(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤からなる画像が形成される記録媒体を搬送する搬送経路の所定位置にその搬送路を搬送される記録媒体と接近して対向し得る状態で配置される電極部材と、この電極部材に記録媒体除電用の電圧を印加する電圧印加手段とを備えた除電装置において、
前記電極部材の未使用時期における放電開始電圧を測定し、その放電開始電圧に基づいて前記除電用電圧の基準値を設定するとともに、前記電極部材の使用後の所定時期における放電開始電圧を測定し、その放電開始電圧に基づいて除電用電圧の基準値を再設定する制御手段を設け、
前記制御手段は、前記電極部材の未使用時期における放電開始電圧を予め種々の温度及び湿度の環境条件のもとで測定し、その各環境条件下での測定結果を他の環境条件下での測定値に揃えるように分類して定められる放電開始電圧測定用の補正係数を予め用意しておき、
前記電極部材の使用開始時期における放電開始電圧の測定時の環境条件に応じた補正係数を、当該測定時の環境条件と当該電極部材の前記未使用時期における放電開始電圧の測定時の環境条件との差分に基づいて選定し、その使用開始段階に測定される放電開始電圧に当該選定した補正係数を乗じて補正した電圧を除電用電圧の基準値として置き換えることで再設定することを特徴とする除電装置。
【請求項２】
現像剤からなる画像が形成される記録媒体を搬送する搬送経路の所定位置にその搬送路を搬送される記録媒体と接近して対向し得る状態で配置される電極部材と、この電極部材に記録媒体除電用の電圧を印加する電圧印加手段とを備えた除電装置において、
前記電極部材の使用後の所定時期における放電開始電圧を測定し、その放電開始電圧に基づいて除電用電圧の基準値を設定する制御手段を設け、
前記制御手段は、前記電極部材の未使用時期における放電開始電圧を予め種々の温度及び湿度の環境条件のもとで測定し、その各環境条件下での測定結果を他の環境条件下での測定値に揃えるように分類して定められる放電開始電圧測定用の補正係数を予め用意しておき、
前記電極部材の使用開始時期における放電開始電圧の測定時の環境条件に応じた補正係数を、当該測定時の環境条件と当該電極部材の前記未使用時期における放電開始電圧の測定時の環境条件との差分に基づいて選定し、その使用開始段階に測定される放電開始電圧に当該選定した補正係数を乗じて補正した電圧を除電用電圧の基準値として設定することを特徴とする除電装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記放電開始電圧の測定を前記記録媒体の非通過時に行う請求項１又は２に記載の除電装置。
【請求項４】
前記電極部材が、前記記録媒体に現像剤からなる画像を転写する転写部位の記録媒体搬送方向下流側となる近傍位置に配置される請求項１〜３のいずれかに記載の除電装置。
【請求項５】
現像剤からなる画像が形成される記録媒体を搬送する搬送経路の所定位置に、請求項１〜４のいずれかに記載の除電装置を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤からなる画像が形成される記録媒体を除電する除電装置に係り、特に、その画像を記録紙等の記録媒体に形成するプリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置に好適に使用し得る除電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式等を利用した画像形成装置においては、感光体等の像担持体に電子写真プロセスにより画像情報に応じて現像剤からなる画像（トナー像）を形成した後、その画像を記録媒体に直接又は中間転写体を介して転写し、その後又は同時に画像を記録媒体に定着することにより、記録媒体への画像形成が行われるようになっている。この場合、画像の記録媒体への転写は、主に静電気的な作用を利用して行われており、さらに近年においては記録媒体を像担持体又は中間転写体に押し付けるような状態で通過させるロール形態等からなる接触型の転写部材を配置し、その転写部材に転写用の電圧を印加する構成からなる転写手段を用いて行われている。
【０００３】
このような画像形成装置では、転写直後の記録媒体を除電（帯電電荷の低減を含む）する等の目的で除電装置を配置している。この除電装置としては、一般に前記転写部材の記録媒体送り方向下流側となる近傍位置に記録媒体とその搬送時における幅方向に沿って接近して対向し得る状態で配置される電極部材と、この電極部材に所定の除電用電圧を印加する電圧印加手段とで構成されたものが使用されている。このうち電極部材としては、通常、記録媒体と対向する先端部が鋸刃状等の尖鋭な形状からなる板状部材（いわゆる除電針）が使用されることが多い。
【０００４】
ところで、この除電装置を使用する場合にあっては、その除電性能が温度及び湿度に支配される使用環境条件の変動により変化しやすく、適正な除電性能に保持することが難しいとされている。この除電性能が変動（特に低下）した場合には、除電不足により、転写直後の記録媒体が像担持体等から良好に剥離されないことや、記録媒体に転写された画像のトナーが飛び散ること等の不具合が発生してしまう。
【０００５】
