(57)【要約】【課題】印字用のトナーと、該トナーの帯電極性とは異なる帯電極性のトナーとの双方に対して、ガイド部材への付着を抑制する。【解決手段】転写前上ガイド６にトナーが付着するのを抑制するために、転写前上ガイド６に電圧を印加する電源部（バイアス印加部１２、電源１３，１４）を備え、電源部（バイアス印加部１２、電源１３，１４）により転写前上ガイド６に印加される電圧の大きさを、画像形成中の所定のタイミングで変更する制御を行うことが可能なＣＰＵ２０を備える。【選択図】図１
2015011200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体との間で転写ニップ部を形成し、前記像担持体上のトナー像を前記転写ニップ部で記録材に転写させる転写部材と、
搬送される記録材を、前記転写ニップ部に向けてガイドするガイド部材であって、前記記録材の面のうちトナー像が転写される面に対向して配置されたガイド部材と、
前記ガイド部材にトナーが付着するのを抑制するために、前記ガイド部材に電圧を印加する電源部と、
を備え、記録材に画像形成を行う画像形成装置において、
前記電源部により前記ガイド部材に印加される電圧の大きさを、画像形成中の所定のタイミングで変更する制御を行うことが可能な制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記像担持体上の領域のうち、１枚の記録材に画像を形成するためのトナー像が形成され得る像形成領域が、前記ガイド部材に最も近づく最近接領域に到達する到達タイミングでは、トナーの正規の帯電極性と同極性の値となる第１電圧を前記ガイド部材に印加し、
画像形成中で前記到達タイミング以外のときは、前記第１電圧に対してトナーの正規の帯電極性とは逆極性側の値となる第２電圧を前記ガイド部材に印加するか又は、前記ガイド部材に電圧を印加しないように、
前記電源部を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。
【請求項３】
前記像担持体との間の現像位置で、前記像担持体にトナーを供給して、前記像担持体上にトナー像を形成する現像部材を備え、
前記像形成領域は、前記像担持体の電位の値が、前記現像部材の電位の値よりも、トナーの正規の帯電極性とは逆極性側の値となるときに前記現像位置に位置する前記像担持体上の領域であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
トナーの正規の帯電極性が負の場合、
前記像担持体の電位の値が、前記現像部材の電位の値よりも大きいときに前記現像位置に位置していた前記像担持体上の領域が、前記最近接領域に到達するタイミングでは、極性が負の電圧を前記ガイド部材に印加させ、
前記像担持体の電位の値が、前記現像部材の電位の値よりも小さいときに前記現像位置に位置していた前記像担持体上の領域が、前記最近接領域に到達するタイミングでは、極性が正の電圧を前記ガイド部材に印加させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体上に形成されるトナー像の印字率を導出する印字率導出手段を備え、
前記制御手段は、
前記像担持体上の領域のうち、１枚の記録材に画像を形成するためのトナー像が形成され得る像形成領域が、前記ガイド部材に最も近づく最近接領域に到達する到達タイミングであり、かつ、該像形成領域に対して前記印字率導出手段により導出された印字率が所定値よりも大きい場合には、
トナーの正規の帯電極性と同極性の値となる第１電圧を前記ガイド部材に印加し、
画像形成中で前記到達タイミング以外のとき、又は、前記像形成領域に対して前記印字率導出手段により導出された印字率が前記所定値以下の場合に該像形成領域が前記最近接領域に到達するタイミングでは、
前記第１電圧に対してトナーの正規の帯電極性とは逆極性側の値となる第２電圧を前記ガ
イド部材に印加するか又は、前記ガイド部材に電圧を印加しないように、
前記電源部を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。
【請求項６】
前記制御手段は、前記像形成領域に対して前記印字率導出手段により導出された印字率が前記所定値よりも大きい場合であっても、該像形成領域のうち前記像担持体の回転軸方向に沿った一部の領域に対して前記印字率導出手段により導出された印字率が前記所定値以下となる場合には、その領域が前記最近接領域に到達するタイミングでは、前記第２電圧を前記ガイド部材に印加するか又は、前記ガイド部材に電圧を印加しないように、前記電源部を制御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】
前記ガイド部材には、前記像担持体の回転軸方向に対して複数の導電部が設けられ、
前記電源部は、各導電部にそれぞれ独立して電圧を印加することが可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
