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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−72979
公開日 平成11年(1999)3月16日
出願番号 特願平10−168352
出願日 平成10年(1998)6月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】丸島 儀一
発明者 塩澤 元英 / 豊原 裕一郎
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 像担持体と、前記像担持体を正規のトナーの帯電極性と同極性に帯電する第1の帯電部材を備え、前記像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、中間転写体と、前記像形成手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を第1の転写位置で静電的に前記中間転写体に転写する転写手段と、前記中間転写体上のトナー像が第2の転写位置で静電的に転写材に転写された後、前記中間転写体上に残留する残留トナーを前記像担持体上の正規のトナーの帯電極性と逆極性に帯電する第2の帯電部材と、を有し、前記第1の転写位置において、前記第2の帯電部材により帯電された前記中間転写体上の前記残留トナーが前記像担持体に転写されるのと同時に、前記像担持体上の次のトナー像が前記中間転写体に転写される電界が形成される画像形成装置において、前記第1の帯電部材に印加する電圧を可変に制御する制御手段を有し、前記第1の転写位置において前記電界が形成されるとき、前記制御手段は、前記第1の帯電部材に印加される前記電圧に応じて、前記転写手段に印加する電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 前記第1の帯電部材に印加される電圧が変更しても、前記制御手段は、前記第1の帯電部材に印加される電圧と、前記転写手段に印加される電圧との電位差は実質的に変わらないように制御することを特徴とする請求項1の画像形成装置。
【請求項3】 前記第1の帯電部材は、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧が印加されることを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。
【請求項4】 前記制御手段は、前記第1の帯電部材に印加される前記直流電圧を可変に制御することを特徴とする請求項3の画像形成装置。
【請求項5】 前記装置は、前記転写手段により前記像担持体から前記中間転写体へトナー像が転写された後であって、前記中間転写体から転写材にトナー像が転写される前に、前記中間転写体上のトナー像の濃度を検知する第1の濃度検知手段を備え、前記制御手段は前記第1の濃度検知手段による検知結果に応じて前記第1の帯電部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの画像形成装置。
【請求項6】 前記制御手段は、前記第1の濃度検知手段による検知結果に応じて前記第1の帯電部材に印加される前記直流電圧を可変に制御することを特徴とする請求項5の画像形成装置。
【請求項7】 前記像形成手段は、前記第1の帯電部材により帯電された前記像担持体を露光し静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体上の前記静電潜像を現像する現像部材を備える現像装置と、を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかの画像形成装置。
【請求項8】 前記制御手段は、前記第1の濃度検知手段による検知結果に応じて、前記現像部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項7の画像形成装置。
【請求項9】 前記装置は、前記像形成手段により前記像担持体にトナー像が形成された後であって、前記像担持体上のトナー像が前記転写手段により前記中間転写体に転写される前に、前記像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する第2の濃度検知手段を備え、前記制御手段は前記第2の濃度検知手段による検知結果に応じて前記第1の帯電部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの画像形成装置。
【請求項10】 前記制御手段は、前記第2の濃度検知手段による検知結果に応じて前記第1の帯電部材に印加される前記直流電圧を可変に制御することを特徴とする請求項9の画像形成装置。
