JP2014160293A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】転写材が転写ニップ部を通過するときにトナー像が転写材に転写されるよう、転写ローラに対して転写バイアスを印加する転写バイアス電源ユニットと、転写材の移動方向でみて転写ニップ部の下流に配置された放電器と、転写バイアスとは逆極性の除電バイアスを放電器に印加する除電バイアス電源ユニットと、転写バイアス電源ユニット及び放電器を制御する制御ユニットとを備え、制御ユニットは、転写バイアスの印加の開始よりも前に、放電器に除電バイアスの印加を開始させ、且つ、転写ニップ部に転写材の先端が到達してから転写材の非画像領域及び画像領域の境界が転写ニップ部を通過するまでの間に転写バイアスの出力を安定させる。
【選択図】図6
Description
画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラムを有し、感光体ドラムの表面にはOPC(Organic Photoconductor:有機光導電体)やa−Si(アモルファスシリコン)等からなる感光層が形成されている。
この問題のため、転写材が転写ニップ部に到達してから転写バイアスの印加を開始しようとすると、特に高速の画像形成装置においては、決められた画像域に対し転写バイアスの立ち上がりが間に合わないことがある。このような場合、転写材の先端側に転写バイアスが充分に印加されず、転写不良が発生してしまう。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされ、その目的とするところは、リーク黒点若しくは転写メモリ黒点の発生が防止されながら、転写材先端側の転写不良も防止された画像形成装置を安価にて提供することにある。
好ましくは、制御ユニットは、転写バイアスの出力が安定した直後に除電バイアスの印加を終了させることを特徴とする。
そして、この態様においては、像担持体の感光層はアモルファスシリコン、又は有機光導電体からなることが好ましい。
これらの結果、この画像形成装置によれば、リーク黒点若しくは転写メモリ黒点の発生が防止されるとともに、転写材の先端側での転写不良が防止される。また、この画像形成装置は、従来の転写バイアス電源ユニットを使用することができるため、コストの上昇を招くことなく安価にて提供される。
これは、転写ローラに充電している逆バイアスの電荷が、除電バイアスの影響で転写バイアスのオフ時に抜け難いため、転写ローラは転写バイアスと逆極性に帯電しており、かつ、転写ローラ近傍に放電される転写バイアスとは逆極性の除電バイアスの影響で、転写バイアスの印加時にさらに出力負荷が大きくなり、転写バイアスの出力電圧が上昇するためである。
一方、この画像形成装置によれば、逆バイアスモードにより転写ローラに逆バイアスが印加されることによって、転写ローラに付着している不所望のトナー等が像担持体に移動させられる。
従って、この画像形成装置によれば、黒点の発生及び転写抜けが防止されことに加えて、転写材の裏汚れが防止される。
この画像形成装置によれば、例えば、転写材が厚紙である場合、転写バイアスが立ち上がって安定した時点で、除電バイアスの印加が停止される。厚紙のコシが強いため、像担持体から厚紙を分離するためには除電バイアスの印加は必要でなく、除電バイアスの印加を停止することによって、除電バイスによって転写材が除電されることによるトナー粒子の吸着力の低下が防止される。この結果として、トナー粒子の定着性が低下することが防止され、厚紙に良好な画像が形成される。
従って、この画像形成装置によれば、黒点の発生及び転写抜けが防止されことに加えて、厚紙の定着性低下又は普通紙の分離不良が防止される。
この画像形成装置は、像担持体の感光層がアモルファスシリコンからなり、高硬度であるため、耐久性に優れている。
この画像形成装置は、感光層が有機光導電体からなる像担持体の汎用性が高いため、安価である。
複写機10のメインハウジング12の上部には、画像読取機構14が設けられている。画像読取機構14の上には、カバー16が開閉可能に配置されている。画像読取機構14は、図示しないけれどもコンタクトガラス板を有し、コンタクトガラス板に接する原稿の画像を光学的に読み取る。
