JPH08160784A

JPH08160784A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH08160784A
Application number: JP6323544A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Takeuchi; 竹内　　昭彦; Toshihiko Ochiai; 俊彦落合; Motoi Kato; 基加藤; Takao Kume; 隆生久米; Toshiaki Miyashiro; 俊明宮代; Takehiko Suzuki; 健彦鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】安定した転写材保持力を備えた固体転写ドラ
ムを有するカラー画像形成装置を提供する。【構成】転写材３の表面電位を検知する電位センサー
５を固体転写ドラム１に対向して、転写ニップ部の転写
ドラム１の回転方向上流側に配置する。電位センサー５
の検知結果により感光ドラム４と転写電極１ａ間に印加
する転写バイアス電圧を制御する。これにより、常に良
好な画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばカラープリンタ
或はカラー複写機等とされる電子写真方式のカラー画像
形成装置に関し、転写手段に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】複数色のトナー像を重ね合わせることに
より転写材上にカラー画像を得るカラー画像形成装置に
は、像担持体上に帯電、露光、現像によってトナー像を
形成し、トナー像が得られる度に転写材上に転写する工
程を各色について繰り返すことにより、転写材上に複数
色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を得る方法があ
る。

【０００３】図１１に上記カラー画像形成装置の一例を
示す。図示のように、装置内に像担持体として電子写真
感光ドラム１０１を備え、感光ドラム１０１の周囲には
帯電ローラ１０２、複数の現像器を有する回転式現像手
段１０４、転写手段である転写ドラム１０８、クリーナ
ー１０３等が設置されている。また感光ドラム１の上方
には、露光装置を形成するレーザーダイオード１０５、
ポリゴンミラー１０６、結像光学系１１５、ミラー１０
７等が配置されている。

【０００４】また、現像手段１０４はイエロー、マゼン
タ、シアン、黒の４色の現像器１０４Ｙ、１０４Ｍ、１
０４Ｃ、１０４Ｋから構成され、各々の現像器に各々の
色のトナーが収容され、それぞれの現像スリーブ１１６
上にトナー層が形成される。

【０００５】そして、前述の露光装置により感光ドラム
１０１上に形成された潜像パターンに従って反転現像法
の場合は露光部、正規現像法の場合は非露光部に各色の
トナーを順次現像する。

【０００６】一方、転写ドラム１０８は表面に転写材１
０９を担持し、現像された各々の色トナー像を順次感光
ドラム１０１の表面から転写材１０９の表面に転写す
る。

【０００７】ここで、転写ドラム１０８の構成について
説明する。転写ドラム１０８としては、従来、中空の誘
電体シートを円筒状に保持し、内面から転写コロナ帯電
器を用いて転写を行なったり、内外面同時に転写材吸着
や除電のためのコロナ帯電を行なったりする所謂中空転
写ドラム方式が一般に用いられてた。この方式は、転
写、吸着、除電の各々の領域が独立しているため、設定
の自由度が大きく安定している方式であるが、反面、構
造が複雑であったり、耐久性に乏しい等の欠点があっ
た。

【０００８】これに対し、図１１に示す構成の固体転写
ドラム（以後、転写ドラムと称する）では、基体である
金属等のシリンダー１０８ａ上に弾性体層１０８ｂを設
け、その上に誘電体層１０８ｃを設けた構造とすること
で、前述の中空転写ドラムにおける欠点を改善してい
る。

【０００９】ここで、誘電体層１０８ｃの背面は導電物
質による転写電極を設ける必要があるが、これは誘電体
層１０８ｃの背面に導電層を別途設け、更に適当な電極
を設けることでバイアス電源と接続しても良いし、弾性
体層１０８ｂ自身を導電化してもよい。あるいは、誘電
体層１０８ｃと導電弾性体層１０８ｂの間に、更に導電
層を設けて、弾性体層のスポンジ表面の粗さが転写時に
影響するのを防止するような構成とするなど、様々な層
構成をとることができる。

【００１０】このように構成された転写ドラム１０８に
転写材１０９を吸着し、感光ドラム１０１との間で転写
を行ない、最後に転写ドラム１０８の表面の除電を行な
って転写ドラム１０８を電位的に初期化する一連の工程
は、それぞれ吸着ローラー１１０、感光ドラム１０１、
除電ローラー１１１に印加されるバイアス電圧と、転写
ドラムの誘電体層１０８ｃ背面に印加されるバイアス電
圧で電界が形成されることによってなされ、又転写ドラ
ム１０８は前述の中空転写ドラムの系に比べ、大幅に簡
略な構造となっている。

