JP2012137754A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分離除電部材に紙粉やトナーが付着して汚れた際に、その汚れ状況を判別して的確にメンテナンスを可能とした画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム１０２と、感光体ドラムを帯電させる帯電ローラ１０３と、感光体ドラムに形成されたトナー像を記録媒体に転写するための転写ローラ１０５と、記録媒体を感光体ドラムから分離するための分離除電部材１０８と、帯電ローラに帯電電圧を印加した状態で電流検出手段によって検出される第１検知電流値と、転写ローラに転写電圧を印加した状態で電流検出手段によって検出した第２検知電流値に基づいて、前記分離除電部材に関する報知を行う制御手段を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、像担持体上に形成された現像剤像を記録媒体に転写した後、この記録媒体を像担持体から分離するための分離除電部材を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体上に静電像を形成する露光手段と、前記静電像を現像剤（トナー）により現像する現像装置と、前記現像装置によって前記像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写手段とを備えている。

前記転写手段である転写ローラは、前記像担持体（感光体ドラム）に接触して配置され、この接触している領域で転写ニップを形成している。転写ローラにトナー像と逆極性の転写電圧を印加することで記録媒体上に感光体ドラム上のトナー像が転写される。しかしながら、転写後における記録媒体の極性に対して感光体ドラム表面の電位の極性が逆極性であるため、記録媒体が転写ローラと感光体ドラムが接触する転写ニップを通過した際に、静電的に記録媒体が感光体ドラム側に引き寄せられる場合がある。これにより、記録媒体が感光体ドラムに静電的に吸着し、記録媒体上の画像品質低下や記録媒体の搬送不良（ジャム）の問題が発生する。

この問題を解決するために、従来から、記録媒体が転写ニップを通過した直後に、記録媒体を除電する分離除電部材を転写手段に近接する位置に設けることが提案されている。この分離除電部材に対しては、転写後における記録媒体の極性とは反対の極性である分離電圧が印加される。

上記のような記録媒体を像担持体から分離する方法を採用する画像形成装置において、装置内が紙粉や飛散トナーで汚れたときの不具合の１つとして、前記分離除電部材の汚れがある。分離除電部材に紙粉やトナーが付着して汚れると電気抵抗が増加し、分離電圧が定電圧の場合、分離除電電流が低下する。これにより、分離除電部材の除電の効果が低下するため、記録媒体が感光体ドラムから分離しなくなり、記録媒体のジャムや画像品位低下が発生するおそれがある。

そこで、特許文献１に記載されている画像形成装置は、転写電圧を転写手段に印加し、転写手段から分離除電部材に放電によって流れ込む電流値を検出する。そして、この検出した電流値に応じて分離除電部材への分離電圧を制御することで、画像品質低下やジャム発生を軽減するようにした提案がなされている。

特開２００５−２４１９４７

近年、画像形成装置に使用される記録媒体は、さまざまな種類が流通しており、記録媒体搬送時に紙粉が多く発生する記録媒体もある。この紙粉が多い記録媒体を数多く使用する場合、画像形成装置の使用を開始してから早い段階で分離除電部材を覆うように分離除電部材周辺に紙粉が堆積していく。

特許文献１に記載されている技術を用いると、分離除電部材の記録媒体搬送方向の上流側に位置する転写手段から分離除電部材への電流の流れ込む方向のみ堆積された紙粉等の汚れを検知することになる。よって、像担持体に対向して配置された分離除電部材の先端周辺で分離除電部材から像担持体の方向に堆積している紙粉等を検知することができないおそれがある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用によって分離除電部材に紙粉やトナーが付着して汚れた際に、その汚れ状況を判別して的確にメンテナンスを可能とした画像形成装置を提供するものである。

上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、像担持体と、前記像担持体を帯電させるために帯電電圧が印加される帯電手段と、前記像担持体に形成された静電像をトナーによって現像する現像手段と、前記現像手段によって像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写するために転写電圧が印加される、前記像担持体に対向して配置された転写手段と、転写後の記録媒体を前記像担持体から分離するためのに前記像担持体に対向して配置された分離除電部材と、前記分離除電部材に流れる分離電流を検出する電流検出手段と、前記帯電手段に前記帯電電圧を印加した状態で前記電流検出手段によって検出された前記分離電流の第１検知電流値と、前記転写手段に前記転写電圧を印加した状態で前記電流検出手段によって検出された前記分離電流の第２検知電流値とに基づいて、前記分離除電部材に関する報知を行う制御手段、を設けたことを特徴とする。

本発明は、分離除電部材に流れる電流値によって分離除電部材の先端や周囲に紙粉やトナー等が付着した状態を検知することにより、分離除電部材のクリーニングや交換等のメンテナンスの時期を的確に判別することができる。

画像形成装置の構成説明図である。 分離除電部材周辺の部分拡大断面図である。 分離除電部材における除電針を記録媒体搬送方向に直交する方向からみた図である。 分離除電部材の汚れ検知構成を示す第１実施形態で用いるブロック図である。 分離電流値の閾値テーブルの一例を示す表図である。 分離除電部材の交換報知手順を示すフローチャート図である。 分離除電部材をクリーニングするクリーニング手段の動作説明図である。 分離除電部材をクリーニングする前後の分離電流値の関係を表したグラフ図である。 第２実施形態に係るクリーニング部材の交換報知手順を示すフローチャートである。 分離除電部材の汚れ検知構成を示す第２実施形態で用いるブロック図である。 第２実施形態に係る分離除電部材のクリーニング動作手順を示すフローチャートである。 分離除電部材の汚れ検知構成を示す第３実施形態で用いるブロック図である。 第３実施形態に係る分離除電部材の汚れ検知手順を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る分離電流値の閾値テーブルの一例を示す表図である。 第３実施形態に係るドラム−分離除電部材間における流れ込み電流の耐久推移である。 第３実施形態に係る転写−分離除電部材間における流れ込み電流の耐久推移である。

次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
＜画像形成装置の全体構成＞
まず、図１を参照して第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。本実施形態の画像形成装置は、電子写真方式のレーザプリンタ１０１であり、像担持体としての感光体ドラム１０２が回転可能に設けられている。その感光体ドラム１０２の周囲には感光体ドラム１０２の回転方向ａに沿って順に、帯電手段である帯電ローラ１０３、現像スリーブ１１１を有する現像装置１０４、転写手段である転写ローラ１０５、クリーニング装置１０６が配設されている。また、前記帯電ローラ１０３と現像装置１０４との間の上方位置には露光装置１０７が配設されている。さらに、前記感光体ドラム１０２と転写ローラ１０５との対向領域に形成される転写ニップ部における記録媒体の搬送方向の下流側には定着装置１０９が配設されている。

次に、画像形成に関して説明する。前記感光体ドラム１０２は矢印ａ方向に所定の周速で回転駆動され、帯電ローラ１０３に印加される帯電電圧により一様に負極性の所定電位に帯電される。そして、帯電された感光体ドラム１０２上に露光装置１０７から画像信号に応じた走査露光Ｌが照射されて静電像が形成される。この静電像は、現像領域において負極性の現像電圧が印加された現像スリーブ１１１により、反転現像によって現像剤であるトナーが付着されて感光体ドラム上に静電像が顕像化される。

一方、装置本体の下部のカセット１１６内にセットされた用紙やプラスチックシートなどの記録媒体Ｐは、ピックアップローラ１１７により給送され、レジストローラ対１１５まで搬送される。そして、感光体ドラム１０２上のトナー像が感光体ドラム１０２と転写ローラ１０５間の転写ニップ部に到達するタイミングに合わせて記録媒体Ｐがレジストローラ対１１５から転写ニップ部に搬送される。そして、転写手段である転写ローラ１０５に転写電圧電源２０８（図４参照）からトナーと逆極性（本例では正極性）の転写電圧が印加され、感光体ドラム１０２上のトナー像が記録媒体Ｐに転写される。