搬送される記録材に対向する前記ガイド部材の対向領域、及び、前記回転軸方向で前記対向領域以外の前記ガイド部材の領域にそれぞれ独立して電圧印加できるように、前記複数の導電部が配置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
記録材の幅方向のサイズを検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段により検出された記録材の幅方向のサイズに基づいて、各導電部への電圧印加動作を制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記回転軸方向で前記対向領域以外の前記ガイド部材の領域に配置された前記導電部には、画像形成中に、前記第２電圧が印加されるか又は、電圧が印加されないことを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記像担持体上のうち前記回転軸方向で各導電部に対向する各領域の印字率に基づいて、各導電部への電圧印加動作を制御することを特徴とする請求項７乃至１０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、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した従来の複写機、プリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置においては、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程を経ることで画像形成が行われる。このうち、現像工程で形成された感光ドラム上のトナー像を記録材へと転写する転写工程は、記録材に形成される画像の良否を決定する重要な工程であり、最適な画像形成を行うためには感光ドラム表面の転写位置に対して適正に記録材を搬送する必要がある。そのため、電子写真方式を用いた画像形成装置では、レジストローラ対から転写位置へと搬送される記録材をより良好な位置に導くために、転写位置の上流に記録材の両面をガイドする一対のガイドを配置することにより、高い転写性能を確保している。
しかし、特に高印字画像を連続で大量にプリントする際、この一対のガイドのうち、記録材の画像形成面側をガイドする上ガイド（ガイド部材）には、感光ドラムの回転で生じる気流に乗って、感光ドラム上のトナーが堆積してしまう場合がある。そのため、上ガイドに堆積したトナーが、記録材の搬送等の衝撃により、搬送される記録材上に落下して、トナー落ちやトナー散りに起因する画像不良を生じる場合があった。そこで、特許文献１では、上ガイドに、トナーの正規の帯電極性と同極性の負バイアスを印加することで、上ガイドへのトナーの転移を静電気的に防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上ガイドに負バイアスを印加すると、画像印字用で負の極性を持つネガトナーは上ガイドに堆積しにくくなるものの、かぶりトナーのように極性が反転して正の極性を持つポジトナーが現像されると、むしろ、静電気的にガイドに堆積しやすくなる。この反転ポジトナーは、現像位置において、ドラム電位が−１１００Ｖで現像電位が−３５０Ｖのように、ドラム電位＜現像電位の関係が成り立つ場合に現像されやすい。例えば、低印字域や小サイズプリント時の非通紙域、さらに前回転や後回転、紙間などの非印字タイミングなどで顕著である。
したがって、上ガイドに負バイアスを印加する構成では、小サイズの大量プリント、低印字画像の大量プリント、前回転や後回転、紙間が長い通紙ジョブを繰り返すと、次のような現象が生じることが懸念される。すなわち、画像印字用のネガトナーによるガイド汚れは抑制できても、かぶり等の反転ポジトナーによるガイド汚れが生じ、それに起因する画像不良が発生しやすくなることが懸念される。なお、この現象は、かぶりトナーを現像しやすいジャンピング現像方式において発生しやすい。
【０００５】
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、印字用のトナーと、該トナーの帯電極性とは異なる帯電極性のトナーとの双方に対して、ガイド部材への付着を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体との間で転写ニップ部を形成し、前記像担持体上のトナー像を前記転写ニップ部で記録材に転写させる転写部材と、
搬送される記録材を、前記転写ニップ部に向けてガイドするガイド部材であって、前記記録材の面のうちトナー像が転写される面に対向して配置されたガイド部材と、
前記ガイド部材にトナーが付着するのを抑制するために、前記ガイド部材に電圧を印加する電源部と、
を備え、記録材に画像形成を行う画像形成装置において、
