(57)【要約】【課題】画像形成不良を防止することができる、画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、感光体１０と、帯電ローラ１１と、露光装置１３と、現像装置１４と、転写ローラ３１と、制御装置１０１とを備え、制御装置１０１は、帯電電圧を制御する帯電制御として、帯電ローラ１１に印加する帯電電圧を変化させつつ転写ローラ３１に印加する転写電圧を変化させ、転写ローラ３１に印加する転写電圧を変化させたときの帯電ローラ１１に発生する帯電電流を検出し、帯電ローラ１１に印加した各帯電電圧において帯電ローラ１１に発生した帯電電流の変化点を算出し、帯電ローラ１１に印加した各帯電電圧と変化点に対応する帯電電流とに基づき放電開始電圧を算出する。【選択図】図６
2019184847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体との間で放電が開始する放電開始電圧に基づく帯電電圧を印加することで当該感光体の表面を帯電させる帯電部と、
帯電した前記感光体の表面を露光することで当該感光体の表面に潜像を形成する露光部と、
前記潜像が形成された前記感光体の表面にトナーを付着させることで当該感光体の表面にトナー像を現像する現像部と、
前記トナー像を対象物に転写させる転写部と、
前記帯電部に印加する前記帯電電圧、および前記トナー像を対象物に転写させるために前記転写部に印加する転写電圧を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記帯電電圧を制御する帯電制御として、
前記帯電部に印加する前記帯電電圧を変化させつつ前記転写部に印加する前記転写電圧を変化させ、
前記転写部に印加する前記転写電圧を変化させたときの前記帯電部に発生する帯電電流を検出し、
前記帯電部に印加した各前記帯電電圧において前記帯電部に発生した前記帯電電流の変化点を算出し、
前記帯電部に印加した各前記帯電電圧と前記変化点に対応する前記帯電電流とに基づき前記放電開始電圧を算出する、画像形成装置。
【請求項２】
前記制御装置は、算出した前記放電開始電圧に、前記感光体の表面を所定電位にするための電圧を加えることで、前記帯電部に印加する前記帯電電圧を算出する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記帯電電圧として直流電圧を前記帯電部に印加する、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写部によって前記トナー像が前記対象物に転写された後、前記感光体の表面が前記帯電部によって帯電される前に、当該感光体の表面を除電する除電部をさらに備える、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記帯電部に印加した各前記帯電電圧と前記変化点に対応する前記帯電電流とに基づき前記感光体の異常を検出する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記帯電部に印加した各前記帯電電圧における前記変化点に対応する転写値として、当該変化点に対応する前記転写電圧と、当該転写電圧を前記転写部に印加したときに当該転写部に発生する転写電流とのうち、少なくともいずれか一方を算出し、
算出した前記転写値と、算出した前記放電開始電圧とに基づき、前記転写部に印加する前記転写値を算出する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記帯電制御を開始する前に、所定の前記帯電電圧を前記帯電部に印加する前処理を実行する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記帯電制御を終了した後に、所定の前記帯電電圧を前記帯電部に印加する後処理を実行する、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記前処理を実行する場合、前記転写部に発生する転写電流を所定値以下にする、請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記後処理を実行する場合、前記転写部に発生する転写電流を所定値以下にする、請求項８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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置が知られている。画像形成装置においては、感光体に帯電電圧を印可することで当該感光体の表面を帯電させ、帯電した感光体の表面を露光することで当該感光体の表面に潜像を形成し、潜像が形成された感光体の表面にトナーを付着させることで当該感光体の表面にトナー像を現像し、当該トナー像を対象物に転写させるように構成されている。このような画像形成装置においては、本来必要のない部分にトナーが付着したり筋状の画像が形成されたりといったような画像形成不良の発生を防止するために、感光体に印可する帯電電圧を適切な値に制御することが重要である。
【０００３】
そこで、特開２００３−２９５５４０号公報（特許文献１）には、トナー像を現像するときに感光体に流れ込む電流を測定し、測定によって得られた電流値に基づき感光体の表面電位を算出することで帯電電圧を制御する技術が開示されている。また、特開平６−１９４９３３号公報（特許文献２）には、帯電部材に微小電流を流したときに発生する電圧を測定し、測定によって得られた電圧値に基づき帯電電圧を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９５５４０号公報
