(57)【要約】【課題】画像形成装置外へ排出されるオゾン量を一定以下に抑えることが可能な画像形成装置およびオゾン制御方法を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像形成処理に用いられ、動作に伴ってオゾンを発生する複数のユニットと、複数のユニットから発生するオゾン量を算出するオゾン量算出部と、オゾン量算出部により算出されたオゾン量が所定オゾン量以上である場合、当該オゾン量が所定オゾン量未満となるように、複数のユニットのうち少なくとも１つのユニットから発生するオゾンを減少させる制御を行う制御部とを備える。【選択図】図５
2016109802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成処理に用いられ、動作に伴ってオゾンを発生する複数のユニットと、
前記複数のユニットから発生するオゾン量を算出するオゾン量算出部と、
前記オゾン量算出部により算出された前記オゾン量が所定オゾン量以上である場合、当該オゾン量が前記所定オゾン量未満となるように、前記複数のユニットのうち少なくとも１つのユニットから発生する前記オゾンを減少させる制御を行う制御部と、
を備える、
画像形成装置。
【請求項２】
前記オゾン量算出部は、前記複数のユニットに電圧が印加されて当該複数のユニットに流れる電流値を算出する電流値算出部を備え、
前記制御部は、前記電流値算出部により算出された前記電流値が所定電流値以上である場合、当該電流値が前記所定電流値未満となるように、前記複数のユニットのうち少なくとも１つのユニットに流れる前記電流値を下げる制御を行う、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数のユニットの１つは、像担持体の表面を帯電させるスコロトロン方式の帯電装置であり、
前記制御部は、前記帯電装置が有する帯電グリッドの帯電グリッド電圧を上げるとともに、前記帯電装置が有する帯電極に流れる帯電電流値を下げる制御を行う、
請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
現像剤を前記像担持体の表面に接触させる現像スリーブを備え、
前記制御部は、前記帯電グリッド電圧がその上限値に達した場合、前記像担持体の回転速度に対する前記現像スリーブの回転速度の速度比を上げることによって現像バイアス電圧を下げ、かつ、前記帯電グリッド電圧と前記像担持体表面の調整目標とされる目標電位との差が規定値以下となるように前記目標電位を下げることによって、前記帯電極に流れる帯電電流値を下げる制御を行う、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
現像剤を前記像担持体の表面に接触させる現像スリーブを備え、
前記制御部は、前記帯電グリッド電圧と前記像担持体表面の調整目標とされる目標電位との差が規定値よりも大きい場合、前記像担持体の回転速度に対する前記現像スリーブの回転速度の速度比を上げることによって現像バイアス電圧を下げ、かつ、前記帯電グリッド電圧と前記像担持体表面の調整目標とされる目標電位との差が規定値以下となるように前記目標電位を下げることによって、前記帯電極に流れる帯電電流値を下げる制御を行う、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記速度比がその上限値に達した場合、前記複数のユニットのうち前記帯電装置以外の前記ユニットに流れる電流値を下げる制御を行う、
請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記現像バイアス電圧と、露光処理が施された前記像担持体の表面電位との差が規定値未満の場合、前記複数のユニットのうち前記帯電装置以外の前記ユニットに流れる電流値を下げる制御を行う、
請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成装置の周囲の温湿度を検知する温湿度検知部を備え、
前記制御部は、前記温湿度検知部により検知された前記温湿度に応じて前記所定電流値を変更する、
請求項２〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数のユニットにより発生したオゾンを排出するための排出経路内に設けられ、排出される前記オゾンを除去するオゾンフィルターの使用時間を検知する使用時間検知部を備え、
前記制御部は、前記使用時間検知部により検知された前記使用時間に応じて前記所定電流値を変更する、
請求項２〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
画像形成処理に用いられ、動作に伴ってオゾンを発生する複数のユニットから発生するオゾン量を算出し、
算出された前記オゾン量が所定オゾン量以上である場合、当該オゾン量が前記所定オゾン量未満となるように、前記複数のユニットのうち少なくとも１つのユニットから発生する前記オゾンを減少させる、
オゾン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置およびオゾン制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電装置により帯電した感光体の表面に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。
【０００３】
上記画像形成装置は、以前から動作時に発生するオゾンが問題視されており、高濃度のオゾンが画像形成装置外に排出されると、オゾン臭気により周囲の人に不快感を与えたり、人によってはアレルギー症状を発症する等の人体への悪影響が懸念されるという問題がある。
【０００４】
オゾンの発生要因の１つとしては、上述の帯電処理時や転写処理時、転写後の感光体上および感光体上に残留したトナーの電荷を除去するプレクリーニングチャージャー（ＰＣＣ）の動作時の放電が挙げられる。
