【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤を用いて現像し、トナー像とし、該トナー像を記録シートに転写する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤を用いて現像し、トナー像とし、該トナー像を記録シートに転写する画像形成装置は古くから知られている。

【０００３】その代表的なものは、電子写真方式の画像形成装置である。

【０００４】電子写真方式の画像形成では、感光体等の静電潜像担持体を所定電位に帯電させ、その帯電域に原稿画像情報に応じて画像露光を施すなどして静電潜像を形成し、その静電潜像を現像剤を用いて現像し、可視トナー像とする。 さらに該可視トナー像を最終的に記録シートに転写し、定着させる。

【０００５】いずれにしても記録シートへのトナー像転写に際しては、一般的には、記録シートがトナー像を保持した像担持体に接触させられ、且つ、該像担持体に対し相対的に移動させられつつ、転写電界のもとにトナー像が記録シートに転写される。

【０００６】転写電界の形成は、通常、記録シートを転写ベルト等の転写用支持部材で支持して像担持体に接触させ、該支持部材の背面側から転写用の帯電ブラシ、帯電ローラ、コロナ帯電装置等で転写電圧を印加したり、
像担持体に直接臨ませた帯電ブラシ、帯電ローラ、コロナ帯電装置等と像担持体との間に記録シートを像担持体に接触させつつ通過させ、該記録シートの背面側から転写電圧を印加することでなされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、像担持体上のトナー像を転写電界で記録シートに転写する場合次の問題がある。 すなわち、使用する記録シートのサイズはＡ４、Ｂ５、Ｂ４等と幾種類かがあり、記録シートサイズに応じて転写部には記録シート通過部と非通過部が生じ、その記録シート通過部と非通過部とで電気抵抗値が異なってくる。 このことに起因して転写不良が発生することがある。

【０００８】このことを、記録シートを転写ベルトで支持して像担持体に接触させ、該転写ベルトの背面側から転写電圧を印加して転写電界を形成する場合を例にとって、図５等を参照して説明する。

【０００９】像担持体が負帯電性の、回転駆動されるドラム形の感光体であり、この感光体表面を所定電位に一様に帯電させ、その帯電域に画像露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を負帯電性トナーを含む現像剤で反転現像してトナー像とし、このトナー像を、所定方向に駆動される転写ベルトに支持されて感光体に当接されつつ搬送される記録シートに、その背面側から帯電ブラシで転写ベルトを介して正電圧を印加して転写するとする。

【００１０】図５に示すように、記録シートが感光体幅と同等の幅ａ〔ｍｍ〕の大サイズのものであるとき、転写ベルト背面側から転写電圧を印加して転写電流ｂ〔μ
Ａ〕を供給することで感光体から記録シートに正常なトナー像転写が行われたとする。

【００１１】このとき、転写部各部において抵抗値は均一にｘ（Ω／ｍｍ）となり、転写部における感光体幅方向における単位長さあたりの転写電流はｂ／ａ〔μＡ／
ｍｍ〕となり、転写部の各部について均等となる。 かくして適正な転写が行われる。

【００１２】ところが、図６（Ａ）に示すように、幅がａ〔ｍｍ〕より小サイズの記録シートにトナー像転写を行うときは、転写部における記録シートの非通過部の抵抗値は記録シートが無い分記録シート通過部より小さくなる。 例えば記録シート通過部ではｘ（Ω／ｍｍ）であるが、記録シート非通過部ではｘ／２（Ω／ｍｍ）になったとする。 すると、帯電ブラシへ供給する転写電流が大サイズのときと同じｂ〔μＡ〕であるとすれば、記録シート非通過部については（２／３）・（ｂ／ａ）〔μ
Ａ／ｍｍ〕が、記録シート非通過部では（３／４）・
（ｂ／ａ）〔μＡ／ｍｍ〕が流れることになる。 その結果、記録シート通過部における転写電流が不足し、適正な転写が行われなくなる。

