JP2019078803A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像不良発生防止と除電電極汚れ防止を両立させる。【解決手段】本発明の一態様は、非作像時に、一様に帯電（感光体電位Ｖ０）した感光体に、第１の転写出力及び第１の転写出力とは異なる第２の転写出力を交互に印加し、第１の転写出力が印加された第１の領域Ａ１と、第２の転写出力が印加された第２の領域Ａ２からなる一対の検査領域Ｐを複数作成し、複数の一対の検査領域Ｐに対し除電部により一対の検査領域Ｐごとに異なる除電出力（ＰＣＣ電流）を印加し、除電出力を印加後に第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の感光体電位を検出し、検出結果に基づいて作像時の除電部の除電出力を決定する。【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）においては、画像データに基づく光が、一様に帯電した感光体（例えば感光ドラム）に対して照射（露光）されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

現像方式としては、感光体の帯電極性（例えば負極性）と同じ極性に帯電されたトナーを用いて、感光体表面における露光部分（露光により電位が低下した部分）にトナーを付着させる反転現像方式が主流である。反転現像方式では、図１に示すように、転写部において転写用電源２２５から転写部材（転写ローラー２２２）に感光ドラム２１１の帯電極性と逆極性の転写出力（転写バイアス）が印加されることにより、感光ドラム２１１と転写ベルト２２１による転写ニップ部において感光ドラム２１１に形成されたトナー像が用紙に転写される（状態１）。転写用電源２２５は、例えば定電流電源である。

このとき、転写部材から感光ドラム２１１に転写電流が流れる。感光ドラム２１１の通紙領域における電流経路よりも非通紙領域における電流経路の方が、用紙が介在しない分だけ抵抗が小さい。そのため、感光ドラム２１１の非通紙領域には、通紙領域に比較して大きな転写電流が流れ、多くの転写電荷（例えば正電荷）が流れ込む。その結果、感光ドラム２１１における非通紙領域、及び非通紙領域と通紙領域との境界部分には、感光ドラム２１１の帯電極性とは逆極性の電荷が残留し、感光ドラム２１１の回転方向（用紙搬送方向）における表面電位が不均一となる（状態２）。

この状態で次の画像形成のための帯電が行われると、非通紙領域及び非通紙領域と通紙領域との境界部分における感光ドラム２１１の表面電位が低くなり、回転方向に帯電むらが生じるため、画像濃度むらや画像かぶり等の異常画像（いわゆる転写メモリ）が発生する（状態３）。転写メモリは、感光体電位が低いほど、また転写電流が大きい程、顕著に発生する。また、感光体が新しいときは転写メモリが発現しにくいが、耐久が進み、感光体の電気的特性が劣化してくると転写メモリが発生しやすくなる。以下において、帯電後の感光体表面の電位を「感光体電位」と称する。

例えば特許文献１には、感光体クリーニング前に行うクリーニング前除電を実施後の電位を測定し、予め定められた電位と比較し、比較結果に基づきクリーニング前除電装置の出力電圧を制御し、クリーニング前除電後の電位を一定に制御、又は、クリーニング前除電後の電位が基準値と等しくなるように制御する、ことが記載されている。

特開平３−２８７１８８号公報

ところで、特許文献１に記載の技術は、クリーニング前除電後の電位を一定に制御することでクリーニング性能を維持することを目的としており、一定にするクリーニング前除電後の電位をクリーニングブラシ電圧、耐久、及び環境により変えている。このように特許文献１に記載の技術は、感光体メモリの発生を防止するためクリーニング前除電装置の除電出力を最適化することを目的としていないので、最悪条件に合わせて除電出力が必要以上に高く設定される虞がある。クリーニング前除電装置の除電出力を必要以上に高くすると、クリーニング前除電装置の除電電極の汚れを助長し、長期にわたり軸方向の出力均一性が低下したり、オゾン発生量が増加したりして、画像濃度むらに繋がる。よって、特許文献１に記載の技術は、画像不良防止と除電電極汚れ防止を両立できるものではなかった。

本発明は、上記の状況を考慮してなされたものであり、画像不良発生防止と除電電極汚れ防止を両立させることを目的とする。

本発明の一態様の画像形成装置は、感光体と、感光体の表面を帯電する帯電部と、帯電後の感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光部と、静電潜像を顕像化して感光体上にトナー像を形成する現像部と、感光体に接触する転写部材を有し、この転写部材に転写出力を印加することにより感光体上のトナー像を用紙に転写する転写部と、転写後に感光体の表面に残留する電荷を、放電により除去する除電部と、その除電部の感光体回転方向下流かつ転写部の感光体回転方向上流において、感光体の表面の電位を感光体電位として検出する感光体電位検出部と、制御部とを備える。
上記制御部は、非作像時に、帯電部により一様に帯電した感光体に、転写部により第１の転写出力及びその第１の転写出力とは異なる第２の転写出力を交互に印加し、第１の転写出力が印加された第１の領域と、第２の転写出力が印加された第２の領域からなる一対の検査領域を複数作成し、複数の一対の検査領域に対し除電部により一対の検査領域ごとに異なる除電出力を印加し、除電出力を印加後に感光体電位検出部により第１の領域及び第２の領域の感光体電位を検出し、検出結果に基づいて作像時の除電部の除電出力を決定する。

本発明の少なくとも一態様によれば、必要最小限の除電出力を決定し、画像不良発生防止と除電電極汚れ防止を両立させることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

転写部への電荷の流入を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す断面模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 一般的な感光体電位と印加転写電流の一例を示す説明図である。図４Ａは転写部通過前の感光体電位と印加転写電流を示し、図４Ｂは転写部通過後の感光体電位と印加転写電流を示し、図４Ｃは先行用紙で転写電流を印加された感光ドラムの対象領域が１回転した後の該当領域の感光体電位を示す。 本発明の第１の実施形態に係る感光体電位、及び印加除電出力の一例を示す説明図である。図５Ａは転写部通過前の感光体電位を示し、図５Ｂは転写部通過後の感光体電位を示し、図５ＣはＰＣＣ通過後の感光体電位と印加ＰＣＣ電流を示し、図５ＤはＰＣＣ通過後の感光体電位シフト量を示す。 本発明の第１の実施形態に係るプリントの流れを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る除電出力決定ルーチンの詳細な処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るトナー像形成部の構成例を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る感光体電位と印加ＰＣＣ電流の一例を示す説明図である。図９ＡはＰＣＣ及びＰＣＬ通過後の感光体電位と印加ＰＣＣ電流を示し、図９Ｂは再帯電後の感光体電位を示し、図９Ｃは再帯電後の感光体電位差を示す。 本発明の第２の実施形態に係る除電出力決定ルーチンの詳細な処理を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する。）の例について、添付図面を参照しながら説明する。本明細書及び添付図面において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

＜１．第１の実施形態＞
［画像形成装置の構成及び制御系］
図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す断面模式図である。図３は、第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。

図２、３に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した直接転写方式のモノクロ画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光ドラム２１１上に形成されたＫ成分（ブラック）のトナー像を用紙に直接転写することにより画像を形成する。

