JP2001201959A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体からトナー画像を用紙に転写する転写
ローラに、クリーニング電圧を印加した後に通常の電圧
を印加する途中で中間的な複数段階に分割した電圧を印
加させて、感光体に対するショックを緩和させる。 【解決手段】 画像形成装置の感光体ドラム２２に形成
したトナー画像を用紙に転写させるための転写ローラ２
６に対して、制御装置から所定の値の電圧を印加するこ
とによって用紙に転写する。一定の記録紙作成後にクリ
ーニングシーケンスを設定し、クリーニング電圧として
の−９００Ｖと、転写電圧の３ｋＶ程度の値との間で、
制御装置３０により中間電圧を複数段階に区分して印加
するモードを設定し、センサ３５の情報とメモリ３３に
設定した条件により、電圧印加回路３２から転写ローラ
２６に対して順次昇圧させながら電圧の印加を行わせ
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、画像形成装置の感
光体に形成したトナー画像を、用紙に転写するための接
触転写部材に対する電位の印加手段に関し、特に、クリ
ーニングシーケンスを行った後で、転写電位を印加する
際の電圧印加を変化させる手段を設けた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置では、用紙
に対してトナー画像を転写する部分で、画像形成部の感
光体ドラムに対して、画像書込み装置により画像の書込
みを行って静電潜像を形成し、現像器からトナーを供給
して前記静電潜像をトナー画像として可視像化し、前記
トナー画像を用紙に転写し、トナー画像を担持する用紙
を定着装置に通して定着しコピーを作成するようにして
いる。前記感光体からの画像転写部には、コロトロンの
ような放電部材を用いる場合の他に、転写ローラのよう
な接触転写部材が用いられており、前記転写ローラのよ
うな接触転写部材では、コロトロンの場合のようにコロ
ナ放電を行わないので、オゾンが発生することがなく、
画像形成装置の排気系にオゾン処理手段を設ける必要が
ないという利点がある。前記転写ローラのような接触転
写部材を用いる装置では、用紙搬送路内で用紙間に少し
の隙間を持たせた状態で、連続して用紙を搬送しながら
記録を順次行うが、前記連続搬送される用紙の間で感光
体に転写部材が直接接触するので、感光体に付着してい
るトナーや紙粉等が前記接触転写部材に付着して汚れる
等の問題がある。そこで、多数枚の記録を行う場合に
は、一定枚数の記録を行った状態で、制御装置にクリー
ニングシーケンスを実施するようなプログラムを設定し
ている。前記クリーニングシーケンスを実施するに際し
ては、転写電位と反対極性の電位を転写ローラに印加す
る等の動作が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば、前
記接触転写部材に印加する転写電圧は最大＋３ｋＶであ
り、クリーニングシーケンスを実施する場合の電圧は−
９００Ｖである。そこで、クリーニングシーケンスが終
了した後で転写電圧を印加すると、その印加電圧の切換
部で非常に大きな電位差が発生することになり、前記感
光体の表面に与えられる大きな電位差により、感光体表
面の電位が乱れ、記録される画像の画質が低下してしま
うことが懸念される。そして、そのような短時間で大き
く変化する電圧が繰り返して印加される場合には、感光
体の劣化を促進することにもなり、画像形成装置の寿命
にも大きな影響が発生する。

【０００４】本発明は、前述したような接触転写部材に
印加する電圧の差の問題を解消するもので、クリーニン
グシーケンスの後で、転写電圧に切り換える際に、中間
的な電圧を段階的に印加することにより、感光体に大き
な電位差の影響が生じないようにすることを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体と、接
触転写部材とを備え、前記接触転写部材のクリーニング
シーケンス後に転写バイアスを印加する画像形成装置に
関する。本発明の請求項１の発明は、前記クリーニング
シーケンス後に転写バイアスを印加するまでの間に、段
階的に電圧を変化させて接触転写部材に印加することを
特徴とする。請求項２の発明は、前記感光体は感光体ド
ラムであり、前記感光体ドラムが１〜２回転する間に印
加電圧を段階的に変化させることを特徴とする。請求項
３の発明は、２段階で接触転写部材に印加される電圧を
変化させることを特徴とする。

