JP4161005B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は電子写真装置等において、転写材を支持搬送する転写ベルトを介し、転写材裏面から転写電荷を付与して感光体ドラム上のトナー像を接触転写する画像形成装置に関する。

プリンタや複写機等画像形成装置において、例えば４連タンデムのカラー画像形成装置にあっては、平行に配置された複数の感光体ドラム上のトナー像に同期して、普通紙やＯＨＰシート等の転写材を各感光体ドラムの転写領域に順次搬送するため転写ベルトを用いている。

また、転写ベルトに搬送される転写材に、感光体ドラム上のトナー像を静電的或いは機械的に引き寄せ転写する転写装置として、半導電性の転写ベルト及びこの転写ベルトの背面に設けた転写ローラを用いて転写を行う技術が開示さており、従来のコ口ナ放電に替わり有害なオゾンの発生量が少なく転写効率の改善を実現出来ると言う利点を有する事から、導電性ローラや導電性ブラシ等転写電荷付与部を転写ベルト背面に当接し、転写材裏面から転写電荷を付与し転写を行う接触転写装置が多用されている。

このように転写ベルトを介し感光体と転写電荷付与部との間に形成される転写電界により感光体から転写材へのトナーの移動を静電的力により行う（特許文献１）は、画像の印字率により転写電流が変動し、定電流制御電源での転写では印字率により転写効率が変動する事から、従来は転写電荷付与部への転写バイアスの印加を定電圧制御電源により行っていた。又、転写材を先端から確実に転写ベルトに吸着搬送させて転写材先端部での転写抜けを防止し良好な画像を得るために、転写電荷付与部への転写バイアスの印加を、転写材が転写領域に到達するより早めのタイミングで行っていた。更に転写材の材質に拘わらず良好な転写を得るために、転写材の抵抗値が大きくなるにつれ、転写電荷付与部に印加する転写バイアスを増大する等していた（例えば特許文献１参照。）。
特開平６−１１０３４３号公報。

しかしながら、上記転写ベルトを用い定電圧電源により転写バイアスを印加して接触転写を行う装置において、ＯＨＰシートの様な抵抗値の大きい転写材にて良好な転写を得るためには、普通紙に比し転写バイアスを増大しなければならず、このように転写バイアスを増大した場合にも転写材先端における転写抜けを防止するために、転写材の転写領域への到達より早いタイミングで転写電荷付与部に高圧の転写バイアスを印加すると、転写材が無いところでは大電流が流れて、感光体が逆極性に帯電されてしまっていた。そしてこの逆極性の帯電部は、次の画像形成プロセスにおける帯電時に十分な帯電電荷を保持出来ずいわゆる転写メモリとして残ってしまい、これが画像に現れ表示不良を発生するという問題を生じていた。

更に転写材の材質に拘わらず、転写材先端が転写領域に到達するより早いタイミングで転写電荷付与部に転写バイアスを印加する際に、環境湿度が低いと、感光体に流れる電流が小さくても感光体の逆極性帯電を生じてしまい、次の画像形成プロセスに転写メモリを生じ、表示不良を発生するという問題も生じていた。

そこで本発明は上記課題を除去するもので、転写ベルトを用いる接触転写装置にて転写を行う際に、転写材先端での転写抜けの発生を防止し、且つ転写材の材質に拘わらず良好な転写を得ると共に、転写材の材質や環境条件に拘わらず転写メモリ発生による画質低下を来す事が無く、表示品位の向上を図る信頼性の高い画像形成装置を提供する事を目的とする。

上記課題を解決するため本発明の画像形成装置は、像担持体と、この像担持体に画像を形成する画像形成手段と、転写材を吸着し前記像担持体の転写領域に搬送する転写ベルトと、この転写ベルトを介し前記転写領域にて前記像担持体に対向し前記転写材裏面から転写電荷を付与する電荷付与手段と、前記転写領域近傍の湿度を検知する環境センサと、リミット電流値を切り換え可能であり、前記電荷付与手段に転写バイアスを印加する定電圧電源と、前記環境センサにより検知される前記転写領域近傍の湿度の低下に従い前記リミット電流値の上限を低減するよう制御する制御機構とを設けるものである。

本発明によれば、転写ベルトを用いる接触転写装置にて転写を行う際、転写材をその先端から転写ベルトに確実に静電吸着させて転写抜けを防止すると共に、この転写抜け防止策のために転写材の材質或いは環境等により従来生じていた電荷付与手段から像担持体への大電流の発生を防止出来、像担持体が逆極性に帯電するのを防止することにより、次の画像形成プロセスにおける転写メモリの発生を防止出来、転写抜けが無く且つ、転写メモリの無い、表示品位の高い良好な画像を得ることが出来る。