【００１３】そこで、記録シート通過部分に適正な転写電流ｂ／ａ〔μＡ／ｍｍ〕を得るために、図６（Ｂ）に示すように、帯電ブラシに供給する転写電流を２倍の２
ｂ〔μＡ〕としなければならない。 このように、記録シートサイズに応じて、供給する転写電流を変更しなければならない。

【００１４】また、現状の転写電圧印加手段は、流れる電流量に応じて抵抗値が変化する性質を有するのが普通である。 例えば、転写ベルトの背面側から帯電ブラシで転写電圧を印加する場合、転写ベルトの抵抗値が変動する。 像担持体に直接帯電ローラを臨ませて像担持体との間に記録シートを通過させるときには、該帯電ローラの抵抗値が変動する。 抵抗値が増す場合、低下する場合の双方がある。

【００１５】従って、小サイズの記録シートを連続して通して、記録シート通過部と非通過部とで電流量が長い時間にわたり異なることになると、転写電圧印加手段において、部分的に抵抗値が変動し、所謂サイズメモリが発生し、そのあと大サイズの記録シートにトナー像転写するときには、該大サイズ記録シート上の画像に濃度ムラ等の画像不良が生じることになる。

【００１６】電流量に応じて抵抗値が低下する転写ベルトの背面側から帯電ブラシで転写電圧を印加する場合を例にとると、帯電ブラシの抵抗値は転写ベルトの抵抗値に比べて小さいから無視できるとしても、転写ベルトの抵抗値の低下は無視できない。

【００１７】図７に例示するように、小サイズ記録シートの連続通しによる転写ベルトの抵抗低下により記録シート通過部分の抵抗値が当初のｘ〔Ω／ｍｍ〕からｙ
〔Ω／ｍｍ〕と小さくなり、より大きい電流が流れた記録シート非通過部の抵抗値が当初のｘ〔Ω／ｍｍ〕からｙ／２〔Ω／ｍｍ〕と小さくなったとする。 この状態で大サイズの記録シートにトナー像転写処理を行うと、大サイズ記録シートには、部分的に（２／３）・（ｂ／
ａ）〔μＡ／ｍｍ〕と、（３／４）・（ｂ／ａ）〔μＡ
／ｍｍ〕の転写電流が流れ、特に、小サイズ記録シートが位置していた中央部は、転写電流が（２／３）・（ｂ
／ａ）〔μＡ／ｍｍ〕と不足し、画像濃度低下を引き起こすことになる。

【００１８】そこで本発明は、像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤を用いて現像し、トナー像とし、該トナー像を記録シートに転写電界のもとに転写する画像形成装置であって、記録シートにトナー像を転写するにあたり、記録シートサイズにかかわらず、転写部へ供給する転写電流の制御の必要なくして良好な転写効率でトナー像転写を行うことができるとともに、画像濃度低下等の画像ノイズの抑制された良好な転写画像を形成できる画像形成装置を提供することを課題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解決すべく研究を重ね、次の知見を得るに到った。

【００２０】すなわち、像担持体上のトナー像を記録シートに転写する転写部（転写領域）へ入る前の像担持体表面領域のうち、転写部での記録シート非通過部に対応する部分の表面電位を、例えばそれが絶対値で高ければ除電して低くし、或いは例えば静電潜像形成のための画像露光に先立つ像担持体表面の帯電処理の前の状態に戻すことで、図８に例示するように、転写部での記録シート非通過部の抵抗値を記録シート通過部の抵抗値と同等程度に調整することができる。 そうすることで、転写部での像担持体に流入する転写電流を記録シート通過部と記録シート非通過部とで同等にでき、かくして記録シートサイズに応じて転写部へ供給する転写電流を変更することなく、記録シートサイズにかかわらず、記録シート通過部での転写電流を一定化できるとともに、所謂サイズメモリの発生も同時に防止できる。

