JP2964545B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像形成装置に関し、特に像担持体上に形成
される画像を転写材担持体上に担持された転写シートに
転写することを繰返し行うことができ、転写材担持体の
転写後の転写シートが分離される部分に働かせる分離チ
ャージャを備えた画像形成装置に関するものである。

（従来の技術） この種の画像形成装置は、例えば特開昭62−191863号
公報で知られている。転写材担持体は転写シートを静電
的に担持するもので、誘電体が用いられている。このよ
うな転写材担持体から転写後の転写シートを分離する際
その分離部分で気中放電が発生する。そして転写シート
上に転写されている画像のトナーが前記気中放電の影響
によって転写シート上から飛散し、転写画像に乱れが生
じる。これを防止するのに、転写材担持体の転写後の転
写シートが分離される部分に分離チャージャが働かされ
ている。この分離チャージャは例えば交流コロナ放電に
よって転写材担持体が持っている電荷を中和して除電を
行う。これによって前記気中放電は減少し、トナーの飛
び散りが防止される。

（発明が解決しようとする課題） ところで転写材担持体は、転写シート上への画像の転
写回数によっては帯電電荷に差が生じる。例えば転写が
単に繰り返されるだけでも、転写材担持体の電荷はその
都度上昇する。上記公知のもののように、転写チャージ
ャの出力を転写を繰り返す都度大きくしていくものでは
前記帯電電荷の上昇は特に著しい。

しかし従来、分離チャージャの出力は一定にしか設定
されていない。このため転写回数によって除電に過不足
が生じる。

例えば４色の画像合成によってカラー画像を形成する
場合、４色目の画像合成後における転写材担持体の帯電
電荷に対応して分離チャージャの出力を設定しておく
と、この出力は３回以下の画像合成によって画像を形成
した場合の転写シートおよび転写材担持体の帯電電荷に
対して過剰となる。

除電が過剰であると、転写シートへのトナーの静電吸
着力が低下する。このため転写シート上に転写されてい
る画像のトナーは、転写シートが定着器の定着ローラ間
に突入する際の機械的なショック、定着ローラ間の摩擦
帯電による静電的な反発力、転写シートを転写材担持体
上から機械的に分離するように設けられる分離爪と転写
シートとの摩擦帯電による静電的な反発力等の影響によ
って飛散されることがあり、画像の乱れを生じる。

また逆に１色目の画像転写後における転写材担持体の
帯電電荷に応じて前記出力を設定しておくと、この出力
は２回以上の画像合成によって画像を形成した場合の転
写材担持体の帯電電荷に対して不足となる。

除電が不足すると、その分転写シートおよび転写材担
持体の分離時の気中放電が増大し、これの影響によるト
ナーの飛散を防止し切れなくなる。さらに除電が不足す
ると転写シートと転写材担持体との静電吸着力が強く、
分離爪はこの転写シートを強制的に分離することになっ
て転写シートとの間の摩擦帯電が増大し、これがトナー
に静電的な反発力として働くので、トナーが飛散してし
まう。

そこで本発明は、画像形成時の転写回数に応じて分離
チャージャの出力を設定するようにして、上記従来のよ
うな問題を解消することができる画像形成装置を提供す
ることを課題とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記のような課題を達成するため、像担持
体上に形成される画像を転写材担持体上に静電的に担持
された転写シートを転写することを繰返し行うことがで
き、転写材担持体の転写後の転写シートが分離される部
分に働かせる分離チャージャを備えた画像形成装置にお
いて、画像形成時の転写回数に応じて分離チャージャの
出力を設定するとともに、設定された出力値を前記転写
シートの種類に応じて補正するようにしたことを特徴と
するものである。

（作 用） 本発明の上記構成によれば、像担持体上に形成される
画像を、転写材担持体上に静電的に担持された転写シー
トを転写することが、１回か複数回繰返して行われ、単
色画像やカラー画像、その他の合成画像が形成される。
転写材担持体上から転写終了後の転写シートを分離チャ
ージャを働かせて分離する際、転写材担持体は画像形成
時の転写回数によって違った帯電電荷を持っているのに
対し、分離チャージャはその転写回数に応じた出力で働
かされるので、転写回数に応じて設定され、かつ転写材
の種類に応じて補正された出力値で働かされるので、転
写回数によって違っている転写材担持体の帯電電荷を、
転写シートの分離上その種類ごとに最適なレベルになる
ように除電することができる。