【０００６】前述したように構成したことにより、感光
体の表面電位が急激に変化することをなくし、感光体の
電位の乱れを緩和して、記録紙上に形成される画像の質
を向上させることができる。また、感光体ドラムが１な
いし２回転する間に印加電圧の切り換えを行うような制
御手段を設けることによって、感光体ドラムに対する印
加電圧の切り換えの影響を少なくすることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図示される例にしたがって、本発
明の装置の構成を説明する。図１に示す例は、画像形成
装置に設ける感光体ドラム２２と現像器１０との組み合
わせ部材の構成を示しているもので、前記感光体ドラム
２２は感光体ユニット２０に配置され、前記感光体ドラ
ム２２の現像部には、現像器１０の現像ローラ１４が対
応して配置される。前記感光体ユニット２０に組み合わ
せて配置する現像器１０においては、トナー収容部１１
に収容されているトナーを、アジテータ１２により攪拌
しながら供給ローラ１３に向けて送り出し、前記供給ロ
ーラ１３とこすられるように、ともに矢印Ｘ方向に回転
する現像ローラ１４との間で、トナーに帯電作用を付与
しながら、現像ローラ１４の表面に薄層として付着させ
る。そして、前記現像ローラ１４の表面に付着されたト
ナーは、ブレード部材１５により一定の厚さを有する薄
層として形成され、感光体ドラム２２に対応する位置に
露出されて矢印Ｘ′方向に回転する感光体ドラム２２と
接触する部分で静電潜像に付着される。

【０００８】前記現像器１０と組み合わせて配置される
感光体ユニット２０は、フレーム２１に配置されて図示
を省略する駆動機構により定速回転する感光体としての
感光体ドラム２２と、前記感光体ドラム２２に形成した
トナー画像を用紙に転写するための接触転写部材として
の転写ローラ２６を配置している。なお、前記接触転写
部材は転写ローラに限定されるものではなく、ブラシや
ブレード等を用いることができる。また、前記感光体ド
ラム２２の周囲には、その感光体ドラム２２の回転方向
にしたがって、前記転写ローラ２６とメモリ除去部材２
３、帯電ローラ２４および書込み装置２５が配置され
る。そして、前記帯電ローラ２４により一様な帯電が行
われた感光体ドラム２２の表面に、書込み装置２５から
光を照射して静電潜像を形成し、その静電潜像に向けて
現像ローラ１４からトナーを供給してトナー画像を形成
し、画像転写部を通る用紙に対して、その背面から転写
ローラ２６により所定の電位の転写電圧を印加して、ト
ナー画像を転写させるようにする。

【０００９】前記画像転写部でトナー画像を用紙に転写
した後で、感光体ドラム２２の表面に残留するトナー
（トナーメモリ）に対しては、ブラシもしくはスポンジ
で構成されたローラ状のメモリ除去部材２３を当接させ
ることにより、掻き乱すようにして付着力を弱める作用
を与える。その後の段階で、ブラシ状の回転可能な帯電
ローラ２４によって、さらに掻き乱す作用を付与すると
ともに、感光体ドラム表面に一様な帯電を行わせ、次の
画像の書込みに対処させるようにする。本実施例に示す
装置においては、用紙にトナー画像を転写した後に感光
体ドラム表面に残留するトナー等の付着物は、クリーニ
ング装置により除去せずに、メモリ除去部材２３と帯電
ローラ２４により付着力を弱めた状態で、現像ローラ１
４により現像器１０に回収させ、新たに供給されるトナ
ーと混合して再使用する方式の装置として構成され、い
わゆるクリーナレス方式の装置として構成される。

