JP2016177278A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電直流電流の検知を行わずに既存の転写出力検知の結果に基づいて低コストで感光体表面を所望の電位に帯電できる必要最小限の波高値を取得できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】この画像形成装置の作像部における帯電用高圧電源の交流定電圧電源１３及び直流定電圧電源１４による帯電時の処理、並びに１次転写用高圧電源の直流定電圧電源又は定電流電源１５による１次転写の処理に先立つ装置の電源ＯＮ後の初期動作や印刷待機時において、制御基板１０は、電源１３の正弦高圧交流電圧の出力（波高値）を変化させながら転写出力検知部１６により検知される直流定電圧電源又は電源１５に係る直流電圧又は直流電流の出力値（出力ＦＢ）に基づいて感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺを算出すると共に、１次転写負荷インピーダンスＺが一定値に収束し始める電源１３の正弦高圧交流電圧の出力を調整後交流出力として電源１３に設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

従来、プリンタ、複写機、スキャナ、ファクシミリ等の複数の機能を一つの筐体に纏めたデジタル複合機である多機能周辺装置（ＭＦＰ：ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）仕様の画像形成装置では、電子写真方式のプロセスに感光体表面電位を均一に帯電処理する工程が含まれている。その帯電方式の一つとして、像担持体である感光体表面と僅かに隙間ができるように帯電部材である帯電ローラを設置し、直流電圧に正弦交流電圧を重畳させた高電圧を帯電ローラに印加する非接触帯電方式が知られている。また、これとは逆に、感光体と帯電ローラとの隙間をなくし、互いに接するように設置した接触帯電方式も存在する。これらの方式を用いることで、帯電ローラと感光体表面との間で放電を発生させ、均一な感光体表面電位を得ることができる。一般に、このような方式では感光体表面電位が印加電圧の直流成分と等しくなるとされており、直流電圧を調整することで感光体表面電位を制御することができる。

ところで、良質な画像を形成するには、感光体表面を所望の電位に均一に帯電する必要があるため、印加する正弦交流電圧の波高値を或る一定値以上とすることで感光体表面を所望の電位に帯電させる技術が導入されている。

しかしながら、正弦交流電圧の波高値が高くなり過ぎると、必要以上の放電が発生し、放電により生成される酸化物（オゾン、ＮＯｘ）により感光体の劣化を促進してしまうという問題がある。そこで、こうした問題を解決するための周知技術として、帯電バイアスの調整を作像時、非作像時を問わず、いつでも実施することのできる「画像形成装置および帯電バイアス調整方法」（特許文献１参照）が挙げられる。

上述した特許文献１に係る技術は、正弦交流電圧の波高値を決定する帯電電流制御において、正弦交流電圧の交流電流を検知する機構を追加し、交流電流が或る目標値となるように波高値を決定し、機内に取り付けられた温湿度センサから読み取った環境情報や印刷枚数に応じて目標電流値を変更する帯電電流制御を実施することにより、環境や経時変化に対して最適な波高値を得ることができる。

また、この帯電電流制御では、正弦交流電圧の波高値（前回の帯電電流制御で決定した値）を出力した場合の交流出力電流を読み取り、読み取った電流値が目標電流に入っていれば終了、入っていなければ目標電流と交流出力電流との差分が低減されるように正弦交流電圧の波高値を更新し、もう一度交流出力電流を読み取るという処理フローを実施するため、更新する正弦交流電圧の波高値のゲイン（目標電流と交流出力電流との差分に対して差分値の何倍で正弦交流電圧の波高値を更新するか）等にも依るが、制御自体の時間はそれ程かからないものとなっている。

しかしながら、係る帯電電流制御の手法によれば、帯電ローラ及び感光体間の微小ギャップのばらつき等の部品の個体差を考慮しておらず、部品ばらつきによっては正弦交流電圧に過不足が生じてしまう。そこで、こうした問題を解決するため、帯電ローラに印加する高電圧のうち、直流成分の電流を検知する機構を追加し、直流成分の電流と感光体表面の電位とに相関があるものとし、正弦交流電圧の波高値を変化させた際の直流成分の電流が一定となり始める波高値を求めることにより、感光体表面を所望の電位に帯電できる必要最小限の波高値を得るようにする技術が実施されており、これによって環境や部品のばらつきを含めて最適な波高値を得ることができる。

ところで、カラー機能の画像形成装置では、感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写する1次転写部とトナー像を中間ベルトから紙に転写する2次転写部とを有している。1次転写部において、転写ローラに高電圧を印加することでトナー像を中間転写ベルトに転写するが、転写ローラやベルトの抵抗は環境変化や経時変化等によって変化するため、転写ローラに印加する高電圧を抵抗に応じて適切に制御し、トナー像の転写率を最適化する必要がある。このため、転写部への高圧電源の出力を検知する機構を追加することで（定電流制御ならば電圧検知、定電圧制御ならば電流検知）、転写ローラやベルトの抵抗を計算し、その抵抗値から印加電圧を最適化する制御や、或いは流入電流による起動不良を防止することを目的として画像形成装置の異常停止状態に際して、転写出力電圧を検知することによって転写ローラ部の感光体表面電位を予測し、次工程の帯電経路での逆バイアスによる流れ込み量の発生有無を判断し、帯電出力を適正な起動条件且つ時間で起動させる技術が実施されている。因みに、これらは何れも中間転写ベルトを使用する中間転写方式を前提としているが、中間転写ベルトを介さず直接紙へ転写する直接転写方式においても同様に適用できる。

ところが、上述した技術は、何れも波高値を最適化しようとした場合には帯電直流電流をフィードバックさせて検知する構成が必要であり、更に転写率の最適化を考慮した場合には転写出力を検知する構成も必要となることにより、コスト高になってしまうという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、帯電直流電流の検知を行わずに既存の転写出力検知の結果に基づいて低コストで感光体表面を所望の電位に帯電できる必要最小限の波高値を取得できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。

