(57)【要約】      （修正有）【課題】電界の印加に伴って発生する放電生成物を抑制する。【解決手段】２次転写装置４６は、転写ベルト４６Ｅと接触する回転体であるブラシ４７Ａ、４７Ｂと、ブラシ４７Ａ、４７Ｂに接触する回転手段である導電性ローラ４８Ａ、４８Ｂと、導電性ローラ４８Ａ、４８Ｂと接触する除去部材であるスクレーパ４９Ａ、４９Ｂと、導電性ローラ４８Ａ、４８Ｂに電界を印加する印加手段である帯電用電源５０Ａ、５０Ｂと、を有する。導電性ローラ４８Ａ、４８Ｂは、帯電用電源５０Ａ、５０Ｂから印加された電界によって転写ベルト４６Ｅに付着する残留トナーを除去する。この際、画像形成装置は、導電性ローラ４８Ａ、４９Ｂに付着する残留トナーの量を表す属性値が、残留トナーの量が減少していることを示す場合、導電性ローラ４８Ａ、４８Ｂに印加する電界の大きさを低下させるように帯電用電源５０Ａ、５０Ｂを制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界を印加することで、記録媒体に転写されなかった残留現像剤を回転面に付着させ、前記残留現像剤を前記回転面から除去する除去部材と接触しながら回転する回転手段と、
前記回転手段に前記電界を印加する印加手段と、
前記回転面に付着する前記残留現像剤の量の推定に用いられる属性値が、前記残留現像剤の量が減少していることを示す場合、前記回転手段に印加する前記電界の大きさを低下させるように前記印加手段を制御する制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記属性値は、前記記録媒体の搬送方向と交差する幅方向の長さを含み、
前記制御手段は、前記幅方向の長さが長くなるにつれて、前記回転手段に印加する前記電界の大きさを低下させるように前記印加手段を制御する
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記属性値は、前記残留現像剤が付着した領域の面積及び前記領域における前記残留現像剤の濃度を含み、
前記制御手段は、前記領域の面積及び前記領域における前記残留現像剤の濃度から得られる前記残留現像剤の量が減少するにつれて、前記回転手段に印加する前記電界の大きさを低下させるように前記印加手段を制御する
請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記属性値は、前記回転手段を予め定めた回転数で回転させるために要する駆動トルクを含み、
前記制御手段は、前記駆動トルクが予め定めたトルク値以上となった場合に、前記回転手段に印加する前記電界の大きさを低下させるように前記印加手段を制御する
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録媒体が前記記録媒体の搬送方向に連なる長尺状の連続記録媒体である
請求項１〜請求項４の何れか１項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トナー画像を形成する画像形成部と、画像形成部で形成されたトナー画像が表面に１次転写され、続いて該トナー画像を用紙に２次転写する中間転写体と、中間転写体表面に当接した状態で回転駆動される導電性のブラシ回転体と、該回転体にバイアス電圧を印加する直流電源回路とを備え、２次転写後に中間転写体上に残留するトナーを電気的および機械的に除去するクリーニング機構と、中間転写体表面の凹凸状態を検出し該状態に対応する検出信号を出力する検出部と、クリーニング機構を制御するコントローラであって、検出部の検出信号に応じてクリーニング機構のクリーニング条件を変更するものと、を備えた画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２６４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する場合、例えば画像を記録媒体に転写する転写装置に、画像の形成に用いられなかった現像剤（残留現像剤）が付着することがある。したがって、転写装置のように残留現像剤が付着する部材には、例えば回転しながら部材に接触するブラシ等によって残留現像剤を除去するクリーニング装置が備えられていることがある。
【０００５】
この場合、部材に付着した残留現像剤は帯電していることから、クリーニング装置は、残留現像剤の帯電極性と異なる極性の電界を印加して、部材に付着した残留現像剤を回収する。
【０００６】
しかしながら、回転手段に電界を印加することによって放電生成物が発生し、発生した放電生成物がクリーニング装置に付着することでクリーニング性能を低下させることがある。
【０００７】
本発明は、上記内容を鑑みてなされたものであり、予め定めた大きさの電界を印加する場合と比較して、電界の印加に伴って発生する放電生成物を抑制することができ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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置の発明は、電界を印加することで、記録媒体に転写されなかった残留現像剤を回転面に付着させ、前記残留現像剤を前記回転面から除去する除去部材と接触しながら回転する回転手段と、前記回転手段に前記電界を印加する印加手段と、前記回転面に付着する前記残留現像剤の量の推定に用いられる属性値が、前記残留現像剤の量が減少していることを示す場合、前記回転手段に印加する前記電界の大きさを低下させるように前記印加手段を制御する制御手段と、を備える。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記属性値は、前記記録媒体の搬送方向と交差する幅方向の長さを含み、前記制御手段は、前記幅方向の長さが長くなるにつれて、前記回転手段に印加する前記電界の大きさを低下させるように前記印加手段を制御する。