JP5460428B2

JP5460428B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5460428B2
Application number: JP2010085926A
Authority: JP
Inventors: 祐輔中園; 順浅見; 敢竹田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-04-02
Also published as: JP2011215538A

Description

本発明は、例えば複写機やレーザビームプリンタなどの電子写真方式又は静電記録方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式又は静電記録方式等の画像形成プロセスを利用した画像形成装置（画像記録装置）では、次のように画像形成を行う。すなわち、感光ドラム等の像担持体上に形成した静電潜像を、現像剤を用いて現像しトナー像として可視化する。感光ドラム上のトナー像は、感光ドラムと転写ローラとで形成される転写ニップ部で、画像形成条件である所定の転写電圧を印加された転写ローラにより用紙等の記録材上に転写される。未定着のトナー像を担持した記録材は、定着器に設けられた定着ローラと加圧ローラとで形成される定着ニップ部を通過することにより、トナー像が記録材に画像形成条件である所定の定着温度で加熱定着される。定着器には、スタンバイ時に電力を供給せず消費電力を極力抑えた定着方法を用いたフィルム加熱方式のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。フィルム加熱方式の定着器は、ヒータとして低熱容量線状加熱体を、フィルムとして薄膜の低熱容量のものを用いることができ、省電力・ウエイトタイム短縮化（クイックスタート）が可能である。定着フィルムを用いた定着器では、画像形成装置のスピードアップ化に伴い、定着性を確保する目的で、例えば、定着フィルムの熱抵抗を小さくし、ヒータから記録材への熱の供給を多くすることを行っている。熱抵抗を小さくする方法としては（１）定着フィルムの厚みを薄くする、（２）定着フィルムの熱伝導率を上げる、等がある。（２）の場合、定着フィルムの熱伝導率を上げるために、定着フィルム自体にカーボンなどの熱伝導率の高い材料を分散させる方法がある。

しかしながら（１）（２）の方法では、定着フィルムの電気抵抗が小さくなってしまうため、図６（ａ）のようにヒータに印加されている商用電源Ｖａｃの電圧が定着フィルム、記録材Ｐを介して転写ニップ部で転写電圧に重畳されてしまう。その結果、商用電源周波数のピッチで画像上に転写ムラが現れてしまう。特に高温高湿環境下で、含水率が高く電気抵抗の低い記録材を通紙した場合には、顕著に転写ムラが発生する。図６（ｂ）は図６（ａ）の等価回路を示す図で、Ｖｔは高圧転写電源印加電圧（以下、転写電圧）、Ｖｈは商用電源電圧、Ｒ１は転写ローラの抵抗、Ｒ２は感光ドラムの抵抗、Ｒ３は記録材の抵抗、Ｒ４は定着器の抵抗である。これらより転写ニップ部での転写ニップ部電圧Ｖｎｔは、
Ｖｎｔ＝Ｖｔ−［Ｒ１／｛Ｒ１Ｒ２＋Ｒ２（Ｒ３＋Ｒ４）＋（Ｒ３＋Ｒ４）Ｒ１｝］｛（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）Ｖｔ＋Ｒ２Ｖｈ｝・・・［１］
となる。［１］式は、定着器の抵抗Ｒ４、記録材の抵抗Ｒ３が小さくなると転写ニップ部での転写ニップ部電圧Ｖｎｔは商用電源電圧Ｖｈの影響が大きくなることを示し、その結果商用電源周波数ピッチでの転写ムラ（以下、ピッチムラともいう）が顕著になる。このようなヒータ部の商用電源電圧の転写への影響を小さくするために、図７（ａ）、図７（ｂ）のように、コンデンサＣ１を介して定着フィルムを接地する回路を設け、転写ニップ部へのリーク電流をこの回路に逃がす方法がある。

特開平０４−２０４９８０号公報

しかしながら、高温高湿環境下で長時間放置された記録紙への転写ムラを防止するために、図７（ａ）、（ｂ）に示す回路を設けるには、画像形成装置上のスペースが必要になる上、コストアップのおそれもある。また、高温高湿環境下で長時間放置された記録材が定着器を通過するときに、定着フィルム側の面と加圧ローラ側の面で微妙な温度差が生じた場合でも紙繊維の縮み量が変わり、記録材がカールして排出されるおそれもある。尚、カールとは、記録材が面に対して一方向に丸まっている状態を指す。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、記録材が所定時間放置された記録材であることを判断して適正な画像形成条件で画像形成を行うように制御し、転写ムラや記録材のカールが発生しないようにすることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。