かかる不具合を回避するため、従来においても、例えば、環境条件に応じて除電用電圧を調整する手段（特開平９−１１４３３７号公報）や、記録媒体の材料、厚み、サイズ等に応じて除電用電圧を調整する手段（特開平１０−３９６４１号公報）が提案されている。これらはいずれも、実際の画像形成時における環境条件や記録媒体条件等の違いに対応するために、電極部材に印加する除電用電圧に着目して除電性能の適正安定化を図ろうとしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように電極部材に印加する除電用電圧を種々の条件に応じて調整する技術的手段では、その調整内容が予め実験に基づいて決められる値であって同種の除電装置ひいては画像形成装置に一律に採用されているため、除電性能を左右する要因の１つでもある電極部材の条件が一定でない場合には、その調整後の除電用電圧が各装置にとって適切な電圧になるとは限らないことがある。この結果、調整後の除電用電圧を印加しても予定する所望の除電性能が得られず、前記したような記録媒体の剥離不良やトナーの飛び散り等の不具合の発生を回避できないことがある。
【０００７】
電極部材の条件が一定でない場合としては、まず、その初期の条件が各装置間で既にばらついている場合が挙げられる。これは、主に電極部材の寸法形状（特に先鋭な先端部の寸法形状）や取り付け状態（特に記録媒体や像担持体等の距離）が製造等の過程でばらついていることによるものである。このような初期条件にばらつきがある場合には、その電極部材に同じ除電用電圧を印加しても放電性能が異なるため同じ除電性能が得られなくなる（図９参照）。
【０００８】
また、上記の場合に加えて、電極部材の使用を重ねた経時段階での条件が各装置でばらつくことが挙げられる。これは、主に電極部材が現像剤や放電生成物の付着により汚染されて状態が変化することによるものである。特に、この経時段階での条件のばらつきは、各装置の使用条件等の違いにより電極部材の上記汚染度合い等が異なるため、各装置間で大幅に異なる傾向にある。このような電極部材の経時段階での条件にばらつきがある場合にも、その電極部材に同じ除電用電圧を印加しても放電性能が異なることになるため同じ除電性能が得られなくなる（図１０、１１参照）。
【０００９】
ちなみに、除電不足により前記したような記録媒体の剥離不良やトナーの飛び散り等の不具合が発生することを回避するためには、電極部材に比較的高い除電用電圧を印加する対応も考えられる。しかし、除電用電圧としてあまり高い電圧を印加した場合には、記録媒体に転写された画像のトナーが定着処理部の加熱定着部材等に転移付着するオフセット現象等の不具合が発生しやすくなり好ましくない。また、高電圧を印加するには、電源の容量を大きくしなければならない等によりコストアップを招いてしまうという難点がある。
【００１０】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的とするところは、装置間における電極部材の各条件のばらつき（初期段階でのばらつき、経時段階でのばらつき）があっても、かかるばらつきに適宜対応して、より適切な除電性能を安定して発揮させることができる除電装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明（第１発明）の除電装置は、現像剤からなる画像が形成される記録媒体を搬送する搬送経路の所定位置にその搬送経路を搬送される記録媒体と接近して対向し得る状態で配置される電極部材と、この電極部材に記録媒体除電用の電圧を印加する電圧印加手段とを備えた除電装置を前提とし、前記電極部材の未使用の段階における放電開始電圧を測定し、その放電開始電圧に基づいて前記除電用電圧の基準値を設定する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、放電開始電圧に基づいて除電用電圧の基準値を設定するとは、その放電開始電圧をそのまま基準値として使用する場合や、予め用意しておいた初期設定時の基準値と測定された放電開始電圧とを対比し、そのときの差分が所定値以上であるときに当該初期設定基準値を放電開始電圧に置き換える場合などである。後者の場合には、不測のトラブル発生により放電開始電圧の測定ができないときなどに、予め用意した基準値をそのまま暫定的な除電用電圧の基準値として利用して対応することが可能となる。
【００１３】
このような第１発明の除電装置によれば、電極部材の未使用段階（新品時又は初使用前）における放電開始電圧の測定結果に基づいて除電用電圧の基準値が設定される。これにより、未使用段階における電極部材の寸法形状、取り付け状態等のばらつきが装置間で存在するようなことがあっても、その電極部材の実際（固有）の放電特性に基づいた除電用電圧の基準値が設定されることになるため、その設定された基準値に基づく除電用電圧を電極部材に印加することにより、予定する所望の放電特性能ひいては除電性能を得ることが可能となる。
【００１４】
また、本発明（第２発明）の除電装置は、上記第１発明で前提とした除電装置において、前記電極部材の使用後の所定時期における放電開始電圧を測定し、その放電開始電圧に基づいて除電用電圧の基準値を再設定する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、上記第１発明の除電装置における制御手段については、前記電極部材の使用後の所定段階における放電開始電圧を測定し、その放電開始電圧に基づいて除電用電圧の基準値を再設定するように構成するとよい。
【００１６】
この電極部材の使用後の所定段階で測定する放電開始電圧に基づいて除電用電圧の基準値を再設定する第２発明における制御手段や第１発明における制御手段において、その使用後の所定段階とは、電極部材を実際に使用し始めてから所定の時間又は期間が経過した段階をさす。また、放電開始電圧に基づいて除電用電圧の基準値を再設定するとは、その放電開始電圧をそのまま新たな基準値として使用する場合や、その放電開始電圧を予め用意しておいた初期設定時の基準値に代えて置き換える場合や、直前の基準値と新たに測定された放電開始電圧とを対比し、そのときの差分が所定値以上であるときに当該直前の基準値を新たな放電開始電圧に置き換える場合などである。
