JP4868260B2 - 画像形成装置および帯電電圧生成方法 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置および帯電電圧を生成する方法に関し、詳しくは、画像形成装置に備えられる帯電器に印加される帯電電圧の生成に関する。

画像形成装置において、帯電器に印加される帯電電圧を、分圧抵抗によって検出する方法が知られている。また、帯電電圧を、該帯電電圧を生成するために使用されるトランスの一次側に設けられる補助巻線によって検出する技術が、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００６−０３０５５４号公報

しかしながら、トランスの補助巻線により帯電電圧を検出する構成では、分圧抵抗によって検出する構成に比べて検出誤差が生じやすい。一方、分圧抵抗によって検出する方法は、分圧抵抗による不要な電力損失が生じるという不都合を有する。

本発明は、電力損失を抑制しつつ帯電電圧の検出精度を向上させる画像形成装置および帯電電圧生成方法を提供することを目的とする。

第１の発明に係る画像形成装置は、帯電ワイヤおよびグリッドを有する帯電器と、補助巻線を含むトランスを有する電圧出力回路であって、前記トランスを用いて帯電電圧を生成し、該帯電電圧を前記帯電器に印加する電圧出力回路と、前記帯電電圧の印加に応じて前記帯電ワイヤと前記グリッドとの間に流れるグリッド電流を検出するグリッド電流検出回路と、前記補助巻線によって生成されたフィードバック電圧から前記帯電電圧を取得する帯電電圧検出手段と、前記帯電器の前記帯電ワイヤと前記グリッドとの間を、所定の抵抗値を有する検査用抵抗に置換える検査モード時において、前記帯電電圧を、前記検査用抵抗の値と、前記グリッド電流検出回路による検出値とを用いて算出する算出手段と、前記検査モード時において前記帯電電圧検出手段によって検出された前記フィードバック電圧の値に対する、前記算出手段によって算出された前記帯電電圧の関係を用いて、実際に画像を形成する画像形成モード時において、前記フィードバック電圧から前記帯電電圧を検出する制御手段とを備える。

本構成によれば、補助巻線によって検出され補助巻線電圧を、検査モード時に算出された帯電電圧に関連させて、画像形成時の帯電電圧が検出される。そのため、電力損失を抑制しつつ帯電電圧の検出精度を向上させることができる。その際、検査モード時において高圧である帯電電圧を実測する必要がなく、また、帯電電圧の算出の際に、既設のグリッド電流検出回路を兼用できる。

第２の発明は、第１の発明の画像形成装置において、前記画像形成モード時に前記帯電電圧検出手段によって取得される前記フィードバック電圧と、該フィードバック電圧に対応する前記算出された前帯電電圧とを、テーブルデータとして記憶する記憶手段をさらに備える。
本構成によれば、テーブルデータを参照して、フィードバック電圧から速やかに画像形成時の帯電電圧を検出できる。

第３の発明は、第１または２の発明の画像形成装置において、グリッド電流検出回路は、前記グリッド電流を検出するための、前記グリッドの電圧を分圧する分圧抵抗を含み、前記算出手段は、前記検査用抵抗の値、前記分圧抵抗の値、および前記グリッド電流検出回路によって検出される電流値を用いて、前記帯電電圧を算出する。
本構成によれば、高圧である帯電電圧を実測する必要が無い。

第４の発明は、第３の発明の画像形成装置において、前記算出手段は、該算出手段により算出された前記帯電電圧と、前記帯電電圧検出手段により取得された前記フィードバック電圧とから第１近似式を作成し、前記制御手段は、前記第１近似式に基づき、前記画像形成モード時の検出帯電電圧を検出する。
本構成によれば、少なくとも一組の、算出された帯電電圧とフィードバック電圧とのデータが得られれば、原点を通る直線によって第１近似式を作成することができる。そのため、簡易に第１近似式を作成できるとともに、メモリ使用量を削減できる。

第５の発明は、第３の発明の画像形成装置において、前記グリッド電流が目標値となるように前記帯電電圧を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記目標値を変更する変更手段とをさらに備え、前記算出手段は、前記目標値の変更に伴い、前記算出手段によって算出された複数の前記帯電電圧と、前記帯電電圧検出手段により取得された複数のフィードバック電圧とから第２近似式を作成し、前記制御手段は、前記第２近似式に基づき、前記画像形成モード時の帯電電圧を検出する。

本構成によれば、複数組の、算出された帯電電圧とフィードバック電圧とのデータによって、第１近似式と比べより精密な第２近似式を作成できる。そのため、画像形成時の帯電電圧の検出精度がさらに向上する。

