JP2015169676A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潜像担持体の帯電効率の経時変化が生じても、帯電処理後の潜像担持体表面電位を目標の帯電電位に高精度に維持することを課題とする。
【解決手段】予め決められた２以上の帯電条件で帯電処理がなされた潜像担持体表面部分が転写部を通過するときに検知手段３０１がそれぞれ検知した転写部電流の検知値から、帯電条件と該検知手段の検知値との相関関係を示す相関関係情報を生成する相関関係情報生成手段３００と、所定の基準時期に生成された基準相関関係情報に対する経時時期に生成した経時相関関係情報のズレ量に基づいて画像形成動作時における帯電条件を設定する帯電条件設定手段３００と、潜像担持体の表面電位がいずれも同じ規定電位であるときの前記基準時期及び前記経時時期の検知手段の検知値の差に基づいて前記ズレ量を補正する補正手段３００とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、帯電手段により一様に帯電された潜像担持体の表面部分に静電潜像を形成し、これにトナーを付着させて形成したトナー像を最終的に記録材へ転写して画像形成を行う、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置は、一般に、感光体等の潜像担持体の表面を帯電手段により目標帯電電位となるように一様に帯電処理した後、画像情報に応じた露光処理を行って潜像担持体表面上に静電潜像を形成する。その後、所定極性に帯電したトナーを静電潜像に付着させる現像処理を現像手段により行うことで、潜像担持体表面上にトナー像を形成する。そして、そのトナー像を中間転写体（被転写材）を介して記録材に転写するか又は記録材（被転写材）へ直接転写することで、記録材上に画像を形成する。トナー像を転写した後の潜像担持体表面に対しては、必要に応じて、クリーニング手段により転写残トナーを除去するクリーニング処理を行ったり、除電手段により潜像担持体表面の残留電位の除電処理を行ったりする。

特許文献１には、潜像担持体の表面電位を検知するための表面電位センサを配置することなく、帯電前露光（除電処理）に起因する画像不良を抑制することを目的とした画像形成装置が開示されている。特許文献１によれば、帯電前露光を行う画像形成装置は、帯電前露光を行わない画像形成装置と比べて、帯電手段による帯電処理後の潜像担持体表面電位が経時的に低くなりやすい。そのため、帯電前露光を行う画像形成装置では、同じ帯電条件で帯電処理を行っても、帯電処理後の潜像担持体表面電位が小さくなってしまい、これが静電電像の電位に影響してトナー付着量を変化させ、画像濃度の再現性を損なわせるとしている。

特許文献１に開示の画像形成装置には、潜像担持体と潜像担持体上のトナー像を被転写材へ転写させる転写部材との間に流れる電流を検知する電流検知手段が設けられている。この画像形成装置では、第一の帯電電圧（直流電圧）を帯電手段に印加して帯電させた潜像担持体表面部分が転写部を通過する際に流れる第一の電流を前記電流検知手段により検知する。また、第一の直流電圧とは異なる直流電圧である第二の帯電電圧を帯電手段に印加して帯電させた潜像担持体表面部分が転写部を通過する際に流れる第二の電流も、前記電流検知手段により検知する。いずれの電流を検知する際も、帯電前露光手段（除電手段）による潜像担持体表面に対する除電処理は行わない。また、帯電前露光手段による除電処理を行いつつ所定の直流電圧を帯電手段に印加して帯電させた潜像担持体表面部分が転写部を通過する際に流れる第三の電流を前記電流検知手段により検知する。そして、少なくとも前記第一の帯電電圧、前記第二の帯電電圧、前記第一の電流及び前記第二の電流に基づいて電圧電流特性式を求め、この電圧電流特性式において前記所定の直流電圧及び前記第三の電流を参酌して前記帯電前露光手段による除電処理に伴う潜像担持体電位低下量を算出し、算出した潜像担持体電位低下量に基づいて帯電手段の帯電条件を補正する。

近年、画像形成装置の高寿命化が図られており、潜像担持体を長期にわたって使用しても安定して画像品質を維持することが求められている。潜像担持体は、一般に、経時使用によって、所定の帯電処理を受けたときに潜像担持体表面が帯電する電位（以下「帯電効率」という。）が変化する。特に、次の帯電処理では、経時的な帯電効率の変化が顕著である。感光体の表面に帯電ローラ等の帯電部材を近接又は接触するように配置し、帯電部材に所定の帯電電圧を印加して帯電部材と感光体との間に電位差（帯電バイアス）を生じさせ、感光体に電荷を移動させることにより感光体表面を帯電させる帯電処理である。これは、感光体の経時使用により感光体の表面層が削られることにより、同じ帯電電圧を帯電部材に印加しても帯電部材と感光体の感光層との間の電位差が変化することが主な原因であると考えられる。

潜像担持体の帯電効率に経時的な変化が生じても、帯電処理後の潜像担持体表面電位を目標の帯電電位にすることができれば、長期にわたって画像品質を維持することができる。その方法としては、例えば、帯電処理後の潜像担持体表面電位を検知する表面電位センサを設け、その表面電位センサの検知結果を帯電手段にフィードバックして帯電条件を調整する方法が挙げられる。ただし、この方法では、表面電位センサを設ける必要がある。

