(57)【要約】【課題】  感光体ドラム表面に付着するトナーの残留成分を適正に制御して感光体ドラム表面に当接するクリーニング用ブレードが反転するのを防止して、感光体ドラム表面に形成されるトナー像の劣化を確実に防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  転写後の感光体ドラム４８ａ表面にクリーニング用ブレード４８ｅ１を当接させて残留トナーを除去する反転現像プロセスを行う画像形成装置において、感光体ドラム４８ａ周囲の湿度を湿度検出部６６によって検出しその湿度が第１の所定湿度以上であるときに、感光体ドラムの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第１の所定湿度未満のときの第１の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕１よりも大きい第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように帯電電圧Ｖｇまたは現像バイアス電圧Ｖｂを制御する電位差制御部６８とを備えている。【選択図】  図２
2006163251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電器によって感光体ドラム表面に電荷を供給してそのドラムの帯電電圧をＶｇとし、その帯電電圧Ｖｇの感光体ドラム表面に静電潜像を形成した後に、現像バイアス電圧Ｖｂを与える現像器によってその感光体ドラム表面の静電潜像をトナー像に現像し、転写器に転写電圧を与えることによってその感光体ドラム表面から記録用紙にトナー像を転写し、転写後の感光体ドラム表面にクリーニング用ブレードを当接させることによって残留トナーを除去する画像形成装置において、
感光体ドラム周囲の湿度を検出する湿度検出部と、
湿度検出部によって検出した湿度が第１の所定湿度以上であるときに、感光体ドラムの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第１の所定湿度未満のときの第１の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕１よりも大きい第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように前記帯電電圧Ｖｇまたは現像バイアス電圧Ｖｂを制御する電位差制御部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
湿度検出部によって検出した湿度が第２の所定湿度以上であるときに、転写器の転写電圧または転写電流を第２の所定湿度未満のときよりも低下させる転写器制御部を設けてい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】
電位差制御部は、感光体ドラムの画像形成領域に対する、帯電器による帯電から、静電潜像の形成、静電潜像のトナーによる現像およびトナー像の記録用紙への転写に至るまでの行程以外のタイミングに、感光体ドラムの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように制御することを特徴とする請求項１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、電子写真プロセスによって反転現像したトナー像を記録用紙に転写・定着する複写機、プリンタ、ファクシミリ、または印刷機等の電子写真方式による画像形成装置において、感光体ドラムにトナーの成分の付着を防止する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置の感光体ドラムにおいて、表面層に静電潜像が形成され、その静電潜像がトナー等の現像剤によって現像されて未定着のトナー像が形成される。そして、転写部によって感光体ドラムにシート状の記録媒体である記録用紙を接触させて、該記録用紙にそのトナー像を転写し、その転写後、定着部によって加熱、加圧してトナー像を記録用紙に定着させる。
【０００３】
例えば、上記感光体ドラムは、光導電性材料の微粒子を電荷輸送物質と樹脂とを溶融した混合液体中に分散させ、これをドラムベースの表面に塗布し、乾燥させることによって感光体層を形成するものである。
【０００４】
この感光体ドラムの表面層は、転写後にトナーの残りが付着すると、フィルミングや現像剤のブラックスポット等の影響が出る虞がある。
【０００５】
したがって、感光体ドラムの表面に付着したトナーを除去する必要があるので、付着したトナーを掻き取ることを目的としたクリーニング用ブレードを設けたクリーニング装置が転写工程の後流に配設されている。
【０００６】
このブレードを用いたクリーニング方式はブラシを用いた方式に比較して回転部やその駆動部が不要で構造が簡単であるので、普及機に多数採用されている。
【０００７】
上記クリーニング用ブレードにおいては、感光体ドラム表面へのブレードの当て方の方向によって、エッジ先端がドラム周面の移動方向の後側に向くトレーディング型と移動方向の前側に向くリーディング型という種類がある。リーディング型のブレードでは、ブレードがカウンター方向を向いて、ドラム周面の移動によってブレードが食い込むようにしながらトナーを掻き取るようになっている。
【０００８】
このクリーニング用ブレードの精度および加える圧力は、ドラム表面が削り取られ過ぎないように適正にする必要がある。そのため、上記ブレードのエッジ部は、高精度の角度、真直度に仕上げられて、全長にわたって均一な圧力が加えられる。
【０００９】