【００１０】前記転写ローラ２６において、感光体ドラ
ム２２に形成したトナー画像を用紙に転写するための印
加電圧は、図２のグラフに示すように、画像形成装置の
機内の温度条件に大きな影響を受けることが知られてい
る。例えば、機内の温度が２０℃の場合には２ｋＶ程度
であり、機内の温度が４０℃の場合には１ｋＶ程度とな
るが、１０℃以下の場合には３，５ｋＶ程度の印加電圧
を設定することが必要とされる。ところで、前記図２の
グラフにおいて、２０℃以下の条件では、符号Ｂで示す
ような曲線にしたがって制御されるものであり、２０℃
以上の環境では曲線Ｃで示すような制御条件にしたがっ
て行われるが、前記２種類の制御条件を１つの曲線Ａと
してまとめ、前記曲線Ａにしたがって制御条件を設定す
ることにより、広い温度範囲に亘って１つの制御条件に
したがった印加電圧の設定が行われ得るようにしてい
る。

【００１１】前記転写ローラ２６に印加する電圧の条件
に加えて、画像形成装置における記録紙への画像の形成
に際しては、連続して送られる用紙の間に少しの隙間が
設定される。そして、その送られる用紙の隙間では感光
体ドラム２２に対して転写ローラ２６が直接接触するの
で、感光体ドラム２２に付着しているトナーが前記転写
ローラ２６に移転して汚れが発生する。また、用紙に付
着している紙粉やその他の機内に浮遊している粉塵等が
転写ローラ２６に付着し、その付着物が他の用紙の裏面
を汚したり、または、用紙の裏面から印加する電圧にム
ラを生じさせて、感光体ドラムから用紙に向けてのトナ
ー画像の転写が均一に行われない等の不都合が発生す
る。そこで、前記画像形成装置においては、記録紙の作
成の動作の開始時または、記録紙が一定の枚数となる都
度、転写ローラのクリーニングのシーケンスを設定し
て、転写ローラ２６に付着しているトナーや紙粉等を感
光体ドラム２２に向けて移転させるような動作を行わせ
るようにしている。

【００１２】前記転写ローラに対するクリーニングシー
ケンスにおいては、図３のグラフに示すような条件で行
われるもので、前記図３においては、横軸に時間を縦軸
に印加電圧を示しており、クリーニングの際に印加する
電圧（Ｖ０）は−９００Ｖに設定するが、転写電圧
（Ｖ）は前記図２の温度条件にしたがって設定される。
前記図３に示すように、クリーニングシーケンスを設定
して、転写ローラに対して−９００Ｖの電圧を印加し、
所定の時間（Ｔ０）その印加電圧を継続して転写ローラ
を清掃する。前記クリーニングの状態が終了すると、通
常の転写電圧（Ｖ）に戻して、感光体ドラムが用紙に向
けてトナー画像を転写させるように、所定の値の転写電
圧を印加するが、前記クリーニング電圧Ｖ０と転写電圧
Ｖとの間に、Ｖ１、Ｖ２の中間的な電圧を設定し、転写
ローラ２６に印加する電圧を段階的に変化させるように
している。

【００１３】前記図３に示す例では、電圧Ｖ１を０Ｖと
し、電圧Ｖ２をプリ転写電圧として設定する場合を示し
ているもので、前記プリ転写電圧は、連続して記録する
際の用紙の間の隙間に対応させて、ｔ時間だけ印加する
電圧と同じに設定できる。前記クリーニングが終了して
通常の転写電圧を印加する状態に戻す際には、クリーニ
ング電圧から転写電圧を印加するまでの間に段階的に電
圧を上昇させる時間として設定するが、前記電圧を上昇
させる時間（Ｔ１＋Ｔ２）では、感光体ドラム２２が１
〜２回転する時間として設定すると良い。

【００１４】前記電圧を変化させるステップに関して
は、図４に示すように、画像形成装置のメインスイッチ
をオンにした時に、転写ローラに対する最初の抵抗値の
検知から、転写電圧を印加するまでの転写ローラに対す
る電圧印加の際にも実施される。この図において、画像
形成装置のメインスイッチをオンにしてから、定着装置
等のウオームアップの動作と、画像読取装置の走査装置
におけるイニシャライズの動作をメインの制御装置に設
定したプログラムにしたがって行う。前記各動作と同時
に、転写ローラに対して一定の値の電圧を印加し、その
抵抗値を測定することにより、感光体ドラムの表面電位
と転写ローラの抵抗値とを測定する。そして、その検知
値にしたがって、感光体ドラムからトナー画像を用紙に
転写させる際の転写電圧の設定を行うようにする。

