JP6844517B2 - 画像形成装置およびその制御方法ならびにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、感光体を備えた画像形成装置およびその制御方法ならびにプログラムに関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体の感光層に現像剤像を形成している。感光体の感光層の内部には、感光体と当該感光体に接触する部材との摩擦によって残留電荷が発生することが知られている。感光層内に残留電荷が生じると、感光体を帯電させる帯電器に流れる帯電電流と、感光体の表面電位との関係が変わり、所望の表面電位になるように制御できなくなるという問題が生じる。

このような問題に対し、従来、感光層内の残留電荷量を予測し、残留電荷量が多いほど、帯電電圧または帯電電流の絶対値を大きくする技術が知られている（特許文献１参照）。具体的に、この技術では、転写電流、感光体の回転速度、温度などによって、残留電荷量を予測している。

特開２００６−１６４５８６号公報

しかしながら、残留電荷量は、感光層の膜厚の変化等によっても変動してしまうと考えられるため、従来のような残留電荷量を予測する手法では、残留電荷量の影響を小さくすることは困難であり、表面電位を安定させるには不十分であった。

そこで、本発明は、残留電荷量の影響を小さくして、感光体の表面電位を精度良く安定させることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、感光層を有する感光体と、前記感光体の表面を帯電する帯電器と、前記帯電器に帯電電圧を印加する帯電電圧印加回路と、前記感光体の表面上の現像剤を転写媒体に転写する転写部材と、前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加回路と、前記帯電器に流れる帯電電流を検出する検出部と、前記帯電電圧印加回路および前記転写電圧印加回路と電気的に接続され、且つ、前記検出部からの検出信号を受信する制御装置と、を備える。
前記制御装置は、帯電電流の初期目標値を前記感光体の目標表面電位に基づいて算出する初期目標値算出処理と、前記帯電電圧印加回路によって前記初期目標値に対応した初期帯電電圧を前記帯電器に印加する帯電電圧印加処理と、前記帯電電圧印加処理によって帯電された前記感光体の表面の所定箇所が前記転写部材と対向する位置を通過する際に、前記転写電圧印加回路によって所定の転写電圧を前記転写部材に印加する転写電圧印加処理と、前記転写電圧印加処理によって表面電位が変化した前記所定箇所が前記帯電器と対向する位置を再度通過する際に、前記帯電電圧印加回路によって前記初期帯電電圧を前記帯電器に印加した状態において、前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流を取得する帯電電流取得処理と、前記帯電電流取得処理によって取得された前記帯電電流と、前記転写電圧印加処理を実行した際に前記転写部材に流れる転写電流との差を、第１過剰電流値として算出する第１過剰電流値算出処理と、前記初期目標値と前記第１過剰電流値とに基づいて、前記帯電電流の目標値を算出する目標値算出処理と、前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流が前記目標値となるように、帯電電圧を調整する調整処理と、前記転写媒体に画像を形成する際の帯電電圧を、前記調整処理により調整した前記帯電電圧に基づいて決定する決定処理と、を実行する。

また、本発明に係る制御方法は、前記制御装置による制御方法であって、帯電電流の初期目標値を前記感光体の目標表面電位に基づいて算出する初期目標値算出処理を実行する工程と、前記帯電電圧印加回路によって前記初期目標値に対応した初期帯電電圧を前記帯電器に印加する帯電電圧印加処理を実行する工程と、前記帯電電圧印加処理によって帯電された前記感光体の表面の所定箇所が前記転写部材と対向する位置を通過する際に、前記転写電圧印加回路によって所定の転写電圧を前記転写部材に印加する転写電圧印加処理を実行する工程と、前記転写電圧印加処理によって表面電位が変化した前記所定箇所が前記帯電器と対向する位置を再度通過する際に、前記帯電電圧印加回路によって前記初期帯電電圧を前記帯電器に印加した状態において、前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流を取得する帯電電流取得処理を実行する工程と、前記帯電電流取得処理によって取得された前記帯電電流と、前記転写電圧印加処理を実行した際に前記転写部材に流れる転写電流との差を、第１過剰電流値として算出する第１過剰電流値算出処理を実行する工程と、前記初期目標値と前記第１過剰電流値とに基づいて、前記帯電電流の目標値を算出する目標値算出処理を実行する工程と、前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流が前記目標値となるように、帯電電圧を調整する調整処理を実行する工程と、前記転写媒体に画像を形成する際の帯電電圧を、前記調整処理により調整した前記帯電電圧に基づいて決定する決定処理を実行する工程と、を備える

また、本発明に係るプログラムは、前記制御装置を動作させるプログラムであって、前記制御装置を、帯電電流の初期目標値を前記感光体の目標表面電位に基づいて算出する初期目標値算出処理を実行する手段と、前記帯電電圧印加回路によって前記初期目標値に対応した初期帯電電圧を前記帯電器に印加する帯電電圧印加処理を実行する手段と、前記帯電電圧印加処理によって帯電された前記感光体の表面の所定箇所が前記転写部材と対向する位置を通過する際に、前記転写電圧印加回路によって所定の転写電圧を前記転写部材に印加する転写電圧印加処理を実行する手段と、前記転写電圧印加処理によって表面電位が変化した前記所定箇所が前記帯電器と対向する位置を再度通過する際に、前記帯電電圧印加回路によって前記初期帯電電圧を前記帯電器に印加した状態において、前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流を取得する帯電電流取得処理を実行する手段と、前記帯電電流取得処理によって取得された前記帯電電流と、前記転写電圧印加処理を実行した際に前記転写部材に流れる転写電流との差を、第１過剰電流値として算出する第１過剰電流値算出処理を実行する手段と、前記初期目標値と前記第１過剰電流値とに基づいて、前記帯電電流の目標値を算出する目標値算出処理を実行する手段と、前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流が前記目標値となるように、帯電電圧を調整する調整処理を実行する手段と、前記転写媒体に画像を形成する際の帯電電圧を、前記調整処理により調整した前記帯電電圧に基づいて決定する決定処理を実行する手段として機能させる。

このような画像形成装置、制御方法およびプログラムによれば、検出部で検出した検出信号などに基づいて、残留電荷量に対応した第１過剰電流値を求めるので、従来のような残留電荷量を予測する方法と比べ、残留電荷量の影響を小さくすることができ、感光体の表面電位を精度良く安定させることができる。

また、前記制御装置は、前記帯電電圧印加回路によって前記初期目標値に対応した初期帯電電圧よりも大きなテスト用電圧を前記帯電器に印加するテスト電圧印加処理を実行し、前記テスト電圧印加処理によって帯電された前記感光体の表面の所定箇所が前記転写部材と対向する位置を通過する際に、前記転写電圧印加処理を実行し、前記転写電圧印加処理によって表面電位が変化した前記所定箇所が前記帯電器と対向する位置を再度通過する際に、前記帯電電圧印加回路によって前記テスト用電圧を前記帯電器に印加した状態において、前記検出部から受信した検出信号に基づく第２帯電電流を取得する第２帯電電流取得処理と、前記第２帯電電流と、前記転写電圧印加処理を実行した際に前記転写部材に流れる転写電流との差を、第２過剰電流値として算出する第２過剰電流値算出処理と、前記第２過剰電流値が第１閾値以下であるか否かを判断する第１判断処理と、を実行し、前記第１判断処理において、前記第２過剰電流値が前記第１閾値以下である場合には、前記目標値算出処理を実行してもよい。

ここで、テスト用電圧は、第２過剰電流値を得る目的で帯電器に印加する電圧であって、帯電電流の目標値とは無関係な電圧である。

これによれば、帯電電圧よりも大きなテスト用電圧を印加したときの第２過剰電流値が第１閾値以下である場合には、過剰電流値の帯電電圧依存性の影響が小さいので、目標値算出処理によって、初期目標値と第１過剰電流値とに基づいて帯電電流の目標値を良好に算出することができる。