また、このクリーニング用ブレードがめくれあがったり（反転したり）するとクリーニング性能が低下することから、適切な圧力によってそのブレードを感光体ドラムに当接させて、ブレードの消耗が早く進まないようにすることが望ましい。
【００１０】
この場合、トナーの成分の例えば外添剤のシリカが感光体ドラム表面に適切な層厚で一様に付着してクリーニング用ブレードの滑剤となってくれることが好ましい。
【００１１】
図６は、画像形成装置における画像形成プロセス用の各機器を示す概略図である。図６に示す画像形成装置によって画像形成プロセスを説明する。
【００１２】
図６に示すように、感光体ドラムａは、矢印ｂ方向に回転しており、感光体ドラムａの静電潜像形成前に帯電器ｃによってその帯電電圧Ｖｇに均一に帯電する。帯電電圧Ｖｇは、帯電器ｃがスコロトロンの場合グリッド電極ｃ１のグリッド電圧と略同電圧になる。
【００１３】
その帯電された感光体ドラムａ上に画像信号変調されたレーザ光Ｌが照射することによって、感光体ドラムａに静電潜像を形成する。
【００１４】
その感光体ドラムａの静電潜像が形成された箇所の後流側箇所には、矢印ｄ方向に回転する現像器の現像ローラｅが対向している。上記の静電潜像が形成された感光体ドラムａ表面が現像ローラｅ表面の現像剤層と接することにより、現像剤中のトナーが感光体ドラムａ上の潜像部分に付着して、感光体ドラムａ表面上にトナー像を現像する。
【００１５】
通常、静電潜像の白黒が反転した反転現像を行う。
【００１６】
現像後のトナー像は、転写器の転写ローラｆによって転写電圧Ｔｃが印加されて、記録用紙Ｐに転写される。そして、記録用紙Ｐにトナー像を転写後には、クリーニング装置のクリーニング用ブレードｈが当接して、残留したトナーを掻き取る。
【００１７】
現像ローラｅには、感光体ドラムａの地肌電位の変動に対して、現像開始のしきい値電圧を変化させ、地肌汚れがなく、低濃度の文字原稿も再現されるように現像バイアス電圧Ｖｂを与えている。
【００１８】
前記帯電器ｃの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差が感光体ドラムａ上の残留トナー量に関係し、クリーニングフィールド（電位）と称されている。このクリーニングフィールドとは、帯電後した感光体ドラムのレーザ光の当っていない部分にトナーが付着することを静電力によって防止してクリーニングするための電位であり、帯電された帯電電圧と現像バイアス電圧との電位差をいう。このクリーニングフィールドが一定しないと、エッジ効果が増し、エッジ部のトナー付着量が増え、画質の安定性の低下を招く。また、クリーニング不良による後端がけ、かぶり等の問題点が発生する。
【００１９】
そこで、クリーニングフィールドを適切に設定することが必要になる。
【００２０】
ただ、クリーニングフィールドはすべてのトナー成分を除去するような設定にするのではなく、感光体ドラム表面には、シリカ等の成分がある程度残留して付着するように設定している。これによってクリーニング用ブレードの当接がスムーズにいくようにして、感光体ドラム表面の保護を図ることにしている。
【００２１】
なお、クリーングフィールドに関して、従来、帯電器による帯電電圧Ｖｇとの現像バイアス電圧Ｖｂの間の差のクリーニングフィールドを感光体ドラムの１回点目と２回転目とで差を設けて、感光体ドラムの電位の揺れを整えて印字の後端欠けを防止する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【００２２】
また、多色の画像形成装置において、一つの感光体ドラムに複数色の現像器によって現像する場合に各色の帯電電圧が低下する傾向を抑えるため、帯電電圧と現像バイアス電圧を調整するべく帯電電圧または現像バイアス電圧の変化によってクリーニングフィールドを制御する技術も開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−５５４９６号公報
【特許文献２】特開２００１−１２５３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上記の画像形成装置において、転写ローラ等の転写器によって転写電圧を印加しているが、周囲の環境の変化によって湿度が増減すると、転写時の＋（プラス）電流が感光体ドラムａに流れる量が増減し、感光体ドラムａ表面の残留＋（プラス）電荷に増減が生じ、感光体ドラムａ表面に残留して付着したシリカの量も変化する。
【００２４】
したがって、周囲環境の湿度が高くなると感光体ドラムに付着するシリカの量が多くなる。感光体ドラムに付着したシリカ層の厚さが厚くなった場合、クリーニング用ブレードが引っかかるようになり、そのクリーニング用ブレードに反転（めくれ）が生じる虞がある。
【００２５】
このような反転が生じるとクリーニング用ブレードには、欠けや破損して、結局、十分に残留トナーを除去できずに、トナー像の汚れ、さらには記録用紙に印字する画像品質の低下を招いてしまうという問題点があった。
【００２６】
本発明は、上述のような問題に鑑み、感光体ドラム表面に付着するトナーの残留成分を適正に制御して感光体ドラム表面に当接するクリーニング用ブレードが反転するのを防止し、したがって、感光体ドラム表面に形成されるトナー像の劣化を確実に防止できる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は画像形成装置に係るものである。
【００２８】