【００１１】ここで重要なのは、各々の工程を行なう際
に、予め誘電体層１０８ｃや転写材１０９の表面に電荷
が存在していると、この電荷により生じる電位差がその
まま前述のバイアスにより形成される電界に上乗せされ
ることで、このために、従来１色目に対し、２、３、４
色目と転写を進めてゆくときに、暫時転写バイアス値を
所定量だけ増加させてゆくことで転写を適正化するなど
の方法が行なわれていた。

【００１２】尚、図１１に示すように、転写ドラム１０
８は転写材の先端を保持するためのグリップ部材１１
３、転写ドラム１０８の表面を清掃するためのクリーナ
ー１１４、転写材を転写ドラム１０８から分離するため
の分離爪１１２を備えている。また、図中で両方向矢印
の記号がついている部材は、矢印方向に適宜往復動作を
繰り返すものである。

【００１３】上記のように、転写ドラム１０８に担持さ
れた転写材１０９に転写された４色の画像は図面に示さ
ない定着器において、定着され永久画像とされる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記転
写ドラムを用いた上記従来のカラー画像形成装置では転
写材を予備吸着するための吸着手段や転写時の転写バイ
アスの適性化に関し、以下のような問題点があった。

【００１５】（１）環境条件により、転写ドラムの誘電
体層１０８ｃの抵抗値や静電容量、更に転写材１０９の
抵抗値や静電容量が変化すると転写材１０９への吸着電
流値が変化したり、一旦、供給された電荷の転写電極を
介しての減衰が大きくなったりして、予備吸着時におけ
る転写材の保持力が不十分となる。これは、転写材の種
類や厚さ、材質（紙とオーバートランスペアレンスシー
ト、略してＯＨＴシート等々）等が変化した場合も同様
に生じる現象である。更に又、（２）環境条件や転写材の種類に応じて、転写性能が大
幅に変化し、最適な転写バイアス値も変化する。

【００１６】特に、（２）の転写条件については、転写
が行なわれる前の転写材１０９や誘電体層１０８Ｃ上の
残留電荷や、（１）の吸着条件、即ち吸着によって実際
にどの程度の電荷が付与され、且つ付与された電荷が転
写時にどの程度残留しているかによっても影響を受ける
ため、転写材の状態や誘電体層の初期状態のみならず、
（１）の吸着条件を抜きにして独立に論じることが困難
であるという事情も存在し、転写バイアス値の最適化は
非常に難しいものであった。

【００１７】（３）環境条件によって、除電手段１１１
による転写ドラムの誘電体層１０８ｃの残留電荷が十分
に除電されず、次のプリントのための転写材の予備吸着
に先立って誘電体層表面が初期化されずに吸着不良や転
写不良を生じたり、逆に除電バイアス値が大となりすぎ
て誘電体がダメージを受ける等の問題が生じることがあ
った。

【００１８】従って、本発明の第１の目的は、安定した
転写材保持力を備えた転写手段を有するカラー画像形成
装置を提供することである。

【００１９】本発明の第２の目的は、常に最適の転写バ
イアスが付与される転写手段を有するカラー画像形成装
置を提供することである。

【００２０】本発明の第３の目的は、転写手段の誘電体
層表面の残留電荷を良好に初期化できる転写手段を有す
るカラー画像形成装置を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
カラー画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発
明は、像担持体に静電潜像を形成し、該潜像をトナーに
より顕像化する顕像形成手段と、表面の誘電層に転写材
を吸着し、これを前記像担持体に当接させて誘電層背面
に設けた転写電極により前記像担持体上の顕像を転写材
上に順次転写する転写手段とを有するカラー画像形成装
置において、前記転写手段に対向して表面電位検出手段
を設け、この表面電位検出結果に基づいて前記像担持体
と前記転写電極間に印加する転写バイアス電圧を制御す
ることを特徴とするカラー画像形成装置である。