上記技術的課題を達成するため、本発明の画像形成装置は、印刷用紙にトナーを転写させる像担持体としての感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体から転写部材へトナー像を転写する転写手段と、帯電手段に所定の帯電バイアスを加えるための交流電圧を出力する帯電電源手段と、転写手段に所定の転写バイアスを加えるための直流電圧又は直流電流を出力する転写電源手段と、転写電源手段からの直流電圧又は直流電流の出力値を検知する出力検知手段と、帯電電源手段における交流電圧の出力を変化させながら出力検知手段による直流電圧又は直流電流の出力値に基づいて感光体の負荷インピーダンスを算出すると共に、当該負荷インピーダンスが一定値に収束し始める当該交流電圧の出力を調整後交流出力として当該帯電電源手段に設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、上記技術的課題を達成するため、本発明の画像形成方法は、画像形成装置に備えられる像担持体としての感光体により、印刷用紙にトナーを転写させるトナー転写ステップと、画像形成装置に備えられる帯電手段により、トナー転写ステップでの感光体を帯電させる帯電ステップと、画像形成装置に備えられる転写手段により、トナー転写ステップでの感光体から転写部材へトナー像を転写する転写ステップと、画像形成装置に備えられる帯電電源手段により、帯電ステップでの帯電手段に所定の帯電バイアスを加えるための交流電圧を出力する帯電用交流電圧出力ステップと、画像形成装置に備えられる転写電源手段により、転写ステップでの転写手段に所定の転写バイアスを加えるための直流電圧又は直流電流を出力する転写用直流バイアス生成ステップと、画像形成装置に備えられる出力検知手段により、転写用直流バイアス生成ステップでの転写電源手段からの直流電圧又は直流電流の出力値を検知する出力検知ステップと、画像形成装置に備えられる制御手段により、帯電用交流電圧出力ステップでの帯電電源手段における交流電圧の出力を変化させながら出力検知ステップでの出力検知手段による直流電圧又は直流電流の出力値に基づいて感光体の負荷インピーダンスを算出すると共に、当該負荷インピーダンスが一定値に収束し始める当該交流電圧の出力を調整後交流出力として当該帯電用交流電圧出力ステップでの当該帯電電源手段に設定する制御ステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、上記構成又は処理プロセスにより、帯電直流電流の検知を行わずに既存の転写出力検知の結果に基づいて低コストで感光体表面を所望の電位に帯電できる必要最小限の波高値を取得できるようになる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１に係る画像形成装置の要部となる作像部における電子写真プロセスを説明するための基本構成を示したブロック図である。 図１に示す作像部への帯電及び１次転写に要する高圧電源制御系（１次転写の出力フィードバックを含む）の基本構成を示したブロック図である。 図１に示す作像部における感光体表面電位と帯電用高圧電源の高圧交流電圧の波高値との関係を示した図である。 図１に示す作像部における１次転写出力の負荷部の等価回路を示した概略図である。 図２に示す高圧電源制御系における制御基板で１次転写用高圧電源に係る１次転写出力の電圧／電流及びフィードバック値に基づいて算出される感光体の負荷インピーダンスと帯電用高圧電源の高圧交流電圧の波高値との関係を示した図である。 図５で説明した制御基板に係る帯電用高圧電源の高圧交流電圧の波高値を調整するための動作処理を示したフローチャートである。 図６に示す動作処理に含まれる帯電用高圧電源の高圧交流電圧の波高値の第１モードの調整で算出する最小値を説明すべく、１次転写負荷インピーダンスと帯電用高圧電源の高圧交流電圧の波高値との関係における領域及び直線の対比を示した図である。 図６に示す動作処理に含まれる帯電用高圧電源の高圧交流電圧の波高値の第１モードの調整に関する動作処理の細部を示したフローチャートである。 図６に示す動作処理に含まれる帯電用高圧電源の高圧交流電圧の波高値の第２モードの調整に関する動作処理の細部を示したフローチャートである。 実施例２に係る画像形成装置に備えられる制御基板で実施される交流電流制御の動作処理を示したフローチャートである。 実施例２に係る画像形成装置に備えられる感光体及び帯電ローラ間の微小ギャップの変化を示す上下限品についての正弦交流電圧に対する帯電交流電流実効値の特性を示した図である。 実施例２に係る画像形成装置に備えられる作像部への帯電及び１次転写に要する高圧電源制御系（１次転写の出力フィードバックを含む）の基本構成を示したブロック図である。 実施例２に係る画像形成装置に備えられる感光体及び帯電ローラ間の微小ギャップのばらつきで生じる微小帯電ギャップの変化に対する高圧交流電圧のピーク間電圧値Ｖｐｐに係る変曲点の関係を示した特性図である。 実施例２に係る画像形成装置に備えられる制御基板で交流電圧切り替え時に参照される記憶装置内にテーブル形式で格納された微小帯電ギャップの変化に対する目標電流値の関係のデータを例示した図である。

以下に、本発明の画像形成装置及び画像形成方法について、幾つかの実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置の要部となる作像部１００における電子写真プロセスを説明するための基本構成を示したブロック図である。

図１を参照すれば、実施例１に係る画像形成装置の作像部１００における電子写真プロセスでは、帯電用高圧電源１により生成された高電圧を帯電ローラ３に印加し、印刷用紙にトナーを転写させる像担持体としての感光体２を一様に帯電した後、露光部４によって画像信号に応じた露光がなされ、感光体２表面に静電潜像が形成される。この後、現像器５によってトナー像が現像され、感光体２上のトナー像は１次転写用高圧電源９により生成された高電圧を１次転写ローラ６に印加することで中間ベルト（１次転写ベルトとも呼ばれる）７に転写される。

中間ベルト７に転写されたトナー像は図示されない２次転写部によって印刷用紙に転写され、その後に図示されない定着手段によって定着されることにより画像を得る。また、除電器８が設置されている場合には、除電器８により感光体２表面の電荷を除去した後に帯電処理を行う。カラー印刷の場合、同様の構成がブラック(Ｋ)、シアン(Ｃ)、マゼンタ(Ｍ)、イエロー(Ｙ)の４原色分の４系統があり、色毎に中間ベルト７にトナー像を転写し、その後に２次転写部、定着手段に至る処理の流れとなる。

因みに、図１中の帯電ローラ３は感光体２を帯電させる帯電手段として働き、１次転写ローラ６は感光体２から転写部材となる中間ベルト７へトナー像を転写する転写手段として働く。また、帯電用高圧電源１は、帯電手段である帯電ローラ３に所定の帯電バイアスを加えるための交流電圧を出力する帯電電源手段として働き、１次転写用高圧電源９は転写手段である１次転写ローラ６に所定の転写バイアスを加えるための直流電圧又は直流電流を出力する転写電源手段として働く。

本発明の実施例１に係る画像形成装置では、この作像部１００における帯電用高圧電源１による帯電時の処理、並びに１次転写用高圧電源９による１次転写の処理に先立つ電源ＯＮ後の初期動作や印刷待機時において、後述する制御手段により、帯電用高圧電源１における正弦高圧交流電圧の出力（波高値）を変化させながら１次転写用高圧電源９に係る直流電圧又は直流電流の出力値（後述する出力検知手段によって検知される）に基づいて感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺを算出すると共に、１次転写負荷インピーダンスＺが一定値に収束し始める帯電用高圧電源１の正弦高圧交流電圧の出力を調整後交流出力として帯電用高圧電源１に設定する機能を持たせている。

