JP4332808B2

JP4332808B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4332808B2
Application number: JP2006214238A
Authority: JP
Inventors: 隆博笹井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: CN101122769A; CN101122769B; JP2008040128A; US20080031645A1

Description

本発明は、感光ドラムと、それに接触して配置される接触転写手段と、を備える、接触転写タイプの画像形成装置の構成に関する。

この種の画像形成装置は、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１の画像形成装置は、環境条件に応じて接触転写手段としての転写ローラの抵抗値が変わることに鑑み、試験電圧を印加して、そのときの電流値と温度とに基づいて所定の関数又はルックアップテーブルを参照して、転写バイアス電圧を設定するように構成している。

特許文献１は上記の構成により、環境条件の変化にかかわらず適切な転写バイアスを設定して、印刷品質を良好にできるとする。
特開２００２−１４８９６０号公報

しかし、上記のような転写ローラの抵抗値は、単に環境条件の変化だけでなく、他の要因によっても変化し得る。例えば転写ローラにトナーが付着する等して転写ローラの抵抗が増加することも考えられる。

この点を考慮し、特許文献１の構成において、前記関数及びルックアップテーブルで設定された転写バイアス電圧に、装置に予め設定された値（オフセット値）を一律に加算し、前述の抵抗増加があっても転写不良が起こらないように変更することが考えられる。

しかしながら、上記のようなトナー付着による転写ローラの抵抗増加の影響が現れるのは低温、低湿の環境（いわゆるＬＬ環境）で使用される場合に事実上限られており、他の環境条件（ＮＮ環境やＨＨ環境）で用いられる場合は殆ど影響がなかった。従って、上記のような一律のオフセットでは、必要以外の部分において過剰な高電圧を転写ローラに印加してしまうことになり、この点で更に改善の余地が残されていた。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

（１）本発明の観点によれば、以下の構成の画像形成装置が提供される。即ち、感光ドラムと、この感光ドラムに圧接される接触転写手段と、を備える。前記感光ドラムと前記接触転写手段との間に記録媒体をニップした状態で前記接触転写手段に転写バイアス電圧が印加されることによって、前記感光ドラムの表面のトナー像を前記記録媒体に転写するように構成する。前記感光ドラムと前記接触転写手段との間に前記記録媒体をニップしていない状態で前記接触転写手段に試験電圧を印加する試験電圧印加手段と、この試験電圧印加手段が試験電圧を印加したときの電流値を取得する電流検出手段と、この電流検出手段の取得した電流値に基づいて前記転写バイアス電圧を決定する転写バイアス決定手段と、を備える。前記転写バイアス決定手段は、関数に前記電流値を当てはめた後に、予め設定された条件を満たすときには予め設定された調整値を加算又は減算することで、転写バイアス電圧を決定する。前記予め設定された条件とは、前記電流検出手段で検出された電流値が、予め設定された範囲内であることである。画像形成装置は、前記調整値及び前記条件の範囲を設定可能な操作手段を備える。前記感光ドラム、及び、当該感光ドラムの静電潜像をトナー現像する現像器の、少なくとも何れか一方を本体に対して着脱可能に構成する。新品の前記感光ドラム又は前記現像器が本体に取り付けられたことを検知したときに、前記操作手段で設定された前記調整値、及び前記条件を自動的にクリアする。
（２）なお、温度及び湿度の少なくとも何れか一方を検知可能な環境検知手段を備えるとともに、前記予め設定された条件とは、前記環境検知手段で検知された温度及び湿度の少なくとも何れか一方が、予め設定された範囲内であることであるように構成しても良い。

なお、前記転写バイアス決定手段は、関数に前記電流値を当てはめた後に、予め設定された調整値を加算又は減算する代わりに乗算することで、転写バイアス電圧を決定するように構成しても良い。

この構成により、特定の環境においてのみ接触転写手段のインピーダンスが変化するような事象に対しても、転写バイアス電圧を必要十分な範囲で調整することで対応でき、多様な環境において良好な画像品質を安定して実現することができる。また、操作手段を用いて調整値及び条件の範囲を簡単に設定することができる。そして、特定の環境においてのみ接触転写手段のインピーダンスが変化するような事象は、感光ドラムや現像器を交換することで解消する性質のものも多い。この点に鑑み、上記のように新品の感光ドラムや現像器の取り付けを検知して調整値や条件を自動的にクリアすることで、特別なクリア操作が不要となり、メンテナンス作業の負担を軽減できる。
更に、上記（１）の場合、簡単な構成で条件を設定することができる。また、条件を満たしているか否かを判定するための特別なセンサ等が不要になるので、簡素な構成を実現できる。
上記（２）の場合、接触転写手段のインピーダンスに大きな影響を与える温度／湿度を検知して条件を満たすか否かを判定するので、転写バイアス電圧を適切に調整することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る複合機の全体的な構成を示した正面図一部断面図、図２は複合機の記録部の様子を示す正面断面拡大図である。図３は複合機の模式図及びブロック図、図４は複合機の制御を示すフローチャート図、図５は印刷時に転写ローラに試験転写電圧及び転写バイアス電圧を印加する様子を示すシーケンス図である。図６は転写バイアス電圧を決定する転写フィードバック関数の一例とそのオフセットを示すグラフ図である。