前記電源部により前記ガイド部材に印加される電圧の大きさを、画像形成中の所定のタイミングで変更する制御を行うことが可能な制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、印字用のトナーと、該トナーの帯電極性とは異なる帯電極性のトナーとの双方に対して、ガイド部材への付着を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の画像形成装置の要部を示す概略断面図
【図２】実施例１の画像形成装置の概略構成を示す断面図
【図３】実施例１の現像位置におけるドラム電位及び現像電位を示す図
【図４】転写前上ガイドに印加されるバイアスの切替えタイミングを説明する図
【図５】転写前上ガイドに印加されたバイアスと付着したトナー量の関係を示す図
【図６】実施例２における印字率算出手段について説明するための図
【図７】転写前上ガイドに印加されたバイアスが時系列で変化する様子を示す図
【図８】図７に示す記録材４枚にそれぞれ印字されている画像を示す図
【図９】実施例３における転写前上ガイドの概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
［実施例１］
以下に、実施例１について説明する。図２は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
図２において、像担持体としての感光ドラム１は図示矢印方向に回転しつつ帯電手段２により一様に帯電される。次に、感光ドラム１は画像信号に対応して変調されたレーザビーム３の照射を受けてその表面上に静電潜像（潜像）が形成される。続いて、感光ドラム１上（像担持体上）に形成された静電潜像は、現像装置４においてネガトナーによって現像され、トナー像Ｔとして顕像化される。なお、現像装置４に具備された現像ローラ４ａと感光ドラム１との間には、感光ドラム１の回転軸方向の両端に不図示のスペーサが配置されることにより、所定のギャップが設けられている。本実施例の画像形成装置においては、このギャップに生じる電界の力を利用して、現像ローラ４ａ上のトナーを感光ドラム１上に現像する、いわゆるジャンピング現像方式を採用している。ここで、本実施例において、感光ドラム１の回転軸方向（以下、長手方向）と、搬送される記録材の幅方向とは、同じ方向である。また、現像ローラ４ａは、感光ドラム１との間の現像位置（図１にＡで示す位置（領域）、以下、現像位置Ａ）で、感光ドラム１にトナーを供給して、感光ドラム１上にトナー像を形成する現像部材に相当する。
【００１１】
一方、記録材Ｐは、図示矢印方向にレジストローラ対５でタイミングを調整されながら
、転写前上ガイド６と、転写前下ガイド７との間を経由した後、感光ドラム１と転写ローラ８との間に形成された転写ニップ部（転写位置）Ｎ１へと導かれる。ここで、転写ローラ８は転写部材に相当する。また、転写前上ガイド６は、搬送される記録材Ｐを、転写ニップ部Ｎ１に向けてガイドするガイド部材であって、記録材Ｐの面のうちトナー像が転写される面（印字面、画像形成面）に対向して配置されたガイド部材に相当する。
記録材Ｐが転写ニップ部Ｎ１に搬送されると、電源により転写ローラ８に記録材裏面側から正極性の転写バイアスが印加されて、感光ドラム１上のトナー像Ｔが記録材Ｐ上に転写される。なお、転写ローラ８はＮＢＲ、ヒドリンからなるスポンジタイプで、抵抗値が常温環境で１．０×１０８Ωのローラを使用している。
【００１２】
トナー像を担持した記録材Ｐは、ガイド９を経て定着装置１０に搬送される。その後、記録材Ｐ上の未定着のトナー像は、定着装置１０で加熱及び加圧されることによって記録材Ｐ上に定着され、トナー像が定着された記録材Ｐはハードコピーとして機外に排出される。
感光ドラム１上に残留する未転写トナー（残トナー）はクリーニング装置１１によって清掃除去され、感光ドラム１は帯電工程から始まる次の画像形成プロセス（画像形成動作）に供される。
【００１３】
次に、図１を用いて、本実施例の画像形成装置に備えられた転写前上ガイド６、転写前下ガイド７について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置の要部を示す概略断面図である。
転写前上ガイド６と転写前下ガイド７は、転写ニップ部Ｎ１へと搬送される記録材Ｐを、転写ニップ部Ｎ１における、より良好な位置へ導くための搬送ガイドである。転写前上ガイド６と転写前下ガイド７は、感光ドラム１の幅と略同一の幅を有する長方形の板状部材であり、長辺方向（長手方向）が記録材搬送方向に直交するように配置されている。記録材Ｐをより良好な転写ニップ部Ｎ１へと導くには、転写前上ガイド６の先端を、記録材搬送方向に、湾曲させる、折り曲げるなどして、感光ドラム１と干渉しない程度に、転写ニップ部Ｎ１まで近づけることが好ましい。
【００１４】
転写前上ガイド６は、ＳＵＳ等の導電性材料から形成されており、転写前上ガイド６へのトナー付着を防止するため、転写前上ガイド６には、バイアス印加部１２を通じて、所定のバイアス（電圧）Ｖｔｇが印加される。バイアス印加部１２は、正バイアスＶｔｇ１を発生する電源１３と、負バイアスＶｔｇ２を発生する電源１４とからなり、ＣＰＵ２０からの選択信号により、使用する電源１３，１４がスイッチング素子１５で切替えられる。ここで、バイアス印加部１２、電源１３，１４は、電源部を構成している。また、ＣＰＵ２０は、電源部により転写前上ガイド６に印加される電圧の大きさを、画像形成中の所定のタイミングで変更する制御を行うことが可能な制御手段に相当する。