【００２１】本発明は前記知見に基づき、像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤を用いて現像し、
トナー像を形成するトナー像形成装置と、前記像担持体上に形成されるトナー像を該像担持体に接触させられつつ該像担持体に対し相対的に移動させられる記録シート上に転写電界のもとに転写する転写装置と、前記トナー像の前記記録シートへの転写部における該記録シートの通過部と非通過部との抵抗差を検出する抵抗差検出装置と、前記記録シートの前記像担持体に対する相対的移動方向において前記転写部よりも上流側で該像担持体の表面電位を調整する表面電位調整装置であって、前記転写部での記録シート非通過部に対応する前記像担持体上の部分の表面電位を、前記転写部での前記像担持体への流れ込み電流が記録シート通過部及び非通過部で均一化されるように調整するための表面電位調整装置とを備えていることを特徴とする画像形成装置を提供する。

【００２２】本発明に係る画像形成装置によると、従来の画像形成装置と同様に、トナー像形成装置の部分において、像担持体に静電潜像が形成され、該静電潜像が現像剤を用いて現像され、トナー像が形成される。

【００２３】一方、記録シートが、該像担持体に接触させられつつ該像担持体に対して相対的に移動させられ、
該像担持体上のトナー像が、転写装置により、転写電界印加のもとに該記録シート上に転写される。

【００２４】本発明に係る画像形成装置では、トナー像の記録シートへの転写部における該記録シートの通過部と非通過部との抵抗差を前記抵抗差検出装置により検出できる。

【００２５】そして、像担持体へのトナー像転写部での流れ込み電流が記録シート通過部と非通過部とで均一化されるように、この抵抗差検出装置により検出した抵抗差に基づいて、前記転写部より上流側の位置で前記表面電位調整装置により、転写部での記録シート非通過部に対応する像担持体上の部分の表面電位を予め調整し、転写部での記録シート通過部と非通過部の抵抗値を実質上同等化できる。

【００２６】かくして、記録シートサイズにかかわらず、また、転写部へ供給する転写電流の制御の必要なくして良好な転写効率でトナー像転写を行うことができるとともに、画像濃度低下等の画像ノイズの抑制された良好な転写画像を形成できる。

【００２７】前記抵抗差検出装置は、前記転写部での記録シート通過部、記録シート非通過部のそれぞれの電気抵抗を検出して、その差を求めるものでもよいし、記録シートの通過部、非通過部のうち一方の抵抗値を検出し、他方の抵抗値についてはその一方の検出値に基づいて予め定めた方法（例えば演算、予め設定しておいた推定値の検索等）により求め、両者の差を求めるもの等でもよい。

【００２８】また、転写部での記録シートの通過部、非通過部の少なくとも一方の抵抗値を検出するにあたっては、転写部のその位置で検出する必要はなく、実質上同等の抵抗値を検出できる画像形成装置上の他の部位で検出してもよい。

【００２９】また、前記抵抗差検出装置は、画像形成装置周囲の環境（温度及び（又は）湿度）、記録シートの材質等のうち１又は２以上から転写部での記録シート通過部、記録シート非通過部の抵抗差を推定して求めるものでもよい。

【００３０】さらに前記抵抗差検出装置は、使用する記録シートサイズに加え、画像形成装置周囲の環境（温度及び（又は）湿度）、記録シートの材質等のうち１又は２以上を加味して、転写部での記録シート通過部、記録シート非通過部の抵抗差を求めるものでもよい。

【００３１】前記像担持体の表面電位調整装置は、前記抵抗差検出装置により検出される転写部での記録シート通過部、非通過部の抵抗差を確認したオペレータにより手動で起動可能に設定できるようなものでもよいが、制御部を設けてこれに動作制御させるようにしてもよい。

【００３２】すなわち、本発明にかかる画像形成装置は、前記表面電位調整装置の制御部を備えており、該制御部が、前記抵抗差検出装置で検出される抵抗差に基づいて、前記像担持体への前記転写部での流れ込み電流が前記記録シート通過部及び非通過部で均一化されるように、前記表面電位調整装置による電位調整を制御するものでもよい。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

【００３４】図１は本発明に係る画像形成装置の１例の概略構成を示している。

【００３５】図１に示す画像形成装置は、感光体１を有している。 この感光体１は図示を省略した駆動装置により図中矢印α方向に回転駆動される。 この画像形成装置は、さらに、該感光体の周囲に配置された帯電器２、プリントヘッド３、現像器４、表面電位調整装置５、転写ブラシ６、クリーナ７及び除電装置８を備えている。

