転写電圧制御方法及び画像形成装置
【課題】感光体ドラムと中間転写ベルトとの間のトナー面に所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧を短時間で求めて印加できるようにすること。
【解決手段】感光体ドラム４３の表面電位の変化量と、この表面電位の変化に応じて変化する測定電圧の変化量と、の関係を示す関係式を求めて、これを記憶しておく。次に、感光体ドラム４３の表面電位が任意の電位のときに、電圧を測定する。次に、前記関係式と、前記測定電圧と、前記測定電圧が測定されたときの感光体ドラム４３の表面電位と、を用いて、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位のときに測定されるであろう測定電圧を推定する。次に、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位の場合の、測定電圧と印加すべき転写電圧との関係に基づき、この関係における測定電圧として、前記推定された測定電圧を用いて、印加すべき転写電圧を決定する。
【解決手段】感光体ドラム４３の表面電位の変化量と、この表面電位の変化に応じて変化する測定電圧の変化量と、の関係を示す関係式を求めて、これを記憶しておく。次に、感光体ドラム４３の表面電位が任意の電位のときに、電圧を測定する。次に、前記関係式と、前記測定電圧と、前記測定電圧が測定されたときの感光体ドラム４３の表面電位と、を用いて、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位のときに測定されるであろう測定電圧を推定する。次に、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位の場合の、測定電圧と印加すべき転写電圧との関係に基づき、この関係における測定電圧として、前記推定された測定電圧を用いて、印加すべき転写電圧を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複写機や、レーザビームプリンタ、ファクシミリ、ディジタル複合機等の画像形成装置、及び、その転写電圧の制御方法に関する。特に、感光体ドラムと中間転写体との間に転写電圧を印加することにより、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を中間転写体に効率的かつ安定的に転写するようになされた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体ドラムと中間転写体（中間転写ベルト）との間に転写電圧（一次転写電圧）を印加する場合において、感光体ドラムから中間転写体へのトナー像の転写状態に大きな影響を及ぼすのは、実質上、トナー面に流れる電流である。このため、このトナー面に所望値の電流が流れるように、転写電圧を印加することが求められる。
【０００３】
そこで、従来、一次転写電圧を印加したときの抵抗値を正確に測定する方法が提案されている。特許文献１では、トナー層の厚みに応じて抵抗が変わることを考慮して、トナーのない状態で電流及び抵抗を測定する技術が開示されている。
【０００４】
しかし、トナーがない状態で抵抗値を測定したとしても、測定値は感光体ドラムの表面電位の影響を受けてしまう問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献２では、感光体ドラムの表面電位（Ｖ0電位）を一定にして抵抗を測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２１２８７２号公報
【特許文献２】特開２００７−１１０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２で開示されているように、感光体ドラムの表面電位を一定にして抵抗を測定すれば、正確な抵抗測定を行うことができると考えられる。しかし、特許文献２で開示されている方法を用いると、抵抗測定の時間に加えて、感光体ドラムの表面電位を固定値に切り替える時間が必要となる。その結果、抵抗測定にかかる時間が長くなり、ひいては、一次転写電圧を決定するまでの時間が長くなる欠点がある。
【０００８】
このように、従来の画像形成装置においては、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間のトナー面に所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧を、短時間で求めて印加することは困難な問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間のトナー面に所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧を短時間で求めて印加できる、転写電圧制御方法及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の転写電圧制御方法の一つの態様は、
表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに近接して設けられた転写ローラと、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に設けられ、前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される中間転写体と、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に一定電流を流したときの、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間の電圧を測定する電圧測定部と、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に転写電圧を印加する電圧印加部と、を有する画像形成装置における前記転写電圧の制御方法であって、
前記感光体ドラムの表面電位の変化量と、この表面電位の変化に応じて変化する前記測定電圧の変化量と、の関係を示す関係式を求めて、これを記憶させる関係式算出ステップと、
前記感光体ドラムの表面電位が任意の電位のときに、前記測定電圧を測定する測定ステップと、
前記関係式と、前記電圧測定部によって測定された測定電圧と、前記測定電圧が測定されたときの前記感光体ドラムの表面電位と、を用いて、前記感光体ドラムの表面電位が基準電位のときに前記電圧測定部によって測定されるであろう測定電圧を推定する推定ステップと、
前記感光体ドラムの表面電位が基準電位の場合の、測定電圧と印加すべき転写電圧との関係に基づき、この関係における測定電圧として、前記推定された測定電圧を用いて、印加すべき転写電圧を決定するステップと、
を含む。
【００１１】
本発明の画像形成装置の一つの態様は、
表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムに近接して設けられた転写ローラと、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に設けられ、前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される中間転写体と、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に一定電流を流したときの、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間の電圧を測定して測定電圧を得る電圧測定部と、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に転写電圧を印加する電圧印加部と、
を有する画像形成装置であって、
前記感光体ドラムの表面電位が基準電位の場合の、前記測定電圧と印加すべき転写電圧との関係が記憶された記憶部と、
前記感光体ドラムの表面電位が任意の電位の条件下で前記電圧測定部によって測定された測定電圧を、前記感光体ドラムの表面電位が前記基準電位の条件下で前記電圧測定部によって測定されるであろう推定測定電圧に変換する推定部と、
前記推定部によって得られた前記推定測定電圧と、前記記憶部に記憶された前記関係とを用いて、前記電圧印加部によって印加されるべき転写電圧を決定する転写電圧決定部と、
を具備する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間のトナー面に所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧を短時間で求めることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態による画像形成装置の要部構成を示す図
【図２】感光体ドラムと転写ローラとの間に一定電流を流して、感光体ドラムと転写ローラとの間の電圧を測定するための構成を示す図
【図３】感光体ドラムの表面電位Ｖ0と、測定電圧Ｖmと、抵抗値Ｒtとの関係を示す図
