JP6601353B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写ベルトに沿って複数の感光体ドラムを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、転写ベルトに沿って複数の感光体ドラムを備え、複数の感光体ドラムのそれぞれに対して複数の一次転写ローラーを備えたものがある。各一次転写ローラーに最適な転写電流を供給するために、各一次転写ローラーの抵抗に合わせた転写電圧を印加する必要がある。

例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、転写材を担持する転写材担持体（感光体ドラム）と、転写材担持体表面に当接し、転写材に所定のバイアスを印加する帯電手段と、帯電手段の転写材担持体移動方向下流にて設けられた、現像剤像を転写材に転写する転写帯電手段（一次転写ローラー）と、帯電手段に所定のバイアスを印加した際に流れる電流もしくは印加される電圧を検知する検知手段と、検知手段の検知結果に基づいて転写帯電手段に印加する転写バイアスを制御する制御手段と、を有する。そして、制御手段によって、検知手段の検知した帯電手段に所定のバイアスを印加した際に流れる電流もしくは印加される電圧を、制御関数として与えられる変数に補正して、その補正結果に応じて転写バイアスが設定され、且つ、制御関数が転写材の幅に応じて各々設定される。

特開２００３−２４８３８４号公報

一次転写ローラーに流れる転写電流は、一次転写ローラーの抵抗値と印加される転写電圧とによって定まる。一次転写ローラーの温度変化、経時使用による劣化やトナーの付着により、一次転写ローラーの抵抗値は変化することがある。一次転写ローラーに規定の転写電流を流すためには、抵抗値の変化に合わせて転写電圧を補正する必要がある。例えば、一次転写ローラーに所定の電圧を印加したときに流れる電流を検出し、これらの電圧値及び電流値に基づいて一次転写ローラーの抵抗値を算出し、その算出結果に基づいて規定の転写電流に必要な転写電圧を測定するフィードバック制御が行われる。

しかし、複数の一次転写ローラーのそれぞれについてフィードバック制御を行うには時間を要する。そこで、一つの一次転写ローラーについてフィードバック制御を行い、測定された転写電圧と元の転写電圧との差分（補正量）を用いて、他の一次転写ローラーの転写電圧を補正することが考えられる。ところが、複数の一次転写ローラーのそれぞれの印加電圧や測定電圧にはばらつきがあり、一つの一次転写ローラーについての直前又は過去の測定結果に基づいて、他の一次転写ローラーの転写電圧を補正するには精度が不足し、各一次転写ローラーに最適な転写電圧を測定することができない。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、複数の一次転写ローラーについて短時間で最適な転写電圧を測定することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、複数の感光体ドラムと、前記複数の感光体ドラムのそれぞれに対応して配置される複数の一次転写ローラーと、前記複数の一次転写ローラーのそれぞれに電圧を印加する複数の電圧印加部と、前記複数の一次転写ローラーのそれぞれに流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、前記複数の一次転写ローラー毎に転写電圧値を記憶する記憶部と、前記複数の一次転写ローラーの使用状態に応じて、前記転写電圧値の算出モードを、第１モードと第２モードとの何れかに切り替える制御部と、備え、前記制御部は、前記複数の一次転写ローラーのうちの所定の一次転写ローラーについて、前記電流検出部で検出された前記電流値に基づいて前記転写電圧値を新たに算出して更新する第１電圧算出部と、前記複数の一次転写ローラーのうちの一つの一次転写ローラーの前記転写電圧値と、前記複数の一次転写ローラーのうちの前記一つの一次転写ローラー以外の他の一次転写ローラーの前記転写電圧値とを関連付けた関連情報に基づいて、前記他の一次転写ローラーの前記転写電圧値を新たに算出して更新する第２電圧算出部と、を備え、前記第２モードの場合には、前記第１電圧算出部によって、前記複数の一次転写ローラーのそれぞれの前記転写電圧値を新たに算出して更新し、前記一つの一次転写ローラーについて更新された前記転写電圧値と、前記他の一次転写ローラーについて更新された前記転写電圧値とを関連付けた前記関連情報を前記記憶部に蓄積し、前記第１モードの場合には、前記第１電圧算出部によって前記一つの一次転写ローラーの前記転写電圧値を新たに算出して更新し、前記第２電圧算出部によって前記他の一次転写ローラーの前記転写電圧値を新たに算出して更新することを特徴とする。

また、前記電圧印加部は、前記所定の一次転写ローラーに、互いに異なる複数の電圧値を有する複数の電圧を印加し、前記電流検出部は、前記所定の一次転写ローラーに流れる電流の電流値を前記複数の電圧値毎に検出し、前記第１電圧算出部は、前記複数の電圧値と前記複数の電圧値毎の前記電流値とに基づいて定められる前記所定の一次転写ローラーの特性を示す特性線を用いて、規定の転写電流の電流値に基づいて、前記所定の一次転写ローラーの前記転写電圧値を算出するとよい。

