JPH09297476A - 画像形成装置ならびにこの画像形成装置に組み込まれる転写装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、定電流バイアス方式による転写装
置において、適正な転写バイアスを提供可能な画像形成
装置を提供することにある。 【解決手段】この発明の画像形成装置２によれば、転写
バイアス発生回路１０８により転写ローラ１６に供給さ
れる転写バイアスは、温度が２５℃未満で湿度が７５％
未満の環境条件下においては、定電流トランス１０８ａ
からの定電流転写バイアス電流となる。これに対して、
温度が２５℃より高温で湿度が７５％より多湿の環境条
件下においては、転写ローラ１６に供給される転写バイ
アスは、定電流トランスと直列に接続された定電圧トラ
ンス１０８ｂから出力される１ｋＶの固定の転写バイア
ス電圧に切り替えられる。これにより、転写画像の画像
濃度が環境条件に応じて変動することが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、接触式転写装置
を含む画像形成装置において、材質、厚さおよび大きさ
等に代表される被転写媒体の特性に拘りなく安定な画像
を提供できる画像形成装置およびこの画像形成装置に組
み込まれる転写装置の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスが利用されている画像
形成装置は、光導電性を有する感光体を所定の電位に帯
電させたのち画像に対応する光を照射して電位を選択的
に減衰させることで静電潜像を形成し、静電潜像を現像
剤としてのトナーで現像して得られるトナー像を被転写
材に転写することで、複写対象物の複写像あるいは印字
すべき画像を形成する。感光体の周囲には、感光体に所
定の表面電位を与える帯電装置、感光体表面の静電像を
トナーにより現像してトナー像を形成する現像装置、感
光体上のトナー像を記録材料に転写する転写装置および
感光体表面のトナーをクリーニングするとともに電荷分
布を初期状態に戻すクリーニング装置等が、感光体が回
転される方向に沿って、順に、配置されている。また、
装置内部の所定の位置には、現像装置と帯電装置との間
で感光体に画像を露光して静電像を形成する露光装置、
及び、転写装置により現像されたトナー像を用紙に定着
する定着装置等が配置されている。

【０００３】感光体は、回転可能な円筒状あるいは無端
べルト状に形成されたアルミニウム等の導体の表面に、
たとえば、セレン (Ｓｅ) あるいはＯＰＣ (Organic-Ph
otoConductor すなわち有機感光体) 等の光導電性の物
質が所定の厚さに形成された光半導体である。感光体
は、所定の電位に帯電された状態で露光装置から画像に
対応する光が照射されることにより光が照射された領域
のみ導体として機能して電荷分布を発生し、露光された
画像に対応する潜像を保持する。

【０００４】帯電装置は、コロナ放電のための帯電ワイ
ヤを有し、帯電ワイヤに接続された電源装置を介して４
〜８キロボルトの電圧が印加されることで、感光体表面
に、たとえば、−６００ボルトの表面電位を与える。

【０００５】露光装置は、感光体が回転されて現像装置
と対向される現像位置よりも感光体が回転される方向の
上流において、予め画像メモリに記憶されている画像デ
ータあるいは原稿の画像から変換された画像データに基
づいて感光体表面に電位分布を生じさせるための光を照
射して、感光体表面に静電像を形成する。

【０００６】現像装置は、感光体表面の現像位置で感光
体と対向され、トナーと、トナーを所定の極性に摩擦帯
電させるとともに磁気ブラシを形成するキャリアと、を
含む現像剤を感光体に形成された静電像に供給して、静
電像にトナーのみを付着させてトナー像を形成する。な
お、現像装置としては、トナーのみを利用する１成分現
像あるいはトナーとキャリア (磁性材料) を含む２成分
現像が広く利用されている。

【０００７】転写装置は、帯電装置に類似したコロナ放
電装置あるいは所定の転写バイアス電圧を感光体に供給
可能に形成された金属ローラを含み、現像装置により感
光体上の静電像に供給されたトナーすなわち感光体に形
成されたトナー像を、感光体の回転に伴って供給される
記録材料に、転写する。

【０００８】定着装置は、内部にヒータが組み込まれた
一対のローラであって、ローラ間に所定の圧力を印加し
た状態で用紙とトナーを加熱することで、記録材料に静
電的に付着しているトナーを溶融させて、記録材料に定
着する。

【０００９】クリーニング装置は、感光体の全面に光を
照射する除電ランプと感光体の表面に残った未転写トナ
ーを掻き落とすクリーナを有し、感光体上の残留電荷を
消去するとともに次の画像形成動作のために感光体の表
面状態を安定化する。

【００１０】上述した画像形成装置では、帯電装置によ
り感光体が所定の表面電位で帯電された状態で、露光装
置から画像データに対応する光が照射されることによ
り、画像データに対応する静電像が感光体ドラムに形成
される。