【請求項11】 前記像形成手段は、前記第1の帯電部材により帯電された前記像担持体を露光し静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体上の前記静電潜像を現像する現像部材を備える現像装置と、を備えることを特徴とする請求項9又は10の画像形成装置。
【請求項12】 前記制御手段は、前記第2の濃度検知手段による検知結果に応じて、前記現像部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項11の画像形成装置。
【請求項13】 前記第1の帯電部材はローラを備えることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかの画像形成装置。
【請求項14】 前記第2の帯電部材は、前記中間転写体に対して接離可能であり、前記残留トナーを帯電するときは前記中間転写体に当接することを特徴とする請求項1乃至13のいずれかの画像形成装置。
【請求項15】 前記第2の帯電部材はローラを備えることを特徴とする請求項14の画像形成装置。
【請求項16】 像担持体と、前記像担持体を正規のトナーの帯電極性と同極性に帯電する第1の帯電部材を備え、前記像担持体にトナー像を形成する像形成手段と、中間転写体と、前記像形成手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を第1の転写位置で静電的に前記中間転写体に転写する転写手段と、前記中間転写体上のトナー像が第2の転写位置で静電的に転写材に転写された後、前記中間転写体上に残留する残留トナーを前記像担持体上の正規のトナーの帯電極性と逆極性に帯電する第2の帯電部材と、を有し、前記第1の転写位置において、前記第2の帯電部材により帯電された前記中間転写体上の前記残留トナーが前記像担持体に転写されるのと同時に、前記像担持体上の次のトナー像が前記中間転写体に転写される電界が形成される画像形成装置において、前記第1の帯電部材に印加する電圧を可変に制御する制御手段と、前記第1の帯電部材により前記像担持体が帯電された後であって、前記像形成手段により前記像担持体上にトナー像を形成する前に、前記像担持体表面の帯電電位を検知する検知手段と、を有し、前記第1の転写位置において前記電界が形成されるとき、前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記帯電電位に応じて、前記転写手段に印加する電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項17】 前記第1の帯電部材に印加される電圧が変更しても、前記制御手段は、前記第1の帯電部材に印加される電圧と、前記転写手段に印加される電圧との電位差は実質的に変わらないように制御することを特徴とする請求項16の画像形成装置。
【請求項18】 前記第1の帯電部材は、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧が印加されることを特徴とする請求項16又は17の画像形成装置。
【請求項19】 前記制御手段は、前記第1の帯電部材に印加される前記直流電圧を可変に制御することを特徴とする請求項18の画像形成装置。
【請求項20】 前記装置は、前記転写手段により前記像担持体から前記中間転写体へトナー像が転写された後であって、前記中間転写体から転写材にトナー像が転写される前に、前記中間転写体上のトナー像の濃度を検知する第1の濃度検知手段を備え、前記制御手段は前記第1の濃度検知手段による検知結果に応じて前記第1の帯電部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項16乃至19のいずれかの画像形成装置。
【請求項21】 前記制御手段は、前記第1の濃度検知手段による検知結果に応じて前記第1の帯電部材に印加される前記直流電圧を可変に制御することを特徴とする請求項20の画像形成装置。
【請求項22】 前記像形成手段は、前記第1の帯電部材により帯電された前記像担持体を露光し静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体上の前記静電潜像を現像する現像部材を備える現像装置と、を備えることを特徴とする請求項16乃至21のいずれかの画像形成装置。
【請求項23】 前記制御手段は、前記第1の濃度検知手段による検知結果に応じて、前記現像部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項22の画像形成装置。
