JP2014182334A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置が高湿環境下に長時間放置された場合、像担持体からの記録用紙の分離性能を向上させることが可能な画像形成装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、トナー像を担持する回転可能な感光体ドラム（像担持体）と、感光体ドラムとの間で転写ニップ部を形成する転写ベルトと、転写ベルトに一定の電流が流れるように、当該転写ベルトに電圧を印加する電圧印加部と、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が感光体ドラムの表面電位値と同一以上である電圧が電圧印加部により転写ベルトに印加されるときに、当該転写ベルトに流れる電流を先端電流として設定し、記録用紙の搬送方向先端部（非画像領域）が転写ニップ部を通過する際、当該設定された先端電流が転写ベルトに流れるように電圧印加部を制御する制御部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置およびその制御方法に関する。

近年、ベルト転写方式の画像形成装置が知られている。ベルト転写方式では、感光ドラムと接触するように転写ベルトを走行させ、感光体ドラム上に形成したトナー像と同期して記録用紙を搬送する。転写ベルトにトナーの帯電極性とは逆極性（転写極性）の転写電圧を印加し、静電引力により感光体ドラム上のトナー像を記録紙側に転写させる。

しかし、ベルト転写方式には次の問題があった。すなわち、転写ベルトが高湿環境下に長時間放置された場合、転写ベルトは空気中の水分を吸収して、その電気抵抗が低くなる。図７は、高湿環境（３０［℃］、８０［％］）下での放置時間による転写ベルトの表面抵抗変化を示すグラフである。曲線Ｌ０は新品の転写ベルトの表面抵抗変化を示し、曲線Ｌ１は２００万枚数プリント後の転写ベルトの表面抵抗変化を示す。何れの転写ベルトにおいても高湿環境下での放置時間が長くなるにつれて抵抗値が低下している。

転写ベルトの表面抵抗が低下すると、記録用紙先端部の転写電荷が拡散するために、転写ベルトと記録用紙先端部との間の吸着力が弱くなり、感光体ドラムからの記録用紙の分離性能が大きく低下してしまう。また、転写ベルトの使用履歴（例えば、画像形成装置における総プリント枚数）が増大すると、転写ベルトの内周面に放電生成物等が形成されて当該転写ベルトは吸湿しやすくなるため、記録用紙の分離性能が低下する現象は悪化する傾向にある。

さらに言えば、湿度環境、転写ベルトの放置時間、転写ベルトの使用履歴、およびプリント開始からの出力数等、多くのパラメーターによって、転写ベルトや感光体ドラムの抵抗値、および記録用紙先端部に作用する転写電界は様々に変化する。そのため、高湿環境下における感光体ドラムからの記録用紙の分離性能を制御することは困難である。

図８は、高湿環境（３０［℃］、８０［％］）下での放置時間による分離不良発生率（「分離ジャム発生率」とも言う）の変化を示すグラフである。曲線Ｌ２は新品の転写ベルトを使用した場合の分離不良発生率の変化を示し、曲線Ｌ３は２００万枚数プリント後の転写ベルトを使用した場合の分離不良発生率の変化を示す。何れの転写ベルトを使用した場合においても高湿環境下での放置時間が長くなるにつれて分離不良発生率が増大している。

特許文献１には、転写搬送手段（転写ベルト）の抵抗値に応じて、先端転写電流の切り替えのタイミングと紙間転写電流値とを切り替える制御を行うことによって、感光体からの転写紙の分離性を向上させる技術が記載されている。特許文献１に記載の技術では、転写ベルトの抵抗値が低ければ、先端転写電流の切り替えのタイミングを遅らせるとともに紙間転写電流値を小さくする。

特開２００３−５７９６６号公報

上記特許文献１に記載の技術では、転写紙に対して必要以上に電荷を供給（充電）させずに、当該転写紙と感光体との間の吸着力を減少させる効果は期待できる。しかしながら、転写紙と感光体との間に発生する電界の方向は、弱いながらも両者が引き合う方向であり、同時に転写紙と転写ベルトとの間の吸着力も低下してしまう。そのため、上記特許文献１に記載の技術では、感光体からの転写紙の分離性を向上させる効果を十分に得ることはできない。

本発明は、画像形成装置が高湿環境下に長時間放置された場合、像担持体からの記録用紙の分離性能を向上させることが可能な画像形成装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、
トナー像を担持する回転可能な像担持体と、
前記像担持体との間で転写ニップ部を形成する転写部材と、
前記転写部材に一定の電流が流れるように、当該転写部材に電圧を印加する電圧印加部と、
転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が前記像担持体の表面電位値と略同一以上である電圧が前記電圧印加部により前記転写部材に印加されるときに、当該転写部材に流れる電流を先端電流として設定し、記録用紙の搬送方向先端部が前記転写ニップ部を通過する際、当該設定された先端電流が前記転写部材に流れるように前記電圧印加部を制御する制御部と、
を備える。