本発明を図面を用いて以下に説明する。

以下本発明を図１及び図２に示す実施例１を参照して説明する。図１は、画像形成装置であるレーザ露光式４連タンデムのデジタルカラー複写機の画像形成部１０を示す構成図であり、転写ベルト１１に沿って、像担持体である感光体ドラム１２ａ〜１２ｄにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各トナーを用いて画像形成を行う第１乃至第４の画像形成手段１３ａ〜１３ｄが並列配置されている。各感光体ドラム１２ａ〜１２ｄは、直径３０ｍｍの円筒状であり、周囲には感光体ドラム１２ａ〜１２ｄを一様に約−５００Ｖに帯電させる帯電ローラ１４ａ〜１４ｄが感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの表面に接触して設けられ、その矢印ｒ方向の回転方向下流には、スキャナー（図示せず）で読み取った原稿画像情報をＣＣＤカメラ（図示せず）により色分解してなるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色信号を感光体ドラム１２ａ〜１２ｄにレーザで露光して静電潜像を形成する露光装置１６ａ〜１６ｄが設けられている。更に感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの回転方向下流にはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の現像剤にて現像を行う現像装置１７ａ〜１７ｄが設けられている。又現像装置１７ａ〜１７ｄの下流には、転写ベルト１１を介し、電荷付与手段である導電ローラ１８ａ〜１８ｄ、クリ−ニング装置２０ａ〜２０ｄ及び、除電ランプ２２ａ〜２２ｄが設けられている。

搬送ベルト１１は、カーボンが均一に分散された厚さ１２０ｐｍのポリイミドからなり、電気抵抗１０¹²Ωcmの半導電性を示す無端状（シームレス）ベルトであり、転写ベルト１１を所定の速度で矢印ｓ方向に回動させる駆動ローラ１１ａ及び従動ローラ１１ｂに担持されている。駆動ローラ１１ａから従動ローラ１１ｂまでの距離は約３００ｍｍである。従動ローラ１１ｂは、テーパローラになっており、テーパローラの大径側に転写ベルト１１が寄るように成っている。又従動ローラ１１ｂの両端は、スプリング（図示せず）により押圧されており転写ベルト１１にテンシヨンを与えている。尚、１１ｃは転写ベルト１１上に付着したトナーや紙粉を除去するブレードクリーナーである。

画像形成部１０右手には転写材であり、抵抗測定器ハイレスター（三菱油化（株）製）にて２０℃、５０％ＲＨで測定した抵抗値が３×１０¹⁰Ωｃｍであるシート紙Ｐを収容する給紙カセット２３及びこの給紙カセット２３からシート紙Ｐを取り出すピックアップローラ２４が設けられ、給紙カセット装置２３上方には、転写材であり、抵抗測定器ハイレスター（三菱油化（株）製）にて２０℃、５０％ＲＨの環境下で測定した抵抗値が４×１０¹³ΩｃｍであるＯＨＰシートＰ１等を給紙する手差しトレイ２６及び手差しピックアップローラ２７が設けられている。又、各ピックアップローラ２４、２７から転写ベルト１１に達する間には、転写材先端が感光体ドラム１２ａ上に形成されるトナー像先端と一致するようタイミングをとって、転写材を転写ベルト１１側に送り出すレジストローラ２８が設けられている。画像形成装置１０左手には定着ローラ３０、排紙トレイ３１が設けられている。

次に転写ベルト１１を介し、電荷付与手段である導電ローラ１８ａ〜１８ｄにて感光体ドラム１２ａ〜１２ｄに転写電荷を付与する接触転写装置について詳述する。導電ローラ１８ａ〜１８ｄは、φ８ｍｍＳＵＳのシャフト３２ａ〜３２ｄに、カーボンを分散して導電性とした導電性発泡ウレタンからなる外径φ１６ｍｍのゴムローラ３３ａ〜３３ｄを成形している。シャフト３２ａ〜３２ｄとゴムローラ３３ａ〜３３ｄ表面間の電気抵抗は約１０⁶ Ωである。そして導電ローラ１８ａ〜１８ｄは、転写ベルト１１を介し、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの中心の鉛直方向真下に位置するよう設置され、シャフト３２ａ〜３２ｄの両端は、導電ローラ１８ａ〜１８ｄを感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ側に弾性的に付勢するばね３４により鉛直方向に１０００ｇｆで付勢されている。