図１に示す電子写真式画像形成装置としての複合機１は、ファクシミリ機能、コピー機能、及びプリンタ機能を兼ね備えたものに構成されている。この複合機１の筐体１０の上部には、ファクシミリ送信原稿やコピー原稿をセット可能な原稿読取部１１が備えられる。この原稿読取部１１の正面側（図１の紙面手前側）には、ユーザが複合機１を操作するための操作部（操作手段）１８が配置されている。この操作部１８には、タッチパネル式ディスプレイや、テンキーや方向キー等の各種操作ボタンが配置されている。また、筐体１０の下部には、記録媒体としての用紙２を積層した状態でストック可能な給紙部（記録媒体供給部）１２が備えられる。そして、筐体１０の中段部分には、記録部１３、定着部１４及び排紙部１５が並べて備えられている。

原稿読取部１１は、オートドキュメントフィーダ及びフラットベッドを備え、図示しないＣＣＤセンサによって原稿を読み取るように構成されている。給紙部１２は、正面側に引出可能な２つの給紙トレイ、即ち上段トレイ２１及び下段トレイ２２を備えている。

上段トレイ２１において、用紙２は、回動自在に備えられた板状のフラッパ３１の上に複数枚重ねて積層される。このフラッパ３１の上方には扇型の給紙ローラ３２が配置されている。そして、図示しない付勢バネによって前記フラッパ３１を上方へ押し上げつつ、前記給紙ローラ３２が図１の矢印方向に駆動されることで、最上層の用紙２が分離されて１枚ずつピックアップされ、記録部１３へ向けて送り出される。また、上段トレイ２１の適宜の位置には、積層されている用紙２の周辺の温度を検出可能な温度センサ（環境検知手段）９１が設置されている。この温度センサ９１としては、例えばサーミスタが考えられる。なお、下段トレイ２２においても、上段トレイ２１と全く同様の構成の給紙機構が構成されている。

図１に示すように、複合機１の筐体１０の内部には、給紙部１２から記録部１３及び定着部１４を経由して排紙部１５に至る、湾曲状の用紙搬送経路１６が構成されている。この用紙搬送経路１６において、給紙ローラ３２より下流側にはフィードローラ３３が配置され、更に下流側にはレジストローラ３４が配置される。また、フィードローラ３３及びレジストローラ３４に対向するように従動ローラがそれぞれ設けられており、各従動ローラはフィードローラ３３及びレジストローラ３４に対して付勢されている。この構成で、フィードローラ３３及びレジストローラ３４は、従動ローラとの間で用紙２をニップしながらそれぞれ回転駆動することで、用紙２を下流側の記録部１３へ搬送する。レジストローラ３４よりもやや上流側には用紙検知センサ９４が配置され、用紙搬送経路１６を通過する用紙２を検知してＯＮするように構成されている。

記録部１３の拡大図が図２に示され、この図２に示すように、画像形成部としての記録部１３は、感光ドラム４１の周囲に、帯電ブラシ４２と、ＬＥＤヘッド４３と、現像器４４と、転写ローラ４５と、メモリ除去ブラシ４６と、を配置して構成されている。

感光ドラム４１は、合成樹脂製のハウジング（フレーム）５１に回転軸５０を支持し、この回転軸５０の周囲にアルミニウム製の筒を固着して構成されている。この筒体の外周面には有機感光体層が形成されている。また、帯電ブラシ４２は、金属の軸の表面に導電性ブラシを植え付けた構成とするとともに、図示しない高圧電源から所定のバイアス電圧（帯電バイアス電圧）が印加されている。この構成で、感光ドラム４１及び帯電ブラシ４２を図２の矢印の方向に回転させ、帯電ブラシ４２の表面で感光ドラム４１の周面（表面）を擦ることで、感光ドラム４１の表面が均一に負に帯電する。

露光器としてのＬＥＤヘッド４３は、前記帯電ブラシ４２より下流側（感光ドラム４１の回転方向の下流側をいう。以下同じ。）に配置されており、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用紙幅方向に多数並べて備えた構成となっている。このＬＥＤヘッド４３は、その光照射面を感光ドラム４１の表面に対向させるように配置される。そしてＬＥＤヘッド４３は、電話回線を介して受信したファクシミリ原稿の画像データや、原稿読取部１１で読み取った画像データに対応して選択的に発光する。この結果、感光ドラム４１の表面が選択的に露光され、露光部分の電荷エネルギーが消失することで静電潜像が形成される。

