(57)【要約】【課題】  ＡＴＶＣ制御中の転写ローラ抵抗変動を防止し、ＡＴＶＣ抵抗検知を正確に行い画像不良を防止する。また通紙中の定電圧制御時の転写電流減少による画像不良を防止する。【解決手段】  非通紙時のＡＴＶＣ抵抗検知制御を行う前、また通紙時に定電圧制御を行う場合、通紙前の定電圧制御に入る前に、制御中に印加する電圧値よりも大きい電圧を所定期間印加し、その後制御に移行する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に可転写像を形成担持させ、前記像担持体と、バイアスを印加された転写部材との間に搬送された記録材に、前記可転写像を静電的に転写させる画像形成装置であり、この画像形成装置は、非通紙時の転写部材への通電により転写部材の抵抗検知を行うことができる画像形成装置において、
抵抗検知制御中に印加される電圧よりも高い電圧を印加した後、抵抗検知制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体に可転写像を形成担持させ、前記像担持体と、バイアスを印加された転写部材との間に搬送された記録材に、前記可転写像を静電的に転写させる画像形成装置であり、この画像形成装置は、転写部材抵抗値、装置周辺環境、記録材などによって設定される所定の目標電圧値に制御されたバイアスを、上記転写部材に印加し、記録材へ可転写像の転写を行う画像形成装置において、
記録材への転写動作中に転写部材に印加される目標電圧値よりも高い電圧を、非通紙時に印加した後、転写部材への目標電圧印加を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記転写部材は、NBRゴム、エピクロロヒドリン及びエピクロロヒドリン共重合体などから構成されるイオン導電性転写部材であることを特徴とする請求項1又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写部材は、定電圧印加時の電流変動が1秒以上継続し、初期に流れる電流量と、電流変動が収束した時に流れる電流量との差が、電流変動が収束した時に流れる電流量の10%以上である転写部材であることを特徴とする請求項1乃至3いずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機やＬＢＰ（レーザービームプリンタ）などとされる電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体上の可転写像を被記録材（紙等）に静電的に転写可能な接触回転型の転写手段を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真方式の複写機やＬＢＰ（レーザービームプリンタ）等の画像形成装置は、回転ドラム型を一般的とする像担持体としての電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）、及び帯電、画像露光、現像の画像形成プロセス手段で目的の画像情報に対応した可転写画像としてのトナー像を形成し、このトナー像を転写手段で被記録材側に転写し、更に被記録材を定着手段に導入してトナー像を被記録材面に永久固着像として熱定着させて画像形成物（コピー、プリント）として出力する。被記録材に対するトナー像転写後、感光ドラムはその面上に残留した転写残トナーや紙粉等の残留付着汚染物が除去されクリーニングされて、繰り返し作像プロセスに供される。
【０００３】
感光ドラムから被記録材へのトナー像の転写手段としては、被記録材の搬送経路が簡便になると同時に安定化できる等の有利点があることから、感光ドラムに当接されて、電圧が印加され、感光ドラムとのニップ部である転写部位において被記録材を挾持搬送して感光ドラム側のトナー像を被記録材側に静電的に転写させる接触回転型の転写部材、いわゆる転写ローラを用いた転写手段が近年多用されるようになった。
【０００４】
転写ローラはその抵抗値が１×１０6〜１×１０10（Ω）程度の値に調整されるが、近年提案されている転写ローラは、図1に示すように、導電性の芯金１１７の外周面に弾性層１１８を設け、この弾性層１１８に導電性を持たせるようにしている。転写ローラ１１６はこの導電性の持たせ方により、以下の２種類に大きく分けられる。即ち、
(1)電子導電性を有する転写ローラ
