JPH07199679A

JPH07199679A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07199679A
Application number: JP33746893A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hasegawa; 隆史長谷川; Yoichi Kimura; 要一木村; Satoshi Tamura; 聡田村; Masahiro Inoue; 雅博井上; Nobuhiko Takekoshi; 信彦竹腰; Rie Nakashimizu; 里枝中清水
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】【目的】転写材の１面目と２面目に対する転写電流、
分離電流を最適に制御して転写不良や分離時の画像の飛
び散りを防止する。【構成】転写シート５ｆに担持された転写材に対して
転写材の１面目と２面目とで転写電流、分離電流を異な
らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式、静電記録
方式等の複写機、レーザビームプリンタなどの画像形成
装置に関し、特に、像担持体上に形成された可視画像を
記録材担持体上に担持された記録材に転写することによ
って出力画像を得るようにした画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【背景技術】フルカラー画像を形成する画像形成装置と
して図６に示すように像担持体である感光ドラム１０１
上に形成された像を、記録材担持体である転写ドラム１
０５に担持された記録材Ｐに転写する方式が知られてい
る。感光ドラム１０１は各色の像に対応して帯電器１０
２及びレーザスキャナ１０３による潜像形成、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像器１０４Ｙ、１
０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂによる現像が行われ、感光
ドラム上に形成されたトナー像は、転写ドラム上の記録
材に転写コロナ放電器１０６により１色ずつ重畳転写さ
れる。転写後記録材は、分離コロナ放電器１０７により
転写ドラムから分離されて搬送ベルト１２６により定着
器１０９へ搬送され定着器１０９で記録材上の重畳トナ
ー像は溶融混色される。

【０００３】このようなフルカラー複写機において記録
材の両面に画像を形成することが知られているが、記録
材の画像形成時転写コロナ放電器、印加される転写電流
分離コロナ放電器に印加される分離電流は記録材の１面
目、２面目に関係なく同一であった。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上記
従来例では、２つの問題点を引きおこしていた。先ず第
１に両面複写時の１面目と２面目とで転写高圧の出力値
は同じであるため、２面目の転写効率がダウンし、濃度
ムラのある画像となってしまっていた。又、この現象は
高温高湿下で顕著な現象であった。

【０００５】この理由は以下のとおりに解釈することが
できる。

【０００６】第１表は、各環境下における紙の体積抵抗
率を測定した結果であるが、高湿環境ほど１面目と２面
目抵抗値の差が大きい。これは、１面目転写後に加熱定
着が加えられたとき、紙中に含まれる水分が蒸発するた
めと考えられる。

【０００７】この結果２面目の転写時には、記録材を担
持する転写シートと紙のトータルインピーダンスが上が
り、注入される転写電荷の注入効率がダウンし、転写効
率の低下を招いていた。

【０００８】転写帯電に用いる帯電器がコロナ放電器の
場合は、帯電しようという対照物のインピーダンスが高
くなるとその分だけ、シールド電流が増加し、対照物方
向への電流が減少してしまう。

【０００９】又、導電性接触子、例えば導電性ブラシ、
導電性ブレードを帯電器として用いる場合にも似たこと
が言える。

【００１０】導電性接触子を用いた帯電では、直接電
荷注入による帯電、放電による帯電、摩擦帯電によ
る帯電、という３つの構成による帯電ルートが考えら
れ、ここで定電流制御を用いた場合には、＋の量を
制御することができる。然しながら、は放電により発
生した電荷が対照物へと到達すれば帯電に寄与するが、
対照物のインピーダンスが上がると空気中のイオンなど
と結合し消滅する場合が多くなり、帯電に寄与しなくな
る傾向にある。このためこのような接触帯電方式におい
ても対照物のインピーダンスの変化を、コロナ放電の場
合ほどではないが、影響を受けるのである。

