JPH0511645A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像担持体１上に作像プロセス手段により可転
写像を形成担持させ、該像担持体１とこれに接触させ転
写バイアスを印加した接触転写手段６との間に転写材Ｐ
を通過させて像担持体１側の可転写像を転写材Ｐ側に転
写させる転写方式の画像形成装置について、接触転写手
段６に対する印加転写バイアスを、接触帯電手段６の抵
抗値の製造時バラツキ・環境変動・耐久変動等、及び電
圧変動に充分対応させて常に最も使用に適したバイアス
状態に制御できるようにして、環境変動等に拘らず常に
良好な転写性が得られるようにすること。 【構成】 接触転写手段６の像担持体１に対する電圧−
電流特性を予め設定されている電圧−電流曲線上の一点
に収束させる手段を有することを特徴とする画像形成装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光導電性感光体・誘電
体・磁性体等の像担持体上に電子写真・静電記録・磁気
記録等の適宜の作像プロセス手段によりトナー像等の可
転写像を形成担持させ、該像担持体とこれに接触させ転
写バイアスを印加したローラ体・ベルト体等の接触転写
手段との間の転写部位に転写材を通過させて像担持体側
の可転写像を転写材側に転写させて画像形成物を得る転
写方式の複写機・プリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】接触タイプの転写手段を備えた画像形成
装置において、転写手段に印加する転写バイアスは定電
圧制御または定電流制御されているのが普通である。

【０００３】接触転写手段として使用される転写ローラ
等は通常はゴムに導電性粒子を分散させて体積抵抗を適
宜に調整したものが使用されているが、この種の物質は
よく知られているように環境によってその抵抗値が数桁
にわたって変化するので、環境に拘わらず常時安定した
転写バイアスを印加することが困難である。

【０００４】これについて略述すると、常温常湿環境
（２３℃、６０％ＲＨ、以下、Ｎ／Ｎ環境と記す）の場
合に好適に転写バイアスを設定すると、低温低湿環境
（１５℃、１０％ＲＨ、以下、Ｌ／Ｌ環境と記す）で
は、転写手段・転写材の抵抗値が大きくなっているため
に転写不良を発生する。また、逆に高温高湿環境（３２
℃、８５％ＲＨ、以下、Ｈ／Ｈ環境と記す）では、転写
手段の抵抗値が小さくなるので過大なバイアスが印加さ
れ、これによって生ずる過剰な電荷による転写材突抜け
が生じ、画像構成剤としてのトナーの一部が転写バイア
スと同極性に転換して転写材に転移せず転写抜けを生じ
たり、像担持体（以下、感光体ドラムと記す）に過剰な
電流が流入して転写メモリーを発生したりする。

【０００５】一方、定電流制御によれば、転写手段の上
記のような抵抗値の変化による不都合は解消され、常時
転写に必要な電荷量を確保できるが、この種の画像形成
装置は、大小様々な転写材を使用できるようになってい
るのが普通であるので、小サイズの転写材を通紙使用し
た場合には、当然ながら、像担持体と転写手段とが直接
当接する領域が存在する事になり、この直接当接領域が
大きいと、該部分に大部分の電流が流れてしまい、特
に、Ｌ／Ｌ環境下では転写電荷が不足して転写不良を招
来する。

【０００６】上述のような不都合を回避するために、転
写部位に転写材が存在しない非通紙時においては定電流
制御を行ない、このときの電圧をホールドして、通紙時
にはこの電圧で定電圧制御を行なうようにした制御方式
（Ａｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ
Ｃｏｎｔｒｏｌ，以下、ＡＴＶＣ方式という）が提案
（特願昭１−８５１８９号等）されている。

【０００７】これを具体的に述べると、感光体ドラムの
暗電位（Ｖ_D 部）に一定電流を流し発生電圧をモニター
し、その電圧を、．等倍、．係数倍、．一定電圧
を加える、．その他〜までの組合わせ等を行って
印加バイアスを制御するもので、環境変動や転写材サイ
ズの差異などによる転写性のバラツキの発生防止に一定
の効果を挙げている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら接触転写
手段は以下のような欠点を有している。