【００１５】前記図４に示す例では、転写ローラの最初
の条件（抵抗値等）を検知する際に、所定の時間Ｔ３の
間に、待機時の電圧０Ｖから、クリーニング時の電圧−
９００Ｖと、転写電圧＋３，５ｋＶとを、制御装置に設
定したステップに応じて印加する動作を行うようにす
る。そして、前記時間Ｔ３が経過する間に必要とされる
情報を得て、電圧は０Ｖに戻され、その後に転写電圧Ｖ
が印加されるまでの間に、前記図３に示す例と同様に、
段階的に電圧を変化させる動作が行われる。なお、前記
転写ローラの抵抗値を検知する時間Ｔ３の後で、前記電
圧の上昇ステップを設定することは、記録を連続して行
っている間に、感光体ドラムや転写ローラの状態を検知
するステップを設定する場合も、同様にして行われるも
のである。前記電圧を段階的に上昇させるステップで
は、クリーニングモードや抵抗検知モードのいずれの場
合でも、転写ローラに対してクリーニング時の印加電圧
−９００Ｖから転写電圧＋３，５ｋＶの間での中間的な
電圧を２〜３段階に区分けして、順次上昇させる方法を
用いることで、転写ローラ２６から感光体ドラム２２に
向けて与えられる電圧の変化を、一度に大きなショック
を感光体ドラム２２に与えることがないように制御する
ことができる。

【００１６】前記図３、４に示すように、中間電圧を印
加するような制御を行うために、図１に示すように、転
写ローラ２６に対して転写電圧制御装置３０を配置し、
前記転写ローラ２６の軸に対し設定された値の電圧を印
加するように構成している。前記転写電圧制御装置３０
は、制御回路３１により制御されて転写ローラに電圧を
印加する電圧印加回路３２と、前記制御回路３１に対し
て温度と印加電圧の条件を設定しておくメモリ３３と、
制御条件の設定を行うための制御テーブル３４とを接続
している。また、画像形成装置の機内の温度を測定する
センサ３５を、装置の所定の位置に配置して、前記セン
サ３５により検知した温度の情報を制御回路３１に入力
して、機内の温度にしたがって転写電圧の条件を随時変
更可能にしている。

【００１７】前記転写電圧制御装置３０においては、画
像形成装置のメイン制御装置に設定した条件にしたがっ
て、一定の枚数の記録紙を作成したことが検知された時
点で、クリーニングシーケンスを作動させる。そして、
前記クリーニングシーケンスに際しては、用紙の送りを
停止し、感光体ドラム２２に対する他の電圧印加機構、
例えば、帯電ローラ２４に対する電圧の印加の動作を停
止した状態で、−９００Ｖのクリーニング電圧を転写ロ
ーラに印加する。前記クリーニング電圧の印加を、図３
に示すようにＴ０時間継続した後で、帯電ローラ２４と
現像ローラ１４に対する通常の印加電圧を設定しなが
ら、転写ローラ２６に対しても通常の転写電圧の印加を
行うが、前記転写電圧を転写ローラに印加する途中で、
中間的な電圧の印加する時間をＴ時間に設定する。ま
た、前記中間電圧の印加に際しては、０Ｖの状態をＴ時
間に設定しても良いことは前述の通りである。

【００１８】前記転写ローラ２６に対する印加電圧の変
化を行う手段は、例えば、図５に示すような画像形成装
置に組み合わせた装置に対して設けることができる。前
記図５に示す画像形成装置１は、画像読取装置と組み合
わせて電子写真複写機として構成する場合、パソコンイ
ンタフェースと組み合わせてプリンタとして構成する場
合、または、画像読取装置とファクシミリ送受信機構と
を組み合わせたファクシミリ装置もしくは複数の機能を
組み合わせた複合機としてとして構成することができ
る。