【特許文献２】特開平６−１９４９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術においては、トナー像を対象物に転写させるときに転写部に印可する転写電圧の値については何ら鑑みられておらず、たとえば、過剰に高い転写電圧が転写部に印可されてしまうと、帯電前における感光体の表面電位が大きく変化してしまう。特に、転写後に後続の帯電のために感光体の表面を除電するように構成されていない場合、転写電圧のばらつきによる感光体の表面電位のばらつきが顕著に現れる。したがって、感光体に印可する帯電電圧を適切な値に制御することができず、画像形成不良を防止することができないといった問題があった。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、画像形成不良を防止することができる、画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施のある局面に従うと、画像形成装置は、感光体と、感光体との間で放電が開始する放電開始電圧に基づく帯電電圧を印加することで当該感光体の表面を帯電させる帯電部と、帯電した前記感光体の表面を露光することで当該感光体の表面に潜像を形成する露光部と、潜像が形成された感光体の表面にトナーを付着させることで当該感光体の表面にトナー像を現像する現像部と、トナー像を対象物に転写させる転写部と、帯電部に印加する帯電電圧、およびトナー像を対象物に転写させるために転写部に印加する転写電圧を制御する制御装置とを備える。制御装置は、帯電電圧を制御する帯電制御として、帯電部に印加する帯電電圧を変化させつつ転写部に印加する転写電圧を変化させ、転写部に印加する転写電圧を変化させたときの帯電部に発生する帯電電流を検出し、帯電部に印加した各帯電電圧において帯電部に発生した帯電電流の変化点を算出し、帯電部に印加した各帯電電圧と変化点に対応する帯電電流とに基づき放電開始電圧を算出する。
【０００８】
好ましくは、制御装置は、算出した放電開始電圧に、感光体の表面を所定電位にするための電圧を加えることで、帯電部に印加する帯電電圧を算出する。
【０００９】
好ましくは、制御装置は、帯電電圧として直流電圧を帯電部に印加する。
好ましくは、画像形成装置は、転写部によってトナー像が対象物に転写された後、感光体の表面が帯電部によって帯電される前に、当該感光体の表面を除電する除電部をさらに備える。
【００１０】
好ましくは、制御装置は、帯電部に印加した各帯電電圧と変化点に対応する帯電電流とに基づき感光体の異常を検出する。
【００１１】
好ましくは、制御装置は、帯電部に印加した各帯電電圧における変化点に対応する転写値として、当該変化点に対応する転写電圧と、当該転写電圧を転写部に印加したときに当該転写部に発生する転写電流とのうち、少なくともいずれか一方を算出し、算出した転写値と、算出した放電開始電圧とに基づき、転写部に印加する転写値を算出する。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、帯電制御を開始する前に、所定の帯電電圧を帯電部に印加する前処理を実行する。
【００１３】
好ましくは、制御装置は、帯電制御を終了した後に、所定の帯電電圧を帯電部に印加する後処理を実行する。
【００１４】
好ましくは、制御装置は、前処理を実行する場合、転写部に発生する転写電流を所定値以下にする。
【００１５】
好ましくは、制御装置は、後処理を実行する場合、転写部に発生する転写電流を所定値以下にする。
【発明の効果】
【００１６】
本技術によれば、各帯電電圧において転写電圧を変化させたときの感光体の表面に発生する帯電電流の変化点を利用して放電開始電圧を算出するため、転写電圧がばらついたとしても、算出した放電開始電圧に基づき帯電電圧を適切な値に制御することができる。これにより、画像形成不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】比較例に係る画像形成装置が備える画像形成部の構成を機能的に説明するための図である。
【図４】比較例に係る画像形成装置における感光体の表面電位の遷移の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る制御装置の構成を機能的に説明するための図である。
【図６】第１実施形態に係る制御装置が実行する帯電制御のフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係る制御装置が実行する帯電制御のタイミングチャートである。
【図８】転写電流の変化に対する帯電電流の変化を表すグラフの一例である。
【図９】帯電電圧の変化に対する帯電電流の変化を表すグラフの一例である。
【図１０】第２実施形態に係る制御装置が実行する帯電制御のフローチャートである。
【図１１】帯電電圧の変化に対する帯電電流の変化を表すグラフの一例である。
【図１２】第３実施形態に係る制御装置が実行する帯電制御のフローチャートである。
【図１３】帯電電圧の変化に対する転写電流の変化を表すグラフの一例である。
【図１４】第４実施形態に係る制御装置が実行する帯電制御のタイミングチャートである。
【図１５】第５実施形態に係る画像形成装置の構成を機能的に説明するための図である。
【図１６】比較例、第１実施形態、および第５実施形態のそれぞれに係る画像形成装置の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明では、同一または相当する部分には同一の参照番号を付してその説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【００１９】
＜第１実施形態＞
［画像形成装置の全体構成］
