(57)【要約】  【課題】  転写後の記録材からのトナーの離脱を抑制しながら、転写前帯電器の長寿命化を図る。  【解決手段】  画像形成装置は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１０、感光体ドラム１０を帯電する帯電器１１、感光体ドラム１０上に静電潜像を書込むレーザ露光器１２、感光体ドラム１０上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１３、転写部１５における静電転写に先立ち感光体ドラム１０上のトナー像を帯電する転写前帯電器１４、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を転写部１５において転写材である記録紙(用紙)Ｐに転写する転写ユニット２０を備えている。そして、感光体ドラム１０上に形成されるトナー像の像密度が３０％未満の場合には転写前帯電器１４による転写前帯電動作を行わず、３０％以上の場合には転写前帯電動作を行うように制御する。  【選択図】  図１
2006178210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーが担持される像担持体と、
前記像担持体上のトナーを帯電するトナー帯電手段と、
前記トナー帯電手段により帯電された前記像担持体上のトナーを記録材に静電転写する転写手段と、
前記像担持体に形成されるトナーの像密度に基づいて前記トナー帯電手段による帯電動作を制御する帯電制御手段と
を含む画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電制御手段は、前記像密度が所定の値以下の場合は前記トナー帯電手段による帯電動作を行わせないことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
湿度を検知する湿度検知手段をさらに含み、
前記帯電制御手段は、前記像密度および前記湿度検知手段により検知された湿度に基づいて前記トナー帯電手段による帯電動作を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電制御手段は、前記湿度検知手段にて検知された湿度が所定の値を超えた場合に、前記トナー帯電手段による帯電動作を行わせないことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
像担持体に担持されたトナーを転写前帯電手段にて帯電し、帯電された像担持体上のトナーを転写手段にて記録材に転写し、トナーが転写された記録材を非直線状の搬送経路を介して搬送し、搬送された当該記録材上のトナーを定着手段にて定着する画像形成装置における画像形成方法であって、
前記像担持体に形成されるトナーの像密度を取得する第１のステップと、
取得された前記像密度に基づいて前記転写前帯電手段による帯電動作を制御する第２のステップと
を含む画像形成方法。
【請求項６】
前記第１のステップで取得された前記像密度が所定の値以下の場合には、前記第２のステップにおいて前記転写前帯電手段による帯電動作を行わせないことを特徴とする請求項５記載の画像形成方法。
【請求項７】
湿度を取得するステップをさらに含み、
前記第２のステップでは、取得された前記湿度に基づいて前記転写前帯電手段による帯電動作を制御することを特徴とする請求項５記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記第２のステップでは、取得された前記湿度が所定の値を超えた場合に、前記転写前帯電手段による帯電動作を行わせないことを特徴とする請求項７記載の画像形成方法。
【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画像形成装置等に関し、より詳しくは、電子写真方式を用いた画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体（感光体ドラム）を一様に帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置で所定の極性に帯電されたトナーによって可視像（トナー像）とし、転写装置によってこのトナー像を感光体ドラム上から記録材(用紙)に静電転写した後、定着装置により加熱および加圧することで未定着トナー像を用紙に定着している(特許文献１参照。)。
【０００３】