【００１７】
このように電極部材の使用後の所定段階で除電用電圧の基準値を再設定する構成した場合には、電極部材の使用後の経時段階における放電開始電圧の測定結果に基づいて除電用電圧の基準値が再び設定される。これにより、電極部材が使用開始されてから現像剤や放電生成物等の付着により汚染されるようなことがあっても、その所定段階における電極部材の実際（固有）の放電特性に基づいて除電用電圧の基準値が見直されて再設定されることになるため、その再設定された基準値に基づく除電用電圧を電極部材に印加することにより、初期段階と遜色のない所望の放電特性能ひいては除電性能を得ることが可能となる。
【００１８】
上記各放電開始電圧の測定については、電極部材の各段階における実際の放電開始電圧を高精度に測定するように構成することも可能であるが、簡易で効率のよい測定が可能であるという観点からは、前記電極部材に測定用の電圧を印加し、その電圧印加に伴う電流値が予め特定した放電開始とみなす電流値に達した時の電圧値を放電開始電圧として測定するように構成するとよい。
【００１９】
この場合、測定用の電圧の印加は、通常除電装置の電圧印加手段にて行えばよいが、それ以外の電圧印加手段により行うように構成しても構わない。また、測定用の電圧は、ゼロから一定の割合で電圧値を増加させながら印加するようにしてもよいが、測定時間の短縮化を図る観点からは、ある一定の電圧値から印加し始めて一定の割合で増加させるように印加するようにするとよい。
【００２０】
また、上記各放電開始電圧の測定については、任意の時期に測定することが可能であるが、記録媒体の存在下での測定結果の誤差を排除して適正な測定が可能となる観点からは、前記記録媒体の非通過時に行うように設定するとよい。この場合、非通過時としては、測定時に記録媒体が電極部材の前後近傍に存在しない時であればよいが、好ましくは例えば、電源投入時、交換消耗部品の交換時、予め設定した画像形成回数に達した後の次の画像形成開動作（ジョブ）時等における非画像形成時期である。また、電極部材の経時的な放電性能は、急激に低下するものではなく徐々に低下する傾向にあることから、上記使用後の所定時期における放電開始電圧の測定については、必要であれば各ジョブ時のような短い周期で行ってもよいが、１日１回とか、交換消耗部品の交換時ごとというような比較的長い周期で行えば十分である。
【００２１】
また、上記電極部材の使用後の経時段階における放電開始電圧を測定については、電極部材の未使用段階における放電開始電圧の測定時の環境条件と同じ条件下で行うことが好ましい。しかし、使用後の経時段階での放電開始電圧の測定を行うときの環境条件が未使用段階での放電開始電圧の測定時における環境条件と中々同じにならず、その測定が所望の時期にできないという不具合を解消する観点からは、以下のように構成するとよい。
【００２２】
すなわち、環境条件の差分に応じた放電開始電圧測定用の補正係数を予め用意し、前記電極部材の使用後の所定段階における放電開始電圧の測定時の環境条件に応じた補正係数を当該電極部材の未使用段階における放電開始電圧測定時の環境条件との差分に基づいて選定し、その所定段階に測定される放電開始電圧に当該選定した補正係数を乗じて補正するように構成するとよい。
【００２３】
この場合、環境条件とは温度及び湿度で支配される使用環境の条件である。この環境条件は、例えば、湿度センサや温度センサ等の検知手段を用いて直接的に測定するか、あるいは、湿度や温度等の環境変化に伴って変化する物理量（例えば転写手段の転写部材の抵抗値）を直接若しくは間接的に測定すればよい。放電開始電圧測定用の補正係数は、例えば、未使用時期における電極部材の放電開始電圧を予め種々の環境条件のもとで測定し、その各環境条件下での測定結果を別の環境条件下の値に揃えるために必要な補正用の係数値を分類して用意しておけばよい。
【００２４】
以上のような各構成からなる本発明の除電装置は、基本的に、現像剤（潜像を現像するもの。例えば乾式のトナー）からなる画像が形成される記録媒体を搬送する搬送経路の所定位置に電極部材を配置することにより使用できる。その搬送経路の所定位置としては、例えば、前記記録媒体に現像剤からなる画像を転写する転写部位、記録媒体が最終的に機外等に排出される排出部位、記録媒体を所定のタイミングに合わせて送り出すレジロール部分などが挙げられる。記録媒体は、現像剤からなる画像を記録形成できるものであり、例えば各種の記録用紙、ＯＨＰシ−ト、薄紙、ハガキ、封筒等である。
【００２５】
特に、電極部材を転写部位に配置する場合には、その転写部位のうち記録媒体搬送方向下流側となる近傍位置に配置して使用するとよい。この場合には、除電性能の変動（特に低下）に伴う前述した記録媒体の剥離不良やトナーの飛び散り等の発生を的確に防止できるようになる。より具体的には、現像剤からなる画像が形成される記録媒体を搬送する搬送経路と、その搬送経路内における画像を記録媒体に転写する転写部位（転写部材）とを備えた画像形成装置において、その転写部位の記録媒体搬送方向下流側となる近傍位置に電極部材を配置した除電装置として使用するとよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、本発明の除電装置を適用した実施の形態１に係るプリンタを示すものである。