【００１１】感光体に形成された静電像は、現像装置か
らのトナーにより現像されてトナー像に変換される。こ
のトナー像は、転写装置により、感光体に提供された表
面電位と同一の極性の転写バイアス電圧が記録材料の背
面から印加されることで、感光体に静電的に吸着された
記録材料に、転写される。

【００１２】ところで、転写装置としては、通常、帯電
装置と同様に、コロナ放電のための帯電ワイヤに高電圧
を印力して、コロナ放電により感光体からトナーを静電
的に引き寄せる転写チャージャ方式が広く利用されてい
る。しかしながら、感光体の帯電電位 (表面電位) の極
性が負で、トナーの極性が正である場合、転写チャージ
ャには、負の転写バイアス電圧が印加されることから、
オゾンが発生する問題がある。

【００１３】このことから、近年、ローラ状に形成され
た転写ローラまたは導電性ブラシを記録材料の背面から
感光体に向けて所定の圧力で接触させる接触転写装置が
提案されている。接触転写装置によれば、負のコロナ放
電により生じるオゾンの量が低減されるとともに、コロ
ナ放電による転写に比較して転写効率を高めることがで
きることが知られている。なお、転写効率が向上される
と、転写装置ならびに画像形成装置の大きさを低減可能
となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な接触転写装置においては、電圧を所定の値に設定する
定電圧バイアス方式と、転写バイアス電流を所定の値に
設定する定電流バイアス方式とが知られている。

【００１５】しかしながら、定電圧バイアス方式では、
例えば、コピー用紙とＯＨＰシートのように記録材料の
厚さが変化することで適正転写バイアス電圧が変化する
問題がある。また、適性転写バイアス電圧は、環境条件
が変化するに従って変動するため、常に適正な転写状態
を得るためには、記録媒体の厚さと環境条件を常時観測
して調整する必要がある。ここで、記録媒体の厚さと環
境条件を常時観測することは、厚さおよび環境条件を観
測するための多くのセンサが必要となることから、装置
のコストが増大されることとなる。このため、定電圧バ
イアス方式が利用されている多くの画像形成装置では、
記録材料の厚さおよび環境条件の一部において、必ずし
も適正な転写状態が得られない問題がある。

【００１６】これに対して、転写バイアス電流を所定の
値に設定する定電流バイアス方式では、定電圧バイアス
方式に比較して、環境条件により転写効率が変動する問
題は少ないものの、特定の条件、例えば、高温多湿等の
環境下において、用紙の抵抗値が低下する場合に、適正
な転写効率を得ることが困難である。この発明の目的
は、定電流バイアス方式による転写装置において、適正
な転写バイアスを提供可能な画像形成装置を提供するこ
とにある。

【００１７】

【問題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点に基づきなされたもので、像担持体に形成された像
を現像する現像手段と、この現像手段により前記像担持
体に形成された現像剤像を、被転写媒体の抵抗値の変動
に応じて定電流転写バイアスおよび定電圧転写バイアス
のいづれかにより上記被転写媒体に転写する転写手段と
を有することを特徴とする画像形成装置を提供するもの
である。

【００１８】また、この発明は、像担持体に形成された
像を現像する現像手段と、この現像手段により前記像担
持体に形成された現像剤像を、環境条件に応じて定電流
転写バイアスおよび定電圧転写バイアスのいづれかによ
り被転写媒体に転写する転写手段とを有することを特徴
とする画像形成装置を提供するものである。

【００１９】さらに、この発明は、像担持体に形成され
た像を現像する現像手段と、この現像手段により前記像
担持体に形成された現像剤像を、温度および湿度の変動
に応じて被転写媒体の抵抗値が所定値より低下した場合
に、定電流転写バイアスから定電圧転写バイアスに切り
替えて被転写媒体に転写する転写手段とを有することを
特徴とする画像形成装置を提供するものである。またさ
らに、この発明は、像担持体に形成された像を現像する
現像手段と、定電圧を出力可能な転写バイアス電圧供給
手段と定電流を出力可能な転写バイアス電流供給手段と
を含み、温度および湿度が所定の条件より高温および多
湿の環境条件において上記転写バイアス電流供給手段か
らの定電流と温度および湿度の変動に応じて変動した被
転写媒体の抵抗値による転写電圧が所定値より低下した
場合に、上記転写バイアス電圧供給手段からの定電圧転
写バイアス電圧により前記像担持体に形成された現像剤
像を被転写媒体に転写する転写手段とを有することを特
徴とする画像形成装置を提供するものである。

【００２０】さらにまた、この発明は、像担持体に形成
された像を現像する現像手段と、定電流を出力可能な転
写バイアス電流供給手段とこの転写バイアス電流供給手
段と直列に接続された定電圧を出力可能な転写バイアス
電圧供給手段とを含み、温度および湿度が所定の条件よ
り高温および多湿の環境条件において上記転写バイアス
電流供給手段からの定電流と温度および湿度の変動に応
じて変動した被転写媒体の抵抗値による転写電圧が所定
値より低下した場合に、上記転写バイアス電圧供給手段
からの定電圧転写バイアス電圧により前記像担持体に形
成された現像剤像を被転写媒体に転写する転写手段とを
有することを特徴とする画像形成装置を提供するもので
ある。

