JPH1091012A

JPH1091012A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1091012A
Application number: JP26382796A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tamura; 聡田村; Ikuo Kuribayashi; 栗林　　郁夫
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【目的】全ての環境下において、転写電界の立ち上が
り時間を最小限に抑えることにより、記録材を安定的に
担持すると共に良好な画像を得ることのできる画像形成
装置を提供する。【構成】転写帯電器５ｂの給電出力及び給電時間を制
御するＤＣコントローラ４０を設け、記録材上で転写帯
電器５ｂの給電出力を、非画像領域給電量＜画像領域給
電量＜立ち上がり給電量となるように変化させる。この
とき、ＤＣコントローラ４０は、大気の相対湿度又は絶
対湿度の値に基づいて制御を行なう。これにより、全て
の環境下において転写電界の立ち上がり時間を最小限に
抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機、レ
ーザビームプリンタ等とされる電子写真方式、静電記録
方式等の画像形成装置に関し、特に、静電吸着によって
記録材を記録材担持体上に担持し、像担持体上に形成さ
れた可視画像を記録材に転写することによって出力画像
を得るような形式の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式、或いは静電記
録方式を用いた画像形成装置においては、図７に示すよ
うに、無端移動する記録材担持体１００上に記録材２０
０が吸着担持され、更に記録材２００の上に画像３００
が形成されるが、記録材２００が安定した吸着状態で担
持されるように、記録材２００の先端部の非画像領域で
転写電界を弱め、画像領域では十分な転写電界が得られ
るような制御を行なっている。これは、吸着帯電手段で
記録材に与えられた吸着力が転写電界によって減じられ
ることに起因している。特に、記録材先端部の静電吸着
力が弱くなると記録材が剥れ易くなるため、より安定し
た担持、特に厚紙等の担持には重要な技術要素となって
いる。

【０００３】ところで、記録材の非画像領域で転写給電
量を変化させた場合、十分な転写電界が供給されるまで
に立ち上がり時間（以下δｔとする）が必要となる。δ
ｔは、転写高圧電源の応答性能が同じ条件の場合、記録
材のインピーダンスが高い場合に大きくなる。また、例
えばフルカラー複写機のような多重転写を行なう系で
は、多重転写で電荷が蓄積され、やはり、記録材が高イ
ンピーダンスとなって、δｔは増大する。

【０００４】例えば、４色多重転写系では、図８のグラ
フに示されるように、１色目毎にδｔが大きくなり、
（δｔ１〜δｔ４）、４色目の立ち上がり時間δｔ４で
は記録材の要求される余白部幅（記録材非画像領域）を
超過することもある。その結果、４色目では画像先端部
で濃度が薄くなる画像不良となる。

【０００５】そこでこの画像不良を防止するため、転写
電界の立ち上がり時間を最小限に抑えるために、前記転
写帯電手段の給電出力、給電手段を制御する制御手段を
設け、記録材上で前記転写帯電手段の給電出力を変化さ
せる場合もある。

【０００６】例えば、図９に示すように、転写帯電手段
の給電量について、非画像領域の給電量を「非画像領域
給電量」とし、画像領域の給電量を「画像領域給電量」
とし、非画像域にて前記非画像領域給電量から前記画像
領域給電量へ移行するまでの給電量である「立ち上げ時
給電量」とし、それぞれ独立して制御可能な手段を設け
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転写帯
電手段の給電量を上記のように制御したとしても、記録
材が紙の場合のように、そのインピーダンスが、大気中
の水分量によって影響され易いものであった場合、低湿
環境では記録材のインピーダンスが高くなり、上述の如
く、立ち上がり時間δｔが増大し、記録材に要求される
余白部幅（記録材非画像領域）を超過した場合、画像先
端部で濃度が薄くなる画像不良となる。

【０００８】従って、本発明の主な目的は、全ての環境
下において、転写電界の立ち上がり時間を最小限に抑え
ることのできる画像形成装置を提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は、記録材を安定して記
録材担持体に担持でき、記録材先端部の濃度薄の発生を
防止できる画像形成装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体上に形成された静電潜像を現像して得た可視画
像を記録材担持体に吸着担持した記録材に転写する転写
帯電手段と、前記転写帯電手段の給電量、給電時間を制
御する制御手段とを有する画像形成装置において、前記
転写帯電手段の給電量を、非画像領域給電量と、画像領
域給電量と、非画像域にて前記非画像領域給電量から前
記画像領域給電量へ移行するまでの給電量である立ち上
げ時給電量とし、非画像領域給電量＜画像領域給電量＜
立ち上げ時給電量であるように前記転写帯電手段を制
御した場合、前記制御手段は、大気の相対湿度又は絶対
湿度の値に基づいて制御を行なうことを特徴とする画像
形成装置である。

