JP2005134415A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像出力時と搬送ベルト表面のクリーニング時とで転写、吸着電圧を変化させることにより、搬送ベルト上のトナーを確実に清掃でき、且つ、画像出力時には最適な転写、吸着条件を選定できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 機内温湿度センサ３４及び機外温湿度センサ３５で検出された装置内部及び外部の温度及び湿度が環境補正テーブル格納メモリ２７に入力されると、装置が画像出力時か、搬送ベルト表面のクリーニング時かを判断し、画像出力時であれば機外の温度及び湿度を用いて環境補正テーブルにより補正値を選定して演算部２８に出力し、搬送ベルト表面のクリーニング時であれば機内の温度及び湿度を用いて環境補正テーブルにより補正値を選定して演算部２８に出力する。選定された補正値を用いて演算部２８で基準電流値又は基準電圧値を補正し、最適な電流値又は電圧値を転写ローラ４及び吸着ローラ１４に出力して転写電圧及び吸着電圧を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真法を用いた画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置の画像形成過程を図６を用いて説明する。図６はカラー画像形成装置の構成を示す概略図であり、カラー画像形成装置本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送ベルト８の上流側（図６では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各画像形成部に隣接して移動する搬送ベルト８によって担持・搬送される転写紙６上に転写され、さらに、定着部７において転写紙６上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図６において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び上方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光するＬＥＤヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ及び１７ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像器３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。

先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いでＬＥＤヘッド１７ａ〜１７ｄによって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像器３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像器３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、ＬＥＤヘッド１７ａ〜１７ｄからの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

トナー像が転写される転写紙６は、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１３ａ及びレジストローラ１３ｂを介して搬送ベルト８上へ供給され、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの位置へと搬送される。搬送ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。

搬送ベルト８は、上流側の搬送ローラ１０と、下流側の駆動ローラ１１とに掛け渡されており、搬送ベルト８が反時計回りに回転を開始すると、転写紙６がレジストローラ１３ｂから搬送ベルトの最上流側に設けられた吸着ローラ１４を介して搬送ベルト８上へ搬送される。吸着ローラ１４には所定の電圧が印加されており、転写紙６を静電吸着力により搬送ベルト８上に保持する。このとき画像書き出し信号がＯＮとなり、所定のタイミングにより最上流の感光体ドラム１ａ上に画像形成を行う。そして、感光体ドラム１ａの下部において、所定の転写電圧が印加された転写ローラ４ａで電界付与することにより、感光体ドラム１ａ上のシアンのトナー像が転写紙６上に転写される。その後、この転写紙６は次の画像形成部Ｐｂに搬送され、上記と同様に、今度は感光体ドラム１ｂによってマゼンタのトナー像が転写される。

以下、上述と同様の方法により、感光体ドラム１ｃ及び１ｄによってそれぞれイエロー及びブラックのトナー像が転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために転写紙６に対し予め定められた所定の位置関係をもって形成される。４ｂ、４ｃ及び４ｄは感光体ドラム１ｂ〜１ｄの下部に位置する転写ローラである。４色のトナー像が転写された転写紙６は、搬送ベルト８から離脱し、定着部７へと搬送される。また、トナー像が転写された後の感光体ドラム１ａ〜１ｄは、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、その表面に残留したトナーが各クリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。

搬送ベルト８から定着部７に搬送された転写紙６は、定着ローラ１８により加熱及び加圧されてトナー像が転写紙６の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙６は、その後排出ローラ１９によって装置本体外に排出される。

電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、最適な画像を形成するためには、装置内部の温度や湿度などの環境に応じてトナーを転写する際に印加する転写電圧を制御する必要がある。この転写電圧の制御には、環境補正テーブルを用いるのが一般的である。特許文献１には、図７に示すように、湿度補正テーブルを用いて、湿度センサで検知した湿度に見合った転写電圧を印加する方法が開示されている。具体的には、紙の種類及びサイズにより決められている基準電圧に対して、湿度センサで検知した湿度に見合った補正値を１つの湿度補正テーブルから選び出し、計算により最終的な出力値を決めるという方法である。