【０００５】
特許文献１には、コロナ放電により発生するオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物の量を低減させ、像担持体の変質或いは劣化を防止する技術が開示されている。特許文献１に記載の技術では、コロナ放電器としてスコロトロンを使用する画像形成装置において、スコロトロン周辺の温度および相対湿度を検出し、温度および相対湿度が低い場合には、スコロトロンの放電電極に流す電流を低下させるように制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２１６３２８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、上記特許文献１に記載の技術を含む従来技術において、オゾンの発生元となる放電を伴う複数のユニットを有する画像形成装置では、通常、それぞれのユニットの動作は別々に制御されており、オゾンの発生量に関しても他のユニットの状況は考慮されていない。それゆえ、複数のユニットにおける放電によって画像形成装置外へ排出されるオゾン量を一定以下に抑え、ひいては画像形成装置外における臭気レベルを一定以下に抑制することが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、画像形成装置外へ排出されるオゾン量を一定以下に抑えることが可能な画像形成装置およびオゾン制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、
画像形成処理に用いられ、動作に伴ってオゾンを発生する複数のユニットと、
前記複数のユニットから発生するオゾン量を算出するオゾン量算出部と、
前記オゾン量算出部により算出された前記オゾン量が所定オゾン量以上である場合、当該オゾン量が前記所定オゾン量未満となるように、前記複数のユニットのうち少なくとも１つのユニットから発生する前記オゾンを減少させる制御を行う制御部と、
を備える。
【００１０】
本発明に係るオゾン制御方法は、
画像形成処理に用いられ、動作に伴ってオゾンを発生する複数のユニットから発生するオゾン量を算出し、
算出された前記オゾン量が所定オゾン量以上である場合、当該オゾン量が前記所定オゾン量未満となるように、前記複数のユニットのうち少なくとも１つのユニットから発生する前記オゾンを減少させる制御を行う。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像形成装置外へ排出されるオゾン量を一定以下に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図２】本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図３】本実施の形態における帯電装置およびＰＣＣの構成を示す図である。
【図４】感光体ドラム上におけるトナー像形成メカニズムを説明する図である。
【図５】本実施の形態における制御動作の概略イメージを示す図である。
【図６】本実施の形態における画像形成装置の電流制御動作を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態における低オゾンモード処理の動作例を示すフローチャートである。
【図８】帯電電流値と帯電グリッド電圧との関係を示す図である。
【図９】現像θ倍率と現像バイアス電圧倍率との関係を表す表である。
【図１０】転写電流値とＰＣＣ電流値との関係を表す表である。
【図１１】普通紙と厚紙を連続的に通紙した際におけるオゾン排出量を示す図である。
【図１２】帯電電流値、転写電流値およびＰＣＣ電流値の総和とオゾン拡散速度との関係を示す図である。
【図１３】各温湿度環境におけるオゾン排出量を示す図である。
【図１４】帯電電流値、転写電流値およびＰＣＣ電流値の総和とオゾン拡散速度との関係を示す図である。
【図１５】オゾンフィルターの使用時間とオゾン拡散速度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す画像形成装置１００は、電子写真プロセスにより用紙に画像を形成する。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿読み取り部１１０、操作表示部１２０、画像処理部１３０、画像書き込み部１３５、画像形成部１４０、搬送部１５０、定着部１６０、通信部１７１、記憶部１７２、電圧印加部１８０、帯電用高圧電源１８２、定電流電源１８４、電流計１９０、温湿度検知部１９２、使用時間検知部１９４および制御部２００を備えている。なお、制御部２００は、本発明の「電流値算出部」および「制御部」として機能する。
【００１４】
制御部２００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）２０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）２０３等を備えている。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ２０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１００の各ブロックの動作を制御する。このとき、記憶部１７２に格納されている各種データが参照される。記憶部１７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００１５】
制御部２００は、通信部１７１を介して、ＬＡＮ（Local  Area  Network）、ＷＡＮ（Wide  Area  Network）等の通信ネットワークに接続された外部装置（例えば、パーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部２００は、例えば、外部装置から送信された画像データを受信し、当該受信した画像データに基づいて用紙に画像を形成させる。通信部１７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００１６】