なお、ジャムが発生して感光体ドラム１０２に当接している転写ローラ１０５にトナーが付着することがあり、付着したトナーを転写ローラ１０５から感光体ドラム１０２に戻すために転写電圧電源２０８から転写ローラ１０５にトナーと同極性（本例では負極性）の転写電圧を印加することが可能である。

上記のようにしてトナー像を記録媒体Ｐに転写した後、分離除電部材１０８と記録媒体Ｐとの間の電位差により放電を生じさせることにより、正極性に帯電している記録媒体は除電される。その結果、記録媒体は感光体ドラム１０２から静電的に剥離して、記録媒体搬送方向ｃに沿って定着装置１０９へと搬送される。

定着装置１０９に搬送された記録媒体Ｐは、加熱、加圧されてトナー像が熱定着された後、排出ローラ対１１９によって装置上部の排出部１１３に排出される。

また、分離除電部材１０８は、後述するように金属製の薄板部材で構成された除電針１０８ａと、これを保持する樹脂製の除電針ホルダ３０１とで構成されている（図２参照）。そして、記録媒体を感光体ドラム１０２に搬送する記録媒体搬送方向において、転写ローラ下流側に転写ローラに近接する位置（転写ローラ表面から分離除電針１０８ａの先端までで最も近接する距離は２〜５ｍｍ程度であって、本実施形態では３ｍｍ）に分離除電部材１０８が配置されている。

＜分離除電部材の汚れ検知構成＞
次に、トナー像が転写された記録媒体を感光体ドラム１０２から静電的に剥離するための分離除電部材の汚れ状態を検知することで、分離除電部材１０８による除電能力を判別する構成について説明する。

分離除電部材１０８は、飛散しているトナーや紙粉等が付着して汚れると、電気抵抗値が高くなって電流が流れ難くなり、記録媒体を除電する機能が低下する。そこで、本実施形態では帯電手段に帯電電圧あるいは転写手段に転写電圧を印加して分離除電部材１０８に流れる電流値を検知することで分離除電部材１０８にどの程度トナー等が付着しているかを判別する。そして、判別した分離除電部材１０８の汚れの状態から分離除電部材１０８の除電能力がどの程度かを判別し、分離除電部材１０８の交換あるいはクリーニングが必要か否かの要否を判別し、これを報知する表示を行うものである。

本実施形態の画像形成装置は、感光体ドラム１０２と感光体ドラム１０２に接触した転写ローラ１０５のニップ部から記録媒体搬送方向ｃに沿って、下流側に分離除電部材１０８が配置されている。

図２（ａ）と図２（ｂ）は、本実施形態における分離除電部材１０８周辺の部分拡大断面図である。図３は、本実施形態における分離除電部材１０８における除電針１０８ａの単品図である。

図３に示すように、本実施形態の分離除電部材１０８における除電針１０８ａは、先端が尖った針形状の金属製薄板材の除電針が用いられ、除電針ホルダ３０１にビスで固定するためのビス穴３０３が形成されている。また、帯電ローラ１０３に帯電電圧を印加すると感光体ドラム１０２から感光体ドラム１０２に対向した位置に針形状の分離除電部材１０８の先端（除電針１０８ａ先端）に放電現象によって電流が流れ込む構成となっている。

図２に示すように、上記分離除電部材１０８は、前記ニップ部から記録媒体搬送方向下流側で５ｍｍ〜１０ｍｍの位置に配置され、且つ転写ローラ１０５に近接する位置に配置されている。前記分離除電部材１０８の先端から感光体ドラム１０２表面への最短距離ＨＹ２（第２の距離）は、前記分離除電部材１０８の先端から転写ローラ１０５表面への最短距離ＨＹ１（第１の距離）よりも長い構成となっている。本実施形態では、最短距離ＨＹ１は３ｍｍ、最短距離ＨＹ２は６ｍｍである。

（分離除電部材に流れる電流量と紙粉等との関係）
帯電ローラ１０３に帯電電圧、あるいは転写ローラ１０５に転写電圧を印加したときに放電現象によって分離除電部材１０８に流れる電流量が、分離除電部材１０８に紙粉やトナーが付着することにより変化する。具体的には、前記分離除電部材１０８の先端周辺に紙粉や装置内に飛散したトナー等３０２が付着すると、付着しない場合よりも感光体ドラム１０２から分離除電部材１０８へ流れ込む分離電流量が減少する。

すなわち、帯電ローラ１０３に帯電電圧を印加して感光体ドラム１０２とこれに対向した分離除電部材１０８の先端との間で放電（コロナ放電）が生じたときに、分離除電部材１０８の先端に表面抵抗が約１．０×１０¹⁰〜１．０×１０¹³Ωの高抵抗な紙粉やトナーが付着していると、電流が流れ難くなって感光体ドラム１０２から分離除電部材１０８に流れ込む電流量が減少する。この電流値の変化によって分離除電部材１０８の先端の汚れ状態を検知することができる。

また、同様に除電針１０８ａを保持している除電針ホルダ３０１の除電針１０８ａと転写ローラ１０５の間の領域（除電針ホルダ３０１の表面に沿った領域）に紙粉やトナー等３０２が堆積すると、付着しない場合よりも放電現象によって転写ローラ１０５から分離除電部材１０８へ流れ込む分離電流量が減少する。

すなわち、転写ローラ１０５に転写電圧を印加したときに転写ローラ１０５とその側方に位置する分離除電部材１０８との間で生ずる放電は、転写ローラ１０５から除電針ホルダ３０１の表面を通って該ホルダ３０１から突出した除電針１０８ａに至る沿面放電となる。このとき、前述のように電気的に高抵抗な紙粉やトナーが除電針ホルダ３０１に付着していると、放電により転写ローラ１０５から分離除電部材１０８へ流れ込む電流が流れ難くなって減少する。

本実施形態では、この現象を利用して分離除電部材の先端周辺に付着した異物（紙粉やトナー等）の量と、分離除電部材周辺に付着した異物の量を推測するものである。

以下、分離除電部材１０８の周辺に紙粉やトナー等の異物が堆積した場合における、転写ローラ１０５に転写電圧を印加した場合と、帯電ローラ１０３に帯電電圧を印加した場合との関係について図２（ａ）（ｂ）を用いて更に説明する。

（感光体ドラムから分離除電部材に流れる電流値）
先ず、帯電ローラ１０３から負極性の帯電電圧を印加したときに分離除電部材１０８に電流が流れ込む現象について図２（ｂ）を用いて説明する。尚、この方法を用いることにより、分離除電部材１０８の先端周辺の汚れ量を推測することが可能となる。

帯電電圧を印加したときに感光体ドラム１０２から分離除電部材１０８の先端に放電により流れる電流値（第１検知電流値）は、分離除電部材１０８に付着した紙粉等が少ないときは大きく、付着した紙粉等が多くなると小さくなる。これは、前述したように、分離除電部材１０８に紙粉等が付着するにしたがって分離除電部材１０８の電気抵抗が大きくなるためである。ここで、印加する帯電電圧は画像形成時と同じ電圧（本実施形態ではＤＣ−５５０Ｖ、ＡＣ１３００Ｖ）である。

これにより、感光体ドラム１０２から分離除電部材１０８の先端に放電現象によって流れ込む電流を検知することで分離除電部材１０８の先端周辺の汚れ量を推測することが可能となる。このとき、転写ローラ１０５に正極性の転写電圧を印加すると、感光体ドラム１０２から分離除電部材１０８に流れ込む電流だけではなく、転写ローラ１０５から分離除電部材１０８に流れ込む電流も生じ、正確に第１検知電流値の測定ができなくなる。このため、第１検知電流値を測定するときには、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８との間で放電が発生しないように転写ローラ１０５に転写電圧を印加していない。