【０００９】即ち、感光体ドラムに流れる電流と転写材
に流れる電流との関係が接触転写手段の抵抗値によって
異なるということである。図１０は接触転写手段として
転写ローラを用いたときの非通紙時と通紙時の電圧一電
流特性曲線（Ｖ−Ｔ特性）を示したもので、低抵抗転写
ローラａと高抵抗転写ローラｂとについてそれぞれ非通
紙時（対感光体ドラム）と通紙時（対転写材＋感光体ド
ラム）のＶ−Ｉ特性を示した。実線グラフが非通紙時の
特性、破線グラフが通紙時の特性である。

【００１０】この図１０はつまり転写材の有無でＶ−Ｉ
特性が大きく異なるということを物語っている。従って
転写ローラ等の接触転写手段は転写材の有無や、小サイ
ズ紙の転写等といった感光体ドラムに対する負荷インピ
ーダンスの変動を直に受けやすいという欠点を有してい
る訳である。

【００１１】従って、転写バイアスを設定するには、負
荷インピーダンスの変動を考慮して行なわなければなら
ない。具体的には、転写手段の抵抗には無関係に転写材
に流す電流を一定にするように制御することが要求され
る。実際に転写バイアスの制御のとき、定電流制御を行
えば常に定電流が流れると考えられるが、定電流制御の
欠点は小サイズ紙が到来したときに転写材ではなく負荷
インピーダンスの小さい感光体表面に多くの電流が流れ
込んでしまい転写不良をきたす。

【００１２】ＡＴＶＣ方式は転写材に感光体ドラム上に
電流を流し、発生した電圧から接触転写手段の抵抗を検
知し、転写時に流れる電流を推測して印加していること
になるのだが、制御する電流値が１つの値であるため精
度が低いという問題がある。また、実際には接触転写手
段の抵抗が電圧依存性を有しているため、ＡＴＶＣ方式
では十分な推測ができない。従って、接触転写手段の抵
抗が長期使用による経年変化、環境変動及び電圧依存性
といったことで変化した場合に十分な制御ができず転写
不良を引起す可能性が高くなってしまう。

【００１３】本発明は、接触転写手段に対する印加転写
バイアスを、接触帯電手段の抵抗値の製造時バラツキ・
環境変動・耐久変動等、及び電圧変動に充分対応させて
常に最も使用に適したバイアス状態に制御できるように
して、環境変動等に拘らず常に良好な転写性が得られる
ようにすることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【００１５】（１）像担持体上に作像プロセス手段によ
り可転写像を形成担持させ、該像担持体とこれに接触さ
せ転写バイアスを印加した接触転写手段との間に転写材
を通過させて像担持体側の可転写像を転写材側に転写さ
せる転写方式の画像形成装置において、上記接触転写手
段の像担持体に対する電圧−電流特性を予め設定されて
いる電圧−電流曲線上の一点に収束させる手段を有す
る、ことを特徴とする画像形成装置。

【００１６】（２）前記収束手段が、接触転写手段の像
担持体に対する電圧−電流特性を用いる手段であって、
粗調整と微調整の２つのモードに分かれている、ことを
特徴とする（１）記載の画像形成装置。

【００１７】（３）前記予め設定されている電圧−電流
特性が電圧と電流の関数である、ことを特徴とする
（１）又は（２）記載の画像形成装置。

【００１８】

【作用】即ち画像形成装置の作像シーケンスにおいて、
例えば、転写動作以前に接触転写手段の像担持体に対す
る電圧−電流特性曲線と予め設定している電圧と電流の
関係式で表わされる転写バイアス設定ラインとの交点を
求め、そのときの電圧を通紙時に転写材に印加すること
によって、或いは転写動作以前に接触転写手段の抵抗値
を測定するための互いに異なる測定モードを複数回実施
し、接触転写手段に最終的に印加される転写バイアス近
傍の電圧−電流特性を求めてから転写バイアスを印加す
ることによって、相対的に抵抗の低い接触転写手段には
通紙時に多くの電流を流すようなバイアスを、相対的に
高抵抗の接触転写手段には通紙時に少なめの電流を流す
ようなバイアスを非通紙時に設定することが可能とな
る。

【００１９】その結果として転写材通紙時には接触転写
手段の抵抗値状態に拘らず常にほぼ同程度の電流が転写
材に流れ込むようになるため、接触転写手段の抵抗値の
製造上のバラツキ、長期使用による経年変化、環境変動
及び電圧変動等の影響を受けずに、常に高い転写効率と
良好な転写性が確保される。