【００１１】

【表１】

【００１２】第２の問題として、転写シートから紙が分
離される際の剥離放電の影響で、特に２面目の転写後の
分離時に飛びちり状の画像が発生してしまっていた。

【００１３】この理由も前述の転写効率ダウンの原因と
同じく、紙の抵抗率が変化することに起因することがわ
かっているが、一般的には紙の抵抗率が高いと、紙と転
写シートが吸着している状態での転写シート裏面で紙の
表面の電界強度は、紙の抵抗率が低い場合のそれと比べ
て高くなる傾向にあり、この様な状況下で分離動作が行
われた場合では剥離ポイントにおけるエアーギャップ中
の放電量は大きくなる。そのため、紙上のトナーが乱さ
れてしまう。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は像を担持する像
担持体と、転写位置へ記録材を担持搬送する記録材担持
体と、前記像担持体の像を前記記録材担持体に担持され
た記録材へ前記転写位置で転写するために電圧が印加さ
れた転写帯電部材と、を有する画像形成装置おいて、前
記装置は記録材の両面に画像を形成可能であり、記録材
の２面目の像転写時は、記録材の１面目の像転写時と前
記転写帯電部材に供給される電流が異なることを特徴と
する。

【００１５】本発明は、像を担持する像担持体と、前記
像担持体の像を転写位置で記録材へ転写するために転写
位置へ記録材を担持搬送する記録材担持体と、前記記録
材担持体から記録材を分離するために電圧が印加される
分離帯電部材と、を有する画像形成装置において、前記
装置は記録材の両面に画像を形成可能であり、記録材の
２面目の分離時は、記録材の１面目の分離時と前記分離
帯電手段へ供給される電流が異なることを特徴とする。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１７】図１には本発明実施例のカラー画像形成装
置の概略断面図を示す。

【００１８】本例は、上部にデジタルカラー画像リーダ
部、下部にデジタルカラー画像プリンタ部を有する。

【００１９】リーダ部において、原稿３０を原稿台ガラ
ス３１上に載せ、露光ランプ３２により露光走査するこ
とにより、原稿３０からの反射光像を、レンズ３３によ
りフルカラーセンサ３４に集光し、カラー色分解画像信
号を得る。カラー色分解画像信号は、（図示しない）増
幅回路を経て、（図示しない）ビデオ処理ユニットにて
処理を施され、プリンタ部に送出される。

【００２０】プリンタ部において、像担持体である感光
ドラム１は矢印方向に回転自在に担持され、感光ドラム
１の周りに前露光ランプ１１、コロナ帯電器２、レーザ
露光光学系３、電位センサ１２、色の異なる４個の現像
器４ｙ、４ｃ、４ｍ、４Ｂｋ、ドラム上光量検知手段１
３、転写装置５、クリーニング器６を配置する。

【００２１】レーザ露光光学系３において、リーダ部か
らの画像信号は、レーザ出力部（不図示）にて光信号に
変換され、変換されたレーザ光がポリゴンミラー３ａで
反射され、レンズ３ｂ及びミラー３ｃを通って、感光ド
ラム１の面に投影される。

【００２２】プリンタ部画像形成時には、感光ドラム１
を矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１で除電した後
の感光ドラム１を帯電器２により一様に帯電させて、各
分解色ごとに光像Ｅを照射し、潜像を形成する。

【００２３】次に、所定の現像器を動作させて、感光ド
ラム１上の潜像を現像し、感光ドラム１上に樹脂を基体
としたトナー画像を形成する。現像器は、偏心カム２４
ｙ、２４ｃ、２４ｍ、２４Ｂｋの動作により、各分解色
に応じて択一的に感光ドラム１に接近するようにしてい
る。

【００２４】さらに、感光ドラム１上のトナー画像を、
記録材カセット７より搬送系及び転写装置５を介して感
光ドラム１と対向した位置に供給された記録材に転写す
る。転写装置５は、本例では転写ドラム５ａ、ドラム５
ａに接する転写帯電器である転写ブラシ５ｂ、記録材を
静電吸着させるための吸着帯電器である吸着ブラシ５ｃ
とこれに対向する吸着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、外
側帯電器５ｅとを有し、回転駆動されるように軸支され
た転写ドラム５ａの周辺開口域には誘電体からなる記録
材担持シート５ｆを円筒状に一体的に張設している。記
録材担持体シート５ｆはポリカーボネートフィルム等の
誘電体シートを使用している。

