JP2019040086A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体の状態に応じた適切な転写バイアス値を決定する。【解決手段】画像形成装置の備える制御装置は、転写バイアスの大きさを変化させ、転写部を通過する感光体の領域に発生する転写電流と、領域が帯電部を通過する際に当該領域に発生する帯電電流とを検知する。制御装置は、さらに、転写電流の変化に伴う帯電電流の変化特性が、第１の特性から第２の特性へと変化する変化点を算出し、変化点に対応する転写電流の大きさを決定する。【選択図】図５

Description

本開示は、画像形成装置に関し、より特定的には画像形成装置の転写装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置が普及している。電子写真方式の画像形成装置は、印刷プロセスとして、像担持体としての感光体を帯電する帯電工程と、入力された画像パターンに従って感光体を露光する露光工程と、当該露光により形成された静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、現像されたトナー像を用紙などの転写材に転写する転写工程とを実行する。

近年、感光体ユニットの長寿命化のため、厚膜の感光体が用いられている。厚膜の感光体では、感光体の膜厚の変化によって、適切な転写バイアス値が変化する。転写バイアス値を決定するための技術としては、例えば、特開２０１４−１５３４１０号公報（特許文献１）は、「ＤＣ帯電方式や前露光レス方式を用いながらも、ポジゴーストの発生を防止し、他の異常画像等の弊害を生じさせない」画像形成装置を開示している（［要約］の［課題］参照）。

特開２０１４−１５３４１０号公報

しかし、上記従来の技術では、感光体の膜厚の変化に伴い感光体上に除去しきれない電位差が発生し、後続の画像形成に不具合をきたす事象が発生していた。よって、画像形成において不具合の発生を防止するための技術が必要とされている。

本開示は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ある局面における目的は、感光体の状態に応じた適切な転写バイアス値を決定することである。

ある局面に従うと、画像形成装置は、回転可能に構成された感光体と、回転している感光体の表面を帯電するための帯電バイアスを、帯電部において当該感光体に印加するように構成された帯電装置と、帯電装置により帯電した感光体の表面に、レーザー光を照射して露光するように構成された露光装置と、露光装置により露光された感光体の表面に、トナー像を現像するように構成された現像装置と、トナー像を転写部において転写対象物に転写するように構成された転写装置と、転写装置に転写バイアスを印加するように構成された制御装置とを備える。制御装置は、転写バイアスの大きさを変化させ、転写部を通過する感光体の領域に発生する転写電流と、領域が帯電部を通過する際に当該領域に発生する帯電電流とを検知し、転写電流の変化に伴う帯電電流の変化特性が、第１の特性から第２の特性へと変化する変化点を算出し、変化点に対応する転写電流の大きさを決定する。

好ましくは、制御装置は、トナー像を転写するときに、決定された転写電流の大きさ以下の電流を領域に発生させる転写バイアスを、転写装置に印加する。

好ましくは、トナー像を転写するときに、決定された転写電流と等しい電流を領域に発生させる転写バイアスを、転写装置に印加する。

好ましくは、感光体の領域が転写部を通過した後に、当該領域における電荷を除去する除電装置をさらに備える。

好ましくは、帯電バイアスは直流電圧である。
好ましくは、画像形成装置は、当該画像形成装置内の湿度を検知する湿度センサをさらに備え、制御装置は、算出された湿度が所定の閾値以下の場合に、決定された転写電流の大きさを補正する。

好ましくは、制御装置は、変化点を算出するために転写バイアスの大きさを変化させる前に、帯電装置を制御して、所定の帯電バイアスを感光体に印加させる。

好ましくは、制御装置は、変化点に対応する転写電流の大きさを決定した後に、帯電装置を制御して、所定の帯電バイアスを感光体に印加させる。

上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

画像形成装置の全体構造の一例を示す図である。 画像形成装置の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。 電子写真方式における画像形成ユニットの構成を示す図である。 所定のタイミングにおける感光体の表面電位を示す図である。 画像形成部の概要を模式的に示す図である。 本実施形態における転写電流制御処理のタイミングチャートである。 転写電流の変化に伴う帯電電流の変化特性を表すグラフである。 転写電流の変化に伴う感光体上の電位の変化を示す図である。 第２の実施の形態に係る画像形成部の概要を示す図である。 第２の実施の形態に係る転写電流の変化に伴う帯電電流の変化特性を表すグラフである。 画像形成装置内の湿度と、転写電流の決定値の補正値との関係を示す図である。 転写電流制御処理の前処理および後処理を示したタイミングチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