かかる画像形成装置において、転写装置を通過した用紙は、トナーが静電的に付着した状態(未定着の状態)で、定着装置まで搬送されることになる。このとき、記録材に付着するトナーの中には、現像装置における帯電が不十分であったために、帯電量が低いままのものが混入する可能性がある。帯電量の低いトナーは、用紙に対する静電吸着力が弱いために、搬送中に用紙から離脱し、画像形成装置機内を浮遊しやすい。このようにして機内にトナーが浮遊すると、例えば定着装置を構成する定着部材(ロール部材やベルト部材)に付着して定着不良を起こしたり、あるいは、機内汚れを招いたりするといった問題を引き起こす。
また、最近では、画像形成装置の小型化が進み、画像形成装置を構成する各部(装置)の隙間に用紙搬送経路が設けられる傾向にある。このため、用紙搬送経路を直線状に確保することが困難となっている。すると、トナーを静電吸着した状態で搬送される用紙が、用紙搬送経路に設けられたガイドやそのギャップに衝突し、受ける衝撃力によってトナーが用紙から離脱しやすくなってしまうという問題もある。
【０００４】
そこで、転写装置と定着装置との間に設けられた用紙搬送路の上下に、用紙の表裏両面を互いに逆極性に帯電せしめる一対のコロナ放電器(転写後帯電器)を装着し、用紙上のトナーの飛び散りを抑制する技術が提案されている(特許文献２参照。)。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３３５８７号公報(第５頁、図１)
【特許文献２】特開昭６１−１００７６７号公報(第３−４頁、第１図)
【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、上記特許文献２では、一対の転写後帯電器の取り付け位置よりも用紙搬送方向上流側において、用紙上の未定着トナーを帯電することができない。ここで、帯電量の低いトナーは、用紙に転写された直後に用紙から離脱してしまうため、このような帯電量の低いトナーの浮遊を防ぐことは困難であった。
【０００７】
また、上記特許文献１には、転写前にトナーの帯電極性を揃える目的で、現像後の感光体ドラムに付着したトナーに対し、コロナ放電器(転写前処理帯電器)を用いて帯電を施す技術が開示されている。そこで、この転写前処理帯電器を利用し、転写前のトナーを十分に帯電させることで、転写後のトナーの用紙への付着力を強固なものとし、用紙からのトナーの離脱を抑えることが考えられる。
しかしながら、転写前処理帯電器であるコロトロン帯電器の寿命は、印加電流値と印加時間との積によって決まるため、画像形成動作時に常時コロトロン帯電器を動作させていたのでは、その寿命が著しく短くなってしまう。転写前処理帯電器の寿命が短くなると、転写前処理帯電器の交換頻度が高くなることから、画像形成が行えない期間が増加することによって生産性が低下する他、転写前帯電器の交換にかかるコストも嵩んでしまうことになる。
【０００８】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、転写後の記録材からのトナーの離脱を抑制しながら、転写前帯電器の長寿命化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体でトナーを担持し、トナー帯電手段にて像担持体上のトナーを帯電し、トナー帯電手段により帯電された像担持体上のトナーを転写手段にて記録材に静電転写し、像担持体に形成されるトナーの像密度に基づいてトナー帯電手段による帯電動作を帯電制御手段にて制御する。
ここで、帯電制御手段は、像密度が所定の値以下の場合はトナー帯電手段による帯電動作を行わせないことを特徴とすることができる。また湿度検知手段にて湿度を検知し、帯電制御手段は、像密度および湿度検知手段により検知された湿度に基づいてトナー帯電手段による帯電動作を制御することを特徴とすることができる。ここで、帯電制御手段は、湿度検知手段にて検知された湿度が所定の値を超えた場合に、トナー帯電手段による帯電動作を行わせないことを特徴とすることができる。
【００１０】
また、本発明を方法のカテゴリから捉えると、像担持体に担持されたトナーを転写前帯電手段にて帯電し、帯電された像担持体上のトナーを転写手段にて記録材に転写し、トナーが転写された記録材を非直線状の搬送経路を介して搬送し、搬送された記録材上のトナーを定着手段にて定着する画像形成装置における画像形成方法であって、像担持体に形成されるトナーの像密度を取得する第１のステップと、取得された像密度に基づいて転写前帯電手段による帯電動作を制御する第２のステップとを含んでいる。