（１）像担持体上の現像剤像を転写ニップ部で記録材に転写する転写手段と、前記転写手段により記録材上に転写された現像剤像を定着ニップ部で定着する定着手段と、を備え、所定の画像形成条件で記録材上に画像形成を行う画像形成装置であって、前記転写手段に転写電圧を印加する印加手段と、前記印加手段により前記転写手段に転写電圧が印加されたときに該転写手段に流れる電流を検知する検知手段と、記録材が前記転写ニップ部を通過している際に前記検知手段により検知した結果に基づき、前記転写手段に流れる電流の振れが所定値より大きい場合に、前記記録材が所定時間放置された記録材であると判断し、前記画像形成条件を変更するよう制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
（２）像担持体上の現像剤像を転写ニップ部で記録材に転写する転写手段と、前記転写手段により記録材上に転写された現像剤像を定着ニップ部で定着する定着手段と、を備え、所定の画像形成条件で記録材上に画像形成を行う画像形成装置であって、前記転写手段に転写電圧を印加する印加手段と、前記印加手段により前記転写手段に転写電圧が印加されたときの電圧を検知する検知手段と、記録材が前記転写ニップ部を通過している際に前記検知手段により検知した結果に基づき、前記転写手段に印加される電圧の振れが所定値より大きい場合に、前記記録材が所定時間放置された記録材であると判断し、前記画像形成条件を変更するよう制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、記録材が所定時間放置された記録材であることを判断して適正な画像形成条件で画像形成を行うように制御することができ、転写ムラや記録材のカールが発生しないようにすることができる。

実施例１の画像形成装置の概略構成図実施例１の画像形成装置のブロック図と電気経路をあらわす等価回路図実施例１の定着器の概略断面図と長手方向の概略図実施例１の電流検知回路で検知した電流を示す図と記録紙上のピッチムラを示す図実施例１の転写電圧と転写不良、強抜けの画像レベルの閾値を示す図従来例の商用電源電圧が転写電圧に重畳されるメカニズムを説明する図とその等価回路図従来例のヒータの商用電源電圧を逃がすための回路を説明する図とその等価回路図

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

＜画像形成装置本体構成＞
図１は本実施例のレーザビームプリンタ等の画像形成装置の要部断面図である。画像形成装置１０００の像担持体である有機感光ドラム（以下単に感光ドラムとする）１０１は、帯電部材である帯電ローラ１０２により一様に負の電荷に帯電される。帯電された感光ドラム１０１は、レーザ露光装置（以下単に露光装置）１０３からのレーザビームにより感光ドラム１０１上（像担持体上）に静電潜像が形成される。感光ドラム１０１上の静電潜像は、現像スリーブ及び現像ブレード並びに１成分磁性トナー等からなる現像装置１０４の中で帯電したトナーＴが付着し可視像（現像剤像、トナー像）となる。記録材Ｐは転写入口ガイド７（図２（ａ）参照）に沿って感光ドラム１０１と転写ローラ１０６とで形成される転写ニップ部Ｎｔｒに搬送される。感光ドラム１０１上のトナー像は、画像形成条件である所定の転写電圧に印加された転写ローラ１０６により、転写ニップ部Ｎｔｒで記録材Ｐに転写される。未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、画像形成条件である所定の定着温度で、定着ニップ部において定着器１０７により加熱定着される。クリーニングブレード１０５は感光ドラム１０１上に残ったトナーを除去し、除去されたトナーはクリーニング容器５（図２（ａ）参照）に格納される。以上の各ユニットの動作により記録材Ｐ上に画像形成が行われ、画像形成装置上(例えば排紙トレイ等上)に排紙され積載される。

＜転写部構成＞
接触転写部材としての転写ローラ１０６は、感光ドラム１０１表面に所定の押圧力で接触する。転写ローラ１０６は転写高圧電源１１から印加される転写電圧により、感光ドラム１０１と転写ローラ１０６で形成される転写ニップ部Ｎｔｒで感光ドラム１０１上のトナー像を記録材Ｐに転写する。本実施例で用いた転写ローラ１０６は、芯金の表面に導電性のゴム材からなる弾性層を形成して構成され、転写ローラ１０６の抵抗値は１０^６〜１０^１０Ωに調整されている。また、転写ローラ１０６は、外径φ１４ｍｍ、芯金径φ６ｍｍ、ゴム厚みｔ＝４ｍｍ、ゴム材としてはＥＰＤＭゴムを用いている。抵抗値は温度と相対湿度が２３℃／５０％Ｒ．Ｈ．環境で１．０×１０^８Ωとしている。尚、転写ローラ１０６の抵抗値は雰囲気環境の温湿度に応じて変動しやすい。転写ローラ１０６の抵抗値変動が生じると、転写不良や強抜けが発生するおそれがある。ここで、転写不良とは、記録材上のトナーの電気的な保持力が少ないことにより発生する現象をいう。また、強抜けとは、転写電圧が強すぎて感光ドラム１０１が転写ローラ１０６と同極性に帯電してしまい、その結果トナーが感光ドラム１０１に再転写してしまう現象をいう。