また、前記制御装置は、前記第１判断処理において、前記第２過剰電流値が第１閾値よりも大きい場合には、前記目標値算出処理と前記調整処理とを実行した後、当該調整処理で調整した帯電電圧と前記初期帯電電圧との差が第２閾値以下であるかを判断し、差が第２閾値以下である場合には、前記決定処理を実行してもよい。

これによれば、帯電電圧よりも大きなテスト用電圧を印加したときの第２過剰電流値が第１閾値以下でない場合であっても、調整処理で調整した帯電電圧と初期帯電電圧との差が第２閾値以下である場合には、過剰電流値の帯電電圧依存性の影響が小さいので、転写媒体に画像を形成する際の帯電電圧を、調整処理により調整した帯電電圧に基づいて決定しても、画像形成処理を良好に行うことができる。

また、前記制御装置は、前記第１判断処理において、前記第２過剰電流値が第１閾値よりも大きいと判断して、前記目標値算出処理と前記調整処理とを実行した後に、前記差が前記第２閾値よりも大きいと判断した場合には、前記調整処理で調整した帯電電圧と所定の関数とにより予測過剰電流値を算出する予測過剰電流値算出処理と、前記初期目標値と前記予測過剰電流値とに基づいて、前記帯電電流の第２目標値を算出する第２目標値算出処理と、前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流が前記第２目標値となるように、前記帯電電圧を調整する第２調整処理と、を実行し、前記第２調整処理で調整した帯電電圧と前記調整処理で調整した帯電電圧との差が前記第２閾値以下である場合には、前記転写媒体に画像を形成する際の帯電電圧を、前記第２調整処理で調整した前記帯電電圧に基づいて決定してもよい。

これによれば、調整処理で調整した帯電電圧と初期帯電電圧との差が前記第２閾値よりも大きい場合には、調整処理で調整した帯電電圧と所定の関数とにより予測過剰電流値を算出し、この予測過剰電流値に基づいて第２目標値算出処理および第２調整処理を実行して画像を形成する際の帯電電圧を決定するので、過剰電流値の帯電電圧依存性の影響を少なくして、画像形成処理を良好に行うことができる。

また、前記制御装置は、前記所定の関数として、前記初期帯電電圧と、前記テスト用電圧と、前記第１過剰電流値と、前記第２過剰電流値とから求まる直線近似式を用いて前記予測過剰電流値を算出してもよい。

これによれば、予測過剰電流値を良好に算出することができる。

本発明によれば、残留電荷量の影響を小さくして、感光体の表面電位を精度良く安定させることができる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 制御装置と各部材の関係を示す図である。 表面電荷量の計算方法を説明する図である。 制御装置の動作を示すフローチャートである。 第１過剰電流値算出処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 帯電電圧、過剰電流値および残留電荷量の関係を示すグラフである。

［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１は、転写媒体の一例としての用紙Ｓに画像を形成するものであり、本体ケーシング２内に、給紙トレイ３および手差トレイ４と、プロセス部５と、定着部６と、制御装置１００を備えて構成されている。また、レーザプリンタ１は、表示部３５を備えている。

プロセス部５は、用紙Ｓに現像剤像を形成する部分であり、感光体の一例としての感光体ドラム７、帯電器の一例としての帯電ローラ８、転写部材の一例としての転写ローラ９、スキャナ１０、現像カートリッジ２０等を含む。

スキャナ１０は、本体ケーシング２内の上部に配置されており、レーザ発光部（図示せず）、ポリゴンミラー１１、複数の反射鏡１２および複数のレンズ（図示せず）等を含む。スキャナ１０では、レーザ発光部から発射されたレーザ光を、ポリゴンミラー１１、反射鏡１２、図示しないレンズを介して一点鎖線で示すように感光体ドラム７の表面上に走査する。

現像カートリッジ２０は、現像剤の一例としてのトナーＴを収容する筐体２１と、筐体２１内のトナーＴを撹拌するアジテータ２５と、現像ローラ２７と、現像ローラ２７にトナーＴを供給する供給ローラ２８と、層厚規制ブレード２９とを備えてなる。
アジテータ２５と、現像ローラ２７および供給ローラ２８は、筐体２１に回転可能に支持されている。

現像ローラ２７は感光体ドラム７に対向して配置されている。現像剤収容室内のトナーＴは、供給ローラ２８の回転により現像ローラ２７に供給され、現像ローラ２７に担持される。現像ローラ２７は、担持したトナーＴを感光体ドラム７に供給する。

感光体ドラム７は、金属からなる円筒状の素管と、この素管の外周面に設けられた感光層とを有してなる（図示省略）。感光体ドラム７は、図１の時計回りに回転する。感光層は、一例として、正帯電性である。また、感光層は、単層である。感光層は、表面に、保護や耐久性の向上のためのコーティングなどが設けられていてもよい。
感光体ドラム７の上方には、帯電ローラ８が配置されている。帯電ローラ８は、感光体ドラム７の外周面、つまり、感光層に接触しながら回転する。

感光体ドラム７の下方には、転写ローラ９が感光体ドラム７に対向して配置されている。

転写ローラ９に対し、感光体ドラム７の回転方向下流側には、クリーニングブレード１５が配置されている。クリーニングブレード１５は、先端が感光体ドラム７の外周面、つまり、感光層に接触している。

クリーニングブレード１５に対し、感光体ドラム７の回転方向下流側には、除電器１６が配置されている。

感光体ドラム７は、回転しながら帯電ローラ８によって正極性に帯電される。そして、感光体ドラム７は、スキャナ１０からのレーザ光により露光されて、表面に静電潜像が形成される。その後、現像ローラ２７が、感光体ドラム７上の静電潜像にトナーＴを供給することによって感光体ドラム７上にトナー像が形成される。感光体ドラム７上のトナー像は、用紙Ｓが感光体ドラム７と転写ローラ９の間を通る間に、転写ローラ９に印加される転写バイアスによって、用紙Ｓに転写される。

定着部６は、プロセス部５に対して用紙Ｓの搬送方向の下流側に配置されている。定着部６は、定着ローラ６Ａと、定着ローラ６Ａに押し付けられる加圧ローラ６Ｂを備えてなる。定着ローラ６Ａは、円筒状のローラ内にヒータを有している。定着部６は、定着ローラ６Ａと加圧ローラ６Ｂの間で用紙Ｓを挟持しながらヒータにより用紙Ｓを加熱してトナー像を用紙Ｓに定着させる。

図２に示すように、制御装置１００は、予め用意されたプログラムに従って、印刷データの受信、給紙トレイ３および手差トレイ４からの給紙、プロセス部５、定着部６等の制御を行うように構成されている。すなわち、プログラムは、制御装置１００を、以下に説明する各処理を行う手段として機能させるものである。
具体的に、制御装置１００は、単一または複数の電気回路によって構成されており、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１２０、ＲＡＭ１３０などを備えている。ＲＯＭ１２０には、レーザプリンタ１の各部を制御するためのプログラムや各種設定情報などのデータが記憶されている。ＲＡＭ１３０は、ＣＰＵ１１０が各種のプログラムを実行する際の作業領域や、データの一時的な記憶領域として利用される。ＣＰＵ１１０は、図示しない外部のパーソナルコンピュータなどから出力された指令や、検出部の一例としての第１電流検出部３１Ａや第２電流検出部３２Ａなどから出力された信号、ＲＯＭ１２０などから読み出したプログラムやデータなどに基づいて各種演算処理を行う。
制御装置１００は、ＣＰＵ１１０の演算結果に基づいてレーザプリンタ１の各部に制御信号を出力することで、各部の制御を実行する。また、外部のパーソナルコンピュータなどに、レーザプリンタ１の動作状態に応じた信号を出力する。