（転写ローラから分離除電部材に流れる電流値）
次に、転写ローラ１０５に正極性の転写電圧を印加した場合について図２（ａ）を参照して説明する。この方法を用いることにより、分離除電部材周辺の汚れ量を推測することが可能となる。

転写電圧を印加したときに分離除電部材１０８に流れる電流値（第２検知電流値）も、除電針ホルダ３０１の除電針１０８ａと転写ローラ１０５の間の領域（除電針ホルダ３０１の表面に沿った領域）に付着した紙粉等が少ないときは大きく、付着した紙粉等が多くなると小さくなる。これは、前述したように電気抵抗が高い紙粉等が付着することで電流が流れ込み難くなるからである。

これにより、転写ローラ１０５から分離除電部材１０８への電流の流れ込み量によって分離除電部材周辺の汚れ量を推測することが可能となる。ここで、印加する転写電圧は画像形成時と同じ電圧（本実施形態ではＤＣ５００Ｖ）である。

このとき、帯電ローラ１０３に帯電電圧を印加すると、転写ローラ１０５から分離除電部材１０８に流れ込む電流だけではなく、帯電電圧を印加された感光体ドラム１０２から分離除電部材１０８に流れ込む電流が発生するおそれが有り、流れ込む電流が発生すると正確に第２検知電流値の測定ができなくなる。このため、第２検知電流値を測定するときには、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８との間で放電が発生しないように感光体ドラム１０２に帯電電圧を印加していない。

以上から、本実施形態の画像形成装置は、上記現象を数値化し、これを閾値テーブルとして作成しておき、各環境における帯電電圧又は転写電圧を印加したときに、分離除電部材１０８を流れる電流値を前記閾値テーブルの電流値と比較する。そして、分離除電部材１０８を流れる電流値が前記閾値テーブルの閾値より小さくなったとき、分離除電部材１０８の周辺に装置内に飛散したトナーや紙粉等が多く付着していると判別する。本実施形態の場合は、前記第１及び第２検知電流値が各々の閾値として設定した値より小さくなったときは、分離性能が低下するおそれがあるため、ユーザに対して分離除電部材の交換やクリーニングを促す報知を出すものである。

（汚れ検知のブロック図）
図４は上記動作を実現するための本実施形態に係る画像形成装置の構成を示したブロック図である。

図４に示すように、制御手段４００内のＣＰＵが、帯電電圧電源２０１から帯電ローラ１０３に印加する帯電電圧を制御し、転写電圧電源２０８から転写ローラ１０５に印加する転写電圧を制御している。接地（グランド）された分離除電部材１０８に流れる電流を電流検出手段２０２により検知するように構成されている。この電流検出手段２０２によって検知された電流値は制御手段４００内のメモリ２０４に記憶される。

本実施形態では画像形成装置本体内の温度を検知する温度検知手段及び相対湿度を検知する湿度検知手段を兼ねる温湿度センサ２０３（環境検知手段）が設けられており、前記閾値テーブル２０５は検知された装置内の温度及び相対湿度に対応して区分され、閾値が設定されている。

そして、帯電電圧を印加したときに電流検出手段２０２で検知された第１検知電流値と、転写電圧を印加したときに電流検出手段２０２で検知された第２検知電流値の２種類のそれぞれの数値が各々設定された閾値より小さくなったとき、制御手段内のＣＰＵから制御信号が操作部に設けられた報知手段２０６に出力され、ユーザ（使用者）に対して分離除電部材１０８の交換やクリーニングを促すことが表示される。

（閾値テーブル）
ここで、本実施形態で用いられている閾値テーブルの例を図５に示す。なお、本実施形態では装置環境、特に装置内湿度を考慮して閾値テーブルを設定している。これは、装置内湿度が高い場合は、低い場合に比べて水分量が多くなるために同じ電圧を印加しても分離除電部材１０８に電流が流れ易くなる。そこで、図５に示すように、装置内の温湿度が高い場合（ＨＨ環境）、通常の場合（ＮＮ環境）、低い場合（ＮＬ環境）の３通りに分けて閾値を設定している。ここで、本実施形態における装置内の温湿度が高い場合（ＨＨ環境）とは温度３０°以上、相対湿度８０％ＲＨ（絶対水分量１６ｋｇ/ｋｇＤ.Ａ.以上）以上とする。また、低い場合（ＮＬ環境）とは温度２３°未満、相対湿度５０％ＲＨ未満（絶対水分量２ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ以下）とし、それ以外の環境を通常の場合（ＮＮ環境）（絶対水分量２〜１６ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ）としている。

そして、装置内環境がＨＨ環境の場合は、帯電電圧を印加したときに電流検出手段２０２で検知した電流値（第１検知電流値）が−４μＡ（第１閾値）以下になり、転写電圧を印加したときに電流検出手段２０２で検知した電流値（第２検知電流値）が＋８μＡ（第２閾値）以下となったとき、分離除電部材１０８のクリーニングあるいは交換が必要と判別する。なお、＋記号は電流の流れる方向が感光体ドラム１０２又は転写ローラ１０５から分離除電部材１０８に流れ、−記号は分離除電部材１０８から感光体ドラム１０２又は転写ローラ１０５へ流れることを意味している。

同様に、装置内環境がＮＮ環境の場合は、第１検知電流値が−３μＡ以下、第２検知電流値が＋５μＡ以下となったとき、装置内環境がＮＬ環境の場合は第１検知電流値が−１μＡ以下、第２検知電流値が＋２μＡ以下になったとき、分離除電部材１０８のクリーニングあるいは交換が必要と判断する。

なお、本実施形態においては、分離除電部材１０８の汚れ量に対応した前記分離電流量の閾値を閾値テーブルを用いて設定している。ここで、第１検知電流値に対する閾値が第１閾値であり、第２検知電流値に対する閾値が第２閾値である。

（分離除電部材の汚れ量）
次に、分離除電部材１０８の汚れ量について説明する。

先ず、分離除電部材１０８近傍に付着したトナー量や紙粉量を測定する測定方法に関して説明する。例えば、トナーに含まれる物質（本発明においてはＴｉを測定）を蛍光Ｘ線分析装置（堀場製作所社製「ＸＧＴ−５０００」）を用いて、分離除電部材１０８近傍の長手を５分割して各点を周方向に９０°毎に回転させて４点の合計で２０点を測定している。ＸＧＴ−５０００の設定は、印加電圧が３０ｋＶ、電流が０．１６ｍＡ、測定時間が１００秒である。また、この蛍光Ｘ線分析装置によって出力される値はｃｐｓで表示され、このｃｐｓの値が大きければ汚れ量も大きいこと意味する。

この汚れ量を鑑みて、第１及び第２検知電流値に対応する第１及び第２閾値を設定し、分離不良を抑え、画像品質への影響を低減させる。

（汚れ検知手順）
次に、上記分離除電部材１０８の汚れ検知制御について、図６を用いて説明する。図６は上記分離除電部材の汚れ検知制御の手順を示すフローチャートである。この処理は制御手段４００内のＣＰＵ（図４）がメモリ２０４内に格納された制御プログラムを読み出して実行することにより実現される。尚、上記汚れ検知制御は、記録媒体上に画像を形成する印刷動作前におこなう。

以下に汚れ検知制御について説明する。先ず、ＣＰＵは温湿度センサ２０３で装置内の環境検知を行い（Ｓ４０１）、帯電電圧電源２０１から画像形成時と同じ電圧（本実施形態ではＤＣ−５５０Ｖ、ＡＣ１３００Ｖ）を帯電手段１０３に印加した時における第１検知電流値を、電流検出手段２０２によって検知する（Ｓ４０２、Ｓ４０３）。続いて、帯電電圧をＯＦＦまたは画像形成時より低い帯電電圧を印加し、転写電圧電源２０８から画像形成時と同じ電圧（本実施形態ではＤＣ５００Ｖ）を転写ローラ１０５に印加し（Ｓ４０４）、転写電圧を印加した時の分離除電部材１０８に流れる第２検知電流値を検知し、転写電圧をＯＦＦにする（Ｓ４０５、Ｓ４０６）。