＜転写制御＞
転写制御は、次に述べる画像品質の低下が発生しないような電圧を印加する制御である。温度と相対湿度が３０℃／８０％Ｒ．Ｈ．の環境（以下Ｈ／Ｈと称す）下で、ある特定の記録材で、ある抵抗の転写ローラ１０６に電圧を印加したときに、出力画像上の品質の低下が発生する転写電圧の閾値を次のＶＬ１、ＶＬ２、ＶＬ３、ＶＬ４とする。

（１）ＶＬ１
ＶＬ１は、包装紙を開けてすぐの紙に画像形成を行うとき、転写電圧が閾値ＶＬ１よりも低いと、トナーと逆極性の紙裏の電荷が少なく紙上のトナーの電気的な保持力が少ないことにより「転写不良」が発生する電圧である。包装紙を開けてすぐの紙とは、紙の含水率測定器であるＩｎｆｒａｒｅｄＥｎｇｅｎｅｅｒｉｎｇ社製ＭＯＩＳＴＲＥＸＭＸ５００Ｅで測定した場合の含水率が５％以下の紙をいい、以降、開直紙と称す。
（２）ＶＬ２
ＶＬ２は、開直紙に画像形成を行うとき、転写電圧が閾値ＶＬ２よりも高いと、転写電圧が強すぎて感光ドラム１０１が転写ローラ１０６と同極性に帯電してしまい、その結果トナーが感光ドラム１０１に再転写してしまう強抜けが発生する電圧である。
（３）ＶＬ３
ＶＬ３は、Ｈ／Ｈ環境に４８時間放置した紙に画像形成を行うとき、転写電圧が閾値ＶＬ３よりも低いと転写不良が発生する電圧である。Ｈ／Ｈ環境に４８時間放置した紙は、紙の含水率測定器であるＩｎｆｒａｒｅｄＥｎｇｅｎｅｅｒｉｎｇ社製ＭＯＩＳＴＲＥＸＭＸ５００Ｅで測定した場合の含水率が７％以上となっており、このような紙を以降、放置紙と称す。
（４）ＶＬ４
ＶＬ４は、放置紙に画像形成を行うとき、転写電圧が閾値ＶＬ４より高いと強抜けが発生する電圧である。
閾値ＶＬ１、ＶＬ２、ＶＬ３、ＶＬ４の関係は
（小）ＶＬ１＜ＶＬ３＜ＶＬ２＜ＶＬ４（大）
となっている。

ここで、放置紙の方が転写不良が発生する電圧が高い（ＶＬ１＜ＶＬ３）理由は、次のとおりである。すなわち、放置紙の方が水分を含むために、電気抵抗が低く感光ドラム１０１以外に放置紙を介して電流が流れてしまう。そのため、高い転写電圧を印加しなければ紙裏の電荷を維持できず、紙上のトナーを電気的な力で保持できなくなってしまうからである。また放置紙の方が強抜けが発生する電圧が高い（ＶＬ２＜ＶＬ４）理由も、放置紙の方が水分を含む分電気抵抗が低く感光ドラム１０１以外に電流が流れてしまうため、トナーが感光ドラム１０１にひきつけられることも無く、強抜けが発生しないからである。つまりＶＬ３〜ＶＬ２間で転写ローラ１０６に印加する転写電圧を設定すれば、画像形成を行う記録材Ｐが開直紙でも放置紙でも転写不良や強抜けが発生せず、良好な画像を安定して得ることができる（後述する図５の斜線部）。