一方で、前記特許文献１に開示の画像形成装置においては、潜像担持体と転写部材との間に流れる転写部電流を検知する電流検知手段を用いて、帯電前露光手段による除電処理に伴う潜像担持体電位低下量を算出し、その算出結果に基づいて帯電条件を補正する。これにより、この潜像担持体電位低下量は潜像担持体の帯電効率の変化を示すものであり、その変化量に応じて帯電手段の帯電条件が補正されて帯電処理後の潜像担持体表面電位を目標帯電電位に維持することが可能である。

ところが、前記特許文献１に開示の画像形成装置には、次のような不具合がある。
潜像担持体電位低下量を得るために算出する電圧電流特性式（相関関係情報）は、その算出に用いた転写部電流の検知時点において、帯電電圧と、その帯電電圧による帯電処理がなされた潜像担持体表面部分が転写部を通過する際に転写部を流れる転写部電流との関係を示すものである。転写部電流は、転写部を通過する潜像担持体表面部分の電位との間で高い相関関係を示すことから、電圧電流特性式から、帯電電圧と、その帯電電圧で帯電処理された潜像担持体表面電位との関係を把握することができる。

しかしながら、転写部電流の検知値は、様々な要因によって変化し、転写部を通過する潜像担持体表面部分の電位に対して不測の誤差を含むものとなる。すなわち、同じ電位の潜像担持体表面部分が転写部を通過する場合でも、転写部電流の検知値が異なることがある。このような不測の誤差を含んだままの転写部電流の検知値から算出される電圧電流特性式では、帯電電圧と、その帯電電圧で帯電処理された潜像担持体表面電位との関係を正確に把握することができない。よって、前記特許文献１に開示の画像形成装置では、潜像担持体の帯電効率に経時的な変化が生じたときに帯電処理後の潜像担持体表面電位を目標帯電電位に維持する精度が低いという不具合がある。

この不具合は、潜像担持体の帯電効率に経時的な変化が生じたときに帯電処理後の潜像担持体表面電位を転写部電流の検知値から求める精度が低いことに起因するものである。そのため、転写部電流の検知値に基づいて、帯電処理後の潜像担持体表面電位に応じた処理を実行する場合には、帯電条件を調整する処理に限らず、その処理精度が低くなるという問題が生じる。
また、この問題は、予め決められた転写電圧を転写部材に印加したときに転写部を流れる転写部電流の検知値に代えて、転写部を流れる電流が予め決められた転写電流となるときの転写電圧の検知値を用いる構成であっても、同様に生じ得る問題である。

本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、潜像担持体の帯電効率の経時変化が生じても、表面電位センサを用いることなく、帯電処理後の潜像担持体表面電位を高精度に検知できる画像形成装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、潜像担持体と、前記潜像担持体の表面電位が目標帯電電位となるように設定された帯電条件で該潜像担持体の表面を一様に帯電する帯電処理を行う帯電手段と、前記帯電手段により帯電された潜像担持体表面部分を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像にトナーを付着させて前記潜像担持体の表面上にトナー像を形成する現像処理を行う現像手段と、前記潜像担持体と対向する転写部材に転写電圧を印加して該潜像担持体の表面上にトナー像を該転写部材上あるいは該転写部材と該潜像担持体との間に介在する被転写材上へ転写させる転写手段とを有する画像形成装置において、予め決められた値の転写電圧を印加したときに前記潜像担持体と前記転写部材との間の転写部を流れる電流又は該転写部を流れる電流が予め決められた電流値となるときの転写電圧を検知する検知手段と、前記検知手段の検知値に基づいて、前記帯電手段による帯電処理後の潜像担持体表面電位に応じた所定の処理を実行する処理実行手段と、所定の基準時期に前記潜像担持体の表面電位が規定電位であるときの潜像担持体表面部分が前記転写部を通過するときの前記検知手段の検知値を記憶する記憶手段とを有し、前記処理実行手段は、前記基準時期よりも後の経時時期に、前記潜像担持体の表面電位が前記基準時期と同じ規定電位であるときの潜像担持体表面部分が前記転写部を通過するときの前記検知手段の検知値を取得し、取得した検知値と前記記憶手段に記憶された基準時期の検知値との間の差に基づいて、前記所定の処理に用いる該経時時期における前記検知手段の検知値を補正する補正手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、潜像担持体の帯電効率の経時変化が生じても、表面電位センサを用いることなく、帯電処理後の潜像担持体表面電位を高精度に検知できるという優れた効果が奏される。

実施形態における画像形成装置の概略構成を示す模式図である。 地肌部電位Ｖｄ、露光部電位ＶＬ、現像電位Ｖｂとの関係を示す説明図である。 実施形態における帯電電圧調整制御に関わる主要ブロック図である。 帯電電圧と、その帯電電圧で帯電処理された感光体表面部分が一次転写ニップを通過するときの転写部電流との相関関係情報を示すグラフである。 経時に検出される転写部電流に誤差が含まれるときと誤差が含まれないときとのズレεを説明するためのグラフである。 感光体表面電位がいずれもゼロＶ（規定電位）である時に、同じ一次転写バイアスを一次転写ローラに印加して初期時と経時の転写部電流を検知したときのグラフである。 帯電電圧と感光体への電荷注入量との関係を示すグラフである。