現像器４４はＬＥＤヘッド４３の下流側に配置されており、非磁性一成分トナーを収容するトナー容器６１を備えるとともに、トナーの撹拌のためにトナー容器６１の内部で回転駆動される撹拌ブレード６２を備えている。更に、現像器４４は、トナー容器６１の内部に配置される供給ローラ６３と、この供給ローラ６３に接触して配置される現像ローラ６４と、この現像ローラ６４の外周面に接触するように配置される規制ブレード６５と、を備えている。これら供給ローラ６３、現像ローラ６４、及び規制ブレード６５には、高圧電源からの所定の負のバイアス電圧（現像器バイアス電圧）を印加できるようになっている。

この構成で、供給ローラ６３と現像ローラ６４とは、互いに周面を逆方向に擦るように回転駆動される。また、規制ブレード６５の先端は、回転駆動される現像ローラ６４の周面を擦ることになる。この結果、トナー容器６１内のトナーは摩擦帯電され、現像ローラ６４の表面に付着する。現像ローラ６４の表面のトナーｔは、規制ブレード６５によって付着厚さが均一になるよう調整されるとともに、当該現像ローラ６４の回転によって感光ドラム４１側へ送られる。

その後、感光ドラム４１と現像ローラ６４との近接部分において、現像ローラ６４の表面のトナーｔは、感光ドラム４１の前記ＬＥＤヘッド４３による露光部に相当する部分においてのみ、選択的に感光ドラム４１の表面へ移動する。この結果、感光ドラム４１の表面上にトナー像が形成される。

転写ローラ４５は、前記現像器４４の下流側に配置されるとともに、感光ドラム４１から用紙２（用紙搬送経路１６）を挟んで反対側に配置されている。この転写ローラ４５は、図示しない付勢バネによって、前記感光ドラム４１に近づく方向に付勢されている。これにより、記録部１３へ搬送されてきた用紙２を、感光ドラム４１と転写ローラ４５との間でニップできるようになっている。本実施形態において、この転写ローラ４５は導電性の発泡ウレタンからなり、高圧電源からの所定の正のバイアス電圧（転写バイアス電圧）を印加できるようになっている。

従って、感光ドラム４１の表面に形成されたトナー像は、感光ドラム４１の回転によって前記ニップ部へ近づくように移動し、当該ニップ部において、電界吸引力によって用紙２に転写される。ただし、トナー像のトナーｔが用紙２に全て転写されることはなく、転写しきれなかったトナーは感光ドラム４１の表面に残留トナー（未転写トナー）ｔｒとして残留することになる。

メモリ除去ブラシ４６は転写ローラ４５の下流側に配置されており、そのブラシ先端が感光ドラム４１の表面に接触するとともに、所定の正のバイアス電圧（メモリ除去バイアス電圧）が印加されている。この構成で、感光ドラム４１の表面の残留トナーｔｒは、メモリ除去ブラシ４６により、感光ドラム４１の表面に均一に拡散（分散）される。なお、メモリ除去ブラシ４６にはメモリ除去バイアス電圧が印加されているので、残留トナーｔｒはより効果的に分散されることになる。

上記のように感光ドラム４１の表面に拡散された残留トナーｔｒは、当該感光ドラム４１の回転に伴って、下流側の帯電ブラシ４２を通過し、更にＬＥＤヘッド４３を通過する。ＬＥＤヘッド４３により露光された部分の残留トナーｔｒは、現像ローラ６４からのトナーｔとともに用紙２に転写される。未露光部分の残留トナーｔｒは、電位差により現像ローラ６４の表面に移動し、現像器４４に回収される。

上述した記録部１３の構成のうち、少なくとも感光ドラム４１、帯電ブラシ４２、及びメモリ除去ブラシ４６は、前記ハウジング５１に収納され、感光ドラムユニット５２として一体的に取り扱うことが可能になっている。また、少なくとも撹拌ブレード６２、供給ローラ６３、現像ローラ６４、及び規制ブレード６５は、合成樹脂製の前記トナー容器６１に取り付けられており、トナーカートリッジ６８として一体的に取り扱うことが可能になっている。感光ドラムユニット５２及びトナーカートリッジ６８は、複合機１に対し着脱可能に構成されており、必要に応じて交換することができる。