また、メインハウジング12の側部には、可動式の手差しトレイ22が取り付けられ、手差しトレイ22に置かれた用紙に印字することも可能である。
そして、メインハウジング12には、画像読取機構14と画像形成機構24との間に位置して、排紙トレイ26,28が一体に設けられ、印字された用紙は、排紙トレイ26,28に排出される。また、複写機10のメインハウジング12の側部には、可動式の排紙トレイ30が取り付けられ、印字された用紙を排紙トレイ30に排出することも可能である。
搬送経路32は、具体的には、給紙カセット18,20及び手差しトレイ22から画像形成機構24まで延びる給紙経路34、画像形成機構24から排紙トレイ26,28,30まで延びる排紙経路36、及び、両面印刷のために排紙経路36と給紙経路34とを繋ぐ再搬送経路38からなる。
画像形成機構24は、像担持体としての感光体ドラム40を有する。感光体ドラム40は、ドラム本体41と、ドラム本体41の表面に形成されたa−Si(アモルファスシリコン)からなる感光層42とを含む。このため以下では、感光体ドラム40のことをa−Siドラム40ともいう。感光体ドラム40は、図示しないモータによって、図2でみて時計回りに回転駆動される。
なお、現像ユニット48には、トナータンク52からトナー粒子を含む現像剤が供給される。
ローラ部56は例えば電子導電タイプの発泡スポンジローラであって、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)からなるベースポリマーと、ベースポリマー中に分散され、ローラ部56に導電性を付与するカーボン粒子とからなる。
なお、転写ニップ部を通過するときの用紙の速度(搬送速度)は、例えば、40mm/sec以上500mm/sec以下の範囲にあり、好ましくは、80mm/sec以上460mm/sec以下の範囲にある。
なお、コロナ放電器68には、除電バイアス電源ユニット70が接続されている。
複写機10は、複写機10全体の制御を実行する制御ユニット72を有する。制御ユニット72は、例えば、MPU(マイクロプロセッサ)、メモリ及び記憶装置等によって構成される。
そして、制御ユニット72には、画像読取機構14及び画像形成機構24も接続されており、制御ユニット72は、ユーザ等によって入力された命令に基づいて、画像読取機構14及び画像形成機構24を動作させる。すなわち、制御ユニット72によって、帯電ローラ44、レーザ走査ユニット46、現像ユニット48、転写バイアス電源ユニット57及び除電バイアス電源ユニット70の動作が制御される。
転写バイアス電源ユニット57は、制御部78を有し、制御部78は、制御ユニット72からの命令に基づいて電源部80を動作させて、転写ローラ54に所定の電圧を所定のタイミングで印加する。本実施形態では、制御部78は、転写バイアスモード、逆バイアスモード、及び、オフモードの3つのモードを適宜切り替えて電源部80を動作させる。
ここで、転写バイアス電源ユニット57は、定電流制御される。
図5の上段は、転写ニップ部における転写材の有無、即ち転写ニップ部を転写材が通過するタイミングを示し、図5の中段は、除電バイアス電源ユニット70の出力の時間変化を示し、図5の下段は、転写バイアス電源ユニット57の出力の時間変化を示している。
図6の上段、中段及び下段は、図5の場合と同様に、転写ニップ部を転写材が通過するタイミング、除電バイアス電源ユニット70の出力の時間変化、及び、転写バイアス電源ユニット57の出力の時間変化をそれぞれ示している。
図6から明らかなように、厚紙の場合は、転写バイアスが安定した直後に除電バイアスの印加が停止される点において、普通紙の場合と異なっている。
図7の上段、中段及び下段は、図5及び図6の場合と同様に、転写ニップ部を転写材が通過するタイミング、除電バイアス電源ユニット70の出力の時間変化、及び、転写バイアス電源ユニット57の出力の時間変化をそれぞれ示している。
図7から明らかなように、従来の画像形成装置によって厚紙に印字する場合、除電バイアスは印加されない。
このため、転写材が転写ニップ部に到達する前に転写バイアス出力が立ち上がるように転写バイアスが転写ローラに印加されることがなく、且つ、転写材の画像を形成すべき領域(画像域)が転写ニップ部を通過しているときには、充分な転写バイアスが印加される。