【００３６】帯電器２は電源ＰＷから感光体帯電用電圧を印加でき、感光体表面を一様に帯電させることができる。

【００３７】現像器４には図示を省略した電源から現像バイアスを印加できる。

【００３８】以上の感光体１、帯電器２、プリントヘッド３、現像器４はトナー像形成装置Ａを構成する。

【００３９】また、感光体１と転写ブラシ６との間には転写ベルト９が配置されている。

【００４０】転写ベルト９は無端ベルトであり、駆動プーリ１０と従動プーリ１１とに巻き掛けられており、駆動プーリ１０の回転により図中矢印β方向に回転駆動される。

【００４１】転写ベルト９は、合成樹脂（例えばポリカーボネイト、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦ
Ｅ）等）にカーボンブラック等の導電性材料を分散させた材料で形成されており、体積抵抗値が１０ ⁹ 〜１０ ¹²
Ω・ｃｍの半導電性ベルトである。

【００４２】転写ブラシ６は、転写ベルト９の内面（図中ベルト送り側部分の下面）に接触し、感光体回転軸線方向（感光体幅方向）に延在しており、感光体幅方向の長さ１ｍｍ当たりの抵抗値が１０ ⁶ 〔Ω／ｍｍ〕程度である。 転写ブラシ９には転写電圧印加用の直流電源ＰＷ
１が接続されており、ここから所定の転写電圧を転写ブラシ９に印加して転写電界を形成できる。

【００４３】転写ブラシ６、転写ベルト９等は転写装置Ｂを構成している。

【００４４】従動プーリ１１には、ここでの記録シートである転写紙Ｓを転写ベルト９上に静電吸着するための直流電源ＰＷ２が接続されているとともに、転写ベルト９を介して対向ローラ電極１３１が配置されている。

【００４５】図２に示すように、ローラ電極１３１は、
この画像形成装置において使用される大小２種類の転写紙が通過する領域に対応して共通に配置されており、該領域の感光体回転軸線方向の幅Ｗ２、従って大サイズの転写紙の幅に対応する幅を有しており、電流計１４１を介して接地されている。

【００４６】従動プーリ１１の図中右方向には、タイミングローラ対１５が、さらにその右方にここでの記録シートである転写紙Ｓを供給する給紙カセット１６があり、該カセット内の転写紙Ｓを給紙ローラ１７により１
枚ずつ引き出してタイミングローラ対１５に渡せるようになっている。

【００４７】駆動プーリ１０には、転写ベルト９を介して転写紙分離爪１８及びクリーナ１９が臨設されており、分離爪１８の図中左側には定着ローラ対２０及び排紙トレイ２１が順次配置されている。

【００４８】前記の表面電位調整装置５は、ここでは光除電方式の除電装置である。

【００４９】除電装置５は、図３に示すように、感光体１の幅方向に沿って延びる光イレーサ５１と、イレーサ５１と感光体１との間に配置された減光フィルタ５２とを備えている。 イレーサ５１は使用する転写紙のうち小サイズの転写紙Ｓ'の通過領域幅に対応する幅の中央部分５１０の両側にＬＥＤランプ５１１を配列したものである。 全体の長さＬは使用する大サイズの転写紙の幅に対応している。

【００５０】減光フィルタ５２はモータを含む駆動部５
２１により回転角度を調節することで、イレーサ５１から感光体１に照射される光量を調整できる。 図４（Ａ）
に示すように、イレーサ５１に対し最も肉厚に配置されることで減光量は最大となり、図４（Ｂ）に示すように、最も肉薄に配置されることで減光量は最小となる。

【００５１】イレーサ５１の各ＬＥＤランプ及び減光フィルタ駆動部５２１は除電装置５の制御部ＣＯＮＴに接続されている。

【００５２】制御部ＣＯＮＴにはこの他、図１に示すように、前記の電源装置ＰＷから感光体表面電位情報が、
また前記の電源ＰＷ２から転写紙静電吸着電圧情報が、
さらに前記の電流計１４１から検出電流情報がそれぞれ入力される。