図２は、上述した作像部１００への帯電及び１次転写に要する高圧電源制御系（１次転写の出力フィードバックを含む）の基本構成を示したブロック図である。

図２を参照すれば、高圧電源用制御系の構成は、上述した制御手段として働く制御基板１０に対し、物理量を示す環境情報を計測する計測手段として働くと共に、具体的に温湿度を検出する温湿度センサ１１、図示されない画像処理基板から送出される印刷枚数情報と時間情報とを含む経過情報を計数する計数手段（カウンタ）による経過情報を記憶保持する記憶装置１２、帯電用高圧電源１を構成する交流定電圧電源１３及び直流定電圧電源１４、１次転写用高圧電源９を構成する直流定電圧電源又は定電流電源１５、及び直流定電圧電源又は定電流電源１５からの直流電圧又は直流電流の出力値を検知する出力検知手段として働く転写出力検知部１６が接続された構成となっている。ここでの制御基板１０は、交流定電圧電源１３、直流定電圧電源１４、及び直流定電圧電源又は定電流電源１５の各電源にパルス幅変調（ＰＷＭ：ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を出力して高圧電源の出力を制御し、転写出力検知部１６から直流定電圧電源又は定電流電源１５の直流電圧又は直流電流の出力フィードバック信号が入力され、環境情報である温湿度が一定以上変化するか、或いは印刷枚数情報や時間情報の経過情報が一定値を超えた場合に上述した調整後交流出力の設定を行う。

ここで、制御基板１０でＰＷＭ信号により高圧電源の出力を制御する際、ＰＷＭ信号のＤｕｔｙ比に応じた大きさの高圧交流電圧や高圧直流電圧を出力することができる。電源の制御方式としては定電圧方式と定電流方式との２つがあり、定電圧方式ではＰＷＭ信号のＤｕｔｙ比に応じて電圧を所望の大きさに制御し、定電流方式ではＰＷＭ信号のＤｕｔｙ比に応じて電流を所望の大きさに制御することができる。

そこで、作像部１００における帯電プロセスでは、帯電用高圧電源１には直流電圧・交流電圧共に定電圧方式の交流定電圧電源１３及び直流定電圧電源１４が用いられる。この場合、直流定電圧電源１４が出力する直流定電圧値は感光体２の表面電位となるため、所望の感光体２の表面電位と等しい電圧値を出力するようにＤＣ：ＰＷＭ信号のＤｕｔｙ比を決定する。また、交流定電圧電源１３がＡＣ：ＰＷＭ信号により直流定電圧電源１４からの直流定電圧値に対して重畳する正弦交流定電圧値については、出力（波高値）を或る一定値以上とすることで感光体２の表面を所望の電位に帯電させる帯電出力とする。

また、１次転写プロセスでは、１次転写用高圧電源９には１次転写の構成により定電圧方式、定電流方式の何れかが用いられるので、直流定電圧電源又は定電流電源１５としている。直流定電圧電源又は定電流電源１５は、感光体２に形成されたトナー像を中間ベルト７に転写するため、高圧直流定電圧や高圧直流定電流を１次転写ローラ６に印加又は供給するが、１次転写ローラ６や中間ベルト７の抵抗は環境変化や経時変化等によって変化するため、１次転写ローラ６に印加又は供給する高圧直流定電圧や高圧直流定電流を抵抗に応じて適切に制御して１次転写出力とし、トナー像の転写率を最適化する必要がある。そのため、直流定電圧電源又は定電流電源１５の直流定電圧や直流定電流の出力を転写出力検知部１６で検知し、制御基板１０へ帰還（フィードバック：定電流制御であれば電圧フィードバック、定電圧制御であれば電流フィードバック）することで、１次転写ローラ６や中間ベルト７の抵抗を計算し、その抵抗値から印加電圧を最適化する制御を採用する。係る制御技術は、例えば特開平５−６１１２号公報に開示された周知技術を適用できる。印刷枚数と時間情報とを含む経時情報が図示されない画像処理基板から送られて記憶装置１２で保持され、環境情報としての温度・湿度を検出する温湿度センサ１１からの検出結果が制御基板１０へ送られるため、制御基板１０は上述したように環境情報である温湿度が一定以上変化するか、或いは経過情報である印刷枚数情報や時間情報が一定値を超えた場合に調整後交流出力の設定を行う。

図３は、図１に示す作像部１００における感光体２の表面電位Ｖｄと帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃとの関係を示した図である。

図３を参照すれば、ここでは作像部１００の帯電プロセスには、帯電用高圧電源１における交流定電圧電源１３の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃと帯電用高圧電源１における直流定電圧電源１４の高圧直流電圧Ｖｄｃとを重畳させた電圧が用いられることにより、高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを或る一定値Ｖｔｈ以上とすることで、帯電ローラ３と感光体２との間でプラス側、マイナス側の両極性の放電を発生させ、感光体２の表面を均一に所望の高圧直流電圧Ｖｄｃの電位に帯電できることを示している。

但し、従来技術で問題提起した通り、高圧交流電圧の波高値Ｖａｃが高くなり過ぎると必要以上の放電が発生し、放電により生成される酸化物（オゾン、ＮＯｘ）により感光体２の劣化を促進してしまうため、高圧交流電圧の波高値Ｖａｃは感光体２の表面電位Ｖｄを所望の電位に帯電できる必要最小限の一定値Ｖｔｈにすることが望ましい。

図４は、図１に示す作像部１００における１次転写出力の負荷部の等価回路を示した概略図である。

図４を参照し、１次転写用高圧電源９としての直流定電圧電源又は定電流電源１５が１次転写を定電流制御する場合について考察すれば、定電流制御では等価回路上で接地接続された高圧電源：転写から中間ベルト７及び１次転写ローラ６の抵抗による負荷部に対して常に一定電流を流すように制御することなる。１次転写出力の経路には放電開始電圧を示すツェナダイオードを介在して感光体容量が存在し、Ｑ＝ＣＶの関係により電流が流れる時間が長くなるにつれて感光体２の表面電位Ｖｄは大きくなる。実際には感光体２は回転しており、帯電ローラ３で目標の電位に帯電された後に１次転写ローラ６に到達するため、感光体容量への充電と放電とが平衡状態となり、１次転写ローラ６を通過した後の感光体２の表面電位Ｖｄ′は或る一定値に収束する。ここで、１次転写ローラ６を通過する前後の感光体２の表面電位は、１次転写ローラ６を通過した後の感光体２の表面電位Ｖｄ′、１次転写ローラ６を通過する前の感光体２の表面電位Ｖｄ、１次転写出力電流Ｉ、感光体容量Ｃ、線速ν、並びに１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）における感光体２の長さＬとの間でＶｄ′＝Ｖｄ＋（Ｉ／Ｃ×Ｌ×ν）なる関係式が成立する。

