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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2001−92277(P2001−92277A)
公開日 平成13年4月6日(2001.4.6)
出願番号 特願平11−265357
出願日 平成11年9月20日(1999.9.20)
代理人 【識別番号】100084135
【弁理士】
【氏名又は名称】本庄 武男
【テーマコード(参考)】
2H032
【Fターム(参考)】
2H032 AA05 BA12 BA19 BA23 BA28 CA02 CA12 CA13 
発明者 佐武 健一 / 渡邉 剛史
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 像担持体と,該像担持体に近接して設けられた転写手段とを具備し,上記像担持体と上記転写手段との間を搬送される転写シートに上記転写手段で電荷を与えることにより上記像担持体表面に形成されたトナー像を上記転写シートに転写する画像形成装置において,上記転写シートの搬送路上の上記転写手段よりも上流側に設置された電極と,上記転写シートの非画像領域が上記像担持体と上記転写手段との間にある状態で,上記転写手段から上記転写シートを介して上記電極に流れ込む電流を検出する電流検出手段と,上記転写手段に対して転写シートの種類に応じて予め定められた適正電流で定電流制御を行いつつ上記電流検出手段による検出電流を取得し,上記転写シートへのトナー像転写時には上記適正電流を上記検出電流に基づいて補正した補正電流で上記転写手段を定電流制御する転写制御手段とを具備してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 上記補正電流を,次式により求める請求項1記載の画像形成装置。
X = I0 2 /(I0 −I1
但し,IX :補正電流I0 :適正電流I1 :上記電流検出手段による検出電流【請求項3】 転写シートのサイズ毎の適正電流が予め記憶される適正電流記憶手段と,転写シートのサイズを検知するサイズ検知手段とを具備し,上記転写制御手段は,上記サイズ検知手段で検知された転写シートのサイズと,上記適正電流記憶手段に記憶されている転写シートのサイズ毎の適正電流とに基づいて上記転写シートに応じた適正電流を設定するように構成されてなる請求項1又は2記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,像担持体と転写手段との間を搬送される転写シートに上記転写手段で電荷を与えることにより上記像担持体表面に形成されたトナー像を上記転写シートに転写するように構成された画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複写機,レーザビームプリンタ等の電子写真式画像形成装置としては,感光体ドラム表面を一様帯電させた後,露光により静電潜像を形成し,この静電潜像を現像して得られたトナー像を転写部にて転写紙等に接触させ,それと共に転写ローラ等の転写手段により上記転写紙をトナーと逆極性に帯電させることにより上記トナー像を上記転写紙に転写するようにしたものが一般的である。また上記転写手段の制御は,転写手段から転写紙へ印加する電圧を一定に制御する定電圧制御や,転写手段から上記転写紙へ流れる電流を一定に制御する定電流制御により行われる。しかしながら,温度,湿度,転写紙の含水率,転写紙サイズなどの変化によって転写性能は変化するため,単純な定電圧制御や定電流制御では転写状態を常に最適に保つことはできない。例えば,高湿の環境下では転写紙の抵抗値が小さくなるため,例えば定電流制御によって転写手段から上記転写紙へ流れる電流を一定に制御したとしても,転写紙に付与された電荷が例えば転写前ガイド等に多量に流れ,良好な転写を行うために必要な電荷量が転写紙に残らず,転写不良が生じる恐れがある。
【0003】そこで,そのような問題点を解決できるものとして,例えば特開平3−118582号公報に記載されている画像形成装置が開発された。上記公報に記載の画像形成装置A0は,図3に示すように,感光体ドラム51と,該感光体ドラム51の表面を一様に帯電させる帯電ローラ52と,上記感光体ドラム51表面に静電潜像を形成する露光器53と,上記感光体ドラム51上に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像器54と,転写部59において上記感光体ドラム51と接触し,上記転写部59を搬送される転写紙Pをトナーと逆極性に帯電させて上記感光体ドラム51上のトナー像を上記転写紙に転写する転写ローラ55と,上記転写紙Pに転写されたトナー像を定着させる定着器56と,上記感光体ドラム51上の残留トナーを除去するクリーニングブレード57を具備している。また,上記転写部59の転写紙搬送方向上流側には,電極を兼ねた転写前ガイド58が設置されており,上記転写前ガイド58には電流を検出する電流検出手段60が接続されている。更に,上記電流検出手段60は,上記転写ローラ55への印加電圧を制御する制御手段61に接続されている。