本発明に係る画像形成装置の制御方法は、
トナー像を担持する回転可能な像担持体と、
前記像担持体との間で転写ニップ部を形成する転写部材と、
前記転写部材に一定の電流が流れるように、当該転写部材に電圧を印加する電圧印加部と、
を備える画像形成装置の制御方法であって、
転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が前記像担持体の表面電位値と略同一以上である電圧が前記電圧印加部により前記転写部材に印加されるときに、当該転写部材に流れる電流を先端電流として設定し、記録用紙の搬送方向先端部が前記転写ニップ部を通過する際、当該設定された先端電流が前記転写部材に流れるように前記電圧印加部を制御するステップを有する。

本発明によれば、画像形成装置が高湿環境下に長時間放置された場合、像担持体からの記録用紙の分離性能を向上させることが可能な画像形成装置およびその制御方法を提供することができる。

本実施の形態における画像形成装置の制御ブロック図である。 本実施の形態における画像形成部付近の具体的な構成を示す図である。 感光体ドラムの表面電位値と、転写ベルトに印加される電圧値との関係を示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御動作例を示すフローチャートである。 本発明の有効性を確認する実験１の結果を示す表である。 本発明の有効性を確認する実験２の結果を示す表である。 放置時間に対する転写ベルトの表面抵抗の変化を示すグラフである。 放置時間に対する分離不良発生率の変化を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［画像形成装置１００の構成］
図１に示す画像形成装置１００は、電子写真プロセスにより記録用紙に画像を形成する。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿読み取り部１１０、操作表示部１２０、画像処理部１３０、画像書き込み部１３５、画像形成部１４０、搬送部１５０、定着部１６０、通信部１７１、記憶部１７２、電圧印加部１８０、表面電位検出部１９０および制御部２００を備えている。なお、バックアップローラー６３、電圧印加部１８０および電流計１９２については後述する。

制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３等を備えている。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ２０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１００の各ブロックの動作を制御する。このとき、記憶部１７２に格納されている各種データが参照される。記憶部１７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部２００は、通信部１７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部装置（例えば、パーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部２００は、例えば、外部装置から送信された画像データを受信し、当該受信した画像データに基づいて記録用紙に画像を形成させる。通信部１７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

原稿読み取り部１１０は、コンタクトガラス上に搬送された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサーの受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。

操作表示部１２０は、タッチパネル式の画面を有する。ユーザーが行う各種の指示および設定のための入力操作は、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。これらの指示および設定の情報は、ジョブ情報として制御部２００により扱われる。ジョブ情報としては例えば、用紙サイズ、プリント枚数等がある。

画像処理部１３０は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部１３０は、原稿読み取り部１１０のＣＣＤセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、Ａ／Ｄ変換処理によりディジタル画像データを生成して画像書き込み部１３５に出力する。

画像書き込み部１３５は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を、画像形成部１４０の感光体ドラムに照射することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成する（露光工程）。

画像形成部１４０は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。帯電工程では、画像形成部１４０は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる。現像工程では、画像形成部１４０は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。

転写工程では、画像形成部１４０は、電圧印加部１８０から転写電圧が印加されることにより、感光体ドラム上のトナー像を、搬送部１５０により搬送された記録用紙に転写する。クリーニング工程では、画像形成部１４０は、ブラシ等のクリーニング装置を感光体ドラムに接触させることにより、転写工程後の感光体ドラムに残留しているトナーを除去する。

定着部１６０は、定着ローラーおよび加圧ローラーを備える。加圧ローラーは、定着ローラーと圧接した状態で配置されている。定着ローラーと加圧ローラーとの圧接部には定着ニップ部が形成されている。定着部１６０は、定着ニップ部に導入された記録用紙上のトナー像に熱および圧力を加えること（加熱定着）により、トナー像を記録用紙に定着させる（定着工程）。この結果、記録用紙上には定着トナー像が形成される。定着部１６０により加熱定着された記録用紙は、画像形成装置１００の外部に排出される。

表面電位検出部１９０は、例えば表面電位センサーであり、感光体ドラム１の近傍に配置されている。表面電位検出部１９０は、帯電装置からのコロナ放電により帯電させられた感光体ドラム１の表面上の電位値（表面電位値）を非接触で検出し、その検出信号を制御部２００に出力する。