図７に示すブロック図において、カラー画像形成装置は、インタフェース制御部２０と、データ解析部２１と、出力機構制御部２２と、操作パネル２３と、出力機構部２４とを備えている。インタフェース部２０は、図示しないホスト装置から印字データを受け入れるインタフェース部分である。データ解析部２１は、描画コマンドで送られてくる印字データを解析してビットマップデータに変換し、出力機構制御部２２を介して出力機構部２４へ送信する部分である。

出力機構制御部２２は出力機構部２４を制御する部分であり、内部にはＡＤコンバータ２５と、基準値格納メモリ２６と、環境補正テーブル格納メモリ２７と、演算部２８と、ＤＡコンバータ２９が配置されている。以下に出力機構制御部２２について説明する。

ＡＤコンバータ２５は、後述する湿度センサ３０から装置内部の湿度の測定値をアナログ信号により受け入れてデジタル信号に変換し、環境補正テーブル格納メモリ２７へ送出する。環境補正テーブル格納メモリ２７には装置内部の湿度に対応する電圧の補正値を記録した環境補正テーブルが格納されており、湿度に見合った補正値を演算部２８に出力する。

基準値格納メモリ２６は、基準湿度として予め定められた装置内部の湿度の値に対応する基準電圧を格納するメモリである。演算部２８は、基準値格納メモリ２６に格納されている基準電圧の値と、環境補正テーブル格納メモリ２７から出力された補正値とを用いて演算を行い、最適な転写電圧の値を決定する。演算部２８で決定された電圧の値はＤＡコンバータ２９を介して再びアナログ信号に変換され、出力機構部２４へ送出される。操作パネル２３は、操作者が装置に操作条件を入力する入力部と、装置の動作状態を操作者に知らせる表示部とから構成されている。

出力機構部２４は、出力機構制御部２２の制御に基づいて転写紙にトナー像を転写する機構部分であり、湿度センサ３０と転写ユニット部３１が配置されている。転写ユニット部３１にはトナーを転写する際の転写電圧を制御する高圧制御部３２と、感光体ドラムに転写電圧を供給する高圧電源回路３３と、感光体ドラムと共に転写紙にトナー像を転写する転写ローラ４を備えている。なお、転写ユニット部３１は各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに対して設けられており、転写ローラ４も図６に示すように４ａ〜４ｄの４本が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに配置されているが、ここでは説明の便宜のため１つの転写ユニット部３１についてのみ説明している。出力機構制御部２２で設定された電圧値は高圧制御部３２に送出され、装置内部の湿度に応じた最適な電圧が高圧電源回路３３より転写ローラ４に供給されることにより、転写紙に高画質な画像を形成する。

通常、この転写電圧の設定は転写紙の吸湿に大きく依存するため、極力機外に近い位置に温湿度検出手段を設けることが多い。しかしながら、搬送ベルト上に付着したトナーを、クリーニング部材を設けずに転写ローラに電圧を印加することにより感光体ドラムへ戻して清掃する方式を採用する画像形成装置においては、機外に近い位置にある温湿度検出手段の出力に応じてクリーニング電圧を制御する場合、定着部の熱などにより機内が暖まった状態に対して適正なクリーニング電圧を印加できないため、搬送ベルト上のトナーを感光体ドラムへ完全に戻すことができずにクリーニング不良が発生するという問題があった。