【００１１】多重転写系において、立ち上げ時給電する
時間を毎回の転写毎にゼロから任意の時間で可変調整す
ることが好ましい。立ち上げ時給電量を毎回の転写毎に
増大させることが好ましい。

【００１２】記録材先端から立ち上げ時給電が始まるま
での遅れ距離を毎回の転写毎に短縮させることが好まし
い。前記制御手段はＤＣコントローラであることが好ま
しい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００１４】実施例１本発明による画像形成装置の実施例１を図１ないし図３
を参照して説明する。

【００１５】先ず図３により本実施例のカラー画像形成
装置の全体構成について説明する。同図において、カラ
ー画像形成装置はその上部にディジタルカラー画像リー
ダー部を有し、また、その下部にディジタルカラー画像
プリンタ部を有する。

【００１６】リーダー部において、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
ことによって得られる原稿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。このカラー色分解画像信号は図示
しない増幅回路で増幅された後、同じく図示しないビデ
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。

【００１７】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ている。こ
の感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１表面を初期化
するための前露光ランプ１１、感光ドラム１表面を一様
に帯電するコロナ帯電器２、感光ドラム１上に画像情報
に応じた静電潜像を形成するレーザ露光光学系３、感光
ドラム１表面の電位を検出する電位センサ１２、感光ド
ラム１上に形成された静電潜像を可視画像に現像する色
の異なる現像剤（トナー）を収納する４個の現像器４
Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋよりなる固定配置の現像装置、感
光ドラム１上のトナー量を検知する光検知手段１３、記
録材担持体としての転写ドラム５ａを含む転写装置５、
感光ドラム１上に残留する現像剤を除去するクリーニン
グ器６等がそれぞれ配設されている。

【００１８】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。

【００１９】プリンタ部での画像形成時には、感光ドラ
ム１を図示矢印方向に回転させ、まず、前露光ランプ１
１によって感光ドラム１表面を除電、初期化し、次いで
帯電器２により、感光ドラム１表面を一様に帯電し、像
露光手段３によって色分解された各色の画像信号に対応
する光像Ｅを感光ドラム１表面に順次に照射し、潜像を
形成する。

【００２０】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、２４Ｋの動作により、各分解色に
応じて択一的に感光ドラム１に接近して現像動作を行な
うように構成されている。

【００２１】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２００に
転写する。転写装置５は、本例では転写ドラム５ａ、転
写帯電器５ｂ、記録材を静電吸着させるための吸着帯電
器５ｃ、吸着帯電器５ｃと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の周面開口域には誘
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。

【００２２】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。

【００２３】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２００には所望数の色画像３００が転写
され、フルカラー画像を形成する。

【００２４】フルカラー画像形成の場合、このようにし
て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８ｂ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。

【００２５】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。

【００２６】記録材の両面に画像を形成する場合には、
記録材が定着器９から排出された後、すぐに搬送パス切
り換えガイド１９を駆動し、記録材を搬送縦パス２０を
経て反転パス２１ａに一旦導く。その後、反転ローラ２
１ｂの逆転により、送り込まれた際の記録材の後端を先
頭にして送り込まれた方向と反対向きに記録材を退出さ
せ、中間トレイ２２に収納する。その後、再び中間トレ
イ２２から転写装置５にこの記録材を搬送し、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。

【００２７】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を介してファーブラシ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を介して除去ローラ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なう。このような清
掃は画像形成前若しくは後に行ない、また、ジャム（紙
づまり）発生時には随時行なう。

【００２８】次に本発明の特徴部分について図１及び２
を参照して説明する。

【００２９】本実施例による転写帯電器５ｂは定電流駆
動されており、その出力制御は図１のブロック図に示す
ように実行される。すなわち、制御手段であるＤＣコン
トローラ４０から送られる制御信号の値に従って高圧電
源４２から転写電流が供給され転写帯電器５ｂに出力を
与える。