図２、３に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１１、操作表示部１２、画像処理部１３、画像形成部２０、給紙部１４、排紙部１５、用紙搬送部１６、及び制御部１７を備える。

制御部１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１７１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１７３等を備える。ＣＰＵ１７１は、ＲＯＭ１７２又は記憶部１８２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１７３に展開し、展開したプログラムと協働して、画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。

通信部１８１は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）、ＭＯＤＥＭ（MOdulator-DEModulator）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の各種インターフェースを有する。
記憶部１８２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。記憶部１８２には、例えば各ブロックの動作を制御する際に参照されるパラメーターや、除電出力の適否を判断する際に参照される基準値などが格納される。

制御部１７は、通信部１８１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の端末装置（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１７は、例えば外部の端末装置から送信されたページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）による画像データ（入力画像データ）を受信し、これに基づいて用紙に画像を形成させる。

画像読取部１１は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１１及び原稿画像走査装置１１２（スキャナー）等を備える。
自動原稿給紙装置１１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置１１２は、自動原稿給紙装置１１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置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）センサの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１１は、原稿画像走査装置１１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部１３において所定の画像処理が施される。

操作表示部１２は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部１２１及び操作部１２２として機能する。表示部１２１は、制御部１７から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部１２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１７に出力する。

ユーザーは、操作表示部１２を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、片面／両面設定、及び用紙設定（用紙の坪量、光沢の有無を含む）などの画像形成に関する設定を行うことができる。設定された情報は、例えば記憶部１８２に記憶される。

画像処理部１３は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部１３は、制御部１７の制御下で、階調補正データに基づいて階調補正を行う。また、画像処理部１３は、入力画像データに対して、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部２０が制御される。

画像形成部２０は、入力画像データに基づいて、Ｋ成分のトナーによるトナー像を形成するためのトナー像形成部２１、トナー像形成部２１により形成されたトナー像を用紙に転写する転写部２２、及び用紙に転写されたトナー像を定着する定着部２３等を備える。

トナー像形成部２１は、感光ドラム２１１、帯電装置２１２、露光装置２１３、現像装置２１４、除電装置２１６、ドラムクリーニング装置２１７、及び感光体電位検出計１９０等を備える。

感光ドラム２１１（感光体の例）は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置２１３による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

帯電装置２１２は、例えばスコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置等のコロナ放電発生器で構成される。帯電装置２１２は、コロナ放電によって感光ドラム２１１の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置２１３は、例えば複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が直線状に配列されたＬＥＤアレイ、個々のＬＥＤを駆動するためのＬＰＨ駆動部（ドライバーＩＣ）、及びＬＥＤアレイからの放射光を感光ドラム２１１上に結像させるレンズアレイ等を有するＬＥＤプリントヘッドで構成される。ＬＥＤアレイの１つのＬＥＤが、画像の１ドットに対応する。制御部１７によってＬＰＨ駆動部が制御されることにより、ＬＥＤアレイに所定の駆動電流が流れ、特定のＬＥＤが発光する。

露光装置２１３は、感光ドラム２１１に対してモノクロ画像に対応する光を照射する。光の照射を受けて感光ドラム２１１の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム２１１の表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム２１１の表面には、周囲との電位差により静電潜像が形成される。

現像装置２１４（現像部の一例）は、Ｋ成分の現像剤（例えばトナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤）を収容する。現像装置２１４は、感光ドラム２１１の表面にＫ成分のトナーを付着させることにより、静電潜像を可視化してトナー像を形成する。具体的には、現像剤担持体（現像ローラー）に現像バイアスが印加され、感光ドラム２１１と現像剤担持体との間に電界が形成される。感光ドラム２１１（負極性）と現像剤担持体との電位差によって、現像剤担持体上の帯電トナー（負極性）が感光ドラム２１１の表面の露光部に移動し、付着する。すなわち、現像装置２１４は、反転現像方式によって静電潜像を現像する。

除電装置２１６（除電部の一例）は、例えば除電電極と除電用電源を有するコロトロン帯電装置で構成される。除電装置２１６は、感光ドラム２１１の回転方向において、転写部２２（転写ローラー２２２）と帯電装置２１２との間に配置される。すなわち、除電装置２１６は、クリーニング前除電器である。以下、除電装置２１６を、「ＰＣＣ」（Pre-Cleaning Charger）と記述することがある。制御部１７によって除電用電源の出力（除電出力、除電バイアス）が制御されることにより、感光ドラム２１１から除電電極に所定の除電電流が流れるようになっている。これにより、転写後に感光ドラム２１１の表面に残留する残留電荷が除去される。除電用電源は、定電流電源であってもよいし、定電圧電源であってもよい。除電出力の設定処理については後述する。

ドラムクリーニング装置２１７は、感光ドラム２１１の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、転写後に感光ドラム２１１の表面に残存する転写残トナーを除去する。

感光体電位検出計１９０（感光体電位検出部の一例）は、除電装置２１６の下流側かつ帯電装置２１２の上流側に設置され、除電後の感光ドラム２１１の表面電位（感光体電位）を検出する。感光体電位検出計１９０で検出される感光体電位は、帯電装置２１２の帯電電位（スコロトロン帯電装置のグリッド電位）が同じであっても、感光ドラム２１１の使用履歴等によって変化する。

温湿度センサ２１８は、画像形成装置１の内部の雰囲気の温度及び湿度を測定する。温度及び湿度の情報は、後述する除電出力決定ルーチン（図７参照）を実行するか否かの判断基準の一つとして制御部１７に送出する。温湿度センサ２１８は、定期的に又はプリントを実施するタイミングで温度及び温度を測定する。温湿度センサ２１８が感光ドラム２１１を直接測定できる位置に配置された場合には、温湿度センサ２１８により感光ドラム２１１の表面に極近い位置の温度及び湿度が検出される。また、温湿度センサ２１８が感光ドラム２１１の周辺に配置された場合には、温湿度センサ２１８により感光ドラム２１１周辺の温度及び湿度が検出される。温湿度センサ２１８の検出結果は、不図示のインターフェースを介して制御部１７に入力される。

転写部２２は、転写ベルト２２１、転写ローラー２２２、複数の支持ローラー２２４、及び転写用電源２２５（図示略）等を備える。

転写ベルト２２１は無端状ベルトで構成され、少なくとも一つの駆動ローラー２２３と複数の支持ローラー２２４にループ状に張架される。駆動ローラーが回転することにより、転写ベルト２２１が走行し、一定速度で用紙が搬送される。本実施形態では、転写ベルト２２１が感光ドラム２１１に接触する転写部材である。なお、転写ローラーが感光ドラム２１１に直接接触する場合は、転写ローラーが感光ドラム２１１に接触する転写部材を構成する。

転写ローラー２２２は、感光ドラム２１１に対向して、転写ベルト２２１の内周面側に配置される。転写ベルト２２１を挟んで、転写ローラー２２２が感光ドラム２１１に圧接されることにより、感光ドラム２１１から用紙へトナー像を転写するための転写ニップ部が形成される。