【0004】以上のような画像形成装置A0の転写制御の手順を図4に従って説明すると,まず,転写紙Pが転写部59に到達する前に,制御手段61により定電流制御を行いながら,転写ローラ55により感光体ドラム51上の非画像領域へ2μAの電流を流し(ステップS51),この時の転写ローラ55による印加電圧E1 をホールドする(ステップS52)。次に,転写紙Pが転写部59に到達してから先端マージン分だけ搬送されるまでの間に,転写紙Pを介して転写前ガイド58に流れる電流量を電流検出手段60により検出し(ステップS53),その電流量を上記制御手段61にフィードバックさせる。ここで,上記電流検出手段60により検出された電流量,即ち転写ローラ55から転写紙Pを介して転写前ガイド58に流れた電流量が多ければ,それだけ転写時に転写紙Pに残る電荷量は少なくなるから,上記電流量が多いほど転写時の印加電圧を高くする必要がある。良好な転写を行うために必要な電圧E2 と上記電圧E1 との関係を,E2 = K × E1 … (1)
とすると,係数Kと上記転写前ガイド58に流れる電流量との間には例えば図5に示すような関係がある。従って,図5に示すような関係を予め求めておき,上記ステップS53で得られた検出電流値と上記図5の関係とに基づいて係数Kを求め,上記(1)式を用いて電圧E2 を算出し(ステップS54),上記制御手段61により上記転写ローラ55を上記電圧E2 で定電圧制御しながら転写を行う(ステップS55)。以上のような制御により,環境の変化や転写紙サイズの変化に関わらず常に良好な転写を行うことが可能であるとしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記従来の画像形成装置A0では,それぞれ個別に検出される電圧E1 と転写前ガイド58に流れる電流という2つのパラメータに基づいて転写電圧を設定しなければならないため,装置構成や制御が複雑になるだけでなく,上記2つのパラメータに対して最適な転写電圧を決めるために膨大な実験が必要であるという問題点があった。しかも,転写時には定電圧制御を行うにも関わらず,上記電圧E1 を検出する時点では定電流制御を行わなければならず,これも制御を複雑にする原因となっている。本発明は,上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,少ないパラメータに基づく簡単な制御により,環境の変化や転写紙サイズの変化に影響されない良好な転写を行うことが可能な画像形成装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために,本発明は,像担持体と,該像担持体に近接して設けられた転写手段とを具備し,上記像担持体と上記転写手段との間を搬送される転写シートに上記転写手段で電荷を与えることにより上記像担持体表面に形成されたトナー像を上記転写シートに転写する画像形成装置において,上記転写シートの搬送路上の上記転写手段よりも上流側に設置された電極と,上記転写シートの非画像領域が上記像担持体と上記転写手段との間にある状態で,上記転写手段から上記転写シートを介して上記電極に流れ込む電流を検出する電流検出手段と,上記転写手段に対して転写シートの種類に応じて予め定められた適正電流で定電流制御を行いつつ上記電流検出手段による検出電流を取得し,上記転写シートへのトナー像転写時には上記適正電流を上記検出電流に基づいて補正した補正電流で上記転写手段を定電流制御する転写制御手段とを具備してなることを特徴とする画像形成装置として構成されている。ここで,上記補正電流は,例えば次式により求めることができる。
X = I0 2 /(I0 −I1
但し,IX :補正電流I0 :適正電流I1 :上記電流検出手段による検出電流更に,転写シートのサイズ毎の適正電流が予め記憶される適正電流記憶手段と,転写シートのサイズを検知するサイズ検知手段とを具備し,上記転写制御手段は,上記サイズ検知手段で検知された転写シートのサイズと,上記適正電流記憶手段に記憶されている転写シートのサイズ毎の適正電流とに基づいて上記転写シートに応じた適正電流を設定するように構成することも可能である。
【0007】
【作用】本発明に係る画像形成装置では,転写前に,まず転写制御手段により転写シートの種類に応じて定められた適正電流I0 にて転写手段の定電流制御が行われる。ここで,上記適正電流I0 は,例えばサイズ検知手段によって検知された転写シートのサイズと,予め適正電流記憶手段に記憶された転写シートのサイズと適正電流との対応情報とに基づいて設定される。転写シートの先端部が転写部(像担持体と転写手段との対向部)に到達すると,上記転写シートの非画像領域が上記転写部に位置している間に,電流検出手段によって,上記転写手段から転写シートを介して上記電極に流れる電流I1 が検出される。転写制御手段では,上記適正電流I0 と上記電極に流れる電流I1 とに基づいて,例えばIX = I0 2 /(I0 −I1 )により補正電流IX が算出され,得られた補正電流IX 定電流にて転写手段が制御され,転写処理が行われる。このように,転写制御に利用するためだけに転写前に検出されるパラメータは上記電極に流れる電流I1 のみであり,また,転写制御手段は一貫して定電流制御を行えばよいため,装置構成や制御をより簡略化しつつ環境の変化や転写紙サイズの変化に影響されない良好な転写を行うことが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して,本発明の実施の形態及び実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施の形態及び実施例は本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに,図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置A1の概略構成を示す説明図,図2は上記画像形成装置A1による転写処理の手順を示すフローチャートである。