【００２１】またさらに、この発明は、像担持体に形成
された像を現像する現像手段と、この現像手段により前
記像担持体に形成された現像剤像を、被転写媒体に転写
する転写手段と、この転写手段に、温度および湿度の変
動に応じて定電流転写バイアスあるいは定電圧転写バイ
アスのいづれかの転写バイアスを供給する転写バイアス
供給手段とを有することを特徴とする画像形成装置を提
供するものである。

【００２２】さらにまた、この発明は、像担持体に形成
された像を現像する現像手段と、この現像手段により前
記像担持体に形成された現像剤像を、被転写媒体に転写
する転写手段と、定電圧を出力可能な転写バイアス電圧
供給部と定電流を出力可能な転写バイアス電流供給部と
を含み、温度および湿度が所定の条件より高温および多
湿の環境条件において上記転写バイアス電流供給部から
の定電流と温度および湿度の変動に応じて変動した被転
写媒体の抵抗値による転写電圧が所定値より低下した場
合に、上記転写手段に、上記転写バイアス電圧供給部か
らの定電圧転写バイアス電圧を供給する転写バイアス供
給手段とを有することを特徴とする画像形成装置を提供
するものである。

【００２３】またさらに、この発明は、像担持体に形成
された像を現像する現像手段と、この現像手段により前
記像担持体に形成された現像剤像を、被転写媒体に転写
する転写手段と、定電流を出力可能な転写バイアス電流
供給部とこの転写バイアス電流供給部と直列に接続さ
れ、定電圧を出力可能な転写バイアス電圧供給部とを含
み、温度および湿度が所定の条件より高温および多湿の
環境条件において上記転写バイアス電流供給部からの定
電流と温度および湿度の変動に応じて変動した被転写媒
体の抵抗値による転写電圧が所定値より低下した場合
に、上記転写手段に、上記転写バイアス電圧供給部から
の定電圧転写バイアス電圧を供給する転写バイアス供給
手段とを有することを特徴とする画像形成装置を提供す
るものである。

【００２４】さらにまた、この発明は、像担持体に形成
された像に現像剤が供給された現像剤像を被転写体に転
写する際に、被転写体の抵抗値に応じて設定される第１
の転写バイアスと環境条件に応じて設定される第２の転
写バイアスとを同時に印加し、被転写体の抵抗値が環境
条件により低下することで第１の転写バイアスの実効出
力が低下することを、第２の転写バイアスにより補償さ
せることを特徴とする転写装置の制御方法を提供するも
のである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。図１に示されるように、レーザ
露光式複写装置２は、後述するレーザ露光装置から供給
されるレーザビームによって記録すべき画像に対応する
静電潜像が形成される感光体ドラム１０を、概ね中央
に、有している。

【００２６】感光体ドラム１０の周囲には、矢印ａで示
される感光体ドラム１０の回転方向に沿って、感光体ド
ラム１０の表面を所定の電位に帯電する帯電装置１２、
後述するレーザ露光装置により感光体ドラム１０に形成
された潜像に現像剤としてのトナーを供給することで静
電潜像を現像する現像装置１４、現像装置１４により現
像された感光体ドラム１０上のトナー像を被記録媒体と
しての用紙に転写する転写装置１６、感光体ドラム１０
の表面に残った転写残りトナーすなわち未転写トナーを
掻き落とすクリーニング装置１８および感光体ドラム１
０の表面の残留電荷を除去する除電装置２０が順に配置
されている。

【００２７】帯電装置１２は、コロナワイヤ１２ａとグ
リッドスクリーン１２ｂとを含み、図２を用いて後述す
る帯電電圧発生回路１０２およびグリッドバイアス電圧
発生回路１０４に接続され、感光体ドラム１０の表面を
所定の電位に帯電する。

【００２８】現像装置１４は、非磁性に形成されたトナ
ーと磁性が与えられたキャリアとが所定の比率で混合さ
れた２成分現像剤を外周にて保持しつつ、図２を用いて
後述する現像バイアス発生回路１０６からの現像バイア
ス電圧により負に帯電されたトナーを感光体ドラム１０
に形成された静電潜像に付着させる現像ローラ１４ａを
有している。なお、２成分現像剤Ｄおよび現像ローラ１
４ａは、ハウジング１４ｂに収容されている。

【００２９】現像ローラ１４ａおよびハウジング１４ｂ
に収容されているキャリアＣおよびトナーＴすなわち現
像剤Ｄには、現像バイアス電圧発生回路１０６により、
所定の現像バイアス電圧が印加される。