以下、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
画像形成装置１０の本体ケース２０内部の略中央部には、プリンタエンジン７４、光ビームを出射して光ビームによる走査線を後述する感光体に照射させる潜像形成手段としての光書込装置４０、被転写材としての中間転写ベルト５０等が配置されている。プリンタエンジン７４は、色毎にトナー像を形成する４つのプロセスユニット３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋからなる。各プロセスユニット３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋは、それぞれ同じ構造に形成されている。また、各プロセスユニット３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋでは、上方に配されたトナーボトル３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｋから供給される異なる色のトナーが使用されることにより、夫々異なる色のトナー像が形成される。トナーボトル３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｋは、夫々トナーがなくなると、新しいものと交換できるように着脱可能に取り付けられている。

以下では、これらのプロセスユニット３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋ及びそのプロセスユニット３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋの構成部品等に関する本明細書及び図面の記載において、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの添え字は、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示している。また、これらの添え字は必要に応じて割愛する。

各プロセスユニット３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋは、矢印方向へ回転駆動される潜像担持体としての感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋを有する感光体ユニット７０Ｙ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｋと、現像手段としての現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋとから構成されている。感光体ユニット７０Ｙ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｋは、後述するように、感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋの周囲にクリーニング装置９０Ｙ，９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｋと、帯電装置９２Ｙ，９２Ｃ，９２Ｍ，９２Ｋとを有する。

感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋは、印刷時に駆動モータ（図示せず）により回転駆動され、円筒状の外周面に沿って感光層が設けられ、その上に必要に応じて表面層等が形成されている。感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋの表面は、帯電装置９２Ｙ，９２Ｃ，９２Ｍ，９２Ｋの帯電処理によって一様にマイナス極性の電位（地肌部電位）Ｖｄに帯電される。帯電処理後の感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋの表面は、光書込装置４０から出射された光ビームにより露光され、これにより、その露光箇所の感光層にプラス極性の電荷が生じる。その結果、帯電処理により感光体表面に付与されたマイナス電荷が打ち消され、露光箇所の感光体表面電位（露光部電位）ＶＬがゼロＶ付近まで落ちる。このようにして、感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋの表面には画像データに応じた静電潜像が書き込まれる。

現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋは、現像剤担持体としての現像ローラ上にトナーを担持して感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋとの対向領域である現像領域へトナーを供給する。現像ローラには、図２に示すように、地肌部電位Ｖｄと露光部電位ＶＬとの間の大きさをもつマイナス極性の現像電圧Ｖｂが印加される。これにより、マイナス極性に帯電したトナーが現像ローラ上から露光部電位ＶＬへ移動する現像電界が形成され、露光部にトナーが選択的に付着する。これにより、感光体上の静電潜像がトナー像として顕像化される。

光書込装置４０は、画像情報に基づいてレーザ光Ｌをポリゴンミラー４１で偏光させながら複数のレンズミラーを介して各感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋに照射する。なお、光書込装置４０としては、前記のようなポリゴンミラー４１を駆動するポリゴン走査方式以外にもＬＥＤアレイ方式を用いることも可能である。

中間転写ベルト５０は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状のベルトであり、各感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ上に形成されたトナー像が転写される。この中間転写ベルト５０は、ローラ１００，１１０，１２０により支持されて矢印方向へ回転駆動される。中間転写ベルト５０の内周面側（ループの内側）には、各感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト５０上に転写させる４個の転写部材としての一次転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｃ，１３０Ｍ，１３０Ｋが配置されている。一次転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｃ，１３０Ｍ，１３０Ｋには、図示しない転写電源から所定の転写電圧が印加される。一次転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｃ，１３０Ｍ，１３０Ｋと転写電源とによって転写手段としての一次転写装置が構成される。一次転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｃ，１３０Ｍ，１３０Ｋと感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋとの間に中間転写ベルト５０が挟み込まれることにより一次転写ニップ（転写部）が形成されている。

一次転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｃ，１３０Ｍ，１３０Ｋは、中間転写ベルト５０の内側に当接している。また、一次転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｃ，１３０Ｍ，１３０Ｋには、プラス極性の一次転写バイアスを印加しており、感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋとの電位差により、感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋのトナー像（マイナス極性）が中間転写ベルト５０の表面に転写される。このように、各感光体６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ上に形成されたトナー像が中間転写ベルト５０上に順次転写されることにより、中間転写ベルト５０上にはカラーのトナー像が担持される。また、中間転写ベルト５０の表面側（ループの外側）には、中間転写ベルト５０の表面に付着した残留トナーや紙粉等をクリーニングするクリーニング部１４０が配置されている。

本体ケース２０内における４個のプロセスユニット３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋ及び光書込装置４０の下方には、記録材としての用紙Ｐが積層保持される第１の給紙トレイ１５１、第２の給紙トレイ１５２が配置されている。第１の給紙トレイ１５１、第２の給紙トレイ１５２内に積層保持されている用紙Ｐは、給紙ローラ１６１，１６２により最上位のものから順に給紙される。また、本体ケース２０の右側面の給紙トレイ２２２には、例えば第１の給紙トレイ１５１、第２の給紙トレイ１５２と異なるサイズの用紙Ｐが収納されている。