＜第１の実施の形態＞
［１．画像形成装置１００の構成］
図１を参照して、ある実施の形態に従う画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の全体構造の一例を示す図である。

図１には、カラープリンターとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンタとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンタであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびファクシミリの複合機（所謂ＭＦＰ（Multi Functional Peripheral））であってもよい。

画像形成装置１００は、画像読取部としてのスキャナー２０と、画像形成部９０（詳細には、画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋ）を備えるプリンター２５とを備える。スキャナー２０は、カバー２１と、用紙台２２と、トレー２３と、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）２４とを備える。カバー２１の一端は、用紙台２２に固定されており、カバー２１は、当該一端を支点として開閉可能に構成されている。

画像形成装置１００のユーザーは、カバー２１を開くことで、原稿を用紙台２２にセットすることができる。画像形成装置１００は、原稿が用紙台２２にセットされた状態でスキャン指示を受け付けると、用紙台２２にセットされた原稿のスキャンを開始する。また、画像形成装置１００は、原稿がトレー２３にセットされた状態でスキャン指示を受け付けると、ＡＤＦ２４によって１枚ずつ自動的に原稿を読み取る。

プリンター２５は、画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋと、ＩＤＣセンサー１９と、転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、転写駆動機３２と、二次転写ローラー３３と、カセット３７Ａ〜３７Ｃと、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、クリーニングユニット４３と、定着器６０と、制御装置１０１とを備える。

画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成部９０Ｙは、トナーボトル１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｍは、トナーボトル１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｋは、トナーボトル１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。

画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、それぞれ、転写ベルト３０に沿って転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋはそれぞれ、回転可能に構成されている感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１３と、現像器１４と、クリーニングユニット１７と、除電装置１８とを備える。

画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋがそれぞれ、上述したように作動した後に、転写駆動機３２の転写によって、イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて感光体１０から転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が転写ベルト３０上に形成される。

ＩＤＣセンサー１９は、転写ベルト３０上に形成されるトナー像３５の濃度を検知する。典型的には、ＩＤＣセンサー１９は、反射型フォトセンサーからなる光強度センサーであり、転写ベルト３０の表面からの反射光強度を検知する。

転写ベルト３０は、従動ローラー３８と駆動ローラー３９とに張架されている。駆動ローラー３９はモーター（図示しない）に接続されている。制御装置１０１が当該モーターを制御することにより、駆動ローラー３９は回転する。転写ベルト３０および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、転写ベルト３０上のトナー像３５が二次転写ローラー３３に送られる。

カセット３７Ａ〜３７Ｃのそれぞれには、異なる大きさの用紙がセットされる。用紙は、カセット３７Ａ〜３７Ｃのいずれかから１枚ずつタイミングローラー４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラー３３に送られる。

制御装置１０１は、用紙が送り出されるタイミングに合わせて、二次転写ローラー３３に印加される転写電圧を制御する。二次転写ローラー３３は、トナー像３５の帯電極性と逆極性の転写電圧を搬送中の用紙に印加する。その結果、トナー像３５は、転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、転写ベルト３０上のトナー像３５が転写される。二次転写ローラー３３に対する転写電圧の印加の詳細は、後述する。

二次転写ローラー３３への用紙の搬送タイミングは、転写ベルト３０上のトナー像３５の位置に合わせてタイミングローラー４０によって制御される。その結果、転写ベルト３０上のトナー像３５は、用紙の適切な位置に転写される。

定着器６０は、定着器６０を通過する用紙を加圧および加熱する。これにより、トナー像は用紙に定着する。その後、用紙は、トレー４９に排紙される。

クリーニングユニット４３は、転写ベルト３０から用紙へのトナー像の転写後に転写ベルト３０の表面に残留するトナーを回収する。回収されたトナーは、搬送スクリュー（図示しない）で搬送され、廃トナー容器（図示しない）に貯められる。クリーニングユニット４３の詳細は後述する。