請求項１に記載の画像形成装置の発明は、帯電器によって感光体ドラム表面に電荷を供給してそのドラムの帯電電圧をＶｇとし、その帯電電圧Ｖｇの感光体ドラム表面に静電潜像を形成した後に、現像バイアス電圧Ｖｂを与える現像器によってその感光体ドラム表面の静電潜像をトナー像に現像し、転写器に転写電圧を与えることによってその感光体ドラム表面から記録用紙にトナー像を転写し、転写後の感光体ドラム表面にクリーニング用ブレードを当接させることによって残留トナーを除去する画像形成装置において、感光体ドラム周囲の湿度を検出する湿度検出部と、湿度検出部によって検出した湿度が第１の所定湿度以上であるときに、感光体ドラムの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第１の所定湿度未満のときの第１の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕１よりも大きい第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように前記帯電電圧Ｖｇまたは現像バイアス電圧Ｖｂを制御する電位差制御部とを備えていることを特徴とする。
【００２９】
請求項２に記載の画像形成装置の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、湿度検出部によって検出した湿度が第２の所定湿度以上であるときに、転写器の転写電圧または転写電流を第２の所定湿度未満のときよりも低下させる転写器制御部を設けていることを特徴とする。
【００３０】
請求項３に記載の画像形成装置の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、電位差制御部は、感光体ドラムの画像形成領域に対する、帯電器による帯電から、静電潜像の形成、静電潜像のトナーによる現像およびトナー像の記録用紙への転写に至るまでの行程以外のタイミングに、感光体ドラムの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の請求項１〜３に記載の画像形成装置によれば、湿度検出部によって検出した湿度が第１の所定湿度以上であるときに、電位差制御部によって、感光体ドラムの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第１の所定湿度未満のときの第１の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕１よりも大きい第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように前記帯電電圧Ｖｇまたは現像バイアス電圧Ｖｂを制御するので、湿度が第１の所定湿度以上になったときに前記電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を第１の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕１よりも大きい第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように制御してクリーニングフィールドを大きくするので、トナーのシリカなどの成分が感光体ドラムに付着しすぎるのを防止できる。
【００３２】
したがって、感光体ドラム表面に付着するトナーの残留成分を適正に制御して感光体ドラム表面に当接するクリーニング用ブレードが反転するのを防止し、したがって、感光体ドラム表面に形成されるトナー像の劣化を確実に防止できる。
【００３３】
クリーニングフィールドに関するトナー成分の付着の点を説明する。
【００３４】
上述の図６に示した、電子写真方式による画像形成プロセスにおいて、周囲環境・雰囲気の変化によって画像形成装置の感光体ドラムａ周囲の湿度が高くなった場合、ブレードに反転（めくれ）が生じてしまう。反転の原因を検討した結果、感光体ドラム上に強固に付着したシリカが大きく関与し、クリーニング用ブレードが滑る障害になり引っ掛かったり減りが早くなったり等して反転（めくれ）が生じてしまうが、感光体ドラム上のシリカの量を少なくすることによりブレードの反転が防止できることが判明した。
【００３５】
クリーニングフィールドはトナーが感光体ドラムａに付着するのを防止するため設定するものであるが、トナーから分離したシリカが感光体ドラムａに付着するのを防止することにも有効である。
【００３６】
そこで、本発明では、湿度が所定湿度以上になったときに、帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を大きくし、つまり、クリーニングフィールドを大きくして、シリカが感光体ドラムａに付着する量を少なくしている。つまり、トナーの外添剤であるシリカなどはジメチルジクロロシラン、ヘキメチルジシラザン、アルキルシランなどの表面処理剤により疎水化されているので帯電極性がマイナス（−）であり、帯電器による感光体ドラムａの帯電極性がマイナス（−）の機種では、クリーニングフィールドを大きくすることよって、感光体ドラムａ表面とシリカとの静電反発力と、現像器、キャリアへの静電吸引力を高めて感光体ドラムａ表面にシリカが付着することを防止する。これによって、シリカの付着しすぎが防止されるためクリーニング用ブレードが反転することを確実に防止できる。
【００３７】
請求項２〜３の発明では、上記効果に加えて以下の効果を奏する。
【００３８】
請求項２に記載の画像形成装置の発明によれば、湿度検出部によって検出した湿度が第２の所定湿度以上であるときに、転写器の転写電圧または転写電流を第２の所定湿度未満のときよりも低下させる転写器制御部を設けているので、紙間などの記録用紙と接触しない感光体ドラム表面は転写領域通過後、転写器の電圧によって、プラス（＋）の帯電極性となるが転写電圧を小さくすることにより通過後のシリカが感光体ドラムの表面電位をほぼ零となり、シリカが感光体ドラムより感光体ドラムへのシリカの付着力を減少させるとともに、クリーニングブレード−感光体ドラム間の静電吸引力を防止し、確実にクリーニング用ブレードの反転を防止することができる。