本体ケース２０内には、第１の給紙トレイ１５１、第２の給紙トレイ１５２内から分離給紙された用紙Ｐが搬送される搬送経路１７０が形成されている。従って、各給紙トレイ１５１，１５２、給紙トレイ２２２に収納された用紙Ｐは、給紙ローラ１６０，２２４が回転駆動されることにより、１枚ずつ最上位の用紙から取り出されて搬送経路１７０に搬送される。この搬送経路１７０上には、レジストローラ１８０、二次転写ローラ１９０、定着装置２００、排紙ローラ２１０等が配置されている。中間転写ベルト５０が通過するローラ１２０と二次転写ローラ１９０との間は、二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト５０上に転写されたカラーのトナー像は、第１の給紙トレイ１５１または第２の給紙トレイ１５２から搬送された用紙Ｐが二次転写ニップを通過する過程で用紙Ｐに一括転写される。

レジストローラ１８０は、所定の時期で間欠的に回転駆動されるローラである。レジストローラ１８０が間欠的に回転駆動されることにより、レジストローラ１８０の位置まで搬送されて停止していた用紙Ｐが、中間転写ベルト５０と二次転写ローラ１９０とにより挟まれる転写位置（二次転写ニップ）へ送り込まれる。そして、用紙Ｐがこの転写位置を通過する過程において、中間転写ベルト５０上のトナー像が用紙Ｐに転写される。

定着装置２００は、トナー像が転写された用紙Ｐに対して熱と圧力とを加えてトナーを溶融し、トナー像を用紙Ｐに定着させるユニットである。定着装置２００の具体的構成は、ハロゲンランプなどの定着ヒータ２０１ａ（発熱源）を内包する加圧ローラ２０１と、定着ベルトユニット２０２とから構成されている。さらに、定着ベルトユニット２０２は、定着ベルト２０４、ハロゲンランプなどの定着ヒータ２０３ａ（発熱源）を内包する加熱ローラ２０３、駆動ローラ２０６等で構成されている。定着ベルト２０４は、駆動ローラ２０６により反時計方向に回転し、加熱ローラ２０３により加熱されて一定温度に維持される。加圧ローラ２０１も時計回りに回転し、内部に発熱源により加熱され一定温度に維持される。定着ベルト２０４と加圧ローラ２０１は当接しており、定着ニップを形成している。

用紙Ｐは、中間転写ベルト５０を通過する過程で中間転写ベルト５０上に担持されたフルカラーのトナー像を転写され、その後、定着装置２００内の定着ニップに搬送される。定着装置２００を通過することによりトナー像を定着処理された用紙Ｐは、排紙ローラ２１０により本体ケース２０の上面部に形成されている排紙トレイ２２０上に排紙される。

次に、感光体６０の帯電効率に経時的な変化が生じても、帯電処理後の潜像担持体表面電位である地肌部電位Ｖｄが目標帯電電位に維持されるように、帯電電圧Ｖｃを調整する帯電電圧調整制御について説明する。
図３は、本実施形態における帯電電圧調整制御に関わる主要ブロック図である。
本実施形態の帯電装置９２は、感光体６０の表面に帯電ローラの表面を接触させ、帯電ローラに帯電条件に従った帯電電圧Ｖｃを印加することにより、帯電ローラと感光体６０との間に電位差（帯電バイアス）を発生させ、電荷を感光体６０へ移動させる接触帯電方式の帯電処理を行う。この帯電処理では、帯電チャージャ等を用いた非接触帯電方式と比べてオゾン等の放電生成物の発生量が少ないというメリットがある。一方で、クリーニング装置９０Ｙ，９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｋのクリーニングブレードによる摺擦や、現像装置８０による現像処理時の現像剤による摺擦などによって感光体６０の表面が経時的に削られる膜削れの影響により、感光体６０の帯電効率が経時的に変化しやすいというデメリットがある。

そのため、本実施形態においては、感光体６０の帯電効率に経時的な変化が生じ、これにより帯電処理後の潜像担持体表面電位である地肌部電位Ｖｄが目標帯電電位からズレやすい。地肌部電位Ｖｄが目標帯電電位からズレると、露光部電位ＶＬが変化し、露光部に付着するトナー付着量が変動して、画像濃度の再現性が低下する。また、地肌部電位Ｖｄと現像電位Ｖｂとの電位差が変化するため、地汚れが発生するおそれもある。そこで、本実施形態においては、感光体６０の帯電効率に経時的な変化が生じても、帯電処理後の潜像担持体表面電位である地肌部電位Ｖｄが目標帯電電位に維持されるように、帯電電圧Ｖｃを調整する帯電電圧調整制御を実施する。

図４は、帯電処理に用いる帯電電圧Ｖｃと、その帯電電圧Ｖｃで帯電処理された感光体表面部分が一次転写ニップを通過するときに感光体６０と一次転写ローラ１３０との間を流れる転写部電流Ｔａとの相関関係情報を示すグラフである。
このグラフには、初期時（基準時期）の感光体６０と経時使用後（経時時期）の感光体６０のそれぞれについて、帯電電圧Ｖｃと転写部電流Ｔａとの相関関係情報が示されている。

