JP2013137353A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体に付着したコーティング剤等の付着量を検知することにより、転写電圧を補正し正常に転写を行うことのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写電圧印加手段２０３ｃにより電圧を印加したときの転写電流検知手段２０３ｄで検出した電流値を記憶する転写電流記憶手段４０１を備えた制御手段２０２を有し、制御手段２０２は、転写電流記憶手段４０１により記憶した電流値が徐々に増加し、増加した電流値が所定の電流値を上回ると、像担持体１０２に付着する付着物の量が所定量以上であると判断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタなどにおいて用いられる電子写真方式による画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、像担持体として感光体を用いて、その表面を帯電して、露光することで静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し記録材に転写するといった画像形成を行う。こうした画像形成装置では、トナー像を記録材に転写した後、感光体の表面に残留トナーや紙粉等の付着物が付着するため、特許文献１に記載するように付着物を除去するためのクリーニングブレード等の清掃手段を設けている。

また、記録材の１つとしてＯＨＴ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）が存在する。ＯＨＴは、一般的にシート同士が静電的に接着し、紙送りにおいて重送することが多いため、特許文献２に記載するように、表面又は裏面に帯電防止剤の塗布や、特殊なコーティングがされている。

また、特許文献３には、記録材にステープル等の導電性の異物が付着している場合において、転写電流の変化により異物を検知することが知られている。

特開平７−２９５４４７号公報 特開平５−６４９７７号公報 特開２００８−１２０５１４号公報

ＯＨＴを代表とするコーティング剤を含む記録材を印刷すると、感光体にコーティング剤が付着する。この付着物はクリーニングブレードでは清掃できないため、多量に印刷を行うと付着物の影響により感光体の表層に付着物の膜が形成され、この付着物を伝って転写電流が別の部位（例えば帯電ローラ）に流れてしまう現象があった。

転写電流が別の部位に流れると転写電流検知回路により検知する電流が増加する。制御部は記録材に流れる電流を所定に保つような制御（以下、「定電流制御」という。）を行うため、この転写電流増加を検知して転写電圧を低く設定する。そのため、記録材に流れる電流が足りなくなり、転写不良となる。

尚、上述したように、特許文献３には、記録材にステープル等の導電性の異物が付着している場合において、転写電流の変化により異物を検知することが記載されている。しかし、コーティング剤等の付着物は、ステープル等の異物と異なり、補正することで印刷を継続することが可能であり、ステープル等の異物と切り分けて検知する必要がある。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、像担持体に付着したコーティング剤等の付着量を検知することにより、転写電圧を補正し正常に転写を行うことのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の一態様によれば、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、前記像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記転写手段に電圧を印加する転写電圧印加手段と、前記転写手段に流れる電流を検出する転写電流検出手段と、を備えた画像形成装置において、
前記転写電圧印加手段により電圧を印加したときの前記転写電流検知手段で検出した電流値を記憶する転写電流記憶手段を備えた制御手段を有し、
前記制御手段は、前記転写電流記憶手段により記憶した電流値が徐々に増加し、増加した前記電流値が所定の電流値を上回ると、前記像担持体に付着する付着物の量が所定量以上であると判断することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、前記像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記転写手段に電圧を印加する転写電圧印加手段と、前記転写手段に流れる電流を検出する転写電流検出手段と、を備えた画像形成装置において、
前記転写電流検知手段で検出する電流値を一定に保持させるため、前記転写電圧印加手段の電圧を変化させる定電流制御手段と、前記定電流制御手段により印加する電圧を記憶する転写電圧記憶手段と、を備えた制御手段を有し、
前記制御手段は、前記転写電圧記憶手段により記憶した電圧値が徐々に減少し、減少した前記電圧値が所定の電圧値を下回ると、前記像担持体に付着する付着物の量が所定量以上であると判断することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、像担持体に付着する付着物の量を転写電流、または定電流制御実施時の転写電圧により検知できる。また、その付着物の量に応じて転写電圧、または定電流制御実施時の目標転写電流を補正し、トナーを転写させるのに必要な転写電流を記録材に流すことができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例を説明する概略図である。 本発明に係る画像形成装置の構成を説明するブロック図である。 本発明に係る画像形成装置のエンジンコントローラと各部との関係を示す図である。 ３枚の記録材を印刷した時の転写電圧と転写電流の関係図である。 本発明の第１の実施例を説明するフローチャートである。 第１の実施例を実施した時の転写電圧と転写電流の関係図である。 本発明の第２の実施例を説明するフローチャートである。 第２の実施例を実施した時の転写電圧と転写電流の関係図である。 本発明の第３の実施例を説明するフローチャートである。 本発明の第４の実施例を説明するフローチャートである。 第４の実施例を実施した時の転写電圧と転写電流の関係図である。 本発明の第５の実施例を説明するフローチャートである。 第５の実施例を実施した時の転写電圧と転写電流の関係図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１は、本実施例の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。本実施例において、画像形成装置１００は、レーザービームプリンタとされ、画像形成装置本体１００Ａに着脱可能なプロセスカートリッジ１０１を備えている。

画像形成装置１００は、像担持体である、導電性支持体上に感光層を有するドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１０２を備えている。感光ドラム１０２の回りには、感光ドラム１０２上を一様に帯電するための帯電ローラ（帯電手段）１０８、及び、帯電された感光ドラム１０２を露光し、静電潜像を形成する露光装置（露光手段）１０３が配置されている。更に、感光ドラム１０２の周囲には、感光ドラム１０２上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像とするための現像ローラ（現像手段）１０９が配置されている。また、感光ドラム１０２の周りには、転写手段としての転写ローラ１１０及びクリーニング手段（トナー回収手段）としてのクリーニングブレード１１１が配置されている。

本実施例にて、感光ドラム１０２、帯電ローラ１０８、現像ローラ１０９、クリーニングブレード１１１は、一体にユニット化され、プロセスカートリッジ１０１を構成している。

