JP2016099574A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体と転写部材との間の転写部でトナー像が転写された記録材を、より安定して像担持体から分離させる。【解決手段】画像形成に先立って、転写電源１６により転写ローラ５に印加される電圧と、除電電源１８により除電針１０に印加される電圧との差である電位差を徐々に大きくしていき、除電電流計１７により検出された値が、閾値を超えたときの前記電位差の値を記憶し、画像形成時に、記憶した前記電位差の値と、転写電源１６により印加される画像形成用の電圧の値とに基づいて、除電電源１８により印加される電圧の値を制御する除電制御を実行可能なＣＰＵ１９を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

像担持体（感光ドラム又は中間転写体）に担持されたトナー像と転写部で重なり合うように記録材を搬送することにより、トナー像を記録材に転写する画像形成装置が広く用いられている。このような画像形成装置では、記録材が転写部を通過する過程で、記録材に過剰に注入された電荷を除電し、像担持体に対する記録材の分離性能を高めるために、転写部の下流に除電手段として放電電極が配置される場合がある。特許文献１には、転写部材として転写ローラを用いた転写部の下流に、放電電極として除電針を配置した構成が示されている。
その構成と制御を、図８を用いて説明する。図８（ａ）の感光ドラム１０１上に現像されたトナー像は、転写ローラ１０５と感光ドラム１０１との圧接部である転写ニップ部Ｔａにおいて、感光ドラム１０１から記録材Ｐ上に転写される。記録材Ｐの搬送方向（矢印方向）における転写ローラ１０５の下流側には、除電針１１０が配設されている。転写ローラ１０５には、転写ローラ１０５に可変の転写電圧を印加する転写電源１１６と、転写ローラ１０５に流れる電流を検出する転写電流計１１５が接続されている。また、除電針１１０には、除電針１１０に可変の除電電圧を印加する除電電源１１７が接続されている。転写電圧と除電電圧は、ＣＰＵの指示により所定のタイミングで印加される。

転写ニップ部Ｔａにおいて、記録材Ｐは画像形成に伴う転写電流により電荷の注入を受ける。電荷の注入により帯電した記録材Ｐは、静電吸着力により感光ドラム１０１に引き寄せられ、この力が弾性体としての記録材Ｐの復元力（感光ドラム１０１から引き剥がれようとする力）に勝ることで、分離不良が発生する。除電針１１０に印加される除電電圧の極性は、転写ローラ１０５に印加される転写電圧とは逆極性である。除電針１１０と転写ローラ１０５にそれぞれ電圧が印加されると、除電針１１０と転写ローラ１０５間の電位差に起因して発生する放電１１１により、転写ニップ部Ｔａの近傍の雰囲気中にイオンが発生する。この転写ニップ部Ｔａの近傍のイオンは、記録材Ｐの過剰電荷を除電する。また、転写ニップ部Ｔａの下流側においても、除電針から記録材Ｐへの放電１１２によって記録材Ｐに注入された過剰電荷は除電される。これら、転写ニップ部Ｔａの近傍で発生するイオンと、転写ニップ部Ｔａの下流側で発生する除電針から記録材Ｐへの放電１１２により、記録材Ｐと感光ドラム１０１間の静電吸着力は低下する。一方、画像形成に伴う転写電圧は、転写ローラ１０５や記録材Ｐの抵抗に応じ制御される。特許文献１では、転写制御による転写電圧の変化に応じ、転写ローラ１０５と除電針１１０の間の電位差を一定に保つように制御している。このことで、転写ローラ１０５と除電針１１０の間に安定した放電電流である除電電流を流している。除電電流が流れている間は、安定した除電効果が得られ、記録材Ｐの分離性が保たれる。