原稿読み取り部１１０は、コンタクトガラス上に搬送された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサーの受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。
【００１７】
操作表示部１２０は、タッチパネル式の画面を有する。ユーザーが行う各種の指示および設定のための入力操作は、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。これらの指示および設定の情報は、ジョブ情報として制御部２００により扱われる。ジョブ情報としては例えば、用紙サイズ、プリント枚数等がある。
【００１８】
画像処理部１３０は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部１３０は、原稿読み取り部１１０のＣＣＤセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、Ａ／Ｄ変換処理によりディジタル画像データを生成して画像書き込み部１３５に出力する。
【００１９】
画像書き込み部１３５は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を、画像形成部１４０の感光体ドラムに照射することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成する（露光工程）。
【００２０】
画像形成部１４０は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。帯電工程では、画像形成部１４０は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる。現像工程では、画像形成部１４０は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。
【００２１】
転写工程では、画像形成部１４０は、電圧印加部１８０から転写電圧が印加されることにより、感光体ドラム上のトナー像を、搬送部１５０により搬送された用紙に転写する。クリーニング工程では、画像形成部１４０は、ブラシ等のクリーニング装置を感光体ドラムに接触させることにより、転写工程後の感光体ドラムに残留しているトナーを除去する。
【００２２】
定着部１６０は、定着ローラーおよび加圧ローラーを備える。加圧ローラーは、定着ローラーと圧接した状態で配置されている。定着ローラーと加圧ローラーとの圧接部には定着ニップが形成される。定着部１６０は、定着ニップに導入された用紙上のトナー像に熱および圧力を加えること（加熱定着）により、トナー像を用紙に定着させる（定着工程）。この結果、用紙上には定着トナー像が形成される。定着部１６０により加熱定着された用紙は、画像形成装置１００の外部に排出される。
【００２３】
温湿度検知部１９２は、画像形成装置１００の周囲の温度および湿度を検知し、検知した温度および湿度を制御部２００に出力する。
【００２４】
使用時間検知部１９４は、画像形成処理の際に生じた放電により発生したオゾンを排出するための排出経路（図示せず）内に設けられて当該オゾンを除去するオゾンフィルター１９６の使用時間を検知する。そして、使用時間検知部１９４は、検知した使用時間を制御部２００に出力する。
【００２５】
次に、図２を参照し、画像形成部１４０付近の具体的な構成について説明する。図２において、１は像担持体として機能する感光体ドラムであり、この感光体ドラム１の回転方向（矢印方向）に沿って、帯電装置２、画像書き込み部１３５、現像剤を感光体ドラム１の表面に接触させる現像スリーブ４ａを有する現像装置４、用紙Ｐを転写領域に導く転写搬送路５、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する転写ベルト６、ＰＣＣ（プレクリーニングチャージャー）７、感光体ドラム１に残留しているトナーをブラシローラー等によって除去するクリーニング装置８が設けられている。また、用紙搬送方向における転写ベルト６の下流側には、用紙Ｐのトナー像を定着する定着部１６０が設けられる。
【００２６】
帯電装置２およびＰＣＣ７の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、帯電装置２は、スコロトロン方式のものであり、安定板２ａ、帯電グリッド２ｂおよび帯電ワイヤー２ｃ（本発明の「帯電極」として機能）を有する。帯電装置２は、帯電ワイヤー２ｃと帯電グリッド２ｂとの間の放電によって、感光体ドラム１の表面を例えば−６８０［Ｖ］程度に帯電させる。そのために、帯電実行時には帯電用高圧電源１８２は、帯電ワイヤー２ｃにマイナスの高電圧（例えば、−５〜−７［ｋＶ］）を印加するとともに、帯電グリッド２ｂに帯電グリッド電圧（例えば、約−７６０［Ｖ］）を印加する。また、帯電装置２の安定板２ａは、帯電ワイヤー２ｃからの放電を安定させるためのものである。帯電実行時には、帯電ワイヤー２ｃを介して定電流（帯電電流Ｉａ：例えば２０００［μＡ］程度）が、図３中で矢印Ｉａに示すように流れる。
【００２７】
ＰＣＣ７は、コロトロン形式のチャージャーであり、その電極に定電流電源１８４が接続されて、制御部２００により印加タイミングおよび電流量（以下、「ＰＣＣ電流量」という）が制御される。ＰＣＣ７は、転写工程後の感光体ドラム１上の電位極性が、転写電圧と同極性になってしまう部分に転写極性とは逆極性の電荷を与えて感光体ドラム１上の電荷量を中和させる。また、感光体ドラム１上に残留した付着トナーに対し当該付着トナーと逆極性の電荷を付与することで、付着トナーの電荷量を低減し、クリーニング装置８によるトナーの回収を容易にする。すなわち、感光体ドラム１上の付着トナーが負に帯電している場合には、ＰＣＣ７は当該付着トナーに対して正の電荷を付与する一方、感光体ドラム１上の付着トナーが正に帯電している場合には、ＰＣＣ７は当該付着トナーに対して負の電荷を付与する。