このような構成を採用することで、各一次転写ローラー７の過去の転写電圧値を蓄積して、各一次転写ローラー７の特性を示す関連情報を用いるため、各一次転写ローラー７の特性に合わせて、迅速に転写電圧値を算出することができる。そのため、複数の一次転写ローラー７のそれぞれの印加電圧や測定電圧にばらつきがある場合でも、一次転写ローラー７間の特性の差に拘らず、各一次転写ローラー７に最適な転写電圧値を高精度に算出することができる。従って、各一次転写ローラー７の動作不良を回避し、適切に画像形成を行うことが可能となる。

前記制御部は、前記複数の一次転写ローラーの使用状態に応じて、前記転写電圧値の算出モードを、前記第１モードと前記第２モードと第３モードとの何れかに切り替え、直近の前記第１モード又は前記第２モードにおいて、前記第１電圧算出部によって用いられた前記一つの一次転写ローラーの特性を示す一つの前記特性線を前記記憶部に記憶し、前記電圧印加部は、前記第３モードの場合には、前記一つの一次転写ローラーに、単一の電圧を印加し、前記電流検出部は、前記第３モードの場合には、前記単一の電圧の電圧値に対応して、前記一つの一次転写ローラーに流れる電流の電流値を検出し、前記制御部は、前記第３モードの場合には、前記第１電圧算出部によって、前記一つの一次転写ローラーについて、前記単一の電圧の電圧値と、前記単一の電圧の電圧値に対応する前記電流値と、前記記憶部に記憶された前記特性線と、規定の転写電流の電流値とに基づいて、前記転写電圧値を算出して更新し、前記第２電圧算出部によって、前記他の一次転写ローラーの前記転写電圧値を新たに算出して更新してもよい。

このような構成を採用することで、各一次転写ローラー７について、過去に算出した第１特性線が記憶されている場合には、フィードバック制御において複数段階電圧ではなく、単一の電圧を一次転写ローラー７に印加するので、フィードバック制御に掛かる時間を短縮しつつ、一次転写ローラー７の特性に合わせた転写電圧値を算出することができる。

前記第２電圧算出部は、前記他の一次転写ローラーについて、前記転写電圧値を算出する際に、前記記憶部に蓄積された前記関連情報の相関関係を示す式を用いるとよい。

このような構成を採用することで、複数の一次転写ローラー７のそれぞれの印加電圧や測定電圧にばらつきがある場合でも、各一次転写ローラー７の特性を適切に確定して、転写電圧値を算出することができる。

前記第２電圧算出部は、前記他の一次転写ローラーについて、前記転写電圧値を算出する際に、前記記憶部に蓄積された直近の所定数の前記関連情報を用いるとよい。

このような構成を採用することで、常に新しい情報を用いて転写電圧値を算出することができ、直近の所定数を超える関連情報については、削除して記憶部２１を最適化することもできる。

本発明によれば、複数の一次転写ローラーについて短時間で最適な転写電圧を測定することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおける電気的構成を示す概要図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおける一次転写ローラーの電圧値及び電流値の関係の一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおける一次転写ローラー間の転写電圧値の関係の一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおける一次転写ローラーの転写電圧算出動作を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係るカラープリンターにおける一次転写ローラーの電圧値及び電流値の特性を示すグラフである。

先ず、本発明の一実施形態に係るカラープリンター１（画像形成装置）の全体の構成について図１を参照しながら説明する。以下、説明の便宜上、図１における紙面手前側をカラープリンター１の前側とする。

カラープリンター１は、略箱型状のプリンター本体２を備え、プリンター本体２の中央部には、所定方向に回転する環状の中間転写ベルト３が複数のローラー間に架設される。中間転写ベルト３の下側には、４つの画像形成部４（４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋ）がトナーの色（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色）毎に設けられる。各画像形成部４は、中間転写ベルト３の回転方向における上流側（本実施形態では左側）から順に、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応している。以下、色を特定して説明する場合を除き、トナーの色に対応する各部について「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｋ」の記号は省略する。中間転写ベルト３の右端には、二次転写部５が設けられ、二次転写部５は、中間転写ベルト３の右端側の一部と二次転写ローラーとで構成される。

各画像形成部４は、回転可能な感光体ドラム６を備え、換言すれば、４つの感光体ドラム６（６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋ）が中間転写ベルト３の下側に沿って配置される。また、各画像形成部４は、回転可能な一次転写ローラー７を備え、換言すれば、４つの一次転写ローラー７（７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ）が、中間転写ベルト３を挟んでそれぞれ４つの感光体ドラム６（６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋ）と対向して配置される。

カラープリンター１の画像形成処理では、各画像形成部４で各色の画像が形成される。このとき、各画像形成部４では、先ず、各感光体ドラム６が帯電器によって帯電される。その後、外部コンピュータ（図示せず）等から入力した画像データに基づいて露光器によって各感光体ドラム６が露光されることで、各感光体ドラム６上に静電潜像が形成される。各感光体ドラム６上の静電潜像は、現像器によって各色のトナー像に現像される。各感光体ドラム６上のトナー像は、各一次転写ローラー７によって中間転写ベルト３の表面に一次転写される。以上の動作を４つの画像形成部４が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト３上にフルカラーのトナー像（以下、カラートナー像と称する）が形成される。