【図４】感光体ドラムの表面電位Ｖ0と、測定電圧Ｖmと、抵抗値Ｒtとの関係を示す図
【図５】αとＲtとの関係を示す図
【図６】感光体ドラムの表面電位が基準感光体電位に設定されている場合における、測定電圧と、その測定電圧が得られたときに一次転写部に印加すべき一次転写電圧と、の関係を示す対応テーブルの説明に供する図
【図７】感光体ドラムと転写ローラとの間に電圧を印加するための構成を示す図
【図８】画像形成装置の制御系及び測定系の構成例を示すブロック図
【図９】感光体ドラムの表面電位Ｖ0と、測定電圧Ｖmと、抵抗値Ｒtとの関係を示す図
【図１０】抵抗値Ｒtによってαが変動する様子を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
［１］全体構成
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。
【００１６】
図１に示す画像形成装置１は、原稿に形成されているカラー画像を読み取って取得された画像データ、又は、ネットワークを介して外部の情報機器（例えばパーソナルコンピュータ）から入力された画像データに基づいて、用紙に色を重ね合わせることにより画像を形成する。画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋを被転写体（画像形成装置１では中間転写ベルト４７ａ）の走行方向に直列に配置され、被転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる、タンデム方式の画像形成装置である。
【００１７】
画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着装置６０、及び制御部７０を備えて構成される。
【００１８】
制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されており、画像形成装置１の各ブロック（画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着装置６０等）の動作を集中制御する。
【００１９】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及びスキャナ１２等を備えて構成される。
【００２０】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿ｄを搬送機構により搬送してスキャナ１２へ送り出す。画像読取部１０は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
【００２１】
スキャナ１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置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１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０によって読み取られた画像には、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２２】
操作表示部２０は、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部７０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部７０に出力する。
【００２３】
画像処理部３０は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路等を備えて構成される。画像処理部３０は、画像読取部１０からのアナログ画像信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことによりデジタル画像データ（ＲＧＢ信号）を生成する。また、画像処理部３０は、このデジタル画像データに、色変換処理、初期設定又はユーザ設定に応じた補正処理（シェーディング補正等）、及び圧縮処理等を施す。これらの処理が施されたデジタル画像データ（ＹＭＣＫ信号）に基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２４】
画像形成部４０は、異なる色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応して設けられた、露光装置４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、現像装置４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ、感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋ、帯電装置４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ、クリーニング装置４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋ、一次転写ローラ４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ、及び中間転写ユニット４７等を備えて構成される。
【００２５】
画像形成部４０のＹ成分用のユニットにおいて、帯電装置４４Ｙは、感光体ドラム４３Ｙを帯電させる。露光装置４１Ｙは、例えば半導体レーザで構成され、感光体ドラム４３Ｙに対してＹ成分に対応するレーザ光を照射する。これにより、感光体ドラム４３Ｙの表面にＹ成分の静電潜像が形成される。現像装置４２Ｙは、Ｙ成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム４３Ｙの表面にＹ成分のトナーを付着させることにより、静電潜像を現像する（トナー像の形成）。Ｍ成分、Ｃ成分、及びＫ成分用のユニットにおいても、同様にして、対応する感光体ドラム４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋの表面に各色トナー像が形成される。
【００２６】
中間転写ユニット４７は、複数の支持ローラ４７ｂに被転写体となる無端状の中間転写ベルト４７ａが張架されて構成される。一次転写ローラ４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋによって、中間転写ベルト４７ａが感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋに圧接されると、中間転写ベルト４７ａに各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、一次転写された中間転写ベルト４７ａが二次転写ローラ４９によって用紙に圧接されると、用紙にトナー像が二次転写される。
【００２７】
クリーニング装置４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋは、一次転写後に感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋの表面に残存するトナーを除去する。クリーニング装置４８は、二次転写後に中間転写ベルト４７ａに残存するトナーを除去する。
【００２８】
搬送部５０は、給紙装置５１、搬送機構５２、及び排紙装置５３等を備えて構成される。給紙装置５１は、３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃを備えている。これらの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された規格用紙や特殊用紙Ｓが予め設定された種類ごとに収容される。給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラ５２ａ等の複数の搬送ローラを備えた搬送機構５２により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラ５２ａが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
【００２９】
そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４７ａのトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着装置６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラ５３ａを備えた排紙装置５３により機外の排紙トレイ５３ｂに排紙される。
【００３０】
［２］一次転写電圧の設定
本実施の形態の画像形成装置１の特徴は、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に印加する一次転写電圧の設定の仕方にある。なお、以下では、感光体ドラムと中間転写ベルトのことを一次転写部と呼ぶことにする。