シャフト３２ａ〜３２ｄには、カラー複写機の用紙選択モードにより操作されるスイッチ３６ａ〜３６ｄを介し、定電圧電源３７ａ〜３７ｄあるいは定電流電源３８ａ〜３８ｄが接統される様になっている。即ち、用紙選択モードが普通紙であるシート紙Ｐを選択した場合は定電圧電源３７ａ〜３７ｄ側にスイッチされ、ＯＨＰシートＰ１を選択した場合は定電流電源３８ａ〜３８ｄ側にスイッチされる。

定電圧電源３７ａ〜３７ｄは、導電ローラ１８ａ〜１８ｄ及び感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ間の抵抗値の変動により変動される電圧値を検知し、フィードバック制御をかけて常に所定の電圧を得る電源であり、転写ベルト１１の下流に向かうに従い順次、導電ローラ１８ａ〜１８ｄに＋１０００Ｖ、＋１２００Ｖ、＋１４００Ｖ、＋１６００Ｖの転写バイアスを印加する様に設定されている。

一方定電流電源３８ａ〜３８ｄは、導電ローラ１８ａ〜１８ｄ及び感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ間の抵抗値の変動により変動される電源からの流出電流値を検知し、電流値が一定となるようにフィードバック制御をかける電源であり、電流値２０μＡで、転写バイアスを印加する様に設定されている。

次に作用について述べる。コピー開始時、原稿（図示せず）をセットして操作パネル（図示せず）上よりコピー条件を入力する。この時用紙選択モードにてシート紙Ｐを選択した場合、スイッチ３６ａ〜３６ｄは定電圧電源３７ａ〜３７ｄにスイッチングされ、導電ローラ１８ａ〜１８ｄは定電圧電源３７ａ〜３７ｄにより夫々転写バイアスを印加される。

次いでコピーを開始すると、画像形成手段１３ａ〜１３ｄが駆動され、図示しない照射手段により原稿走査が行われると共に感光体ドラム１２ａ〜１２ｄが矢印ｒ方向に回転され順次画像形成工程が実施される。これにより、各感光体ドラム１２ａ〜１２ｄは、帯電ローラ１４ａ〜１４ｄにより約−５００Ｖに帯電される。次いで各感光体ドラム１２ａ〜１２ｄは、露光装置１６ａ〜１６ｄにより原稿画像を色分解したイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のレーザ光を照射され、各色毎の静電潜像を形成される。更に各感光体ドラム１２ａ〜１２ｄは、現像装置１７ａ〜１７ｄにより夫々イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の現像剤で現像され、各色のトナー像を形成された後、転写ベルト１１上のシート紙Ｐに順次トナー像を転写する事となる。

一方、給紙カセット装置２３にあっては、ピックアップローラ２４によりシート紙Ｐが取り出され、レジストローラ２８により第１の画像形成手段１３ａの感光体ドラム１２ａ上のトナー像に同期して転写領域である感光体ドラム１２ａと転写ベルト１１とのニップ部に送られる。この時導電ローラ１８ａには、シート紙Ｐがニップ部に到達するより前に定電圧電源３７ａにより＋１０００Ｖの転写バイアスが印加されている。これにより、シート紙Ｐは転写ベルト１１により矢印ｓ方向に搬送される間、転写ベルト１１及びシート紙Ｐ裏側から感光体ドラム１２ａに電荷が付与され、感光体ドラム１２ａ上のイエロー（Ｙ）のトナー像を、シート紙Ｐ先端部から転写抜けを生じる事無く転写される。次いで、同様にして、導電ローラ１８ｂにはシート紙Ｐがニップ部に到達するより前に定電圧電源３７ｂにより＋１２００Ｖの転写バイアスが印加され、第２の画像形成手段１３ｂのニップ部にて感光体ドラムｂ上のマゼンタ（Ｍ）のトナー像を、既にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成されるシート紙Ｐに転写させる。更にシート紙Ｐ上には、＋１４００Ｖの転写バイアスが印加される導電ローラ１８ｃにより、第３の画像形成手段１３ｃのニップ部にてシアン（Ｃ）のトナー像を転写され、＋１６００Ｖの転写バイアスが印加される導電ローラ１８ｄにより、第４の画像形成手段１３ｄのニップ部にてブラック（ＢＫ）のトナー像を転写される。これによりシート紙Ｐは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナー像を多重転写される。この後シート紙Ｐは、転写ベルト１１より剥離され、定着ローラ３０に搬送されトナー像を加熱定着され画像を完成された後排紙トレイ３１上に排紙される。

一方、各画像形成手段１３ａ〜１３ｄにあっては、トナー像転写後、クリ−ニング装置２０ａ〜２０ｄ、除電ランプ２２ａ〜２２ｄを経て次のコピー可能状態とされ、転写ベルト１１はブレードクリーナー１１ｃによりクリーニングされる。この後必要枚数に達する迄上記コピー操作を繰返す事となる。