【００１９】前記図５に示す画像形成装置１において
は、給紙トレイ２の給紙部に配置する給紙ローラ３によ
り用紙を１枚ずつ送り出し、用紙搬送路５内を搬送ロー
ラ装置４、６により搬送して、感光体ドラム２２と転写
ローラ２６の間を用紙が通る際に、感光体ドラム２２に
形成したトナー画像を転写する。そして、トナー画像が
転写された用紙は、定着装置７の熱ローラ７ａと加圧ロ
ーラ７ｂの間を通って定着されて、排出ローラ装置８に
より排出トレイに排出される。なお、前記画像形成装置
１において、書込み部材２５に供給される書込み情報
は、画像形成装置１と組み合わせて設けられる画像読取
装置（図示を省略）からの画像情報、または、ファクシ
ミリ受信したデジタル信号が用いられ、前記書込み部材
２５のＬＥＤ素子を点状に発光させて、感光体に画像情
報の書込みを行うようにする。

【００２０】なお、前記画像形成装置においては、感光
体として、感光体ドラムの他に、ベルト状感光体を用い
ることも可能であり、前記ベルト状感光体を用いる場合
には、クリーニング電圧の印加時間と、中間的な電圧の
印加時間は、感光体ドラムの場合とは異なる時間として
設定される。また、転写ローラに対する印加電圧の条件
は、画像形成装置の構造や、機内の温度の変化に大きな
影響を与える定着装置の構造等によっても、当然変更す
る必要があり、それ等の条件は画像形成装置の基本的な
構造に応じて設定される。

【００２１】

【発明の効果】本発明の装置は、前述したように構成し
たことにより、転写ローラに対する印加電圧により感光
体の表面電位が急激に変化することをなくし、感光体の
電位の乱れを緩和して、記録紙上に形成される画像の質
を向上させることができる。また、感光体ドラムが１な
いし２回転する間に印加電圧の切り換えを行うような制
御手段を設けることによって、感光体ドラムに対する電
圧の切り換えによる影響を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 現像器と組合わせる感光体ユニットの構成を
示す説明図である。

【図２】 転写ローラに対する印加電圧の温度特性を示
すグラフである。

【図３】 転写ローラに対する印加電圧を変化させる状
態を示すグラフである。

【図４】 転写ローラに対する印加電圧を変化させる別
の例を示すグラフである。

【図５】 前記感光体ユニットが用いられる画像形成装
置の説明図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置、 ２ 給紙トレイ、 ３ 給
紙ローラ、４・６ 搬送ローラ装置、 ５ 用紙搬
送路、 ７ 定着装置、８ 排出ローラ装置、 １
０ 現像器、 １１ トナー収容部、１２ アジ
テータ、 １３ 供給ローラ、 １４ 現像ロー
ラ、１５ ブレード部材、 ２０ 感光体ユニッ
ト、 ２１ フレーム、２２ 感光体ドラム、 ２
３ メモリ除去部材、 ２４ 帯電ローラ、２５
書込み部材、 ２６ 転写ローラ、 ３０ 転写
電圧制御装置、３１ 制御回路、 ３２ 電圧印加
回路、 ３３ メモリ、３４ 制御テーブル、 ３
５ センサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、接触転写部材とを備え、前記
   接触転写部材のクリーニングシーケンス後に転写バイア
   スを印加する画像形成装置において、 前記クリーニングシーケンス後に転写バイアスを印加す
   るまでの間に、段階的に電圧を変化させて接触転写部材
   に印加することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の画像形成装置にお
   いて、前記感光体は感光体ドラムであり、前記感光体ド
   ラムが１〜２回転する間に印加電圧を段階的に変化させ
   ることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１または２に記載の画像形成
   装置において、２段階で接触転写部材に印加される電圧
   を変化させることを特徴とする画像形成装置。