【００３１】
本実施の形態の画像形成装置１は、図２に示すような、電圧測定のための構成を有する。図２に示した構成は、定電流電源８１によって一次転写部に一定電流Ｉを供給し、そのときの一次転写部の電圧Ｖmを電圧計８２にて測定するものである。ここで、一定電流Ｉを供給する前後での一次転写部において測定された電圧変化量をΔＶmとし、感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0の変化量をΔＶ0とする。そして、一次転写部に一定電流Ｉを供給したときの電圧変化量ΔＶmが、一次転写部の抵抗値Ｒtによらず一定であると見なして、次式を満たすαを予め求めておき、それをメモリに記憶させておく。
ΔＶm ＝ α×ΔＶ0 ………（１）
【００３２】
つまり、式（１）に示したように、一次転写部の電圧変化量と、感光体ドラム４３の表面電位の変化量とを、αを用いて紐付けし、このαを計算で求め、それを記憶しておく。
【００３３】
図３は、横軸を抵抗値Ｒtとし、縦軸を測定電圧Ｖmとしたときの、感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0と、測定電圧Ｖmと、抵抗値Ｒtとの関係を示す図である。この図から、抵抗値Ｒtが同じであっても表面電位Ｖ0が異なれば、測定される電圧Ｖmも異なることが分かる。これは、抵抗値Ｒtが同じであっても、表面電位Ｖ0が異なれば、トナー面に流れる電流値が異なることを意味する。なお、図におけるＶ0_baseは感光体ドラムの基準表面電位（以下、基準感光体電位と呼ぶ）を表す。Ｖ0_他は基準感光体電位とは異なる感光体ドラム表面電位を表す。
【００３４】
図４は、横軸を感光ドラム４３の表面電位とし、縦軸を測定電圧としたときの、感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0と、測定電圧Ｖmと、抵抗値Ｒtとの関係を示す図である。この図から、次式が成り立つことが分かる。次式において、Ｖm’は、感光体ドラム４３の表面電位が基準表面電位Ｖ0_baseのときの測定電圧を示す。
Ｖm − Ｖm’ ＝ α × （Ｖ0 −Ｖ0_base） ………（２）
【００３５】
式（２）は、上述した式（１）と等価である。式（２）のαは、図４の直線の傾きを示す。図４から分かるように、直線の傾きαは、抵抗値Ｒt_1、Ｒt_2、Ｒt_3によらず一定である。つまり、αとＲtとの関係は、図５に示すようになる。
【００３６】
本実施の形態の画像形成装置１は、装置の出荷時、又は、装置の初期動作時に、上述したように、αを求めてこれを記憶させておく。つまり、式（２）に、基準感光体電位Ｖ0_baseと、感光体ドラム４３の表面電位を基準感光体電位Ｖ0_baseに設定した状態で定電流Ｉを流した時の測定値Ｖm’と、感光体ドラム４３の表面電位をＶ0に設定して定電流Ｉを流した時の測定値Ｖmと、を代入することで、αの値を求める。
【００３７】
式（２）を変形すると、次式となる。
Ｖm’ ＝ Ｖm −α × （Ｖ0 −Ｖ0_base） ………（３）
【００３８】
本実施の形態の画像形成装置１は、ＡＴＶＣ（Automatic Transfer Voltage Control:
自動転写電圧制御）時には、先ず、一次転写部に定電流Ｉを流して、そのときの電圧Ｖmを測定する。そして、この測定電圧Ｖmと、測定電圧Ｖmを測定したときに設定していた表面電位Ｖ0と、基準感光体電位Ｖ0_baseと、予め求められ記憶されていたαと、を式（３）に代入することにより、基準感光体電位Ｖ0_baseを設定したときに得られると推定される電圧Ｖm’を求める。
【００３９】
つまり、測定した電圧Ｖmから、式（３）を用いて、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseのときに測定されるであろう測定電圧Ｖm’を算出（推定）する。
【００４０】
次に、画像形成装置１は、推定した測定電圧Ｖm’を用いて、印加すべき一次転写電圧を決定する。本実施の形態では、図６に示すようなテーブルが格納されており、このテーブルを用いて、印加すべき一次転写電圧を決定する。図６のテーブルは、感光体ドラム４３の表面電位が基準感光体電位Ｖ0_baseに設定されている場合における、測定電圧Ｖmと、その測定電圧Ｖmが得られたときに一次転写部に印加すべき一次転写電圧Ｖtと、の関係を示すものである。つまり、測定電圧Ｖmに適合する一次転写電圧Ｖtの値が格納されている。
【００４１】
本実施の形態の画像形成装置１は、図６のテーブルの測定電圧Ｖmとして、上記推定された測定電圧Ｖm’を用いて、一次転写電圧Ｖtを決定する。
【００４２】
このようにすることで、感光体ドラム４３の表面電位を基準感光体電位Ｖ0_baseに変更することなしに、感光体ドラム４３の表面電位が仮に基準感光体電位Ｖ0_baseであった場合の仮想的な測定電圧Ｖm’を式（３）を用いて推定して、所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧Ｖtを求めることができる。この結果、所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧Ｖtを短時間で求めることができるようになる。
【００４３】
決定された一次転写電圧Ｖtは、図７に示すように、定電圧電源８３によって一次転写部に印加される。
【００４４】
図８は、画像形成装置１における、制御系及び測定系の構成例を示すブロック図である。画像形成装置１は、制御部７０と、帯電電圧制御部９１と、転写電流／転写電圧制御部９２と、転写電圧測定部９３と、を有する。
【００４５】
制御部７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、画像形成装置１の各ブロック（画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着装置６０等）の動作を集中制御する。また、制御部７０は、一次転写電圧を設定する際の演算等を行う。
【００４６】
帯電電圧制御部９１は、帯電装置４４の電圧を制御することにより、感光体ドラム４３の帯電量を制御する。これにより、感光体ドラム４３の表面電位が制御される。つまり、上述したような、感光体ドラム４３の表面電位を基準表面電位Ｖ0_baseにしたり、任意の電位Ｖ0にする処理は、主に、帯電電圧制御部９１によって制御される。
【００４７】
転写電流／転写電圧制御部９２は、転写電流及び転写電圧を制御する。具体的には、図２に示したような定電流処理や、図７に示したような定電圧処理を制御する。
【００４８】
転写電圧測定部９３は、感光体ドラム４３と転写ローラ４６との間に一定電流を流したときの、感光体ドラム４３と転写ローラ４６との間の電圧を測定して測定電圧を得る。具体的には、転写電圧測定部９３は、図２の電圧計８２に相当する。
【００４９】
ここで、制御部７０のＲＡＭには、図６に示したような、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseの場合の、測定電圧Ｖmと印加すべき転写電圧Ｖtとの関係を示すテーブルが記憶されている。
【００５０】
また、制御部７０は、感光体ドラム４３の表面電位が任意の電位Ｖ0の条件下で転写電圧測定部９３によって測定された測定電圧を、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseの条件下で転写電圧測定部９３によって測定されるであろう推定測定電圧Ｖm’に変換する推定部としての機能を有する。
【００５１】
具体的には、制御部７０は、前記式（３）に、基準表面電位Ｖ0_base、転写電圧測定部９３で測定された測定電圧Ｖm、この電圧測定時の感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0を代入することで、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseのときに転写電圧測定部９３によって測定されるであろう測定電圧Ｖm’を推定する。
【００５２】
また、制御部７０は、推定した推定測定電圧Ｖm’と、上記予め記憶したテーブル（図６）とを用いて、転写電圧Ｖtを決定する転写電圧決定部としての機能を有する。制御部７０は、決定した転写電圧Ｖtを転写電流／転写電圧制御部９２に通知する。これにより、一次転写部に印加される一次転写電圧は、制御部７０によって決定された転写電圧Ｖtとなるように制御される。
【００５３】
以上をまとめると、本実施の形態の画像形成装置１は、一次転写電圧を次の手順で決定する。
【００５４】
ステップ１： 感光体ドラム４３の表面電位の変化量と、この表面電位の変化に応じて変化する測定電圧Ｖmの変化量と、の関係を示す関係式を求めて、これを記憶する。つまり、上述したように、式（２）のαを求めて、式（２）を記憶しておく。
【００５５】
ステップ２： 感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0が任意のときに、一次転写部に一定電流を流し、そのときの電圧Ｖmを転写電圧測定部９３によって測定する。