(2)イオン導電性を有する転写ローラ
である。(1)の転写ローラは、図７に示すように弾性層１１８を有しこの弾性層１１８に導電性フィラーを分散させたものであり、例として、カーボンや金属酸化物等の導電性フィラーを分散させたＥＰＤＭローラやウレタンローラを挙げることができる。
【０００５】
(2)の転写ローラは弾性層１１８にイオン導電系の材料を含むもので、例として、ウレタン等の材料自身に導電性を持たせたものや、界面活性剤を弾性層１１８に分散させたものが挙げられる。
【０００６】
また、転写ローラの抵抗は雰囲気環境の温湿度に応じて変動しやすいことが知られており、転写ローラの抵抗変動は転写不良、爆発飛び散り、紙跡などの発生を誘発することが懸念されている。
【０００７】
そこで、転写ローラの抵抗変動に起因する転写不良や紙跡などの発生を防止するために、転写ローラの抵抗値を測定し、その測定結果に応じて転写ローラに印加する転写電圧を適正に制御する「印加転写電圧制御」が採用されている。
【０００８】
このような印加転写電圧制御手段として、特開平２−１２３３８５号公報に開示されたＡＴＶＣ制御（Active Transfer Voltage Contorol）がある。
【０００９】
ＡＴＶＣ制御は、転写時転写ローラに印加する電圧を最適化する手段であり、転写不良、紙跡の発生を防止するものである。上記転写電圧は、画像形成装置の前多回転工程中に転写ローラから感光ドラムに所望の定電流電圧を印加し、その時の電圧値を保持することで転写ローラの抵抗を検知し、印字工程の転写時に転写電圧としてその抵抗値に応じた定電圧を転写ローラに印加している。
【００１０】
上述のＡＴＶＣ制御により、転写ローラ抵抗を正確に検出し、最適な印加転写電圧を決定するためには、転写ローラ１周分の抵抗値をモニターし、その平均値を得ると同時に、転写ローラ抵抗が電圧依存性を有するため、転写時に印加する電圧に近い値が発生するような定電流値の設定が必要とされている。よって、ATVC制御等は画像形成プロセス上時間に余裕のある前回転中に行われるのが一般的である。
【００１１】
画像形成装置における転写過程において、転写電流過多になるとドラムに放電跡を残して画像不良となり、転写電流不足になると転写不良や、トナーの爆発飛散りなどの問題が発生する。電子導電系の転写ローラは、上述したように導電性フィラーを分散させて導電性を付与しているため、芯金圧入時に生じるゴムの歪みなどによる部分的な抵抗値ムラを抑える事が難しい。抵抗ムラが大きいと、通紙中に流れる電流量が、転写ローラの長手方向、回転方向によって異なり、一部では転写電流過多、一部では転写電流不足を起す事となり良好な画像を提供する事は難しい。また、抵抗ムラが良好でも、ローラ表面の微小面積で転写バイアスの放電が発生し電流が集中して流れることによって、感光体に放電跡を残し、画像不良を発生する。逆に転写電流が流れないところでは転写不良等が発生する。
【００１２】
一方、イオン導電系の転写ローラは、イオン導電の電気伝導特性から微小面積での放電が発生しにくい。また、歪みなどによる抵抗ムラも起こりにくいため、抵抗ムラは1.5以内に抑えられる。この為、電子導電転写ローラでは、画像マージンが取り難い100mm/sec.以上の転写速度でも、イオン導電性転写ローラによって良好な画像を得る事ができる。
【特許文献１】特開平２−１２３３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、イオン導電性転写ローラには、通電中の電流量が径時変化していく通電ドリフトという特性がある。通電ドリフト特性が悪い転写ローラでは、通電中に抵抗値が徐々に増大し、定電圧を印加した場合でも、数秒後の電流量が、通電初期に比べて減少してしまう。定電圧印加中の電流変動は徐々に安定し、数秒後にほぼ一定の電流となる。
【００１４】
この現象は、転写ローラの抵抗値が高い場合に顕著であり、転写ローラが高抵抗化する低温低湿環境では、電流の変化量、安定するまでの時間が増大する。
【００１５】