第６の発明は、第５の発明の画像形成装置において、前記変更手段は、前記第２近似式が前記算出手段によって作成される際に、前記算出される複数の帯電電圧が異常放電電圧値付近で変動するように、前記目標値を変更する。
本構成によれば、異常放電電圧付近での検出精度が向上する。

第７の発明は、第６の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記画像形成モード時、前記検出された帯電電圧が、前記異常放電電圧値より所定値小さい、前記帯電電圧の上限値以上となった場合、前記電圧出力回路の動作を停止させる、および／または、前記帯電ワイヤの清掃を報知するための報知信号を生成する。

本構成によれば、より確実に異常放電の発生を抑制できる。あるいは、より確実に、異常放電発生前にユーザに帯電ワイヤ清掃を促し、異常放電の発生を抑制できる。

第８の帯電電圧生成方法に係る発明は、出力電圧をフィードバックする補助巻線を含むトランスを有する帯電電圧印加回路によって、帯電ワイヤおよびグリッドを有する帯電器に対して帯電電圧を印加する際に、前記帯電電圧を生成する方法であって、前記帯電電圧を生成する事前に、前記帯電器の前記帯電ワイヤと前記グリッドとの間を、所定の電気的パラメータを有する検査用治具に置換えて、検査用帯電電圧を前記検査用治具に印加する工程と、前記検査用帯電電圧の印加に応じて前記帯電ワイヤと前記グリッドとの間に流れるグリッド電流を検出する工程と、前記検査用帯電電圧の印加に応じて前記補助巻線によって生成されるフィードバック電圧を検出する工程と、前記検査用治具の電気的パラメータおよび検出された前記グリッド電流を用いて、前記検査用帯電電圧を算出する帯電電圧算出工程と、検出された前記フィードバック電圧と、算出された前記検査用帯電電圧とを用いて、前記フィードバック電圧と前記帯電電圧との関係を示す近似式を算出する工程と、前記検査用治具を取り除いて前記帯電電圧を生成する場合に、前記近似式を用いて、前記フィードバック電圧から前記帯電電圧を検出する工程と、検出された前記帯電電圧を出力するように前記帯電電圧印加回路を制御する制御工程とを含む。
本構成によれば、第１の発明と同様の効果を有し、電力損失を抑制しつつ帯電電圧の検出精度を向上させることができる。

第９の発明は、第８の発明の方法において、前記検査用治具は、抵抗器であって、前記所定の電気的パラメータは、前記抵抗器の抵抗値である。
本構成によれば、簡易な検査用治具の構成によって、近似式を好適に算出できる。

本発明の画像形成装置および帯電電圧生成方法によれば、電力損失を抑制しつつ帯電電圧の検出精度を向上させることができる。

本発明に係るレーザプリンタの内部構成を示す側断面図 高電圧印加回路を示す概略的な構成図 近似式の一例を示すグラフ 第１近似式を求める処理を示すフローチャート 第１近似式の一例を示すグラフ 第２近似式を求める処理を示すフローチャート 第２近似式一例を示すグラフ

＜実施形態＞
本発明に係る画像形成装置の一実施形態を、図１〜図７を参照しつつ説明する。ここでは、画像形成装置としてレーザプリンタが例示される。なお、画像形成装置は、レーザプリンタに限られず、例えば、ＬＥＤプリンタ、ファクシミリ装置、あるいはコピー機能およびスキャナ機能等を備えた複合機であってもよい。

１．レーザプリンタの全体構成
図１は、レーザプリンタの概略的な要部側断面図である。図１において、レーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」と記す）１は、本体フレーム２内に、用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５等を備えている。

（１）フィーダ部
フィーダ部４は、本体フレーム２内の底部に設けられ、給紙トレイ６、給紙トレイ６の一端側（以下、一端側（図１で紙面右側）を前側、その反対側（図１で紙面左側）を後側とする）端部の上方に設けられる給紙ローラ８、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ１２等を含む。

給紙トレイ６の最上位にある用紙３は、給紙ローラ８の回転によって１枚毎に給紙される。給紙された用紙３は、レジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２は、用紙３をレジスト後に、画像形成位置に送る。なお、画像形成位置は、感光体ドラム（「感光体」の一例）２７と転写ローラ３０との接触位置とされる。

