(57)【要約】【課題】回路構成を複雑にすることなく、コバ汚れ及びトナー飛散などの現象を抑制するとともに、これらの対策によるトナー残量の検知精度の低下を防止する画像形成装置を提供する。【解決手段】本画像形成装置は、現像バイアス印加によるトナー残量検知を行い、トナー飛散対策として感光ドラム近傍の転写前ガイド板金に高圧バイアスを印加する。一方、本画像形成装置は、転写前ガイド板金をコンデンサを介して接地させる。この時のコンデンサ定数はコンデンサの抵抗成分が用紙の抵抗成分よりも十分小さくなるような定数設定とする。【選択図】図２
2010176023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を生成する現像手段と、該現像剤像を記録媒体へ転写する転写手段と、前記現像手段に現像バイアスが印加されることにより現像剤の残量を検知する残量検知手段とを備える画像形成装置であって、
前記像担持体の近傍に配置される導電性のガイド部材であって、前記転写手段により該像担持体に形成された現像剤像を前記記録媒体に転写する転写位置に該記録媒体をガイドする前記ガイド部材と、
前記ガイド部材に直流バイアスを印加するバイアス印加手段と
を備え、
前記ガイド部材は、容量成分を介して接地されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ガイド部材は、電荷を蓄積する電荷蓄積手段を介して接地され、
前記容量成分は、前記電荷蓄積手段による容量成分であり、
前記電荷蓄積手段は、前記現像手段に印加される現像バイアスに対するインピーダンス成分が、前記記録媒体のインピーダンス成分よりも小さい容量値を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ガイド部材は、近接して設けられた複数の板金を備え、前記バイアス印加手段により一方の板金のみに直流バイアスが印加されるとともに、他方の板金が接地されており、
前記容量成分は、前記一方の板金と前記他方の板金との間に形成される板金間容量成分であり、
前記板金間容量成分は、前記現像手段に印加される現像バイアスに対するインピーダンス成分が、前記記録媒体のインピーダンス成分よりも小さい容量値を有するように設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記録媒体のインピーダンス成分は、前記記録媒体が吸湿した状態でのインピーダンス成分であることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特にトナー残量を検知する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、電子写真プロセスの画像形成装置６００の一例を示す断面図である。図６を参照して電子写真プロセスによる画像形成について説明する。まず、帯電高圧回路６０９によって生成された電荷が、帯電ローラ６２７によって均一に感光ドラム６０１の表面に帯電される。その後、レーザ照射装置６２１によって、帯電した感光ドラム６０１表面に画像データに応じてレーザ光が照射され、静電潜像が形成される。さらに、現像スリーブ６２６によって、感光ドラム６０１上の静電潜像がトナーにより可視画像化される。ここで、現像高圧回路６２５は、トナーを現像スリーブ６２６から感光ドラム６０１へと移動させる。感光ドラム６０１上のトナー像は、転写装置６０３によって記録媒体（用紙）Ｐに転写される。用紙Ｐに転写されたトナー像は、定着装置６１０によって用紙Ｐに定着される。その後、用紙Ｐは、画像形成装置６００の機外に排出される。
【０００３】
上述の一連の電子写真プロセスにおいて、トナーに帯電された負電荷の量にはバラツキが存在する。したがって、電荷量の小さいトナーは、感光ドラム６０１表面への静電的な吸着力が小さいため、図８に示すように現像プロセスから転写プロセスへの移行過程において、感光ドラム表面から剥がれ落ちてしまうものも存在する。但し、このように剥がれ落ちてしまうトナーの量は僅かであるため、直近の印字画像に対してすぐに影響が及ぶことはない。しかし、印字動作を繰り返すたびに僅かながらもトナーの剥がれ落ちは起き、感光ドラム近傍に配置された用紙の搬送ガイド部材である転写前ガイド板金６０６上に蓄積されていくことになる。従って、図７に示すように長期間装置を使い続けることにより転写前ガイド板金６０６上には多くのトナーが蓄積され、やがて用紙の搬送過程において用紙端部にトナーが付着するようになる。このような現象を以下では、コバ汚れと称する。また、用紙詰まりであるジャムが発生した際の用紙除去時に、転写前ガイド板金６０６上の蓄積トナーがユーザの手に付着してしまう可能性も出てくる。