【００２２】前記表面電位検出手段を転写位置である前
記像担持体と転写手段との対向部より前記転写手段の移
動方向上流側に設けることが好ましい。

【００２３】前記表面電位検出手段を転写位置である前
記像担持体と転写手段との対向部より前記転写手段の移
動方向下流側に設けることが好ましい。

【００２４】本発明による他の態様によれば、像担持体
に静電潜像を形成し、該潜像をトナーにより顕像化する
顕像形成手段と、表面の誘電層に転写材を吸着し、これ
を前記像担持体に当接させて前記誘電層背面に設けた転
写電極により前記像担持体上の顕像を転写材上に順次転
写する転写手段とを有すると共に、前記転写手段による
顕像の転写に先立ち、前記転写手段の誘電層上に転写材
を予備吸着させるための吸着手段を有するカラー画像形
成装置において、前記転写手段に対向して表面電位測定
手段を設け、この表面電位検出結果に基づいて前記吸着
手段と前記転写電極間に印加する吸着バイアス電圧また
は前記像担持体と前記転写電極間に印加する転写バイア
ス電圧を制御することを特徴とするカラー画像形成装置
が提供される。

【００２５】１個又は複数個の前記表面電位検出手段を
前記予備吸着位置と転写位置との間に設けることが好ま
しい。

【００２６】前記表面電位検出手段を前記転写位置より
前記転写手段の移動方向下流側に設けることが好まし
い。

【００２７】前記表面電位検出手段を前記予備吸着位置
と転写位置との間、及び前記転写位置より前記転写手段
の移動方向下流側の少なくとも２カ所に設けることが好
ましい。

【００２８】転写位置の前記転写手段の移動方向下流側
に前記転写手段の誘電層表面の残留電荷を除電するため
の除電手段を設けると共に、転写手段の表面電位を測定
するための電位測定手段を前記除電手段よりも前記転写
手段の移動方向下流側に設け、この表面電位測定結果に
基づいて前記像担持体と前記転写電極間に印加する転写
バイアス電圧、または前記除電手段と前記転写電極間に
印加する除電バイアス電圧を制御することが好ましい。

【００２９】装置本体近傍の雰囲気を検知する環境セン
サーを設け、この検知結果に応じて吸着バイアス、転写
バイアス、または除電バイアス制御時の各々の制御パラ
メータを変更することが好ましい。

【００３０】

【実施例】以下、本発明に係るカラー画像形成装置を図
面に則して更に詳しく説明する。尚、次に説明する実施
例では、本発明は図１１に示すカラー画像形成装置に具
現化されるものとする。従って、カラー画像形成装置の
全体的構成、機能についての詳しい説明は省略し、本発
明の特徴部について説明する。

【００３１】実施例１図１に示す固体転写ドラム１は、アルミニウム芯金１ａ
上に、厚さ略５ｍｍ、硬度がアスカーＦ測定にて６０度
程度の発泡導電ＥＰＤＭゴム層１ｂを設け、更にその上
を厚さ７５μｍのＰＶｄＦシート１ｃで被った構成とな
っている。ここで、導電ゴム１ｂの体積抵抗値は略１０
⁵ Ω・ｃｍ以下であり、ＰＶｄＦシート１ｃは高抵抗物
質（例えばＰＭＭＡ等）を数％〜数十％分散させること
で体積抵抗値を略１０¹⁴Ω・ｃｍ〜１０¹⁵Ω・ｃｍと
し、比誘電率を８〜１２程度としたものを用いた。

【００３２】なお、感光ドラム４としては、電荷発生層
上に膜厚略２５μｍの電荷輸送層を設けた負帯電のＯＰ
Ｃドラムを用い、転写部での当接圧を総圧で略５００ｇ
から１５００ｇ程度とした。

【００３３】次に、吸着手段としては吸着ローラ２を用
い、転写ドラム１に対して矢印の方向に当接・離間自在
に保つとともに、転写ドラム１との間に吸着バイアス電
源７を用いてネガトナーＴと、同極性（即ちマイナス）
のバイアス電圧が印加できるように構成した。吸着ロー
ラ２としてはアスカーＣ硬度で２０度から４０度位の導
電ＥＰＤＭゴム（体積抵抗値で１０⁵ Ω・ｃｍ以下）を
用いた。

【００３４】また、除電ローラ６も吸着ローラ２と同様
の構成とし、図示の如く転写ドラム１との間にＡＣバイ
アス電源９を用いて除電可能な構成とした。

【００３５】まず、吸着ローラ２により転写材３を転写
ドラム１上に予備吸着する場合のメカニズムを説明す
る。図２及び図３はこのときの等価回路を示すもので、
まず、転写紙３がグリッパー１１により先端を保持され
つつ吸着ローラ２の当接部に来ると、図２に示すような
閉回路が形成される。