この関係式に基づいて、１次転写から見た負荷部の１次転写インピーダンスについて考察すれば、帯電ローラ３により感光体２は目標の電位まで帯電され、電荷が蓄えられた状態で１次転写ローラ６に到達する。通常、感光体２の表面電位Ｖｄは負に帯電されており、１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）の高圧出力側は正となっている。１次転写電流を一定とした場合、帯電ローラ３により感光体２が負に帯電された場合と帯電されていない場合（Ｖｄ＝０）とを想定すると、負に帯電された場合の方が１次転写ローラ６の通過前後の表面電位Ｖｄ、Ｖｄ′は低くなるため、１次転写経路にかかる電圧は小さくなる。この結果、１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）における１次転写から見た感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺは低くなるため、１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）における１次転写から見た感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺと感光体２の表面電位とは線形性を示すものとなる。

因みに、こうした関係は、１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）が１次転写を定電圧制御する場合についても同様に成立する。即ち、１次転写電圧を一定とした場合、帯電ローラ３により感光体２が負に帯電された場合と帯電されていない場合（Ｖｄ＝０）とを想定すると、負に帯電された場合の方が感光体２と中間ベルト７との電位差が大きくなり、より多くの電流が流れるため、１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）における１次転写から見た感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺが低くなり、感光体２の表面電位とは線形性を示すものとなる。

図５は、制御基板１０で１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）に係る１次転写出力の電圧／電流及びフィードバック値に基づいて算出される感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺと帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃとの関係を示した図である。

先の図４では、１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）における１次転写から見た感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺと感光体２の表面電位とは線形性があることを説明した。即ち、帯電用高圧電源１における交流定電圧電源１３の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを変化させた際の１次転写における感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺをＺ＝１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）の出力電圧／１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）の出力電流なる関係で求めると、図６に示される帯電用高圧電源１における交流定電圧電源１３の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃとの関係では高圧交流電圧の波高値Ｖａｃが一定値Ｖｔｈを超えて感光体２の表面電位が一定となった場合には、感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺも一定となる。この結果、制御基板１０によって帯電用高圧電源１における交流定電圧電源１３の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを変化させながら感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺを算出し、１次転写負荷インピーダンスＺが一定となり始める高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを求め、その値を帯電用高圧電源１における交流定電圧電源１３に設定することで、感光体２の表面を所望の電位に帯電できる必要最小限の波高値Ｖａｃを得ることが可能になる。

要するに、ここでは帯電用高圧電源１における交流定電圧電源１３の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃと直流定電圧電源又は定電流電源１５の１次転写出力を測定し、１次転写出力に基づいて直流定電圧電源又は定電流電源１５から見た感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺを算出する。この１次転写負荷インピーダンスＺは、交流定電圧電源１３の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃの増加に伴い低下する傾向を示すが、波高値Ｖａｃが帯電に必要な値よりも大きくなると一定になる性質がある。そこで、交流定電圧電源１３の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを一定値間隔で変化させながら１次転写負荷インピーダンスＺを算出し、係る１次転写負荷インピーダンスＺが一定となり始める波高値Ｖａｃ（＝Ｖｔｈ）を求めることで、感光体２の帯電に必要最小限の波高値Ｖａｃ（＝Ｖｔｈ）が得られる。この結果、帯電方式に拘らず感光体２の帯電に必要最小限の交流定電圧電源１３の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ（＝Ｖｔｈ）が得られることになる。

また、実施例１に係る画像形成装置では、制御基板１０によって帯電用高圧電源１の正弦高圧交流電圧の出力の波高値Ｖａｃを変化させながら１次転写用高圧電源９に係る直流電圧又は直流電流の出力をフィードバックする図２に示した構成において、実際には後述するように１次転写出力の電圧／電流、及びフィードバック値に基づいて感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺを算出するだけでなく、帯電用高圧電源１の正弦高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを変化させた際の１次転写負荷インピーダンスＺの変化を測定した上で調整後交流出力の設定を改める制御を行う機能を持たせている。

図６は、上述した制御基板１０に係る帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを調整するための動作処理を示したフローチャートである。因みに、ここでの制御基板１０による帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ調整は、画像形成装置の電源ＯＮ後の初期動作や印刷・待機時において、環境・経時変化が生じた場合に実行するもので、電源ＯＮ後の初期動作の場合には第１モードの高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ調整を示す波高値Ｖａｃ調整Ａを実行し、印刷・待機時には第２モードの高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ調整を示す波高値Ｖａｃ調整Ｂを実行する。

図６を参照し、具体的に制御基板１０による帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ調整に係る動作処理を説明すれば、まず帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ調整を実行してから環境が変化したか否か（図２で説明した温湿度センサ１１の環境情報を示す温湿度検出結果に示される）、印刷枚数情報として所定枚数以上を印刷したか否か（図２で説明した記憶装置１２の経過情報に示される）、時間情報として放置時間が所定時間以上か否か（図２で説明した記憶装置１２の経過情報に示される）の何れか１つに該当するかの判定（ステップＳ１）を行う。

この判定（ステップＳ１）の結果、環境が変化しているか、所定枚数以上を印刷されているか、或いは所定時間以上放置されている場合の何れか１つに該当すれば、第１モードの高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ調整を示す波高値Ｖａｃ調整Ａを実施（ステップＳ２）する処理に移行した後、環境が変化しておらず、所定枚数以上を印刷されておらず、所定時間以上放置されていない場合の何れか１つに該当する際と同様に、印刷要求ありか否かの判定（ステップＳ３）を行う。この判定（ステップＳ３）の結果、印刷要求ありであれば、印刷を実行する前に、改めて帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ調整を実行してから環境が変化したか否か、印刷枚数情報として所定枚数以上を印刷したか否か、時間情報として放置時間が所定時間以上か否かの何れか１つに該当するかの判定（ステップＳ４）を行うが、印刷要求なしであれば、この判定（ステップＳ３）の前に戻って印刷要求があるまで待機する。

