(57)【要約】【課題】転写工程に起因する感光体の帯電ムラによって生じる画像不良を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、感光体１と、帯電部材２と、帯電部材２に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加する印加デバイス３０と、露光デバイス３と、現像デバイス４と、転写部材５と、記録材Ｐの搬送方向の後端が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光体１上の位置を含む感光体１の領域を所定領域Ｘとしたとき、所定領域Ｘが帯電部ａを通過する間に帯電部材２に印加する帯電電圧の交流電圧のピーク間電圧の値を、所定領域Ｘ以外の画像領域となる領域が帯電部ａを通過する時の交流電圧のピーク間電圧の値よりも大きくする制御を行う制御手段５０と、を有する構成とする。【選択図】図３
2018120219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な感光体と、
帯電部で前記感光体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加する印加デバイスと、
帯電した前記感光体を露光して前記感光体上の画像領域に静電像を形成する露光デバイスと、
前記感光体上の静電像にトナーを供給してトナー像を形成する現像デバイスと、
電圧が印加されることで転写部において前記感光体上のトナー像を記録材に転写させる転写部材と、
前記記録材の搬送方向の後端が前記転写部を通過する時に前記転写部を通過した前記感光体上の位置を含む前記感光体の領域を所定領域としたとき、前記所定領域が前記帯電部を通過する間に前記帯電部材に印加する前記帯電電圧の前記交流電圧のピーク間電圧の値を、前記所定領域以外の前記画像領域となる領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値よりも大きくする制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写部材は、前記記録材が前記転写部にない場合に前記感光体と直接対向するように配置され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】
前記記録材を担持して搬送する記録材担持体を有し、
前記転写部材は、前記記録材担持体を挟んで前記感光体と対向するように配置され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４】
前記制御部は、前記交流電圧のピーク間電圧の値を、前記所定領域以外の領域が前記帯電部を通過する時の値から前記所定領域が前記帯電部を通過する時の最大値へと段階的に大きくし、前記所定領域が前記帯電部を通過する時の最大値から前記所定領域以外の領域が前記帯電部を通過する時の値へと段階的に小さくするように制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記所定領域以外の領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値に対する前記所定領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値の増加量を変更することができることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、環境の温度又は湿度の少なくとも一方に基づいて、前記増加量を変更することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記感光体の使用量と相関する情報に基づいて、前記増加量を変更することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記所定領域は、前記転写部を通過した後に最初に前記帯電部に到達する領域であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
回転可能な感光体と、
帯電部で前記感光体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加する印加デバイスと、
帯電した前記感光体を露光して前記感光体上の画像領域に静電像を形成する露光デバイスと、
前記感光体上の静電像にトナーを供給してトナー像を形成する現像デバイスと、
電圧が印加されることで転写部において前記感光体上のトナー像を記録材に転写させる転写部材と、
前記記録材の搬送方向の先端が前記転写部を通過する時に前記転写部を通過した前記感光体上の位置を含む前記感光体の領域を所定領域としたとき、前記所定領域が前記帯電部を通過する間に前記帯電部材に印加する前記帯電電圧の前記交流電圧のピーク間電圧の値を、前記所定領域以外の前記画像領域となる領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値よりも大きくする制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記転写部材は、前記記録材が前記転写部にない場合に前記感光体と直接対向するように配置されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記記録材を担持して搬送する記録材担持体を有し、
前記転写部材は、前記記録材担持体を挟んで前記感光体と対向するように配置されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記交流電圧のピーク間電圧の値を、前記所定領域以外の領域が前記帯電部を通過する時の値から前記所定領域が前記帯電部を通過する時の最大値へと段階的に大きくし、前記所定領域が前記帯電部を通過する時の最大値から前記所定領域以外の領域が前記帯電部を通過する時の値へと段階的に小さくするように制御を行うことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記所定領域以外の領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値に対する前記所定領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値の増加量を変更することができることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御部は、環境の温度又は湿度の少なくとも一方に基づいて、前記増加量を変更することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記感光体の使用量と相関する情報に基づいて、前記増加量を変更することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記所定領域は、前記転写部を通過した後に最初に前記帯電部に到達する領域であることを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
回転可能な感光体と、
帯電部で前記感光体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加する印加デバイスと、
帯電した前記感光体を露光して前記感光体上の画像領域に静電像を形成する露光デバイスと、
前記感光体上の静電像にトナーを供給してトナー像を形成する現像デバイスと、
電圧が印加されることで転写部において前記感光体上のトナー像を被転写体に転写させる転写部材と、
所定量よりも多いトナーを担持した状態で前記転写部に到達した前記感光体の領域を含む前記感光体の領域を所定領域としたとき、前記所定領域が前記帯電部を通過する間に前記帯電部材に印加する前記帯電電圧の前記交流電圧のピーク間電圧の値を、前記所定領域以外の前記画像領域となる領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値よりも大きくする制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
前記所定量よりも多いトナーを担持した状態で前記転写部に到達した前記感光体の領域は、印字率が所定の閾値よりも大きい領域であることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記転写部材は、前記被転写体としての記録材が前記転写部にない場合に前記感光体と直接対向するように配置されていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記被転写体としての記録材を担持して搬送する記録材担持体を有し、
前記転写部材は、前記記録材担持体を挟んで前記感光体と対向するように配置されていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記感光体から転写されたトナー像を記録材に転写するために搬送する、前記被転写体としての中間転写体を有し、
前記転写部材は、前記中間転写体を挟んで前記感光体と対向するように配置されていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記制御部は、前記交流電圧のピーク間電圧の値を、前記所定領域以外の領域が前記帯電部を通過する時の値から前記所定領域が前記帯電部を通過する時の最大値へと段階的に大きくし、前記所定領域が前記帯電部を通過する時の最大値から前記所定領域以外の領域が前記帯電部を通過する時の値へと段階的に小さくするように制御を行うことを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記制御部は、前記所定領域以外の領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値に対する前記所定領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値の増加量を変更することができることを特徴とする請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記制御部は、環境の温度又は湿度の少なくとも一方に基づいて、前記増加量を変更することを特徴とする請求項２３に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