上記のように汚れ検知のときにもＣＰＵが画像形成時と同じ電圧印加とすることで制御が容易となる。なお、汚れ検知のときに画像形成時と異なった分離除電部材の汚れ検知専用電圧を印加するようにしてもよい。例えば、第１検知電流値を検知するときに帯電電圧電源２０１からＤＣ−２０００Ｖ、ＡＣ１３００Ｖを印加し、第２検知電流値を検知するときは転写電圧電源２０８からＤＣ＋２０００Ｖを印加する。このように、汚れ検知専用の電圧を印加することで、感光体ドラム１０２や転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の電位差を制御し、精度良く検知電流を検知することが可能となる。

また、ＣＰＵが第１検知電流値を検知するとき、転写電圧をＯＦＦしたのは前述したように転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間で放電を生じさせないためである。しかし、この転写電圧は必ずしもＯＦＦでなくてもよい。例えば、帯電電圧を印加すると転写ローラ１０５に電圧を印加しなくても帯電電圧の影響で転写ローラ１０５には多少の電圧がかかる。このとき、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の電位差を小さくするような転写電圧を印加した場合には、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の放電が確実に抑制され、第１検知電流の検知が正確に行える。同様に、ＣＰＵが第２検知電流値を検知するとき、帯電電圧は必ずしもＯＦＦにしなくてもよく、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８間の電位差が小さくなるような帯電電圧を印加してもよい。すなわち、ＣＰＵが第１検知電流値を検知するときは、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８間の放電量が転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の放電量よりも大きくなるように、帯電電圧、転写電圧を設定すればよい。同様に、ＣＰＵが第２検知電流値を検知するときは、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の放電量が感光体ドラム１０２と分離除電部材間の放電量よりも大きくなるように、帯電電圧、転写電圧を設定すればよい。

次に、ＣＰＵが現在の環境（温度及び湿度）に応じて閾値テーブルを参照して処理を変更する。前記第１検知電流値が第１閾値よりも小さい場合（Ｓ４０８Ａ）又は前記第１検知電流値が第１閾値以上で第２検知電流値が第２閾値よりも小さい場合（Ｓ４０８Ｂ）ＣＰＵ、報知手段に所定の制御信号を出力し、分離除電部材１０８を交換するようユーザーに報知させる（Ａ４０７〜４０９）。その後、ＣＰＵはメモリ２０４内の所定領域に格納されている交換回数のカウント数をインクリメントする（Ｓ４１０）。

一方、ＣＰＵは第１検知電流値が第１閾値以上の場合であり、且つ第２検知電流値が第２閾値以上の場合は、そのまま待機状態に戻る（Ｓ４０８）。

以上のように、本実施形態の画像形成装置にあっては、ＣＰＵが各環境における帯電電圧、転写電圧を印加した時の分離除電部材１０８に流れる電流値をそれぞれ検知し、分離能力が低下する電流値になった場合、分離除電部材１０８の周辺が紙粉等で汚れていると判断する。

これにより、分離除電部材の汚れの検知は、分離除電部材１０８の先端が汚れるにしたがって電流値が小さくなる第１検知電流値と、除電針ホルダ周辺が汚れるにしたがって電流値が小さくなる第２検知電流値を用い、これらをそれぞれ設定した閾値と比較することで、単に転写電圧を印加したときに流れる電流値（第２検知電流値）のみで汚れを判断する場合に比べ、より正確に分離除電部材１０８の汚れを検知することができる。

また、ユーザーの使用した記録媒体や環境に適したタイミングで除電針ホルダ３０１と一体的な分離除電部材１０８の交換を促す報知を出すことができる。これにより、定期的に分離除電部材１０８を交換する場合に比べて適時に交換することが可能となるため、交換効率が向上する効果が得られる。

尚、報知手段をプリンタ側に設けた実施形態で説明したが、ＰＣ側にあっても同様に報知することが可能である。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図７乃至図１１を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の構成は前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる分離除電部材のクリーニング構成について説明する。

前述した第１実施形態では帯電電圧、転写電圧を印加したときの分離電流値が所定の閾値を超えた時に、制御手段内のＣＰＵから報知手段に制御信号が出力され、この制御信号に基づいて報知手段より所定の報知を出すようにしていたが、第２実施形態では分離除電部材をクリーニングする例を示す。

本実施形態では分離除電部材１０８をクリーニングするためのクリーニング手段２０７が設けられている。このクリーニング手段は、図７に示すように、分離除電部材１０８をクリーニングするクリーニング部材として、除電針ホルダ３０１から突出した分離除電部材１０８の長手方向長さと略同じ長さを有する回転ブラシ２０７ａが回転可能に設けられている。そして、この回転ブラシ２０７ａは、図示しない駆動機構により、待機位置とクリーニング位置とに移動可能に設けられている。

クリーニング手段２０７は、制御部からクリーニング信号が送出されると、待機位置にある回転ブラシ２０７ａが図７（ａ）の矢印ｂ１方向に移動してクリーニング位置に移動する。そして、図７（ｂ）に示すように、回転ブラシ２０７ａが分離除電部材１０８に接触した状態で回転することで分離除電部材１０８に付着した紙粉等を除去する。クリーニングが終了すると、クリーニング部材２０７ａは図７（ｃ）の矢印ｂ２方向へ移動して待機位置へ戻るように構成されている。

上記のように、分離除電部材１０８をクリーニングする機構を設けることにより、分離除電部材１０８を交換することなく使用可能期間を延ばすことが可能となる。さらには、クリーニング部材を交換可能な構成にすることで、さらに部材の使用可能期間を延ばすことが可能となる。

図８は分離除電部材１０８をクリーニング部材２０７ａでクリーニングするタイミングと、帯電電圧を印加した時の放電電流値の関係を表したグラフの一例である。

前述したように、プリント枚数が増加するにつれて分離除電部材１０８の周辺が紙粉等で汚れ、これにともなって分離除電部材１０８の電気抵抗が上昇して帯電電圧を印加したときに流れる電流が低下する。

前述した第１実施形態では、第１検知電流値と第２検知電流値が閾値テーブルに設定された第１及び第２閾値を超えたとき、分離除電部材１０８の交換を促す報知を発するようにしたが、本実施形態では交換を促す代わりに、前記クリーニング手段２０７を動作させ分離除電部材１０８をクリーニングする。そして、分離除電部材１０８は、クリーニングされると紙粉等が除去されるためにクリーニング前よりも電気抵抗が小さくなる。このため、同じ帯電電圧を印加した場合、流れる電流はクリーニング前よりも大きくなる。

しかし、上記クリーニングを繰り返すうちにクリーニング部材が少しずつ汚れてくるため、クリーニング能力が低下する。したがって、図８に示すように、クリーニング（ＣＬ）の回数が増えるにつれて、クリーニング後に流れる電流の戻りが小さくなり、やがてクリーニング効果が出なくなる。

そこで、本実施形態では前述のように第１検知電流値と第２検知電流値は、設定した閾値を超えたときに分離除電部材をクリーニングすることを繰り返し、クリーニングごとにクリーニング前に帯電電圧を印加したときに分離除電部材を流れる第１検知電流値と、クリーニング後に帯電電圧を印加したときに分離除電部材を流れるクリーニング後における第１検知電流値とを比較する。そして、前記クリーニング前後の電流値の変化量が第３閾値以下であるときは、クリーニング部材２０７ａが寿命に達していると判別し、制御手段内のＣＰＵから報知手段に制御信号が出力され、制御信号に基づいて報知手段によりクリーニング部材の交換を促す報知をする構成としている。

図９、図１１は、第２実施形態に係る分離除電部材のクリーニング動作手順を示すフローチャートである。図１０は、前記フローチャートに沿った動作を実現するための本実施形態に係る画像形成装置の構成を示したブロック図である。本実施形態の構成で前述した第１実施形態と同一の機能を有する構成には同一符号を付し、重複する説明は省略し、ここでは前述した実施形態と異なる構成について説明する。