転写用電源２２５は、転写ローラー２２２に接続される。制御部１７によって転写用電源２２５の出力（転写出力）が制御されることにより、転写ローラー２２２から感光ドラム２１１に所定の転写電流が流れるようになっている。すなわち、転写部材である転写ベルト２２１に所定の転写出力が印加される。転写出力は、画像形成に用いられる用紙の紙種に応じて設定される。転写用電源２２５は、定電流電源であってもよいし、定電圧電源であってもよい。

用紙が転写ニップ部を通過する際、感光ドラム２１１上のトナー像が用紙に転写される。具体的には、転写ローラー２２２に転写出力（転写バイアス）を印加し、用紙の裏面側（転写ベルト２２１と当接する側）にトナーと逆極性の電荷（正電荷）を付与することにより、トナー像は用紙に静電的に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部２３に向けて搬送される。

定着部２３は、用紙の定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部２３１、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部２３２、定着面側部材を加熱する加熱源２３３、及び裏面側支持部材を定着面側部材に対して圧接する圧接離間部（図示略）等を備える。

例えば、上側定着部２３１がローラー加熱方式である場合は定着ローラーが定着面側部材となり、ベルト加熱方式である場合は定着ベルトが定着面側部材となる。また例えば、下側定着部２３２がローラー加圧方式である場合は加圧ローラーが裏面側支持部材となり、ベルト加圧方式である場合は加圧ベルトが裏面側支持部材となる。図２は、上側定着部２３１がローラー加熱方式で構成され、下側定着部２３２がローラー加圧方式で構成される場合について示している。

上側定着部２３１は、定着面側部材を回転させるための上側定着部用駆動部（図示略）を有する。制御部１７によって上側定着部用駆動部の動作が制御されることにより、定着面側部材は所定の速度で回転（走行）する。下側定着部２３２は、裏面側支持部材を回転させるための下側定着部用駆動部（図示略）を有する。制御部１７によって下側定着部用駆動部の動作が制御されることにより、裏面側支持部材は所定の速度で回転（走行）する。なお、定着面側部材が裏面側支持部材の回転に従動する場合は、上側定着部用駆動部は必要ない。

加熱源２３３は、定着面側部材の内部又は近傍に配置される。制御部１７によって加熱源２３３の出力が制御されることにより、定着面側部材が加熱され、所定の温度（例えば定着許容温度、アイドリング温度）で保持される。制御部１７は、定着面側部材に近接して配置される定着温度検出部（図示略）の検出結果に基づいて加熱源２３３の出力を制御する。

圧接離間部（図示略）は、裏面側支持部材を定着面側部材に向けて押圧する。圧接離間部は、例えば裏面側支持部材を支持する軸の両端部に当接し、軸の両端をそれぞれ独立して押圧する。これにより、定着ニップ部における軸方向のニップ圧のバランスを調整することができる。制御部１７によって圧接離間部（図示略）の動作が制御され、定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップ部が形成される。

トナー像が転写され、通紙経路に沿って搬送されてきた用紙は、定着部２３を通過する際に加熱、加圧される。これにより、用紙にトナー像が定着する。なお、定着部２３は、定着面側部材又は裏面側支持部材を冷却したり、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙を分離したりするために、定着面側部材又は裏面側支持部材に対して送風を行う送風部を備えていてもよい。

給紙部１４は、給紙トレイ部１４１及び手差し給紙部１４２を有する。給紙トレイ部１４１には、坪量やサイズ等に基づいて識別された枚葉紙（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された紙種ごとに収容される。給紙トレイ部１４１及び手差し給紙部１４２には、複数の給紙ローラー部が配置される。手差し給紙部１４２には、大容量の外部給紙装置（図示略）を接続することもできる。給紙部１４は、給紙トレイ部１４１又は手差し給紙部１４２から給紙された用紙を用紙搬送部１６に送り込む。

排紙部１５は、排紙ローラー部１５１等を有し、用紙搬送部１６から送出された用紙を機外に排紙する。

用紙搬送部１６は、主搬送部１６１、スイッチバック搬送部１６２、裏面印刷用搬送部１６３、及び通紙経路切替部（図示略）等を備える。用紙搬送部１６の一部は、例えば定着部２３とともに１つのユニットに組み込まれ、画像形成装置１に着脱可能に装着される（用紙搬送ユニットＡＤＵ）。

主搬送部１６１は、用紙を挟持して搬送する用紙搬送要素として、ループローラー部及びレジストローラー部を含む複数の搬送ローラー部を有する。主搬送部１６１は、給紙トレイ部１４１又は手差し給紙部１４２から給紙された用紙を搬送して画像形成部２０（転写部２２、定着部２３）に通紙するとともに、画像形成部２０（定着部２３）から送出された用紙を排紙部１５又はスイッチバック搬送部１６２に向けて搬送する。

スイッチバック搬送部１６２は、定着部２３から送出された用紙を一旦停止させ、搬送方向を逆転させて、排紙部１５又は裏面印刷用搬送部１６３に搬送する。

裏面印刷用搬送部１６３は、スイッチバック搬送部１６２でスイッチバックされた用紙を主搬送部１６１に循環搬送する。主搬送部１６１には、裏面が画像形成面となった状態で用紙が通紙されることになる。

通紙経路切替部（図示略）は、定着部２３から送出された用紙をそのままの状態で排紙するか、反転させて排紙するか、又は裏面印刷用搬送部１６３に搬送するかによって通紙経路を切り替える。具体的には、制御部１７が、画像形成処理の処理内容（片面／両面印刷、フェイスアップ／フェイスダウン排紙等）に基づいて、通紙経路切替部（図示略）の動作を制御する。

給紙部１４から給紙された用紙は、主搬送部１６１によって画像形成部２０に搬送される。そして、用紙が転写ニップ部を通過する際、感光ドラム２１１上のトナー像が用紙の第１面（表面）に一括して転写され、定着部２３において定着処理が施される。画像が形成された用紙は、排紙部１５により機外に排紙される。用紙の両面に画像を形成する場合、第１面に画像が形成された用紙はスイッチバック搬送部１６２に送出され、裏面印刷用搬送部１６３を通って主搬送部１６１に戻ることにより反転されて、第２面（裏面）に画像が形成される。

本実施形態では、必要最小限の除電出力によって転写メモリの発生を防止するために、非作像時の感光ドラム２１１の感光体電位、転写部２２の転写出力、及び除電装置２１６の除電出力に基づいて、作像時の除電装置２１６の除電出力を設定する。

具体的には本実施形態は、非作像時において、一様に帯電した感光ドラム２１１に、転写部２２により第１の転写出力及びこの第１の転写出力とは異なる第２の転写出力を交互に印加し、第１の転写出力が印加された第１の領域と、第２の転写出力が印加された第２の領域からなる一対の検査領域を複数作成する。そして、複数の一対の検査領域に対し除電装置２１６により一対の検査領域ごとに異なる除電出力を印加した後、感光体電位検出計１９０により第１の領域及び第２の領域の感光体電位を検出し、検出結果に基づいて各除電出力による除電性能の適否（転写メモリが生じるか否か）を判断する。そして、除電性能を確保できる最小の除電出力を、作像時の除電装置２１６の除電出力に設定する。なお、除電用電源が定電流電源である場合は除電出力として出力電流が設定され、定電圧電源である場合は除電出力として出力電圧が設定される。