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記属性値は、前記残留現像剤が付着した領域の面積及び前記領域における前記残留現像剤の濃度を含み、前記制御手段は、前記領域の面積及び前記領域における前記残留現像剤の濃度から得られる前記残留現像剤の量が減少するにつれて、前記回転手段に印加する前記電界の大きさを低下させるように前記印加手段を制御する。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記属性値は、前記回転手段を予め定めた回転数で回転させるために要する駆動トルクを含み、前記制御手段は、前記駆動トルクが予め定めたトルク値以上となった場合に、前記回転手段に印加する前記電界の大きさを低下させるように前記印加手段を制御する。
【００１２】
請求項５記載の発明は、前記記録媒体が前記記録媒体の搬送方向に連なる長尺状の連続記録媒体である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、予め定めた大きさの電界を印加する場合と比較して、電界の印加に伴って発生する放電生成物を抑制することができる、という効果を有する。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、記録媒体の幅方向の長さに関わらず、同じ大きさの電界を回転手段に印加する場合と比較して、放電生成物を更に抑制することができる、という効果を有する。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、転写部材に付着する残留現像剤の量に関わらず、同じ大きさの電界を回転手段に印加する場合と比較して、放電生成物を更に抑制することができる、という効果を有する。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、残留現像剤を除去する回転手段の駆動トルクの大きさに関わらず、同じ大きさの電界を回転手段に印加する場合と比較して、放電生成物を更に抑制することができる、という効果を有する。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、記録媒体に連続記録媒体を用いる場合であっても、予め定めた大きさの電界を印加する場合と比較して、放電生成物の発生を抑制することができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】画像形成装置の要部構成例を示す概略側面図である。
【図２】連続紙が搬送される第２転写装置の概略平面図である。
【図３】２次転写装置の構成例を示す図である。
【図４】画像形成装置の電気系統の要部構成例を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係る帯電制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】導電性ローラを回転させるモータにおける駆動トルクの時間変化の一例を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る帯電制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】導電性ローラを回転させるモータにおける駆動トルクの時間変化の一例を示す図である。
【図９】第３実施形態に係る帯電制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、機能が同じ構成要素および処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する。
【００２０】
また、色を表す色符号について、黄色を“Ｙ”、マゼンタ色を“Ｍ”、シアン色を“Ｃ”、黒色を“Ｋ”で表すことにする。以下に説明する画像形成装置の各部材を色毎に区別して説明する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色符号を付して区別する。一方、各部材を色毎に区別せずにまとめて説明する場合には、符号の末尾に付加する色符号を省略する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１０の要部構成例を示す概略側面図である。
【００２２】
画像形成装置１０は、記録媒体を給紙する給紙ユニット１２、給紙ユニット１２から給紙された記録媒体に画像を形成する画像形成ユニット１４、画像形成ユニット１４によって画像が形成された記録媒体を収容する収容ユニット１６および受付装置１９、並びに、給紙ユニット１２、画像形成ユニット１４、収容ユニット１６および受付装置１９の各々を制御する制御装置１８を備えている。
【００２３】
給紙ユニット１２は、連続記録媒体、すなわち連続した長尺状の記録媒体を画像形成ユニット１４に供給する。連続記録媒体としては例えば紙またはフィルム状シート等、画像が定着するものであればよく、本実施形態では一例として、連続紙Ｐを用いるものとする。
【００２４】
収容ユニット１６は、画像形成ユニット１４によって画像が形成された連続紙Ｐを収容する。具体的には、収容ユニット１６は収容ローラ６を備え、図示しない駆動手段によって収容ローラ６を回転駆動させることで、連続紙Ｐが矢印Ｘ1で示した連続紙Ｐの搬送方向に搬送され、画像形成ユニット１４で画像が形成された連続紙Ｐを収容ローラ６に巻き取る。
【００２５】