【００２０】つまり、接触転写手段の抵抗値の製造バラ
ツキ、環境変動・耐久変動及び電圧変動にも充分対応し
た転写バイアス制御が実現できるようになり、Ｌ／Ｌ環
境、Ｈ／Ｈ環境下等での転写不良が解決され、転写バイ
アスを転写手段の最も使用に適したバイアスに制御でき
るので転写手段の抵抗値のラチチュード（マージン）が
広がり、転写手段製造時の歩どまりの向上、並びにコス
トダウンが図れるようになり、従来よりも広い抵抗値範
囲で良好な転写性が得られるようになった。

【００２１】

【実施例】

＜実施例１＞（図１〜図５） （１）画像形成装置例 図１は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成図で
ある。本例の画像形成装置は電子写真プロセス利用のレ
ーザ・プリンタである。

【００２２】１は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）である。本例
の感光体ドラムはＡｌ等の導電性ドラム基体の外周面に
ＯＰＣ感光層（有機光導電体層）を形成したものであ
り、矢示の時計方向に５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセス・ス
ピード（周速度）をもって回転駆動され、プリンタのス
ループットはＡ４サイズで最大８枚である。

【００２３】２は感光体ドラム１の帯電処理手段として
の一次帯電ローラであり、感光体ドラム１に所定の押圧
力で押圧接触させてあり、感光体ドラム１の回転に従動
して回転する。この帯電ローラ２には電源３からバイア
ス電圧が印加されて回転感光体ドラム１の周面が一様に
負帯電処理される。電源３はＣＰＵを有するＤＣコント
ローラ１０によりＡＤコンバータ９ａ・ＤＡコンバータ
９ｂを介して定電圧制御・定電流制御される。

【００２４】帯電ローラ２で一様に負帯電処理された回
転感光体ドラム１面に対して不図示のレーザスキャナか
ら目的の画像情報に対応して画像変調されて出力された
レーザ光４による走査露光がなされて、走査露光部分の
電位が減衰して回転感光体ドラム１面に目的の画像情報
に対応した静電潜像が形成される。その静電潜像が反転
現像器５のネガトナーによりトナー像として現像され
る。

【００２５】そしてそのトナー像が感光体ドラム１と接
触転写手段としての転写ローラ６との間の転写部位に不
図示の給紙部から感光体ドラム１の回転とタイミングを
合せて搬送路７を通して給送された転写材Ｐに対して順
次に転写されていく。転写ローラ６は感光体ドラム１に
対して所定の押圧力をもって圧接させてあり、感光体ド
ラム１とほぼ同一の周速度をもって感光体ドラム１の回
転に順方向に回転しており、また電源３から転写バイア
スが印加されている。

【００２６】転写部位を通過した転写材Ｐは回転感光体
ドラム１から順次に分離されて不図示の定着器へ搬送さ
れ、転写トナー像の定着処理を受ける。

【００２７】また転写材Ｐに対するトナー像転写後の感
光体ドラム１面はクリーナ８によって転写残りトナー等
の付着残留汚染物の除去を受けて清浄面化され、繰り返
して作像に供される。

【００２８】本実施例で用いた接触転写手段としての転
写ローラ６は材質としてはウレタンゴム・シリコーンゴ
ム・ＥＰＲ（エチレンプロピレンゴム）・ＥＰＤＭ（エ
チレンプロピレンジェンの３元共重合体）・ＩＲ（イソ
プレンゴム）等のゴム材が用いられるが、本実施例では
ＥＰＤＭを用いた。ＥＰＤＭに分散する導電物質として
はカーボン・酸化亜鉛・酸化すず等が挙げられるが、本
実施例は比較的固有抵抗の高い酸化亜鉛を用いた。そし
て酸化亜鉛を分散したＥＰＤＭを発泡させ、ＳＵＳ製の
φ８の芯金６ａの上に肉厚６ｍｍでローラ状に形成し、
外径φ２０の発泡ＥＰＤＭ転写ローラ６とした。

【００２９】該転写ローラの抵抗値は、約３００ｇ重の
加重のもと接地に対して約５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回
転させ、１．０ＫＶの電圧印加のもと測定された電流の
関係から抵抗値を測定したところ、約５×１０⁷ 〜５×
１０⁹ Ωでロットバラツキが生じた。感光体ドラム１上
の一次帯電電位は暗電位Ｖ_D ＝−６００Ｖ、露光電位
（明電位）Ｖ_L ＝−１００Ｖである。