上記判定（ステップＳ４）の結果、環境が変化しているか、所定枚数以上を印刷されているか、或いは所定時間以上放置されている場合の何れか１つに該当すれば、第２モードの高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ調整を示す波高値Ｖａｃ調整Ｂを実施（ステップＳ５）する処理に移行した後、環境が変化しておらず、所定枚数以上を印刷されておらず、所定時間以上放置されていない場合の何れか１つに該当する際と同様に印刷の実行（ステップＳ６）の処理に移行した後、印刷要求ありか否かの判定（ステップＳ３）の前に戻って印刷要求があるまで待機する。

図７は、図６の動作処理に含まれる帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃの第１モードの調整Ａで算出する最小値Ｖｔｈを説明すべく、１次転写負荷インピーダンスＺと帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃとの関係における領域Ｅ１、Ｅ２及び直線Ｌ１、Ｌ２の対比を示した図である。

図７を参照すれば、高圧交流電圧の波高値Ｖａｃの第１モードの調整Ａでは、帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃが十分に低く、感光体２の表面が所望の電位に帯電されていない領域Ｅ１における１次転写負荷インピーダンスＺ：Ｚ＝１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）の出力電圧／１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）の出力電流と波高値Ｖａｃ特性の直線Ｌ１と、帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃが十分に高く、感光体２の表面が所望の電位に帯電されている領域Ｅ２における１次転写負荷インピーダンスＺと波高値Ｖａｃ特性の直線Ｌ２との交点を求めることにより、感光体２の表面電位が目標の電位まで帯電される高圧交流電圧の波高値Ｖａｃについての最小値Ｖｔｈを制御基板１０により算出する。

即ち、ここでの制御基板１０を簡略化して表現すれば、感光体２が所望の電位に帯電されない高圧交流電圧の出力を印加したときの１次転写負荷インピーダンスＺと交流電圧との関係を示す直線Ｌ１、及び感光体２が所望の電位に帯電される高圧交流電圧の出力を印加したときの１次転写負荷インピーダンスＺと高圧交流電圧との関係を示す直線Ｌ２の交点を求めることにより、上述した調整後交流出力の設定を行う機能であると云える。

図８は、図６の動作処理に含まれる帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃの第１モードの調整Ａに関する動作処理の細部を示したフローチャートである。

図８を参照すれば、第１モードの調整Ａに関する動作処理は、画像形成装置の電源がＯＮされた後に帯電用高圧電源１（交流定電圧電源１３及び直流定電圧電源１４）と１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）との出力がＯＮとなり、図示されない用紙搬送用の駆動モータがＯＮ（ステップＳ１）となる処理を経た後、制御基板１０により高圧交流電圧の波高値Ｖａｃが十分に低い領域Ｅ１において高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ,１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）の１次転写出力のフィードバック値（単にＶａｃ,転写出力ＦＢと表記している）を２点測定し、測定した転写出力ＦＢからそれぞれの１次転写負荷インピーダンスＺ（単にインピーダンスＺと表記している）を算出する（ステップＳ２）処理を行う。そこで、制御基板１０は、算出した高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ,１次転写負荷インピーダンスＺ（単にＶａｃ,Ｚと表記している）から２点間の直線Ｌ１を求める（ステップＳ３）処理を行う。

また、制御基板１０は、高圧交流電圧の波高値Ｖａｃが十分に高い領域Ｅ２において高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ,１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）の１次転写出力のフィードバック値（単にＶａｃ,転写出力ＦＢと表記している）を２点測定し、測定した転写出力ＦＢからそれぞれの１次転写負荷インピーダンスＺ（単にインピーダンスＺと表記している）を算出する（ステップＳ４）処理を行う。そこで、制御基板１０は、算出した高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ,１次転写負荷インピーダンスＺ（単にＶａｃ,Ｚと表記している）から２点間の直線Ｌ２を求める（ステップＳ５）処理を行う。但し、直線Ｌ２が求められると、その直線の傾きの絶対値をα＊とする。

更に、制御基板１０は、直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点の波高値Ｖａｃ＊を算出する（ステップＳ６）処理を行った後、波高値Ｖａｃ＊を帯電用高圧電源１における交流定電圧電源１３で実際に出力する電圧値に設定する（ステップＳ７）処理を行うようにして、動作処理を終了する。

図９は、図６の動作処理に含まれる帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃの第２モードの調整Ｂに関する動作処理の細部を示したフローチャートである。

図９を参照すれば、第２モードの調整Ｂに関する動作処理は、画像形成装置の電源がＯＮされた後に帯電用高圧電源１（交流定電圧電源１３及び直流定電圧電源１４）と１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）との出力がＯＮとなり、図示されない用紙搬送用の駆動モータがＯＮ（ステップＳ１）となる処理を経た後、制御基板１０により前回の波高値Ｖａｃ調整Ａで得たＶａｃ調整値の波高値Ｖａｃ＊及びこの波高値Ｖａｃ＊から或る一定値β（例えば２０Ｖｐｐを例示できる）間隔で変化させた波高値Ｖａｃ＊からβだけ小さい値Ｖａｃ＊−０、波高値Ｖａｃ＊からβだけ大きい値Ｖａｃ＊＋０を出力し、その時の１次転写出力フィードバック値（単に転写出力ＦＢと表記している）から１次転写負荷インピーダンスＺ（単にインピーダンスＺと表記している）を求める（ステップＳ２）処理を行う。

そこで、制御基板１０は、２点（波高値Ｖａｃ＊,１次転写負荷インピーダンスＺ）（Ｖａｃ＊−０,Ｚ−０）間の直線の傾きの絶対値α−０と２点（波高値Ｖａｃ＊,１次転写負荷インピーダンスＺ）（Ｖａｃ＊＋０,Ｚ＋０）間の直線の傾きの絶対値α＋０とを求める（ステップＳ３）処理を行った後、Ｖａｃ調整Ａで求めた傾きα＊と比較し、α−０≦α＊であって、かつα＋０≦α＊であるか否かの判定（ステップＳ４）を行う。この判定の結果、α−０≦α＊であって、かつα＋０≦α＊であれば、制御基板１０は設定パラメータｉを０にするｉ←０（ステップＳ５）の処理を行った後、波高値Ｖａｃ＊−ｉからさらにβだけ小さい値Ｖａｃ＊−ｉ＋１を出力し、その時の１次転写出力フィードバック値（単に転写出力ＦＢと表記している）から１次転写負荷インピーダンスＺ−ｉ＋１（単にインピーダンスＺ−ｉ＋１と表記している）を求める（ステップＳ６）処理を行う。