例えば、NBRゴムとエピクロロヒドリンゴムのブレンドゴムであるイオン導電性転写ローラ処方Ａは、環境温度10℃、湿度15%の環境において、2ｋＶ印加した場合の初期抵抗値が2.5×109Ωであるが、電圧印加開始3秒間の間に抵抗値は3×109Ωまで増大する。通電中の抵抗変動特性は、イオン導電性ポリマーの配合や、充填剤の配合によって改善できるが、環境変動や抵抗値などの特性も合わせて変化させてしまい、他の特性との両立が難しい。例えば、通電ドリフト変動率が20%である転写ローラ処方Aは、温度10℃湿度15%の環境下での抵抗値は2.5×109Ωであるが、温度30℃、湿度95%で、1.0×108Ωとなり、環境によって25倍抵抗値が変動する。転写ローラ処方Xは、通電ドリフト変動率が5%であるが、環境によって100倍抵抗値が変動する。抵抗値が100倍異なると、転写ローラ抵抗値が紙の抵抗値に比べて小さくなり、画像不良をおこしやすくなったり、転写ローラの抵抗がとても大きくなって、転写に必要な電圧を供給すること困難となる。この場合、通電ドリフトが大きくとも、抵抗値の環境変動が良好な転写ローラ処方Aを選択する事ができれば、新処方を調整する為の技術的、時間的、コスト的な困難を克服する事ができる。
【００１６】
画像形成装置の転写制御には、大きく分けて定電流制御と定電圧制御がある。電流量を一定となるよう電圧制御する定電流制御を行えば、転写ローラの通電ドリフトは問題にならないが、定電流制御では、封筒などの小サイズ紙を通紙すると、通紙部に比べて抵抗の低い非通紙部に転写電流が流れ込み、通紙部において転写電流不足が問題となる。小サイズ紙の制御電流値を普通紙に比べて大きく設定する事により、小サイズ紙の転写不足を解消する事ができる。しかし、通紙前に小サイズ紙プリントを設定また検知し、小サイズ紙通紙を識別する手段が必要となってしまい、コストアップ、装置の大型化につながるため、パーソナル、小オフィス向けの画像形成装置には好ましくない。
【００１７】
通紙中、所定の一定電圧を印加する定電圧制御では、小サイズ通紙時の転写抜けは起こらないため、小サイズ紙識別ができない画像形成装置では定電圧制御が使われる事が多い。しかし、定電圧制御を行う画像形成装置において、通電ドリフトの変動量が大きく、かつ収束までの期間が長い場合、通紙中に電流量が減少し続け、紙先端に比べて紙後端の転写電流値が小さくなる。像形成装置における転写過程において、転写電流過多になるとドラムに放電跡を残して画像不良となり、転写電流不足になると転写不良や、トナーの爆発飛散りなどの問題が発生する。通紙中の電流変化量が、良好な画像の電流範囲よりも大きいと、紙先端で電流過多、または、紙後端及び通紙2枚目以降で電流不足となり画像不良を発生する。
【００１８】
また、ＡＴＶＣ制御等の、通紙中以外に転写ローラに通電し、転写ローラに流れる電流、または定電流制御時の電圧値をモニターして、転写ローラ抵抗値を検知する制御を行う場合、変動している電流値をモニターする事になり、抵抗値の検知誤差が増大する。また、安定化した時の転写ローラの抵抗値を正確に検知する事ができない。
【００１９】
以上の理由から、画像形成装置の転写ローラに、通電ドリフトの大きい転写ローラを使用した場合、バイアス印加開始から抵抗検知開始、または通紙までの時間に余裕を持たせ、通電ドリフトが収束した領域で使用するのが望ましい。
【００２０】
しかしながら、昨今、ユーザビリティの観点から、プリント動作開始から1枚目プリント終了までの時間（ファーストプリントタイム）を重要視されており、例えば、ファーストプリントタイムが10秒以内であり、プリント信号受信から5秒後に転写動作を開始する画像形成装置においては、通電ドリフト収束時間が5秒以上の転写ローラをドリフトなしに使用する事は難しい。また、プリント前回転中に転写ローラクリーニング制御や、ATVCなどの抵抗検知制御を行う画像形成装置の場合、通電ドリフトの大きい転写ローラを使用する事は困難である。
【００２１】
（発明の目的）
本発明の目的は、通電ドリフト収束までの時間を改善し、抵抗検知制御や転写準備動作の期間を大きく増大させる事なく通電ドリフトの影響を解消する事で、通電ドリフトの大きい転写ローラを使用しても、ファーストプリントタイム、画像が良好な画像形成装置を提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的は、以下の手段によって達成される。本発明によれば、非通紙時の転写部材の抵抗検知制御または、通紙中に転写部材に印加するバイアスを所定の目標電圧値に制御する定電圧制御、その他の通電中の電流変動を避けるべき制御を開始する前に、制御中に印加する電圧値よりも高い電圧を、所定期間転写ローラに印可する。
【００２３】
（作用効果）