転写ローラ１０６は個体のばらつきにより抵抗値が変わり、また環境によっても抵抗値が変わる。その都度上記のような転写不良や強抜けが発生する電圧が変わるが、その場合はＡＴＶＣ制御を行い転写不良や強抜けが発生しない最適な転写電圧を印加することができる。ここではＨ／Ｈでの例を上げたが、Ｈ／Ｈよりも低温低湿の環境下でも、転写不良や強抜けが発生する電圧の閾値は変わるが同じような傾向にある。尚、ＡＴＶＣ（ＡｃｔｉｖｅＴｒａｎｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｏｒｏｌ）制御とは、転写ローラ１０６の抵抗値を測定し、その測定結果に応じて転写ローラ１０６に印加する転写電圧を適正に制御する印加転写電圧制御である。ＡＴＶＣの制御方法を、図２（ａ）を参照して説明する。転写電圧の印加制御を行う際、非画像形成時に、制御装置であるＣＰＵ１０がＤ／Ａコンバータ１２を介して転写高圧電源１１に転写出力値（デジタル値０〜２５５）を出力することで転写ローラ１０６に電圧が印加される。この時に流れる電流を電流検知手段である電流検知回路１４で検知し、検知した電流値をＡ／Ｄコンバータ１３を介してＣＰＵ１０にフィードバックし、ＣＰＵ１０は転写ローラ１０６に流れる電流値に基づき一定の電流値Ｉ０（２〜４μＡ）で定電流制御を行う。尚、非画像形成時とは、例えば露光装置１０３から感光ドラム１０１に画像露光して画像情報を書き込むまでの時間や紙間等である。そして、ＣＰＵ１０はこの定電流制御時に転写ローラ１０６に印加された電圧Ｖ０を検出し、電圧Ｖ０に基づき適正な範囲で転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒになるべく転写電圧Ｖｔｒを印加する。

図２（ｂ）は定着器１０７、記録材Ｐ、転写ローラ１０６、転写高圧電源１１の電気経路をあらわす等価回路図である。記録材Ｐに対して転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒを印加すべく転写高圧電源１１にて転写電圧Ｖｔｒを印加する。転写ローラ１０６の抵抗Ｒ１、感光ドラム１０１の抵抗Ｒ２、記録材Ｐの抵抗Ｒ３、定着器１０７の抵抗Ｒ４、商用電源電圧Ｖｈとすると、転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒと転写電圧Ｖｔｒの関係は、
Ｖｎｔｒ＝Ｖｔｒ−［Ｒ１／｛Ｒ１Ｒ２＋Ｒ２（Ｒ３＋Ｒ４）＋（Ｒ３＋Ｒ４）Ｒ１｝］｛（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）Ｖｔｒ＋Ｒ２Ｖｈ｝・・［２］
となる。

＜定着器構成＞
図３（ａ）は、本実施例におけるテンションレスフィルム加熱方式の加熱定着器の概略構成断面図である。樹脂製の横長のステー３０１は、定着フィルム３０２の内面ガイド部材である。エンドレスの耐熱性フィルムである定着フィルム３０２は、例えばヒータ等の加熱体３０３を含むステー３０１を外接させてある。サーミスタ３０４は、加熱体３０３の温度を検知する。定着フィルム３０２の内周長と加熱体３０３を含むステー３０１の外周長は、定着フィルム３０２の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあり、従って定着フィルム３０２は加熱体３０３を含むステー３０１に対して周長が余裕をもってルーズに外接している。

図３（ｂ）は定着器１０７の長手概略図である。定着フランジ２０１、２０４は定着フィルム３０２の端部内周面を支持部位２０２、２０５で支持し、端部規制部材２０３、２０６で長手方向への動きを規制している。定着フィルム３０２の内周面側には、摺動性を向上させるためにグリスが存在する。本実施例においてグリスは発熱抵抗体上に均一に５００ｍｇ塗布されている。加熱体３０３はアルミナ等でできた基盤の略中央部にそって、発熱体として例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料を厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工形成する。加熱体３０３は定着フィルム３０２との摺動面に保護層として絶縁性のガラスやフッ素樹脂等をコートしている。本実施例では厚さ約５０μｍのガラスコート層を設けた。この加熱体３０３の定着フィルム３０２と反対面側に加熱体用のサーミスタ３０４を設け、サーミスタ３０４の検知温度により加熱体３０３の温度を制御する。