【００１５】
ここで、画像形成中における感光ドラム１の電位の値をドラム電位とし、現像ローラ４ａの電位の値を現像電位とする。このとき本実施例では、図１に示す感光ドラム１上の現像位置Ａにて、現像電位＜ドラム電位の関係が成立し、帯電極性が正規の負であるネガトナーＴ２が現像されやすい条件下では、次に示すタイミングで、転写前上ガイド６に負バイアスＶｔｇ２が印加される。そのタイミング（所定のタイミング）としては、現像位置Ａで現像されたトナーが転写前上ガイド６に最も近づく領域（最近接領域）Ｂに到達するタイミングである。
一方、感光ドラム１上の現像位置Ａにおいて、現像電位＞ドラム電位の関係が成立し、ポジトナーＴ１が優先的に現像されやすい条件下では、その現像されたトナーが領域Ｂに到達するタイミングで、転写前上ガイド６に正バイアスＶｔｇ１が印加される。なお、高電圧を出力する電源１３，１４は、帯電、現像、転写、定着等に使用される電源と共用してもよいが、出力を安定させるには、本実施例のように転写前上ガイド６専用の電源であ
ることが好ましい。
【００１６】
図３は、高印字画像を連続２枚プリントした時の、現像位置Ａにおける感光ドラム１上のトナーと、ドラム電位及び現像電位の変化とを時系列で示した図である。
図中の時間Ｘ０は、プリント動作の開始直後、帯電された感光ドラム１の帯電面が現像位置Ａに到達するタイミングである。次に、時間Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４は、それぞれ記録材１枚目の先端、後端、２枚目の先端、後端に相当（対応）する感光ドラム１上の面（以下、ドラム面）が現像位置Ａに到達するタイミングである。
したがって、時間Ｘ１〜Ｘ２、及び、時間Ｘ３〜Ｘ４のタイミングでは、記録材に印字するネガトナーＴ２を現像するため、現像電位Ｖｄｃは−３５０Ｖ、ドラム電位は露光作用によりＶｌ＝−１５０Ｖまで下がり、現像電位＜ドラム電位の関係にある。ここで、時間Ｘ１〜Ｘ２、及び、時間Ｘ３〜Ｘ４において現像位置Ａに位置する感光ドラム１上の領域は、１枚の記録材Ｐに画像を形成するためのトナー像が形成され得る印字可能領域（像形成領域に相当する。以下、印字領域という。）である。ここで、印字領域は、感光ドラム１の電位の値が、現像ローラ４ａの電位の値よりも、トナーの正規の帯電極性とは逆極性側の値となるときに現像位置Ａに位置する感光ドラム１上の領域である。
【００１７】
一方、それ以外のタイミングで、時間Ｘ０〜Ｘ１は前回転、時間Ｘ２〜Ｘ３は紙間、時間Ｘ４以降は後回転に相当するが、印字領域ではないため、現像電位Ｖｄｃは０Ｖ又は−３５０Ｖで、ドラム電位は、露光されないので帯電後のままのＶｄ＝−６００Ｖとなる。したがって、現像電位＞ドラム電位の関係となり、感光ドラム１には反転されたポジトナーＴ１が、かぶりトナーとして現像されやすくなる。
【００１８】
図４は、転写前上ガイド６に印加されるバイアスＶｔｇ１，Ｖｔｇ２の切替えタイミングを説明するための図である。
図中の時間Ｙｎ（ｎ＝０，１，２，３，４）は、図３に記載の時間Ｘｎ（ｎ＝０，１，２，３，４）のタイミングで現像位置Ａに位置していた感光ドラム１のドラム面が、領域Ｂまで回転移動して転写前上ガイド６に最近接するタイミング（到達タイミング）である。つまり、時間Ｙ１〜Ｙ２、Ｙ３〜Ｙ４のタイミングで領域Ｂに到達するドラム面には、時間Ｘ１〜Ｘ２、Ｘ３〜Ｘ４のタイミングに現像位置Ａで現像されたネガトナーＴ２が乗っていることになる。
したがって、時間Ｙ１〜Ｙ２、Ｙ３〜Ｙ４のタイミングでは、転写前上ガイド６にネガトナーＴ２と同極性の負バイアスＶｔｇ２（第１電圧）が印加されることで、ネガトナーＴ２がドラム面から転写前上ガイド６に飛翔して付着するのを抑制（軽減）できる。
【００１９】
一方、時間Ｙ０〜Ｙ１，Ｙ２〜Ｙ３，Ｙ４〜Ｙ５のタイミングで領域Ｂに到達するドラム面には、前回転、紙間、後回転である時間Ｘ０〜Ｘ１，Ｘ２〜Ｘ３，Ｘ４以降のタイミングに現像位置Ａで現像された反転ポジトナーＴ１が乗っている。
したがって、時間Ｙ０〜Ｙ１，Ｙ２〜Ｙ３，Ｙ４以降のタイミングでは、転写前上ガイド６にポジトナーＴ１と同極性の正バイアスＶｔｇ１が印加されることで、ポジトナーＴ１がドラム面から転写前上ガイド６に飛翔して付着するのを抑制することができる。ここで、時間Ｙ０〜Ｙ１，Ｙ２〜Ｙ３，Ｙ４〜Ｙ５のタイミングは、画像形成中で到達タイミング（感光ドラム１上の印字領域が領域Ｂに到達する時間Ｙ１〜Ｙ２、Ｙ３〜Ｙ４のタイミング）以外のときに相当する。また、正バイアスＶｔｇ１は、負バイアスＶｔｇ２（第１電圧）に対してトナーの正規の帯電極性とは逆極性側の値となる第２電圧に相当する。
【００２０】
ここで、本実施例では、正バイアスＶｔｇ１を＋７５０Ｖ、負バイアスＶｔｇ２を−７５０Ｖに設定しているが、これは以下の理由による。