（実施例） 第１図は本発明が適用されたカラー複写機の一例を示
している。

第１図において、原稿ガラス18上に置かれた原稿は、
露光ランプ17、収束性光レンズアレイ15によりCCDライ
ンセンサ16に露光され、これらがスキャナとしてのイメ
ージリーダユニット14となってＲ（レッド）、Ｇ（グリ
ーン）、Ｂ（ブルー）の３原色の色信号として読み取ら
れる。このＲ、Ｇ、Ｂの色信号は画像処理回路によっ
て、Ｙ、（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シア
ン）、若しくはこれらにBk（ブラック）を加えた、３値
又は４値の信号に変換されると共に、レーザ光学系11に
出力信号として与えられる。本実施例の複写機は３色分
の画像メモリを有していない。このため各色の作像時に
イメージリーダユニット14は毎回スキャンし、これに基
き順次Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＹ、Ｍ、Ｃ、Bkの信号がレーザ光
学系11に与えられる。

レーザ光学系11は、走査用ポリゴンミラー12、ｆθレ
ンズ13、反射ミラー51などを備え、前記Ｙ、Ｍ、Ｃ又は
前記Ｙ、Ｍ、Ｃ、Bkの信号に基いた各色についての像形
成用レーザ光を感光ドラム１に向けて照射して、露光を
行う。

感光ドラム１は矢印方向に回転駆動される。この感光
ドラム１の表面部は、導電体基板上に電荷発生層と電荷
輸送層が積層された有機感光体を備え、特にレーザ発光
波長780nm付近に高い感度を示すものが用いられてい
る。又本実施例では前記感光体を帯電チャージャ２でマ
イナス帯電している。

本装置による作像システムはネガ画像からポジ画像を
得るいわゆるＮ−Ｐ系のシステムであって、感光ドラム
１にレーザ光で画像露光を行い、それにより形成される
静電潜像をマイナス帯電したトナーにより現像するよう
になっている。

感光ドラム１の周囲には、ドラムクリーナ４、トナー
回収ロール５、イレーサランプ３、前記帯電チャージャ
２が配設されると共に、４種類の現像器が配されてい
る。第１の現像器６はイエロー色のトナーを、第２の現
像器７はマゼンタ色のトナーを、第３の現像器８はシア
ン色のトナーを、第４の現像器９はブロック色のトナー
を夫々前記現像に供する。これら各現像器６、７、８、
９へのトナー補給は、それぞれに対応したトナーホッパ
ー10に個別にストックされた各色のトナーを、補給信号
に基き、適時、各現像器６、７、８、９に図示しない移
送パイプにて移送する。

普通紙やオーバヘッド・プロジェクタ（以下OHPと言
う）用のフィルムなどの転写シートは、給紙カセット19
a、19bに積載状態で収容されており、給紙ローラ52a、5
2b等によって１枚づつ装置内部に向け給送される。そし
て給送する転写シートはその先端が停止中のタイミング
ローラ20に当接してループを形成しスキューが補正され
るようにするとともに、タイミングローラ20の駆動開始
タイミングによって以後の給送タイミングをとるように
している。21はこのために用いるペーパセンサである。

タイミングローラ20と感光ドラム１との間には転写ド
ラム36が設けられている。この転写ドラム36は矢印方向
に回転駆動されて、タイミングローラ20を経て給送され
る転写シートを保持して感光ドラム１からの画像の転写
に供する。

この転写ドラム36はドラム枠体に誘電体スクリーンを
円筒上に支持して構成され、誘電体スクリーンの両端部
を固定している部分に複数の先端チャッキング爪38を持
っている。この先端チャッキング爪38は前記タイミング
ローラ20によってタイミングをとって送られてくる転写
シートの先端部を誘電体スクリーンの表面上にチャッキ
ングする。各先端チャッキング爪38は、転写ドラム36内
に設けられた図示しないカムの動作によって、転写シー
トの給送や転写終了のタイミングに合わせて適時に開閉
される。