初期時における帯電電圧Ｖｃと転写部電流Ｔａとの相関関係情報は、複数（例えば２つ）の帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２でそれぞれ帯電処理を行い、同じ一次転写バイアスＴ１を一次転写ローラ１３０に印加して各転写部電流Ｔａ１，Ｔａ２を電流検知部３０１でそれぞれ検知することで得られる。また、経時時における帯電電圧Ｖｃと転写部電流Ｔａとの相関関係情報も、初期時と同じ複数（例えば２つ）の帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２でそれぞれ帯電処理を行い、初期時と同じ一次転写バイアスを一次転写ローラ１３０に印加して各転写部電流Ｔａ１’，Ｔａ２’を電流検知部３０１でそれぞれ検知することで得られる。

電流検知部３０１によって検知される各転写部電流Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ１’，Ｔａ２’の値に不測の誤差が含まれていない状況においては、転写部電流Ｔａと一次転写ニップを通過する感光体表面部分の電位Ｖｄとの間には高い相関関係が得られる。この場合、図４に示すグラフは、初期及び経時のそれぞれの時期において、それぞれの帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２と、それらの帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２による帯電処理後の感光体表面電位Ｖｄとの関係に相当する。

初期時の目標帯電電位に対応する転写部電流がＴａ２である場合、初期時においては帯電電圧をＶｃ２に設定することで、帯電処理後の感光体表面電位（地肌部電位）Ｖｄを当該目標帯電電位にすることができる。その後、経時使用中に適宜行われる画質調整制御によって目標帯電電圧が変更されるたびに、基準相関関係情報（図４に示す初期時のグラフ）に従って帯電電圧Ｖｃが変更される。しかしながら、経時においても、初期時に取得した基準相関関係情報に従って帯電電圧Ｖｃを変更すると、帯電処理後の感光体表面電位（地肌部電位）Ｖｄを目標帯電電位にすることができなくなる。例えば、経時における目標帯電電位に対応する転写部電流がＴａ３である場合、初期時に取得した基準相関関係情報に従うと帯電電圧がＶｃ３に設定されることになるが、経時における相関関係情報は、図４に示す経時のグラフのように初期時からズレているので、帯電電圧がＶｃ３に設定されたときの転写部電流Ｔａ３’は、目標帯電電圧に対応する転写部電流Ｔａ３からズレた値となる。この場合、帯電処理後の感光体表面電位（地肌部電位）Ｖｄは目標帯電電位から外れることになる。

そこで、本実施形態においては、まず初期時（基準時期）に、帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２でそれぞれ帯電処理を行って同じ一次転写バイアスＴ１を一次転写ローラ１３０に印加したときの各転写部電流Ｔａ１，Ｔａ２を電流検知部３０１でそれぞれ検知し、その検知結果に基づく基準相関関係情報を記憶部３０２に記憶しておく。その後、所定の経時時期が到来したら、初期時と同じ各帯電電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２でそれぞれ帯電処理を行って初期時と同じ一次転写バイアスを一次転写ローラ１３０に印加したときの各転写部電流Ｔａ１’，Ｔａ２’を電流検知部３０１でそれぞれ検知する。

そして、制御部３００は、記憶部３０２に記憶されている基準相関関係情報を読み出し、この基準相関関係情報（図４に示す初期時のグラフ）に対する、当該経時時期に検知した結果に基づく経時相関関係情報（図４に示す経時のグラフ）のズレ量を求める。具体的には、例えば、現時点における目標帯電電位に対応する転写部電流Ｔ３に対応した初期時の帯電電圧Ｖｃ３と経時の帯電電圧Ｖｃ３’との差分値を求める。そして、制御部３００は、画像形成動作時に用いる帯電電圧を、現在設定されている帯電電圧Ｖｃ３に当該差分値を加算した帯電電圧すなわちＶｃ３’に設定する。これにより、その後の画像形成動作時には、設定後の帯電電圧Ｖｃ３’が用いられる結果、帯電処理後の感光体表面電位Ｖｄを、転写部電流Ｔ３に対応した目標帯電電位にすることができる。

ただし、電流検知部３０１で検知される転写部電流の検知値は、上述したとおり、不測の誤差を含むものであり、実際には、その検知値と転写部を通過する感光体表面電位との間の高い相関関係が得られない。すなわち、電流検知部３０１の検知値が不測の誤差を含まない場合の検知値と転写部を通過する感光体表面電位との関係は、本来、図５中破線で示す経時のグラフのようになるはずである。しかしながら、検知値が不測の誤差を含むことにより、図５中実線で示す経時のグラフのように、図５中破線で示す本来のグラフからズレた経時相関関係情報が得られることになる。そのため、経時において感光体６０の帯電効率に変化が生じている場合、図５中実線で示す経時のグラフの経時相関関係情報に基づいて帯電電圧Ｖｃ３’が調整される結果、帯電処理後の感光体表面電位は、転写部電流Ｔａ３’’に対応する電位となり、目標帯電電位（転写部電流Ｔａ３）から外れたものとなる。