【０００４】
このコバ汚れやトナー飛散等を防止するための手法として次のような方法がある。感光ドラム６０１の近傍に電極板金を設け、その板金に対してトナーの帯びている電荷と同極性の高圧バイアスを印加する。これにより、同極性電圧の反発により感光ドラム６０１表面から剥がれ落ちたトナーが転写前ガイド板金６０６に付着することを防ぐことができる。これらのトナーは上記したように量が僅かであるため、直近の印字画像に対して影響を及ぼしてしまうことはない。このような手法は、特許文献１にも提案されている。
【０００５】
次に、画像形成装置６００においてトナー残量検知を行う際の手法について説明をする。トナーカートリッジ内のトナー残量の検知を行う手法として、高圧バイアスを印加することでトナー容量６１４を測定し、そのトナー容量６１４がトナー残量の変動に伴い変化をすることからトナー残量の検知を行う方法がある。ここで、トナー容量６１４は、現像スリーブ６２６とトナーカートリッジのトナー容器６０２内に配置されたアンテナ板金６０５との間の容量であり、高圧交流バイアスを印加した際にこの容量成分に流れる電流から容量値を算出している。
【特許文献１】特開平０７−１１０６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には以下に記載する問題がある。電子写真プロセスを用いる画像形成装置においては、上述したようにトナー飛散対策を行う場合、電極板金に対して高圧バイアスを印加する必要があるため、バイアスの印加を行っている高圧電源の出力電流を制限する必要がある。図９を参照して具体的に説明する。高圧電源部６０７の出力と電極板金とを比較的大きな抵抗６０８を介して接続するという方法がある。図９では、転写前ガイド板金６０６が、高圧バイアスが印加される電極板金を兼ねた構成となっている。このように構成することで、この転写前ガイド板金６０６は電気的にはほぼ浮いた状態（不安定な状態）となってしまっている。また、印字動作を行い用紙Ｐの搬送が行われると、搬送中の用紙Ｐは画像形成装置６００内部の感光ドラム６０１やフレーム板金６１６といった導電性の部材に接触することになる。この場合、転写前ガイド板金６０６は、用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓ６１１を介し、感光ドラム６０１やフレーム板金６１６を経由して接地されることになる。
【０００７】
このような状況において高圧バイアスの印加時に、現像スリーブ６２６と転写前ガイド板金６０６との間やアンテナ板金６０５と転写前ガイド板金６０６との間に存在する浮遊容量６１８、６１３を介してリーク電流が流れると、トナー容量６１４の検知結果に影響を及ぼしてしまう。また、このリーク電流は、転写前ガイド板金６０６が比較的大きな抵抗６０８によりほぼ浮いた状態であるため高圧電源部６０７に対しては流れ込まないが、転写前ガイド板金６０６から用紙Ｐを介して接地される電流経路に対しては流れ込んでしまう。さらに、用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓ６１１は周囲環境の変化によって変動をするため、リーク電流値もそれに伴って変動することになる。したがって、トナー容量６１４の検知結果にも影響が及ぼされるため、検知結果としてのトナー容量の変化が実際にトナー容量が変化したことによるものなのか、周囲環境の変化によるものなのかを切り分けることができなくなってしまう。よって、トナー残量検知に必要とされる検知精度が得られなくなってしまう。