次に、図２を参照し、画像形成部１４０付近の具体的な構成について説明する。図２において、１は像担持体として機能する感光体ドラムであり、この感光体ドラム１の回転方向（矢印方向）に沿って、帯電部として機能する帯電装置２、画像書き込み部１３５、現像装置４、表面電位検出部１９０、記録用紙Ｐを転写領域に導く転写搬送路５、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を記録用紙Ｐに転写する転写ベルト６（転写部材）、感光体ドラム１に残留しているトナーを除去するクリーニング装置７が設けられている。また、転写ベルト６の記録用紙搬送方向の下流には、定着部１６０が設けられ、記録用紙Ｐのトナー像を定着する。

転写ベルト６には、厚さ０．５［ｍｍ］のクロロプレーンゴム等により構成される基材の表面に、コート層として厚さ３［μｍ］のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を施したものが用いられる。転写ベルト６は、所定の環境（温度：２０［℃］、相対湿度：５０［％］、電圧印加：５００［Ｖ］）下において、体積抵抗率が９．５［ｌｏｇ（＝１０^９．５）Ω・ｃｍ］で、表面抵抗率が１０．５［ｌｏｇ（＝１０^１０．５）Ω／□］である。

転写ベルト６は、従動ローラー６１、駆動ローラー６２および他のローラーの間に張架され、感光体ドラム１の下方で、転写ベルト６の表面が感光体ドラム１の外周面の一部と接触するように配置されている。すなわち、転写ベルト６と感光体ドラム１との間において、転写領域としての転写ニップ部ＮＰが形成される。記録用紙Ｐは、転写ニップ部ＮＰにおいて転写ベルト６により感光体ドラム１に押圧されながら搬送される。

感光体ドラム１の外周面の一部と接触する転写ベルト６の内側には、転写ベルト６に対して転写電圧を印加可能なバックアップローラー６３が配置されている。バックアップローラー６３には、転写ベルト６に転写電圧を印加する電源としての電圧印加部１８０が接続される。制御部２００は、一定の電流がバックアップローラー６３から電圧印加部１８０に流れるように、電圧印加部１８０が印加すべき電圧を制御する。より詳細には、制御部２００は、電圧印加部１８０とバックアップローラー６３との間を流れる電流を電流計１９２にて検知し、この検知電流に基づいて電圧印加部１８０を制御する。転写ベルト６に正極性の転写電圧が印加されることによって、感光体ドラム１に接触中の記録用紙Ｐに、感光体ドラム１上の負極性のトナー像が転写される。制御部２００は、記録用紙Ｐが転写ニップ部ＮＰを通過する際、電圧印加部１８０を制御することによって、転写ベルト６に印加される電圧の値を切り替える。

記録用紙Ｐは、給紙カセット９に収納されており、給紙搬送路９０を通って転写搬送路５に供給される。定着部１６０の下流には、ゲート９１が設けられ、外部に記録用紙Ｐを排出する場合と両面プリントのための両面搬送路９２に記録用紙Ｐを給送する場合とで切り替えを行っている。両面搬送路９２に入った記録用紙Ｐは、一旦、反転搬送路９３に進み、ここで反転されて再給紙搬送路９４から転写搬送路５に合流する。

次に、記録用紙Ｐが転写ニップ部ＮＰを通過する際、転写ベルト６に印加される電圧の値を切り替える動作について図３（ａ）を参照しながら説明する。

制御部２００は、記録用紙Ｐにトナー像が形成される前に、転写極性と逆極性（負極性）であり、かつ、絶対値が感光体ドラム１の表面電位と同一以上である電圧（以下、「先端電圧」と言う）が電圧印加部１８０により転写ベルト６に印加されるときに、当該転写ベルト６に流れる電流を先端電流として設定する。そして、制御部２００は、図３（ａ）に示すように、点線で示される記録用紙Ｐのうち非画像領域である先端部（Ａ〜Ｂ）の近傍が転写ニップ部ＮＰを通過する際、設定された先端電流が転写ベルト６に流れるように電圧印加部１８０を制御する。すなわち、制御部２００は、電圧印加部１８０を制御し、絶対値が感光体ドラム１の表面電位と同一以上である先端電圧を転写部材ベルト６に印加させる。

これにより、記録用紙Ｐ（誘電体）の先端部に誘電分極が発生し、記録用紙Ｐのうち転写ベルト６に対向する側に正極性の電荷が偏り、感光体ドラム１に対向する側に負極性の電荷が偏る。よって、記録用紙Ｐの先端部のうち転写ベルト６に対向する側（正極性）と転写ベルト６（負極性）とは静電的に引き合いやすくなる一方、感光体ドラム１に対向する側（負極性）と感光体ドラム１（負極性）とは静電的に反発しやすくなる。その結果として、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力が強くなり、記録用紙Ｐの先端部における感光体ドラム１からの分離性能を向上させることができる。

