(57)【要約】      （修正有）【課題】ＦＰＯＴを短縮するとともに、画像品質を維持したまま１次転写部の抵抗変動を検知する電圧制御を実施する頻度を減らし、感光ドラムの寿命を延ばすことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光ドラムと、現像剤を付与してトナー像を形成する現像器と、トナー像を転写する１次転写ローラと、１次転写ローラに電圧を印加する転写電源と、１次転写ローラの電流を検知する電流検知部と、転写電源の印加電圧を制御するＣＰＵとを有し、ＣＰＵは、画像形成時以外で１次転写ローラに電圧を印加した状態で電流検知部の検知電流により第１の電圧を決定する電圧制御を行い、一回は電圧制御を実施し、電圧制御を実施することで第１の電圧を決定し、第１の電圧と感光ドラムの予測使用量から第２の電圧を決定でき、画像形成前に電圧制御を実施せず、画像形成時に第２の電圧を１次転写ローラに印加するように制御する。【選択図】図８
2014115574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に形成された潜像に現像剤を付与することでトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体に形成されたトナー像を転写する転写手段と、
前記転写手段に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記転写手段に流れる電流を検知する電流検知手段と、
前記電圧印加手段が前記転写手段に印加する電圧を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、画像形成以外のタイミングで、前記転写手段に前記電圧印加手段から電圧を印加させた状態で前記電流検知手段が検知する電流に基づいて第１の電圧を決定する電圧制御を行い、画像形成時は、前記電圧制御で決定した前記第１の電圧を前記転写手段に印加するように前記電圧印加手段を制御する画像形成装置において、
前記制御手段は、少なくとも一回は前記電圧制御を実施し、その際に、前記電圧制御を実施することで前記第１の電圧を決定するとともに、前記第１の電圧と前記像担持体の予測使用量から第２の電圧を決定することが可能であり、
前記電圧制御を行った後に新たな画像形成を開始する場合、画像形成を開始する前に前記電圧制御を実施せず、画像形成時に前記第２の電圧を前記転写手段に印加するように前記電圧印加手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写体を有し、
前記転写手段は前記像担持体に形成されたトナー像を前記中間転写体に転写することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段が、前記電圧制御を画像形成の前のタイミングで実施することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の電圧及び前記第２の電圧を記憶する記憶手段を有し、
前記記憶手段は、前記像担持体の使用量毎に区分され、
前記制御手段は、前記第１の電圧を決定した際の前記像担持体の実際の使用量に対応する前記区分に前記第１の電圧を、前記第２の電圧を予測した際の前記像担持体の予測使用量に対応する前記区分に前記第２の電圧を記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第２の電圧が記憶されている前記記憶手段の区分に対応する前記像担持体の使用量において、前記第１の電圧を決定した場合には、前記第２の電圧を前記第１の電圧に置き換えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置内または画像形成装置周辺の温度または温湿度を検知する環境検知手段を有し、
前記制御手段は、前記環境検知手段が検知した温度または温湿度毎に、前記第１の電圧を決定し前記第２の電圧を予測することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の電圧及び前記第２の電圧を記憶する記憶手段と前記中間転写体の温度を検知する手段を有し、
前記記憶手段は、前記像担持体の使用量及び前記中間転写体の温度毎に区分され、
前記制御手段は、前記第１の電圧を決定した際の前記像担持体の実際の使用量及び前記中間転写体の温度に対応する前記区分に前記第１の電圧を、前記第２の電圧を予測した際の前記像担持体の予測使用量及び前記中間転写体の温度に対応する前記区分に前記第２の電圧を記憶することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第２の電圧が記憶されている前記記憶手段の区分に対応する前記像担持体の使用量及び前記中間転写体の温度において、前記第１の電圧を決定した場合には、前記第２の電圧を前記第１の電圧に置き換えることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記記憶手段は、プロセススピード毎に記憶領域を有することを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記記憶手段は、不揮発性メモリであることを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１の電圧を決定したときの前記像担持体の積算使用量を記憶する第２の記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の電圧と前記第２の記憶手段に記憶された前記像担持体の積算使用量に基づいて前記第２の電圧を予測することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