図６は、感光体表面電位がゼロＶ（規定電位）であることが自明な時（非稼働状態が長期間続いた直後など）に、同じ一次転写バイアスＴ１を一次転写ローラ１３０に印加して初期時と経時の転写部電流Ｔｂ０，Ｔｂ１を電流検知部３０１でそれぞれ検知したときのグラフである。
感光体表面電位は、初期時と経時のいずれもゼロＶ（規定電位）であるため、本来は、その取得値に誤差が含まれていなければ、初期時の取得値Ｔｂ０と経時の取得値Ｔｂ１は等しい値をとるはずである。しかしながら、実際には、転写部電流の経路上に存在する部材の経時変化（例えば中間転写ベルト５０の抵抗値の経時変化等）が誤差となって、図６に示すように、初期時の取得値Ｔｂ０と経時の取得値Ｔｂ１との間で差が生じる。この差は、感光体６０の帯電効率の経時的な変化以外の影響で生じるものであるので、図５中実線で示す経時のグラフ（不測の誤差を含むグラフ）と、図５中破線で示すグラフ（不測の誤差を含まないグラフ）との差εに相当するものと言える。

そこで、本実施形態では、初期時と経時の両方において、感光体６０の表面電位がいずれも同じ規定電位（例えばゼロＶ）であることが自明である時の感光体表面部分を利用し、その感光体表面部分が一次転写ニップを通過するときの転写部電流Ｔｂを電流検知部３０１でそれぞれ取得する。そして、初期時の取得値Ｔｂ０と経時の取得値Ｔｂ１との差分値を求め、その差分値に基づいて、経時の検出値Ｔａ１’，Ｔａ２’から得られる経時相関関係情報（図５中実線で示す経時のグラフ）を補正する。これにより、上述した不測の誤差を含まない経時相関関係情報（図５中破線で示す経時のグラフ）を得ることができる。

そして、制御部３００は、この補正後の経時相関関係情報（図５中破線で示す経時のグラフ）を用いて、基準相関関係情報に対する補正後の経時相関関係情報のズレ量を求め、このズレ量に基づいて画像形成動作時に用いる帯電電圧を設定する。これにより、検出値Ｔａ１’，Ｔａ２’が不測の誤差を含むものであっても、帯電処理後の感光体表面電位Ｖｄを目標帯電電位に高精度に維持することができる。

なお、本実施形態においては、初期時と経時における転写部電流を検知して取得値Ｔｂ０，Ｔｂ１を得るときの感光体表面の規定電位がゼロＶである場合について説明したが、経時における感光体表面電位が初期時の取得値Ｔｂ０を得たときと同じ感光体表面電位であれば、規定電位はゼロＶに限られない。

また、本実施形態では、感光体６０の表面電位がゼロＶであることが自明である時（非稼働状態が長期間続いた直後など）に、初期時と経時における転写部電流を検知して取得値Ｔｂ０，Ｔｂ１を得る場合について説明したが、感光体６０の表面電位を強制的に規定電位にできる規定電位強制手段があれば、その規定電位強制手段を用いて感光体６０の表面電位を規定電位にして初期時と経時における取得値Ｔｂ０，Ｔｂ１を得るようにしてもよい。

規定電位強制手段の一例としては、例えば、感光体６０の表面を画像形成動作時とは逆極性の帯電電圧で帯電装置９２により感光体表面を帯電するものが挙げられる。本実施形態において、帯電装置９２の感光体６０への電荷注入量は、図７に示すような特性を示す。このとき、帯電装置９２の帯電ローラに画像形成動作時とは逆のプラス極性である帯電電圧（例えば＋１００Ｖ）を印加すると、感光体６０側に残留するマイナス電荷が帯電装置９２へ移動し、感光体６０の表面電位を強制的にゼロＶにすることができる。そのほか、光書込装置４０を用いて感光体表面を露光して感光体６０の表面電位を強制的にゼロＶにしたり、感光体の除電手段を用いて感光体表面電位を強制的にゼロＶにしたりする手段も、規定電位強制手段として利用可能である。

本実施形態における帯電電圧調整制御を行う経時時期は、適宜決定されるが、例えば、予め決められている感光体６０の寿命到来時期（感光体走行距離等）を基準に決定される時期を含んでもよい。具体的には、例えば、感光体６０の寿命到来時期の半分や１／４に相当する時期に決定することで、感光体６０の寿命が到来するまでの間、安定した画質を維持することが可能となる。

また、帯電電圧調整制御を行う経時時期は、例えば、感光体６０及び帯電装置９２の少なくとも一方を交換した直後の時期を含んでもよい。感光体６０や帯電装置９２が別のものに交換されると帯電効率が変化するため、この交換直後の時期に帯電電圧調整制御を行うことで、交換後の帯電効率に応じて帯電電圧Ｖｃを調整でき、帯電処理後の感光体表面電位を目標帯電電位にすることができる。