転写前上ガイド６に印加されるバイアスＶｔｇの出力が高過ぎる場合には、近接するドラム面や転写ローラと、転写前上ガイド６との間で放電が生じ、異常画像が発生すること
が懸念される。また、吸湿紙を経由して転写電流が転写前上ガイド６に漏れることで転写不良を引き起こすことも懸念される。そのため、印加バイアスは、−１０００Ｖから＋１０００Ｖの範囲が好ましい。また、出力極性を切替える際の応答時間を短くするため、切替え時の出力差はできるだけ小さい方が好ましい。
【００２１】
図５は、加速テストして、印字率１００％の高印字画像を連続で５００枚プリントした際に、転写前上ガイド６に印加されたバイアスと、転写前上ガイド６に付着したトナー量を測定した結果とを示す図である。
本評価で堆積するトナー量を１５０ｍｇ以下に抑えることができれば、低印字画像（印字率４％）を２０万枚プリントしても、転写前上ガイド６からのトナー落ちや、トナー散り等の画像不良を抑えることができる。
ここで、本評価では、高印字画像（印字率１００％）にすることで、市場を想定した低印字画像（印字率４％）の約５倍から１０倍の速さで、トナーを転写前上ガイド６に堆積させた。また、本評価においては、転写前上ガイド６に対して、前述したプリント動作中のＸ０からＸ４までの間、一定のバイアスを常に印加し続けている。つまり、本実施例の制御とは異なる。また、転写前上ガイド６に付着するトナー量とは、付着するポジトナーＴ１とネガトナーＴ２の総量（Ｔ１＋Ｔ２）である。ポジトナーＴ１は転写前上ガイド６に印加するバイアスＶｔｇを負の方向へ高くするほど増加する。一方、ネガトナーＴ２は転写前上ガイド６に印加するバイアスを正の方向へ高くするほど増加する。その結果、転写前上ガイド６に付着するトナーの総量（Ｔ１＋Ｔ２）が最も少なくなるピークは、転写前上ガイド６に−２５０Ｖを印加し続けた時であった。ただし、この−２５０Ｖの値は、印字条件に左右される値であり、低印字画像を連続プリントした場合には、印字されるネガトナーＴ２が減るので、比率が増えるポジトナーＴ１の影響を抑えるため、−２５０Ｖよりは正方向へピークがシフトすると考えられる。
【００２２】
以下、本実施例における効果を検証した結果について説明する。
表１に、高印字画像を連続で５００枚プリントした際に、図５に示す条件１〜６、及び、本実施例における転写前上ガイド６に付着するトナー量を比較した結果を示す。
転写前上ガイド６に印加するバイアスＶｔｇとして、条件１では常に−７５０Ｖ、条件２では常に−５００Ｖ、条件３では常に−２５０Ｖ、条件４では常に０Ｖ、条件５では常に＋５００Ｖ、条件６では常に＋７５０Ｖを印加した。また、本実施例では、前述したように、現像電位＞ドラム電位のタイミングでは＋７５０Ｖ、現像電位＜ドラム電位のタイミングでは−７５０Ｖを転写前上ガイド６に印加した。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１より本実施例は、従来例である、一定バイアスを印加する系で最もトナー付着量の少ない条件３の−２５０Ｖの場合に比べても、転写前上ガイド６に付着するトナー量は少ない。前述の通り、プリント中に正又は負の一定バイアスを印加する系は、ポジトナーとネガトナーの双方に対して、転写前上ガイド６への付着を抑制することはできない。
一方、本実施例では、プリント中の現像電位とドラム電位の大小関係が変化するタイミングに合わせて、より現像されやすい極性のトナーを狙って、転写前上ガイド６に印加するバイアスの極性をコントロールしている。そのため、ポジトナーとネガトナーの双方に対して、より効率よく、転写前上ガイド６への付着を抑制することができる。
【００２５】
すなわち本実施例では、プリント中に現像電位＜ドラム電位となる、反転ポジトナーが現像されやすい、前回転、紙間、後回転等の場合に、現像位置Ａに位置していたドラム面が、領域Ｂに到達するタイミングで、転写前上ガイド６に正バイアスを印加している。このことで、反転ポジトナーが転写前上ガイド６に付着するのを抑制することができる。
一方、プリント中に現像電位＞ドラム電位となる、ネガトナーが現像され得る場合に、現像位置Ａに位置していた印字領域が、領域Ｂに到達するタイミングでは、転写前上ガイド６に負バイアスを印加している。このことで、転写前上ガイド６にネガトナーが付着するのを抑制することができる。
このように、本実施例では、印字用のネガトナーと、極性が反転したポジトナーの双方に対して、転写前上ガイド６への飛翔、付着を抑制することができる。その結果、従来例のような、転写前上ガイド６に一定の負バイアスのみを印加する構成に比べて、転写前上ガイド６に堆積するトナーの総量を抑制（軽減）することができ、堆積したトナー起因で生じる、トナー落ちやトナー散り等の画像不良を抑えることができる。
【００２６】
なお、前述した転写前上ガイド６に付着するトナー量は、ポジトナーとネガトナーの割合が変化する画像形成装置の使用環境や現像装置４の使用履歴等で多少変動する。ただし、転写前上ガイド６に印加されるバイアスに対するトナー付着量の傾向は変わらない。