制御装置１００は、感光体ドラム７、帯電ローラ８、転写ローラ９、現像ローラ２７、除電器１６およびスキャナ１０の動作を制御することができるように構成されている。

感光体ドラム７は、モータ１７と複数のギヤを介して連結され、モータ１７により駆動される。制御装置１００は、モータ１７にＰＷＭ（Pulse Width Modulation)信号などの制御信号を出力することで、モータ１７を介して感光体ドラム７の回転または停止を制御する。

帯電ローラ８は、帯電電圧印加回路３１と電気的に接続され、帯電電圧印加回路３１は、制御装置１００に電気的に接続されている。帯電電圧印加回路３１は、帯電ローラ８に帯電電圧を印加する回路である。制御装置１００は、帯電電圧印加回路３１にＰＷＭ信号などの制御信号を出力することで、帯電電圧印加回路３１から帯電ローラ８に電力を供給する。制御装置１００は、感光体ドラム７の表面電位が所定電位となるように、帯電ローラ８に印加する帯電電圧を設定する。帯電電圧印加回路３１には、第１電流検出部３１Ａが接続されている。第１電流検出部３１Ａは、帯電ローラ８に流れる帯電電流を検出するセンサである。帯電電圧印加回路３１により帯電ローラ８に供給された帯電電流の量は、第１電流検出部３１Ａから制御装置１００に検出信号として出力される。

転写ローラ９は、転写電圧印加回路３２と電気的に接続され、転写電圧印加回路３２は、制御装置１００に電気的に接続されている。転写電圧印加回路３２は、転写ローラ９に転写電圧を印加する回路である。制御装置１００は、転写電圧印加回路３２にＰＷＭ信号などの制御信号を出力することで、転写電圧印加回路３２から転写ローラ９に電力を供給する。制御装置１００は、感光体ドラム７から転写ローラ９に流れる電流が所定値となるように、転写ローラ９に印加する転写電圧を制御する。詳しくは、転写電流は、露光後の感光体ドラム７の表面電位（露光電位）と現像電圧との差に相当する値、つまり、感光体ドラム７の表面上のトナーを転写するために必要な電流として設定される。転写電圧印加回路３２には、第２電流検出部３２Ａが接続されている。第２電流検出部３２Ａは、転写ローラ９に流れる転写電流を検出するセンサである。転写電圧印加回路３２により転写ローラ９に供給された転写電流の量は、第２電流検出部３２Ａから制御装置１００に検出信号として出力される。

現像ローラ２７は、図示しない電源と電気的に接続されており、印字動作時において、制御装置１００から出力されるＰＷＭ信号などの制御信号に基づいて、所定の電圧（現像バイアス）が印加される。

除電器１６は、一例として、ＬＥＤランプであり、感光体ドラム７の外周面をＬＥＤで照らすことで感光層の表面を除電する。除電器１６は、制御装置１００に接続されており、制御装置１００は、除電器１６のＯＮ，ＯＦＦを制御する。

制御装置１００は、感光体ドラム７の感光層内に残留する残留電荷の量の影響を小さくして、感光体ドラム７の表面電位を精度良く安定させるべく、感光層内において帯電によって供給される電荷と相殺される残留電荷の量に応じて値が変化する過剰電流値Ｉ_ＥＸを算出する機能を有している。以下に、図３を参照して、過剰電流値Ｉ_ＥＸの算出方法を説明する。

図３に示すように、感光体ドラム７の感光層内には残留電荷が存在するが、感光体ドラム７の表面には電荷がほぼ残っていない状態において、所定の第１帯電電圧Ｖ_ＣＨ１を帯電ローラ８に印加すると、帯電ローラ８から感光体ドラム７の所定部分に目標の電荷量Ｑ_０と同じ第１電荷量Ｑ_Ｃ０が与えられる。この際、帯電ローラ８から感光体ドラム７に第１電荷量Ｑ_Ｃ０が与えられることにより、帯電ローラ８に電流が流れるため、第１電流検出部３１Ａにおいて、第１電荷量Ｑ_Ｃ０に相当する第１帯電電流Ｉ_Ｃ０が取得される。

一方、感光体ドラム７においては、表面に与えられた第１電荷量Ｑ_Ｃ０の一部の電荷量が、感光層内の一部の残留電荷（電荷量Ｑ_ＥＸ）によって消失する。これは、第１電荷量Ｑ_Ｃ０が感光体ドラム７の表面に供給されることで感光層内に電界が形成され、この電界の影響によって感光層内の残留電荷のうち第１電荷量Ｑ_Ｃ０と逆極性の電荷が表面近傍に移動し、感光体ドラム７の表面上の第１電荷量Ｑ_Ｃ０と互いに打ち消しあうためと考えられる。これにより、感光体ドラム７の所定部分の表面電位は、目標の電荷量Ｑ_０よりも小さな電荷量Ｑ_１に相当する電位となる。

その後、感光体ドラム７の所定部分が転写ローラ９に到達したときに、転写ローラ９に転写電圧を印加すると、感光体ドラム７の所定部分から転写ローラ９に、転写電圧に対応した電荷量Ｑ_ＴＲが移動する。これにより、第２電流検出部３２Ａでは、電荷量Ｑ_ＴＲに対応した転写電流Ｉ_ＴＲが取得される。なお、感光体ドラム７の所定部分が帯電ローラ８と対向する位置を通過してから転写ローラ９と対向する位置に到達するまでの間、スキャナ１０による露光動作と現像ローラ２７によってトナーＴを供給する現像動作は停止されている。

その後、感光体ドラム７の所定部分が、除電器１６で除電されることなく、帯電ローラ８に到達したときに、第１帯電電圧Ｖ_ＣＨ１を帯電ローラ８に印加すると、感光体ドラム７の目標表面電位と実際の感光体ドラム７の表面電位の差に対応した第２電荷量Ｑ_Ｃ１が感光体ドラム７の所定部分に与えられる。この際、第１電流検出部３１Ａにおいて、第２電荷量Ｑ_Ｃ１に相当する第２帯電電流Ｉ_Ｃ１が取得される。

ここで、感光体ドラム７の所定部分を除電器１６で除電すると、感光体ドラム７の所定部分の表面電位はほぼ０となる。除電器１６によって除電される電荷量をＱ_ＥＬ１とすると、以下の式（１）が成り立つ。
Ｑ_Ｃ０＝Ｑ_ＥＸ＋Ｑ_ＴＲ＋Ｑ_ＥＬ１ ・・・（１）

これに対し、感光体ドラム７の所定部分を除電器１６で除電しない場合の電荷量Ｑ_Ｃ１は、以下の式（２）で表すことができる。
Ｑ_Ｃ１＝Ｑ_ＥＸ＋Ｑ_ＴＲ ・・・（２）

式（１）において、電荷量Ｑ_Ｃ０，Ｑ_ＴＲは、第１電流検出部３１Ａおよび第２電流検出部３２Ａによって電流値Ｉ_Ｃ０，Ｉ_ＴＲとして得ることができるが、残りの電荷量Ｑ_ＥＸ，Ｑ_ＥＬ１は、得ることができない。そのため、式（１）からは、第１電荷量Ｑ_Ｃ０の一部を消失させてしまう残留電荷の電荷量Ｑ_ＥＸを得ることができず、電荷量Ｑ_ＥＸに対応した過剰電流値Ｉ_ＥＸを正確に得ることができない。

これに対し、式（２）においては、電荷量Ｑ_Ｃ１，Ｑ_ＴＲを、第１電流検出部３１Ａおよび第２電流検出部３２Ａによって電流値Ｉ_Ｃ１，Ｉ_ＴＲとして得ることができるので、電荷量Ｑ_ＥＸに対応した過剰電流値Ｉ_ＥＸを、以下の式（３）から得ることができる。
Ｉ_ＥＸ＝Ｉ_Ｃ１−Ｉ_ＴＲ ・・・（３）