更に、制御基板１０は、２点（波高値Ｖａｃ＊−ｉ,１次転写負荷インピーダンスＺ−ｉ）（Ｖａｃ＊−ｉ＋１,Ｚ−ｉ＋１）間の直線の傾きの絶対値α−ｉ＋１を求める（ステップＳ７）処理を行った後、Ｖａｃ調整Ａで求めた傾きα＊と比較し、α−ｉ＋１＞α＊であるか否かの判定（ステップＳ８）を行う。この判定の結果、α−ｉ＋１＞α＊であれば、制御基板１０は波高値Ｖａｃ＊−ｉを帯電用高圧電源１における交流定電圧電源１３で実際に出力する電圧値に設定する（ステップＳ９）処理を行うようにして動作処理を終了するが、α−ｉ＋１≦α＊であれば、設定パラメータｉをｉ＋１にするｉ←ｉ＋１（ステップＳ１０）の処理を行った後、先のステップＳ６の処理の前に戻ってそれ以降の処理を繰り返すようにする。

ところで、先のα−０≦α＊であって、かつα＋０≦α＊であるか否かの判定（ステップＳ４）の結果、α−０≦α＊でなく、かつα＋０≦α＊でなければ、引き続いてα−０＞α＊であって、かつα＋０＞α＊であるか否かの判定（ステップＳ１１）を行う。この判定の結果、α−０＞α＊であって、かつα＋０＞α＊であれば、制御基板１０は設定パラメータｉを０にするｉ←０（ステップＳ１２）の処理を行った後、波高値Ｖａｃ＊−ｉからさらにβだけ大きい値Ｖａｃ＊＋ｉ＋１を出力し、その時の１次転写出力フィードバック値（単に転写出力ＦＢと表記している）から１次転写負荷インピーダンスＺ＋ｉ＋１（単にインピーダンスＺ＋ｉ＋１と表記している）を求める（ステップＳ１３）処理を行う。

更に、制御基板１０は、２点（波高値Ｖａｃ＊＋ｉ,１次転写負荷インピーダンスＺ＋ｉ）（Ｖａｃ＊＋ｉ＋１,Ｚ＋ｉ＋１）間の直線の傾きの絶対値α＋ｉ＋１を求める（ステップＳ１４）処理を行った後、Ｖａｃ調整Ａで求めた傾きα＊と比較し、α＋ｉ＋１≦α＊であるか否かの判定（ステップＳ１５）を行う。この判定の結果、α＋ｉ＋１≦α＊であれば、制御基板１０は波高値Ｖａｃ＊＋ｉを帯電用高圧電源１における交流定電圧電源１３で実際に出力する電圧値に設定する（ステップＳ１６）処理を行うようにして動作処理を終了するが、α＋ｉ＋１＞α＊であれば、設定パラメータｉをｉ＋１にするｉ←ｉ＋１（ステップＳ１７）の処理を行った後、先のステップＳ１３の処理の前に戻ってそれ以降の処理を繰り返すようにする。因みに、α−０＞α＊であって、かつα＋０＞α＊であるか否かの判定（ステップＳ１１）の結果、α−０＞α＊でなく、またはα＋０＞α＊でなければ、波高値Ｖａｃを更新せずに前回調整値の波高値Ｖａｃ＊を帯電用高圧電源１における交流定電圧電源１３で出力するようにしてから動作処理を終了する。

このように、１次転写負荷インピーダンスＺと高圧交流電圧の波高値Ｖａｃ特性の直線の傾きとを求め、その傾きと第１モードの波高値Ｖａｃ調整Ａで求めた傾きα＊（高圧交流電圧の波高値Ｖａｃが十分に高く、感光体２の表面が所望の電位に帯電されている領域Ｅ２での直線の傾き）とを比較することにより、感光体２の表面電位が目標の電位まで帯電される最小値となる高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを求めることができ、しかも第１モードの波高値Ｖａｃ調整Ａで得た波高値Ｖａｃ付近で調整を行うことにより、調整時に際しても必要以上の放電が発生し、感光体２の劣化を促進させてしまう可能性を極力少なくすることができる。

以上に述べた通り、実施例１に係る画像形成装置では、作像部１００における帯電用高圧電源１として用いられる交流定電圧電源１３及び直流定電圧電源１４による帯電時の処理、並びに１次転写用高圧電源９として用いられる直流定電圧電源又は定電流電源１５による１次転写の処理に先立つ装置の電源ＯＮ後の初期動作や印刷待機時において、制御基板１０が交流定電圧電源１３における正弦高圧交流電圧の出力（波高値）を変化させながら転写出力検知部１６により検知される直流定電圧電源又は定電流電源１５に係る直流電圧又は直流電流の出力値（出力ＦＢ）に基づいて感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺを算出すると共に、１次転写負荷インピーダンスＺが一定値に収束し始める交流定電圧電源１３の正弦高圧交流電圧の出力を調整後交流出力として交流定電圧電源１３に設定するため、帯電方式に拘らず感光体２の表面を所望の電位に帯電できる必要最小限の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを取得できるようになる。

ところで、実施例１に係る画像形成装置における処理プロセスは画像形成方法として換言することができる。この場合の画像形成方法は、画像形成装置に備えられる像担持体としての感光体２により、印刷用紙にトナーを転写させるトナー転写ステップと、画像形成装置に備えられる帯電手段（帯電ローラ３）により、トナー転写ステップでの感光体２を帯電させる帯電ステップと、画像形成装置に備えられる転写手段（１次転写ローラ６）により、トナー転写ステップでの感光体２から転写部材（中間ベルト７）へトナー像を転写する転写ステップと、画像形成装置に備えられる帯電電源手段（帯電用高圧電源１）により、帯電ステップでの帯電手段（帯電ローラ３）に所定の帯電バイアスを加えるための交流電圧を出力する帯電用交流電圧出力ステップと、画像形成装置に備えられる転写電源手段（１次転写用高圧電源９）により、転写ステップでの転写手段（１次転写ローラ６）に所定の転写バイアスを加えるための直流電圧又は直流電流を出力する転写用直流バイアス生成ステップと、画像形成装置に備えられる出力検知手段（転写出力検知部１６）により、転写用直流バイアス生成ステップでの転写電源手段（１次転写用高圧電源９）からの直流電圧又は直流電流の出力値を検知する出力検知ステップと、画像形成装置に備えられる制御手段（制御基板１０）により、帯電用交流電圧出力ステップでの帯電電源手段（帯電用高圧電源１）における交流電圧の出力を変化させながら出力検知ステップでの出力検知手段（転写出力検知部１６）による直流電圧又は直流電流の出力値に基づいて感光体２の１次転写負荷インピーダンスＺを算出すると共に、１次転写負荷インピーダンスＺが一定値に収束し始める交流電圧の出力を調整後交流出力として帯電用交流電圧出力ステップでの帯電電源手段（帯電用高圧電源１）に設定する制御ステップと、を有するものとなる。