特開２０１０−９６９２１号公報

しかしながら、転写ローラと除電針の間の電流−電圧特性（以下、Ｉ−Ｖ特性）は、転写ユニットの個体差（転写ローラと除電針の位置関係、転写ローラ抵抗、除電針形状）や
、長期間の使用による除電針の汚れなどによって異なってくる。ここで、転写ユニットとは、転写ローラに対し除電針の位置決めの機能を有する、転写ローラと除電針を含む転写部周辺の部材の集合体をいう。
図８（ｂ）は、ある転写ユニットの新品時と長期間使用後における非通紙時のＩ−Ｖ特性を示している。Ｉ−Ｖ特性１１３は新品時の特性を示し、Ｉ−Ｖ特性１１４は長期間使用後の特性を示している。図８（ｂ）に示すように、転写ユニットの新品時と長期間使用後では、転写ローラと除電針の間の除電電流が立ち上がる電位差は異なっている。これは、転写ローラ１０５と除電針１１０の長期間の使用による電気抵抗の上昇に起因すると考えられる。長期間使用後の除電針１１０は、トナー汚れや放電生成物により、電気抵抗が上昇する傾向にある。よって、長期間使用後において除電電流を立ち上げるには、より大きな電位差が必要となってくる。

ここで、除電効果として十分な除電電流をＩiniと仮定し、図８（ｂ）のグラフに示し
た。そして、従来技術における転写ローラと除電針間の電位差を以下の場合に分け、課題の詳細を説明する。
（１）新品時のＩ−Ｖ特性に合わせ電位差を決定する場合
新品時のＩ−Ｖ特性に合わせ電位差をΔＶcontと決定すると、長期間使用後は電位差不足で除電電流が流れず、十分な除電効果が得られない。そのため、分離不良のリスクが懸念される。
（２）長期間使用後のＩ−Ｖ特性に合わせ電位差を決定する場合
長期間使用後のＩ−Ｖ特性に合わせ電位差をΔＶcont’と決定すると、新品時は電流値Ｉini以上の過剰な除電電流Ｉiが流れ、過剰な除電効果により、トナーを静電的に記録材に引き付ける力が弱くなるため、トナー飛び散りなどの発生が懸念される。また、過剰な放電によって除電針への放電生成物の蓄積リスクも懸念され、トナー汚染と同様に除電針の電気抵抗上昇の原因となることが懸念される。
すなわち、電位差を一定とすることは、転写ユニットのＩ−Ｖ特性の変化に適正に対応できないこととなり、場合によっては放電不足、及び放電過多が生じ、それらに付随する諸問題が発生することが懸念される。

本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、像担持体と転写部材との間の転写部でトナー像が転写された記録材を、より安定して像担持体から分離させることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体との間でニップ部を形成し、前記像担持体に形成されたトナー像を、前記ニップ部で記録材を挟持搬送しながら該記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する転写電源と、
記録材が搬送される搬送方向で前記転写部材よりも下流側に配置され、記録材を除電する除電部材と、
前記除電部材に電圧を印加する除電電源と、
前記除電部材に流れる電流の値を取得する取得手段と、
を備える画像形成装置において、
前記像担持体から記録材にトナー像を転写する前において、前記転写電源により前記転写部材に印加される電圧と前記除電電源により前記除電部材に印加される電圧との差である電位差を変更し、前記取得手段が取得する電流値の値が閾値を超えた際の前記電位差を第一の電位差とし、
記録材を除電する際に前記除電電源により印加される電圧を、前記第一の電位差の値と前記転写電源により印加される電圧の値とに基づいて制御する除電制御を実行可能な制御手
段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、像担持体と転写部材との間の転写部でトナー像が転写された記録材を、より安定して像担持体から分離させることが可能となる。

実施例１の画像形成装置の概略構成を示す断面図 実施例１の画像形成装置における除電部を含む転写部を示す概略図 実施例１の画像形成ジョブ中の転写、除電プロセスについて説明するグラフ 実施例１の除電条件を設定する際の制御を説明するフローチャート 実施例２の画像形成装置における除電部及び転写部の概略構成を示す図 実施例２の除電条件を設定する際の制御を説明するフローチャート 実施例２の転写電流と除電電流について説明するためのグラフ 従来例を説明するための図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

［実施例１］
以下に、実施例１について説明する。
図１は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
本実施例では、画像形成装置の一例として、レーザビームプリンタ（以下、プリンタ１００）について説明する。
像担持体としての感光ドラム１は、図１に示す矢印方向に回転駆動され、まず、その表面は帯電ローラ２によって一様に帯電される。次に、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビームＬによる走査露光がレーザスキャナ３によって施され、感光ドラム１の表面には潜像（静電潜像）が形成される。そして、現像装置４による現像作用によって、この潜像にトナーが付着し、感光ドラム１上にトナー像が形成される。