【００３０】（２）転写バイアス制御方式 図２は下記抵抗値を有する転写ローラ１〜４の各Ｖ−Ｉ
特性曲線である。抵抗値の測定法は前述の測定法によ
る。

【００３１】ローラ１＝３．０×１０⁸ Ω ローラ２＝５．５×１０⁸ Ω ローラ３＝１．１×１０⁹ Ω ローラ４＝３．０×１０⁹ Ω 本発明の特徴は主に転写バイアスを設定するシーケンス
にあるので、図２に従って本実施例を説明することとす
る。図２は各ローラ１〜４についての感光体ドラム１上
の暗電位Ｖ_D 部に対するＶ−Ｉ特性である。

【００３２】本実施例においては転写ローラ芯金６ａに
印加する電圧を徐々にテジタルもしくはアナログ的に増
加していき、感光体ドラム１上に流入する電流を検知し
ている。換言すれば、転写ローラ６の抵抗を測定してい
ることとなる。そして予め実験等によって設定されてい
るＩ_T ＝ｆ（Ｖ）で表わされる転写バイアス設定ライン
と重なる点Ｐを求め、そのときの電圧値Ｖ_T を保持し、
転写通紙時に印加するようにしている。本実施例では Ｉ_T ＝−１．６９Ｖ_T ＋７．２９ という１次の関数とした。Ｖ_T はＫＶ、Ｉ_T はμＡの単
位である。

【００３３】点Ｐを求めるアルゴリズムは数多く挙げら
れるが、図３にその例を示す。本実施例で使用したレー
ザ・プリンタは電源投入後、まず定着器が加熱されウォ
ーム・アップ終了より数秒前から感光体ドラム１の駆動
が開始される。これは感光体ドラム１の表面の清浄化、
表面電位の均一化等を目的として実施され、通称「前多
回転」と呼ばれるシーケンスである。

【００３４】本実施例の特徴は転写バイアス設定モード
において、この前多回転中に転写ローラ６のおおよその
抵抗値を検知し（測定モード１：粗調）、次いでプリン
ト前回転中にほぼ正確なＰ点を検出し（測定モード２：
微調）、転写バイアスＶ_T を求めるところにある。

【００３５】これを図３を用いて説明することとする。
図３においては転写以外の他のシーケンス例えば一次帯
電や現像バイアス等は削除してある。先述の通り、定着
ローラ６の準備が整うのと前後して前多回転がはじま
る。このとき感光体ドラム１上はプリント準備をすると
ともに帯電ローラ２による一次帯電が施こされる。

【００３６】転写ローラ６には前記のシーケンスを実施
するために当初Ｖ_t ＝Ｖ₀ という電圧が印加される。こ
こではＶ₀ ＝１ＫＶとした。Ｖ₀ の値は転写バイアスＶ
_T への収束時間を短くするために高いほうが良いが、低
抵抗の転写ローラ使用による過電流発生のことを考慮す
ると、０．８〜１．２ＫＶが望ましいところである。Ｖ
_t ＝Ｖ₀ が印加されると転写ローラ６より感光体ドラム
１へ電流が入流するが、そのときの電流値Ｉ_t をサンプ
リングして転写バイアス設定ライン上のｆ（Ｖ_T ）と比
較する。

【００３７】上記のサンプリング時間は、このシーケン
スが粗調であるため転写ローラ１周に及ぶ必要がなく、
これもＶ_T への収束時間を考慮すると転写ローラ１／８
周〜１／４周程度（０．１５〜０．２５ｓｅｃ）とし
た。そして予め設定されているサンプリング誤差の△Ｉ
₁ と加味して比較し、 条件式１ ｆ（Ｖ_T ）−△Ｉ₁ ≦Ｉ_t ≦ｆ（Ｖ_t ）＋△Ｉ₁ を満たすまで印加電圧を△Ｖだけ増加させるようにし
た。ここで△Ｉ₁ は０．５μＡ、△Ｖは２００Ｖとし
た。順次電圧が増加して上記条件を満足した段階で一時
Ｖ_t をホールドし前回転に至るまでの間保持しておく。

【００３８】前多回転は例えばジャム後の自動排紙を行
うシーケンスでもあるので、転写材Ｐを機外に排出する
だけの時間は実施されるように設定されている。従って
上記シーケンスを実行する時間は充分にある。本実施例
では最も時間がかかると思われたローラ４においても１
０秒以内に最終的なＶ_t を得ることはできた。