次にコピー条件入力時、用紙選択モードにてＯＨＰシートＰ１を選択した場合、スイッチ３６ａ〜３６ｄは定電流電源３８ａ〜３８ｄにスイッチングされ、導電ローラ１８ａ〜１８ｄは定電流電源３８ａ〜３８ｄにより夫々転写バイアスを印加される。

即ちコピー開始により、各画像形成手段１３ａ〜１３ｄの感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ上に夫々イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナー像が形成される。そしてトナー像は、手差しトレイ２６より供給されたＯＨＰシートＰ１が転写ベルト１１により搬送される間に、定電流電源３８ａ〜３８ｄにより、夫々各画像形成手段において２０μＡの転写電流となるように転写バイアスを印加される導電ローラ１８ａ〜１８ｄからの電荷付与によりＯＨＰシートＰ１上に順次転写される。又定電流電源３８ａ〜３８ｄによる導電ローラ１８ａ〜１８ｄへの転写バイアスの印加は、ＯＨＰシートＰ１がニップ部に到達するより早いタイミングで行われる。

この定電流電源３８ａ〜３８ｄによる転写バイアス値は、ＯＨＰシート紙Ｐ１の抵抗値が高い事から、通常のシート紙Ｐへの転写時に定電圧電源３７ａ〜３７ｄにより印加される転写バイアス値より高いものの、定電流電源３８ａ〜３８ｄからの流出電流値は、モニタされ、フィードバック制御により一定と成る様制御されており、ＯＨＰシート紙Ｐ１がニップ部に到達するより早いタイミングで電圧印加をしても、導電ローラ１８ａ〜１８ｄ及び感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ間に大電流が流れるのを防止している。

この様にして、先端部から転写抜けを生じる事無く順次イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナー像を多重転写されたＯＨＰシートＰ１は、転写ベルト１１より剥離され、定着ローラ３０に搬送されトナー像を加熱定着され画像を完成された後排紙トレイ３１上に排紙される。又各画像形成手段１３ａ〜１３ｄは、トナー像転写後、クリ−ニング装置２０ａ〜２０ｄ、除電ランプ２２ａ〜２２ｄを経て次のコピー可能状態とされ、転写ベルト１１はブレードクリーナー１１ｃによりクリーニングされる。

この様に構成すれば、普通紙からなるシート紙Ｐへの転写時には定電圧電源３７ａ〜３７ｄにより導電ローラ１８ａ〜１８ｄに転写バイアスを印加する事から、印字率に拘わらず良好な転写を得られ、且つシート紙先端の転写抜けを生じる事も無い。

一方、抵抗値が高く、高い転写バイアスを必要とするＯＨＰシートＰ１への転写時には定電流電源３８ａ〜３８ｄにより導電ローラ１８ａ〜１８ｄに転写バイアスを印加して、先端部の転写抜けを防止するために、ＯＨＰシートＰ１がニップ部に到達するより早くに転写バイアスを印加しても導電ローラ１８ａ〜１８ｄ及び感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ間に大電流が流れる事が無い。従ってＯＨＰシートＰ１への転写時に従来生じていた転写開始時の感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの逆極性の帯電による転写メモリを防止出来、転写材の材質に拘わらず、画像抜けの無い良好な転写を得られ、転写メモリの無い表示品位の高いカラー画像を実現出来る。

次に本発明を図３乃至図５に示す実施例２を参照して説明する。本実施例は、実施例１において、転写材の抵抗値が高い場合であっても、導電ローラへの転写バイアスの印加を定電圧電源にて行う一方、高抵抗値の転写材の場合には、ニップ部に転写材が到達した後に導電ローラに転写バイアスを印加するようにしたものであり、実施例１と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。

本実施例の導電ローラ１８ａ〜１８ｄは、スイッチ４６ａ〜４６ｄを介し切り換えられる第１の定電圧電源４７ａ〜４７ｄあるいは第２の定電圧電源４８ａ〜４８ｄに接統される様になっている。即ち、用紙選択モードが普通紙であるシート紙Ｐを選択した場合は第１の定電圧電源４７ａ〜４７ｄ側にスイッチされ、ＯＨＰシートＰ１を選択した場合は第２の定電圧電源４８ａ〜４８ｄ側にスイッチされる。第１の定電圧電源４７ａ〜４７ｄは、夫々＋１０００Ｖ、＋１２００Ｖ、＋１４００Ｖ、＋１６００Ｖの転写バイアスを印加可能であり、第２の定電圧電源４８ａ〜４８ｄは、夫々＋１８００Ｖ、＋２６００Ｖ、＋３４００Ｖ、＋４２００Ｖの転写バイアスを印加可能である。

