JP4255709B2 - 画像形成装置及びその転写材ジャム検出方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置では、第一の像担持体（以下、感光体という）上に形成されたトナー画像を紙などの第二の像担持体（以下、転写材という）に転写し、その後転写材上のトナー画像を定着器によって加熱圧着を行い定着させるものが知られている。また、フルカラー画像を形成する従来の画像形成装置としては、転写材を転写ドラムなどの転写材担持体に保持させた状態で、感光体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を転写材担持体上の転写材に順次転写し、その後転写材担持体から剥離させた転写材を定着器によって加熱圧着を行い定着し、フルカラー画像を得るものが公知である。
【０００３】
一方、トナー画像を転写材担持体上の転写材に転写するのではなく、例えば特開平５−１１５６２号公報に開示されるように、感光体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を中間転写体上に順次重ねあわせ（以下、一次転写という）、中間転写体上に形成された４色のトナー画像を転写材に一括転写（以下、二次転写という）した後、定着器によって定着する画像形成装置も市場にて稼動し始めている。このカラー画像形成装置の特徴は、転写材を従来の画像形成装置のように転写材担持体に保持させる必要が無いため、薄紙（４０ｇ/ｍ２）や厚紙（２００ｇ/ｍ２）、はがき、封筒など、様々な種類の転写材に転写可能であり、転写材汎用性が高いという利点を有する。
【０００４】
上述したような画像形成装置のいずれにおいても、転写材は一旦像担持体または転写材担持体に静電吸着された後、転写時に高電圧を受けるため、剥離後の転写材は帯電状態のまま搬送される。このように転写材が帯電状態を保ったまま搬送されると、搬送経路への転写材貼り付きによる紙詰まりや、転写材上の電荷が沿面移動する際に発生する稲妻模様の異常画像、搬送経路近傍の突起物や金属への電荷のリークによる円形状の異常画像を引き起こす原因となる。また、像担持体の転写部における半径が大きい程、静電吸着した転写材の分離は困難になる。そこで上述したような紙詰まりや異常画像、さらに像担持体からの分離不良を防止するために、転写部下流側近傍に除電部材（以下、除電針という）を設けている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−７６６１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、除電針を用いた画像形成装置においても転写材が像担持体に沿うようにカールしているような場合には十分な分離が行えず、分離不良が発生する場合があった。このような転写材のカールは、画像形成装置内に長期間放置されたような転写材や、環境保護の観点から一度画像形成が行われた転写材の裏面白紙部を再度画像形成装置に装填する場合に起こるものである。このように転写材が像担持体に巻付くような紙づまり（以下、ジャムという）を起こした場合に、転写材が像担持体の周囲に配設されたクリーニング手段等へ入り込むとユーザーによる除去が困難であることから、ジャムを検出した場合には早期に画像形成動作を停止させる必要がある。
【０００７】
従来技術においては、転写手段の下流側に反射センサー等の転写材検出手段を配設することでジャムの発生を検出している。しかし、このような構成では転写手段近傍にセンサーを配設すると像担持体から飛散したトナーが前述したセンサーに付着してしまい、長期の使用においては付着トナーによってジャムの誤検知や、最悪の場合には転写材が無いにも係らずジャム状態を検出しつづけ、画像形成が継続できなくなる場合があった。また、定着手段近傍に反射センサーを配設した場合には定着手段の熱により反射センサーが破損する場合もあった。
【０００８】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、特別な部材を配設することなく、たとえ転写材の状態によって転写材の分離不良が発生しても、確実な検出を長期に渡って実現することができる画像形成装置及びその転写材ジャム検出方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写手段の下流側でこの転写手段の近傍に設けられ且つ前記転写材を除電するための除電手段と、前記除電手段に所定の除電電圧を印加する除電電圧印加手段と、前記除電手段に流れる電流値を検出する電流値検出手段とを有する画像形成装置であって、少なくとも非画像形成時に前記転写手段への転写バイアス印加と除電電圧印加とを同時に行ない、その時に前記除電手段に流れる電流値をＩ１とし、実際の転写時に前記除電手段に流れる電流値をＩ２とし、除電電流の変動閾値をＩ０とすると、｜Ｉ２−Ｉ１｜≦Ｉ０の関係が成立した時に画像形成動作を停止させることを特徴とする。
【００１０】
この請求項１に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して画像形成動作を停止させることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記除電手段は、転写材に非接触となるように設けられている除電針であることを特徴とする。
【００１２】
この請求項２に記載された発明によれば、請求項１に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記除電手段は、転写材に接触するように設けられている除電ブラシであることを特徴とする。
【００１４】
この請求項３に記載された発明によれば、請求項１に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載された発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された発明において、前記除電手段に流れる電流値によって転写材ジャムを検出することを特徴とする。
【００１６】
この請求項４に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、反射センサー等の部材を追加せずに、像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００１７】
また、請求項５に記載された発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された発明において、前記除電手段には、前記転写手段に印加される転写バイアスの極性とは逆の極性が印加されることを特徴とする。
【００１８】
この請求項５に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００１９】
また、請求項６に記載された発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載された発明において、前記転写手段に印加される転写バイアスが定電圧制御されることを特徴とする。
【００２０】
この請求項６に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を安定して除去でき、且つ、流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００２１】
また、請求項７に記載された発明は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載された発明において、前記像担持体は、複数色のトナー像を担持してフルカラー画像を形成する中間転写体であることを特徴とする。
【００２２】
この請求項７に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、高品位なフルカラー画像を得ることができると同時に、万が一、中間転写体への巻付きが発生した場合にも、早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００２３】