露光装置１０３は、レーザビーム走査装置とされ、光源としての半導体レーザ１０４、スキャナモータ１０５にて回転する回転多面鏡であるポリゴンミラー１０６を有している。露光装置１０３と感光ドラム１０２の間には、半導体レーザ１０４から出射された光束（光線）がポリゴンミラー１０６によって偏向され感光ドラム１０２の表面を走査露光するレーザ光路Ｌが形成される。露光装置１０３は、更に、ポリゴンミラー１０６によって偏向された光線を受光する受光センサ１０７を備えている。受光センサ１０７は、光源の半導体レーザ１０４からの光線を検知して走査ライン毎の同期信号を発生する同期信号発生手段を構成している。

現像ローラ１０９にて現像されたトナー像は、転写手段としての転写ローラ１１０にて記録媒体である所定の記録用紙Ｓに転写され、トナー像が転写された用紙Ｓは定着器１１２へと搬送される。転写ローラ１１０で転写できなかった感光ドラム１０２上の残トナーなどはクリーニングブレード１１１で除去され、廃トナー容器（図示せず）に回収される。

定着器１１２は、用紙Ｓに転写されたトナーを熱にて融着するための定着ヒータ１１３を有し、定着フィルム１２５と加圧ローラ１２６にて用紙Ｓを搬送しながら用紙上のトナーを用紙Ｓに加熱加圧定着させる。

記録用紙Ｓは、給紙カセット１１４に格納されており、給紙カセット１１４は、図１にて矢印Ａの方向からプリンタ１００に装着される。また、記録用紙Ｓは、ピックアップローラ１１５が１回転することによって給紙カセット１１４から搬送路へと送り出される。即ち、ローラ対をなすフィードローラ１１６及びリタードローラ１１７は、ピックアップローラ１１５にてピックアップされた用紙が用紙束である場合に用紙を１枚に分離して搬送路に送り出す。

カセット１１４から給紙された用紙Ｓは、中間ローラ１１８、転写前ローラ１１９にて転写部Ｔへ搬送される。転写前ローラ１１９と転写ローラ１１０間の搬送路には、感光ドラム１０２への画像書き込み（記録／印字）と用紙搬送の同期を取ると共に、給紙された用紙Ｓの搬送方向の長さを測定するための検知手段であるトップセンサ１２０が配置されている。

更に、定着器１１１の下流側には、定着後の用紙Ｓの有無を検出するための定着センサ１２１、定着後の用紙Ｓを排紙搬送路へ排出する搬送ローラ１２２、排紙用紙を積載する排紙トレイ１２４へ用紙を排出する排紙ローラ１２３が配置されている。

［画像形成装置のブロック図］
図２は、本実施例の画像形成装置１００における回路構成ブロック図である。

図２において、プリンタコントローラ２０１は、不図示のホストコンピュータ等の外部機器から送られる画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開するとともに、プリンタ内部情報を読み取りそれを表示する。エンジンコントローラ２０２は、プリンタエンジンの各部を制御する制御手段であって、プリンタコントローラ２０１の指示にしたがって印刷動作制御を行う。同時に、プリンタコントローラ２０１へプリンタ内部情報を報知する。

制御手段であるエンジンコントローラ２０２は、図３をも参照すると理解されるように、ＣＰＵ２０２Ａ及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２０２Ｂを備え、以下の制御部を有している。ＣＰＵ２０２Ａにはファームウェアを搭載している。

高圧制御部２０３は、帯電、現像、転写等各工程における各高圧出力制御をエンジンコントローラ２０２の指示にしたがって高圧制御を行う。

光学系制御部２０４は、スキャナモータ１０４の駆動／停止、レーザビームの点灯をエンジンコントローラ２０２の指示にしたがって制御する。

定着器制御部２０５は、定着ヒータへの通電の駆動／停止をエンジンコントローラ２０２の指示にしたがって行う。

センサ入力部２０６は、トップセンサ１２０、定着センサ１２１、不図示の紙面位置センサの紙有無状態、後述する温度検出素子により検出される温度状態をエンジンコントローラ２０２へ報知する。

用紙搬送制御部２０７は、エンジンコントローラ２０２の指示にしたがい、記録用紙搬送のためにモータ／ローラ等の駆動／停止を行う。即ち、用紙搬送制御部２０７は、図１の給紙ローラ１１５、フィードリタードローラ対１１６、１１７、転写前ローラ１１９、感光ドラム１０２、定着フィルム１２５、加圧ローラ１２６、搬送ローラ１２２、排紙ローラ１２３の駆動／停止の制御を行う。

図３は、本実施例の画像形成装置におけるエンジンコントローラ２０２と各制御部との関係を示す図である。

エンジンコントローラ２０２のＣＰＵ２０２Ａは、帯電ローラ１０８、現像器１０９、転写ローラ１１０の各高圧出力回路２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃへＰＷＭ信号を送信する。各高圧出力回路内の昇圧器が、入力されたＰＷＭ信号に応じた高圧を各高圧出力部に印加する。また、ＣＰＵ２０２Ａから送信されるＰＷＭ信号のデューティ比が変化すると、各高圧出力部に印加される高圧が変化する。転写電圧印加手段を構成する転写電圧出力回路２０３ｃには、転写電流検出手段を構成する転写電流検知回路２０３ｄが接続されており、転写ローラ１１０に流れる電流を電圧に変換する。このＡｎａｌｏｇ信号はＣＰＵ２０２Ａに入力され、ＣＰＵ内のＡ／Ｄ変換器２０２Ｃによりディジタル値へと変換される。このディジタル値によりＣＰＵ２０２Ａは転写ローラ１１０に流れる電流を知ることができる。