［２．ハードウェア構成］
図２を参照して、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。図２は、画像形成装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。

図２に示すように、画像形成装置１００は、制御装置１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、ネットワークインターフェイス１０４と、操作パネル１０５と、スキャナー２０と、温度センサ７０と、湿度センサ８０と、画像形成部９０と、記憶装置１２０とを含む。

制御装置１０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。

制御装置１０１は、画像形成装置１００の制御パラメータを調整するためのプログラム１２２などの各種プログラムを実行することで画像形成装置１００の動作を制御する。制御装置１０１は、プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＡＭ１０３にプログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

ネットワークインターフェイス１０４には、アンテナ（図示しない）などが接続される。画像形成装置１００は、アンテナを介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、サーバーなどを含む。画像形成装置１００は、プログラム１２２をアンテナを介してサーバーからダウンロードできるように構成されてもよい。

操作パネル１０５は、ディスプレイ（図示しない）とタッチパネル（図示しない）とを含む。ディスプレイおよびタッチパネルは互いに重ねられており、画像形成装置１００は、タッチパネルに対する操作を受け付ける。一例として、操作パネル１０５は、制御パラメータの調整処理を実行するための操作などを受け付ける。

記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）その他の記憶装置である。記憶装置１２０は、内蔵式、外付け式のいずれであってもよい。記憶装置１２０は、本実施の形態に従うプログラム１２２などを格納する。ただし、プログラム１２２の格納場所は記憶装置１２０に限定されず、制御装置１０１の記憶領域（たとえば、キャッシュなど）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従うプログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。

さらに、プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーがプログラム１２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で画像形成装置１００が構成されてもよい。

［３．転写電流の制御処理］
（３．１．関連技術と問題点）
図３および図４を参照して、電子写真方式の画像形成における関連技術とその問題点を説明する。図３は、電子写真方式における画像形成ユニットＫの構成を示す図である。図４は、所定のタイミングにおける感光体Ｄの表面電位を示す図である。図４における縦軸は電位（マイナス電位が正値）、横軸は位置を示す。

図３に示すように、画像形成ユニットＫは、現像ローラーＡと、露光装置Ｂと、帯電ローラーＣと、感光体Ｄと、除電装置Ｅと、転写ベルトＦと、転写装置Ｇとを備える。

画像形成ユニットＫでは、感光体Ｄの回転に合わせて、帯電ローラーＣから印加される帯電バイアスにより、感光体Ｄの表面が一様に帯電する。その後、形成対象の画像データに基づいて露光装置Ｂから照射されるレーザー光によって、感光体Ｄの表面には、電位差による静電潜像が形成される。

静電潜像が形成された感光体Ｄの表面は、現像ローラーＡによりトナー像が形成される。ここで、トナーはマイナスの電荷を帯びているため、静電潜像において電位の高い部分にトナーが付着することにより、現像が行われる。

図４（Ａ）は、現像ローラーＡによる現像が完了した後（ｔ＝Ｔ１）の感光体Ｄの表面電位を示す。画像部の電位Ｖ１は、マイナスの電荷を帯びたトナーを付着させるために、非画像部の電位Ｖ０に比べて高くなっている。

さらに感光体Ｄが回転すると、転写装置Ｄにより転写ベルトＦへの転写が行われる。ここで、転写装置Ｄにトナーと逆極性の電圧（プラス電圧）が転写バイアスとして印加される。その結果、感光体Ｄの表面上に付着しているトナーは、転写バイアスによって発生する静電引力により転写装置Ｄに引き寄せられ、転写ベルトＦに転写される。

図４（Ｂ）は、転写装置Ｄによる転写が完了した後（ｔ＝Ｔ２）の感光体Ｄの表面電位を示す。転写装置Ｄにトナーと逆極性の電圧が印加されることにより、転写前において電位の低い非画像部に電流が流れ込み、電位がＶ２となる。ここで、Ｖ２がプラス電位である場合を示す。一方、転写前において電位の高い画像部には、わずかに電流が流れ込み、Ｖ１′となる。

