画像形成装置
【課題】コストの増加を招くことなく、転写ローラや帯電ローラに印加するバイアス（電圧）を高精度に制御することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像の形成又は転写に関連する部材に電圧を印加することによって部材に流れる電流を検出する電流検出部の検出結果に基づいて、電圧印加部を制御する制御部とを有し、制御部は、転写部位に画像が形成されていない複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、部材に異なる電圧値の電圧を印加するように電圧印加部を制御して、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおける電流検出部の検出結果から部材のインピーダンス特性を算出すると共に、インピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像が形成されている画像領域が位置するタイミングにおいて電圧印加部が部材に印加する電圧の電圧値を決定することを特徴とする。
【解決手段】画像の形成又は転写に関連する部材に電圧を印加することによって部材に流れる電流を検出する電流検出部の検出結果に基づいて、電圧印加部を制御する制御部とを有し、制御部は、転写部位に画像が形成されていない複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、部材に異なる電圧値の電圧を印加するように電圧印加部を制御して、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおける電流検出部の検出結果から部材のインピーダンス特性を算出すると共に、インピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像が形成されている画像領域が位置するタイミングにおいて電圧印加部が部材に印加する電圧の電圧値を決定することを特徴とする。
【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る画像形成装置に関する。本発明は、例えば、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好適である。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタなどの画像形成装置の普及に伴って、かかる画像形成装置には高画質化やコストの低下がますます要求されるようになってきている。画像形成装置は、感光体を一様に帯電させる１次帯電器と、感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写する１次転写部と、中間転写ベルト上のトナー像を記録紙に転写する２次転写部とを有する。
【０００３】
１次転写部や２次転写部の構成としては、近年では、転写ローラに代表される接触転写方式の転写部材（接触転写部材）が主流となっている。接触転写部材は、コロナ帯電器等と比較して、電源容量の小型化や放電生成物（オゾンなど）の発生量の低減を実現することができる。転写ローラは、例えば、芯金と、芯金の周りに形成される中抵抗の弾性層とで構成され、所定の押圧力で中間転写ベルト又は記録紙に圧接して転写部位（転写ニップ部）を形成する。また、トナー像が転写部位を通過する間（即ち、トナー像が転写部位に到達してから抜けるまでの間）、転写ローラの芯金には、転写バイアス印加手段から所定の転写バイアス（転写電圧）が印加される。なお、転写ローラの特性は環境変化や経時変化等によって変化するため、転写ローラ（芯金）に印加する転写バイアスを転写ローラの特性に応じて適切に制御する必要がある。
【０００４】
そこで、転写ローラの特性に応じて転写ローラに印加する転写バイアスを制御する画像形成装置が従来から提案されている（特許文献１参照）。かかる画像形成装置は、転写部位に非画像領域が位置するタイミングにおいて、転写ローラに流れる電流が所定値となるように制御（定電流制御）し、この時に印加した電圧に基づいて画像領域での転写バイアスを制御（定電圧制御）する。なお、ここでの非画像領域とは、感光体や中間転写ベルト上での１枚分の画像の先端よりも前側及び画像の後端よりも後ろ側の画像が形成されない領域のことを示す。また、転写部位に１つの非画像領域が位置する間に異なる複数の電圧を印加して転写ローラのインピーダンスを求め、転写ローラに流れる電流が所定値となる電圧を算出し、かかる電圧を画像領域での転写バイアスとする画像形成装置も提案されている。
【０００５】
一方、一次帯電器としても、帯電ローラに代表される接触帯電方式の帯電部材が主流となっている。帯電ローラは、感光体の表面に接触して帯電バイアス（例えば、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧）を印加し、感光体の表面を帯電させる。この際、交流電圧を放電開始電圧以上にすることで感光体の帯電を均す効果があり、感光体を均一に帯電させることができる。
【０００６】
但し、交流電圧を重畳して感光体に印加する場合、直流電圧のみを感光体に印加する場合と比較して、感光体への放電量が増えるため、感光体の劣化（削れ等）を促進してしまうと共に、放電生成物による高温高湿環境での画像流れ等を発生させてしまう。従って、直流電圧に重畳する交流電圧を最小限にして放電を抑える必要があるが、帯電ローラに印加する電圧と放電との関係は常に一定ではなく、放電量は環境変化や経時変化等によって変化する。
【０００７】
そこで、帯電ローラに印加する帯電バイアスを制御して、環境変化や経時変化等による放電量の増減を抑制する画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。かかる画像形成装置は、画像を形成する前に、未放電領域と放電領域とでそれぞれ異なる複数の交流電圧を印加して帯電ローラのインピーダンスや放電量を求める。そして、画像を形成している間は、非画像領域において未放電領域の１つの値の交流電圧を印加し、この時に帯電ローラに流れる電流、及び、画像を形成する前に求めた帯電ローラのインピーダンスや放電量に基づいて、帯電バイアスを決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−９５５８１号公報
【特許文献２】特開２００１−２０１９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された画像形成装置は、転写バイアスを発生する回路に対して、転写部位に非画像領域が位置する間は定電流制御を行い、画像領域が位置する間は定電圧制御を行っている。そのため、定電流制御回路と定電圧制御回路の両方を備えなければならない。従って、画像形成装置のコストが増加してしまう。
【００１０】
また、上述したように、転写ローラのインピーダンスを求める場合、転写部位に１つの非画像領域が位置する間は非常に短時間であるため、転写ローラに印加する電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加手段が必要となる。従って、高速応答性の高圧電源を画像形成装置に搭載しなければならず、画像形成装置のコスト増加につながってしまう。
【００１１】
一方、特許文献２に開示された画像形成装置は、非画像領域で１つの値のみの交流電圧を印加して予測した帯電ローラのインピーダンスや放電量に基づいて、画像領域で印加する電圧を決定しているため、帯電バイアスを高精度に制御することが非常に困難である。
【００１２】
そこで、本発明は、コストの増加を招くことなく、転写ローラや帯電ローラに印加するバイアス（電圧）を高精度に制御することができる画像形成装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記画像を形成すると共に、形成した画像を転写部位において前記記録媒体に転写する画像形成部と、前記画像の形成又は転写に関連する部材に電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部が電圧を印加することによって前記部材に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出結果に基づいて、前記電圧印加部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記転写部位に画像が形成されていない複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて前記部材に異なる電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御して、前記転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおける前記電流検出部の検出結果から前記部材のインピーダンス特性を算出すると共に、前記インピーダンス特性に基づいて、前記転写部位に画像が形成されている画像領域が位置するタイミングにおいて前記電圧印加部が前記部材に印加する電圧の電圧値を決定することを特徴とする。
【００１４】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、例えば、コストの増加を招くことなく、転写ローラや帯電ローラに印加するバイアス（電圧）を高精度に制御することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一側面としての画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の１次転写ローラに転写バイアスを印加する１次転写バイアス印加機構の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの１次転写電圧及び１次転写電流を示す図である。
【図４】図１に示す画像形成装置において、１次転写ローラに印加する電圧（電圧値）と１次転写ローラに流れる電流（電流値）との関係を示す図である。
【図５】図１に示す画像形成装置の２次転写外ローラに転写バイアスを印加する２次転写バイアス印加機構の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】図１に示す画像形成装置において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの２次転写電圧及び２次転写電流を示す図である。
【図７】図１に示す画像形成装置において、２次転写外ローラに印加する電圧（電圧値）と２次転写外ローラに流れる電流（電流値）との関係を示す図である。
【図８】図１に示す画像形成装置の１次帯電ローラに帯電バイアスを印加する１次帯電バイアス印加機構の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】図１に示す画像形成装置の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの１次帯電電圧及び１次帯電電流を示す図である。
【図１０】図１に示す画像形成装置において、１次帯電ローラに印加する電圧（電圧値）と１次帯電ローラに流れる電流（電流値）との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は、本発明の一側面としての画像形成装置１の構成を示す概略断面図である。画像形成装置１は、電子写真方式を用いて、記録媒体ＰＭに画像（カラー画像）を形成する画像形成装置である。画像形成装置１は、本実施形態では、記録媒体ＰＭにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を重畳して転写し、記録媒体ＰＭを加熱及び加圧してトナー像を記録媒体ＰＭに定着させるカラーレーザプリンタとして具現化される。
【００１９】
画像形成装置１は、図１に示すように、レーザユニット１０と、画像形成部２０と、搬送部３０と、給紙カセット４０と、排紙トレイ５０とを有する。また、画像形成装置１は、図２に示す１次転写バイアス印加機構６０と、図５に示す２次転写バイアス印加機構７０と、図８に示す１次帯電バイアス印加機構８０とを更に有する。
【００２０】
レーザユニット１０は、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置から入力される画像信号に基づいて変調されたレーザ光を生成し、かかるレーザ光で画像形成部２０の感光ドラム２１を露光する。レーザユニット１０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御及びＰＷＭ制御によって感光ドラム２１の露光量を制御し、感光ドラム２１の表面に帯電量の分布で静電潜像を形成する。レーザユニット１０は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つのレーザユニット１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ及び１０ｂｋを含む。
【００２１】
画像形成部２０は、レーザユニット１０によって形成された静電潜像をトナーにより現像して可視像を形成し、かかる可視像を重畳転写してカラー可視像を形成する。更に、画像形成部２０は、カラー可視像を転写部位において記録媒体ＰＭに転写し、記録媒体ＰＭに転写されたカラー可視像を定着させて記録媒体ＰＭに画像を形成する。
【００２２】
画像形成部２０は、感光ドラム２１と、１次帯電ローラ２２と、現像スリーブ２３と、１次転写ローラ２４と、中間転写ベルト２５と、２次転写内ローラ２６と、２次転写外ローラ２７と、定着器２８とを有する。なお、感光ドラム２１は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つの感光ドラム２１ｙ、２１ｍ、２１ｃ及び２１ｂｋを含む。同様に、１次帯電ローラ２２は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つの１次帯電ローラ２２ｙ、２２ｍ、２２ｃ及び２２ｂｋを含む。同様に、現像スリーブ２３は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つの現像スリーブ２３ｙ、２３ｍ、２３ｃ及び２３ｂｋを含む。同様に、１次転写ローラ２４は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つの１次転写ローラ２４ｙ、２４ｍ、２４ｃ及び２４ｂｋを含む。感光ドラム２１、１次帯電ローラ２２、現像スリーブ２３及び１次転写ローラ２４は各色で同じ構成を有するため、以下では、イエローに対応する感光ドラム２１ｙ、１次帯電ローラ２２ｙ、現像スリーブ２３ｙ及び１次転写ローラ２４ｙを例として説明する。