画像形成装置の積算使用量を記憶する装置使用量記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記装置使用量記憶手段に記憶された画像形成装置の積算使用量が所定の閾値より大きいと判断した場合には、前記記憶手段に記憶された前記第１の電圧と前記第２の電圧を全て消去することを特徴とする請求項４乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式にて像担持体上に形成したトナー像を転写材に転写し、その後定着することによって転写材上に画像を得る複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、感光ドラム表面のトナー像を中間転写体表面に、一旦転写（以後、１次転写と呼ぶ）し、その後、中間転写体表面のトナー像を転写材に再度転写（以後、２次転写と呼ぶ）する構成を有するカラー画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、１次転写部や中間転写体の抵抗値の耐久変動及び環境変動に対応するために、感光ドラム上の非画像領域に対し１次転写部を予め設定された値で定電流制御する転写制御が行われる。そして、定電流制御時の発生電圧値の変動から１次転写部の抵抗変動を検知し、画像形成時は先の発生電圧値を演算処理した結果で定電圧制御を行う。１次転写部の抵抗変動を検知する電圧制御実施時期としては、１次転写部や中間転写体の抵抗値の耐久変動及び環境変動に対応するため、画像形成の直前の場合がある。なお、特許文献１には、予測した転写電圧と温湿度環境情報及び転写ローラの抵抗変化情報に基づいた転写電圧を比較し、その差が所定以上の場合は、過去の温湿度環境と現在の温湿度環境との比較結果に基づいて最適な転写電圧を選択する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６６７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近のカラー画像形成装置では、画像形成された一枚目の転写材が出力されるまでの時間（Ｆｉｒｓｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｏｕｔ  Ｔｉｍｅ、以下「ＦＰＯＴ」と呼ぶ）を短縮することが求められている。そのため、感光ドラムの初期回転時に１次転写部の抵抗変動を検知する電圧制御を実施して、画像形成直前に上述の電圧制御を省略する画像形成装置も提案されている。しかし、１次転写部の抵抗変動を検知する電圧制御を省略した場合に、以下のような課題がある。
【０００５】
例えば、環境が変化した場合や所定枚数の画像形成を実施した場合には、目標とする電流値が変化するため、再度１次転写部の抵抗変動を検知する電圧制御を実施する必要があり、いつでも１次転写部の抵抗変動を検知する電圧制御を省略できる訳ではない。この再度の１次転写部の抵抗変動を検知する電圧制御の実施時期は、画像形成直前や直後であり、再度１次転写部の抵抗変動を検知する電圧制御を実施するのでＦＰＯＴが長くなり、余分に感光ドラムが回転するため感光ドラムの寿命が減少するという課題がある。
【０００６】
本発明はこのような状況のもとでなされたものであり、ＦＰＯＴを短縮するとともに画像品質を維持したまま１次転写部の抵抗変動を検知する電圧制御を実施する頻度を減らし、感光ドラムの寿命を延ばすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため以下の構成を有する。
【０００８】
（１）像担持体と、前記像担持体に形成された潜像に現像剤を付与することでトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体に形成されたトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段に電圧を印加する電圧印加手段と、前記転写手段に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記電圧印加手段が前記転写手段に印加する電圧を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、画像形成以外のタイミングで、前記転写手段に前記電圧印加手段から電圧を印加させた状態で前記電流検知手段が検知する電流に基づいて第１の電圧を決定する電圧制御を行い、画像形成時は、前記電圧制御で決定した前記第１の電圧を前記転写手段に印加するように前記電圧印加手段を制御する画像形成装置において、前記制御手段は、少なくとも一回は前記電圧制御を実施し、その際に、前記電圧制御を実施することで前記第１の電圧を決定するとともに、前記第１の電圧と前記像担持体の予測使用量から第２の電圧を決定することが可能であり、前記電圧制御を行った後に新たな画像形成を開始する場合、画像形成を開始する前に前記電圧制御を実施せず、画像形成時に前記第２の電圧を前記転写手段に印加するように前記電圧印加手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＦＰＯＴを短縮するとともに画像品質を維持したまま１次転写部の抵抗変動を検知する電圧制御を実施する頻度を減らし、感光ドラムの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の画像形成部及び画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】実施例１の画像形成装置のシステム構成を示す図