【００３９】次にプリント時の前回転処理について述べ
る。前述の前多回転中の処理で転写バイアス設定ライン
上のＩ_T に近い値のＩ_t （図２）という電流を流すＶ_t
が求められたので前回転中では更に電流値の精度を高め
ることを実施する。

【００４０】図３中の前回転中の条件式２はそのための
ものである。前多回転中で求めたＶ_t を前回転中でロー
ラ全周にわたって印加したとき、転写ローラ６に周ムラ
がある場合、周方向で電流値がふらつく場合が多くあ
る。従ってＩ_t が ｆ（Ｖ_T ）−△Ｉ₁ ≦Ｉ_t ≦ｆ（Ｖ_t ）＋△Ｉ₁ という条件から若干ずれている可能性がある。前回転中
の条件式２はそのことを考慮して設定されている。ここ
では転写バイアスを設定する電流値Ｉ_T に △Ｉ₂ ＝０．２μＡ のマージンを持たせて制御した。

【００４１】条件式を満足するまで印加電圧Ｖ_t は加減
され、判断結果によって図中の１、２、３の方向に分岐
し、条件を満たしたところで、Ｖ_t は転写バイアスＶ_T
として設定される。前回転中の印加電圧Ｖ_t のときのサ
ンプリングは精度を高めるためローラ半周から全周に亘
る時間（０．６〜１．２ｓｅｃ）行うようにしている。
このように比較的長い思われる時間を設定しても、はじ
めからＩ_t がＩ_T に近い値であるので、短時間に収束さ
れる。本実験においてはローラ１〜４をもってして試し
たところ３〜４秒以内で収束した。

【００４２】次に本実施例で用いた転写バイアス設定ラ
インＩ_T ＝ｆ（Ｖ_T ）をどのようにして求めたか述べ
る。本実施例で用いるレーザ・プリンタにおいて、転写
材Ｐにどれ位の電流を流すと転写効率の高い良好なプリ
ントが得られるかを求めた。図４は転写ローラ６の抵抗
値を変えたときの通紙電流（転写電流）と転写効率ηの
関係をとったグラフである。環境はＮ／Ｎ環境、転写材
は７５ｇ／ｍ² 紙（ＸＥＲＯＸ社製４０２４）で転写効
率の測定は反射濃度計を用いて行った。

【００４３】図４より、本実施例で用いたレーザ・プリ
ンタにおいては通紙時の電流が 約１．５〜３．０μＡ というところに転写効率のピークがある。転写ローラ抵
抗の高低に拘らず、ピークの位置が一致しているのは、
転写効率が抵抗値の高低差、印加電圧に依存せず、転写
材に流れる電流量に依存することを裏付けている。

【００４４】次に、転写ローラ抵抗の高低差である電圧
を印加したときの暗電位Ｖ_D 部に流れる電流と、その後
通紙して転写材に同じ電圧を印加しそのときの転写効率
を求めどのように変わるかを求めた。

【００４５】図５は暗電位Ｖ_D 部に流れる電流と転写効
率ηの関係を示している。このグラフではローラ１とロ
ーラ４で転写効率のピークはずれている。これは図１０
で説明したように、比較的高い抵抗を有するローラ４は
転写ローラと感光体ドラムの間に転写材があろうと無か
ろうとローラ自体の抵抗が支配的であるため感光体ドラ
ムに流入する電流はほぼ一定となる。従って転写効率の
ピークは通紙時の電流のグラフ（図４）と非通紙時の電
流のグラフ（図５）におけるローラ４に注目するとわか
るように殆ど一致している。そのピークは １．５〜３．０μＡ にあるのがわかる。

【００４６】逆に、ローラ１のように低抵抗のローラは
ローラ自体の抵抗より転写材の抵抗が効いてくるように
なるので同一電圧における通紙時の電流より非通紙時の
電流（Ｉ_VD）が大きくなってしまう。従って、通紙時に
転写効率がピークとなる電流１．５〜３．０μＡを流す
ためには非通紙部に４．０〜６．０μＡの電流を流すよ
うな電圧を印加しなければならないことがわかる。転写
効率を転写ローラの抵抗に依らず常にピークに保つため
には通紙時に１．５〜３．０μＡの転写電流で定電流制
御されるのが望ましいこととなる。