そのため、感光体ドラム７の所定部分を除電器１６で除電した場合には、２回目に検出される帯電電流は、１回目と同じ値（Ｉ_Ｃ０）となってしまい、過剰電流値Ｉ_ＥＸを正確に得ることができない。しかし、本実施形態では、残留電荷の電荷量Ｑ_ＥＸに対応する過剰電流値Ｉ_ＥＸを算出するために、所定部分について、転写電圧が印加された後は除電をせずに、２回目の帯電を行うようにしている。これにより、前述した式（３）から過剰電流値Ｉ_ＥＸを算出することが可能となっている。

そして、このようにして算出した過剰電流値Ｉ_ＥＸを、目標の電荷量Ｑ_０に対応した電流値Ｉ_Ｃ０に加えることで、印字に使用する電流値Ｉ_Ｃ２および帯電電圧Ｖ_ＣＨ２を算出することが可能となっている。つまり、印字時において、帯電電圧Ｖ_ＣＨ２を印加すると、電流値Ｉ_Ｃ２が流れるので、電流値Ｉ_Ｃ２に対応した電荷量Ｑ_Ｃ２が感光体ドラム７に与えられ、この電荷量Ｑ_Ｃ２の一部が残留電荷量Ｑ_ＥＸで消失した際には、目標の電荷量Ｑ_０が感光体ドラム７の表面に残ることになる。そのため、感光体ドラム７の表面電位を精度良く安定させることが可能となっている。

ここで、第１帯電電流Ｉ_Ｃ０を検出するのに適した、感光体ドラム７の表面の電荷が残っていない箇所は、望ましくは、過剰電流値Ｉ_ＥＸの計算に影響を与えない程度に感光体ドラム７の表面の電荷が無い箇所であり、例えば、除電器１６により除電した箇所や、感光体ドラム７の動作が停止して十分な時間が経過したことで、感光体ドラム７の表面が自然放電した箇所などである。

つまり、第１帯電電流Ｉ_Ｃ０は、感光体ドラム７と帯電ローラ８の動作が停止してから所定時間経過した後、帯電ローラ８で帯電されていない感光体ドラム７の表面が帯電ローラ８により帯電されるときの帯電電圧印加回路３１により帯電ローラ８に供給される電流、または、除電された感光体ドラム７の表面が帯電ローラ８により帯電されるときの帯電電圧印加回路３１により帯電ローラ８に供給される電流である。

また、第２帯電電流Ｉ_Ｃ１を検出するのに適した箇所は、帯電ローラ８によって帯電された箇所が、感光体ドラム７が一周する間、転写動作以外に感光体ドラム７の表面の電荷に影響を及ぼす動作が実行されていない状態で回転し、再度、帯電ローラ８と接触した箇所である。なお、転写動作以外に感光体ドラム７の表面の電荷に影響を及ぼす動作には、スキャナ１０による露光動作と、現像ローラ２７から感光体ドラム７にトナーＴを供給する現像動作と、除電器１６による除電動作とが含まれる。また、感光体ドラム７の表面の電荷に影響を及ぼす動作としての転写動作とは、転写ローラ９に対して転写電圧が供給された状態を意味し、感光体ドラム７の表面の電荷が転写ローラ９側に移動することを意味する。本実施形態において、制御装置１００は、非印字動作中に第２帯電電流Ｉ_Ｃ１を取得する。なお、本明細書において非印字動作中とは、モータ１７が作動していて感光体ドラム７等が回転しており、帯電ローラ８と転写ローラ９には電力が供給されているが、スキャナ１０により露光されておらず、現像ローラ２７から感光体ドラム７にトナーＴが供給されておらず、除電器１６により感光体ドラム７が除電されていない状態をいう。現像ローラ２７から感光体ドラム７にトナーＴが供給されない状態は、現像ローラ２７に現像バイアスが印加されていないか、帯電電圧よりも低い現像電圧が印加されている状態である。

つまり、第２帯電電流Ｉ_Ｃ１は、非印字動作中に転写電圧印加回路３２により転写ローラ９に電力が供給されている状態で、帯電ローラ８で帯電された感光体ドラム７の表面が一周して帯電ローラ８に接触して帯電ローラ８により帯電されるときの帯電電圧印加回路３１により帯電ローラ８に供給される電流である。

転写電流Ｉ_ＴＲは、本実施形態においては、適宜なタイミングで検出することができる。但し、制御装置１００により転写電流Ｉ_ＴＲが定電流制御される場合には、検出値と定電流制御の設定値はほぼ一致するので、制御装置１００は、ＲＯＭ１２０等に予め記憶されている設定値を転写電流Ｉ_ＴＲとして取得してもよい。

制御装置１００は、第１帯電電流Ｉ_Ｃ０を取得する際に除電器１６をＯＮにする場合、除電器１６を第１所定時間ＯＮにし、感光層の表面の除電箇所が帯電ローラ８との接触箇所に到達してから第１所定時間が経過するまでの間に検出した電流を第１帯電電流Ｉ_Ｃ０として取得するのがよい。このようにすることで、感光体ドラム７の表面のうち、電荷が残っていない箇所に対して帯電ローラ８から供給される電荷量Ｑ_Ｃ０を精度良く推定することができる。
一方、制御装置１００は、第２帯電電流Ｉ_Ｃ１を、感光層の表面のうち、帯電された箇所で、かつ、除電されていない箇所で検出する。そのため、制御装置１００は、非印字動作中で、感光体ドラム７の表面のうち、帯電ローラ８で帯電させた箇所が一周して帯電ローラ８に到達した後、除電箇所が帯電ローラ８との接触箇所に到達する前、または、非印字動作中で、除電箇所が帯電ローラ８との接触箇所に到達してから第１所定時間が経過した後に検出された電流を第２帯電電流Ｉ_Ｃ１として取得するとよい。

制御装置１００は、用紙Ｓに画像を形成する画像形成処理を実行する他、初期目標値算出処理と、帯電電圧印加処理と、転写電圧印加処理と、帯電電流取得処理と、第１過剰電流値算出処理と、目標値算出処理と、調整処理と、決定処理とを実行するように構成されている。以下に、図４のフローチャートを参照して、制御装置１００による制御方法を説明するとともに、前述した各処理の内容について詳細に説明する。

制御装置１００は、印刷指示を受信した場合に、図４に示すフローチャートに示す処理を開始する。制御装置１００は、図４の処理を開始すると、まず、感光体ドラム７の回転回数をカウントするドラムカウントを確認する（Ｓ４１）。ステップＳ４１の後、制御装置１００は、温度センサから温度を取得することで、環境を確認する（Ｓ４２）。ステップＳ４２の後、制御装置１００は、ドラムカウントが所定値以上であるか否かを判断することで、感光層の膜厚が変化したか否かを判断する（Ｓ１）。

ステップＳ１においてドラムカウントが所定値以上でないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御装置１００は、印刷指示を前回受けたときの環境と現在の環境が同じであるか否かを判断する（Ｓ２）。詳しくは、ステップＳ２において、制御装置１００は、印刷指示を前回受けたときにステップＳ４２で取得した温度と、今回の印刷指示を受けたときにステップＳ４２で取得した温度との差が、所定値（例えば５℃）以上である場合に、環境が同じでない（Ｎｏ）と判断する。

ステップＳ２において環境が同じでないと判断した場合（Ｎｏ）、または、ステップＳ１においてドラムカウントが所定値以上であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、第２パラメータの一例としての温度に基づいて感光体ドラム７の表面の目標電位、すなわち、目標表面電位Ｅｔを決定する（Ｓ３）。なお、目標表面電位Ｅｔは、実験やシミュレーション等により予め決めておけばよい。目標表面電位Ｅｔは、例えば７００Ｖに設定される。また、温度は、例えば、感光体ドラム７の周囲の温度を検出する温度センサで検出すればよい。