感光ドラム１０２には等価回路３０１としてアースに対して抵抗とコンデンサが接続されている。この抵抗の抵抗値は非常に高いため、転写ローラ１１０にかけた電流がこの感光ドラム１０２のアースに流れる量は少ない。

しかし、感光ドラム１０２に付着物が付着することで、転写ローラ１１０に流れる電流が別の部位（例えば帯電ローラ１０８）に流れ込んでしまうことがある。このような現象が発生するとＣＰＵ２０２Ａが検知する転写電流値が増加することがある。

［画像形成装置のタイミングチャート］
図４は、通常の記録材を搬送した場合の転写ローラ１１０に流れる転写電流波形と印加する転写電圧波形の関係を示す図である。

図４において、横軸は時間であり、縦軸４０１は転写電流値、縦軸４０２は転写電圧値である。横軸には、
（１）転写ローラ１１０に転写電圧を印加せず、用紙搬送制御部２０７も停止しているスタンバイ期間４０３、
（２）電子写真プロセスの初期化処理を実施するために画像形成時の転写ローラ１１０に印加する基準電圧を算出する（ＡＴＶＣ）ための前処理期間４０４、
（３）トナーを記録材に転写するために転写ローラ１１０に転写電圧を印加する印刷（プリント）期間４０５、
（４）記録材Ｓと記録材Ｓの紙間４０６、
（５）クリーニング処理を実施するための後処理４０７、
がある。

前処理期間４０４ではＡＴＶＣを実施しており、転写電圧を複数回変更することで、所定の転写電流が流れる基準転写電圧を計測している。また、印刷期間４０５では所定の電圧を出力しており、ＡＴＶＣで算出した基準転写電圧を基に印刷時の転写電圧値を決定している。

図５（ａ）は、感光ドラム１０２に付着物を含んだ用紙（記録材）Ｓを搬送した場合の転写ローラ１１０に所定の転写電圧値を印加し、転写電流値から感光ドラム１０２に付着した付着物を検出するフローチャートである。

プリンタコントローラ２０１から印刷開始を指示されると、エンジンコントローラ２０２は、前処理を開始し、画像形成に必要な感光ドラム１０２とスキャナモータ１０４等の駆動を開始し、ＡＴＶＣを実施する（Ｓ５０１）。また、ＡＴＶＣにより転写基準電圧値を決定する。

次に、給紙ローラ１１５により記録材Ｓを給紙する（Ｓ５０２）。

記録材Ｓの先端がトップセンサ１２０に到達したことを検知すると（Ｓ５０３）、エンジンコントローラ２０２は、転写ローラ１１０に転写電圧を出力する（Ｓ５０４）。このときの転写電圧出力値は、ＡＴＶＣにより算出した印刷転写基準電圧値とする。

転写電流検知回路（転写電流検知手段）２０３ｄは、記録材Ｓの後端がトップセンサ１２０に到達するまで、印刷中の転写ローラ１１０に流れる電流を測定し、エンジンコントローラ２０２が有する転写電流記憶手段４０１に記憶しておく（Ｓ５０５）。記録材Ｓの後端がトップセンサ１２０に到達したことを検知すると（Ｓ５０６）、付着物検知処理１を実施する（Ｓ５０７）。付着物検知処理１は、図５（ｂ）で説明する。

高圧制御部２０３は、転写ローラ１１０にＡＴＶＣにより算出した紙間転写基準電圧を出力する（Ｓ５０８）。プリンタコントローラ２０１から次の記録材の印刷を指示されると（Ｓ５０９）、用紙搬送制御部２０７は、次の記録材の給紙を行う（Ｓ５０２）。印刷終了ならば後処理を開始する（Ｓ５１０）。

図５（ｂ）は、付着物検知処理１（Ｓ５０７）を説明するフローチャートである。

エンジンコントローラ２０２は、Ｓ５０５により転写電流記憶手段４０１に記憶した転写電流測定値から転写電流平均値を算出する（Ｓ５１１）。

２枚目以降の印刷でないならば（Ｓ５１２）、算出した転写電流平均値を前回の転写電流値として設定して終了する（Ｓ５１６）。

２枚目以降の印刷ならば（Ｓ５１２）、転写電流平均値と付着物検知電流閾値を比較する（Ｓ５１３）。ここで、付着物検知電流閾値は、感光ドラム１０２に付着物が付着し、転写電流が別の部位に流れてしまい、正常に転写できなくなると判断するための電流値である。

エンジンコントローラ２０２は、転写電流平均値が付着物検知電流閾値より大きければ、転写電流平均値が前回の転写電流値＋α以下、かつ、前回の転写電流値−α以上であるか判断する（Ｓ５１４）。本実施例ではα＝１μＡとする。

エンジンコントローラ２０２は、転写電流平均値が前回の転写電流値との変化が少なく、感光ドラム１０２に付着物が所定量以上付着したと判断し、印刷転写基準電圧値を変更（補正）する（Ｓ５１５）。ここで変更する電圧は、感光ドラム１０２に付着物が付着した状態の転写電流値と、トナーが記録材に正しく転写できる電圧の関係式を予め計測しておくことで算出しておく。なお、転写ローラ１１０の抵抗値が印刷環境（温度、湿度など）によって変化し、印刷時の転写電流が変化する場合、環境に応じて付着物検知電流閾値やα、付着物検知時に変更する転写電圧を変更してもよい。

エンジンコントローラ２０２は、前回の転写電流値と大きく異なる場合は記録材の種類が変わったか、導電性の異物が付着している可能性が高いため、付着物検知とは判断しない。

２枚目以降の印刷の場合も、算出した転写電流平均値を前回の転写電流値として設定して終了する（Ｓ５１６）。この場合のＳ５１６は、Ｓ５１４では現在測定した転写電流平均値と、前回設定した転写電流値を比較しており、このＳ５１４の比較シーケンスのために行う。