【図３】実施例１の電圧制御を説明するための図
【図４】実施例１の初期の感光ドラムと耐久後の感光ドラムの層構成の概略図
【図５】実施例１の転写コントラストと１次転写電流との関係を示す図
【図６】実施例１のプリント動作と１次転写動作のシーケンスを示す図
【図７】実施例１の１次転写電圧設定値の記憶状態を示す図
【図８】実施例１の１次転写電圧設定値を記憶するための処理を説明するフローチャート
【図９】実施例２の１次転写電圧設定値の記憶状態を示す図
【図１０】実施例２の１次転写電圧設定値を記憶するための処理を説明するフローチャート
【図１１】実施例３の１次転写電圧設定値を記憶するための処理を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するための形態を、以下に説明する。
【実施例１】
【００１２】
［画像形成プロセスと画像形成装置の構成］
実施例１の画像形成装置のマゼンタ色（Ｍ）の画像形成プロセスについて図１（ａ）を用いて説明する。画像形成装置に画像形成開始信号が入力されると、中間転写ベルト３０、感光ドラム９Ｍ（像担持体）の回転が開始される。このとき、中間転写ベルト３０（中間転写体）は感光ドラム９Ｍに接触している。そして、感光ドラム９Ｍの表面に帯電ローラ１０Ｍの負極性の直流電圧を印加することにより所望の帯電電位に帯電し（本実施例では負極性）、帯電された感光ドラム９Ｍの表面に露光装置１１Ｍにより画像情報に基づいた画像露光がなされ静電潜像が形成される。
【００１３】
次に、感光ドラム９Ｍ上に形成された静電潜像を現像器１２Ｍにより現像剤であるマゼンタトナー（負帯電特性のトナー）を付与して現像し、感光ドラム９Ｍ上にマゼンタトナー像が形成される。このマゼンタトナー像は１次転写ローラ１３Ｍにより中間転写ベルト３０に静電的に転写される。このとき、１次転写ローラ１３Ｍには、転写電圧制御部４４Ｍにより制御された転写電源４５Ｍ（電圧印加手段）の所定の電圧（本実施例では正極性の電圧）が印加される。１次転写時に中間転写ベルト３０に転写されないで感光ドラム９Ｍ表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置１４Ｍによって除去され、廃トナー容器（不図示）に回収される。こうして表面が清掃された感光ドラム９Ｍは、次の画像形成に供される。
【００１４】
本実施例においては、上述の感光ドラム９Ｍ、帯電ローラ１０Ｍ、現像器１２Ｍ、クリーニング装置１４Ｍは、カートリッジ容器１５Ｍ（図１（ａ）中の点線で図示）に一体的に組み込まれており、全体でカートリッジ８Ｍを構成している。このカートリッジ（画像形成ステーション）８Ｍは、画像形成装置本体に対して着脱自在であり、例えば感光ドラム９Ｍが寿命に達したときには、全体が画像形成装置本体から取り出されて新規カートリッジと交換される。
【００１５】
このような画像形成〜転写工程は、図１（ｂ）のように他のカートリッジ８Ｃ，８Ｙ，８Ｋでも同様に繰り返され、感光ドラム９Ｃ〜９Ｋ上に形成されたシアン、イエロー、ブラックのトナー像は中間転写ベルト３０上に順次重ねられて１次転写される。なお、Ｃ，Ｙ，Ｋは、それぞれシアン色，イエロー色，ブラック色であることを示す。カートリッジ８Ｃ，８Ｙ，８Ｋの構成は、上述のカートリッジ８Ｍの構成と同一であるので説明を省略する。その後、中間転写ベルト３０上に形成された複数色のトナー像は、所定のタイミングでカセット２からピックアップローラ１６により給送される転写材１に２次転写ローラ３４により一括して２次転写される。このとき、２次転写ローラ３４には、図１（ｂ）に示すように電源３５により所定の電圧（本実施例では正極性の電圧）が印加され、転写材１上にトナー２１が２次転写され、中間転写ベルト３０上には転写残トナーとしてトナー２２が残る。その後、転写材１は定着器１９に搬送され、定着器１９によりトナー像は転写材１上に加熱加圧して定着され、定着された転写材１は機外に排出され、一連の画像形成工程は終了する。
【００１６】
［画像形成装置のシステム構成］
図２は、本実施例の画像形成装置のシステム構成を説明するためのブロック図である。コントローラ部２０１は、ホストコンピュータ２００、エンジン制御部２０２と相互に通信が可能である。コントローラ部２０１は、ホストコンピュータ２００から画像情報と印字命令を受け取り、受け取った画像情報を解析してビットデータに変換する。そして、コントローラ部２０１は、ビデオインターフェイス部２１０を介して、転写材毎に印字予約コマンド、印字開始コマンド、及びビデオ信号をエンジン制御部２０２に送出する。
【００１７】
コントローラ部２０１は、エンジン制御部２０２に対してホストコンピュータ２００からの印字命令に従って印字予約コマンドを送信し、印字可能な状態となったタイミングで、エンジン制御部２０２へ印字開始コマンドを送信する。エンジン制御部２０２は、コントローラ部２０１からの印字予約コマンドの順に印字の実行準備を行い、コントローラ部２０１からの印字開始コマンドを待つ。エンジン制御部２０２は、印字開始コマンドを受信すると、コントローラ部２０１にビデオ信号の出力の基準タイミングとなる／ＴＯＰ信号を出力し、印字予約コマンドに従って印字動作を開始する。エンジン制御部２０２において、ＣＰＵ４１は、画像制御部２１３、定着制御部２１４、用紙搬送部２１５、給紙制御部２１６、転写制御部２１７を制御して印字動作に必要な画像形成処理を実行する。転写制御部２１７は、環境センサ４３の検知結果、電流検知部４２が検知した電流に基づいて転写電圧制御部４４に目標転写電圧を算出させ、その結果をメモリ４０に記憶する。なお、環境センサ４３を中間転写ベルト３０の温度を検知するセンサとしてもよい。