加圧ローラ３０６は、不図示の駆動装置に連結された外径１３ｍｍのアルミ製の芯金上に耐熱性弾性層として長さ２４０ｍｍ、厚さ３ｍｍのシリコーン発泡体が被覆されている。加圧ローラ３０６は、加熱体３０３との間で定着フィルム３０２を挟んで定着ニップ部Ｎを形成し(図３（ａ）参照)、定着フィルム３０２を駆動する回転体であり、駆動装置に鉄、ステンレス、アルミ等の芯金で連結されている。加圧ローラ３０６は駆動装置の駆動モータからの駆動力を伝達して回転するようにされている。被加熱体としての記録材Ｐは、加圧ローラ３０６と加熱体３０３との間で定着フィルム３０２を挟んで形成された定着ニップ部Ｎを搬送通過することにより、トナー像Ｔが加熱加圧され記録材Ｐ上に定着される。

定着フィルム３０２は熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚１００μｍ以下程度としている。定着フィルム３０２は、耐熱性、離型性、強度、耐久性等のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰの単層で形成される。また、定着フィルム３０２は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳからなるベース層、ベース層の外周表面に接着層としてのプライマー層、その外周表面上にＰＴＦＥ、ＰＦＡを主成分とする離型層から形成されることもある。定着フィルム３０２自体の熱伝導率を上げるためには窒化ホウ素、窒化アルミ、カーボン系繊維などのフィラーを配合する。熱伝導フィラーはベース層、プライマー層或いはトップ層いずれの層若しくは全ての層に配合することが可能である。本実施例の定着フィルム３０２は、外径がφ１８ｍｍ、ベース層にポリイミドを用いており、厚さは６０μｍ、熱伝導率向上を考慮しフィラーにはカーボン系繊維を分散させている。プライマー層はフッ素樹脂とカーボンからなる６μｍ、トップ層はＰＦＡとＰＴＦＥからなる１５μｍ、総膜厚８１μｍの３層構成となる。この結果として、定着フィルム３０２の定着ニップ部Ｎにおける実抵抗は数十〜数百Ω程度に低下している。

＜本実施例の転写制御＞
本実施例で特徴的な転写制御について説明する。記録材Ｐにトナーを転写させるために転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒを印加すべく転写電圧Ｖｔｒを印加しているときには、同時に電流検知回路１４で回路に印加される電流値を検知することによりモニタする。転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒが定着器１０７から記録材Ｐを介して流れ込む商用電源電圧によって周期的に振れるときには、同時に電流検知回路１４によりモニタされる電流値も振れる。このため、ＣＰＵ１０はこの振れを検知して転写電圧Ｖｔｒを変更することにより本実施例の転写制御を行う。図４（ａ）は放置紙への画像形成中に、電流検知回路１４で検知された電流値をモニタしたもので、電流の周期的な振れＩｐｐを検知している。これは定着器１０７からの商用電源電流が放置紙、転写ニップ部Ｎｔｒ、転写ローラ１０６を介して電流検知回路１４、転写高圧電源１１にも流れ込んでいるためである。尚Ｉｔｒは転写ニップ部Ｎｔｒを流れる電流である。

図４（ｂ）は放置紙上に転写されたべた黒画像の様子を示す。放置紙先端が定着器１０７に到達したときに転写ニップ位置Ｎｔｒに到達している放置紙上の位置(例えば放置紙先端から７０ｍｍ)から転写ムラ（ハッチングで示す部分）が商用電源周波数のピッチで発生する。以下、商用電源周波数のピッチで発生する転写ムラをピッチムラという。尚図中ハッチングで示す転写ムラの部分は、実際は黒画像より薄い色となる。これは、加熱体３０３に商用電源が印加されているが、この商用電源電圧が放置紙である記録材Ｐを介して転写ニップ部Ｎｔｒでの転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒに重畳されるからである。商用電源電圧が重畳された転写電圧Ｖｔｒは商用電源周波数のピッチで変化するので、変化した転写電圧Ｖｔｒの低い部分での画像部では転写不良が発生し画像上転写ムラとなって現れる。これは本実施例のように熱伝導率を上げようと定着フィルム３０２にカーボン系繊維などのフィラーを分散させ電気抵抗が小さくなり、更に記録材の電気抵抗が小さいときに発生する。すなわち、加熱体３０３〜転写ローラ１０６間のインピーダンスが小さい場合、加熱体３０３の商用電源電圧が大きいまま転写電圧Ｖｔｒに重畳されるために現れる。開直紙など抵抗が高い記録材の場合でも微小に転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒは振れ、電流Ｉｐｐも微小に振れるが、開直紙に転写された画像には現れない。