先ず、図９、図１１を用いて分離除電部材のクリーニング動作手順を説明する。この処理は制御手段４００内のＣＰＵ（図１０）がメモリ２０４内に格納された制御プログラムを読み出して実行することにより実現される。尚、前述した第１実施形態に記載されている処理と同一の部分は、重複するため省略する。よって、図１１に記載されているクリーニング動作Ｓ５０１について、図９を用いて説明する。

ＣＰＵは分離除電部材１０８をクリーニングした後に帯電電圧を印加し、分離除電部材１０８に流れる電流値（第１検知電流値）Ｃを検知し、メモリに格納する（Ｓ６０４、Ｓ６０５）。クリーニング前後の電流値の差分（Ａ−Ｃ）が第３閾値（ΔＩ）以下（例えば、差分が２μＡ）の場合、クリーニング部材が寿命に達してクリーニング能力が落ちていると判断し、ＣＰＵは報知手段に制御信号を出力し、制御信号に基づいて報知手段よりクリーニング部材を交換する報知を出させる（Ｓ６０６、Ｓ６０７）。

以上のように、クリーニング前後の分離除電部材１０８に流れる電流値を比較することによってクリーニング部材２０７ａのクリーニング能力が低下したと判別した場合、クリーニング部材の交換を促す報知を行う。これにより、ユーザーが紙粉の発生の多い記録媒体を使用しても装置本体側で記録媒体種類を検知し複雑な分離制御等をすることなく、本体側で適切な分離除電能力を維持することが可能となる。

なお、本実施形態にあっては分離除電部材が汚れたと判別したときは、クリーニング手段により分離除電部材を自動的にクリーニングする例を示した。しかし、自動クリーニングする構成でなく、分離除電部材が汚れたと判別されたとき、報知手段は、ユーザーに分離除電部材をクリーニングする必要がある旨の報知を出し、ユーザーによってクリーニング手段を手動操作させてクリーニングするようにしてもよい。

また、前記分離除電部材又はクリーニング部材の交換回数をカウントして記憶し、交換回数により装置の寿命を検知可能とするようにしてもよい。

そのために、図１０に示す分離除電部材又はクリーニング部材の交換回数を検知する交換回数検知手段２２０を有する。前記第１検知電流値及び第２検知電流値が第１及び第２閾値を超えると前述したように報知手段が分離除電部材１０８又はクリーニング部材２０７ａの交換を促す報知を発する。このとき、分離除電部材１０８を交換し、あるいはクリーニング部材２０７ａを交換して分離除電部材１０８をクリーニングすると、分離除電部材１０８の紙粉等が除去されるため、第１検知電流値及び第２検知電流値が前記第１及び第２閾値を超えない状態に戻る。

そこで、交換回数検知手段２２０は、前記報知手段が前記分離除電部材又はクリーニング部材の交換を促す報知を発しているときに、前記第１検知電流値及び前記第２検知電流値が前記第１及び第２閾値を超えない状態に戻ることで、分離除電部材又は前記クリーニング部材が１回交換されたと検知する。

また、前記交換回数が多い場合（例えば、１０回以上）は、前記交換回数が所定の回数以上になったとき、報知手段は装置が寿命であると報知を発するようにしている。

これにより、装置本体内に特別なセンサ等の機構を設けることなく、装置本体内の汚れを検知し、また装置の寿命を検知することが可能となる。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について説明する。なお、本実施形態の装置の構成も前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは前述した実施形態と異なる構成について説明する。

前述した第１実施形態では、分離除電部材１０８が汚れたときにクリーニングする例を示した。しかし、分離除電部材１０８の先端周辺は針形状であり、この先端部分のクリーニングを行うと針の変形により分離除電部材１０８の機能が損なわれるおそれがある。そこで、本実施形態では分離除電部材１０８に紙粉やトナーが付着したときに、分離除電部材１０８に流れる分離電流が閾値を超えた位置によってユーザやサービスマンにクリーニングを促す場合と、分離除電部材の交換を促す場合とに表示を変えるものである。

また、前述した第１実施形態では分離除電部材１０８を接地（グランド）した例を示したが、本実施形態では画像形成時の記録媒体の除電や分離除電部材１０８の汚れ検知に際して分離除電部材１０８に負極性の除電電圧を印加する。除電電圧を印加する構成は、分離除電部材１０８をグランドする場合に比べて制御が複雑になるが、ドラム−分離除電部材、転写ローラ−分離除電部材間の放電を行わせるための電位差の設定が容易となる。ここで、印加する除電電圧は画像形成時と同じ電圧（本実施形態ではＤＣ−２０００Ｖ）であり、帯電電圧と転写電圧は前述した第１実施形態と同様に画像形成時と同じ電圧（本実施形態ではＤＣ−５５０Ｖ、ＡＣ１３００ＶとＤＣ５００Ｖ）である。

また、本実施形態では分離除電部材１０８の汚れ検知の際の電圧印加にあたり、感光体ドラム１０２にメモリ現象を発生させないようにするものである。

すなわち、本実施形態にあっても分離除電部材の汚れ状態の判別として転写ローラ１０５に転写電圧を印加せずに帯電ローラ１０３に帯電電圧を印加して電流検出手段によって第１検知電流値を検知し、転写ローラ１０５に転写電圧を印加して電流検出手段によって第２検知電流値を検知して分離除電部材１０８の汚れを検知する。前記第２検知電流値を検出するときに、転写ローラ１０５に正極性の転写電圧を印加することで、感光体ドラム１０２を転写電圧の印加による＋帯電にしたまま放置すると、次に画像形成するときに感光体ドラム１０２を帯電で−帯電しきれなくなるいわゆるメモリ現象が発生するおそれがある。

そこで、本実施形態ではメモリ現象を防止するために第２検知電流値を検知する場合は転写電圧の印加だけではなく、帯電電圧を印加しつつ、転写電圧を印加するものである。

上記のように感光体ドラム１０２のメモリ現象を防止するために帯電電圧を印加して感光体ドラムが−帯電していても、−極性の分離除電電圧−２０００Ｖに対し、転写電圧は逆極性の＋５００Ｖのため、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の電位差が２５００Ｖになり、帯電された−極性の感光体ドラム１０２の−５００Ｖと分離除電電圧−２０００Ｖとの電位差１５００Ｖより充分大きい。更に転写ローラ１０５から分離除電部材１０８の先端までの距離は前述したように３ｍｍであり、前述した感光体ドラム１０２から分離除電部材１０８の先端までの距離６ｍｍより小さい。

このように、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８の関係は、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８の関係と比較して電位差が小さく、距離も離れている。このため、メモリ現象を防ぐために帯電電圧を印加された感光体ドラム１０２から分離除電部材１０８への流れ込み電流は充分小さい値となり、求めたい転写ローラ１０５から分離除電部材１０８の流れ込み電流による第２検知電流値が精度良く検知できる。

（汚れ検知のブロック図）
図１２は本実施形態に係る汚れ検知のブロック図である。本実施形態の構成で前述した第１実施形態と同一の機能を有する構成には同一符号を付し、重複する説明は省略し、ここでは前述した実施形態と異なる構成について説明する。図に示すように、制御手段４００内のＣＰＵが帯電電圧電源２０１により帯電ローラ１０３に印加する帯電電圧を制御し、分離除電制御手段２４０により分離除電部材１０８に印加する除電電圧を制御する。また、分離除電部材１０８に流れる電流を電流検出回路によって構成された電流検出手段２０２により検知するように構成されている。この電流検出手段２０２は、帯電電圧を印加したときに分離除電部材１０８に流れる電流値を検知し、また帯電電圧及び転写電圧を印加したときに分離除電部材１０８に流れる電流を検知するものである。そして、電流検出手段２０２によって検知された電流値は制御手段４００内のメモリ２０４に記憶される。