図６は、本実施例の感光ドラム１０２に付着物を含んだ記録材を搬送した場合の転写ローラ１１０に流れる転写電流波形と印加する転写電圧波形の関係を示す図である。

転写時に記録材に含まれる付着物が感光ドラム１０２に付着するため、徐々に転写電流が増加する。

転写電流平均値が付着物検知電流閾値を上回った時点で、エンジンコントローラ２０２は、感光ドラムに付着する付着物が所定量以上であると判断し、印刷転写基準電圧値を変更（補正）する。即ち、エンジンコントローラ２０２は、感光ドラムに付着する付着物が所定量以上であると判断した際に、転写電圧出力回路（転写電圧印加手段）２０３ｃにより印加する電圧を、電流検知手段２０３ｄで検出した電流の増加量から算出した補正量で補正する。

これにより転写ローラ１１０に流れる転写電流が増加し、記録材に流れる電流も増加するため、トナーを記録材に正常に転写させることが可能となる。

以上説明したように、印刷時に転写ローラ１１０に所定の電圧を印加している場合において、感光ドラム１０２に付着する付着物の量を転写電流により検知できる。従って、その付着物の量に応じた転写電圧を補正し、トナーを転写させるのに必要な転写電流を記録材に流すことができる。

本実施例では印刷時に転写電流を測定し、感光ドラム１０２に付着する付着物を検知した。しかし、記録材の影響によって転写電流が変わるため、記録材の存在しない紙間において転写電流を測定し、感光ドラム１０２に付着する付着物を検知しても良い。

また、本実施例では記録材１枚ごとに付着物検知判断処理を実施していたが、所定枚数毎に実施しても良い。

実施例２
次に、本発明の第二の実施例について説明する。本実施例では、印刷時に定電流制御を実施しており、感光ドラムに付着する付着物の量を出力する転写電圧により検知することで、定電流制御を中止し、付着物の量に応じて転写電圧を出力する方法について説明する。

尚、本実施例の画像形成装置は、実施例１で説明した画像形成装置と同様の構成及び作動をなすものであり、実施例１の説明を援用し、重複する説明は省略する。次に、実施例１とは異なる処理について説明する。

図７（ａ）は、感光ドラム１０２に付着物を含んだ記録材を搬送した場合において、定電流制御中に印加している転写電圧値から感光ドラム１０２に付着した付着物を検出するフローチャートである。

プリンタコントローラ２０１から印刷開始を指示されると、エンジンコントローラ２０２は、前処理を開始し、画像形成に必要な感光ドラム１０２とスキャナモータ１０４等の駆動を開始し、ＡＴＶＣを実施する（Ｓ７０１）。また、ＡＴＶＣにより転写基準電圧値及び転写基準電流値を決定する。

次に、給紙ローラ１１５により記録材を給紙する（Ｓ７０２）。

記録材Ｓの先端がトップセンサ１２０に到達したことを検知すると（Ｓ７０３）、エンジンコントローラ２０２は、転写ローラ１１０に転写電圧を出力する（Ｓ７０４）。このときの転写電圧出力値は、ＡＴＶＣにより算出した印刷転写基準電圧値とする。

定電流制御が許可されている場合（Ｓ７０５）、エンジンコントローラ２０２は、定電流制御手段によりＡＴＶＣにより算出した印刷転写基準電流値を転写目標電流値として（Ｓ７０６）、定電流制御を開始する（Ｓ７０７）。定電流制御は、後で、図７（ｂ）を参照して説明する。

定電流制御により決定した転写電圧出力値を、エンジンコントローラ２０２の転写電圧記憶手段４０２記憶し（Ｓ７０８）、記録材の後端がトップセンサ１２０に到達するまで、上記処理を繰り返す。

記録材Ｓの後端がトップセンサ１２０に到達したことを検知すると（Ｓ７０９）、エンジンコントローラ２０２は、付着物検知処理２を実施し（Ｓ７１０）、転写ローラ１１０にＡＴＶＣにより算出した紙間転写基準電圧を出力する（Ｓ７１１）。付着物検知処理２は、後で、図７（ｃ）を参照して説明する。

定電流制御が許可されていない場合（Ｓ７０５）、エンジンコントローラ２０２は、定電流制御を実施せず、印刷転写基準電圧値を出力し続ける。記録材Ｓの後端がトップセンサ１２０に到達したことを検知すると（Ｓ７１２）、エンジンコントローラ２０２により高圧制御部２０３ｃは、転写ローラ１１０にＡＴＶＣにより算出した紙間転写基準電圧を出力する（Ｓ７１１）。

プリンタコントローラ２０１から次の記録材の印刷を指示されると（Ｓ７１３）、次の記録材の給紙を行う（Ｓ７０２）。印刷終了ならば後処理を開始する（Ｓ７１４）。

図７（ｂ）は、定電流制御手段による定電流制御（Ｓ７０７）を説明するフローチャートである。

エンジンコントローラ２０２は、転写ローラ１１０に流れる転写電流測定値が転写目標電流値より大きければ（Ｓ７１５）、転写電圧出力値を低く設定する（Ｓ７１６）。転写電流測定値が転写目標電流値より小さければ（Ｓ７１７）、転写電圧出力値を高く設定する（Ｓ７１８）。転写電流測定値と転写目標電流値が一致していれば、転写電圧出力値を変化させない。即ち、定電流制御手段は、転写電流検知手段２０３ｄが検出する電流を一定に保持させる。

図７（ｃ）は、付着物検知処理２（Ｓ７１０）を説明するフローチャートである。

エンジンコントローラ２０２は、Ｓ７０８によりエンジンコントローラ２０２の転写電圧記憶手段４０２に記憶した転写電圧出力値から転写電圧平均値を算出する（Ｓ７１９）。

２枚目以降の印刷でないならば（Ｓ７２０）、算出した転写電圧平均値を前回の転写電圧値として設定して終了する（Ｓ７２４）。

２枚目以降の印刷ならば（Ｓ７２０）、転写電圧平均値と付着物検知電圧閾値を比較する（Ｓ７２１）。ここで、付着物検知電圧閾値は、感光ドラム１０２に付着物が付着し、転写電流が別の部位に流れてしまい、定電流制御下において電圧値が低くなり、正常に転写できなくなると判断するための電圧値である。