【００２３】
感光ドラム２１ｙは、イエローの静電潜像を担持する感光ドラムであって、本実施形態では、反時計回りに回転する。
【００２４】
１次帯電ローラ２２ｙは、感光ドラム２１ｙに高電圧を印加し、１次帯電ローラ２２ｙを通過した感光ドラム２１ｙの表面を均一に帯電（マイナス）する。１次帯電ローラ２２ｙには、後述する１次帯電バイアス印加機構８０を介して、−３００Ｖ乃至−７００Ｖの直流成分の電圧（直流電圧）に１３００Ｖ乃至２０００Ｖの交流成分の電圧（交流電圧）を重畳した電圧が印加される。これにより、１次帯電ローラ２２ｙは、感光ドラム２１ｙの表面を均一に帯電することができる。
【００２５】
１次帯電ローラ２２ｙを通過して均一に帯電された感光ドラム２１ｙの表面は、上述したように、レーザユニット１０ｙから照射されるレーザ光によって露光される。レーザ光によって露光された感光ドラム２１ｙの表面は感光し、インピーダンス（帯電量）が低下する。
【００２６】
現像スリーブ２３ｙは、感光ドラム２１ｙに対して間隙（ギャップ）を有して配置される。また、感光ドラム２１ｙと現像スリーブ２３ｙとの間のギャップは高精度に管理されている。現像スリーブ２３ｙには、−１５０Ｖ乃至−５００Ｖの直流成分の電圧に−１０００Ｖ乃至−２０００Ｖの交流成分の電圧を重畳した電圧が印加される。これにより、感光ドラム２１ｙと現像スリーブ２３ｙとの間に電界が発生する。
【００２７】
現像スリーブ２３ｙに電圧を印加する場合においても、感光ドラム２１ｙの帯電プロセスと同様に、直流成分及び交流成分の電圧を生成しており、特に、交流成分の電圧が現像プロセスでの画質に大きく影響する。
【００２８】
感光ドラム２１ｙと現像スリーブ２３ｙとの間に発生する電界の向き及び強度は、感光ドラム２１ｙの表面の帯電量に影響される。例えば、帯電量（マイナス）の大きい（即ち、レーザ光で露光されていない）感光ドラム２１ｙの表面の部分においては、現像スリーブ２３ｙから感光ドラム２１ｙに向かう電界が発生する。一方、帯電量の小さい（即ち、レーザ光で強く露光された）感光ドラム２１ｙの表面の部分においては、感光ドラム２１ｙから現像スリーブ２３ｙに向かう電界が発生する。
【００２９】
現像スリーブ２３ｙ上のマイナスに帯電したイエローのトナーは、感光ドラム２１ｙと現像スリーブ２３ｙとの間に発生する電界の向きと反対方向に力を受ける。従って、感光ドラム２１ｙと現像スリーブ２３ｙとの間に発生する電界の向き及び強弱によって、感光ドラム２１ｙに形成された静電潜像にイエローのトナーが付着してトナー像（可視像）を形成する。換言すれば、現像スリーブ２３ｙは、感光ドラム２１ｙに形成された静電潜像を現像する。なお、現像スリーブ２３ｙは、現像ブレードに置換することも可能である。
【００３０】
１次転写ローラ２４ｙは、中間転写ベルト２５を挟んで感光ドラム２１ｙの反対側に配置される。また、中間転写ベルト２５は、感光ドラム２１ｙの表面に接触して配置される。
【００３１】
１次転写ローラ２４ｙには、後述する１次転写バイアス印加機構６０を介して、＋１５０Ｖ乃至＋１５００Ｖの電圧が印加されている。これにより、マイナスに帯電したイエローのトナーは、感光ドラム２１ｙから１次転写ローラ２４ｙ側に引き寄せられ、感光ドラム２１ｙに形成されたイエローのトナー像が中間転写ベルト２５に転写される。
【００３２】
同様にして、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２５に転写される。これにより、中間転写ベルト２５には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーで形成されたフルカラーのトナー像が形成される。
【００３３】
２次転写内ローラ２６と２次転写外ローラ２７とは、中間転写ベルト２５を挟んで対向して配置される。従って、トナー像が形成された中間転写ベルト２５は、２次転写内ローラ２６と２次転写外ローラ２７との間を通過する。この時、搬送部３０は、中間転写ベルト２５と２次転写外ローラ２７との間に記録媒体ＰＭを搬送する。なお、搬送部３０は、例えば、搬送ベルトや搬送ローラなどで構成され、給紙カセット４０に収納された記録媒体ＰＭを矢印３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ、３０ｈ、３０ｉに沿って搬送する。
【００３４】
２次転写外ローラ２７には、後述する２次転写バイアス印加機構７０を介して、＋５００Ｖ乃至＋７０００Ｖの電圧が印加されている。これにより、中間転写ベルト２５上のマイナスに帯電したトナー像が、記録媒体ＰＭに転写される。
【００３５】
定着器２８は、記録媒体ＰＭに転写された未定着（即ち、記録媒体ＰＭから容易に剥がれる状態）のトナー像を記録媒体ＰＭに定着させる。定着器２８は、例えば、熱ローラで構成され、記録媒体ＰＭを加熱してトナー像を柔らかくすると共に、圧力を加えることでトナー像を記録媒体ＰＭに定着させる。
【００３６】
トナー像の定着を受けた（画像が形成された）記録媒体ＰＭは、搬送部３０によって搬送され、排紙トレイ５０に排紙される。排紙トレイ５０は、画像が形成された記録媒体ＰＭを積載する。
【００３７】
以下、画像形成装置１において、画像の形成又は画像の転写に関連する部材（即ち、１次転写ローラ２４、２次転写外ローラ２７及び１次帯電ローラ２２）に印加するバイアスの制御について説明する。
【００３８】
図２は、１次転写ローラ２４に転写バイアスを印加する１次転写バイアス印加機構６０の構成を示す概略ブロック図である。１次転写バイアス印加機構６０は、図２に示すように、電圧印加部６２と、電流検出部６４とを有する。
【００３９】
電圧印加部６２は、制御部９０に制御され、画像の転写に関連する部材である１次転写ローラ２４に電圧を印加する機能を有する。電圧印加部６２は、制御部９０から入力される１次転写バイアス制御信号ＴＢＣ１に基づいて、１次転写ローラ２４に印加する電圧（１次転写電圧）を生成して印加する。例えば、電圧印加部６２は、高圧トランスを用いて、画像形成装置１のモータ等を動作させるための電圧（例えば、２４Ｖ）から１次転写ローラ２４に印加する電圧を生成する。
【００４０】
電流検出部６４は、電圧印加部６２が電圧を印加することによって１次転写ローラ２４に流れる電流を検出する。電流検出部６４は、本実施形態では、１次転写ローラ２４、中間転写ベルト２５、感光ドラム２１等を経由して流れる電流（１次転写電流）を検出し、かかる電流の電流値を示す１次転写電流検出信号ＴＣＤ１を制御部９０に出力する。
【００４１】
制御部９０は、図示しないＣＰＵやメモリを有し、画像形成装置１の動作を制御する。制御部９０は、１次転写バイアス印加機構６０において、電流検出部６４の検出結果（即ち、１次転写ローラ２４に流れる電流の電流値）に基づいて、電圧印加部６２を制御する。換言すれば、制御部９０は、電流検出部６４から入力される１次転写電流検出信号ＴＣＤ１に基づいて、電圧印加部６２が１次転写ローラ２４に印加するべき電圧の電圧値を示す１次転写バイアス制御信号ＴＢＣ１を生成して電圧印加部６２に出力する。
【００４２】
ここで、図３及び図４を参照して、画像形成装置１の連続動作時（画像を形成している時）における１次転写バイアス印加機構６０の転写バイアス制御について説明する。
【００４３】
図３は、画像形成装置１の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの１次転写電圧及び１次転写電流を示す図である。なお、図３において、転写部位とは、１次転写ローラ２４と中間転写ベルト２５とが接触している部位である。画像領域とは、感光ドラム２１上の１枚分の画像の先端から後端までトナー像が形成されうる領域であり、非画像領域とは、感光ドラム２１上の１枚分の画像の先端よりも前及び後端よりも後のトナー像が存在しない領域である。
【００４４】
図３を参照するに、転写部位に画像領域が位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部６２が電圧値Ｖｏの電圧（通常の１次転写電圧）を１次転写ローラ２４に印加するように、電圧印加部６２を制御している。
【００４５】
転写部位に非画像領域ａ及び非画像領域ｂが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部６２が電圧値Ｖａの電圧を１次転写ローラ２４に印加するように、電圧印加部６２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ａ及び非画像領域ｂが位置するタイミングにおいて、電圧印加部６２が電圧値Ｖａの電圧を印加することによって１次転写ローラ２４に流れる電流の電流値Ｉａ及びＩｂを電流検出部６４を介して取得する。また、制御部９０は、電流値Ｉａと電流値Ｉｂの平均である平均電流値Ｉａｂを算出する。
【００４６】
更に、転写部位に非画像領域ｃ及び非画像領域ｄが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部６２が電圧値Ｖｃの電圧を１次転写ローラ２４に印加するように、電圧印加部６２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｃ及び非画像領域ｄが位置するタイミングにおいて、電圧印加部６２が電圧値Ｖｃの電圧を印加することによって１次転写ローラ２４に流れる電流の電流値Ｉｃ及びＩｄを電流検出部６４を介して取得する。また、制御部９０は、電流値Ｉｃと電流値Ｉｄの平均である平均電流値Ｉｃｄを算出する。
【００４７】
図４は、１次転写ローラ２４に印加する電圧（電圧値）Ｖと１次転写ローラ２４に流れる電流（電流値）Ｉとの関係を示す図である。図４では、横軸に１次転写ローラ２４に印加する電圧Ｖを、縦軸に１次転写ローラ２４に流れる電流Ｉを採用する。図４を参照するに、制御部９０は、電圧印加部６２が電圧値Ｖａ及びＶｃの電圧を１次転写ローラ２４に印加した時に１次転写ローラ２４に流れる電流平均値Ｉａｂ及びＩｃｄから、以下の数式１に従って、直線Ｌ１の式を求める。換言すれば、制御部９０は、電圧値Ｖａ、Ｖｃ、及び、平均電流値Ｉａｂ、Ｉｃｄから１次転写ローラ２４のインピーダンス特性（直線Ｌ１）を算出する。
（数１）
Ｖ−Ｖａ＝｛（Ｖｃ−Ｖａ）／（Ｉｃｄ−Ｉａｂ）｝・（Ｉ−Ｉａｂ）
次に、制御部９０は、１次転写ローラ２４のインピーダンス特性を示す直線Ｌ１に基づいて、１次転写ローラ２４に流れる電流が所定の電流値Ｉｏとなる電圧値Ｖｏを算出し、電圧値Ｖｏを電圧印加部６２が１次転写ローラ２４に印加する電圧値として決定する。そして、制御部９０は、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて、電圧印加部６２が電圧値Ｖｏの電圧を１次転写ローラ２４に印加するように、電圧印加部６２を制御する。
【００４８】
このように、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第１の非画像領域（非画像領域ａ及びｂ）が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に第１の電圧値（Ｖａ）の電圧を印加するように、電圧印加部６２を制御する。また、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第２の非画像領域（非画像領域ｃ及びｄ）が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に第２の電圧値（Ｖｃ）の電圧を印加するように、電圧印加部６２を制御する。この際、制御部９０は、第１の電圧値の電圧を印加することによって１次転写ローラ２４に流れる第１の電流値（Ｉａ及びＩｂ）及び第２の電圧値の電圧を印加することによって１次転写ローラ２４に流れる第２の電流値（Ｉｃ及びＩｄ）を取得する。そして、制御部９０は、第１の電流値の平均電流値（Ｉａｂ）及び第２の電流値の平均電流値（Ｉｃｄ）から１次転写ローラ２４のインピーダンス特性を算出する。更に、制御部９０は、インピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に流れる電流の電流値が所定値（Ｉｏ）となるように１次転写ローラ２４に印加する電圧の電圧値（Ｖｏ）を決定する。
【００４９】
１次転写ローラ２４のインピーダンス特性は急激に変化することはないため、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて取得される電流値から１次転写ローラ２４のインピーダンスを求めることは可能である。そこで、本実施形態では、転写部位に１つの非画像領域が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に複数の異なる電圧を印加するのではなく、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に異なる電圧を印加する。換言すれば、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、互いに異なる電圧を１次転写ローラ２４に印加した時の電流値を合成して１次転写ローラ２４のインピーダンス特性を算出する。これにより、画像形成装置１は、１次転写バイアス印加機構６０において、定電流制御回路や電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加回路を必要とせず、コスト増加を防止することができる。また、１次転写ローラ２４に流れる複数の電流値から１次転写ローラ２４のインピーダンス特性を算出しているため、１つの電流値からインピーダンス特性を算出する場合よりも、１次転写ローラ２４に印加する電圧を高精度に制御することができる。但し、転写部位に非画像領域が位置する時間に応じて、転写部位に１つの非画像領域が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に電圧を印加した時の電流値から１次転写ローラ２４のインピーダンス特性を算出することも可能である。
【００５０】
なお、１次転写バイアス印加機構６０における転写バイアス制御は、所定の時間毎（例えば、５分毎）、或いは、記録媒体ＰＭの出力枚数毎（例えば、２００枚毎）に実施することが好ましい。また、１次転写バイアス印加機構６０における転写バイアス制御は、濃度補正制御やその他の補正制御とは異なるタイミングで実施することが好ましい。