ここで、第１のステップで取得された像密度が所定の値以下の場合には、第２のステップにおいて転写前帯電手段による帯電動作を行わせないことを特徴とすることができる。また、湿度を取得するステップをさらに含み、第２のステップでは、取得された湿度に基づいて転写前帯電手段による帯電動作を制御することを特徴とすることができる。さらに、第２のステップでは、取得された湿度が所定の値を超えた場合に、転写前帯電手段による帯電動作を行わせないことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トナーの像密度等に基づいて転写前のトナーの帯電が制御されることから、転写後の記録材からのトナーの離脱を抑制しながら、転写前帯電器の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０を帯電する帯電器１１とを備えている。また帯電器１１よりも感光体ドラム１０の回転方向下流側には、感光体ドラム１０上に静電潜像を書込むレーザ露光器１２(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、トナーが収容されて感光体ドラム１０上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１３が配設されている。さらに、感光体ドラム１０の周囲には、転写部１５における静電転写に先立ち感光体ドラム１０上のトナー像を帯電する転写前帯電器１４、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を転写部１５において転写材である記録紙(用紙)Ｐに転写する転写ユニット２０が取り付けられている。さらにまた、感光体ドラム１０の周囲には、転写部１５の下流側において感光体ドラム１０に近接して配置された画像濃度の調整を行うための画像濃度センサ１８、静電転写後の残留トナーの帯電量を低減するクリーニング前帯電器１６、感光体ドラム１０上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７が配設されている。
【００１３】
ここで、像担持体としての感光体ドラム１０は、金属製の薄肉の円筒形ドラムの表面に有機感光層を形成したものからなり、有機感光層が負極性に帯電する材料で構成されている。そして、現像器１３による現像は反転現像方式にて行われる。したがって、現像器１３で使用されるトナーは負極性帯電タイプのものである。また、トナー帯電手段(転写前帯電手段)としての転写前帯電器１４は、感光体ドラム１０に対して非接触に配設されるコロトロン帯電器にて構成されており、負極性の放電を行うように構成されている。また、転写前帯電器１４には、コロナ放電を生じさせるための電流を供給するＰＴＣ(Pre Transfer Corotron)電源１４ａが接続されている。
さらに、画像形成装置は、用紙Ｐに転写された未定着トナー像を定着する定着手段としての定着器６０、各装置(各部)の動作を制御する制御部３０、機内の湿度を測定する湿度検知手段としての湿度センサ４０を備えている。
【００１４】
転写ユニット２０は、駆動ロール２２とアイドルロール２３とによって張架された転写搬送ベルト２１と、転写搬送ベルト２１の内側に配設され、転写搬送ベルト２１を介して感光体ドラム１０に圧接される転写手段としての転写ロール２４とを備えている。そして、転写ユニット２０は、転写部１５に搬送されてくる用紙Ｐに感光体ドラム１０上のトナー像を転写する機能と、転写部１５においてトナー像が転写された用紙Ｐを定着器６０まで搬送する機能とを有している。また、転写ユニット２０は、転写搬送ベルト２１をクリーニングするためのベルトクリーナ２５を有している。
ここで、転写搬送ベルト２１は、例えば抵抗値が７logΩ程度に調整された半導電性のゴムベルトにて構成されている。
【００１５】
また、この画像形成装置は、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２を備えている。また、用紙搬送系は、搬送された用紙Ｐを所定のタイミングで転写部１５に送り込むレジストロール５４、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐをレジストロール５４に導く搬送シュート５３、レジストロール５４から送り出された用紙Ｐを転写部１５に導くインレットシュート５５を備えている。さらに、用紙搬送系は、転写ユニット２０によりトナー像が転写されて搬送されてくる用紙Ｐを定着器６０へ導く定着入口ガイド５６を備えている。
【００１６】