【００５６】
ステップ３： 記憶しておいた式（２）と、転写電圧測定部９３によって測定された測定電圧Ｖmと、測定電圧Ｖmが測定されたときの感光体ドラムの表面電位Ｖ0と、を用いて、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseのときに電圧測定部６３によって測定されるであろう測定電圧Ｖm’を推定する。
【００５７】
ステップ４： 感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseの場合の、測定電圧Ｖmと印加すべき転写電圧Ｖtとの関係（つまり図６の関係）に基づき、この関係における測定電圧Ｖmとして、前記推定された測定電圧Ｖm’を用いて、印加すべき転写電圧Ｖtを決定する。
【００５８】
これにより、感光体ドラム４３の表面電位を基準感光体電位Ｖ0_baseに変更することなしに、感光体ドラム４３の表面電位が仮に基準感光体電位Ｖ0_baseであった場合の仮想的な測定電圧Ｖm’を式（３）を用いて推定して、所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧Ｖtを短時間で求めて印加できる。
【００５９】
なお、上述の実施の形態では、図４で説明したように、感光体ドラム４３の表面電位の変化量（Ｖ0−Ｖ0_base）と、この表面電位の変化に応じて変化する測定電圧の変化量（Ｖm−Ｖm’）と、の比を示す直線の傾きαが、抵抗値Ｒt_1、Ｒt_2、Ｒt_3によらず一定である場合について説明した。
【００６０】
しかし、本発明はこれに限らず、図９に示すように、直線の傾きαが、抵抗値Ｒt_1、Ｒt_2、Ｒt_3によって変動する場合にも適用できる。因みに、図１０は、抵抗値Ｒtによってαが変動する様子を示したものである。このように、抵抗値によって直線の傾きが変動する場合は、式（２）に代えて、次式を用いればよい。
Ｖm − Ｖm’ ＝ ｆ（Ｖ0 −Ｖ0_base） ………（４）
【００６１】
但し、ｆ（）はＶ0 −Ｖ0_baseを変数とする関数を表す。この関数をαを求めたのと同様にして、予め求めておけばよい。そして、求めておいた式（４）と、転写電圧測定部９３によって測定された測定電圧Ｖmと、測定電圧Ｖmが測定されたときの感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0と、を用いて、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseのときに電圧測定部９３によって測定されるであろう測定電圧Ｖm’を推定すればよい。
【００６２】
例えば、ｆ（ｘ）＝ａｘ２＋ｂｘ、 ｘ＝Ｖ0 −Ｖ0_baseと定義した場合には、ａとｂとを予め求めておけばよい。因みに、上述の実施の形態は、関数ｆ（）がｆ（ｘ）＝α×ｘである例である。関数ｆ（）は、例えば指数関数でもよく、その他の関数でもよい。
【００６３】
また、上述の実施の形態では、最終的な転写電圧Ｖtを決定するために、図６に示したテーブルを用いたが、最終的な転写電圧Ｖtの決定の仕方はこれに限らない。要は、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseの場合の、測定電圧と印加すべき転写電圧との関係を予め保持しておき、それを用いて転写電圧Ｖtを決定すればよい。
【００６４】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記各装置の構成及び動作についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。
【符号の説明】
【００６５】
１ 画像形成装置
４３（４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋ） 感光体ドラム
４６（４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ） 一次転写ローラ
４７ａ 中間転写ベルト
７０ 制御部
８１ 定電流電源
８２ 電圧計
８３ 定電圧電源
９１ 帯電電圧制御部
９２ 転写電流／転写電圧制御部
９３ 転写電圧測定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複写機や、レーザビームプリンタ、ファクシミリ、ディジタル複合機等の画像形成装置、及び、その転写電圧の制御方法に関する。特に、感光体ドラムと中間転写体との間に転写電圧を印加することにより、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を中間転写体に効率的かつ安定的に転写するようになされた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体ドラムと中間転写体（中間転写ベルト）との間に転写電圧（一次転写電圧）を印加する場合において、感光体ドラムから中間転写体へのトナー像の転写状態に大きな影響を及ぼすのは、実質上、トナー面に流れる電流である。このため、このトナー面に所望値の電流が流れるように、転写電圧を印加することが求められる。
【０００３】
そこで、従来、一次転写電圧を印加したときの抵抗値を正確に測定する方法が提案されている。特許文献１では、トナー層の厚みに応じて抵抗が変わることを考慮して、トナーのない状態で電流及び抵抗を測定する技術が開示されている。
【０００４】
しかし、トナーがない状態で抵抗値を測定したとしても、測定値は感光体ドラムの表面電位の影響を受けてしまう問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献２では、感光体ドラムの表面電位（Ｖ0電位）を一定にして抵抗を測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２１２８７２号公報
【特許文献２】特開２００７−１１０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２で開示されているように、感光体ドラムの表面電位を一定にして抵抗を測定すれば、正確な抵抗測定を行うことができると考えられる。しかし、特許文献２で開示されている方法を用いると、抵抗測定の時間に加えて、感光体ドラムの表面電位を固定値に切り替える時間が必要となる。その結果、抵抗測定にかかる時間が長くなり、ひいては、一次転写電圧を決定するまでの時間が長くなる欠点がある。
【０００８】
このように、従来の画像形成装置においては、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間のトナー面に所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧を、短時間で求めて印加することは困難な問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間のトナー面に所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧を短時間で求めて印加できる、転写電圧制御方法及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の転写電圧制御方法の一つの態様は、
表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに近接して設けられた転写ローラと、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に設けられ、前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される中間転写体と、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に一定電流を流したときの、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間の電圧を測定する電圧測定部と、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に転写電圧を印加する電圧印加部と、を有する画像形成装置における前記転写電圧の制御方法であって、
前記感光体ドラムの表面電位の変化量と、この表面電位の変化に応じて変化する前記測定電圧の変化量と、の関係を示す関係式を求めて、これを記憶させる関係式算出ステップと、
前記感光体ドラムの表面電位が任意の電位のときに、前記測定電圧を測定する測定ステップと、
前記関係式と、前記電圧測定部によって測定された測定電圧と、前記測定電圧が測定されたときの前記感光体ドラムの表面電位と、を用いて、前記感光体ドラムの表面電位が基準電位のときに前記電圧測定部によって測定されるであろう測定電圧を推定する推定ステップと、
前記感光体ドラムの表面電位が基準電位の場合の、測定電圧と印加すべき転写電圧との関係に基づき、この関係における測定電圧として、前記推定された測定電圧を用いて、印加すべき転写電圧を決定するステップと、
を含む。
【００１１】