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。第１実施形態に係る画像形成装置１は、いわゆるカラープリンタである。なお、画像形成装置１は、カラープリンタに限らずモノクロプリンタであってもよく、ファクシミリを加えた複合機（たとえば、ＭＦＰ（Multi  Functional  Peripheral））であってもよい。
【００２０】
図１に示すように、画像形成装置１は、画像を読み取るためのスキャナ２０と、画像を形成するためのプリンタ２５とを備える。スキャナ２０は、カバー２１と、用紙台２２と、トレー２３と、ＡＤＦ（Auto  Document  Feeder）２４とを備える。カバー２１の一端は、用紙台２２に固定されており、カバー２１は、当該一端を支点として開閉可能に構成されている。
【００２１】
ユーザは、カバー２１を開いて、読み取り対象である原稿などを用紙台２２にセットすることができる。画像形成装置１は、原稿が用紙台２２にセットされた状態でユーザの操作によるスキャン指示を受け付けると、原稿のスキャンを開始する。あるいは、画像形成装置１は、原稿がトレー２３にセットされた状態でユーザの操作によるスキャン指示を受け付けると、ＡＤＦ２４によって１枚ずつ原稿を読み取る。
【００２２】
プリンタ２５は、画像形成部９０（具体的には、画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋ）と、ＩＤＣセンサ１９と、転写ベルト３０と、カセット３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃと、従動ローラ３８と、駆動ローラ３９と、タイミングローラ４０と、クリーニングユニット４３と、定着器６０と、制御装置１０１とを備える。
【００２３】
画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、それぞれ、転写ベルト３０に沿って転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成部９０Ｙは、トナーボトル１５Ｙから黄色のトナーが供給されて黄色のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｍは、トナーボトル１５Ｍからマゼンタ色のトナーが供給されてマゼンタ色のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｃは、トナーボトル１５Ｃからシアン色のトナーが供給されてシアン色のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｋは、トナーボトル１５Ｋから黒色のトナーが供給されて黒色のトナー像を形成する。
【００２４】
画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、それぞれ、回転可能に構成されている感光体１０と、帯電装置１２と、露光装置１３と、現像装置１４と、転写装置３２と、クリーニング装置１７とを備える。
【００２５】
帯電装置１２は、感光体１０の表面に接触または非接触で近接する帯電ローラ１１を備える。制御装置１０１によって、帯電ローラ１１に電圧が印可されることで、当該帯電ローラ１１と感光体１０の表面との間でコロナ放電が発生し、これにより、周りの気体分子がマイナスにイオン化し、感光体１０の表面が一様にマイナスに帯電する。このような感光体の表面を帯電させる工程を、「帯電工程」ともいう。なお、帯電工程において帯電ローラ１１に印可される電圧を、「帯電電圧」ともいう。また、感光体１０の表面で放電が開始する電圧を、「放電開始電圧」ともいう。帯電電圧としては、直流電圧が用いられる。
【００２６】
露光装置１３は、マイナスに帯電した感光体１０の表面にレーザ光などの光を照射することで、感光体１０の表面を露光する。感光体１０の表面においては、光が照射された部分の電荷が消え、光が照射されなかった部分の電荷のみが残る。露光装置１３は、スキャナ２０によって取り込まれた画像に従って、感光体１０の表面において、画像を形成する部分のみに光を照射するなどして、感光体の表面に潜像を形成する。このような感光体の表面に潜像を形成する工程を、「露光工程」ともいう。
【００２７】
現像装置１４は、潜像が形成された感光体１０の表面にマイナスの電荷を帯びたトナーを付着させる。感光体１０の表面においては、露光装置１３によって形成された潜像にトナーが付着することで、トナー像が現像される。たとえば、感光体１０の表面においては、黄色のトナー像、マゼンタ色のトナー像、シアン色のトナー像、および黒色のトナー像が順に重ねられながら現像される。このような感光体の表面にトナー像を現像する工程を、「現像工程」ともいう。
【００２８】
転写装置３２は、感光体１０の表面に接触または非接触で近接する転写ローラ３１を備える。制御装置１０１によって、トナーと逆極性（プラス）の電圧が転写ローラ３１に印可されることで、感光体１０の表面に付着するマイナスの電荷を帯びたトナーが転写ローラ３１に引き寄せられる。これにより、フルカラーのトナー像が転写ベルト３０に転写される。このようなトナー像を対象物に転写させる工程を、「転写工程」ともいう。なお、転写工程において転写ローラ３１に印可される電圧を、「転写電圧」ともいう。
【００２９】
クリーニング装置１７は、転写工程後の感光体１０の表面にゴム状のクリーニングブレード４２を押し当てることで、感光体１０の表面に残留するトナーを取り除く。このような感光体の表面に残っているトナーを取り除く工程を、「クリーニング工程」ともいう。
【００３０】
ＩＤＣセンサ１９は、転写ベルト３０上に形成されるトナー像の濃度を測定する。典型的には、ＩＤＣセンサ１９は、反射型フォトセンサからなる光強度センサであり、転写ベルト３０の表面からの反射光強度を測定する。
【００３１】