エンジンコントローラ２０２は、転写電圧平均値が付着物検知電圧閾値より小さければ、転写電圧平均値が前回の転写電圧値＋β以下、かつ、前回の転写電圧値−β以上であるか判断する（Ｓ７２２）。本実施例ではβ＝５０Ｖとする。転写電圧平均値が前回の転写電圧値との変化が少なく、感光ドラム１０２に付着物が所定量以上付着したと判断し、定電流制御を禁止し、印刷転写基準圧値を変更する（Ｓ７２３）。ここで、転写ローラ１１０の抵抗値が印刷環境（温度、湿度など）によって変化し、印刷時の転写電流が変化する場合、環境に応じて付着物検知電圧閾値やβ、付着物検知時に変更する転写電圧を変更してもよい。

エンジンコントローラ２０２は、前回の転写電流値と大きく異なる場合は記録材の種類が変わったか、導電性の異物が付着している可能性が高いため、付着物検知とは判断しない。

２枚目以降の印刷の場合も、算出した転写電圧平均値を前回の転写電圧値として設定して終了する（Ｓ７２４）。この場合のＳ７２４は、Ｓ７２２では現在測定した転写電圧平均値と、前回設定した転写電圧値を比較しており、このＳ７２２の比較シーケンスのために行う。

図８は、本実施例の感光ドラム１０２に付着物を含んだ記録材を搬送した場合の転写ローラ１１０に流れる転写電流波形と印加する転写電圧波形の関係を示す図である。

定電流制御を実施しており、転写時に記録材に含まれる付着物が感光ドラム１０２に付着すると、徐々に転写電圧が減少低下する。

エンジンコントローラ２０２は、転写電圧平均値が付着物検知電圧閾値を下回った時点で定電流制御を禁止し、定電流制御の目標電流を電圧の減少量から算出した補正量で補正し、印刷転写基準電圧値を変更する。これにより転写ローラ１１０に流れる転写電流が増加し、記録材に流れる電流も増加するため、トナーを記録材に正常に転写させることが可能となる。

以上説明したように、印刷時に転写ローラ１１０において定電流制御を実施している場合において、感光ドラム１０２に付着する付着物の量を、出力している転写電圧により検知できる。従って、その付着物の量に応じた転写電圧を補正し、トナーを転写させるのに必要な転写電流を記録材に流すことができる。

実施例３
次に、本発明の第三の実施例について説明する。本実施例では、感光ドラムに付着する付着物の量を前処理のＡＴＶＣ結果により検知することで、付着物の量に応じた転写電圧を出力する方法について説明する。

尚、本実施例の画像形成装置は、実施例１で説明した画像形成装置と同様の構成及び作動をなすものであり、実施例１の説明を援用し、重複する説明は省略する。次に、実施例１とは異なる処理について説明する。

図９（ａ）は、感光ドラム１０２に付着物が付着している場合において、ＡＴＶＣ結果から感光ドラム１０２に付着した付着物を検出するフローチャートである。

プリンタコントローラ２０１から印刷開始を指示されると、エンジンコントローラ２０２は前処理を開始し、画像形成に必要な感光ドラム１０２とスキャナモータ１０４等の駆動を開始し、ＡＴＶＣを実施する（Ｓ９０１）。そして、ＡＴＶＣにより転写基準電圧値を決定する。

ＡＴＶＣ終了後、付着物検知処理３を実施し（Ｓ９０２）、印刷動作を開始する（Ｓ９０３）。付着物検知処理３は、次に、図９（ｂ）を参照して説明する。

図９（ｂ）は、付着物検知処理３（Ｓ９０２）を説明するフローチャートである。

ＡＴＶＣにより決定した転写基準電圧値と付着物検知電圧閾値を比較する（Ｓ９０４）。

エンジンコントローラ２０２は、転写基準電圧値が付着物検知電圧閾値より小さければ、感光ドラム１０２に付着物が所定量以上付着したと判断し、転写基準電圧値を前回の印刷時の転写基準電圧値に変更する（Ｓ９０５）。

エンジンコントローラ２０２は、ＡＴＶＣにより決定した転写基準電圧値から被転写体にトナー像を転写する際の適切な印刷転写基準電圧値を算出し（Ｓ９０６）、この印刷転写基準電圧値を前回の印刷転写基準値として転写電圧記憶手段４０２に記憶する（Ｓ９０７）。

以上説明したように、印刷前に転写ローラ１１０においてＡＴＶＣを実施する場合において、感光ドラム１０２に付着する付着物の量をＡＴＶＣ結果の転写基準電圧値により検知できる。従って、付着物が検知された場合、付着物が付着する前の印刷転写基準電圧値を用いることで、付着物の影響による異常な転写基準電圧値を使用せず、印刷時の転写制御に用いることができる。また、付着物を検知した時に、印刷転写基準電圧を変更した場合、実施例１、２において実施できていない印刷１枚目から付着物を考慮した印刷転写基準電圧を転写電圧に出力することが可能になる。

実施例４
次に、本発明の第四の実施例について説明する。本実施例では、印刷時に定電流制御を実施しており、感光ドラム１０２に付着する付着物の量を、出力する転写電圧により検知することで、印刷動作を一時的に停止させ、付着物を除去するクリーニング処理を実施する方法について説明する。

尚、本実施例の画像形成装置は、実施例１で説明した画像形成装置と同様の構成及び作動をなすものであり、実施例１の説明を援用し、重複する説明は省略する。次に、実施例１とは異なる処理について説明する。