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、回路構成を複雑にすることなく、コバ汚れ及びトナー飛散などの現象を抑制するとともに、これらの対策によるトナー残量の検知精度の低下を防止する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、例えば、像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、像担持体を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を生成する現像手段と、該現像剤像を記録媒体へ転写する転写手段と、現像手段に現像バイアスが印加されることにより現像剤の残量を検知する残量検知手段とを備える画像形成装置として実現できる。画像形成装置は、像担持体の近傍に配置される導電性のガイド部材であって、転写手段により該像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写位置に該記録媒体をガイドするガイド部材と、ガイド部材に直流バイアスを印加するバイアス印加手段と
を備え、ガイド部材は、容量成分を介して接地されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、例えば、回路構成を複雑にすることなく、コバ汚れ及びトナー飛散などの現象を抑制するとともに、これらの対策によるトナー残量の検知精度の低下を防止する画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
＜画像形成装置の構成＞
以下では、図１乃至図３を参照して、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置１００一例を示す断面図である。
【００１３】
画像形成装置１００は、転写ローラ３、転写前ガイド板金６、レーザ照射装置１０１、カートリッジモータ１０４、現像高圧回路１０５、プロセスカートリッジ１０８、帯電高圧回路１０９、定着装置１１０、及びコントローラ４９を備える。また、プロセスカートリッジ１０８は、感光ドラム１、帯電ローラ１０７、現像スリーブ１０６及びトナー容器１０２を内蔵し、画像形成装置１００本体と脱着可能に設けられている。
【００１４】
感光ドラム１は、電子写真プロセスを実現させるための感光体であり、現像剤像であるトナー像が形成される像担持体である。帯電高圧回路１０９は、感光ドラム１表面を帯電せるための電荷を生成する。帯電ローラ１０７は、帯電高圧回路１０９により生成された電荷を均一に感光ドラム１に帯電する。レーザ照射装置１０１は、感光ドラム１の帯電面に画像データに応じてレーザ光を照射し、静電潜像を形成する。現像スリーブ１０６は、感光ドラム１に近接配置され、感光ドラム１上に形成された静電潜像をトナーによって可視画像化する。トナー容器１０２には、現像剤であるトナーが保持されている。現像高圧回路１０５は、トナーを現像スリーブ１０６から感光ドラム１へと移動させるための高圧発生手段である。
【００１５】
ここで、画像形成装置１００における画像形成動作について説明する。まず、感光ドラム１の表面が、帯電高圧出力により帯電ローラ１０７を介して一様にマイナスに帯電される。続いて、帯電された感光ドラム１の表面には、レーザ照射装置１０１から照射されたレーザ光により画像データに応じて露光され、露光された部分が除電されることで静電潜像が形成される。感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像スリーブ１０６に印加されるバイアスにより感光ドラム１上の露光部に移動するトナーによって現像され、トナー画像として可視画像となる。その後、感光ドラム１表面のトナー画像は、転写ローラ３に印加されるプラスバイアスにより用紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１１０へと搬送され、熱及び圧力による定着処理が行われた後に最終的な印字画像として画像形成装置１００の機外へと排出される。
【００１６】
なお、図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１００では、転写前ガイド板金６がコンデンサを介して接地されている。転写前ガイド板金６については、図２を用いて後述する。また、感光ドラム１はグランドに接地されている。帯電ローラ１０７、現像スリーブ１０６、及び転写ローラ３は、それぞれのバイアスを印加するための高圧電源に接続されている。カートリッジモータ１０４は、プロセスカートリッジ１０８を駆動するためのカートリッジモータであり、感光ドラム１、帯電ローラ１０７、及び現像スリーブ１０６を駆動する。Ｐは記録媒体である印字用紙を示す。