また、通紙枚数カウンタ２３０と、分離除電部材１０８が交換もしくはクリーニングされた履歴を残す記憶手段２３１が設けられている。そして、電流値検知のタイミングとして、分離除電部材１０８が交換もしくはクリーニングされてから、画像形成が規定した所定枚数に達したら第１検知電流値及び 第２検知電流値を検知する。加えて、ジャム処理が行われたことを検知するジャム処理検知手段２３２を設け、汚れ検知のタイミングとして通紙枚数に関係なくトナー等が飛散して機内に堆積するおそれがあるジャム処理後は、必ず第１検知電流値及び 第２検知電流値を検知する。

（汚れ検知手順）
以下に本実施形態の汚れ検知制御手順について、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。この処理は制御手段４００内のＣＰＵ（図１２）がメモリ２０４内に格納された制御プログラムを読み出して実行することにより実現される。

先ず、ＣＰＵは温湿度センサ２０３で装置内の環境検知を行い（Ｓ７０１）、検知した環境より図１４で示したテーブルから閾値を参照して処理を変更する（Ｓ７０２）。その後、前回のメンテナンス（分離除電部材のクリーニングもしくは交換）からの通紙枚数が３万枚に達しているか通紙枚数カウントから判断する（Ｓ７０３）。

ＣＰＵは前回メンテナンスからの通紙枚数カウントが３万枚未満の場合は、ジャム検知後ジャム処理が行われているか判断し（Ｓ７１２）、ジャム処理の履歴もなければ、処置せずとする。

一方、ＣＰＵは前回メンテナンスからの通紙枚数カウントが３万枚に達している、もしくはジャム処理後であれば、分離除電部材１０８の汚れ検知を実行する。具体的には、帯電電圧電源２０１からマイナスの電圧（本実施形態では、ＤＣ＝−５５０Ｖ、 ＡＣ＝１３００Ｖ）を帯電ローラ１０３に印加する（Ｓ７０４）。また、帯電電圧の印加とともに、分離除電部材１０８に分離除電を印加する（Ｓ７０５）。そして、帯電を印加した時の分離除電部材１０８に流れる第１検知電流値を、電流検出手段２０２によって検知する（Ｓ７０６）。

このとき、分離除電部材１０８に−２０００Ｖの電圧を印加しているために、第１検知電流値を検知するために、帯電電圧−５５０Ｖを印加したとき、感光体ドラム１０２は−５００Ｖとなり、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８間の電位差は−１５００Ｖであって、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の電位差（転写ローラ１０５には転写電圧は印加されていないので電位差が−２０００Ｖとなる）より小さく、かつ、両者間の距離も転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の距離が３ｍｍであるのに対して、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８の先端までの距離は６ｍｍと長い。

しかし、分離除電部材１０８と感光体ドラム１０２または転写ローラ１０５間の放電は、両者間の電位差、距離のみならず分離除電部材１０８の除電針１０８ａが向いている方向が影響する。すなわち、放電は部材間の電位差が大きいほど、距離が短いほど、また除電針１０８ａの先端部の方向が対象部材に向いているほど放電がし易い。そして、前記除電針１０８ａは感光体ドラム１０２の方向に向かって配置され、先端が感光体ドラム１０２と対向するように配置されている。さらに、除電針１０８ａは転写ローラ１０５の方向を向いていない。そのため、分離除電部材１０８と感光体ドラム１０２及び転写ローラ１０５との電位差及び距離が前述したような関係にあっても、第１検知電流値を検知するために帯電電圧を印加すると、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８との間の放電が、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８との間の放電より支配的になる。その結果、感光体ドラム１０２から分離除電部材１０８の先端に放電するが、転写ローラ１０５から分離除電部材１０８への放電は生じない。よって、転写ローラ１０５から分離除電部材１０８に流れ込む電流はなく、第１検知電流値を検知することができる。

次に、ＣＰＵはステップＳ７０２で決定した閾値テーブルから、前記第１検知電流値が第１閾値以上の場合は、感光体ドラムから分離除電部材への放電により流れ込む電流が適切で報知が不要であると判別する。すなわち、分離除電部材１０８の先端周辺に一定以上の異物（紙粉やトナー）の付着がないために、閾値以上の電流が流れていると判断する（Ｓ７０７）。

さらに、ＣＰＵは除電針１０８ａを保持している除電針ホルダ３０１の除電針１０８ａと転写ローラ１０５の間の領域（除電針ホルダ３０１の表面に沿った領域）に異物が付着していないかを判別する。そのために、帯電電圧はＯＮしたまま、転写電圧電源２１０からプラスの電圧（本実施形態では、＋５００Ｖ）を転写ローラ１０５に印加する（Ｓ７０８）。そして、転写電圧を印加した時の分離除電部材１０８に流れる本実施形態の第２検知電流値を、電流検出手段２０２によって検知する（Ｓ７０９）。

次に、ＣＰＵはステップＳ７０２で決定した閾値テーブルから、本実施形態の前記第２検知電流値が第２閾値以上の場合は、転写ローラ１０５から分離除電部材１０８への放電により流れ込む電流が適切で報知が不要であると判別する。すなわち、転写ローラと分離除電部材間に一定以上の異物の付着がないために、閾値以上の電流が流れていると判断する（Ｓ７１０）。

このように、第１検知電流値が第１閾値以上の場合であり、且つ第２検知電流値が第２閾値以上の場合は、分離除電部材１０８の先端周辺及び 転写ローラ１０５との間ともに異物の付着はないと判断できるため、報知が不要であるとする。

一方、ＣＰＵは前記第１検知電流値が第１閾値よりも大きくない場合（Ｓ７０７）は、分離除電部材１０８と感光体ドラム間放電により流れる電流が適切でないと判別する。すなわち、分離除電部材１０８の先端周辺に一定以上の異物（紙粉やトナー）の付着があり、その結果、分離除電部材１０８を流れる電流値が閾値以下になったと判断する。

なお、分離除電部材１０８の先端周辺は針形状であり、異物のクリーニングを行うと針の変形により分離除電部材１０８の機能が損なわれるおそれがある。そのため、本実施形態では前記第１検知電流値が第１閾値よりも大きくない場合は、ＣＰＵは分離除電部材１０８が交換時期であると判別し、報知手段２０６に所定の制御信号を出力し、分離除電部材１０８を交換するようユーザもしくはサービスマン（使用者）へ報知させる（Ｓ７１３）。

さらに、ＣＰＵは前記第２検知電流値が第２閾値よりも大きくない場合（Ｓ７１０）は、分離除電部材１０８と転写ローラ１０５間の放電により流れる電流が適切でないと判別する。すなわち、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間に一定以上の異物の付着があり、その結果、分離除電部材１０８を流れる電流値が閾値以下になったと判断する。

転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の、分離除電部材１０８の先端以外や除電針ホルダ３０１はクリーニングを行っても変形等は無く機能は損なわれない。そのため、前記第２検知電流値が第２閾値よりも大きくない場合は、ＣＰＵは分離除電部材１０８がクリーニング時期であると判別し、報知手段２０６に所定の制御信号を出力し、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間をクリーニングするようユーザもしくはサービスへ報知させる（Ｓ７１１）。そして、帯電電圧、転写電圧、分離除電電圧をＯＦＦして判別手順を終了する（Ｓ７１４）。

以上のように、本実施形態の画像形成装置にあっては、各環境において帯電電圧、転写電圧を印加した時の分離除電部材１０８に流れる電流値をそれぞれ検知する。その電流値により、分離除電部材１０８の先端周辺に異物が付着し分離除電部材１０８の交換が必要なのか、もしくは、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間に異物が付着し、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間をクリーニングするのみで良いのか判断する。