そして、カラープリンター１の画像形成処理では、カラートナー像は、中間転写ベルト３の回転によって二次転写部５へと供給される。二次転写部５では、カラートナー像とタイミングを合わせて給紙カセット等から用紙が供給され、中間転写ベルト３上のカラートナー像が用紙に二次転写される。更に、カラープリンター１では、定着装置によって用紙上のカラートナー像が定着され、カラートナー像定着後の用紙が排紙トレイに排出される。なお、中間転写ベルト３上の残留トナーは、クリーニング装置によって清掃、回収される。

次に、カラープリンター１の電気的な構成について図２を参照しながら説明する。カラープリンター１は、制御部２０と、記憶部２１と、４つの電圧印加部２２（２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｋ）と、電流検出部２３と、モード切替部２４と、第１電圧算出部２５と、第２電圧算出部２６とを備える。

制御部２０は、ＣＰＵ等からなり、記憶部２１、４つの電圧印加部２２、電流検出部２３、モード切替部２４、第１電圧算出部２５、第２電圧算出部２６及びその他のカラープリンター１に備わる各部に接続されていて、各部を制御可能に構成されている。制御部２０は、例えば、４つの一次転写ローラー７に対する転写電圧の印加制御や、４つの一次転写ローラー７の転写電圧値の算出制御を行うことができ、４つの一次転写ローラー７の転写電圧値の算出モードには、第１モード及び第２モードがある。第１モードでは、基準となる一つの一次転写ローラー７（例えば、ブラックのトナーに対応する一次転写ローラー７Ｋ）に要する転写電圧値は、フィードバック制御によって決定（算出）され、他の一次転写ローラー７（イエロー、シアン、マゼンタのトナーに対応する一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ）に要する転写電圧値は、一つの一次転写ローラー７のフィードバック制御結果に基づいて決定（算出）される。第２モードでは、４つの一次転写ローラー７の転写電圧値は、全てフィードバック制御によって決定（算出）される。

記憶部２１は、ＲＯＭやＲＡＭ等からなり、カラープリンター１の画像形成処理やその他の各種機能を実現するプログラムやデータを記憶する。なお、図２では、モード切替部２４、第１電圧算出部２５及び第２電圧算出部２６は、記憶部２１とは別に図示されているが、記憶部２１に記憶されて制御部２０によって実行されるプログラムで構成されてよい。また、記憶部２１は、例えば、４つの一次転写ローラー７のそれぞれに適した規定の転写電流値（目標電流値）や、第１電圧算出部２５、第２電圧算出部２６で算出された４つの一次転写ローラー７のそれぞれの転写電圧値を記憶する。更に、記憶部２１は、４つの一次転写ローラー７のうちの基準となる一つの一次転写ローラー７（例えば、一次転写ローラー７Ｋ）の転写電圧値と、一つの一次転写ローラー７以外の他の一次転写ローラー７（例えば、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ）の転写電圧値とを関連付けた関連情報を記憶する。記憶部２１は、各一次転写ローラー７の特性を示す特性線（第１特性線、第２特性線）を記憶してもよい。

４つの電圧印加部２２は、４つの一次転写ローラー７のそれぞれに対応して設けられる。各電圧印加部２２は、各一次転写ローラー７に接続されていて、制御部２０による制御に応じて各一次転写ローラー７に電圧を印加する。例えば、各電圧印加部２２は、通常印字の場合には、各一次転写ローラー７について記憶部に記憶された転写電圧値の電圧を各一次転写ローラー７に印加する。

また、４つの電圧印加部２２は、４つの一次転写ローラー７の転写電圧値の算出時には、各算出モード（第１モード、第２モード）に応じて４つの一次転写ローラー７に電圧を印加する。

例えば、第１モードの場合、フィードバック制御される一つの一次転写ローラー７（例えば、一次転写ローラー７Ｋ）に対して、対応する電圧印加部２２（例えば、電圧印加部２２Ｋ）が、互いに異なる複数の電圧値を有する複数の電圧（複数段階電圧、例えば、７００Ｖ、１０００Ｖ、１３００Ｖ）を電流検出用の電圧として印加する。これと同時に、他の一次転写ローラー７（例えば、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ）に対して、対応する電圧印加部２２（例えば、電圧印加部２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ）が、２００分の１以上１０分の１以下の電圧値の弱電圧（例えば、５０〜１００Ｖ）又はゼロ電圧を電流検出用の電圧として印加する。

また、第２モードの場合、４つの一次転写ローラー７が順次、フィードバック制御の対象となり、フィードバック制御の対象の一次転写ローラー７に対して、対応する電圧印加部２２が複数段階電圧を印加し、それ以外の一次転写ローラー７に対して、対応する電圧印加部２２が弱電圧又はゼロ電圧を印加する。

電流検出部２３は、４つの電圧印加部２２に接続されていて、４つの一次転写ローラー７を流れる電流の電流値を検出する。電流検出部２３は、例えば、４つの一次転写ローラー７の転写電圧値の算出タイミング（一次転写ローラー７に電流検出用電圧や弱電圧又はゼロ電圧を印加しているタイミング）で４つの一次転写ローラー７に流れる電流を検出する。電流検出部２３は、４つの一次転写ローラー７に共通した電流値の検出回路として４つの一次転写ローラー７に流れる総電流値（合計電流値）を検出し、その検出結果に基づいて、電流検出部２３又は制御部２０が各一次転写ローラー７の電流値を検出する。