【0009】本実施の形態に係る画像形成装置A1は,図1に示す如く構成されている。尚,上記従来の画像毛形成装置A0と共通する部分については同符号を用いている。図1に示すように,画像形成装置A1は,感光体ドラム51(像担持体の一例)と,該感光体ドラム51の表面を一様に帯電させる帯電ローラ52と,上記感光体ドラム51表面に静電潜像を形成する露光器53と,上記感光体ドラム51上に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像器54と,転写部59において上記感光体ドラム51と近接し,上記転写部59を搬送される転写紙Pをトナーと逆極性に帯電させて上記感光体ドラム51上のトナー像を上記転写紙に転写する非接触転写ローラ2(転写手段の一例)と,上記転写紙Pに転写されたトナー像を定着させる定着器56と,上記感光体ドラム51上の残留トナーを除去するクリーニングブレード57を具備している。また,上記転写部59の転写紙搬送方向上流側には,電極を兼ねた転写前ガイド58が設置されており,上記転写前ガイド58には電流を検出する電流検出部60(電流検出手段の一例)が接続されており,更に上記電流検出部60は,上記転写ローラ2を制御する制御部1(転写制御手段の一例)に接続されている。また,上記制御部1には,転写紙P(転写シートの一例)のサイズを検知する転写紙サイズ検知部3(サイズ検知手段の一例)が接続されている。上記転写紙サイズ検知部3は,例えば転写紙の固定トレーや手差しトレーのガイド幅などに基づいて転写紙サイズを検知するもので,複写機などの通常の画像形成装置には予め搭載されている。また,上記制御部1には,予め,転写紙のサイズに応じた適正電流の対応情報が記憶されている(適正電流記憶手段)。
【0010】続いて,図2のフローチャートに従って,本画像形成装置A1による転写処理の手順について説明する。転写動作を行う前に,まず転写に用いられる転写紙のサイズが,転写紙サイズ検知部3によって検知され,制御部1に送られる(ステップS1)。制御部1では,予め記憶されている転写紙サイズと適正電流との対応情報に基づいて,上記得られた転写紙のサイズに対応する適正電流I0 を設定する(ステップS2)。転写紙が転写部59方向に搬送されてその先端部が転写部59に到達すると,上記転写紙の先端部分の非画像領域内(例えば先端部から5mmの幅)に上記転写部59が位置している間(搬送速度が50mm/sであれば0.1secの間)に,上記制御部1によって転写ローラ2が上記適正電流I0 にて定電流制御されると共に(ステップS3),電流検出部60により,上記転写ローラ2から転写紙Pを介して転写前ガイド58に流れる電流I1 が検出され,該検出値I1 は制御部1に送られる(ステップS4)。制御部1は,上記適正電流I0 と上記転写前ガイド58に流れる電流I1 とに基づいて,次式により補正電流IX を算出し(ステップS5),得られた補正電流IX にて転写ローラ2を定電流制御しつつ転写処理を行う(ステップS6)。
X = I0 2 /(I0 −I1 ) … (2)
【0011】以上説明したように,本画像形成装置A1では,予め転写紙のサイズに応じて定められた適正電流I0 を,転写前ガイド58に流れる電流I1 に基づいて補正し,得られた補正電流IX で定電流制御しつつ転写を行うように構成されているため,転写制御に利用するためだけに転写前に検出する必要のあるパラメータは転写前ガイド58に流れる電流I1 のみであり,また,制御部1は一貫して定電流制御を行えばよく,装置構成や制御をより簡略化しつつ環境の変化や転写紙サイズの変化に影響されない良好な転写を行うことが可能となる。尚,本画像形成装置A1のような非接触転写ローラを用いた場合には,転写ローラの抵抗の変動による適正電流の変動は殆ど無視できる。
【0012】
【実施例】制御部1で設定される適正電流は,転写紙のサイズだけでなく例えば転写紙の厚さや質などの他のパラメータをも考慮して設定するようにしてもよい。また,補正電流IX の算出式は,上記(2)式に限られるものではなく,適宜修正したものを用いてもよい。更に,画像形成装置としての基本的な構成については図1に示すものに限られるものでないことは言うまでもない。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように,本発明は,像担持体と,該像担持体に近接して設けられた転写手段とを具備し,上記像担持体と上記転写手段との間を搬送される転写シートに上記転写手段で電荷を与えることにより上記像担持体表面に形成されたトナー像を上記転写シートに転写する画像形成装置において,上記転写シートの搬送路上の上記転写手段よりも上流側に設置された電極と,上記転写シートの非画像領域が上記像担持体と上記転写手段との間にある状態で,上記転写手段から上記転写シートを介して上記電極に流れ込む電流を検出する電流検出手段と,上記転写手段に対して転写シートの種類に応じて予め定められた適正電流で定電流制御を行いつつ上記電流検出手段による検出電流を取得し,上記転写シートへのトナー像転写時には上記適正電流を上記検出電流に基づいて補正した補正電流で上記転写手段を定電流制御する転写制御手段とを具備してなることを特徴とする画像形成装置として構成されているため,転写制御に利用するためだけに転写前に検出するパラメータは上記電極に流れる電流のみであり,また,転写制御手段は一貫して定電流制御を行えばよいため,装置構成や制御をより簡略化しつつ環境の変化や転写紙サイズの変化に影響されない良好な転写を行うことが可能となる。




 

 


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