（２）画像形成部
画像形成部５は、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７および定着部１８を含む。
スキャナ部１６は、本体フレーム２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず）、ポリゴンミラー、反射鏡等を含む。レーザ発光部から発光される、画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー、反射鏡等を介して、感光体ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。

プロセスカートリッジ１７は、スキャナ部１６の下方に設けられ、ドラムユニット５１と、ドラムユニット５１に収容される現像カートリッジ２８とを含む。プロセスカートリッジ１７は、レーザプリンタ１に対して着脱自在に収容されている。さらに、現像カートリッジ２８は、ドラムユニット５１に対して着脱自在に収容されており、例えば、現像ローラ３１およびトナーホッパ３４等を含む。

トナーホッパ３４内には、トナー（現像剤）が充填されている。トナーホッパ３４の後方位置には、現像ローラ３１が設けられている。現像時に、現像ローラ３１には所定の現像バイアス電圧が印加される。トナーホッパ３４から放出されるトナーは、供給ローラ３３の回転により、現像ローラ３１に供給される。

ドラムユニット５１は、感光体ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９、および転写ローラ３０等を備えている。感光体ドラム２７は、現像ローラ３１と対向配置され、ドラム本体と、そのドラム本体の軸心に、接地された金属製のドラム軸２７ａとを含む。ドラム本体の表面には、正帯電性の感光層が形成されている。また、感光体ドラム２７の上方には、レーザビームの通路として露光窓が設けられている。

帯電器２９は、感光体ドラム２７の上方に、感光体ドラム２７に接触しないように所定間隔を隔てて対向配置されている。帯電器２９は、帯電ワイヤ２９ａとグリッド２９ｂとを含み、帯電ワイヤ２９ａからの放電によって、グリッド２９ｂを介して感光体ドラム２７の表面を一様に例えば、正極性（例えば、約７００Ｖ）に帯電させる。帯電ワイヤ２９ａには所定の帯電電圧Ｖｃｈｇ（例えば、５ｋＶ〜８ｋＶ）が、高電圧印加回路６０から印加される。

感光体ドラム２７の表面は、感光体ドラム２７の回転に伴って、まず、帯電器２９により一様に正帯電される。その後、帯電表面は、スキャナ部１６からのレーザビームの高速走査により露光され、画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１の表面上に担持されかつ正極性に帯電されているトナーが、感光体ドラム２７の表面上の静電潜像に供給され、静電潜像が現像される。

転写ローラ３０は、金属製のローラ軸３０ａを有し、感光体ドラム２７の下方において、感光体ドラム２７に対向配置される。転写位置において現像ローラ３１に担持されたトナー像を用紙３に転写するための転写動作時には、転写ローラ３０のローラ軸３０ａに、高電圧印加回路６０から、例えば−６ｋＶの転写バイアス電圧（高電圧）が印加される。

定着部１８は、図１に示すように、プロセスカートリッジ１７の後方下流側に設けられる。定着部１８では、用紙３上に転写されたトナーが熱定着され、その後、用紙３は、排紙トレイ４６上に排紙される。

２．高電圧印加回路
次に、図２を参照して、高電圧印加回路６０について説明する。図２は、帯電器２９に対して帯電電圧Ｖｃｈｇを印加する高電圧印加回路６０の要部構成のブロック図である。

高電圧印加回路６０は、ＣＰＵ（「算出手段」、「制御手段」、「制御信号生成手段」、および「変更手段」の一例）６１と、帯電電圧Ｖｃｈｇを生成し出力する帯電電圧印加回路６２とを備えている。帯電電圧印加回路６２は、帯電器２９の帯電ワイヤ２９ａに接続される接続ライン９０に接続されている。なお、ＣＰＵ６１は、高電圧印加回路６０の制御の他に、画像形成に係るプリンタ１の各部の制御も行う。高電圧印加回路６０は、その他の高電圧、例えば転写バイアス電圧等を生成するための回路を含むが、その図示は省略されている。

また、高電圧印加回路６０は、接続ライン９０、帯電ワイヤ２９ａおよびグリッド２９ｂを介して流れるグリッド電流Ｉｇｒに応じたグリッドフィードバック信号Ｓ３を生成するグリッド電流検出回路８４を含む。ここで、グリッド電流検出回路８４は、例えば２つの分圧抵抗８４ａおよび分圧抵抗８４ｂによって構成される。グリッド電流検出回路８４は、その分圧比に応じて、グリッドフィードバック信号Ｓ３であるグリッドフィードバック（ＧＲＩＤ−ＦＢ）電圧Ｖｇｆを検出する。