画像形成ユニット１４は、例えばＹＭＣＫの４色の現像剤（以降、「トナー」という）を用いて、ユーザが指定した原画像のデータで表される画像を連続紙Ｐに形成する。そのため、画像形成ユニット１４は、各色に対応したトナー像を中間転写ベルト４４上に形成する作像装置２４を有する。
【００２６】
作像装置２４は、ＹＭＣＫの各色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋで表される。
【００２７】
また、作像装置２４は色毎にそれぞれ感光体２２、現像装置４２および１次転写装置８、並びに、図示しない帯電装置、露光装置およびクリーニング装置を含む。
【００２８】
図示しない帯電装置は、感光体２２に接触した状態で配置される接触型の帯電ローラを含んで構成され、図示しない電源から供給される電圧によって感光体２２の周面を例えば負極に帯電させる。
【００２９】
図示しない露光装置は、帯電された感光体２２の周面に原画像のデータ値に応じて変調した光を照射して、感光体２２の周面に静電潜像を形成する。光が照射された箇所は電荷が消滅するため、相対的に正極の電位を有することになる。
【００３０】
現像装置４２は、各々対応する色のトナーを用いて、図示しない露光装置によって感光体２２の周面に形成された静電潜像を現像してトナー像を生成する。なお、トナーは静電潜像に付着するように負極に帯電している。現像装置４２においてトナーが消費されると、図示しないトナーカートリッジから対応する色のトナーが現像装置４２に補給される。
【００３１】
１次転写装置８は、中間転写ベルト４４を介して感光体２２と対向する位置に配置され、感光体２２にトナー像の極性と逆極性の電界を印加することで、感光体２２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト４４に重畳して転写する（１次転写）。なお、中間転写ベルト４４に転写されずに感光体２２の表面に残留したトナーは、図示しないクリーニング装置で除去される。
【００３２】
各色のトナー像が転写された中間転写ベルト４４は、中間転写ベルト搬送ローラ２６Ａ、２６Ｂおよび２次転写装置４６のバックアップローラ４６Ｂの周囲に巻き付けられており、例えば図示しないモータによって回転駆動する中間転写ベルト搬送ローラ２６Ａの回転に追従して、矢印Ｘ2の方向に搬送される。
【００３３】
中間転写ベルト４４に転写されたトナー像が、２次転写装置４６の転写ユニット４６Ａおよびバックアップローラ４６Ｂによって形成される間隙（以降、「ニップ部」という）に搬送されると、２次転写装置４６は、転写ユニット４６Ａから中間転写ベルト４４に向かってトナー像と逆極性の電界を印加し、中間転写ベルト４４上のトナー像を連続紙Ｐへ静電的に引き寄せ、トナー像を連続紙Ｐに転写する（２次転写）。すなわち、２次転写装置４６は、トナー像を連続紙Ｐに転写する転写部材の一例である。
【００３４】
転写ユニット４６Ａは、第１転写ローラ４６Ｆ、第２転写ローラ４６Ｄ、並びに、第１転写ローラ４６Ｆおよび第２転写ローラ４６Ｄの周囲に巻き付けられた転写ベルト４６Ｅを含む。転写ユニット４６Ａでは、図示しないモータによって回転駆動する第１転写ローラ４６Ｆの回転に追従して、第１転写ローラ４６Ｆと第２転写ローラ４６Ｄに架け渡された転写ベルト４６Ｅが搬送される。
【００３５】
このように連続紙Ｐが転写ベルト４６Ｅと接触しながら搬送されることで、転写ベルト４６Ｅを用いずに連続紙Ｐが第１転写ローラ４６Ｆと直接に接触する場合と比較して、連続紙Ｐとの接触面積が増加し、連続紙Ｐの搬送方向に対する搬送ずれが抑制される。
【００３６】
そして、２次転写装置４６でトナー像が転写された連続紙Ｐは定着装置２８に搬送される。
【００３７】
定着装置２８は、表面にシリコンゴム等の弾性部材を用いた加圧ローラ２８Ａと、図示しない電源から電力が供給されることで発熱する加熱ローラ２８Ｂとを含み、加圧ローラ２８Ａと加熱ローラ２８Ｂによって形成されるニップ部にトナー像が転写された連続紙Ｐを挟み込みながら、加圧ローラ２８Ａおよび加熱ローラ２８Ｂを回転駆動する。
【００３８】
定着装置２８は、定着装置２８のニップ部における押圧力によってトナー像を連続紙Ｐに押し付けると共に、加熱ローラ２８Ｂの熱でトナー像に含まれるトナーを乾燥させることで、トナー像を連続紙Ｐに定着させる。
【００３９】
受付装置１９は、例えばキーボード、マウスおよびタッチパネル等の入力デバイスを備えると共に、液晶ディスプレイ等の表示装置を備える。
【００４０】
受付装置１９は、入力デバイスを介して画像形成装置１０の利用者からの指示を受け付け、制御装置１８に通知する。また、受付装置１９は、制御装置１８から通知された、画像形成装置１０の動作に関する各種情報を表示装置に表示する。
【００４１】
なお、上述した給紙ユニット１２、画像形成ユニット１４、収容ユニット１６および受付装置１９の処理は、制御装置１８によって制御される。すなわち、制御装置１８は制御手段の一例である。
【００４２】
図２は、第２転写装置４６を通過する連続紙Ｐを、バックアップローラ４６Ｂから連続紙Ｐの画像形成面に向かって眺めた場合における、第２転写装置４６の概略平面図の一例である。
【００４３】
図２に示すように、連続紙Ｐの幅方向に沿ったバックアップローラ４６Ｂの長さ（以降、「バックアップローラ４６Ｂの幅」という）は、連続紙Ｐ全体を押圧する必要があることから、画像形成装置１０で使用される連続紙Ｐの幅よりも長いものが用いられる。また、バックアップローラ４６Ｂと対向して配置される転写ユニット４６Ａの幅も、バックアップローラ４６Ｂの幅にあわせて、連続紙Ｐの幅よりも長いものが用いられる。すなわち、連続紙Ｐの幅を幅Ｗp、転写ユニット４６Ａの幅を幅Ｗrとすれば、Ｗp＜Ｗrとなる。
【００４４】