通電ドリフトの収束時間が長い転写ローラに、電圧を所定期間印加し、次に、始めの電圧よりも低い電圧印加に切替えた場合、初めから低い電圧を印加し続けた場合よりも通電ドリフトの収束時間が短くなる。通電ドリフト中の電流変動の振舞いは、転写ローラが通電しつつ帯電していくモデルに類似し、従って、初期に高電圧を印加し、帯電を速やかに飽和させる事により電流変動が速やかに収束される。本発明の作用により、抵抗検知制御または定電圧制御を含むプリント前回転時間、またはプリント紙間などに、通電ドリフトの緩和を行い、通電ドリフトの影響による画像不良を改善、防止する事が可能である。
【発明の効果】
【００２４】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、通電時の電流径時変化を問題とする転写部材を用いた画像形成装置において、抵抗検知制御または、定電圧制御、その他の通電中の電流変動を避けるべき動作を開始する前に、制御中に印加する電圧値よりも高い電圧を、所定時間転写ローラに印可する事により、電流変動をより速く収束させる事ができ、上記の転写部材を用いても、ファーストプリントタイムと画質の優れた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（1）画像形成プロセス
図2は、本発明の実施形態である電子写真技術を用いた画像形成装置である。まず、画像形成プロセスについて説明する。
【００２６】
感光ドラム１は、矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。接触帯電部材である帯電手段２により感光ドラム１の周面が所定の極性、電位に帯電される（一次帯電）。画像露光手段としてのレーザビームスキャナー３は、不図示のイメージスキャナー、コンピュータ等の外部機器から入力される画像情報に対応してオン／オフ変調したレーザ光Ｌを出力して、感光ドラム１上の帯電処理面を走査露光する。この走査露光により感光ドラム１面上に目的の画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２７】
現像装置４において、現像スリーブ４ａから感光ドラム１面上に現像剤（トナー）が現像され静電潜像がトナー像として可視化される。給紙カセット５には、記録材（以下「紙」という）Ｐを収納させており、給紙スタート信号に基づいて給紙ローラ６が駆動され、給紙カセット５内の紙Ｐが１枚ずつ給紙され、レジストローラ７、紙パス８ａを通って、感光ドラム１と転写ローラ９との当接ニップ部である転写部位Ｔに所定のタイミングで導入される。すなわち、感光ドラム１上のトナー像の先端部が転写部位Ｔに到達するタイミングと同期するようにレジストローラ７で紙Ｐの搬送が制御される。
【００２８】
転写部位Ｔに導入された紙Ｐは転写部位Ｔを挾持搬送され、その時転写ローラ９には不図示の転写バイアス印加電源から所定に制御された転写バイアスが印加される。この転写ローラ９及び転写バイアス制御については実施例1で説明する。転写ローラ９にはトナーと逆極性の転写バイアスが印加されることで転写部位Ｔにて感光ドラム１面上のトナー像が紙Ｐの表面に静電転写される。
【００２９】
転写部位Ｔにおいてトナー像の転写を受けた紙Ｐは感光ドラム１から分離搬送され、紙パス８ｂを通って定着装置１１に搬送導入され、トナー像の加熱加圧定着工程を受ける。
【００３０】
一方、転写分離後の感光ドラム１面はクリーニング装置１０で転写残トナーや紙粉等のクリーニングを受け繰り返し作像工程に供される。
【００３１】
定着装置１１を通った紙Ｐは、紙パス８ｃ側に案内されて排紙口１３から排紙トレイ１４上に排出される。
【実施例１】
【００３２】
本実施例における転写ローラの転写電圧制御は、転写ローラ抵抗検知に応じた転写電圧制御によって行われる。すなわち、例えば前回転中に行われる抵抗検知制御のモニター値に応じ、定電圧制御、定電流制御、またはその併用、切替え制御によって通紙中の転写ローラ転写電圧を制御する。例えば、ATVC制御である。
【００３３】
本実施例では、ATVC 制御で説明を行う。そのシーケンスを図4に示す。ATVC制御では、前回転中の転写ローラを所定の電流値で定電流制御を行い、転写ローラ抵抗値に相当する電圧値V0をモニターする。ATVC電圧検知制御によって求められたV0を元に、プリント時に印可するバイアスを決定し、定電圧制御を行う。
【００３４】