前記制御部は、前記感光体の使用量と相関する情報に基づいて、前記増加量を変更することを特徴とする請求項２３に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記所定領域は、前記転写部を通過した後に最初に前記帯電部に到達する領域であることを特徴とする請求項１７〜２５のいずれか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、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、帯電手段によって帯電処理されて形成された感光体上の暗部電位（帯電電位）ＶＤと、暗部電位ＶＤ部が露光手段によって露光されて形成された感光体上の明部電位ＶＬと、のコントラストで静電潜像が形成される。そして、感光体上に形成された明部電位ＶＬと現像剤担持体に印加される現像バイアスとの電位差である現像コントラストによって、現像剤担持体から明部電位ＶＬ部にトナーが転移し、感光体上にトナー像が形成される。感光体上に形成されたトナー像は、転写手段に印加される転写バイアスによって、記録材（紙など）などの被転写体に転写される。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体から被転写体へのトナー像の転写工程に起因する感光体の帯電ムラ（帯電履歴、電位ムラ）が画像に濃度ムラとして現れる「メモリ」と呼ばれる画像不良が発生することがある。感光体の帯電極性が負極性であり、負極性の暗部電位ＶＤの絶対値が小さくされた明部電位ＶＬ部に感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーが付着してトナー像が形成され、このトナー像が記録材に直接転写される構成を例に更に説明する。
【０００４】
このような構成では、例えば、転写後に記録材が感光体から剥離する際に、記録材の搬送方向の後端と感光体との間に剥離放電が発生し、感光体上にプラスの電荷が移動しやすくなることがある。この感光体上に移動したプラス電荷は、比較的微量である場合には、転写部よりも感光体の回転方向の下流側に位置する帯電部で、感光体の帯電処理時に除去される。しかし、この感光体上に移動したプラス電荷の量がある一定量を超えると、帯電部で除去することができなくなり、剥離放電が発生した感光体上の領域の暗部電位ＶＤの絶対値が小さくなってしまう。その結果、その領域の現像コントラストが他の領域よりも大きくなり、現像時に付着するトナーの量が多くなって画像の濃度が濃くなってしまう。このように、転写工程に起因する部分的な感光体の帯電ムラにより、その後形成する画像に横黒筋状の「メモリ」（感光体の回転軸線方向に沿って延びる濃度が濃い部分）が発生することがある。
【０００５】
この「メモリ」を抑制するために、感光体と記録材との剥離位置近傍に感光体の回転軸線方向に延びる剥離放電防止電極を設け、この剥離放電電極に転写バイアスとは逆極性の電圧を印加する構成が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構成では、剥離放電防止電極を設置するためのスペース及び転写バイアスとは逆極性の電圧を発生させるための駆動回路の追加が必要になるため、コストアップにつながる。また、転写工程に起因する感光体の帯電ムラによる「メモリ」は、記録材の搬送方向の後端と感光体との間の剥離放電によるものだけではない。該「メモリ」は、記録材の搬送方向の先端が転写部に進入する際に発生する場合や、転写部を通過するトナー像の影響によっても発生する場合がある。感光体と記録材との剥離位置近傍に剥離放電防止電極を設ける構成では、これらの場合の「メモリ」を抑制することは困難である。そのため、上記従来の方法とは異なるアプローチにより「メモリ」の発生を抑制する方法が求められている。
【０００８】
本発明の目的は、転写工程に起因する感光体の帯電ムラによって生じる画像不良を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能な感光体と、帯電部で前記感光体を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加する印加デバイスと、帯電した前記感光体を露光して前記感光体上の画像領域に静電像を形成する露光デバイスと、前記感光体上の静電像にトナーを供給してトナー像を形成する現像デバイスと、電圧が印加されることで転写部において前記感光体上のトナー像を記録材に転写させる転写部材と、前記記録材の搬送方向の後端が前記転写部を通過する時に前記転写部を通過した前記感光体上の位置を含む前記感光体の領域を所定領域としたとき、前記所定領域が前記帯電部を通過する間に前記帯電部材に印加する前記帯電電圧の前記交流電圧のピーク間電圧の値を、前記所定領域以外の前記画像領域となる領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値よりも大きくする制御を行う制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
本発明の他の態様によると、回転可能な感光体と、帯電部で前記感光体を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加する印加デバイスと、帯電した前記感光体を露光して前記感光体上の画像領域に静電像を形成する露光デバイスと、前記感光体上の静電像にトナーを供給してトナー像を形成する現像デバイスと、電圧が印加されることで転写部において前記感光体上のトナー像を記録材に転写させる転写部材と、前記記録材の搬送方向の先端が前記転写部を通過する時に前記転写部を通過した前記感光体上の位置を含む前記感光体の領域を所定領域としたとき、前記所定領域が前記帯電部を通過する間に前記帯電部材に印加する前記帯電電圧の前記交流電圧のピーク間電圧の値を、前記所定領域以外の前記画像領域となる領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値よりも大きくする制御を行う制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１１】
また、本発明の他の態様によると、回転可能な感光体と、帯電部で前記感光体を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加する印加デバイスと、帯電した前記感光体を露光して前記感光体上の画像領域に静電像を形成する露光デバイスと、前記感光体上の静電像にトナーを供給してトナー像を形成する現像デバイスと、電圧が印加されることで転写部において前記感光体上のトナー像を被転写体に転写させる転写部材と、所定量よりも多いトナーを担持した状態で前記転写部に到達した前記感光体の領域を含む前記感光体の領域を所定領域としたとき、前記所定領域が前記帯電部を通過する間に前記帯電部材に印加する前記帯電電圧の前記交流電圧のピーク間電圧の値を、前記所定領域以外の前記画像領域となる領域が前記帯電部を通過する時の前記交流電圧のピーク間電圧の値よりも大きくする制御を行う制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、転写工程に起因する感光体の帯電ムラによって生じる画像不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略断面図である。
【図２】実施例１の帯電バイアスの制御態様を示す機能ブロック図である。
【図３】実施例１の帯電バイアス制御のシーケンスチャート図である。
【図４】実施例１の帯電バイアス制御のフローチャート図である。
【図５】実施例１、比較例１、２の帯電バイア制御のシーケンスチャート図である。
【図６】実施例２の帯電バイアスの制御態様を示す機能ブロック図である。
【図７】実施例２の帯電バイアス制御のシーケンスチャート図である。
【図８】実施例３の画像形成装置の概略断面図である。
【図９】実施例３の帯電バイアス制御のフローチャート図である。
【図１０】実施例４の画像形成装置の概略断面図である。
【図１１】実施例４における帯電部の近傍の模式図である。
【図１２】実施例４の帯電バイアス制御のシーケンスチャート図である。
【図１３】実施例５における転写部の近傍の模式図である。
【図１４】実施例５の帯電バイアス制御のフローチャート図である。
【図１５】中間転写方式の画像形成装置の要部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１５】
［実施例１］
１．画像形成装置
＜画像形成装置の全体的な構成及び動作＞
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式のレーザープリンタである。
【００１６】
像担持体としての回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１は、駆動源（図示せず）によって図中矢印Ｒｄ方向（時計回り）に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電させられる。帯電工程時に、帯電ローラ２には、印加手段（印加デバイス）としての帯電電源（高圧電源回路）３０により所定の帯電バイアス（帯電電圧）が印加される。本実施例では、帯電ローラ２には、帯電バイアスとして、直流電圧（ＤＣ電圧、直流成分）と交流電圧（ＡＣ電圧、交流成分）とが重畳された振動電圧が印加される。
【００１７】
帯電した感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置（露光デバイス、レーザー光学系、レーザースキャナデバイス）３によって、画像情報に応じたレーザー光Ｌで走査露光され、感光ドラム１上に静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置（現像デバイス）４によって、現像剤としてのトナーを用いて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。現像装置４は、トナーを担持して搬送する現像剤担持体としての現像ローラ４ａを有する。現像工程時に、現像ローラ４ａには、図示しない現像電源（高圧電源回路）により所定の現像バイアス（現像電圧）が印加される。本実施例では、現像装置４は、現像剤として一成分現像剤を用い、感光ドラム１に近接して対向配置された現像ローラ４ａから感光ドラム１へとトナーを飛翔させる（一成分ジャンピング現像方式）。また、本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電荷の少なくとも一部が除去された（電位の絶対値が減少した）感光ドラム１上の露光部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーが付着する。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。