又導電ローラ１８ａ〜１８ｄへの第１の定電圧電源４７ａ〜４７ｄ或いは第２の定電圧電源による転写バイアスの印加のタイミングは、カラー複写機の用紙選択モードにより切り換えられ、普通紙モードを選択した場合、転写バイアスの印加タイミングを転写材がニップ部に到達する前に印加する一方、ＯＨＰシートＰ１モードを選択した場合は、転写バイアスの印加タイミングを転写材がニップ部に到達してから行われるように制御する。

即ち、導電ローラ１８ａ〜１８ｄへの転写バイアス印加のタイミングは、転写材のニップ部への到達より早いタイミングで転写バイアスを印加する場合は、レジストローラ２８の転写材給紙開始から、（ｔｌ−α）ｓｅｃ経過後に印加する一方、転写材がニップ部に到達した後に転写バイアスを印加する場合は、レジストローラ２８の転写材給紙開始から、（ｔｌ＋α）ｓｅｃ経過後に印加する。

ここで、ｔｌ＝Ｌ１／Ｖ（レジストローラ２８の動作開始による転写材の給紙からタイマーによりカウントを開始し、レジストローラ２８の給紙速度（＝転写ベルト１１の搬送速度）をＶｍｍ／ｓｅｃ、レジストローラ２８のニップから第１の画像形成手段１３ａのニップ部までの距離をＬ１ｍｍとする。）、αは転写材先端がニップ部に到達する迄の時間である。実際にはαは転写ベルト１１の搬送速度（プロセス速度）にもよるが、例えばプロセス速度が１２０ｍｍ／ｓｅｃの本実施例の場合、５００ｍｓｅｃとする。即ち、本実施例では、転写材の先端がニップ部に到達するより６ｍｍ早くあるいは遅いタイミングで導電ローラ１８ａ〜１８ｄに転写バイアスが印加されることになる。

次に作用について述べる先ず転写材が普通紙であるシート紙Ｐである場合は、用紙選択モードにて普通紙モードを選択することにより、スイッチ４６ａ〜４６ｄは第１の定電圧電源４７ａ〜４７ｄにスイッチングされ、導電ローラ１８ａ〜１８ｄは第１の定電圧電源４７ａ〜４７ｄにより夫々転写バイアスを印加され、更にシート紙Ｐがニップ部に到達するより早く導電ローラ１８ａ〜１８ｄに転写バイアスが印加される様設定される。

そして実施例１と同様にして、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ上に夫々形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナー像が形成され、シート紙Ｐが転写ベルト１１により搬送される間、図４に示すようにシート紙Ｐがニップ部に到達するより６ｍｍ早いタイミングで第１の定電圧電源４７ａ〜４７ｄにより導電ローラ１８ａ〜１８ｄに、夫々＋１０００Ｖ、＋１２００Ｖ、＋１４００Ｖ、＋１６００Ｖの転写バイアスが印加され、シート紙Ｐ上にトナー像が多重転写される。

次に、転写材が高抵抗値のＯＨＰシートＰ１である場合は、用紙選択モードにてＯＨＰシートＰ１モードを選択することにより、スイッチ４６ａ〜４６ｄは第２の定電圧電源４８ａ〜４８ｄにスイッチングされ、導電ローラ１８ａ〜１８ｄは第２の定電圧電源４８ａ〜４８ｄにより夫々転写バイアスを印加される。但し転写バイアスの印加のタイミングは、ＯＨＰシートＰ１がニップ部に到達した後に導電ローラ１８ａ〜１８ｄに転写バイアスが印加される様設定される。

即ち感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ上のトナー像は、ＯＨＰシートＰ１が転写ベルト１１により搬送される間、図５に示す様にＯＨＰシートＰ１先端がニップ部から６ｍｍ搬送された後に第２の定電圧電源４８ａ〜４８ｄにより導電ローラ１８ａ〜１８ｄに、夫々＋１８００Ｖ、＋２６００Ｖ、＋３４００Ｖ、＋４２００Ｖの転写バイアスが印加され、ＯＨＰシートＰ１上にトナー像が多重転写される。

この様に構成すれば、シート紙Ｐへの転写時には、シート紙Ｐ先端がニップ部に到達するより早いタイミングで導電ローラ１８ａ〜１８ｄに転写バイアスを印加する事から、ニップ部での微少放電によりシート紙Ｐ表面が帯電して電荷を保持するために、シート紙Ｐは先端から確実に転写ベルト１１上に静電吸着させることができ、転写抜けの無い良好な転写を得られる。一方、ＯＨＰシートＰ１への転写時にはＯＨＰシートＰ１先端がニップ部を通過した後に導電ローラ１８ａ〜１８ｄに転写バイアスを印加することから、導電ローラ１８ａ〜１８ｄ及び感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ間にＯＨＰシートＰ１が介在した状態で転写バイアスが印加されており、抵抗値が高く、高い転写バイアスが印加されるにも拘わらず、導電ローラ１８ａ〜１８ｄ及び感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ間に大電流が流れる事が無い。従ってＯＨＰシートＰ１への転写時に感光体ドラム１２ａ〜１２ｄが逆極性に帯電され転写メモリを生じる事が無く表示品位の高いカラー画像を得られる。