【００３９】
上記の図６に示した、電子写真方式による画像形成プロセスにおいて、帯電器ｃによってマイナス極性の電荷を与えた感光体ドラムａに転写器の転写ローラｆによってプラス極の転写電圧を与えると、湿度によってプラス電荷が感光体ドラムａに流れ込み、感光体ドラムａがプラス極性に帯電する。このプラス極性によってシリカが帯電しているマイナス極性が吸引されて感光体ドラムａへのシリカの付着力が増加する。
【００４０】
そこで、請求項２の発明では、転写器の転写電圧または転写電流を低下させて感光体ドラムに流れ込むプラス極性の電荷を少なくすることによって、シリカの感光体ドラムへの付着力を減少させるとともに、クリーニングブレード−感光体ドラム間の静電吸引力を防止し、を減少させ、クリーニング用ブレードの反転を確実に防止できるものである。
【００４１】
請求項３に記載の画像形成装置の発明によれば、電位差制御部によって、感光体ドラムの画像形成領域に対する、帯電器による帯電から、静電潜像の形成、静電潜像のトナーによる現像およびトナー像の記録用紙への転写に至るまでの行程以外のタイミングに、感光体ドラムの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように制御するので、画像形成領域では、静電潜像の形成途中やトナー像の転写途中に電位差が変更されて画像の形成条件が変わることを防止し、画像形成条件を一定化して形成される画像品質を良好に保つことができる。
【００４２】
上記タイミングには、画像形成前に感光体ドラムを一様な電圧によって帯電させる前回転のタイミング、連続印刷の場合の記録用紙間のタイミング、記録用紙に画像を転写した後に画像形成プロセスを終了するときの後回転のタイミング等があり、いずれも画像の形成する途中でなく、画像形成に影響のないタイミングで電圧を切り替えて、画像形成条件および転写条件の画像形成部での変更を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００４４】
図１〜図５は発明を実施する形態の一例の画像形成装置であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。
【００４５】
図１は、本発明に係る画像形成装置の実施形態の全体概略構成を示す説明図、図２は、図１の画像形成装置の電気的な制御ブロック図を示す。
【００４６】
実施形態に係る画像形成装置は、図１、２に示すように、帯電器４８ｂによって感光体ドラム４８ａ表面に電荷を供給してその感光体ドラム４８ａの帯電電圧をＶｇとし、その帯電電圧Ｖｇの感光体ドラム４８ａ表面に静電潜像を形成した後に、トナーに現像バイアス電圧Ｖｂを与えた現像器４８ｃによってその感光体ドラム４８ａ表面の静電潜像を反転現像してトナー像に現像し、転写器４８ｄに転写電圧を与えることによってその感光体ドラム４８ａ表面から記録用紙Ｐにトナー像を転写し、転写後の感光体ドラム４８ａ表面にクリーニング用ブレード４８ｅ１を当接させることによって残留トナーを除去する反転現像プロセスを行う画像形成装置において、感光体ドラム４８ａ周囲の湿度を検出する湿度検出部６６と、湿度検出部６６によって検出した湿度が第１の所定湿度以上であるときに、感光体ドラムの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第１の所定湿度未満のときの第１の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕１よりも大きい第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように前記帯電電圧Ｖｇまたは現像バイアス電圧Ｖｂを制御する電位差制御部６８とを備えているものである。
【００４７】
実施形態の画像形成装置は、デジタル複写機３０であり、該デジタル複写機３０本体は大きく分けてスキャナ部３１と、レーザプリンター部（レーザ記録部）３２から構成されており、以下に詳しく説明する。
【００４８】
スキャナ部３１は透明ガラスからなる固定原稿を載置する原稿載置台３５と、自動的に原稿を送り・読取のため透明ガラスからなる固定原稿を上記の原稿載置台３５上へ自動的に原稿を供給・搬送するための両面対応自動原稿送り装置（ＲＡＤＦ）３６と、原稿載置台３５上に載置された原稿の画像を走査して読み取るための原稿画像読み取りユニット、すなわちスキャナユニット４０から構成されている。
【００４９】
このスキャナ部３１にて読み取られた原稿画像は、画像データとして後述する画像処理部４７へと送られ、画像データに対して所定の画像処理が施される。
【００５０】
上記ＲＡＤＦ３６には、上部に備えられた原稿トレイ上に複数枚の原稿を一度にセットしておき、セットされた原稿を１枚ずつ自動的にスキャナユニット４０の原稿載置台３５上へ給送する装置である。またＲＡＤＦ３６は、オペレーターの選択に応じて原稿の片面または両面をスキャナユニット４０に読み取らせるように、片面原稿のための搬送経路、両面原稿のための搬送経路、搬送経路切り換え手段、各部を通過する原稿の状態を把握し管理するセンサ群、および制御部などから構成されている。このＲＡＤＦ３６については、従来から多くの出願、商品化がなされているので、これ以上の説明は省略する。
【００５１】
原稿載置台３５上の原稿の画像を読み取るためのスキャナ部３１を構成するスキャナユニット４０は、原稿面上を露光するランプリフレクターアセンブリ４１と、原稿からの反射光像を光電変換素子４４に導くための原稿の反射光を反射する第１の反射ミラー４２ａを搭載してなる第１の走査ユニット４０ａ、第１の反射ミラー４２ａからの反射光像を光電変換素子４４に導くための第２、第３の反射ミラー４２ｂ、４２ｃを搭載してなる第２の走査ユニット４０ｂ、各反射ミラー４２ａ〜４２ｃを介して導かれた原稿からの反射光像を光電変換素子４４上に集光させ、結像させるための光学レンズ４３、および結像した原稿からの反射光像を電気的画像信号に変換するアレイ状のＣＣＤ（電荷結合素子）からなる光電変換素子４４から主に構成される。