次に、本実施の形態で用いたトナーおよび現像剤について詳細に説明する。本実施の形態で使用したトナーは、上述したように負極性に帯電する極性を有するものであって、懸濁重合法、乳化凝集合一法、溶解懸濁法等により、ポリエステルやスチレンアクリルなどのバインダ樹脂に着色剤、ワックスを内添してなる微粒子である。粒径は、コールターカウンター(コールター社製)による測定結果で体積平均粒径が約５μｍであり、粒度分布指標(ＧＳＤ)は１.２３であった。トナー形状(球形の度合)は形状係数で表し、光学顕微鏡(ミクロフォトＦＸＡ:ニコン社製)で得たトナーの拡大写真を、イメージアナライザＬｕｚｅｘ３(ニレコ社製)により画像解析を行い、次の式で算出した。
【００１７】
【数１】
2006178210.tif 000003
【００１８】
この式は、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積との比で表しており、真球の場合に１００となり、形状が球形から離れるにつれて数字が大きくなっていく。形状係数が小さければ、転写の際に転写されずに残るトナー(残留トナー)の量が減少していくため、トナーの形状係数は１００〜１４０程度であることが望ましく、本実施の形態では、トナーの形状係数は１２９〜１３４の範囲であった。そして、このトナーに、平均粒径５〜２００ｎｍのシリカおよびチタニア等の無機微粒子を外添剤として適宜量外添し、平均粒径３５μｍのフェライトビーズからなるキャリアと混合して二成分現像剤とした。なお、トナーの体積平均粒径は、良好な画像を形成するという観点からすれば、３〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００１９】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置(ＩＩＴ)や図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施される。画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、レーザ露光器１２に出力される。
【００２０】
レーザ露光器１２では、入力された画像データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを感光体ドラム１０に照射している。感光体ドラム１０では、帯電器１１によって表面が所定の帯電電位に帯電された後、このレーザ露光器１２によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。次に、感光体ドラム１０に形成された静電潜像は現像器１３によって現像され、トナー像とされる。
【００２１】
次に、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像は、必要に応じて転写前帯電器１４によって帯電された後、転写部１５に搬送される。なお、転写前帯電器１４の動作の詳細については後述する。
一方、用紙搬送系では、感光体ドラム１０上のトナー像が転写部１５に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経てレジストロール５４に到達する。このレジストロール５４においては、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が担持された感光体ドラム１０の移動タイミングに合わせてレジストロール５４が回転する。それによって、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされ、用紙Ｐはインレットシュート５５から転写部１５に送り出される。
【００２２】
転写部１５では、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐが、転写ユニット２０の転写搬送ベルト２１を介して、感光体ドラム１０と転写ロール２４との間に挟み込まれる。その際に、転写ロール２４にはトナーの帯電極性（本実施の形態では負極性）と逆極性の電圧（転写バイアス）が印加され、転写ロール２４から転写搬送ベルト２１に感光体ドラム１０上のトナー帯電極性とは逆極性の電荷が付与される。それにより、感光体ドラム１０上に担持されたトナー像は、感光体ドラム１０と転写ロール２４とによって押圧される転写部１５において、用紙Ｐ上に静電転写される。なお、転写後の感光体ドラム１０に付着した残留トナーは、クリーニング前帯電器１６によって除電された後、ドラムクリーナ１７によって除去される。
【００２３】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、転写ユニット２０の転写搬送ベルト２１に静電吸着された状態で感光体ドラム１０から剥離されて搬送され、転写ユニット２０の用紙Ｐ搬送方向下流側に設けられた定着器６０まで送られる。なお、転写部１５の下流側の感光体ドラム１０の表面近傍には分離爪(図示せず)が配設されており、用紙Ｐが感光体ドラム１０に貼り付くのを防止している。