また転写前上ガイド６に正バイアスＶｔｇ１を印加できない（極性を変更できない）構成の場合は、前述した正バイアスＶｔｇ１を印加するタイミングで、負のバイアスを弱めたり、バイアスをＯＦＦして転写前上ガイド６に電圧を印加しないように構成してもよい。負のバイアスを弱めるということは、負のバイアスの大きさを、負バイアスＶｔｇ２よりも正の側の値に変えるということである。
【００２７】
ここで、本実施例では、トナーの正規の帯電極性が負の場合について説明したが、これに限るものではなく、トナーの正規の帯電極性が正の場合にも本発明を好適に適用することができる。また、本実施例では、感光ドラム１の表面のうち画像情報に対応する部分に露光を行い、その露光部分に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させて現像を行う反転現像方式を採用した画像形成装置について説明したが、これに限るものではない。本発明は、正規現像方式を採用した画像形成装置であっても好適に適用することができる。ここで、正規現像方式は、感光ドラム１の表面のうち画像情報のバックグランド部に対応する部分に露光を行い、この露光部分以外の部分に、感光ドラム１の帯電極性と逆極性に帯電したトナーを付着させて現像を行う方式である。
すなわち、画像形成時において、感光ドラム１上の印字領域が領域Ｂに到達する到達タイミングでは、トナーの正規の帯電極性と同極性の値となる第１電圧が転写前上ガイド６に印加されるように構成されるものであればよい。また、画像形成中で前記到達タイミング以外のときは、第１電圧に対してトナーの正規の帯電極性とは逆極性側の値となる第２電圧が転写前上ガイド６に印加されるものであればよい。
このように、トナーの帯電極性、感光ドラム１の帯電極性、現像方式等は、画像形成装置の仕様により適宜設定されるものであればよい。
【００２８】
［実施例２］
以下に、実施例２について説明する。
本実施例では、感光ドラム１上の領域が印字領域であっても、印字率算出手段（印字率導出手段）により算出された印字率が０％であった領域については、領域Ｂに到達するタイミングで、正のバイアスを印加することを特徴とする。これにより、転写前上ガイド６に反転ポジトナーが付着するのを抑制するものである。ここで、印字領域は、前述のように、１枚の記録材の先端から後端までの間で印字することができる領域に対応する感光ドラム１上の領域である。また、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【００２９】
まずは、本実施例における印字率算出手段について説明する。図６は、本実施例における印字率算出手段について説明するための図である。本実施例では、予め定められた印字領域内において所定時間ごとにレーザ点灯用のビデオ信号をサンプルし、総サンプル数に対してビデオ信号がオンである数の比率からレーザ点灯比率、つまり印字率を算出（導出）する。図６において、２１は記録材Ｐ内（記録材上）において印字が可能な領域（以下、画像領域）を示している。
【００３０】
画像領域２１はｎ数（ｎ：自然数）に分割されており、図６では、ｎ分割された領域に１からｎまでの番号をつけている。図６の斜線部は、ｎ分割された領域毎に１か所だけランダムに選択された点である。
この点でビデオ信号のオン／オフを判定し、ビデオ信号がオンである数をカウントする。その数を分割した画像領域数（この場合はｎ）で割ることで印字率を算出することができる。また、画像領域２１内のある区間に限定して計算すれば、記録材の先端部や後端部などの部分的なエリア内での印字率を算出することもできる。ただし、前述のようにして算出した値は厳密には印字率と必ずしも一致しない。しかし、サンプル数ｎが十分大きければ、オン／オフの判断に時間がかかるものの、算出した値と実際の印字率はほぼ等しくなる。
【００３１】
図７は、印字率の異なる記録材を連続で４枚プリントした場合に、領域Ｂで、感光ドラム１上のトナー、及び、転写前上ガイド６に印加されるバイアスが時系列で変化する様子を示す図である。また、図８は、図７に示す記録材４枚にそれぞれ印字されている画像を示す図である。ここで、領域Ｂは、前述した通り、感光ドラム１のドラム面が転写前上ガイド６に最も近接する位置である。
図８（ａ）は、記録材１枚目の画像であって全体の印字率が１００％の画像を示しており、図８（ｂ）は、記録材２枚目の画像であって全体の印字率が０％の画像を示している。また、図８（ｃ）は、記録材３枚目の画像であって全体の印字率が５０％の画像を示しており、図８（ｄ）は、記録材４枚目の画像であって全体の印字率が５０％の画像を示している。
【００３２】
図７において、時間Ｙ１０は、プリント動作の開始直後、帯電された感光ドラム１の帯電面が領域Ｂに到達するタイミングである。また、時間Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ１３，Ｙ１４，Ｙ１５，Ｙ１８，Ｙ１９，Ｙ２３は、それぞれ、記録材１枚目から４枚目までの先後端に相当するドラム面が領域Ｂに到達するタイミングである。実施例１と同様に、前回転、紙間、後回転に相当するＹ１０〜Ｙ１１、Ｙ１２〜Ｙ１３、Ｙ１４〜Ｙ１５、Ｙ１８〜Ｙ１９、Ｙ２３以降では、転写前上ガイド６に正バイアスＶｔｇ１を印加している。これにより、かぶり等の反転されたポジトナーＴ１が転写前上ガイド６に付着するのを抑制することができる。