【００１８】
［ＡＴＶＣ］
画像形成時におけるトナー像の１次転写、すなわち各感光ドラム９Ｍ〜９Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト３０上に転写する際には、以下に説明する定電圧制御を少なくとも一回は行う。１次転写部や中間転写体の抵抗値の耐久変動及び環境変動に対応するために、感光ドラム上の非画像領域に対し１次転写部を予め設定された値で定電流制御する。そして、定電流制御時の発生電圧値の変動から１次転写部の抵抗変動を検知し、画像形成時は先の発生電圧値を演算処理した結果で定電圧制御を行うＡＴＶＣ制御（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下ＡＴＶＣと呼ぶ）を行う。また、定電流制御時の発生電圧値の変動から１次転写部の抵抗変動を検知する制御を抵抗検知制御とする。
【００１９】
ここで、図３を参照して、ＡＴＶＣについて説明する。図３において、横軸は転写電圧（Ｖ）を示し、縦軸は転写電流（Ａ）を示す。マゼンタ色を例にすると、画像形成時の帯電電位で帯電ローラ１０Ｍにより、感光ドラム９Ｍを帯電する。転写電圧制御部４４Ｍにより、転写電源４５Ｍを制御して所定の転写電圧（Ｖｆｔ１，Ｖｆｔ２，Ｖｆｔ３）の３種類の電圧を１次転写ローラ１３Ｍに印加し、その電流値（Ｉｆｔ１，Ｉｆｔ２，Ｉｆｔ３）を電流検知部４２によって検出する。転写電圧制御部４４は、目標転写電流Ｉｆｔｔａｒｇｅｔに対応する目標転写電圧Ｖｆｔｔａｒｇｅｔを算出し、これを目標転写電圧として設定する。この制御は各色毎に独立して行う。算出された目標転写電圧Ｖｆｔｔａｒｇｅｔはエンジン制御部２０２のメモリ４０に記憶される。なお、以降において目標転写電圧を１次転写電圧設定値と呼ぶ場合がある。
【００２０】
［感光ドラムの層構成］
本実施例で用いた感光ドラム９Ｍ〜９Ｋについて説明する。なお、色を表す符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、必要な場合を除き省略する。図４（ａ）に初期の感光ドラム９の層構成を、図４（ｂ）に長時間使用した後の感光ドラム９の層構成を示す。感光ドラム９は、有機感光体であり、内側（同図では下側）から順に、基層のアルミ層９１とＣＰ層（下引き層）９２とＵＣ層（正荷電注入防止層）９３とＣＧ層（電荷発生層）９４とＣＴ層（電荷輸送層）９５により構成されている。同図に示す層構成では、ＵＣ層９３とＣＧ層９４とＣＴ層９５により感光層が形成されている。したがって、感光層の膜厚とは、ＵＣ層９３とＣＧ層９４の膜厚とＣＴ層９５の膜厚との合計となる。なお、ＣＴ層９５の上にコート層を塗る場合もあるが、コストを抑制するため、総プリント枚数の少ない低コスト機では採用されていない。ここでＣＴ層９５は初期の膜厚が２０μｍである。ＣＧ層９４、及びＵＣ層９３は１μｍ以下の厚さでほぼ無視できる。ＣＴ層９５は、帯電、クリーニングにより削られ、Ａ４サイズ紙を２枚通紙して休止する設定（以後、２枚間欠通紙と呼ぶ）を繰り返して、２００００枚印刷後には、図４（ｂ）に示すように、１０μｍ程度まで削られ薄くなっている。
【００２１】
［転写コントラストと１次転写電流］
次にＣＴ層９５が削られることによる転写不良について説明する。図５に、感光ドラム９の２つの状態における転写コントラストと１次転写電流との関係を示す。図５において、横軸は１次転写電流（μＡ）を示し、縦軸は転写コントラスト（Ｖ）を示す。ここで、転写コントラストとは、感光ドラム９の表面電位と１次転写電圧との差の絶対値をいう。本実施例の感光ドラム９は負極性のＯＰＣ感光体を使用しており、実線で示す感光ドラム９は、使用初期の状態で、ＣＴ層９５の膜厚は２０μｍである（以下「初期ドラム」と呼ぶ）。これに対して点線で示す感光ドラム９は、Ａ４サイズ紙を２枚間欠通紙で２００００枚（２０ｋ枚）印刷後の状態であって、ＣＴ層９５の膜厚は１０μｍである（以下「耐久ドラム」と呼ぶ）。
【００２２】
初期ドラムは、ＣＴ層９５の膜厚が厚い（２０μｍ）ために、静電容量が小さい。このため１次転写電流は流れにくい。一方、耐久ドラムは、ＣＴ層９５の膜厚が薄くなるため（１０μｍ）、静電容量が大きくなる。このため、使用初期と同じ転写コントラストであっても、１次転写電流が初期ドラムよりもより多く流れる。その結果、初期の目標電流が５μＡであった場合、転写コントラストは初期ドラムでは約８００Ｖであるが、耐久ドラムでは約７３０Ｖと小さくなる。したがって、初期の目標電流５μＡをそのまま耐久ドラムに適用した場合、十分な転写コントラストを得ることができず転写不良の原因となる。なお、感光ドラム９の寿命は、感光ドラムの膜厚（以降、ドラム膜厚という）を予測して、不揮発性メモリ（図示せず）に記憶される。初期のドラム膜厚２０μｍを１００％、耐久後のドラム膜厚１０μｍを０％とする。その間の寿命は線形補間する。感光ドラムが回転している時間すなわち感光ドラムの使用量毎にドラム膜厚が予測される。
【００２３】
［プリント動作と１次転写動作の実施時期］