その後、転写部材としての転写ローラ５と感光ドラム１との圧接部である転写ニップ部Ｔに向けて、給送カセット６から所定のタイミングで記録材Ｐが搬送される。転写ニップ部Ｔに搬送された記録材Ｐは、転写ニップ部Ｔで感光ドラム１と転写ローラ５に一定の加圧力で挟持搬送される。これにより、感光ドラム１上に形成されたトナー像が記録材Ｐに転写される。
このとき、搬送ローラ９によって搬送される記録材Ｐの先端をトップセンサ８によって検出することで、記録材Ｐの搬送タイミングと、感光ドラム１におけるトナー像の形成タイミングを合わせている。これにより、感光ドラム１上のトナー像の画像形成位置と、記録材Ｐの先端の書き出し位置が合致する。
トナー像が転写された記録材Ｐは加熱装置７へと搬送され、加熱装置７においてトナー像は記録材Ｐに加熱定着される。その後、記録材Ｐは排出トレイ１２上に排出される。

次に、図２を用い、除電部を含む転写部の詳細について説明する。図２は、本実施例のプリンタ１００における除電部を含む転写部を示す概略図である。
感光ドラム１の直径は３０ｍｍ、転写ローラ５の直径は１５ｍｍとしている。記録材Ｐの搬送方向における転写ローラ５の下流側には、記録材Ｐの除電を行う除電部材としての除電針（放電電極）１０が配設されている。除電針１０は、厚み０．２ｍｍのＳＵＳ（ス
テンレス鋼）３０４の薄板材を鋸歯状に加工したものであり、隣り合う鋸歯のピッチは２ｍｍとした。除電針１０は、転写ローラ５と搬送される記録材Ｐに対して非接触となる位置に、鋸歯の先端が記録材Ｐの裏面に向くように配設されている。

転写ローラ５には、転写ローラ５に可変の転写電圧を印加する転写電源１６と、転写ローラ５に流れる電流を検出する検出手段としての転写電流計１５が接続されている。また、除電針１０には、除電針１０に可変の除電電圧を印加する除電電源１８と、除電針１０に流れる電流を検出する取得手段としての除電電流計１７が接続されている。そして、転写電源１６と除電電源１８はＣＰＵ１９により制御され、ＣＰＵ１９の指示により、転写ローラ５と除電針１０に対してそれぞれ電圧が印加される。ここで、ＣＰＵ１９は、制御手段及び記憶手段に相当する。
除電電圧の極性は、転写ローラ５に印加される転写電圧の極性とは逆極性に設定される。本実施例では、転写ローラ５には正極性の転写電圧が印加されるため、除電電圧の極性は、負極性に設定される。

除電針１０は、不図示の除電針ホルダに対して固定されて配置されている。除電針ホルダは、主として絶縁保障されたＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）から構成された絶縁部材であり、転写ローラ５と除電針１０の間で直接、高電圧がリークしてしまうことを防止する。
除電電圧が印加された除電針１０によりコロナ放電が発生し、コロナ放電に伴う荷電粒子（イオン流）が転写ローラ５、及び、記録材Ｐの裏面に照射される。
転写ニップ部Ｔよりも記録材の搬送方向下流側に配置された除電針１０によって、転写ニップ部Ｔを通過した記録材に対して除電電圧が印加されることで、記録材Ｐの帯電電荷を除電することができる。これにより、感光ドラム１に対する静電吸着力を低下させて、記録材Ｐの分離性を向上させている。

次に、プリンタ１００が画像形成ジョブを受け付けることで、ＣＰＵ１９により実行される制御の一連の流れについて説明する。
プリンタ１００が画像形成ジョブを受け付けると、画像形成に先立ち、前回転が開始される。前回転では、記録材Ｐを搬送するためのモータ類の立ち上げ、画像形成のためのスキャナモータ、及び、感光ドラムモータの立ち上げを実施する。各モータの立ち上げと並行し、加熱装置７の温調立ち上げ、また、現像部や転写部などに対し画像形成のための電圧を所定値まで立ち上げる。前回転により画像形成の準備が整うと、露光、現像、転写、定着の順で画像形成プロセスが実施され、記録材Ｐに画像が形成される。画像形成が終了すると、後回転において、各電圧印加の停止、加熱装置７の温調のオフ、各モータの停止を実行し、一連の画像形成ジョブが終了することとなる。