【００２８】
次に、感光体ドラム１上におけるトナー像形成メカニズムについて図４を参照して説明する。上述したように、帯電グリッド２ｂには、帯電用高圧電源１８２から負極性の帯電グリッド電圧Ｖｇが印加される。帯電装置２によって帯電された直後の感光体ドラム１の表面電位Ｖｏは、帯電グリッド電圧Ｖｇよりも若干低い電位となる。制御部２００は、帯電グリッド電圧Ｖｇの値を変更することによって表面電位Ｖｏを制御することができる。画像書き込み部１３５によって感光体ドラム１にレーザー光が照射される部位の電位は、表面電位Ｖｏから露光電位Ｖｉ（画像部の電位）まで低下し、感光体ドラム１上には静電潜像が形成される。
【００２９】
現像装置４においては、現像用高圧電源（図示せず）から現像スリーブ４ａに負極性の現像バイアス電圧Ｖｄｃが印加される。現像装置４内の現像剤に含まれるトナーは、負極性に帯電されており、表面電位Ｖｏから露光電位Ｖｉに低下した部分に付着する。
【００３０】
画像形成時においては、表面電位Ｖｏと現像バイアス電圧Ｖｄｃとの電位差（｜Ｖｏ−Ｖｄｃ｜：かぶりマージン）は、感光体ドラム１の白地部にかぶりトナーが付着しないように、一定の電位差に制御される。また、感光体ドラム１の表面に対するトナー付着量は、現像電位ΔＶｄ（ΔＶｄ＝｜Ｖｄｃ−Ｖｉ｜）の大きさに比例して多くなる。制御部２００は、例えば表面電位Ｖｏと現像バイアス電圧Ｖｄｃとの電位差を一定に維持しつつ、レーザー光の照射量に対応する露光電位Ｖｉを変化させる、すなわち現像電位ΔＶｄを変化させることによって、感光体ドラム１の表面に対するトナー付着量を変化させることができる。感光体ドラム１の表面に対するトナー付着量を変化させる他の手段としては、感光体ドラム１と現像スリーブ４ａとの間の現像θ（感光体ドラム１の回転速度に対する現像スリーブ４ａの回転速度の速度比）を変化させる手段がある。現像θを変化させることにより感光体ドラム１の単位面積当たりに対向する現像スリーブ４ａの回転距離が変化し、感光体ドラム１に対向する現像スリーブの表面積が変化するので感光体ドラム１に付着させるトナー量を変化させることができる。
【００３１】
転写ベルト６には例えば、厚さ０．５［ｍｍ］のクロロプレーンゴム等により構成される基材の表面に、コート層として厚さ３［μｍ］のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を施したものが用いられる。
【００３２】
転写ベルト６は、従動ローラー６１、駆動ローラー６２および他のローラーの間に張架され、感光体ドラム１の下方で、転写ベルト６の表面が感光体ドラム１の外周面の一部と接触するように配置されている。すなわち、転写ベルト６と感光体ドラム１との間において、転写領域としての転写ニップＮＰが形成される。用紙Ｐは、転写ニップＮＰにおいて転写ベルト６により感光体ドラム１に押圧されながら搬送される。
【００３３】
感光体ドラム１の外周面の一部と接触する転写ベルト６の内側には、転写ベルト６に対して転写電圧を印加可能なバックアップローラー６３が配置されている。バックアップローラー６３には、転写ベルト６に転写電圧を印加する電源としての電圧印加部１８０が接続される。制御部２００は、一定の転写電流が電圧印加部１８０からバックアップローラー６３に流れるように、電圧印加部１８０が印加すべき電圧を制御する。より詳細には、制御部２００は、電圧印加部１８０とバックアップローラー６３との間を流れる電流を電流計１９０にて検知し、この検知電流に基づいて電圧印加部１８０を制御する。転写ベルト６に正極性の転写電圧が印加されることによって、感光体ドラム１に接触中の用紙Ｐに、感光体ドラム１上の負極性のトナー像が転写される。制御部２００は、用紙Ｐが転写ニップＮＰを通過する際、電圧印加部１８０を制御することによって、転写ベルト６に印加される電圧の値を切り替える。
【００３４】
用紙Ｐは、給紙カセット９に収納されており、給紙搬送路９０を通って転写搬送路５に供給される。定着部１６０の下流には、ゲート９１が設けられ、外部に用紙Ｐを排出する場合と両面プリントのための両面搬送路９２に用紙Ｐを給送する場合とで切り替えを行っている。両面搬送路９２に入った用紙Ｐは、一旦、反転搬送路９３に進み、ここで反転されて再給紙搬送路９４から転写搬送路５に合流する。
【００３５】
ところで、帯電装置２は、スコロトロン方式、すなわちコロナ放電によって感光体ドラム１の表面を帯電させる非接触式の帯電装置であるため、当該コロナ放電によりオゾンが発生する。また、感光体ドラム１上のトナー像を用紙Ｐに転写する転写処理時の微小放電やＰＣＣ７の放電時に、その周辺にオゾンが発生する。そして、高濃度のオゾンが画像形成装置１００外に排出されると、オゾン臭気により周囲の人に不快感を与え、人によってはアレルギー症状を発症する等の人体への悪影響が懸念される。
【００３６】
従来、画像形成処理に用いられ、オゾンの発生元となる放電を伴う複数のユニット（本実施の形態では、帯電ワイヤー２ｃ、バックアップローラー６３、ＰＣＣ７の電極）を有する画像形成装置では、通常、それぞれのユニットの動作は別々に制御されており、オゾンの発生量に関しても他のユニットの状況は考慮されていない。それゆえ、複数のユニットにおける放電によって画像形成装置外へ排出されるオゾン量を一定以下に抑え、ひいては画像形成装置外における臭気レベルを一定以下に抑制することが困難であるという問題があった。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、制御部２００は、ユニットに流れる電流量に比例してオゾンの発生量が多くなることを前提にして、複数のユニットに電圧が印加されることによって当該複数のユニットに流れる電流値の総和を算出し、算出した総和が所定電流値より大きい場合、当該総和が所定電流値未満となるように、複数のユニットのうち少なくとも１つに流れる電流値を下げる制御（以下、「電流制御」という）を行う。これにより、１つのユニットに流れる電流量ひいてはオゾン発生量が増える方向に制御された場合でも、他のユニットに流れる電流量ひいてはオゾン発生量を抑えることによって、画像形成装置１００外へ排出されるオゾン量を一定以下に抑え、画像形成装置１００外における臭気レベルを一定以下に抑制することができる。例えば、図５に示すように、３つのユニットＡ，Ｂ，Ｃを有する画像形成装置１００において、ユニットＡに流れる電流量ひいてはオゾン発生量が増える方向に制御された場合でも、他のユニットＣに流れる電流量ひいてはオゾン発生量を抑えることによって、画像形成装置１００外へ排出されるオゾン量を一定（閾値）以下に抑える。