また、請求項８に記載された発明は、トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写手段の下流側でこの転写手段の近傍に設けられ且つ前記転写材を除電するための除電手段と、前記除電手段に所定の除電電圧を印加する除電電圧印加手段と、前記除電手段に流れる電流値を検出する電流値検出手段とを有する画像形成装置の転写材ジャム検出方法であって、少なくとも非画像形成時に前記転写手段への転写バイアス印加と除電電圧印加とを同時に行ない、その時に前記除電手段に流れる電流値をＩ１とし、実際の転写時に前記除電手段に流れる電流値をＩ２とし、除電電流の変動閾値をＩ０とすると、｜Ｉ２−Ｉ１｜≦Ｉ０の関係が成立した時に画像形成動作を停止させることを特徴とする。
【００２４】
この請求項８に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
図１は像担持体を中間転写体（以下、中間転写ベルトという）としたこの発明の一実施形態を示すカラー画像形成装置である。１は図において矢印の方向に回転する感光体ベルトで、この感光体ベルト１の回りには感光体クリーニングブレード２、 帯電器４、露光手段５、中間転写ベルト１０などが配置されている。現像手段はイエロー現像器６、マゼンタ現像器７、シアン現像器８、ブラック現像器９の４個の現像器から構成される。フルカラー画像形成時はイエロー現像器６、マゼンタ現像器７、シアン現像器８、ブラック現像器９の順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト１０に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。
【００２７】
中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１３、一次転写バイアスローラ１１、二次転写対向ローラ１２、テンションローラ３により張架されており、図示しない駆動モータによって駆動されるようになっている。なお、一次転写バイアスローラ１１は圧接バネ２７により感光体ベルト１方向に押圧されている。また、各ローラは図示しない中間転写ベルトユニット側版によって中間転写ベルトの両側より支持されている。
【００２８】
中間転写ベルト１０は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０８〜１０１２Ωｃｍ、かつ表面抵抗率を１０８〜１０１５Ωｃｍの範囲となるよう調整されている。
【００２９】
なお、必要に応じ該中間転写ベルト１０の表面に離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、 ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。
【００３０】
中間転写ベルト１０の製造方法は注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。
【００３１】
中間転写ベルト１０の体積抵抗率および表面抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写材剥離工程などで中間転写ベルト１０の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。したがって、本発明における中間転写ベルト１０の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内でなければならない。
【００３２】
なお、体積抵抗率および表面抵抗率の測定は、デジタル超高抵抗微少電流計（アドバンテスト社製：Ｒ８３４０Ａ）にプローブ（内側電極直径５０ｍｍ，リング電極内径６０ｍｍ：ＪＩＳ-Ｋ６９１１準拠）を接続し、中間転写ベルト１０の表裏に５００V（表面抵抗率は５００V）の電圧を印加して放電５ｓｅｃ、充電１０ｓｅｃで測定を行った。
【００３３】
１９は中間転写ベルト１０に接離可能なベルトクリーニングユニットで、中間転写ベルト１０に対して接離させる接離機構２６などで構成されており、1色目のイエロー画像をベルト転写したあとの、２，３，４色目をベルト転写しているあいだは、接離機構２６によって中間転写ベルト１０面から離間させられ、二次転写が行われると所定のタイミングで圧接され、残トナーのクリーニングを行う。中間転写ベルト１０の端部にはベルト位置検出マーク２３が設けられており、マークセンサ２４によってマークが検出されたタイミングで各色の画像形成プロセスを開始することにより、各色画像の正確な色重ねが可能となる。
【００３４】
１５は二次転写ユニットで、二次転写バイアスローラ（転写手段）１４、および該二次転写バイアスローラ１４をベルト１０に対して接離させる接離機構１６などで構成されている。二次転写バイアスローラ１４はＳＵＳ等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。ここで、二次転写バイアスローラ１４の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加するため転写部ニップ前後の空隙にて放電が起こる為、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。逆に、二次転写バイアスローラ１４の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部（例えば3色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、二次転写バイアスローラ１４の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招く。
【００３５】
なお、二次転写バイアスローラ１４の抵抗値測定は、導電性の金属製板に二次転写バイアスローラ１４を設置し、芯金両端部に片側4.9N（両側で合計9.8Ｎ）の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
【００３６】
また、二次転写バイアスローラ１４は駆動ギヤ（図示しない）によって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト１０の周速に対して、略同一となるよう調整されている。
【００３７】
二次転写バイアスローラ１４は、通常中間転写ベルト１０面から離間しているが、中間転写ベルト１０面に形成された４色の重ね画像を転写材２２に一括転写するときにタイミングを取って接離機構１６で押圧され、所定のバイアス電圧を印加することにより転写材２２への転写を行う。
【００３８】
また、除電針（除電手段）４０は転写材先端が除電針位置に到達したタイミングで所定のバイアス電圧を印加することで帯電した転写材２２の除電を行う。除電針に印加されるバイアスの極性は、二次転写バイアスローラ１４に印加される極性とは逆の極性であり、本実施例ではマイナス極性を印加している。なお本実施例では、除電針４０は厚み0.2mmのＳＵＳ３０１を図２に示すような鋸歯状に加工したもので、隣りあう歯先ピッチが3mmのものを用いた。
【００３９】
転写材２２は、給紙ローラ２５、レジストローラ２１によって、中間転写ベルト１０面の4色重ね画像の先端部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙される。転写材２２に転写された4色重ね画像は、定着手段１７で定着されたあと排紙される。
【００４０】
ここで、フルカラー画像形成について詳述する。まず感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Vに帯電され、その後露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がイエロー現像器６によりイエロートナーからなる一成分現像剤で顕像化されてイエロー画像（イエロートナー像）となる。この時イエロー現像器６に印加される現像バイアスは−３００Vである。一次転写バイアスローラ１１は図示しない高圧電源から二次転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のイエロー画像を中間転写ベルト１０に転移させる。この時の一次転写バイアスは７００Vと設定した。感光体ベルト１はイエロー画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