記録部１３において上述のように用紙２に転写された前記トナー像は、前記転写ローラ４５に近接して配置されている除電ブラシ５５によって電位を除かれる。用紙２は、感光ドラム４１の回転によって、用紙搬送経路１６の下流側の定着部１４へ送られる。

図１に示すように、定着部１４は、ヒータ（ハロゲンランプ等）を内蔵するとともに回転駆動されるヒートローラ７１と、このヒートローラ７１に対向して配置されるプレスローラ７２と、を備えている。プレスローラ７２は図略の付勢バネによって、ヒートローラ７１に対して押し付けられている。この構成で、用紙２がヒートローラ７１とプレスローラ７２との間を通過すると、高温のヒートローラ７１の熱及びプレスローラ７２による圧力によって、トナー像のトナーｔが融解して用紙２に定着する。なお、定着部１４には、用紙２がヒートローラ７１に貼り付いたまま周囲に巻き付くことを防止するための分離爪７３が設けられている。

排紙部１５は、回転駆動される排紙ローラ７９と、排出された用紙２をストックする排紙トレイ８０と、を備えている。この構成で、定着部１４から送られてきた用紙２は、排紙ローラ７９とそれに対向配置される従動ローラとの間でニップされ、排紙トレイ８０上に排出される。

次に、図３の模式図及びブロック図を参照して、複合機１の電気的構成を説明する。図３に示すように、本実施形態の複合機１は、基本的な演算処理を行うマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）８１を備えるとともに、プログラムや各種データを記憶する記憶手段としてのＲＯＭ８４及びＲＡＭ８５を備える。

また、複合機１は、前記原稿読取部１１によって取得した画像データを保存したり一時記憶したりするための画像記憶部８６と、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）９８へ接続するためのネットワークコントロールユニット（ＮＣＵ）８２と、音声信号とデータ列とを相互変換する変復調装置としてのＦＡＸモデム８３と、画像データを例えばＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ等の公知の圧縮形式で圧縮／展開するためのコーデック部８７と、を備える。

また、複合機１はプリンタインターフェース８９を備え、外部装置としてのパーソナルコンピュータ９９に接続可能に構成されている。更に、複合機１はプリンタコントローラ（試験電圧印加手段、転写バイアス決定手段）９０を備え、これにより、給紙部１２、記録部１３、定着部１４及び排紙部１５等を制御できるようになっている。ＭＰＵ８１からプリンタコントローラ９０へは適宜の同期信号が入力されるとともに、各種指令が入力される。これらにより、ファクシミリ機能、プリンタ機能及びコピー機能が実現されている。

このプリンタコントローラ９０には前記温度センサ９１が接続され、給紙部１２付近の温度の情報をプリンタコントローラ９０に入力できるように構成されている。また、給紙ローラ３２を回転駆動するための給紙モータ９２と、給紙モータ９２の駆動軸と給紙ローラ３２との間に介在される給紙クラッチ９３とがプリンタコントローラ９０に接続されている。この構成により、プリンタコントローラ９０は給紙モータ９２の駆動／停止及び給紙クラッチ９３の接続／開放を制御できるようになっている。また、前記用紙検知センサ９４はプリンタコントローラ９０に接続されて、用紙２が通過しているか否かの情報をプリンタコントローラ９０へ入力できるようになっている。

プリンタコントローラ９０には帯電バイアス印加回路７４が接続され、前記帯電ブラシ４２に対して所望の前記帯電バイアス電圧を印加できるようになっている。また、プリンタコントローラ９０は記録部１３のＬＥＤヘッド４３に接続されて、その発光を制御するようになっている。更に、プリンタコントローラ９０には現像器バイアス印加回路７５が接続されており、現像器４４の供給ローラ６３、現像ローラ６４、及び規制ブレード６５に対して、所望の前記現像器バイアス電圧を印加できるようになっている。

また、プリンタコントローラ９０には転写バイアス印加回路７６が接続されて、前記転写ローラ４５に所望の前記転写バイアス電圧を印加できるようになっている。更に、転写ローラ４５には電流センサとしての電流検出部（電流検出手段）７７が接続されて、この電流検出部７７は転写ローラ４５に流れる電流を検知し、その電流値の情報をプリンタコントローラ９０へ入力できるようになっている。この電流検出部７７の詳細は図示しないが、例えば、転写ローラ４５と転写バイアス印加回路７６との間に直列に配置される電流検出抵抗と、この電流検出抵抗の両端部の電位差を検出する差動増幅器と、この差動増幅器の信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、を備えるものが考えられる。

更に、前記プリンタコントローラ９０にはメモリ除去ブラシバイアス印加回路７８が接続されて、前記メモリ除去ブラシ４６に対し所望の前記メモリ除去ブラシバイアス電圧を印加できるようになっている。また、プリンタコントローラ９０にはヒータ駆動回路８８が接続されて、定着部１４のヒートローラ７１内のヒータを制御できるように構成されている。