【００３８】
本実施の形態では、複数のユニットに流れる電流値の総和を算出し、所定電流値以上か否かを判断に基づいて電流制御を行っているが、必ずしも複数のユニットに流れる電流値の総和を算出して判断する必要はない。例えば、図示しないユニットＤ，Ｅ，Ｆ，Ｇからなる４つのユニットに対して、ユニットＥに流れる電流量にユニットＧに流れる電流量を加算した時点で所定電流値以上となった時点で電流制御を行っても構わない。つまり、ユニットに流れる電流値を１部材毎に積み重ねる算出方法により所定電流値以上となった時点で制御を開始してもよい。上述の加算方式のように、電流値が所定電流値以上となった時点で電流制御を行うことができれば良く、電流値の算出方法は限定されるものではない。
【００３９】
また、本実施の形態では、複数のユニットに流れる電流量に比例してオゾンの発生量が多くなること、および、複数のユニットに流れる電流量を算出することができれば所定の換算デーブルなどを用いてオゾンの発生量を算出することができることを前提として説明するが、本発明はこの前提条件に限るものではなく、ユニットの構成や感光体ドラム１との配置によっては、流れる電流量とオゾンの発生量の関係は必ずしも比例関係ではない。例えば、帯電装置２が、感光体ドラム１に対して接触方式の帯電ローラーを用いる場合、非接触式の帯電装置２と比較すると帯電ローラーに流れる電流量に対して発生するオゾン量は非常に少ない。同様なことが転写工程における転写装置にも言え、本実施の形態での転写装置では、複数のローラーによって張架された転写ベルト６の内周面にバックアップローラー６３を配置し、転写ベルト６を介して感光体ドラム１に接触させて感光体ドラム１上に現像されたトナー像を用紙Ｐに転写させる構成としているが、転写装置にスコロトロン方式の非接触式の転写装置を用いると、転写装置の転写ワイヤーに流れる電流量にほぼ比例してオゾンの発生量が多くなる。以下、図６〜１０を参照して、上記電流制御について説明する。
【００４０】
図６は、本実施の形態における画像形成装置１００の電流制御動作例を示すフローチャートである。図６における各ステップの処理は、画像形成装置１００が電源オンにされて画像形成処理が実行されている間、実行される。
【００４１】
まず、制御部２００は、帯電ワイヤー２ｃに流れる帯電電流値、バックアップローラー６３に流れる転写電流値、およびＰＣＣ７に流れるＰＣＣ電流値の何れかが補正されたか否かについて判定する（ステップＳ１００）。帯電電流値、転写電流値またはＰＣＣ電流値は例えば、環境変動、機内温度(感光体ドラム１の温度を含む)、資材及びパーツの耐久、プリントする紙種の変更、露光電位Ｖｉ（画像部の電位）の変動などに変化が生じた場合に補正される。この判定の結果、帯電電流値、転写電流値およびＰＣＣ電流値の何れも補正されていない場合（ステップＳ１００、ＮＯ）、処理はステップＳ１００の前に戻る。
【００４２】
その一方、帯電電流値、転写電流値およびＰＣＣ電流値の何れかが補正された場合（ステップＳ１００、ＹＥＳ）、制御部２００は、当該補正が電流値を増大させる補正であるか否かについて判定する（ステップＳ１２０）。この判定の結果、電流値を増大させる補正である場合（ステップＳ１２０、ＹＥＳ）、処理はステップＳ１８０に遷移する。一方、電流値を増大させる補正でない場合（ステップＳ１２０、ＮＯ）、制御部２００は、低オゾンモード処理が実行されているか否かについて判定する（ステップＳ１４０）。低オゾンモード処理とは、画像形成装置１００外へ排出されるオゾン量を一定以下に抑えるための処理である。
【００４３】
この判定の結果、低オゾンモード処理が実行されていない場合（ステップＳ１４０、ＮＯ）、処理はステップＳ１００の前に戻る。一方、低オゾンモード処理が実行されている場合（ステップＳ１４０、ＹＥＳ）、制御部２００は、低オゾンモード処理の実行を終了する（ステップＳ１６０）。具体的には、制御部２００は、低オゾンモード処理の際に変更された制御パラメーターの値を変更前の値に戻す。その後、処理はステップＳ１８０に遷移する。
【００４４】
ステップＳ１８０では、制御部２００は、帯電電流値、転写電流値およびＰＣＣ電流値の総和を算出し、総和が所定電流値以上であるか否かについて判定する（ステップＳ１８０）。この判定の結果、総和が所定電流値以上でない場合（ステップＳ１８０、ＮＯ）、処理はステップＳ１００の前に戻る。一方、総和が所定電流値以上である場合（ステップＳ１８０、ＹＥＳ）、制御部２００は、低オゾンモード処理の実行を開始する（ステップＳ２００）。その後、処理はステップＳ１００の前に戻る。
【００４５】
図７は、本実施の形態における低オゾンモード処理の動作例を示すフローチャートである。まず、制御部２００は、帯電グリッド２ｂの帯電グリッド電圧Ｖｇを上げるとともに、帯電ワイヤー２ｃに流れる帯電電流値Ｉｗを下げる制御を行う（ステップＳ３００）。
【００４６】