誘電体スクリーンは、50メッシュのポリエステル網が
用いられ、その開口率は30〜70％程度である。これに代
えてナイロン網を用いることができ、また誘電体スクリ
ーンを70〜120μｍの厚みのポリエステルフイルム等の
フイルムで構成することもできる。

転写ドラム36を支持するフレーム22は、第１図に示す
ように枢軸41を中心に回動可能に装置本体に支持される
とともにスプリング40によって時計方向に付勢されて、
感光ドラム１側に配置した位置決めローラ39に圧接し、
感光ドラム１と転写ドラム36との間隔を0.05〜0.70mm程
度で一定になるように保っている。

タイミングローラ20を経て転写ドラム36に給送されて
くる転写シートはチャッキング爪38により先端のみ保持
され、その後転写ドラム36の内面よりマイナス帯電の吸
着チャージャ24にて帯電すると同時に転写シート表面よ
りアース電極23が接触状態とされて、誘電体フイルムを
帯電するとともに転写シート表面を電気的に接地するこ
とにより、転写シートを吸着チャージャ24の影響なしに
誘電体スクリーンに静電吸着させ転写ドラム36に保持す
る。

その後１色目のイエロー現像器６により現像された感
光ドラム１上のトナー像は、感光ドラム１の内面からの
転写チャージャ25により転写ドラム36に保持されている
転写シートに転写される。このときイエロー現像器６以
外の現像器７〜９は非現像状態とされ、イエロー現像器
６による現像像を乱さないようになっている。

転写後誘電体スクリーンはプラス帯電され転写シート
を静電吸着する。このような現像、転写工程を、形成す
る画像の色情報や色指定に応じた必要回数だけ所定の現
像器を選択使用して行われる。

最終の転写工程が終了すると、除電チャージャ26、27
が働き、かつ図示しないカムによりチャッキング爪38を
開状態として、転写シートの転写ドラム36への静電保持
およびチャッキング保持を解くので、転写シートは分離
爪28により転写ドラム36から分離されていき、サクショ
ン搬送部29へ送られる。ここで分離チャージャ26はAC出
力によって主として誘電体スクリーンの電荷を中和して
除電するとともに、誘電体スクリーンと転写シートの静
電吸着力を減ずる働きをする。分離チャージャ26と誘電
体スクリーンを挟んで対向するチャージャ27は転写ドラ
ム36からの転写シートの分離時に転写シート表面をAC出
力による中和によって除電するとともに、分離に伴う放
電を防止し、転写された画像の飛び散りを防止してい
る。

分離後転写シートは定着器30で熱定着ロールにより定
着され、排紙ローラ35を経て排紙トレー32に排出され
る。排出された転写シート上の画像は、現像、転写の回
数と現像に使用したトナーの色とでどのようなカラー画
像にもなる。勿論単色の画像も得られる。

転写後の転写シートが転写ドラム36から分離される
際、転写ドラム36の横に設置されているクリーニング装
置56が、図示しないクリーナ圧接ソレノイドによって転
写ドラム36に圧接され、転写ドラム36をクリーニングす
る。

なお分離後転写ドラム36は分離チャージャ26の再度の
動作によって除電され、次の画像形成に備える。

第２図は４色合成による画像形成の場合の主な動作の
タイムチャートを示している。

次に画像形成時に転写が複数回行われる場合について
考える。まず第１回目の転写に際し、転写チャージャ25
に所定の電流が与えらえる。このとき転写ドラム36の誘
電体スクリーンは転写チャージャ25の出力によって所定
の電荷に帯電され、感光ドラム１上のトナー像が転写シ
ート上に転写される。このときの誘電体スクリーンに帯
電している転写電荷は、次の第２回目の転写電界を弱め
る働きをする。このため第２回目の転写の際には、転写
電界を補償するという意味で転写電流を第１回目の場合
よりも増大する。以後も転写の回を重ねる都度転写電流
を増大する。これにより各界の転写の効率が充分なもの
となる。

ここで各回の転写の都度誘電体スクリーンの帯電電荷
は段階的に上昇する。この各回の帯電電荷変化量は前記
充分な転写効率を得るためには一定値以上必要である。
もっとも誘電体スクリーンの帯電電荷が転写の都度増大
する傾向は、各回の転写出力を一定にしても生じる。