ATVC抵抗検知制御では、まず初期バイアスを時間T1の間印加し、流れた電流量をモニターする。検知された電流Ipの値は、CPUによって目標制御電流Itと比較され、次回印加バイアス値Vnが決定される。次に決定されたバイアスVnを時間T2の間印加し、電流を再びモニターする。これを所定回数繰り返し、目標電流値が流れるようVnを調整した後、印加バイアス値Vnをモニターし、抵抗値対応電圧V0を決定する。
【００３５】
本実施例では初期バイアスを印加した後に、時間Tkの間、定電流制御で目標とする次期印可バイアスVnよりも強い、強バイアスVkを印加する。このシーケンスを図5に示す。バイアス値Vnよりも強い、強バイアスVkを印加した場合、Vnを印加するよりも通電ドリフトの収束が早くなる。強バイアスVkは、テスト電流Ipと、事前に実験によって求められた感光体ドラムにメモリーを起さない上限電流量Imとで、CPUによって比較して決定され、感光体ドラムにメモリーを起さない上限の強さに設定される。強バイアスVkを印可している間は、感光体ドラムメモリーの発生を防ぐ為、帯電バイアスVppを強くするのが望ましい。強バイアス印加後、通常の定電流制御に入る。
【００３６】
通常の強バイアスなしのATVC抵抗検知制御では、定電流制御時間よりも通電ドリフトの収束時間が長い場合、通電ドリフトにより変動中の電流値から抵抗値を検出することになり、正確な抵抗値を検知する事ができない。本実施例では、上記の方法により、転写ローラの通電ドリフトが、より安定した状態で制御する事ができ、より正確に抵抗検知する事ができる。
【００３７】
（実験１）
本実施例における強バイアスを印加したATVC制御の効果を確認する為、強バイアス印加をしないATVC制御との比較実験を行った。
【００３８】
本実験に使用した転写ローラは、NBRゴムとエピクロロヒドリンゴムのブレンドであり、温度10℃、湿度15%の環境において、2ｋＶ印加した場合の初期抵抗値が1.0×109Ωであるイオン導電性転写ローラAと、初期抵抗値が5.0×108Ωであるイオン導電性転写ローラBである。 2 kVを印加し続けた場合、転写ローラを流れる電流値は図3のように変動していき、転写ローラAでは2.0秒後、初期の90%の電流値となり、5.0秒後、初期の80%の電流値でほぼ安定する。転写ローラBでは1.5秒後、初期の92%の電流値となり、3.0秒後、初期の85%の電流値でほぼ安定した。
【００３９】
強バイアス印加による通電ドリフトの収束時間短縮の効果を確認する為に、通電回転治具を用い、以下の実験を行った。
【００４０】
転写ローラAと転写ローラBに1.0sec.の期間、強バイアス5kVを印加した後、印加電圧を2kVに変更する。2kV印加し続けた場合と比較した。
実験結果を図6に示す。実線が転写ローラA及びBの実験結果で、5kVを印加した場合、転写ローラＡでは2秒後収束し、転写ローラBでは1.5秒後収束した。通電ドリフトの収束時間は、転写ローラＡで40%、転写ローラＢで50%に短縮できている事が確認できた。
【００４１】
次に、実際の画像形成装置において、プリント動作を行って比較実験を行った。
【００４２】
本実験で使用される画像形成装置は、A4画像を毎分16枚出力できる画像形成装置であり、転写ローラは400msec.で1回転する。目標ファーストプリントタイムは10秒であり、プリント信号を受けてから6秒後に転写ローラに通紙される。転写ローラクリーニング制御なども行うため、ATVC抵抗検知制御は2.5秒以内で終了する。
【００４３】
本実験で行ったATVC検知制御では、初期バイアス値は500V、定電流制御時の目標値は2μAである。使用された感光体ドラムは、流れ込む電流が10μA以下であれば、メモリーなどの画像不良を残さない。従って、強バイアスで流す目標電流値を10μAに設定した。本実験で行われた強バイアス付き抵抗検知シーケンスについて説明する。
【００４４】
初期バイアス500Vを100msec.印加後、モニターされた電流値と、強バイアスの目標電流値 10μAとをCPUにて比較、強バイアス目標電流値を決定し、印加する。印加時間は800msec.とし、その内、最後の100msec.でモニターされた電流値と、抵抗検知定電流制御の目標電流値2μAを比較し、次回印加電圧Vnを決定する。強バイアス印加終了後、転写ローラ１周分の400msec.単位でVnを印加、モニターされた電流のVnへのフィードバックを行う粗調整の作業を3回行う。さらに10msec.間隔で微調整を行いながら電圧モニターを40回、転写ローラ１周分行い、抵抗対応電圧V0を決定する。全てのATVC抵抗検知制御に要する時間は合計2.5 sec.である。