ここで、一般的な転写制御について説明する。
転写制御としては、転写部に定電圧を印加して記録材Ｐにトナー像を転写する定電圧制御と、転写部に定電流を印加して記録材Ｐにトナー像を転写する定電流制御があり、本体構成や環境、記録材の種類に応じて適宜、二者から選択される。本実施例においては、転写の定電圧制御の一例として、ＰＴＶＣ（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を例に説明していく。
ＰＴＶＣ制御では、画像形成に先立ち、記録材Ｐが通過していない転写部材に、転写電源１６により複数段階の定電圧が印加されて、それぞれの段階で転写部材に流れる電流値が転写電流計１５により測定される。その測定された複数段階の電流−電圧データから、トナー像の転写に必要な電流値に相当する転写電圧Ｖt0を補間演算する。そして、その演算結果に基づき、記録材Ｐの種類や寸法を考慮した、画像形成時に用いる画像形成用の転写の定電圧値Ｖtが設定される。

＜本実施例特有の制御＞
次に、図３、図４を用い、本実施例特有の制御（除電制御）を説明する。
図３は、画像形成ジョブ中の転写、及び、除電プロセスの制御を説明するグラフである。図４は、画像形成に先立って、画像形成時の除電条件を設定する際の制御を説明するフローチャートである。
図３において、横軸は、前回転、画像形成及び後回転を含む一連の画像形成ジョブを包括する期間を示す時間軸であり、縦軸は、転写電圧及び除電電圧を電圧軸に、転写電流及び除電電流を電流軸に表した、電圧及び電流を別々に示した２軸構成をとっている。一連の画像形成ジョブの中で、実線４０は転写電圧の時間推移、実線４１は除電電圧、破線４２は転写電流、そして、破線４３は除電電流の時間推移を表している。また、図３において、Ａは、図４に示すステップＳ１に対応する時間（区間）を示し、Ｂは、図４に示すステップＳ２〜Ｓ４に対応する時間を示している。

まず、図３（ａ）と図４を用い、前回転中の制御について説明する。
前述のＰＴＶＣ制御で転写電圧Ｖt0が決まったら、転写電圧をその値Ｖt0に固定する（Ｓ１）。次に、本実施例の特徴である、除電電圧を決定する流れを詳しく説明する。負極性の除電電圧Ｖjnは、式１で定義する。
Ｖjn=ｎ×ΔＶj （ｎ＝０、１、２、３・・・） ・・・（式１）
ここで、ｎはカウンタ値、ΔＶjは除電電圧Ｖjnの絶対値を一定量アップさせるステッ
プ値である。除電電圧Ｖjnはｎ＝０を開始値として、カウンタ値ｎが増加することでステップ値ΔＶjごと除電電圧Ｖjnの絶対値をアップしていく（Ｓ２）。このようにして、転
写電圧Ｖt0と除電電圧Ｖjnの電位差ΔＶを徐々に大きくしていく。

カウンタ値ｎを１増加するたび、除電電流計１７により除電電流Ｉjを検出し（Ｓ３）
、ＣＰＵ１９において除電電流Ｉjの値（取得値）が所定の除電電流閾値Ｉiniを超えたかどうかを判断する（Ｓ４）。ここで、除電電流閾値Ｉiniは、除電効果として十分な除電
電流値であり、記録材Ｐを安定的に分離するため必要な電流値である。
ＣＰＵ１９は、除電電流Ｉjが所定の除電電流閾値Ｉiniを超えたことを判断したら、転写電圧Ｖt0と除電電圧Ｖjnの電位差ΔＶを式２より算出し記憶する（Ｓ５）。
ΔＶ＝Ｖt0−Ｖjn ・・・（式２）
ここで、式２により算出される電位差ΔＶ（除電電流Ｉjが所定の除電電流閾値Ｉiniを超えた際の電位差）は第一の電位差に相当する。また、Ｓ１で転写電圧をＶt0に固定し説明してきたが、転写電圧はこれに限るものではなく、例えば、感光ドラムメモリなどの画像不良が発生しない転写電圧値で有ればよい。