ここで、矢印Ｘ1で示した連続紙Ｐの搬送方向と直交する方向を「連続紙Ｐの幅方向」といい、連続紙Ｐの幅方向に沿った連続紙Ｐの長さを「連続紙Ｐの幅」という。そして、連続紙Ｐの幅方向に沿った転写ユニット４６Ａの長さを「転写ユニット４６Ａの幅」という。
【００４５】
また、転写ベルト４６Ｅのうち、連続紙Ｐの幅方向において連続紙Ｐからはみ出した領域、すなわち、バックアップローラ４６Ｂから連続紙Ｐの画像形成面に向かって眺めた場合に、連続紙Ｐで覆われていない転写ベルト４６Ｅの領域４５を「バンド領域４５」という。
【００４６】
図２に示すように、連続紙Ｐが転写ベルト４６Ｅの中央寄りを搬送される場合、バンド領域４５は、例えば連続紙Ｐの幅方向両端に２箇所形成される。図２の例では、各々のバンド領域４５Ａ、４５Ｂの幅をそれぞれＷrA、ＷrBで表している。以降では、バンド領域４５Ａ、４５Ｂをまとめて「バンド領域４５」ということにする。
【００４７】
現像装置４２は、湿気等でトナーが固まらないようにするため、トナーを撹拌しながら感光体２２の周面に形成された静電潜像を現像する。しかし、トナーの消費量が少ないために現像装置４２のトナーが入れ替わらない状態でトナーの撹拌が進むと、例えばトナー同士の摩擦によって、トナーの帯電量が規定帯電量を超えることがある。規定帯電量を超えたトナーで静電潜像を現像した場合、例えば同じ量のトナーを用いても静電潜像に付着するトナーの量が変化して、トナー像の濃度が目的の濃度からずれて画像の品質が低下することがある。
【００４８】
したがって、画像形成装置１０は画像の形成の有無に関わらず、バンド領域４５にトナーを排出して、現像装置４２内のトナーの入れ替えを行う。
【００４９】
一方、バンド領域４５に画像の形成に用いられないトナー、すなわち残留トナーが付着した状態で２次転写が行われると、残留トナーが連続紙Ｐに付着して連続紙Ｐを汚すことが考えられるため、２次転写装置４６は転写ベルト４６Ｅに付着する残留トナーを除去する。
【００５０】
図３は、２次転写装置４６の構成例を詳細に示した図である。図３に示すように、２次転写装置４６には、転写ベルト４６Ｅと接触する回転体であるブラシ４７Ａ、４７Ｂと、ブラシ４７Ａに接触する回転体である導電性ローラ４８Ａと、ブラシ４７Ｂに接触する回転体である導電性ローラ４８Ｂが配置されている。
【００５１】
導電性ローラ４８Ａには帯電用電源５０Ａが接続され、帯電用電源５０Ａから供給される電流の大きさに応じた電界が導電性ローラ４８Ａに印加される。なお、「導電性」とは電荷を蓄積して正極または負極に帯電する性質をいい、導電性ローラ４８Ａは、印加された電界による放電によって帯電される。ここでは一例として、導電性ローラ４８Ａには帯電用電源５０Ａによって正の電界が印加され、正極に帯電するものとする。
【００５２】
導電性ローラ４８Ａが図示しないモータによって回転駆動されると、導電性ローラ４８Ａの回転に追従してブラシ４７Ａが回転し、転写ベルト４６Ｅに付着した残留トナーと接触する。この際、ブラシ４７Ａも導電性ローラ４８Ａによって正極に帯電することから、負極に帯電した残留トナーを吸着する。
【００５３】
ブラシ４７Ａに吸着した残留トナーが、導電性ローラ４８Ａとの接触面で導電性ローラ４８Ａに付着されると、導電性ローラ４８Ａの回転に伴い、導電性ローラ４８Ａに付着した残留トナーがスクレーパ４９Ａの位置まで搬送される。スクレーパ４９Ａは、例えば金属またはセラミック等で製造された板状の部材を含み、導電性ローラ４８Ａの幅方向に亘って板状の部材の一端が接触するように２次転写装置４６に取り付けられている。
【００５４】
したがって、スクレーパ４９Ａが導電性ローラ４８Ａと接触する位置に残留トナーが搬送されると、スクレーパ４９Ａによって残留トナーが導電性ローラ４８Ａの回転面から除去されることになる。すなわち、転写ベルト４６Ｅに付着した残留トナーは、ブラシ４７Ａを介して静電的に導電性ローラ４８Ａに付着され、スクレーパ４９Ａによって除去される。
【００５５】
一方、導電性ローラ４８Ｂには、帯電用電源５０Ｂによって導電性ローラ４８Ａと逆極性の電界（一例として負の電界）が印加されるため、導電性ローラ４８Ｂにはブラシ４７Ｂを介して正極に帯電した残留トナーが付着する。そして、導電性ローラ４８Ｂに付着した残留トナーは、スクレーパ４９Ａと同じく、例えば金属またはセラミック等で製造された板状の部材の一端が接触するように２次転写装置４６に取り付けられているスクレーパ４９Ｂによって除去されることになる。
【００５６】
すなわち、帯電用電源５０Ａ、５０Ｂは、電界を印加する印加手段の一例であり、導電性ローラ４８Ａ、４８Ｂは残留トナーが付着した回転手段の一例である。また、スクレーパ４９Ａ、４９Ｂは残留トナーを除去する除去部材の一例である。
【００５７】
以降では、ブラシ４７Ａ、４７Ｂをまとめて「ブラシ４７」、導電性ローラ４８Ａ、４８Ｂをまとめて「導電性ローラ４８」、スクレーパ４９Ａ、４９Ｂをまとめて「スクレーパ４９」、帯電用電源５０Ａ、５０Ｂをまとめて「帯電用電源５０」という。
【００５８】
なお、上述の例では、帯電用電源５０は、供給する電流値を可変させることで導電性ローラ４８の帯電量を調整したが、印加する電圧値を変化させることで導電性ローラ４８の帯電量を調整してもよい。
【００５９】
このように導電性ローラ４８は、帯電用電源５０から印加された電界によって転写ベルト４６Ｅの残留トナーを静電的に付着させるが、導電性ローラ４８に印加される電界の大きさは、放電が発生する程度の大きさになることがある。したがって、導電性ローラ４８に電界が印加されると、導電性ローラ４８で放電が発生することがある。放電が発生すると、導電性ローラ４８の回転面に放電に伴う放電生成物が付着する。放電生成物は残留トナーに比べて粘度が高いため、導電性ローラ４８の回転面に付着すると残留トナーに比べてスクレーパ４９で除去し難くなる。
【００６０】