実施例１に係る画像形成装置では、転写出力検知部１６で取得した転写部材である中間ベルト７からの出力の検知結果に基づいて制御基板１０により帯電手段である帯電ローラ３が出力する交流電圧を算出する処理の流れを説明したが、実施例２では更に得られた交流電圧に基づいて帯電手段である帯電ローラ３が出力する目標電流値を算出する機能を構築したものである。

実施例１に係る技術では、感光体２の表面が所望の電位に帯電し始める必要最小限の波高値Vａｃを検知し、波高値Vａｃの高値側と低値側とで波高値Vａｃ−１次転写負荷インピーダンスＺ直線を求め、最低でも４点の波高値Vａｃを変化させて１次転写負荷インピーダンスＺを測定する必要がある上、環境や経時の変化が生じる度に制御が入るため、現状の特許文献１の場合のような帯電電流制御よりも待ち時間が増加してしまう虞がある。このため、実施例２では係る帯電電流制御と同等の待ち時間で、部品のばらつきも含めて最適な交流出力電圧の波高値Vａｃを得られるようにしたものである。

こうした機能を構築するため、実施例２に係る画像形成装置では、転写出力検知部１６に帯電電源手段（帯電用高圧電源１）が出力する交流電流を検知する帯電出力検知手段を備えるようにし、制御基板１０が調整後交流出力に基づいて目標電流値を決定し、帯電出力検知手段で検知される交流電流が目標電流値となるように帯電用高圧電源１が出力する交流電圧を制御することを基本とする。

図１０は、実施例２に係る画像形成装置に備えられる制御基板１０で実施される交流電流制御の動作処理を示したフローチャートである。

図１０を参照すれば、交流電流制御の動作処理では、まず帯電用高圧電源１が出力する交流電流を転写出力検知部１６の帯電出力検知手段で検知した結果を受けて制御基板１０が識別する交流電流出力値検知（ステップＳ１０１）の処理を行った後、制御基板１０により交流電流出力値が所定の目標（目標電流値）範囲内にあるか否かの判定（ステップＳ１０２）を行う。尚、制御基板１０では、調整後交流出力を測定することにより感光体２及び帯電ローラ３間のギャップを算出しており、そのギャップに基づいて目標電流値を決定するものとする。この判定の結果、交流電流出力値が所定の目標範囲内にあればそのまま動作処理を終了するが、目標範囲内になければ（目標範囲外であれば）帯電用高圧電源１が出力する交流電圧を切り替え制御する交流電圧切り替え（ステップＳ１０３）の処理を行ってから交流電流出力値検知（ステップＳ１０１）の前に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。因みに、ここでの動作処理を実施するに際して、予めギャップに応じた目標電流値が記憶手段としての記憶装置１２に記憶されており、算出されたギャップに応じた目標電流値を制御基板１０が記憶装置１２から選択し、帯電出力検知手段で検知される交流電流が選択した目標電流値となるように帯電用高圧電源１が出力する交流電圧を切り替え制御するものである。その他、装置に対して感光体２が新たに取り付けられたか否かを周知の対物検知センサを通じて判断する判断手段としての機能を制御基板１０に持たせ、制御基板１０が装置に対して感光体２が新たに取り付けられたと判断手段の機能により判断した場合に目標電流値を決定することが好ましい。

図１１は、実施例２に係る画像形成装置に備えられる感光体２及び帯電ローラ３間の微小ギャップの変化を示す上下限品（上限品、下限品）についての正弦交流電圧［Ｖｐｐ］に対する帯電交流電流実効値［ｍＡｒｍｓ］の特性を示した図である。

図１１を参照すれば、ここでは感光体２及び帯電ローラ３間の微小ギャップが上限品、下限品に対して必要な波高値／電流値の最小値を持つことを示しており、図１０を参照して説明した交流電流制御の動作処理で感光体２及び帯電ローラ３間の微小ギャップのばらつき等の部品の個体差を考慮せずに同じ一定値の目標電流値を用いれば、その部品ばらつきによって正弦交流電圧［Ｖｐｐ］に過不足が生じてしまうことが判る。

図１２は、実施例２に係る画像形成装置に備えられる作像部１００への帯電及び１次転写に要する高圧電源制御系（１次転写の出力フィードバックを含む）の基本構成を示したブロック図である。

図１２を参照すれば、ここでは図２に示した構成と比べ、上述した帯電用高圧電源１が出力する交流電流を交流定電圧電源１３から検知する帯電出力検知手段１７を制御基板１０に接続して帯電検知出力（出力ＦＢ）を取得すると共に、判断手段の機能となる感光体交換検知手段１８を別個に備えて制御基板１０に接続した構成が相違している。

更に、図１３は、実施例２に係る画像形成装置に備えられる感光体２及び帯電ローラ３間の微小ギャップのばらつきで生じる微小帯電ギャップ［ｕｍ]の変化に対する高圧交流電圧のピーク間電圧値（正弦交流電圧）Ｖｐｐに係る変曲点［Ｖｐｐ]の関係を示した特性図である。

図１３を参照すれば、ここでは微小帯電ギャップが大きくなるに伴い、変曲点も比例して大きくなることを示している。そこで、制御基板１０では交流電流制御の動作処理上において、図１１〜図１３に示した特性を考慮して微小帯電ギャップに対応した適切な目標電流値を選定する必要がある。具体的に云えば、図７を参照して説明したように、高圧交流電圧の波高値Ｖａｃの第１モードの調整Ａでは、帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃが十分に低く、感光体２の表面が所望の電位に帯電されていない領域Ｅ１における１次転写負荷インピーダンスＺ：Ｚ＝１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）の出力電圧／１次転写用高圧電源９（直流定電圧電源又は定電流電源１５）の出力電流と波高値Ｖａｃ特性の直線Ｌ１と、帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃが十分に高く、感光体２の表面が所望の電位に帯電されている領域Ｅ２における１次転写負荷インピーダンスＺと波高値Ｖａｃ特性の直線Ｌ２との交点を求めることにより、感光体２の表面電位が目標の電位まで帯電される高圧交流電圧の波高値Ｖａｃについての最小値Ｖｔｈを制御基板１０により算出した後、記憶装置１２に格納された微小帯電ギャップの変化に対する目標電流値を参照する。