本実施形態では、ドラムカウントが所定値以上となった場合には、ドラムカウントが０にリセットされることとする。なお、本発明はこれに限定されず、ドラムカウントが所定値以上となった場合に、ドラムカウントをリセットせずに、閾値（所定値）を変更してもよい。

ステップＳ３の後、制御装置１００は、目標表面電位Ｅｔと、感光層の膜厚の変化に対応して変化する第１パラメータとに基づいて帯電電流Ｉ_ＣＨの初期目標値Ｉ_ＴＡ０を算出する（Ｓ５）。第１パラメータとしては、例えば感光体ドラム７の累積回転数を利用することができる。ここで、感光層の膜厚が薄くなるほど、静電容量Ｃが大きくなるため、一定の目標表面電位Ｅｔを得るためには、膜厚が薄くなるほど帯電電流（表面電荷量Ｑ_０）を大きくする必要がある。例えば感光体ドラム７の累積回転数が大きくなるほど膜厚は薄くなると考えられるため、累積回転数が大きくなるほど帯電電流狙い値を大きくしてもよい。なお、第１パラメータと初期目標値Ｉ_ＴＡ０の関係は、実験やシミュレーション等により予め決めておけばよい。

ここで、前述したステップＳ３，Ｓ５の処理は、初期目標値算出処理に相当する。つまり、制御装置１００は、初期目標値算出処理において、帯電電流の初期目標値Ｉ_ＴＡ０を、目標表面電位Ｅｔと、第１パラメータとに基づいて算出している。

ステップＳ５の後、制御装置１００は、第１電流検出部３１Ａで検出される帯電電流Ｉ_ＣＨが初期目標値Ｉ_ＴＡ０となるように、帯電電圧Ｖ_ＣＨを調整して、調整後の帯電電圧Ｖ_０を得る（Ｓ６）。ここで、帯電電圧Ｖ_０は、前述した第１帯電電圧Ｖ_ＣＨ１であり、初期帯電電圧に相当する。

ステップＳ６の後、制御装置１００は、第１過剰電流値Ｉ_ＥＸ１を算出する第１過剰電流値算出処理を実行する（Ｓ７）。ステップＳ７において、制御装置１００は、前述した過剰電流値Ｉ_ＥＸの算出方法と同様の処理を行う。

より詳しくは、図５に示すように、制御装置１００は、第１過剰電流値算出処理において、まず、感光体ドラム７を回転させた後、初期目標値Ｉ_ＴＡ０に対応した帯電電圧Ｖ_０を帯電ローラ８に印加する帯電電圧印加処理を実行する（Ｓ７１）。なお、帯電電圧印加処理は、第１過剰電流値算出処理が終了するまで継続される。

ステップＳ７１の後、制御装置１００は、帯電電圧印加処理によって帯電された感光体ドラム７の表面の所定箇所が転写ローラ９と対向する位置に到達したか否かを判断する（Ｓ７２）。なお、ステップＳ７２の判断は、例えば、帯電電圧Ｖ_０の印加を開始してからの経過時間が、所定時間以上になったか否かを判断することで行うことができる。

ステップＳ７２において所定箇所が転写ローラ９と対向する位置に到達したと判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、転写電流Ｉ_ＴＲに対応した転写電圧を転写ローラ９に印加する転写電圧印加処理を実行する（Ｓ７３）。ステップＳ７３の後、制御装置１００は、転写電圧印加処理によって表面電位が変化した所定箇所が帯電ローラ８と対向する位置に再度到達したか否かを判断する（Ｓ７４）。なお、このステップＳ７４の判断も、前述したステップＳ７２と同様に、時間によって判断することができる。

ステップＳ７４において所定箇所が帯電ローラ８と対向する位置に再度到達したと判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、第１電流検出部３１Ａから受信した検出信号に基づく帯電電流Ｉ_ＣＨを取得する帯電電流取得処理を実行する（Ｓ７５）。ここで、ステップＳ７５においては、ステップＳ７１で開始された帯電電圧印加処理が継続中であることから、帯電ローラ８は、初期目標値Ｉ_ＴＡ０に対応した帯電電圧Ｖ_０が印加された状態となっている。

ステップＳ７５の後、制御装置１００は、第２電流検出部３２Ａから受信した検出信号に基づく転写電流Ｉ_ＴＲを取得する（Ｓ７６）。ステップＳ７６の後、制御装置１００は、帯電電流Ｉ_ＣＨと転写電流Ｉ_ＴＲとの差を、残留電荷量に対応した第１過剰電流値Ｉ_ＥＸ１として算出する（Ｓ７７）。詳しくは、前述した式（３）より、第１過剰電流値Ｉ_ＥＸ１を算出する。なお、帯電電流Ｉ_ＣＨを測定するための条件（感光体ドラム７の表面の電荷の状態）は、前述した第２帯電電流Ｉ_Ｃ１を測定するための条件と同じである。

図４に戻って、ステップＳ７の後、制御装置１００は、初期目標値Ｉ_ＴＡ０に第１過剰電流値Ｉ_ＥＸ１を加算することで、目標値Ｉ_ＴＡ１を算出する目標値算出処理を実行する（Ｓ８）。ここで、初期目標値Ｉ_ＴＡ０は、図３における電流値Ｉ_Ｃ０に対応しており、目標値Ｉ_ＴＡ１は、図３における電流値Ｉ_Ｃ２に対応している。

ステップＳ８の後、制御装置１００は、第１電流検出部３１Ａから受信した検出信号に基づく帯電電流Ｉ_ＣＨが目標値Ｉ_ＴＡ１となるように、帯電電圧Ｖ_ＣＨを調整して、調整後の電圧Ｖ_１を得る調整処理を実行する（Ｓ９）。ステップＳ９の後、制御装置１００は、用紙Ｓに画像を形成する際の帯電電圧Ｖ_ＣＨを、調整処理により調整した帯電電圧Ｖ_１に決定する決定処理を実行する（Ｓ１０）。ここで、帯電電圧Ｖ_１は、前述した第２帯電電圧Ｖ_ＣＨ２に相当する。

ステップＳ１０の後、制御装置１００は、ステップＳ１０で決定した帯電電圧Ｖ_１を用いて画像形成処理を実行して（Ｓ１１）、本制御を終了する。また、ステップＳ２において環境が同じであると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、ステップＳ３〜Ｓ１０の処理を飛ばして、帯電電圧Ｖ_ＣＨを変更することなく、画像形成処理を実行する（Ｓ１１）。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
第１電流検出部３１Ａおよび第２電流検出部３２Ａで検出した検出信号に基づいて、残留電荷量に対応した第１過剰電流値Ｉ_ＥＸ１を求めるので、従来のような残留電荷量を予測する方法と比べ、残留電荷量の影響を小さくすることができ、感光体ドラム７の表面電位を精度良く安定させることができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前記した第１の実施形態に係る制御装置１００の処理を一部変更したものであるため、第１の実施形態と同様の処理については、同一符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施形態に係る制御装置１００は、前述した各処理に加え、テスト電圧印加処理と、第２帯電電流取得処理と、第２過剰電流値算出処理と、第１判断処理と、第２判断処理と、予測過剰電流値算出処理と、第２目標値算出処理と、第２調整処理とを実行するように構成されている。以下に、図６のフローチャートを参照して、各処理の内容について詳細に説明する。第２の実施形態において、制御装置１００は、前述したステップＳ１〜Ｓ１１の処理に加え、新たなステップＳ２１〜Ｓ３０の処理を実行するように構成されている。