しかしながら、放電生成物はトナーとの親和性が高いため、導電性ローラ４８に残留トナーが継続して付着するような状況では、放電生成物が残留トナーに吸着され、スクレーパ４９によって残留トナーと共に除去される。
【００６１】
ところが、導電性ローラ４８に付着する残留トナーの量が少なくなるにつれて、残留トナーに吸着される放電生成物の量も少なくなるため、この場合には、導電性ローラ４８の回転面に付着する放電生成物の量が増加することになる。導電性ローラ４８に付着する放電生成物の量が増加すると、スクレーパ４９が放電生成物を除去しようとしても、除去されずに導電性ローラ４８に残留するようになり、放電生成物を掻き取ろうとするスクレーパ４９と導電性ローラ４８との摩擦力が上昇する。そして、スクレーパ４９と導電性ローラ４８との摩擦力が、導電性ローラ４８を回転させようとする駆動トルク以上になると導電性ローラ４８の回転が停止するため、転写ベルト４６Ｅにおける残留トナーの除去性能が低下することになる。
【００６２】
したがって、以降では、電界の印加に伴う放電生成物の発生を抑制する画像形成装置１０の作用について説明する。
【００６３】
図４は、画像形成装置１０の電気系統の要部構成例を示すブロック図である。図４に示すように、画像形成装置１０の制御装置１８には、例えばコンピュータ８０が適用される。
【００６４】
コンピュータ８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８３、不揮発性メモリ８４およびＩ／Ｏ８５を備える。そして、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、不揮発性メモリ８４およびＩ／Ｏ８５が、バス８６を介して互いに接続されている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２からプログラムを読み出し、ＲＡＭ８２をワークエリアとしてプログラムを実行する。なお、不揮発性メモリ８４は、画像形成装置１０の電源をオフにしてもデータ内容が保持されるメモリであり、プログラムで使用するパラメータ等が記憶される。
【００６５】
また、Ｉ／Ｏ８５には、作像装置２４、中間転写ベルト駆動モータ３６、収容ローラ駆動モータ３８、２次転写装置４６、定着装置２８および受付装置１９が接続され、それぞれＣＰＵ８１によって制御される。
【００６６】
中間転写ベルト駆動モータ３６は、中間転写ベルト搬送ローラ２６Ａを回転駆動するモータであり、収容ローラ駆動モータ３８は、収容ローラ６を回転駆動するモータである。
【００６７】
なお、Ｉ／Ｏ８５に接続される装置等は一例であり、図４に示した装置および部材に限られない。例えばインターネット等の通信回線に接続してデータの送受信を行う通信装置をＩ／Ｏ８５に接続してもよい。
【００６８】
次に、制御装置１８のＣＰＵ８１によって実行される、２次転写装置４６における帯電制御処理について説明する。
【００６９】
図５は、第１実施形態に係る帯電制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。帯電制御処理を規定する帯電制御プログラムはＲＯＭ８２に予め記憶されており、例えばユーザから画像形成指示を受け付け、連続紙Ｐに画像を形成し始める前に、ＣＰＵ８１が帯電制御プログラムをＲＯＭ８２から読み出して実行する。
【００７０】
なお、画像形成装置１０はトナーを消費するため、バンド領域４５の幅方向に沿って、バンド領域４５の幅全体に亘ってトナーを排出するものとする。すなわち、バンド領域４５の幅が長くなるほど、バンド領域４５に排出されるトナーの量が増加する。
【００７１】
まず、ステップＳ１０において、ＣＰＵ８１は、画像が形成される連続紙Ｐの幅を取得する。具体的には、ＣＰＵ８１は、画像形成指示に先立ち、利用者が受付装置１９に設定した連続紙Ｐの幅を取得する。なお、連続紙Ｐの幅の取得方法はこれに限られず、例えば給紙ユニット１２に装着された連続紙Ｐの幅を検出するセンサから取得するようにしてもよい。ＣＰＵ８１は、取得した連続紙Ｐの幅をＲＡＭ８３に記憶する。
【００７２】
ステップＳ２０において、ＣＰＵ８１は、連続紙Ｐの幅と帯電用電源５０から供給する電流値との対応関係を示す電流値テーブルを参照して、ステップＳ１０で取得した連続紙Ｐの幅に対応する帯電用電源５０の電流値を取得する。
【００７３】
第１実施形態に係る電流値テーブルでは、連続紙Ｐの幅が長くなるほど、対応する帯電用電源５０の電流値が小さくなるように、連続紙Ｐの幅と帯電用電源５０の電流値との対応付けが予め行われている。連続紙Ｐの幅に応じた帯電用電源５０の具体的な電流値は、例えば画像形成装置１０の実機による実験や画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められ、電流値テーブルは、例えば不揮発性メモリ８４に予め記憶される。
【００７４】
ＣＰＵ８１は、取得した電流値が帯電用電源５０から供給されるように、帯電用電源５０を制御する。
【００７５】
転写ユニット４６Ａの幅は予め定められているため、連続紙Ｐの幅が長くなるほどバンド領域４５の幅が短くなる。したがって、バンド領域４５に排出されるトナーの量が減少するため、ＣＰＵ８１は、導電性ローラ４８に供給する電流値を減少させることで、導電性ローラ４８に発生する放電生成物の量を抑制する。導電性ローラ４８に発生する放電生成物の量が抑制されれば、導電性ローラ４８に付着する残留トナーが減少したとしても、残留トナーに吸着されずに導電性ローラ４８に残留する放電生成物も減少するため、スクレーパ４９と導電性ローラ４８との摩擦力が抑制され、導電性ローラ４８が継続して回転することになる。
【００７６】
このように、連続紙Ｐの幅は、導電性ローラ４８に付着する残留トナーの量の推定に用いられる属性値の一例である。