【００１７】
＜転写前ガイド板金の構成＞
次に、図２を参照して、本実施形態における転写前ガイド板金６について説明する。図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置１００の一部を示す断面図である。なお、図１を用いて説明した構成と同様の構成は、同一の番号を付し説明を省略する。また、転写前ガイド板金は、導電性のガイド部材に相当する。
【００１８】
１７は、トナー容器１０２に格納されたトナーを示す。５は、トナー残量検知用のアンテナ板金を示す。１４は、トナー容量を模式的に表したものである。１５は、トナー残量検知回路を示す。７は、転写前ガイドバイアス印加用の高圧電源を示す。高圧電源７は、コバ汚れやトナー飛散の対策として、転写前ガイド板金６に対して直流バイアスを印加する。８は、高圧電源からの電流の制限を行う電流制限抵抗を示す。１６は、画像形成装置１００のフレームを成すフレーム板金を示す。１３は、アンテナ板金５と転写前ガイド板金６との間で構成される浮遊容量を模式的に表したものである。９は、転写前ガイド板金６からの交流電流の経路を形成するコンデンサ（電荷蓄積手段）を示す。１０は、コンデンサ９の抵抗成分を示す。１２は、感光ドラム１表面からドラムアースまでの抵抗成分を示す。１１は、用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓを示す。
【００１９】
＜トナー残量検知方法＞
次に、図４を参照して、トナー残量の検知方法について説明する。図４は、第１の実施形態に係るトナー残量の検知手順を示すフローチャートである。
【００２０】
まず、ステップＳ４０１において、画像形成装置１００は、現像スリーブ１０６に対して交流（ＡＣ）の高圧電圧である現像バイアスを印加する。この時にトナー容器１０２内に設けられたアンテナ板金５との間に形成される浮遊容量（つまり、トナー容量１４となる。）に対して電流ｉが流れる。この電流ｉには以下の関係式（１）が成り立っている。
ｉ＝ｖｆｃ・・・（１）
ここでｖは現像バイアスの交流電圧のＰｅａｋ ｔｏ Ｐｅａｋ値（振幅の２倍）を示す。ｆは現像バイアスの交流周波数を示す。ｃはトナー容量１４の値を示す。当該トナー容量１４は、トナー容器１０２内に満たされているトナー１７の量によって変化する。したがって、トナー１７の量により流れる電流値が変化するため、ステップＳ４０２において、画像形成装置１００は、この電流値をトナー残量検知回路１５により検知することで、トナーの残量を検知することが可能となる。
【００２１】
＜トナー飛散対策＞
次に、トナー飛散対策について説明する。上述したように、トナー飛散は、感光ドラム１に付着したトナーに帯電される負電荷量のバラツキにより発生する。つまり、電荷量の小さいトナーは、感光ドラム１表面への静電的な吸着力が小さいため、現像プロセスから転写プロセスへの移行過程において、感光ドラム１表面から剥がれ落ちてしまう。本実施形態に係る画像形成装置１００は、トナー飛散を以下で説明する構成により抑制する。
【００２２】
本実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙Ｐを転写位置へガイドするための転写前ガイド板金６に対して、高圧電源７より高圧の直流（ＤＣ）バイアスを印加する。本実施形態では、例えば、−５００Ｖ程度のバイアスを印加している。この時、高圧電源７の出力部と転写前ガイド板金６を高抵抗値の抵抗（電流制限抵抗８）で接続する。ここでは１０ＭΩ程度の抵抗で接続されている。これにより高圧バイアスを印加した際に流れる電流値を安全なレベルにまで制限することができる。ここでは５０μＡ程度となる。このような構成とすることでトナーの帯びている負の電荷と、転写前ガイドバイアス（直流バイアス）の負のバイアスが反発することでトナーの転写前ガイド板金６への付着を抑制できる。
【００２３】
＜リーク電流対策＞