【００２７】
＜プリンタ全体の構成＞
このプリンタは、支持フレーム、外装カバー等からなる本体１と、この本体１の内部に配置形成される作像部２、給紙部３、定着部４及び用紙搬送路５とでその主要部が構成されている。
【００２８】
作像部２は、感光ドラム１１、ロール式の帯電装置１２、潜像形成装置１３、現像装置１４、ロール式の転写装置１５及びクリーニング装置１６等からなるものである。特に、この作像ユニット２では、図２、図３等に示すように、感光ドラム１１と帯電装置１２と現像装置１４とクリーニング装置１６とが一体化され、本体１に対して着脱自在に装着される構造のプロセスカートリッジ１０として形成されており、感光ドラム１１の劣化時期、現像装置１４の現像剤消費時期等の基準情報に基づいて新しいプロセスカートリッジに交換される。
【００２９】
この作像部２では、円筒状の回転支持体の周面に有機光導電材料等からなる感光層が形成され、駆動モータ（図示省略）の駆動力により矢印Ａ方向に所定の速度で回転する感光ドラム１１の周面（感光層）が、帯電装置１２により一様に帯電される。帯電装置１２は、感光ドラム１１の周面と接触した状態で回転する帯電ロールに帯電用電圧（帯電バイアス）を印加することで帯電を行うようになっている。この帯電装置１２では、感光ドラム１１の感光層が負帯電性であるため、帯電ロールに対して負極性の直流に交流を重畳してなる帯電バイアスを印加して帯電が行われる。
【００３０】
この一様に帯電された感光ドラム１１の周面には、潜像形成装置１３により画像情報に応じた静電潜像が形成される。潜像形成装置１３は、原稿読取装置や外部接続機器から入力される画像情報を所定の画像処理して得られる画像信号に基づいて半導体レーザ等の発光源から発する光（光ビーム）Ｂｍを、所定の光学系部品（レンズ類、反射ミラー、回転多面鏡等）を介して感光ドラム１１の周面に導き走査露光することで潜像を形成するようになっている。光Ｂｍについては、プロセスカートリッジ１０の帯電装置１２と現像装置１４の間に形成する間隙部１０ａを通過させて感光ドラム１１に照射させている。
【００３１】
感光ドラム１１上に形成された静電潜像は、現像装置１４により現像されて顕像化される。現像装置１４は、トナー（Ｔ）からなる一成分現像剤を使用する一成分現像装置であり、一成分現像剤を収容する本体２０の内部で回転するアジテータ等の攪拌搬送部材２１で攪拌されつつ搬送される現像剤が、感光ドラム１１と対向する位置で回転する現像ロール２２に供給された後、その現像ロール２２の周面に当接する当接ブレード２３によって摩擦帯電されつつ現像ロール２２上に薄層状に担持された状態に規制されてから感光ドラム１１と対向する現像域まで搬送される。現像ロール２１には、現像バイアス（直流に交流を重畳した電圧）を印加するようになっている。そして、その現像剤が感光ドラム１１の潜像部分のみに静電的に付着し、これにより感光ドラム上に一成分現像剤からなるトナー像が形成される。ちなみに、本体２０の現像ロール２２の配置位置からレジロール５０と対向する位置までの下面部２０ａは、給紙用の用紙搬送路５ａの搬送ガイドとして機能するようになっている。
【００３２】
このようにして作像される感光ドラム１１上のトナー像は、転写装置１５により、給紙部３から搬送供給される記録用紙Ｐに静電的に転写される。転写装置１５は、感光ドラム１１の周面と接触した状態で回転する転写ロール（１５ａ）にトナーの帯電極性（この例では負極性）とは逆極性（この例では正極性）の帯電用電圧を印加した状態で、その転写ロールと感光ドラム１１との間（ニップ部）に記録用紙Ｐを挿通させることによりトナー像の記録用紙Ｐへの静電転写を行うようになっている。この転写後の感光ドラム１１の周面は、クリーニング装置１６のクリーニングブレード１６ａにより残留トナー等が除去されて清掃される。
【００３３】
給紙部３は、本体１に対して出し入れ可能（着脱自在でもある）に装着された用紙カセット３０ａ，３０ｂのトレイ３１上に複数枚の記録用紙Ｐを積載収容し、その記録用紙Ｐを送出ロール３１及び捌き部材（例えばリタードパッドアーム）３２等により最上側から１枚ずつ順次送り出すようになっている。また、この用紙カセット３０から送り出された記録用紙Ｐは、給紙部３と作像部２（の転写部位）の間を結ぶ給紙用の用紙搬送路５ａ内に配置されて回転するレジロール（対）５０により一旦制止させられた後、前記転写のタイミングに合わせて送り出され、用紙搬送路５ａを構成する搬送ガイド部材５１に案内されつつ感光ドラム１１と転写ロールの間に送り込まれる。
【００３４】
作像部２の転写部位（感光ドラムと転写ロールのニップ部）においてトナー像が転写された記録用紙Ｐは、作像部２と定着部４の間を結ぶ中継用の用紙搬送路５ｂ内に配置される除電装置６により除電されつつ感光ドラム１１から剥離された後、用紙搬送路５ｂを構成する搬送ガイド部材５２に案内されつつ定着部４に送り込まれる。
【００３５】
定着部４は、筐体４０内に圧接した状態で回転するように配置された加熱ロール４１及び加圧ロール４２の間（ニップ部）に記録用紙Ｐを通過させることでトナー像を記録用紙Ｐに熱定着させるようになっている。この定着部４で定着された後の記録用紙Ｐは、定着部４と本体１の上面側に形成された排紙トレイ部１ａとを結ぶ排紙用の用紙搬送路５ｃを構成する搬送ガイド部材５３に案内されつつ、その用紙搬送路５ｃの途上に配置されて回転する排出ロール（対）５４により排出口１ｂを経て排紙トレイ部１ａ上に排出される。以上のプロセスにより、１枚の記録用紙Ｐに対する画像形成（プリント）が行われる。
【００３６】