【００７７】
図６は、導電性ローラ４８を予め定めた回転数で回転させるために要する、バイアス電圧の違いによるモータの駆動トルクの一例を示す図である。なお、横軸が導電性ローラ４８を回転させ始めてからの経過時間を示し、縦軸が導電性ローラ４８を回転させるモータの駆動トルクを示す。
【００７８】
帯電用電源５０から供給された電流によって導電性ローラ４８に印加された電圧（すなわち、バイアス電圧）が８００Ｖの場合、導電性ローラ４８を回転させて４００分を過ぎたあたりから駆動トルクが上昇し始め、導電性ローラ４８が回転しづらい状況になっていることがわかる。一方、バイアス電圧が３５０Ｖの場合、導電性ローラ４８を回転させて４００分を過ぎても駆動トルクは約５０Ｎ・ｃｍ以下で推移しており、回転開始からの経過時間が４００分に満たない範囲の駆動トルクと同程度の値を示している。これは導電性ローラ４８に印加される電界の大きさを低下したことで、導電性ローラ４８に生成される放電生成物の量が抑制されたことを表している。
【００７９】
このように第１実施形態に係る画像形成装置１０は、連続紙Ｐの幅が長くなるにつれて、導電性ローラ４８に供給する電流値を低下させることで、導電性ローラ４８に印加される電界の大きさを低下させる。したがって、導電性ローラ４８に発生する放電生成物が抑制され、導電性ローラ４８およびブラシ４７が継続して回転することから、転写ユニット４６Ａのクリーニング性能が維持される。
【００８０】
＜第２実施形態＞
第１実施形態に係る画像形成装置１０は、バンド領域４５の幅に応じてバンド領域４５に排出するトナーの量を変化させるものであった。第２実施形態では、バンド領域４５の幅と関係なく、トナーの消費量に応じてバンド領域４５にトナーを排出する画像形成装置１０Ａにおける２次転写装置４６の帯電制御処理について説明する。
【００８１】
画像形成装置１０Ａはトナーの消費量を監視して、トナーの消費量が規定消費量より少ない場合、トナーの消費量が規定消費量に近づくようにトナーの排出量を算出する。
【００８２】
そして、画像形成装置１０Ａは、現像装置４２からトナーを排出するためにバンド領域４５に形成する画像（以降、「トナー調整画像」という）の大きさおよびトナー調整画像の濃度を、算出したトナーの排出量に基づいて設定する。
【００８３】
次に、制御装置１８のＣＰＵ８１によって実行される、２次転写装置４６における帯電制御処理について説明する。
【００８４】
第２実施形態に係る画像形成装置１０Ａの要部構成例は、図１に示した第１実施形態に係る画像形成装置１０の要部構成例と同じである。また、第２実施形態に係る画像形成装置１０Ａの電気系統の要部構成例は、図４に示した第１実施形態に係る画像形成装置１０の電気系統の要部構成例と同じである。
【００８５】
図７は、第２実施形態に係る帯電制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。帯電制御処理を規定する帯電制御プログラムはＲＯＭ８２に予め記憶されており、例えば画像の形成中にバンド領域４５へトナーの排出を行う前に、ＣＰＵ８１が帯電制御プログラムをＲＯＭ８２から読み出して実行する。
【００８６】
ステップＳ１００において、ＣＰＵ８１は、バンド領域４５に排出されるトナーの排出量を取得する。具体的には、ＣＰＵ８１は、トナーの排出に伴って予め設定されたトナー調整画像の大きさ、すなわち面積と、トナー調整画像の濃度を用いてトナーの排出量を算出する。または、ＣＰＵ８１がトナー調整画像の面積および濃度を設定する際に用いたトナーの排出量をそのまま利用してもよい。
【００８７】
なお、トナー調整画像の面積および濃度の取得方法はこれに限られない。例えばバンド領域４５に形成されるトナー調整画像の面積および濃度を検出する濃度センサを２次転写装置４６に設置し、濃度センサからトナー調整画像の面積および濃度を取得するようにしてもよい。この場合、実際にバンド領域４５に形成されたトナー調整画像の面積および濃度が得られるため、ＣＰＵ８１で設定したトナー調整画像の面積および濃度を用いる場合よりも、精度の高いトナーの排出量が得られる。
【００８８】
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ８１は、トナーの排出量、すなわち残留トナーの量と、帯電用電源５０から供給する電流値との対応関係を示す電流値テーブルを参照して、ステップＳ１００で取得した残留トナーの量に対応する帯電用電源５０の電流値を取得する。
【００８９】
第２実施形態に係る電流値テーブルでは、残留トナーの量が少なくなるほど、対応する帯電用電源５０の電流値が小さくなるように、残留トナーの量と帯電用電源５０の電流値との対応付けが予め行われている。残留トナーの量に応じた帯電用電源５０の具体的な電流値は、例えば画像形成装置１０Ａの実機による実験や画像形成装置１０Ａの設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められ、電流値テーブルは、例えば不揮発性メモリ８４に予め記憶される。
【００９０】
ＣＰＵ８１は、取得した電流値が帯電用電源５０から供給されるように、帯電用電源５０を制御する。
【００９１】
したがって、画像形成装置１０Ａは、導電性ローラ４８に付着する残留トナーの量が減少したとしても、残留トナーの量の減少に伴って導電性ローラ４８に供給される電流も低下するため、導電性ローラ４８に発生する放電生成物の量が抑制される。すなわち、残留トナーに吸着されずに導電性ローラ４８に残留する放電生成物も減少するため、スクレーパ４９と導電性ローラ４８との摩擦力が抑制され、導電性ローラ４８が継続して回転することになる。
【００９２】