例えば、感光体に除電出力を印加後、一対の検査領域内の感光体電位が予め定められた値（基準値）を超える場合が不適切な除電（除電不足）となり、感光体電位が基準値以下となる場合が適切な除電となる。除電性能の適否を判断するための基準値は、実際に感光ドラム２１１に転写出力を印加したときの転写メモリの発生状況から実験的に求められる。例えば、感光体電位が１００Ｖを超える場合に除電不足になる（転写メモリが発生する虞がある）。

また、転写メモリは、感光ドラム２１１の使用履歴が新しいときは発生しにくいが、耐久が進み、感光ドラム２１１の電気的特性が劣化してくると発生しやすくなる。そこで、本実施形態では、感光ドラム２１１の使用履歴に応じて、基準値を設定してもよい。これにより、本実施形態は、感光ドラム２１１の耐久に伴う電気的特性の変化を考慮して、除電性能を判断することができる。

［感光体電位と転写電流］
ここで、感光ドラム２１１が転写部２２を通過する前と通過した後の感光体電位と、転写部２２の転写出力（転写電流）の測定結果例について、図４を参照して説明する。

図４は、一般的な感光体電位と印加転写電流の一例を示す説明図である。図４Ａは転写部通過前の感光体電位と印加転写電流を示し、図４Ｂは転写部通過後の感光体電位と印加転写電流を示し、図４Ｃは先行用紙で転写電流を印加された感光ドラムの対象領域が１回転した後の該当領域の感光体電位を示す。転写部通過前（後）とは、感光ドラム２１１の該当位置が転写部２２の転写ニップ部を通過する前（後）である。各図において、横軸は感光ドラム２１１の回転方向位置、左側の縦軸は感光体電位（Ｖ）、右側の縦軸は転写電流（μＡ）を示す。感光体電位を示す左側の縦軸は、上側がマイナス電位、下側がプラス電位を表す。また、転写電流を示す右側の縦軸は、上側がマイナスの電流値、下側がプラスの電流値を表す。

帯電装置２１２によって回転する感光ドラム２１１の表面を一様にマイナス電位（図４Ａの感光体電位Ｖ０）に帯電し、露光装置２１３で静電潜像を形成し、現像装置２１４からマイナス電位に帯電したトナーを供給することで、感光ドラム２１１上にトナー像が形成（現像）される。そして、転写部２２において転写ローラー２２２にプラス極性の転写電流Ｉｔを印加し（図４Ａ、既述の状態１相当）、感光ドラム２１１上のトナー像を用紙Ｓに転写させる。

印加したプラス極性の転写電流Ｉｔにより、転写後の感光ドラム２１１の表面における正電荷の流入部分がプラス寄りの電位を持つ（図４Ｂ、既述の状態２相当）。プラス極性の転写電荷は（後述する帯電前露光装置１９２でも）消去できないため、次の帯電時にこの残留したプラス極性の転写電荷により、感光体電位Ｖ０が目標の感光体電位Ｖ０−１よりも低い感光体電位Ｖ０−２へ低下してしまう（図４Ｃ、既述の状態３相当）。そして、感光ドラム２１１の感光体電位Ｖ０が低下すると、画像濃度むらや画像かぶりの画像不良が発生する。

例えば感光ドラム２１１のトナー帯電量が少なくなり現像性が高い場合や、低い画像濃度で印刷したい場合（喪中葉書印刷時に設定される薄墨印刷モード等）には、現像電界を下げることで画像濃度を制御するために、感光体電位Ｖ０が低い値に制御される。感光体電位Ｖ０が低い状態の感光ドラム２１１に転写電流が印加されると、感光ドラム２１１に流れ込む転写電荷（例えば正電荷）により、次帯電時に転写電荷の分だけ、感光体電位Ｖ０がさらに低くなってしまう（図４Ｂ、図４Ｃ）。さらに、用紙内と用紙間とで転写出力値の切り替えを繰り返すと、用紙に画像を形成する度に転写メモリによる画像不良（感光体電位むらによる用紙搬送方向の画像濃度むらや画像かぶり）が発生する。感光体電位Ｖ０が低くなるほど、転写電荷の影響が大きくなる。

これに対し、除電装置２１６から感光ドラム２１１に転写電荷と逆極性の電圧を印加することで、転写電荷を中和することができるが、必要なＰＣＣ電流は、環境／感光体耐久履歴／転写電流値／帯電電位（感光体電位Ｖ０）に応じて変わる。最悪条件に合わせて除電装置２１６の出力を高くすると、除電装置２１６の除電電極の汚れを助長し、長期にわたり軸方向の出力均一性が低下したり、オゾン発生量が増加したりする。

そこで、本実施形態では、非作像時又は作像動作を一時中断して、以下の方法で、感光ドラム２１１の表面を除電するのに必要な除電装置２１６の除電出力（例えばＰＣＣ電流）を求める。

［作像時の除電出力の算出方法］
次に、第１の実施形態に係る作像時の除電出力の算出方法について図５を参照して説明する。図５は、第１の実施形態に係る感光体電位、及び印加除電出力の例を示す説明図である。図５Ａは転写部２２通過前の感光体電位を示し、図５Ｂは転写部２２通過後の感光体電位を示し、図５ＣはＰＣＣ（除電装置２１６）通過後の感光体電位と印加ＰＣＣ電流を示し、図５ＤはＰＣＣ通過後の感光体電位シフト量を示す。各図において、横軸は感光ドラム２１１の回転方向位置、左側の縦軸は感光体電位（Ｖ）、右側の縦軸はＰＣＣ電流（μＡ）を示す。

まず、制御部１７は、帯電装置２１２により感光ドラム２１１の表面の電位を一様にマイナス極性（感光体電位Ｖ０）に帯電する（図５Ａ）。

次に、制御部１７は、転写部材（転写ベルト２２１と転写ローラー２２２）を感光ドラム２１１に当接させ、転写用電源２２５から転写ローラー２２２に２つの異なる転写出力を交互に印加する。すなわち、制御部１７は、第１の転写出力、及び第１の転写出力とは異なる第２の転写出力を交互に印加し、第１の転写出力が印加された第１の領域Ａ１と、第２の転写出力が印加された第２の領域Ａ２からなる一対の検査領域を複数作成する。具体的には、制御部１７は、転写用電源２２５から転写ローラー２２２に対して矩形の転写電流を印加する。