転写搬送ベルト２１の定着器６０側の後端部では、転写搬送ベルト２１が駆動ロール２２に巻き付く際の曲率、および用紙Ｐのコシによって、用紙Ｐが転写搬送ベルト２１から剥離される。そして、用紙Ｐは、定着入口ガイド５６に導かれて定着器６０に搬送される。
定着器６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器６０において熱および圧力による定着処理を受けることによって用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排紙トレイ(図示せず)に搬送され、一連の画像形成動作が完了する。また、用紙Ｐを搬送した後の転写搬送ベルト２１は、ベルトクリーナ２５によってクリーニングされる。
【００２４】
なお、本実施の形態の画像形成装置では、所定のサイクル毎にセットアップサイクルが実行されている。すなわち、実際の画像形成動作に先立って、所定のパッチ領域が所定の条件で現像される。その際には、転写ユニット２０の転写搬送ベルト２１は感光体ドラム１０から離隔した状態に設定される。その状態で、現像されたパッチ領域は転写部１５をそのまま通過し、転写部１５の下流側に配設された画像濃度センサ１８によってパッチ領域のトナー像の濃度が計測される。画像濃度センサ１８によって計測されたトナー濃度信号は制御部３０に送られる。そして、画像濃度センサ１８からの信号に基づく制御部３０からの指示により、レーザ露光器１２による露光量および現像器１３内のトナー濃度が調整され、所定の画像濃度が維持されるように設定されることとなる。
【００２５】
次に、上述した転写前帯電器１４による転写前帯電の動作について説明する。
図２は、帯電制御手段としての制御部３０の機能ブロックを説明する図である。なお、制御部３０は、本実施の形態に係る画像形成装置全体の制御を行っているが、図２には、転写前帯電動作に関連する機能ブロックのみを示している。
制御部３０のＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ３３との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。また、この制御部３０には、入出力インタフェース３４を介して、画像処理部７０からの画像情報(具体的にはこれから形成する画像の画像密度(像密度)情報)、湿度センサ４０からの湿度情報が入力される。また、制御部３０は、入出力インタフェース３４を介して、ＰＴＣ電源１４ａによる転写前帯電器１４への給電を制御している。
【００２６】
次に、画像形成動作における転写前帯電動作について説明する。ここで、転写前帯電動作は、画像処理部７０からの画像密度情報および湿度センサ４０からの湿度情報の両者に基づいて制御されることが好ましいが、画像処理部７０からの画像密度情報のみに基づいて制御されるようにしてもよい。以下、各制御例について説明する。
【００２７】
◎制御例１
この制御例では、画像処理部７０から入力される画像密度情報のみに基づいて、転写前帯電動作を制御している。すなわち、制御部３０では、まず、画像処理部７０からトナーの像密度を取得し(第１のステップ)、その後、取得された像密度に基づいて転写前帯電器１４による帯電の有無を決定している(第２のステップ)。表１には、画像処理部７０から入力される画像密度Ｄと、その結果としてＰＴＣ電源１４ａに設定されるＰＴＣ印加電流値との関係を示す。
【００２８】
【表１】
2006178210.tif 000004
【００２９】
画像密度Ｄが３０％を超える場合は、転写後の用紙Ｐ上に存在する未定着トナーの絶対量が多く、全トナー中に含まれる帯電量の低いトナーの割合が不変であるとすれば、転写後に用紙Ｐから離れるトナーの量は多くなるものと推定される。また、画像密度Ｄが高い場合には、用紙Ｐに対して未定着トナーが厚く(複数の層になって)付着している可能性があり、用紙Ｐに対する一部のトナーの付着力が弱くなりやすいと考えられる。このため、画像密度Ｄが３０％を超える場合は、ＰＴＣ印加電流値を−５５μＡに設定し、転写前のトナー(負極性に帯電)をさらに強く負極性に帯電させた後に用紙Ｐに転写を行うようにする。
【００３０】
一方、画像密度Ｄが３０％以下の場合は、転写後の用紙Ｐ上に存在する未定着トナーの絶対量が少ないため、全トナー中に含まれる帯電量の低いトナーの割合が不変であるとすれば、転写後に用紙Ｐから離れるトナーの量は少なくなるものと推定される。また、画像密度Ｄが低い場合には、用紙Ｐに対して未定着トナーが薄く付着するため、用紙Ｐに対するトナーの付着力(静電吸着力)も強くなっているものと考えられる。このため、画像密度Ｄが３０％以下の場合は、ＰＴＣ印加電流値を０μＡとし、転写前帯電器１４による転写前帯電動作を行わず、そのまま用紙Ｐに転写を行うようにする。