ＣＰＵ６１は、ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆを分圧抵抗８４ｂの抵抗値Ｒｄ２によって除算して、グリッド電流Ｉｇｒを算出する。そして、ＣＰＵ６１は、下式１を用いて、帯電電圧印加回路６２によって生成された帯電電圧Ｖｃｈｇを算出する。この算出は、帯電器２９の帯電ワイヤ２９ａとグリッド２９ｂとの間を、所定の抵抗値を有する検査用抵抗５０に置換える検査モード時において、行われる。

Ｖｃｈｇ＝Ｉｇｒ＊（Ｒｄｍ＋Ｒｄ１＋Ｒｄ２）…… （式１）
ここで、Ｒｄｍは検査抵抗５０の抵抗値であり、Ｒｄ１は分圧抵抗８４ａの抵抗値である。このように、本実施形態においては、高圧である帯電電圧Ｖｃｈｇを実測する必要が無い。

帯電電圧印加回路６２は、ＣＰＵ６１のＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）制御によって定電流制御される。また、ＣＰＵ６１にはメモリ１００が接続されている。このメモリ（「記憶手段」の一例）１００には、高電圧印加回路６０を制御するプログラム、および計算式等が格納されている。

帯電電圧印加回路６２は、高電圧発生回路であり、ＰＷＭ信号平滑回路７０、トランスドライブ回路７１、昇圧・平滑整流回路（「電圧出力回路」の一例）７２、および補助巻線電圧検出回路（「帯電電圧検出手段」の一例）７３を含む。

ＰＷＭ信号平滑回路７０は、ＣＰＵ６１のＰＷＭポート６１ａからのＰＷＭ信号（本発明における「制御信号」に相当）Ｓ１を平滑し、平滑されたＰＷＭ信号Ｓ１をトランスドライブ回路７１に提供する。トランスドライブ回路７１は、平滑されたＰＷＭ信号Ｓ１に基づき、昇圧・平滑整流回路７２の１次側巻線７５ｂに発振電流を流す。

昇圧・平滑整流回路７２は、トランス７５、ダイオード７６、平滑コンデンサ７７等を備えている。トランス７５は、２次側巻線７５ａ，１次側巻線７５ｂおよび補助巻線７５ｃを備えている。２次側巻線７５ａの一端は、ダイオード７６を介して接続ライン９０に接続されている。一方、２次側巻線７５ａの他端は、グランドに接続されている。また、平滑コンデンサ７７および抵抗７８がそれぞれ２次側巻線７５ａに並列に接続されている。

このような構成によって、１次側巻線７５ｂの電圧は、昇圧・平滑整流回路７２において昇圧および整流され、高電圧印加回路６０に接続された帯電器２９の帯電ワイヤ２９ａに帯電電圧Ｖｃｈｇとして印加される。

補助巻線電圧検出回路７３は、昇圧・平滑整流回路７２のトランス７５の補助巻線７５ｃと、ＣＰＵ６１とに接続されている。補助巻線電圧検出回路７３は、帯電電圧印加回路６２による帯電動作時において、補助巻線７５ｃに発生する補助巻線電圧ｖｄを整流して、補助巻線電圧（本発明における「フィードバック電圧」に相当）Ｖｄを検出する。そして、補助巻線電圧検出回路７３は、補助巻線電圧Ｖｄである検出信号Ｓ２をＣＰＵ６１のＡ／Ｄポート６１ｂに供給する。ここで、帯電電圧検出手段は、補助巻線７５ｃ、補助巻線電圧検出回路７３およびＣＰＵ６１を含む。

ＣＰＵ６１は、検査モード時において、式１によって算出された帯電電圧Ｖｃｈｇと補助巻線電圧Ｖｄとを用いて、帯電電圧Ｖｃｈｇと補助巻線電圧Ｖｄとの関係を示す近似式を作成する。ＣＰＵ６１は、作成した近似式を、例えば、メモリ１００に記憶する。帯電電圧Ｖｃｈｇと補助巻線電圧Ｖｄとの関係は、例えば、図３に示されるように、直線式（一次式）によって近似される。ＣＰＵ６１は、図３に示された近似式を作成するために、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を変化させて、複数の帯電電圧Ｖｃｈｇを算出し、複数の補助巻線電圧Ｖｄのデータを取得する。