【００５１】
次に、２次転写外ローラ２７に転写バイアスを印加する２次転写バイアス印加機構７０について説明する。図５は、２次転写バイアス印加機構７０の構成を示す概略ブロック図である。２次転写バイアス印加機構７０は、図５に示すように、電圧印加部７２と、電流検出部７４とを有する。
【００５２】
電圧印加部７２は、制御部９０に制御され、画像の転写に関連する部材である２次転写外ローラ２７に電圧を印加する機能を有する。電圧印加部７２は、制御部９０から入力される２次転写バイアス制御信号ＴＢＣ２に基づいて、２次転写外ローラ２７に印加する電圧（２次転写電圧）を生成して印加する。
【００５３】
電流検出部７４は、電圧印加部７２が電圧を印加することによって２次転写外ローラ２７に流れる電流を検出する。電流検出部７４は、本実施形態では、２次転写外ローラ２７、中間転写ベルト２５、２次転写内ローラ２６等を経由して流れる電流（２次転写電流）を検出し、かかる電流の電流値を示す２次転写電流検出信号ＴＣＤ２を制御部９０に出力する。
【００５４】
制御部９０は、２次転写バイアス印加機構７０において、電流検出部７４の検出結果（即ち、２次転写外ローラ２７に流れる電流の電流値）に基づいて、電圧印加部７２を制御する。換言すれば、制御部９０は、電流検出部７４から入力される２次転写電流検出信号ＴＣＤ２に基づいて、電圧印加部７２が２次転写外ローラ２７に印加するべき電圧の電圧値を示す２次転写バイアス制御信号ＴＢＣ２を生成して電圧印加部７２に出力する。
【００５５】
ここで、図６及び図７を参照して、画像形成装置１の連続動作時（画像を形成している時）における２次転写バイアス印加機構７０の転写バイアス制御について説明する。
【００５６】
図６は、画像形成装置１の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの２次転写電圧及び２次転写電流を示す図である。なお、図６において、転写部位とは、２次転写外ローラ２７と中間転写ベルト２５（記録媒体ＰＭ）とが接触している部位である。画像領域とは、中間転写ベルト２５上の１枚分の画像の先端から後端までのトナー像が存在しうる領域であり、非画像領域とは、中間転写ベルト２５上の１枚分の画像の先端よりも前及び後端よりも後のトナー像が存在しない領域である。
【００５７】
図６を参照するに、転写部位に画像領域が位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部７２が電圧値Ｖｐの電圧（通常の２次転写電圧）を２次転写外ローラ２７に印加するように、電圧印加部７２を制御している。
【００５８】
転写部位に非画像領域ｅ及び非画像領域ｆが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部７２が電圧値Ｖｅの電圧を２次転写外ローラ２７に印加するように、電圧印加部７２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｅ及び非画像領域ｆが位置するタイミングにおいて、電圧印加部７２が電圧値Ｖｅの電圧を印加することによって２次転写外ローラ２７に流れる電流の電流値Ｉｅ及びＩｆを電流検出部７４を介して取得する。また、制御部９０は、電流値Ｉｅと電流値Ｉｆの平均である平均電流値Ｉｅｆを算出する。
【００５９】
更に、転写部位に非画像領域ｇ及び非画像領域ｈが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部７２が電圧値Ｖｇの電圧を２次転写外ローラ２７に印加するように、電圧印加部７２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｇ及び非画像領域ｈが位置するタイミングにおいて、電圧印加部７２が電圧値Ｖｇの電圧を印加することによって２次転写外ローラ２７に流れる電流の電流値Ｉｇ及びＩｈを電流検出部７４を介して取得する。また、制御部９０は、電流値Ｉｇと電流値Ｉｈの平均である平均電流値Ｉｇｈを算出する。
【００６０】
図７は、２次転写外ローラ２７に印加する電圧（電圧値）Ｖと２次転写外ローラ２７に流れる電流（電流値）Ｉとの関係を示す図である。図７では、横軸に２次転写外ローラ２７に印加する電圧Ｖを、縦軸に２次転写外ローラ２７に流れる電流Ｉを採用する。図７を参照するに、制御部９０は、電圧印加部７２が電圧値Ｖｅ及びＶｇの電圧を２次転写外ローラ２７に印加した時に２次転写外ローラ２７に流れる電流平均値Ｉｅｆ及びＩｇｈから、以下の数式２に従って、直線Ｌ２の式を求める。換言すれば、制御部９０は、電圧値Ｖｅ、Ｖｇ、及び、平均電流値Ｉｅｆ、Ｉｇｈから２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性（直線Ｌ２）を算出する。
（数２）
Ｖ−Ｖｅ＝｛（Ｖｇ−Ｖｅ）／（Ｉｇｈ−Ｉｅｆ）｝・（Ｉ−Ｉｅｆ）
次に、制御部９０は、２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性を示す直線Ｌ２に基づいて、２次転写外ローラ２７に流れる電流が所定の電流値Ｉｐとなる電圧値Ｖｐを算出する。また、制御部９０は、電圧値Ｖｐを電圧印加部７２が２次転写外ローラ２７に印加する電圧値として決定する。そして、制御部９０は、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて、電圧印加部７２が電圧値Ｖｐの電圧を２次転写外ローラ２７に印加するように、電圧印加部７２を制御する。
【００６１】
このように、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第１の非画像領域（非画像領域ｅ及びｆ）が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に第１の電圧値（Ｖｅ）の電圧を印加するように、電圧印加部７２を制御する。また、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第２の非画像領域（非画像領域ｇ及びｈ）が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に第２の電圧値（Ｖｇ）の電圧を印加するように、電圧印加部７２を制御する。この際、制御部９０は、第１の電圧値の電圧を印加することによって２次転写外ローラ２７に流れる第１の電流値（Ｉｅ及びＩｆ）及び第２の電圧値の電圧を印加することによって２次転写外ローラ２７に流れる第２の電流値（Ｉｇ及びＩｈ）を取得する。そして、制御部９０は、第１の電流値の平均電流値（Ｉｅｆ）及び第２の電流値の平均電流値（Ｉｇｈ）から２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性を算出する。更に、制御部９０は、インピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に流れる電流の電流値が所定値（Ｉｐ）となるように２次転写外ローラ２７に印加する電圧の電圧値（Ｖｐ）を決定する。
【００６２】
２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性は急激に変化することはないため、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて取得される電流値から２次転写外ローラ２７のインピーダンスを求めることは可能である。本実施形態では、転写部位に１つの非画像領域が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に複数の異なる電圧を印加するのではなく、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に異なる電圧を印加する。換言すれば、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、互いに異なる電圧を２次転写外ローラ２７に印加した時の電流値を合成して２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性を算出する。これにより、画像形成装置１は、２次転写バイアス印加機構７０において、定電流制御回路や電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加回路を必要とせず、コスト増加を防止することができる。また、２次転写外ローラ２７に流れる複数の電流値から２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性を算出しているため、１つの電流値からインピーダンス特性を算出する場合よりも、２次転写外ローラ２７に印加する電圧を高精度に制御することができる。但し、転写部位に非画像領域が位置する時間に応じて、転写部位に１つの非画像領域が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に電圧を印加した時の電流値から２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性を算出することも可能である。
【００６３】
次に、１次帯電ローラ２２に帯電バイアスを印加する１次帯電バイアス印加機構８０について説明する。図８は、１次帯電バイアス印加機構８０の構成を示す概略ブロック図である。１次帯電バイアス印加機構８０は、図８に示すように、電圧印加部８２と、電流検出部８４とを有する。
【００６４】
電圧印加部８２は、制御部９０に制御され、画像の形成に関連する部材である１次帯電ローラ２２に電圧（直流電圧に交流電圧を重畳した電圧）を印加する機能を有する。電圧印加部８２は、制御部９０から入力される１次帯電バイアス制御信号ＣＢＣ１に基づいて、１次帯電ローラ２２に印加する電圧（１次帯電電圧）を生成して印加する。
【００６５】
電流検出部８４は、電圧印加部８２が電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる電流を検出する。電流検出部８４は、本実施形態では、１次帯電ローラ２２、感光ドラム２１等を経由して流れる電流（１次帯電電流）を検出し、かかる電流の電流値を示す１次帯電電流検出信号ＣＣＤ１を制御部９０に出力する。
【００６６】
制御部９０は、１次帯電バイアス印加機構８０において、電流検出部８４の検出結果（即ち、１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値）に基づいて、電圧印加部８２を制御する。換言すれば、制御部９０は、電流検出部８４から入力される１次帯電電流検出信号ＣＣＤ１に基づいて、電圧印加部８２が１次帯電ローラ２２に印加するべき電圧の電圧値を示す１次帯電バイアス制御信号ＣＢＣ１を生成して電圧印加部８２に出力する。
【００６７】
ここで、図９及び図１０を参照して、画像形成装置１の連続動作時（画像を形成している時）における１次帯電バイアス印加機構８０の制御について説明する。
【００６８】
図９は、画像形成装置１の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの１次帯電電圧及び１次帯電電流を示す図である。なお、図９において、転写部位とは、１次転写ローラ２４と中間転写ベルト２５とが接触している部位である。画像領域とは、感光ドラム２１上の１枚分の画像の先端から後端までのトナー像が形成される予定の領域である。非画像領域とは、感光ドラム２１上の１枚分の画像の先端よりも前及び後端よりも後のトナー像が形成されない予定の領域である。
【００６９】
図９を参照するに、転写部位に画像領域が位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部８２が電圧値Ｖｑの電圧（通常の１次帯電電圧）を１次帯電ローラ２２に印加するように、電圧印加部８２を制御している。
【００７０】
転写部位に非画像領域ｉが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部８２が未放電領域の電圧値Ｖｉを印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｉが位置するタイミングにおいて、電圧印加部８２が電圧値Ｖｉの電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値Ｉｉを電流検出部８４を介して取得する。
【００７１】
また、転写部位に非画像領域ｊが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部８２が未放電領域の電圧値Ｖｊを印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｊが位置するタイミングにおいて、電圧印加部８２が電圧値Ｖｊの電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値Ｉｊを電流検出部８４を介して取得する。
【００７２】
また、転写部位に非画像領域ｋが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部８２が放電領域の電圧値Ｖｋを印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｋが位置するタイミングにおいて、電圧印加部８２が電圧値Ｖｋの電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値Ｉｋを電流検出部８４を介して取得する。
【００７３】
また、転写部位に非画像領域ｌが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部８２が放電領域の電圧値Ｖｌを印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｌが位置するタイミングにおいて、電圧印加部８２が電圧値Ｖｌの電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値Ｉｌを電流検出部８４を介して取得する。
【００７４】
図１０は、１次帯電ローラ２２に印加する電圧（電圧値）Ｖと１次帯電ローラ２２に流れる電流（電流値）Ｉとの関係を示す図である。図１０では、横軸に１次帯電ローラ２２に印加する電圧Ｖを、縦軸に１次帯電ローラ２２に流れる電流Ｉを採用する。
【００７５】
図１０を参照するに、制御部９０は、電圧印加部８２が未放電領域の電圧値Ｖｉ及びＶｊの電圧を１次帯電ローラ２２に印加した時に１次帯電ローラ２２に流れる電流値Ｉｉ及びＩｊから、以下の数式３に従って、直線Ｌ３の式を求める。換言すれば、制御部９０は、電圧値Ｖｉ、Ｖｊ、及び、電流値Ｉｉ、Ｉｊから１次帯電ローラ２２の第１のインピーダンス特性（直線Ｌ３）を算出する。