すなわち、分離除電部材１０８が汚れるにしたがって電流値が小さくなる第１検知電流値と、第２検知電流値を用い、これらをそれぞれ設定した閾値と比較することで、分離除電部材１０８の交換が必要か、クリーニングのみでよいのかを、判別することができる。

また、分離除電部材１０８の交換もしくは、クリーニングを促す報知をプリンタの操作部等に出すことができる。これにより、定期的に分離除電部材１０８を交換する場合に比べて適時に交換することができ、さらには不必要な交換を減らすことが可能となるため、メンテナンス効率が向上する効果が得られる。

尚、報知手段をプリンタ側に設けた実施形態で説明したが、パソコン側にあっても同様にモニタ等に表示することで報知することが可能である。

図１３のフローチャート中におけるＳ７０７（分離除電部材と感光体ドラム間の放電により流れる電流が適切かを判断する手段）での判断結果から、分離除電部材の交換を行った場合と、行わなかった場合での分離除電電流の耐久推移を図１５に示す。

図１５は分離除電部材１０８の交換を行った場合と行わない場合に帯電電圧を印加した時の電流値の関係を表したグラフの一例である。

図１５に示す、帯電電圧を印加することで感光体ドラム１０２から分離除電部材１０８に流れ込む電流量（第１検知電流値）を検知する条件は、ＮＮ環境（絶対水分量２〜１６ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ）において帯電電圧ＤＣ＝−５５０Ｖ、ＡＣ＝１３００Ｖを印加し感光体ドラムが−５００Ｖに帯電されている。さらに、分離除電を−２０００Ｖ印加することで、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８との間（以下「ドラム−分離除電間」という）の電位差が１５００Ｖになることで放電が開始され、分離除電部材から感光体ドラムに電流が流れ込む。図は、この流れ込み電流値を縦軸に示している。横軸は通紙耐久枚数を示している。

また、ドラム−分離除電間の電位差をつけ、分離除電部材から感光体ドラムへの流れ込みを大きくするために、感光体ドラム電位を＋側に近づけると、記録媒体が通紙されない場合では、感光体ドラムにトナーが現像され、機内や転写ローラにトナーが飛散する弊害がある。そのため、図１５では、通常画像形成時のベタ白画像形成時の条件と同じ帯電電圧ＤＣ＝−５５０Ｖ、ＡＣ＝１３００Ｖを印加し、感光体ドラムベタ白電位であるドラム電位Ｖｄ＝−５００Ｖにしている。分離除電電圧も通常画像形成時と同じ条件である。なお、記録媒体が通紙されない場合において、本実施形態に係る感光体ドラムは−極性に帯電して露光されることで感光体ドラム表層の電位を調整する性質を有するので、−極性の分離除電電圧を印加しても、メモリ現象といった感光体ドラムへのダメージはない。

この実施形態では、前述したように転写−分離除電間に電流の流れ込みを生じさせないため転写電圧は印加していない。但し、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８の除電針先端との電位差による放電の方が、転写手段と分離除電部材との電位差による放電より支配的になる状態であれば転写電圧を印加しても良い。

ＮＮ環境でのドラム−分離除電間の流れ込み電流の閾値は、図１４で示したように＋４μＡであり、図１５のように＋４μＡ以下になると感光体ドラムから記録媒体を分離できなくなる分離不良が発生する可能性がある。

本実施形態の汚れ検知を行わない場合（分離除電部材の交換を行わない場合）は、分離除電部材の汚れによる電気抵抗の増加で、６万枚以上の耐久枚数で、分離不良の発生する可能性がある分離流れ込み電流の閾値＋４μＡ以下になる。その際は、図１３のフローチャート中におけるＳ７０７の判断により分離除電部材の交換を促す報知を行う。交換が行われることで分離流れ込み電流は、初期時の＋７μＡとなる。その後、耐久枚数がすすむにつれ、再び閾値＋４μＡ以下になった際は交換を促す報知を発する。

一方、分離不良が発生する閾値に達しているかを判断するドラム−分離除電間の流れ込み電流は、３万枚では閾値の＋４μＡ以下に達していないため、交換の必要はない。そこで、図１３のフローチャート中におけるＳ７１０（転写ローラから分離除電部材への放電により流れ込む電流が適切かを判断する手段）の判断に進む。

図１６は、分離除電部材１０８における除電針１０８ａと転写ローラ１０５の間に位置するホルダ３０１のクリーニングを行った場合と、行わなかった場合での分離除電電流の耐久推移を表したグラフの一例である。

図１６に示す、転写電圧を印加することで転写ローラ１０５から分離除電部材１０８に流れ込む電流量（第２検知電流値）を検知する条件は、ＮＮ環境（絶対水分量２〜１６ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ）において帯電電圧ＤＣ＝−５５０Ｖ、ＡＣ＝１３００Ｖを印加し感光体ドラムが−５００Ｖに帯電されている。さらに、転写電圧＝＋５００Ｖを印加し、分離除電電圧を−２０００Ｖ印加することで、転写ローラ１０５と分離除電部材１０８との間（以下「転写−分離除電間」という）の電位差が２５００Ｖになることで放電が開始され、転写ローラから分離除電部材に流れ込む。図は、この流れ込む電流値を縦軸に示している。横軸は通紙耐久枚数を示している。

また、図１６の場合も印加する帯電電圧は負極性であれば良いが、感光体ドラムへのトナー飛翔を防止するため、通常画像形成時の条件であるベタ白画像形成時の条件と同じ帯電ＤＣ＝−５５０Ｖ、ＡＣ＝１３００Ｖを印加し、感光体ドラムベタ白電位であるドラム電位Ｖｄ＝−５００Ｖにしている。分離除電電圧も通常画像形成時と同じ条件である。

なお、記録媒体が通紙されない場合において、本実施形態に係る感光体ドラム１０２は−極性に帯電して露光されることで感光体ドラム表層の電位を調整する性質を有するので、−極性の分離除電電圧を印加しても、メモリ現象といった感光体ドラム１０２へのダメージはない。

上記のように、感光体ドラム１０２にダメージを与えないためには本例のときも帯電電圧を印加して感光体ドラム１０２を−極性に帯電することが必要となる。

ただし、（転写−分離除電間の電位差をつけ、転写ローラから分離除電部材への流れ込みを大きくするために、）転写電圧を＋２０００Ｖ以上にすると、感光体ドラムが転写電圧により＋帯電し、帯電電圧で−帯電しきれなくなるメモリ現象が発生するため、転写電圧＝＋５００Ｖ印加としている。

また、転写電圧＝＋５００Ｖを印加したとしても帯電電圧を印加せずに感光体ドラム１０２を転写電圧印加による＋帯電にしたまま放置すると、画像形成するときに感光体ドラムを帯電電圧で−帯電しきれなくなるメモリ現象が発生するおそれがある。このため、本実施形態ではメモリ現象の発生を防止するために、前述したように転写電圧だけではなく、帯電電圧を印加しつつ、転写電圧を印加する。

なお、上記分離除電電圧は印加しなくても第１電流値、第２電流値を検知することは可能であるが、上記のように分離除電電圧を印加することによってより精度良く電流値検知を行うことができる。

ＮＮ環境での転写−分離除電間の流れ込み電流の閾値は、図１４で示したように＋１０μＡであり、図１６のように＋１０μＡ以下になると、転写プラス電荷の分離除電部材への流れ込み量が減り、画像不良が発生する可能性がある。

本実施形態による汚れ検知を行わない場合（分離除電部材のクリーニングを行わない場合）は、分離除電部材１０８における転写−分離除電間ホルダの汚れによる電気抵抗の増加で、３万枚以上の耐久枚数で、画像不良の発生する可能性がある分離流れ込み電流の閾値＋１０μＡ以下になる。その際は、図１３のフローチャート中におけるＳ７１０の判断により分離除電部材１０８における転写−分離除電間のホルダのクリーニングを促す報知を行う。クリーニングが行われることで分離流れ込み電流は、初期時の＋１２μＡとなる。その後、耐久枚数がすすむにつれ、再び閾値＋１０μＡ以下になった際はクリーニングを促す報知を発する。