図６に示すように、制御装置１００は、ステップＳ７の後、帯電電圧印加回路３１によって初期目標値Ｉ_ＴＡ０に対応した帯電電圧Ｖ_０よりも大きなテスト用電圧Ｖａを帯電ローラ８に印加するテスト電圧印加処理を実行する（Ｓ２１）。ここで、テスト用電圧Ｖａは、後述する第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２を得る目的で帯電ローラ８に印加する電圧であって、帯電電流Ｉ_ＣＨの目標値Ｉ_ＴＡｎとは無関係な電圧である。なお、テスト用電圧Ｖａは、大きな電圧であるほどよく、例えば、帯電電圧Ｖ_ＣＨの最大値などに設定することができる。

ここで、図７に示すように、帯電電圧Ｖと過剰電流値Ｉ_ＥＸの関係は、感光層内に残存する残留電荷の量によって大きく変わる。図７に示す破線は、残留電荷量が少ない場合における帯電電圧Ｖと過剰電流値Ｉ_ＥＸの関係を示すグラフである。また、二点鎖線は、破線のグラフよりも残留電荷量が多い場合のグラフであり、実線は、二点鎖線のグラフよりも残留電荷量が多い場合のグラフである。

これらのグラフより、残留電荷量が少ない場合には、帯電電圧Ｖの変化量に対する過剰電流値Ｉ_ＥＸの変化量が小さいことが分かる。また、残留電荷量が多くなるほど、帯電電圧Ｖの変化量に対する過剰電流値Ｉ_ＥＸの変化量が大きくなることが分かる。

図６に示すように、制御装置１００は、ステップＳ２１の後、第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２を算出するための第２過剰電流値算出処理を実行する（Ｓ２２）。ここで、第２過剰電流値算出処理は、前述した第１過剰電流値算出処理と略同様の処理である。詳しくは、第２過剰電流値算出処理においては、前述したステップＳ７２〜Ｓ７７と同じ処理が行われている。第２過剰電流値算出処理においては、制御装置１００は、テスト電圧印加処理によって帯電された感光体ドラム７の表面の所定箇所が転写ローラ９と対向する位置を通過する際に、転写電圧印加処理を実行する（Ｓ７２，Ｓ７３）。

その後、制御装置１００は、転写電圧印加処理によって表面電位が変化した所定箇所が帯電ローラ８と対向する位置を再度通過する際に、帯電電圧印加回路３１によってテスト用電圧Ｖａを帯電ローラ８に印加した状態において、第１電流検出部３１Ａから受信した検出信号に基づく第２帯電電流を取得する第２帯電電流取得処理を実行する（Ｓ７４，Ｓ７５）。

その後、第２帯電電流と、転写電圧印加処理を実行した際に転写ローラ９に流れる転写電流Ｉ_ＴＲとの差を、第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２として算出する（Ｓ７７）。つまり、ステップＳ２２において、制御装置１００は、テスト用電圧Ｖａを帯電ローラ８に印加した状態において、第１電流検出部３１Ａから受信した検出信号に基づく帯電電流Ｉ_ＣＨと、第２電流検出部３２Ａから受信した検出信号に基づく転写電流Ｉ_ＴＲとの差を、第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２として算出する。なお、帯電電流Ｉ_ＣＨを測定するための条件（感光体ドラム７の表面の電荷の状態）は、前述した第２帯電電流Ｉ_Ｃ１を測定するための条件と同じである。

ステップＳ２２の後、制御装置１００は、第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２が第１閾値ＴＨ１以下であるか否かを判断する第１判断処理を実行する（Ｓ２３）。このような第１判断処理を実行することで、図７に示すように、感光層内の残留電荷量が少ないか否かを判断することができる。なお、第１閾値ＴＨ１は、実験やシミュレーション等により適宜設定すればよい。第１閾値ＴＨ１は、例えば５μＡに設定することができる。

図６に示すように、ステップＳ２３の第１判断処理においてＩ_ＥＸ２≦ＴＨ１である場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、ステップＳ８〜Ｓ１０の処理を実行した後、画像形成処理を実行して（Ｓ１１）、本制御を終了する。ここで、Ｉ_ＥＸ２≦ＴＨ１である場合には、感光層内の残留電荷量が少ないと予想されるため、ステップＳ９で帯電電圧Ｖ_ＣＨを調整しても、過剰電流値Ｉ_ＥＸの変化量が十分小さい。つまり、過剰電流値Ｉ_ＥＸの帯電電圧依存性の影響が小さいので、目標値Ｉ_ＴＡ１に対応した電圧Ｖ_１で良好に画像形成処理を実行することができる。

ステップＳ２３においてＩ_ＥＸ２＞ＴＨ１であると判断した場合には（Ｎｏ）、感光層内の残留電荷量が多いと予想される場合であるため、制御装置１００は、過剰電流値Ｉ_ＥＸの帯電電圧依存性の影響を考慮した目標値Ｉ_ＴＡｎを得るための各処理を実行する。詳しくは、まず、制御装置１００は、前述したステップＳ８，Ｓ９と同様の目標値算出処理（Ｓ２４）および調整処理（Ｓ２５）を行うことで、電圧Ｖ_１を得る。

ステップＳ２５の後、制御装置１００は、帯電電圧Ｖ_ＣＨの今回値Ｖ_ｎと前回値Ｖ_ｎ−１との差（Ｖ_ｎ−Ｖ_ｎ−１）が、第２閾値ＴＨ２以下であるかを判断する第２判断処理を実行する（Ｓ２６）。第２判断処理においてＶ_ｎ−Ｖ_ｎ−１≦ＴＨ２である場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、帯電電圧Ｖ_ＣＨを今回値Ｖ_ｎに決定して（Ｓ２７）、画像形成処理を実行する（Ｓ１１）。

具体的には、制御装置１００は、ステップＳ２６の第２判断処理を、印刷指令を受けてから最初に行う場合には、第２判断処理において、調整処理で調整した帯電電圧Ｖ_１と初期帯電電圧である帯電電圧Ｖ_０との差が第２閾値ＴＨ２以下であるか否かを判断する。第２判断処理においてＶ_１−Ｖ_０≦ＴＨ２である場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、帯電電圧Ｖ_ＣＨを電圧Ｖ_１に決定して（Ｓ２７）、画像形成処理を実行する（Ｓ１１）。ステップＳ２７において、画像を形成する際の帯電電圧Ｖ_ＣＨを帯電電圧Ｖ_１に決定する処理は、決定処理に相当する。

ここで、Ｖ_ｎ−Ｖ_ｎ−１≦ＴＨ２である場合、つまり、帯電電圧Ｖ_ＣＨの今回値Ｖ_ｎと前回値Ｖ_ｎ−１との差が小さい場合には、過剰電流値Ｉ_ＥＸの誤差が十分小さい（図７参照）。すなわち、帯電電圧Ｖ_ＣＨの前回値Ｖ_ｎ−１を帯電ローラ８に印加したときの過剰電流値Ｉ_{ＥＸｎ−１}と、帯電電圧Ｖ_ＣＨの今回値Ｖ_ｎを帯電ローラ８に印加したときの過剰電流値Ｉ_ＥＸｎとの差が小さくなる。そのため、過剰電流値Ｉ_ＥＸの帯電電圧依存性の影響が小さいので、今回値Ｖ_ｎを用いて良好に画像形成処理を実行することができる。なお、第２閾値ＴＨ２は、実験やシミュレーション等により適宜設定すればよい。第２閾値ＴＨ２は、例えば５０Ｖに設定することができる。

ステップＳ２６の第２判断処理においてＶ_ｎ−Ｖ_ｎ−１＞ＴＨ２である場合には、制御装置１００は、帯電電圧Ｖ_ＣＨの今回値Ｖ_ｎと所定の関数とにより、予測過剰電流値Ｉ_ＥＸｎを算出する予測過剰電流値算出処理を実行する（Ｓ２８）。具体的に、ステップＳ２６を最初に実行する場合には、制御装置１００は、調整処理で調整した帯電電圧Ｖ_１と所定の関数とにより予測過剰電流値を算出する。詳しくは、制御装置１００は、所定の関数として、帯電電圧Ｖ_０と、テスト用電圧Ｖａと、第１過剰電流値Ｉ_ＥＸ１と、第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２とから求まる直線近似式Ｆを用いる（図７参照）。制御装置１００は、直線近似式Ｆに、帯電電圧Ｖ_ＣＨの今回値Ｖ_ｎを代入することで、予測過剰電流値Ｉ_ＥＸｎを算出する。