図１０（ａ）は、感光ドラム１０２に付着物を含んだ記録材を搬送した場合において、定電流制御中に印加している転写電圧値から感光ドラム１０２に付着した付着物を検出するフローチャートである。

プリンタコントローラ２０１から印刷開始を指示されると、エンジンコントローラ２０２は、前処理を開始し、画像形成に必要な感光ドラム１０２とスキャナモータ１０４等の駆動を開始し、ＡＴＶＣを実施する（Ｓ１００１）。また、ＡＴＶＣにより転写基準電流値を決定する。

次に、給紙ローラ１１５により記録材Ｓを給紙する（Ｓ１００２）。

記録材Ｓの先端がトップセンサ１２０に到達したことを検知すると（Ｓ１００３）、エンジンコントローラ２０２は、転写ローラ１１０に転写電圧を出力する（Ｓ１００４）。このときの転写電圧出力値は、ＡＴＶＣにより算出した印刷転写基準電圧値とする。

エンジンコントローラ２０２は、ＡＴＶＣにより算出した印刷転写基準電流値を転写目標電流値として（Ｓ１００５）、定電流制御を開始する（Ｓ１００６）。定電流制御は、前に、図７（ｂ）で説明した通りである。

定電流制御により決定した被転写体にトナー像を転写する際の適切な転写電圧出力値を転写電圧記録手段４０２に記憶し（Ｓ１００７）、記録材の後端がトップセンサ１２０に到達するまで、上記処理を繰り返す。

記録材の後端がトップセンサ１２０に到達したことを検知すると（Ｓ１００８）、付着物検知処理４を実施し（Ｓ１００９）、クリーニング要求がセットされているかを確認し（Ｓ１０１０）、クリーニング要求がセットされている場合は、クリーニング処理を実施する（Ｓ１０１１）。付着物検知処理４は、図１０（ｂ）で説明する。

エンジンコントローラ２０２は、転写ローラ１１０にＡＴＶＣにより算出した紙間転写基準電圧を出力する（Ｓ１０１２）。

プリンタコントローラ２０１から次の記録材の印刷を指示されると（Ｓ１０１３）、次の記録材Ｓの給紙を行う（Ｓ１００２）。印刷終了ならば後処理を開始する（Ｓ１０１４）。

図１０（ｂ）は、付着物検知処理４（Ｓ１００９）を説明するフローチャートである。

エンジンコントローラ２０２は、Ｓ１００７により転写電圧記録手段４０２に記憶した転写電圧出力値から転写電圧平均値を算出する（Ｓ１０１４）。

２枚目以降の印刷でないならば（Ｓ１０１５）、算出した転写電圧平均値を前回の転写電圧値として設定して終了する（Ｓ１０１９）。

２枚目以降の印刷ならば（Ｓ１０１５）、転写電圧平均値と付着物検知電圧閾値を比較する（Ｓ１０１６）。

エンジンコントローラ２０２は、転写電圧平均値が付着物検知電圧閾値より小さければ、転写電圧平均値が前回の転写電圧値＋β以下、かつ、前回の転写電圧値−β以上であるか判断する（Ｓ１０１７）。本実施例ではβ＝５０Ｖとする。転写電圧平均値が前回の転写電圧値との変化が少なく、感光ドラム１０２に付着物が所定量以上付着したと判断し、クリーニング要求をセットする（Ｓ１０１８）。ここで、転写ローラ１１０の抵抗値が印刷環境（温度、湿度など）によって変化し、印刷時の転写電流が変化する場合、環境に応じて付着物検知電圧閾値やβ、付着物検知時に変更する転写電圧を変更してもよい。

エンジンコントローラ２０２は、前回の転写電流値と大きく異なる場合は、記録材の種類が変わったか、導電性の異物が付着している可能性が高いため、付着物検知とは判断しない。

２枚目以降の印刷の場合も、算出した転写電圧平均値を前回の転写電圧値として設定して終了する（Ｓ１０１９）。この場合のＳ１０１９は、Ｓ１０１７では現在測定した転写電圧平均値と、前回設定した転写電圧値を比較しており、このＳ１０１７の比較シーケンスのために行う。

図１０（ｃ）は、クリーニング処理（Ｓ１０１１）を説明するフローチャートである。

エンジンコントローラ２０２は、光学系制御部２０４を制御し、レーザ１０３を強制発光させ、高圧制御部２０３にて現像電圧を出力する（Ｓ１０２０）。これにより感光ドラム１０２にトナーを付着させる。また、転写ローラ１１２にトナーを付着させないために、転写ローラ１１２に負電圧を出力する（Ｓ１０２１）。感光ドラム１０２に付着したトナーは、トナー回収手段としてのクリーニングブレード１１１により感光ドラム１０２に付着していた付着物と共に廃トナー容器に回収される。

エンジンコントローラ２０２は、上記状態を所定時間継続させ、所定時間経過後（Ｓ１０２２）、クリーニング要求をクリアし、レーザ１０３を消灯し、現像電圧を停止させる（Ｓ１０２３）。転写ローラ１１２の負電圧出力を停止する（Ｓ１０２４）。この所定時間とは感光ドラム１０２の円周分の時間としても良いし、転写電圧を印加して転写電流値により付着物の量が所定量未満になるまで継続しても良い。

図１１は、本実施例の感光ドラム１０２に付着物を含んだ記録材を搬送した場合の転写ローラ１１０に流れる転写電流波形と印加する転写電圧波形の関係を示す図である。

本実施例では、定電流制御を実施しており、転写時に記録材に含まれる付着物が感光ドラム１０２に付着すると、徐々に転写電圧が低下する。

エンジンコントローラ２０２は、転写電圧平均値が付着物検知電圧閾値を下回った時点で、印刷動作を一時的に停止させ、付着物を除去するクリーニング処理を実施する。クリーニング処理が終了すると再び印刷動作を開始し、付着物が除去された感光ドラム１０２において印刷を継続する。