ところで、転写ベルト６が所定の絶対湿度（例えば、１５００［ｇ／ｍ^３］）以上の環境に所定時間（例えば、５時間）以上放置された場合、転写ベルト６は空気中の水分を吸収してその電気抵抗が低くなり、小さな電圧の印加によって転写ベルト６に多量の電流が流れやすくなる。この場合、図３（ｂ）に示すように、記録用紙Ｐの先端部（Ａ〜Ｂ）の近傍が転写ニップ部ＮＰを通過する際、予め設定された先端電流が転写ベルト６に流れるように電圧印加部１８０を制御すると、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が感光体ドラム１の表面電位と同一未満である電圧が転写ベルト６に印加される状況となる。この状況でも記録用紙Ｐの先端部に誘電分極が発生するが、図３（ａ）とは異なり、記録用紙Ｐのうち転写ベルト６に対向する側に負極性の電荷が偏り、感光体ドラム１に対向する側に正極性の電荷が偏る。よって、記録用紙Ｐの先端部のうち転写ベルト６に対向する側（負極性）と転写ベルト６（負極性）とは静電的に反発しやすくなる一方、感光体ドラム１に対向する側（正極性）と感光体ドラム１（負極性）とは静電的に引き合いやすくなる。その結果として、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力が弱くなり、記録用紙Ｐの先端部における感光体ドラム１からの分離性能が大きく低下してしまう。そこで、本実施の形態では、転写ベルト６が所定の絶対湿度以上の環境に所定時間以上放置された場合、制御部２００は、電圧印加部１８０を制御し、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が感光体ドラム１の表面電位と同一以上である先端電圧を転写部材ベルト６に印加させる。

また、制御部２００は、図３（ａ）に示すように、記録用紙Ｐのうち画像領域であるＢ〜Ｃの範囲が転写ニップ部ＮＰを通過する際、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を記録用紙Ｐに転写するため、転写ベルト６に正極性の転写電圧を印加するように電圧印加部１８０を制御する。

図４は、本実施の形態における画像形成装置１００の制御動作例を示すフローチャートである。ステップＳ１００の処理は、画像形成装置１００が電源オンにされて起動することにより開始する。

まず、制御部２００は、表面電位検出部１９０から出力された検出信号を入力することによって、感光体ドラム１の表面電位値（例えば、−６００［Ｖ］）を取得する（ステップＳ１００）。次に、制御部２００は、電流計１９２の検知結果を参照しながら、電圧印加部１８０とバックアップローラー６３との間を流れる電流値が、転写極性と逆極性であり、かつ、予め設定された電流値（例えば、−１０［μＡ］）となるように電圧印加部１８０を制御する（ステップＳ１２０）。

次に、制御部２００は、電圧印加部１８０から、一定の電流値（ステップＳ１２０において流される電流の電流値、または、ステップＳ２４０において流される電流の電流値）の電流が流れる際、転写ベルト６に印加すべき電圧値を取得する（ステップＳ１４０）。次に、制御部２００は、電圧印加部１８０から取得した電圧値の絶対値が、表面電位検出部１９０から取得した感光体ドラム１の表面電位値の絶対値以上であるか否かについて判定する（ステップＳ１６０）。この判定の結果、電圧値の絶対値が、感光体ドラム１の表面電位値の絶対値以上である場合（ステップＳ１６０、ＹＥＳ）、制御部２００は、当該電圧が転写ベルト６に印加されているときに、電圧印加部１８０とバックアップローラー６３との間、ひいては転写ベルト６に流れる電流の値を先端電流値として設定する（ステップＳ１８０）。

最後に、制御部２００は、画像形成装置１００による画像形成処理が開始した後、記録用紙Ｐの搬送方向先端部が転写ニップ部ＮＰを通過する際、ステップＳ１８０において先端電流値として設定された先端電流が転写ベルト６に流れるように電圧印加部１８０を制御する（ステップＳ２００）。ステップＳ２００の処理が完了することによって、画像形成装置１００は図４における処理を終了する。

ステップＳ１６０の判定処理に戻り、電圧値の絶対値が、感光体ドラム１の表面電位値の絶対値以上でない場合（ステップＳ１６０、ＮＯ）、制御部２００は、当該電圧が転写ベルト６に印加されているときに、転写ベルト６に流れる電流の値（現在の電流値）から所定値（例えば、−５［μＡ］）を加算した値を算出する（ステップＳ２２０）。次に、制御部２００は、電流計１９２の検知結果を参照しながら、電圧印加部１８０とバックアップローラー６３との間を流れる電流値が、ステップＳ２２０において算出された値（例えば、−１５［μＡ］）となるように電圧印加部１８０を制御する（ステップＳ２４０）。その後、処理はステップＳ１４０に遷移する。