【００４１】
次に、感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Vに帯電され、その後露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がマゼンタ現像器７によりマゼンタトナーからなる一成分現像剤で顕像化されてマゼンタ画像（マゼンタトナー像）となる。このマゼンタ現像器７に印加される現像バイアスは−３００Vである。一次転写バイアスローラ１１は高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のマゼンタ画像を中間転写ベルト１０に転移させる。この時の一次転写バイアスは８００Vと設定した。感光体ベルト１はマゼンタ画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
【００４２】
次に、感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Vに帯電され、その後に露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がシアン現像器８によりシアントナーからなる一成分現像剤で顕像化されてシアン画像（シアントナー像）となる。この時シアン現像器８に印加される現像バイアスは−３００Vである。一次転写バイアスローラ１１は高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のシアン画像を中間転写ベルト１０にイエロー画像、マゼンタ画像と重ね合わせて転写させる。この時の一次転写バイアスは９００Vと設定した。感光体ベルト１はシアン画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
【００４３】
さらに、感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Vに帯電され、その後に露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がブラック現像器９によりブラックトナーからなる一成分現像剤で顕像化されてブラック画像（ブラックトナー像）となる。この時ブラック現像器９に印加される現像バイアスは−３００Vである。一次転写バイアスローラ１１は高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のブラック画像を中間転写ベルト１０にイエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像と重ね合わせて転写させる。この時の一次転写バイアスは９００Vと設定した。感光体ベルト１はブラック画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
【００４４】
中間転写ベルト１０上のフルカラー画像（４色重ね画像）は給紙装置から給紙ローラ２５、レジストローラ２１によって給紙されてきた転写材２２へ二次転写バイアスローラ１４により転写され、転写材２２は中間転写ベルト１０から転移されてきた画像が定着手段１７で定着された後に排紙される。
【００４５】
また、本実施例はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか１色の画像を形成する単色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか２色の画像を重ねて形成する２色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか３色の画像を重ねて形成する３色モード、上述のような４色重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードが操作部にて指定可能である。
【００４６】
単色モード、２色モード、３色モードのいずれかが指定された時には、上述にようなフルカラーモードにおいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作の代わりに、単色モードに応じた単色に画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作、または２色モードに応じた２色の画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作、または３色モードに応じた３色の画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作が行われ、中間転写ベルト１０上の単色画像または２色重ね画像または３色重ね画像が二次転写バイアスローラ１４により転写材２２に転写されて定着手段１７によって定着された後に排紙される。
【００４７】
ここで、複数色の重ね画像を転写材２２上に形成する画像形成動作を操作部による設定枚数分だけ連続して行う時には、転写材２２後端が二次転写バイアスローラ１４を十分に通過するタイミングで高圧電源（転写バイアス印加手段）１００から二次転写バイアスローラ１４への二次転写バイアス電圧がオフされ、その後中間転写ベルト１０上の次ページのトナー像を二次転写バイアスローラ１４へ付着させないために、接離機構１６によって二次転写バイアスローラ１４を中間転写ベルト１０から離間させる。
【００４８】
ところで、トナー粒径は体積平均粒径で４〜１０μmの範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなる。逆にこれよりも大粒径の場合にはトナー飛び散りや、解像度悪化により高精細な画像を得ることができない。
【００４９】
本実形態では、トナー粒径の体積平均粒径７．５μmのものを用いた。
（実施例１）
次に、本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。
【００５０】
図３は二次転写部の模式図である。転写材２２が中間転写ベルト１０上に形成されたトナー画像に合せ、中間転写ベルト１０と二次転写バイアスローラ１４とで構成される二次転写部に搬送されると、高圧電源１００と転写バイアス値制御手段１０１とによって所定のバイアス電圧が印加される。
【００５１】
一方、図４は除電針４０部の模式図である。除電針４０には高圧電源１０２と除電バイアス制御手段１０３が接続されており、除電針４０と高圧電源１０２の間には電流計（電流値検出手段）１０４が配設されている。除電針４０には除電バイアス制御手段１０３によって適切な電圧が印加されるよう、高圧電源（除電バイアス印加手段）１０２を制御する。除電針４０に印加される電圧値については、転写材種類や、両面印字時のような同一転写材への転写回数、雰囲気環境等によりあらかじめ設定されている。
【００５２】
図５に示すように、転写材２２が除電針４０の近傍を通過する際に、除電針４０に流れる電流に変化が生じる。これは二次転写バイアスローラ１４によって転写材２２がプラスの電荷を持つため、このプラス電荷と除電バイアスのマイナス電荷が結びつくことにより電流が流れるためである。また、転写材の抵抗が低い場合（例えば転写材の表面抵抗が9乗Ω以下）には、転写材を通じて電流が流れるため、より多くの電流変動が生じる。
【００５３】
一方、図６に示すように、転写材２２が中間転写ベルト１０から分離できず、その表面に巻付いてしまった場合には、除電針４０と転写材２２の距離が長くなり、電流の変動は非常に小さなものとなることが実験より判明した。
本発明はこの点に着目し、転写材２２の中間転写ベルト１０への巻付きを除電針４０に流れる電流から検知するものである。
【００５４】
ここで、図７に本制御のフローチャートを示す。まず画像形成開始時（ステップＳ２）に、二次転写バイアスローラ１４を中間転写ベルト１０に当接させ、所定の二次転写バイアスと除電バイアスを印加し（ステップＳ３，Ｓ４）、この時に除電針４０に流れる電流値の測定を行い、それをI１とする（ステップＳ１）。
【００５５】
次に、二次転写開始時に除電針４０への流入電流I２を測定し（ステップＳ５）、次式に代入することで除電電流変動しきい値I０との関係を求める（ステップＳ６）。なお、I０は環境、転写材等の条件を振った実験より求められた値である。I０を求めた時の実験結果を図８に示す。