本発明の画像形成装置の一つの態様は、
表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムに近接して設けられた転写ローラと、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に設けられ、前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される中間転写体と、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に一定電流を流したときの、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間の電圧を測定して測定電圧を得る電圧測定部と、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に転写電圧を印加する電圧印加部と、
を有する画像形成装置であって、
前記感光体ドラムの表面電位が基準電位の場合の、前記測定電圧と印加すべき転写電圧との関係が記憶された記憶部と、
前記感光体ドラムの表面電位が任意の電位の条件下で前記電圧測定部によって測定された測定電圧を、前記感光体ドラムの表面電位が前記基準電位の条件下で前記電圧測定部によって測定されるであろう推定測定電圧に変換する推定部と、
前記推定部によって得られた前記推定測定電圧と、前記記憶部に記憶された前記関係とを用いて、前記電圧印加部によって印加されるべき転写電圧を決定する転写電圧決定部と、
を具備する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間のトナー面に所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧を短時間で求めることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態による画像形成装置の要部構成を示す図
【図２】感光体ドラムと転写ローラとの間に一定電流を流して、感光体ドラムと転写ローラとの間の電圧を測定するための構成を示す図
【図３】感光体ドラムの表面電位Ｖ0と、測定電圧Ｖmと、抵抗値Ｒtとの関係を示す図
【図４】感光体ドラムの表面電位Ｖ0と、測定電圧Ｖmと、抵抗値Ｒtとの関係を示す図
【図５】αとＲtとの関係を示す図
【図６】感光体ドラムの表面電位が基準感光体電位に設定されている場合における、測定電圧と、その測定電圧が得られたときに一次転写部に印加すべき一次転写電圧と、の関係を示す対応テーブルの説明に供する図
【図７】感光体ドラムと転写ローラとの間に電圧を印加するための構成を示す図
【図８】画像形成装置の制御系及び測定系の構成例を示すブロック図
【図９】感光体ドラムの表面電位Ｖ0と、測定電圧Ｖmと、抵抗値Ｒtとの関係を示す図
【図１０】抵抗値Ｒtによってαが変動する様子を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
［１］全体構成
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。
【００１６】
図１に示す画像形成装置１は、原稿に形成されているカラー画像を読み取って取得された画像データ、又は、ネットワークを介して外部の情報機器（例えばパーソナルコンピュータ）から入力された画像データに基づいて、用紙に色を重ね合わせることにより画像を形成する。画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋを被転写体（画像形成装置１では中間転写ベルト４７ａ）の走行方向に直列に配置され、被転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる、タンデム方式の画像形成装置である。
【００１７】
画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着装置６０、及び制御部７０を備えて構成される。
【００１８】
制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されており、画像形成装置１の各ブロック（画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着装置６０等）の動作を集中制御する。
【００１９】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及びスキャナ１２等を備えて構成される。
【００２０】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿ｄを搬送機構により搬送してスキャナ１２へ送り出す。画像読取部１０は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
【００２１】
スキャナ１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置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１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０によって読み取られた画像には、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２２】
操作表示部２０は、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部７０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部７０に出力する。
【００２３】
画像処理部３０は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路等を備えて構成される。画像処理部３０は、画像読取部１０からのアナログ画像信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことによりデジタル画像データ（ＲＧＢ信号）を生成する。また、画像処理部３０は、このデジタル画像データに、色変換処理、初期設定又はユーザ設定に応じた補正処理（シェーディング補正等）、及び圧縮処理等を施す。これらの処理が施されたデジタル画像データ（ＹＭＣＫ信号）に基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２４】
画像形成部４０は、異なる色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応して設けられた、露光装置４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、現像装置４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ、感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋ、帯電装置４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ、クリーニング装置４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋ、一次転写ローラ４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ、及び中間転写ユニット４７等を備えて構成される。
【００２５】
画像形成部４０のＹ成分用のユニットにおいて、帯電装置４４Ｙは、感光体ドラム４３Ｙを帯電させる。露光装置４１Ｙは、例えば半導体レーザで構成され、感光体ドラム４３Ｙに対してＹ成分に対応するレーザ光を照射する。これにより、感光体ドラム４３Ｙの表面にＹ成分の静電潜像が形成される。現像装置４２Ｙは、Ｙ成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム４３Ｙの表面にＹ成分のトナーを付着させることにより、静電潜像を現像する（トナー像の形成）。Ｍ成分、Ｃ成分、及びＫ成分用のユニットにおいても、同様にして、対応する感光体ドラム４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋの表面に各色トナー像が形成される。
【００２６】
中間転写ユニット４７は、複数の支持ローラ４７ｂに被転写体となる無端状の中間転写ベルト４７ａが張架されて構成される。一次転写ローラ４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋによって、中間転写ベルト４７ａが感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋに圧接されると、中間転写ベルト４７ａに各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、一次転写された中間転写ベルト４７ａが二次転写ローラ４９によって用紙に圧接されると、用紙にトナー像が二次転写される。