【００３０】以下、感光体ドラム１０の表面に形成され
た静電潜像を現像する際には、現像ローラ１４ａのマグ
ネット媒体の主磁極から発生される磁力線に沿ってスリ
ーブ上に形成されるキャリアの穂 (穂立ち) に、鏡像力
により付着されているトナーが感光体ドラム１０と現像
ローラ１４ａとが対向する現像領域で、感光体ドラム１
０の静電潜像の電位と現像バイアス電圧とにより形成さ
れる電界により潜像に向けて移動されて、静電潜像が現
像される。

【００３１】転写装置１６は、感光体ドラム１０の外周
面に接触して回転されるローラ状に形成され、図２を用
いて後述する転写バイアス発生回路１０８により、現像
装置１４の現像ローラ１４ａによりトナーが供給されて
現像された感光体ドラム１０の表面のトナー像を記録用
紙に静電的に引き寄せて、転写する。なお、転写ローラ
１６は、図３を用いて後述するよう、所定の抵抗値が与
えられたイオン導電性の弾性体がローラ状に成形された
ものである。また、転写ローラ１６は、図示しないばね
等により、感光体ドラム１０の表面に所定の圧力で押し
つけられている。

【００３２】クリーニング装置１８は、感光体ドラム１
０の表面に圧接され、感光体ドラム１０の表面の転写ト
ナーを掻き落とすブレード１８ａを有し、感光体ドラム
１０の表面の未転写トナーを掻き落として集積する。

【００３３】除電装置２０は、図示しないランプレギュ
レータ (点灯回路) を介して所定の光量を提供するよう
点灯され、感光体ドラム１０の表面に残った残存電位を
消去する。

【００３４】感光体ドラム１０の上方すなわち装置本体
の上部には、複写対象物である原稿Ｄの画像を、光の明
暗情報として読み取る画像読取部３０が配置されてい
る。画像読取部３０は、原稿Ｄを保持する原稿テーブル
３１、原稿テーブル３１に載置された原稿Ｄを照明する
照明ランプ３２、照明ランプ３２から照射される照明光
を原稿Ｄに集光するリフレクタ３３、原稿Ｄからの反射
光を原稿テーブルと平行な方向に案内する第１のミラー
３４、第１のミラー３４で反射された光を９０°折り曲
げる第２のミラー３５および第２のミラー３５で折り曲
げられた光をさらに９０°折り曲げて再び原稿テーブル
と平行な方向に案内する第３のミラー３６等を有し、図
示しない走査モータを用いて照明ランプ３２および第１
ないし第３のミラー３４，３５および３６を原稿テーブ
ル３１に沿って移動することにより、原稿テーブル３１
に載置された原稿Ｄの画像を光の明暗情報として後段の
ＣＣＤセンサ３８に伝達する。なお、第２ミラー３５お
よび第３ミラー３６は、周知のように、図示しない駆動
機構により、第１ミラー３４が移動される速度の１／２
の速度で第１ミラー３４に従動される。

【００３５】第３ミラー３６により折返された光の光軸
を含む面内には、原稿Ｄからの反射光に集束性を与える
結像レンズ３７および結像レンズ３７により集束された
反射光を光電変換するＣＣＤセンサ３８が配置されてい
る。

【００３６】感光体ドラム１０の近傍であって、感光体
ドラム１０の表面に原稿画像に対応する光を照射可能な
位置には、帯電装置１２により所定の表面電位が与えら
れた感光体ドラム１０の表面に、画像に基づいて光強度
が変化されたレーザビームを照射するレーザ露光装置４
０が配置されている。

【００３７】感光体ドラム１０が回転される方向であっ
て、現像装置１４により現像されたトナー像が感光体ド
ラム１０の回転によって搬送される方向の上流側に対応
する位置には、所定のサイズの記録用紙 (被転写材) を
収容可能に形成されるとともに自身が収容している記録
用紙のサイズを表示する図示しないサイズ表示機構を有
する用紙カセット５２‥‥‥が挿入される第１，第２の
スロット５０ａ，５０ｂが形成されている。第１，第２
のスロット５０ａ，５０ｂには、カセット５２‥‥‥に
収容されている用紙のサイズに対応して設定された図示
しないサイズ表示に基づいて、カセット５２‥‥‥に収
容されている記録用紙の大きさをＣＰＵ１０２に報知す
るサイズ検知センサ５１ａ，５１ｂが配置されている。

【００３８】また、第１のスロット５０ａの上方には、
定型以外の記録材料を給送可能とする手差通路５３が、
第１のスロット５０ａと一体的に形成されている。手差
通路５３には、用紙が搬送される方向に対して通路に案
内される用紙が傾くことを防止する用紙ガイド５３ａが
配置されている。用紙ガイド５３ａは、用紙のサイズ
(幅) に合わせて移動可能、かつ、用紙ガイド５３ａの
位置を検知することで手差通路５３に挿入される用紙の
大きさ (幅) を検出する用紙センサ５３ｂに対して、用
紙の大きさの入力可能に、形成されている。