また、吸着ローラへのトナーの付着を防止し、さらに付着したトナーも確実にベルト上に戻すため、クリーニング時においても吸着ローラに電圧を印加する必要があるが、この場合も転写ローラへのクリーニング電圧の出力と同様に、機内温度に対して適正な電圧を吸着ローラに印加しなければ、吸着ローラへのトナーの付着を確実に防止することができず、通紙が再開したときに、吸着ローラに付着していたトナーが転写紙に転移し、汚れが発生する。
特開２００１−６６８３４号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、転写紙上への画像出力時と搬送ベルトのクリーニング時とで機内及び機外の環境条件に応じた最適な転写、吸着条件を選定できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、感光体ドラムと現像装置とを含む画像形成部と、前記感光体ドラム上に現像されたトナー像を転写紙上に転写する転写手段と、転写紙を前記画像形成部に搬送する搬送手段と、装置内部の温度及び／又は湿度を検知する第１の検知手段と、装置外部の温湿度を検知する第２の温湿度検知手段と、を有し、前記第１及び第２の検知手段により検知された装置内部及び外部の温度及び／又は湿度に応じて前記転写手段に印加する転写電圧を制御する画像形成装置において、転写紙上にトナー画像を形成する画像出力時の前記転写電圧は、前記第２の検知手段の検知結果に応じて制御し、前記搬送手段の表面清掃時の前記転写電圧は、前記第１の検知手段の検知結果に応じて制御することを特徴としている。

また本発明は、感光体ドラムと現像装置とを含む複数の画像形成部と、前記感光体ドラム上に現像されたトナー像を転写紙上に転写する転写手段と、転写紙を各画像形成部に順次搬送する搬送手段と、転写紙を前記搬送手段に吸着させる吸着手段と、装置内部の温度及び／又は湿度を検知する第１の検知手段と、装置外部の温度及び／又は湿度を検知する第２の検知手段と、を有し、前記第１及び第２の検知手段により検知された装置内部及び外部の温度及び／又は湿度に応じて前記吸着手段に印加する吸着電圧を制御する画像形成装置において、転写紙上にトナー画像を形成する画像出力時の前記吸着電圧は、前記第２の検知手段の検知結果に応じて制御し、前記搬送手段の表面清掃時の前記吸着電圧は、前記第１の検知手段の検知結果に応じて制御することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記転写電圧又は前記吸着電圧の制御は、前記転写手段又は前記吸着手段に出力される電流値又は電圧値の制御により行われることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記転写電圧又は前記吸着電圧を制御する電流値又は電圧値の設定に必要な基準電流値又は基準電圧値を格納する基準値格納メモリと、前記検知手段により検知された装置内部及び外部の温度及び／又は湿度に応じて前記基準電流値又は基準電圧値を補正し、必要な電流値又は電圧値を設定するために用いられる環境補正テーブルを格納する環境補正テーブル格納メモリとを備えたことを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、画像出力時に転写手段に印加される転写電圧は、機外の温度及び／又は湿度を検知する検知手段の出力に応じて変化させて最適な状態を保ちつつ、搬送ベルトのクリーニング時に転写手段に印加される電圧は、機内の温度及び／又は湿度を検知する検知手段の出力に応じて変化させることにより、搬送ベルト上のトナーを確実に除去することができるため、搬送ベルトの汚れによる紙の裏汚れがなく、また搬送ベルトがきれいな状態で濃度補正や色ずれ補正が行われるため、より高精度の補正が可能となる。さらに、画像出力時には周囲環境に応じた最適な転写電圧を供給できる。

また、本発明の第２の構成によれば、画像出力時に吸着手段に印加される吸着電圧は、機外の温度及び／又は湿度を検知する手段の出力に応じて変化させて最適な状態を保ちつつ、搬送ベルトのクリーニング時に吸着手段に印加される吸着電圧は、機内の温度及び／又は湿度を検知する手段の出力に応じて変化させることにより、クリーニング時に吸着ローラへのトナーの防止を確実に予防し、さらに付着したトナーも確実にベルト上に戻すことができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成において、出力される電流値又は電圧値のいずれによっても転写電圧又は吸着電圧の制御を行うことができ、画像形成装置を設計する際の制御機構の選択肢が広がる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成において、基準電流値又は基準電圧値を補正し、必要な電流又は電圧を設定するために用いられる環境補正テーブルを格納する環境補正テーブル格納メモリを備えたことにより、温度及び／又は湿度を検知する手段の出力に応じてより迅速かつ高精度な転写、吸着電圧の制御が可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は第１実施形態のカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。従来例の図７と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、装置内部の温度及び／又は湿度を検知する機内温湿度センサ３４と、装置外部の温湿度を検知する機外温湿度センサ３５とを備えている。機内温湿度センサ３４は、例えば定着部やモータなどの発熱部分の近傍である図６の駆動ローラ１１周辺に、機外温湿度センサ３５は、例えば発熱部分の影響を受けにくい図６の給紙カセット１６上部の吸気ダクト（図示せず）近辺に設置されるが、装置内部及び外部の温湿度を正確に検出可能な他の場所に設置することもできる。