そして、ＣＰＵ６１は、実際に画像を形成する画像形成モード時において、メモリ１００に記憶された近似式を用いて、補助巻線電圧検出回路７３等によって取得された帯電電圧Ｖｃｈｇを補正する。すなわち、従来、補助巻線電圧検出回路７３によって取得される補助巻線電圧Ｖｄに、補助巻線７５ｃと２次側巻線７５ａとの巻き線比を乗算することによって帯電電圧Ｖｃｈｇが検出されていた。しかしながら、本実施形態においては、画像形成モード時において検出された補助巻線電圧Ｖｄを上記近似式に代入して、画像形成モード時の帯電電圧Ｖｃｈｇが検出される。

３．近似式を求める処理
次に、図４から図７を参照して、本実施形態における、補助巻線電圧Ｖｄと帯電電圧Ｖｃｈｇとの関係を示す近似式（「以下、単に「近似式」という」を求める処理を説明する。

図４は、一つの補助巻線電圧Ｖｄと、それに対応する一つの帯電電圧Ｖｃｈｇとによって第１近似式を求める場合の、各処理を示すフローチャートである。図５は、その近似式による直線を示すグラフである。この場合、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比は、所定の固定値とされる。

一方、図６は、複数の帯電電圧Ｖｃｈｇを算出し、複数の補助巻線電圧Ｖｄのデータを取得して、第２近似式を求める場合の、各処理を示すフローチャートである。この場合、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比は、可変される。図７は、その近似式による曲線を示すグラフである。なお、図４および図６に示されるフローチャートの各処理は、プリンタ１の検査モード時において、メモリ１００に格納された所定の処理プログラムにしたがって、概ね、ＣＰＵ６１によって実行される。

３−１．第１近似式を求める場合
プリンタ１の製造工程における高圧検査工程（検査モード時）において、まず、図２に示すように、高圧検査治具である検査用抵抗５０が、プロセスカートリッジ１７の帯電端子ＣＨＧとグリッド端子ＧＲＩＤとの間に装着される（図４のステップＳ１１０）。ここで、帯電端子ＣＨＧは帯電ワイヤ２９ａに接続され、グリッド端子ＧＲＩＤはグリッド２９ｂに接続される端子である。すなわち、帯電ワイヤ２９ａとグリッド２９ｂとの間の放電経路が検査用抵抗５０に置換えられる。

次いで、作業員によって、プリンタ１に設けられた所定の選択スイッチ等の操作によって、第１近似式を求める検査モードを実施する指令が選択され、その指定がプリンタ１に対してなされると、ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ１の所定の目標値Ｖｏ１、すなわちグリッド電流Ｉｇｒの目標値がセットされる（ステップＳ１１５）。

ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ１の目標値Ｖｏ１がセットされると、ＣＰＵ６１は、まず、ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ１の目標値Ｖｏ１に対応したデューティ比を有するＰＷＭ信号Ｓ１を生成する。ＣＰＵ６１は、生成したＰＷＭ信号Ｓ１を高電圧印加回路６０に供給して、帯電電圧Ｖｃｈｇ１を検査用抵抗５０に出力する（ステップＳ１２０）。そして、ＣＰＵ６１は、帯電電圧Ｖｃｈｇ１が安定するまで、所定時間、待機する（ステップＳ１２５）。

次いで、ステップＳ１３０において、ＣＰＵ６１は、ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ１を検出信号Ｓ３から読み取り、読み取ったＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ１が所定の規定範囲内にあるかどうか判定する（ステップＳ１３５）。ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ１が所定の規定範囲内にない場合（ステップＳ１３５：Ｎｏ判定）は、エラーと判断して、高電圧印加回路６０の電圧発生動作を停止させる（ステップＳ１３７）。

一方、ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ１が所定の規定範囲内である場合（ステップＳ１３５：Ｙｅｓ判定）は、ステップＳ１４０の処理に移行して、補助巻線電圧Ｖｄ１を検出信号Ｓ２から読み取る。そして、ステップＳ１４５において、ＣＰＵ６１は、ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ１を検出信号Ｓ３から読み取り、読み取った補助巻線電圧Ｖｄ１が所定の規定範囲内にあるかどうか判定する（ステップＳ１４５）。補助巻線電圧Ｖｄ１が所定の規定範囲内にない場合（ステップＳ１４５：Ｎｏ判定）は、同様に、エラーと判断して、高電圧印加回路６０の電圧発生動作を停止させる（ステップＳ１４７）。