【００３９】感光体ドラム１０と各スロット５０ａ，５
０ｂの間には、それぞれのスロット５０ａ，５０ｂに対
応して配置され、スロットに挿入されたカセット５２‥
‥‥のそれぞれから用紙を１枚ずつ引出す給紙ローラ５
４ａ，５４ｂ、給紙ローラ５４ａ，５４ｂにより引出さ
れた用紙を、感光体ドラム１０へ向けて送出する搬送ロ
ーラ５６ａ，５６ｂ、搬送ローラ５６ａ，５６ｂにより
感光体ドラム１０へ向けられる用紙を一時的に停止させ
ることにより用紙が搬送される方向に対する用紙の傾き
を補正するとともに、感光体ドラム１０上のトナー像の
先端と用紙の先端とを整合させて感光体ドラム１０の表
面が移動される速度と等しい速度で用紙を送り出すアラ
イニングローラ５８が配置されている。なお、手差通路
５３から供給される用紙は、搬送ローラ５６ａに向けて
案内される。

【００４０】アライニングローラ５８の近傍には、アラ
イニングローラ５８を介して用紙を停止させるために、
搬送されている用紙の先端を検知するアライニングスイ
ッチ５８ａが配置されている。

【００４１】感光体ドラム１０の回転方向下流に対応す
る位置には、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像
が転写され、トナーが静電的に付着している状態の用紙
を搬送する搬送べルト６０、用紙に転写されたトナーを
加熱するとともに用紙に押圧することで用紙に定着させ
る定着装置６２およびトナー像が定着された用紙を複写
装置２の外部の排紙トレイヘ排出させる排紙ローラ６４
が配置されている。

【００４２】排紙ローラ６４の近傍には、定着装置６２
と排紙ローラ６４との間に用紙が存在するか否かを検知
する排紙スイッチ６４ａが配置されており、排紙スイッ
チにより用紙の後端が検知された時点で、現在搬送され
ている用紙に対する画像形成が終了したことが検知され
る。

【００４３】図２は、図１に示した画像形成装置の画像
形成部を中心として示した概略制御ブロックを示すブロ
ック図である。図２に示されるように、レーザ露光式複
写装置２の各機構部は、主制御装置であるＣＰＵ１００
により制御される。

【００４４】帯電装置１２のコロナ放電部材１２ａは、
高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１０の表
面に、所定の電荷を与える。この高電圧は、ＣＰＵ１０
０から高電圧発生回路１０２に入力される帯電電圧制御
信号に対応する高電圧発生回路１０２の出力である。ま
た、帯電装置１２のグリッド電極１２ｂは、バイアス電
圧が供給されることにより、感光体ドラム１０の表面
に、コロナ放電部材１２ａから提供された電荷を安定さ
せる。このバイアス電圧は、ＣＰＵ１００からバイアス
電圧発生回路１０４に指示されるバイアス電圧信号に対
応するバイアス電圧発生回路１０４の出力である。この
ようにして、感光体ドラム１０表面は、所望の電位に帯
電される。

【００４５】現像装置１４の現像ローラ１４は、ハウジ
ング１４ｂ内に収容されている二成分現像剤、すなわち
所定の比率で混合されたトナーとキャリアを担持してい
る。この現像ローラ１４ａには、ＣＰＵ１００の制御に
より現像バイアス電圧発生回路１０６から所定の現像バ
イアス電圧が印加される。この現像バイアス電圧によ
り、感光体ドラム１０の表面の画像部にトナーが付着
し、非画像部すなわち露光装置４０により画像情報が露
光されない領域にトナーが付着して用紙に白地かぶりが
生じることが防止される。

【００４６】転写ローラ１６は、所定の大きさの転写バ
イアス電流が供給されるで、感光体ドラム１０上に形成
された現像剤像すなわちトナー像を用紙に転写させる。
この転写バイアス電流は、転写バイアス発生回路１０８
から出力される。なお、転写バイアス電流は、記録用紙
が感光体ドラム１０と転写ローラ１６との間を通過され
ている場合のみ出力される。

【００４７】転写バイアス発生回路１０８は、定電流ト
ランス１０８ａならびに定電流トランス１０８ａと直列
に接続された定電圧トランス１０８ｂを含み、環境条件
に対応して定電流トランス１０８ａから出力される転写
バイアス電流の大きさを変化させる。なお、環境条件が
高温／多湿 (３０℃／８５％) である場合には、図４を
用いて以下に示すように、定電流トランス１０８ａの出
力電圧が低下することから、予め設定された定電圧トラ
ンス１０８ｂによる定電圧転写バイアス電圧が供給され
る。