このように、Ｓ７０７で、ドラム−分離除電間流れ込み電流が閾値以下か判断することで、クリーニングでは分離除電部材の破損の可能性があるため、交換の必要性を報知する。

また、Ｓ７１０で、転写−分離除電間の流れ込み電流が閾値以下か判断することで、破損の可能性がない転写−分離除電間ホルダのクリーニングのみの必要性を報知する。

このことで、不要な分離除電部材の交換や分離除電部材の破損を防ぎ、分離除電部材の汚れ状態に適したメンテナンスを報知することができる。

なお、本実施形態では第１検知電流値、第２検知電流値を検知するときに、印加する帯電電圧、転写電圧を第１実施形態と同様に画像形成時に印加する帯電電圧、転写電圧の値とした例を示した。しかし、これも分離除電部材の汚れ検知専用の電圧値を設定するようにしてもよい。すなわち、第１検知電流値を検知するときは、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８との放電が転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の放電よりも支配的になるように、逆に第２検知電流値を検知するときは転写ローラ１０５と分離除電部材１０８間の放電が感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８との間の放電よりも支配的になるように、それぞれに電圧を印加（ＯＦＦの場合も含む）すればよい。

例えば、第１検知電流値を検知するときは、画像形成時よりも帯電電圧を−２００Ｖ上げて、帯電電圧ＤＣ＝−７５０Ｖ、ＡＣ＝１３００Ｖを印加し、感光体ドラムが−７００Ｖに帯電されている場合は、分離除電電圧を−２２００Ｖ印加し、転写ローラ１０５には転写電圧を印加しないことで、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８との間の電位差が１５００Ｖになることで放電が開始され、感光体ドラムから分離除電部材に電流が流れ込み第１検知が可能としてもよい。

また、帯電電圧を−２００Ｖ下げて、帯電電圧ＤＣ＝−３５０Ｖ、ＡＣ＝１３００Ｖを印加し感光体ドラムが−３００Ｖに帯電されている場合は、分離除電電圧を−１８００Ｖ印加し、転写ローラ１０５には転写電圧を印加しないことで、感光体ドラム１０２と分離除電部材１０８との間の電位差が１５００Ｖになることで放電が開始され、感光体ドラムから分離除電部材に電流が流れ込み第１検知が可能としてもよい。

第２検知電流値を検知する場合も同様に前述した値に限定する必要はなく、相互の放電状態が的確に行われるような検知用の帯電電圧、転写電圧、分離除電電圧をそれぞれ印加（ＯＦＦを含む）すればよい。

Ｐ …記録媒体
１０１ …レーザプリンタ
１０２ …感光体ドラム
１０３ …帯電ローラ
１０４ …現像装置
１０５ …転写ローラ
１０６ …クリーニング装置
１０７ …露光装置
１０８ …分離除電部材
１０８ａ …除電針
１０９ …定着装置
１１１ …現像スリーブ
１１３ …排出部
１１５ …レジストローラ
１１６ …カセット
１１７ …ピックアップローラ
１１９ …排出ローラ対
２０１ …帯電電圧電源
２０２ …電流検出手段
２０３ …温湿度センサ
２０４ …メモリ
２０５ …閾値テーブル
２０６ …報知手段
２０７ …クリーニング手段
２０７ａ …クリーニング部材
２１０ …転写電圧電源
２２０ …交換回数検知手段
２３０ …通紙枚数カウンタ
２３１ …記憶手段
２３２ …ジャム処理検知手段
２４０ …分離除電電圧制御手段
３０１ …除電針ホルダ
４００ …制御手段

Claims (15)

1. 像担持体と、
   前記像担持体を帯電させるために帯電電圧が印加される帯電手段と、
   前記像担持体に形成された静電像をトナーによって現像する現像手段と、
   前記現像手段によって像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写するために転写電圧が印加される、前記像担持体に対向して配置された転写手段と、
   転写後の記録媒体を前記像担持体から分離するためのに前記像担持体に対向して配置された分離除電部材と、
   前記分離除電部材に流れる分離電流を検出する電流検出手段と、
   前記帯電手段に前記帯電電圧を印加した状態で前記電流検出手段によって検出された前記分離電流の第１検知電流値と、前記転写手段に前記転写電圧を印加した状態で前記電流検出手段によって検出された前記分離電流の第２検知電流値とに基づいて、前記分離除電部材に関する制御信号を出力する制御手段と、を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記電流検出手段によって前記第１検知電流値を検出する場合は、前記像担持体と前記分離除電部材間の放電量が前記転写手段と前記分離除電部材間の放電量よりも大きくなるように、前記帯電電圧、前記転写電圧を設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段が前記電流検出手段によって前記第１検知電流値を検出する場合は、
   前記帯電手段に前記帯電電圧が印加された前記像担持体と、該像担持体に先端が対向するように配置された前記分離除電部材との間に発生する放電量が前記転写電圧を印加した前記転写手段と該転写手段に隣合うように配置された前記分離除電部材との間に発生する放電量より大きくなるように転写電圧を印加しつつ、前記帯電手段に前記帯電電圧を印加した状態で前記第１検知電流値を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段が前記電流検出手段によって前記第１検知電流値を検出する場合は、前記転写手段に前記転写電圧を印加せずに、前記帯電手段に前記帯電電圧を印加した状態で前記第１検知電流値を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記電流検出手段によって前記第２検知電流値を検出する場合は、前記転写手段と前記分離除電部材間の放電量が前記像担持体と前記分離除電部材間の放電量よりも大きくなるように、前記帯電電圧、前記転写電圧を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段が前記電流検出手段によって前記第２検知電流値を検出する場合は、
   前記転写手段に前記転写電圧を印加したときの前記転写手段と前記分離除電部材との間に生ずる放電量が前記帯電手段に前記帯電電圧を印加したときの前記像担持体と前記分離除電部材との間に生ずる放電量より大きくなるように帯電電圧を印加しつつ、前記転写手段に前記転写電圧を印加した状態で前記第２検知電流値を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段が前記電流検出手段によって前記第２検知電流値を検出する場合は、前記帯電手段に画像形成時と同様の前記帯電電圧を印加しつつ前記転写手段に前記転写電圧を印加した状態で前記第２検知電流値を検出することを特徴とする請求項１または請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段が前記電流検出手段によって前記第２検知電流値を検出する場合は、前記帯電手段に前記帯電電圧を印加せずに、前記転写手段に前記転写電圧を印加した状態で前記第２検知電流値を検出することを特徴とする請求項１または請求項４に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段が出力した前記制御信号に基づいて、使用者に報知するために設けられた報知手段が前記分離除電部材に関する報知を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段が出力した前記制御信号に基づいて、前記分離除電部材をクリーニングするために設けられたクリーニング手段が前記分離除電部材をクリーニングすることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、前記第１検知電流値に基づいて前記分離除電部材の交換要否を判別し、交換を不要と判別した場合には、前記第２検知電流値に基づいて前記分離除電部材のクリーニングの要否を判別することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 画像形成装置本体内の相対湿度と温度を検知する環境検知手段を備え、前記制御手段は、前記環境検知手段によって検知された相対湿度と温度に応じて前記第１検知電流値及び前記第２検知電流値に関するそれぞれの閾値を設定する閾値テーブルを有していることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
13. 前記制御手段の判別結果に基づいて前記分離除電部材を交換、又はクリーニングする旨の報知表示をおこなう表示手段とを備えることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記制御手段による前記第１検知電流値及び前記第２検知電流値の検出タイミングは、所定枚数の画像形成が実行された後、またはジャム処理が実行された後であることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記分離除電部材をクリーニングするクリーニング手段を有し、
    前記第２検知電流値に基づいて前記クリーニング手段が前記分離除電部材をクリーニングすることを特徴とする請求項１１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images