一方、記録材１枚目に相当するＹ１１〜Ｙ１２のタイミングでは、全体の印字率が１００％であり、転写前上ガイド６に負バイアスＶｔｇ２を印加している。これにより、印字されたネガトナーＴ２が転写前上ガイド６に付着するのを抑制することができる。
【００３３】
また、記録材２枚目に相当するＹ１３〜Ｙ１４のタイミングは、全体の印字率が０％であるため、転写前上ガイド６に正バイアスＶｔｇ１を印加している。これにより、かぶり等の反転されたポジトナーＴ１がガイドに付着するのを抑制することができる。
さらに、記録材３枚目、及び４枚目に相当するＹ１５〜Ｙ１８、Ｙ１９〜Ｙ２３のタイミングでは、全体の印字率が５０％であるため、転写前上ガイド６に負バイアスＶｔｇ２を印加している。これにより、印字されたネガトナーＴ２がガイドに付着するのを抑制することができる。
【００３４】
ただし全体の印字率が５０％であっても、Ｙ１６〜Ｙ１７のタイミングのように、長手
方向に全域で且つ、記録材搬送方向に２００ｍｓｅｃ以上の広範囲に渡って印字率０％領域が印字領域の一部にある場合は、その領域に正バイアスＶｔｇ１を印加することとする。これにより、かぶり等の反転されたポジトナーＴ１が転写前上ガイド６に付着するのを抑制することができる。
【００３５】
ここで、記録材４枚目のＹ２０〜Ｙ２１のタイミングのように、記録材中の長手方向の一部に印字率０％領域がある場合について説明する。このような場合、その領域だけに正バイアスを印加することは、本実施例ではガイドの構成上できないので、印字されたネガトナーＴ３が転写前上ガイド６に付着するのを抑制するため、負バイアスＶｔｇ２を印加する。
また、記録材４枚目のＹ２１〜Ｙ２２のタイミングのように、記録材搬送方向に２００ｍｓｅｃ未満の短い範囲で印字率０％の領域がある場合について説明する。このような場合、記録材搬送方向の間隔が短すぎて、転写前上ガイド６に印加するバイアスを所望のバイアス値に到達させることができないため、極性の切替えは行わず、負のバイアスＶｔｇ２を印加し続ける。なお、本実施例では、バイアスの出力極性を切替えてから所望のバイアス値に達するまでには最低２００ｍｓｅｃの時間を要する。
【００３６】
以下、本実施例における効果を検証した結果について説明する。
表２に、図８（ａ）〜（ｃ）に示す３種類の画像をそれぞれ連続で５００枚プリントした後に、転写前上ガイド６に付着したトナー量を実施例１と本実施例の場合で比較した結果を示す。
実施例１では、印字領域では常に転写前上ガイド６に負バイアス−７５０Ｖを印加していた。これに対し、本実施例では、印字画像域であっても、記録材搬送方向の広範囲において印字率０％の領域があれば、その領域に対しては転写前上ガイド６に正バイアス＋７５０Ｖを印加することを特徴としている。また、印字画像域を除く前回転、紙間、後回転等のタイミングは両者ともに正バイアス＋７５０Ｖを印加している。
【００３７】
【表２】
2015011200.tif 000004
【００３８】
本実施例では、実施例１（表２では、比較例）に比べて、転写前上ガイド６に付着するトナー量が少なかった。また、印字率が低い画像ほど、その改善効果が大きい。本実施例における実施例１に対する改善効果は、印字率０％領域における反転トナーが転写前上ガイド６に付着するのを抑制する点である。つまり、印字率０％の領域が多い画像ほど効果を発揮する。また、低印字画像になるほど印字率０％の領域が増える傾向にある。
【００３９】
したがって、本実施例によれば、特に文字画像や余白の多い画像等を大量にプリントした際の転写前上ガイド６の汚れを抑制し、堆積したトナー起因で生じる、トナー落ちやトナー散り等の画像不良を抑えることができる。
【００４０】
ここで、本実施例の効果を最適化するため、印字率の閾値を０％から他の値に微調したり、印字率に応じて段階的にバイアスの設定値を変更するなどしても良い。
また本実施例では、印字領域であっても、印字率算出手段により算出された印字率が０
％の領域が領域Ｂに到達するタイミングでは、正のバイアスを印加することとしているが、これに限るものではない。すなわち、印字領域であっても、印字率が予め設定された所定値以下となった領域に対して、領域Ｂに到達するタイミングで正のバイアスを印加するものであればよく、前記所定値については、画像形成装置の仕様等により適宜設定されるものであればよい。
【００４１】
［実施例３］
以下に、実施例３について説明する。