さらに感光体Ｄが回転すると、除電装置Ｅにより、感光体Ｄの表面電位が除去される。ここで、図４（Ｃ）に示すように、除電装置Ｅはマイナス電荷を除去するため、プラス電位は感光体Ｄの表面に残留する。すなわち、画像部の電位はゼロとなるが非画像部の電位は残留する。

さらに感光体Ｄが回転すると、感光体Ｄの表面が帯電装置Ｃにより一様に帯電する。その結果、図４（Ｄ）に示すように、前回の画像形成時における画像部と非画像部との電位差が残ったまま、いずれもマイナスの電位となる。

ここで、次の形成対象の画像がいわゆるベタ画像などのトナー量が一様な画像である場合、露光装置Ｂによる露光は、一様な電位を印加する程度に留まるので、図４（Ｄ）における電位差が残ったまま現像ローラーＡにより現像されることとなり、形成対象の画像の中に、前回の画像が形成される事象が発生する。この事象を以下において転写メモリと称する。

転写メモリが発生する原因は、上述したように、感光体Ｄ上に形成されたトナー像を転写する際に、転写バイアスの電圧が大きすぎて電位の低い非画像部に多くの電流が流れ込み、その結果、図４（Ｂ）に示すように、感光体Ｄ上にプラス電位となる領域が存在することにある。

（３．２．転写電流の制御処理）
図５を参照して、本実施形態における画像形成部９０の構成を説明する。図５は画像形成部９０の概要を模式的に示す図である。

図５に示すように、画像形成部９０は、感光体１０と、帯電ローラー１１ａと、現像ローラー１４ａと、転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、除電装置１８とを備える。画像形成部９０では、感光体１０は、帯電部Ｒ２において帯電ローラー１１ａによって帯電される。また、画像形成部９０では、感光体１０上に形成されたトナー像は、転写部Ｒ１において、一次転写ローラー３１によって転写ベルト３０に転写される。

転写バイアス印加部１１３は、制御装置１０１によって実現され、直流電圧である転写バイアスを一次転写ローラー３１に印加する。帯電バイアス印加部１１１は、制御装置１０１によって実現され、直流電圧である帯電バイアスを帯電ローラー１１ａに印加する。帯電電流検知部１１２は、制御装置１０１によって実現され、帯電部Ｒ２に発生する帯電電流を検知する。

図６を参照して、本実施形態における転写電流の制御処理について説明する。図６は、本実施形態における転写電流制御処理のタイミングチャートである。

図６に示すように、制御装置１０１は、転写バイアス印加部１１３として一次転写ローラー３１に帯電バイアスとして電圧を印加する（ｔ＝ｔ１）。当該バイアス電圧は、一定の大きさで継続して印加され続ける。

帯電部Ｒ２において帯電された感光体１０の領域が転写部Ｒ１に到達すると（ｔ＝ｔ２）、制御装置１０１は、転写バイアス印加部１１３として、一次転写ローラー３１にバイアス電圧を印加する。この際、制御装置１０１は、転写部Ｒ１に発生する転写電流がＩ１となるようなバイアス電圧Ｓ１を印加する。

バイアス電圧Ｓ１を印加し始めた際に、転写部Ｒ１を通過した感光体１０上の領域が、帯電部Ｒ２まで到達すると（ｔ＝ｔ３）、制御装置１０１は、帯電電流検知部１１２として、帯電部Ｒ２に発生する帯電電流を検知する。そして、制御装置１０１は、転写バイアス印加部１１３として、転写バイアスをＳ１から、転写部Ｒ１に発生する転写電流がＩ２となるようなＳ２に増加させる。

バイアス電圧Ｓ２を印加し始めた際に、転写部Ｒ１を通過した感光体１０上の領域が、帯電部Ｒ２まで到達すると（ｔ＝ｔ４）、制御装置１０１は、帯電電流検知部１１２として、帯電部Ｒ２に発生する帯電電流を検知する。そして、制御装置１０１は、転写バイアス印加部１１３として、転写バイアスをＳ２から、転写部Ｒ１に発生する転写電流がＩ３となるようなＳ３に増加させる。以下同様に、複数の転写バイアスをＳ４〜Ｓ６まで繰り返す（ｔ＝ｔ５〜ｔ７）。その後、転写バイアスの印加を終了し（ｔ＝Ｔ８）、帯電バイアスの印加を終了する（ｔ＝ｔ９）。