誘電体スクリーンの帯電電荷が各回の転写の都度増大
するのに対し、前記除電チャージャ26の出力が一定であ
ると、分離のための除電に過不足が生じる。

例えば４色の画像合成によってカラー画像を形成する
場合、４色目の画像合成後における誘電体スクリーン帯
電電荷に対応して除電チャージャ26の出力を設定してお
くと、この出力は３回以下の画像合成によって画像を形
成した場合の誘電帯スクリーンの帯電電荷に対して過剰
となる。

除電が過剰であると、転写シートへのトナーの静電吸
着力が低下する。このため転写シート上に転写されてい
る画像のトナーは、転写シートが定着器30の定着ローラ
間に突入する際の機械的なショック、定着ローラ間の摩
擦帯電による静電的な反発力、転写シートを誘電帯スク
リーンから機械的に分離するように設けられる分離爪28
と転写シートとの摩擦帯電による静電的な反発力等の影
響によって飛散されることがあり、画像の乱れを生じ
る。

また逆に１色目の画像転写後における誘電帯スクリー
ンの帯電電荷に応じて前記出力を設定しておくと、この
出力は２回以上の画像合成によって画像を形成した場合
の誘電帯スクリーンの帯電電荷に対して不足となる。

除電が不足すると、その分転写シートおよび誘電体ス
クリーンの分離時の気中放電が増大し、これの影響によ
るトナーの飛散を防止し切れなくなる。さらに除電が不
足すると転写シートと誘電体スクリーンとの静電吸着力
が強く、分離爪28はこの転写シートを強制的に分離する
ことになって転写シートとの間の摩擦帯電が増大し、こ
れがトナーに静電的な反発力として働くので、トナーが
飛散してしまう。

このような不都合を解消するのに本実施例では、画像
形成時の転写回数に応じて分離チャージャ26の出力を増
大するようにしている。さらに転写シートの電気抵抗が
高い場合、転写が終わり転写シートが感光ドラム１から
離れる際に、相互間の距離が増大するのに伴い静電容量
が減少するので、相互の電位が急上昇し部分的に放電を
起こす。このため転写画像が乱れる。

転写シートが普通紙の場合でも湿度が低くなるほど抵
抗が上昇するし、転写シートがOHP用紙である場合はそ
の抵抗は特に高く、前記のような放電が起こり易い。

これに対処するため本実施例では、湿度や、転写シー
トがOHP用紙であるどうかによる抵抗の度合いに応じて
転写チャージャ36の出力を増大し、転写シートの電気抵
抗を下げるようにする。

またこのような転写出力の調整は、誘電体スクリーン
の転写による帯電電荷にも影響し、分離チャージャ26に
よる除電の過不足の原因になる。そこで本実施例ではさ
らに、前記湿度や、転写シートがOHP用紙であるかどう
かによる転写出力の調整に応じて、分離チャージャ26の
出力も調整するようにしている。なお湿度は第１図に示
す湿度センサ57によって検出するが、このセンサ57は転
写シートの湿度状態に即した検出を行うために、第１図
に示すように給紙カッセット19a、19bの近くに設けるの
が好適である。

以上のような制御のために、第３図に示す制御回路の
本体制御用のCPU101の入力側には、画像形成を開始する
スタート信号や転写回数を指定することになる画像形成
モードの信号、さらに転写シートの種類を選択する信号
等の操作部からの入力に加え、湿度センサ57の検出値も
入力されるようになっている。また出力側には、転写ド
ラム駆動モータ、吸着チャージャ等のオン、オフ信号に
加え、転写チャージャ25、分離チャージャ26のオン、オ
フ信号および電圧設定信号等が入力されるようになって
いる。第３図において58、59は転写チャージャ25、分離
チャージャ26の各昇圧駆動回路を示す。

第３図は、画像形成時の転写チャージャ25、分離チャ
ージャ26の出力タイミングを示している。

次に第４図、第５図に基づいて転写チャージャ25、分
離チャージャ26の出力制御の具体例について説明する。

第４図は転写チャージャ25の出力設定処理を示してい
る。先ずブロック１では何回目の転写かを転写ドラム36
がスタート信号のオン後に基準位置センサ44（第１図）
を何回働かせたかによって判定し、１回転目から４回転
目まで転写回数が増大する都度、転写チャージャ25の出
力を200μＡ、から300μＡ、400μＡ、500μＡと順次増
大するように設定する。これによって各回の転写が前回
の転写時における誘電体スクリーンの帯電電荷の影響な
しに充分に達成することができる。