次に本発明を図６及び図７に示す実施例３を参照して説明する。本実施例は、実施例１において、導電ローラへの転写バイアスの印加を、転写時の環境（湿度）条件に応じてリミット電流値を切り換える定電圧電源にて行うものであり、実施例１と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。

環境（湿度）条件における転写メモリの発生電流値の限界を調べた所、表１に示すような結果が得られた。

表１より、湿度が２０％ＲＨの場合、導電ローラｄ及び感光体ドラム間の電流が４０μＡ以上になると転写メモリが発生し、２０μＡ以下では転写ができないので、有効電流値は、２０〜４０μＡが望ましい。同様に、５０％ＲＨでは有効電流値２０〜６０μＡ、８５％ＲＨでは１００〜１４０μＡが望ましい。

このような原理を元に本実施例にあっては、第１の画像形成手段１３ａ近傍に湿度を検知する環境センサ４０を設け、この環境センサ４０による検知湿度に応じて、導電ローラ１８ａ〜１８ｄに夫々＋１０００Ｖ、＋１２００Ｖ、＋１４００Ｖ、＋１６００Ｖの転写バイアスを印加する定電圧電源４１ａ〜４１ｄのリミット電流値を３段階で切り替える様にする。即ち、環境センサ４０による検知湿度が４０％ＲＨ以下の場合には、定電圧電源４１ａ〜４１ｄのリミット電流値を４０μＡとする。湿度が４０％ＲＨ以上６５％ＲＨ未満の場合には、定電圧電源４１ａ〜４１ｄのリミット電流値を６０μＡとする。湿度が６５％ＲＨ以上の場合には、定電圧電源４１ａ〜４１ｄのリミット電流値を１４０μＡとする。

図７は、定電圧電源４１ａ〜４１ｄの電流値を制御する制御機構を示し、ＣＰＵ４３には環境センサ４０の検知結果が入力され、この結果から得られた湿度に応じて、ＣＰＵ４３はリミット電流記憶手段４２に記憶されるルックアップテーブル４６からリミット電流値を選定し、定電圧電源４１ａ〜４１ｄの電圧可変器４７のリミット電流値を設定する。そしてトナー像転写時、定電圧電源４１ａ〜４１ｄは、シート紙Ｐがニップ部に到達するより早いタイミングで定電圧電源４１ａ〜４１ｄにより導電ローラ１８ａ〜１８ｄに、夫々＋１０００Ｖ、＋１２００Ｖ、＋１４００Ｖ、＋１６００Ｖの転写バイアスを印加して、シート紙Ｐ上にトナー像を多重転写する。尚、定電圧電源４１ａ〜４１ｄの電流値は、定電圧電源４１ａ〜４１ｄの回路を流れる電流値をモニタしてリミット電流値を越えないようフィードバック制御している。

この様に構成すれば、シート紙Ｐを先端から、確実に転写ベルト１１に静電吸着して転写抜けを防止するために、シート紙Ｐ先端がニップ部に到達するより早いタイミングで導電ローラ１８ａ〜１８ｄに転写バイアスを印加する際に、湿度に拘わらず導電ローラ１８ａ〜１８ｄ及び感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ間に大電流が流れる事が無く、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの逆極性の帯電による転写メモリを防止出来、画像抜けの無い良好な転写を得られしかも転写メモリを生じる事無く、表示品位の高いカラー画像を実現出来る。

次に本発明を図８乃至図１０に示す実施例４を参照して説明する。通常４連タンデムのカラー複写機の画像形成部１０では、前段の画像形成手段で、導電ローラからの付与電荷が転写材あるいはトナー上に蓄積され、この電荷が転写ベルトへの静電的吸着力となる一方で、次の画像形成手段での転写電界を弱めてしまう事から、前段の画像形成手段での転写バイアスに比し、後段の転写バイアスを高く設定している。このため、画像形成手段の後段に行くほど、転写メモリの問題が発生し易い。そこで本実施例は画像形成手段後段での転写メモリを防止するものである。