【００２５】ドラム状とされる転写装置、つまり転写ド
ラム５ａを回転させるに従って感光ドラム上のトナー像
は転写帯電器５ｂにより記録材担持シート５ｆに担持さ
れた記録材上に転写する。

【００２６】このように記録材担持シート５ｆに吸着搬
送される記録材には所望数の色画像が重畳転写された後
フルカラー画像を形成する。

【００２７】４色のトナー像の転写を終了すると記録材
を転写ドラム５ａから分離爪８ａ、分離押し上げコロ８
ｂ及び分離帯電器５ｈの作用によって分離し、熱ローラ
定着器９を介してトレイ１０に排紙する。定着器９で４
色のトナー像は溶融混色されフルカラー像となる。

【００２８】他方、転写後感光ドラム１は、表面の残留
トナーをクリーニング器６で清掃した後再度画像形成工
程に供する。

【００２９】記録材の両面に画像を形成する場合には、
定着器９を排出後、すぐに搬送パス切替ガイド１９を駆
動し、搬送縦パス２０を経て、反転パス２１ａにいった
ん導いた後、反転ローラ２１ｂの逆転により、送り込ま
れた際の後端を先頭にして送り込まれた方向と反対向き
に退出させ、中間トレイ２２に収納する。その後再び上
述した画像形成工程によってもう一方の面に画像を形成
する。

【００３０】また、転写ドラム５ａの記録材担持シート
５ｆ上への粉体の飛散付着、記録材上のオイルの付着等
を防止するために、ファーブラシ１４と記録材担持シー
ト５ｆを介して該ブラシ１４に対向するバックアップブ
ラシ１５や、オイル除去ローラ１６と記録材担持シート
５ｆを介して該ローラ１６に対向するバックアップブラ
シ１７の作用により清掃を行う。このような清掃は画像
形成前もしくは後に行い、また、ジャム（紙づまり）発
生時には随時行う。

【００３１】また、本例においては、所望のタイミング
で偏心カム２５を動作させ、転写ドラム５ａと一体化し
ているカムフォロワ５ｉを作動させることにより、記録
材担持シート５ｆと感光ドラム１とのギャップを任意に
設定可能な構成としている。例えば、スタンバイ中また
は電源オフ時には、転写ドラムと感光ドラムの間隔を離
す。

【００３２】図２は第１の実施例による、各高圧電源を
出力させるためのブロック図である。

【００３３】ＣＰＵ１０７へは、温湿度センサー１０４
より温度データ１０５と湿度データ１０６が常時送られ
ており、送られたデータに基づき、ＣＰＵ１０７にて空
気中の水分量（絶対湿度）が計算される。これがＷ１１
３である。算出方法については、実施例の最後部にて解
説する。

【００３４】１０１は操作部であり、その中には自動両
面モードを選択する自動両面選択キー１０２があり、こ
のモードがユーザーにより選択された場合には、前述の
動作概要に従い、１面目の記録が終了したなら自動的に
記録材は中間トレイ２２に搬送せられ、その後２面目の
画像形成工程へと送られ、両面コピーを自動的に出力す
る。

【００３５】２面目選択キー１０３が選択された場合に
は、２面目の画像形成工程のみを行う、このモードはユ
ーザーがあらかじめ１面目が複写された記録紙をセット
した場合に選択するモードである。

【００３６】Ｔａｂｌｅ（１）１１０には、１面目用の
水分量対転写電流（転写ブラシに供給される電流）の出
力特性が記憶せられており、通常の複写動作時又は、自
動両面モードの１面目動作時に使用される。具体的には
第２表に示したものが記憶されており、低温低湿領域ほ
ど、大きい電流を流すよう設定されている。

【００３７】Ｔａｂｌｅ（２）１１１には、２面目用の
水分量対転写電流の出力特性が記憶せられており、自動
両面モードの２面目動作時又は、２面目選択キー１０３
がセットされた場合にのみ使用される。具体例を第３表
に示す。