次に、図３（ａ）を用い、画像形成時と後回転の制御について説明する。
画像形成時の転写電圧は、前述のＰＴＶＣ制御で説明したように、定電圧値Ｖtで制御
される。このとき除電電圧は、定電圧値Ｖtに対して、前回転で決定した転写電圧Ｖt0と
除電電圧Ｖjnの電位差ΔＶを維持するように制御される。電位差ΔＶが画像形成中も維持されるため、除電電流計１７に流れる転写ローラ５からの電流成分の時間推移４３は、除電電流閾値Ｉiniを上回る一定値に維持されることになる。画像形成が終了すると後回転
が実行され、転写電圧、除電電圧はオフされ、画像形成ジョブは終了する。
この制御によって、画像形成中に、除電効果として十分な電流が過不足なく転写ローラ５と除電針１０の間に流れるため、感光ドラム１に対して記録材Ｐを安定的に分離することが可能となる。また、過剰な除電電流は流れないため、トナー飛び散りなどの発生や、除電針１０の電気抵抗上昇の要因となる放電生成物などの付着を抑制することができる。

本実施例特有の制御は予め設定されたタイミングで実行可能に設定されるものであるとよい。また、そのタイミングは特に限定されるものではなく、適宜設定されるとよい。この点について、以下に説明する。
例えばプリンタ１００が長期間にわたって使用された場合には、除電針１０はトナーの付着などで汚れ、転写ローラ５と除電針１０の間の電流は流れにくくなることが懸念される。この画像形成に伴うＩ−Ｖ特性の変化に対応するために、所定の画像形成枚数ごとに、本実施例特有の制御を実施し、除電効果として十分な電流を流すための電位差ΔＶを改定（補正）していけばよい。
また、除電針１０の先端と転写ローラ５の位置関係、また除電針１０や、その周辺の部材の形状の公差で、転写ユニットのＩ−Ｖ特性には個体差が生じることが懸念される。この個体差に対応するために、転写ユニットの交換毎に、本実施例特有の制御を実施し、除電効果として適正な電流を流すための電位差ΔＶをＣＰＵ１９に記憶すればよい。ここで転写ユニットとは、上述のように、転写ローラ５に対し除電針１０の位置決めの機能を有する、転写ローラ５と除電針１０を含む転写部周辺の部材の集合体をいい、交換可能に構成されるものである。

また、転写ローラ５と除電針１０周辺の雰囲気の温度及び／又は湿度が変化すると、転写ユニットのＩ−Ｖ特性が変化する場合がある。このＩ−Ｖ特性の変化に対応するために、プリンタ１００内（画像形成装置内）に環境検出手段としての温湿度センサを設け、このセンサの検出結果を用いて、次のような場合に本実施例特有の制御を実施するとよい。すなわち、前回の除電制御実行時からの温度及び／又は湿度の変化量が所定値以上となった場合に、本実施例特有の制御を実施するとよい。そして、除電効果として適正な電流を流すための電位差ΔＶをＣＰＵ１９に記憶すればよい。

また、複数枚の記録材に対して連続して画像形成が行われる場合、画像形成中に転写ローラ５の電気抵抗が変化し、転写ローラ５の電気抵抗の変化に伴い、転写ユニットのＩ−Ｖ特性が変化することが懸念される。このＩ−Ｖ特性の変化に対応するために、複数枚の記録材に対して連続して画像形成が行われる場合であっても、複数枚の記録材のうち予め設定された枚数の記録材に対して画像形成が行われるごとに紙間を利用して、本実施例特有の制御を実施するとよい。これにより、電位差ΔＶを、除電効果として適切な電流を流すための電位差に改定することができる。
ここで、複数枚の記録材に対して連続して画像形成が行われる場合には、１つの画像形成ジョブにおいて複数枚の記録材に画像形成が行われる場合と、複数の画像形成ジョブが存在する場合に複数枚の記録材に対して画像形成が行われる場合が含まれる。また、紙間とは、複数枚の記録材に対して連続して画像形成が行われる場合における、先行する記録材と後続の記録材との間の画像形成が行われない部分（期間）をいう。

本実施例の効果を確認するため、温湿度２０℃/５０％の環境で、坪量５２ｇ/ｍ^２の比較的薄い記録材を２０万枚通紙して、検証試験を実施した。
試験結果として分離性、及び、記録材を通紙していない状態での転写ローラ５と除電針１０の間の電流と電位差を記録している。試験結果を下記表１に示す。