一方、補助巻線電圧Ｖｄ１が所定の規定範囲内である場合（ステップＳ１４５：Ｙｅｓ判定）は、ステップＳ１５０の処理に移行して、ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ１と上記式１とを用いて、帯電電圧Ｖｃｈｇ１を算出する。そして、ステップＳ１５５において、読み取った補助巻線電圧Ｖｄ１と算出された帯電電圧Ｖｃｈｇ１とを用いて、例えば、図５に示す直線近似式を求める。すなわち、ステップＳ１５５においておいては、原点の座標（０，０）とＰ１点の座標（帯電電圧Ｖｃｈｇ１，補助巻線電圧Ｖｄ１）とによって、直線近似式である第１近似式が求められる。

次いで、ステップＳ１６０において、ＣＰＵ６１は、求めた第１近似式を、メモリ１００、例えば、ＮＶ（不揮発性）ＲＡＭに記憶する。そして、ＣＰＵ６１は、画像形成モード時において、記憶された第１近似式を用いて、補助巻線電圧Ｖｄから帯電電圧Ｖｃｈｇを検出する。

この場合、少なくとも一組の、算出された帯電電圧Ｖｃｈｇとフィードバック電圧Ｖｄとのデータが得られれば、原点を通る直線によって第１近似式を作成することができる。そのため、簡易に第１近似式を作成できるとともに、メモリ容量を削減できる。

３−２．第２近似式を求める場合
次に、図６および図７を参照して、第２近似式を求める処理を説明する。第２近似式を求める処理では、上記したように、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を変化させて、複数の帯電電圧Ｖｃｈｇを算出し、複数の補助巻線電圧Ｖｄのデータを取得する。そのため、複数のＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ（グリッド電流Ｉｇｒ）の目標値Ｖｏが設定され、図７に示されるように、近似式を求めるために複数の点（本実施形態では、Ｐ１からＰ３の３点の例が示される）の座標が求められる。その際、本実施形態においては、特に、ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆと式１によって算出される複数の帯電電圧Ｖｃｈｇが異常放電電圧値付近で変動するように、目標値Ｖｏを設定変更する。なお、複数の点の数は任意であり、必要に応じて、決定されればよい。また、必ずしも、複数の点が異常放電電圧値付近である必要もない。

なお、図４と同様の処理は同一のステップ番号にて示し、その説明を省略する。また、第１近似式を求める場合と同様に、第２近似式を求める処理は、メモリ１００に格納された所定の処理プログラムにしたがって、概ね、ＣＰＵ６１によって実行される。また、高圧検査工程（検査モード時）において、帯電ワイヤ２９ａとグリッド２９ｂとの間の放電経路に、検査治具である検査用抵抗５０が、帯電器２９と置き換えて、接続される（ステップＳ１１０）。そして、作業員によって、プリンタ１に設けられた所定の選択スイッチ等の操作によって、第２近似式を求める検査モードを実施する指令が選択され、その指定がプリンタ１に対してなされると、図６に示されるフローチャートのＳ１１５以降の処理が行われる。

図６に示されるフローチャートのステップＳ２１０において、ＣＰＵ６１は、ステップＳ１１０からステップＳ１４５までの処理において検出されたＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ１および補助巻線電圧Ｖｄ１を、一旦、メモリ１００に保存する。

同様に、ステップＳ２７０において、ＣＰＵ６１は、ステップＳ２１５からステップＳ２４０までの処理において検出されたＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ２および補助巻線電圧Ｖｄ２を、一旦、メモリ１００に保存する。

また、同様に、ステップＳ３７０において、ＣＰＵ６１は、ステップＳ３１５からステップＳ３４０までの処理において検出されたＧＲＩＤ−ＦＢ電圧Ｖｇｆ３および補助巻線電圧Ｖｄ３を、一旦、メモリ１００に保存する。

次いで、ステップＳ３８０において、ＧＲＩＤ−ＦＢ電圧（Ｖｇｆ１、Ｖｇｆ２、Ｖｇｆ３）と式１とを用いて、帯電電圧（Ｖｃｈｇ１、Ｖｃｈｇ２、Ｖｃｈｇ３）を算出する。そして、算出された帯電電圧（Ｖｃｈｇ１、Ｖｃｈｇ２、Ｖｃｈｇ３）と、検出された補助巻線電圧（Ｖｄ１、Ｖｄ２、Ｖｄ３）とを用いて、第２近似式を求める。

第２近似式は、例えば、図７に示されるように、Ｐ１点の座標（帯電電圧Ｖｃｈｇ１，補助巻線電圧Ｖｄ１）、Ｐ２点の座標（帯電電圧Ｖｃｈｇ２，補助巻線電圧Ｖｄ２）、およびＰ３点の座標（帯電電圧Ｖｃｈｇ３，補助巻線電圧Ｖｄ３）の３点を含む、曲線式として算出される。あるいは図３に示すように、直線式として算出されるようにしてもよい。

