JPH117200A

JPH117200A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH117200A
Application number: JP9159606A
Authority: JP
Inventors: Sei Tomiki; 聖冨木; Sorin Den; 素琳田; Keizo Takura; 慶三田倉; Takeo Yamamoto; 武男山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】転写バイアスの電源立ち上がり時のオーバー
シュートによる像担持体のメモリ発生を防止又は軽減し
て良質な画像を常時安定して形成することができる画像
形成装置を提供すること。【構成】一次帯電器（帯電手段）１１と、画像露光
（画像情報書き込み手段）１２と、現像器（現像手段）
１３と、該現像器１３により形成されたトナー像を転写
材１８に転写させる転写ローラ（転写手段）１６と、転
写後の感光体１０からの前記転写材１８の分離を促すた
めの除電針（分離手段）１９を有する画像形成装置にお
いて、転写ローラ１６に接触転写方式を採用し、該転写
ローラ１６に転写バイアスを供給する転写バイアス電源
（転写バイアス供給手段）２１と除電針１９に分離バイ
アスを供給する分離バイアス電源（分離バイアス供給手
段）２２を設け、分離バイアス電源２２は転写バイアス
電源２１の転写バイアス供給開始時間と同期して或はそ
れより前に分離バイアス供給を開始するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電転写プロセス
を利用した静電複写機、静電プリンタ等の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】像担持体表面に形成した可転写トナー像
を紙等の転写材に転写する画像形成装置は従来から広く
実用されている。

【０００３】図５はこのような画像形成装置要部の典型
的な一例を示す概略断面図であり、この画像形成装置に
おいては、矢印Ｘ方向に回転する像担持体（以下、感光
体と称す）１０の表面が一次帯電器１１によって一様に
帯電され、その帯電面に例えば画像変調されたレーザー
ビームのような画像露光１２が照射されると、当該部分
の電位が減衰して静電潜像が形成される。

【０００４】而して、上記静電潜像が感光体１０と現像
器１３とが対向する現像部位に到達すると、該静電潜像
にトナーが供給されてトナー像が形成される。そして、
感光体１０の回転によって前記トナー像が該感光体１０
と接触転写帯電器１６とが対向する転写部位に到来する
と、これにタイミングを合わせて搬送される転写材１８
が転写部位において感光体１０に密着するように方向付
けられて供給され、これとともに接触転写帯電器１６に
よって形成される転写電界の作用によって感光体１０の
トナー像が転写材１８に転写される。

【０００５】その後、転写材１８は分離手段１９による
電気的作用を受けて感光体１０から分離されて不図示の
定着部位に搬送され、定着部位でトナー像の定着を受け
る。尚、感光体１０表面の残留トナーはクリーナ１７に
よって除去され、感光体１０は次の画像形成工程に備え
られる。

【０００６】ところで、近年は転写帯電器として転写ロ
ーラに代表される接触転写帯電器が普及しており、この
種の接触転写帯電器はコロナ帯電器等の非接触転写帯電
器に比して電源容量の小型化が可能で、オゾンに代表さ
れる放電生成物の発生量が少ない等のメリットがある。
尚、分離手段としては分離帯電器、除電針等用いられ
る。

【０００７】又、画像形成方式としては、帯電した感光
体表面に画像情報のバックグランド部に対応して露光し
（バックグラウンド露光方式）、バックグラウンド部以
外の部分を現像する正規現像方式と、逆に画像情報部に
対応して露光し（イメージ露光方式）、被露光部分を現
像する反転現像方式があり、それぞれの特徴を活かして
用いられている。

【０００８】更に、分離手段（分離補助の目的である手
段を含む）としては、コロナ放電による分離帯電器やノ
コギリ歯のような形状の先端部を有した除電針等があ
り、これらは転写材の裏面の電荷を除去するために接地
されたり、より除去効果の高い転写バイアスと逆極性の
バイアスを印加される。通常は常時接地され或は転写材
が転写部位に到達するのと同時に分離バイアスが印加さ
れ、転写材後端の転写部位への通過が終了すると分離バ
イアスの印加が停止される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
接触転写方式を採用する場合、以下のような不具合が発
生し易い。