【請求項24】 前記装置は、前記像形成手段により前記像担持体にトナー像が形成された後であって、前記像担持体上のトナー像が前記転写手段により前記中間転写体に転写される前に、前記像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する第2の濃度検知手段を備え、前記制御手段は前記第2の濃度検知手段による検知結果に応じて前記第1の帯電部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項16乃至19のいずれかの画像形成装置。
【請求項25】 前記制御手段は、前記第2の濃度検知手段による検知結果に応じて前記第1の帯電部材に印加される前記直流電圧を可変に制御することを特徴とする請求項24の画像形成装置。
【請求項26】 前記像形成手段は、前記第1の帯電部材により帯電された前記像担持体を露光し静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体上の前記静電潜像を現像する現像部材を備える現像装置と、を備えることを特徴とする請求項24又は25の画像形成装置。
【請求項27】 前記制御手段は、前記第2の濃度検知手段による検知結果に応じて、前記現像部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項26の画像形成装置。
【請求項28】 前記第1の帯電部材はローラを備えることを特徴とする請求項16乃至27のいずれかの画像形成装置。
【請求項29】 前記第2の帯電部材は、前記中間転写体に対して接離可能であり、前記残留トナーを帯電するときは前記中間転写体に当接することを特徴とする請求項16乃至28のいずれかの画像形成装置。
【請求項30】 前記第2の帯電部材はローラを備えることを特徴とする請求項29の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上のトナー像を中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー像を転写材に転写する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】中間転写体を使用した4色フルカラーの画像形成装置は、像担持体(例えば、感光ドラム)上に形成したトナー像をこれに対向配置した中間転写体(例えば、中間転写ドラム、中間転写ベルト)に転写する一次転写工程を4色のトナーについて繰り返して中間転写体上に4色のトナー像を順次に重ねた後、これら中間転写体上の4色のトナー像を紙などの転写材上に一括して転写する二次転写工程を行うことで、4色フルカラー画像を得るようにしている。
【0003】上述の二次転写工程後の中間転写体の表面には、転写材上に二次転写されないトナー(以下「二次転写残トナー」という)が数パーセント残る。この二次転写残トナーをそのままにしておくと次の画像形成時に次の転写材に二次転写されて、画像不良を引き起こしたり、画像形成装置内に飛散して転写材を汚してしまうおそれがある。このため、中間転写体を用いた画像形成装置においては、中間転写体上の二次転写残トナーをいかにしてクリーニング除去するかが課題となる。
【0004】この課題を解決するための手段として、例えば、USP5732310の公報に開示されるように、帯電ローラを用いて中間転写体上の二次転写残トナーを感光ドラム上のトナー像の正規の極性(マイナス)とは逆極性(プラス)に帯電し、一次転写位置において、中間転写体表面電位(一次転写バイアス)と感光ドラム表面電位との電位差(電界)によって、二次転写残トナーを中間転写体から感光ドラムに逆転写して回収するものが知られている。この場合、さらに、上述の二次転写残トナーの中間転写体から感光ドラムへの逆転写工程を、トナー像を感光ドラムから中間転写体へ一次転写する工程と同時に行うことで、画像形成のスループットを高めている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の画像形成装置において、以下のような問題があった。
【0006】中間転写体上の二次転写残トナーの感光ドラムへの逆転写工程は、中間転写体の表面電位(一次転写バイアス)と感光ドラムの表面電位との電位差(電界)によって二次転写残トナーが移動するものである。
【0007】例えば、感光ドラムの表面が一次帯電器により−550Vに帯電され、中間転写体に印加される一次転写バイアスが+200Vと設定されている場合、両者の750Vの電位差(電界)によって逆極性(プラス)のトナーは感光ドラムに回収される。
【0008】ところで、高度な濃度安定性が要求されるフルカラーの画像形成においては、感光ドラムの経時的な励化等に対応するために感光ドラム上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段を有し、この検知結果をフィードバックしてトナー像の濃度が適正になるように自動制御するものがある。このときの濃度制御方法としては、感光ドラムの帯電電位を変化させてトナーのカブリ状態を制御する方法や、現像バイアスを変化させて最適濃度を制御する方法などがある。