【００３０】しかしながら、図２に示す制御信号Ｂのよ
うに一定電流１０μＡに相当する信号を高圧電源４２に
与えると、転写帯電器５ｂ、記録材担持シート５ｆ、記
録材のインピーダンスが原因となって実際の転写電界に
は立ち上がり時間δｔ_B が発生する。δｔ_B は、図２に
て明らかなように、記録材２００の非画像領域を超過し
画像領域に及んでおり、その結果、記録材の先端部に画
像不良が生じる。

【００３１】また、立ち上がり時間δｔ_B は、記録材の
水分量の変化によるインピーダンス変化に伴って変動す
ることが分かっている。

【００３２】下記の表１は、大気中の水分量（絶対温
度）と、一般的な上質紙（８０ｇ／ｍ² ）の、本実施例
におけるδｔ_B の値を表した表である。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１を基に、立ち上がり時間δｔ_A ＝２７
ｍｓとなるよう決定した制御信号Ａと、この制御信号Ａ
を付与した時間δｔ_C の値を、下記の表２に示す。な
お、制御の簡略化のため、δｔ_C は、１８ｍｓに固定し
てあるが、他にも数多くの組合せが存在する。

【００３５】

【表２】

【００３６】本実施例のプロセススピード１３３ｍｍ／
ｓｅｃでは、水分量が１０．５［ｇ／ｍ³ ］のとき、従
来の立ち上がり時間と本実施例のそれとの差はΔδｔ＝
δｔ_B −δｔ_A ＝２３ｍｓであり、記録材の長さで約
３．０ｍｍに相当する。

【００３７】このように転写電界の立ち上がり時間δｔ
を短縮したことによって、全ての環境下において、（１）記録材の余白幅８ｍｍで転写電界を印加しない領
域が増加し、記録材の担持が安定した。（２）記録材先端部の濃度薄による画像不良を防止する
ことができた。（３）転写電界を始める位置の位置ラチチュードが拡大
した。（４）記録材担持能力及び転写電界の位置ラチチュード
が十分であることにより記録材の余白幅を減少できる可
能性を得た。

【００３８】実施例２次に、図４及び図５を参照して本発明による画像形成装
置の実施例２について説明する。

【００３９】実施例１においては、各転写毎に転写電界
の立ち上がり時間δｔを短縮することにより数々の効果
を得ることができたが、多重転写系の場合には各々の転
写に加え、トータルで転写電界の遅れを最小限に抑えな
ければならない。

【００４０】例えば、４色のカラー画像形成を行なう場
合には、図４のグラフに示すように、４回の転写電界を
与える毎に電荷が蓄積され、δｔは次第に大きくなって
いく。

【００４１】実施例１のように制御信号Ａによって立ち
上がり電流を増加させた場合には、先端部でより多くの
電荷が加えられるので、図４のグラフに示すようにこの
傾向はより強くなり、最終色のδｔ₄ は制御信号Ｂでの
最終色のδｔと変わらない値となる。

【００４２】そこで、本実施例では、水分量１０．５ｇ
／ｍ³ における立ち上げ時制御信号Ａを全色１８ｍｓ、
１５μＡに固定していたところ、図５のグラフに示すよ
うに、１色目でＡ１＝１０μＡ、２色目でＡ２＝１４μ
Ａ、３色目でＡ３＝１８μＡ、４色目でＡ４＝２２μＡ
と各色毎に立ち上がり電流を順次上昇させた。この結
果、水分量１０．５ｇ／ｍ³ における最終色の立ち上が
り時間δｔ₄ は、δｔ₄＝６０ｍｓからδｔ₄ ’＝４２
ｍｓまで短縮された。

【００４３】また、実施例１と同様、各環境の水分量に
おけるδｔ₄ を同じ値にするための制御信号Ａとδｔ_C
の値を求め、下記の表３に示した。

【００４４】なお、制御の簡略化のため、δｔ_C は、１
８ｍｓに固定してあるが、他にも数多くの組合せが存在
する。

【００４５】

【表３】

【００４６】これによって、実施例１と同様な効果を多
重転写時においても得ることができた。

【００４７】実施例３次に本発明による画像形成装置の実施例３について図６
により説明する。

【００４８】図２に示す制御信号Ａのように立ち上がり
電流を増加させた場合、記録材の先端部の電流を増加さ
れた部分がチャージアップすることによって、多重転写
時に最終色の立ち上がり時間δｔ₄ が実質的には短縮さ
れない欠点があることは実施例２の説明においても述べ
た通りである。