次に、図４のフローチャートを参照して、プリンタコントローラ９０の制御を説明する。処理が開始されると、プリンタコントローラ９０は最初に、ＭＰＵ８１からの印字指令を待機する（Ｓ１０１）。この印字指令は、複合機１が電話回線からファクシミリ文書を受信したり、操作部１８でコピー操作がされたり、パーソナルコンピュータ９９で印刷操作がされたときに、ＭＰＵ８１が生成するものである。この印字指令がプリンタコントローラ９０に入力されると、プリンタコントローラ９０は、複合機１を駆動する各部のモータ（給紙モータ９２を含む）の駆動を開始する（Ｓ１０２）。

各部の駆動の開始後、プリンタコントローラ９０は直ちに転写バイアス印加回路７６を制御し、転写ローラ４５に試験転写電圧（試験電圧）を所定時間印加する（Ｓ１０３）。この試験転写電圧は、トナー像を用紙２に転写させるときに転写ローラ４５に印加する電圧（転写バイアス電圧）の大きさを決定するために予め印加するものであり、例えば１ｋＶ前後の正の一定電圧とされる。

図５には印刷指令がされたときのシーケンス図が示され、この図に示すように、前記試験転写電圧の印加は、給紙クラッチ９３がＯＮとされる前の段階から開始される。従って、試験転写電圧は、記録部１３に用紙２が供給されず、感光ドラム４１と転写ローラ４５との間に用紙２がニップされていないタイミングで印加される。なお、転写ローラ４５に試験転写電圧が印加されるときは、その前後のタイミングで負の一定電圧（クリーニング電圧）が所定時間だけ印加されるようになっている。

そして、その試験転写電圧の印加時間の例えば後半のタイミングにおいて、前記転写ローラ４５に流れる電流の大きさを、電流検出部７７で検知して取得する。電流検出部７７による電流の大きさの検知（サンプリング）は、１回だけ行っても良いし、複数回行っても良い。

次に、得られた電流値から、前記転写バイアス電圧を定める（図４のＳ１０４）。この電圧は、例えば図６に示すような関数（転写フィードバック関数）を用いて求めることができる。この転写フィードバック関数は、電流の検出値が小さいほど（即ち、転写ローラ４５の抵抗が大きいほど）、印加すべき転写バイアス電圧が徐々に大きくなるような関数となっている。

本実施形態において、この転写フィードバック関数は、高次の多項式関数として表されている。この多項式関数は、実験で求めた関係等に基づき予め求められたものであり、プリンタコントローラ９０の適宜の記憶手段、あるいは本体側の前記ＲＯＭ８４、ＲＡＭ８５等に記憶されている。

プリンタコントローラ９０は、上記の転写フィードバック関数に電流値を当てはめて転写バイアス電圧を定めた後、前記検出電流値が、予め定められた電流値の範囲（Ｐ以上Ｑ以下）に入っているか否かを調べる（Ｓ１０５）。この電流値の範囲（Ｐ，Ｑ）は、予めサービスマンが操作部１８のテンキー等を操作して設定し、前記ＲＡＭ８５に記憶されたものである。検出された電流値が上記範囲に入っていた場合は、Ｓ１０４で得られた転写バイアス電圧に対して、予め定められた調整値としてのオフセット電圧Ｅを加算する（オフセット補正、Ｓ１０６）。このオフセット電圧Ｅも、予めサービスマンが操作部１８を操作して設定され、前記ＲＡＭ８５に記憶されたものである。なお、検知された電流値が上記範囲を外れていた場合は、上記Ｓ１０６の処理はスキップされる。

以上の転写バイアス電圧の決定及びオフセット補正の後、印字処理が行われる（Ｓ１０７）。なお、この印字処理においては、前述のように所要に応じてオフセット補正された転写バイアス電圧が転写ローラ４５に印加されることはいうまでもない。また、図５に示すように、この転写バイアス電圧は、用紙検知センサ９４の用紙検知信号の入力タイミングを基準に計算された、各用紙２が記録部１３を通過するタイミングで印加される。

印字処理が終了すると（Ｓ１０８）、各部の駆動が停止される（Ｓ１０９）。その後は再びＳ１０１に戻り、ＭＰＵ８１からの印刷指令を待機する。

以上の構成の複合機１において、初期出荷時は、上記Ｓ１０５、Ｓ１０６に関連するパラメータである電流値の範囲Ｐ，Ｑ、及びオフセット電圧Ｅに関しては、何れも値がゼロに設定される。従って、初期出荷後に複合機１を通常に使用している場合は、図４のＳ１０６の処理は行われない。