機内温湿度センサ３４及び機外温湿度センサ３５は、装置内部及び装置外部の温湿度を所定の時間毎に常に検出している。検出された温湿度はＡＤコンバータ２５を介して環境補正テーブル格納メモリ２７に送出される。環境補正テーブル格納メモリ２７には、転写電圧補正用テーブル及び吸着電圧補正用テーブルについて、機外温湿度を用いるテーブルと機内温湿度を用いるテーブルをそれぞれ１つずつ、計４つの環境補正テーブル（いずれも図示せず）が備えられている。検出された装置内部及び外部の温度及び湿度が環境補正テーブル格納メモリ２７に送出されると、出力機構制御部２２により、装置の動作状態が、転写手段上にトナー画像を形成している画像出力状態か、搬送ベルト表面の清掃状態かを判断し、画像出力状態であれば機外温湿度センサ３５で検出された装置外部の温湿度を用いて対応する環境補正テーブルにより補正値を選定して演算部２８に出力し、搬送ベルト表面の清掃状態であれば機内温湿度センサ３４で検出された装置内部の温湿度を用いて対応する環境補正テーブルにより補正値を選定して演算部２８に出力する。

なお、転写電圧、吸着電圧の制御はなるべく補正直前の検出値を用いて行うことが好ましいが、他のタイミングで検出した温湿度を用いて制御を行ってもよい。また、所定の回数温湿度の検出を行い、各検出値の平均値を用いることもできる。

これにより、画像出力時の転写電圧及び吸着電圧は、機外温湿度センサ３５の検知結果に応じて変化させ、搬送ベルト表面の清掃時の転写電圧及び吸着電圧は、機内温湿度センサ３４の検知結果に応じて変化させることができ、画像出力状態及び搬送ベルト表面の清掃状態に対して最適な転写電圧、吸着電圧が設定されるため、搬送ベルトのクリーニング不良が発生せず、搬送ベルトの汚れによる紙の裏汚れが無くなる。また搬送ベルトがきれいな状態で濃度補正や色ずれ補正が行われるため、より高精度の補正が可能となる。さらに、画像出力時には周囲環境に応じた最適な転写電圧、吸着電圧を印加でき、より高画質な画像を形成するカラー画像形成装置を提供することができる。

図２は本発明に用いられる転写電圧補正用の環境補正テーブルの例を示す説明図である。なお、ここでは機外温湿度を用いる場合の補正テーブルについて説明するが、機内温湿度を用いる場合も全く同様に説明される。同図において、環境補正テーブルの各行には環境湿度Ｈが２％から９８％まで４％間隔で割り当てられ、各列には環境温度Ｔが７℃から３９℃まで４℃間隔で割り当てられている。機外温湿度センサ３５により装置内の環境温度及び湿度が検知されると、検知された温度及び湿度に対応する行及び列の交差する位置の補正値が選定される。この例においては転写ローラに出力する電流値を補正して転写電圧を制御する場合の補正テーブルを示しており、補正テーブルの各補正値の単位はμＡ（マイクロアンペア）である。例えば、機外温湿度センサ３５により検知された温度が１８℃、湿度が５０％であった場合、５０≦Ｈ＜５４の行と、１５≦Ｔ＜１９の列とが交差する位置の補正値−１μＡが選定される。