【００４５】
比較として行った強バイアスをかけないATVC検知制御では、初期バイアス値を100msec.印加した後、400msec.単位の粗調整を5回行った後、微調整をしながら電圧モニターを10msec.間隔で40回行う。ATVC抵抗検知制御に要する時間が、本実施例と同じ合計2.5 sec.となるよう設定した。
【００４６】
図７に、本実施例の強バイアスを印加した抵抗検知シーケンスを行った電圧値、電流値推移の実験結果、図８に強バイアスを印加しないシーケンスの電圧値、電流値推移の実験結果を示す。
【００４７】
図７の強バイアスを印加する検知制御では、転写ローラA、転写ローラB共に、粗調整の間に、通電ドリフトが収束され、微調整時のモニター電圧が安定している。検知されたV0の値は転写ローラAで2.4 kV、転写ローラBで1.2 kVとなった。
【００４８】
図８の強バイアスを印加しない検知制御では、通電による抵抗変動の収束が遅く、検知電圧が上昇し続けている。電圧をモニターし始めても抵抗値変動は収束していない。検知したV0の値は、V0の値は転写ローラAで2.1 kV、転写ローラBで1.0 kVとなった。ATVC定電圧制御では、このV0を基準値としてプリント中に紙に印加するプリントバイアスVtを決定する。すなわち、本実施例では、Vt＝0.9×V0＋1.5（kV）の転写バイアス制御式でプリントバイアスVtは決定される。
強バイアスを印加した本実施例の抵抗検知制御と、通常の抵抗検知制御のバイアス値を表に示す。
【００４９】
【表１】
2005173002.tif 000003
【００５０】
本実験の結果では、通電ドリフトの影響を受けた抵抗検知制御では、通電ドリフトの影響を受けない場合に比べて200V低いプリントバイアスにズレてしまった。転写不足による画像不良をおこしやすい高抵抗紙などでは、バイアス不足による画像不良を発生する危険性がある。
【実施例２】
【００５１】
本実施例における画像形成装置では、転写ローラ転写電圧制御を定電圧制御する。定電圧値の決定方法は、例えばATVC制御である。
【００５２】
本実施例における定電圧制御では、転写ローラに通紙されるTt 秒前のタイミングからTkの期間、転写定電圧値Vtよりも高い、強バイアスVkを印加する。そのシーケンスを図9に示す。強バイアスの値は、感光体ドラムにメモリーを起さない上限の電圧値である。例えばATVC制御の場合、事前に検知された転写ローラ抵抗対応電圧V0の値に応じてCPUで決定される。強バイアスVkを印可している間は、感光体ドラムメモリーの発生を防ぐ為、帯電バイアスVppを強くするのが望ましい。強バイアス印加後、プリントバイアスVt印加に移行し、転写ローラに通紙を行う。本実施例における定電圧制御では、通紙前の強バイアス印加により、強バイアス印加を行わない場合に比べ、通紙中の電流量をより安定させる事ができ、より良好な画像を提供する事ができる。
【００５３】
転写ローラ通紙前に強バイアスを印加した場合の効果を確認する為に、実際の画像形成装置にてプリントを行い、画像評価を行った。
【００５４】
次に、実際の画像形成装置において、プリント動作を行って比較実験を行った。
【００５５】
本実験で使用された画像形成装置は、実施例1と同様のA4画像を毎分16枚出力できる画像形成装置である。目標ファーストプリントタイムは12秒であり、プリント動作開始から6秒後に、転写ローラに通紙される。プリント信号を受けた後、クリーニング制御、ATVC抵抗検知制御を3.5秒の間に行うため、転写部通紙前に電圧を印加できる期間は2.5秒以内である。使用した転写ローラは、実施例1で使用した転写ローラAと転写ローラBである。本実施例では、プリント動作開始3.5秒から、1.0秒間強バイアスを印加し、その後プリントバイアス印加に切替える。本実験で使用される感光ドラムは、10μAまでの電流ならメモリーを起さない。ATVC抵抗検知定制御により電圧V0を印加した場合、ATVC定電流制御値2μAの電流が転写ローラから流れる事が分かっている為、強バイアスVkの値は5×V0とした。
【００５６】