続いて、上述のような構成において発生する漏れ（リーク）電流の対策について説明する。上述したトナー残量を検知するための現像スリーブ１０６に印加された現像バイアスの電流は、トナー容量１４へ流れ込むとともに、リーク電流として現像スリーブ１０６と転写前ガイド板金６との間に生成される浮遊容量１８にも流れ込む。当該リーク電流は、転写前ガイド板金６とアンテナ板金５との間に生成される浮遊容量１３を通じてトナー残量検知回路１５に流れ込む。また、当該リーク電流は、用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓ１１を介して感光ドラム１のドラムアースへ流れ込む。また、当該リーク電流は、抵抗成分Ｒｓ１１を介して画像形成装置１００本体を形成するフレーム板金１６に流れ込む。
【００２４】
ここで用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓ１１は、周囲環境の変動により大きく変化する特性を有するため、周囲環境の変化に応じて抵抗成分Ｒｓ１１に流れる電流も変化する。したがって、浮遊容量１３を通じてトナー残量検知回路１５に流れ込む電流も周囲環境の影響で変化してしまう。これにより同じトナー残量に対して周囲環境の変動によりトナー残量検知回路１５に流れ込む電流が変化するため、正確なトナー残量を検知することができなくなってしまう。
【００２５】
図３は、リーク電流及び環境変動によるトナー残量の検知結果への影響を表す図である。図３では、図７を用いて説明したトナー飛散対策を行っていない構成における、所定のトナー残量での検知結果を“１００”としている。
【００２６】
図７に示す画像形成装置６００では、転写前ガイド板金６０６がそのまま設置されているため、リーク電流の影響は受けず周囲環境が変動した場合であっても同じ検知結果（”１００”）を得ている。一方、トナー飛散対策のために、図９に示す転写前ガイド板金６０６に高圧バアイスを印加した場合は、リーク電流の影響により環境変動前にも検知結果が“５８”と大きくシフトし、更に環境変動後には検知結果が“６７”へと変化してしまっている。
【００２７】
そこで、本実施形態では、転写前ガイド板金６を、コンデンサ９を介して接地させている。これにより、現像スリーブ１０６から転写前ガイド板金６に流れ込むリーク電流を、コンデンサ９を介して逃がすことができる。この時、コンデンサ９の抵抗成分（インピーダンス成分）１０の値を用紙Ｐの抵抗成分（インピーダンス成分）Ｒｓ１１よりも十分小さく設定することで、リーク電流の殆どがコンデンサ９の抵抗成分１０に流れる。そのため、周囲環境の変動による抵抗成分Ｒｓ１１の変化の影響をほぼ無くすことができる。この状態におけるトナー残量検知結果として、図３の”実施例１”に示すように、環境変動前の検知結果が“９９”となり、環境変動後の検知結果も“９９”となりリーク電流による影響をほとんど受けていないことが分かる。
【００２８】
次に、リーク電流を逃がすためのコンデンサ９の定数決定方法について説明する。用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓ１１の値は通常状態で数千ＭΩ程度（ここでは３０００ＭΩとする。）の抵抗値を有している。そして用紙Ｐが吸湿した状態となると抵抗成分Ｒｓ１１は数百ＭΩ（ここでは６５０ＭΩとする。）まで降下してくる。したがって、最も悪い条件においても成り立たせるために、転写前ガイド板金６を接地させるコンデンサとしては、６５０ＭΩよりも十分小さい抵抗成分となるコンデンサ定数（容量値）を選定することが必要となる。抵抗成分Ｒｓ１１の影響を無くす目安として、コンデンサの抵抗成分１０が用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓ１１の１／１００以下となるような設定とすることが望ましい。具体的には、現像バイアスの交流周波数を２６００Ｈｚとすると、上記関係式（１）により、
６５０ＭΩ／１００ ≧ １／（２６００Ｈｚ×Ｃ）
という関係式が求められる。つまり、転写前ガイド板金６を接地させるコンデンサＣを５９ｐＦ以上とすればよいという結果が得られる。本実施形態においては、一般的に多く使用されている０．１μＦのコンデンサとした。この時の抵抗成分としては４ｋΩ程度となり、６５０ＭΩに対して十分に小さな抵抗値となる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置は、現像バイアス印加によるトナー残量検知を行い、トナー飛散対策として感光ドラム近傍の転写前ガイド板金に高圧バイアスを印加する。一方、本画像形成装置は、転写前ガイド板金をコンデンサを介して接地させる。