図２に示す環境補正テーブルにより選定された補正値に基づいて演算部２８で基準電流値が補正され、最適な電流値が設定される。例えば、機外温湿度センサ３５により検知された温度が１５℃、湿度が１０％であった場合、画像出力時においては図２の環境補正テーブル３５により選定された補正値−４μＡが基準電流値に加算されて電流値が設定される。設定された電流値は高圧制御部３２に送信され、高圧電源回路３３より最適な電流が転写ローラ４に出力される。

この例においては、環境補正テーブルにより装置内部及び外部の温度、湿度に応じた補正値を選定し、基準電流値を補正して最適な電流を出力することにより転写電圧を制御しているが、補正されるデータは電流値に限られるものではなく、電圧値とすることもできる。電圧値を用いて制御を行う場合は、基準電圧値を補正する補正テーブルを用いる以外は電流値の場合と全く同様であるため説明は省略する。

図３は本発明に用いられる吸着電圧補正用の環境補正テーブルの例を示す説明図である。なお、ここでも機外温湿度を用いる場合の補正テーブルについてのみ説明し、機内温湿度を用いる場合も全く同様であるため説明は省略する。同図において、環境補正テーブルの各行には環境湿度Ｈが０％から１００％まで４％間隔で割り当てられ、各列には環境温度Ｔが９℃から３７℃まで４℃間隔で割り当てられている。機外温湿度センサ３５により装置外部の環境温度及び湿度が検知されると、検知された温度及び湿度に対応する行及び列の交差する位置の補正値が選定される。この例においては吸着ローラに出力する電圧値を補正して吸着ローラへの印加電圧を制御する場合の補正テーブルを示しており、補正テーブルの各補正値の単位はＶ（ボルト）である。例えば、機外温湿度センサ３５により検知された温度が１８℃、湿度が５０％であった場合、４８≦Ｈ＜５２の行と、１７≦Ｔ＜２１の列とが交差する位置の補正値−１００Ｖが選定される。

図３に示す環境補正テーブルにより選定された補正値に基づいて演算部２８で基準電圧値が補正され、最適な電圧値が設定される。例えば、機外温湿度センサ３５により検知された温度が１５℃、湿度が１０％であった場合、画像出力時においては図３の環境補正テーブルにより選定された補正値−４００Ｖが基準電圧値に加算されて電圧値が設定される。設定された電圧値は高圧制御部３２に送信され、高圧電源回路３３より最適な電圧が吸着ローラ１４に出力される。なお、この例においても、転写電圧の制御と同様に補正されるデータは電圧値に限られるものではなく、電流値とすることもできる。電流値を用いて制御を行う場合は、基準電流値を補正する補正テーブルを用いる以外は電圧値の場合と全く同様であるため説明は省略する。

次に、図４を参照して、本実施形態の画像形成装置の動作について説明する。図４は本実施形態のカラー画像形成装置における転写電圧の制御動作を示すフローチャートである。図１を参照しながら、図４のステップに従い画像出力時の動作について説明する。なお、ここでは転写電圧の制御動作について説明するが、吸着電圧の制御についても全く同様に行うことができる。

先ず、操作者が操作パネル２３を操作することにより、所望の紙種及びサイズが選択される（ステップ１）。次いで選択した紙種及びサイズのデータが基準値格納メモリ２６に送信され、紙種及びサイズに応じた基準電流が決定され（ステップ２）、演算部２８に送出される。操作パネル２３により印刷が開始されると（ステップ３）、機内温湿度センサ３４及び機外温湿度センサ３５により検出された装置内部及び外部の温度及び湿度が環境補正テーブル格納メモリ２７に送出される（ステップ４）。一方、用紙搬送手段による転写紙の搬送も同時に開始する。

次いで、転写紙への画像出力が開始されると（ステップ５）、機外温湿度センサ３５で検出された装置外部の温度及び湿度に基づいて、環境補正テーブル格納メモリ２７内の転写電圧用補正テーブルにより補正値が選定される（ステップ６）。ステップ６において選定された補正値を用いて演算部２８で転写制御値が演算され（ステップ７）、この転写制御値によりステップ２で決定された基準電流を補正し、最適な電流値が設定される（ステップ８）。