このように、トナー調整画像の面積および濃度は、導電性ローラ４８に付着する残留トナーの量の推定に用いられる属性値の一例である。
【００９３】
ステップＳ１２０において、ＣＰＵ８１は、連続紙Ｐへの画像の形成が終了したか否かを判定する。ステップＳ１２０の判定処理が否定判定の場合、すなわち、引き続き連続紙Ｐに画像の形成が行われる場合には、ステップＳ１００に移行する。そして、ステップＳ１２０の判定処理が肯定判定となるまで、ステップＳ１００〜Ｓ１２０を繰り返し実行する。すなわち、画像形成装置１０Ａは、画像形成中に残留トナーの量に応じて、導電性ローラ４８に供給する電流の大きさを制御する。
【００９４】
一方、ステップＳ１２０の判定処理が肯定判定の場合には、図７に示した帯電制御処理を終了する。
【００９５】
このように第２実施形態に係る画像形成装置１０Ａは、導電性ローラ４８に付着する残留トナーの量が減少するにつれて、導電性ローラ４８に供給する電流値を低下させることで、導電性ローラ４８に印加される電界の大きさを低下させる。したがって、導電性ローラ４８に発生する放電生成物が抑制され、導電性ローラ４８およびブラシ４７が継続して回転することから、転写ユニット４６Ａのクリーニング性能が維持される。
【００９６】
＜第３実施形態＞
図８は、導電性ローラ４８に予め定めた電界の大きさを印加した状態で、導電性ローラ４８を予め定めた回転数で回転させるために要するモータの駆動トルクの一例を示す図である。なお、横軸が導電性ローラ４８を回転させ始めてからの経過時間を示し、縦軸が導電性ローラ４８を回転させるモータの駆動トルクを示す。
【００９７】
図８の例では、導電性ローラ４８を回転し始めた直後は放電生成物が比較的少ないため、約３０Ｎ・ｃｍの駆動トルクで回転し、その後、放電生成物が発生し始めるため駆動トルクが上昇している。しかし、発生する放電生成物の量と放電生成物を吸着する残留トナーの量が均衡して、導電性ローラ４８を回転させて約４０００分を経過するまでは、約５０Ｎ・ｃｍの駆動トルクで回転を継続する。
【００９８】
しかし、導電性ローラ４８を回転させて約４０００分を経過した辺りから、発生する放電生成物を残留トナーで吸着しきれなくなり、放電生成物が導電性ローラ４８の回転面に蓄積するようになるため、導電性ローラ４８の駆動トルクが上昇し始めている。
【００９９】
すなわち、導電性ローラ４８の駆動トルクは、導電性ローラ４８に付着する残留トナーの量を表す指標であり、残留トナーの量が減少すると、導電性ローラ４８の駆動トルクが上昇することを示す。
【０１００】
したがって、第３実施形態では、導電性ローラ４８の駆動トルクを監視して、２次転写装置４６の帯電制御処理を行う画像形成装置１０Ｂについて説明する。
【０１０１】
第３実施形態に係る画像形成装置１０Ｂの要部構成例は、図１に示した第１実施形態に係る画像形成装置１０の要部構成例と同じである。また、第３実施形態に係る画像形成装置１０Ａの電気系統の要部構成例は、図４に示した第１実施形態に係る画像形成装置１０の電気系統の要部構成例と同じである。
【０１０２】
図９は、第３実施形態に係る帯電制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。帯電制御処理を規定する帯電制御プログラムはＲＯＭ８２に予め記憶されており、例えば画像の形成中に、ＣＰＵ８１が帯電制御プログラムをＲＯＭ８２から読み出して実行する。
【０１０３】
ステップＳ２００において、ＣＰＵ８１は、導電性ローラ４８の駆動トルクを算出する。具体的には、ＣＰＵ８１は、導電性ローラ４８を駆動するモータに供給される電流値から導電性ローラ４８の駆動トルクを算出する。
【０１０４】
ステップＳ２１０において、ＣＰＵ８１は、ステップＳ２００で算出した駆動トルクが、予め定めた駆動トルク（以降、「基準駆動トルクＴA」という）以上であるか否かを判定する。ここで、基準駆動トルクＴAとは、導電性ローラ４８を駆動するモータに過負荷がかかっていないとみなすことができる上限の駆動トルクである。導電性ローラ４８の駆動トルクは、スクレーパ４９と導電性ローラ４８との摩擦力が増加するにつれて上昇することから、換言すれば、基準駆動トルクＴAとは、これ以上の駆動トルクになると、スクレーパ４９と導電性ローラ４８との摩擦力によって導電性ローラ４８の回転数が減少し始める駆動トルクともいえる。
【０１０５】
基準駆動トルクＴAは、例えば画像形成装置１０Ｂの実機による実験や画像形成装置１０Ｂの設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められ、例えば不揮発性メモリ８４に予め記憶されている。
【０１０６】
ステップＳ２１０の判定処理が否定判定の場合、電界によって導電性ローラ４８に発生する放電生成物を吸着する程度の残留トナーの量が導電性ローラ４８にあると考えられるため、ステップＳ２００に移行して、引き続き導電性ローラ４８の駆動トルクを監視する。
【０１０７】
一方、ステップＳ２１０の判定処理が肯定判定の場合には、ステップＳ２２０に移行する。
【０１０８】
ステップＳ２２０において、ＣＰＵ８１は、ステップＳ２００で算出した駆動トルクから基準駆動トルクＴAを差し引いた差分駆動トルクを算出する。そして、ＣＰＵ８１は、差分駆動トルクと帯電用電源５０から供給する電流値との対応関係を示す電流値テーブルを参照して、差分駆動トルクに対応する帯電用電源５０の電流値を取得する。
【０１０９】
第３実施形態に係る電流値テーブルでは、差分駆動トルクが大きくなるほど、対応する帯電用電源５０の電流値が小さくなるように、差分駆動トルクと帯電用電源５０の電流値との対応付けが予め行われている。差分駆動トルクに応じた帯電用電源５０の具体的な電流値は、例えば画像形成装置１０Ｂの実機による実験や画像形成装置１０Ｂの設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められ、電流値テーブルは、例えば不揮発性メモリ８４に予め記憶される。