本実施例は、実施例１において、導電ローラへの転写バイアスの印加を定電圧電源にて行う一方、転写ベルトの搬送方向上流側の前段に配列される画像形成手段にあっては、ニップ部に転写材が到達するより早いタイミングで導電ローラに転写バイアスを印加し、転写ベルトの搬送方向下流側の後段に配列される画像形成手段にあっては、ニップ部に転写材が到達した後に導電ローラに転写バイアスを印加するようにしたものであり、実施例１と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。

本実施例の導電ローラ１８ａ〜１８ｄは、定電圧電源３７ａ〜３７ｄに接続され、夫々＋１０００Ｖ、＋１２００Ｖ、＋１４００Ｖ、＋１６００Ｖの転写バイアスを印加される様になっている。又導電ローラ１８ａ〜１８ｄへの定電圧電源３７ａ〜３７ｄによる転写バイアスの印加のタイミングは、転写ベルト１１の搬送方向上流側の第１及び第２の画像形成手段１３ａ、１３ｂにあっては、転写材が先端ニップ部に到達する前に印加する一方、転写ベルト１１の搬送方向下流側の第３及び第４の画像形成手段１３ｃ、１３ｄにあっては、転写材先端がニップ部を通過した後に印加する様設定されている。

即ち、転写材先端がニップ部に到達するより早いタイミングで転写バイアスを印加する場合は、レジストローラ２８の転写材給紙開始から、（ｔｌ−α）ｓｅｃ経過後に印加する一方、転写材先端がニップ部を通過した後に転写バイアスを印加する場合は、レジストローラ２８の転写材給紙開始から、（ｔｌ＋α）ｓｅｃ経過後に印加する。

ここで、ｔｌ＝Ｌ１／Ｖ（レジストローラ２８の動作開始による転写材の給紙からタイマーによりカウントを開始し、レジストローラ２８の給紙速度（＝転写ベルト１１の搬送速度）をＶｍｍ／ｓｅｃ、レジストローラ２８のニップから第１の画像形成手段１３ａのニップ部までの距離をＬ１ｍｍとする。）αは、転写バイアス印加後転写材先端がニップ部に到達する迄の時間或いは転写材先端がニップ部通過後、転写バイアスを印加するまでの時間である。実際にはαは転写ベルト１１の搬送速度（プロセス速度）にもよるが、プロセス速度を１２０ｍｍ／ｓｅｃとする本実施例の場合、５００ｍｓｅｃとする。即ち、本実施例では、転写材の先端がニップ部に到達するより６ｍｍ早くあるいは遅いタイミングで導電ローラ１８ａ〜１８ｄに転写バイアスが印加されることになる。

そしてトナー像転写時、シート紙Ｐが転写ベルト１１により搬送される間、第１及び第２の画像形成手段１３ａ、１３ｂにあっては図９に示す様にシート紙Ｐ先端がニップ部に到達するより６ｍｍ早いタイミングで定電圧電源３７ａ〜３７ｄにより、導電ローラ１８ａ、１８ｂに夫々＋１０００Ｖ、＋１２００Ｖの転写バイアスが印加される。又第３及び第４の画像形成手段１３ｃ、１３ｄにあっては図１０に示す様にシート紙Ｐ先端がニップ部を６ｍｍ通過した後に定電圧電源３７ａ〜３７ｄにより、導電ローラ１８ａ、１８ｂに夫々＋１４００Ｖ、＋１６００Ｖの転写バイアスが印加され、シート紙Ｐ上にカラートナー像が多重転写される。

この様に構成すれば、４連タンデムのカラー複写機にて同一シート紙ｐ上にトナーを多重転写する際に、転写ベルト１１上流側にあっては、シート紙Ｐ先端がニップ部に到達するより早いタイミングで転写バイアスを印加する事により、シート紙Ｐ先端から確実に転写ベルト１１上に静電吸着させることができ、転写抜けの無い良好な転写を得られる一方、転写ベルト１１下流側にあっては、導電ローラ１８ａ〜１８ｄに印加される転写バイアスが高く成っても、シート紙Ｐ先端がニップ部を通過した後に転写バイアスを印加することから、大電流を生じる事無く、転写メモリを防止出来表示品位の高いカラー画像を得られる。

尚、本発明は上記実施例に限られるものでは無くその趣旨を変えない範囲での変更は可能であって、例えば電荷付与手段は、導電ローラに限らず導電性ブラシ、導電性ゴムブレード、ゴムシート等に転写バイアスを印加して像担持体に転写電荷を付与しても良く、導電性シートは、カーボンを分散した体積抵抗値が１０⁵ 〜１０⁸ Ωcm程度の厚さ５ｍｍのシリコーンゴムシートや、ウレタンゴムやＥＰＤＭでも良い。導電ローラも、導電性を有し、像担持体のトナー像に電荷を付与出来る物であれば、その材質及び外径抵抗値等任意であり、印可される転写バイアス値も限定されない。