【００３８】Ｔａｂｌｅ（１）及び（２）中に示された
転写電流値は最適値であり、各々±１０（％）程度の許
容範囲はある。この範囲をこえ、低い電流では転写不良
ぎみの、特にベタ部でボソついた画像となり、高い電流
では記録材と感光ドラム１の間で放電が発生し、やはり
転写不良となってしまう。

【００３９】Ｔａｂｌｅ（３）１１２は、水分量は吸着
電流（吸着ブラシに供給される電流）の出力特性が記憶
せられており、何れのモードの吸着時にも使用される。

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】

【表４】

【００４３】具体例は第４表に示してあるが、吸着電流
については一定量以上流せば、発生する吸着力は変化し
ないという特性があり、転写特性に比べ大きな許容範囲
がある。そのため、１面目、２面目、更には環境に依ら
ず１５（μＡ）と固定にしてある。しかしながら、用い
る記録材の種類などの要件により、変化させる必要があ
る場合には、１面目用、２面目用と別々のテーブルを用
いても良いし、又、環境によって可変にしても構わな
い。

【００４４】以上解説した各テーブルと水分量Ｗを参照
させ、出力値が決定されたなら、ＣＰＵ１０７を介し、
シーケンスプログラムに従い、転写用高圧電源ＨＶ
（１）、１０８及び吸着用高圧電源ＨＶ（２）１０９に
制御信号及びＯＮ／ＯＦＦ信号が送られ、各帯電器を動
作させる。ここで、各テーブルへ送られる水分量Ｗが表
中の値の中間であれば、その前後の設定値から補充して
計算し、設定値を決定する。例えば、１面目の水分量が
１７．０ｇのときの設定値は６．７（μＡ）である。

【００４５】（第２の実施例）図３は第２の実施例によ
る各高圧電源を出力させるためのブロック図である。

【００４６】概要は、第１の実施例と同様であるので詳
述は省略する。

【００４７】Ｔａｂｌｅ（４）１１４には１面目用の水
分量対分離差電流の出力特性が記憶せられており、具体
例は第５表に示す。

【００４８】ＨＶ（３）、１１６はＤＣ電源、ＨＶ
（４）、１１７はＡＣ電源であり、ＨＶ（３）、１１６
は可変であり、ＨＶ（４）、１１７は略１２ｋｖｐｐで
固定出力である。

【００４９】又、Ｔａｂｌｅ（５）１１５には２面目用
の水分量対分離差電流（正負の差電流）の出力特性が記
憶せられており、内容は第６表に示す。

【００５０】

【表５】

【００５１】

【表６】

【００５２】（第３の実施例）図５は本発明の第３の実
施例に従う画像形成装置の概略断面図である。動作概要
については図１の装置と略同一であるため省略する。

【００５３】構成上の相異点は、吸着帯電器５ｃと転写
帯電器５ｂがブラシ帯電器ではなく、コロナ放電器にな
っている点である。又、図４は高圧電源の動作を示すブ
ロック図である。

【００５４】ここでＴａｂｌｅ（４）、（５）について
は、第２の実施例で示した表５、表６の内容と同一であ
る。

【００５５】Ｔａｂｌｅ（１）１１０はやはり１面目用
の水分量対転写電流の出力特性が記憶せられており、そ
の内容は第７表に示す。

【００５６】ここで転写帯電器５ｂはコロナ放電器であ
るため、多重転写を行っていく過程で、転写シートがチ
ャージアップしていくため、見かけのインピーダンスが
上がり、同じ総電流（コロナ放電器のワイヤに印加する
電流）を流しても、転写シート方向へ注入される割合は
段階を追って減少していく。故に、それを補償するた
め、色ごとに順次電流値をアップさせている。

【００５７】又、Ｔａｂｌｅ（２）１１１は２面目用の
水分量対転写電流の出力特性が記憶せられており、内容
は第８表に示す。

【００５８】

【表７】

【００５９】

【表８】

【００６０】（空気中の水分量の算出方法）空気中の水
分量Ｗとは空気１ｋｇ中に含まれる水分の重さ（ｇ）で
あり、絶対的な数値である。これは次の数式に従い求め
られる。