一方、この複合機１が例えば寒冷地（ＬＬ環境）で使用された場合であって、かつ、転写ローラ４５にトナーが溶着してインピーダンスが増加した場合には、転写バイアス電圧が大きく不足し、用紙２へのトナー像の転写不良による画質不良が発生することになる。この場合、ユーザに修理を依頼されたサービスマンは操作部１８を適宜操作して、前述のＰ及びＱの値、及び適当なオフセット電圧Ｅの値を設定する。

そして、前記Ｐ及びＱの値としては、寒冷地の環境で試験転写電圧を印加したときに一般的に検出される電流値の範囲を設定し、また、オフセット電圧Ｅとして適宜の正の値を設定する。すると、この設定後は、Ｓ１０６の処理によりオフセット電圧Ｅが加算された転写バイアス電圧が転写ローラ４５に印加されるようになるので、転写不良を防止でき、印刷品質を改善できる。また、ユーザが当該複合機１を温暖地（ＮＮ環境あるいはＨＨ環境）へ移動して用いたときは、検出される電流値がＰ，Ｑで指定した範囲を外れるので、オフセット電圧Ｅの加算処理（Ｓ１０６）は行われず、転写バイアス電圧が過大になることも回避できる。

以上に説明したように、本実施形態の複合機１は、感光ドラム４１と、この感光ドラム４１に圧接される転写ローラ４５と、を備える。そして、感光ドラム４１と転写ローラ４５との間に用紙２をニップした状態で前記転写ローラ４５に転写バイアス電圧が印加されることによって、感光ドラム４１の表面のトナー像を用紙２に転写できるようになっている。そして、プリンタコントローラ９０は、感光ドラム４１と転写ローラ４５の間に用紙２をニップしていない状態で転写バイアス印加回路７６によって転写ローラ４５に試験電圧を印加し、この試験電圧印加時の電流値を電流検出部７７で取得し、この検出された電流値に基づいて転写バイアス電圧を決定するように構成している。そして、このプリンタコントローラ９０は、検出された電流値を図６の転写フィードバック関数に当てはめた後に、予め設定された条件を満たすときにはオフセット電圧Ｅを加算することで、転写バイアス電圧を決定する。

これにより、必要十分な条件を満たすときだけオフセット電圧を加算することで、転写バイアス電圧を多様な環境及び状況に適応させて、良好な印刷品質を安定して実現することができる。

また、本実施形態では、前記予め設定された条件とは、前記電流検出部７７で検出された電流値が、予め設定されたパラメータＰ，Ｑで決定される範囲内であることである。

これにより、簡単な構成で条件を設定することができる。また、条件を満たしているか否かを判定するための特別なセンサ等が不要になるので、簡素な構成を実現できる。

また、本実施形態の複合機１は、前記電流値の範囲Ｐ，Ｑ及び前記オフセット電圧Ｅを、操作部１８によって設定可能に構成している。

これにより、操作部１８を用いて、前記のパラメータＰ，Ｑ，Ｅを簡単に設定することができる。

なお、オフセット電圧Ｅは、加算する代わりに減算しても良い。また、オフセット電圧Ｅを加算／減算する代わりに、例えば適宜の倍率（１．０５，０．９０等）を乗算しても良い。この構成としても、上記の構成と同様の効果を奏することができる。

あるいは、前記予め設定された条件として、前記温度センサ９１で検出された温度が、予め設定されたパラメータで決定される範囲内であることとしても良い。また、前記温度センサ９１に代えて（あるいはそれに加えて）湿度センサを設け、検出された湿度（湿度と温度の組み合わせ）が予め設定された範囲内であることとしても良い。これによれば、転写ローラ４５のインピーダンスに大きな影響を与える温度や湿度を検知して条件を満たすかどうかを判定するので、転写バイアス電圧をより適切に調整することができる。

更には、感光ドラムユニット５２及びトナーカートリッジ６８の新品への交換を検知して、自動的に前記Ｐ，Ｑ，Ｅの内容をゼロに設定するように構成しても良い。具体的な構成例としては、例えば以下のものが考えられる。即ち、感光ドラムユニット５２及びトナーカートリッジ６８にヒューズを備え、感光ドラムユニット５２及びトナーカートリッジ６８を筐体１０に取り付けたときに当該ヒューズが本体側の回路と接続されるようにする。そして、本体側の回路は前記ヒューズが導通しているかどうかを調べ、導通している場合は新品の感光ドラムユニット５２及びトナーカートリッジ６８が取り付けられたと認識して、前記Ｐ，Ｑ，Ｅのパラメータを何れもゼロにリセットするとともに、前記ヒューズに過電流を流して溶断させるようにする。