次にプリント動作と１次転写動作のシーケンスについて説明する。なお、プロセス速度はある一つの速度であるものとする。図６は、プリント動作と１次転写動作の実施時期を示している。なお、ここでプリント動作とは前回転、画像形成及び後回転の動作をいい、１次転写動作とは高圧立上の動作及びＡＴＶＣ実施の動作をいうものとする。まず、概要を説明する。従来は、必ず画像形成前の前回転時に抵抗検知制御を実施していた（図６（ａ））。本発明では、環境変動、ドラム膜厚毎に１次転写電圧設定値を記憶し、従来画像形成前に実施していた抵抗検知制御を実施しないで、すでに記憶した１次転写電圧設定値を用いて印字動作を行う。
【００２４】
記憶した１次転写電圧設定値は、実際に抵抗検知制御を実施して決定した測定１次転写電圧設定値（第１の電圧）と、測定１次転写電圧設定値から予測した予測１次転写電圧設定値（第２の電圧）があり、それによって動作シーケンスが異なる。なお、測定１次転写電圧設定値とは抵抗検知制御を実施した結果得られる１次転写電圧設定値であり、予測１次転写電圧設定値とは測定１次転写電圧設定値をもとに計算された１次転写電圧設定値である。
【００２５】
図６（ｂ）は、測定１次転写電圧設定値がある場合の動作シーケンスである。この場合抵抗検知制御を実施せず、印字動作を実施する。図６（ｃ）は、予測１次転写電圧設定値がある場合の動作シーケンスである。この場合は画像形成動作前に抵抗検知制御は実施せず、予測１次転写電圧設定値で印字を行い、画像形成終了後の後回転で抵抗検知制御を実施する。抵抗検知制御を実施した結果は、測定１次転写電圧設定値として記憶し、次回同じ環境で印字する場合は図６（ｂ）のシーケンスを実行する。このような動作シーケンスを行うことで、ＦＰＯＴが短くなるとともに、感光ドラムの寿命（以下、ドラム寿命という）を延ばすことができる。
【００２６】
［測定１次転写電圧設定値及び予測１次転写電圧設定値のメモリへの記憶］
次に測定１次転写電圧設定値と予測１次転写電圧設定値のメモリへの記憶について図７を用いて以下に説明する。なお、以下では変動要因である環境変動の対象を中間転写ベルト３０の温度とする。まず、図７は１次転写電圧設定値に関するエンジン制御部２０２のメモリ４０の状態を示している。横軸に中間転写ベルト３０の温度（単位℃）を温度毎に６領域に分けている。なお、メモリ４０の領域を温湿度毎に分けてもよい。具体的には、１０℃未満，１０℃−１５℃，１５℃−２０℃，２０℃−２５℃，２５℃−３０℃，３０℃より高い温度の６領域に分けている。本実施例では中間転写ベルト３０の温度をモニタする温度センサ（環境検知センサ）を有する構成としたものの、画像形成装置内または画像形成装置周辺の温度を測定する温度センサ、湿度センサ、温湿度センサを有する構成でもいい。湿度が低い時は、温度が低い時と同様の傾向の１次転写電圧設定が必要であり、湿度センサを用いても、温湿度センサも用いてもよい。また縦軸にはドラム寿命を、７５％−１００％，５０％−７５％，２５％−５０％，０％−２５％の４領域に分けている。本実施例では例として６×４（＝２４領域）の組み合わせとしたものの、領域は細分しても、隣同士の結果を線形補間してもよい。
【００２７】
次に図７を用いてメモリ４０の更新方法について説明する。図７（ａ）は１次転写電圧設定値がないメモリ４０の初期状態である。この状態でプリントを開始した場合、図６（ａ）のように前回転で抵抗検知制御を実施する。抵抗検知制御を実施した結果は、図７（ｂ）のように、ＡＴＶＣを実施した際の環境センサ４３が検知した中間転写ベルトの温度と不揮発性メモリに記憶されたドラム寿命に関連付けて、メモリ４０の対応する領域に、測定１次転写電圧設定値として記憶する。なお、以下では中間転写ベルトの温度を「ベルト温度」という。図７（ｂ）の例では環境センサ４３が検知したベルト温度が２０−２５℃、不揮発性メモリに記憶されたドラム寿命が７５％−１００％のときに、抵抗検知制御を実施した際の結果を、メモリ４０の対応する領域（黒色の背景色）に記憶している。
【００２８】
このとき、同じ温度領域の他のドラム寿命（感光ドラムの予測使用量）での１次転写電圧設定値を予測して予測１次転写電圧設定値として記憶する（図７（ｃ））。予測方法については、以下の式１を用いて算出する。
Ｖｆｔｔａｒｇｅｔ＝α×（Ｖｆｔ＿ｃｕｒ×Ｄｌｉｆｅ＿ｔａｒ／Ｄｌｉｆｅ＿ｃｕｒ）＋β・・・（式１）
Ｖｆｔ＿ｃｕｒ：抵抗検知制御を実施した結果（１次転写電圧）
Ｄｌｉｆｅ＿ｃｕｒ：抵抗検知制御を実施した結果を記憶したときのドラム寿命
Ｄｌｉｆｅ＿ｔａｒ：１次転写電圧設定値を予測するドラム寿命
α，β：係数
【００２９】
なお、抵抗検知制御を実施した結果であるＶｆｔ＿ｃｕｒは、メモリ４０の領域に記憶された測定１次転写電圧設定値である。上述の式１に従って予測した結果は図７（ｃ）のように、ドラム寿命０％−２５％、ドラム寿命２５％−５０％、ドラム寿命５０％−７５％の三ヵ所の区分に記憶する（灰色の背景色）。Ｄｌｉｆｅ＿ｃｕｒは、抵抗検知制御を実施した結果を記憶したときの実際のドラム寿命である。このドラム寿命は、上述したように感光ドラム９の回転した時間から算出される。Ｄｌｉｆｅ＿ｔａｒは各ドラム寿命値の中心値とする。例えば、ドラム寿命０％−２５％の場合は、１２．５％とする。次にプリントを開始する際、環境センサ４３が検知したベルト温度が２０−２５℃で、不揮発性メモリに記憶されたドラム寿命が７５％−１００％の領域にあった場合は、メモリ４０の対応する領域に測定１次転写電圧設定値が格納されている。そのため、図６（ｂ）のように前回転でＡＴＶＣを実施せず、プリントを実施する。その際、プリントに用いる１次転写電圧は、メモリ４０に記憶された測定１次転写電圧設定値を使用する（黒色の背景色）。
【００３０】