【００３６】ここで、Ｖ_a は吸着ローラ２の印加バイア
ス、Ｃ_P は転写材３の静電容量、Ｒ_P は同抵抗、Ｃ_T は
誘電体シート１Ｃの静電容量、Ｒ_T は同抵抗（いずれも
ニップ部において）である。

【００３７】次に、図３に転写材３が吸着ローラ２のニ
ップ部を通過した後の等価回路を示す。ここで、Ｖ_S1は
ニップ通過直後の転写材３の表面電位を示すものであ
り、通常、接触帯電には放電しきい値Ｖ_THが存在するた
め、｜Ｖ_S1｜＝｜Ｖ_a ｜−Ｖ_TH ・・・（１）となる。放電しきい値Ｖ_THはＣ_P とＣ_T の合成容量によ
り決定するが、本実施例では５００Ｖ〜１０００Ｖ（絶
対値で）程度であった。

【００３８】一方、転写材が吸着位置から感光ドラム対
向面まで回転する間に、転写材表面に付与された電荷は
吸着部で抵抗Ｒ_P 、Ｒ_T を介して減衰する。この減衰は
転写材、及び誘電体シートの双方で生じるが、一般にＲ
_P ＜Ｒ_T であり、Ｃ_P Ｒ_P ＜Ｃ_T Ｒ_T でもあるため、転
写材部での減衰の方が早い。

【００３９】この様にして、転写材３が感光ドラム４の
対向面に達する迄の間に、転写材３の表面電位はＶ_S1→
Ｖ_S2（｜Ｖ_S1｜＞｜Ｖ_S2｜）に減衰する。但し、上記説
明では簡単化のために転写ドラム１のバイアス電圧を０
Ｖとした。実際には表面電位Ｖ_S2は転写時に転写バイア
ス分上昇する。

【００４０】ここで、転写材３は感光ドラム４と対向
し、トナーＴを転写する際に、更に強固に転写ドラム１
の誘電体シート１ｃに静電吸着されるため、上記の予備
吸着動作はあくまでも転写部までの搬送過程において転
写材を保持し、転写ニップ部でのズレを防止するための
ものである。従って、前述の表面電位Ｖ_S2が所定の値以
上となるように吸着バイアスＶ_a を定めてやればよい。

【００４１】しかしながら、表面電位Ｖ_S2は吸着部にお
ける帯電のしきい値Ｖ_THと、転写部までの電荷の減衰に
より変化するため、従来転写材の容量変化によるＶ_THの
変化や同じく抵抗変化（この場合、誘電体シート１ｃも
高湿度下で１ケタ程度抵抗ダウンする）の影響を受けて
吸着不良が生じるがあったり、逆に、Ｖ_S2が高くなり過
ぎて転写に弊害の生じることがあった。

【００４２】次に、転写ニップ部における転写電位Ｖ_S2
の値と転写効率の関係を説明する。トナーＴを感光ドラ
ム４から転写ドラム１の転写材上へ転移させるために
は、感光ドラム４に対し、転写材３の表面電位をトナー
と逆極性側にシフトさせる必要がある。ところで、トナ
ーＴと逆極性、即ち正の転写バイアスＶ_T を転写ドラム
に印加すると、転写材３の表面電位はＶ_S2からＶ_T ＋Ｖ
_S2に変化する。（ここで、Ｖ_S2は負の値）。

【００４３】一方、感光ドラム４は負極性のＯＰＣドラ
ムであるため、帯電ローラ１３により負帯電を受け、更
にレーザー露光１４を照射した露光部にトナーＴを乗せ
る反転現像方式の場合、トナーＴの乗っている部分の電
位をＶ_L とすると、図４に示すように、転写材の表面と
Ｖ_L 部の間には、Ｖ＝Ｖ_T ＋Ｖ_S2−Ｖ_L なる電位差が生
じる。ここで、Ｖ_L は負の値であるため、図５の回路図
のようなコンデンサのモデルを想定した場合、見掛け上
の印加電圧Ｖは、Ｖ＝Ｖ_T −｜Ｖ_S2｜＋｜Ｖ_L ｜・・・（２）となる。（図５でＣ_d は感光ドラム４、Ｃ_p は転写材、
Ｃ_T は誘電体シート１Ｃの各々転写ニップ部における静
電容量である。）ここで、同モデルにおいて、トナーＴが転写材３に転写
される際の転写効率はこの電圧Ｖが図５のような直列コ
ンデンサのモデルに印加されたときに誘起される電荷の
量の大小にほぼ依存し、これが小さいと転写不良、逆に
大きすぎると異常放電や再転写による転写効率ダウンを
生じる。（正確には、異常放電は転写ニップ近傍での電
界による気中放電により生じる）。この様に、（２）式
から明らかな様に、吸着時の吸着バイアス電圧Ｖ_a によ
り適正な電位差Ｖを得るためのＶ_T 値が変化してしま
う。