＜除電装置の構成＞
このプリンタにおける除電装置６は、転写ロール１５ａの用紙送り方向（図２の点線矢印の方向）下流側となる近傍位置に配置される除電針６０と、この除電針６０に除電用電圧を印加する除電用の電源装置６５（図５）とで構成されている。
【００３７】
除電針６０は、図４に示すように、先端部６１ａが鋸刃状に形成された導電性材料（金属など）製の針状電極板６１と、この針状電極板６１を保持するための絶縁性樹脂製の電極ホルダー板６２とで形成されたものであり、用紙搬送路５ａ，５ｂを構成する搬送ガイド部材５１、５２の転写部位に相当する位置に着脱自在にネジ止め固定されるようになっている（図３）。この際、除電針６０は、針状電極板６１の先端部６１ａが感光ドラム１１の周面と所定の（最短）離間距離ｄで対向した位置関係に保たれるように取り付けられている。また、電極ホルダー板６２については、針状電極板６１の尖鋭な先端部６１ａへの直接の接触を防止するため、その隣り合う先端部６１ａ同士の間に位置して先端部６１ａよりも突出した状態に形成された突出先端部６２ａが複数形成されている。図３中の符号６３は取り付けネジ、図４ａ中の符号６２ｂは取り付けネジ６３のネジ通し孔を示す。
【００３８】
電源装置６５は、図５に示すように、除電針６０の針状電極板６１と接続されており、この例では負極性の直流電圧を印加することができる直流電源にて構成されている。また、この電源装置６５は、印加する直流電圧の値を調整できる変圧機能を有しているとともに、その電圧印加時に電極板６１に流れる電流を計測できる電流計測機能（電流計）を有している。図５中の符号１５ｂは、転写装置１５の転写ロール１５ａに転写バイアスを印加するための転写用の電源装置である。この転写用電源装置１５ｂについても、除電用電源装置６５と同様に、直流電源にて構成されているとともに変圧機能及び電流計測機能を有している。また、符号１８は本体１内の温度及び湿度を検知するための環境検知センサ、１９は新しいプロセスカートリッジ１０の交換装着を検知するための交換検知手段である。交換検知手段１９としては、例えば、プロセスカートリッジ１０側に取り付ける不揮発性メモリと、このメモリがカートリッジの装着時に接続されてそのメモリ内に格納された新品の識別情報をプリンタ本体側の制御装置７等に入力するための入出力端子部とで構成されるものが適用される。
【００３９】
この除電用の電源装置６５及び転写用の電源装置１５ｂは、マイクロコンピュータ等にて構成される制御装置７により、その各電源装置６５、１５ｂにおける出力タイミング、電圧値等が制御されるようになっている。
【００４０】
電源装置６５からの除電用電圧（Ｖｅ）の印加は、基本的に、画像形成（プリント）中に継続して行われ、その際、ある基準値に基づく電圧が印加される。この例では、除電用電圧（Ｖｅ）として、ある基準値（Ｖstd）に所定の補正係数ｋを乗じた電圧（ｋ・Ｖstd）が実際に印加される。電源装置１５ｂからの転写用電圧の印加についても、ほぼ同様に、画像形成（プリント）中に継続して行われ、その際、ある基準値に基づく電圧が印加される。この除電用電圧や転写用電圧の印加は、必要であれば、記録用紙Ｐが除電針６０や転写ロール１５ａを通過している時期のようにプリント中の特定の時期に印加するよう構成にしてもよい。
【００４１】
この際、印加する除電用電圧や転写バイアスについては、必要に応じて、実際のプリント時の環境条件に適した転写及び除電を実現するため、環境検知センサ１９から検知情報（温度及び湿度）に基づいて所定の使用環境補正係数を更に乗じたものを印加することも可能である。例えば、標準環境（常温常湿環境：２２℃／５５％ＲＨ。以下「Ｎ／Ｎ環境」ともいう）を基準（補正係数ｄｕ＝１．０）として高温高湿時や低温低湿時に必要な補正係数を適用して印加すべき除電用電圧等を調整する。具体的には、上記検知情報が高温高湿環境（２８℃／８５％ＲＨ。以下「Ｈ／Ｈ環境」ともいう）であれば、標準環境よりも放電しやすので１．０よりも小さい値、例えば０．９などを補正係数ｄｕとして適用して調整する。また、上記検知情報が低温低湿環境（１０℃／１５％ＲＨ。以下「Ｌ／Ｌ環境」ともいう）であれば、標準環境よりも放電しにくいので１．０よりも大きな値、例えば１．１などを補正係数ｄｕとして適用して調整する。この他、記録用紙Ｐの片面へのプリントを行う片面プリント時とその両面へのプリントを行う両面プリント時において、その印加すべき除電用電圧をプリント面に応じて予め定めた補正係数を更に乗じて調整することも可能である。また、記録用紙Ｐの厚み等の条件に応じた所定の補正係数を除電用電圧の基準値に乗じて補正することも可能である。
【００４２】
ところで、このような除電装置６にあっては、図９に示すように、例えば除電針６０の取り付け誤差により電極板６１の先端部と感光体ドラム１１との離間距離ｄが４．５ｍｍ、５．０ｍｍのように異なると、その電圧−電流特性が相違する。すなわち、この図の結果から明らかなように、印加電圧がある一定量を超える頃になると電流が大幅に増加して放電が開始されるが、離間距離ｄが異なるとその放電が開始される頃の印加電圧の値が異なる。つまり、同じ電極板６１であっても、感光ドラム１１との離間距離ｄが異なると、その放電特性が異なることがわかる。このように電極板６１の初期段階における放電特性が異なっている場合には、同じ除電用電圧を印加したとしても、各電極板６１による除電性能が異なることとなる。
【００４３】