｜I２−I１｜≦I０
上述した関係が満たされなければ、そのまま二次転写を継続し（ステップＳ８）、上述した関係が満たされた場合には転写材２２が二次転写ニップ部に到達していない、または中間転写ベルト１０に巻付いたものと判別し、画像形成動作を停止させる（ステップＳ７）。
【００５６】
上述した各値について本実施例で検証した結果、正常に分離された場合において、
I０＝0.8 [μA]
I１＝1.2 [μA]
I２＝2.6 [μA]
となった。
【００５７】
これら各値を上述した式に代入すると、
｜I２−I１｜=｜2.6−1.2｜=1.4 [μA]＞0.8 [μA]
となり、上述した式を満たさないことから画像形成動作は停止させずに継続する。
【００５８】
次に、転写材２２をあらかじめ画像形成したもので、搬送方向先端部がカールしたものを更に故意にカールを強めたものを用いた場合について説明する。
【００５９】
この場合は、転写材２２のカールによって、転写材２２が中間転写ベルト１０から分離できず分離不良が発生した。この時のI０、I１、I２はそれぞれ、
I０＝0.8 [μA]
I１＝1.2 [μA]
I２＝1.8 [μA]
となった。
【００６０】
これら各値を上述した式に代入すると、
｜I２−I１｜=｜1.8−1.2｜=0.6 [μA] ≦ 0.8 [μA]
となり、上述した式を満たすことからジャムと判断し、画像形成動作を停止させる。
【００６１】
以上述べたように、本制御を行うことで反射センサー等を追加することなく転写材の中間転写ベルトへの巻付きを検知し、画像形成動作を停止させることが可能となる。
（実施例２）
本実施例では、除電針の代わりに図９に示すような、除電ブラシ４１を用いたものである。図１０は除電ブラシ４１を用いた場合の二次転写部の断面図である。
【００６２】
実施例１と同様に、I０を求めた時の実験結果を図１１に示す。
【００６３】
この除電ブラシ４１においても実施例１．と同様に各値について検証した結果、正常に分離された場合において、
I０＝1.2 [μA]
I１＝2.2 [μA]
I２＝4.5 [μA]
となった。
【００６４】
これら各値を上述した式に代入すると、
｜I２−I１｜=｜4.5−2.2｜=2.3 [μA]＞1.2 [μA]
となり、上述した式を満たさないことから画像形成動作は停止させずに継続する。
【００６５】
次に、転写材２２をあらかじめ画像形成したもので、搬送方向先端部がカールしたものを更に故意にカールを強めたものを用い、転写材２２が中間転写ベルト１０から分離できず分離不良を発生させた時のI０、I１、I２はそれぞれ、
I０＝1.2 [μA]
I１＝2.2 [μA]
I２＝2.6 [μA]
となった。
【００６６】
これら各値を上述した式に代入すると、
｜I２−I１｜=｜2.6−2.2｜=0.4 [μA] ≦ 1.2 [μA]
となり、上述した式を満たすことからジャムと判断し、画像形成動作を停止させる。
【００６７】
以上述べたように、本実施例のように除電ブラシを用いた場合においても、本制御を行うことで反射センサー等を追加することなく転写材の中間転写ベルトへの巻付きを検知し、画像形成動作を停止させることが可能となる。
【００６８】
なお 以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するものではない。たとえば、上述した実施形態では、像担持体として中間転写ベルトを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、金属筒形状の表面に中抵抗のゴム等を設けてなる中間転写ドラムや潜像担持体である感光体ドラム、感光体ベルト等、全ての像担持体に適用可能である。さらに、一次転写手段および二次転写手段として転写ローラを用いたが、回転型転写ブラシなどの回転型接触転写方式はもちろんのこと、転写ベルト、転写ブラシ、転写ブレード、転写プレートなどの接触転写方式を用いた画像形成装置であっても本発明を適用可能である。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して画像形成動作を停止させることができる。
【００７０】
請求項２に記載された発明によれば、請求項１に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７１】
請求項３に記載された発明によれば、請求項１に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７２】
請求項４に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、反射センサー等の部材を追加せずに、像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７３】
請求項５に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７４】
請求項６に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を安定して除去でき、且つ、流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７５】
請求項７に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、高品位なフルカラー画像を得ることができると同時に、万が一、中間転写体への巻付きが発生した場合にも、早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７６】
請求項８に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を示す中間転写ベルトを用いたレーザープリンタの構成概略図である。
【図２】 本発明の除電針の斜視図である。
【図３】 本発明の二次転写部位の模式図である。
【図４】 本発明の除電針部の模式図である。
【図５】 ジャム未発生時の転写材通紙状態を示す図である。
【図６】 ジャム発生時の転写材通紙状態を示す図である。
【図７】 本発明の一実施例の制御を表すフローチャートである。
【図８】 実施例１の紙ジャム有無での電流測定実験結果を示す図である。
【図９】 実施例２の除電ブラシの斜視図である。
【図１０】 実施例２の転写材通紙状態を示す図である。
【図１１】 実施例２の紙ジャム有無での電流測定実験結果を示す図である。
【符号の説明】
１０…中間転写ベルト（像担持体）
１４…二次転写バイアスローラ（転写手段）
４０…除電針（除電手段）
１００…高圧電源（転写バイアス印加手段）
１０２…高圧電源（除電バイアス印加手段）
１０４…電流計（電流値検出手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置では、第一の像担持体（以下、感光体という）上に形成されたトナー画像を紙などの第二の像担持体（以下、転写材という）に転写し、その後転写材上のトナー画像を定着器によって加熱圧着を行い定着させるものが知られている。また、フルカラー画像を形成する従来の画像形成装置としては、転写材を転写ドラムなどの転写材担持体に保持させた状態で、感光体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を転写材担持体上の転写材に順次転写し、その後転写材担持体から剥離させた転写材を定着器によって加熱圧着を行い定着し、フルカラー画像を得るものが公知である。
【０００３】
一方、トナー画像を転写材担持体上の転写材に転写するのではなく、例えば特開平５−１１５６２号公報に開示されるように、感光体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を中間転写体上に順次重ねあわせ（以下、一次転写という）、中間転写体上に形成された４色のトナー画像を転写材に一括転写（以下、二次転写という）した後、定着器によって定着する画像形成装置も市場にて稼動し始めている。このカラー画像形成装置の特徴は、転写材を従来の画像形成装置のように転写材担持体に保持させる必要が無いため、薄紙（４０ｇ/ｍ２）や厚紙（２００ｇ/ｍ２）、はがき、封筒など、様々な種類の転写材に転写可能であり、転写材汎用性が高いという利点を有する。
【０００４】