又転写ベルトも、体積抵抗値が１０⁹ 〜１０¹³Ωｃｍの半導電性を示す材料であれば良く、カーボンを分散したポリイミドの他に、ポリエチレンテフタレート、ボリカーボネイト、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等にカーボン等の導電粒子を分散させたものでも良い。或いは導電粒子を用いず、組成調整によって電気抵抗を調整した高分子フィルムや、高分子フィルムにイオン導電性物質を混入したもの、比較的電気抵抗が低いシリゴンゴム、ウレタンゴム等のゴム材でも良い。

又実施例１において定電圧電源にて転写バイアスを印加する転写材の抵抗値或いは、実施例２において、ニップ部への到達より早くに転写バイアスを印加する転写材の抵抗値は１×１０¹¹Ωｃｍ未満である事が望ましい。一方、実施例１において定電流電源にて転写バイアスを印加する転写材或いは、実施例２において、ニップ部への到達後に転写バイアスを印加する転写材は、高抵抗値であれば、ＯＨＰシートで無くても良いが、その抵抗値は１×１０¹¹Ωｃｍ以上である事が望ましい。

実施例３において、湿度に対するリミット電流値の切り換え段階も限定されず、より適正に対応するよう多段階に切り換えれば、より良好な転写を得られる。更に実施例４においても、転写材のニップ部への到達より早くに転写バイアスを印加する前段の導電ローラと、転写材のニップ部への到達後に転写バイアスを印加する後段の導電ローラとの区切りは、第１と第２の画像形成手段の間或いは、第３と第４の画像形成手段の間等任意である。

本発明の第１の実施の形態の画像形成部を示す概略構成図である。 本発明の第１の実施の形態の導電ローラを示す概略斜視図である。 本発明の第２の実施の形態の画像形成装置を示す概略構成図である。 本発明の第２の実施の形態のシート紙Ｐへの転写バイアスの印加タイミングを示す概略説明図である。 本発明の第２の実施の形態のＯＨＰシートＰ１への転写バイアスの印加タイミングを示す概略説明図である。 本発明の第３の実施の形態の画像形成装置を示す概略構成図である。 本発明の第３の実施の形態の定電圧電源のリミット電流値を設置制御する制御機構を示す概略ブロック図である。 本発明の第４の実施の形態の画像形成装置を示す概略構成図である。 本発明の第４の実施の形態の第１及び第２の画像形成手段における転写バイアスの印加タイミングを示す概略説明図である。 本発明の第４の実施の形態の第３及び第４の画像形成手段における転写バイアスの印加タイミングを示す概略説明図である。

符号の説明

１０…画像形成部
１１…転写ベルト
１２ａ〜１２ｄ…感光体ドラム
１３ａ〜１３ｄ…画像形成手段
１７ａ〜１７ｄ…現像装置
１８ａ〜１８ｄ…導電ローラ
３２ａ〜３２ｄ…シャフト
３３ａ〜３３ｄ…ゴムローラ
３６ａ〜３６ｄ…スイッチ
３７ａ〜３７ｄ…定電圧電源
３８ａ〜３８ｄ…定電流電源

Claims (2)

1. 像担持体と、
   この像担持体に画像を形成する画像形成手段と、
   転写材を吸着し前記像担持体の転写領域に搬送する転写ベルトと、
   この転写ベルトを介し前記転写領域にて前記像担持体に対向し前記転写材裏面から転写電荷を付与する電荷付与手段と、
   前記転写領域近傍の湿度を検知する環境センサと、
   リミット電流値を切り換え可能であり、前記電荷付与手段に転写バイアスを印加する定電圧電源と、
   前記環境センサにより検知される前記転写領域近傍の湿度の低下に従い前記リミット電流値の上限を低減するよう制御する制御機構とを具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 複数の像担持体と、
   この複数の像担持体の各々に色の異なる画像を形成する複数の画像形成手段と、
   転写材を吸着し前記複数の像担持体の各転写領域に順次搬送する転写ベルトと、
   この転写ベルトを介し前記各転写領域にて前記各像担持体に対向し前記転写材裏面から転写電荷を付与する複数の電荷付与手段と、
   前記任意の転写領域近傍の湿度を検知する環境センサと、
   リミット電流値を切り換え可能であり、前記各電荷付与手段に転写バイアスを印加する複数の定電圧電源と、
   前記環境センサにより検知される前記任意の転写領域近傍の湿度の低下に従い前記複数の定電圧電源の各リミット電流値の上限を低減するよう制御する制御機構とを具備することを特徴とする画像形成装置。

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