制御装置１０１は、印加した転写バイアスに対応する転写電流の変化に伴う帯電電流検知部１１２として検知した帯電電流の変化特性を算出する。そして、制御装置１０１は、当該変化特性が第１の特性から第２の特性へと変化する変化点を算出する。

図７および図８を参照して、転写電流の変化に伴う帯電電流の変化特性について説明する。図７は、転写電流の変化に伴う帯電電流の変化特性を表すグラフである。図８は、転写電流の変化に伴う感光体上の電位の変化を示す図である。

図７に示すように、転写電流を大きくすると、しばらくは帯電電流はほぼ一定の大きさとなる。しかし、ある臨界値（以下、変化点という）を超えると帯電電流は線形に増加していく。この変化点は、転写電流の変化に対して、帯電電流がほぼ一定の変化特性（第１特性）を示す場合の傾きＬ１と、転写電流の変化に対して、帯電電流が線形に増加する特性（第２特性）を示す場合の傾きＬ２との交点Ｐとして求めることができる。このように、転写電流の変化に伴う前記帯電電流の変化は、２つの異なる特性を示し、その変化点Ｐに対応する転写電流を閾値として、転写メモリが発生するか否かが分かれることとなる。このことを、図８を参照して以下に説明する。

図８（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、転写工程後、および除電工程後の感光体１０上の電位を示しており（図４における（Ｂ）および（Ｃ）に対応）、（Ａ）〜（Ｄ）に向かうにつれて、転写バイアスが大きくなっている。図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、転写バイアスが小さいと転写電流も小さくなるため、画像部における転写後の電圧はマイナス極性となる。この場合、除電装置１８により一律にゼロ電位に除電されるため、帯電電流の大きさは変化せず、転写メモリも発生しない。

一方、図８（Ｃ）および図８（Ｄ）に示すように、転写バイアスが大きいと転写電流も大きくなるため、画像部における転写後の電圧はプラス極性となる。この場合、除電装置による除電後もプラス電位は残ることとなる。この残留したプラス電位の分、帯電電流が大きくなり、転写メモリが発生する。

これを踏まえて、制御装置１０１は、上述の方法で変化点Ｐにおける転写電流を決定すると、後続の画像形成において、決定された転写電流の値以下の転写電流を発生させる転写バイアスを一次転写ローラー３１に印加して、転写工程を行う。ここで、好ましくは、記憶された転写電流と等しい転写電流を発生させる転写バイアスを一次転写ローラー３１に印加する。これにより、転写バイアスが不足していることが原因による転写不良を防ぐことができる。

以上のようにして、本実施形態では、制御装置１０１は、一次転写ローラー３１に印加する転写バイアスの大きさを変化させ、転写部を通過する際に感光体の領域に発生する転写電流と、当該領域が帯電部を通過する際に、当該領域に発生する帯電電流とを検知する。そして、制御装置１０１は、転写電流の変化に伴う帯電電流の変化特性が、第１の特性から第２の特性へと変化する変化点を算出し、変化点に対応する転写電流の大きさを決定する。制御装置１０１は、以後の転写工程において、このようにして決定される転写電流以下の大きさの転写電流を発生させる転写バイアスを、一次転写ローラー３１に印加することで、転写メモリを発生させることなく、転写処理を行うことができる。

＜第２の実施の形態＞
［概要］
以下、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、画像形成部１９０は除電装置１８を備えていない点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態においては、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成には、画像形成装置１００の符号と同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。

図９および図１０を参照して、第２の実施の形態に係る画像形成部１９０の概要を説明する。図９は、第２の実施の形態に係る画像形成部１９０の概要を示す図である。図１０は、第２の実施の形態に係る転写電流の変化に伴う帯電電流の変化特性を表すグラフである。図１０では、感光体１０の膜厚が４０μｍの場合と、１５μｍの場合とが示されている。