次いで、ステップＳ３９０において、ＣＰＵ６１は、求めた第２近似式を、メモリ１００、例えば、ＮＶ（不揮発性）ＲＡＭに記憶する。そして、ＣＰＵ６１は、画像形成モード時において、検出された補助巻線電圧Ｖｄを第２近似式に代入して帯電電圧Ｖｃｈｇを算出し、検出する。第２近似式は第１近似式と比べより精密となるため、上記したように、帯電電圧Ｖｃｈｇの検出精度が要求される、例えば、異常放電電圧値付近の帯電電圧Ｖｃｈｇを制御する際に、好適である。

その際、ＣＰＵ６１は、検出された帯電電圧Ｖｃｈｇが、異常放電電圧値よりは所定値だけ小さい電圧であって、かつ帯電電圧の上限値以上の電圧となった場合、電圧出力回路７２の動作を停止させる。それによって、より確実に異常放電の発生を抑制できる。さらに、ＣＰＵ６１は、帯電ワイヤ２９ａの清掃を報知するための報知信号Ｓ４を生成する。そして、ＣＰＵ６１は、報知信号Ｓ４を、例えば、プリンタ１の前側に設けられた表示装置１０（図１参照）に提供し、表示装置１０に清掃情報を表示させる。それによって、より確実に、異常放電発生前にユーザに帯電ワイヤ２９ａの清掃を促し、異常放電の発生を抑制できる。なお、報知信号Ｓ４の生成および報知信号Ｓ４の表示装置１０への提供は任意である。

４．実施形態の効果
画像形成時において、補助巻線７５ｃ等によって検出され補助巻線電圧Ｖｄを、検査モード時に算出された帯電電圧Ｖｃｈｇに関連させて、画像形成時の帯電電圧Ｖｃｈｇが検出される。すなわち、検査モード時に、補助巻線電圧Ｖｄと帯電電圧Ｖｃｈｇとの関係を示す、第１近似式あるいは第２近似式が作成され、メモリ１００に第１近似式あるいは第２近似式が記憶される。そして、画像形成時、検出された補助巻線電圧Ｖｄを第１近似式あるいは第２近似式に代入して、画像形成時の帯電電圧Ｖｃｈｇが検出される。

そのため、補助巻線７５ｃを用いた帯電電圧Ｖｃｈｇの検出であるため、帯電電圧Ｖｃｈｇの検出に係る電力損失が、抵抗分圧の場合と比べて抑制される。また、従来の巻き線比を用いた場合と比べて、帯電電圧Ｖｃｈｇの検出精度を向上させることができる。その際、帯電電流制御に用いられる、既設のグリッド電流検出回路８４を兼用できるため、コスト的にも有利である。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述および図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態において、ＣＰＵ（算出手段）６１により算出された帯電電圧Ｖｃｈｇとフィードバック電圧Ｖｄとの関係を示す第１近似式あるいは第２近似式をメモリ１００に記憶する例を示したが、これに限られない。検査モード時における帯電電圧Ｖｃｈｇとフィードバック電圧Ｖｄとの関係を、単にテーブルデータとしてメモリ１００に記憶するようにしてもよい。この場合、画像形成モード時の帯電電圧Ｖｃｈｇを算出する必要がないため、近似式から画像形成モード時の帯電電圧Ｖｃｈｇを検出する場合と比べて、速やかに検出できる。その際のテーブルデータは、事前に算出された上記第１近似式あるいは第２近似式から得られるデータであってもよい。

（２）上記実施形態において、「検査モード時」を、プリンタ１の製造工程における高圧検査工程での「検査モード時」を想定しているが、必ずしもこれに限定されない。例えば、プリンタ１のユーザ使用時に設定された「検査モード時」であってもよい。

１…レーザプリンタ（画像形成装置）
２９…帯電器
２９ａ…帯電ワイヤ
２９ｂ…グリッド
６１…ＣＰＵ（帯電電圧検出手段、算出手段、制御手段、変更手段）
６２…帯電電圧印加回路
７２…昇圧平滑整流回路（電圧出力回路）
７３…補助巻線電圧検出回路（帯電電圧検出手段）
７５…トランス
７５ｃ…補助巻線（帯電電圧検出手段）
８４…グリッド電流検出回路
８４ａ、８４ｂ…分圧抵抗
１００…メモリ（記憶手段）

Claims (9)