ステップＳ２８の後、制御装置１００は、予測過剰電流値Ｉ_ＥＸｎを初期目標値Ｉ_ＴＡ０に加算して、新たな目標値Ｉ_ＴＡｎを算出する（Ｓ２９）。ここで、ステップＳ２８，Ｓ２９の処理は、目標値補正処理である。目標値補正処理を最初に実行する場合には、制御装置１００は、初期目標値Ｉ_ＴＡ０と予測過剰電流値Ｉ_ＥＸｎとに基づいて、帯電電流の第２目標値Ｉ_ＴＡ２を算出する。このような第２目標値Ｉ_ＴＡ２を算出処理が、第２目標値算出処理に相当する。

ステップＳ２９の後、つまり、目標値補正処理を実行した後、制御装置１００は、第１電流検出部３１Ａから受信した検出信号に基づく帯電電流Ｉ_ＣＨが目標値Ｉ_ＴＡｎとなるように、帯電電圧Ｖ_ＣＨを調整して、調整後の電圧Ｖ_ｎ＋１を得る（Ｓ３０）。ステップＳ３０を最初に実行する場合には、制御装置１００は、第１電流検出部３１Ａから受信した検出信号に基づく帯電電流Ｉ_ＣＨが第２目標値Ｉ_ＴＡ２となるように、帯電電圧Ｖ_ＣＨを調整して、調整後の電圧Ｖ_２を得る。このように帯電電圧Ｖ_ＣＨを調整する処理が、第２調整処理に相当する。

ステップＳ３０の後、制御装置１００は、ステップＳ２６に戻って、第２判断処理を再度実行する。なお、第２判断処理の再実行の際には、制御装置１００は、ステップＳ３０で得た電圧Ｖ_ｎ＋１を今回値Ｖ_ｎにして、第２判断処理を行う。２回目の第２判断処理では、制御装置１００は、第２調整処理で調整した帯電電圧Ｖ_２と調整処理で調整した帯電電圧Ｖ_１との差が第２閾値ＴＨ２以下であるか否かを判断する。そして、Ｖ_２−Ｖ_１≦ＴＨ２である場合には、制御装置１００は、画像を形成する際の帯電電圧Ｖ_ＣＨを、第２調整処理で調整した帯電電圧Ｖ_２に決定する。

以上、第２の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
帯電電圧Ｖ_０よりも大きなテスト用電圧Ｖａを印加したときの第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２が第１閾値ＴＨ１以下である場合には、過剰電流値の帯電電圧依存性の影響が小さいので、目標値Ｉ_ＴＡ１に対応した電圧Ｖ_１を用いて画像形成処理を良好に行うことができる。

帯電電圧Ｖ_０よりも大きなテスト用電圧Ｖａを印加したときの第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２が第１閾値ＴＨ１以下でない場合であっても、Ｖ_１−Ｖ_０≦ＴＨ２である場合には、過剰電流値の帯電電圧依存性の影響が小さいので、目標値Ｉ_ＴＡ１に対応した電圧Ｖ_１を用いて画像形成処理を良好に行うことができる。

Ｖ_ｎ−Ｖ_ｎ−１＞ＴＨ２である場合には、Ｖ_ｎ−Ｖ_ｎ−１≦ＴＨ２になるまで、目標値補正処理を実行するので、過剰電流値の帯電電圧依存性の影響を少なくすることができる。

所定の関数として、帯電電圧Ｖ_０と、テスト用電圧Ｖａと、第１過剰電流値Ｉ_ＥＸ１と、第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２とから求まる直線近似式Ｆを用いるので、目標値補正処理を良好に行うことができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。

前記実施形態では、感光層の膜厚の変化に対応して変化する第１パラメータとして感光体ドラム７の累積回転数を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１パラメータは、印字枚数の累積値や、印字した画像データのドット数の累積値であってもよい。また、第２パラメータは、温度に限らず、環境に関するパラメータであればよい。例えば、第２パラメータは、湿度であってもよいし、温度と湿度の両方であってもよい。第２パラメータを湿度とした場合には、例えば、前述したステップＳ２において、制御装置１００は、印刷指示を前回受けたときにステップＳ４２で取得した湿度と、今回の印刷指示を受けたときにステップＳ４２で取得した湿度との差が、所定値（例えば２０％）以上である場合に、環境が同じでない（Ｎｏ）と判断すればよい。

前記実施形態では、印刷指令を受けたこと、および、ドラムカウントの変化量が所定値以上であることを条件として帯電電流Ｉ_ＣＨの目標値Ｉ_ＴＡ１を算出するようにしたが、本発明はこれに限定されず、例えば、画像形成装置の電源がＯＮされたこと、および、ドラムカウントの変化量が所定値以上であることを条件として帯電電流Ｉ_ＣＨの目標値Ｉ_ＴＡ１を算出してもよい。

前記実施形態では、第１判断処理において、第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２が第１閾値ＴＨ１以下であるかを判断したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１判断処理において、第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２と第１過剰電流値Ｉ_ＥＸ１との差が第３閾値Ｔ３以下であるかを判断してもよい。この場合であっても、Ｉ_ＥＸ２≦ＴＨ３＋Ｉ_ＥＸ１を判断していることになるので、第２過剰電流値Ｉ_ＥＸ２が第１閾値ＴＨ１（ＴＨ３＋Ｉ_ＥＸ１）以下であるかを判断していることと同義である。

前記実施形態では、モノクロのレーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えばカラープリンタ、複写機、複合機などに本発明を適用してもよい。

前記実施形態では、帯電器として帯電ローラ８を例示したが、本発明はこれに限定されず、帯電器は、例えば、スコロトロン方式の帯電器であってもよい。

前記実施形態では、感光体として感光体ドラム７を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばベルト状の感光体であってもよい。

前記実施形態では、転写媒体として用紙Ｓを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば封筒やフィルムなどであってもよい。また、中間転写方式の場合には、転写媒体は、中間転写ベルトであってもよい。

前記実施形態では、転写部材として転写ローラ９を例示したが、本発明はこれに限定されず、転写部材は、導電性ブラシや導電性板バネなど、転写電圧が印加されるものであればよい。

また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

１ レーザプリンタ
７ 感光体ドラム
８ 帯電ローラ
９ 転写ローラ
３１ 帯電電圧印加回路
３１Ａ 第１電流検出部
３２ 転写電圧印加回路
３２Ａ 第２電流検出部
１００ 制御装置
Ｉ_ＣＨ 帯電電流
Ｉ_ＥＸ１ 第１過剰電流値
Ｉ_ＴＲ 転写電流
Ｉ_ＴＡ０ 初期目標値
Ｉ_ＴＡ１ 目標値
Ｓ 用紙
Ｔ トナー
Ｖ_０ 帯電電圧
Ｖ_１ 電圧
Ｖ_ＣＨ 帯電電圧

Claims (7)