例えば、電流検出部２３は、所定の一次転写ローラー７に対して、対応する電圧印加部２２によって複数の電圧値を有する複数の電圧がそれぞれ印加される毎に、所定の一次転写ローラー７に流れる電流を検出し、即ち、複数の電圧値毎に所定の一次転写ローラー７に流れる電流の電流値を検出する。

なお、本実施形態では、４つの一次転写ローラー７に共通した１つの電流検出部２３を備える例を説明するが、電流検出部２３の構成はこの例に限定されない。例えば、４つの一次転写ローラー７毎に電流検出部を備えて、各電流検出部２３が各一次転写ローラー７を流れる電流を検出してもよい。

モード切替部２４は、４つの一次転写ローラー７の使用状態に応じて、転写電圧値の算出モードを、第１モードと第２モードとの何れかに切り替えて設定する。モード切替部２４は、各一次転写ローラー７の抵抗値の変動が予想される場合（比較的多くの用紙の画像形成を行う場合、環境温度や相対湿度が大きく変動する場合）に、何れかの算出モードを設定し、算出モードが設定されることにより制御部２０が転写電圧値の算出制御を行う。カラープリンター１は、環境温度を測定する温度センサーや相対湿度を測定する湿度センサーを４つの一次転写ローラー７の近傍に備えるとよい。モード切替部２４は、４つの一次転写ローラー７の使用状態として時間的に余裕のない場合には第１モードを設定し、時間的に余裕のある場合には第２モードを設定する。例えば、モード切替部２４は、比較的多くの用紙の画像形成を連続的に実行中のときには、所定枚数の用紙の画像形成が完了する毎に、第１モードを設定し、全ての用紙の画像形成が終了した後に第２モードを設定する。

第１電圧算出部２５は、４つの一次転写ローラー７のうちの所定の一次転写ローラー７について、電流検出部２３で検出された電流値に基づいて、フィードバック制御により転写電圧値を新たに算出する。第１電圧算出部２５は、所定の一次転写ローラー７について記憶部２１に記憶されている転写電圧値に代えて新たに算出された転写電圧値を記憶することで、転写電圧値を更新する。

例えば、第１電圧算出部２５は、電流検出部２３によって複数の電圧値毎に所定の一次転写ローラー７に流れる電流の電流値が検出されると、複数の電圧値と複数の電圧値毎の電流値とに基づいて、所定の一次転写ローラー７の特性を示す第１特性線を定める。第１特性線は、電圧値を横軸に設定すると共に電流値を縦軸に設定して、複数の電圧値毎の座標を定めて、これらの座標に直線補間や最小二乗法等を適用することで求められる。例えば、図３に示すように、ブラックの一次転写ローラー７Ｋに対して、複数の電圧値Ｖ_Ｋ１、Ｖ_Ｋ２、Ｖ_Ｋ３を印加した際に、電流値Ａ_Ｋ１、Ａ_Ｋ２、Ａ_Ｋ３がそれぞれ検出される場合、第１特性線Ｌ_１Ｋが得られる。また、イエローの一次転写ローラー７Ｙに対して、複数の電圧値Ｖ_Ｙ１、Ｖ_Ｙ２、Ｖ_Ｙ３を印加した際に、電流値Ａ_Ｙ１、Ａ_Ｙ２、Ａ_Ｙ３がそれぞれ検出される場合、第１特性線Ｌ_１Ｙが得られる。

そして、第１電圧算出部２５は、所定の一次転写ローラーについて、記憶部２１に記憶された規定の転写電流値（目標電流値）に基づいて、上記の第１特性線を用いて転写電圧値を算出する。所定の一次転写ローラー７の第１特性線は、電圧値と電流値との相関関係の式（例えば、所定の傾きａ_１を有する直線の式Ｉ＝ａ_１×Ｖ＋ｂ_１）で示されるので、転写電圧値は、第１特性線の式から目標電流値に対応する電圧値を逆算することで算出される。例えば、図３に示すように、ブラックの一次転写ローラー７Ｋの第１特性線Ｌ_１Ｋにおいて、目標電流値Ａ_Ｔに対応する電圧値Ｖ_ＫＴを転写電圧値として得ることができる。また、イエローの一次転写ローラー７Ｙの第１特性線Ｌ_１Ｙにおいて、目標電流値Ａ_Ｔに対応する電圧値Ｖ_ＹＴ１を転写電圧値として得ることができる。

第２電圧算出部２６は、フィードバック制御される一つの一次転写ローラー７（例えば、一次転写ローラー７Ｋ）の転写電圧値と、他の一次転写ローラー（例えば、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ）の転写電圧値とを関連付けた関連情報を記憶部２１から読み出し、この関連情報に基づいて他の一次転写ローラー７の転写電圧値を新たに算出する。第２電圧算出部２６は、他の一次転写ローラー７について記憶部２１に記憶されている転写電圧値に代えて新たに算出された転写電圧値を記憶することで、転写電圧値を更新する。