第１の転写出力と第２の転写出力の組み合わせとして、次の３パターンが考えられる。第１パターンでは、第１の転写出力は感光ドラム２１１の帯電極性と同じ極性の転写電流（例えば逆バイアス）、かつ、第２の転写出力は感光ドラム２１１上のトナー像を用紙Ｓに転写する際に転写ローラー２２２に印加する転写電流（例えば正バイアス）である。第２パターンでは、第１の転写出力は転写出力オフ、かつ、第２の転写出力は転写の際に転写ローラー２２２に印加する転写電流（正バイアス）である。そして、第３パターンでは、第１の転写出力は第２の転写出力よりも低い正バイアス、第２の転写出力は転写の際に転写ローラー２２２に印加する転写電流（正バイアス）である。一例として第１パターンの第１の転写出力と第２の転写出力が印加された感光ドラム２１１の感光体電位（Ｖｄｒ１,Ｖｄｒ２）は、図５Ｂのようになる。

制御部１７は、感光ドラム２１１の第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２からなる一対の検査領域ごとに、印加するＰＣＣ電流の値を、帯電装置２１２の帯電出力と同じ極性で、絶対値の高い値から絶対値の低い値へ順次下げていく。このとき、除電装置２１６を通過後（除電後）の感光体電位は、図５ＣのようにＰＣＣ電流の低下に応じて、絶対値が小さくなる方向へシフトする。この図５Ｃの例では、感光ドラム２１１表面の回転方向に４つの検査領域Ｐ１〜Ｐ４が作成された様子が示されている。なお、以下の説明において、検査領域Ｐ１〜Ｐ４を区別する必要がない場合には、これらを検査領域Ｐと称する。

そして、制御部１７は、除電装置２１６の下流側かつ帯電装置２１２の上流側に設置された感光体電位検出計１９０により、第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）を測定し、予め定められた値（基準値）よりも小さい電位となるようなＰＣＣ電流値を求める。言い換えると、制御部１７は、一対の検査領域Ｐのうち、感光ドラム２１１の帯電極性とは反対の極性側に高い転写電流を印加した領域の感光体電位が、基準値よりも感光ドラム２１１の帯電極性とは反対の極性側に超えないときの除電出力を求める。このとき、第１の領域Ａ１の感光体電位（Ｖｄｒ１）と第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）は均一（差分がゼロ）でなくてもよい。

図５Ｄに示すように、検査領域Ｐ１における第２の領域Ａ２の感光体電位は−２００（Ｖ）である。同様に、検査領域Ｐ２における第２の領域Ａ２の感光体電位は−１００（Ｖ）、検査領域Ｐ３における第２の領域Ａ２の感光体電位は＋５０（Ｖ）、そして検査領域Ｐ４における第２の領域Ａ２の感光体電位は＋１００（Ｖ）である。ここで、基準値を０（Ｖ）とした場合には、３番目の検査領域Ｐ３における第２の領域Ａ２の感光体電位（＋５０（Ｖ））が条件から外れる。そのため、制御部１７は、２番目の検査領域Ｐ２におけるＰＣＣ電流の値を、作像時の除電装置２１６のＰＣＣ電流の値（除電出力）に決定する。そして、制御部１７は、ＰＣＣ電流の値を決定した後は、それ以降のＰＣＣ電流を下げて感光体電位を検出する処理を行わない。つまり、図５Ｄに検査領域Ｐ４が記載されているが、実際には検査領域Ｐ４は作成されない。

このように、第１の実施形態は、非作像時に一様に帯電した感光ドラム２１１に２つの異なる転写電流を印加した一対の検査領域Ｐを複数作成し、それぞれの一対の検査領域Ｐに異なる除電出力（ＰＣＣ電流）を印加した後の感光体電位から、作像時の除電出力の値を決定する。

［プリント時（印刷処理）の流れ］
次に、第１の実施形態に係るプリント時（印刷処理）の流れについて図６及び図７を参照して説明する。図６は、第１の実施形態に係るプリント時の流れを示すフローチャートである。

制御部１７は、ジョブの入力を監視する。そして、制御部１７は、ジョブが入力されるとジョブを解析してプリント要求（すなわちプリント開始）の指示を検知する（Ｓ１）。ジョブは、例えばユーザーの指示に基づいて操作表示部１２から入力されたり、通信部１８１を介して外部の端末装置から入力されたりする。

次いで、制御部１７は、作像時における感光ドラム２１１表面の電位（感光体電位Ｖ０）が変更されたか否かを判定する（Ｓ２）。ここで、制御部１７は、作像時の感光体電位Ｖ０が変更されたと判定した場合には（Ｓ２のＹｅｓ）、ステップＳ５の除電装置（ＰＣＣ）２１６の除電出力を決める除電出力決定ルーチンに進む。前回の作像時における感光体電位の情報は、例えばＲＡＭ１７３又は記憶部１８２などに記録されているものとする。

一方、ステップＳ２の判定処理において作像時の感光体電位Ｖ０が変更されていないと判定した場合には（Ｓ２のＮｏ）、制御部１７は、作像時に転写ローラー２２２から感光ドラム２１１に印加する転写電流が変更されたか否かを判定する（Ｓ３）。ここで、制御部１７は、作像時の転写電流が変更されたと判定した場合には（Ｓ３のＹｅｓ）、ステップＳ５の除電出力決定ルーチンに進む。前回の作像時における転写電流の情報は、例えばＲＡＭ１７３又は記憶部１８２などに記録されているものとする。

一方、ステップＳ３の判定処理において作像時の転写電流が変更されていないと判定した場合には（Ｓ３のＮｏ）、制御部１７は、感光ドラム２１１の温度又は感光ドラム２１１周辺の温度が予め決定された環境区分から変わったか否かを判定する（Ｓ４）。ここで、制御部１７は、感光ドラム２１１の温度又は感光ドラム２１１周辺の温度の環境区分が変わったと判定した場合には（Ｓ４のＹｅｓ）、ステップＳ５の除電出力決定ルーチンに進む。前回の作像時における感光ドラムの温度又は感光ドラム周辺の温度の情報は、例えばＲＡＭ１７３又は記憶部１８２などに記録されているものとする。

例えば第１の環境区分が２５度以上３５度未満に、第２の環境区分が３５度以上４５度未満に設定されているとする。制御部１７は、温湿度センサ２１８による前回の測定温度が２８度で、今回の測定温度が３８度であった場合には、測定温度が第１の環境区分を超えて第２の環境区分に移ったと判断し、作像時の除電出力を、第１の環境区分に対する除電出力から第２の環境区分に対する除電出力に変更する。

次いで、ステップＳ４の判定処理において感光ドラム２１１の温度又は感光ドラム２１１周辺の温度の環境区分が変わっていないと判定した場合（Ｓ４のＮｏ）、又は、ステップＳ５の除電出力決定ルーチンが終了した後、制御部１７は、プリントを実行する（Ｓ６）。このとき、制御部１７は、設定された値（決定値）に基づいて除電装置２１６が除電出力（ＰＣＣ電流）を感光ドラム２１１に印加するように制御する。

次に、ジョブで指示されているすべてのプリントが終了したか否かを判定し、すべてのプリントが終了していない場合には（Ｓ７のＮｏ）、制御部１７は、ステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返す。すなわち制御部１７は、プリント中に感光体電位Ｖ０又は転写電流が変更されていないか、あるいは、感光ドラム２１１の温度もしくは感光ドラム２１１周辺の温度の環境区分が変わっていないかを判定し（Ｓ２〜Ｓ４）、判定結果に応じた処理を行う。また、すべてのプリントが終了した場合には（Ｓ７のＹｅｓ）、制御部１７は、本フローチャートの処理を終了する。