なお、本実施の形態では、制御部２００は、画像形成装置１００が電源オンにされて起動した後のプリント前、すなわち転写ニップ部ＮＰに記録用紙Ｐが介在しない状態において、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が感光体ドラム１の表面電位と同一以上である電圧が転写ベルト６に印加されるときに、転写ベルト６に流れる電流を先端電流として設定する。これは、記録用紙Ｐの先端部における分離性能に相関があるのは、当該先端部がある程度、転写ニップ部ＮＰを通過し、記録用紙Ｐの介在により定常状態となった際に発生する電界ではなく、記録用紙Ｐの最先端部（転写ニップ部ＮＰにおいて記録用紙Ｐが介在しない部分と介在する部分との境界）が転写ニップ部ＮＰを通過する際に発生する電界であるからである。

［本実施の形態の効果］
以上詳しく説明したように、本実施の形態における画像形成装置１００は、トナー像を担持する回転可能な感光体ドラム１と、感光体ドラム１との間で転写ニップ部ＮＰを形成する転写ベルト６と、転写ベルト６に一定の電流が流れるように、当該転写ベルト６に電圧を印加する電圧印加部１８０と、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が感光体ドラム１の表面電位値と同一以上である先端電圧が電圧印加部１８０により転写ベルト６に印加されるときに、当該転写ベルト６に流れる電流を先端電流として設定し、記録用紙Ｐの搬送方向先端部が転写ニップ部ＮＰを通過する際、当該設定された先端電流が転写ベルト６に流れるように電圧印加部１８０を制御する制御部２００とを備える。

このように構成した本実施の形態によれば、画像形成装置１００が高湿環境下に長時間放置された場合でも、感光体ドラム１、記録用紙Ｐおよび転写ベルト６間において、記録用紙Ｐの先端部と転写ベルト６とが静電的に引き合いやすくなるとともに、記録用紙Ｐの先端部と感光体ドラム１とが静電的に反発しやすくなる電界が発生する。したがって、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力が強くなり、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能を向上させることができる。

また、本実施の形態では、制御部２００は、記録用紙Ｐの搬送方向先端部が転写ニップ部ＮＰを通過し始めてから通過し終わるまでの間、転写ベルト６に先端電流が流れるように電圧印加部１８０を制御する。この構成により、記録用紙Ｐの搬送方向先端部の全域に対して、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が感光体ドラム１の表面電位値と同一以上である先端電圧が転写ベルト６に印加される。そのため、記録用紙Ｐの搬送方向先端部の一部に上記先端電圧が印加されない箇所がある場合よりも、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力が強くなり、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能を向上させることができる。

［変形例］
なお、上記実施の形態において、転写ベルト６の抵抗値の低下量が小さく、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力がそれほど弱くならない場合（例えば、転写ベルト６の周囲の絶対湿度がそれほど高くない場合、または、高湿環境下における転写ベルト６の放置時間が短い場合）においては、図４のフローチャートに示される制御動作を実行しなくても良い。

また、上記実施の形態では、転写ニップ部ＮＰに記録用紙Ｐが介在しない状態として、画像形成装置１００が電源オンにされて起動した後のプリント前において、絶対値が感光体ドラム１の表面電位と同一以上である電圧が転写ベルト６に印加されるときに、当該転写ベルト６に流れる電流を先端電流として設定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。転写ニップ部ＮＰに記録用紙Ｐが介在しない状態の別例として、例えば、画像形成装置１００により連続的な画像形成が行われる場合における記録用紙Ｐの紙間のタイミング、または、印刷ジョブの実行が終了したタイミングにおいて、絶対値が感光体ドラム１の表面電位と同一以上である電圧が転写ベルト６に印加されるときに、当該転写ベルト６に流れる電流を先端電流として設定しても良い。

また、上記実施の形態では、制御部２００が、表面電位検出部１９０から出力された検出信号を入力することによって、感光体ドラム１の表面電位値を取得する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部２００は、感光体ドラム１の表面を帯電させる帯電装置２に印加される帯電グリッド電圧に基づいて、感光体ドラム１の表面電位値を推定しても良い。十分な帯電電流が付与された条件では、感光体ドラム１の表面電位値は、帯電グリッド電圧に近い値に制御されるからである。また、制御部２００は、帯電装置２から感光体ドラム１に流れる帯電電流に基づいて、感光体ドラム１の表面電位値を推定しても良い。感光体ドラム１の表面電位値は、帯電極による感光体ドラム１への放電電荷量に比例するため、高い表面電位値を得ようとする場合、帯電電流値を大きく設定する必要がある。逆に言うと、帯電電流値により感光体ドラム１の表面電位値を推定することができる。