例えば、第２電圧算出部２６は、他の一次転写ローラー７の関連情報として蓄積された一つの一次転写ローラー７の過去の転写電圧値と他の一次転写ローラー７の過去の転写電圧値とに基づいて、他の一次転写ローラー７の特性を示す第２特性線を定める。第２特性線は、一つの一次転写ローラー７の過去の転写電圧値を横軸に設定すると共に他の一次転写ローラー７の過去の転写電圧値を縦軸に設定して、過去の転写電圧値毎の座標を定めて、これらの座標に最小二乗法等を適用することで求められる。例えば、図４に示すように、イエローの一次転写ローラー７Ｙの関連情報を示すグラフでは、ブラックの一次転写ローラー７Ｋに対して過去に印加された転写電圧値Ｖ_Ｋ１１〜Ｖ_Ｋ１９と、イエローの一次転写ローラー７Ｙに対して過去に印加された転写電圧値Ｖ_Ｙ１１〜Ｖ_Ｙ１９とがそれぞれ対応する座標が得られる。これらの座標にはある程度のばらつき（図４点線参照）があるが、これらの座標の各電圧値に基づく最小二乗法等を適用することで第２特性線Ｌ_２Ｙが得られる。

そして、第２電圧算出部２６は、フィードバック制御で得られた一つの一次転写ローラー７の転写電圧値に基づいて、他の一次転写ローラー７の第２特性線を用いて転写電圧値を算出する。他の一次転写ローラー７の転写電圧値は、第２特性線上の一つの一次転写ローラー７の転写電圧値に対応する電圧値を読み取ることで得られる。例えば、図４に示すように、イエローの一次転写ローラー７Ｙの第２特性線Ｌ_２Ｙにおいて、一つの一次転写ローラー７の転写電圧値Ｖ_ＫＴに対応する電圧値Ｖ_ＹＴ２を転写電圧値として得ることができる。

第２電圧算出部２６は、他の一次転写ローラー７の第２特性線を、関連情報の相関関係（一つの一次転写ローラー７の転写電圧値と他の一次転写ローラーの転写電圧値との相関関係）を示す式として表してもよい。例えば、第２特性線は、ブラックの一次転写ローラー７Ｋの転写電圧値Ｖ_Ｋ、イエローの一次転写ローラー７Ｙの転写電圧値Ｖ_Ｙ、定数ａ、ｂを用いて、Ｖ_Ｙ＝ａ_Ｙ×Ｖ_Ｋ＋ｂ_Ｙ等の多項式で示すことができる。そして、第２電圧算出部２６は、この式を用いてイエローの一次転写ローラー７Ｙの転写電圧値Ｖ_Ｙを算出することができる。また、第２電圧算出部２６は、記憶部２１に蓄積された関連情報の全てではなく、直近の所定数の関連情報のみを用いてもよく、関連情報が所定数に満たない場合（関連情報が蓄積されていない場合も含む）には、第１電圧算出部２５による転写電圧値の算出を行ってもよい。

次に、本実施形態の各一次転写ローラー７の転写電圧値の算出動作を図５のフローチャートを参照しながら説明する。なお、図５では、「一次転写ローラー」を単に「ローラー」と略称する。

先ず、カラープリンター１では、制御部２０又はモード切替部２４によって、各一次転写ローラー７の使用状態を監視していて（ステップＳ１）、その監視の結果、各一次転写ローラー７の抵抗値の変動が予想されるとき、モード切替部２４は、各一次転写ローラー７の使用状態として時間的に余裕のない場合には第１モードを設定し（ステップＳ１：第１モード）、時間的に余裕のある場合には第２モードを設定する（ステップＳ１：第２モード）。

第２モードが設定された場合、４つの電圧印加部２２が、複数段階電圧を順次、４つの一次転写ローラー７に印加し（ステップＳ２）、電流検出部２３が、印加された複数の電圧値毎に、４つの一次転写ローラー７に流れる電流を検出する。

次に、第１電圧算出部２５は、４つの一次転写ローラー７毎に、複数の電圧値とこれらに対応して検出された複数の電流値との関係を示す第１特性線を算出する。そして、第１電圧算出部２５は、各一次転写ローラー７の第１特性線を用いて、目標電流値に対応する新たな転写電圧値をフィードバック制御で算出し（ステップＳ３）、新たに算出された転写電圧値を記憶部２１に記憶して更新する（ステップＳ４）。

このとき、第１電圧算出部２５は、基準となるブラックの一次転写ローラー７Ｋの転写電圧値と、他のイエロー、シアン、マゼンタの一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍの転写電圧値とをそれぞれ関連付けたイエロー、シアン、マゼンタの一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍの関連情報を記憶部２１に蓄積する（ステップＳ５）。

第１モードが設定された場合、ブラックの電圧印加部２２Ｋが、複数段階電圧を順次、ブラックの一次転写ローラー７Ｋに印加し（ステップＳ６）、電流検出部２３が、印加された複数の電圧値毎に、ブラックの一次転写ローラー７Ｋに流れる電流を検出する。

次に、第１電圧算出部２５は、ブラックの一次転写ローラー７Ｋについて、複数の電圧値とこれらに対応して検出された複数の電流値との関係を示す第１特性線を算出する。そして、第１電圧算出部２５は、ブラックの一次転写ローラー７の第１特性線を用いて、目標電流値に対応する新たな転写電圧値をフィードバック制御で算出する（ステップＳ７）。