【００６１】Ｈ＝Ｐ／Ｐｓ×１００（％）…（１）

【００６２】

【外１】Ｈ：相対湿度（％）Ｐ：水蒸気分圧（ｍｍＨｇ）Ｐｓ：飽和水蒸気圧（ｍｍＨｇ） π：全圧（通常７６０ｍｍＨｇ）手順であるが（１）式により先ずＰを求める。Ｐｓは図
示されないメモリー内に記憶されるテーブルより呼び出
す。テーブルの詳細内容については表９（ａ）〜（ｃ）
に示す。なお第９表の温度の横に書かれたａ０〜ａ９は
温度の小数点第１位の数字を示し、例えば１４．１℃で
はＰｓ＝１２．０６５ｍｍＨｇを表わす。次に（１）式
により求められたＰを（２）式に代入しＩ（転写電流又
は分離差電流）、Ｗを求める。例えば、Ｔ＝３０℃、Ｈ
＝８０％の場合、Ｗ＝２１．６（ｇ／ｋｇ）となる。

【００６３】

【表９】

【００６４】

【表１０】

【００６５】

【表１１】

【００６６】

【表１２】

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、両面複写時におい
て、１面目と２面目の各々の最適転写電流値にて出力さ
せることにより、転写不良等の不具合のない良好な画像
の出力を得ることが可能となる。又、１面目と２面目の
各々の最適分離電流値を設定、出力させることにより、
飛び散り等の不具合のない良好な画像の出力を得ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のカラー画像形成装置の概
略断面図。

【図２】本発明の第１実施例の各高圧電源を出力するた
めのブロック図。

【図３】本発明の第２実施例の各高圧電源を出力するた
めのブロック図。

【図４】本発明の第３実施例の各高圧電源を出力するた
めのブロック図。

【図５】本発明の第３実施例のカラー画像形成装置の概
略断面図。

【図６】従来の画像形成装置の概略断面図。

【符号の説明】

１感光ドラム５転写ドラム５ｂ転写帯電器５ｃ吸着帯電器５ｈ分離帯電器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上雅博東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者竹腰信彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者中清水里枝東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像を担持する像担持体と、転写位置へ記
録材を担持搬送する記録材担持体と、前記像担持体の像
を前記記録材担持体に担持された記録材へ前記転写位置
で転写するために電圧が印加された転写帯電部材と、を
有する画像形成装置において、前記装置は記録材の両面に画像を形成可能であり、記録
材の２面目の像転写時は、記録材の１面目の像転写時と
前記転写帯電部材に供給される電流が異なることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】前記転写帯電部材は、転写時前記記録材
担持体の裏側に接触することを特徴とする請求項１の画
像形成装置。
【請求項３】前記装置は、前記記録材担持体に記録材
を静電的に吸着する吸着帯電部材を有し、吸着時記録材
の１面目、２面目にかかわらず前記吸着部材に供給され
る電流は一定であることを特徴とする請求項１又は２の
画像形成装置。
【請求項４】前記装置は、前記記録材担持体から記録
材を分離する分離帯電部材を有し、記録材の２面目の分
離時は、記録材の１面目の分離時と前記分離帯電手段へ
供給される電流が異なることを特徴とする請求項１乃至
３の画像形成装置。
【請求項５】像を担持する像担持体と、前記像担持体
の像を転写位置で記録材へ転写するために転写位置へ記
録材を担持搬送する記録材担持体と、前記記録材担持体
から記録材を分離するために電圧が印加される分離帯電
部材と、を有する画像形成装置において、前記装置は記録材の両面に画像を形成可能であり、記録
材の２面目の分離時は、記録材の１面目の分離時と前記
分離帯電手段へ供給される電流が異なることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項６】前記装置は、前記記録材担持体に記録材
を静電的に吸着する吸着帯電部材を有し、吸着時記録材
の１面目、２面目にかかわらず前記吸着部材に供給され
る電流は一定であることを特徴とする請求項５の画像形
成装置。