また、この離間距離ｄが異なる電極板６１について、新品の時と１万枚（１０ｋ枚）プリント後における電圧−電流特性を調べると、図１０及び図１１に示すような結果となる。この結果から、いずれの電極板６１にあっても、その放電特性が経時的に低下することがわかる。また、その放電特性の低下の仕方が、各電極板６１間で微妙に異なることもわかる。このように電極板６１の経時的な放電特性が異なっている場合にも、同じ除電用電圧を印加したとしても、各電極板６１による除電性能が異なることとなる。
【００４４】
このようなことから、このプリンタにおいては、制御装置７により、新品購入設置後の初めての電源投入時に、プリントジョブの開始に先立って、除電針６０における針状電極板６１の未使用時（新品時）の放電開始電圧（Ｖｈ１）を測定し、その放電開始電圧Ｖｈ１を除電用電圧（Ｖｅ）の基準値（Ｖstd）として設定するように構成されている（図６）。この例では、放電開始電圧Ｖｈ１の測定を、電源投入時に転写ロール１５ａを所定のクリーニング用電圧を印加して静電的作用により清掃するクリーニングサイクルに合わせて実行するようになっている（図８）。
【００４５】
すなわち、図６に示すように、新品のプリンタにおいて初めての電源投入がなされると（ステップＳ１０）、除電用電源装置６５から針状電極板６１（「ＤＴＳ」とも記す）に測定用の電圧（Ｖｎ）が印加され（Ｓ１１）、その電圧Ｖｎの印加に伴い針状電極板６１側に流れる電流値（Ｉｎ）が電源装置６５の電流計測機能によりモニタされ（Ｓ１２）、その電流値Ｉｎの絶対値が予め特定した放電開始とみなす電流値（Ｉｘ）の絶対値に達するか否かが判断される（Ｓ１３）。
【００４６】
この例では、測定用電圧Ｖｎとして初期値の「−１６００Ｖ」を印加し、電流値Ｉｎが電流値Ｉｘに達していない場合には、針状電極板６１での放電が開始されていないとみなして５０ｍｓｅｃ後に増加分の電圧ΔＶ（例えば−２００Ｖ）を加えた測定用電圧Ｖｎを新たに印加し（Ｓ１４）、前記電流値Ｉｎのモニタと判定を繰り返す。電流値Ｉｘは、放電が開始するみなし電圧を効率よく測定できる値に適宜設定すればよく、例えば−５ｍμＡを採用する。
【００４７】
電流値Ｉｎが閾値の電流値Ｉｘに達した段階で、針状電極板６１に印加した測定用電圧Ｖｎを未使用時における放電開始電圧Ｖｈ１とみなして測定し（Ｓ１５）、除電用電圧Ｖｅの初期段階の基準値Ｖstdとして設定する（Ｓ１６）。この設定した基準値Ｖstdについては制御装置７の記憶部に記憶保持される。
【００４８】
これにより、プリンタ（除電装置６）単位で存在し得る、針状電極板６１の製造上における形状寸法の誤差や取り付け状態の誤差があっても、初期段階における放電開始電圧Ｖｈ１を実測してプリンタ（除電装置６）固有の除電用電圧Ｖｅの基準値Ｖstdを決定することにより、初期誤差に左右されることなく予定通りの放電特性ひいては除電性能を得ることが可能になる。そして、このプリンタでは、電源装置６５から除電用電圧Ｖｅとしてその基準値Ｖstdをそのまま印加するのではなく、その基準値Ｖstdに所定の係数ｋ（例えばｋ＝０．６）を乗じた電圧、すなわち０．６・Ｖstdを印加する。
【００４９】
この放電開始電圧Ｖｈ１の測定は、図８に示すように、電源投入（電源ＯＮ）により、感光ドラム１１が駆動モータにより回転し、その感光ドラム１１が帯電装置１２により帯電されるという動作のみが実行された状態下で行われ、現像ロール２２への現像バイアスの印加や転写ロール１５ａへの転写バイアスの印加などの動作は行われない。したがって、この放電開始電圧の測定は、記録用紙Ｐが針状電極板６１上を通過していない非通紙状態で行われるようになっている。これにより針状電極板６１に印加した測定用電圧が記録用紙Ｐを介して他の部品に流れて正確な測定ができなくなることを回避することができる。
【００５０】
また、この放電開始電圧Ｖｈ１の測定は、モニタする電流値Ｉｎが閾値の電流値Ｉｘに達した時点で終了する。この放電開始電圧の測定が終了すると、前記した転写ロール１５ａのクリーニングサイクルが開始される。クリーニングサイクルは、例えば、図８に示すように、最初に転写バイアスとは逆極性（この例では負極性）の電圧が第１のクリーニング用電圧として電源装置１５ｂから転写ロール１５ａに所定時間だけ印加される。これにより、転写ロール１５ａに付着する負帯電のトナーを感光ドラム１１側に静電的に移行させて（戻して）除去する。また、この第１のクリーニング用電圧が印加された後には、転写バイアスと同極性の電圧が第２のクリーニング用電圧として電源装置１５ｂから転写ロール１５ａに所定時間だけ印加される。これにより、転写ロール１５ａに付着する逆極性に帯電したトナーを感光ドラム１１側に静電的に移行させて除去する。このようなクリーニングサイクルが終了すると、感光ドラム１１の回転動作と帯電装置１２の帯電動作も終了し、プリンタがプリント可能なスタンバイ状態となる。なお、放電開始電圧Ｖｈ１の測定は、このクリーニングサイクルの後に行ったり、あるいは、このクリーニングサイクルのような他の動作とは無関係に単独で行っても構わない。
【００５１】
そしてまた、このプリンタにおいては、制御装置７により、プロセスカートリッジ１０が新しいものに交換された場合に、その交換作業終了直後に、除電針６０の針状電極板６１のカートリッジ交換時における放電開始電圧（Ｖｈ２）を測定し、その放電開始電圧Ｖｈ２に基づいて除電用電圧Ｖｅの基準値Ｖstdが再設定されるようになっている（図７）。
【００５２】