【００３１】
このように、形成するトナー像の画像密度Ｄが高い(３０％を超える)場合には、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を転写前帯電器１４によって再帯電することで、トナーの帯電量を大きくすることができる。すると、転写後のトナーの用紙Ｐへの付着力(静電吸着力)を大きくなる。その結果、用紙Ｐが転写部１５から定着器６０まで搬送されるまでの間に、用紙Ｐからトナーが離れてしまい、用紙Ｐ上の画像を乱すという事態を防止することができる。また、用紙Ｐからトナーが離れなくなるために、画像形成装置内に浮遊するトナーの量を著しく減らすことができ、浮遊するトナーの定着器６０への付着や機内汚れの発生を抑制することが可能になる。
【００３２】
ここで、本実施の形態では、トナーとして所謂球形トナーを採用しているため、用紙Ｐとトナーとの接触面積が小さくなり、特に付着力が小さくなりやすい。そして、画像密度Ｄが高い場合には、用紙Ｐに対してトナーが重なって付着することがあり、さらに付着力が小さくなってしまう。また、トナーの粒径が小さいために、例えば従来の粉砕トナー等と比較して各トナーの帯電量も小さくなる傾向にある。本実施の形態では、画像密度Ｄが高い場合に転写前帯電器１４によって再帯電を行っているため、球形トナーを用いた場合にも、転写後の用紙Ｐからのトナーの飛び散りを抑えることができる。
【００３３】
また、図１に示したように、本実施の形態では、レイアウトの都合上、転写搬送ベルト２１の用紙搬送面よりも定着器６０の定着ニップが高い位置に設定されている。つまり、この画像形成装置では、転写部１５から定着器６０まで用紙Ｐを搬送する用紙搬送経路が非直線状になっている。このため、この画像形成装置では、転写搬送ベルト２１と定着器６０との間に定着入口ガイド５６を設け、未定着トナー像を担持した用紙Ｐを案内するように構成している。このような構成を採用した場合、未定着トナー像を担持した用紙Ｐの搬送方向先端が定着入口ガイド５６に衝突しやすくなり、その結果、用紙Ｐ上の未定着トナーが飛び散りやすい。これに対し、本実施の形態では、画像密度Ｄが高い場合に転写前のトナーを帯電することで、用紙Ｐに対するトナーの付着力を高めているため、転写後の用紙Ｐの搬送経路を直線状に構成できないような場合にも、トナーの飛び散りを抑えることが可能になる。
【００３４】
一方、形成するトナー像の画像密度Ｄが低い(３０％以下)場合には、感光体ドラム１０に形成されたトナー像を転写前帯電器１４によって再帯電することなく、そのまま転写させるようにしている。トナー像の画像密度Ｄが低い場合には、転写部１５から定着器６０まで用紙Ｐが搬送される間にトナーの飛び散りが生じる可能性が低いために、特に問題が生じることはない。
【００３５】
ここで、転写前帯電器１４を構成するコロトロン帯電器では、一般に、放電電極として細い金属製のワイヤが用いられており、通電時間の長時間化と共に放電特性が劣化していく。そこで、形成するトナー像の画像密度Ｄが低い(３０％以下)の場合には、転写前帯電器１４による再帯電を行わないようにすることで、転写前帯電器１４の寿命を長くすることが可能になる。特に、本実施の形態では、転写前帯電器１４の使用、不使用を、画像密度Ｄ３０％を境界として設定しているため、プリントされる頻度が多い一般的なテキスト画像(画像密度Ｄ＜１０％)では転写前帯電器１４を使用する必要がないことから、さらに寿命を延ばすことが可能になる。
【００３６】
◎制御例２
この制御例では、画像処理部７０から入力される画像密度情報および湿度センサ４０から入力される湿度情報に基づいて、転写前帯電動作を制御している。すなわち、制御部３０では、まず、画像処理部７０からトナーの像密度を取得し(第１のステップ)、湿度センサ４０から湿度を取得し(湿度を取得するステップ)、その後、取得された像密度および湿度に基づいて転写前帯電器１４による帯電の有無を決定している(第２のステップ)。表２には、画像処理部７０から入力される画像密度Ｄおよび湿度センサ４０から入力されてくる湿度Ｈと、その結果としてＰＴＣ電源１４ａに設定されるＰＴＣ印加電流値との関係を示す。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