【００４４】次に、本発明の特徴部分である転写ドラム
の動作を通して本発明を説明する。まず、図１に示すよ
うに、転写材の表面電位を検知する表面電位センサー５
を用い、転写ニップ部直前の転写材３の表面電位Ｖ_STを
読む。電位センサー５により検知された表面電位Ｖ_STは
測定回路１２を介してＣＰＵ１０に入力され、所定の処
理を施された後信号として転写バイアス電源８、吸着バ
イアス電源７等に出力される。

【００４５】このとき、転写バイアスＶ_T は図５のシー
ケンスに示す様に初期値Ｖ_T0が印加されている。次に、
転写バイアスが仮に０Ｖであった場合に、吸着電荷によ
り生じる転写材３の表面電位をＶ_S2（前述）とすると、｜Ｖ_S2｜＝｜Ｖ_ST−Ｖ_T0｜・・・（３）となる。この｜Ｖ_S2｜（以後、転写前吸着電位差と称す
る）を求めることで、吸着バイアスＶ_a による吸着力の
強さを検知できる。同時に、Ｖ_ST＋｜Ｖ_L ｜、即ち感光
ドラム４と転写ドラム１上の転写材の電位差が適性であ
るかを判断する。（感光ドラム４の電位Ｖ_L は既知の値
であるとして、電位測定値Ｖ_STと転写ドラム電位目標値
を直接比較すればよい。）そして、目標値との差分を転写バイアスＶ_T にフィード
バックすることで転写バイアス値を最適化することがで
きる。

【００４６】本実施例では、転写ドラム１の直径を１６
０ｍｍ、感光ドラム４の直径を４０ｍｍとし、プロセス
スピードを略１００ｍｍ／秒として実験を行なった。ま
た、電位センサー５は転写ニップ部手前約２０ｍｍに配
してこれを略転写上流ニップ電位とした。まず、最適な
吸着を行なうための転写前吸着電位差｜Ｖ_S2｜を求めた
ところ、｜Ｖ_S2｜＝２５０Ｖ程度とするのが良いことが
判明した。これよりも｜Ｖ_S2｜が小さくなると次第に吸
着が甘くなり、逆に大きくなると、吸着バイアスＶ_a 自
体が大きくなりすぎて転写材３表面に放電パターンが形
成され、転写時に画像を乱すという弊害を生じる。

【００４７】次に、転写バイアスも含めた転写材３の表
面電位Ｖ_STの最適目標値Ｖ_ST0 を求めたところ、Ｖ_ST0
＝＋８００Ｖ程度のとき良好な転写を行なうことができ
た。なお、Ｖ_STがこれよりも小さいと転写不良が生じ易
くなり、逆に大きすぎると異常放電パターンを生じる様
になる。そこで、常温・常湿度において８０ｇ／ｍ²の
秤量の標準的な転写材３を用いたときに｜Ｖ_S2｜＝２５
０Ｖとなる吸着バイアス値Ｖ_a を求めたところ、略−９
００Ｖであることが分かったので、初期値として、Ｖ_a0
＝−９００Ｖ、Ｖ_T0＝＋１０５０Ｖ（（３）式による。
但し、Ｖ_S2は負の値）とし、図６に示すようなタイミン
グで吸着バイアスと転写バイアスの制御を行なった。

【００４８】その結果、環境条件や転写材の種類が変動
しても、転写バイアスＶ_T を制御することで転写材３の
表面電位（即ち、転写電位）Ｖ_STは直ちに最適目標値で
あるＶ_ST0 ＝＋８００Ｖに制御され、また、吸着性につ
いても転写前吸着電位差｜Ｖ_S2｜が略２５０Ｖとなるよ
うに次回のプリント時の吸着バイアスＶ_a を制御するこ
とができるようになり、常に良好な画像を得ることがで
きるようになった。