【００４７】しかし転写ローラ等の接触転写手段を定電
流制御した場合には先にも述べたが小サイズ紙の転写の
とき転写材よりも感光体側に多くの電流が流入してしま
い、電圧降下が生じて転写材裏面に行く電荷が不足とな
るため転写不良をきたす。従って転写時には定電圧制御
しなければ安定した転写像は得られないと言える。関数
Ｉ_T ＝ｆ（Ｖ_T ）は前述の特性を加味して、低抵抗の転
写ローラが使用される場合には暗電位Ｖ_D 部に流す電流
を相対的に多くし、高抵抗のローラのときには相対的に
少なくするように設定している。このように設定するこ
とによってどのような抵抗の転写ローラが使用されても
転写材に流れる電流値が的確に制御できるようになる。

【００４８】本実施例において粗調を前多回転中、微調
を前回転中にと分けて行った理由は、前多回転モードは
電源投入時のみ実施されるため、朝一の環境という非定
常状態とも言える環境で抵抗検知が行われることにな
る。オフィス等で時々刻々と室温・湿度等が変化する場
合には転写条件も変化し、朝一の条件とはずれて来る可
能性がある。このような時プリント動作前に行われる前
回転モードで微調を行ってバイアスを設定するとより良
い転写性が得られる。

【００４９】本実施例のレーザ・プリンタにローラ１〜
４の各転写ローラを使用し上記の制御をして長期耐久試
験・環境試験等を行ったところ、ローラ自体の抵抗変動
が生じても先述のシーケンスで常に最適と思われる転写
バイアスが得られるようになり転写不良は発生せず、転
写ローラが広い抵抗範囲で使用できるようになった。

【００５０】〈実施例２〉（図６・図７） 図６に本発明の第２の実施例の制御方式の概略図を示
す。本実施例の特徴は、転写バイアス設定ラインＶ_T ＝
ｇ（Ｉ_T ）と転写ローラのＶ−Ｉ特性との支点Ｐを求め
る方式として感光体ドラムに流入する電流Ｉ_Tを可変と
した点にある。

【００５１】前述の実施例１中で述べた電圧可変方式で
は、極端に抵抗の低い転写ローラが用いられたとき１．
０ＫＶという比較的低電圧でも、感光体ドラムにとって
は過剰な電流が流入するおそれがある。このような場
合、感光体上は一時帯電とは逆極性の電荷で帯電もしく
は電荷圧入が行われ、感光体にダメージを与える可能性
がある。この逆帯電が次段の一時帯電で回復できない場
合は現像工程で現像され次プリント時にカブリとして極
悪画像をひき起こす場合がある。

【００５２】本実施例では上記危険性を回避するため、
実際に有用な転写電流範囲で電流を変化させ、交点Ｐを
検知するようにしている。

【００５３】また実施例１中でも述べたが転写材通紙電
流が１．５〜３．０μＡという領域に良好な転写性が得
られる条件があるので、感光体流入電流Ｉ_T の最小は
１．５μＡとした。この１．５μＡのラインを下限リミ
ットライン、感光体ドラムにダメージを与えない電流量
５μＡのラインを上限リミットラインとしてＩ_T を変化
させた。上記５μＡという電流値はプロセススピード、
感光体材料によって定まる値で、本実施例で用いたレー
ザ・プリンタにおいてはこの値が上限となった。Ｉ_T を
変化させる方向は１．５→５．０μＡでも５．０→１．
５μＡでもどちらでも構わないが、本実施例では５．０
μＡから徐々に変化させるようにした。

【００５４】図７に本実施例のアルゴリズムの１例を示
す。本実施例においても実施例１と同様に前多回転中に
微調（測定モード２）としてほぼ正確な抵抗値を検出し
て電圧を印加するようにしている。

【００５５】本実施例で用いた転写バイアス設定ライン
Ｖ_T はＶ_T 〔ＫＶ〕、Ｉ_T 〔μＡ〕の単位で Ｖ_T ＝ｇ（Ｉ_T ）＝−０．５９Ｉ_T ＋４．３１ である。

【００５６】図７の前多回転中において検知電流Ｉ_T を
Ｉ_to＝５．０μＡに設定しΔＩ₁ ＝０．３μＡステップ
で減少させ、発生電圧Ｖ_T を求める。Ｖ_T はローラ４分
の１周分をサンプリングして平均化して求めている。Ｖ
_T が条件式１ ｇ（Ｉ_T ）−ΔＶ₁ ≦Ｖ_T ≦ｇ（Ｉ_T ）＋ΔＶ₁ （ΔＶ₁ ＝２５０Ｖ） を満足したらそのときの電流Ｉ_T でローラ１周分サンプ
リングし、発生電圧Ｖ_Tを平均してＶ_taとして保持する 次に、実際のプリント時において、前回転がはじまり先
に設定されたＶ_taが前回転中の条件式２で判断され、合
わないときは再び電流Ｉ_T を変化させるために１または
３に分岐して微調を行う。ここではΔＩ₂ ＝０．１μＡ
刻みで電流を変化させ、Ｉ_T でローラ１周分サンプリン
グを行いＶ_taを求めている。