図９に示すように、第２の実施の形態に係る画像形成部１９０は、除電装置を備えていない。それ以外の構成、および制御装置１０１による制御は第１の実施の形態と同様である。この場合、感光体１０上のマイナス電位は、一次転写ローラー３１による転写工程の後に、除電されることなく残留する。

図１０に示すように、この場合、転写メモリが発生しない第１特性と、転写メモリが発生しない第２特性は共に傾きをもつこととなる。というのは、第２の実施の形態では、転写工程後の除電を行わないため、転写電流の大きさに応じたマイナス電位が感光体１０上に残留し、それに応じて帯電電流の大きさも変化する。そして、転写電流が一定量を超えると、感光体１０上がプラス帯電する。この場合、感光体１０内部にプラス電荷がトラップされているため、帯電ローラー１１ａにおいて感光体１０表面を帯電しても、内部のプラス電荷によって打ち消されてしまう。これにより、感光体１０上の電位がのらずに帯電電流が増加すると考えられる。

この場合においても、第１特性における傾きと、第２特性における傾きとの交点を求めることにより、変化点に対応する転写電流を求めることができる。図１０より、膜厚が大きいほど、変化点に対応する転写電流の値が小さく、転写メモリが発生しやすいと考えることができる。

＜第３の実施の形態＞
［概要］
以下、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、制御装置１０１は、画像形成装置１００内の湿度センサ８０が検知した湿度に基づいて、画像形成装置１００内の絶対湿度を算出し、算出された絶対湿度が所定の閾値以下の場合に、前記決定された転写電流の大きさを補正する点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態に係る画像形成装置は、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成によって実現される。したがって、それらの構成は繰り返さない。

図１１を参照して、湿度による転写電流の決定値の補正について説明する。図１１は、画像形成装置１００内の湿度と、転写電流の決定値の補正値との関係を示す図である。

画像形成装置１００内の温度が低いと、感光体１０の表面に対する帯電ローラー１１ａの抵抗が高くなり、当該表面に発生する抵抗ムラの影響により、帯電均一性が低下する。その結果、電位段差を均一に帯電することが難しくなるため、転写メモリが発生しやくすなる。そこで、画像形成装置１００内の湿度が低い場合には、変化点からの補正値を大きくして、トナー像を形成する際の転写電流を小さくする必要がある。

一方、画像形成装置１００内の湿度が高い場合は、トナーの帯電性が低下するため転写効率が低下する。転写メモリの発生しないなるべく大きい転写電流を印可する必要がある。したがって、転写メモリの発生する変化点から補正値をなるべく小さくした転写電流値を設定する。

図１１に示すように、絶対湿度が高いほど補正値が小さく、絶対湿度は低いほど補正値を大きくする。例えば、絶対湿度が５ｇ／ｍ^３の場合、制御装置１０１は、変化点に対応する算出した転写電流の値を２μＡ小さくする。このような補正を実施することにより、低湿度で転写メモリが発生せず、高湿度で転写不良が発生しない転写電流に設定することができる。

＜第４の実施の形態＞
［概要］
以下、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態では、制御装置１０１は、上記変化点を算出するために転写バイアスの大きさを変化させる前と、変化点に対応する転写電流の大きさを決定した後とに、帯電ローラー１１ａを制御して、所定の帯電バイアスを感光体１０に印加させる点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態に係る画像形成装置は、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成によって実現される。したがって、それらの構成は繰り返さない。

図１２を参照して、ある実施の形態に従う転写電流制御処理の前処理および後処理について説明する。図１２は、転写電流制御処理の前処理および後処理を示したタイミングチャートである。

図１２に示すように、転写電流制御の開始（時刻ｔ２）前、先行の制御の不具合などにより感光体１０の表面電位が均一でない場合がある。また制御実施前に感光体１０上に形成された静電潜像が感光体１０表面に残っている可能性がある。このように、感光体１０の表面電位が均一でない場合、正確な帯電電流を得ることができない。そこで、本実施の形態に係る制御装置１０１は、制御実施前に帯電バイアスを回転した感光体１０に所定の時間（たとえば、転写ベルト３０の速度が１６６ｍ／ｓで感光体１０の径が３０φの場合において、感光体１０が３周ほど回転する約２秒程度）印加する。この前処理により、感光体１０の表面電位が均一にされ、正確な帯電電流を検出し、転写電流の変化に伴う帯電電流の変化特性が変化する変化点を正確に求めることができる。