1. 帯電ワイヤおよびグリッドを有する帯電器と、
   補助巻線を含むトランスを有する電圧出力回路であって、前記トランスを用いて帯電電圧を生成し、該帯電電圧を前記帯電器に印加する電圧出力回路と、
   前記帯電電圧の印加に応じて前記帯電ワイヤと前記グリッドとの間に流れるグリッド電流を検出するグリッド電流検出回路と、
   前記補助巻線によって生成されたフィードバック電圧から前記帯電電圧を取得する帯電電圧検出手段と、
   前記帯電器の前記帯電ワイヤと前記グリッドとの間を、所定の抵抗値を有する検査用抵抗に置換える検査モード時において、前記帯電電圧を、前記検査用抵抗の値と、前記グリッド電流検出回路による検出値とを用いて算出する算出手段と、
   前記検査モード時において前記帯電電圧検出手段によって検出された前記フィードバック電圧の値に対する、前記算出手段によって算出された前記帯電電圧の関係を用いて、実際に画像を形成する画像形成モード時において、前記フィードバック電圧から前記帯電電圧を検出する制御手段と、
   を備える画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記検査モード時に前記帯電電圧検出手段によって取得される前記フィードバック電圧と、該フィードバック電圧に対応する前記算出された前記帯電電圧とを、テーブルデータとして記憶する記憶手段をさらに備える、画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置において、
   前記グリッド電流検出回路は、前記グリッド電流を検出するための、前記グリッドの電圧を分圧する分圧抵抗を含み、
   前記算出手段は、前記検査用抵抗の値、前記分圧抵抗の値、および前記グリッド電流検出回路によって検出される電流値を用いて、前記帯電電圧を算出する、画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記算出手段は、該算出手段により算出された前記帯電電圧と、前記帯電電圧検出手段により取得された前記フィードバック電圧とから第１近似式を作成し、前記制御手段は、前記第１近似式に基づき、前記画像形成モード時の帯電電圧を検出する、画像形成装置。
5. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記グリッド電流が目標値となるように前記帯電電圧を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記目標値を変更する変更手段とをさらに備え、
   前記算出手段は、前記目標値の変更に伴い、前記算出手段によって算出された複数の前記帯電電圧と、前記帯電電圧検出手段により取得された複数のフィードバック電圧とから第２近似式を作成し、前記制御手段は、前記第２近似式に基づき、前記画像形成モード時の帯電電圧を検出する、画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   前記変更手段は、前記第２近似式が前記算出手段によって作成される際に、前記算出される複数の帯電電圧が異常放電電圧値付近で変動するように、前記目標値を変更する、画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記画像形成モード時、前記検出された帯電電圧が、前記異常放電電圧値より所定値小さい、前記帯電電圧の上限値以上となった場合、前記電圧出力回路の動作を停止させる、および／または、前記帯電ワイヤの清掃を報知するための報知信号を生成する、画像形成装置。
8. 出力電圧をフィードバックする補助巻線を含むトランスを有する帯電電圧印加回路によって、帯電ワイヤおよびグリッドを有する帯電器に対して帯電電圧を印加する際に、前記帯電電圧を生成する方法であって、
   前記帯電電圧を生成する事前に、前記帯電器の前記帯電ワイヤと前記グリッドとの間を、所定の電気的パラメータを有する検査用治具に置換えて、検査用帯電電圧を前記帯電器に印加する工程と、
   前記検査用帯電電圧の印加に応じて前記帯電ワイヤと前記グリッドとの間に流れるグリッド電流を検出する工程と、
   前記検査用帯電電圧の印加に応じて前記補助巻線によって生成されるフィードバック電圧を検出する工程と、
   前記検査用治具の電気的パラメータおよび検出された前記グリッド電流を用いて、前記検査用帯電電圧を算出する帯電電圧算出工程と、
   検出された前記フィードバック電圧と、算出された前記検査用帯電電圧とを用いて、前記フィードバック電圧と前記帯電電圧との関係を示す近似式を算出する工程と、
   前記検査用治具を取り除いて前記帯電電圧を生成する場合に、前記近似式を用いて、前記フィードバック電圧から前記帯電電圧を検出する工程と、
   検出された前記帯電電圧を出力するように前記帯電電圧印加回路を制御する制御工程と、
   を含む、帯電電圧生成方法。
9. 前記検査用治具は、抵抗器であって、前記所定の電気的パラメータは、前記抵抗器の抵抗値である、請求項８に記載の帯電電圧生成方法。

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