【００１８】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写手段としてのローラ状の転写部材である転写ローラ５の作用によって、紙などの記録材（転写材、シート）Ｐ上に転写される。転写ローラ５は、付勢手段としての付勢部材である加圧バネ（図示せず）によって感光ドラム１に向けて付勢（押圧）され、感光ドラム１と転写ローラ５との接触部である転写部（転写ニップ）Ｎを形成する。転写ローラ５は、感光ドラム１の回転に伴って従動して回転する。本実施例では、転写ローラ５は、金属製の芯金（芯材）の周囲に導電性の弾性層が設けられて構成されており、外径は１２．５ｍｍである。転写ローラ５は、被転写体としての記録材Ｐが転写部Ｎにない場合に感光ドラム１と直接対向するように配置された転写部材の一例である。感光ドラム１上のトナー像は、転写ローラ５と感光ドラム１との間に挟持されて搬送される記録材Ｐ上に、静電気力と圧力とによって転写される。転写工程時に、転写ローラ５には、転写電源（高圧電源回路）１８によりトナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である転写バイアス（転写電圧）が印加される。記録材Ｐは、記録材カセット７に収納されており、給送ローラ８によって１枚ずつ送り出され、搬送ローラ９によって搬送されて、ガイド部材である転写前ガイド１７に沿って転写部Ｎに供給される。
【００１９】
トナー像が転写された記録材Ｐは、除電部材２３によってその表面電荷量が低減された後に、転写後ガイド１１に沿って定着手段としての定着装置１２に搬送される。本実施例では、除電部材２３は、電気的に接地（グランドに接続）された導電性部材で構成され、記録材Ｐのトナーが転写された面とは反対側の面に接触して、記録材Ｐの電荷の少なくとも一部を除去する。定着装置１２に搬送された記録材Ｐは、定着装置１２において加熱及び加圧されてトナー像が定着された後に、搬送ローラ１４、排出ローラ１５によって搬送されて、画像形成装置１００の装置本体Ｍの図中上面に形成された排出トレイ１６上に排出される。
【００２０】
また、転写工程時に感光ドラム１の表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング手段としてのクリーニング装置６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。クリーニング装置６は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード６ａによって、回転する感光ドラム１の表面から転写残トナーを掻き取って回収する。
【００２１】
本実施例の画像形成装置１００は、複数の記録材Ｐに連続して画像を形成して出力する連続画像形成時に、毎分４０枚のスループット（プリントスピード）で画像を出力することができる。なお、それぞれ１枚の記録材Ｐに転写されるトナー像が形成され得る感光ドラム１上の領域を、感光ドラム１上の画像領域という。感光ドラム１上の画像領域は、記録材Ｐのサイズに応じて感光ドラム１の回転方向及び回転軸線方向にそれぞれ所定の長さを有する。感光ドラム１上の画像領域の感光ドラム１の回転方向及び回転軸線方向の長さは、それぞれ記録材Ｐのサイズより小さくても大きくてもよいし、略等しくてもよいが、典型的には小さい。また、記録材Ｐのサイズに応じて、トナー像が形成されることのない感光ドラム１上の領域を、感光ドラム１上の非画像領域という。
【００２２】
ここで、感光ドラム１の回転方向における帯電ローラ２による帯電処理が行われる位置が帯電部（帯電位置）ａである。本実施例では、帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転方向における帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部の上流側及び下流側に形成される帯電ローラ２と感光ドラム１との間の微小な間隙の少なくとも一方で生じる放電によって感光ドラム１を帯電処理する。ただし、簡単のため、帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部が帯電部ａであると擬制して考えてもよい。また、感光ドラム１の回転方向における露光装置３による露光が行われる位置が露光部（露光位置）ｂである。また、感光ドラム１の回転方向における現像ローラ４ａから感光ドラム１へのトナーの供給が行われる位置（本実施例では現像ローラ４ａと感光ドラム１との対向部）が現像部（現像位置）ｃである。また、感光ドラム１の回転方向における感光ドラム１から記録材Ｐへのトナー像の転写が行われる位置（本実施例では転写ローラ５と感光ドラム１との接触部）が転写部Ｎである。また、感光ドラム１の回転方向におけるクリーニングブレード６ａと感光ドラム１との当接部がクリーニング部（クリーニング位置）ｄである。
【００２３】
＜帯電ローラ＞
本実施例では、帯電ローラ２は、鉄、ステンレス（ＳＵＳ）などで形成された芯金（芯材）の外周を、ヒドリンゴムなどで形成された導電性の弾性層で覆い、更に表層としてウレタンゴムなどで形成された保護層を設けた構成を有する。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に接触して配置されており、感光ドラム１の回転に伴って従動して回転する。
【００２４】
図２は、本実施例における帯電バイアスの制御態様を示す概略機能ブロック図である。本実施例では、画像形成装置１００の各部の動作は、装置本体Ｍに設けられた制御手段としての制御部（制御回路）５０によって制御される。制御部５０は、装置本体Ｍに設けられた記憶手段としての記憶装置４０に記憶されたプログラムに従って、装置本体Ｍに設けられた各種センサからの信号などに応じて各部の動作を制御する。記憶装置４０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成される。制御部５０は、記憶装置４０に記憶されている帯電設定値（ＤＣ電圧、ＡＣ電圧のピーク間電圧など）を記憶装置４０から読み出して、帯電電源３０に入力する駆動信号を出力する。
【００２５】
本実施例では、帯電電源３０は、帯電ＡＣ電源（交流電圧出力部）３１と、整流回路（直流電圧出力部）３２と、を有する。整流回路３２は、制御部５０からの駆動信号に基づいて、帯電ＡＣ電源３１からのＡＣ電圧からＤＣ電圧を生成する。そして、帯電電源３０は、整流回路３２によって生成されたＤＣ電圧に、帯電ＡＣ電源３１からのＡＣ電圧を重畳した帯電バイアス（ＤＣ＋ＡＣ電圧）を出力して、帯電ローラ２に印加する。
【００２６】
帯電バイアスとしてＤＣ＋ＡＣ電圧を用いることにより、ＤＣ電圧を単独で用いた場合に比べて、感光ドラム１の表面をより安定して均一に帯電させることが可能になる。具体的には、例えば−４００ＶのＤＣ電圧にピーク間電圧（ここでは、「Ｖｐｐ」ともいう。）が１３００ＶのＡＣ電圧を重畳した帯電バイアスを帯電ローラ２に印加することにより、感光ドラム１の表面を−４００Ｖに略均一に帯電させることができる。つまり、一般に、帯電ローラ２と感光ドラム１との間の電位差がある大きさを超えた場合、帯電ローラ２と感光ドラム１との間には放電が生じる。ＤＣ＋ＡＣ電圧を用いる場合、放電が生じる条件である帯電ローラ２と感光ドラム１との間の電位差は、帯電ローラ２に印加される電圧の振幅によって決まる。帯電ローラ２に印加される電圧の振幅（ＤＣ電圧の値からの変動量）が放電開始電圧Ｖｔｈを超えたときに放電が起きる。つまり、帯電ローラ２に印加されるＡＣ電圧のＶｐｐがＶｔｈの２倍を超えると、帯電ローラ２に印加されるＡＣ電圧がピーク（最大値又は最小値）をとるとき、帯電ローラ２と感光ドラム１との間に放電が起きる。そして、感光ドラム１の暗部電位（帯電電位）ＶＤは、帯電ローラ２に印加されるＤＣ電圧（帯電ローラ２に印加される電圧の平均値）によって規定される。
【００２７】
＜感光ドラム＞
感光ドラム１は、一般に、ＯＰＣ（有機光半導体）、アモルファスセレン、アモルファスシリコンなどの感光材料を、アルミニウムやニッケルなどで形成されたドラム状（シリンダ状）の基体（導電性基体）上に設けた構成を有する。
【００２８】
本実施例では、感光ドラム１は、外径２４ｍｍの負帯電性のＯＰＣ感光体であり、アルミニウム製のシリンダで構成された導電性基体の表面に、電荷発生層と電荷輸送層とがこの順番で導電性基体側から積層された感光層を有して構成されている。本実施例では、感光ドラム１は、２２０ｍｍ／ｓｅｃの周速度（プロセススピード）で回転駆動される。本実施例では、帯電ローラ２によって帯電処理されて形成される感光ドラム１上の暗部電位ＶＤは−４００Ｖである。また、本実施例では、露光装置３によって露光されて形成される感光ドラム１上の明部電位ＶＬは−１００Ｖである。そして、この明部電位ＶＬ部に、現像ローラ４ａからトナーが転移することで、静電潜像がトナー像として現像される。
【００２９】
感光ドラム１は、導電性基体上に設けられた電荷輸送層が削れると、帯電不良などの問題が発生することがある。使用による感光ドラム１の削れ量は、帯電時の放電量が大きいほど大きくなる傾向があるため、帯電バイアスのＡＣ電圧のＶｐｐが大きいほど大きくなる傾向がある。
【００３０】
＜記録材搬送経路＞
本実施例では、記録材カセット７、給送ローラ８、搬送ローラ９、トップセンサ１０、転写前ガイド１７、転写後ガイド１１、排出センサ１３、搬送ローラ１４、排出ローラ１５、排出トレイ１６が、記録材Ｐの搬送経路に沿って順に配置されている。
【００３１】
トップセンサ１０は、記録材Ｐの搬送方向の先端及び後端を検知し、制御部５０に入力する検知信号を出力する。なお、ここでは、記録材Ｐの搬送方向の先端、後端を、それぞれ単に記録材Ｐの先端、後端ともいう。トップセンサ１０の出力は、トップセンサ１０が記録材Ｐを検知する検知部に記録材Ｐがある場合にＯＮとなり、該検知部に記録材Ｐがない場合にＯＦＦとなる。制御部５０は、トップセンサ１０の出力に基づいて、記録材Ｐの先端及び後端がトップセンサ１０を通過するタイミングを検出することができる。制御部５０は、トップセンサ１０の出力のＯＮ／ＯＦＦのタイミングから記録材Ｐの先端及び後端の位置を把握して、静電潜像の形成、転写バイアスのＯＮ／ＯＦＦや出力の変更などを、記録材Ｐの動きに同期させて制御する。
【００３２】
また、プロセススピード（記録材Ｐの搬送速度、感光ドラム１の周速度）は予め所定値に設定されている。そのため、制御部５０は、トップセンサ１０の出力のＯＮ／ＯＦＦのタイミングに基づいて、演算により、記録材Ｐの搬送方向における任意の位置が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過する感光ドラム１上の位置を検出することができる。