ブロック２では湿度センサ57が検出している湿度情報
を読み込み、湿度が80％以上であるか、あるいは79〜70
％、69〜50％、50〜35％、34％以下の何れであるかによ
って、転写チャージャ25の前記設定出力を、−100μ
Ａ、−50μＡ、設定値、＋50μＡ、＋100μＡと調整す
る。これによって湿度によるシートの電気抵抗の変化が
転写効率に影響するのを防止することができる。

ブロック３ではシートがOHP用紙であるときだけ、前
記再設定出力をさらに＋100μＡだけ調整する。これに
よってOHP用紙の極端に高い電気抵抗が転写効率に影響
するのを防止することができる。

第５図は分離チャージャ26の出力設定処理を示してい
る。先ずブロック11では、画像形成モードが１回転写か
ら４回転写までの何れの画像形成モードが設定されたか
によって、分離チャージャ26、27の出力を2KV、3KV、4K
V、5KVと設定する。これにより画像形成時の転写回数に
よって誘電体スクリーンの帯電電荷が増大していること
がシートの分離に影響するのを防止することができる。

ブロック12では、湿度センサ57が検出している湿度情
報を読み込み、湿度が80％以上であるか、あるいは79〜
70％、69〜50％、50〜35％、34％以下の何れであるかに
よって、分離チャージャ26、27の前記設定出力を、−1K
V、−0.5KV、設定値、＋0.5KV、＋1KVと調整する。これ
により湿度に応じて転写出力が増減されて、誘電体スク
リーンの帯電電荷が変化しても、それがシートの分離に
影響するのを防止することができる。

さらにブロック13では、シートがOHP用紙であるとき
だけ、前記再設定出力をさらに＋1KVだけ調整する。こ
れによってOHP用紙の極端に高い電気抵抗に応じて転写
出力が増大され、その分誘電体スクリーンの帯電電荷が
増大しても、それがシートの分離に影響するのを防止す
ることができる。

なお本実施例では、画像形成時の転写回数に応じ誘電
体スクリーンに対向した分離チャージャ26のみの出力を
調整したが、転写シートについても誘電体スクリーンと
同様に転写回数に応じて帯電電荷が増大するような場
合、分離チャージャ27に対しても出力の調整を行うのが
好適である。

（発明の効果） 本発明によれば、像担持体上に形成される画像を、転
写材担持体上に静電的に担持された転写シートを転写す
ることが、１回か複数回繰返し行われて単色画像やカラ
ー画像、その他の合成画像が形成されるのに、転写材担
持体上から転写終了後の転写シートを分離チャージャを
働かせて分離する際、転写材担持体は画像形成時の転写
回数によって違った帯電電荷を持っているのに対し、分
離チャージャはその転写回数に応じた出力で働かされ、
転写回数に応じて設定され、かつ転写材の種類に応じて
補正された出力値で働かされ、転写回数によって違って
いる転写材担持体の帯電電荷を、転写シートの分離上そ
の種類ごとに最適なレベルになるように除電するので、
前記転写材担持体の帯電電荷の違いや転写シートの種類
の違いの影響なく転写シートを転写材担持体から確実に
分離することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のカラー複写機を示す断面
図、第２図は主な動作のタイムチャート、第３図は制御
回路の概略ブロック図、第４図は転写チャージャの出力
設定処理サブルーチンを示すフローチャート、第５図は
分離チャージャの出力設定処理を示すフローチャートで
ある。 １……感光ドラム 11……レーザ光学系 14……イメージリーダユニット 25……転写チャージャ 26……分離チャージャ 36……転写ドラム 101……CPU

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上に形成される画像を転写材担持
   体上に静電的に担持された転写シートに転写することを
   繰返し行うことができ、転写材担持体の転写後の転写シ
   ートが分離される部分に働かせる分離チャージャを備え
   た画像形成装置において、 画像形成時の転写回数に応じて分離チャージャの出力を
   設定するとともに、設定された出力値を前記転写シート
   の種類に応じて補正するようにしたことを特徴とする画
   像形成装置。