【００１０】即ち、接触転写帯電器に転写バイアスが印
加されるときの電源立ち上がりにおいて一般に制御値よ
りも大きな出力が一瞬出力される場合がある（以後、オ
ーバーシュートと称する）。そして、このオーバーシュ
ートは定電流制御される場合の方が回路構成等の理由の
ために発生し易い。

【００１１】一般に、転写バイアスは転写材が転写部位
に到達又は到達する前に接触転写帯電器に印加される。
そのため、例えば電源立ち上がり時に感光体上にオーバ
ーシュートによる静電的なメモリが生じ、そのメモリに
より帯電不良が発生し、その結果、その部分に電位差に
よる濃淡差が発生する。

【００１２】特に、反転現像方式に代表されるトナーと
同極性の電位を保持する感光体表面にトナー像を形成す
る方式では、転写時の転写極性は帯電手段により帯電さ
れた感光体表面と逆極性であり、正規現像方式に比して
特に強烈なメモリが生じ、場合によっては永久に消えな
い場合があり、画像形成を行うことができなくなる。

【００１３】又、前記メモリは接触転写帯電器（以後、
転写ローラと称する）の体積抵抗が小さい程顕著であ
り、そのため転写ローラの体積抵抗を高くすることで或
る程度は改善されるが、そのために電源の高圧化、転写
リーク等の問題が生じるため、根本的な改善は行えず、
常時良好な画像形成を行うことができない。

【００１４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、転写バイアスの電源立ち上が
り時のオーバーシュートによる像担持体のメモリ発生を
防止又は軽減して良質な画像を常時安定して形成するこ
とができる画像形成装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体を一様に帯電させ
る帯電手段と、帯電された前記像担持体に画像情報を書
き込む画像情報書き込み手段と、該画像情報書き込み手
段により形成される静電潜像を可視画像化する現像手段
と、該現像手段により形成されたトナー像を転写材に転
写させる転写手段と、転写後の前記像担持体からの前記
転写材の分離を促すための分離手段を有する画像形成装
置において、前記転写手段に接触転写方式を採用し、該
転写手段に転写バイアスを供給する転写バイアス供給手
段と前記分離手段に分離バイアスを供給する分離バイア
ス供給手段を設け、前記分離バイアス供給手段は前記転
写バイアス供給手段の転写バイアス供給開始時間と同期
して或はそれより前に分離バイアス供給を開始するよう
にしたことを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記分離バイアス供給手段は、転写バイア
ス供給開始時間に対応して供給される分離バイアスＡ
と、転写バイアス供給開始時間より後に対応して分離バ
イアスＡの後に供給される分離バイアスＢを出力可能で
あるものとしたことを特徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記分離バイアスＡと前記分離バイアスＢ
の少なくとも何れか一方が前記転写手段の接触転写部材
の抵抗値に応じて切り替え可能であるものとしたことを
特徴とする。

【００１８】請求項４記載の発明は、像担持体を一様に
帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体に画像
情報を書き込む画像情報書き込み手段と、該画像情報書
き込み手段により形成される静電潜像を可視画像化する
現像手段と、該現像手段により形成されたトナー像を転
写材に転写させる転写手段と、転写後の前記像担持体か
らの前記転写材の分離を促すための分離手段を有する画
像形成装置において、前記転写手段に接触転写方式を採
用し、該転写手段に転写バイアスを供給する転写バイア
ス供給手段と前記分離手段に分離バイアスを供給する分
離バイアス供給手段を設けるとともに、前記分離手段と
前記分離バイアス手段との間に可変抵抗体を介設し、前
記分離バイアス供給手段は前記転写バイアス供給手段の
転写バイアス供給開始時間と同期して或はそれより前に
分離バイアス供給を開始し、転写バイアス供給開始時間
に対応して前記可変抵抗体の抵抗値を転写バイアス供給
開始時間以降のそれよりも小さくすることを特徴とす
る。