上述したような画像形成装置のいずれにおいても、転写材は一旦像担持体または転写材担持体に静電吸着された後、転写時に高電圧を受けるため、剥離後の転写材は帯電状態のまま搬送される。このように転写材が帯電状態を保ったまま搬送されると、搬送経路への転写材貼り付きによる紙詰まりや、転写材上の電荷が沿面移動する際に発生する稲妻模様の異常画像、搬送経路近傍の突起物や金属への電荷のリークによる円形状の異常画像を引き起こす原因となる。また、像担持体の転写部における半径が大きい程、静電吸着した転写材の分離は困難になる。そこで上述したような紙詰まりや異常画像、さらに像担持体からの分離不良を防止するために、転写部下流側近傍に除電部材（以下、除電針という）を設けている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−７６６１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、除電針を用いた画像形成装置においても転写材が像担持体に沿うようにカールしているような場合には十分な分離が行えず、分離不良が発生する場合があった。このような転写材のカールは、画像形成装置内に長期間放置されたような転写材や、環境保護の観点から一度画像形成が行われた転写材の裏面白紙部を再度画像形成装置に装填する場合に起こるものである。このように転写材が像担持体に巻付くような紙づまり（以下、ジャムという）を起こした場合に、転写材が像担持体の周囲に配設されたクリーニング手段等へ入り込むとユーザーによる除去が困難であることから、ジャムを検出した場合には早期に画像形成動作を停止させる必要がある。
【０００７】
従来技術においては、転写手段の下流側に反射センサー等の転写材検出手段を配設することでジャムの発生を検出している。しかし、このような構成では転写手段近傍にセンサーを配設すると像担持体から飛散したトナーが前述したセンサーに付着してしまい、長期の使用においては付着トナーによってジャムの誤検知や、最悪の場合には転写材が無いにも係らずジャム状態を検出しつづけ、画像形成が継続できなくなる場合があった。また、定着手段近傍に反射センサーを配設した場合には定着手段の熱により反射センサーが破損する場合もあった。
【０００８】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、特別な部材を配設することなく、たとえ転写材の状態によって転写材の分離不良が発生しても、確実な検出を長期に渡って実現することができる画像形成装置及びその転写材ジャム検出方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写手段の下流側でこの転写手段の近傍に設けられ且つ前記転写材を除電するための除電手段と、前記除電手段に所定の除電電圧を印加する除電電圧印加手段と、前記除電手段に流れる電流値を検出する電流値検出手段とを有する画像形成装置であって、少なくとも非画像形成時に前記転写手段への転写バイアス印加と除電電圧印加とを同時に行ない、その時に前記除電手段に流れる電流値をＩ１とし、実際の転写時に前記除電手段に流れる電流値をＩ２とし、除電電流の変動閾値をＩ０とすると、｜Ｉ２−Ｉ１｜≦Ｉ０の関係が成立した時に画像形成動作を停止させることを特徴とする。
【００１０】
この請求項１に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して画像形成動作を停止させることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記除電手段は、転写材に非接触となるように設けられている除電針であることを特徴とする。
【００１２】
この請求項２に記載された発明によれば、請求項１に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記除電手段は、転写材に接触するように設けられている除電ブラシであることを特徴とする。
【００１４】
この請求項３に記載された発明によれば、請求項１に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載された発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された発明において、前記除電手段に流れる電流値によって転写材ジャムを検出することを特徴とする。
【００１６】
この請求項４に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、反射センサー等の部材を追加せずに、像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００１７】
また、請求項５に記載された発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された発明において、前記除電手段には、前記転写手段に印加される転写バイアスの極性とは逆の極性が印加されることを特徴とする。
【００１８】
この請求項５に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００１９】
また、請求項６に記載された発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載された発明において、前記転写手段に印加される転写バイアスが定電圧制御されることを特徴とする。
【００２０】
この請求項６に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を安定して除去でき、且つ、流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００２１】
また、請求項７に記載された発明は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載された発明において、前記像担持体は、複数色のトナー像を担持してフルカラー画像を形成する中間転写体であることを特徴とする。
【００２２】
この請求項７に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、高品位なフルカラー画像を得ることができると同時に、万が一、中間転写体への巻付きが発生した場合にも、早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００２３】
また、請求項８に記載された発明は、トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写手段の下流側でこの転写手段の近傍に設けられ且つ前記転写材を除電するための除電手段と、前記除電手段に所定の除電電圧を印加する除電電圧印加手段と、前記除電手段に流れる電流値を検出する電流値検出手段とを有する画像形成装置の転写材ジャム検出方法であって、少なくとも非画像形成時に前記転写手段への転写バイアス印加と除電電圧印加とを同時に行ない、その時に前記除電手段に流れる電流値をＩ１とし、実際の転写時に前記除電手段に流れる電流値をＩ２とし、除電電流の変動閾値をＩ０とすると、｜Ｉ２−Ｉ１｜≦Ｉ０の関係が成立した時に画像形成動作を停止させることを特徴とする。
【００２４】
この請求項８に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
図１は像担持体を中間転写体（以下、中間転写ベルトという）としたこの発明の一実施形態を示すカラー画像形成装置である。１は図において矢印の方向に回転する感光体ベルトで、この感光体ベルト１の回りには感光体クリーニングブレード２、 帯電器４、露光手段５、中間転写ベルト１０などが配置されている。現像手段はイエロー現像器６、マゼンタ現像器７、シアン現像器８、ブラック現像器９の４個の現像器から構成される。フルカラー画像形成時はイエロー現像器６、マゼンタ現像器７、シアン現像器８、ブラック現像器９の順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト１０に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。
【００２７】