【００４８】次に、図１および図２に示した実施の形態
に適用される転写装置について詳細に説明する。図３
は、転写ローラ (転写装置) １６の断面図である。

【００４９】転写ローラ１６は、たとえば、ステンレス
鋼等から形成されるシャフト１６ａの外周面にウレタン
ゴム等の発泡性エラストマを円筒状に接着あるいは一体
形成した導電性の弾性体１６ｂを有する。なお、シャフ
ト１６ａとしては、直径が８ミリメートル (以下、ｍｍ
と示す) のステンレス棒が利用される。

【００５０】導電性の弾性体１６ｂとしては、例えば、
常温／常湿環境において、１５メガオーム (以下、ＭΩ
と示す) の抵抗値に設定されたイオン導電性ウレタンが
利用される。

【００５１】次に、図１および図２に示したレーザ露光
式複写装置の印字動作を詳細に説明する。感光体ドラム
１０は、ＣＰＵ１００から出力されるモータ駆動信号に
応答してモータ制御回路１１０から図示しない主モータ
に入力されるモータ駆動パルスでり駆動される主モータ
の回転により、たとえば、外周面の移動速度が１２５ミ
リメートル／秒 (以下、ｍｍ／ｓと示す) で回転され
る。同時に、帯電装置１２による電荷の供給により感光
体ドラム１０の表面が、所定の大きさの表面電位に、一
様に、帯電される。

【００５２】詳細には、帯電装置１２のコロナワイヤ１
２ａからのコロナ放電により感光体ドラム１０の表面に
供給されるコロナ放電の放射量がグリッドスクリーン１
２ｂに印加されるグリッドバイアス電圧によって適当に
調整される。一例を示すと、グリッドスクリーン１２ｂ
にグリッド電圧発生回路１０４から概ね−６５０Ｖのグ
リッドバイアス電圧が印加されることにより、帯電電圧
発生回路１０２からの高電圧によりコロナワイヤ１２ａ
を介して感光体ドラム１０に供給される初期表面電位は
概ね−６５０Ｖに設定される。

【００５３】続いて、レーザ露光装置４０により、感光
体ドラム１０の表面に、複写または印字出力すべき画像
データすなわち原稿の画像に対応する画像情報あるいは
図示しないホスト装置から供給される画像信号に対応し
た印字信号に応じて強度変調されたレーザビームが照射
される。

【００５４】レーザ露光装置４０によるレーザビームの
照射により、感光体ドラム１０の外周面に、印字信号
(画像データ) に対応する静電潜像が形成される。この
ようにして形成された静電潜像は、現像バイアス発生回
路１０６により、たとえば、−４００Ｖの現像バイアス
電圧が印加されている現像装置１４の現像ローラ１４ａ
から供給されるトナーＴによって現像される。なお、こ
の現像工程では、現像ローラ１４ａの内側に固定されて
いる図示しないマグネットの主磁極から発生される磁力
線に沿って現像ローラ１４ａの外周面に形成される連鎖
状のキャリアＣの穂 (穂立ち) に鏡像力により付着され
ているトナーが感光体ドラム１０と現像ローラ１４ａと
が対向する現像領域で、感光体ドラム１０の静電潜像の
電位と現像バイアス電圧とにより形成される電界により
トナーが移動されることにより、感光体ドラム１０の表
面に形成された静電潜像が現像される。また、現像装置
１４内に投入される現像剤としては、好ましくは、平均
粒径が６５ミクロン (以下、μｍと示す) の磁性体キャ
リアに、平均粒径が９μｍのトナーを、６重量百分率
(ｗｔ％) で混合したものが利用される。

【００５５】現像装置１４にて現像されたトナー像は、
感光体ドラム１０と転写ローラ１６が対向されている転
写位置で、転写バイアス発生回路１０８を介して定電流
転写バイアス電流が印加されている転写ローラ１６から
の転写バイアス電流により、予め案内されている用紙
に、順に転写される。このとき、転写バイアス発生回路
１０８から転写ローラ１６に印加される転写バイアス電
流の大きさは、例えば、用紙サイズがＡ３で厚さが８０
ｇ／ｍ² の普通紙である場合には、環境条件に拘りな
く、定電流トランス１０８ａにより概ね２０マイクロア
ンペア (以下μＡと示す) に設定される。なお、転写ロ
ーラ１６に印加される転写バイアス電流の大きさは、用
紙の大きさに合わせて、１０μＡないし２６μＡの範囲
で、最適に変化される。

【００５６】用紙に転写されたトナー像は、用紙上に静
電的に付着した状態で感光体ドラム１０の表面から分離
され、搬送べルト６０によって定着装置６２へ搬送され
て、定着装置６２により、用紙に定着される。

【００５７】トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ
６４を介して排紙トレイ６６に順次排出されて積層され
る。トナー像が用紙に転写された感光体ドラム１０は、
図示しない主モータの回転ともなって引き続き回転さ
れ、クリーニング装置１８により未転写トナーが取り除
かれるとともに除電装置２０により除電されて、引き続
いて次の画像形成に利用される。