【００５２】
スキャナ部３１は、上記ＲＡＤＦ３６とスキャナユニット４０の関連した動作により、原稿載置台３５上に読み取るべき原稿を順次載置させながら、原稿載置台３５の下面に沿ってスキャナユニット４０を移動させて原稿画像を読み取るように構成されている。
【００５３】
特に第１の走査ユニット４０ａは、原稿載置台３５に沿って左から右へと一定速度Ｖで走行され、また第２の走査ユニット４０ｂは、その速度Ｖに対してＶ／２の速度で同一方向に平行に走査制御される。これにより、原稿載置台３５上に載置された原稿の画像を１ライン毎に順次ＣＣＤ素子４４へと結像させて画像を読み取ることとなる。
【００５４】
原稿画像をスキャナユニット４０にて読み取ることにより得られた画像データは、画像処理部４７へ送られ、各種処理が施された後、画像処理部４７のメモリーに一旦記憶され、出力指示に応じてメモリー内の画像を読み出してレーザプリンター部３２に転送して記録用紙上に画像を形成させる。画像処理部４７の構成は周知のものを種々に用いることができるので、その説明は省略する。
【００５５】
このレーザプリンター部３２は画像を形成させるための記録材である用紙の搬送系５０、レーザ書き込みユニット４６、および画像を形成するための電子写真プロセス部４８を備えている。
【００５６】
レーザ書き込みユニット４６は、上述したスキャナユニット４０にて読み取った後のメモリーから読み出した画像データ、または外部の装置から転送されてきた画像データに応じてレーザ光を出射する半導体レーザ光源、レーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラー、等角速度で偏向されたレーザ光が電子写真プロセス部４８を構成する感光体ドラム４８ａ上で等角速度に偏向されるように補正するｆ−θレンズなどを有している。
【００５７】
上記電子写真プロセス部４８は、感光体ドラム４８ａの周囲に帯電器４８ｂ、現像器４８ｃ、転写器４８ｄ、クリーニング器４８ｅ、および除電器（帯電器に併設）を主に備えている。
【００５８】
感光体ドラム４８ａは、感光体物質が円筒形状のアルミニウム合金ドラム上にＳｅ合金、酸化亜鉛等の層を形成したものであって、上記のレーザ書き込みユニット４６から出射されたレーザ光が入射することによって、入射箇所に光電変換が生じて静電潜像を形成するものである。具体的には、帯電器４８ｂによって一様にマイナス電荷が帯電した感光体ドラム４８ａ表面に現像器４８ｂに至る前の領域（画像形成領域）に上記の書き込みユニット４６からレーザ光が照射される。そして、そのレーザ光が照射された箇所に光電変換によってプラス電荷が生じて、電荷量が変化し、電荷量の変化した箇所の集合によって静電潜像を形成する。その電荷量がレーザ光の当らない箇所と当る箇所で異なり、レーザ光の当った箇所にトナーによって現像する反転現像方式を採用する。
【００５９】
帯電器４８ｂは、実施形態ではグリッド電極を有するスコロトロンである。そして、帯電器４８ｂには図示しない電圧源から所定の帯電電圧Ｖｇが印加されてグリッド電極からコロナ放電によって感光体ドラム４８ａ表面を帯電させる。帯電電圧はグリッド電極の電圧と略同じであるので、その帯電電圧の符号をＶｇとする。具体的には所定の帯電電圧Ｖｇは通常低湿度では−４５０（ｖ：ボルト）であるが、帯電器４８ｂの電源部７０は帯電電圧Ｖｇを変化させるように制御可能な構造になっている。
【００６０】
現像器４８ｃは、実施形態では一成分現像方式のトナーまたは二成分現像方式のトナーに所定の現像バイアス電圧Ｖｂを与えられた現像ローラによって、感光体ドラム４８ａにそのトナーを静電力によって付着させて、反転現像方式によって感光体ドラム４８ａの静電潜像を現像する。現像器４８ｃには、その他ブラシによって感光体ドラム４８ａにトナーを供給するブラシ式を用いることができる。
【００６１】
また、実施形態における現像器４８ｃの電圧（現像バイアス電圧Ｖｂ）は、上記の帯電電圧Ｖｇよりも大きさが小さくなっており、帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂの差がクリーニングフィールド（Ｖｇ−Ｖｇ）である。具体的には、帯電電圧Ｖｇが上記の−４５０（ｖ）は現像バイアス電圧Ｖｂは通常低湿度では−３２５ｖであり、クリーニングフィールド（Ｖｇ−Ｖｂ）は−１２５（ｖ）である。現像器４８ｃの電源部７２は現像バイアス電圧Ｖｂを変化させるように制御可能な構造になっている。
【００６２】
転写器４８ｄは、感光体ドラム４８ａのトナー像の形成部分に記録用紙Ｐを当接させ、プラスの高電圧を印加して、静電吸着力によって、トナー像を記録用紙に吸着させる。転写機４８ｄは、ローラ方式の転写ローラであり、通常低湿度では＋２５００（ｖ）（２．５（ｋｖ：キロボルト）の電圧を印加し、そのプラスの電界によって感光体ドラム４８ａ表面のトナー像が記録用紙Ｐに静電力によって吸着転写されるものである。転写器４８ｄの電源部７４は転写電圧を変化させるように制御可能な構造になっている。
【００６３】
なお、転写器４８ｄの電源部には、転写電流を制御可能するにものを用いることができる。
【００６４】