また、第２電圧算出部２６は、他のイエロー、シアン、マゼンタの一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍの関連情報を記憶部２１から取得し、イエロー、シアン、マゼンタの一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍの第２特性線を算出する。そして、第２電圧算出部２６は、イエロー、シアン、マゼンタの一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍの第２特性線を用いて、ブラックの一次転写ローラー７の転写電圧値に対応するイエロー、シアン、マゼンタの一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍの新たな転写電圧値を算出する（ステップＳ８）。そして、第１電圧算出部２５及び第２電圧算出部２６は、新たに算出された転写電圧値を記憶部２１に記憶して更新する（ステップＳ９）。

本実施形態によれば、上述のように、カラープリンター１（画像形成装置）は、４つ（複数）の感光体ドラム６と、４つの感光体ドラム６のそれぞれに対応して配置される４つ（複数）の一次転写ローラー７と、４つの一次転写ローラー７のそれぞれに電圧を印加する４つ（複数）の電圧印加部２２と、４つの一次転写ローラー７のそれぞれに流れる電流の電流値を検出する電流検出部２３と、４つの一次転写ローラー７毎に転写電圧値を記憶する記憶部２１と、４つの一次転写ローラー７の使用状態に応じて、転写電圧値の算出モードを、第１モードと第２モードとの何れかに切り替えるモード切替部２４（制御部２０）とを備える。カラープリンター１（制御部２０）は、４つの一次転写ローラー７のうちの所定の一次転写ローラー７について、電流検出部２３で検出された電流値に基づいて転写電圧値を新たに算出して更新する第１電圧算出部２５と、４つの一次転写ローラー７のうちの一つの一次転写ローラー７の転写電圧値と、複数の一次転写ローラー７のうちの一つの一次転写ローラー７以外の他の一次転写ローラー７の転写電圧値とを関連付けた関連情報に基づいて、他の一次転写ローラー７の転写電圧値を新たに算出して更新する第２電圧算出部２６とを備える。制御部２０は、第２モードの場合には、第１電圧算出部２５によって、４つの一次転写ローラー７のそれぞれの転写電圧値を新たに算出して更新し、また、一つの一次転写ローラー７について更新された転写電圧値と、他の一次転写ローラー７について更新された転写電圧値とを関連付けた関連情報を記憶部２１に蓄積する。制御部２０は、第１モードの場合には、第１電圧算出部２５によって一つの一次転写ローラー７の転写電圧値を新たに算出して更新し、第２電圧算出部２６によって他の一次転写ローラー７の転写電圧値を新たに算出して更新する。

例えば、電圧印加部２２は、所定の一次転写ローラー７に、互いに異なる複数の電圧値を有する複数の電圧を印加する。電流検出部２３は、所定の一次転写ローラー７に流れる電流の電流値を複数の電圧値毎に検出する。そして、第１電圧算出部２５は、複数の電圧値と複数の電圧値毎の電流値とに基づいて定められる所定の一次転写ローラー７の特性を示す第１特性線を用いて、規定の転写電流の電流値に基づいて、所定の一次転写ローラー７の転写電圧値を算出する。

このような構成とすることにより、各一次転写ローラー７の過去の転写電圧値を蓄積して、各一次転写ローラー７の特性を示す関連情報を用いるため、各一次転写ローラー７の特性に合わせて、迅速に転写電圧値を算出することができる。そのため、複数の一次転写ローラー７のそれぞれの印加電圧や測定電圧にばらつきがある場合でも、一次転写ローラー７間の特性の差に拘らず、各一次転写ローラー７に最適な転写電圧値を高精度に算出することができる。従って、各一次転写ローラー７の動作不良を回避し、適切に画像形成を行うことが可能となる。

例えば、所定の第１タイミングにおいて４つの一次転写ローラー７の転写電圧値の算出を第２モードで行った実施例では、ブラックの一次転写ローラー７Ｋについて１１００Ｖの転写電圧値が算出され、イエローの一次転写ローラー７Ｙについて９００Ｖの転写電圧値が算出された。このとき、両者の転写電圧値の差分は２００Ｖであった。また、他の第２タイミングにおいて４つの一次転写ローラー７の転写電圧値の算出を第２モードで行った実施例では、ブラックの一次転写ローラー７Ｋについて１１００Ｖの転写電圧値が算出され、イエローの一次転写ローラー７Ｙについて８７０Ｖの転写電圧値が算出された。このとき、両者の転写電圧値の差分は２３０Ｖであった。このように、一次転写ローラー７間の転写電圧値の差分は、タイミングによって（各一次転写ローラー７の使用状態によって）異なる場合があるため、このような差分を用いて一次転写ローラー７の転写電圧値を推定すると、誤って算出される可能性がある。しかしながら、本実施形態では、上記したように、各一次転写ローラー７の特性に合わせて転写電圧値を算出するため、転写電圧値を誤って算出することがない。

また、本実施形態によれば、第２電圧算出部２６は、他の一次転写ローラー７について、転写電圧値を算出する際に、記憶部２１に蓄積された関連情報の相関関係（第２特性線）を示す式を用いる。

これにより、複数の一次転写ローラー７のそれぞれの印加電圧や測定電圧にばらつきがある場合でも、各一次転写ローラー７の特性を適切に確定して、転写電圧値を算出することができる。