【００２７】
クリーニング装置４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋは、一次転写後に感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋの表面に残存するトナーを除去する。クリーニング装置４８は、二次転写後に中間転写ベルト４７ａに残存するトナーを除去する。
【００２８】
搬送部５０は、給紙装置５１、搬送機構５２、及び排紙装置５３等を備えて構成される。給紙装置５１は、３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃを備えている。これらの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された規格用紙や特殊用紙Ｓが予め設定された種類ごとに収容される。給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラ５２ａ等の複数の搬送ローラを備えた搬送機構５２により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラ５２ａが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
【００２９】
そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４７ａのトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着装置６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラ５３ａを備えた排紙装置５３により機外の排紙トレイ５３ｂに排紙される。
【００３０】
［２］一次転写電圧の設定
本実施の形態の画像形成装置１の特徴は、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に印加する一次転写電圧の設定の仕方にある。なお、以下では、感光体ドラムと中間転写ベルトのことを一次転写部と呼ぶことにする。
【００３１】
本実施の形態の画像形成装置１は、図２に示すような、電圧測定のための構成を有する。図２に示した構成は、定電流電源８１によって一次転写部に一定電流Ｉを供給し、そのときの一次転写部の電圧Ｖmを電圧計８２にて測定するものである。ここで、一定電流Ｉを供給する前後での一次転写部において測定された電圧変化量をΔＶmとし、感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0の変化量をΔＶ0とする。そして、一次転写部に一定電流Ｉを供給したときの電圧変化量ΔＶmが、一次転写部の抵抗値Ｒtによらず一定であると見なして、次式を満たすαを予め求めておき、それをメモリに記憶させておく。
ΔＶm ＝ α×ΔＶ0 ………（１）
【００３２】
つまり、式（１）に示したように、一次転写部の電圧変化量と、感光体ドラム４３の表面電位の変化量とを、αを用いて紐付けし、このαを計算で求め、それを記憶しておく。
【００３３】
図３は、横軸を抵抗値Ｒtとし、縦軸を測定電圧Ｖmとしたときの、感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0と、測定電圧Ｖmと、抵抗値Ｒtとの関係を示す図である。この図から、抵抗値Ｒtが同じであっても表面電位Ｖ0が異なれば、測定される電圧Ｖmも異なることが分かる。これは、抵抗値Ｒtが同じであっても、表面電位Ｖ0が異なれば、トナー面に流れる電流値が異なることを意味する。なお、図におけるＶ0_baseは感光体ドラムの基準表面電位（以下、基準感光体電位と呼ぶ）を表す。Ｖ0_他は基準感光体電位とは異なる感光体ドラム表面電位を表す。
【００３４】
図４は、横軸を感光ドラム４３の表面電位とし、縦軸を測定電圧としたときの、感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0と、測定電圧Ｖmと、抵抗値Ｒtとの関係を示す図である。この図から、次式が成り立つことが分かる。次式において、Ｖm’は、感光体ドラム４３の表面電位が基準表面電位Ｖ0_baseのときの測定電圧を示す。
Ｖm − Ｖm’ ＝ α × （Ｖ0 −Ｖ0_base） ………（２）
【００３５】
式（２）は、上述した式（１）と等価である。式（２）のαは、図４の直線の傾きを示す。図４から分かるように、直線の傾きαは、抵抗値Ｒt_1、Ｒt_2、Ｒt_3によらず一定である。つまり、αとＲtとの関係は、図５に示すようになる。
【００３６】
本実施の形態の画像形成装置１は、装置の出荷時、又は、装置の初期動作時に、上述したように、αを求めてこれを記憶させておく。つまり、式（２）に、基準感光体電位Ｖ0_baseと、感光体ドラム４３の表面電位を基準感光体電位Ｖ0_baseに設定した状態で定電流Ｉを流した時の測定値Ｖm’と、感光体ドラム４３の表面電位をＶ0に設定して定電流Ｉを流した時の測定値Ｖmと、を代入することで、αの値を求める。
【００３７】
式（２）を変形すると、次式となる。
Ｖm’ ＝ Ｖm −α × （Ｖ0 −Ｖ0_base） ………（３）
【００３８】
本実施の形態の画像形成装置１は、ＡＴＶＣ（Automatic Transfer Voltage Control:
自動転写電圧制御）時には、先ず、一次転写部に定電流Ｉを流して、そのときの電圧Ｖmを測定する。そして、この測定電圧Ｖmと、測定電圧Ｖmを測定したときに設定していた表面電位Ｖ0と、基準感光体電位Ｖ0_baseと、予め求められ記憶されていたαと、を式（３）に代入することにより、基準感光体電位Ｖ0_baseを設定したときに得られると推定される電圧Ｖm’を求める。
【００３９】
つまり、測定した電圧Ｖmから、式（３）を用いて、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseのときに測定されるであろう測定電圧Ｖm’を算出（推定）する。
【００４０】
次に、画像形成装置１は、推定した測定電圧Ｖm’を用いて、印加すべき一次転写電圧を決定する。本実施の形態では、図６に示すようなテーブルが格納されており、このテーブルを用いて、印加すべき一次転写電圧を決定する。図６のテーブルは、感光体ドラム４３の表面電位が基準感光体電位Ｖ0_baseに設定されている場合における、測定電圧Ｖmと、その測定電圧Ｖmが得られたときに一次転写部に印加すべき一次転写電圧Ｖtと、の関係を示すものである。つまり、測定電圧Ｖmに適合する一次転写電圧Ｖtの値が格納されている。
【００４１】
本実施の形態の画像形成装置１は、図６のテーブルの測定電圧Ｖmとして、上記推定された測定電圧Ｖm’を用いて、一次転写電圧Ｖtを決定する。
【００４２】
このようにすることで、感光体ドラム４３の表面電位を基準感光体電位Ｖ0_baseに変更することなしに、感光体ドラム４３の表面電位が仮に基準感光体電位Ｖ0_baseであった場合の仮想的な測定電圧Ｖm’を式（３）を用いて推定して、所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧Ｖtを求めることができる。この結果、所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧Ｖtを短時間で求めることができるようになる。
【００４３】
決定された一次転写電圧Ｖtは、図７に示すように、定電圧電源８３によって一次転写部に印加される。
【００４４】
図８は、画像形成装置１における、制御系及び測定系の構成例を示すブロック図である。画像形成装置１は、制御部７０と、帯電電圧制御部９１と、転写電流／転写電圧制御部９２と、転写電圧測定部９３と、を有する。
【００４５】
制御部７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、画像形成装置１の各ブロック（画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着装置６０等）の動作を集中制御する。また、制御部７０は、一次転写電圧を設定する際の演算等を行う。
【００４６】
帯電電圧制御部９１は、帯電装置４４の電圧を制御することにより、感光体ドラム４３の帯電量を制御する。これにより、感光体ドラム４３の表面電位が制御される。つまり、上述したような、感光体ドラム４３の表面電位を基準表面電位Ｖ0_baseにしたり、任意の電位Ｖ0にする処理は、主に、帯電電圧制御部９１によって制御される。
【００４７】
転写電流／転写電圧制御部９２は、転写電流及び転写電圧を制御する。具体的には、図２に示したような定電流処理や、図７に示したような定電圧処理を制御する。
【００４８】
転写電圧測定部９３は、感光体ドラム４３と転写ローラ４６との間に一定電流を流したときの、感光体ドラム４３と転写ローラ４６との間の電圧を測定して測定電圧を得る。具体的には、転写電圧測定部９３は、図２の電圧計８２に相当する。
【００４９】