クリーニング器４８ｅは、転写されずに感光体ドラム４８ａ表面上に残ったトナーをクリーニング用ブレード４８ｅ１によって掻き取るものである。クリーニング器４８ｅは、クリーニング用ブレード４８ｅ１によって掻き取ったトナーを回収部に収容する。なお、クリーニング用ブレード４８ｅ１は、リーディング型の矩形の樹脂または金属剤からなるものである。また、そのブレード４８ｅ１では、当接側先端部が感光体ドラム４８ａの回転方向のカウンター方向を向いて、感光体ドラム４８ａ周面の移動によってブレードが食い込むようにしながら現像剤を掻き取るようになっている。
【００６５】
一方、用紙の搬送系５０は、上述した画像形成を行う電子写真プロセス部４８の特に転写器４８ｄが配置された転写位置へと用紙を搬送するレジストローラ（「ＰＳローラ」とも称する）３３ａを有する搬送部３３、該搬送部３３へと用紙を送り込むためのカセット給紙装置５１、転写後の用紙に形成された画像、特にトナー像を定着するための定着器４９、定着後の用紙の裏面に再度画像を形成するために用紙を再供給するための再供給経路５５とを備えている。
【００６６】
なお、図１において、符号、５２、５３は寸法等が異なる他の種類の用紙を収納しかつ前記搬送部３３に送りこむためのそれぞれのカセット給紙装置、５４は搬送部３３へと手差しで用紙を送り込むための手差し給紙装置である。これら複数のカセット給紙装置５１〜５３によって多段給紙ユニットを構成している。
【００６７】
また、定着器４９の下流側には、画像が記録された記録用紙Ｐを受け取り、この記録用紙Ｐに対して所定の処理を施す後処理装置が配置されている。
【００６８】
レーザ書き込みユニット４６及び電子写真プロセス部４８において、画像メモリーから読み出された画像データは、レーザ書き込みユニット４６によってレーザ光線を走査させることにより感光体ドラム４８ａの表面上に静電潜像として形成され、トナーにより可視像化されたトナー像は多段給紙ユニットのいずれかの給紙部から搬送された用紙の面上に静電転写され定着される。
【００６９】
このようにして画像が形成された用紙は定着器４９から排紙駆動ローラ５７を経由して排紙トレイ部３４（用紙を捌くための上段・下段のトレイ３４１・３４２）上へと搬送される。
【００７０】
次に、実施形態に係る画像形成装置の制御構成を説明する。
【００７１】
図２は、この実施形態に係る画像形成装置の電気的な制御ブロック図を示す。また、図３は、相対湿度エリア（領域）に対して帯電電圧Ｖｇと転写電圧Ｔｃを制御する実施形態の制御テーブルである。図３では、相対湿度０〜１００％をほぼ等分に７つのエリアに分けて、各エリア１〜７における帯電電圧Ｖｇ、転写電圧Ｔｃの補正値を示している。
【００７２】
また、図４は、実施形態に係る現像バイアスの現像濃度の高濃度補正の説明図である。また、図５は、実施形態の画像形成装置の帯電電圧・転写電圧の制御フローチャートを示す。
【００７３】
図２に示すように、実施形態に係る画像形成装置は、画像の読み取り処理、画像処理、画像形成処理、転写処理と共に、帯電電圧、現像バイアス電圧、転写電圧の変更処理をＲＯＭ（Read−Only Memory）６０に予め記憶されたプログラムにしたがって制御部の中央処理ユニット（ＣＰＵ）６２がＲＡＭ（Random−access Memory）６４等の一時的記憶手段を用いて実行する。このＲＯＭ６０やＲＡＭ６４に代えてＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の記憶手段を用いることができる。
【００７４】
本発明に係る画像形成装置のプログラムは、帯電器によって感光体ドラム表面に電荷を供給してそのドラムの帯電電圧をＶｇとし、その帯電電圧Ｖｇの感光体ドラム表面に静電潜像を形成した後に、現像バイアス電圧Ｖｂを与える現像器によってその感光体ドラム表面の静電潜像をトナー像に現像し、転写器に転写電圧を与えることによってその感光体ドラム表面から記録用紙にトナー像を転写し、転写後の感光体ドラム表面にクリーニング用ブレードを当接させることによって残留トナーを除去する画像形成装置のプログラムにおいて、感光体ドラム周囲の湿度を検出する湿度検出機能と、湿度検出機能によって検出した湿度が第１の所定湿度以上であるときに、感光体ドラムの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第１の所定湿度未満のときの第１の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕１よりも大きい第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように前記帯電電圧Ｖｇまたは現像バイアス電圧Ｖｂを制御する電位差制御機能とを実現するものである。
【００７５】
上記の各機能は、画像形成装置の、主に、制御部のＣＰＵ６２がＲＯＭ６０に記憶されたプログラムにしたがって、電子写真プロセス部４８の電圧制御部を制御することによって達成する。ＣＰＵ６２との信号の入力・出力はそれぞれインターフェースを介して行うようになっている。
【００７６】
湿度検出部６６は、実施形態では、画像形成装置の感光体ドラム４８ａ周囲にその雰囲気の湿度を検出可能に設けられた湿度センサ６６ａの出力信号によって、湿度を検出できるようになっており、湿度センサとしてはセラミックス型、高分子樹脂型、電解質型等の種々の中から選択使用できる。
【００７７】
電位差制御部６８は、実施形態では、湿度検出部６６によって検出した湿度が第１の所定湿度以上であるときに、感光体ドラム４８ａの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第１の所定湿度未満のときの第１の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕１よりも大きい第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように帯電器４８ｂの電源部７０によって前記帯電電圧Ｖｇを、または現像器４８ｃの電源部７２によって現像バイアス電圧Ｖｂを制御する。