［除電出力決定ルーチン］
次に、図６に示した除電出力決定ルーチンについて図７を参照して説明する。図７は、図６に示した除電出力決定ルーチンの詳細な処理を示すフローチャートである。上述のとおり本フローチャートは、作像時の感光体電位Ｖ０が変更された場合（Ｓ２のＹｅｓ）、作像時の転写電流が変更された場合（Ｓ３のＹｅｓ）、あるいは、感光ドラム２１１の温度若しくは感光ドラム２１１周辺の温度の環境区分が変わった場合に（Ｓ４のＹｅｓ）、実行される。

まず、制御部１７は、帯電装置２１２を制御して感光ドラム２１１表面の電位（感光体電位Ｖ０）を一様に目標の電位（図５Ａ）に帯電させる（Ｓ１１）。次いで、制御部１７は、転写用電源２０５を制御して、感光ドラム２１１に第１の転写出力と第２の転写出力（図５Ｂ）を交互に印加する（Ｓ１２）。

次いで、制御部１７は、第１の転写出力と第２の転写出力がそれぞれ印加された感光ドラム２１１の一対の検査領域（図５Ｂの検査領域Ｐ１）に、除電装置（ＰＣＣ）２１６により最大の除電出力（例えばＰＣＣ電流）を印加する（Ｓ１３）。次いで、制御部１７は、除電装置２１６の下流において、感光体電位検出計１９０により第２の転写出力が印加された第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）を測定する（Ｓ１４）。

次いで、制御部１７は、第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）が予め決定した電位（基準電位）よりも大きいか否かを比較する（Ｓ１５）。ここで、第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）が基準電位以下であれば（Ｓ１５のＮｏ）、制御部１７は、次の第１の転写出力と第２の転写出力がそれぞれ印加された感光ドラム２１１の一対の検査領域（図５Ｂの検査領域Ｐ２）に、前回より低いＰＣＣ電流を印加する（Ｓ１６）。

制御部１７は、ステップＳ１６の処理後にステップＳ１４に戻り、除電装置２１６の下流において、感光体電位検出計１９０により検査領域Ｐ２の第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）を測定し、第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）と基準電位を比較する（Ｓ１５）。ここで、第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）が基準電位以下であれば（Ｓ１５のＮｏ）、制御部１７は、さらに電流値を下げて次の一対の検査領域（図５Ｂの検査領域Ｐ３）にＰＣＣ電流を印加する（Ｓ１６）。そして、制御部１７は、感光ドラム２１１の対象領域の感光体電位の測定（Ｓ１４）、及び測定結果と基準電位との比較（Ｓ１５）を行う。

一方、第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）が基準電位を超えていれば（Ｓ１５のＹｅｓ）、制御部１７は、一つ前（検査領域Ｐ１）に印加したＰＣＣ電流の値を、作像時に印加するＰＣＣ電流の値（決定値）とする（Ｓ１７）。制御部１７は、このＰＣＣ電流の決定値を、ＲＡＭ１７３又は記憶部１８２に記録する。ステップＳ１７の処理が終了後、制御部１７は、ステップＳ６に進み、プリントを実行する。すなわちＰＣＣ電流の決定値を用いて除電装置２１６が感光ドラム２１１の除電を行った後に転写部２２による転写が行われる。

上述のように構成される第１の実施形態によれば、一様に帯電した感光ドラム２１１に、第１の転写出力及びこれと異なる第２の転写出力を交互に印加し、第１の転写出力が印加された第１の領域Ａ１と、第２の転写出力が印加された第２の領域Ａ２からなる一対の検査領域Ｐを作成する。次いで、第１の実施形態は、除電装置２１６により一対の検査領域Ｐごとに異なる除電出力を印加した後、第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の感光体電位を検出し、検出結果と基準値に基づいて各除電出力による除電性能の適否（転写メモリが生じるか否か）を判断する。そして、除電性能を確保できる最小の除電出力が、作像時の除電装置２１６の除電出力に設定される。第１の実施形態によれば、このような方法により必要な除電出力（例えばＰＣＣ電流）を決定することで、除電装置２１６に印加する除電出力を必要最小限に設定できるため、画像不良発生防止と除電電極汚れ防止を両立させることができる。

また、第１の実施形態によれば、感光ドラム２１１の表面電位、印加する転写電流、感光ドラム２１１の劣化度、温度や湿度などの条件変化（図６のステップＳ２〜Ｓ４）に応じて都度除電出力を設定するため、各条件に応じて必要最小限の除電出力で除電装置２１６を動作させることができる。そのため第１の実施形態によれば、各条件に応じて画像不良発生防止と除電電極汚れ防止を長期にわたって両立させることができる。

また、図６に示すように、第１の実施形態は、上述の除電出力決定ルーチンを実行すべき条件が成立した場合、非作像時（プリント開始前）に、又は作像中のときは一時作像動作を中断して、除電出力決定ルーチンを実行する。そのため、プリント中に除電装置２１６の除電出力を常に最適値となるように制御することができる。

なお、図６のステップＳ４において感光ドラム２１１の温度又は感光ドラム２１１表面の温度の環境区分を判定したが、温湿度センサ２１８で検出された湿度の環境区分を判定し、湿度の環境区分が変わった場合に除電出力決定動作を行うようにしてもよい。

さらにまた、図６においてトナー像が転写される用紙Ｓ（厚み、材質など）が変更されると、用紙Ｓの抵抗が変わり、感光体電位と転写出力、必要な除電出力などの関係が変わる。そのため、前回のジョブと今回のジョブで用紙設定が異なる場合や、ジョブの途中で用紙設定が変わる場合などに、除電出力決定動作を行うようにしてもよい。

＜２．第２の実施形態＞
第２の実施形態は、第１の実施形態における除電後の感光体電位を測定する感光体電位検出計１９０に代えて、帯電後の感光体電位を測定する感光体電位検出計１９１（図８参照）を配置した例である。

［トナー像形成部の構成］
図８は、第２の実施形態に係るトナー像形成部の構成例を示す説明図である。図８に示すトナー像形成部２１Ａには、帯電装置２１２の下流側かつ転写部２２の上流側、望ましくは現像装置２１４の上流側に、感光体電位検出計１９１が配置されている。感光体電位検出計１９１（感光体電位検出部の一例）は、帯電装置２１２による帯電後の感光ドラム２１１の表面電位（感光体電位）を検出する。またドラムクリーニング装置２１７の下流側かつ帯電装置２１２の上流側には、帯電前露光装置１９２が配置されている。以下の説明において、帯電前露光装置１９２を「ＰＣＬ」（Pre-Charging Lithography）と称することがある。