【００５７】条件式を満足したときＶ_taはそのまま転写
バイアスＶ_T として転写ローラと印加されることとな
る。

【００５８】電流Ｉ_T が１．５μＡラインを下回る場
合、Ｉ_T＝１．５μＡが自動的に設定されＶ_taが求まり
転写バイアスＶ_T となるようにしている。

【００５９】本実施例のように電流値可変で行った場合
も実施例１とほぼ同等の時間内に転写バイアスＶ_T が設
定され、同様の効果が得られた。加えて、電流制御であ
るため感光体ドラムにダメージを与える危険性がないた
め、信頼性の高い制御が可能である。

【００６０】〈実施例３〉（図８・図９） 本発明の第３の実施例として前多回転中に接触転写手段
をクリーニングするモードを有する場合について述べ
る。

【００６１】接触転写手段を有するレーザ・プリンタ等
は、該転写手段がジャム時にトナーで汚れたときのこと
を考慮してクリーニングモードを有しているのが通常で
ある。クリーニングモードは主としてプリント終了後の
後回転とよばれるドラム回転時に行われ、トナーと同極
性のバイアスが接触転写手段に印加されるのが普通であ
る。また、ジャム時には本体の電源を一度落とし再起動
することを考慮して前多回転中にも実施されることが多
い。

【００６２】この様な場合、例えばクリーニングモード
を実施してから実施例１・同２で述べたような測定モー
ド１（粗調）を実施し、または測定モード１の実施後に
クリーニングモードを実施するとなると前多回転が非常
に長時間に及ぶことになるのでウェイト時間が長時間に
わたるおそれがある。

【００６３】本実施例はこのような問題を回避するため
にクリーニングモードと測定モード１とを同時に行うよ
うにしたものである。このようなことが可能となるのは
接触転写手段の放電特性が正負のバイアスで殆ど差がな
いからである。

【００６４】前述図１に示すレーザプリンタにおいては
−１．５ＫＶのバイアスを４秒間転写ローラ芯金６ａに
印加するといったクリーニングモードを有している。

【００６５】クリーニングモードのバイアスと時間は各
々独立のファクターとしてクリーニング性に効いてく
る。バイアスが高ければ短時間でクリーニングは終了す
るが、高すぎるとトナーを逆帯電してしまい充分なクリ
ーニングが行なわれない場合もある。また低すぎると転
写ローラ上に残留するトナー量が多くなり次プリント時
に転写材の裏面に転写されて転写裏汚れといった問題も
生じる。クリーニングの時間は長い方が良いが、長時間
のクリーニングは先述のスループットに影響を及ぼし、
短かすぎると転写裏汚れを引起す可能性が高い。従って
適当なバイアスと時間が存在し、本実験では−１．５Ｋ
Ｖ、４ｓｅｃといったクリーニングモードが最も効率が
よかった。

【００６６】次に本実施例の特徴を図８を用いて説明す
ることとする。図８は実施例１・同２中で述べたＥＰＤ
Ｍ発泡転写ローラの感光体ドラム上接地電位（ＯＶ）に
対するＶ−Ｉ特性曲線である。Ｉ_T ＝ｆ（Ｖ_T ）のライ
ンはこのときの転写バイアス設定ラインで、求められた
Ｖ_T 、Ｉ_T の値の絶対値で転写ローラを制御すると良好
なバイアスが得られるように補正してある。その補正さ
れたラインの関数は Ｉ_T ＝ｆ（Ｖ_T ）＝１．３３Ｖ_T −６．０ （Ｉ_T 〔μＡ〕、Ｖ_T 〔ＫＶ〕） である。