【0009】ここで、感光ドラムに対する電位制御が働いて、その表面電位が例えば−650Vに設定された場合は一次転写バイアスとの電位差が850Vとなる。ところで、電位差が800V以上となると感光ドラムと中間転写体との間の一次転写ニップ部において、Paschen放電が起こり、帯電ローラにより正に帯電された二次転写残トナーが再び負(マイナス)に帯電されてしまい感光ドラムに回収されない、いわゆるクリーニング不良が発生し、一次転写不良が発生してしまう。このクリーニング不良が発生すると、二次転写残トナーが中間転写体上に蓄積し、後続(次)の転写材に付着したり、画像形成装置内に飛散したりして、画像不良の原因となるといった問題があった。
【0010】本発明は、中間転写体上の残留トナーの像担持体への転写不良を防止すると共に、像担持体から中間転写体への次のトナー像の転写不良を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】本発明のさらなる目的、特徴は添付図面を参照しつつ、以下の詳細な説明を読むことにより一層明らかになるであろう。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目的は達成される。即ち、本発明は、像担持体と、前記像担持体を正規のトナーの帯電極性と同極性に帯電する第1の帯電部材を備え、前記像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、中間転写体と、前記像形成手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を第1の転写位置で静電的に前記中間転写体に転写する転写手段と、前記中間転写体上のトナー像が第2の転写位置で静電的に転写材に転写された後、前記中間転写体上に残留する残留トナーを前記像担持体上の正規のトナーの帯電極性と逆極性に帯電する第2の帯電部材と、を有し、前記第1の転写位置において、前記第2の帯電部材により帯電された前記中間転写体上の前記残留トナーが前記像担持体に転写されるのと同時に、前記像担持体上の次のトナー像が前記中間転写体に転写される電界が形成される画像形成装置において、前記第1の帯電部材に印加する電圧を可変に制御する制御手段を有し、前記第1の転写位置において前記電界が形成されるとき、前記制御手段は、前記第1の帯電部材に印加される前記電圧に応じて、前記転写手段に印加する電圧を制御することを特徴とする。
【0013】また、別の実施態様によれば、像担持体と、前記像担持体を正規のトナーの帯電極性と同極性に帯電する第1の帯電部材を備え、前記像担持体にトナー像を形成する像形成手段と、中間転写体と、前記像形成手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を第1の転写位置で静電的に前記中間転写体に転写する転写手段と、前記中間転写体上のトナー像が第2の転写位置で静電的に転写材に転写された後、前記中間転写体上に残留する残留トナーを前記像担持体上の正規のトナーの帯電極性と逆極性に帯電する第2の帯電部材と、を有し、前記第1の転写位置において、前記第2の帯電部材により帯電された前記中間転写体上の前記残留トナーが前記像担持体に転写されるのと同時に、前記像担持体上の次のトナー像が前記中間転写体に転写される電界が形成される画像形成装置において、前記第1の帯電部材に印加する電圧を可変に制御する制御手段と、前記第1の帯電部材により前記像担持体が帯電された後であって、前記像形成手段により前記像担持体上にトナー像を形成する前に、前記像担持体表面の帯電電位を検知する検知手段と、を有し、前記第1の転写位置において前記電界が形成されるとき、前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記帯電電位に応じて、前記転写手段に印加する電圧を制御することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【0015】〈実施の形態1〉図1、図2は、本発明に係る画像形成の概略構成を示す縦断面図である。なお、同図に示す画像形成装置は、中間転写体として中間転写ドラムを使用した、4色フルカラーのレーザービームプリンタである。