中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１３、一次転写バイアスローラ１１、二次転写対向ローラ１２、テンションローラ３により張架されており、図示しない駆動モータによって駆動されるようになっている。なお、一次転写バイアスローラ１１は圧接バネ２７により感光体ベルト１方向に押圧されている。また、各ローラは図示しない中間転写ベルトユニット側版によって中間転写ベルトの両側より支持されている。
【００２８】
中間転写ベルト１０は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０８〜１０１２Ωｃｍ、かつ表面抵抗率を１０８〜１０１５Ωｃｍの範囲となるよう調整されている。
【００２９】
なお、必要に応じ該中間転写ベルト１０の表面に離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、 ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。
【００３０】
中間転写ベルト１０の製造方法は注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。
【００３１】
中間転写ベルト１０の体積抵抗率および表面抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写材剥離工程などで中間転写ベルト１０の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。したがって、本発明における中間転写ベルト１０の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内でなければならない。
【００３２】
なお、体積抵抗率および表面抵抗率の測定は、デジタル超高抵抗微少電流計（アドバンテスト社製：Ｒ８３４０Ａ）にプローブ（内側電極直径５０ｍｍ，リング電極内径６０ｍｍ：ＪＩＳ-Ｋ６９１１準拠）を接続し、中間転写ベルト１０の表裏に５００V（表面抵抗率は５００V）の電圧を印加して放電５ｓｅｃ、充電１０ｓｅｃで測定を行った。
【００３３】
１９は中間転写ベルト１０に接離可能なベルトクリーニングユニットで、中間転写ベルト１０に対して接離させる接離機構２６などで構成されており、1色目のイエロー画像をベルト転写したあとの、２，３，４色目をベルト転写しているあいだは、接離機構２６によって中間転写ベルト１０面から離間させられ、二次転写が行われると所定のタイミングで圧接され、残トナーのクリーニングを行う。中間転写ベルト１０の端部にはベルト位置検出マーク２３が設けられており、マークセンサ２４によってマークが検出されたタイミングで各色の画像形成プロセスを開始することにより、各色画像の正確な色重ねが可能となる。
【００３４】
１５は二次転写ユニットで、二次転写バイアスローラ（転写手段）１４、および該二次転写バイアスローラ１４をベルト１０に対して接離させる接離機構１６などで構成されている。二次転写バイアスローラ１４はＳＵＳ等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。ここで、二次転写バイアスローラ１４の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加するため転写部ニップ前後の空隙にて放電が起こる為、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。逆に、二次転写バイアスローラ１４の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部（例えば3色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、二次転写バイアスローラ１４の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招く。
【００３５】
なお、二次転写バイアスローラ１４の抵抗値測定は、導電性の金属製板に二次転写バイアスローラ１４を設置し、芯金両端部に片側4.9N（両側で合計9.8Ｎ）の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
【００３６】
また、二次転写バイアスローラ１４は駆動ギヤ（図示しない）によって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト１０の周速に対して、略同一となるよう調整されている。
【００３７】
二次転写バイアスローラ１４は、通常中間転写ベルト１０面から離間しているが、中間転写ベルト１０面に形成された４色の重ね画像を転写材２２に一括転写するときにタイミングを取って接離機構１６で押圧され、所定のバイアス電圧を印加することにより転写材２２への転写を行う。
【００３８】
また、除電針（除電手段）４０は転写材先端が除電針位置に到達したタイミングで所定のバイアス電圧を印加することで帯電した転写材２２の除電を行う。除電針に印加されるバイアスの極性は、二次転写バイアスローラ１４に印加される極性とは逆の極性であり、本実施例ではマイナス極性を印加している。なお本実施例では、除電針４０は厚み0.2mmのＳＵＳ３０１を図２に示すような鋸歯状に加工したもので、隣りあう歯先ピッチが3mmのものを用いた。
【００３９】
転写材２２は、給紙ローラ２５、レジストローラ２１によって、中間転写ベルト１０面の4色重ね画像の先端部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙される。転写材２２に転写された4色重ね画像は、定着手段１７で定着されたあと排紙される。
【００４０】
ここで、フルカラー画像形成について詳述する。まず感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Vに帯電され、その後露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がイエロー現像器６によりイエロートナーからなる一成分現像剤で顕像化されてイエロー画像（イエロートナー像）となる。この時イエロー現像器６に印加される現像バイアスは−３００Vである。一次転写バイアスローラ１１は図示しない高圧電源から二次転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のイエロー画像を中間転写ベルト１０に転移させる。この時の一次転写バイアスは７００Vと設定した。感光体ベルト１はイエロー画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
【００４１】
次に、感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Vに帯電され、その後露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がマゼンタ現像器７によりマゼンタトナーからなる一成分現像剤で顕像化されてマゼンタ画像（マゼンタトナー像）となる。このマゼンタ現像器７に印加される現像バイアスは−３００Vである。一次転写バイアスローラ１１は高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のマゼンタ画像を中間転写ベルト１０に転移させる。この時の一次転写バイアスは８００Vと設定した。感光体ベルト１はマゼンタ画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
【００４２】
次に、感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Vに帯電され、その後に露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がシアン現像器８によりシアントナーからなる一成分現像剤で顕像化されてシアン画像（シアントナー像）となる。この時シアン現像器８に印加される現像バイアスは−３００Vである。一次転写バイアスローラ１１は高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のシアン画像を中間転写ベルト１０にイエロー画像、マゼンタ画像と重ね合わせて転写させる。この時の一次転写バイアスは９００Vと設定した。感光体ベルト１はシアン画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