以上説明したように、印刷時に転写ローラ１１０において定電流制御を実施している場合において、感光ドラム１０２に付着する付着物の量を出力している転写電圧により検知できる。従って、その付着物の量が所定量を超えた際に、クリーニング処理を実施することで感光ドラムに所定量以上の付着物を付着させない良好な状態で印刷を実施することができる。

実施例５
次に、本発明の第五の実施例について説明する。本実施例では、印刷時に定電流制御を実施しており、感光体に付着する付着物の量を、出力する転写電圧により検知する。これにより、付着物の量に応じて定電流制御の目標電流値を変更し、印刷を終了する際に、付着物を除去するクリーニング処理を実施する方法について説明する。

尚、本実施例の画像形成装置は、実施例１で説明した画像形成装置と同様の構成及び作動をなすものであり、実施例１の説明を援用し、重複する説明は省略する。次に、実施例１とは異なる処理について説明する。

図１２（ａ）は、感光ドラム１０２に付着物を含んだ記録材を搬送した場合において、定電流制御中に印加している転写電圧値から感光ドラム１０２に付着した付着物を検出するフローチャートである。

プリンタコントローラ２０１から印刷開始を指示されると、エンジンコントローラ２０２は、前処理を開始し、光学系制御部２０４を制御して画像形成に必要な感光ドラム１０２とスキャナモータ１０４等の駆動を開始し、ＡＴＶＣを実施する（Ｓ１２０１）。また、ＡＴＶＣにより転写基準電流値を決定する。

次に、給紙ローラ１１５により記録材Ｓを給紙する（Ｓ１２０２）。

記録材Ｓの先端がトップセンサ１２０に到達したことを検知すると（Ｓ１２０３）、エンジンコントローラ２０２は転写ローラ１１０に転写電圧を出力する（Ｓ１２０４）。このときの転写電圧出力値は、ＡＴＶＣにより算出した印刷転写基準電圧値とする。

エンジンコントローラ２０２は、ＡＴＶＣにより算出した印刷転写基準電流値を転写目標電流値として（Ｓ１２０５）、定電流制御を開始する（Ｓ１２０６）。定電流制御は、前に、図７（ｂ）を参照して説明した通りである。

エンジンコントローラ２０２は、定電流制御により決定した転写電圧出力値を転写電圧記憶手段４０２に記憶し（Ｓ１２０７）、記録材Ｓの後端がトップセンサ１２０に到達するまで、上記処理を繰り返す。

エンジンコントローラ２０２は、記録材Ｓの後端がトップセンサ１２０に到達したことを検知すると（Ｓ１２０８）、付着物検知処理５を実施し（Ｓ１２０９）、転写ローラ１１０にＡＴＶＣにより算出した紙間転写基準電圧を出力する（Ｓ１２１０）。付着物検知処理５は、後で、図１２（ｂ）を参照して説明する。

プリンタコントローラ２０１から次の記録材の印刷を指示されると（Ｓ１２１１）、次の記録材Ｓの給紙を行う（Ｓ１２０２）。印刷終了ならば、クリーニング要求がセットされているかを確認し（Ｓ１２１２）、クリーニング要求がセットされている場合は、クリーニング処理を実施する（Ｓ１２１３）。クリーニング処理は、前に、図１０（ｃ）を参照して説明した通りである。

上記処理終了後、後処理を開始する（Ｓ１２１４）。

図１２（ｂ）は、付着物検知処理５（Ｓ１２０９）を説明するフローチャートである。

エンジンコントローラ２０２は、Ｓ１２０７により転写電圧記憶手段４０２に記憶した転写電圧出力値から転写電圧平均値を算出する（Ｓ１２１５）。

２枚目以降の印刷でないならば（Ｓ１２１６）、算出した転写電圧平均値を前回の転写電圧値として設定して終了する（Ｓ１２２０）。

２枚目以降の印刷ならば（Ｓ１２１６）、転写電圧平均値と付着物検知電圧閾値を比較する（Ｓ１２１７）。

エンジンコントローラ２０２は、転写電圧平均値が付着物検知電圧閾値より小さければ、転写電圧平均値が前回の転写電圧値＋β以下、かつ、前回の転写電圧値−β以上であるか判断する（Ｓ１２１８）。本実施例ではβ＝５０Ｖとする。エンジンコントローラ２０２は、転写電圧平均値が前回の転写電圧値との変化が少なく、感光ドラム１０２に付着物が所定量以上付着したと判断し、クリーニング要求をセットし、印刷転写基準電流値を変更する（Ｓ１２１９）。ここで変更する電流は、感光ドラム１０２に付着物が付着した状態の転写電流値と、トナーが記録材に正しく転写できる転写電流値の関係式を予め計測しておくことで算出しておく。ここで、転写ローラ１１０の抵抗値が印刷環境（温度、湿度など）によって変化し、印刷時の転写電流が変化する場合、環境に応じて付着物検知電圧閾値やβ、付着物検知時に変更する転写電流値を変更してもよい。

前回の転写電流値と大きく異なる場合は記録材の種類が変わったか、導電性の異物が付着している可能性が高いため、付着物検知とは判断しない。

前回の転写電圧値に転写電圧平均値を設定する（Ｓ１２２０）。

２枚目以降の印刷の場合も、算出した転写電圧平均値を前回の転写電圧値として設定して終了する（Ｓ１２２０）。この場合のＳ１２２０は、Ｓ１２１８では現在測定した転写電圧平均値と、前回設定した転写電圧値を比較しており、このＳ１２１８の比較シーケンスのために行う。