【００１９】請求項５記載の発明は、像担持体を一様に
帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体に画像
情報を書き込む画像情報書き込み手段と、該画像情報書
き込み手段により形成される静電潜像を可視画像化する
現像手段と、該現像手段により形成されたトナー像を転
写材に転写させる転写手段と、転写後の前記像担持体か
らの前記転写材の分離を促すための分離手段を有する画
像形成装置において、前記転写手段に接触転写方式を採
用し、該転写手段に転写バイアスを供給する転写バイア
ス供給手段を設けるとともに、前記分離手段を可変抵抗
体又は導通スイッチを介して接地し、前記転写バイアス
供給手段の転写バイアス供給開始時間に対応して前記可
変抵抗体の抵抗値を転写バイアス供給開始時間以降のそ
れよりも小さく設定し或は転写バイアス供給開始時間に
対応して前記導通スイッチを導通して所定の時期に導通
解除するようにしたことを特徴とする。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項１〜４又は
５記載の発明において、前記転写バイアス供給手段の転
写バイアス供給開始は前記転写材の転写部位到達時間と
同期或はそれより前としたることを特徴とする。

【００２１】請求項７記載の発明は、請求項１〜４又は
５記載の発明において、前記転写バイアス供給手段は少
なくとも転写バイアス供給開始時は定電流制御されるよ
うにしたことを特徴とする。

【００２２】請求項８記載の発明は、請求項１〜４又は
５記載の発明において、反転現像により顕画化像を形成
することを特徴とする。

【００２３】請求項９記載の発明は、請求項１〜４又は
５記載の発明において、前記分離バイアスは前記転写バ
イアスに対して逆極性であるものとしたことを特徴とす
る。

【００２４】請求項１０記載の発明は、請求項１〜４又
は５記載の発明において、前記分離手段の前記像担持体
に対向する部位の形状を尖状形としたことを特徴とす
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２６】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る画像形成装置要部の概略断面図であり、本図
においては図５に示したと同様の要素には同一符号を付
しており、以下、それらについての説明は省略する。

【００２７】本実施の形態に係る画像形成装置において
は、感光体１０上のトナー像のトナーの極性はマイナ
ス、転写バイアスの極性はプラスに設定され、現像方式
として反転現像方式が用いられている。

【００２８】図１において、２１は転写ローラ１６にバ
イアスを印加するための転写バイアス電源、２２は分離
手段としての除電針１９にバイアスを印加するための分
離バイアス電源である。

【００２９】本実施の形態では、転写材１８が転写部位
に到達する約０．５秒前に転写バイアス電源２１による
転写ローラ１６への定電流制御出力を開始し、転写ロー
ラ１６の定電流制御出力の開始より約０．５秒前に分離
バイアス電源２２による除電針１９への定電圧制御出力
を行うようにしている。尚、本実施の形態に係る画像形
成装置においては、転写材１８の通紙速度は１０５ｍｍ
／ｓｅｃ、定電流制御は９μＡ、オーバーシュート時に
は２０μｍＡ出力される。又、除電針１９は転写ローラ
１６に接触しない近傍に位置し、所定の定電圧制御値に
て制御されて出力される。

【００３０】而して、以上のような構成を採用すること
により、オーバーシュート時に所望の量の転写電流が除
電針１９に流れ、感光体１０にメモリを生じさせること
なく良好な画像形成を行うことができた。

【００３１】尚、本実施の形態では、実際の転写バイア
スも定電流制御としたが、例えば非通紙時に転写ローラ
１６に９μＡ定電流制御出力時に作用する電圧を検出
し、その検出された電圧値に基づいて通紙時の定電圧値
を決定し、定電圧出力制御（以後、ＡＴＶＣ制御と称
す）を行っても良い。