一方、環境センサ４３が検知したベルト温度が２０−２５℃で、不揮発性メモリに記憶されたドラム寿命が０％−２５％、２５％−５０％、５０％−７５％の場合は、メモリ４０の対応するそれぞれの領域に予測１次転写電圧設定値が記憶されている。そのため、図６（ｃ）のように前回転で抵抗検知制御を実施せず、プリントを実施する。その際、プリントに用いる１次転写電圧設定値は、メモリ４０に記憶された予測１次転写電圧設定値を使用する（灰色の背景色）。その後、後回転では抵抗検知制御を実施する。例えば、ＡＴＶＣを実施したときのベルト温度が２３℃，ドラム寿命が６０％であったとすると、図７（ｄ）のようにメモリ４０のベルト温度２０℃−２５℃，ドラム寿命５０％−７５％の領域に抵抗検知制御の結果を測定１次転写電圧設定値として更新する。一方、ベルト温度が変化した場合は、別途、前回転時の抵抗検知制御（図６（ａ））を再度実施する。環境センサ４３が検知したベルト温度が１５−２０℃で、不揮発性メモリに記憶されたドラム寿命２５％−５０％でプリントを開始する。この場合、前回転で抵抗検知制御を実施して、図７（ｅ）のように測定１次転写電圧設定値をメモリ４０の対応する領域に記憶し、残りのドラム寿命に対応する値を予測算出する。算出方法は式（１）に従う。なお、図７（ｅ）において、ドラム寿命７５％−１００％，５０％−７５％の予測１次転写電圧設定値を予測するのは、カートリッジの交換を考慮したものである。
【００３１】
上述の動作を繰り返すことで、メモリ４０の領域を白色の「抵抗検知制御未実施」から黒色の「測定１次転写電圧設定値」、灰色の「予測１次転写電圧設定値」に更新していく。最終的には、全てのメモリ４０の領域が全て黒色の「測定１次転写電圧設定値」になれば、図６（ｂ）のように前回転でも後回転でも抵抗検知制御を実施せず、プリントを実施可能となる。
【００３２】
［１次転写電圧設定値を記憶するための処理］
図８は１次転写電圧設定値をメモリ４０に記憶するための処理を説明するフローチャートである。まず、プリントを開始し、ＣＰＵ４１は、ステップ（以下、Ｓとする）１で中間転写ベルトのベルト温度を環境センサ４３により検知し、ドラム寿命を不揮発性メモリから読み出す。次に、ＣＰＵ４１はＳ２で、メモリ４０のＳ１で環境センサ４３により検知したベルト温度と、不揮発性メモリから読み出したドラム寿命とに対応する領域に測定１次転写電圧設定値が記憶されているか否かを判断する。ＣＰＵ４１は、Ｓ２で測定１次転写電圧設定値が記憶されていると判断した場合には、Ｓ３で図６（ｂ）のように抵抗検知制御を実施しないプリントを実施しプリントを終了する。このプリントでは、メモリ４０に記憶された測定１次転写電圧設定値を使用する。ＣＰＵ４１はＳ２で、測定１次転写電圧設定値が記憶されていないと判断した場合には、Ｓ４で予測１次転写電圧設定値がメモリ４０の対応する領域に記憶されているか否かを判断する。ＣＰＵ４１は、Ｓ４で予測１次転写電圧設定値が記憶されていると判断した場合には、Ｓ５でこの記憶された予測１次転写電圧設定値を使用してプリントを実施する。
【００３３】
その後、ＣＰＵ４１は、Ｓ６で図６（ｃ）のように後回転で抵抗検知制御を実施する。そして、ＣＰＵ４１は、Ｓ７で後回転で抵抗検知制御を実施した結果得られた測定１次転写電圧設定値をメモリ４０のＳ１で環境センサ４３により検知したベルト温度と、不揮発性メモリから読み出したドラム寿命とに対応する領域に記憶しプリントを終了する。ＣＰＵ４１は、Ｓ４で予測１次転写電圧設定値が記憶されていないと判断した場合には、Ｓ８で図６（ａ）のように前回転で抵抗検知制御を実施する。ＣＰＵ４１は、Ｓ９で前回転での抵抗検知制御を実施した結果得られた測定１次転写電圧設定値を用いてプリントを実施する。ＣＰＵ４１は、Ｓ１０で前回転で抵抗検知制御を実施した結果得られた測定１次転写電圧設定値を、メモリ４０のＳ１で環境センサ４３により検知したベルト温度と、不揮発性メモリから読み出したドラム寿命とに対応する領域に記憶する。その後、ＣＰＵ４１は、Ｓ１１で環境センサ４３により検知したベルト温度が属する温度の領域でドラム寿命が異なるメモリ４０の領域において、測定１次転写電圧設定値も予測１次転写電圧設定値も記憶されていない予測可能な領域があるか否かを判断する。ＣＰＵ４１は、Ｓ１１で１次転写電圧設定値を予測可能な領域がメモリ４０にあると判断した場合には、Ｓ１２で予測１次転写電圧設定値を計算しメモリ４０に記憶する。その後、プリントを終了する。ＣＰＵ４１は、Ｓ１１で１次転写電圧設定値を予測可能な領域がメモリ４０にないと判断した場合にはプリントを終了する。
【００３４】
なお、メモリ４０は揮発性メモリでも、不揮発性メモリでもよい。不揮発性メモリを用いた方が電源オフオンで抵抗検知制御をやり直さなくてもよいので、ユーザビリティはより向上する。また、本実施例では一つのプロセス速度で実施した例について説明したものの、プロセス速度を複数有する場合は、複数の速度分メモリ４０に１次転写電圧設定値を有する方が望ましい。例えば、画像形成装置が１／１速、１／２速、１／３速のプロセススピードを有している場合は、プロセススピード毎にそれぞれの１次転写電圧設定値を記憶できる構成とする。すなわち、メモリ４０はプロセススピード毎に記憶領域を有しているものとする。各速度でプリントを実施した際に、対応する１次転写電圧設定値を更新していく。本構成とすることで、各速度で図６（ｂ）のように前回転でも後回転でも抵抗検知制御を実施せず、プリントを実施可能となる。また、本実施例では、図６（ｃ）のように後回転時に抵抗検知制御を実施する形態について説明したものの、キャリブレーションやクリーニング、イニシャル回転時などの、画像形成以外のシーケンス中に抵抗検知制御を実施し、結果を更新しても良い。
【００３５】
本実施例によれば、ＦＰＯＴを短縮するとともに画像品質を維持したまま抵抗検知制御を実施する頻度を減らし、感光ドラムの寿命を延ばすことができる。