図８は、帯電装置２の出力を制御する場合における帯電電流値Ｉｗと帯電グリッド電圧Ｖｇとの関係を示す図である。本実施の形態では、帯電装置２の出力を制御する段階レベルとして、デフォルト段階、段階１、段階２および段階３が存在する。デフォルト段階では、低オゾンモード処理が実行されない場合に、直線Ｌ１上のある点に対応する帯電電流値Ｉｗと帯電グリッド電圧Ｖｇとを用いて帯電装置２の出力が制御される。制御部２００は、感光体ドラム１の目標とする表面電位Ｖｏ（図８では、Ｖｏ１、Ｖｏ２、Ｖｏ３）の変更に応じて、帯電グリッド電圧Ｖｇと帯電電流値Ｉｗとを変更する。制御部２００は、表面電位ＶｏがＶｏ１からＶｏ２に変更された場合、直線Ｌ１上の点Ｐ２に対応する帯電電流値Ｉｗと帯電グリッド電圧Ｖｇとを用いて帯電装置２の出力を制御する。制御部２００は、表面電位ＶｏがＶｏ２からＶｏ３に変更された場合、直線Ｌ１上の点Ｐ３に対応する帯電電流値Ｉｗと帯電グリッド電圧Ｖｇとを用いて帯電装置２の出力を制御する。
【００４７】
段階１では、低オゾンモード処理が実行される場合に、直線Ｌ２上のある点に対応する帯電電流値Ｉｗと帯電グリッド電圧Ｖｇとを用いて帯電装置２の出力が制御される。段階２では、低オゾンモード処理が実行される場合に、直線Ｌ３上のある点に対応する帯電電流値Ｉｗと帯電グリッド電圧Ｖｇとを用いて帯電装置２の出力が制御される。段階３では、低オゾンモード処理が実行される場合に、直線Ｌ４上のある点に対応する帯電電流値Ｉｗと帯電グリッド電圧Ｖｇとを用いて帯電装置２の出力が制御される。
【００４８】
ステップＳ３００において、制御部２００は、感光体ドラム１の目標とする表面電位ＶｏがＶｏ１である場合、その表面電位Ｖｏ（Ｖｏ１）を変更せずに、帯電装置２の出力を制御する段階レベルをデフォルト段階から段階１に１段階上げる。すなわち、制御部２００は、帯電グリッド２ｂの帯電グリッド電圧Ｖｇを上げるとともに、帯電ワイヤー２ｃに流れる帯電電流値Ｉｗを下げる（直線Ｌ１上の点Ｐ１→直線Ｌ２上の点Ｐ４）。
【００４９】
次に、制御部２００は、ステップＳ３００において変更された帯電グリッド電圧Ｖｇがその上限値（例えば、−１０００[Ｖ]）以上になったか否かについて判定する（ステップＳ３２０）。帯電グリッド電圧Ｖｇの上限値は、帯電用高圧電源１８２の出力で決定される。判定の結果、帯電グリッド電圧Ｖｇがその上限値以上になった場合（ステップＳ３２０、ＹＥＳ）、処理はステップＳ３８０に遷移する。
【００５０】
一方、帯電グリッド電圧Ｖｇがその上限値以上になっていない場合（ステップＳ３２０、ＮＯ）、制御部２００は、帯電グリッド電圧Ｖｇと感光体ドラム１の目標とする表面電位Ｖｏとの差（｜Ｖｇ−Ｖｏ｜）が一定（例えば、１５０[Ｖ]）以内であるか否かについて判定する（ステップＳ３４０）。帯電グリッド電圧Ｖｇと表面電位Ｖｏとの差が大きくなりすぎる、すなわち帯電グリッド電圧Ｖｇに対して帯電電流値Ｉｗが小さくなりすぎると、放電の安定性が悪くなり放電ムラによるスジムラ等の画像異常が発生する。判定の結果、帯電グリッド電圧Ｖｇと表面電位Ｖｏとの差が一定以内でない場合（ステップＳ３４０、ＮＯ）、処理はステップＳ３８０に遷移する。
【００５１】
一方、帯電グリッド電圧Ｖｇと表面電位Ｖｏとの差が一定以内である場合（ステップＳ３４０、ＹＥＳ）、制御部２００は、帯電電流値、転写電流値およびＰＣＣ電流値の総和を算出し、総和が所定電流値未満であるか否かについて判定する（ステップＳ３６０）。この判定の結果、総和が所定電流値未満でない場合（ステップＳ３６０、ＮＯ）、制御部２００は、例えば感光体ドラム１の目標とする表面電位ＶｏがＶｏ１である場合、その表面電位Ｖｏ（Ｖｏ１）を変更せずに、帯電装置２の出力を制御する段階レベルを段階１から段階２に１段階上げる。すなわち、制御部２００は、帯電グリッド２ｂの帯電グリッド電圧Ｖｇを上げるとともに、帯電ワイヤー２ｃに流れる帯電電流値Ｉｗを下げる（直線Ｌ２上の点Ｐ４→直線Ｌ３上の点Ｐ５）。
【００５２】
一方、総和が所定電流値未満である場合（ステップＳ３６０、ＹＥＳ）、制御部２００は、低オゾンモード処理の実行を終了する（リターン）。
【００５３】
ステップＳ３８０では、制御部２００は、感光体ドラム１と現像スリーブ４ａとの間の現像θ（現像スリーブ４ａ速度／感光体ドラム１速度の比）を上げることによって現像バイアス電圧Ｖｄｃを下げ、かつ、帯電グリッド電圧Ｖｇと感光体ドラム１表面の調整目標とされる目標電位Ｖｏとの差が規定値以下となるように目標電位Ｖｏを下げることによって、帯電電流値Ｉｗを下げる制御を行う。本実施の形態では、制御部２００は、現像θの段階レベルを上げることによって、現像θを上げるとともに現像バイアス電圧Ｖｄｃを下げる。
【００５４】
図９は、現像θの各段階レベル（デフォルト段階、段階１、段階２、段階３および段階４）における現像θ倍率と現像バイアス電圧Ｖｄｃ倍率との関係を表す表である。例えば、制御部２００は、現像θの段階レベルをデフォルトから段階１に１段階上げることによって、現像θを変更直前の現像θの１２５[％]値に上げて、現像バイアス電圧Ｖｄｃを変更直前の現像バイアス電圧Ｖｄｃの９０[％]値に下げる。また、制御部２００は、目標電位ＶｏをＶｏ１からＶｏ２に下げることによって、帯電グリッド電圧Ｖｇおよび帯電電流値Ｉｗを下げる（図８において、直線Ｌ３上の点Ｐ５→直線Ｌ３上の点Ｐ６）。
【００５５】
次に、制御部２００は、ステップＳ３８０にて上げられた現像θがその上限値（例えば、２．８）以下であるか否かについて判定する（ステップＳ４００）。現像θの上限値は、現像スリーブ４ａおよび感光体ドラム１をそれぞれ回転させる駆動部（モーター）の性能によって決定される。現像θを上げすぎると、感光体ドラム１の回転方向における画像の先端後端エッジ部に欠けが発生する。判定の結果、現像θがその上限値以下でない場合（ステップＳ４００、ＮＯ）、処理はステップＳ４６０に遷移する。一方、現像θがその上限値以下である場合（ステップＳ４００、ＹＥＳ）、制御部２００は、現像電位ΔＶｄ（ΔＶｄ＝｜Ｖｄｃ−Ｖｉ｜）が一定（例えば、２００[Ｖ]）以上であるか否かについて判定する（ステップＳ４２０）。現像電位ΔＶｄが小さくなりすぎると、キャリアー現像の発生する可能性が高くなる。
【００５６】