しかも、このカートリッジ交換時における放電開始電圧Ｖｈ２の測定のために、環境条件の差分に応じた放電開始電圧測定用の補正係数（ｄｍ）が予め用意されている。これは、図１２に示すように、電圧−電流特性が測定時の環境条件によって異なることを考慮して対応するものである。その補正係数ｄｍとしては、製造前の実験等により、未使用時における電極板６１の放電開始電圧Ｖｈ１について予め種々の環境条件（少なくとも標準環境、高温高湿環境、低温低湿環境など）のもとで測定し、その各環境条件下での測定結果を他の環境下での測定値に揃える（補正する）ために必要な係数値をテーブル化したものを使用する。この補正係数ｄｍの選択は、カートリッジ交換時の放電開始電圧Ｖｈ２を測定する際の環境条件と、未使用時の放電開始電圧Ｖｈ１を測定する際の環境条件との差分に基づいて行う。
【００５３】
図７に示すように、まずプロセスカートリッジ１０が新品のものに交換させた否かが判断される（Ｓ２０）。カートリッジ１０が新品のものに交換されたことは、前記交換検知手段１９の検知情報によって判明する。
【００５４】
新品のカートリッジ１０に交換されると、その交換時における環境条件が環境検知センサ１８によって検知され（Ｓ２１）、放電開始電圧測定用の補正係数ｄｍが選択される（Ｓ２２）。この補正係数ｄｍの選択は、上記交換時における環境条件と放電開始電圧Ｖｈ１の測定時の環境条件（その測定時に検知情報を記憶保持しておく）との差分に基づいて行われる。
【００５５】
続いて、前記した未使用時における放電開始電圧Ｖｈ１の測定の場合と同様に、除電用電源装置６５から針状電極板６１に測定用の電圧Ｖｎが印加されて（Ｓ２３）、そのときの電流値Ｉｎがモニタされ（Ｓ２４）、その電流値Ｉｎの絶対値が予め特定した放電開始とみなす電流値Ｉｘの絶対値に達するか否かが判断される（Ｓ２５）。電流値Ｉｘに達していない段階では、増加分の電圧ΔＶを加えた測定用電圧Ｖｎが新たに印加され（Ｓ１６）、上記モニタと判定が繰り返される。
【００５６】
電流値Ｉｎが閾値の電流値Ｉｘに達した段階で、そのときに印加した測定用電圧Ｖｎをカートリッジ交換時の放電開始電圧Ｖｈ２とみなして測定する（Ｓ２７）。そして、その放電開始電圧Ｖｈ２に前記選択した補正係数ｄｍを乗じて環境条件差に対する補正を行った後（Ｓ２８）、その補正後の電圧値（ｄｍ・Ｖｈ２）を、除電用電圧Ｖｅのカートリッジ交換時における基準値（Ｖstd）として置き換えることにより再設定する（Ｓ２９）。この再設定した基準値Ｖstdについては制御装置７の記憶部に初期段階の基準値に置き換えて記憶保持される。
【００５７】
これにより、針状電極板６１がトナー等の付着により経時的に汚染されることがあっても、プロセスカートリッジ１０の交換時における放電開始電圧Ｖｈ２を実測してプリンタ（除電装置６）固有の使用後で所定の時期における除電用電圧Ｖｅの基準値Ｖstd（＝ｄｍ・Ｖｈ２）を決定することにより、経時変動に左右されることなく予定通りの放電特性ひいては除電性能を得ることが可能になる。この新たな基準値Ｖstd（＝ｄｍ・Ｖｈ２）の設定後においても、電源装置６５から印加する除電用電圧Ｖｅはその再設定後の基準値Ｖstdをそのまま印加するのではなく、その再設定後の基準値Ｖstdに所定の係数ｋ（例えばｋ＝０．６）を乗じた電圧を印加する。
【００５８】
特に、このカートリッジ交換時の放電開始電圧Ｖｈ２の測定では、その測定時の環境条件と初期時の放電開始電圧Ｖｈ１の測定時の環境条件との差分に応じて測定して得られる電圧値について放電開始電圧測定用の補正係数ｄｍを乗じて補正しているため、その初期時の放電開始電圧測定時の環境条件が再来するまで待つことなく、放電開始電圧Ｖｈ２を効率よく正確に測定することができる。
【００５９】
以下、本実施の形態に関して行った実施例及び比較例の実験結果を示す。
【００６０】
実験は、プリント枚数５０ｋ枚ごとに放電開始電圧Ｖｈ２を測定して除電用電圧Ｖｅの基準値の再設定を行いながら、その各基準値のもとでテストプリントを行った際のトナーの飛び散り及び薄紙の剥離不良の発生度合いについて調べた。この実験は、すべて標準環境（Ｎ／Ｎ環境）下で行った。針状電極板６１としては、ピッチが３ｍｍの鋸刃状に形成された先端部を有する厚さ０．１ｍｍのステンレス板を使用した。感光ドラム１１との離間距離ｄは４．５ｍｍとした。テストプリントでは、所定の濃度のテスト用トナー像を形成し、転写ロール１５Ａの抵抗値に適した適正な転写バイアスとして約＋５００Ｖを印加した。記録用紙Ｐとしては、Ａ４版サイズの薄紙（坪量：５６ｇ／ｍ2）を使用した。
【００６１】
トナーの飛び散りについては、ハーフトーン画像を紙全面にプリントしたサンプルを目視してトナー飛び散りの発生状況について調べ、「○：飛び散り未発生、△：軽微に飛び散り発生、×：飛び散り発生」という基準で評価した。また、薄紙の剥離不良については、１００枚の用紙を搬送走行させたときの用紙の感光ドラムからの剥離姿勢と剥離不良の発生状況について調べ、「○：剥離不良未発生で剥離姿勢が安定、△：剥離不良未発生で剥離姿勢が不安定、×：剥離不良発生」という基準で評価した。結果を表１に示す。表中の放電開始電圧は測定値であると同時に基準値である。また、ＤＴＳ電流は放電開始電圧を測定したときの電流値、ＤＴＳ印加電圧は実際に印加した除電用電圧（基準値に係数０．６を乗じた電圧）である。
【００６２】
一方、比較例は、除電用電圧Ｖｅの基準値を再設定することなく、常に一定の除電用電圧（−１５００Ｖ）を印加し続けた以外は実施例と同じ条件で実験したものである。結果を表２に示す。
【００６３】
【表１】
0004239455.tif 000002
【００６４】
【表２】
0004239455.tif 000003
【００６５】