【００３３】
排出センサ１３は、記録材Ｐのジャム（紙詰まり）の有無の確認などのために、記録材Ｐの後端を検知し、制御部５０に入力する検知信号を出力する。
【００３４】
２．帯電バイアスの制御
本実施例では、制御部５０は、画像形成時に、前述の「メモリ」が発生する可能性のある、所定のタイミングで転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の所定領域を求める。そして、制御部５０は、該所定領域が帯電部ａを通過する時に、帯電部ａを感光ドラム１上の画像領域が通過中である場合には、次のような制御を行う。つまり、該所定領域が帯電部ａを通過する時の帯電バイアスのＡＣ電圧のＶｐｐの値を、該所定領域以外の画像領域となる領域が帯電部ａを通過する時の帯電バイアスのＡＣ電圧のＶｐｐの値よりも大きくする。
【００３５】
本実施例の画像形成装置１００では、転写後に記録材Ｐの後端が感光ドラム１から剥離する際に発生する剥離放電により、前述のような横黒筋状の「メモリ」が発生しやすい。そこで、本実施例では、上記所定領域は、記録材Ｐの後端が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置を含む領域とする。本実施例では、制御部５０は、トップセンサ１０の出力のＯＮ／ＯＦＦのタイミングに基づいて、演算により、記録材Ｐの後端が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置を含む所定領域を検出する。
【００３６】
なお、本実施例では、記録材Ｐの後端が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置は、より詳細には、転写部Ｎにおいて記録材Ｐの後端が接触した感光ドラム１上の位置である。ここでは、簡単のため、記録材Ｐの後端が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置を、「記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置」ともいう。
【００３７】
図３は、本実施例における、連続して２枚の記録材（ここでは記録紙）Ｐにプリントを行った場合の、帯電バイアス及び転写バイアスの切り替えタイミング、並びにトップセンサ１０の出力のＯＮ／ＯＦＦタイミングを示すシーケンスチャート図である。図３は、先行する記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘが最初に帯電部ａを通過する時に、帯電部ａを後続の記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域が通過中である場合のシーケンスチャート図である。つまり、図３は、連続画像形成時の記録材Ｐの搬送間隔（すなわち、紙間）が感光ドラム１の１周未満である場合のシーケンスチャート図である。
【００３８】
図３中の「ｔ」は、記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置が、転写部Ｎを通過し終えてから帯電部ａに到達するまでの時間を示す。また、図３中のトップセンサ、転写バイアス、帯電バイアスのチャート間を橋渡すように記載された矢印は、矢印の両端間でタイミングを同期させることを示す。また、図中の「画像形成期間」は、感光ドラム１上の画像領域に対応する期間を示す。また、図３には示されていないが、感光ドラム１上の画像領域の表面電位は、転写部Ｎを通過する前は、暗部電位ＶＤが−４００Ｖ、明部電位ＶＬが−１００Ｖに設定されている。以下、帯電バイアスのＤＣ電圧を単に「ＤＣ電圧」、帯電バイアスのＡＣ電圧を単に「ＡＣ電圧」ともいう。
【００３９】
まず、帯電バイアスについて説明する。先行する記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域が帯電部ａに到達するのと略同時に、帯電バイアスの印加が開始される。このとき、ＤＣ電圧はＶｄｃ＝−４００Ｖ、ＡＣ電圧のＶｐｐはＶｐｐ−ｂａｓｅ＝１３００Ｖとされる。ここで、「Ｖｐｐ−ｂａｓｅ」は、画像領域内の所定領域Ｘ以外の領域が帯電部ａを通過する時のＡＣ電圧のＶｐｐの基準値を指す。このとき、帯電ローラ２には、−４００±（１３００／２）Ｖの帯電バイアスが印加される。
【００４０】
先行する記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域が帯電部ａを通過し終えるのと略同時に、帯電バイアスの印加が停止される。そして、後続の記録材Ｐに転写されるトナー像のための感光ドラム１上の画像領域が帯電部ａに到達するのと略同時に、帯電バイアスの印加が再開される。このときの帯電バイアスのＤＣ電圧、ＡＣ電圧は上記と同じである。
【００４１】
その後、先行する記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘが帯電部ａを通過するタイミングに合わせて、ＡＣ電圧のＶｐｐが、Ｖｐｐ−ｂａｓｅ＝１３００ＶからＶｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖに変更される。ここで、「Ｖｐｐ−ｔｏｐ」は、画像領域内の所定領域Ｘが帯電部ａを通過する時のＡＣ電圧のＶｐｐ（Ｖｐｐ−ｂａｓｅから増加されたＶｐｐ）の最大値を指す。このとき、帯電ローラ２には、−４００±（１６００／２）Ｖの帯電バイアスが印加される。
【００４２】
ここで、記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘの感光ドラム１の回転方向の長さは、「メモリ」を十分に抑制できるように適宜設定することができる。所定領域Ｘは、記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を挟んで感光ドラム１の回転方向に１ｍｍ〜５ｍｍ程度が好適であり、典型的には１ｍｍ程度の領域とすれば十分である。本実施例では、ＡＣ電圧のＶｐｐをＶｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖとする期間は、上記感光ドラム１の回転方向の領域に対して十分に長い３０ｍｓｅｃとした。このとき、記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を所定領域Ｘの感光ドラム１の回転方向における略中央として、その前後にわたる領域を所定領域Ｘとすることが好ましい。また、ＡＣ電圧のＶｐｐのＶｐｐ−ｂａｓｅに対するＶｐｐ−ｔｏｐの増加量は、「メモリ」を十分に抑制できるように適宜設定することができるが、１００Ｖ〜５００Ｖ程度が好適である。
【００４３】
また、本実施例では、ＡＣ電圧のＶｐｐをＶｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖとする期間の前後は、持続時間Δｔ＝３０ｍｓｅｃ、変動量ΔＶｐｐ＝１００Ｖで、Ｖｐｐをステップアップ／ダウンする（図３の拡大部参照）。つまり、本実施例では、制御部５０は、ＡＣ電圧のＶｐｐの値を、所定領域Ｘ以外の領域が帯電部ａを通過する時の値から所定領域Ｘが帯電部ａを通過する時の最大値へと段階的に大きくするように制御を行う。また、制御部５０は、ＡＣ電圧のＶｐｐの値を、所定領域Ｘが帯電部ａを通過するときの最大値から所定領域Ｘ以外の領域が帯電部ａを通過するときの値へと段階的に小さくするように制御を行う。本実施例では、ＡＣ電圧のＶｐｐをＶｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖとする期間と、その前後のＶｐｐをステップアップ／ダウンする期間と、からなる１５０ｍｓｅｃの期間に対応する感光ドラム１上の領域が所定領域Ｘである。
【００４４】
次に、転写バイアスについて説明する。転写バイアスとしては、記録材Ｐが転写部Ｎを通過している期間は＋１０００ＶのＤＣ電圧（紙中バイアス）が印加され、記録材Ｐが転写部Ｎを通過していない期間（すなわち、紙間）は＋５００ＶのＤＣ電圧（紙間バイアス）が印加される。
【００４５】
次に、トップセンサ１０の出力について説明する。トップセンサ１０の出力は、記録材Ｐの先端を検知することでＯＮとなり、記録材Ｐの後端を検知することでＯＦＦとなる。
【００４６】
このように、本実施例では、記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘが最初に帯電部ａを通過する時に、画像領域が帯電部ａを通過中である場合に、ＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御を行う。一方、先行する記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘが最初に帯電部ａを通過する時に、帯電部ａを感光ドラム１上の非画像領域が通過中である場合は、ＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御は行わなくてよい。つまり、連続画像形成時の記録材Ｐの搬送間隔（すなわち、紙間）が感光ドラム１の１周以上である場合には、ＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御は行わなくてよい。この場合、記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘは、後続の記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域になる前に、２回以上帯電部ａを通過できる。そのため、転写工程に起因する感光ドラム１の帯電ムラは大幅に緩和され、「メモリ」の発生が抑制されるからである。
【００４７】