設定された電流値が転写ユニット部３１内の高圧制御部３２に出力されることにより、高圧電源回路３３より転写ローラ４に最適な転写電圧が印加され、搬出されてきた転写紙に転写が行われる（ステップ９）。転写された転写紙は図示しない定着部を通過して装置外部へ排出される（ステップ１０）。そして、印刷が終了したか否かが判断され（ステップ１１）、終了でない場合はステップ１に戻り、上述と同様の手順で画像出力を行う（ステップ１〜１０）。

ステップ１１において印刷終了と判断された場合は、次に搬送ベルト表面のクリーニング状態であるか否かが判断され（ステップ１２）、クリーニング状態でないと判断した場合は処理を終了する。クリーニング状態であると判断した場合は、基準値格納メモリ２６に格納されたクリーニング基準電流が決定され（ステップ１３）、演算部２８に送出される。一方、機内温湿度センサ３４で検出された装置内部の温度及び湿度に基づいて、環境補正テーブル格納メモリ２７内の転写電圧用補正テーブルにより補正値が選定される（ステップ１４）。ステップ１４において選定された補正値を用いて演算部２８で制御値が演算され（ステップ１５）、この制御値によりステップ１３で決定された基準電流を補正し、クリーニング時の電流値が設定される（ステップ１６）。

設定された電流値が転写ユニット部３１内の高圧制御部３２に出力されることにより、高圧電源回路３３より転写ローラ４に最適な電圧が印加される（ステップ１７）。これにより、搬送ベルト上のトナーを付着させることなく清掃し、感光体ドラムに戻すことができる（ステップ１８）。なお、この例では転写紙通過時及びそれ以外の時の転写電圧を、最適な電流値を出力することにより制御しているが、電流値に代えて電圧値を出力するようにしてもよい。

次に、本発明の画像形成装置における搬送ベルトのクリーニング動作を第１の実施例により具体的に説明する。図５は図１の画像形成装置における画像形成部のベルトクリーニング時の動作を示す概略図である。図１と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。同図において、シアン、イエローの感光体ドラム１ａ、１ｃに対応する転写ローラ４ａ、４ｃには、転写高圧制御部（図示せず）よりトナーの帯電特性（＋）と同極性の機内温室度センサの出力に基づいて補正された電圧（＋）が印加されている。これにより、プラスに帯電した搬送ベルト上のトナーは電気的な反発力により感光体ドラム１ａ、１ｃ上に戻される。感光体ドラム上に戻されたトナーは、クリーニング部５ａ、５ｃにより除去される。

一方、マゼンタ、ブラックの感光体ドラム１ｂ、１ｄに対応する転写ローラ４ｂ、４ｄには、転写高圧制御部（図示せず）より転写ローラ４ａ、４ｃと逆極性の電圧（−）が印加されている。これにより、マイナスに帯電した搬送ベルト上の逆極性トナーは感光体ドラム１ｂ、１ｄ上に戻される。感光体ドラム上に戻されたトナーは、クリーニング部５ｂ、５ｄにより除去される。

このようにして、搬送ベルト上のトナーは全て感光体ドラム上に戻され、搬送ベルト表面のクリーニングが終了する。このとき、搬送ベルトに対する感光体ドラムの線速度を０．７倍速以下、若しくは１．４倍速以上とすると、搬送ベルトと感光体ドラムの摩擦によってトナーの搬送ベルトに対する付着力が弱まり、トナーが感光体ドラム上に移動しやすくなるためより好ましい。なお、搬送ベルトの線速度と差を設ける感光体ドラムは少なくとも１つ以上であればよく、この実施例においてはイエローの感光体ドラム１ｃの線速度を搬送ベルトの線速度に対し０．５倍速で回転させ、他の３つの感光体ドラムは搬送ベルトの線速度と等速で回転させている。