（数３）
Ｉ−Ｉｉ＝｛（Ｉｊ−Ｉｉ）／（Ｖｊ−Ｖｉ）｝・（Ｖ−Ｖｉ）
同様に、制御部９０は、電圧印加部８２が放電領域の電圧値Ｖｋ及びＶｌの電圧を１次帯電ローラ２２に印加した時に１次帯電ローラ２２に流れる電流値Ｉｋ及びＩｌから、以下の数式４に従って、直線Ｌ４の式を求める。換言すれば、制御部９０は、電圧値Ｖｋ、Ｖｌ、及び、電流値Ｉｋ、Ｉｌから１次帯電ローラ２２の第２のインピーダンス特性（直線Ｌ４）を算出する。
（数４）
Ｉ−Ｉｋ＝｛（Ｉｌ−Ｉｋ）／（Ｖｌ−Ｖｋ）｝・（Ｖ−Ｖｋ）
次に、制御部９０は、１次帯電ローラ２２の第１のインピーダンス特性を示す直線Ｌ３及び１次帯電ローラ２２の第２のインピーダンス特性を示す直線Ｌ４に基づいて、１次転写ローラ２４に流れる電流が所定の電流値Ｉｑとなる電圧値Ｖｑを算出する。また、制御部９０は、電圧値Ｖｑを電圧印加部８２が１次転写ローラ２４に印加する電圧値として決定する。そして、制御部９０は、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて、電圧印加部８２が電圧値Ｖｑの電圧を１次帯電ローラ２２に印加するように、電圧印加部８２を制御する。
【００７６】
このように、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第１の非画像領域（非画像領域ｉ）が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に未放電領域の第１の電圧値（Ｖｉ）の電圧を印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、第１の電圧値の電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる第１の電流値（Ｉｉ）を取得する。また、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第２の非画像領域（非画像領域ｊ）が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に未放電領域の第２の電圧値（Ｖｊ）の電圧を印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、第２の電圧値の電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる第２の電流値（Ｉｊ）を取得する。また、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第３の非画像領域（非画像領域ｋ）が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に放電領域の第３の電圧値（Ｖｋ）の電圧を印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、第３の電圧値の電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる第３の電流値（Ｉｋ）を取得する。また、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第４の非画像領域（非画像領域ｌ）が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に放電領域の第４の電圧値（Ｖｌ）の電圧を印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、第４の電圧値の電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる第４の電流値（Ｉｌ）を取得する。そして、制御部９０は、第１の電流値及び第２の電流値から１次帯電ローラ２２の第１のインピーダンス特性を算出し、第３の電流値及び第４の電流値から１次帯電ローラ２２の第２のインピーダンス特性を算出する。更に、制御部９０は、第１及び第２のインピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値が所定値（Ｉｑ）となるように１次帯電ローラ２２に印加する電圧の電圧値（Ｖｑ）を決定する。
【００７７】
１次帯電ローラ２２のインピーダンス特性は急激に変化することはないため、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて取得される電流値から１次帯電ローラ２２のインピーダンスを求めることは可能である。そこで、本実施形態では、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に異なる未放電領域と放電領域の電圧を印加する。換言すれば、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、互いに異なる未放電領域と放電領域の電圧を１次帯電ローラ２２に印加した時の電流値を合成して１次帯電ローラ２２のインピーダンス特性を算出する。これにより、画像形成装置１は、１次帯電バイアス印加機構８０において、定電流制御回路や電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加回路を必要とせず、コスト増加を防止することができる。また、１次帯電ローラ２２に流れる複数の電流値から１次帯電ローラ２２のインピーダンス特性を算出しているため、１つの電流値からインピーダンス特性を算出する場合よりも、１次帯電ローラ２２に印加する電圧を高精度に制御することができる。但し、転写部位に非画像領域が位置する時間に応じて、転写部位に１つの非画像領域が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に電圧を印加した時の電流値から１次帯電ローラ２２のインピーダンス特性を算出することも可能である。
【００７８】
このように、画像形成装置１によれば、コストの増加を招くことなく、転写ローラや帯電ローラに印加するバイアス（電圧）を高精度に制御することができる。また、画像形成装置１は、本実施形態では、１次転写バイアス印加機構６０、２次転写バイアス印加機構７０、１次帯電バイアス印加機構８０を別々に有している。但し、画像形成装置１は、１次転写バイアス印加機構６０、２次転写バイアス印加機構７０及び１次帯電バイアス印加機構８０の機能を兼ね備える１つのバイアス印加機構を有してもよい。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いる画像形成装置に関する。本発明は、例えば、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好適である。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタなどの画像形成装置の普及に伴って、かかる画像形成装置には高画質化やコストの低下がますます要求されるようになってきている。画像形成装置は、感光体を一様に帯電させる１次帯電器と、感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写する１次転写部と、中間転写ベルト上のトナー像を記録紙に転写する２次転写部とを有する。
【０００３】
１次転写部や２次転写部の構成としては、近年では、転写ローラに代表される接触転写方式の転写部材（接触転写部材）が主流となっている。接触転写部材は、コロナ帯電器等と比較して、電源容量の小型化や放電生成物（オゾンなど）の発生量の低減を実現することができる。転写ローラは、例えば、芯金と、芯金の周りに形成される中抵抗の弾性層とで構成され、所定の押圧力で中間転写ベルト又は記録紙に圧接して転写部位（転写ニップ部）を形成する。また、トナー像が転写部位を通過する間（即ち、トナー像が転写部位に到達してから抜けるまでの間）、転写ローラの芯金には、転写バイアス印加手段から所定の転写バイアス（転写電圧）が印加される。なお、転写ローラの特性は環境変化や経時変化等によって変化するため、転写ローラ（芯金）に印加する転写バイアスを転写ローラの特性に応じて適切に制御する必要がある。
【０００４】
そこで、転写ローラの特性に応じて転写ローラに印加する転写バイアスを制御する画像形成装置が従来から提案されている（特許文献１参照）。かかる画像形成装置は、転写部位に非画像領域が位置するタイミングにおいて、転写ローラに流れる電流が所定値となるように制御（定電流制御）し、この時に印加した電圧に基づいて画像領域での転写バイアスを制御（定電圧制御）する。なお、ここでの非画像領域とは、感光体や中間転写ベルト上での１枚分の画像の先端よりも前側及び画像の後端よりも後ろ側の画像が形成されない領域のことを示す。また、転写部位に１つの非画像領域が位置する間に異なる複数の電圧を印加して転写ローラのインピーダンスを求め、転写ローラに流れる電流が所定値となる電圧を算出し、かかる電圧を画像領域での転写バイアスとする画像形成装置も提案されている。
【０００５】
一方、一次帯電器としても、帯電ローラに代表される接触帯電方式の帯電部材が主流となっている。帯電ローラは、感光体の表面に接触して帯電バイアス（例えば、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧）を印加し、感光体の表面を帯電させる。この際、交流電圧を放電開始電圧以上にすることで感光体の帯電を均す効果があり、感光体を均一に帯電させることができる。
【０００６】
但し、交流電圧を重畳して感光体に印加する場合、直流電圧のみを感光体に印加する場合と比較して、感光体への放電量が増えるため、感光体の劣化（削れ等）を促進してしまうと共に、放電生成物による高温高湿環境での画像流れ等を発生させてしまう。従って、直流電圧に重畳する交流電圧を最小限にして放電を抑える必要があるが、帯電ローラに印加する電圧と放電との関係は常に一定ではなく、放電量は環境変化や経時変化等によって変化する。
【０００７】
そこで、帯電ローラに印加する帯電バイアスを制御して、環境変化や経時変化等による放電量の増減を抑制する画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。かかる画像形成装置は、画像を形成する前に、未放電領域と放電領域とでそれぞれ異なる複数の交流電圧を印加して帯電ローラのインピーダンスや放電量を求める。そして、画像を形成している間は、非画像領域において未放電領域の１つの値の交流電圧を印加し、この時に帯電ローラに流れる電流、及び、画像を形成する前に求めた帯電ローラのインピーダンスや放電量に基づいて、帯電バイアスを決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−９５５８１号公報
【特許文献２】特開２００１−２０１９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された画像形成装置は、転写バイアスを発生する回路に対して、転写部位に非画像領域が位置する間は定電流制御を行い、画像領域が位置する間は定電圧制御を行っている。そのため、定電流制御回路と定電圧制御回路の両方を備えなければならない。従って、画像形成装置のコストが増加してしまう。
【００１０】
また、上述したように、転写ローラのインピーダンスを求める場合、転写部位に１つの非画像領域が位置する間は非常に短時間であるため、転写ローラに印加する電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加手段が必要となる。従って、高速応答性の高圧電源を画像形成装置に搭載しなければならず、画像形成装置のコスト増加につながってしまう。
【００１１】
一方、特許文献２に開示された画像形成装置は、非画像領域で１つの値のみの交流電圧を印加して予測した帯電ローラのインピーダンスや放電量に基づいて、画像領域で印加する電圧を決定しているため、帯電バイアスを高精度に制御することが非常に困難である。
【００１２】
そこで、本発明は、コストの増加を招くことなく、転写ローラや帯電ローラに印加するバイアス（電圧）を高精度に制御することができる画像形成装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記画像を形成すると共に、形成した画像を転写部位において前記記録媒体に転写する画像形成部と、前記画像の形成又は転写に関連する部材に電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部が電圧を印加することによって前記部材に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出結果に基づいて、前記電圧印加部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記転写部位に画像が形成されていない複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて前記部材に異なる電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御して、前記転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおける前記電流検出部の検出結果から前記部材のインピーダンス特性を算出すると共に、前記インピーダンス特性に基づいて、前記転写部位に画像が形成されている画像領域が位置するタイミングにおいて前記電圧印加部が前記部材に印加する電圧の電圧値を決定することを特徴とする。
【００１４】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、例えば、コストの増加を招くことなく、転写ローラや帯電ローラに印加するバイアス（電圧）を高精度に制御することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一側面としての画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の１次転写ローラに転写バイアスを印加する１次転写バイアス印加機構の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの１次転写電圧及び１次転写電流を示す図である。
【図４】図１に示す画像形成装置において、１次転写ローラに印加する電圧（電圧値）と１次転写ローラに流れる電流（電流値）との関係を示す図である。