【実施例２】
【００３６】
実施例２の実施例１と同じ部分については説明を省略する。本実施例では、１次転写電圧設定値だけでなく、ＡＴＶＣを実施した際のドラム寿命（感光ドラムの積算使用量）もメモリに記憶する構成について説明する。予測１次転写電圧設定値を予測する際、メモリに記憶したドラム寿命を使用することで、予測の精度を向上させることができる。
【００３７】
［測定１次転写電圧設定値、予測１次転写電圧設定値及びドラム寿命］
まず、図９は１次転写電圧設定値とドラム寿命に関するメモリ４０の状態を示している。左列の領域が１次転写電圧設定値、右列の領域が抵抗検知制御を実施した際のドラム寿命を示している。メモリ４０の抵抗検知制御を実施した際のドラム寿命が記憶される領域を以下では第２の記憶領域とする。実施例１と同様にそれぞれ横軸に中間転写ベルト３０の温度（単位℃）を６領域に分けている。
【００３８】
次に図９を用いてメモリ４０の本実施例の更新方法について説明する。図９（ａ）は１次転写電圧設定値がない初期状態である。この状態でプリントを開始した場合、図６（ａ）のように前回転で抵抗検知制御を実施する。抵抗検知制御を実施した結果は、図９（ｂ）のように、抵抗検知制御を実施した際の環境センサ４３が検知したベルト温度と不揮発性メモリに記憶されたドラム寿命に関連付けて、メモリ４０の対応する領域に測定１次転写電圧設定値として記憶する（黒色の背景色）。図９（ｂ）の例では環境センサ４３が検知したベルト温度が２０−２５℃、不揮発性メモリに記憶されたドラム寿命が７５％−１００％のときに、測定１次転写電圧設定値の結果をメモリ４０の対応する領域に記憶している。その際、抵抗検知制御を実施した際のドラム寿命を、メモリ４０の第２の記憶領域の環境センサ４３が検知したベルト温度２０−２５℃、不揮発性メモリに記憶されたドラム寿命７５％−１００％の領域に記憶する。本実施例の場合、抵抗検知制御を実施した際のドラム寿命９９％を記憶する。
【００３９】
次にプリントを開始する際、環境センサ４３が検知したベルト温度が２０−２５℃で、不揮発性メモリに記憶されたドラム寿命が５０％−７５％の区間にあった場合は、図６（ｂ）のように前回転で抵抗検知制御を実施せず、プリントを実施する。その際、プリントに用いる１次転写電圧設定値は、図９（ｃ）のように、式（１）に従って、ドラム寿命７５％−１００％の測定１次転写電圧設定値と抵抗検知制御を実施した際のドラム寿命（９９％）を使用して予測した予測１次転写電圧設定値を使用する。具体的には、式（１）のＶｆｔ＿ｃｕｒはドラム寿命７５％−１００％の抵抗検知制御を実施した結果得られた測定１次転写電圧設定値を、Ｄｌｉｆｅ＿ｃｕｒはドラム寿命９９％を、Ｄｌｉｆｅ＿ｔａｒは不揮発性メモリに記憶された現在のドラム寿命が用いられる。なお、予測した予測１次転写電圧設定値を、この時点でメモリ４０の対応する領域に記憶してもよい。
【００４０】
その後、後回転では抵抗検知制御を実施し、図９（ｄ）のように１次転写電圧設定値を更新する。その際、抵抗検知制御を実施したときのドラム寿命を第２の記憶領域の対応する領域に記憶する。本実施例の場合例えば、７４％を記憶する。一方、環境センサ４３が検知したベルト温度が変化した場合は別途抵抗検知制御を実施する。ベルト温度が１５−２０℃で、ドラム寿命２５％−５０％でプリントを開始した場合、図９（ｅ）のように測定１次転写電圧設定値をメモリ４０の対応する領域に記憶する。この際、第２の記憶領域の対応する領域に例えばドラム寿命４９％を記憶する。
【００４１】
上述の動作を繰り返すことで、メモリ４０の白色の「抵抗検知制御未実施」から黒色の「測定１次転写電圧設定値」に更新していく。最終的にはメモリ４０が全て黒色の「測定１次転写電圧設定値」になれば、図６（ｂ）のように前回転でも後回転でも抵抗検知制御を実施せず、プリントを実施可能となる。その結果、良好な画像を維持しながらＦＰＯＴを短縮し、ドラム寿命を延ばすことが可能となる。
【００４２】
［１次転写電圧設定値を記憶するための処理］
図１０は本実施例の１次転写電圧設定値を記憶するための処理を説明するフローチャートである。まず、プリントを開始し、ＣＰＵ４１はＳ２１で、中間転写ベルトのベルト温度を環境センサ４３により検知し、ドラム寿命を不揮発性メモリから読み出す。次に、ＣＰＵ４１は、Ｓ２２でメモリ４０に記憶されている環境センサ４３により検知した温度が属するベルト温度の領域に測定１次転写電圧設定値があるか否かを判断する。ＣＰＵ４１はＳ２２で、環境センサ４３により検知した温度が属するベルト温度の領域に測定１次転写電圧設定値があると判断した場合には、Ｓ２３で現在のドラム寿命が測定１次転写電圧設定値のあるドラム寿命の領域に属するか否かを判断する。ＣＰＵ４１は、Ｓ２３で現在のドラム寿命が測定１次転写電圧設定値のあるドラム寿命の領域に属すると判断した場合には、Ｓ２４で現在のドラム寿命が属するドラム寿命の領域に記憶された測定１次転写電圧設定値を用いてプリントを実施する。この場合、図６（ｂ）のように抵抗検知制御を実施しないプリントを実施し、プリントを終了する。
【００４３】
ＣＰＵ４１は、Ｓ２３で現在のドラム寿命が測定１次転写電圧設定値のあるドラム寿命の領域に属さないと判断した場合は、Ｓ２２でありと判断した測定１次転写電圧設定値に基づき式（１）によりＳ２５で予測１次転写電圧設定値を計算する。次に、ＣＰＵ４１は、Ｓ２６で計算された予測１次転写電圧設定値を用いてプリントを実施する。そして、ＣＰＵ４１はＳ２７で図６（ｃ）のように後回転で抵抗検知制御を実施する。更に、ＣＰＵ４１はＳ２８で、後回転で抵抗検知制御を実施した結果得られた測定１次転写電圧設定値とドラム寿命をメモリ４０の対応する領域及び第２の記憶領域の対応する領域に記憶し、プリントを終了する。