また、本実施形態においては、同じ一次転写バイアスＴ１を印加したときの転写部電流の検出値や取得値を用いて帯電電圧調整制御を行っているが、同じ転写部電流が流れているときの一次転写バイアスの検出値や取得値を用いて帯電電圧調整制御を行ってもよい。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
感光体６０等の潜像担持体と、前記潜像担持体の表面電位が目標帯電電位となるように設定された帯電電圧Ｖｃ等の帯電条件で該潜像担持体の表面を一様に帯電する帯電処理を行う帯電装置９２等の帯電手段と、前記帯電手段により帯電された潜像担持体表面部分を露光して静電潜像を形成する光書込装置４０等の潜像形成手段と、前記静電潜像にトナーを付着させて前記潜像担持体の表面上にトナー像を形成する現像処理を行う現像装置８０等の現像手段と、前記潜像担持体と対向する一次転写ローラ１３０等の転写部材に転写電圧を印加して該潜像担持体の表面上にトナー像を該転写部材上あるいは該転写部材と該潜像担持体との間に介在する中間転写ベルト５０等の被転写材上へ転写させる一次転写装置等の転写手段とを有する画像形成装置において、予め決められた値の転写電圧Ｔ１を印加したときに前記潜像担持体と前記転写部材との間の転写部を流れる転写部電流Ｔａ，Ｔｂ等の電流又は該転写部を流れる電流が予め決められた電流値となるときの転写電圧を検知する電流検知部３０１等の検知手段と、前記検知手段の検知値に基づいて、前記帯電手段による帯電処理後の潜像担持体表面電位に応じた帯電電圧調整制御等の所定の処理を実行する制御部３００等の処理実行手段と、所定の基準時期に前記潜像担持体の表面電位が規定電位（ゼロＶ等）であるときの潜像担持体表面部分が前記転写部を通過するときの前記検知手段の検知値Ｔｂ０を記憶する記憶部３０２等の記憶手段とを有し、前記処理実行手段は、前記基準時期よりも後の経時時期に、前記潜像担持体の表面電位が前記基準時期と同じ規定電位（ゼロＶ等）であるときの潜像担持体表面部分が前記転写部を通過するときの前記検知手段の検知値Ｔｂ１を取得し、取得した検知値Ｔｂ１と前記記憶手段に記憶された基準時期の検知値Ｔｂ０との間の差に基づいて、前記所定の処理に用いる該経時時期における前記検知手段の検知値を補正する制御部３００等の補正手段とを有することを特徴とする。
検知手段の検知値は、上述したとおり、不測の誤差を含むものである。そのため、このような不測の誤差を含んだままでは、検知値と転写部を通過する潜像担持体表面電位との間の高い相関関係が得られず、潜像担持体の帯電効率に経時的な変化が生じたときに、帯電処理後の潜像担持体表面電位を精度良く検知することができない。本態様では、前記基準時期に潜像担持体の表面電位が規定電位（ゼロＶ等）であるときの潜像担持体表面部分が転写部を通過するときの検知値Ｔｂ０を記憶手段に記憶しておく。そして、前記経時時期において、潜像担持体の表面電位が前記基準時期と同じ規定電位であるときの潜像担持体表面部分が転写部を通過するときの検知値Ｔｂ１を取得する。潜像担持体の帯電効率に経時的な変化が生じていても、経時時期の検知値が基準時期と同じ潜像担持体表面電位のものであれば、経時時期の検知値には潜像担持体の帯電効率の経時的な変化の影響が現れない。したがって、この場合、基準時期の検知値と経時時期の検知値との差は、潜像担持体の帯電効率の経時的な変化以外の影響で生じたものであり、その主因は上述した不測の誤差である。
本態様においては、いずれも同じ規定電位であるときの潜像担持体の表面部分が転写部を通過するときの基準時期の検知値と経時時期の検知値との差に基づいて、検知手段の検知値を補正する。これにより、検知手段の検知値から前記不測の誤差の影響を除去することができるので、潜像担持体の帯電効率に経時的な変化が生じても、帯電処理後の潜像担持体表面電位を精度よく検知することができる。

（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記処理実行手段が実行する前記所定の処理は、予め決められた２以上の帯電条件で帯電処理がなされた潜像担持体表面部分が前記転写部を通過するときに前記検知手段がそれぞれ検知した検知値Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ１’，Ｔａ２’から、帯電条件と該検知手段の検知値との相関関係を示す相関関係情報を生成するとともに、前記基準時期に生成された基準相関関係情報（図５中実線で示す初期時のグラフ）に対する前記経時時期に生成した経時相関関係情報（図５中破線で示す経時のグラフ）のズレ量に基づき、画像形成動作時における帯電条件を設定する処理であることを特徴とする。
本態様においては、所定の基準時期に生成された基準相関関係情報に対する、当該基準時期よりも後の経時時期に生成した経時相関関係情報のズレ量に基づき、画像形成動作時における帯電条件を設定する。これらの相関関係情報は、各時期における、予め決められた転写電圧時における潜像担持体と転写部材との間（転写部）を流れる電流又は予め決められた電流が転写部を流れているときの転写電圧の検知値と帯電条件との相関関係を示すものである。そのため、その検知値と転写部を通過する潜像担持体表面電位との間に高い相関関係が得られていれば、これらの相関関係情報は、帯電条件とその帯電条件で帯電処理された潜像担持体表面電位との相関関係（すなわち潜像担持体の帯電効率）を高精度に示すものである。そして、本態様によれば、上述した補正により、補正後の検知値と転写部を通過する潜像担持体表面電位との間では高い相関関係が得られる。よって、基準相関関係情報に対する経時相関関係情報のズレ量は、基準時期の時点における潜像担持体の帯電効率に対する、経時時期の時点における潜像担持体の帯電効率のズレ量を意味するものとなる。したがって、このズレ量に基づいて画像形成動作時における帯電条件を設定することで、潜像担持体の帯電効率に経時的な変化が生じても、帯電処理後の潜像担持体表面電位を目標帯電電位に高精度に維持することができる。