【図５】図１に示す画像形成装置の２次転写外ローラに転写バイアスを印加する２次転写バイアス印加機構の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】図１に示す画像形成装置において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの２次転写電圧及び２次転写電流を示す図である。
【図７】図１に示す画像形成装置において、２次転写外ローラに印加する電圧（電圧値）と２次転写外ローラに流れる電流（電流値）との関係を示す図である。
【図８】図１に示す画像形成装置の１次帯電ローラに帯電バイアスを印加する１次帯電バイアス印加機構の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】図１に示す画像形成装置の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの１次帯電電圧及び１次帯電電流を示す図である。
【図１０】図１に示す画像形成装置において、１次帯電ローラに印加する電圧（電圧値）と１次帯電ローラに流れる電流（電流値）との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は、本発明の一側面としての画像形成装置１の構成を示す概略断面図である。画像形成装置１は、電子写真方式を用いて、記録媒体ＰＭに画像（カラー画像）を形成する画像形成装置である。画像形成装置１は、本実施形態では、記録媒体ＰＭにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を重畳して転写し、記録媒体ＰＭを加熱及び加圧してトナー像を記録媒体ＰＭに定着させるカラーレーザプリンタとして具現化される。
【００１９】
画像形成装置１は、図１に示すように、レーザユニット１０と、画像形成部２０と、搬送部３０と、給紙カセット４０と、排紙トレイ５０とを有する。また、画像形成装置１は、図２に示す１次転写バイアス印加機構６０と、図５に示す２次転写バイアス印加機構７０と、図８に示す１次帯電バイアス印加機構８０とを更に有する。
【００２０】
レーザユニット１０は、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置から入力される画像信号に基づいて変調されたレーザ光を生成し、かかるレーザ光で画像形成部２０の感光ドラム２１を露光する。レーザユニット１０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御及びＰＷＭ制御によって感光ドラム２１の露光量を制御し、感光ドラム２１の表面に帯電量の分布で静電潜像を形成する。レーザユニット１０は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つのレーザユニット１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ及び１０ｂｋを含む。
【００２１】
画像形成部２０は、レーザユニット１０によって形成された静電潜像をトナーにより現像して可視像を形成し、かかる可視像を重畳転写してカラー可視像を形成する。更に、画像形成部２０は、カラー可視像を転写部位において記録媒体ＰＭに転写し、記録媒体ＰＭに転写されたカラー可視像を定着させて記録媒体ＰＭに画像を形成する。
【００２２】
画像形成部２０は、感光ドラム２１と、１次帯電ローラ２２と、現像スリーブ２３と、１次転写ローラ２４と、中間転写ベルト２５と、２次転写内ローラ２６と、２次転写外ローラ２７と、定着器２８とを有する。なお、感光ドラム２１は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つの感光ドラム２１ｙ、２１ｍ、２１ｃ及び２１ｂｋを含む。同様に、１次帯電ローラ２２は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つの１次帯電ローラ２２ｙ、２２ｍ、２２ｃ及び２２ｂｋを含む。同様に、現像スリーブ２３は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つの現像スリーブ２３ｙ、２３ｍ、２３ｃ及び２３ｂｋを含む。同様に、１次転写ローラ２４は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４つの１次転写ローラ２４ｙ、２４ｍ、２４ｃ及び２４ｂｋを含む。感光ドラム２１、１次帯電ローラ２２、現像スリーブ２３及び１次転写ローラ２４は各色で同じ構成を有するため、以下では、イエローに対応する感光ドラム２１ｙ、１次帯電ローラ２２ｙ、現像スリーブ２３ｙ及び１次転写ローラ２４ｙを例として説明する。
【００２３】
感光ドラム２１ｙは、イエローの静電潜像を担持する感光ドラムであって、本実施形態では、反時計回りに回転する。
【００２４】
１次帯電ローラ２２ｙは、感光ドラム２１ｙに高電圧を印加し、１次帯電ローラ２２ｙを通過した感光ドラム２１ｙの表面を均一に帯電（マイナス）する。１次帯電ローラ２２ｙには、後述する１次帯電バイアス印加機構８０を介して、−３００Ｖ乃至−７００Ｖの直流成分の電圧（直流電圧）に１３００Ｖ乃至２０００Ｖの交流成分の電圧（交流電圧）を重畳した電圧が印加される。これにより、１次帯電ローラ２２ｙは、感光ドラム２１ｙの表面を均一に帯電することができる。
【００２５】
１次帯電ローラ２２ｙを通過して均一に帯電された感光ドラム２１ｙの表面は、上述したように、レーザユニット１０ｙから照射されるレーザ光によって露光される。レーザ光によって露光された感光ドラム２１ｙの表面は感光し、インピーダンス（帯電量）が低下する。
【００２６】
現像スリーブ２３ｙは、感光ドラム２１ｙに対して間隙（ギャップ）を有して配置される。また、感光ドラム２１ｙと現像スリーブ２３ｙとの間のギャップは高精度に管理されている。現像スリーブ２３ｙには、−１５０Ｖ乃至−５００Ｖの直流成分の電圧に−１０００Ｖ乃至−２０００Ｖの交流成分の電圧を重畳した電圧が印加される。これにより、感光ドラム２１ｙと現像スリーブ２３ｙとの間に電界が発生する。
【００２７】
現像スリーブ２３ｙに電圧を印加する場合においても、感光ドラム２１ｙの帯電プロセスと同様に、直流成分及び交流成分の電圧を生成しており、特に、交流成分の電圧が現像プロセスでの画質に大きく影響する。
【００２８】
感光ドラム２１ｙと現像スリーブ２３ｙとの間に発生する電界の向き及び強度は、感光ドラム２１ｙの表面の帯電量に影響される。例えば、帯電量（マイナス）の大きい（即ち、レーザ光で露光されていない）感光ドラム２１ｙの表面の部分においては、現像スリーブ２３ｙから感光ドラム２１ｙに向かう電界が発生する。一方、帯電量の小さい（即ち、レーザ光で強く露光された）感光ドラム２１ｙの表面の部分においては、感光ドラム２１ｙから現像スリーブ２３ｙに向かう電界が発生する。
【００２９】
現像スリーブ２３ｙ上のマイナスに帯電したイエローのトナーは、感光ドラム２１ｙと現像スリーブ２３ｙとの間に発生する電界の向きと反対方向に力を受ける。従って、感光ドラム２１ｙと現像スリーブ２３ｙとの間に発生する電界の向き及び強弱によって、感光ドラム２１ｙに形成された静電潜像にイエローのトナーが付着してトナー像（可視像）を形成する。換言すれば、現像スリーブ２３ｙは、感光ドラム２１ｙに形成された静電潜像を現像する。なお、現像スリーブ２３ｙは、現像ブレードに置換することも可能である。
【００３０】
１次転写ローラ２４ｙは、中間転写ベルト２５を挟んで感光ドラム２１ｙの反対側に配置される。また、中間転写ベルト２５は、感光ドラム２１ｙの表面に接触して配置される。
【００３１】
１次転写ローラ２４ｙには、後述する１次転写バイアス印加機構６０を介して、＋１５０Ｖ乃至＋１５００Ｖの電圧が印加されている。これにより、マイナスに帯電したイエローのトナーは、感光ドラム２１ｙから１次転写ローラ２４ｙ側に引き寄せられ、感光ドラム２１ｙに形成されたイエローのトナー像が中間転写ベルト２５に転写される。
【００３２】
同様にして、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２５に転写される。これにより、中間転写ベルト２５には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーで形成されたフルカラーのトナー像が形成される。
【００３３】
２次転写内ローラ２６と２次転写外ローラ２７とは、中間転写ベルト２５を挟んで対向して配置される。従って、トナー像が形成された中間転写ベルト２５は、２次転写内ローラ２６と２次転写外ローラ２７との間を通過する。この時、搬送部３０は、中間転写ベルト２５と２次転写外ローラ２７との間に記録媒体ＰＭを搬送する。なお、搬送部３０は、例えば、搬送ベルトや搬送ローラなどで構成され、給紙カセット４０に収納された記録媒体ＰＭを矢印３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ、３０ｈ、３０ｉに沿って搬送する。
【００３４】
２次転写外ローラ２７には、後述する２次転写バイアス印加機構７０を介して、＋５００Ｖ乃至＋７０００Ｖの電圧が印加されている。これにより、中間転写ベルト２５上のマイナスに帯電したトナー像が、記録媒体ＰＭに転写される。
【００３５】
定着器２８は、記録媒体ＰＭに転写された未定着（即ち、記録媒体ＰＭから容易に剥がれる状態）のトナー像を記録媒体ＰＭに定着させる。定着器２８は、例えば、熱ローラで構成され、記録媒体ＰＭを加熱してトナー像を柔らかくすると共に、圧力を加えることでトナー像を記録媒体ＰＭに定着させる。
【００３６】
トナー像の定着を受けた（画像が形成された）記録媒体ＰＭは、搬送部３０によって搬送され、排紙トレイ５０に排紙される。排紙トレイ５０は、画像が形成された記録媒体ＰＭを積載する。
【００３７】
以下、画像形成装置１において、画像の形成又は画像の転写に関連する部材（即ち、１次転写ローラ２４、２次転写外ローラ２７及び１次帯電ローラ２２）に印加するバイアスの制御について説明する。
【００３８】
図２は、１次転写ローラ２４に転写バイアスを印加する１次転写バイアス印加機構６０の構成を示す概略ブロック図である。１次転写バイアス印加機構６０は、図２に示すように、電圧印加部６２と、電流検出部６４とを有する。
【００３９】
電圧印加部６２は、制御部９０に制御され、画像の転写に関連する部材である１次転写ローラ２４に電圧を印加する機能を有する。電圧印加部６２は、制御部９０から入力される１次転写バイアス制御信号ＴＢＣ１に基づいて、１次転写ローラ２４に印加する電圧（１次転写電圧）を生成して印加する。例えば、電圧印加部６２は、高圧トランスを用いて、画像形成装置１のモータ等を動作させるための電圧（例えば、２４Ｖ）から１次転写ローラ２４に印加する電圧を生成する。
【００４０】
電流検出部６４は、電圧印加部６２が電圧を印加することによって１次転写ローラ２４に流れる電流を検出する。電流検出部６４は、本実施形態では、１次転写ローラ２４、中間転写ベルト２５、感光ドラム２１等を経由して流れる電流（１次転写電流）を検出し、かかる電流の電流値を示す１次転写電流検出信号ＴＣＤ１を制御部９０に出力する。
【００４１】
制御部９０は、図示しないＣＰＵやメモリを有し、画像形成装置１の動作を制御する。制御部９０は、１次転写バイアス印加機構６０において、電流検出部６４の検出結果（即ち、１次転写ローラ２４に流れる電流の電流値）に基づいて、電圧印加部６２を制御する。換言すれば、制御部９０は、電流検出部６４から入力される１次転写電流検出信号ＴＣＤ１に基づいて、電圧印加部６２が１次転写ローラ２４に印加するべき電圧の電圧値を示す１次転写バイアス制御信号ＴＢＣ１を生成して電圧印加部６２に出力する。
【００４２】
ここで、図３及び図４を参照して、画像形成装置１の連続動作時（画像を形成している時）における１次転写バイアス印加機構６０の転写バイアス制御について説明する。
【００４３】
図３は、画像形成装置１の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの１次転写電圧及び１次転写電流を示す図である。なお、図３において、転写部位とは、１次転写ローラ２４と中間転写ベルト２５とが接触している部位である。画像領域とは、感光ドラム２１上の１枚分の画像の先端から後端までトナー像が形成されうる領域であり、非画像領域とは、感光ドラム２１上の１枚分の画像の先端よりも前及び後端よりも後のトナー像が存在しない領域である。
【００４４】
図３を参照するに、転写部位に画像領域が位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部６２が電圧値Ｖｏの電圧（通常の１次転写電圧）を１次転写ローラ２４に印加するように、電圧印加部６２を制御している。
【００４５】
転写部位に非画像領域ａ及び非画像領域ｂが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部６２が電圧値Ｖａの電圧を１次転写ローラ２４に印加するように、電圧印加部６２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ａ及び非画像領域ｂが位置するタイミングにおいて、電圧印加部６２が電圧値Ｖａの電圧を印加することによって１次転写ローラ２４に流れる電流の電流値Ｉａ及びＩｂを電流検出部６４を介して取得する。また、制御部９０は、電流値Ｉａと電流値Ｉｂの平均である平均電流値Ｉａｂを算出する。
【００４６】
更に、転写部位に非画像領域ｃ及び非画像領域ｄが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部６２が電圧値Ｖｃの電圧を１次転写ローラ２４に印加するように、電圧印加部６２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｃ及び非画像領域ｄが位置するタイミングにおいて、電圧印加部６２が電圧値Ｖｃの電圧を印加することによって１次転写ローラ２４に流れる電流の電流値Ｉｃ及びＩｄを電流検出部６４を介して取得する。また、制御部９０は、電流値Ｉｃと電流値Ｉｄの平均である平均電流値Ｉｃｄを算出する。
【００４７】
図４は、１次転写ローラ２４に印加する電圧（電圧値）Ｖと１次転写ローラ２４に流れる電流（電流値）Ｉとの関係を示す図である。図４では、横軸に１次転写ローラ２４に印加する電圧Ｖを、縦軸に１次転写ローラ２４に流れる電流Ｉを採用する。図４を参照するに、制御部９０は、電圧印加部６２が電圧値Ｖａ及びＶｃの電圧を１次転写ローラ２４に印加した時に１次転写ローラ２４に流れる電流平均値Ｉａｂ及びＩｃｄから、以下の数式１に従って、直線Ｌ１の式を求める。換言すれば、制御部９０は、電圧値Ｖａ、Ｖｃ、及び、平均電流値Ｉａｂ、Ｉｃｄから１次転写ローラ２４のインピーダンス特性（直線Ｌ１）を算出する。