一般に、湿度が低い場合には低い電圧でも放電現象が生じやすく、その結果、用紙Ｐ上の未定着トナーに飛び散りが発生しやすい。一方、湿度が高い場合には放電現象が生じにくく、その結果、用紙Ｐ上の未定着トナーに飛び散りが生じにくい。
そこで、この制御例では、湿度Ｈが３０％以下の低湿度環境では、画像密度Ｄとは無関係にＰＴＣ印加電流値を−５５μＡに設定している。また、湿度Ｈが７０％を超える高湿度環境では、ＰＴＣ印加電流値を０μＡに設定している。さらに、湿度Ｈが３０％を超え７０％以下の中湿度環境では、画像密度Ｄに応じてＰＴＣ電流値を異ならせている。具体的には、画像密度Ｄが３０％以下の場合にはＰＴＣ印加電流値を０μＡに設定し、画像密度Ｄが３０％以上を超える場合にはＰＴＣ印加電流値を−２５μＡに設定している。
【００３９】
中湿度環境では、高湿度環境よりも放電が発生しやすいものの低湿度環境よりも放電は発生しにくい。また、制御例１において説明したように、画像密度Ｄが低い場合には用紙Ｐ上の未定着トナーの飛び散りは生じにくい。そこで、中湿度環境下において、画像密度Ｄが低い場合には転写前帯電器１４を使用せず、また画像密度が高い場合には転写前帯電器１４は使用するものの、ＰＴＣ印加電流値は小さくしている。
【００４０】
本実施の形態では、形成するトナー像の画像密度Ｄに加え、さらに画像形成装置がおかれる環境(湿度)に応じて転写前帯電器１４を使用するか否か(ＰＴＣ印加電流値の大きさ)を決定するようにした。そして、低湿度環境では画像密度Ｄとは無関係に高い(−５５μＡ)のＰＴＣ印加電流値を設定し、高湿度環境では画像密度Ｄとは無関係にＰＴＣ印加電流値を０μＡとすることで転写前帯電器１４を使用しないこととした。また中湿度環境では、画像密度Ｄに応じてＰＴＣ印加電流値を設定することとし、画像密度Ｄが高い場合には低い(−２５μＡ)のＰＴＣ印加電流値を設定し、画像密度Ｄが低い場合にはＰＴＣ印加電流値を０μＡとすることで転写前帯電器１４を使用しないこととした。これにより、湿度に応じた適切なＰＴＣ印加電流値の設定を行うことが可能となり、転写後の用紙Ｐからのトナーの飛び散りを抑えながら、転写前帯電器１４の寿命を延ばすことができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、画像密度Ｄ＝３０％を境界として転写前帯電器１４の動作を設定していたが、これに限られるものではなく、他の画像密度Ｄを基準としても良いことは勿論である。また、湿度Ｈについても、３０％あるいは７０％と別の基準値を採用してもよい。さらに、本実施の形態では、画像密度Ｄについては二段階、湿度については三段階の分類していたが、これに限られるものではなく、さらに細かい階級に分類してもよいことは勿論である。
さらに、本実施の形態では、単色のトナー画像を形成する構成の画像形成装置を例に説明を行ったが、これに限られるものでなく、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を重ね合わせてカラートナー画像を形成するカラー画像形成装置に適用することも可能である。
さらにまた、本実施の形態では、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を直接用紙Ｐに転写するタイプの画像形成装置を例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば、感光体ドラムに対向して中間転写体(例えば中間転写ベルト)を配設し、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を一旦、中間転写体に一次転写した後、中間転写体に一次転写されたトナー像を用紙に二次転写する所謂中間転写型の画像形成装置に適用することも可能である。この場合は、感光体から中間転写体への一次転写、あるいは、中間転写体から用紙への二次転写に、上述した手法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】制御部の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…感光体ドラム、１１…帯電器、１２…レーザ露光器、１３…現像器、１４…転写前帯電器、１４ａ…ＰＴＣ電源、１５…転写部、１６…クリーニング前帯電器、１７…ドラムクリーナ、１８…画像濃度センサ、２０…転写ユニット、２１…転写搬送ベルト、２２…駆動ロール、２３…アイドルロール、２４…転写ロール、２５…ベルトクリーナ、３０…制御部、４０…湿度センサ、５０…用紙トレイ、５６…定着入口ガイド、６０…定着器、７０…画像処理部
【図１】
2006178210.tif 000006
【図２】
2006178210.tif 000007