【００４９】なお、図６のシーケンスでは第２〜４色目
の転写バイアスとして、各々、前色に対し、２００Ｖ程
度大きなバイアス値を印加する様にして次第に増加させ
る方法を示したが、第２〜４色目に対しても第１色目と
同様にしてＶ_STを測定し、これが所定量となる様に各々
の色の転写バイアス値を制御しても良いのは勿論であ
る。

【００５０】本発明者等の検討によれば、２色目以降に
おいて、１色目と同様の表面電位Ｖ_ST（この例では＋８
００Ｖ）とするのが良いことが判明している。尚、Ｖ_ST
が同一であるにも拘らず２色目〜４色目で転写バイアス
Ｖ_T を次第に増加させる必要があるのは誘電体シート１
ｃや転写材３に電荷が蓄積し、逆電界を形成しているた
めである。

【００５１】実施例２次に、本発明の第２の実施例について図７により説明す
る。本実施例は、２個の表面電位センサー１５、１６を
吸着〜転写間に配設し、吸着直後と転写直前の２箇所で
転写材表面の電位を測定することを特徴とする。

【００５２】この様に、複数カ所の電位を測定し、その
差を求めることで、転写材３や絶縁シート１ｃでの電荷
の減衰状態を知ることができる。第１の実施例において
は、転写ニップ近傍の電位を略転写ニップ部の電位とし
て扱ったが、電位センサー１５、１６により電荷の減衰
状態を知ることができるので、転写ニップ部の電位をよ
り正確に推定することができ、又、減衰量が所定の上限
値を上回った場合、転写材３や絶縁シート１ｃが異常で
あるという警告を行なうことも可能となる。

【００５３】実施例３次に、図８により本発明の第３の実施例について説明す
る。

【００５４】前述の第１実施例において、図５を用いて
転写効率が感光ドラム４、誘電体シート１ｃ、転写材３
の静電容量に依存することを説明した。これらの構成部
材のうち、感光ドラム４は長期間の使用によりその表面
を清掃するクリーニング部材（不図示）等との摺擦で、
その表層部であるＣＴＬ層の膜厚が次第に減少する。こ
の結果、図５の静電容量Ｃｄが増大して電荷が過剰に供
給されて異常放電による画像の乱れや再転写による転写
効率ダウンを生じることがある。

【００５５】そこで、図８に示す様に、転写ニップ部下
流の転写ドラム１上の電位を電位センサー１９により検
知し、測定回路１２を介してＣＰＵ１０に入力し、検知
結果が適切な値となる様に転写バイアスＶ_T を制御する
ことにより、前述の問題を防止することができる。

【００５６】尚、電位測定タイミングとしては、転写工
程以前の、転写材３が無い状態（例えば、所謂前回転工
程中）で転写バイアスＶ_T を印加して誘電体層１ｃ上の
電位を測定しても良いし、或は転写材３の上から同様の
測定を行なっても良い。

【００５７】前者の方法によれば１枚目のプリント前に
転写電圧の制御について終了することができ、一方、後
者の方法を用いれば、１枚目のプリント結果に応じて２
枚目（或は１枚目の２色目）の転写電圧を制御するとい
う後追いの方法とはなるが、転写材３の静電容量の変化
も含めて転写バイアスＶ_T を制御できるという利点があ
る。

【００５８】また、図８の構成の代わりに、図９の様に
感光ドラム４と転写ドラム１間の当接ニップ部前後に電
位センサー２０、２１を各々配設し、検知結果をそれぞ
れ測定回路２２、２３を介してＣＰＵ１０に入力するこ
とにより、実施例１で述べた吸着バイアス電源７の制御
と、上記実施例３にて説明した感光ドラム膜厚変化等を
考慮した制御を併用することができる。

【００５９】この場合、実施例１で述べた転写前吸着電
位差｜Ｖ_S2｜については実施例１と全く同様の考え方で
電位センサー２０の測定結果に基づき吸着バイアスＶ_a
を決定することができる。