表１及び表２に示す結果から、比較例ではプリント枚数が２００ｋ枚を超えるころになると、トナーの飛び散りや薄紙の剥離不良が発生しはじめるが、実施例ではプリント枚数が２００ｋ枚を超え、２５０ｋ枚でも良好な結果が得られる。なお、実施例ではプリント枚数が３００ｋ枚及び３５０ｋ枚において放電開始電圧が「−４０００Ｖ」のままとなりプリント枚数２５０ｋ枚のときの放電開始電圧と同じになっているが、これは、除電用電源装置６５の電源容量の最大値が−４０００Ｖであって、これ以上の高電圧を印加できないことによるものである。したがって、そのときの放電開始電圧は放電開始とみなす電流値（Ｉｘ）の「−５μＡ」に達する前のものであるため、そのときに印加した除電用電圧Ｖｅについては本来印加すべきものに比べて少なめの電圧になっている。
【００６６】
なお、実施の形態１では、除電針６０の使用前の放電開始電圧Ｖｈ１とその使用後でカートリッジ交換時における放電開始電圧Ｖｈ２とをそれぞれ測定して除電用電圧Ｖｅの基準値Ｖstdを設定及び再設定した場合について例示したが、除電針６０の使用前の放電開始電圧Ｖｈ１を測定して基準値の設定を行うだけの構成としてもよい。この場合は、各プリンタ間における除電針６０のバラツキによる除電性能の変動を解消することができる。この他にも、使用後でカートリッジ交換時における放電開始電圧Ｖｈ２を測定して基準値の再設定を行うだけの構成としてもよい。この際、その放電開始電圧Ｖｈ２の測定は、その測定値に前記した補正係数ｄｍ（予め測定環境条件と定めた条件との差分に対応する補正係数）を乗じた値を放電開始電圧Ｖｈ２として求めるようにするとよい。また、基準値の再設定に際しては、その求めた放電開始電圧Ｖｈ２をそのまま除電用電圧Ｖｅの基準値Ｖstdとして設定しても、あるいは、その放電開始電圧Ｖｈ２を予め設定した初期の基準値と置き換えるように設定してもよい。この場合には、各プリンタごとの除電針６０の経時的な性能低下による除電性能の変動を解消することができる。
【００６７】
また、実施の形態１では、環境条件について環境検知センサ１８により検知する場合を例示したが、この検知センサ１８に代えて、湿度や温度等の環境変化に伴って変化する転写ロール１５ａの抵抗値を間接的に測定した結果を利用して検知するようにしてもよい。図１３は、転写用電源装置１５ｂから転写ロール１５ａに電圧を印加したときの電流値を調べた場合における電圧−電流特性を示すものである。この図に示すように、電圧−電流特性は各環境条件によって異なることから、電源装置１５ｂから一定の測定用電圧を印加したときの電流値を計測すれば、環境条件を判断することができる。
【００６８】
さらに、実施の形態１では、除電針の電極板６１の経時的な放電開始電圧Ｖｈ２の測定をプロセスカートリッジ交換時に行うように設定したが、これ以外の時期に行うように設定することも可能であり、例えば、電源投入時ごとに実行するように設定してもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の除電装置によれば、電極部材の初期段階の放電特性を測定して除電用電圧の基準値を設定したり、あるいは、それに加えて電極部材の経時的段階の放電特性を測定してその基準値を再設定しているので、装置間における電極部材の初期段階や経時段階での各条件のばらつきがあっても、かかるばらつきに適宜対応して、より適切な除電性能を安定して発揮させることができる。したがって、このような除電装置を適用した場合には、除電不足に起因した記録媒体の剥離不良や現像剤（トナー）の飛び散り等の不具合の発生を確実に回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１に係る除電装置を適用したプリンタを示す概要図。
【図２】  図１のプリンタの要部を示す拡大断面図。
【図３】  図２においてプロセスカートリッジを取り外した後の除電装置を含む部位を示す断面図。
【図４】  除電装置の除電針の構成を示すもので、（ａ）はその感光ドラムとの位置関係などを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】  除電装置などの制御系の構成を示す説明図。
【図６】  未使用時の放電開始電圧に基づく除電用電圧の基準値を設定するための制御内容を示すフローチャート。
【図７】  経過段階（カートリッジ交換時）の放電開始電圧に基づく除電用電圧の基準値を再設定するための制御内容を示すフローチャート。
【図８】  未使用時における放電開始電圧の測定時の各動作を示すタイミンチャート。
【図９】  感光ドラムとの離間距離を異にする場合における除電針の電極部材に関する電圧−電流特性の測定結果を示すグラフ図。
【図１０】  新品時及び一定使用後における除電針の電極部材（ｄ＝４．５ｍｍ）に関する電圧−電流特性の測定結果を示すグラフ図。
【図１１】  新品時及び一定使用後における除電針の電極部材（ｄ＝５．０ｍｍ）に関する電圧−電流特性の測定結果を示すグラフ図。
【図１２】  測定時の環境条件が異なる場合における除電針の電極部材に関する電圧−電流特性の測定結果を示すグラフ図。
【図１３】  測定時の環境条件が異なる場合における転写ロールに関する電圧−電流特性の測定結果を示すグラフ図。
【符号の説明】
５…用紙搬送路、６…除電装置、７…制御装置（制御手段）、６１…針状電極板（電極部材）、６５…除電用電源装置（電圧印加手段）、Ｖｈ１…未使用時の放電開始電圧、Ｖｈ２…カートリッジ交換時（使用後の所定段階）の放電開始電圧、Ｐ…記録用紙（記録媒体）。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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