【００３２】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図２に基づいて説明する。尚、図２は本実施の形
態に係る画像形成装置における転写材の搬送と転写バイ
アス及び分離バイアスの印加タイミングを示すタイミン
グチャートである。

【００３３】本実施の形態に係る画像形成装置の構成は
実施の形態１と同様であるため、以下、各構成要素につ
いては図１に示したと同一符号を用いて説明する。

【００３４】本実施の形態では、転写バイアス電源２１
から転写ローラ１６へのバイアス供給開始時に発生する
オーバーシュートに対応して、分離バイアス電源２２か
ら除電針１９へバイアスを供給する出力値を画像形成時
と異なる値に設定する（具体的には大きくする）ように
している。

【００３５】而して、本実施の形態では、転写材１８の
通紙速度は１０５ｍｍ／ｓｅｃ、定電流制御値は９μ
Ａ、定電圧制御はＡＴＶＣ制御とした。そして、感光体
１０上のトナー像のトナーの極性はマイナスであると
し、転写バイアスの極性はプラスとし、反転現像方式を
用いている。

【００３６】ここで、本実施の形態に係る画像形成装置
における転写部位でのタイミングチャートを図２に示
す。尚、図２は上から転写材の転写部位への通過タイミ
ング、転写バイアスの供給タイミング、分離バイアスの
供給タイミングをそれぞれ示し、転写のオーバーシュー
トは立ち上げから約０．３秒間発生する。

【００３７】而して、本実施の形態では転写材１８の転
写部位への到達時間を基準として０秒とすると、約１秒
前に分離バイアスＡという出力にて出力が開始され、約
０．５秒前になると転写バイアスが印加され、０秒にな
ると転写材１８が転写部位に到達する。そして、０．５
秒後に分離バイアスＢという出力値にて出力するように
切り替える。尚、本実施の形態においては、分離バイア
スＡは−３ｋＶ、分離バイアスＢは−２ｋＶに設定し
た。

【００３８】一般に、分離バイアスを転写バイアスと逆
極性に大きくすると（例えば−２ｋＶから−３ｋＶとし
た場合）、転写バイアスが除電針１９に流れ易くなり、
転写材に実質的な転写電荷を確保しづらくなる。又、小
さくするとドラムメモリの発生防止及び分離性の向上が
図りにくくなる。

【００３９】然るに、本実施の形態の構成とすることに
よって、転写バイアス印加時のオーバーシュートによる
ドラムメモリの発生防止と高い分離性の確保及び転写時
の転写電荷の確保の両立が可能となり、より良好な画像
形成を行うことができる。

【００４０】尚、本実施の形態では図２に示すタイミン
グによって出力したが、このタイミング及び出力値に限
定されるものないことは勿論である。

【００４１】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３について説明する。

【００４２】本実施の形態は、実施の形態２の分離バイ
アスＡと分離バイアスＢの少なくとも何れか一方の値を
接触転写部材の抵抗値に応じて切り替え可能としたもの
である。

【００４３】本実施の形態に係る画像形成装置の構成は
実施の形態２に係る画像形成装置のそれと同じであり、
転写材通紙速度は１０５ｍｍ／ｓｅｃ、定電流制御値は
９μＡとし、定電圧制御はＡＴＶＣ制御とした。

【００４４】一般に、前述のように接触転写部材の抵抗
値が低いとオーバーシュートによるドラムメモリが発生
し易い。そのため、分離バイアスＡのバイアス値を接触
転写部材の抵抗値に応じて切り替えることによってドラ
ムメモリの発生防止と転写材先端部分での転写電荷の確
保の両立を図ることができる。同じく、転写材通紙中に
おいても分離バイアスＢのバイアス値を接触転写部材の
抵抗値に応じて切り替えることによって転写電荷の確保
と転写電荷過多による不具合の防止を図ることができ
る。