搬送ベルト表面のクリーニングの動作タイミングとしては、画像出力の前後や、キャリブレーション時に搬送ベルト上へ補正用パッチ画像を形成する前後、或いは紙詰まり等のジャム処理後等が考えられるが、これらのタイミングにおいて自動的にクリーニングを行うこととしても良いし、ユーザが任意のタイミングでクリーニング開始を指示できるようにしても良い。また、動作時間は少なくとも搬送ベルトが１周以上回転する間とすることにより、搬送ベルト表面のトナーが完全に除去可能となる。

吸着ローラ１４には、クリーニング動作中はベルト上に存在する大部分のトナーと同極性の機内温湿度センサの出力に基づいて補正された電圧（＋）が常に印加されている。これにより、搬送ベルトはプラスに帯電するため、ベルト上のほとんどのトナーは電気的反発により感光体ドラム１ａ、１ｃ上に移動しやすくなる。なお、マイナスに帯電した搬送ベルト上の逆極性トナーの移動を容易にするため、クリーニング動作中の所定時間、吸着ローラ１４に逆極性の電圧（−）を印加する構成としても良い。

上記各実施形態においては、いずれも温度及び湿度に対応した環境補正テーブルを用いて最適な転写電圧を設定しているが、例えば温度センサ又は湿度センサにより温度又は湿度のいずれか一方を検知し、温度又は湿度のいずれか一方にのみ対応した環境補正テーブルを用いて転写電圧を設定することも可能である。

また、上記各実施形態においては、いずれも転写ローラ及び吸着ローラの双方に印加する電圧を制御しているが、転写ローラ若しくは吸着ローラのうちいずれか一方に印加される電圧のみを制御する構成とすることもできる。また、いずれも画像形成部を複数備えたカラー画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、モノクロ画像形成用の画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、感光体ドラムと現像装置とを含む画像形成部と、感光体ドラム上に現像されたトナー像を転写紙上に転写する転写手段と、転写紙を画像形成部に搬送する搬送手段と、装置内部の温度及び／又は湿度を検知する第１の検知手段と、装置外部の温湿度を検知する第２の温湿度検知手段と、を有し、第１及び第２の検知手段により検知された装置内部及び外部の温度及び／又は湿度に応じて転写手段に印加する転写電圧を制御する画像形成装置において、転写紙上にトナー画像を形成する画像出力時の転写電圧は、第２の検知手段の検知結果に応じて制御し、搬送手段の表面清掃時の転写電圧は、第１の検知手段の検知結果に応じて制御することとしている。

これにより、搬送ベルトのクリーニング時には装置内部の環境に応じた最適な電圧を転写手段に供給できるため搬送ベルトのクリーニング不良が発生せず、搬送ベルトの汚れによる紙の裏汚れを防止できる。また、搬送ベルトがきれいな状態で濃度補正や色ずれ補正が行われるため、より高精度の補正が可能となる。さらに、画像出力時には周囲環境に応じた最適な転写電圧を供給でき、高画質な画像を形成するカラー画像形成装置を提供することができる。

また、感光体ドラムと現像装置とを含む複数の画像形成部と、感光体ドラム上に現像されたトナー像を転写紙上に転写する転写手段と、転写紙を各画像形成部に順次搬送する搬送手段と、転写紙を搬送手段に吸着させる吸着手段と、装置内部の温度及び／又は湿度を検知する第１の検知手段と、装置外部の温度及び／又は湿度を検知する第２の検知手段と、を有し、第１及び第２の検知手段により検知された装置内部及び外部の温度及び／又は湿度に応じて吸着手段に印加する吸着電圧を制御する画像形成装置において、転写紙上にトナー画像を形成する画像出力時の吸着電圧は、第２の検知手段の検知結果に応じて制御し、搬送手段の表面清掃時の吸着電圧は、第１の検知手段の検知結果に応じて制御することとしている。これにより、吸着手段へのトナーの付着を防止し、さらに付着したトナーも確実にベルトに戻すことができる。