【0016】同図に示すレーザービームプリンタ(以下「画像形成装置」という)は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体(以下「感光ドラム」という)1を備えている。感光ドラム1は、駆動手段(不図示)によって矢印R1方向に回転駆動される。感光ドラム1の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、像形成手段としての、一次帯電器2、露光装置3及び現像装置4が配置されている。即ち、感光ドラム1表面を負極性の所定の電位に一様に帯電する第1の帯電部材としての一次帯電器2、画像情報に基づいて感光ドラム1表面を露光して静電潜像を形成する露光装置3、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置4、さらに感光ドラム1上のトナー像が一次転写される中間転写体としての中間転写ドラム5、一次転写後に感光ドラム1表面に残った一次転写残トナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置6が配設されている。また、中間転写ドラム5の下方には、中間転写ドラム5上のトナー像を紙等の転写材P上に二次転写する二次転写装置7が配設されており、中間転写ドラム5の回転方向(矢印R5方向)についての二次転写装置7の下流側には、二次転写後に中間転写ドラム5表面に残った二次転写残トナーに電荷を付与する第2の帯電部材としてのクリーニングバイアス印加ローラ8が配設されている。また、転写材Pの搬送方向についての二次転写装置7の下流側には、転写材P表面にトナー像を定着させる定着装置9が配設されている。
【0017】さらに、中間転写ドラム5表面に対向するようにして濃度センサ11が配置されており、制御手段としての制御装置(CPU)10に接続されている。そして、この制御装置10には、一次帯電器2に電圧を印加する一次帯電電源12、及び中間転写ドラム5の芯金に電圧を印加する転写手段としての一次転写バイアス電源13が接続されている。
【0018】上述の露光装置3は、レーザー発振器3a、反射ミラー3b等を備えており、一次帯電器2により帯電された感光ドラム1表面に対して、画像情報に応じたレーザー光を照射して、照射部分の電荷を除去して画像情報に応じた静電潜像を形成する。
【0019】上述の現像装置4は、固定的に配置されたブラックトナー用の現像器4Bと、回転自在なロータリ4aに搭載されたカラートナー用の現像器、すなわちイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー用の現像器4Y、4M、4Cとを備えている。これらカラートナー用の現像器は、感光ドラム1上の静電潜像の現像に供されるものが、ロータリ4aの回転によって、感光ドラム1に対向する現像位置に配置される。これらの現像器4B、4Y、4M、4Cは、現像部材としての現像スリーブ4bを有し、この現像スリーブ4bに現像バイアス印加電源(不図示)によって現像バイアスを印加することにより、感光ドラム1上の静電潜像にトナーを付着させて現像する。
【0020】上述の中間転写体5は、導電体としての芯金(アルミシリンダー)上に設けられ、ゴムより形成される弾性層と、さらに、この弾性層上に設けられ、トナー像が転写されるコート層と、を備えている。一次転写を行う場合、一次転写バイアス電源13により所定の電圧が中間転写体5の芯金に印加される。
【0021】上述の二次転写装置7は、二次転写ローラ7aと、駆動ローラ7bと、これらに掛け渡された転写ベルト7cと、二次転写ローラ7aに二次転写バイアスを印加する二次転写バイアス電源(不図示)を備えており、二次転写バイアス電源によって二次転写ローラ7aに所定の二次転写バイアスを印加することで、中間転写ドラム5表面のトナー像を転写材P表面に静電的に二次転写する。
【0022】次に、上述の画像形成装置の動作について説明する。
【0023】駆動手段(不図示)によって矢印R1方向に回転駆動された感光ドラム1は、一次帯電器2によってその表面が約−550Vにほぼ均一に帯電される。このとき、一次帯電器2には、一次帯電電源よりDC電圧(−570V)とAC電圧(Vpp:2kv,周波数1150Hz)とを重畳した電圧が印加される。次いで露光装置3によって画像情報に基づいた露光がなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。露光後の感光ドラム1表面は、暗部電位(未露光部分の電位)VD が−550V、明部電位(露光部分の電位)VL が−180Vとなる。
【0024】つづいて、現像に供される現像器の現像スリーブ4bに、−350Vの現像バイアスが印加され、感光ドラム1表面の明部(−180V)は、負帯電特性のネガトナーが付着されて、トナー像として現像(顕像化)される。感光ドラム1表面と中間転写ドラム5表面との間には、第1の転写位置としての一次転写ニップ部N1 が形成されており、この一次転写ニップ部N1 において、両者は同方向にほぼ同速度で回転する。中間転写ドラム5の芯金には、一次転写バイアス電源13によって一次転写バイアスV1 として+200Vが印加され、感光ドラム1上のトナー像は一次転写ニップ部N1 において、感光ドラム1と中間転写ドラム5との750Vの電位差(電界)によって中間転写ドラム5に一次転写される。このような一次転写工程をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の4色のトナーについて順次繰り返すことで中間転写ドラム5上に4色のトナー像が重なったカラー画像が形成される。