帯電前露光装置１９２は、一例として露光装置２１３と同様に、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が直線状に配列されたＬＥＤアレイ、個々のＬＥＤを駆動するＬＰＨ駆動部（ドライバーＩＣ）、及びレンズアレイ等を有するＬＥＤプリントヘッドを適用することができる。帯電前露光装置１９２により感光ドラム２１１を露光すると、感光ドラム２１１に正電荷が発生して感光ドラム２１１の表面電荷（負電荷）が中和される。以下、本明細書において、このような現象を「光除電」と称する。

［感光体電位と印加転写電流］
ここで、感光ドラム２１１が転写部２２を通過する前と通過した後の感光体電位と、転写部２２の転写出力（転写電流）の測定結果例について、図４を参照して説明する。図９は、第２の実施形態に係る感光体電位と印加ＰＣＣ電流の一例を示す説明図である。図９ＡはＰＣＣ及びＰＣＬ通過後の感光体電位と印加ＰＣＣ電流を示し、図９Ｂは再帯電後の感光体電位を示し、図９Ｃは再帯電後の感光体電位差を示す。感光体電位差は、第１の領域Ａ１の感光体電位と第１の領域Ａ１の感光体電位との差分である。各図において、横軸は感光ドラム２１１の回転方向位置、左側の縦軸は感光体電位（Ｖ）、右側の縦軸は転写電流（μＡ）を示す。

図９Ａの前提として、感光ドラム２１１の表面の電位を一様にマイナス極性（図５Ａの感光体電位Ｖ０）に帯電し、第１の転写出力と第２の転写出力を交互に印加し（図５Ｂ）、その後、除電装置２１６で感光ドラム２１１表面を除電する（図５Ｃ）。

そして、除電装置２１６による除電後、帯電前露光装置１９２（ＰＣＬ）で感光ドラム２１１表面を光除電すると、マイナス極性である感光体電位Ｖ０が低下する（図９Ａ）。帯電前露光装置１９２の上流にある除電装置２１６による除電が十分な場合には、感光体電位Ｖ０はマイナス極性の低い値に除電される。しかし、図９Ａに示すように、除電装置２１６において除電不足である場合には、転写時の正電荷が残った状態（検査領域Ｐ３，Ｐ４における各第２の領域Ａ２の感光体電位）となる。

このような感光体電位Ｖ０のときに感光ドラム２１１の表面をマイナス電位に再帯電すると、図９Ｂに示すように、感光ドラム２１１の正電荷が残っている部分の感光体電位が低くなってしまう（絶対値が小さくなる）。

そこで、本実施形態では、感光体電位検出計１９１により、再帯電後の、第１の転写出力が印加された第１の領域Ａ１及び第２の転写出力が印加された第２の領域Ａ２の感光体電位を測定する。上述したように、除電装置２１６で除電不足となっている場合は、その影響で感光体電位が低くなる。次いで、制御部１７は、第１の領域Ａ１の感光体電位と第２の領域Ａ２の感光体電位の差分（感光体電位差）を算出し、この感光体電位差が予め定められた値（基準電位差）よりも小さくなるときの除電出力（ＰＣＣ電流）の値を、作像時の除電装置２１６の除電出力の値（決定値）とする。

図９Ｃの例では、検査領域Ｐ１，Ｐ２の感光体電位差が０（Ｖ）、検査領域Ｐ３の感光体電位差が５０（Ｖ）、検査領域Ｐ４の感光体電位差が１００（Ｖ）である。例えば基準電位差の値が４０（Ｖ）である場合には、制御部１７は、検査領域Ｐ２のＰＣＣ電流の値を決定値とする。なお、第１の実施形態の場合と同様に、制御部１７は、ＰＣＣ電流の値を決定した後は、それ以降のＰＣＣ電流を下げて感光体電位を検出する処理を行わない。

また、望ましくは、第１の領域Ａ１の感光体電位と第２の領域Ａ２の感光体電位が均一（感光体電位差がゼロ）となる場合のＰＣＣ電流の値を、ＰＣＣ電流の決定値とする。この感光体電位差がゼロである条件を満たすＰＣＣ電流が複数ある場合には、最も低いＰＣＣ電流の値を、作像時の除電出力の値に決定する。図９Ｃの例では、検査領域Ｐ１と検査領域Ｐ２において各領域の感光体電位が同じであって感光体電位差がゼロであるが、より電流値が小さい、検査領域Ｐ２に印加したＰＣＣ電流の値が決定値となる。

［除電出力決定ルーチン］
次に、第２の実施形態に係る除電出力決定ルーチンについて図１０を参照して説明する。第２の実施形態においても、プリント時の全体の流れは第１の実施形態（図６に示した流れ）と同じである。図１０は、第２の実施形態に係る除電出力決定ルーチンの詳細な処理を示すフローチャートである。図１０のステップＳ２１〜Ｓ２３，Ｓ２６，Ｓ２７の処理は、図６のステップＳ１１〜Ｓ１３，Ｓ１６，Ｓ１７の処理と同じであり、説明を簡略化する。

制御部１７は、除電出力決定ルーチンを開始すると、ステップＳ２１〜Ｓ２３において、感光ドラム２１１表面の電位（感光体電位Ｖ０）を一様に目標の電位（図５Ａ）に帯電し（Ｓ２１）、次いで、制御部１７は、感光ドラム２１１に第１の転写出力と第２の転写出力（図５Ｂ）を交互に印加する（Ｓ２２）。次いで、制御部１７は、第１の転写出力と第２の転写出力がそれぞれ印加された感光ドラム２１１の一対の検査領域（図５Ｂの検査領域Ｐ１）に、除電装置（ＰＣＣ）２１６により最大の除電出力（ＰＣＣ電流）を印加する（Ｓ２３）。

次に、制御部１７は、除電装置２１６の下流において、感光体電位検出計１９１により第１の転写出力が印加された第１の領域Ａ１の感光体電位（Ｖｄｒ１）と、第２の転写出力が印加された第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）を測定する。そして、制御部１７は、第１の領域Ａ１の感光体電位（Ｖｄｒ１）と第２の領域Ａ２の感光体電位（Ｖｄｒ２）の電位差（｜Ｖｄｒ＿ｄｅｆ｜）を算出する（Ｓ２４）。

次いで、制御部１７は、一対の検査領域内の電位差（｜Ｖｄｒ＿ｄｅｆ｜）が予め決定された基準電位差よりも大きいか否かを比較する（Ｓ２５）。ここで、電位差（｜Ｖｄｒ＿ｄｅｆ｜）が基準電位差以下であれば（Ｓ２５のＮｏ）、制御部１７は、次の第１の転写出力と第２の転写出力がそれぞれ印加された感光ドラム２１１の一対の検査領域（図５Ｂの検査領域Ｐ２）に、前回より低いＰＣＣ電流を印加し（Ｓ２６）、ステップＳ２４へ戻る。

一方、一対の検査領域内の電位差（｜Ｖｄｒ＿ｄｅｆ｜）が基準電位差を超えていれば（Ｓ２５のＹｅｓ）、制御部１７は、一つ前（検査領域Ｐ１）に印加したＰＣＣ電流の値を、作像時に印加するＰＣＣ電流の値（決定値）とする（Ｓ２７）。制御部１７は、このＰＣＣ電流の決定値を、ＲＡＭ１７３又は記憶部１８２に記録する。ステップＳ２７の処理が終了後、制御部１７は、ステップＳ６に進み、ＰＣＣ電流の決定値を用いて感光ドラム２１１のプリントを実行する。