【００６０】一方、転写バイアスＶ_T の適正化について
は例えば前回転工程中に所定の転写バイアスを印加して
電位センサー２１により誘電層１ｃ上の電位Ｖ_PTを測定
し、その値に応じて実施例１で述べた転写材の表面電位
Ｖ_ST（電位センサー２０にて測定）の制御目標値Ｖ_ST0
（第１実施例では＋８００Ｖ）を変更してやれば良い。
つまり、例えば感光ドラム４の膜厚が薄くなると、誘電
層１ｃ上の電位Ｖ_PTはこれにつれて大きくなる傾向があ
り、転写電流も流れ易い方向となるので、Ｖ_ST ₀ は小さ
な値に変更してやればよい。そして、電位センサー２０
での表面電位測定値Ｖ_STが制御目標値Ｖ_ST0 となるよう
に転写バイアスＶ_T を変更すればよいのは実施例１で述
べたのと同様である。

【００６１】更にまた、図９において、環境センサー２
４を併用し、上記｜Ｖ_S2｜の目標値や表面電位Ｖ_STの目
標値Ｖ_ST0 などの制御パラメータを環境に応じて変更し
てもよい。（このような構成は第１、第２の実施例にお
いても同様に実施できる）。この場合、例えば絶対湿度
（＝絶対水分量）の小さいときは各々の目標値を大き
く、逆に絶対湿度の大きいときは目標値を小さくするこ
とで良好な結果を得ることができる。環境センサー２４
としては、一例として温度センサーと相対湿度センサー
の双方を用い、絶対水分量を換算で求める方法などがあ
る。

【００６２】実施例４次に、図１０により本発明の第４実施例について説明す
る。本実施例は電位センサー２４を除電ローラ６の下流
に配したことを特徴とする。

【００６３】このような構成においても、転写ニップ部
から電位センサー２４の位置までの電位減衰分を予め考
慮しておけば、第３実施例の図７を用いて説明したのと
同様の方法で転写バイアスＶ_T を適正に制御することが
可能である。

【００６４】更に、本構成においては、除電ローラ６を
転写ドラム１に対して作用させた場合の除電後の転写ド
ラム１の表面電位を測定することも可能となる。これに
よって、次に述べる効果が得られる。即ち、除電のため
の高圧電源９の出力としては、一例として３ＫＶ_PP（ピ
ーク間電圧）、５００Ｈｚ程度の交流バイアス電圧が必
要である。しかし、この電圧値の除電のために必要な大
きさの電圧Ｖ_PPは、環境状態や誘電層１ｃの耐久状態、
誘電層１ｃ上に残留している除電前の電荷量などで大き
く異なる。

【００６５】ところが、例えば、環境状態について言え
ば、上記電圧Ｖ_PPは高湿度では小さく、逆に低湿度で大
きくする必要があるが、高湿度で過大に印加すると誘電
層１ｃがダメージを受け、抵抗値が低下して転写紙３の
吸着不良を生じるなどの弊害が起きる。そこで、電位セ
ンサー２４により、除電後の電位を測定し、これが±１
００Ｖ以内の値となるように交流バイアス電源９の出力
を必要最小量に制御することで上記の問題を防止するこ
とができるようになる。

【００６６】なお、除電後の電位は、転写バイアスＶ_T
を０Ｖとしたときは上記のように略０Ｖとなることで除
電がなされたこととなるが、転写バイアスＶ_T （Ｖ）を
印加したときには表面電位も略Ｖ_T （Ｖ）となることが
除電のなされた状態を表すこととなる。

【００６７】尚、本実施例で、第３実施例と同様に行な
う転写バイアスの制御は例えば前回転中に行ない、一
方、上述の除電バイアスの制御は例えば後回転時に行な
えば、双方の制御を共に実行することが可能である。

【００６８】以上、実施例にモードづき本発明の説明を
行なってきたが、本発明は実施例に示す構造の固体転写
ドラムに必ずしも限定されるものではなく、例えば、転
写電極として導電性の弾性層を用いる代わりに、誘電層
の背面に導電性薄膜を形成して、これを転写電極に用い
てもよい。また、吸着ローラや除電ローラの代わりにコ
ロナ帯電器を用いて各々吸着帯電、除電帯電を行なって
もよい。この場合、直流または交流のコロナ高圧電圧を
固体転写ドラムの表面電位に基づいて変更すればよいの
は勿論である。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラー画
像形成装置によれば、転写手段に対向して表面電位検出
手段を設け、この表面電位検出結果に基づいて像担持体
と転写電極間に印加する転写バイアス電圧を制御するこ
とにより、転写手段が安定した転写材保持力を備えるこ
とができる。又、常に最適の転写バイアスが付与するこ
とができる。更に、転写手段の誘電体層表面の残留電荷
を良好に初期できる。従って、本発明のカラー画像形成
装置によれば高品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による転写手段の実施例１を示す説明図
である。