また、出力される電流値又は電圧値のいずれを用いても転写電圧又は吸着電圧の制御が可能としたので、制御機構の選択肢が広がり、画像形成装置の設計をより自由に行うことができる。

また、転写電圧又は吸着電圧を制御する電流値又は電圧値の設定に必要な基準電流値又は基準電圧値を格納する基準値格納メモリと、検知手段により検知された装置内部及び外部の温度及び／又は湿度に応じて基準電流値又は基準電圧値を補正し、必要な電流値又は電圧値を設定するために用いられる環境補正テーブルを格納する環境補正テーブル格納メモリとを備えたことにより、温度若しくは湿度を検知する手段の出力に応じてより迅速かつ高精度な転写電圧又は吸着電圧の制御が可能な画像形成装置を提供する。

は、本発明の第１実施形態における画像形成装置の構成を示すブロック図である。 は、本実施形態に用いる転写電圧用補正テーブルの１例である。 は、本実施形態に用いる吸着電圧用補正テーブルの１例である。 は、本実施形態の画像形成装置における画像出力時の動作を示すフローチャート図である。 は、本実施形態の画像形成装置における画像形成部のベルトクリーニング時の動作を示す概略図である。 は、従来の画像形成装置を示す概略構成図である。 は、従来の画像形成装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ．感光体ドラム
４． 転写ローラ
８． 搬送ベルト
９．検知手段
１４．吸着ローラ
２２．出力機構制御部
２４．出力機構部．
２６．基準値格納メモリ
２７．環境補正テーブル格納メモリ
２８．演算部
３０．湿度センサ
３１．転写ユニット部
３２．高圧制御部
３３．高圧電源回路
３４．機内温湿度センサ
３５．機外温湿度センサ

Claims (4)

1. 感光体ドラムと現像装置とを含む画像形成部と、前記感光体ドラム上に現像されたトナー像を転写紙上に転写する転写手段と、転写紙を前記画像形成部に搬送する搬送手段と、装置内部の温度及び／又は湿度を検知する第１の検知手段と、装置外部の温湿度を検知する第２の温湿度検知手段と、を有し、
   前記第１及び第２の検知手段により検知された装置内部及び外部の温度及び／又は湿度に応じて前記転写手段に印加する転写電圧を制御する画像形成装置において、
   転写紙上にトナー画像を形成する画像出力時の前記転写電圧は、前記第２の検知手段の検知結果に応じて制御し、前記搬送手段の表面清掃時の前記転写電圧は、前記第１の検知手段の検知結果に応じて制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 感光体ドラムと現像装置とを含む複数の画像形成部と、前記感光体ドラム上に現像されたトナー像を転写紙上に転写する転写手段と、転写紙を各画像形成部に順次搬送する搬送手段と、転写紙を前記搬送手段に吸着させる吸着手段と、装置内部の温度及び／又は湿度を検知する第１の検知手段と、装置外部の温度及び／又は湿度を検知する第２の検知手段と、を有し、
   前記第１及び第２の検知手段により検知された装置内部及び外部の温度及び／又は湿度に応じて前記吸着手段に印加する吸着電圧を制御する画像形成装置において、
   転写紙上にトナー画像を形成する画像出力時の前記吸着電圧は、前記第２の検知手段の検知結果に応じて制御し、前記搬送手段の表面清掃時の前記吸着電圧は、前記第１の検知手段の検知結果に応じて制御することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記転写電圧又は前記吸着電圧の制御は、前記転写手段又は前記吸着手段に出力される電流値又は電圧値の制御により行われ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。
4. 前記転写電圧又は前記吸着電圧を制御する電流値又は電圧値の設定に必要な基準電流値又は基準電圧値を格納する基準値格納メモリと、前記検知手段により検知された装置内部及び外部の温度及び／又は湿度に応じて前記基準電流値又は基準電圧値を補正し、必要な電流値又は電圧値を設定するために用いられる環境補正テーブルを格納する環境補正テーブル格納メモリと、を備えたことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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