図１４は、実施例２に係る画像形成装置に備えられる制御基板１０で交流電圧切り替え時に参照される記憶装置１２内にテーブル形式で格納された微小帯電ギャップ[ｕｍ]の変化に対する目標電流値[ｍＡｒｍｓ]の関係のデータを例示した図である。

図１４を参照すれば、制御基板１０では算出した高圧交流電圧の波高値Ｖａｃについての最小値Ｖｔｈから感光体２及び帯電ローラ３間の微小帯電ギャップを求め、微小帯電ギャップのばらつき毎に最適な目標電流値を選定（即ち、帯電電流を適宜変更することになる）して先の交流電流出力値が所定の目標範囲内にあるか否かの判定（ステップＳ１０２）を行うようにし、その判定結果に応じて所定の目標範囲内になければ帯電用高圧電源１が出力する交流電圧を切り替え制御することにより、高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを最適化することができる。

尚、各実施例で開示した画像形成装置は、作像部１００の構造を含め、種々変更可能であり、制御基板１０で帯電用高圧電源１の高圧交流電圧の波高値Ｖａｃを調整するための間隔変化値（一定値β）や設定パラメータの変更等も種々変更可能であるため、本発明の画像形成装置は各実施例で開示した形態に限定されない。

１ 帯電用高圧電源
２ 感光体
３ 帯電ローラ
４ 露光部
５ 現像器
６ １次転写ローラ
７ 中間ベルト
８ 除電器
９ １次転写用高圧電源
１０ 制御基板
１１ 温湿度センサ
１２ 記憶装置
１３ 交流定電圧電源
１４ 直流定電圧電源
１５ 直流定電圧電源又は定電流電源
１６ 転写出力検知部
１７ 帯電出力検知手段
１８ 感光体交換検知手段
１００ 作像部

特許５０８２０００号公報

Claims (10)

1. 印刷用紙にトナーを転写させる像担持体としての感光体と、
   前記感光体を帯電させる帯電手段と、
   前記感光体から転写部材へトナー像を転写する転写手段と、
   前記帯電手段に所定の帯電バイアスを加えるための交流電圧を出力する帯電電源手段と、
   前記転写手段に所定の転写バイアスを加えるための直流電圧又は直流電流を出力する転写電源手段と、
   前記転写電源手段からの前記直流電圧又は前記直流電流の出力値を検知する出力検知手段と、
   前記帯電電源手段における前記交流電圧の出力を変化させながら前記出力検知手段による前記直流電圧又は前記直流電流の出力値に基づいて前記感光体の負荷インピーダンスを算出すると共に、当該負荷インピーダンスが一定値に収束し始める当該交流電圧の出力を調整後交流出力として当該帯電電源手段に設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   物理量を示す環境情報を計測する計測手段と、
   印刷枚数情報と時間情報とを含む経過情報を計数する計数手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記環境情報が一定以上変化するか、或いは前記経過情報が一定値を超えた場合に、前記調整後交流出力の設定を行うことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記感光体が所望の電位に帯電されない前記交流電圧の出力を印加したときの前記負荷インピーダンスと当該交流電圧との関係を示す直線、及び当該感光体が所望の電位に帯電される当該交流電圧の出力を印加したときの当該負荷インピーダンスと当該交流電圧との関係を示す直線の交点を求めることにより、前記調整後交流出力の設定を行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、以前に設定した前記調整後交流出力となる前記交流電圧の出力を一定間隔で変化させ、変化させた当該交流電圧の出力毎に前記負荷インピーダンスと当該交流電圧との関係を示す直線の傾きを求め、当該傾きと以前の設定時に得られた前記感光体が所望の電位に帯電される当該交流電圧の出力を印加したときの当該負荷インピーダンスと当該交流電圧との関係を示す既存の直線の傾きと比較することにより、当該調整後交流出力の設定を改める制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記帯電電源手段が出力する交流電流を検知する帯電出力検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記調整後交流出力に基づいて目標電流値を決定し、前記帯電出力検知手段で検知される前記交流電流が当該目標電流値となるように前記帯電電源手段が出力する前記交流電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記調整後交流出力を測定することにより前記感光体及び前記帯電手段間のギャップを算出することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記ギャップに基づいて前記目標電流値を決定することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７記載の画像形成装置において、
   前記ギャップに応じて前記目標電流値を記憶する記憶手段を備え、
   前記制御手段は、前記ギャップに基づいて前記記憶手段に記憶された前記目標電流値を選択し、前記帯電出力検知手段で検知される前記交流電流が当該選択した目標電流値となるように前記帯電電源手段が出力する前記交流電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項５〜８の何れか１項記載の画像形成装置において、
   装置に対して前記感光体が新たに取り付けられたか否かを判断する判断手段を備え、
   前記制御手段は、装置に対して前記感光体が新たに取り付けられたと前記判断手段が判断した場合に前記目標電流値を決定することを特徴とする画像形成装置。
10. 画像形成装置に備えられる像担持体としての感光体により、印刷用紙にトナーを転写させるトナー転写ステップと、
    画像形成装置に備えられる帯電手段により、前記トナー転写ステップでの前記感光体を帯電させる帯電ステップと、
    画像形成装置に備えられる転写手段により、前記トナー転写ステップでの前記感光体から転写部材へトナー像を転写する転写ステップと、
    画像形成装置に備えられる帯電電源手段により、前記帯電ステップでの前記帯電手段に所定の帯電バイアスを加えるための交流電圧を出力する帯電用交流電圧出力ステップと、
    画像形成装置に備えられる転写電源手段により、前記転写ステップでの前記転写手段に所定の転写バイアスを加えるための直流電圧又は直流電流を出力する転写用直流バイアス生成ステップと、
    画像形成装置に備えられる出力検知手段により、前記転写用直流バイアス生成ステップでの前記転写電源手段からの前記直流電圧又は前記直流電流の出力値を検知する出力検知ステップと、
    画像形成装置に備えられる制御手段により、前記帯電用交流電圧出力ステップでの前記帯電電源手段における前記交流電圧の出力を変化させながら前記出力検知ステップでの前記出力検知手段による前記直流電圧又は前記直流電流の出力値に基づいて前記感光体の負荷インピーダンスを算出すると共に、当該負荷インピーダンスが一定値に収束し始める当該交流電圧の出力を調整後交流出力として当該帯電用交流電圧出力ステップでの当該帯電電源手段に設定する制御ステップと、を有することを特徴とする画像形成方法。