判定の結果、現像電位ΔＶｄが一定以上でない場合（ステップＳ４２０、ＮＯ）、処理はステップＳ４６０に遷移する。一方、現像電位ΔＶｄが一定以上である場合（ステップＳ４２０、ＹＥＳ）、制御部２００は、帯電電流値、転写電流値およびＰＣＣ電流値の総和を算出し、総和が所定電流値未満であるか否かについて判定する（ステップＳ４４０）。この判定の結果、総和が所定電流値未満でない場合（ステップＳ４４０、ＮＯ）、処理はステップＳ３８０の前に戻る。一方、総和が所定電流値未満である場合（ステップＳ４４０、ＹＥＳ）、制御部２００は、低オゾンモード処理の実行を終了する（リターン）。
【００５７】
ステップＳ４６０では、制御部２００は、転写電流値を変更せずにＰＣＣ電流値を下げる制御（ＰＣＣ制御）を行う。転写電流値は、用紙Ｐの紙種すなわち表面抵抗に応じて決定される。本実施の形態では、制御部２００は、ＰＣＣ制御の段階レベルを１段階変更することによってＰＣＣ電流値を下げる。図１０は、ＰＣＣ制御のデフォルト段階、段階１、段階２および段階３における転写電流値とＰＣＣ電流値との関係を表す表である。デフォルト段階では、直線Ｌ１上のある点に対応する転写電流値とＰＣＣ電流値とを用いてＰＣＣ制御が実行される。段階１では、直線Ｌ２上のある点に対応する転写電流値とＰＣＣ電流値とを用いてＰＣＣ制御が実行される。段階２では、直線Ｌ３上のある点に対応する転写電流値とＰＣＣ電流値とを用いてＰＣＣ制御が実行される。段階３では、直線Ｌ４上のある点に対応する転写電流値とＰＣＣ電流値とを用いてＰＣＣ制御が実行される。図１０に示すように段階３では、転写電流値に関わらず、ＰＣＣ電流値は０［−μＡ］である。制御部２００は、ＰＣＣ制御の段階レベルを例えばデフォルトから段階１に１段階だけ変更することによってＰＣＣ電流値を下げる。
【００５８】
次に、制御部２００は、帯電電流値、転写電流値およびＰＣＣ電流値の総和を算出し、総和が所定電流値未満であるか否かについて判定する（ステップＳ４８０）。この判定の結果、総和が所定電流値未満である場合（ステップＳ４８０、ＹＥＳ）、制御部２００は、低オゾンモード処理の実行を終了する（リターン）。一方、総和が所定電流値未満でない場合（ステップＳ４８０、ＮＯ）、制御部２００は、ＰＣＣ電流値が０［μＡ］である、すなわちＰＣＣ制御の段階レベルが段階３であるか否かについて判定する（ステップＳ５００）。
【００５９】
判定の結果、ＰＣＣ電流値が０［μＡ］でない場合（ステップＳ５００、ＮＯ）、処理はステップＳ４６０の前に戻る。一方、ＰＣＣ電流値が０［μＡ］である場合（ステップＳ５００、ＹＥＳ）、制御部２００は、低オゾンモード処理の実行を終了する（リターン）。これ以上、ＰＣＣ電流値を下げることができないからである。
【００６０】
［本実施の形態の効果］
以上詳しく説明したように、本実施の形態における画像形成装置１００は、画像形成処理に用いられ、放電を伴う複数のユニット（帯電ワイヤー２ｃ、バックアップローラー６３、ＰＣＣ７の電極）と、複数のユニットに電圧が印加されることによって当該複数のユニットに流れる電流値の総和を算出する電流値算出部（制御部２００）と、電流値算出部により算出された総和が所定電流値以上である場合、当該総和が所定電流値未満となるように、複数のユニットのうち少なくとも１つのユニットに流れる電流値を下げる制御を行う制御部２００とを備える。
【００６１】
このように構成した本実施の形態によれば、１つのユニットに流れる電流量ひいてはオゾン発生量が増える方向に制御された場合でも、他のユニットに流れる電流量ひいてはオゾン発生量を抑えることによって、画像形成装置１００外へ排出されるオゾン量を一定以下に抑え、画像形成装置１００外における臭気レベルを一定以下に抑制することができる。
【００６２】
図１１は、普通紙と厚紙を連続的に通紙した際におけるオゾン排出量（１時間あたりのオゾン拡散速度、以下同じ）を示す図である。図１１において、Ａは、本実施の形態における電流制御動作を実行していない場合（従来技術）におけるオゾン排出量である。Ｂは、本実施の形態における電流制御動作を実行した場合におけるオゾン排出量である。普通紙を通紙した場合には、従来技術、本実施の形態でオゾン排出量は目標とするオゾン排出量（１．６［ｍｇ／ｈ］）以下である。しかし、厚紙を連続通紙した場合、厚紙は普通紙と比較して体積抵抗が高いために転写電流値を高く設定するのが一般的であり、従来技術では転写電流値が増加した分だけオゾン発生量が増加し、目標とするオゾン排出量を超えている。これに対して、本実施の形態では、転写電流値の増加分を帯電電流値を減らすことで補い、オゾンの発生量を抑制している。
【００６３】
［変形例］
なお、上記実施の形態では、転写電流値を変更せずにＰＣＣ電流値を下げる制御を行う例について説明したが、転写電流値およびＰＣＣ電流値の両方を下げる制御を行っても良い。ただし、転写電流値を下げた分だけ転写率が低下するため、感光体ドラム１上のトナー付着量を上げる等の制御をして対応する必要がある。
【００６４】
また、上記実施の形態において、複数のユニットに流れる電流値の総和を抑える基準となる所定電流値を、温湿度検知部１９２により検知された温湿度に応じて変更しても良い。所定電流値は、温湿度に応じて自動で変更されても良いし、ユーザーの入力操作に応じて変更されても良い。図１２は、帯電電流値、転写電流値およびＰＣＣ電流値の総和（以下、「総電流量」）とオゾン拡散速度（以下、「オゾン排出量」）との関係を示す図である。図１２において、直線Ｌ１は、低温低湿環境（例えば、１０［℃］／２０［％］）における総電流量とオゾン排出量との関係を示す。直線Ｌ２は、常温常湿環境（例えば、２０［℃］／５０［％］）における総電流量とオゾン排出量との関係を示す。直線Ｌ３は、高温高湿環境（例えば、３０［℃］／８０［％］）における総電流量とオゾン排出量との関係を示す。図１２に示すように、総電流量の総和が同じでも、低温低湿環境ではオゾン排出量が増加し、逆に高温高湿環境ではオゾン排出量が減少している。高温高湿環境では、低温低湿環境と比べてオゾンの分解が早くなる特性があるからである。低温低湿環境においてオゾン排出量は、総電流量が２０００［−μＡ］を超えたところで、目標とするオゾン排出量（１．６［ｍｇ／ｈ］）を超えている。一方、高温高湿環境においてオゾン排出量は、総電流量が３５００［−μＡ］を超えても、目標とするオゾン排出量を超えていない。そこで、複数のユニットに流れる電流値の総和を抑える基準となる所定電流値を、低温低湿環境では例えば２５００［−μＡ］から２０００［−μＡ］に下げ、高温高湿環境では例えば２５００［−μＡ］から３０００［−μＡ］に上げる。なお、常温常湿環境では、所定電流値を変更しない。