また、上記実施の形態では、感光体ドラム１が本発明の像担持体として機能する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、中間ベルト転写方式の画像形成装置１００である場合、当該中間転写ベルトが像担持体として機能するようにしても良い。また、本発明は、単色画像を形成するモノクロ画像形成装置１００、カラー画像を形成するカラー画像形成装置１００の何れにも適用することができる。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

［実施例］
最後に、本発明者が行った、本発明の有効性を確認する実験１，２の結果について説明する。

（実験１）
実験１では、画像形成装置１００の電源オン直後、使用環境（温度および相対湿度）、転写ベルト６の放置時間、転写ベルト６の使用履歴（転写ベルト６を用いたプリント枚数）、先端電流の値、先端電圧の値および感光体ドラム１の表面電位値を異ならせた各条件において、３０枚のプリント処理を行い、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能（具体的には、分離ジャムの発生の有無）を確認した。図５は、記録用紙Ｐの分離性能を下記評価基準により評価した結果を示す。なお、プリント処理では、坪量４０［ｇ／ｍ^２］の分離性能の悪い記録用紙Ｐを用いた。また、画像形成装置１００における先端電流のデフォルト値は、−１０［μＡ］に設定した。

（記録用紙Ｐの分離性能）
○：分離ジャムは発生せず、分離性能は良好である。
×：分離ジャムが発生し、分離性能は実用上問題となるレベルである。

図５に示すように、実施例１では、高湿環境下での長時間放置に加えて、転写ベルト６の使用履歴が大きいことにより、転写ベルト６の表面抵抗が低下し、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能確保が困難な状態である。そこで、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が感光体ドラム１の表面電位値（−６００［Ｖ］）と同一以上である先端電圧（−６５０［Ｖ］）が電圧印加部１８０により転写ベルト６に印加されるときに、当該転写ベルト６に流れる電流（−３０［μＡ］）を先端電流として設定した。その結果、記録用紙Ｐの先端部と転写ベルト６とは静電的に引き合いやすくなる一方、記録用紙Ｐの先端部と感光体ドラム１とは静電的に反発しやすくなり、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力が強くなった。したがって、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は良好となった。

比較例１Ａでは、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が感光体ドラム１の表面電位値（−６００［Ｖ］）と同一未満である先端電圧（−２５０［Ｖ］）が電圧印加部１８０により転写ベルト６に印加されるときに、当該転写ベルト６に流れる電流（−１０［μＡ］）を先端電流として設定した。その結果、記録用紙Ｐの先端部と転写ベルト６とは静電的に反発しやすくなる一方、記録用紙Ｐの先端部と感光体ドラム１とは静電的に引き合いやすくなり、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力が弱くなった。したがって、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は実用上問題となるレベルであった。

比較例１Ｂでは、比較例１Ａに対して先端電流の絶対値を１０［μＡ］増大させたが、依然として、絶対値において先端電圧（−４７０［Ｖ］）は感光体ドラム１の表面電位値（−６００［Ｖ］）未満であった。その結果、記録用紙Ｐの先端部と転写ベルト６とは静電的に反発しやすくなる一方、記録用紙Ｐの先端部と感光体ドラム１とは静電的に引き合いやすくなり、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力が弱くなった。したがって、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は実用上問題となるレベルであった。

実施例２では、実施例１に対して転写ベルト６の放置時間が７［ｈ］と短いため、実施例１と同レベルまで先端電流の絶対値を増大させなくても、絶対値において先端電圧（−５４０［Ｖ］）は感光体ドラム１の表面電位値（−６００［Ｖ］）と略同一となり、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は良好となった。ここで、略同一とは、絶対値において先端電圧が感光体ドラム１の表面電位値未満であっても、絶対値において感光体ドラム１の表面電位値に対する先端電圧の割合が０．９以上であることを指す。

絶対値において先端電圧が感光体ドラム１の表面電位値と略同一の場合でも、記録用紙Ｐ（誘電体）の先端部に誘電分極が発生し、記録用紙Ｐのうち転写ベルト６に対向する側に正極性の電荷が偏り、感光体ドラム１に対向する側に負極性の電荷が偏る。よって、記録用紙Ｐの先端部のうち転写ベルト６に対向する側（正極性）と転写ベルト６（負極性）とは静電的に引き合いやすくなる一方、感光体ドラム１に対向する側（負極性）と感光体ドラム１（負極性）とは静電的に反発しやすくなる。その結果として、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力が強くなり、記録用紙Ｐの先端部における感光体ドラム１からの分離性能を向上させることができる。

比較例２では、実施例１に対して転写ベルト６の放置時間が７［ｈ］と短いが、実施例２と同レベルまで先端電流の絶対値を増大させていないため、絶対値において先端電圧（−３５０［Ｖ］）は感光体ドラム１の表面電位値（−６００［Ｖ］）未満であった。その結果、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は実用上問題となるレベルであった。