【0025】転写ベルト7Cは中間転写ドラム5に対して、不図示の機構により接離可能とされている。2次転写工程時、中間転写ドラム5に転写ベルト7cが当接されて、両者間に二次転写ニップ部N2 が形成され、二次転写ローラ7aに所定の二次転写バイアスV2 が印加される。この状態で、転写材Pが第2の転写位置としての二次転写ニップ部N2 に挿通されると、中間転写ドラム5上の4色のトナー像は、一括して転写材P表面に二次転写される。表面に未定着トナー像を担持した転写材Pは、定着装置9を通過する際に、トナー像が加熱加圧されて混色され表面に定着される。これによりフルカラーの画像が形成される。
【0026】次に、中間転写ドラム5上の二次転写残トナー(残留トナー)を感光ドラム1に転写するのと同時に、感光ドラム1上の次のトナー像が中間転写ドラム5に1次転写されるプロセスについて説明する。
【0027】図5は、トナー回収工程と、同時に行われる一次転写工程とを示す模式図である。クリーニングバイアス印加ローラ8は、中間転写ドラム5に接離可能とされており、中間転写ドラム5と平行に支持されていて、クリーニングバイアス印加ローラ8を中間転写ドラム5に当接させることで、中間転写ドラム5との間にニップ部N3 を形成可能である。また、クリーニングバイアス印加ローラ8は、中間転写ドラム5の矢印R5方向の回転に伴って矢印R8方向に従動回転する。
【0028】中間転写ドラム5から転写材Pにトナー像を二次転写した後、中間転写ドラム5上には、転写材Pに転写されないで表面に残った二次転写残トナーT(残留トナー)が付着している。クリーニングバイアス印加ローラ8に対し、2kHz、3kVPPのAC電圧に+1000VのDC電圧を重畳させて印加すると、ニップ部N を通過する二次転写残トナーT は、感光ドラム上のトナーの正規の極性と逆極性(プラス)に帯電される。逆極性のプラスに帯電された二次転写残トナーT は、一次転写ニップ部N を通過する際に、感光ドラム1と中間転写ドラム5との電位差(電界)によって感光ドラム1に転写される。このとき、同時に、一次転写ニップ部N1にて感光ドラム1から中間転写ドラム5へ次のトナー像(T3)が一次転写される。感光ドラム1と中間転写ドラム5の電位は、前述のようにそれぞれ−550V、+200Vであり、その電位差は750Vである。なお、同図中のT は、電位差750Vによって、感光ドラム1表面から一次転写ニップ部N において中間転写ドラム5上に一次転写されるトナーである。
【0029】本実施の形態1における濃度制御では、トナー濃度検出用の所定のテストパターン画像を感光ドラム1上に形成し、中間転写ドラム5に一次転写されたテストパターン画像の濃度を第1の濃度検知手段としての濃度センサ11によって検出し、このトナー像が最適濃度となるように一次帯電器2に印加する電圧と現像バイアスとを変化させている。
【0030】例えば、画像(トナー)のカブリを防止する制御について説明すると、濃度センサ11でトナー像の反射光を測定し、目標の濃度とするべく制御装置10にて現像バイアスの最適値を算出する。次に決定された現像バイアスに対して画像がカブらない一次帯電器2に印加する電圧の最適値を算出し一次帯電電源12に対して所望の電圧を出力するように命令する。本実施の形態1においては電位制御によって感光ドラム1の帯電電位の目標値が例えば−550Vから−650Vに変更された場合には制御装置10より一次転写バイアス電源13から一次帯電器2に印加するDC電圧が−570Vから−670Vに変更するように、さらに、一次転写バイアスを+200Vから+100Vに変更するように指示することで、中間転写ドラム5に付着している二次転写残トナーを一次転写ニップ部Nを介して感光ドラム1に回収するために必要な電位差750Vを得るようにしている。
【0031】図6に、感光ドラム1の帯電電位と一次転写バイアスとの関係を示す。これにより、感光ドラム1と中間転写ドラム5の電位差がほぼ一定(本実施の形態1では750V)に保たれるので、一次転写ニップ部N1にて放電が発生せず、中間転写ドラム5上の二次転写残トナーは、確実に感光ドラム1に逆転写されるのと同時に、感光ドラム1から中間転写体へトナー像が良好に一次転写される。
【0032】本実施の形態1においては、一次帯電電源13より一次帯電器2に印加される電圧(DC電圧とAC電圧とを重畳させた電圧)のうち、DC電圧と感光ドラム1表面の帯電電位との関係は本発明者等の研究等によりほぼ一定であると仮定して、制御装置10により一次帯電器2に印加される電圧に応じて一次転写バイアスの制御を行っている。