また、本実施形態によれば、第２電圧算出部２６は、他の一次転写ローラー７について、転写電圧値を算出する際に、記憶部２１に蓄積された直近の所定数の関連情報を用いる。

これにより、常に新しい情報を用いて転写電圧値を算出することができ、直近の所定数を超える関連情報については、削除して記憶部２１を最適化することもできる。

上記実施形態では、モード切替部２４が、４つの一次転写ローラー７の使用状態に応じて、転写電圧値の算出モードを、第１モードと第２モードとの何れかに切り替え、第１モード又は第２モードにおいて転写電圧値を算出する例を説明したが、転写電圧値を算出手法はこれに限定されない。例えば、他の実施形態では、モード切替部２４は、４つの一次転写ローラー７の使用状態に応じて、転写電圧値の算出モードを、第１モードと第２モードと第３モードとの何れかに切り替えて設定してもよい。モード切替部２４は、フィードバック制御される一つの一次転写ローラー７の特性を示す一つの第１特性線が、過去に動作した第１モードや第２モードによって記憶部２１に記憶されている場合に、第１モードに代えて第３モードを設定してもよい。第１モード及び第２モードにおける転写電圧値の算出手法は、上記に説明したので、以下では、第３モードにおける転写電圧値の算出手法について説明する。

第３モードでは、基準となる一つの一次転写ローラー７（例えば、ブラックの一次転写ローラー７Ｋ）に要する転写電圧値は、フィードバック制御によって算出され、他の一次転写ローラー７（例えば、イエロー、シアン、マゼンタの一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ）に要する転写電圧値は、一つの一次転写ローラー７のフィードバック制御結果に基づいて算出される。第１モードと第３モードとは、フィードバック制御手法が異なる。

第３モードの場合、フィードバック制御される一つの一次転写ローラー７（例えば、ブラックの一次転写ローラー７Ｋ）に対して、対応する電圧印加部２２（２２Ｋ）が、単一の電圧（例えば、１０００Ｖ）を電流検出用の電圧として印加する。これと同時に、他の一次転写ローラー７（例えば、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ）に対して、対応する電圧印加部２２（２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ）が、弱電圧又はゼロ電圧を電流検出用の電圧として印加する。

電流検出部２３は、第３モードの場合でも、上記と同様にして各一次転写ローラー７に流れる電流を検出する。例えば、電流検出部２３は、一つの一次転写ローラー７に対して、対応する電圧印加部２２によって単一の電圧が印加される際に、一つの一次転写ローラー７に流れる電流を検出し、即ち、単一の電圧の電圧値に対応して一つの一次転写ローラー７に流れる電流の電流値を検出する。

第１電圧算出部２５は、第３モードの場合、一つの一次転写ローラー７（例えば、ブラックの一次転写ローラー７Ｋ）について、単一の電圧の電圧値（単一電圧値）と、単一電圧値に対応する電流値（単一電流値）と、記憶部２１に記憶された第１特性線と、規定の転写電流の電流値とに基づいて、新たな転写電圧値を算出して更新する。

例えば、第１特性線は、電圧値と電流値との相関関係の式（例えば、所定の傾きを有する直線の式Ｉ＝ａ_１×Ｖ＋ｂ_１）で示され、即ち、所定の一次転写ローラー７は、第１特性線の所定の傾きａ_１の特性を有する。そこで、第１電圧算出部２５は、単一電圧値を横軸に設定すると共に単一電流値を縦軸に設定した座標を通り、第１特性線の所定の傾きａ_１を有する電圧値と電流値との相関関係の式を、所定の一次転写ローラー７の特性を示す新たな第１特性線として算出して更新する。例えば、図６に示すように、ブラックのトナーの一次転写ローラー７Ｋについて、記憶部２１に記憶されている直近の第１特性線Ｌ_１１が所定の傾きａ_１を有し、単一電圧値Ｖ_Ｓに対して単一電流値Ｉ_Ｓが検出される。このとき、一次転写ローラー７Ｋの新たな第１特性線Ｌ_１２は、単一電圧値Ｖ_Ｓ及び単一電流値Ｉ_Ｓの座標を通り、所定の傾きａ_１を有する式として算出される。

そして、第１電圧算出部２５は、所定の一次転写ローラー７について、記憶部２１に記憶された規定の転写電流値（目標電流値）に基づいて、上記のように算出された新たな第１特性線を用いて転写電圧値を算出する。例えば、図６に示すように、ブラックのトナーの一次転写ローラー７Ｋの第１特性線Ｌ_１２において、目標電流値Ａ_Ｔに対応する電圧値Ｖ_１２を転写電圧値として得ることができる。