【００４５】＜実施の形態４＞次に、本発明の実施の形
態４を図３に基づいて説明する。尚、図４は本実施の形
態に係る画像形成装置要部の概略断面図であり、本図に
おいては図１に示したと同一要素には同一符号を付して
おり、以下、それらについての説明は省略する。

【００４６】本実施の形態では、除電針１９と分離バイ
アス電源２２との間に可変抵抗体２３を直列に配設し、
転写ローラ１６へのバイアス供給開始時に発生するオー
バーシュートに対応して可変抵抗体２３の抵抗値を小さ
くし、画像形成時は大きくするようにしており、特に分
離バイアスとして２種類の出力値を設ける必要がない。
具体的には、図２に示す分離バイアスＡに対応する抵抗
値Ｃ、分離バイアスＢに対応する抵抗値Ｄに切り替える
ようにしており、抵抗値Ｃは１ＭΩ、抵抗値Ｄは５０Ｍ
Ωとし、分離バイアス出力値は−３ｋＶに固定した。
尚、抵抗値Ｃ，Ｄとしてはここに示した値に限定される
ものではないのは勿論である。

【００４７】而して、本実施の形態のような構成を採用
することによって、実質的に分離バイアスを切り替える
のと同様の効果を得ることができる。

【００４８】尚、本実施の形態では可変抵抗体２３によ
って抵抗値を変えたが、固定抵抗体の回路を設け、導電
スイッチ等の手段によって回路の抵抗値を切り替えるこ
とによっても同様の効果が得られる。

【００４９】＜実施の形態５＞次に、本発明の実施の形
態５を図４に基づいて説明する。尚、図４は本発明の実
施の形態５に係る画像形成装置要部の概略断面図であ
り、本図においても図１に示したと同一要素には同一符
号を付しており、以下、それらについての説明は省略す
る。

【００５０】本実施の形態では、除電針１９を接地し、
除電針１９とアースとの間に可変抵抗体２３を直列に配
設し、転写ローラ１６へのバイアス供給開始時に発生す
るオーバーシュートに対応して可変抵抗体の抵抗値２３
を小さくし、画像形成時は大きくするようにしており、
特に分離バイアスとして電源を用いない場合に有効であ
る。

【００５１】而して、本実施の形態では実施の形態４と
同一のタイミングで抵抗値Ｃに対応する抵抗値Ｅ（本実
施の形態では５００ｋΩ）、抵抗値Ｄに対応する抵抗値
Ｆ（本実施の形態では５ＭΩ）とすることによって除電
針１９へ流れる転写バイアスの量を接地に対しても適正
に制御することができ、除電針１９を接地する比較的簡
易な構成を採用しても、ドラムメモリの発生を防いで良
好な画像形成を行うことができる。

【００５２】尚、抵抗値Ｅ，Ｆの値は本実施の形態にお
いて示した値に限定されるものではないことは勿論であ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、オーバーシュート時に所望の量の転写電流が分
離手段に流れるため、転写バイアスの電源立ち上がり時
のオーバーシュートによる像担持体のメモリ発生を防止
又は軽減して良質な画像を常時安定して形成することが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置要部
の概略断面図である。