従って、この複写機10によれば、リーク黒点の発生及び転写抜けが防止されことに加えて、転写材の裏汚れが防止される。
従って、この複写機10によれば、黒点の発生及び転写抜けが防止されことに加えて、厚紙の定着性低下又は普通紙の分離不良が防止される。
例えば、複写機10を用いて普通紙に印字する場合でも、感光体ドラム40から普通紙が分離可能であれば、転写バイアスが安定した直後に除電バイアスの印加を停止してもよい。即ち、除電バイアスは、少なくとも転写バイアスが安定するまで印加されていればよい。
なお、OPCからなる感光層42を有する感光体ドラム40を用いた複写機10でも、先端から3〜4mmの転写材の非画像域が転写ニップ部を通過しているときに、転写バイアスが所定レベルまで確実に立ち上がる。このため、転写メモリ黒点の発生が防止されるとともに、転写材の先端側での転写抜けが防止される。
以上、具体的な形態を挙げて本発明について説明したが、本発明はこれらの説明に何ら限定されるものではなく、異なる実施形態として記載した構成を適宜組み合わせて得られる構成も本発明の技術的範囲に含まれると共に、このようにして得られた構成に従来公知の技術を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明の技術的範囲に含まれる。
14 画像読取機構
24 画像形成機構
32 搬送経路
40 感光体ドラム
42 感光層
54 転写ローラ
57 転写バイアス電源ユニット
68 コロナ放電器(放電器)
70 除電バイアス電源ユニット
72 制御ユニット
Claims (5)
- トナー像が形成される感光層を有する像担持体と、
搬送過程の転写材が通過する転写ニップ部を前記像担持体とともに形成する転写ローラと、
前記転写材が前記転写ニップ部を通過するときに前記トナー像が前記転写材に転写されるよう、前記転写ローラに対して転写バイアスを印加する転写バイアス電源ユニットと、
前記転写材の搬送方向でみて前記転写ニップ部の下流に配置された放電器と、
前記転写バイアスとは逆極性の除電バイアスを前記放電器に印加する除電バイアス電源ユニットと、
前記転写バイアス電源ユニット及び除電バイアス電源ユニットを制御し、前記転写バイアスの印加の開始よりも前に前記除電バイアス電源ユニットに前記除電バイアスの印加を開始させ、且つ、前記転写材の先端が前記転写ニップ部に到達してから前記転写材の非画像域及び画像域の境界が前記転写ニップ部を通過するまでの間に前記転写バイアスの出力を安定させる制御ユニットと
を備えた画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記制御ユニットは、前記転写バイアスの出力が安定した直後に前記除電バイアスの印加を終了させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記転写バイアス電源ユニットは、
前記転写バイアスを出力する転写バイアスモード、前記転写バイアスとは逆極性の逆バイアスを出力する逆バイアスモード、及び、出力が零のオフモードのうち1つのモードにて動作可能であり、
前記制御ユニットは、
前記転写ニップ部に前記転写材の先端が到達する前に、前記転写バイアス電源ユニットの動作を前記逆バイアスモードから前記オフモードに変更させ、
前記転写ニップ部に前記転写材の先端が到達してから、前記転写バイアスの出力が立ち上がるように前記転写バイアス電源ユニットの動作を前記オフモードから前記転写モードに変更させる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から3の何れか1項に記載の画像形成装置において、
前記像担持体の感光層はアモルファスシリコンからなる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から3の何れか1項に記載の画像形成装置において、
前記像担持体の感光層は有機光導電体からなる
ことを特徴とする画像形成装置。
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