【００４３】
さらに、感光体ベルト１は帯電器４により一様に表面電位−５００Vに帯電され、その後に露光手段５により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト１上の静電潜像がブラック現像器９によりブラックトナーからなる一成分現像剤で顕像化されてブラック画像（ブラックトナー像）となる。この時ブラック現像器９に印加される現像バイアスは−３００Vである。一次転写バイアスローラ１１は高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト１０の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト１上のブラック画像を中間転写ベルト１０にイエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像と重ね合わせて転写させる。この時の一次転写バイアスは９００Vと設定した。感光体ベルト１はブラック画像の転写後に感光体クリーニングユニット２によりクリーニングされる。
【００４４】
中間転写ベルト１０上のフルカラー画像（４色重ね画像）は給紙装置から給紙ローラ２５、レジストローラ２１によって給紙されてきた転写材２２へ二次転写バイアスローラ１４により転写され、転写材２２は中間転写ベルト１０から転移されてきた画像が定着手段１７で定着された後に排紙される。
【００４５】
また、本実施例はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか１色の画像を形成する単色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか２色の画像を重ねて形成する２色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか３色の画像を重ねて形成する３色モード、上述のような４色重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードが操作部にて指定可能である。
【００４６】
単色モード、２色モード、３色モードのいずれかが指定された時には、上述にようなフルカラーモードにおいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作の代わりに、単色モードに応じた単色に画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作、または２色モードに応じた２色の画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作、または３色モードに応じた３色の画像を感光体ベルト１上に形成して中間転写ベルト１０に転写する動作が行われ、中間転写ベルト１０上の単色画像または２色重ね画像または３色重ね画像が二次転写バイアスローラ１４により転写材２２に転写されて定着手段１７によって定着された後に排紙される。
【００４７】
ここで、複数色の重ね画像を転写材２２上に形成する画像形成動作を操作部による設定枚数分だけ連続して行う時には、転写材２２後端が二次転写バイアスローラ１４を十分に通過するタイミングで高圧電源（転写バイアス印加手段）１００から二次転写バイアスローラ１４への二次転写バイアス電圧がオフされ、その後中間転写ベルト１０上の次ページのトナー像を二次転写バイアスローラ１４へ付着させないために、接離機構１６によって二次転写バイアスローラ１４を中間転写ベルト１０から離間させる。
【００４８】
ところで、トナー粒径は体積平均粒径で４〜１０μmの範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなる。逆にこれよりも大粒径の場合にはトナー飛び散りや、解像度悪化により高精細な画像を得ることができない。
【００４９】
本実形態では、トナー粒径の体積平均粒径７．５μmのものを用いた。
（実施例１）
次に、本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。
【００５０】
図３は二次転写部の模式図である。転写材２２が中間転写ベルト１０上に形成されたトナー画像に合せ、中間転写ベルト１０と二次転写バイアスローラ１４とで構成される二次転写部に搬送されると、高圧電源１００と転写バイアス値制御手段１０１とによって所定のバイアス電圧が印加される。
【００５１】
一方、図４は除電針４０部の模式図である。除電針４０には高圧電源１０２と除電バイアス制御手段１０３が接続されており、除電針４０と高圧電源１０２の間には電流計（電流値検出手段）１０４が配設されている。除電針４０には除電バイアス制御手段１０３によって適切な電圧が印加されるよう、高圧電源（除電バイアス印加手段）１０２を制御する。除電針４０に印加される電圧値については、転写材種類や、両面印字時のような同一転写材への転写回数、雰囲気環境等によりあらかじめ設定されている。
【００５２】
図５に示すように、転写材２２が除電針４０の近傍を通過する際に、除電針４０に流れる電流に変化が生じる。これは二次転写バイアスローラ１４によって転写材２２がプラスの電荷を持つため、このプラス電荷と除電バイアスのマイナス電荷が結びつくことにより電流が流れるためである。また、転写材の抵抗が低い場合（例えば転写材の表面抵抗が9乗Ω以下）には、転写材を通じて電流が流れるため、より多くの電流変動が生じる。
【００５３】
一方、図６に示すように、転写材２２が中間転写ベルト１０から分離できず、その表面に巻付いてしまった場合には、除電針４０と転写材２２の距離が長くなり、電流の変動は非常に小さなものとなることが実験より判明した。
本発明はこの点に着目し、転写材２２の中間転写ベルト１０への巻付きを除電針４０に流れる電流から検知するものである。
【００５４】
ここで、図７に本制御のフローチャートを示す。まず画像形成開始時（ステップＳ２）に、二次転写バイアスローラ１４を中間転写ベルト１０に当接させ、所定の二次転写バイアスと除電バイアスを印加し（ステップＳ３，Ｓ４）、この時に除電針４０に流れる電流値の測定を行い、それをI１とする（ステップＳ１）。
【００５５】
次に、二次転写開始時に除電針４０への流入電流I２を測定し（ステップＳ５）、次式に代入することで除電電流変動しきい値I０との関係を求める（ステップＳ６）。なお、I０は環境、転写材等の条件を振った実験より求められた値である。I０を求めた時の実験結果を図８に示す。
｜I２−I１｜≦I０
上述した関係が満たされなければ、そのまま二次転写を継続し（ステップＳ８）、上述した関係が満たされた場合には転写材２２が二次転写ニップ部に到達していない、または中間転写ベルト１０に巻付いたものと判別し、画像形成動作を停止させる（ステップＳ７）。
【００５６】
上述した各値について本実施例で検証した結果、正常に分離された場合において、
I０＝0.8 [μA]
I１＝1.2 [μA]
I２＝2.6 [μA]
となった。
【００５７】
これら各値を上述した式に代入すると、
｜I２−I１｜=｜2.6−1.2｜=1.4 [μA]＞0.8 [μA]
となり、上述した式を満たさないことから画像形成動作は停止させずに継続する。
【００５８】
次に、転写材２２をあらかじめ画像形成したもので、搬送方向先端部がカールしたものを更に故意にカールを強めたものを用いた場合について説明する。
【００５９】
この場合は、転写材２２のカールによって、転写材２２が中間転写ベルト１０から分離できず分離不良が発生した。この時のI０、I１、I２はそれぞれ、
I０＝0.8 [μA]
I１＝1.2 [μA]
I２＝1.8 [μA]
となった。
【００６０】
これら各値を上述した式に代入すると、
｜I２−I１｜=｜1.8−1.2｜=0.6 [μA] ≦ 0.8 [μA]
となり、上述した式を満たすことからジャムと判断し、画像形成動作を停止させる。
【００６１】
以上述べたように、本制御を行うことで反射センサー等を追加することなく転写材の中間転写ベルトへの巻付きを検知し、画像形成動作を停止させることが可能となる。
（実施例２）