【図２】本発明の実施の形態２，３に係る画像形成装置
における転写材の搬送と転写バイアス及び分離バイアス
の印加タイミングを示すタイミングチャートである。

【図３】本発明の実施の形態４に係る画像形成装置要部
の概略断面図である。

【図４】本発明の実施の形態５に係る画像形成装置要部
の概略断面図である。

【図５】従来の画像形成装置要部の概略断面図である。

【符号の説明】

１０感光体（像担持体）１１一次帯電器（帯電手段）１２画像露光（画像情報書き込み手段）１３現像器（現像手段）１６転写ローラ（転写手段）１８転写材１９除電針（分離手段）２１転写バイアス電源（転写バイアス供給手段）２２分離バイアス電源（分離バイアス供給手段）２３可変抵抗体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本武男東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体を一様に帯電させる帯電手段
と、帯電された前記像担持体に画像情報を書き込む画像
情報書き込み手段と、該画像情報書き込み手段により形
成される静電潜像を可視画像化する現像手段と、該現像
手段により形成されたトナー像を転写材に転写させる転
写手段と、転写後の前記像担持体からの前記転写材の分
離を促すための分離手段を有する画像形成装置におい
て、前記転写手段に接触転写方式を採用し、該転写手段に転
写バイアスを供給する転写バイアス供給手段と前記分離
手段に分離バイアスを供給する分離バイアス供給手段を
設け、前記分離バイアス供給手段は前記転写バイアス供
給手段の転写バイアス供給開始時間と同期して或はそれ
より前に分離バイアス供給を開始するようにしたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記分離バイアス供給手段は、転写バイ
アス供給開始時間に対応して供給される分離バイアスＡ
と、転写バイアス供給開始時間より後に対応して分離バ
イアスＡの後に供給される分離バイアスＢを出力可能で
あることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記分離バイアスＡと前記分離バイアス
Ｂの少なくとも何れか一方が前記転写手段の接触転写部
材の抵抗値に応じて切り替え可能であることを特徴とす
る請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】像担持体を一様に帯電させる帯電手段
と、帯電された前記像担持体に画像情報を書き込む画像
情報書き込み手段と、該画像情報書き込み手段により形
成される静電潜像を可視画像化する現像手段と、該現像
手段により形成されたトナー像を転写材に転写させる転
写手段と、転写後の前記像担持体からの前記転写材の分
離を促すための分離手段を有する画像形成装置におい
て、前記転写手段に接触転写方式を採用し、該転写手段に転
写バイアスを供給する転写バイアス供給手段と前記分離
手段に分離バイアスを供給する分離バイアス供給手段を
設けるとともに、前記分離手段と前記分離バイアス手段
との間に可変抵抗体を介設し、前記分離バイアス供給手
段は前記転写バイアス供給手段の転写バイアス供給開始
時間と同期して或はそれより前に分離バイアス供給を開
始し、転写バイアス供給開始時間に対応して前記可変抵
抗体の抵抗値を転写バイアス供給開始時間以降のそれよ
りも小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】像担持体を一様に帯電させる帯電手段
と、帯電された前記像担持体に画像情報を書き込む画像
情報書き込み手段と、該画像情報書き込み手段により形
成される静電潜像を可視画像化する現像手段と、該現像
手段により形成されたトナー像を転写材に転写させる転
写手段と、転写後の前記像担持体からの前記転写材の分
離を促すための分離手段を有する画像形成装置におい
て、前記転写手段に接触転写方式を採用し、該転写手段に転
写バイアスを供給する転写バイアス供給手段を設けると
ともに、前記分離手段を可変抵抗体又は導通スイッチを
介して接地し、前記転写バイアス供給手段の転写バイア
ス供給開始時間に対応して前記可変抵抗体の抵抗値を転
写バイアス供給開始時間以降のそれよりも小さく設定し
或は転写バイアス供給開始時間に対応して前記導通スイ
ッチを導通して所定の時期に導通解除するようにしたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記転写バイアス供給手段の転写バイア
ス供給開始は、前記転写材の転写部位到達時間と同期或
はそれより前であることを特徴とする請求項１〜４又は
５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記転写バイアス供給手段は、少なくと
も転写バイアス供給開始時は定電流制御されるようにし
たことを特徴とする請求項１〜４又は５記載の画像形成
装置。
【請求項８】反転現像により顕画化像を形成すること
を特徴とする請求項１〜４又は５記載の画像形成装置。
【請求項９】前記分離バイアスは前記転写バイアスに
対して逆極性であることを特徴とする請求項１〜４又は
５記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記分離手段の前記像担持体に対向す
る部位の形状は尖状形であることを特徴とする請求項１
〜４又は５記載の画像形成装置。