換言すれば、他の実施形態のカラープリンター１では、モード切替部２４は、４つの一次転写ローラー７の使用状態に応じて、転写電圧値の算出モードを、第１モードと第２モードと第３モードとの何れかに切り替える。制御部２０は、直近の第１モード又は第２モードにおいて、第１電圧算出部２５によって用いられた一つの一次転写ローラー７の特性を示す一つの第１特性線を記憶部２１に記憶する。そして、電圧印加部２２は、第３モードの場合には、一つの一次転写７ローラーに、単一の電圧を印加し、電流検出部２３は、第３モードの場合には、単一の電圧の電圧値に対応して、一つの一次転写ローラー７に流れる電流の電流値を検出する。そして、制御部２０は、第３モードの場合には、第１電圧算出部２５によって、一つの一次転写ローラー７について、単一の電圧の電圧値と、単一の電圧の電圧値に対応する電流値と、記憶部２１に記憶された第１特性線と、規定の転写電流の電流値とに基づいて、転写電圧値を算出して更新し、第２電圧算出部２６によって、他の一次転写ローラー７の転写電圧値を新たに算出して更新する。

これにより、各一次転写ローラー７について、過去に算出した第１特性線が記憶されている場合には、フィードバック制御において複数段階電圧ではなく、単一の電圧を一次転写ローラー７に印加するので、フィードバック制御に掛かる時間を短縮しつつ、一次転写ローラー７の特性に合わせた転写電圧値を算出することができる。

本実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の、複数の感光体ドラムを備える他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。

１ カラープリンター（画像形成装置）
３ 中間転写ベルト
４ 画像形成部
５ 二次転写部
６ 感光体ドラム
７ 一次転写ローラー
２０ 制御部
２１ 記憶部
２２ 電圧印加部
２３ 電流検出部
２４ モード切替部
２５ 第１電圧算出部
２６ 第２電圧算出部

Claims (3)

1. 複数の感光体ドラムと、
   前記複数の感光体ドラムのそれぞれに対応して配置される複数の一次転写ローラーと、
   前記複数の一次転写ローラーのそれぞれに電圧を印加する複数の電圧印加部と、
   前記複数の一次転写ローラーのそれぞれに流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、
   前記複数の一次転写ローラー毎に転写電圧値を記憶する記憶部と、
   前記複数の一次転写ローラーの使用状態に応じて、前記転写電圧値の算出モードを、第１モードと第２モードとの何れかに切り替える制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記複数の一次転写ローラーのうちの所定の一次転写ローラーについて、前記電流検出部で検出された前記電流値に基づいて前記転写電圧値を新たに算出して更新する第１電圧算出部と、
   前記複数の一次転写ローラーのうちの一つの一次転写ローラーの前記転写電圧値と、前記複数の一次転写ローラーのうちの前記一つの一次転写ローラー以外の他の一次転写ローラーの前記転写電圧値とを関連付けた関連情報に基づいて、前記他の一次転写ローラーの前記転写電圧値を新たに算出して更新する第２電圧算出部と、を備え、
   前記第２モードの場合には、前記第１電圧算出部によって、前記複数の一次転写ローラーのそれぞれの前記転写電圧値を新たに算出して更新し、
   前記一つの一次転写ローラーについて更新された前記転写電圧値と、前記他の一次転写ローラーについて更新された前記転写電圧値とを関連付けた前記関連情報を前記記憶部に蓄積し、
   前記第１モードの場合には、前記第１電圧算出部によって前記一つの一次転写ローラーの前記転写電圧値を新たに算出して更新し、
   前記第２電圧算出部によって前記他の一次転写ローラーの前記転写電圧値を新たに算出して更新し、
   前記電圧印加部は、前記所定の一次転写ローラーに、互いに異なる複数の電圧値を有する複数の電圧を印加し、
   前記電流検出部は、前記所定の一次転写ローラーに流れる電流の電流値を前記複数の電圧値毎に検出し、
   前記第１電圧算出部は、前記複数の電圧値と前記複数の電圧値毎の前記電流値とに基づいて定められる前記所定の一次転写ローラーの特性を示す特性線を用いて、規定の転写電流の電流値に基づいて、前記所定の一次転写ローラーの前記転写電圧値を算出し、
   前記制御部は、前記複数の一次転写ローラーの使用状態に応じて、前記転写電圧値の算出モードを、前記第１モードと前記第２モードと第３モードとの何れかに切り替え、
   直近の前記第１モード又は前記第２モードにおいて、前記第１電圧算出部によって用いられた前記一つの一次転写ローラーの特性を示す一つの前記特性線を前記記憶部に記憶し、
   前記電圧印加部は、前記第３モードの場合には、前記一つの一次転写ローラーに、単一の電圧を印加し、
   前記電流検出部は、前記第３モードの場合には、前記単一の電圧の電圧値に対応して、前記一つの一次転写ローラーに流れる電流の電流値を検出し、
   前記制御部は、前記第３モードの場合には、前記第１電圧算出部によって、前記一つの一次転写ローラーについて、前記単一の電圧の電圧値と、前記単一の電圧の電圧値に対応する前記電流値と、前記記憶部に記憶された前記特性線と、規定の転写電流の電流値とに基づいて、前記転写電圧値を算出して更新し、
   前記第２電圧算出部によって、前記他の一次転写ローラーの前記転写電圧値を新たに算出して更新することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２電圧算出部は、前記他の一次転写ローラーについて、前記転写電圧値を算出する際に、前記記憶部に蓄積された前記関連情報の相関関係を示す式を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２電圧算出部は、前記他の一次転写ローラーについて、前記転写電圧値を算出する際に、前記記憶部に蓄積された直近の所定数の前記関連情報を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

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