ここで式［２］ではわかりやすく説明するために定着器を抵抗Ｒ４とした。しかし、実際には加熱体３０３の発熱体は絶縁体であるガラス層で覆われているため、ＡＣ成分のみがガラスの静電容量部分を通過し、定着フィルム３０２や記録材Ｐを伝わって転写部へ流れ込む状態になる。よって定着器１０７からＤＣ成分の電流が流れることは無い。

本実施例の転写制御は、前述のように定着器１０７を介して流れ込む電流によって転写ニップ電圧Ｖｎｔｒが大きく振れた場合、電流検知回路１４で電流変動Ｉｐｐを検知する。ＣＰＵ１０は、電流検知回路１４で検知した結果に基づいて転写電圧Ｖｔｒを変更して転写ニップ部Ｎｔｒでの電圧の振れによるピッチムラの画像を無くすように制御する。本実施例の制御を用いて実施例１として画像を確認し、比較例１として本実施例の制御を行わない場合の画像確認を行った。

（条件）
環境：Ｈ／Ｈ
本体：２０ｐｐｍ、プロセススピード１１０ｍｍ／ｓ２２０Ｖ５０Ｈｚ電源用
転写制御：
図５で転写に必要な転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒを得るための転写電圧Ｖｔｒをあらわす転写制御はＬｖｔｒのライン（破線）に設定されている
Ｈ／Ｈ環境ではＶ０＝４００Ｖとなり転写電圧Ｖｔｒ＝４３０Ｖとなる
下記強抜けと転写不良の発生しない領域で設定
強抜け発生無しの範囲は開直紙で転写電圧Ｖｔｒ＝４４０Ｖ以下
放置紙で転写電圧Ｖｔｒ＝５００Ｖ以下
転写不良発生無しの範囲は開直紙で転写電圧Ｖｔｒ＝４００Ｖ以上
放置紙で転写電圧Ｖｔｒ＝４２０Ｖ以上
転写制御変更方法：
強抜けや転写不良が発生しない転写制御に設定した場合、商用電源から流れ込み、電流検知回路１４で検知する周期的な電流の振れＩｐｐは、本実施例では開直紙の場合はＩｐｐ＝０．６μＡ、放置紙の場合Ｉｐｐ＝４．５μＡであった。そこで開直紙と放置紙を切り分ける電流の振れＩｐｐの閾値を例えばＩｐｐ＝３μＡ（所定値）と設定した。そして電流検知回路１４でＩｐｐ＝３μＡを超える電流の周期的な変化を検知した場合、ＣＰＵ１０は転写電圧Ｖｔｒを例えば３０Ｖ上げるように転写電圧Ｖｔｒを制御する
一方、比較例１では電流検知回路１４でＩｐｐ＝３μＡを超える電流の周期的な変化を検知した場合でも転写電圧Ｖｔｒを変えない状態を保った
記録材：
キヤノンマーケティングジャパン社オフィスプランナーＡ４６８ｇ／ｍ^２紙をＨ／Ｈ環境に４８時間放置したもの（放置紙）
確認画像：べた黒画像
尚、図５でＶ０は定電流制御時に転写ローラ１０６に印加された電圧、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は上述の閾値ＶＬ１、ＶＬ２、ＶＬ３、ＶＬ４に対応するラインである。

（結果）

表１に示すように比較例１では放置紙の画像先端７０ｍｍの位置から商用電源周波数５０Ｈｚ周期であるピッチムラが発生した。これは、加熱体３０３には商用電源電圧２２０Ｖが印加されており、放置紙である記録材Ｐが定着器１０７に到達したときから商用電源電圧が記録材Ｐを伝わり、転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒに重畳されることにより発生する。比較例１の場合、転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒは商用電源の影響により転写電圧Ｖｔｒ＝４３０Ｖに周期的な電圧の振れであるＶｐｐ＝６０Ｖに近い大きさの電圧を重畳させて印加している状態、つまり４００Ｖ〜４６０Ｖで印加している状態と同じになる。このとき電流検知回路１４はＩｐｐ＝４．５μＡを検知したが転写制御は変更しない。放置紙で転写電圧Ｖｔｒが４６０Ｖのときは問題無いが(図５Ｌ４以下)、４００Ｖになった場合放置紙では転写不良が発生してしまい（図５Ｌ３以下）、転写不良部分と問題無い部分でピッチムラが発生してしまう。