本実施例では、前述の転写前上ガイドの導通部を長手方向で分割して複数の導通部を配設する構成とし、記録材サイズに対応して、記録材サイズより内側の通紙域と、外側の非通紙域で、各々独立して異なるバイアスを印加可能にしたことを特徴とする。このような構成により、本実施例では、幅狭紙をプリントした時の非通紙域における転写前上ガイドの汚れを抑制することができる。ここで、通紙域は、転写前上ガイドのうち、搬送される（通過する）記録材に対向する領域（対向領域）であり、また、該記録材の印字面に直交する方向に該記録材を投影した場合に転写前上ガイドに投影される領域である。非通紙域は、転写前上ガイドのうち、長手方向で対向領域以外の領域となる。
【００４２】
図９は、本実施例における転写前上ガイド３０の概略構成を示す図である。
図９において点線で示す記録材Ｐは、Ａ４サイズの記録材であり、矢印方向に搬送される。
転写前上ガイド３０は、絶縁部材３１を介して、２つの導電部、すなわち、Ａ４幅の記録材Ｐに対向する領域（通紙域）に配置されたガイド３２と、長手方向でＡ４幅の記録材Ｐに対向する領域の外側（非通紙域）に配置されたガイド３３により構成されている。転写前上ガイド３０は、ＳＵＳ等の導電性材料から形成されている。
ガイド３２，３３は、それぞれ異なるバイアス印加部３４，３５を通じて、正バイアスＶｔｇ１を発生する電源１３と、負バイアスＶｔｇ２を発生する電源１４に接続されている。ここで、本実施例では、バイアス印加部３４，３５、電源１３，１４が電源部を構成している。
したがって、ガイド３２，３３には、ＣＰＵ２０からの選択信号により、各々独立して異なるバイアスを印加することができる。
【００４３】
ここで、Ａ４サイズの記録材を縦送りでプリントした時のバイアス印加動作について説明する。
Ａ４幅より内側のガイド３２に対しては、実施例１，２と同様に、現像電位とドラム電位の大小関係や、印字率の結果に応じて、プリント中に印加するバイアスの極性や値を切替えることとする。これにより、反転ポジトナーとネガトナーの双方がガイド３２に付着するのを抑制することができる。
一方、Ａ４幅よりも外側のガイド３３には、非通紙域なので、ネガトナーよりも、反転されたポジトナーが現像されやすい。したがって、ガイド３３に対しては、プリント中は、常に正のバイアスを印加し続けることとする。これにより、非通紙域で現像される反転トナーがガイド３３へ付着するのを抑制することができる。
【００４４】
したがって、Ａ４サイズの記録材を大量にプリントした場合には、通紙域におけるガイド汚れは実施例１，２と同等レベルを維持しつつ、非通紙域におけるガイド汚れは実施例１，２よりも抑制することができる。
【００４５】
なお、本実施例の構成において、Ａ４縦よりさらに幅狭の小サイズの記録材にプリントする場合も、Ａ４縦送りと同様のバイアス制御にすることで、非通紙部の一部ではあるものの、ガイドに付着する反転トナーの量を抑制することができる。また、Ａ４縦より幅広の大サイズの記録材がプリントされる場合は、ガイド３２，３３の双方に同じバイアスを
印加することで、実施例１，２と同等の効果を得ることができる。
【００４６】
ここで、本実施例では、転写前上ガイド３０が、記録材の幅方向のサイズ（以下、幅サイズ）に応じて、長手方向に複数の導電部が配置されるものであるが、これに限るものではない。転写前上ガイド３０は、長手方向で感光ドラム１の印字領域のサイズに対応するように、複数の導電部が配置されるものであってもよい。この場合、ガイド３３は、長手方向で感光ドラム１のうち印字領域以外（像形成領域以外）の領域に対向する転写前上ガイド３０の領域に配置されることとなる。
また、転写前上ガイド３０は、複数種類の記録材の幅方向のサイズに応じて複数の導電部（ガイド）で構成されるものであるとよく、複数の導電部は、次のように配置されるものであるとよい。すなわち、プリント（使用）される記録材のサイズに対応して長手方向の領域が変更される印字領域、及び、長手方向で該印字領域以外の感光ドラム１の領域にそれぞれ対向する転写前上ガイド３０の領域に独立して電圧印加できるように配置されるとよい。
また、記録材の幅サイズを検出する検出手段を有し、検出結果に基づいて、各導電部に対して印加されるバイアスが切替え可能に制御される（各導電部への電圧印加動作が制御される）ものであるとよい。またユーザが、記録材のサイズを設定（例えば、操作パネル部（表示部）上で選択）したり、記録材のサイズに応じたプリントモードを設定するような構成であれば、その設定動作により、各導電部に印加されるバイアスが切替え可能に構成されるものであるとよい。
また、実施例２の印字率情報を活用して、長手方向に複数配置された導電部に対応（対向）する感光ドラム１上の領域ごとに印字率を算出し、算出された各領域の印字率に基づいて、各導電部ごとに独立してバイアスを印加してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…感光ドラム、６…転写前上ガイド、８…転写ローラ、１２…バイアス印加部、１３，１４…電源、２０…ＣＰＵ、Ｎ１…転写ニップ部、Ｐ…記録材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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