図４は、本実施例における帯電バイアスの制御の流れを示すフローチャート図である。制御部５０は、プリントを開始させると（Ｓ１）、記憶装置４０に記憶されている帯電設定値を読み出し、ＡＣ電圧のＶｐｐをＶｐｐ−ｂａｓｅに設定する（Ｓ２）。制御部５０は、先行する記録材Ｐの先端がトップセンサ１０に位置に到達することで、トップセンサ１０の出力を監視する（Ｓ３）。そして、制御部５０は、出力がＯＦＦからＯＮに切り替わったことを検知したら、プロセススピードや記録材Ｐのサイズなどに基づいて、演算により、先行する記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘを求める（Ｓ４）。具体的には、制御部５０は、先行する記録材Ｐの先端がトップセンサ１０に位置に到達してから、先行する記録材Ｐの後端が転写部Ｎに到達するまでに要する期間Ａを、プロセススピードや記録材Ｐのサイズに基づいて演算する。また、先行する記録材Ｐの先端がトップセンサ１０に位置に到達することで、トップセンサ１０の出力がＯＦＦからＯＮになる時刻を時刻Ｔ１とする。制御部５０は、時刻Ｔ１と期間Ａから、先行する記録材Ｐの後端が転写部Ｎに到達した時に転写部Ｎにある、記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を特定し、これに基づき所定領域Ｘを決定する。また、制御部５０は、その所定領域Ｘが最初に帯電部ａを通過する時に、帯電部ａを後続の記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域が通過中であるか否かを判断する（Ｓ５）。制御部５０は、ステップＳ５において画像領域であると判断した場合には、所定領域Ｘは一度帯電部ａを通過しただけでトナー像を形成される可能性のある領域であるので、上述のようなＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御を実行する（Ｓ６）。つまり、制御部５０は、記憶装置４０に記憶されている帯電設定値を読み出す。そして、制御部５０は、感光ドラム１上の所定領域Ｘが帯電部ａを通過する時に、最大値がＶｐｐ−ｔｏｐになるように、ＡＣ電圧のＶｐｐのステップアップ／ダウンシーケンスを実行する。その後、制御部５０は、プリントが終了したか否かを判断し（Ｓ７）、引き続きプリントが続く場合にはステップＳ３〜Ｓ７の動作を繰り返し、プリントが終了した場合は制御を終了する（Ｓ８）。
【００４８】
ここで、ステップＳ４は、先行する記録材Ｐの先端がトップセンサ１０に到達した時刻Ｔ１を基準に所定領域Ｘを決定しているが、基準はこれに限られない。先行する記録材Ｐの後端がトップセンサ１０に到達した時刻Ｔ２を基準としても良い。つまり、先行する記録材Ｐの後端がトップセンサ１０の位置に到達してから、先行する記録材Ｐの後端が転写部Ｎに到達するまでに要する期間Ｂを演算する。そして、時刻Ｔ２と期間Ｂとに基づき所定領域Ｘを決定しても良い。また期間Ａや期間Ｂの演算は、プロセススピードや記録材Ｐのサイズが特定されてていれば演算可能である。このため、期間Ａや期間Ｂを演算するタイミングは、ステップＳ３よりも前、ステップＳ２よりも前、又は、ステップＳ１よりも前であってもよい。
【００４９】
また、ステップＳ５は、感光ドラム１の表面の所定領域Ｘが、一度帯電部ａを通過した後で次に帯電部ａに到達する前に画像領域として転写部Ｎに到達するような領域であるか否かを判断していれば良い。このため、ステップＳ５の判断を行うタイミングは、ステップＳ４にて所定領域Ｘを決定した後であれば、所定領域Ｘが最初に帯電部ａを通過するタイミングよりも前であっても良い。
【００５０】
３．作用効果
本実施例によれば、記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘにおける「メモリ」の発生を抑制することができる。これは、ＡＣ電圧のＶｐｐを大きくして、振動電場を強めることで、感光ドラム１の電位の収束性が高まり、感光ドラム１の帯電ムラを緩和することができるためであると考えられる。
【００５１】
また、本実施例では、ＡＣ電圧のＶｐｐをステップアップ／ダウンさせる。その理由として、本実施例ではＤＣ電圧とＡＣ電圧とを共通の電源から生成していることが挙げられる。ＡＣ電圧のＶｐｐを大きく変動させると、電源を共通にしているためＤＣ電圧も変動し、暗部電位ＶＤも変動してしまう。そのため、画像に暗部電位ＶＤの変動に応じた濃度ムラが生じることが懸念される。そこで、１ステップ当たりのＡＣ電圧のＶｐｐの変動量ΔＶｐｐを濃度ムラが視認できない程度に抑えることが好ましい。本実施例では、ΔＶｐｐが１００Ｖ以下であれば濃度ムラは視認できなかった。
【００５２】
４．評価実験
次に、本実施例の効果を確認した評価実験について説明する。
【００５３】
＜実験条件＞
環境：２３℃／５０％（常温常湿環境）
記録材：ＬＴＲサイズ、坪量７５ｇ／ｍ２のＶｉｔａｌｉｔｙ（Ｘｅｒｏｘ社製、商品名）
プロセススピード：２２０ｍｍ／ｓｅｃ
記録材の搬送間隔：２０ｍｍ
スループット：４０ｐｐｍ（毎分４０枚）
感光ドラムの外径：２４ｍｍ
感光ドラムの耐久試験：１万枚連続プリント
【００５４】
＜実験方法＞
印字モードを普通紙モードとして、濃度２５％の画像を連続して２枚プリントし、２枚目の画像における、記録材Ｐの後端と感光ドラム１との間の剥離放電に起因する「メモリ」の発生の有無を確認した。そして、「メモリ」が発生した場合を×（不良）、発生しなかった場合を○（良好）として評価した。また、感光ドラム１の耐久試験を実施し、耐久後の感光ドラム１を用いてプリントを行い、電荷輸送層の削れによる帯電不良による画像不良の発生の有無を確認した。そして、「帯電不良」による画像不良が発生した場合を×（不良）、発生しなかった場合を○（良好）として評価した。
【００５５】
評価実験は、本実施例と、比較対象としての比較例１及び比較例２と、について行った。比較例１では、ＡＣ電圧のＶｐｐを１３００Ｖ（本実施例におけるＶｐｐ−ｂａｓｅと同じ）で一定とした。比較例２では、ＡＣ電圧のＶｐｐを１６００Ｖ（本実施例におけるＶｐｐ−ｔｏｐと同じ）で一定とした。図５は、本実施例、比較例１及び比較例２のそれぞれについての、連続して２枚の記録材（ここでは記録紙）Ｐにプリントを行った場合の帯電バイアスの切り替えタイミングを示すシーケンスチャート図である。
【００５６】
＜実験結果＞
評価実験の結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
2018120219.tif 000003
【００５８】
本実施例では、「メモリ」は発生せず、耐久後の感光ドラム１を用いたプリントにおいても帯電不良は発生しなかった。本実施例では、記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の所定領域Ｘに対するＡＣ電圧のＶｐｐを大きくしたことで、所定領域Ｘにおける電位の収束性が高まり、「メモリ」を抑制することができた。また、本実施例では、帯電時の放電量はＶｐｐを大きくする制御を行わない場合（比較例１）より大きくなるが、Ｖｐｐを大きくする期間を必要最小限に抑えることで感光ドラム１の削れを抑えることができ、耐久後の感光ドラム１の帯電不良は発生しなかった。
【００５９】
一方、比較例１では、耐久後の感光ドラム１の帯電不良は発生しなかったものの、「メモリ」が発生した。比較例１では、Ｖｐｐを一律で小さくしたことにより、比較例２よりも帯電時の放電量は小さくなり、感光ドラム１の削れを抑えることができるため、耐久後の感光ドラム１の帯電不良は発生しなかった。しかし、比較例１では、記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の所定領域Ｘに対するＡＣ電圧のＶｐｐを大きくしなかったため、「メモリ」を抑制することができなかった。
【００６０】
また、比較例２では、「メモリ」は発生しなかったものの、耐久後の感光ドラム１における帯電不良が発生した。比較例１では、ＡＣ電圧のＶｐｐを一律で大きくしたことにより、感光ドラム１の画像領域の全域で電位の収束性が高まり、「メモリ」を抑制することができた。しかし、比較例２では、比較例１よりも帯電時の放電量は大幅に増え、感光ドラム１の削れ量が大きくなることで、耐久後の感光ドラム１の帯電不良が発生した。
【００６１】
以上のように、本実施例によれば、感光ドラム１の削れによる帯電不良を抑制しつつ、「メモリ」の発生を抑制することができる。このように、本実施例によれば、転写工程に起因する感光ドラム１の帯電ムラによって生じる画像不良を抑制することができる。
【００６２】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００６３】
図６は、本実施例における帯電バイアスの制御態様を示す概略機能ブロック図である。本実施例では、帯電電源３０は、帯電ＡＣ電源（交流電圧出力部）３１と、帯電ＤＣ電源（直流電圧出力部）３３と、を有する。帯電電源３０は、帯電ＤＣ電源３３からのＤＣ電圧に、帯電ＡＣ電源３１からのＡＣ電圧を重畳した帯電バイアス（ＤＣ＋ＡＣ電圧）を出力して、帯電ローラ２に印加する。このように、本実施例では、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とは、それぞれ個別の電源から生成される。
【００６４】
図７は、本実施例における、連続して２枚の記録材（ここでは記録紙）Ｐにプリントを行った場合の、帯電バイアスの切り替えタイミングを示すシーケンスチャート図である。図７は、実施例１と同様に、先行する記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘが最初に帯電部ａを通過する時に、帯電部ａを後続の記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域が通過中である場合のシーケンスチャート図である。
【００６５】
本実施例では、実施例１のようにＡＣ電圧のＶｐｐをステップアップ／ダウンさせることなく、ＡＣ電圧のＶｐｐをＶｐｐ−ｂａｓｅからＶｐｐ−ｔｏｐへと増加させ、Ｖｐｐ−ｔｏｐからＶｐｐ−ｂａｓｅへと低下させる。本実施例では、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とがそれぞれ個別の電源から生成されるため、実施例１のようにＡＣ電圧のＶｐｐの変動を小さくしてＤＣ電圧の変動を抑制する必要性が低いためである。本実施例では、ＡＣ電圧のＶｐｐをＶｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖとする１５０ｍｓｅｃの期間に対応する感光ドラム１上の領域が所定領域Ｘである。
【００６６】
以上のように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、ＡＣ電圧のＶｐｐをステップアップ／ダウンさせる必要がないため、実施例１よりもシーケンスの簡素化が可能となる。
【００６７】
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００６８】
図８は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例では、画像形成装置１００は、装置本体Ｍの内部又は外部の少なくとも一方の温度又は湿度の少なくとも一方を検知する環境検知手段として、装置本体Ｍの内部に温湿度センサ１９を有する。本実施例では、温湿度センサ１９は、装置本体Ｍの内部の温度及び相対湿度を検知して、その検知結果を示す信号を制御部５０に入力する。そして、本実施例では、制御部５０は、温湿度センサ１９の検知結果に基づいて画像形成装置１００の使用環境を判断し、その判断結果に応じてＡＣ電圧のＶｐｐの増加量を変更する。つまり、本実施例では、制御部５０は、装置本体Ｍの内部の温度及び相対湿度に基づいて、所定領域Ｘ以外の領域が帯電部ａを通過する時のＡＣ電圧のＶｐｐの値に対する所定領域Ｘが帯電部ａを通過する時のＡＣ電圧のＶｐｐの値の増加量を変更する。