【図２】図１において、吸着ローラにより転写材を転写
ドラム上に予備吸着する場合のメカニズムを説明するた
めの回路図である。

【図３】図１において、転写材が吸着ローラのニップ部
を通過した後の等価回路図である。

【図４】転写時の感光ドラム、転写材及び転写ドラム間
の関係を示す説明図である。

【図５】コンデンサのモデルを示す回路図である。

【図６】転写シーケンスを示すタイムチャート図であ
る。

【図７】転写手段の実施例２を示す説明図である。

【図８】転写手段の実施例３を示す説明図である。

【図９】実施例３の変形例を示す説明図である。

【図１０】転写手段の実施例４を示す説明図である。

【図１１】従来のカラー画像形成装置を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１固体転写ドラム（転写手段）１ａシリンダー（転写電極）１ｂ導電弾性層１ｃ誘電層２吸着ローラ３転写材４感光ドラム（像担持体）５、１５、１６、１９、電位センサー（表面電位
検出手段）６除電ローラ２０、２１、２４電位センサー（表面電位
検出手段）２４環境センサー１０４回転現像器（顕像形成手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久米隆生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)発明者宮代俊明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)発明者鈴木健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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に静電潜像を形成し、該潜像を
トナーにより顕像化する顕像形成手段と、表面の誘電層
に転写材を吸着し、これを前記像担持体に当接させて誘
電層背面に設けた転写電極により前記像担持体上の顕像
を転写材上に順次転写する転写手段とを有するカラー画
像形成装置において、前記転写手段に対向して表面電位検出手段を設け、この
表面電位検出結果に基づいて前記像担持体と前記転写電
極間に印加する転写バイアス電圧を制御することを特徴
とするカラー画像形成装置。
【請求項２】前記表面電位検出手段を転写位置である
前記像担持体と転写手段との対向部より前記転写手段の
移動方向上流側に設けたことを特徴とする請求項１のカ
ラー画像形成装置。
【請求項３】前記表面電位検出手段を転写位置である
前記像担持体と転写手段との対向部より前記転写手段の
移動方向下流側に設けたことを特徴とする請求項１カラ
ー画像形成装置。
【請求項４】像担持体に静電潜像を形成し、該潜像を
トナーにより顕像化する顕像形成手段と、表面の誘電層
に転写材を吸着し、これを前記像担持体に当接させて前
記誘電層背面に設けた転写電極により前記像担持体上の
顕像を転写材上に順次転写する転写手段とを有すると共
に、前記転写手段による顕像の転写に先立ち、前記転写
手段の誘電層上に転写材を予備吸着させるための吸着手
段を有するカラー画像形成装置において、該転写手段に対向して表面電位測定手段を設け、この表
面電位検出結果に基づいて前記吸着手段と前記転写電極
間に印加する吸着バイアス電圧または前記像担持体と前
記転写電極間に印加する転写バイアス電圧を制御するこ
とを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】１個又は複数個の前記表面電位検出手段
を前記予備吸着位置と転写位置との間に設けたことを特
徴とする請求項４のカラー画像形成装置。
【請求項６】前記表面電位検出手段を前記転写位置よ
り前記転写手段の移動方向下流側に設けたことを特徴と
する請求項４のカラー画像形成装置。
【請求項７】前記表面電位検出手段を前記予備吸着位
置と転写位置との間、及び前記転写位置より前記転写手
段の移動方向下流側の少なくとも２カ所に設けたことを
特徴とする請求項４のカラー画像形成装置。
【請求項８】転写位置の前記転写手段の移動方向下流
側に前記転写手段の誘電層表面の残留電荷を除電するた
めの除電手段を設けると共に、転写手段の表面電位を測
定するための電位測定手段を前記除電手段よりも前記転
写手段の移動方向下流側に設け、この表面電位測定結果
に基づいて前記像担持体と前記転写電極間に印加する転
写バイアス電圧、または前記除電手段と前記転写電極間
に印加する除電バイアス電圧を制御することを特徴とす
る請求項１又は４のカラー画像形成装置。
【請求項９】装置本体近傍の雰囲気を検知する環境セ
ンサーを設け、この検知結果に応じて吸着バイアス、転
写バイアス、または除電バイアス制御時の各々の制御パ
ラメータを変更することを特徴とする請求項１、４、又
は８のカラー画像形成装置。