【００７８】
第１の所定湿度は、実施形態では、図３に示すように、相対湿度で４２％と５７％と２つ設定しており、この２つの第１の所定湿度を基準に環境の湿度の変化に応じて２段階で帯電電圧（グリッド電圧）Ｖｇを増減する制御をしている。なお、第１の所定湿度は、３以上の複数設定してそれらそれぞれについて補正量を設定できる。
【００７９】
また、電位差制御部６８は、実施形態では、図３に示すように、上記電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕の制御を、電源部７０によって帯電器４８ｂの帯電電圧Ｖｇを増減させることによって行うようにしている。現像バイアス電圧Ｖｂは−３２５（ｖ）に一定にしている。その他、帯電器４８ｂの帯電電圧Ｖｇを一定にして現像バイアス電圧Ｖｂを補正して増減したり、帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂを合わせて補正して増減したりすることができる。
【００８０】
図３において、数値−２５、−５０（ｖ）が帯電電圧Ｖｇを変化させる電圧補正量であって、補正前帯電電圧Ｖｇは−４５５（ｖ）、補正後の帯電電圧Ｖｇは−４８０（ｖ）、−５０５（ｖ）である。
【００８１】
具体的には、低湿下、相対湿度が４２％未満（エリア４未満：エリア１〜３）の場合には、帯電電圧Ｖｇを補正せず−４５５（ｖ）一定とし、第１の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕１が−１３０（＝（−４５５）−（−３２５））（ｖ）とする。
【００８２】
一方、湿度が上昇して、相対湿度が４２％以上〜５６％（５７％未満）（エリア４）となった場合には、帯電電圧Ｖｇを−２５（ｖ）補正して−４８０（ｖ）と大きくし、第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２が−１５５（＝（−４８０）−（−３２５））（ｖ）と大きくしている。
【００８３】
さらに、湿度が上昇して高湿になり、相対湿度が５７％以上（エリア５〜７）になった場合には、帯電電圧Ｖｇを−５０（ｖ）補正して−５０５（ｖ）と大きくし、第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２が−１８０（＝（−５０５）−（−３２５））（ｖ）と大きくしている。
【００８４】
実施形態では、湿度検出部６６によって検出した湿度が第２の所定湿度以上であるときに、転写器４８ｄの転写電圧または転写電流を第２の所定湿度未満のときよりも低下させる転写器制御部７６を設けている。
【００８５】
転写器制御部７６は、実施形態では転写器４８ｄの転写電圧Ｔｃを一定電流下で増減させる制御をしている。本発明は、その他、転写器４８ｄの転写電流を一定電圧下で増減させる制御をすることができる。
【００８６】
第２の所定湿度は、実施形態では、図３に示すように、相対湿度で５７％と１つ設定しており、この１つの第２の所定湿度を基準に環境の湿度の変化に応じて１段階で転写電圧Ｔｃを増減する制御をしている。
【００８７】
なお、本発明では、その他、第２の所定湿度は、複数設定してそれらそれぞれについて補正量を設定できる。また、第２の所定湿度は、上記のように第１の所定湿度と同じでも（相対湿度５７％のとき等）異なっても（相対湿度４２％のとき等）いずれでよい。
【００８８】
転写器制御部７６の転写電圧の制御は、具体的には、図３に示すように、数値−２５０（ｖ）が転写電圧Ｔｃを変化させる電圧補正量である。転写電圧は実施形態では、補正前が２．５（ｋｖ）である。
【００８９】
具体的には、低湿下、相対湿度が５７％未満（エリア５未満：エリア１〜４）の場合には、転写電圧Ｔｃを補正せずに２．５（ｋｖ）とする。一方、高湿下、湿度が上昇して、相対湿度が５７％以上（エリア５以上：エリア５〜７）の場合には、転写電圧Ｔｃを−２５０（ｖ）減じて＋２．２５（ｋｖ）としている。
【００９０】
実施形態では、帯電電圧Ｖｇと転写電圧Ｔｃとの増減の制御に差を設けている。つまり、検出した湿度がエリア４（相対湿度４２〜５６％）の範囲内のときには、帯電電圧Ｖｇのみに−２５（ｖ）の補正を行って−４８０（ｖ）とし、環境の変化によって検出した湿度がエリア５以上の範囲内になったとき（相対湿度５７％以上）には、帯電電圧Ｖｇの補正量を−５０（ｖ）とすると共に、転写電圧Ｔｃの補正量を−２５０（ｖ）としている。つまり第１の所定湿度は、帯電電圧Ｖｇについては、相対湿度４２％と５７％の２つが有るが、第２の所定湿度は、転写電圧（転写電流）については相対湿度５７％の一つとしている。その他、画像形成装置の画像形成環境の特性に応じて、この第１の所定湿度と第２の所定湿度は適宜に設定できることは勿論である。
【００９１】
電位差制御部６８は、実施形態では、感光体ドラム４８ａの画像形成領域に対する、帯電器４８ｂによる帯電から、静電潜像の形成、静電潜像のトナーによる現像およびトナー像の記録用紙Ｐへの転写に至るまでの行程以外のタイミングに、感光体ドラムの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を、第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２になるように制御する。
【００９２】
上記帯電器４８ｂから転写に至るまでの工程以外のタイミングとしては、実施形態では、感光体ドラム４８ａの前回転、記録用紙間、後回転がある。
【００９３】
図４は、現像バイアス電圧Ｖｂの高濃度補正の説明図である。
【００９４】