【００６９】
表２は、画像形成装置１００の使用環境の判断結果、暗部電位ＶＤ、ＡＣ電圧のＶｐｐ、及びＡＣ電圧のＶｐｐの増加量の関係の一例を示す。ここで、常温常湿環境とは代表して２３℃／５０％の環境、低温低湿環境とは代表して１５℃／１０％の環境、高温高湿環境とは代表して３２．５℃／８０％の環境を指す。
【００７０】
【表２】
2018120219.tif 000004
【００７１】
感光ドラム１の暗部電位ＶＤは、現像時に感光ドラム１上に転移するトナーの量を一定に保つように制御されることが望まれる。本実施例では、暗部電位ＶＤの設定値（制御値）は、温湿度センサ１９の検知結果に基づいて予め定められた値に決定される。トナーは、それが置かれる温度、湿度によりその帯電量が変化するために、現像時に感光ドラム１上に転移するトナーの量を一定に保つためには、トナーの帯電量に応じた適切な現像コントラストを設定することが望まれる。そのため、トナーの帯電量が相対的に高くなり、相対的に大きい現像コントラストが必要な低温低湿環境では、暗部電位ＶＤの絶対値を相対的に大きくする（−４５０Ｖ）。一方、トナーの帯電量が相対的に低くなり、相対的に小さい現像コントラストで十分な高温高湿環境では、暗部電位ＶＤの絶対値を相対的に小さくする（−３５０Ｖ）。しかし、実施例１で説明した「メモリ」は、暗部電位ＶＤの絶対値が小さい高温高湿環境の方が、暗部電位ＶＤの絶対値が大きい高い低温低湿環境に比べて発生しやすい。そのため、ＡＣ電圧のＶｐｐの増加量も、暗部電位ＶＤに応じて適切な値に変えることが望まれる。
【００７２】
そこで、本実施例では、低温低湿環境、常温常湿環境、高温高湿環境のそれぞれにおけるＡＣ電圧のＶｐｐ−ｂａｓｅ、Ｖｐｐ−ｔｏｐを表２に示すように設定する。つまり、本実施例では、低温低湿環境よりも常温常湿環境の方のＡＣ電圧のＶｐｐの増加量を大きくし、また常温常湿環境よりも高温高湿環境の方のＡＣ電圧のＶｐｐの増加量を大きくする。なお、低温低湿環境で「メモリ」が問題にならないレベルであれば、ＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御を行わなくてもよい。また、ＡＣ電圧のＶｐｐのステップアップ／ダウンについては、例えば変動量ΔＶｐｐを各環境で同じとし、ステップ数と持続時間Δｔを各環境で変えることができる。あるいは、ＤＣ電圧の変動が問題にならない範囲で変動量ΔＶｐｐを各環境で変えて、ステップ数と持続時間Δｔは各環境で同じとすることができる。また、実施例２と同様に、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とをそれぞれ個別に生成する構成の帯電電源３０を用いる場合は、いずれの環境においてもＡＣ電圧のＶｐｐのステップアップ／ダウンを行う必要はない。
【００７３】
図９は、本実施例における帯電バイアスの制御の流れを示すフローチャート図である。図９のフローチャート図におけるステップＳ１〜Ｓ８の処理は、実施例１で説明した図４のフローチャート図におけるステップＳ１〜Ｓ８の処理と同様である。本実施例では、ステップＳ１０の処理が追加されている。つまり、本実施例では、制御部５０は、ステップＳ１の処理の後に、温湿度センサ１９の検知結果に基づいて画像形成装置１００の使用環境を判断する（Ｓ１０）。そして、制御部５０は、ステップＳ６において、ステップＳ１０で判断した画像形成装置１００の使用環境に応じて、記憶装置４０に記憶されている帯電設定値を読み出し、ＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御を実行する。
【００７４】
以上のように、本実施例によれば、画像形成装置１００の使用環境に応じてより適切に「メモリ」の発生を抑制することができる。
【００７５】
［実施例４］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと概略同様である。したがって、本実施例の画像形成装置において実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００７６】
図１０は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例では、画像形成装置１００は、記録材担持体としての転写ベルト２０を有する。転写ベルト２０は、複数の張架ローラ（支持部材）としての駆動ローラ２１と従動ローラ２２とに掛け渡されて所定の張力で張架されている。転写ベルト２０は、駆動ローラ２１が回転駆動されることによって、図中矢印Ｒｂ方向（反時計回り）に回転（周回移動）する。
【００７７】
転写ベルト２０としては、厚さ５０〜２００μｍ、体積抵抗率１０９〜１０１６Ω・ｃｍ程度の、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネートなどで形成された樹脂フィルムを用いることができる。あるいは、転写ベルト２０としては、厚さ０．５〜２ｍｍ程度の、ＥＰＤＭなどのゴムで形成された基層の表面を、ウレタンゴムにＰＴＦＥなどフッ素樹脂を分散した材料で形成された表層で被覆したものを用いることができる。
【００７８】
転写ベルト２０の内周面（裏面）側には、転写ベルト２０を挟んで感光ドラム１と対向するように、実施例１のものと同様の転写ローラ５が配置されている。転写ローラ５は、転写ベルト２０を介して感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と転写ベルト２０との接触部（記録材Ｐがない時の接触部）である転写部（転写ニップ）Ｎを形成する。本実施例では、転写前ガイド１７を通過した記録材Ｐは、転写ベルト２０に担持されて転写部Ｎへと搬送される。そして、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部Ｎにおいて、転写ローラ５の作用によって、転写ベルト２０に担持された記録材Ｐ上に転写される。
【００７９】
本実施例のように転写ベルト２０を有する構成は、記録材Ｐの感光ドラム１からの分離性が良い。また、該構成は、記録材Ｐの搬送安定性が良い。そのため、該構成は、画像形成を高速化しやすいというメリットがある。
【００８０】
このような構成の画像形成装置１００では、転写工程に起因する部分的な感光ドラム１上の帯電ムラにより、その後形成する画像に横白筋状の「メモリ」（感光ドラム１の回転軸線方向に沿って延びる濃度が薄い部分）が発生することがある。図１１は、記録材Ｐの先端が転写部Ｎに進入する際の転写部Ｎの近傍の模式的な断面図である。図１１中の転写ローラ５から感光ドラム１に向かう矢印は転写電流が流れる経路を模式的に示している。記録材Ｐの先端が転写部Ｎに進入する際に、感光ドラム１と転写ベルト２０とが接しない空隙Ａができ、転写電流の流れにくい領域が生じる。転写電流の流れにくい領域では、感光ドラム１上に移動するプラス電荷が少なく、暗部電位ＶＤの絶対値が大きくなってしまう。その結果、その領域の現像コントラストが他の領域よりも小さくなり、現像時に付着するトナーの量が少なくなって画像の濃度が薄くなってしまう。このように、転写工程に起因する部分的な感光ドラム１の帯電ムラにより、その後形成する画像に横白筋状の「メモリ」が発生することがある。
【００８１】
そこで、本実施例では、「メモリ」が発生する可能性のある、所定のタイミングで転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の所定領域Ｘは、記録材Ｐの先端が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置を含む領域とする。本実施例では、実施例１と同様に、制御部５０は、トップセンサ１０の出力のＯＮ／ＯＦＦのタイミングに基づいて、演算により、記録材Ｐの先端が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘを検出する。
【００８２】
なお、本実施例では、記録材Ｐの先端が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置は、より詳細には、転写部Ｎにおいて記録材Ｐの先端が接触した感光ドラム１上の位置である。ここでは、簡単のため、記録材Ｐの先端が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置を、「記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１上の位置」ともいう。
【００８３】
図１２は、本実施例における、連続して２枚の記録材（ここでは記録紙）Ｐにプリントを行った場合の、帯電バイアス及び転写バイアスの切り替えタイミング、並びにトップセンサ１０の出力のＯＮ／ＯＦＦタイミングを示すシーケンスチャート図である。また、図１２は、記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘが最初に帯電部ａを通過する時に、帯電部ａをその記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域が通過中である場合のシーケンスチャート図である。
【００８４】
図１２中の「ｔ」は、記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１上の位置が、転写部Ｎを通過し終えてから帯電部ａに到達するまでの時間を示す。また、図１２中のトップセンサ、転写バイアス、帯電バイアスのチャート間を橋渡すように記載された矢印は、矢印の両端間でタイミングを同期させることを示す。また、図１２には示されていないが、感光ドラム１上の画像領域の表面電位は、転写部Ｎを通過する前は、暗部電位ＶＤが−４００Ｖ、明部電位ＶＬが−１００Ｖに設定されている。
【００８５】
先行する記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域が帯電部ａに到達するのと略同時に、帯電ローラ２に対する帯電バイアスの印加が開始される。このとき、ＤＣ電圧はＶｄｃ＝−４００Ｖ、ＡＣ電圧のＶｐｐはＶｐｐ−ｂａｓｅ＝１３００Ｖとされる。
【００８６】