1. 感光層を有する感光体と、
   前記感光体の表面を帯電する帯電器と、
   前記帯電器に帯電電圧を印加する帯電電圧印加回路と、
   前記感光体の表面上の現像剤を転写媒体に転写する転写部材と、
   前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加回路と、
   前記帯電器に流れる帯電電流を検出する検出部と、
   前記帯電電圧印加回路および前記転写電圧印加回路と電気的に接続され、且つ、前記検出部からの検出信号を受信する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   帯電電流の初期目標値を前記感光体の目標表面電位に基づいて算出する初期目標値算出処理と、
   前記帯電電圧印加回路によって前記初期目標値に対応した初期帯電電圧を前記帯電器に印加する帯電電圧印加処理と、
   前記帯電電圧印加処理によって帯電された前記感光体の表面の所定箇所が前記転写部材と対向する位置を通過する際に、前記転写電圧印加回路によって所定の転写電圧を前記転写部材に印加する転写電圧印加処理と、
   前記転写電圧印加処理によって表面電位が変化した前記所定箇所が前記帯電器と対向する位置を再度通過する際に、前記帯電電圧印加回路によって前記初期帯電電圧を前記帯電器に印加した状態において、前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流を取得する帯電電流取得処理と、
   前記帯電電流取得処理によって取得された前記帯電電流と、前記転写電圧印加処理を実行した際に前記転写部材に流れる転写電流との差を、第１過剰電流値として算出する第１過剰電流値算出処理と、
   前記初期目標値と前記第１過剰電流値とに基づいて、前記帯電電流の目標値を算出する目標値算出処理と、
   前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流が前記目標値となるように、帯電電圧を調整する調整処理と、
   前記転写媒体に画像を形成する際の帯電電圧を、前記調整処理により調整した前記帯電電圧に基づいて決定する決定処理と、を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御装置は、
   前記帯電電圧印加回路によって前記初期目標値に対応した初期帯電電圧よりも大きなテスト用電圧を前記帯電器に印加するテスト電圧印加処理を実行し、
   前記テスト電圧印加処理によって帯電された前記感光体の表面の所定箇所が前記転写部材と対向する位置を通過する際に、前記転写電圧印加処理を実行し、
   前記転写電圧印加処理によって表面電位が変化した前記所定箇所が前記帯電器と対向する位置を再度通過する際に、前記帯電電圧印加回路によって前記テスト用電圧を前記帯電器に印加した状態において、前記検出部から受信した検出信号に基づく第２帯電電流を取得する第２帯電電流取得処理と、
   前記第２帯電電流と、前記転写電圧印加処理を実行した際に前記転写部材に流れる転写電流との差を、第２過剰電流値として算出する第２過剰電流値算出処理と、
   前記第２過剰電流値が第１閾値以下であるか否かを判断する第１判断処理と、を実行し、
   前記第１判断処理において、前記第２過剰電流値が前記第１閾値以下である場合には、前記目標値算出処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御装置は、
   前記第１判断処理において、前記第２過剰電流値が第１閾値よりも大きい場合には、
   前記目標値算出処理と前記調整処理とを実行した後、当該調整処理で調整した帯電電圧と前記初期帯電電圧との差が第２閾値以下であるかを判断し、差が第２閾値以下である場合には、前記決定処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御装置は、
   前記第１判断処理において、前記第２過剰電流値が第１閾値よりも大きいと判断して、前記目標値算出処理と前記調整処理とを実行した後に、前記差が前記第２閾値よりも大きいと判断した場合には、
   前記調整処理で調整した帯電電圧と所定の関数とにより予測過剰電流値を算出する予測過剰電流値算出処理と、
   前記初期目標値と前記予測過剰電流値とに基づいて、前記帯電電流の第２目標値を算出する第２目標値算出処理と、
   前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流が前記第２目標値となるように、前記帯電電圧を調整する第２調整処理と、を実行し、
   前記第２調整処理で調整した帯電電圧と前記調整処理で調整した帯電電圧との差が前記第２閾値以下である場合には、前記転写媒体に画像を形成する際の帯電電圧を、前記第２調整処理で調整した前記帯電電圧に基づいて決定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御装置は、前記所定の関数として、前記初期帯電電圧と、前記テスト用電圧と、前記第１過剰電流値と、前記第２過剰電流値とから求まる直線近似式を用いて前記予測過剰電流値を算出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 感光層を有する感光体と、
   前記感光体の表面を帯電する帯電器と、
   前記帯電器に帯電電圧を印加する帯電電圧印加回路と、
   前記感光体の表面上の現像剤を転写媒体に転写する転写部材と、
   前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加回路と、
   前記帯電器に流れる帯電電流を検出する検出部と、
   前記帯電電圧印加回路および前記転写電圧印加回路と電気的に接続され、且つ、前記検出部からの検出信号を受信する制御装置と、を備えた画像形成装置における前記制御装置による制御方法であって、
   帯電電流の初期目標値を前記感光体の目標表面電位に基づいて算出する初期目標値算出処理を実行する工程と、
   前記帯電電圧印加回路によって前記初期目標値に対応した初期帯電電圧を前記帯電器に印加する帯電電圧印加処理を実行する工程と、
   前記帯電電圧印加処理によって帯電された前記感光体の表面の所定箇所が前記転写部材と対向する位置を通過する際に、前記転写電圧印加回路によって所定の転写電圧を前記転写部材に印加する転写電圧印加処理を実行する工程と、
   前記転写電圧印加処理によって表面電位が変化した前記所定箇所が前記帯電器と対向する位置を再度通過する際に、前記帯電電圧印加回路によって前記初期帯電電圧を前記帯電器に印加した状態において、前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流を取得する帯電電流取得処理を実行する工程と、
   前記帯電電流取得処理によって取得された前記帯電電流と、前記転写電圧印加処理を実行した際に前記転写部材に流れる転写電流との差を、第１過剰電流値として算出する第１過剰電流値算出処理を実行する工程と、
   前記初期目標値と前記第１過剰電流値とに基づいて、前記帯電電流の目標値を算出する目標値算出処理を実行する工程と、
   前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流が前記目標値となるように、帯電電圧を調整する調整処理を実行する工程と、
   前記転写媒体に画像を形成する際の帯電電圧を、前記調整処理により調整した前記帯電電圧に基づいて決定する決定処理を実行する工程と、を備えることを特徴とする制御方法。
7. 感光層を有する感光体と、
   前記感光体の表面を帯電する帯電器と、
   前記帯電器に帯電電圧を印加する帯電電圧印加回路と、
   前記感光体の表面上の現像剤を転写媒体に転写する転写部材と、
   前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加回路と、
   前記帯電器に流れる帯電電流を検出する検出部と、
   前記帯電電圧印加回路および前記転写電圧印加回路と電気的に接続され、且つ、前記検出部からの検出信号を受信する制御装置と、を備えた画像形成装置において、前記制御装置を動作させるプログラムであって、
   前記制御装置を、
   帯電電流の初期目標値を前記感光体の目標表面電位に基づいて算出する初期目標値算出処理を実行する手段と、
   前記帯電電圧印加回路によって前記初期目標値に対応した初期帯電電圧を前記帯電器に印加する帯電電圧印加処理を実行する手段と、
   前記帯電電圧印加処理によって帯電された前記感光体の表面の所定箇所が前記転写部材と対向する位置を通過する際に、前記転写電圧印加回路によって所定の転写電圧を前記転写部材に印加する転写電圧印加処理を実行する手段と、
   前記転写電圧印加処理によって表面電位が変化した前記所定箇所が前記帯電器と対向する位置を再度通過する際に、前記帯電電圧印加回路によって前記初期帯電電圧を前記帯電器に印加した状態において、前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流を取得する帯電電流取得処理を実行する手段と、
   前記帯電電流取得処理によって取得された前記帯電電流と、前記転写電圧印加処理を実行した際に前記転写部材に流れる転写電流との差を、第１過剰電流値として算出する第１過剰電流値算出処理を実行する手段と、
   前記初期目標値と前記第１過剰電流値とに基づいて、前記帯電電流の目標値を算出する目標値算出処理を実行する手段と、
   前記検出部から受信した検出信号に基づく帯電電流が前記目標値となるように、帯電電圧を調整する調整処理を実行する手段と、
   前記転写媒体に画像を形成する際の帯電電圧を、前記調整処理により調整した前記帯電電圧に基づいて決定する決定処理を実行する手段として機能させることを特徴とするプログラム。

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