従来例の構成では、転写ユニットの使用期間にかかわらず、転写ローラと除電針の間に一定値の電位差５ｋＶが付与されている。転写ユニットの新品時は分離性に十分な１２μＡの電流が流れているが、耐久後では殆ど除電電流が流れず、記録材を安定して分離する
ことはできなかった。
一方、本実施例では、長期間にわたって、分離の条件となる５μＡ程度の電流が安定して流れており、記録材の分離性は確保されていた。
本検証試験においては、分離性を確保するための除電電流閾値Ｉiniを５μＡとしてい
るが、プリンタの構成、及び、ターゲットとなる記録材の坪量、剛性などから最適値を任意選択すればよい。

＜本実施例特有の効果＞
以上説明したように、本実施例特有の転写構成と制御により、転写ローラ５と除電針１０の間のＩ−Ｖ特性が変化しても、除電に適した除電電流が転写ローラ５と除電針１０の間に流れる電位差条件を決定することが可能となる。そして、本実施例特有の制御を、所定枚数の記録材に画像形成が行われたときや、転写ユニットの交換時など、プリンタ使用時のしかるべきタイミングで実施することで、記録材Ｐの分離性の安定化が実現できる。

ここで、本実施例では、転写電圧が定電圧制御される形態について説明したが、これに限るものではなく、転写電圧が定電流制御される形態であっても本発明を好適に適用することができる。転写電圧が定電流制御される形態における画像形成ジョブ中の転写、及び、除電手段の制御について、図３（ｂ）に示している。
転写部に定電流を流して記録材Ｐにトナー像を転写する定電流制御では、記録材Ｐの通過中に転写部に流れる電流を測定し、転写電圧に逐次フィードバックすることで、転写電流が所望の電流値Ｉtgtに収束するよう転写電圧を制御している。画像形成に先立ち決定
した転写ローラ５と除電針１０の間の電位差ΔＶを、画像形成中も定電流制御によって変化する転写電圧に応じ維持することで、分離性を確保することが可能である。

また、本実施例では、画像形成中は、前回の除電制御で決定している電位差ΔＶを維持するよう除電電圧を制御するものであるが、これに限るものではない。画像形成中の除電電圧は、その最適値推移の予測などにより適宜補正されるものであってもよく、前の制御で決定した電位差ΔＶに基づき決められるものであればよい。さらには、画像形成中は、前の制御で決定した電位差ΔＶに基づいて除電電圧を決定し、次回の電位差ΔＶを改定する制御タイミングまで、画像形成中の除電電圧を一定に制御するものであってもよい。

また、本実施例では、画像形成中の除電制御は、記録材Ｐの全域が転写部を通過する間、実施するものであったが、これに限るものではない。画像形成中の除電制御は、記録材Ｐのうち、特に分離性に影響の大きい先端に対して実行されるものであればよく、記録材Ｐのうち先端が転写ニップ部Ｔを通過した後であれば、当該記録材Ｐが転写ニップ部Ｔを通過中であっても、この制御を無効としてもよい。画像形成中の除電制御を無効とする、すなわち停止するタイミングは、感光ドラム１に対して記録材Ｐが確実に分離可能となるタイミングが望ましい。このようなタイミングとしては、記録材Ｐの先端を含む一部領域が転写ニップ部Ｔを通過したタイミングであって、記録材Ｐの先端が加熱装置７に到達したタイミングを例示することができる。ここで、記録材Ｐの先端は、記録材Ｐのうち、記録材の搬送方向下流側の端部に相当する。

また、本実施例において、画像形成中の除電電圧については、転写ローラ５と除電針１０の間に安定的な放電を促すために、定電圧制御を実施している。画像形成中に、除電電流を所定の電流に収束するよう除電電圧にフィードバック制御をする、除電電圧の定電流制御を実施することは望ましいものではないといえる。
また、本実施例では、画像形成に先立って、画像形成時の除電条件を設定するものであったが、これに限るものではない。画像形成に影響のない範囲であれば、感光ドラム１から記録材Ｐにトナー像が転写される前において、記録材を除電する際における除電条件を設定するものであってもよい。
また、本実施例においては、画像形成装置として、感光ドラム１から記録材Ｐに直接転写するモノカラーの画像形成装置について説明したが、これに限るものではなく、中間転写方式の画像形成装置においても、本発明を好適に適用することができる。中間転写方式の画像形成装置においては、感光ドラムからトナー像が１次転写される像担持体としての中間転写体と、２次転写部材との間で２次転写部が形成され、この２次転写部を記録材Ｐが通過することで、記録材Ｐにトナー像が２次転写される。中間転写方式の画像形成装置に本発明を適用することで、中間転写体から記録材Ｐを確実に分離させることができる。