この時のコンデンサ定数はコンデンサの抵抗成分が用紙の抵抗成分よりも十分小さくなるような定数設定とする。これにより、転写前ガイド板金へ印加された直流バイアスレベルを保持しつつ、交流電流的には転写前ガイド板金を安定させることができる。したがって、本画像形成装置は、用紙のコバ汚れや、装置内部でのトナー飛散を低減するとともに、リーク電流によるトナー残量の検知精度の低下を抑制することができる。また、本画像形成装置は、転写前ガイド板金を、容量成分を介して接地することにより、回路構成を複雑にすることなくリーク電流の影響を抑制することができる。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
次に、図５を参照して、第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る転写前ガイド板金６は、複数の板金を備え、一方の板金と他方の板金との間に形成される板金間容量成分を介して接地されている。他の構成要素は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す図である。
【００３１】
図５に示すように、６ａは転写前ガイド上板金を示し、６ｂは転写前ガイド下板金を示す。１３はアンテナ板金５と転写前ガイド板金６の上板金６ａとの間で構成される浮遊容量を示す。９’は転写前ガイド板金の上板金６ａと下板金６ｂの平行平板で形成される板金間容量成分を示し、転写前ガイド板金６からの交流電流の経路を形成する。１０’は板金間容量成分９’の抵抗成分を示す。
【００３２】
トナー残量検知回路１５によるトナー残量検知方法については、第１の実施形態と同様の動作を行うため説明を省略する。また、高圧バイアスを使用したトナー飛散対策の動作も、第１の実施形態と同様の動作を行うため説明を省略する。さらに、リーク電流の対策に関しても、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００３３】
＜リーク電流対策＞
上述したように、用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓ１１は周囲環境の変動により大きく変化する特性を有するため、周囲環境によって抵抗成分Ｒｓ１１に流れる電流が変わり、浮遊容量１３を通ってトナー残量検知回路１５に流れ込む電流も変動してしまう。これにより正確なトナー残量を検知することができなくなってしまう。
【００３４】
そこで、本実施形態によれば、トナー飛散対策用の高圧バイアスを転写ガイド板金の上板金６ａのみに印加し、下板金６ｂを接地させる。これにより、現像スリーブ１０６から転写前ガイド板金６に流れ込むリーク電流を上板金６ａと下板金６ｂの平行平板により形成される板金間容量成分９’を介して逃がすことができる。この時、板金間容量成分９’の抵抗成分１０’の値を用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓ１１よりも十分小さく設定することで、リーク電流の殆どが板金間容量成分９’の抵抗成分１０’に流れる。そのため、周囲環境の変動による抵抗成分Ｒｓ１１の変化の影響をほぼ無くすことができる。この状態におけるトナー残量検知結果としては、図３の”実施例２”に示すように環境変動前の検知結果が“８３”となり、環境変動後の検知結果が“８４”となる。リーク電流の影響により検知結果のシフトは起こっているものの、環境変動による変化は殆どない。したがって、検知結果に対応するトナー残量の関係も見直しは必要となるが、検知精度が悪化することはない。
【００３５】
次に、リーク電流を逃がすための板金間容量成分９’の定数決定方法について説明する。用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓ１１の値は通常状態で数千ＭΩ程度（ここでは３０００ＭΩとする。）の抵抗値を有する。そして用紙Ｐが吸湿した状態となると抵抗成分Ｒｓ１１は数百ＭΩ（ここでは６５０ＭΩとする。）まで降下してくる。
【００３６】
したがって、最も悪い条件においても成り立たせるために、転写前ガイド板金６の上板金６ａと下板金６ｂとで形成する板金間容量成分としては、６５０ＭΩよりも十分小さい抵抗成分となるような板金形状及び板金間距離とすることが必要となる。抵抗成分Ｒｓ１１の影響を無くす目安として、板金間容量成分の抵抗成分１０の値が用紙Ｐの抵抗成分Ｒｓ１１の１／１００以下となるような設定とすることが望ましい。具体的には、現像バイアスの交流周波数を２６００Ｈｚとすると、上記関係式（１）より、