一方本実施例では比較例１のようなピッチムラの発生もなく良好であった。本実施例では電流検知回路１４により商用電源周波数でＩｐｐ＝４．５μＡの電流の振れを検知し、比較例１と同じように転写ニップ部電圧Ｖｎｔｒの振れを検知した。本実施例では電流検知回路１４でこのような周期的な電流の振れを検知した場合、ＣＰＵ１０は転写電圧Ｖｔｒを例えば３０Ｖアップした４６０Ｖを印加することによって転写電圧Ｖｔｒを周期的に４３０Ｖ〜４９０Ｖで印加した状態と同じ状態に制御する。このため、放置紙では転写電圧Ｖｔｒが４９０Ｖのときは図５のＬ４以下、転写電圧Ｖｔｒが４３０Ｖのときは図５のＬ３以上となり、転写不良や強抜けの発生がない転写電圧領域になるため、画像上のピッチムラが発生しない（図５参照）。もし電流検知回路１４の結果にかかわらず最初から例えば３０Ｖアップした４６０Ｖで転写電圧Ｖｔｒを設定した場合は、開直紙を通紙した場合、開直紙の強抜けの閾値である４４０Ｖを超えてしまうため強抜けが発生してしまう（図５Ｌ２以上）。このピッチムラが発生するのは放置紙のように含水率が高く抵抗が低い紙に限られるため、本実施例のように電流検知回路１４により転写電流の振れを検知した場合には、ＣＰＵ１０が放置紙と判断して転写電圧Ｖｔｒを変更するよう制御する。

尚本実施例のＨ／Ｈ環境での転写電圧Ｖｔｒは４３０Ｖとしたが、転写ローラ１０６の種類、本体の種類などにより適正な転写電圧Ｖｔｒは変わるのでこれに限定されない。その他のパラメータについても本実施例の値に限定されない。また画像形成装置本体によっては、転写構成や転写電圧の設定により、電圧が高い部分で「強抜け」が発生し画像ムラとなる場合もあるが、これを抑えるために転写電圧を下げることも可能である。更には転写制御を周期的な電位変動を打ち消す方向に印加転写電圧を周期的に変化させることも可能である。

以上本実施例によれば、含水率の高い記録材の画像形成においても、商用電源電圧の影響による転写ムラの発生を防止でき良好な画像を得ることができる。すなわち、本実施例によれば、記録材が所定時間放置された記録材であることを判断して適正な画像形成条件で画像形成を行うように制御することができ、転写ムラが発生しないようにすることができる。

実施例１では記録材の低抵抗化に伴う画像ムラの発生を防止する方法を述べた。実施例１では、電流検知回路１４により転写電流を検知することで記録材の抵抗Ｒ３の変化、つまり紙の吸湿具合を検知した。実施例２では紙が吸湿しているか否かを判断し、吸湿紙であれば定着温度を下げて定着後のカールを低減させる制御を行う。本実施例は実施例１で説明した電流検知回路１４で転写電流の振れＩｐｐを検知したときに定着温度を変更する制御とし、実施例１と同じ構成は説明を省略し同じ符号を用いて以下説明する。

本実施例では、電流検知回路１４が一定周期での電流の振れを検知した場合、ＣＰＵ１０により定着温度を例えば一律２０ｄｅｇ下げる制御とする。すなわち、電流検知回路１４が一定周期での振れを検知した場合、ＣＰＵ１０は記録材Ｐが水分を吸収し抵抗が低いときであると判断し、定着温度を下げて排紙後のカール量を減らす制御となる。

（条件）
環境：Ｈ／Ｈ
本体：２０ｐｐｍ、プロセススピード１１０ｍｍ／ｓ２２０Ｖ５０Ｈｚ電源用
定着制御：定着温度１９０℃一定
定着制御変更方法：
強抜けや転写不良が発生しない転写制御に設定した場合、商用電源から流れ込み、電流検知回路１４で検知する周期的な電流の振れＩｐｐは、開直紙の場合はＩｐｐ＝０．６μＡ、放置紙の場合Ｉｐｐ＝４．５μＡとなる。そこで開直紙と放置紙を切り分ける電流の振れＩｐｐの閾値をＩｐｐ＝１μＡ（所定値）と設定する。本実施例では電流検知回路１４でＩｐｐ＝１μＡを超える電流の周期的な変化を検知した場合、定着温度を例えば一律２０ｄｅｇ落とし定着温度を１７０℃に変更する制御を行う
一方、比較例２では電流検知回路１４でＩｐｐ＝１μＡを超える電流の周期的な変化を検知した場合でも定着温度は１９０℃のままとする
記録材：
キヤノンマーケティングジャパンオフィスプランナーＡ４６８ｇ／ｍ^２紙をＨ／Ｈ環境に４８時間放置したもの（放置紙）
通紙方法：
７０枚連続通紙をして、排紙された紙が画像形成装置上に積載可能な枚数を測定する。