本実施例では、除電針の代わりに図９に示すような、除電ブラシ４１を用いたものである。図１０は除電ブラシ４１を用いた場合の二次転写部の断面図である。
【００６２】
実施例１と同様に、I０を求めた時の実験結果を図１１に示す。
【００６３】
この除電ブラシ４１においても実施例１．と同様に各値について検証した結果、正常に分離された場合において、
I０＝1.2 [μA]
I１＝2.2 [μA]
I２＝4.5 [μA]
となった。
【００６４】
これら各値を上述した式に代入すると、
｜I２−I１｜=｜4.5−2.2｜=2.3 [μA]＞1.2 [μA]
となり、上述した式を満たさないことから画像形成動作は停止させずに継続する。
【００６５】
次に、転写材２２をあらかじめ画像形成したもので、搬送方向先端部がカールしたものを更に故意にカールを強めたものを用い、転写材２２が中間転写ベルト１０から分離できず分離不良を発生させた時のI０、I１、I２はそれぞれ、
I０＝1.2 [μA]
I１＝2.2 [μA]
I２＝2.6 [μA]
となった。
【００６６】
これら各値を上述した式に代入すると、
｜I２−I１｜=｜2.6−2.2｜=0.4 [μA] ≦ 1.2 [μA]
となり、上述した式を満たすことからジャムと判断し、画像形成動作を停止させる。
【００６７】
以上述べたように、本実施例のように除電ブラシを用いた場合においても、本制御を行うことで反射センサー等を追加することなく転写材の中間転写ベルトへの巻付きを検知し、画像形成動作を停止させることが可能となる。
【００６８】
なお 以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するものではない。たとえば、上述した実施形態では、像担持体として中間転写ベルトを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、金属筒形状の表面に中抵抗のゴム等を設けてなる中間転写ドラムや潜像担持体である感光体ドラム、感光体ベルト等、全ての像担持体に適用可能である。さらに、一次転写手段および二次転写手段として転写ローラを用いたが、回転型転写ブラシなどの回転型接触転写方式はもちろんのこと、転写ベルト、転写ブラシ、転写ブレード、転写プレートなどの接触転写方式を用いた画像形成装置であっても本発明を適用可能である。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して画像形成動作を停止させることができる。
【００７０】
請求項２に記載された発明によれば、請求項１に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７１】
請求項３に記載された発明によれば、請求項１に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７２】
請求項４に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、反射センサー等の部材を追加せずに、像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７３】
請求項５に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７４】
請求項６に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を安定して除去でき、且つ、流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７５】
請求項７に記載された発明によれば、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、高品位なフルカラー画像を得ることができると同時に、万が一、中間転写体への巻付きが発生した場合にも、早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【００７６】
請求項８に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を示す中間転写ベルトを用いたレーザープリンタの構成概略図である。
【図２】 本発明の除電針の斜視図である。
【図３】 本発明の二次転写部位の模式図である。
【図４】 本発明の除電針部の模式図である。
【図５】 ジャム未発生時の転写材通紙状態を示す図である。
【図６】 ジャム発生時の転写材通紙状態を示す図である。
【図７】 本発明の一実施例の制御を表すフローチャートである。
【図８】 実施例１の紙ジャム有無での電流測定実験結果を示す図である。
【図９】 実施例２の除電ブラシの斜視図である。
【図１０】 実施例２の転写材通紙状態を示す図である。
【図１１】 実施例２の紙ジャム有無での電流測定実験結果を示す図である。
【符号の説明】
１０…中間転写ベルト（像担持体）
１４…二次転写バイアスローラ（転写手段）
４０…除電針（除電手段）
１００…高圧電源（転写バイアス印加手段）
１０２…高圧電源（除電バイアス印加手段）
１０４…電流計（電流値検出手段）
Claims (8)
- トナー像を担持する像担持体と、
この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、
前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、
前記転写手段の下流側でこの転写手段の近傍に設けられ且つ前記転写材を除電するための除電手段と、
前記除電手段に所定の除電電圧を印加する除電電圧印加手段と、
前記除電手段に流れる電流値を検出する電流値検出手段とを有する画像形成装置であって、
少なくとも非画像形成時に前記転写手段への転写バイアス印加と除電電圧印加とを同時に行ない、その時に前記除電手段に流れる電流値をＩ１とし、実際の転写時に前記除電手段に流れる電流値をＩ２とし、除電電流の変動閾値をＩ０とすると、
｜Ｉ２−Ｉ１｜≦Ｉ０
の関係が成立した時に画像形成動作を停止させることを特徴とする画像形成装置。 - 前記除電手段は、転写材に非接触となるように設けられている除電針であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記除電手段は、転写材に接触するように設けられている除電ブラシであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記除電手段に流れる電流値によって転写材ジャムを検出することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 前記除電手段には、前記転写手段に印加される転写バイアスの極性とは逆の極性が印加されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 前記転写手段に印加される転写バイアスが定電圧制御されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体は、複数色のトナー像を担持してフルカラー画像を形成する中間転写体であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- トナー像を担持する像担持体と、
この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、
前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、
前記転写手段の下流側でこの転写手段の近傍に設けられ且つ前記転写材を除電するための除電手段と、
前記除電手段に所定の除電電圧を印加する除電電圧印加手段と、
前記除電手段に流れる電流値を検出する電流値検出手段とを有する画像形成装置の転写材ジャム検出方法であって、
少なくとも非画像形成時に前記転写手段への転写バイアス印加と除電電圧印加とを同時に行ない、その時に前記除電手段に流れる電流値をＩ１とし、
実際の転写時に前記除電手段に流れる電流値をＩ２とし、
除電電流の変動閾値をＩ０とすると、
｜Ｉ２−Ｉ１｜≦Ｉ０
の関係が成立した時に画像形成動作を停止させることを特徴とする画像形成装置の転写材ジャム検出方法。
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