［実施例２］
以下に、実施例２について説明する。
実施例１では、画像形成に先立ち、除電電流計１７により検出される除電電流Ｉjを用
いて設定される電位差ΔＶを記憶し、画像形成中は、画像形成用の転写電圧に対して、当該電位差ΔＶを維持するよう除電電圧を制御するものであった。
これに対して、本実施例では、画像形成に先立ち、電位差ΔＶを記憶するときに、転写電流計１５で転写ローラ５と除電針１０の間の電流を検出した結果に基づいて、除電針１０に流れる除電電流Ｉjの値を取得することで、電位差ΔＶを記憶している。このとき、
詳しくは後述するが、転写電圧を固定したときの転写電流の初期値を記憶し、その後、除電電圧をアップして電位差ΔＶを徐々に大きくしていく過程で、転写電流の初期値からの増加分が閾値を超えた時点における電位差ΔＶを記憶する。

＜本実施例特有の制御＞
図５、図６、図７を用いて、本実施例特有の制御を説明する。
図５は、本実施例における除電部及び転写部の概略構成を示す図であり、図２に示す構成に対して、除電電流計１７が取り除かれた構成を示している。
図６は、本実施例における画像形成に先立って、画像形成時の除電条件を設定する際の制御を説明するフローチャートである。説明の便宜上、転写制御は実施例１同様、ＰＴＶＣ制御を用いている。
図７は、本実施例における転写電流と除電電流について説明するためのグラフであり、転写ローラ５と除電針１０の電位差を横軸に、電流値を縦軸にとるグラフである。

図７において、実線４５は転写電流計１５の読み値であり、転写電流と除電電流の合成値を表している。破線４６はその合成値から、転写電流を差し引いた減算値、いわゆる除電電流を表している。
後述のように、除電針１０に電圧を印加しない状態で、転写電圧としてはＶt0（所定電圧）で固定しているため、転写ローラ５から感光ドラム１へ流れる転写電流の成分は一定の電流値（所定電流値）Ｉ0となる。この状態から、転写電圧を固定したまま、除電電源
１８により除電針１０に電圧を印加していったときに、転写電流計１５により計測される電流値の増加分は全て、転写ローラ５から除電針１０に流れる除電電流の成分となる。

以下、図６のフローチャートについて説明する。
ＰＴＶＣ制御で転写電圧Ｖt0が決まったら、転写電圧をその値Ｖt0で固定する（Ｓ１１）。その時の転写電流値Ｉ0を転写電流計１５で読み取り、ＣＰＵ１９に記憶する（Ｓ１
２）。
次に、除電電圧を決定する。負極性の除電電圧Ｖjnは、実施例１と同様に、式１で定義される。除電電圧Ｖjnは、ｎ＝０を開始値として、カウンタ値ｎを増加することでステップ値ΔＶjごと除電電圧Ｖjnの絶対値をアップしていく（Ｓ１３）。そして、カウンタ値
ｎを１増加するたび、転写電流計１５により転写電流と除電電流の合成値Ｉnを検出する
（Ｓ１４）。そして、ＣＰＵ１９において転写電流計１５により計測される電流値の増加分、いわゆる転写ローラ５と除電針１０に流れる除電電流値ΔＩnを式３から求める（Ｓ
１５）。
ΔＩn＝Ｉn−Ｉ0 ・・・（式３）

転写ローラ５と除電針１０に流れる除電電流値ΔＩnが所定の除電電流閾値Ｉiniを超えたかどうかを判断する（Ｓ１６）。ここで、除電電流閾値Ｉiniは、除電効果として十分
な電流値であり、記録材Ｐを安定的に分離するために必要な電流値である。
ＣＰＵ１９は、除電電流値ΔＩnが所定の除電電流閾値Ｉiniを超えたことを判断したら、転写電圧Ｖt0と除電電圧Ｖjnの電位差ΔＶを実施例１で説明した式２より算出し記憶する（Ｓ１７）。
画像形成時の制御は、実施例１同様に制御される。画像形成中の転写電圧の推移に応じ、Ｓ１７で決定した電位差ΔＶを維持するよう除電電圧を制御する。