ここで、制御部７０のＲＡＭには、図６に示したような、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseの場合の、測定電圧Ｖmと印加すべき転写電圧Ｖtとの関係を示すテーブルが記憶されている。
【００５０】
また、制御部７０は、感光体ドラム４３の表面電位が任意の電位Ｖ0の条件下で転写電圧測定部９３によって測定された測定電圧を、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseの条件下で転写電圧測定部９３によって測定されるであろう推定測定電圧Ｖm’に変換する推定部としての機能を有する。
【００５１】
具体的には、制御部７０は、前記式（３）に、基準表面電位Ｖ0_base、転写電圧測定部９３で測定された測定電圧Ｖm、この電圧測定時の感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0を代入することで、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseのときに転写電圧測定部９３によって測定されるであろう測定電圧Ｖm’を推定する。
【００５２】
また、制御部７０は、推定した推定測定電圧Ｖm’と、上記予め記憶したテーブル（図６）とを用いて、転写電圧Ｖtを決定する転写電圧決定部としての機能を有する。制御部７０は、決定した転写電圧Ｖtを転写電流／転写電圧制御部９２に通知する。これにより、一次転写部に印加される一次転写電圧は、制御部７０によって決定された転写電圧Ｖtとなるように制御される。
【００５３】
以上をまとめると、本実施の形態の画像形成装置１は、一次転写電圧を次の手順で決定する。
【００５４】
ステップ１： 感光体ドラム４３の表面電位の変化量と、この表面電位の変化に応じて変化する測定電圧Ｖmの変化量と、の関係を示す関係式を求めて、これを記憶する。つまり、上述したように、式（２）のαを求めて、式（２）を記憶しておく。
【００５５】
ステップ２： 感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0が任意のときに、一次転写部に一定電流を流し、そのときの電圧Ｖmを転写電圧測定部９３によって測定する。
【００５６】
ステップ３： 記憶しておいた式（２）と、転写電圧測定部９３によって測定された測定電圧Ｖmと、測定電圧Ｖmが測定されたときの感光体ドラムの表面電位Ｖ0と、を用いて、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseのときに電圧測定部６３によって測定されるであろう測定電圧Ｖm’を推定する。
【００５７】
ステップ４： 感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseの場合の、測定電圧Ｖmと印加すべき転写電圧Ｖtとの関係（つまり図６の関係）に基づき、この関係における測定電圧Ｖmとして、前記推定された測定電圧Ｖm’を用いて、印加すべき転写電圧Ｖtを決定する。
【００５８】
これにより、感光体ドラム４３の表面電位を基準感光体電位Ｖ0_baseに変更することなしに、感光体ドラム４３の表面電位が仮に基準感光体電位Ｖ0_baseであった場合の仮想的な測定電圧Ｖm’を式（３）を用いて推定して、所望値の電流を流すことができるような一次転写電圧Ｖtを短時間で求めて印加できる。
【００５９】
なお、上述の実施の形態では、図４で説明したように、感光体ドラム４３の表面電位の変化量（Ｖ0−Ｖ0_base）と、この表面電位の変化に応じて変化する測定電圧の変化量（Ｖm−Ｖm’）と、の比を示す直線の傾きαが、抵抗値Ｒt_1、Ｒt_2、Ｒt_3によらず一定である場合について説明した。
【００６０】
しかし、本発明はこれに限らず、図９に示すように、直線の傾きαが、抵抗値Ｒt_1、Ｒt_2、Ｒt_3によって変動する場合にも適用できる。因みに、図１０は、抵抗値Ｒtによってαが変動する様子を示したものである。このように、抵抗値によって直線の傾きが変動する場合は、式（２）に代えて、次式を用いればよい。
Ｖm − Ｖm’ ＝ ｆ（Ｖ0 −Ｖ0_base） ………（４）
【００６１】
但し、ｆ（）はＶ0 −Ｖ0_baseを変数とする関数を表す。この関数をαを求めたのと同様にして、予め求めておけばよい。そして、求めておいた式（４）と、転写電圧測定部９３によって測定された測定電圧Ｖmと、測定電圧Ｖmが測定されたときの感光体ドラム４３の表面電位Ｖ0と、を用いて、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseのときに電圧測定部９３によって測定されるであろう測定電圧Ｖm’を推定すればよい。
【００６２】
例えば、ｆ（ｘ）＝ａｘ２＋ｂｘ、 ｘ＝Ｖ0 −Ｖ0_baseと定義した場合には、ａとｂとを予め求めておけばよい。因みに、上述の実施の形態は、関数ｆ（）がｆ（ｘ）＝α×ｘである例である。関数ｆ（）は、例えば指数関数でもよく、その他の関数でもよい。
【００６３】
また、上述の実施の形態では、最終的な転写電圧Ｖtを決定するために、図６に示したテーブルを用いたが、最終的な転写電圧Ｖtの決定の仕方はこれに限らない。要は、感光体ドラム４３の表面電位が基準電位Ｖ0_baseの場合の、測定電圧と印加すべき転写電圧との関係を予め保持しておき、それを用いて転写電圧Ｖtを決定すればよい。
【００６４】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記各装置の構成及び動作についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。
【符号の説明】
【００６５】
１ 画像形成装置
４３（４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋ） 感光体ドラム
４６（４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ） 一次転写ローラ
４７ａ 中間転写ベルト
７０ 制御部
８１ 定電流電源
８２ 電圧計
８３ 定電圧電源
９１ 帯電電圧制御部
９２ 転写電流／転写電圧制御部
９３ 転写電圧測定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに近接して設けられた転写ローラと、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に設けられ、前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される中間転写体と、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に一定電流を流したときの、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間の電圧を測定する電圧測定部と、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に転写電圧を印加する電圧印加部と、を有する画像形成装置における前記転写電圧の制御方法であって、
前記感光体ドラムの表面電位の変化量と、この表面電位の変化に応じて変化する前記測定電圧の変化量と、の関係を示す関係式を求めて、これを記憶させる関係式算出ステップと、
前記感光体ドラムの表面電位が任意の電位のときに、前記測定電圧を測定する測定ステップと、
前記関係式と、前記電圧測定部によって測定された測定電圧と、前記測定電圧が測定されたときの前記感光体ドラムの表面電位と、を用いて、前記感光体ドラムの表面電位が基準電位のときに前記電圧測定部によって測定されるであろう測定電圧を推定する推定ステップと、
前記感光体ドラムの表面電位が基準電位の場合の、測定電圧と印加すべき転写電圧との関係に基づき、この関係における測定電圧として、前記推定された測定電圧を用いて、印加すべき転写電圧を決定するステップと、
を含む画像形成装置における転写電圧制御方法。
【請求項２】
前記関係式は、
前記感光体ドラムの基準表面電位をＶ0_base、前記感光体ドラムの任意の表面電位をＶ0、前記感光体ドラムの表面電位が基準表面電位Ｖ0_baseのときの測定電圧をＶm’、前記感光体ドラムの表面電位が前記任意の電位Ｖ0のときの測定電圧をＶmとしたとき、次式により表され、
Ｖm − Ｖm’ ＝ ｆ（Ｖ0 −Ｖ0_base） ………（１）
但し、前記ｆ（）はＶ0 −Ｖ0_baseを変数とする関数を表し、この関数ｆ（）は前記関数式算出ステップで求められ、
前記推定ステップでは、前記式（１）に、前記基準表面電位Ｖ0_base、前記測定ステップ時の前記感光体ドラムの表面電位Ｖ0、前記測定ステップで測定された測定電圧Ｖmを代入することで、前記感光体ドラムの表面電位が基準電位のときに前記電圧測定部によって測定されるであろう測定電圧Ｖm’を推定する、
請求項１に記載の転写電圧制御方法。
【請求項３】