その後、先行する記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘが帯電部ａを通過するタイミングに合わせて、ＡＣ電圧のＶｐｐが、Ｖｐｐ−ｂａｓｅ＝１３００ＶからＶｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖに変更される。また、本実施例では、ＡＣ電圧のＶｐｐをＶｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖとする期間の前後は、実施例１と同様にしてＶｐｐをステップアップ／ダウンする（図１２の拡大部参照）。
【００８７】
ここで、記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘの感光ドラム１の回転方向の長さは、「メモリ」を十分に抑制できるように適宜設定することができる。所定領域Ｘは、記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１の位置を挟んで感光ドラム１の回転方向に１ｍｍ〜５ｍｍ程度が好適であり、典型的には１ｍｍ程度の領域とすれば十分である。本実施例では、ＡＣ電圧のＶｐｐをＶｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖとする期間は、上記感光ドラム１の回転方向の領域に対して十分に長い３０ｍｓｅｃとした。このとき、記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１上の位置を所定領域Ｘの感光ドラム１の回転方向における略中央として、その前後にわたる領域を所定領域Ｘとすることが好ましい。
【００８８】
先行する記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域が帯電部ａを通過し終えるのと略同時に、帯電バイアスの印加が停止される。そして、後続の記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域が帯電部ａに到達するのと略同時に、帯電バイアスの印加が再開され、上記と同様のシーケンスで帯電バイアスが制御される。
【００８９】
なお、通常は、所定領域Ｘを記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１上の位置を含む領域とする場合、所定領域Ｘが最初に帯電部ａを通過する時に帯電部ａはその記録材Ｐに転写されるトナー像のための画像領域が通過中である。しかし、実施例１の場合と同様、記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘが最初に帯電部ａを通過する時に、帯電部ａを感光ドラム１上の非画像領域が通過中である場合は、ＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御は行わなくてよい。また、実施例２と同様に、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とをそれぞれ個別に生成する構成の帯電電源３０を用いる場合は、ＡＣ電圧のＶｐｐのステップアップ／ダウンを行う必要はない。また、実施例３と同様に、画像形成装置１００の使用環境に応じてＡＣ電圧のＶｐｐの増加量を変更してもよい。
【００９０】
図１２のシーケンスチャート図における転写バイアスの切り替えタイミング、トップセンサ１０のＯＮ／ＯＦＦタイミングについては、実施例１で説明した図３のシーケンスチャート図のものと同様である。また、本実施例における帯電バイアスの制御の流れは、実施例１で説明した図４のフローチャート図のものと同様である。
【００９１】
本実施例によれば、記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘにおける「メモリ」の発生を抑制することができる。これは、実施例１の場合と同様に、ＡＣ電圧のＶｐｐを大きくして、振動電場を強めることで、感光ドラム１の電位の収束性が高まり、感光ドラム１の帯電ムラを緩和することができるためであると考えられる。
【００９２】
以上のように、本発明に従う制御は、記録材Ｐの先端が転写部Ｎを通過することによる横白筋状の「メモリ」の抑制に対しても有効である。
【００９３】
なお、本実施例のように転写ベルト２０を有する構成において、実施例１と同様に記録材Ｐの後端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘに関しＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御を行ってもよい。これにより、実施例１と同様に、横黒筋状の「メモリ」の発生を抑制することができる。また、実施例１のように感光ドラム１と転写ローラ５とが直接対向する構成において、本実施例と同様に記録材Ｐの先端に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘに関しＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御を行ってもよい。これにより、本実施例と同様に、横白筋状の「メモリ」の発生を抑制することができる。
【００９４】
［実施例５］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００９５】
「メモリ」は、転写部Ｎを通過するトナー像の影響によっても発生することがある。図１３は、トナーＴの付着した記録材Ｐが転写部Ｎを通過する際の転写部Ｎの近傍の模式的な断面図である。図１３中の転写ローラ５から感光ドラム１に向かう矢印は転写電流が流れる経路を模式的に示している。記録材Ｐ上のトナーが多く付着している領域では、トナーが抵抗体となり、転写電流が流れにくい。転写電流の流れにくい領域では、感光ドラム１上に移動するプラス電荷が少なく、暗部電位ＶＤの絶対値が大きくなってしまう。その結果、その領域の現像コントラストが他の領域よりも小さくなり、現像時に付着するトナーの量が少なくなって画像の濃度が薄くなってしまう。このように、転写工程に起因する部分的な感光ドラム１の帯電ムラにより、画像に以前に形成されたトナー像のトナー量の多い箇所に対応した濃度が薄い部分が生じる「メモリ」が発生することがある。
【００９６】
そこで、本実施例では、「メモリ」が発生する可能性のある、所定のタイミングで転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の所定領域Ｘは、次の領域とする。つまり、画像情報に基づいて所定の条件を満たすトナー像が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置を含む領域である。本実施例では、制御部５０は、各画像領域に関する画像情報に基づいて、当該画像領域に形成する画像が「メモリ」が発生しやすい画像か否かを判定する判定手段としての機能を有する。そして、制御部５０は、「メモリ」が発生しやすい画像であると判定した場合には、その判定結果に応じてＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御を実行する。
【００９７】
本実施例では、制御部５０は、画像情報に基づいて、記録材Ｐ上又は転写部Ｎに到達する感光ドラム１上のトナー像のトナー量と相関する指標値としての、記録材Ｐ上のトナー像の印字率を算出する。そして、制御部５０は、算出した印字率が所定の閾値を超えた場合に「メモリ」が発生やすいと判定する。つまり、本実施例では、「メモリ」が発生しやすい所定領域Ｘは、トナー量と相関する指標値が所定の閾値を超えるトナー像が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置を含む領域とし、特に、該指標値として印字率を用いる。
【００９８】
記録材Ｐ上のトナー像の印字率は、画像データにおけるトナーを付着させる画素数をページごと（画像領域ごと）にカウントし、ページの全画素数に対するカウントしたトナーを付着させる画素数の総数の比率（面積比）に基づいて算出することができる。例えば、全面が最大濃度で印字されるベタ塗画像であれば印字率は１００％である。この「メモリ」が発生しやすい画像か否かを判定するための印字率の閾値は、予め試験などを行うことにより設定することができ、本実施例では８０％とした。特に、本実施例では、各ページの画像領域を記録材Ｐの搬送方向に２０分割し、分割領域ごとに上記の判定を行い、判定結果に応じてＡＣ電圧のＶｐｐを増加させる。この分割領域の分割数は、「メモリ」を十分に抑制できるように適宜設定することができる。
【００９９】
なお、本実施例では、印字率が閾値を超えるトナー像が転写部Ｎを通過する時に転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置は、より詳細には、記録材Ｐ上におけるトナー像の印字率が閾値を超える分割領域と接触した感光ドラム１上の位置である。ここでは、簡単のため、この位置を、「印字率が閾値を超える分割領域に対応する感光ドラム１上の位置」ともいう。
【０１００】
ここで、印字率が閾値を超える分割領域に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘの感光ドラム１の回転方向の長さは、「メモリ」を十分に抑制できるように適宜設定することができる。典型的には、所定領域Ｘは、記録材Ｐの搬送方向における分割領域の長さと略同じか、又は分割領域の長さ範囲を挟んで感光ドラム１の回転方向の上流及び下流にそれぞれ１ｍｍ〜５ｍｍ程度ずつ長い領域とすれば十分である。本実施例では、実施例１と同様、ＡＣ電圧のＶｐｐは、Ｖｐｐ−ｂａｓｅ＝１３００Ｖ、Ｖｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖである。そして、ＡＣ電圧のＶｐｐをＶｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖとする期間は、記録材Ｐの搬送方向における分割領域の長さと略同じとした。また、本実施例では、ＡＣ電圧のＶｐｐをＶｐｐ−ｔｏｐ＝１６００Ｖとする期間の前後は、実施例１と同様にしてＶｐｐをステップアップ／ダウンする。
【０１０１】
なお、本実施例においても、実施例１の場合と同様、所定領域Ｘが最初に帯電部ａを通過する時に、帯電部ａを感光ドラム１上の非画像領域が通過中である場合は、ＡＣ電圧のＶｐｐを変更する制御は行わなくてよい。また、実施例２と同様に、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とをそれぞれ個別に生成する構成の帯電電源３０を用いる場合は、ＡＣ電圧のＶｐｐのステップアップ／ダウンを行う必要はない。また、実施例３と同様に、画像形成装置１００の使用環境に応じてＡＣ電圧のＶｐｐの増加量を変更してもよい。
【０１０２】
