に排出される。

【００２８】本実施例においては、画像形成工程以前の
前回転工程において、転写材７を搬送経路２１により一
担カセット１５より取出し、転写ローラ８と感光ドラム
１のニップに導く。そして、この時、電流計１１で得た
測定値により、コントローラ１２で適正転写バイアスを
決定する。この際、感光ドラム１上には顕像６は存在し
ないので、転写材７は白紙のまま、定着器２０を経て、
中間トレイに収容される。

【００２９】以上が、前回転工程であり、１面目の画像
形成工程においては、転写材７は中間トレイ１６から再
給紙ローラ１８によって取り出され、搬送経路２２、レ
ジスタローラ１９を経て転写ローラ８と感光ドラム１の
ニップに導かれる。このとき、電源１０のバイアス値は
上述の前回転中に決められた値に維持され、顕像６は転
写材７の１面目に転写される。定着器２０を経た後、片
面プリントの場合には搬送経路２３により外部に搬出さ
れ、両面プリントの場合には搬送経路２１を経て再び中
間トレイ１６に収容され、２面目の画像形成に備える。 ２面目の画像形成時の転写バイアス値は、１面目と同じ
値に維持される。

【００３０】本実施例によれば、画像形成工程の転写時
点では、電源１０の出力電圧は常に一定の値に維持され
るので、前記第１、第２実施例よりも、より安定した転
写性能が得られる。

【００３１】なお、第１〜第３の実施例では、転写手段
として転写ローラを用いて説明したが、本発明の主旨は
転写ローラに限定されるものではなく、コロナ転写方式
、ベルト転写方式、転写ドラム方式等のいずれにも適用
できることは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明は第１の画像担持
体と転写手段の間に第２の画像担持体が介在する状態で
、電源の出力電流を所定の値とするように該電源のバイ
アス電圧を制御するように構成したので、第２の画像担
持体等のインピーダンスに左右されることなく、転写不
良のない良質画像を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例装置の要部の概略図。

【図２】転写材先端から後端にかけての転写バイアス電
圧と電流値の推移の様子を示す図。

【図３】第２の実施例装置の要部の平面図。

【図４】第３実施例装置の要部の概略図。

【図５】従来の画像形成装置の一例の概略図。

【図６】転写ローラに対するバイアス電源の電圧−電流
特性曲線図。

【符号の説明】

１　　感光ドラム（第１の画像担持体）５　　トナー（
荷電粒子） ６　　顕像 ７　　転写材（第２の画像担持体） ８　　転写ローラ（転写手段） １０　　電源 １１　　電流検知器 １２　　コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可転写像を形成した第１の画像担持体上に
   第２の画像担持体を重ねて該第２の画像担持体の背面に
   転写手段により電荷を付与して可転写像を第２の画像担
   持体に転写する画像形成装置の転写装置において、上記
   転写手段に定電圧特性のバイアス電圧を印加する電源と
   、上記第１の画像担持体と第２の画像担持体が重なった
   状態における上記電源の出力電流を測定する電流検知器
   と、上記出力電流が所定の値となるように上記電流検知
   器の測定値に応じて上記電源を制御し上記転写手段に印
   加するバイアス電圧を変化させるコントローラとを具備
   したことを特徴とする画像形成装置の転写装置。