（数１）
Ｖ−Ｖａ＝｛（Ｖｃ−Ｖａ）／（Ｉｃｄ−Ｉａｂ）｝・（Ｉ−Ｉａｂ）
次に、制御部９０は、１次転写ローラ２４のインピーダンス特性を示す直線Ｌ１に基づいて、１次転写ローラ２４に流れる電流が所定の電流値Ｉｏとなる電圧値Ｖｏを算出し、電圧値Ｖｏを電圧印加部６２が１次転写ローラ２４に印加する電圧値として決定する。そして、制御部９０は、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて、電圧印加部６２が電圧値Ｖｏの電圧を１次転写ローラ２４に印加するように、電圧印加部６２を制御する。
【００４８】
このように、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第１の非画像領域（非画像領域ａ及びｂ）が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に第１の電圧値（Ｖａ）の電圧を印加するように、電圧印加部６２を制御する。また、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第２の非画像領域（非画像領域ｃ及びｄ）が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に第２の電圧値（Ｖｃ）の電圧を印加するように、電圧印加部６２を制御する。この際、制御部９０は、第１の電圧値の電圧を印加することによって１次転写ローラ２４に流れる第１の電流値（Ｉａ及びＩｂ）及び第２の電圧値の電圧を印加することによって１次転写ローラ２４に流れる第２の電流値（Ｉｃ及びＩｄ）を取得する。そして、制御部９０は、第１の電流値の平均電流値（Ｉａｂ）及び第２の電流値の平均電流値（Ｉｃｄ）から１次転写ローラ２４のインピーダンス特性を算出する。更に、制御部９０は、インピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に流れる電流の電流値が所定値（Ｉｏ）となるように１次転写ローラ２４に印加する電圧の電圧値（Ｖｏ）を決定する。
【００４９】
１次転写ローラ２４のインピーダンス特性は急激に変化することはないため、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて取得される電流値から１次転写ローラ２４のインピーダンスを求めることは可能である。そこで、本実施形態では、転写部位に１つの非画像領域が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に複数の異なる電圧を印加するのではなく、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に異なる電圧を印加する。換言すれば、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、互いに異なる電圧を１次転写ローラ２４に印加した時の電流値を合成して１次転写ローラ２４のインピーダンス特性を算出する。これにより、画像形成装置１は、１次転写バイアス印加機構６０において、定電流制御回路や電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加回路を必要とせず、コスト増加を防止することができる。また、１次転写ローラ２４に流れる複数の電流値から１次転写ローラ２４のインピーダンス特性を算出しているため、１つの電流値からインピーダンス特性を算出する場合よりも、１次転写ローラ２４に印加する電圧を高精度に制御することができる。但し、転写部位に非画像領域が位置する時間に応じて、転写部位に１つの非画像領域が位置するタイミングにおいて１次転写ローラ２４に電圧を印加した時の電流値から１次転写ローラ２４のインピーダンス特性を算出することも可能である。
【００５０】
なお、１次転写バイアス印加機構６０における転写バイアス制御は、所定の時間毎（例えば、５分毎）、或いは、記録媒体ＰＭの出力枚数毎（例えば、２００枚毎）に実施することが好ましい。また、１次転写バイアス印加機構６０における転写バイアス制御は、濃度補正制御やその他の補正制御とは異なるタイミングで実施することが好ましい。
【００５１】
次に、２次転写外ローラ２７に転写バイアスを印加する２次転写バイアス印加機構７０について説明する。図５は、２次転写バイアス印加機構７０の構成を示す概略ブロック図である。２次転写バイアス印加機構７０は、図５に示すように、電圧印加部７２と、電流検出部７４とを有する。
【００５２】
電圧印加部７２は、制御部９０に制御され、画像の転写に関連する部材である２次転写外ローラ２７に電圧を印加する機能を有する。電圧印加部７２は、制御部９０から入力される２次転写バイアス制御信号ＴＢＣ２に基づいて、２次転写外ローラ２７に印加する電圧（２次転写電圧）を生成して印加する。
【００５３】
電流検出部７４は、電圧印加部７２が電圧を印加することによって２次転写外ローラ２７に流れる電流を検出する。電流検出部７４は、本実施形態では、２次転写外ローラ２７、中間転写ベルト２５、２次転写内ローラ２６等を経由して流れる電流（２次転写電流）を検出し、かかる電流の電流値を示す２次転写電流検出信号ＴＣＤ２を制御部９０に出力する。
【００５４】
制御部９０は、２次転写バイアス印加機構７０において、電流検出部７４の検出結果（即ち、２次転写外ローラ２７に流れる電流の電流値）に基づいて、電圧印加部７２を制御する。換言すれば、制御部９０は、電流検出部７４から入力される２次転写電流検出信号ＴＣＤ２に基づいて、電圧印加部７２が２次転写外ローラ２７に印加するべき電圧の電圧値を示す２次転写バイアス制御信号ＴＢＣ２を生成して電圧印加部７２に出力する。
【００５５】
ここで、図６及び図７を参照して、画像形成装置１の連続動作時（画像を形成している時）における２次転写バイアス印加機構７０の転写バイアス制御について説明する。
【００５６】
図６は、画像形成装置１の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの２次転写電圧及び２次転写電流を示す図である。なお、図６において、転写部位とは、２次転写外ローラ２７と中間転写ベルト２５（記録媒体ＰＭ）とが接触している部位である。画像領域とは、中間転写ベルト２５上の１枚分の画像の先端から後端までのトナー像が存在しうる領域であり、非画像領域とは、中間転写ベルト２５上の１枚分の画像の先端よりも前及び後端よりも後のトナー像が存在しない領域である。
【００５７】
図６を参照するに、転写部位に画像領域が位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部７２が電圧値Ｖｐの電圧（通常の２次転写電圧）を２次転写外ローラ２７に印加するように、電圧印加部７２を制御している。
【００５８】
転写部位に非画像領域ｅ及び非画像領域ｆが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部７２が電圧値Ｖｅの電圧を２次転写外ローラ２７に印加するように、電圧印加部７２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｅ及び非画像領域ｆが位置するタイミングにおいて、電圧印加部７２が電圧値Ｖｅの電圧を印加することによって２次転写外ローラ２７に流れる電流の電流値Ｉｅ及びＩｆを電流検出部７４を介して取得する。また、制御部９０は、電流値Ｉｅと電流値Ｉｆの平均である平均電流値Ｉｅｆを算出する。
【００５９】
更に、転写部位に非画像領域ｇ及び非画像領域ｈが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部７２が電圧値Ｖｇの電圧を２次転写外ローラ２７に印加するように、電圧印加部７２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｇ及び非画像領域ｈが位置するタイミングにおいて、電圧印加部７２が電圧値Ｖｇの電圧を印加することによって２次転写外ローラ２７に流れる電流の電流値Ｉｇ及びＩｈを電流検出部７４を介して取得する。また、制御部９０は、電流値Ｉｇと電流値Ｉｈの平均である平均電流値Ｉｇｈを算出する。
【００６０】
図７は、２次転写外ローラ２７に印加する電圧（電圧値）Ｖと２次転写外ローラ２７に流れる電流（電流値）Ｉとの関係を示す図である。図７では、横軸に２次転写外ローラ２７に印加する電圧Ｖを、縦軸に２次転写外ローラ２７に流れる電流Ｉを採用する。図７を参照するに、制御部９０は、電圧印加部７２が電圧値Ｖｅ及びＶｇの電圧を２次転写外ローラ２７に印加した時に２次転写外ローラ２７に流れる電流平均値Ｉｅｆ及びＩｇｈから、以下の数式２に従って、直線Ｌ２の式を求める。換言すれば、制御部９０は、電圧値Ｖｅ、Ｖｇ、及び、平均電流値Ｉｅｆ、Ｉｇｈから２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性（直線Ｌ２）を算出する。
（数２）
Ｖ−Ｖｅ＝｛（Ｖｇ−Ｖｅ）／（Ｉｇｈ−Ｉｅｆ）｝・（Ｉ−Ｉｅｆ）
次に、制御部９０は、２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性を示す直線Ｌ２に基づいて、２次転写外ローラ２７に流れる電流が所定の電流値Ｉｐとなる電圧値Ｖｐを算出する。また、制御部９０は、電圧値Ｖｐを電圧印加部７２が２次転写外ローラ２７に印加する電圧値として決定する。そして、制御部９０は、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて、電圧印加部７２が電圧値Ｖｐの電圧を２次転写外ローラ２７に印加するように、電圧印加部７２を制御する。
【００６１】
このように、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第１の非画像領域（非画像領域ｅ及びｆ）が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に第１の電圧値（Ｖｅ）の電圧を印加するように、電圧印加部７２を制御する。また、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第２の非画像領域（非画像領域ｇ及びｈ）が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に第２の電圧値（Ｖｇ）の電圧を印加するように、電圧印加部７２を制御する。この際、制御部９０は、第１の電圧値の電圧を印加することによって２次転写外ローラ２７に流れる第１の電流値（Ｉｅ及びＩｆ）及び第２の電圧値の電圧を印加することによって２次転写外ローラ２７に流れる第２の電流値（Ｉｇ及びＩｈ）を取得する。そして、制御部９０は、第１の電流値の平均電流値（Ｉｅｆ）及び第２の電流値の平均電流値（Ｉｇｈ）から２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性を算出する。更に、制御部９０は、インピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に流れる電流の電流値が所定値（Ｉｐ）となるように２次転写外ローラ２７に印加する電圧の電圧値（Ｖｐ）を決定する。
【００６２】
２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性は急激に変化することはないため、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて取得される電流値から２次転写外ローラ２７のインピーダンスを求めることは可能である。本実施形態では、転写部位に１つの非画像領域が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に複数の異なる電圧を印加するのではなく、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に異なる電圧を印加する。換言すれば、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、互いに異なる電圧を２次転写外ローラ２７に印加した時の電流値を合成して２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性を算出する。これにより、画像形成装置１は、２次転写バイアス印加機構７０において、定電流制御回路や電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加回路を必要とせず、コスト増加を防止することができる。また、２次転写外ローラ２７に流れる複数の電流値から２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性を算出しているため、１つの電流値からインピーダンス特性を算出する場合よりも、２次転写外ローラ２７に印加する電圧を高精度に制御することができる。但し、転写部位に非画像領域が位置する時間に応じて、転写部位に１つの非画像領域が位置するタイミングにおいて２次転写外ローラ２７に電圧を印加した時の電流値から２次転写外ローラ２７のインピーダンス特性を算出することも可能である。
【００６３】
次に、１次帯電ローラ２２に帯電バイアスを印加する１次帯電バイアス印加機構８０について説明する。図８は、１次帯電バイアス印加機構８０の構成を示す概略ブロック図である。１次帯電バイアス印加機構８０は、図８に示すように、電圧印加部８２と、電流検出部８４とを有する。
【００６４】
電圧印加部８２は、制御部９０に制御され、画像の形成に関連する部材である１次帯電ローラ２２に電圧（直流電圧に交流電圧を重畳した電圧）を印加する機能を有する。電圧印加部８２は、制御部９０から入力される１次帯電バイアス制御信号ＣＢＣ１に基づいて、１次帯電ローラ２２に印加する電圧（１次帯電電圧）を生成して印加する。
【００６５】
電流検出部８４は、電圧印加部８２が電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる電流を検出する。電流検出部８４は、本実施形態では、１次帯電ローラ２２、感光ドラム２１等を経由して流れる電流（１次帯電電流）を検出し、かかる電流の電流値を示す１次帯電電流検出信号ＣＣＤ１を制御部９０に出力する。
【００６６】