即ち、検出電流値の一部の範囲でだけ転写バイアス電圧を上記のようにオフセットしなければならないような事象は、感光ドラムユニット５２やトナーカートリッジ６８を新品へ交換すれば解消する性質のものも多い。この点に鑑みて、新品の感光ドラムユニット５２及びトナーカートリッジ６８の装着を検知して上記のＰ，Ｑ，Ｅを自動的にリセットし、局所的な転写バイアス電圧のオフセットを行わなくすることで、サービスマンのリセット操作を省略でき、メンテナンス作業を軽減できる。

以上に説明した実施形態は、例えば以下のように変更することができる。

電流値が所定の条件を満たすときだけ転写バイアス電圧をオフセットする上記の構成に加えて、転写バイアス電圧を一律にオフセットする機能が備えられても良い。言い換えれば、前述のパラメータＰ，Ｑ，Ｅの設定に加えて、転写フィードバック関数ｆ（ｘ）＋Ｚの値を操作部１８の操作で変更できるように構成しても良い。

接触転写手段としては、上記の実施形態で説明した転写ローラ４５の代わりに、例えば転写ベルトを用いることができる。

記録媒体としては、用紙２の代わりに、例えばＯＨＰシートや、封筒等を使用することができる。なお、使用される記録媒体の厚みや材質に応じて、図６で示す転写フィードバック関数を変更することが好ましい。

図６に示す転写フィードバック関数は一例であり、条件に応じて種々変更することができる。転写フィードバック関数は、前記の多項式関数のほか、対数関数、双曲線関数、又は無理関数、もしくはその合成関数として表現することができる。更に、関数を用いて転写バイアス電圧を決定することに代えて、例えばテーブルを用いて転写バイアス電圧を定めるように構成することができる。

前記実施形態では、電流値の範囲として下限値Ｐ及び上限値Ｑの両方を設定できるようにしているが、これに代えて下限値又は上限値の一方だけを設定しても良い。また、例えばＰ〜Ｑ及びＲ〜Ｓというようにオフセット区間を複数設定し、それぞれのオフセット区間に対応してオフセット電圧等を設定できるように構成しても良い。

図４に示される処理及び制御は、プリンタコントローラ９０が行うことに代えて、例えばＭＰＵ８１が行うように構成することができる。

上記に例示した記録部１３は、複合機１に限らず、ファクシミリ機、コピー機、プリンタ等に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る複合機の全体的な構成を示した正面図一部断面図。記録部の様子を示す正面断面拡大図。複合機の模式図及びブロック図。複合機の制御を示すフローチャート図。印刷時に転写ローラに試験転写電圧及び転写バイアス電圧を印加する様子を示すシーケンス図。転写バイアス電圧を決定する転写フィードバック関数の一例とそのオフセットを示すグラフ図。

符号の説明

１複合機（画像形成装置）
２用紙（記録媒体）
１２給紙部（記録媒体供給部）
１３記録部
１６用紙搬送経路
１８操作部（操作手段）
４１感光ドラム
４５転写ローラ（接触転写手段）
７６転写バイアス印加回路（試験電圧印加手段）
７７電流検出部（電流検出手段）
９０プリンタコントローラ（試験電圧印加手段、転写バイアス決定手段）
９１温度センサ（環境検知手段）