【００６７】従って測定モード２においても負のバイア
スで制御が行われ、最終的に正のバイアスに変換して転
写バイアスとしている。

【００６８】続いて図９を用いて本実施例のアルゴリズ
ムを説明することとする。本実施例では転写ローラ芯金
６ａに対する印加電圧をー２．０ＫＶに設定し、ローラ
１個分Ｉ_t をサンプリングしている。この時点で転写ロ
ーラに付着している殆どのトナーが感光体ドラム上に再
転移している。トナーが転写ローラ上に付着している状
態でＩ_t をサンプリングしても、トナーが付着していな
い状況でサンプリングしてもＩ_t には大きな差が出なか
った。これはトナーが電界でドラムに転移するとき電荷
と同時に転移するからと思われる。その後条件式を満た
すまでΔＶ＝２００ＶでＶ_t を変化させてこのアルゴリ
ズムは繰返されるが、条件式が満たされた時点では既に
転写ローラ上にトナーは付着していなかった。これは所
期の設定電位Ｖ_b をー２．０ＫＶという高い値に設定し
たので、Ｖ₀ 近傍でＩ_t がサンプリングされる際に、殆
どのトナーがドラム上に転移したためと思われる。この
ときＩ_t のサンプリング時間はローラ４分の１周分とし
ている。条件が満たされたら、そのときのＶ_t の値を保
持しておく。

【００６９】測定モード２（微調）の説明は実施例１と
殆ど同じであるためここでの説明は一部省略するが、転
写バイアスＶ_T には得られた印加バイアスＶ_t を正の値
に変換している。

【００７０】本実施例のように前多回転中のクリーニン
グモードの中で本発明を実施することによって前多回転
が長びいてウエイト時間に影響を及ぼすことがなくな
り、また実施例１・同２で述べたような効果が同時に得
られるので、常に安定した転写性を得ることができるよ
うになった。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、像担持体
上に作像プロセス手段により可転写像を形成担持させ、
該像担持体とこれに接触させ転写バイアスを印加した接
触転写手段との間に転写材を通過させて像担持体側の可
転写像を転写材側に転写させる転写方式の画像形成装置
について、接触転写手段の抵抗値の製造バラツキ、環境
変動・耐久変動及び電圧変動にも充分対応した転写バイ
アス制御が実現できるようになり、Ｌ／Ｌ環境、Ｈ／Ｈ
環境下等での転写不良が解決され、転写バイアスを転写
手段の最も使用に適したバイアスに制御できるので転写
手段の抵抗値のラチチュード（マージン）が広がり、転
写手段製造時の歩どまりの向上、並びにコストダウンが
図れるようになり、従来よりも広い抵抗値範囲で良好な
転写性か得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例画像形成装置（レーザ・プリン
タ）の概略構成図

【図２】 第１の実施例装置の抵抗測定モードの原理を
説明するためのＶーＴ特性グラフ

【図３】 第１の実施例装置のアルゴリズム

【図４】 転写材通紙時の電流と転写効率のグラフ

【図５】 暗電位部に流れる電流と転写効率の関係のグ
ラフ

【図６】 第２の実施例装置の抵抗測定モードの原理を
説明するためのＶーＴ特性グラフ

【図７】 第２の実施例装置のアルゴリズム

【図８】 第３の実施例装置の抵抗測定モードの原理を
説明するためのＶーＴ特性グラフ

【図９】 第２の実施例装置のアルゴリズム

【図１０】 接触転写手段として転写ローラを用いたと
きの非通紙時と通紙時の電圧一電流特性曲線（Ｖ−Ｔ特
性）

【符号の説明】

１ 像担持体（感光体ドラム） ２ 接触転写手段（転写ローラ） ３ バイアス印加電源 ４ レーザ光 ５ 現像器 ６ 接触転写手段（転写ローラ） ８ クリーナ Ｐ 転写材 １０ ＣＰＵを有するＤＣコントローラ ９ａ ＡＤコンバータ ９ｂ ＤＡコンバータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に作像プロセス手段により可
   転写像を形成担持させ、該像担持体とこれに接触させ転
   写バイアスを印加した接触転写手段との間に転写材を通
   過させて像担持体側の可転写像を転写材側に転写させる
   転写方式の画像形成装置において、上記接触転写手段の
   像担持体に対する電圧−電流特性を予め設定されている
   電圧−電流曲線上の一点に収束させる手段を有する、こ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記収束手段が、接触転写手段の像担持
   体に対する電圧−電流特性を用いる手段であって、粗調
   整と微調整の２つのモードに分かれている、ことを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記予め設定されている電圧−電流特性
   が電圧と電流の関数である、ことを特徴とする請求項１
   又は同２記載の画像形成装置。