さらに、図１２に示すように、時刻ｔ２〜ｔ８において、制御装置１０１が、転写電流の決定制御を実行すると、転写メモリの発生する高い転写電流まで設定しているため、制御後も感光体にプラス電荷が残ってしまう。そのプラス電荷を除去するために、時刻ｔ８後に、制御装置１０１は、後処理を行う。具体的には、制御装置１０１は、制御のための最後の転写電流を印可した後、帯電バイアスを印可したまま感光体１０を約２秒程度回転させる。この後処理により、感光体１０のプラス電荷が自然放電により除去され、通常の表面電位に帯電することができる。このようにすることにより、この後に用紙に画像形成を行う準備が整うこととなる。

＜他の実施形態＞
なお、本開示に係る技術的思想の適用範囲は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、帯電バイアスは直流電圧としているが、交流電圧としてもよい。また、第３の実施の形態における湿度は、絶対湿度ではなく相対湿度としてもよい。このようにしても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 感光体、１１ 帯電装置、１１ａ 帯電ローラー、１３ 露光装置、１４ 現像器、１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ トナーボトル、１７，４３ クリーニングユニット、１８ 除電装置、１９ センサー、２０ スキャナー、２１ カバー、２２ 用紙台、２３，４９ トレー、２５ プリンター、３０ 転写ベルト、３１ 一次転写ローラー、３２ 転写駆動機、３３ 二次転写ローラー、３５ トナー像、３７Ａ，３７Ｃ カセット、３８ 従動ローラー、３９ 駆動ローラー、４０ タイミングローラー、４１ 搬送経路、６０ 定着器、７０ 温度センサ、８０ 湿度センサ、９０，９０Ｃ，９０Ｋ，９０Ｍ，９０Ｙ，１９０ 画像形成部、１００ 画像形成装置、１０１ 制御装置、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＲＡＭ、１０４ ネットワークインターフェイス、１０５ 操作パネル、１１１ 帯電バイアス印加部、１１２ 帯電電流検知部、１１３ 転写バイアス印加部、１２０ 記憶装置、１２２ プログラム。

Claims (8)

1. 回転可能に構成された感光体と、
   回転している前記感光体の表面を帯電するための帯電バイアスを、帯電部において当該感光体に印加するように構成された帯電装置と、
   前記帯電装置により帯電した前記感光体の表面に、レーザー光を照射して露光するように構成された露光装置と、
   前記露光装置により露光された感光体の表面に、トナー像を現像するように構成された現像装置と、
   前記トナー像を転写部において転写対象物に転写するように構成された転写装置と、
   前記転写装置に転写バイアスを印加するように構成された制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記転写バイアスの大きさを変化させ、
   前記転写部を通過する感光体の領域に発生する転写電流と、前記領域が前記帯電部を通過する際に当該領域に発生する帯電電流とを検知し、
   前記転写電流の変化に伴う前記帯電電流の変化特性が、第１の特性から第２の特性へと変化する変化点を算出し、
   前記変化点に対応する転写電流の大きさを決定する、画像形成装置。
2. 前記制御装置は、前記トナー像を転写するときに、前記決定された転写電流の大きさ以下の電流を前記領域に発生させる転写バイアスを、前記転写装置に印加する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御装置は、前記トナー像を転写するときに、前記決定された転写電流と等しい電流を前記領域に発生させる転写バイアスを、前記転写装置に印加する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記感光体の領域が前記転写部を通過した後に、当該領域における電荷を除去する除電装置をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記帯電バイアスは直流電圧である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成装置は、当該画像形成装置内の湿度を検知する湿度センサをさらに備え、
   前記制御装置は、前記算出された湿度が所定の閾値以下の場合に、前記決定された転写電流の大きさを補正する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御装置は、前記変化点を算出するために前記転写バイアスの大きさを変化させる前に、前記帯電装置を制御して、所定の帯電バイアスを前記感光体に印加させる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御装置は、前記変化点に対応する転写電流の大きさを決定した後に、前記帯電装置を制御して、所定の帯電バイアスを前記感光体に印加させる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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