図１３は、本実施例の感光ドラム１０２に付着物を含んだ記録材を搬送した場合の転写ローラ１１０に流れる転写電流波形と印加する転写電圧波形の関係を示す図である。

定電流制御を実施しており、転写時に記録材に含まれる付着物が感光ドラム１０２に付着すると、徐々に転写電圧が低下する。

転写電圧平均値が付着物検知電圧閾値を下回った時点で、印刷転写基準電流値を変更する。これにより転写ローラ１１０に流れる転写電流が増加し、記録材に流れる電流も増加するため、トナーを記録材に正常に転写させることが可能となる。更に、印刷を終了する際に、付着物を除去するクリーニング処理を実施する。次の印刷時には付着物が除去された感光ドラム１０２において印刷を開始する。

以上説明したように、印刷時に転写ローラ１１０において定電流制御を実施している場合において、感光ドラム１０２に付着する付着物の量を、出力している転写電圧により検知できる。従って、その付着物の量が所定量を超えた際に、その付着物の量に応じた転写電流を補正し、トナーを転写させるのに必要な転写電流を記録材に流すことができる。更にプリント終了時にクリーニング処理を実施することで印刷速度を落とすことなく、次の印刷時には付着物が除去された良好な状態で印刷を開始することができる。

上記各実施例では、本発明は、感光ドラム１０２のトナー像を直接、被転写体としての用紙（記録材）Ｓに転写する画像形成装置であるとして説明したが、本発明はこの構成の画像形成装置に限定されるものではない。被転写体としての中間転写体を備え、感光ドラム１０２のトナー像を転写手段にて一旦この中間転写体に転写し、その後、中間転写体のトナー像を記録材Ｓに転写する中間転写方式の画像形成装置であってもよい。斯かる画像形成装置の構成は、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。

１００ 画像形成装置
１０２ 感光ドラム（像担持体）
１０３ 露光装置（露光手段）
１０８ 帯電ローラ（帯電手段）
１０９ 現像器（現像手段）
１１０ 転写ローラ（転写手段）
１１１ クリーニングブレード（クリーニング手段、トナー回収手段）
２０１ プリンタコントローラ
２０２ エンジンコントローラ（制御手段）
２０３ 高圧制御部
２０３ｃ 転写電圧出力回路（転写電圧印加手段）
２０３ｄ 転写電流検知回路
２０４ 光学制御部
４０１ 転写電流記憶手段
４０２ 転写電圧記憶手段

Claims (9)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、前記像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記転写手段に電圧を印加する転写電圧印加手段と、前記転写手段に流れる電流を検出する転写電流検出手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記転写電圧印加手段により電圧を印加したときの前記転写電流検知手段で検出した電流値を記憶する転写電流記憶手段を備えた制御手段を有し、
   前記制御手段は、前記転写電流記憶手段により記憶した電流値が徐々に増加し、増加した前記電流値が所定の電流値を上回ると、前記像担持体に付着する付着物の量が所定量以上であると判断することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記像担持体に付着する付着物が所定量以上であると判断した際に、
   前記転写電圧印加手段により印加する電圧を、前記電流検知手段で検出した電流値の増加量から算出した補正量で補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、前記像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記転写手段に電圧を印加する転写電圧印加手段と、前記転写手段に流れる電流を検出する転写電流検出手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記転写電流検知手段で検出する電流値を一定に保持させるため、前記転写電圧印加手段の電圧を変化させる定電流制御手段と、前記定電流制御手段により印加する電圧を記憶する転写電圧記憶手段と、を備えた制御手段を有し、
   前記制御手段は、前記転写電圧記憶手段により記憶した電圧値が徐々に減少し、減少した前記電圧値が所定の電圧値を下回ると、前記像担持体に付着する付着物の量が所定量以上であると判断することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記像担持体に付着する付着物が所定量以上であると判断した際に、
   前記定電流制御手段により目標とする電流値を、前記転写電圧印加手段により印加する電圧値の減少量から算出した補正量で補正することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記像担持体に付着する付着物が所定量以上であると判断した際に、
   前記定電流制御を中止し、前記転写手段に前記転写電圧印加手段で所定の電圧を印加することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記像担持体に静電潜像を形成する前に、前記転写手段に前記転写電圧印加手段により電圧を印加し、前記被転写体にトナー像を転写する際の適切な電圧値を算出して、該算出した電圧を前記転写電圧記憶手段に記憶し、
   前記像担持体に付着する付着物が所定量以上であると判断した際に、
   前記付着物が所定量未満になるまで、前記像担持体に静電潜像を形成する前に行う前記転写手段への前記転写電圧印加手段による電圧印加を停止し、前記転写電圧印加手段は前記付着物の量が所定量未満のときの前記転写電圧記憶手段に記憶した電圧値を前記転写手段に印加する電圧値として用いることを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記像担持体に静電潜像を形成する前に、前記転写手段に前記転写電圧印加手段により電圧を印加し、前記被転写体にトナー像を転写する際の適切な電圧値を算出して、該算出した電圧値を前記転写電圧記憶手段に記憶し、
   前記像担持体に付着する付着物が所定量以上であると判断した際に、
   前記転写電圧印加手段は前記制御手段により補正した電圧値を前記転写手段に印加する電圧値として用いることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記像担持体に静電潜像を形成する前に、前記転写手段に前記転写電圧印加手段により電圧を印加し、前記被転写体にトナー像を転写する際の適切な電圧値を検出し、
   前記像担持体に付着する付着物が所定量以上であると判断した際に、
   前記転写電圧印加手段は前記制御手段により補正した目標電流値を用いることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
9. 更に、前記像担持体のトナーを回収するトナー回収手段を備え、
   前記制御手段により前記像担持体に付着する付着物が所定量以上であると判断した際に、
   前記像担持体に静電潜像を形成して前記現像手段によりトナーを付着させて、前記トナー回収手段により前記像担持体に付着したトナーと共に、前記像担持体に付着する付着物を回収することを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置。

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