【００５８】このようにして、一連の画像形成が繰り返
される。ところで、図４に示されるように、転写ローラ
１６からの転写バイアス電流の大きさは複写装置２を取
り巻く環境条件すなわち温度および湿度が変動した場合
であっても同一に制御されるが、上述した高温多湿環境
下においては、転写不良すなわち用紙に転写されたトナ
ー像の画像濃度が許容範囲を下回る現象が生じることが
ある。

【００５９】詳細には、図４に示されるように、定電流
トランス１０８ａから定電流を出力する場合、高温多湿
環境下では、転写ローラ１６および用紙の抵抗値の低下
にともなって、定電流トランス１０８ａの端子電圧すな
わち転写ローラ１６に印加される電圧が大幅に低下され
る。この場合、転写バイアス電流としては、定電流を維
持できることになるが、転写ローラ１６に印加される転
写バイアス電圧としては、適正な転写バイアス電圧を提
供できなくなることになる。

【００６０】ここで、図２に示されるように、定電流ト
ランス１０８ａに、定電圧トランス１０８ｂを直列に接
続し、図４に示されるように、定電圧トランス１０８ｂ
から転写ローラ１６に、例えば、１キロボルト (以下、
ｋＶと示す) の転写バイアス電圧を印加すると、定電流
バイアス方式として、転写ローラ１６への印加電圧の低
下が生じる領域すなわち２５℃より高温で７５％より多
湿の環境下において、転写ローラ１６に、定電圧トラン
ス１０８ｂから１ｋＶの固定転写バイアス電圧が印加さ
れる。すなわち、図２に示したように、定電流トランス
１０８ａに、定電圧トランス１０８ｂを直列に接続し、
定電圧トランス１０８ｂから１ｋＶの固定転写バイアス
電圧を出力させることで、感光体ドラム１０上のトナー
像を用紙に転写する際に環境条件の変動により用紙の抵
抗値が低下した場合であっても、定電流トランス１０８
ａからの定電流転写バイアスの実効出力の低下を、定電
圧トランス１０８ｂからの定電圧転写バイアスにより補
償することができる。

【００６１】これにより、図４に破線で示したような、
高温多湿環境下での転写ローラ１６に印加される転写バ
イアス電圧の低下が防止され、環境条件の変動に拘りな
く、安定なトナー像の転写が可能となる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の転写装
置によれば、環境条件の変動に伴って用紙の抵抗値が低
下した場合であっても、転写された画像の画像濃度が低
下することが防止される。

【００６３】また、転写装置は、イオン導電性の弾性体
により形成されたローラ型接触転写装置であって、環境
条件が一定の範囲においては定電流転写バイアス方式に
より駆動されることから、不所望なオゾンが生じること
が抑止される。

【００６４】さらに、転写装置に印加される転写バイア
スは、イオン導電性の弾性体の抵抗値が低下する環境条
件において作用する定電圧転写バイアスと環境条件が所
定の範囲において作用する定電流転写バイアスとが同時
に印加されるものであって、イオン導電性の弾性体の抵
抗値が低下した場合に、特別な制御を必要とすることな
く定電圧転写バイアスの出力を可能に形成されることか
ら、環境条件の変動に拘りなく、安定なトナー像の転写
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である転写装置が組込ま
れる画像形成装置を示す概略図。

【図２】図１に示されている画像形成装置の画像形成部
を中心としたブロック図。

【図３】図１および図２に示されている画像形成装置の
転写装置に利用される転写ローラの概略図。

【図４】図２に示した転写バイアス発生回路から出力さ
れる転写バイアス電流と定電圧転写バイアスと環境条件
の変動との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