制御部９０は、１次帯電バイアス印加機構８０において、電流検出部８４の検出結果（即ち、１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値）に基づいて、電圧印加部８２を制御する。換言すれば、制御部９０は、電流検出部８４から入力される１次帯電電流検出信号ＣＣＤ１に基づいて、電圧印加部８２が１次帯電ローラ２２に印加するべき電圧の電圧値を示す１次帯電バイアス制御信号ＣＢＣ１を生成して電圧印加部８２に出力する。
【００６７】
ここで、図９及び図１０を参照して、画像形成装置１の連続動作時（画像を形成している時）における１次帯電バイアス印加機構８０の制御について説明する。
【００６８】
図９は、画像形成装置１の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの１次帯電電圧及び１次帯電電流を示す図である。なお、図９において、転写部位とは、１次転写ローラ２４と中間転写ベルト２５とが接触している部位である。画像領域とは、感光ドラム２１上の１枚分の画像の先端から後端までのトナー像が形成される予定の領域である。非画像領域とは、感光ドラム２１上の１枚分の画像の先端よりも前及び後端よりも後のトナー像が形成されない予定の領域である。
【００６９】
図９を参照するに、転写部位に画像領域が位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部８２が電圧値Ｖｑの電圧（通常の１次帯電電圧）を１次帯電ローラ２２に印加するように、電圧印加部８２を制御している。
【００７０】
転写部位に非画像領域ｉが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部８２が未放電領域の電圧値Ｖｉを印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｉが位置するタイミングにおいて、電圧印加部８２が電圧値Ｖｉの電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値Ｉｉを電流検出部８４を介して取得する。
【００７１】
また、転写部位に非画像領域ｊが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部８２が未放電領域の電圧値Ｖｊを印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｊが位置するタイミングにおいて、電圧印加部８２が電圧値Ｖｊの電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値Ｉｊを電流検出部８４を介して取得する。
【００７２】
また、転写部位に非画像領域ｋが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部８２が放電領域の電圧値Ｖｋを印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｋが位置するタイミングにおいて、電圧印加部８２が電圧値Ｖｋの電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値Ｉｋを電流検出部８４を介して取得する。
【００７３】
また、転写部位に非画像領域ｌが位置するタイミングでは、制御部９０は、電圧印加部８２が放電領域の電圧値Ｖｌを印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、転写部位に非画像領域ｌが位置するタイミングにおいて、電圧印加部８２が電圧値Ｖｌの電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値Ｉｌを電流検出部８４を介して取得する。
【００７４】
図１０は、１次帯電ローラ２２に印加する電圧（電圧値）Ｖと１次帯電ローラ２２に流れる電流（電流値）Ｉとの関係を示す図である。図１０では、横軸に１次帯電ローラ２２に印加する電圧Ｖを、縦軸に１次帯電ローラ２２に流れる電流Ｉを採用する。
【００７５】
図１０を参照するに、制御部９０は、電圧印加部８２が未放電領域の電圧値Ｖｉ及びＶｊの電圧を１次帯電ローラ２２に印加した時に１次帯電ローラ２２に流れる電流値Ｉｉ及びＩｊから、以下の数式３に従って、直線Ｌ３の式を求める。換言すれば、制御部９０は、電圧値Ｖｉ、Ｖｊ、及び、電流値Ｉｉ、Ｉｊから１次帯電ローラ２２の第１のインピーダンス特性（直線Ｌ３）を算出する。
（数３）
Ｉ−Ｉｉ＝｛（Ｉｊ−Ｉｉ）／（Ｖｊ−Ｖｉ）｝・（Ｖ−Ｖｉ）
同様に、制御部９０は、電圧印加部８２が放電領域の電圧値Ｖｋ及びＶｌの電圧を１次帯電ローラ２２に印加した時に１次帯電ローラ２２に流れる電流値Ｉｋ及びＩｌから、以下の数式４に従って、直線Ｌ４の式を求める。換言すれば、制御部９０は、電圧値Ｖｋ、Ｖｌ、及び、電流値Ｉｋ、Ｉｌから１次帯電ローラ２２の第２のインピーダンス特性（直線Ｌ４）を算出する。
（数４）
Ｉ−Ｉｋ＝｛（Ｉｌ−Ｉｋ）／（Ｖｌ−Ｖｋ）｝・（Ｖ−Ｖｋ）
次に、制御部９０は、１次帯電ローラ２２の第１のインピーダンス特性を示す直線Ｌ３及び１次帯電ローラ２２の第２のインピーダンス特性を示す直線Ｌ４に基づいて、１次転写ローラ２４に流れる電流が所定の電流値Ｉｑとなる電圧値Ｖｑを算出する。また、制御部９０は、電圧値Ｖｑを電圧印加部８２が１次転写ローラ２４に印加する電圧値として決定する。そして、制御部９０は、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて、電圧印加部８２が電圧値Ｖｑの電圧を１次帯電ローラ２２に印加するように、電圧印加部８２を制御する。
【００７６】
このように、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第１の非画像領域（非画像領域ｉ）が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に未放電領域の第１の電圧値（Ｖｉ）の電圧を印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、第１の電圧値の電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる第１の電流値（Ｉｉ）を取得する。また、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第２の非画像領域（非画像領域ｊ）が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に未放電領域の第２の電圧値（Ｖｊ）の電圧を印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、第２の電圧値の電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる第２の電流値（Ｉｊ）を取得する。また、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第３の非画像領域（非画像領域ｋ）が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に放電領域の第３の電圧値（Ｖｋ）の電圧を印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、第３の電圧値の電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる第３の電流値（Ｉｋ）を取得する。また、制御部９０は、転写部位に複数の非画像領域のうち第４の非画像領域（非画像領域ｌ）が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に放電領域の第４の電圧値（Ｖｌ）の電圧を印加するように、電圧印加部８２を制御する。この際、制御部９０は、第４の電圧値の電圧を印加することによって１次帯電ローラ２２に流れる第４の電流値（Ｉｌ）を取得する。そして、制御部９０は、第１の電流値及び第２の電流値から１次帯電ローラ２２の第１のインピーダンス特性を算出し、第３の電流値及び第４の電流値から１次帯電ローラ２２の第２のインピーダンス特性を算出する。更に、制御部９０は、第１及び第２のインピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に流れる電流の電流値が所定値（Ｉｑ）となるように１次帯電ローラ２２に印加する電圧の電圧値（Ｖｑ）を決定する。
【００７７】
１次帯電ローラ２２のインピーダンス特性は急激に変化することはないため、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて取得される電流値から１次帯電ローラ２２のインピーダンスを求めることは可能である。そこで、本実施形態では、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に異なる未放電領域と放電領域の電圧を印加する。換言すれば、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、互いに異なる未放電領域と放電領域の電圧を１次帯電ローラ２２に印加した時の電流値を合成して１次帯電ローラ２２のインピーダンス特性を算出する。これにより、画像形成装置１は、１次帯電バイアス印加機構８０において、定電流制御回路や電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加回路を必要とせず、コスト増加を防止することができる。また、１次帯電ローラ２２に流れる複数の電流値から１次帯電ローラ２２のインピーダンス特性を算出しているため、１つの電流値からインピーダンス特性を算出する場合よりも、１次帯電ローラ２２に印加する電圧を高精度に制御することができる。但し、転写部位に非画像領域が位置する時間に応じて、転写部位に１つの非画像領域が位置するタイミングにおいて１次帯電ローラ２２に電圧を印加した時の電流値から１次帯電ローラ２２のインピーダンス特性を算出することも可能である。
【００７８】
このように、画像形成装置１によれば、コストの増加を招くことなく、転写ローラや帯電ローラに印加するバイアス（電圧）を高精度に制御することができる。また、画像形成装置１は、本実施形態では、１次転写バイアス印加機構６０、２次転写バイアス印加機構７０、１次帯電バイアス印加機構８０を別々に有している。但し、画像形成装置１は、１次転写バイアス印加機構６０、２次転写バイアス印加機構７０及び１次帯電バイアス印加機構８０の機能を兼ね備える１つのバイアス印加機構を有してもよい。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像を形成すると共に、形成した画像を転写部位において前記記録媒体に転写する画像形成部と、
前記画像の形成又は転写に関連する部材に電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部が電圧を印加することによって前記部材に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出結果に基づいて、前記電圧印加部を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記転写部位に画像が形成されていない複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて前記部材に異なる電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御して、前記転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおける前記電流検出部の検出結果から前記部材のインピーダンス特性を算出すると共に、前記インピーダンス特性に基づいて、前記転写部位に画像が形成されている画像領域が位置するタイミングにおいて前記電圧印加部が前記部材に印加する電圧の電圧値を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記部材は、転写ローラであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第１の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記転写ローラに第１の電圧値の電圧を印加するように、且つ、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第２の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記転写ローラに第２の電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御する手段と、
前記第１の電圧値の電圧を印加することによって前記転写ローラに流れる第１の電流値及び前記第２の電圧値の電圧を印加することによって前記転写ローラに流れる第２の電流値から前記転写ローラのインピーダンス特性を算出する手段と、
を有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記部材は、帯電ローラであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第１の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記帯電ローラに未放電領域の第１の電圧値の電圧を印加するように、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第２の非画像領域が位置するタイミングにおいて未放電領域の第２の電圧値の電圧を印加するように、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第３の非画像領域が位置するタイミングにおいて放電領域の第３の電圧値の電圧を印加するように、且つ、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第４の非画像領域が位置するタイミングにおいて放電領域の第４の電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御する手段と、