【００４９】本実施例は、この現象を是正するために、
制御信号の始まり時間をずらすことを特徴とする。図６
に４色多重転写時の制御信号が示されている。例えば、
水分量１０．５ｇ／ｍ³ の環境では、各色での制御信号
は立ち上がり８ｍｓの間は１５μＡ相当、安定時１０μ
Ａ相当の信号を送り、１色目、２色目は同じタイミング
で、３色目では２色目より８ｍｓ手前から、４色目では
３色目よりも更に８ｍｓ手前から給電を開始する。この
作用によって３色目、４色目ではそれぞれ前回の転写時
に電流が印加されていないため、１色目と同等のδｔで
立ち上がる。その結果、４色目の転写電界の始まりから
４色のうち最も立ち上がり時間が遅い色の立ち上がり完
了までの時間δｔ’（４色分で立ち上げに要した時間）
はδｔ’＝３８ｍｓにまで短縮された。

【００５０】本実施例においては、制御信号の始まり時
間をずらすことによって立ち上げ給電領域のチャージア
ップを防いでいるため、実施例１と同様、各環境の水分
量に応じて、制御信号Ａの値を変化させるだけでよく、
各色毎の制御信号Ａの値を増加させる必要がない。

【００５１】これによって、実施例２と同様の効果を得
ることができた。

【００５２】本実施例中では一般的な上質紙（８０ｇ／
ｍ³ ）を用いて説明してきたが、他の記録材について
も、同様の制御を行なうことによって同様の効果を得る
ことができた。

【００５３】又、本実施例中では、４色の多重転写系を
用いて説明してきたが、４色でない場合（例えば２色の
場合）についても、同様の制御を行なうことによって同
様の効果を得ることができた。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、転写帯電手段の給電出力及び給電時間を制御
する制御手段が、大気の相対湿度、又は絶対湿度の値に
基づいて制御する構成としたことによって、全ての環境
下において、転写電界の立ち上がり時間を最小限に抑え
ることができ、記録材を安定して記録材担持体上に担持
できると共に記録材先端部の濃度薄の発生を防止でき良
好な画像を得ることができ、また、転写電界を始めるタ
イミングのラチチュードを拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】転写帯電器の出力制御を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の実施例１における転写電界の立ち上が
りの状態を示す説明図である。

【図３】本発明が適用されるカラー画像形成装置の全体
構成図である。

【図４】実施例１を４色画像形成に適用した場合の転写
電界の立ち上がりの状態を示す説明図である。

【図５】本発明の実施例２における転写電界の立ち上が
りの状態を示す説明図である。

【図６】本発明の実施例３における転写電界の立ち上が
りの状態を示す説明図である。

【図７】従来の転写電界の立ち上がりの状態を示す説明
図である。

【図８】従来の、多重転写を行なったときの転写電界の
立ち上がりの状態を示す説明図である。

【図９】従来の実施例における給電量制御の一例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）５ａ転写ドラム（記録材担持体）５ｂ転写帯電器（転写帯電手段）５ｆ記録材担持シート４０ＤＣコントローラ（制御手段）２００記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成された静電潜像を現像
して得た可視画像を記録材担持体に吸着担持した記録材
に転写する転写帯電手段と、前記転写帯電手段の給電
量、給電時間を制御する制御手段とを有する画像形成装
置において、前記転写帯電手段の給電量を、非画像領域給電量と、画
像領域給電量と、非画像域にて前記非画像領域給電量か
ら前記画像領域給電量へ移行するまでの給電量である立
ち上げ時給電量とし、非画像領域給電量＜画像領域給電量＜立ち上げ時給電量であるように前記転写帯電手段を制御した場合、前記制
御手段は、大気の相対湿度又は絶対湿度の値に基づいて
制御を行なうことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】多重転写系において、立ち上げ時給電す
る時間を毎回の転写毎にゼロから任意の時間で可変調整
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】立ち上げ時給電量を毎回の転写毎に増大
させることを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項４】記録材先端から立ち上げ時給電が始まる
までの遅れ距離を毎回の転写毎に短縮させることを特徴
とする請求項２又は３の画像形成装置。
【請求項５】前記制御手段がＤＣコントローラである
ことを特徴とする請求項１の画像形成装置。