（結果）

表２に示すように比較例２では、３２枚積載したところで紙が画像形成装置から落下した。これは定着後の紙のカール量が大きいために、積載された紙が次に排出される紙に押し出されて落下してしまうからある。紙のカールは、紙の表面と裏面の温度差があると繊維の収縮量に差が出ることにより発生する。定着温度が高ければ定着フィルム側の温度が高くなり、加圧ローラ側との温度差が大きくなるのでカールが大きくなる。更に、水分を含んだ紙は繊維が膨張しているので、収縮量は水分を含んでいない紙に比べて大きくなる。

本実施例の制御を行った場合は、７０枚積載し紙が落下することは無かった。これは電流検知回路１４で電流値の振れを検知し、ＣＰＵ１０が記録材Ｐを放置紙と判断して定着温度を２０ｄｅｇ下げる制御を行ったことによる。これにより、本実施例では定着フィルム３０２と加圧ローラ３０６の温度差が比較例２より小さくなり記録材のカール量が少なくなり、その結果積載性も良好となる。

以上のように電流検知回路１４で商用電源電圧周期の転写電流の振れを検知したときには、ＣＰＵ１０は記録材の抵抗が低く水分を多く含んでいると判断し、定着温度を下げてカールを良化させることができる。すなわち、本実施例によれば、記録材が所定時間放置された記録材であることを判断して適正な画像形成条件で画像形成を行うように制御することができ、記録材のカールが発生しないようにすることができる。

［その他の実施例］
実施例１、２では、転写ニップ部Ｎｔｒに流れる電流の周期的な振れを検知したが、転写電圧の周期的な振れを検知しても同様の効果を得ることができる。転写電圧を検知する場合についても、電流検知の場合と同様に、転写ローラ１０６と、転写高圧電源１１の間に例えば電圧検知回路等の検知手段を設ける。この場合、転写高圧電源１１が理想的な回路で内部インピーダンスが極めて小さい場合には、検知手段での周期的な振れも極小になり検知が難しいが、安価な転写高圧電源を用いる場合には、内部インピーダンスがある程度大きくなるため電圧検知が可能である。また、検知手段の内部に、検知用の抵抗を設けることでも検知は可能である。

以上本実施例によれば、記録材が所定時間放置された記録材であることを判断して適正な画像形成条件で画像形成を行うように制御することができ、転写ムラや記録材のカールが発生しないようにすることができる。

１０ＣＰＵ
１４電流検知回路
１０６転写ローラ
１０７定着器
Ｐ記録材

Claims

像担持体上の現像剤像を転写ニップ部で記録材に転写する転写手段と、前記転写手段により記録材上に転写された現像剤像を定着ニップ部で定着する定着手段と、を備え、所定の画像形成条件で記録材上に画像形成を行う画像形成装置であって、
前記転写手段に転写電圧を印加する印加手段と、
前記印加手段により前記転写手段に転写電圧が印加されたときに該転写手段に流れる電流を検知する検知手段と、
記録材が前記転写ニップ部を通過している際に前記検知手段により検知した結果に基づき、前記転写手段に流れる電流の振れが所定値より大きい場合に、前記記録材が所定時間放置された記録材であると判断し、前記画像形成条件を変更するよう制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
像担持体上の現像剤像を転写ニップ部で記録材に転写する転写手段と、前記転写手段により記録材上に転写された現像剤像を定着ニップ部で定着する定着手段と、を備え、所定の画像形成条件で記録材上に画像形成を行う画像形成装置であって、
前記転写手段に転写電圧を印加する印加手段と、
前記印加手段により前記転写手段に転写電圧が印加されたときの電圧を検知する検知手段と、
記録材が前記転写ニップ部を通過している際に前記検知手段により検知した結果に基づき、前記転写手段に印加される電圧の振れが所定値より大きい場合に、前記記録材が所定時間放置された記録材であると判断し、前記画像形成条件を変更するよう制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段が変更するよう制御する前記画像形成条件は、前記印加手段により前記転写手段に印加する転写電圧であ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。
前記制御手段が変更するよう制御する前記画像形成条件は、前記定着手段が記録材上の現像剤像を定着する際の定着温度であ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。