以上説明したように、本実施例によれば、除電針１０に流れる電流を検出する電流検出手段を備えない構成においても、実施例１と同等の効果を得ることができる。さらには、除電針１０に流れる電流を検出する電流検出手段を設ける必要がなくなるため、コストダウンが可能となる。
ここで、本実施例では、転写ローラ５の電流検出手段を用い、転写ローラ５と除電針１０に流れる電流を検出しているため、画像形成中の除電電流をモニターすることはできない。したがって、画像形成中の除電電流をモニターする必要がある場合は実施例１を適用し、特に必要としない場合は実施例２を適用すればよい。このように、画像形成装置の構成、用途に応じた形態を適宜、選択できることにより、より好適に、記録材Ｐの分離性の安定化が実現できる。

１…感光ドラム、５…転写ローラ、１０…除電針、１６…転写電源、１７…除電電流計、１８…除電電源、１９…ＣＰＵ、
Ｐ…記録材、Ｔ…転写ニップ部

Claims (10)

1. トナー像が形成される像担持体と、
   前記像担持体との間でニップ部を形成し、前記像担持体に形成されたトナー像を、前記ニップ部で記録材を挟持搬送しながら該記録材に転写する転写部材と、
   前記転写部材に電圧を印加する転写電源と、
   記録材が搬送される搬送方向で前記転写部材よりも下流側に配置され、記録材を除電する除電部材と、
   前記除電部材に電圧を印加する除電電源と、
   前記除電部材に流れる電流の値を取得する取得手段と、
   を備える画像形成装置において、
   前記像担持体から記録材にトナー像を転写する前において、前記転写電源により前記転写部材に印加される電圧と前記除電電源により前記除電部材に印加される電圧との差である電位差を変更し、前記取得手段が取得する電流値の値が閾値を超えた際の前記電位差を第一の電位差とし、
   記録材を除電する際に前記除電電源により印加される電圧を、前記第一の電位差の値と前記転写電源により印加される電圧の値とに基づいて制御する除電制御を実行可能な制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記電位差を変更する場合、前記電位差が徐々に大きくなるように制御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. 前記転写部材に流れる電流を検出する検出手段と、
   前記除電電源により前記除電部材に電圧を印加せずに、前記転写電源により前記転写部材に所定電圧を印加したときに、前記検出手段に検出される電流の値を所定電流値として記憶している記憶手段と、
   を備え、
   前記取得手段は、前記転写電源により前記転写部材に印加される電圧が前記所定電圧に固定された状態で前記除電電源により前記除電部材に電圧が印加されたときに前記検出手段により検出された電流の値から、前記所定電流値を減算した値を、取得値として取得し、
   前記制御手段は、前記像担持体から記録材にトナー像を転写する前において、
   前記転写電源により前記転写部材に印加する電圧を前記所定電圧に固定した状態で前記除電電源により前記除電部材に電圧を印加することで、前記電位差を徐々に大きくしていき、
   前記取得値が、前記閾値を超えたときの前記電位差の値を前記第一の電位差の値とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、予め設定された枚数の記録材に対して画像形成が行われるごとに、前記除電制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 複数枚の記録材に対して連続して画像形成が行われる場合、前記制御手段は、前記複数枚の記録材のうち予め設定された枚数の記録材に対して画像形成が行われるごとに、前記除電制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記転写部材と前記除電部材を有する転写ユニットが、交換可能に設けられ、
   前記制御手段は、前記転写ユニットが交換されるたびに、前記除電制御を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 画像形成装置内の雰囲気の温度及び／又は湿度を検出する環境検出手段を有し、
   前記制御手段は、前記環境検出手段の検出結果から、前回の前記除電制御の実行時における前記環境検出手段の検出結果に対する温度及び／又は湿度の変化量を求め、該変化量が所定値以上となったときに、前記除電制御を実行することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記除電制御を実行する場合、記録材のうち前記搬送方向下流側の端部を含む一部領域が前記ニップ部を通過するタイミングで、前記除電制御を停止することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 画像形成中、定電圧制御された電圧が、前記除電電源により前記除電部材に印加されることを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 定電圧制御された電圧、又は定電流制御された電圧が、前記転写電源により前記転写部材に印加されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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