（態様Ｃ）
前記態様Ａ又はＢにおいて、前記潜像担持体の表面電位を強制的に前記規定電位にする規定電位強制手段を有することを特徴とする。
これによれば、前記ズレ量を補正するための前記基準時期及び前記経時時期の検知値を取得する時期の自由度が高まる。また、規定電位強制手段による潜像担持体の表面電位を規定電位にする精度が高い場合には、より適切な補正を行うことができ、帯電処理後の潜像担持体表面電位をより高精度に検知することができる。

（態様Ｄ）
前記態様Ｃにおいて、前記規定電位強制手段は、前記潜像担持体の表面を画像形成動作時とは逆極性の帯電条件で前記帯電手段により該潜像担持体の表面を帯電するものであることを特徴とする。
これによれば、潜像担持体の表面を高精度にゼロＶの規定電位にすることができるので、より適切な補正を行うことができ、帯電処理後の潜像担持体表面電位をより高精度に検知することができる。

（態様Ｅ）
前記態様Ａ〜Ｄのいずれかの態様において、前記経時時期は、予め決められた前記潜像担持体の寿命到来時期を基準に決定される時期を含むことを特徴とする。
これによれば、潜像担持体の寿命が到来するまでの間、安定して画質を維持しやすい。

（態様Ｆ）
前記態様Ａ〜Ｅのいずれかの態様において、前記経時時期は、前記潜像担持体及び前記帯電手段の少なくとも一方を交換した直後の時期を含むことを特徴とする。
これによれば、交換後も帯電処理後の感光体表面電位を精度良く検知することができる。

１０ 画像形成装置
３０ プロセスユニット
４０ 光書込装置
５０ 中間転写ベルト
６０ 感光体
８０ 現像装置
９０ クリーニング装置
９２ 帯電装置
１３０ 一次転写ローラ
１９０ 二次転写ローラ
２００ 定着装置
３００ 制御部
３０１ 電流検知部
３０２ 記憶部

特許第５１５３２４５号公報

Claims (6)

1. 潜像担持体と、
   前記潜像担持体の表面電位が目標帯電電位となるように設定された帯電条件で該潜像担持体の表面を一様に帯電する帯電処理を行う帯電手段と、
   前記帯電手段により帯電された潜像担持体表面部分を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記静電潜像にトナーを付着させて前記潜像担持体の表面上にトナー像を形成する現像処理を行う現像手段と、
   前記潜像担持体と対向する転写部材に転写電圧を印加して該潜像担持体の表面上にトナー像を該転写部材上あるいは該転写部材と該潜像担持体との間に介在する被転写材上へ転写させる転写手段とを有する画像形成装置において、
   予め決められた値の転写電圧を印加したときに前記潜像担持体と前記転写部材との間の転写部を流れる電流又は該転写部を流れる電流が予め決められた電流値となるときの転写電圧を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知値に基づいて、前記帯電手段による帯電処理後の潜像担持体表面電位に応じた所定の処理を実行する処理実行手段と、
   所定の基準時期に前記潜像担持体の表面電位が規定電位であるときの潜像担持体表面部分が前記転写部を通過するときの前記検知手段の検知値を記憶する記憶手段とを有し、
   前記処理実行手段は、前記基準時期よりも後の経時時期に、前記潜像担持体の表面電位が前記基準時期と同じ規定電位であるときの潜像担持体表面部分が前記転写部を通過するときの前記検知手段の検知値を取得し、取得した検知値と前記記憶手段に記憶された基準時期の検知値との間の差に基づいて、前記所定の処理に用いる該経時時期における前記検知手段の検知値を補正する補正手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   前記処理実行手段が実行する前記所定の処理は、予め決められた２以上の帯電条件で帯電処理がなされた潜像担持体表面部分が前記転写部を通過するときに前記検知手段がそれぞれ検知した検知値から、帯電条件と該検知手段の検知値との相関関係を示す相関関係情報を生成するとともに、前記基準時期に生成された基準相関関係情報に対する前記経時時期に生成した経時相関関係情報のズレ量に基づき、画像形成動作時における帯電条件を設定する処理であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２の画像形成装置において、
   前記潜像担持体の表面電位を強制的に前記規定電位にする規定電位強制手段を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、
   前記規定電位強制手段は、前記潜像担持体の表面を画像形成動作時とは逆極性の帯電条件で前記帯電手段により該潜像担持体の表面を帯電するものであることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記経時時期は、予め決められた前記潜像担持体の寿命到来時期を基準に決定される時期を含むことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記経時時期は、前記潜像担持体及び前記帯電手段の少なくとも一方を交換した直後の時期を含むことを特徴とする画像形成装置。

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