【００５３】さらに画像形成装置の操作パネル等で設定された使用転写紙のサイズ情報も入力される。

【００５４】電流計１４１、制御部ＣＯＮＴ等は抵抗差検出装置Ｃを構成する。

【００５５】以上説明した画像形成装置によると、感光体１が図示を省略した駆動装置により図１中矢印α方向に回転駆動されつつ、その表面が、電源ＰＷから感光体帯電用の電圧が印加された帯電器２により一様に帯電される。 その帯電域にプリントヘッド３から原稿画像情報に基づいて画像露光が施され、静電潜像が形成される。
この静電潜像は現像器４により現像剤を用いて現像され、可視トナー像となる。

【００５６】かかる可視トナー像は感光体１に転写ベルト９を介して転写ブラシ６が臨む転写部Ｔに向かうのであるが、それに先立ち、除電装置５に臨む。

【００５７】一方、給紙カセット１６から給紙ローラ１
７にて転写紙Ｓが引き出され、タイミングローラ対１５
に供給される。 タイミングローラ対１５は、感光体１上のトナー像と同期をとって該転写紙を、既に回転駆動されている転写ベルト９上に送り込む。

【００５８】転写紙Ｓは転写ベルト９上に静電吸着され、転写部Ｔへ向かうが、このとき、転写紙が小サイズのものであると、転写部Ｔにおける転写紙通過部、非通過部の抵抗値を検出すべく、ローラ電極１３１に接続された電流計１４１による検出電流が制御部ＣＯＮＴに入力される。 制御部ＣＯＮＴ内で該検出電流に対する電源ＰＷ２からの静電吸着用印加電圧情報及び使用転写紙サイズ情報から転写紙通過部の抵抗値及び転写紙非通過部の抵抗値が求められ、さらにその抵抗差が算出される。

【００５９】制御部ＣＯＮＴはさらに、その抵抗差と、
電源ＰＷからの、感光体１の画像露光前の表面電位情報とに基づき、除電装置５におけるＬＥＤランプ５１１を点灯させ、且つ、フィルタ駆動部５２１に指示して減光フィルタ５２の回転角度を最適の光量を得るように設定させる。

【００６０】すなわち、転写部Ｔにおいて感光体１への流れ込み電流が、転写部Ｔにおける転写紙通過部と非通過部とで均一化されるように、該転写紙非通過部に対応する感光体部分の表面電位を低下させて該転写紙通過部と非通過部における抵抗値を均一化すべく、例えば帯電器２による帯電前の状態に戻されるように、減光フィルタ５２からの露光量が設定される。

【００６１】かくして、前記のように感光体１上に形成されたトナー像は転写部Ｔへ向かう途中、この除電装置５に臨む領域を通過し、そのとき、転写部Ｔにおける転写紙非通過部に相当する感光体上の部分、換言すれば、
感光体１上の転写部Ｔにおける転写紙通過部に対応する部分に感光体回転軸線方向において隣り合う部分が、露光され除電される。

【００６２】このように、電源ＰＷ１による印加転写電圧をそのままにして、トナー像転写部Ｔでの感光体１への流れ込み電流が転写紙通過部と非通過部とで均一化されるように、該記録シート通過部と非通過部の抵抗値が実質上同等化される。

【００６３】使用する転写紙が大サイズのものであるときは、該転写紙の幅方向全体にわたり、転写部での抵抗値は等しく、従って転写部各部で感光体１に流れ込む転写電流も等しいから、制御部ＣＯＮＴは除電装置５による除電処理を指示しない。

【００６４】かくして、転写紙サイズにかかわらず、また転写部Ｔへ供給する転写電流の制御の必要なくして良好な転写効率でトナー像転写を行うことができるとともに、画像濃度低下等の画像ノイズの抑制された良好な転写画像を形成できる。