【００６５】
図１３は、各温湿度環境におけるオゾン排出量を示す図である。図１３において、Ａは、所定電流値を変更していない、すなわち低オゾンモード制御が有る場合におけるオゾン排出量である。Ｂは、所定電流値を変更した、すなわち低オゾンモード制御が無い場合におけるオゾン排出量である。図１３に示すように、低温低湿環境において、所定電流値を変更していない場合、オゾン排出量は目標とするオゾン排出量（１．６［ｍｇ／ｈ］）を超えてしまっているが、所定電流値を下げた場合、オゾン排出量は目標とするオゾン排出量未満に低減している。
【００６６】
また、上記実施の形態において、複数のユニットに流れる電流値の総和を抑える基準となる所定電流値を、使用時間検知部１９４により検知された使用時間に応じて変更しても良い。所定電流値は、使用時間に応じて自動で変更されても良いし、ユーザーの入力操作に応じて変更されても良い。図１４は、帯電電流値、転写電流値およびＰＣＣ電流値の総和（総電流量）とオゾン拡散速度（オゾン排出量）との関係を示す図である。図１４において、直線Ｌ１は、オゾンフィルター１９６の使用時間が１３２［ｈ］である場合における総電流量とオゾン排出量との関係を示す。直線Ｌ２は、オゾンフィルター１９６の使用時間が７８［ｈ］である場合における総電流量とオゾン排出量との関係を示す。直線Ｌ３は、オゾンフィルター１９６の使用時間が３６［ｈ］である場合における総電流量とオゾン排出量との関係を示す。図１４に示すように、総電流量の総和が同じでも、オゾンフィルター１９６の使用時間が増えるにつれてオゾン排出量が増加している。オゾンフィルター１９６の使用時間が１３２［ｈ］である場合、オゾン排出量は、総電流量が２２５０［−μＡ］を超えたところで、目標とするオゾン排出量（１．６［ｍｇ／ｈ］）を超えている。また、オゾンフィルター１９６の使用時間が７８［ｈ］である場合、オゾン排出量は、総電流量が２７５０［−μＡ］を超えたところで、目標とするオゾン排出量を超えている。そこで、複数のユニットに流れる電流値の総和を抑える基準となる所定電流値を、オゾンフィルター１９６の使用時間が１００［ｈ］より長い場合に例えば２５００［−μＡ］から２０００［−μＡ］に下げ、オゾンフィルター１９６の使用時間が５０［ｈ］以上かつ１００［ｈ］以下である場合に例えば２５００［−μＡ］から２２５０［−μＡ］に下げる。なお、オゾンフィルター１９６の使用時間が５０［ｈ］未満である場合に、所定電流値を２５００［−μＡ］から変更しない。
【００６７】
図１５は、オゾンフィルター１９６の使用時間とオゾン排出量との関係を示す図である。図１５において、直線Ｌ１は、所定電流値を変更していない、すなわち低オゾンモード制御が無い場合におけるオゾンフィルター１９６の使用時間とオゾン排出量との関係を示す。直線Ｌ２は、所定電流値を変更した、すなわち低オゾンモード制御が有る場合におけるオゾンフィルター１９６の使用時間とオゾン排出量との関係を示す。図１５に示すように、所定電流値を変更していない場合にはオゾンフィルター１９６の使用時間が５０〜６０［ｈ］あたりで目標とするオゾン排出量を超えている。その一方、オゾンフィルター１９６の使用時間が５０［ｈ］以上である場合の所定電流値を、使用時間が長くなるにつれて段階的に小さくなるように変更したことにより、オゾン排出量は、当該使用時間に関わらず、目標とするオゾン排出量未満に低減している。
【００６８】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  感光体ドラム
２  帯電装置
４  現像装置
５  転写搬送路
６  転写ベルト
７  ＰＣＣ
８  クリーニング装置
９  給紙カセット
６１  従動ローラー
６２  駆動ローラー
６３  バックアップローラー
９０  給紙搬送路
９１  ゲート
９２  両面搬送路
９３  反転搬送路
９４  再給紙搬送路
１００  画像形成装置
１１０  原稿読み取り部
１２０  操作表示部
１３０  画像処理部
１３５  画像書き込み部
１４０  画像形成部
１５０  搬送部
１６０  定着部
１７１  通信部
１７２  記憶部
１８０  電圧印加部
１８２  帯電用高圧電源
１８４  定電流電源
１９０  電流計
１９２  温湿度検知部
１９４  使用時間検知部
１９６  オゾンフィルター
２００  制御部
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
Ｐ  用紙
ＮＰ  転写ニップ
【図１】
2016109802.tif 000003
【図２】
2016109802.tif 000004
【図３】
2016109802.tif 000005
【図４】
2016109802.tif 000006
【図５】
2016109802.tif 000007
【図６】
2016109802.tif 000008
【図７】
2016109802.tif 000009
【図８】
2016109802.tif 000010
【図９】
2016109802.tif 000011
【図１０】
2016109802.tif 000012
【図１１】
2016109802.tif 000013
【図１２】
2016109802.tif 000014
【図１３】
2016109802.tif 000015
【図１４】
2016109802.tif 000016
【図１５】
2016109802.tif 000017