前記第１の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第１の電流値及び前記第２の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第２の電流値から前記帯電ローラの第１のインピーダンス特性を算出し、前記第３の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第３の電流値及び前記第４の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第４の電流値から前記帯電ローラの第２のインピーダンス特性を算出する手段と、
を有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像を形成すると共に、形成した画像を転写部位において記録媒体に転写する画像形成部と、前記画像の形成又は転写に関連する部材に電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部が電圧を印加することによって前記部材に流れる電流を検出する電流検出部とを有する画像形成装置の制御方法であって、
前記転写部位に画像が形成されていない複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて前記部材に異なる電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御するステップと、
前記転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおける前記電流検出部の検出結果から前記部材のインピーダンス特性を算出するステップと、
前記インピーダンス特性に基づいて、前記転写部位に画像が形成されている画像領域が位置するタイミングにおいて前記電圧印加部が前記部材に印加する電圧の電圧値を決定するステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項７】
前記部材は、転写ローラであることを特徴とする請求項６記載の制御方法。
【請求項８】
前記制御ステップは、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第１の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記転写ローラに第１の電圧値の電圧を印加するように、且つ、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第２の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記転写ローラに第２の電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御し、
前記算出ステップは、前記第１の電圧値の電圧を印加することによって前記転写ローラに流れる第１の電流値及び前記第２の電圧値の電圧を印加することによって前記転写ローラに流れる第２の電流値から前記転写ローラのインピーダンス特性を算出することを特徴とする請求項７記載の制御方法。
【請求項９】
前記部材は、帯電ローラであることを特徴とする請求項６記載の制御方法。
【請求項１０】
前記制御ステップは、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第１の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記帯電ローラに放電領域の第１の電圧値の電圧を印加するように、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第２の非画像領域が位置するタイミングにおいて放電領域の第２の電圧値の電圧を印加するように、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第３の非画像領域が位置するタイミングにおいて未放電領域の第３の電圧値の電圧を印加するように、且つ、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第４の非画像領域が位置するタイミングにおいて未放電領域の第４の電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御し、
前記算出ステップは、前記第１の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第１の電流値及び前記第２の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第２の電流値から前記帯電ローラの第１のインピーダンス特性を算出し、前記第３の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第３の電流値及び前記第４の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第４の電流値から前記帯電ローラの第２のインピーダンス特性を算出することを特徴とする請求項９記載の制御方法。
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像を形成すると共に、形成した画像を転写部位において前記記録媒体に転写する画像形成部と、
前記画像の形成又は転写に関連する部材に電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部が電圧を印加することによって前記部材に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出結果に基づいて、前記電圧印加部を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記転写部位に画像が形成されていない複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて前記部材に異なる電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御して、前記転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおける前記電流検出部の検出結果から前記部材のインピーダンス特性を算出すると共に、前記インピーダンス特性に基づいて、前記転写部位に画像が形成されている画像領域が位置するタイミングにおいて前記電圧印加部が前記部材に印加する電圧の電圧値を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記部材は、転写ローラであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第１の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記転写ローラに第１の電圧値の電圧を印加するように、且つ、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第２の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記転写ローラに第２の電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御する手段と、
前記第１の電圧値の電圧を印加することによって前記転写ローラに流れる第１の電流値及び前記第２の電圧値の電圧を印加することによって前記転写ローラに流れる第２の電流値から前記転写ローラのインピーダンス特性を算出する手段と、
を有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記部材は、帯電ローラであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第１の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記帯電ローラに未放電領域の第１の電圧値の電圧を印加するように、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第２の非画像領域が位置するタイミングにおいて未放電領域の第２の電圧値の電圧を印加するように、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第３の非画像領域が位置するタイミングにおいて放電領域の第３の電圧値の電圧を印加するように、且つ、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第４の非画像領域が位置するタイミングにおいて放電領域の第４の電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御する手段と、
前記第１の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第１の電流値及び前記第２の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第２の電流値から前記帯電ローラの第１のインピーダンス特性を算出し、前記第３の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第３の電流値及び前記第４の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第４の電流値から前記帯電ローラの第２のインピーダンス特性を算出する手段と、
を有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像を形成すると共に、形成した画像を転写部位において記録媒体に転写する画像形成部と、前記画像の形成又は転写に関連する部材に電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部が電圧を印加することによって前記部材に流れる電流を検出する電流検出部とを有する画像形成装置の制御方法であって、
前記転写部位に画像が形成されていない複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて前記部材に異なる電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御するステップと、
前記転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおける前記電流検出部の検出結果から前記部材のインピーダンス特性を算出するステップと、
前記インピーダンス特性に基づいて、前記転写部位に画像が形成されている画像領域が位置するタイミングにおいて前記電圧印加部が前記部材に印加する電圧の電圧値を決定するステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項７】
前記部材は、転写ローラであることを特徴とする請求項６記載の制御方法。
【請求項８】
前記制御ステップは、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第１の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記転写ローラに第１の電圧値の電圧を印加するように、且つ、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第２の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記転写ローラに第２の電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御し、
前記算出ステップは、前記第１の電圧値の電圧を印加することによって前記転写ローラに流れる第１の電流値及び前記第２の電圧値の電圧を印加することによって前記転写ローラに流れる第２の電流値から前記転写ローラのインピーダンス特性を算出することを特徴とする請求項７記載の制御方法。
【請求項９】
前記部材は、帯電ローラであることを特徴とする請求項６記載の制御方法。
【請求項１０】
前記制御ステップは、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第１の非画像領域が位置するタイミングにおいて前記帯電ローラに放電領域の第１の電圧値の電圧を印加するように、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第２の非画像領域が位置するタイミングにおいて放電領域の第２の電圧値の電圧を印加するように、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第３の非画像領域が位置するタイミングにおいて未放電領域の第３の電圧値の電圧を印加するように、且つ、前記転写部位に前記複数の非画像領域のうち第４の非画像領域が位置するタイミングにおいて未放電領域の第４の電圧値の電圧を印加するように前記電圧印加部を制御し、
前記算出ステップは、前記第１の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第１の電流値及び前記第２の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第２の電流値から前記帯電ローラの第１のインピーダンス特性を算出し、前記第３の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第３の電流値及び前記第４の電圧値の電圧を印加することによって前記帯電ローラに流れる第４の電流値から前記帯電ローラの第２のインピーダンス特性を算出することを特徴とする請求項９記載の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８０４８（Ｐ２０１３−８０４８Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９３５６９（Ｐ２０１２−１９３５６９）
【出願日】平成２４年９月３日（２０１２．９．３）
【分割の表示】特願２００７−２０５８４７（Ｐ２００７−２０５８４７）の分割
【原出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月３日（２０１２．９．３）
【分割の表示】特願２００７−２０５８４７（Ｐ２００７−２０５８４７）の分割
【原出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]