Claims

感光ドラムと、
この感光ドラムに圧接される接触転写手段と、
を備え、
前記感光ドラムと前記接触転写手段との間に記録媒体をニップした状態で前記接触転写手段に転写バイアス電圧が印加されることによって、前記感光ドラムの表面のトナー像を前記記録媒体に転写するように構成した画像形成装置において、
前記感光ドラムと前記接触転写手段との間に前記記録媒体をニップしていない状態で前記接触転写手段に試験電圧を印加する試験電圧印加手段と、
この試験電圧印加手段が試験電圧を印加したときの電流値を取得する電流検出手段と、
この電流検出手段の取得した電流値に基づいて前記転写バイアス電圧を決定する転写バイアス決定手段と、
を備え、
前記転写バイアス決定手段は、関数に前記電流値を当てはめた後に、予め設定された条件を満たすときには予め設定された調整値を加算又は減算することで、転写バイアス電圧を決定し、
前記予め設定された条件とは、前記電流検出手段で検出された電流値が、予め設定された範囲内であることであり、
前記調整値及び前記条件の範囲を設定可能な操作手段を備え、
前記感光ドラム、及び、当該感光ドラムの静電潜像をトナー現像する現像器の、少なくとも何れか一方を本体に対して着脱可能に構成するとともに、
新品の前記感光ドラム又は前記現像器が本体に取り付けられたことを検知したときに、前記操作手段で設定された前記調整値、及び前記条件を自動的にクリアすることを特徴とする画像形成装置。
感光ドラムと、
この感光ドラムに圧接される接触転写手段と、
を備え、
前記感光ドラムと前記接触転写手段との間に記録媒体をニップした状態で前記接触転写手段に転写バイアス電圧が印加されることによって、前記感光ドラムの表面のトナー像を前記記録媒体に転写するように構成した画像形成装置において、
前記感光ドラムと前記接触転写手段との間に前記記録媒体をニップしていない状態で前記接触転写手段に試験電圧を印加する試験電圧印加手段と、
この試験電圧印加手段が試験電圧を印加したときの電流値を取得する電流検出手段と、
この電流検出手段の取得した電流値に基づいて前記転写バイアス電圧を決定する転写バイアス決定手段と、
を備え、
前記転写バイアス決定手段は、関数に前記電流値を当てはめた後に、予め設定された条件を満たすときには予め設定された調整値を乗算することで、転写バイアス電圧を決定し、
前記予め設定された条件とは、前記電流検出手段で検出された電流値が、予め設定された範囲内であることであり、
前記調整値及び前記条件の範囲を設定可能な操作手段を備え、
前記感光ドラム、及び、当該感光ドラムの静電潜像をトナー現像する現像器の、少なくとも何れか一方を本体に対して着脱可能に構成するとともに、
新品の前記感光ドラム又は前記現像器が本体に取り付けられたことを検知したときに、前記操作手段で設定された前記調整値、及び前記条件を自動的にクリアすることを特徴とする画像形成装置。
感光ドラムと、
この感光ドラムに圧接される接触転写手段と、
を備え、
前記感光ドラムと前記接触転写手段との間に記録媒体をニップした状態で前記接触転写手段に転写バイアス電圧が印加されることによって、前記感光ドラムの表面のトナー像を前記記録媒体に転写するように構成した画像形成装置において、
前記感光ドラムと前記接触転写手段との間に前記記録媒体をニップしていない状態で前記接触転写手段に試験電圧を印加する試験電圧印加手段と、
この試験電圧印加手段が試験電圧を印加したときの電流値を取得する電流検出手段と、
この電流検出手段の取得した電流値に基づいて前記転写バイアス電圧を決定する転写バイアス決定手段と、
を備え、
前記転写バイアス決定手段は、関数に前記電流値を当てはめた後に、予め設定された条件を満たすときには予め設定された調整値を加算又は減算することで、転写バイアス電圧を決定し、
温度及び湿度の少なくとも何れか一方を検知可能な環境検知手段を備えるとともに、
前記予め設定された条件とは、前記環境検知手段で検知された温度及び湿度の少なくとも何れか一方が、予め設定された範囲内であることであり、
前記調整値及び前記条件の範囲を設定可能な操作手段を備え、
前記感光ドラム、及び、当該感光ドラムの静電潜像をトナー現像する現像器の、少なくとも何れか一方を本体に対して着脱可能に構成するとともに、
新品の前記感光ドラム又は前記現像器が本体に取り付けられたことを検知したときに、前記操作手段で設定された前記調整値、及び前記条件を自動的にクリアすることを特徴とする画像形成装置。
感光ドラムと、
この感光ドラムに圧接される接触転写手段と、
を備え、
前記感光ドラムと前記接触転写手段との間に記録媒体をニップした状態で前記接触転写手段に転写バイアス電圧が印加されることによって、前記感光ドラムの表面のトナー像を前記記録媒体に転写するように構成した画像形成装置において、
前記感光ドラムと前記接触転写手段との間に前記記録媒体をニップしていない状態で前記接触転写手段に試験電圧を印加する試験電圧印加手段と、
この試験電圧印加手段が試験電圧を印加したときの電流値を取得する電流検出手段と、
この電流検出手段の取得した電流値に基づいて前記転写バイアス電圧を決定する転写バイアス決定手段と、
を備え、
前記転写バイアス決定手段は、関数に前記電流値を当てはめた後に、予め設定された条件を満たすときには予め設定された調整値を乗算することで、転写バイアス電圧を決定し、
温度及び湿度の少なくとも何れか一方を検知可能な環境検知手段を備えるとともに、
前記予め設定された条件とは、前記環境検知手段で検知された温度及び湿度の少なくとも何れか一方が、予め設定された範囲内であることであり、
前記調整値及び前記条件の範囲を設定可能な操作手段を備え、
前記感光ドラム、及び、当該感光ドラムの静電潜像をトナー現像する現像器の、少なくとも何れか一方を本体に対して着脱可能に構成するとともに、
新品の前記感光ドラム又は前記現像器が本体に取り付けられたことを検知したときに、前記操作手段で設定された前記調整値、及び前記条件を自動的にクリアすることを特徴とする画像形成装置。