６５０ＭΩ／１００ ≧ １／（２６００Ｈｚ×Ｃ）
という式が求められ、上板金６ａと下板金６ｂの平行平板で形成される板金間容量成分Ｃは５９ｐＦ以上とすれば良いという結果が得られる。
【００３７】
本実施形態においては、転写前ガイド板金６は用紙搬送のガイドの役割を果たしているため、構成上の制限から幅２４０ｍｍ、長さ５０ｍｍの板金としている。そしてこの板金を１．７ｍｍの間隔で配置し、板金間に容量成分を形成するようにしている。この時の板金間容量は、真空の誘電率εｏが８．８５４×１０−１２、空気の比誘電率εｒが１．０００５９であるため、
Ｃ ＝ εｏ×εｒ×Ｓ／ｄ
の関係から板金間容量成分Ｃは６２．５ｐＦと求められる。この時の抵抗成分としては６．１５ＭΩとなり、６５０ＭΩに対して１／１０６と条件を満足する抵抗値となる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置は、現像バイアス印加によるトナー残量検知を行い、トナー飛散対策として感光ドラム近傍の転写前ガイド板金に高圧バイアスを印加する。一方、本画像形成装置は、転写前ガイド板金の上板金に高圧バイアスを印加し、下板金を接地させる。これにより、別途コンデンサを必要とすることなく転写前ガイド板金の容量成分を介して接地させることができる。この時の板金配置は板金間容量成分の抵抗成分が用紙の抵抗成分よりも十分小さくなるような配置構成とする。これにより、転写前ガイド板金へ印加された直流バイアスレベルを保持しつつ、交流電流的には転写前ガイド板金を安定させることができる。したがって、本画像形成装置は、用紙のコバ汚れや、装置内部でのトナー飛散を低減するとともに、リーク電流によるトナー残量の検知精度の低下を抑制することができる。また、本画像形成装置は、転写前ガイド板金を容量成分として機能させて接地することにより、回路構成を複雑にすることなくリーク電流の影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置１００一例を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置１００の一部を示す断面図である。
【図３】リーク電流及び環境変動によるトナー残量の検知結果への影響を表す図である。
【図４】第１の実施形態に係るトナー残量の検知手順を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る画像形成装置１００の一部を示す断面図である。
【図６】電子写真プロセスの画像形成装置６００の一例を示す断面図である。
【図７】感光ドラム６０１から剥がれ落ちたトナーが蓄積した様子を示す図である。
【図８】感光ドラム６０１から剥がれ落ちるトナーの様子を示す図である。
【図９】トナーの剥がれ落ち対策によって発生したリーク電流の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１：感光ドラム
３：転写ローラ
５：アンテナ板金
６：転写前ガイド板金
６ａ：上板金
６ｂ：下板金
７：高圧電源
８：電流制限抵抗
９、９’：コンデンサ
１０、１０’：抵抗成分
１１：抵抗成分
１２：容量成分
１３：浮遊容量
１４：トナー容量
１５：トナー残量検知回路
１６：フレーム板金
１７：トナー
１８：浮遊容量
４９：コントローラ（ＣＰＵ）
１００：画像形成装置
１０１：レーザ照射装置
１０２：トナー容器
１０５：現像高圧回路
１０６：現像スリーブ
１０７：帯電ローラ
１０８：プロセスカートリッジ
１０９：帯電回路
１１０：定着装置
Ｐ：用紙
【図１】
2010176023.tif 000003
【図２】
2010176023.tif 000004
【図３】
2010176023.tif 000005
【図４】
2010176023.tif 000006
【図５】
2010176023.tif 000007
【図６】
2010176023.tif 000008
【図７】
2010176023.tif 000009
【図８】
2010176023.tif 000010
【図９】
2010176023.tif 000011