【００４４】
ＣＰＵ４１はＳ２２で、環境センサ４３により検知した温度が属するベルト温度の領域に測定１次転写電圧設定値がないと判断した場合には、Ｓ２９で前回転で抵抗検知制御を実施する。その後、ＣＰＵ４１は、Ｓ３０で抵抗検知制御の結果得られた測定１次転写電圧設定値を用いてプリントを実施する。そして、ＣＰＵ４１は、Ｓ３１で前回転で抵抗検知制御を実施した結果得られた測定１次転写電圧設定値とドラム寿命をメモリ４０の対応する領域及び第２の記憶領域の対応する領域に記憶する。その後、プリントを終了する。本実施例のように抵抗検知制御を実施したときのドラム寿命を記憶しておくことで、予測が精度良く行え、より良好な画像をプリントすることが可能となる。
【００４５】
なお、Ｓ２４の処理では、メモリ４０の対応する領域に記憶された測定１次転写電圧設定値を用いてプリントを実施した。しかし、第２の記憶領域に記憶されたドラム寿命と、現在のドラム寿命が異なる場合は、式（１）を用いて予測した予測１次転写電圧設定値を用いてプリントを実施してもよい。
【００４６】
本実施例によれば、ＦＰＯＴを短縮するとともに画像品質を維持したまま抵抗検知制御を実施する頻度を減らし、感光ドラムの寿命を延ばすことができる。
【実施例３】
【００４７】
実施例３の実施例１と実施例２の同じ部分については説明を省略する。本実施例では、中間転写ベルト３０の静電容量が寿命に応じて変化して、途中で目標転写電流Ｉｆｔｔａｒｇｅｔを変更しなくてはならない実施例について説明する。中間転写ベルト３０の静電容量が寿命に応じて変化する場合は、中間転写ベルト３０の寿命が所定の閾値以上経過した場合に、抵抗検知制御を再度実施する必要がある。以下に本実施例の構成について説明する。
【００４８】
ＣＰＵ４１は、中間転写ベルト３０の総回転時間をカウントするカウンタ（以降、回転時間カウンタという）の情報を不揮発性メモリ（装置使用量記憶手段）に記憶する。中間転写ベルト３０の総回転時間は画像形成装置の装置使用量に該当する。そして、例えば１秒毎にカウントし、１０秒毎に不揮発性メモリに更新していく。ここで、例えば中間転写ベルト３０の総回転時間が１００００００秒毎に、メモリ４０に記憶された１次転写電圧設定値をクリアし、回転時間カウンタの値もクリアする。上述の閾値については、中間転写ベルト３０の特性に応じて決定される。
【００４９】
［１次転写電圧設定値を記憶するための処理］
図１１は１次転写電圧設定値を記憶するための処理を説明するフローチャートである。まず、プリントを開始し、ＣＰＵ４１はＳ４１で回転時間カウンタの値を読み出す。ＣＰＵ４１は、Ｓ４２で回転時間カウントが所定の閾値より大きいか否かを判断する。ＣＰＵ４１が、Ｓ４２で回転時間カウンタの値が所定の閾値より大きいと判断した場合には、抵抗検知制御を再度実施する必要があるので、Ｓ４３でメモリ４０に記憶された測定１次転写電圧設定値と予測１次転写電圧設定値をクリア（消去）する。次に、ＣＰＵ４１はＳ４４で、回転時間カウンタの値をクリアしＳ４５に進む。
【００５０】
以降、本フローチャートのＳ４５〜Ｓ５９の内容は、実施例１の図８のフローチャートのＳ１〜Ｓ１０の内容と実質的に同一であるので説明を省略する。なお、本実施例では、Ｓ４７で抵抗検知制御を実施せずにプリントをした後Ｓ４８で回転時間カウンタの値を更新し、Ｓ５２，Ｓ５６で測定１次転写電圧設定値を記憶した後、Ｓ５３，Ｓ５７で回転時間カウンタの値を更新している点が異なる。
【００５１】
１次転写電圧設定値をクリアすると、図７（ａ）の１次転写電圧設定値がない状態となる。この状態でプリントを開始した場合、図６（ａ）のように前回転で抵抗検知制御を実施し直す。その後は、実施例１で説明した通り１次転写電圧設定値を更新していく。また、中間転写ベルト３０が交換可能な構成で、交換したことを検知できるセンサを有する構成の場合は、交換されたタイミングで１次転写電圧設定値をクリアし、回転時間カウンタの値もクリアする。なお、本実施例では中間転写ベルト３０の総回転時間をカウントする方式について述べたものの、一枚毎にカウントするプリントカウントや、中間転写ベルト３０の寿命をもとに装置使用量を計算してもよい。なお、本実施例では実施例１をもとに装置使用量が所定の閾値に達した場合に抵抗検知制御を再実施する例を示したが、実施例２をもとに装置使用量が所定の閾値に達した場合に抵抗検知制御を再実施する構成としてもよい。
【００５２】
本実施例によれば、ＦＰＯＴを短縮するとともに画像品質を維持したまま抵抗検知制御を実施する頻度を減らし、感光ドラムの寿命を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００５３】
１      転写材
９      感光ドラム
１０    帯電ローラ
１１    露光装置
【図１】
2014115574.tif 000003
【図２】
2014115574.tif 000004
【図３】
2014115574.tif 000005
【図４】
2014115574.tif 000006
【図５】
2014115574.tif 000007
【図６】
2014115574.tif 000008
【図７】
2014115574.tif 000009
【図８】
2014115574.tif 000010
【図９】
2014115574.tif 000011
【図１０】
2014115574.tif 000012
【図１１】
2014115574.tif 000013