【0033】また、以上の説明においては、濃度制御を行うにあたって、中間転写ドラム5上のトナー濃度を濃度センサ11により検出していたが、図2のように、感光ドラム1上に形成された所定のテストパターン画像のトナー濃度を制御装置10に接続された第2の濃度検知手段としての濃度センサ15により検出し、上述のように濃度制御を行っても良い。
【0034】この場合、トナー濃度を検出する前に一次転写工程を行っていないので、転写の影響を受けていないトナー濃度を検出することができる。
【0035】本実施の形態によれば、一次転写ニップ部N1にて中間転写ドラム5上の二次転写残トナーの感光ドラム1への転写と、感光ドラム1上の次のトナー像の中間転写ドラム5への一次転写と、を同時に良好に行うことができ、クリーニング不良による画像不良を防止すると共に、画像形成のスループットを向上することができる。
【0036】〈実施の形態2〉実施の形態1においては、一次帯電器2に印加する電圧に応じて一次転写バイアスを制御していたが、感光ドラム1の経時的な励化等により、一次帯電器2に印加する電圧と、感光ドラム1表面の帯電電位との関係が変わり、画像不良が発生することがあった。
【0037】そこで、本実施の形態2は、前記画像不良が発生するのを防止し、より精度の高い制御を行うことを特徴とする。
【0038】以下に、図3、図4を用いて本発明の実施の形態2について説明する。なお、上述の実施の形態1と同様の部分については、説明を省略するものとする。
【0039】本実施の形態2においては濃度制御の手段として検知手段としての電位検知手段を用いる。
【0040】図3、図4に示すように、感光ドラム1の一次帯電器2の下流側であって、露光位置よりも上流側に電位センサ14を設け、この電位センサ14によって感光ドラム1表面の帯電電位を検知し、最適濃度の画像が得られる電位となるように一次帯電バイアスを変化させている。
【0041】本実施の形態2では電位センサ14で検知された電位と一次転写バイアスの電位との差が、図6に示すように、常にほぼ750Vとなるように、一次転写バイアスを変化させている。これにより、感光ドラム1と一次転写バイアスとの電位差がほぼ一定に保たれるので、中間転写ドラム5上の二次転写残トナーを確実に感光ドラム1に逆転写させることができる。
【0042】本実施の形態では、実施の形態1と同様に、トナーの濃度制御は、図3又は図4のように、濃度センサ11、又は濃度センサ15を用いてトナーの濃度を検出して行うことができる。
【0043】以上説明した実施の形態1及び実施の形態2においては、感光ドラム1表面の帯電電位と一次転写バイアスとの電位差はほぼ一定としたが、本発明と同様の効果が上がるのならば一定でなくも良い。さらに、中間転写体としてドラム状の中間転写ドラム5を使用した例について説明したが、これに代えてベルト状の中間転写ベルトを使用した場合も、同様の効果をあげることができる。
【0044】また、図1〜図4に示す画像形成装置では、一次帯電器2として接触帯電方式の転写ローラを使用しているが、これに代えて、コロナ帯電器を使用することもできる。
【0045】また、クリーニングバイアス印加ローラ8について接触帯電方式の一例として説明したが、コロナ帯電器のような非接触帯電方式のものも使用することができる。
【0046】また、一次転写については、中間転写ドラム5の芯金に一次転写バイアスを印加する方式を例にあげたが、上述のように、中間転写体として中間転写ベルトを使用した場合には、中間転写ベルトにおける一次転写ニップ部の裏面側からローラ、ブレード、コロナ帯電器等に一次転写バイアスを印加することで一次転写電界を形成するようにしてもよい。
【0047】また、二次転写装置として、ベルト転写方式を用いたが、コロナ転写、ローラ転写方式を用いても、本発明の効果に変わりはない。
【0048】また、本実施の形態ではネガトナーを用いたプロセスを例としてあげているが、ポジトナーを用いたプロセスに適用できるのはもちろんである。
【0049】なお、前述のV 、V 、V 等の値は、前述のものに限らず、それぞれの系において最適化すれば同様の効果が得られる。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、像担持体を帯電する第1の帯電部材に印加される電圧が変わっても、制御手段は、第1の帯電部材に印加される電圧に応じて転写手段により印加する電圧を制御するので、又は、検知手段により検知された像担持体の帯電電位に応じて転写手段により印加する電圧を制御するので、第1の転写位置において、第2の帯電部材により帯電された中間転写体上の残留トナーが像担持体に転写されるのと同時に、像担持体上の次のトナー像を中間転写体に良好に転写することができる。従って、中間転写体上の残留トナーのクリーニング不良による画像不良を防止することができる。




 

 


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