比較として、強バイアスをかけない実験も行った。すなわち、プリント動作開始から3.5秒後からプリントバイアスの印加を行うものである。
【００５７】
実際にプリントを行った時の電圧及び電流の径時変化を図8に示す。使用した転写ローラは実施例1で使用した転写ローラA、通紙した紙はXx75g紙である。
図10は、強バイアス印加を行った実験結果である。
【００５８】
強バイアス印加によって、通紙までの間に通電ドリフトは収束し、通紙中の転写電流は安定している。
【００５９】
図11は、強バイアス印加を行わない実験結果である。
【００６０】
通電ドリフトは通紙後も続き、通紙中の転写電流は減少を続けている。
【００６１】
プリントされた画像の評価を行った。10℃/15%環境において、吸湿度3.5%程度に乾燥したXx75g紙と、3.5%程度に乾燥したNeena bond60g、3.5%程度に乾燥した三一牌80g紙を通紙した。
【００６２】
実験の結果を表に示す。
【００６３】
【表２】
2005173002.tif 000004
【００６４】
本実施例の強バイアスを印加した制御を用いた画像形成装置では、突抜けや爆発などの画像不良は発生せず、良好な画像が得られた。
【００６５】
強バイアス印加を行わなかった制御では、Neena Bond 60g紙の先端で突抜け画像が発生した。これは、通電ドリフトの影響により、紙先端で電流が流れすぎた為と考えられる。そこで、転写制御式を修正し、プリントバイアスを200V高くし、再び通紙実験を行ったところ、Neena Bond 60g紙の突抜けは良化したが、今度は三一牌80g紙後端で、爆発飛散りが発生した。通電ドリフトにより通紙中の転写電流が変動した為、画像のマージンが消滅している。
【００６６】
転写ローラ通紙前のプリントバイアス印加時間を長くし、強バイアスを印加せずに、通紙中の転写電流変動を抑えようとしたところ、適正な通紙前プリントバイアス印加時間は5.0秒であった。この制御でプリントを行ったところ、画像不良がなくなったが、図12に示すように、ファーストプリントタイムが10秒から12.5秒に増えてしまった。
【００６７】
以上の実験により、転写通紙前に強バイアスを印加する事で、通電ドリフトの大きい転写ローラを使いこなし、ファーストプリントタイムと画質の優れた画像形成装置を提供できる事が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】転写ローラ構成を表す図
【図２】画像形成装置の構成を表す断面図
【図３】通電時転写ローラを流れる電流の径時変化を表すグラフ
【図４】ATVC抵抗検知制御を表すグラフ
【図５】実施例1における強バイアス印加を行うATVC抵抗検知制御を表すグラフ
【図６】実施例1において、1秒間の強バイアス印加を行った実験での、転写ローラを流れる電流の径時変化を表すグラフ
【図７】実施例1において行われた、通電ドリフトの大きい転写ローラを使用した場合の、強バイアス印加を行うATVC抵抗検知制御における転写ローラ印加電圧と電流量を表すグラフ
【図８】実施例1において行われた、通電ドリフトの大きい転写ローラを使用した場合の、ATVC抵抗検知制御における転写ローラ印加電圧と電流量を表すグラフ
【図９】実施例2における転写バイアス印加前の強バイアス印加を表すグラフ
【図１０】実施例2において行われた、通電ドリフトの大きい転写ローラを使用した場合の、プリント前に強バイアス印加を行う転写制御における転写ローラ印加電圧と電流量及び経過時間を表すグラフ
【図１１】実施例2において行われた、通電ドリフトの大きい転写ローラを使用した場合の、プリント前に強バイアス印加を行なわない転写制御における転写ローラ印加電圧と電流量及び経過時間を表すグラフ
【図１２】実施例2において行われた、通電ドリフトの大きい転写ローラを使用した場合の、プリント前に強バイアス印加を行なわず、通電ドリフトが収束するまで待ってプリントを行う転写制御における転写ローラ印加電圧と電流量及び経過時間を表すグラフ
【符号の説明】
【００６９】
１  感光ドラム
２  帯電手段
３  レーザビームスキャナー
４  現像装置
５  給紙カセット
９  転写ローラ
１０  クリーニング装置
１１  定着装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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