なお、上記電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕を第２の電位差にする制御を行った後に、実施形態では現像バイアス電圧を現像トナー像の濃度を作製したパッチに基づいて補正する高濃度補正を行う。
【００９５】
この高濃度補正は、次の手順で行う。実施形態では、この濃度補正は条件が整うたび自動的シーケンスによって実行される。
（１）レーザパワー（ＰＷＭ）１００％に固定する。
帯電電圧Ｖｇを−６００Ｖに固定する。
図４に示すように、現像バイアス電圧Ｖｂを−２７５ｖ、−３２５ｖ、−３７５ｖと切り替え（切り換え）て３個のパッチを作る。
具体的には、パッチは中間転写体の所定箇所に形成する。
（２）パッチの反射光（散乱光）Ｉ１、Ｉ２，Ｉ３を読み取る。
【００９６】
（３）図４に示すように、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を直線で結ぶ。
【００９７】
（４）基準反射光Ｉｏとなる現像バイアスＶｂｏを求める。
【００９８】
（５）現像バイアス電圧を−Ｖｂｏに設定する。
【００９９】
現像バイアス補正を終了する
【０１００】
そして、高濃度補正を終了する。
【０１０１】
次回の高濃度補正のときは今回求めたＶｂｏを基準に、
Ｖｂｏ＋５０ｖ、Ｖｂｏ，Ｖｂｏ−５０ｖで３個のパッチを作り上記（１）の手順を行う。
【０１０２】
なお、高濃度補正を行うタイミングは、上記の実施形態に係る湿度による電位差補正を行った後とすることができるが、その他、画像形成装置への電源投入時、スリップモード解除時であって定着器４９の温度が４５度Ｃ以上のとき、前回の現像バイアス電圧を補正（第２の〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２）に変更した後に記録用紙Ｐ印刷枚数が１０００枚に達したとき、感光体ドラム４８ａの交換後、現像剤交換後等とすることができる。
【０１０３】
図５に、実施形態に係る感光体ドラム４８ａの帯電電圧Ｖｇと現像バイアス電圧Ｖｂとの電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕と転写電圧Ｔｃの制御処理のフローチャートを示す。このフローチャートおよび以下の記載では各「ステップ〜」は「Ｓ〜」と略記する。また、判定結果が正であれば「Ｙ」と略記し、否であれば「Ｎ」と略記する。
【０１０４】
画像形成装置は、画像形成プロセスにおいて当初帯電電圧Ｖｇが−４５５（ｖ）であり、転写電圧Ｔｃが＋２．５（ｋｖ）としている。
【０１０５】
まず、感光体ドラム周囲の湿度（相対湿度）を検出する（Ｓ１）。
【０１０６】
検出した湿度が、第１の所定湿度のうちの１つｈ１である相対湿度４２％以上か否かを判定する（Ｓ２）。
【０１０７】
そして、検出した湿度が相対湿度４２％以上であるならば（Ｓ２：Ｙ）、検出した湿度がエリア４の範囲内（４２〜５６％（５７％未満））か否かを判定する（Ｓ３）。
【０１０８】
一方、検出した湿度が相対湿度４２％未満であるならば（Ｓ２：Ｎ）、帯電電圧Ｖｇおよび転写電圧Ｔｃの補正は行わずに（補正量０）、Ｓ１に戻る。
【０１０９】
検出した湿度がエリア４の範囲内ならば（Ｓ３：Ｙ）、帯電電圧Ｖｇの−２５（ｖ）補正して−４８０（ｖ）と大きくし、第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２が−１５５（＝（−４８０）−（−３２５））（ｖ）とする（Ｓ４）。第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２に補正後には、Ｓ１に戻り次の湿度変化に備える。
【０１１０】
検出した湿度がエリア４の範囲内でないならば（Ｓ３：Ｎ）、第１の所定湿度のうちの他のｈ２である相対湿度５７％以上である。この場合、帯電電圧Ｖｇを−５０（ｖ）補正して−５０５（ｖ）と大きくし、第２の電位差〔Ｖｇ−Ｖｂ〕２を−１８０（＝（−５０５）−（−３２５））（ｖ）とすると共に、転写電圧Ｔｃを−２５０（ｖ）し、２．２５（ｋｖ）とする（Ｓ５）。そして、処理後はＳ１に戻る。
【０１１１】
尚、本発明の画像形成装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施形態の全体概略構成を示す説明図である。
【図２】図１の画像形成装置の電気的な制御ブロック図である。
【図３】相対湿度エリア（領域）に対して帯電電圧Ｖｇと転写電圧Ｔｃを制御する実施形態の制御テーブルである。
【図４】実施形態に係る現像バイアスの現像濃度の高濃度補正の説明図である。
【図５】実施形態の画像形成装置の制御フローチャートである。
【図６】感光体ドラムおよびその周囲に配設された各機器により画像形成プロセスの説明図である。
【符号の説明】
【０１１３】
３０  デジタル複写機
３１  スキャナ部
３２  レーザプリンター部
３３  搬送部
４０  スキャナユニット
４６  レーザ書き込みユニット
４７  画像処理部
４８  電子写真プロセス部
４８ａ  感光体ドラム
４８ｂ  帯電器
４８ｃ  現像器
４８ｄ  転写器
４８ｅ  クリーニング器
４８ｅ１  クリーニング用ブレード
４９  定着器
６０  ＲＯＭ
６２  ＣＰＵ(制御部）
６４  ＲＡＭ
６６  湿度検出部
６８  電位差制御部
７０  電源部（帯電器用）
７２  電源部（現像器用）
７４  電源部（転写器用）
７６  転写器制御部
Ｉｏ  基準反射光
Ｐ  記録用紙
Ｔｃ  転写電圧
Ｖｂ  現像バイアス電圧
Ｖｇ  帯電電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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