実施例３では、実施例１に対して転写ベルト６の放置時間が７［ｈ］と短く、実施例２以上に先端電流の絶対値を増大させたため、絶対値において先端電圧（−７００［Ｖ］）は感光体ドラム１の表面電位値（−６００［Ｖ］）以上となった。その結果、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は良好となった。

実施例４では、実施例１に対して転写ベルト６の放置時間が７［ｈ］と短く、転写ベルト６の使用履歴が０（新品）であるため、先端電流の絶対値をデフォルト値から増大させなくても、絶対値において先端電圧（−６２０［Ｖ］）は感光体ドラム１の表面電位値（−６００［Ｖ］）以上となった。その結果、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は良好となった。

実施例５では、転写ベルト６の放置時間が２［ｈ］と短いため、先端電流の絶対値をデフォルト値から増大させなくても、絶対値において先端電圧（−５７０［Ｖ］）は感光体ドラム１の表面電位値（−６００［Ｖ］）と略同一となった。その結果、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は良好となった。

実施例６では、実施例５に対して先端電流の絶対値を増大させたため、絶対値において先端電圧（−１１５０［Ｖ］）は感光体ドラム１の表面電位値（−６００［Ｖ］）以上となった。その結果、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は良好となった。なお、絶対値において先端電圧が感光体ドラム１の表面電位値より高すぎると、負極性の先端電圧から正極性の転写電圧への立ち上がりが遅くなり、記録用紙Ｐの先端部近傍の画像領域において画像抜け（転写抜け）が発生するおそれがある。よって、絶対値において先端電圧が感光体ドラム１の表面電位値より高くなりすぎないことが好ましい。

実施例７では、放置時間が２０［ｈ］と長く、かつ、転写ベルト６の使用履歴が大きいが、常湿環境であるため、先端電流の絶対値をデフォルト値から増大させなくても、絶対値において先端電圧（−９５０［Ｖ］）は感光体ドラム１の表面電位値（−７５０［Ｖ］）以上となった。その結果、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は良好となった。なお、常湿環境では、高湿環境と比べて、トナーの帯電量が大きくなる。そのため、所定のトナー量を感光体ドラム１に現像するための現像電位を高く設定し、それに伴い、非画像部に現像させないための感光体ドラム１の表面電位値も高く設定している。

（実験２）
実験２では、転写ベルト６が高湿環境（３０［℃］／８０［％］）下に長時間（２０［ｈ］）放置され、転写ベルト６の使用履歴が２００万枚数プリントである場合において、３００枚のプリント処理を行い、所定枚数のプリント処理が終了したタイミングで、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能（具体的には、分離ジャムの発生の有無）を確認した。図６は、記録用紙Ｐの分離性能を下記評価基準により評価した結果を示す。なお、プリント処理では、坪量４０［ｇ／ｍ^２］の分離性能の悪い記録用紙Ｐを用いた。また、画像形成装置１００における先端電流のデフォルト値は、−１０［μＡ］に設定した。

（記録用紙Ｐの分離性能）
○：分離ジャムは発生せず、分離性能は良好である。
×：分離ジャムが発生し、分離性能は実用上問題となるレベルである。

実施例８では、所定枚数のプリント処理が終了した紙間のタイミングにおいて、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が感光体ドラム１の表面電位値（−６００［Ｖ］）と同一以上である先端電圧が電圧印加部１８０により転写ベルト６に印加されるときに、当該転写ベルト６に流れる電流を先端電流として設定した。その結果、記録用紙Ｐの先端部と転写ベルト６とは静電的に引き合いやすくなる一方、記録用紙Ｐの先端部と感光体ドラム１とは静電的に反発しやすくなり、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力が強くなった。したがって、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は良好となった。なお、プリント数が増加するにしたがって、転写ベルト６周囲の温度が高くなり、すなわち転写ベルト６が除湿されて転写ベルト６の抵抗値が高くなる。そのため、プリント数の増加によって、転写ベルト６に印加すべき電圧値が大きく変動しなくても、設定される先端電流の絶対値は低下することとなる。

なお、３００枚プリントした後は、転写ベルト６の抵抗値がほぼ変動しなくなり（回復した状態）、先端電流の値をデフォルト値から補正する必要はなくなった。図６に示すように、３００枚プリントした後の先端電流の値をプリント開始時の値（−３０［μＡ］）と同じにすると、絶対値において先端電圧が感光体ドラム１の表面電位値より高くなりすぎる。この場合、負極性の先端電圧から正極性の転写電圧への立ち上がりが遅くなり、記録用紙Ｐの先端部近傍の画像領域において画像抜け（転写抜け）が発生するおそれがある。よって、絶対値において先端電圧が感光体ドラム１の表面電位値より高くなりすぎないことが好ましい。