【０１１０】
ＣＰＵ８１は、取得した電流値が帯電用電源５０から供給されるように、帯電用電源５０を制御する。
【０１１１】
したがって、導電性ローラ４８に発生する放電生成物を吸着する残留トナーの量が減少する場合であっても、放電生成物の発生が抑制されるため、スクレーパ４９と導電性ローラ４８との摩擦力が減少し、導電性ローラ４８が予め定めた回転数で回転し続けられるようになる。
【０１１２】
このように、導電性ローラ４８の駆動トルクは、導電性ローラ４８に付着する残留トナーの量の推定に用いられる属性値の一例である。
【０１１３】
ステップＳ２３０において、ＣＰＵ８１は、連続紙Ｐへの画像の形成が終了したか否かを判定する。ステップＳ２３０の判定処理が否定判定の場合、すなわち、引き続き連続紙Ｐに画像の形成が行われる場合には、ステップＳ２００に移行する。そして、ステップＳ２３０の判定処理が肯定判定となるまで、ステップＳ２００〜Ｓ２３０を繰り返し実行する。すなわち、画像形成装置１０Ｂは、画像形成中に導電性ローラ４８の駆動トルクに応じて、導電性ローラ４８に供給する電流の大きさを制御する。
【０１１４】
一方、ステップＳ２３０の判定処理が肯定判定の場合には、図９に示した帯電制御処理を終了する。
【０１１５】
このように第３実施形態に係る画像形成装置１０Ｂは、導電性ローラ４８の駆動トルクが上昇するにつれて、導電性ローラ４８に供給する電流値を低下させることで、導電性ローラ４８に印加される電界の大きさを低下させる。したがって、導電性ローラ４８に発生する放電生成物が抑制され、導電性ローラ４８およびブラシ４７が継続して回転することから、転写ユニット４６Ａのクリーニング性能が維持される。
【０１１６】
なお、各々の実施形態では、画像形成装置１０、１０Ａ、１０Ｂで連続紙Ｐを扱う例を示したが、例えばＡ４等の予め定めた大きさに裁断されたカット紙を用いる場合であっても、図５、図７、図９に示した各帯電制御処理を実行してもよいことはいうまでもない。カット紙を用いる場合、トナーを排出するバンド領域を、例えば搬送されるカット紙とカット紙との間隙部分に設定してもよい。
【０１１７】
また、各実施形態では、２次転写装置４６をクリーニングする導電性ローラ４８に印加する電界の大きさを制御したが、電界を印加して残留トナーを付着させるクリーニング機構を有する装置に、各実施形態で説明した帯電制御処理を適用してもよい。具体的には、中間転写ベルト４４に付着する残留トナーを除去するクリーニング装置、および感光体２２に付着する残留トナーを除去するクリーニング装置に、各実施形態で説明した帯電制御処理を適用してもよい。すなわち、感光体２２、中間転写ベルト４４および２次転写装置４６の転写ベルト４６Ｅは、残留トナーが付着する部材の一例である。
【０１１８】
以上、各実施形態を用いて本発明について説明したが、本発明は各実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で各実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１９】
例えば、図５、図７、図９に示した各帯電制御処理に相当する処理をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウエアで実現するようにしてもよい。この場合、ソフトウエアで実現する場合に比べて、処理の高速化が図られる。
【０１２０】
また、各実施形態では、帯電制御プログラムがＲＯＭ８２にインストールされている形態を説明したが、これに限定されるものではない。本発明に係る帯電制御プログラムを、コンピュータ読取可能な記憶媒体に記録した形態で提供してもよい。例えば、本発明に係る帯電制御プログラムを、ＣＤ(Compact Disc)−ＲＯＭ、およびＤＶＤ(Digital Versatile Disc)−ＲＯＭ等の光ディスクに記録した形態、またはＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリおよびメモリカード等の可搬型記憶媒体に記録した形態で提供してもよい。また、本発明に係る帯電制御プログラムを、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等に記録した形態で提供してもよい。また、画像形成装置１０、１０Ａ、１０Ｂが図示しない通信装置によって通信回線に接続されている場合、本発明に係る帯電制御プログラムを、通信回線を介して取得するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１０（１０Ａ、１０Ｂ）・・・画像形成装置、１２・・・給紙ユニット、１４・・・画像形成ユニット、１６・・・収容ユニット、１８・・・制御装置、１９・・・受付装置、２４・・・作像装置、２８・・・定着装置、４４・・・中間転写ベルト、４５・・・バンド領域、４６・・・２次転写装置、４７・・・ブラシ、４８・・・導電性ローラ、４９・・・スクレーパ、５０・・・帯電用電源、８０・・・コンピュータ、８１・・・ＣＰＵ、Ｐ・・・連続紙
【図１】
2018155928.tif 000003
【図２】
2018155928.tif 000004
【図３】
2018155928.tif 000005
【図４】
2018155928.tif 000006
【図５】
2018155928.tif 000007
【図６】
2018155928.tif 000008
【図７】
2018155928.tif 000009
【図８】
2018155928.tif 000010
【図９】
2018155928.tif 000011