２ …レーザ露光式複写装置 (画像形成装置) 、 １０ …感光体ドラム (像担持体) 、 １２ …帯電装置 (帯電手段) 、 １４ …現像装置、 １６ …転写装置 (転写手段) 、 １６ａ…シャフト、 １６ｂ…導電性の弾性体、 １８ …クリーニング装置、 ２０ …除電装置、 ３１ …原稿テーブル、 ３２ …照明ランプ、 ３３ …リフレクタ、 ３４ …第１ミラー、 ３５ …第２ミラー、 ３６ …第３ミラー、 ３７ …結像レンズ、 ３８ …ＣＣＤセンサ、 ４０ …レーザ露光装置、 ５２ａ…カセット、 ５２ｂ…カセット、 ５８ …アライニングローラ、 ５８ａ…アライニングスイッチ、 ６０ …搬送ベルト、 ６２ …定着装置、 １００ …ＣＰＵ、 １００ａ…メモリ、 １０２ …帯電電圧発生回路、 １０４ …バイアス電圧発生回路、 １０６ …現像バイアス電圧発生回路、 １０８ …転写バイアス発生回路 (駆動手段) 、 １０８ａ…定電流トランス、 １０８ｂ…定電圧トランス、 １２０ …センサ出力入力回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 通照 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イン テリジェントテクノロジ株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体に形成された像を現像する現像手
   段と、 この現像手段により前記像担持体に形成された現像剤像
   を、被転写媒体の抵抗値の変動に応じて定電流転写バイ
   アスおよび定電圧転写バイアスのいづれかにより上記被
   転写媒体に転写する転写手段と、を有することを特徴と
   する画像形成装置。
2. 【請求項２】像担持体に形成された像を現像する現像手
   段と、 この現像手段により前記像担持体に形成された現像剤像
   を、環境条件に応じて定電流転写バイアスおよび定電圧
   転写バイアスのいづれかにより被転写媒体に転写する転
   写手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】像担持体に形成された像を現像する現像手
   段と、 この現像手段により前記像担持体に形成された現像剤像
   を、温度および湿度の変動に応じて被転写媒体の抵抗値
   が所定値より低下した場合に、定電流転写バイアスから
   定電圧転写バイアスに切り替えて被転写媒体に転写する
   転写手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】像担持体に形成された像を現像する現像手
   段と、 定電圧を出力可能な転写バイアス電圧供給手段と定電流
   を出力可能な転写バイアス電流供給手段とを含み、温度
   および湿度が所定の条件より高温および多湿の環境条件
   において上記転写バイアス電流供給手段からの定電流と
   温度および湿度の変動に応じて変動した被転写媒体の抵
   抗値による転写電圧が所定値より低下した場合に、上記
   転写バイアス電圧供給手段からの定電圧転写バイアス電
   圧により前記像担持体に形成された現像剤像を被転写媒
   体に転写する転写手段と、を有することを特徴とする画
   像形成装置。
5. 【請求項５】像担持体に形成された像を現像する現像手
   段と、 定電流を出力可能な転写バイアス電流供給手段とこの転
   写バイアス電流供給手段と直列に接続された定電圧を出
   力可能な転写バイアス電圧供給手段とを含み、温度およ
   び湿度が所定の条件より高温および多湿の環境条件にお
   いて上記転写バイアス電流供給手段からの定電流と温度
   および湿度の変動に応じて変動した被転写媒体の抵抗値
   による転写電圧が所定値より低下した場合に、上記転写
   バイアス電圧供給手段からの定電圧転写バイアス電圧に
   より前記像担持体に形成された現像剤像を被転写媒体に
   転写する転写手段と、を有することを特徴とする画像形
   成装置。
6. 【請求項６】像担持体に形成された像を現像する現像手
   段と、 この現像手段により前記像担持体に形成された現像剤像
   を、被転写媒体に転写する転写手段と、 この転写手段に、温度および湿度の変動に応じて定電流
   転写バイアスあるいは定電圧転写バイアスのいづれかの
   転写バイアスを供給する転写バイアス供給手段と、を有
   することを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】像担持体に形成された像を現像する現像手
   段と、 この現像手段により前記像担持体に形成された現像剤像
   を、被転写媒体に転写する転写手段と、 定電圧を出力可能な転写バイアス電圧供給部と定電流を
   出力可能な転写バイアス電流供給部とを含み、温度およ
   び湿度が所定の条件より高温および多湿の環境条件にお
   いて上記転写バイアス電流供給部からの定電流と温度お
   よび湿度の変動に応じて変動した被転写媒体の抵抗値に
   よる転写電圧が所定値より低下した場合に、上記転写手
   段に、上記転写バイアス電圧供給部からの定電圧転写バ
   イアス電圧を供給する転写バイアス供給手段と、を有す
   ることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】像担持体に形成された像を現像する現像手
   段と、 この現像手段により前記像担持体に形成された現像剤像
   を、被転写媒体に転写する転写手段と、 定電流を出力可能な転写バイアス電流供給部とこの転写
   バイアス電流供給部と直列に接続され、定電圧を出力可
   能な転写バイアス電圧供給部とを含み、温度および湿度
   が所定の条件より高温および多湿の環境条件において上
   記転写バイアス電流供給部からの定電流と温度および湿
   度の変動に応じて変動した被転写媒体の抵抗値による転
   写電圧が所定値より低下した場合に、上記転写手段に、
   上記転写バイアス電圧供給部からの定電圧転写バイアス
   電圧を供給する転写バイアス供給手段と、を有すること
   を特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】像担持体に形成された像に現像剤が供給さ
   れた現像剤像を被転写体に転写する際に、 被転写体の抵抗値に応じて設定される第１の転写バイア
   スと環境条件に応じて設定される第２の転写バイアスと
   を同時に印加し、 被転写体の抵抗値が環境条件により低下することで第１
   の転写バイアスの実効出力が低下することを、第２の転
   写バイアスにより補償させることを特徴とする転写装置
   の制御方法。