比較例８では、所定枚数のプリント処理が終了した紙間のタイミングにおいて、先端電流値の補正を行わず、そのデフォルト値（−１０［μＡ］）に設定し続けた。この場合、実施例８で説明したように、３００枚のプリント処理が終了するまでの過程において、転写ベルト６が除湿されて転写ベルト６の抵抗値が次第に高くなる結果、先端電圧の絶対値も次第に高くなった。しかしながら、１００枚のプリント処理が終了するまでは常に、絶対値において先端電圧は感光体ドラム１の表面電位値未満であった。その結果、記録用紙Ｐの先端部と転写ベルト６とは静電的に反発しやすくなる一方、記録用紙Ｐの先端部と感光体ドラム１とは静電的に引き合いやすくなり、転写ベルト６と記録用紙Ｐの先端部との間の吸着力が弱くなった。したがって、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は実用上問題となるレベルであった。３００枚のプリント処理が終了した後は、絶対値において先端電圧は感光体ドラム１の表面電位値と同一となった。その結果、感光体ドラム１からの記録用紙Ｐの分離性能は良好となった。

１ 感光体ドラム
２ 帯電装置
４ 現像装置
５ 転写搬送路
６ 転写ベルト
７ クリーニング装置
９ 給紙カセット
６１ 従動ローラー
６２ 駆動ローラー
６３ バックアップローラー
９０ 給紙搬送路
９１ ゲート
９２ 両面搬送路
９３ 反転搬送路
９４ 再給紙搬送路
１００ 画像形成装置
１１０ 原稿読み取り部
１２０ 操作表示部
１３０ 画像処理部
１３５ 画像書き込み部
１４０ 画像形成部
１５０ 搬送部
１６０ 定着部
１７１ 通信部
１７２ 記憶部
１８０ 電圧印加部
１９０ 表面電位検出部
１９２ 電流計
２００ 制御部
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
Ｐ 記録用紙
ＮＰ 転写ニップ部

Claims (9)

1. トナー像を担持する回転可能な像担持体と、
   前記像担持体との間で転写ニップ部を形成する転写部材と、
   前記転写部材に一定の電流が流れるように、当該転写部材に電圧を印加する電圧印加部と、
   転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が前記像担持体の表面電位値と略同一以上である電圧が前記電圧印加部により前記転写部材に印加されるときに、当該転写部材に流れる電流を先端電流として設定し、記録用紙の搬送方向先端部が前記転写ニップ部を通過する際、当該設定された先端電流が前記転写部材に流れるように前記電圧印加部を制御する制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記制御部は、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が前記表面電位値と同一以上である電圧が前記転写部材に印加されるときに、当該転写部材に流れる電流を前記先端電流として設定する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値において前記表面電位値に対する割合が０．９以上である電圧が前記転写部材に印加されるときに、当該転写部材に流れる電流を前記先端電流として設定する請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記記録用紙の搬送方向先端部が前記転写ニップ部を通過し始めてから通過し終わるまでの間、前記転写部材に前記先端電流が流れるように前記電圧印加部を制御する請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記転写ニップ部に前記記録用紙が介在しない状態において、転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が前記表面電位値と略同一以上である電圧が前記転写部材に印加されるときに、当該転写部材に流れる電流を前記先端電流として設定する請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体の表面電位値を検出する表面電位検出部を備え、
   前記制御部は、前記表面電位検出部の検出結果に基づいて、前記像担持体の表面電位値を取得する請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体の表面を帯電させる帯電部を備え、
   前記制御部は、前記像担持体の表面を帯電させる際、前記帯電部に印加される帯電グリッド電圧に基づいて、前記像担持体の表面電位値を推定する請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体の表面を帯電させる帯電部を備え、
   前記制御部は、前記像担持体の表面を帯電させる際、前記帯電部から前記像担持体に流れる帯電電流に基づいて、前記像担持体の表面電位値を推定する請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. トナー像を担持する回転可能な像担持体と、
   前記像担持体との間で転写ニップ部を形成する転写部材と、
   前記転写部材に一定の電流が流れるように、当該転写部材に電圧を印加する電圧印加部と、
   を備える画像形成装置の制御方法であって、
   転写極性と逆極性であり、かつ、絶対値が前記像担持体の表面電位値と略同一以上である電圧が前記電圧印加部により前記転写部材に印加されるときに、当該転写部材に流れる電流を先端電流として設定し、記録用紙の搬送方向先端部が前記転写ニップ部を通過する際、当該設定された先端電流が前記転写部材に流れるように前記電圧印加部を制御するステップを有する制御方法。

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