【００６５】このようにしてトナー像を転写された転写紙Ｓは、その後定着ローラ対２０でトナー像を定着されたのち排紙トレイ２１に排出される。

【００６６】トナー像転写後感光体１上に残留する現像剤はクリーナ７で除去清掃され、残留電荷は除電装置８
で消去される。 また、転写紙排出後に転写ベルト９に残量することがある現像剤等の汚れはクリーナ１９で清掃される。

【００６７】本発明は以上図面を参照して説明した画像形成装置に限定されるものではない。

【００６８】例えば、以上説明した画像形成装置では、
大小２種類のサイズの記録シートを採用できるが、より多くのサイズの記録シートを採用できるようにすることもできる。 その場合には、必要に応じ、ローラ電極及びそれに接続さる電流計の数を増やすなどすることができる。 さらに、除電装置５においても、必要に応じ、ＬＥ
Ｄランプ５１１の配置領域や配置個数も変更すればよい。

【００６９】表面電位調整装置５は、前記のように光を利用するものの他、コロナ放電によるような非接触荷電装置を利用するもの、帯電ブラシや帯電ローラ等の接触式荷電装置を利用する等でもよく、所定の表面電位調整を行えるものであればよい。

【００７０】また、転写ブラシ６に代えて、転写ローラ、転写用コロナ帯電器、転写ブレード、転写フィルム等を採用してもよい。

【００７１】さらに、以上説明した画像形成装置では、
転写ベルト９の転写紙送り込み端部に転写紙の吸着手段を設けているが、そのような吸着手段を設けず、転写部Ｔにおいて吸着を同時に行えるようにしてもよい。 転写ベルト９を採用しないで、感光体１に臨設した転写ローラ等の転写装置と感光体１との間に直接記録シートを通過させる構成としてもよい。

【００７２】以上の他にも、本発明の課題を解決できるのであれば、種々の変形例を採用できる。

【００７３】

【発明の効果】本発明によると、像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤を用いて現像し、トナー像とし、該トナー像を記録シートに転写電界のもとに転写する画像形成装置であって、記録シートにトナー像を転写するにあたり、記録シートサイズにかかわらず、転写部へ供給する転写電流の制御の必要なくして良好な転写効率でトナー像転写を行うことができるとともに、画像濃度低下等の画像ノイズの抑制された良好な転写画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の１例の概略構成を示す図である。

【図２】転写ベルトへの転写紙吸着部におけるベルト巻き掛けプーリ、対向ローラ電極及び転写紙との位置関係を示す図である。

【図３】像担持体の表面電位調整装置の１例である除電装置の斜視図である。

【図４】図（Ａ）は図３に示す除電装置における減光フィルタを最大減光量位置に設定した状態を、図（Ｂ）は同除電装置の減光フィルタを最小減光量位置に設定した状態を示す図である。

【図５】転写部に大サイズの記録シートを通すときの、
該転写部における感光体への流れ込み電流を示す図である。

【図６】図（Ａ）は転写部に小サイズの記録シートを通すとき、該転写部各部における感光体への流れ込み電流が異なることを説明する図であり、図（Ｂ）は図（Ａ）
に示す状態から転写部へ供給する転写電流を変更して転写部各部の感光体への流れ込み電流を均一化処理した状態を示す図である。

【図７】転写サイズメモリ発生の説明図である。

【図８】本発明の原理を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ トナー像形成装置 １ 感光体 ２ 帯電器 ＰＷ 感光体帯電用電源 ３ プリントヘッド ４ 現像器 ５ 除電装置（表面電位調整装置） ７ クリーナ ８ 除電装置 Ｂ 転写装置 ６ 転写ブラシ ＰＷ１ 転写電圧印加用電源 ９ 転写ベルト １０ 駆動プーリ １１ 従動プーリ １３１ ローラ電極 １４１ 電流計 ＰＷ２ 転写紙静電吸着用電源 １５ タイミングローラ対 １６ 給紙カセット １７ 給紙ローラ １８ 転写紙分離爪 １９ クリーナ ２０ 定着ローラ対 ２１ 排紙トレイ Ｓ 転写紙 Ｓ' 小サイズの転写紙 ＣＯＮＴ 制御部