上述のように構成される第２の実施形態によれば、帯電前露光装置１９２により光除電を行う場合でも、第１の実施形態の場合と同様に、必要最小限の除電出力（ＰＣＣ電流）で除電装置２１６を動作させることができるため、画像不良発生防止と除電電極汚れ防止を両立させることができる。

なお、再帯電後の感光ドラム２１１の帯電部分が、転写部２２と除電装置２１６を通過した後、感光体電位検出計１９０（図２参照）でその帯電部分の感光体電位を測定してもよい。この場合、再帯電後に感光ドラム２１１の帯電部分が転写部２２と除電装置２１６を通過する際には、転写出力と除電出力をオフする。

さらに、本発明は上述した各実施形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。

例えば、上述した実施形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されない。また、ある実施形態例の構成の一部を他の実施形態例の構成要素に置き換えることは可能である。また、ある実施形態例の構成に他の実施形態例の構成要素を加えることも可能である。また、各実施形態例の構成の一部について、他の構成要素の追加、削除、置換をすることも可能である。

また、上記の各構成要素、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路の設計などによりハードウェアで実現してもよい。

１…画像形成装置、 １７…制御部、 ２０…画像形成部、 ２１ トナー像形成部、 ２２ 転写部、 ２１１ 感光ドラム（感光体）、 ２１２ 帯電装置（帯電部）、 ２１３ 露光装置（露光部）、 ２１４ 現像装置（現像部）、 ２１６ 除電装置（除電部）、 １９０…感光体電位検出計（除電後）、 １９１…感光体電位検出計（帯電後）、 １９２…帯電前露光装置、 ２１８…温湿度センサ

Claims (14)

1. 感光体と、
   前記感光体の表面を帯電する帯電部と、
   帯電後の前記感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光部と、
   前記静電潜像を顕像化して前記感光体上にトナー像を形成する現像部と、
   前記感光体に接触する転写部材を有し、この転写部材に転写出力を印加することにより前記感光体上のトナー像を用紙に転写する転写部と、
   転写後に前記感光体の表面に残留する電荷を、放電により除去する除電部と、
   前記除電部の感光体回転方向下流かつ前記転写部の感光体回転方向上流において、前記感光体の表面の電位を感光体電位として検出する感光体電位検出部と、
   非作像時に、前記帯電部により一様に帯電した前記感光体に、前記転写部により第１の転写出力及び前記第１の転写出力とは異なる第２の転写出力を交互に印加し、前記第１の転写出力が印加された第１の領域と、前記第２の転写出力が印加された第２の領域からなる一対の検査領域を複数作成し、複数の前記一対の検査領域に対し前記除電部により前記一対の検査領域ごとに異なる除電出力を印加し、前記除電出力を印加後に前記感光体電位検出部により前記第１の領域及び前記第２の領域の前記感光体電位を検出し、検出結果に基づいて作像時の前記除電部の除電出力を決定する制御部と、を備える
   画像形成装置。
2. 前記第１の転写出力は前記感光体の帯電極性と同じ極性の転写電流、かつ、前記第２の転写出力は前記感光体上のトナー像を用紙に転写する際に転写部材に印加する転写電流、又は、前記第１の転写出力は転写出力オフ、かつ、前記第２の転写出力は転写の際に転写部材に印加する転写電流、又は、前記第１の転写出力は前記第２の転写出力よりも低い正バイアス、前記第２の転写出力は転写の際に転写部材に印加する転写電流のいずれかである
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記一対の検査領域ごとに印加する前記除電出力を、前記帯電部の帯電出力と同じ極性で絶対値の高い値から絶対値の低い値へ順次変化させる
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記感光体電位検出部は前記除電部と前記帯電部の間に設けられており、
   前記制御部は、除電後の複数の前記一対の検査領域のうち、前記感光体の帯電極性とは反対の極性側に高い転写電流を印加した領域の感光体電位が、基準値よりも前記感光体の帯電極性とは反対の極性側に超えないときの除電出力を、作像時の前記除電部の除電出力に決定する
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記検出結果から前記第１の領域と前記第２の領域の感光体電位差を算出し、前記感光体電位差に基づいて作像時の前記除電部の除電出力を決定する
   請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記感光体電位検出部は前記帯電部と前記現像部の間に設けられており、
   前記制御部は、前記帯電部が前記感光体を再帯電した後の感光体電位を前記感光体電位検出部により検出し、前記第１の領域と前記第２の領域の感光体電位差が基準値を超えないときの除電出力を、作像時の前記除電部の除電出力に決定する
   請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記第１の領域と前記第２の領域の感光体電位差がないときの除電出力を、作像時の前記除電部の除電出力に決定する
   請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、除電出力決定時に条件を満たす除電出力が複数ある場合には、最も低い除電出力を作像時の前記除電部の除電出力に決定する
   請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、作像時の前記除電部の除電出力を決定した後は、それ以降の除電出力を下げて前記感光体電位を検出する処理を行わない
   請求項４、６、７、８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、作像時の前記感光体電位が変更された場合に、作像時の前記除電部の除電出力を決定する処理を行う
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、作像時の前記転写部材に印加する転写出力が変更された場合に、作像時の前記除電部の除電出力を決定する処理を行う
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記制御部は、前記感光体の温度、又は前記感光体の周辺の温度が予め決定された環境区分から変わった場合に、作像時の前記除電部の除電出力を決定する処理を行う
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記制御部は、前記トナー像が転写される前記用紙が変更された場合に、作像時の前記除電部の除電出力を決定する処理を行う
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 感光体と、該感光体の表面を帯電する帯電部と、帯電後の前記感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光部と、静電潜像を顕像化して前記感光体上にトナー像を形成する現像部と、前記感光体に接触する転写部材を有し、この転写部材に転写出力を印加することにより前記感光体上のトナー像を用紙に転写する転写部と、転写後に前記感光体の表面に残留する電荷を、放電により除去する除電部と、該除電部の感光体回転方向下流かつ前記転写部の感光体回転方向上流において、前記感光体の表面の電位を感光体電位として検出する感光体電位検出部と、を備える画像形成装置による画像形成方法であって、
    非作像時に、前記帯電部により一様に帯電した前記感光体に、前記転写部により第１の転写出力及び前記第１の転写出力とは異なる第２の転写出力を交互に印加し、前記第１の転写出力が印加された第１の領域と、前記第２の転写出力が印加された第２の領域からなる一対の検査領域を複数作成するステップと、
    複数の前記一対の検査領域に対し前記除電部により前記一対の検査領域ごとに異なる除電出力を印加するステップと、
    前記除電出力を印加後に前記感光体電位検出部により前記第１の領域及び前記第２の領域の前記感光体電位を検出するステップと、
    検出結果に基づいて作像時の前記除電部の除電出力を決定するステップと、を備える
    画像形成方法。

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