表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムに近接して設けられた転写ローラと、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に設けられ、前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される中間転写体と、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に一定電流を流したときの、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間の電圧を測定して測定電圧を得る電圧測定部と、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に転写電圧を印加する電圧印加部と、
を有する画像形成装置であって、
前記感光体ドラムの表面電位が基準電位の場合の、前記測定電圧と印加すべき転写電圧との関係が記憶された記憶部と、
前記感光体ドラムの表面電位が任意の電位の条件下で前記電圧測定部によって測定された測定電圧を、前記感光体ドラムの表面電位が前記基準電位の条件下で前記電圧測定部によって測定されるであろう推定測定電圧に変換する推定部と、
前記推定部によって得られた前記推定測定電圧と、前記記憶部に記憶された前記関係とを用いて、前記電圧印加部によって印加されるべき転写電圧を決定する転写電圧決定部と、
を具備する画像形成装置。
【請求項４】
前記推定部は、
前記感光体ドラムの表面電位の変化量と、この表面電位の変化に応じて変化する前記測定電圧の変化量と、の関係を示す関係式と、
前記電圧測定部によって測定された測定電圧と、
前記測定電圧が測定されたときの前記感光体ドラムの表面電位と、
を用いて、前記感光体ドラムの表面電位が基準電位のときに前記電圧測定部によって測定されるであろう測定電圧を推定する、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記関係式は、
前記感光体ドラムの基準表面電位をＶ0_base、前記感光体ドラムの任意の表面電位をＶ0、前記感光体ドラムの表面電位が基準表面電位Ｖ0_baseのときの測定電圧をＶm’、前記感光体ドラムの表面電位が前記任意の電位Ｖ0のときの測定電圧をＶmとしたとき、次式により表され、
Ｖm − Ｖm’ ＝ ｆ（Ｖ0 −Ｖ0_base） ………（２）
但し、前記ｆ（）はＶ0 −Ｖ0_baseを変数とする関数を表し、
前記推定部では、前記式（２）に、前記基準表面電位Ｖ0_base、前記測定部で測定された測定電圧Ｖm、この電圧測定時の前記感光体ドラムの表面電位Ｖ0を代入することで、前記感光体ドラムの表面電位が基準電位のときに前記電圧測定部によって測定されるであろう測定電圧Ｖm’を推定する、
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項１】
表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに近接して設けられた転写ローラと、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に設けられ、前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される中間転写体と、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に一定電流を流したときの、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間の電圧を測定する電圧測定部と、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に転写電圧を印加する電圧印加部と、を有する画像形成装置における前記転写電圧の制御方法であって、
前記感光体ドラムの表面電位の変化量と、この表面電位の変化に応じて変化する前記測定電圧の変化量と、の関係を示す関係式を求めて、これを記憶させる関係式算出ステップと、
前記感光体ドラムの表面電位が任意の電位のときに、前記測定電圧を測定する測定ステップと、
前記関係式と、前記電圧測定部によって測定された測定電圧と、前記測定電圧が測定されたときの前記感光体ドラムの表面電位と、を用いて、前記感光体ドラムの表面電位が基準電位のときに前記電圧測定部によって測定されるであろう測定電圧を推定する推定ステップと、
前記感光体ドラムの表面電位が基準電位の場合の、測定電圧と印加すべき転写電圧との関係に基づき、この関係における測定電圧として、前記推定された測定電圧を用いて、印加すべき転写電圧を決定するステップと、
を含む画像形成装置における転写電圧制御方法。
【請求項２】
前記関係式は、
前記感光体ドラムの基準表面電位をＶ0_base、前記感光体ドラムの任意の表面電位をＶ0、前記感光体ドラムの表面電位が基準表面電位Ｖ0_baseのときの測定電圧をＶm’、前記感光体ドラムの表面電位が前記任意の電位Ｖ0のときの測定電圧をＶmとしたとき、次式により表され、
Ｖm − Ｖm’ ＝ ｆ（Ｖ0 −Ｖ0_base） ………（１）
但し、前記ｆ（）はＶ0 −Ｖ0_baseを変数とする関数を表し、この関数ｆ（）は前記関数式算出ステップで求められ、
前記推定ステップでは、前記式（１）に、前記基準表面電位Ｖ0_base、前記測定ステップ時の前記感光体ドラムの表面電位Ｖ0、前記測定ステップで測定された測定電圧Ｖmを代入することで、前記感光体ドラムの表面電位が基準電位のときに前記電圧測定部によって測定されるであろう測定電圧Ｖm’を推定する、
請求項１に記載の転写電圧制御方法。
【請求項３】
表面にトナー像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムに近接して設けられた転写ローラと、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に設けられ、前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される中間転写体と、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に一定電流を流したときの、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間の電圧を測定して測定電圧を得る電圧測定部と、
前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に転写電圧を印加する電圧印加部と、
を有する画像形成装置であって、
前記感光体ドラムの表面電位が基準電位の場合の、前記測定電圧と印加すべき転写電圧との関係が記憶された記憶部と、
前記感光体ドラムの表面電位が任意の電位の条件下で前記電圧測定部によって測定された測定電圧を、前記感光体ドラムの表面電位が前記基準電位の条件下で前記電圧測定部によって測定されるであろう推定測定電圧に変換する推定部と、
前記推定部によって得られた前記推定測定電圧と、前記記憶部に記憶された前記関係とを用いて、前記電圧印加部によって印加されるべき転写電圧を決定する転写電圧決定部と、
を具備する画像形成装置。
【請求項４】
前記推定部は、
前記感光体ドラムの表面電位の変化量と、この表面電位の変化に応じて変化する前記測定電圧の変化量と、の関係を示す関係式と、
前記電圧測定部によって測定された測定電圧と、
前記測定電圧が測定されたときの前記感光体ドラムの表面電位と、
を用いて、前記感光体ドラムの表面電位が基準電位のときに前記電圧測定部によって測定されるであろう測定電圧を推定する、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記関係式は、
前記感光体ドラムの基準表面電位をＶ0_base、前記感光体ドラムの任意の表面電位をＶ0、前記感光体ドラムの表面電位が基準表面電位Ｖ0_baseのときの測定電圧をＶm’、前記感光体ドラムの表面電位が前記任意の電位Ｖ0のときの測定電圧をＶmとしたとき、次式により表され、
Ｖm − Ｖm’ ＝ ｆ（Ｖ0 −Ｖ0_base） ………（２）
但し、前記ｆ（）はＶ0 −Ｖ0_baseを変数とする関数を表し、
前記推定部では、前記式（２）に、前記基準表面電位Ｖ0_base、前記測定部で測定された測定電圧Ｖm、この電圧測定時の前記感光体ドラムの表面電位Ｖ0を代入することで、前記感光体ドラムの表面電位が基準電位のときに前記電圧測定部によって測定されるであろう測定電圧Ｖm’を推定する、
請求項４に記載の画像形成装置。
【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２０１３−２５１８１（Ｐ２０１３−２５１８１Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０９３０（Ｐ２０１１−１６０９３０）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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