図１４は、本実施例における帯電制御の流れを示すフローチャート図である。図１４のフローチャート図におけるステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ５〜Ｓ８の処理は、実施例１で説明した図４のフローチャート図におけるステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ５〜Ｓ８の処理と同様である。本実施例では、ステップＳ２０、ステップＳ２１の処理が追加され、図４のフローチャート図におけるステップＳ４の処理の代わりにステップＳ２２の処理を行う。つまり、本実施例では、制御部５０は、ステップＳ２の処理の後に、次に転写部Ｎを通過するトナー像に関し、画像領域を記録材Ｐの搬送方向に２０分割し、分割領域ごとに記録材Ｐ上又は感光ドラム１の表面上のトナー像の印字率を算出する（Ｓ２０）。制御部５０は、各分割領域の印字率が閾値（８０％）を超えるか否かを判定する（Ｓ２１）。印字率が閾値を超える分割領域とは、所定量よりも多いトナーを担持した状態で転写部Ｎに到達した感光ドラム１の領域である。印字率が閾値を超える分割領域がある場合にはステップＳ３に処理を進め、印字率が閾値を超える分割領域がない場合にはステップＳ７に処理を進める。そして、制御部５０は、ステップＳ３においてトップセンサ１０の出力がＯＮになったことを検知したら、プロセススピードなどに基づいて、演算により、印字率が閾値を超える分割領域を含む所定領域Ｘを求める（Ｓ２２）。そして、制御部５０は、感光ドラム１の表面の所定領域Ｘが、一度帯電部ａを通過した後で次に帯電部ａに到達する前に画像領域として転写部Ｎに到達するような領域であるか否かを判断する（Ｓ５）。
【０１０３】
なお、記録材Ｐ上又は転写部Ｎに到達する感光ドラム１上のトナー像のトナー量と相関する指標は、印字率に限られない。ステップ２１では感光ドラム１上に担持されるトナーの量が所定量よりも多いかどうかを判断できればよい。従って、例えば、露光装置３を画像情報に応じてレーザー光Ｌを発光させるための信号を分割領域ごとにカウントした値を指標としても良い。レーザー光Ｌを発光する期間が長いほどトナーが感光ドラム１へ付着するので、上記信号をカウントした値が感光ドラム１に付着するトナーの量に対応するからである。この場合、ステップＳ２１では、制御部５０は、上記信号を分割領域ごとにカウントし、そのカウントした値が予め設定した閾値を超えるか否かを判定する。
【０１０４】
本実施例によれば、印字率が閾値を超える分割領域に対応する感光ドラム１上の位置を含む所定領域Ｘにおける「メモリ」の発生を抑制することができる。これは、実施例１の場合と同様に、ＡＣ電圧のＶｐｐを大きくして、振動電場を強めることで、感光ドラム１の電位の収束性が高まり、感光ドラム１の帯電ムラを緩和することができるためであると考えられる。
【０１０５】
以上のように、本発明に従う制御は、転写部Ｎを通過するトナー像の影響による「メモリ」の抑制に対しても有効である。
【０１０６】
なお、本実施例のように所定量よりも多いトナーを担持した状態で転写部Ｎに到達した感光ドラム１の領域を含む感光ドラム１の領域を所定領域Ｘとする制御は、実施例４のように転写ベルト２０を有する構成に適用することもできる。これにより、転写ベルト２０を有する構成においても、本実施例と同様に、転写部Ｎを通過するトナー像の影響による「メモリ」の発生を抑制することができる。
【０１０７】
［他の実施例］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【０１０８】
上述の実施例では、画像形成装置は画像形成部を一つだけ有するモノクロ画像形成装置であったが、本発明はカラー画像形成装置などの画像形成部を複数有する画像形成装置にも適用することができる。例えば、図１０に示すような転写ベルト２０を有する直接転写方式の画像形成装置において、転写ベルト２０の移動方向に沿って複数（例えば４個）の画像形成部が並べて配置されたタンデム型の画像形成装置が周知である。各画像形成部は、例えばそれぞれ図１０のものと同様の感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６を有して構成される。このような画像形成装置では、複数（例えば４個）の画像形成部の感光ドラム１に形成された、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、転写ベルト２０に担持された記録材Ｐ上に重ね合わされるようにして順次転写される。このような画像形成装置においても、各画像形成部において、上述の各実施例と同様の帯電バイアスの制御を行うことができる。実施例５の制御を適用する場合、一の画像形成部の感光ドラム１上の所定領域Ｘは、他の画像形成部で形成された所定の条件を満たすトナー像が該一の画像形成部の転写部Ｎを通過する時に該転写部Ｎを通過した感光ドラム１上の位置を含む領域であってよい。
【０１０９】
また、実施例５は、中間転写方式の画像形成装置にも適用することができる。図１５は、中間転写方式の画像形成装置の要部の概略断面図である。上述の実施例の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素には同一符号を付している。中間転写方式の画像形成装置は、図１０に示す直接転写方式の画像形成装置における記録材担持体の代わりに、中間転写体としての例えば無端状のベルトで構成された中間転写ベルト６０を有する。中間転写ベルト６０は、複数の張架ローラに架け渡されて所定の張力で張架される。中間転写ベルト６０の内周面側には、中間転写ベルト６０を挟んで感光ドラム１と対向するように、一次転写手段としての例えば一次転写ローラ５が配置され、感光ドラム１と中間転写ベルト６０との接触部である一次転写部Ｎ１を形成する。中間転写ベルト６０の外周面側において複数の張架ローラのうち一つに対向して、二次転写手段としての例えば二次転写ローラ７０が配置され、中間転写ベルト６０と二次転写ローラ７０との接触部である二次転写部Ｎ２を形成する。中間転写方式の画像形成装置では、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において、電圧が印加される一次転写ローラ５の作用により中間転写ベルト６０上に一次転写される。中間転写ベルト６０上に一次転写されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、電圧が印加される二次転写ローラ７０により紙などの記録材Ｐに二次転写される。このような画像形成装置においても、実施例５で説明したのと同様にして、一次転写部Ｎ１を通過するトナー像の影響により「メモリ」が発生することがある。したがって、このような画像形成装置においても、例えば実施例５と同様の帯電バイアスの制御を行うことができる。
【０１１０】
なお、図１５では、簡単のため、画像形成部を一つだけ示している。しかし、上記直接転写方式の画像形成装置の場合と同様、中間転写ベルト６０を有する中間転写方式の画像形成装置において、中間転写ベルト６０の移動方向に沿って複数（例えば４個）の画像形成部が並べて配置されたタンデム型の画像形成装置が周知である。このような画像形成装置では、複数（例えば４個）の画像形成部の感光ドラム１に形成された、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト６０上に重ね合わされるようにして順次転写される。上記直接転写方式の画像形成装置の場合と同様、実施例５の制御を適用する場合、一の画像形成部の感光ドラム１上の所定領域Ｘを他の画像形成部で形成された所定の条件を満たすトナー像に基づいて検出することができる。
【０１１１】
また、実施例３では、画像形成装置の状態の一例として、画像形成装置の使用環境に応じてＡＣ電圧のＶｐｐの増加量を変更した。特に、実施例３では、温湿度センサによる温度及び湿度の検知結果に応じて、ＡＣ電圧のＶｐｐの増加量を変更した。ただし、ＡＣ電圧のＶｐｐの増加量の適正値は、温度又は湿度の少なくとも一方と十分の相関を有することがある。したがって、環境の温度又は湿度の少なくとも一方に基づいてＡＣ電圧のＶｐｐの増加量を変更することができる。典型的には、温度が第１の温度の場合の増加量よりも、第１の温度よりも高い第２の温度の場合の増加量の方を大きくなるようにする。また、湿度が第１の湿度の場合の増加量よりも、第１の湿度よりも高い第２の湿度の場合の増加量の方を大きくするようにする。
【０１１２】
また、画像形成装置の状態は画像形成装置の使用環境に限定されるものではなく、画像形成装置の構成要素の寿命状況（使用量状況）などであってもよい。例えば、感光ドラムの使用状況に応じてＡＣ電圧のＶｐｐの増加量を変更することができる。この場合、御部５０は、感光ドラム１の使用開始時からの使用量と相関する情報として、感光ドラム１の回転回数、回転時間、帯電時間（帯電処理を行った時間）又は画像形成枚数などを記憶装置４０に逐次積算して記憶させることができる（図２など）。そして、制御部５０は、予め求められて記憶装置４０に記憶されているＡＣ電圧のＶｐｐの増加量と感光ドラム１の使用量との関係を示す情報に基づいて、現在の感光ドラム１の使用量に応じてＡＣ電圧のＶｐｐの増加量を決定することができる。例えば、感光ドラム１の使用量が増加するにつれて暗部電位の絶対値が小さくなる構成では、感光ドラム１の使用量が第１の使用量の場合の増加量よりも、第１の使用量よりも多い第２の使用量の場合の増加量の方を大きくするようにする。
【符号の説明】
【０１１３】
１          感光ドラム
２          帯電ローラ
５          転写ローラ
１０        トップセンサ
１９        温湿度センサ
２０        転写ベルト
３０        帯電電源
５０        制御部
【図１】
2018120219.tif 000005
【図２】
2018120219.tif 000006
【図３】
2018120219.tif 000007
【図４】
2018120219.tif 000008
【図５】
2018120219.tif 000009
【図６】
2018120219.tif 000010
【図７】
2018120219.tif 000011
【図８】
2018120219.tif 000012
【図９】
2018120219.tif 000013
【図１０】
2018120219.tif 000014
【図１１】
2018120219.tif 000015
【図１２】
2018120219.tif 000016
【図１３】
2018120219.tif 000017
【図１４】
2018120219.tif 000018
【図１５】
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