転写ベルト３０は、従動ローラ３８と駆動ローラ３９とに架けられている。駆動ローラ３９は、図示しないモータに接続されており、制御装置１０１が当該モータを制御することによって、駆動ローラ３９が回転する。転写ベルト３０および従動ローラ３８は、駆動ローラ３９に連動して回転する。これにより、転写ベルト３０上のトナー像が転写ローラ３３に送られる。
【００３２】
カセット３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃのそれぞれには、異なる大きさの用紙がセットされる。用紙は、カセット３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃのいずれかから１枚ずつタイミングローラ４０によって搬送経路４１に沿って転写ローラ３３に送られる。
【００３３】
制御装置１０１は、帯電装置１２の帯電ローラ１１に印可する電圧、および転写装置３２の転写ローラ３１に印加する転写電圧を制御する。
【００３４】
転写ローラ３３への用紙の搬送タイミングは、転写ベルト３０上のトナー像の位置に合わせてタイミングローラ４０によって制御される。その結果、転写ベルト３０上のトナー像は、用紙の適切な位置に転写される。
【００３５】
定着器６０は、定着器６０を通過する用紙を加圧および加熱する。これにより、トナー像は用紙に定着する。その後、用紙は、トレー４８に排出される。
【００３６】
クリーニングユニット４３は、転写ベルト３０から用紙へのトナー像の転写後に転写ベルト３０の表面に残留するトナーを回収する。回収されたトナーは、図示しない搬送スクリュによって搬送され、図示しない廃棄用のトナー容器に貯められる。
【００３７】
［画像形成装置のハードウェア構成］
図２は、第１実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００３８】
図２に示すように、画像形成装置１は、制御装置１０１と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３と、ネットワークインターフェイス１０４と、操作パネル１０５と、スキャナ２０と、温度センサ７０と、湿度センサ８０と、画像形成部９０と、記憶装置１２０とを含む。
【００３９】
制御装置１０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。具体的には、集積回路は、少なくとも１つのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）と、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）とを含む。
【００４０】
制御装置１０１は、制御プログラム１２２などの各種プログラムを実行することで画像形成装置１の動作を制御する。なお、制御プログラム１２２には、制御装置１０１が後述する帯電制御を実行するときに必要となる帯電制御プログラムが含まれる。なお、帯電制御については後述する。制御装置１０１は、制御プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＡＭ１０３に制御プログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。
【００４１】
ネットワークインターフェイス１０４には、図示しないアンテナなどが接続されている。ネットワークインターフェイス１０４は、アンテナを介して、外部の通信機器との間で無線通信によってデータの送受信を行う。なお、ネットワークインターフェイス１０４は、有線を介して、電線や光ファイバなどの有線を介して、外部の通信機器との間で有線通信によってデータの送受信を行ってもよい。外部の通信機器には、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、あるいはサーバなどが含まれる。画像形成装置１は、ネットワークインターフェイス１０４を介してサーバから制御プログラム１２２をダウンロードするように構成されてもよい。
【００４２】
操作パネル１０５は、図示しないディスプレイと図示しないタッチパネルとを含む。タッチパネルはディスプレイに貼り付けられており、画像形成装置１は、タッチパネルに対する操作を受け付ける。
【００４３】
記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクおよびＳＳＤ（Solid State Drive）などの記憶装置である。記憶装置１２０は、画像形成装置１に内蔵されるものであってもよいし、画像形成装置１に外付けされるものであってよい。制御プログラム１２２は、記憶装置１２０に格納されるが、制御プログラム１２２の格納場所は記憶装置１２０に限らず、制御装置１０１の記憶領域（たとえば、キャッシュなど）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、および外部の通信機器（たとえば、サーバ）などに格納されていてもよい。
【００４４】
制御プログラム１２２は、単体のプログラムとして存在するものではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて存在するものであってもよい。この場合、第１実施形態における後述する帯電制御は、任意のプログラムと協働して実現される。
【００４５】
さらに、制御プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよいし、少なくとも１つのサーバが制御プログラム１２２の処理の一部を実行するいわゆるクラウドサービスのような形態で画像形成装置１が構成されてもよい。
【００４６】
［比較例]
第１実施形態に係る画像形成装置１が実行する帯電制御を説明する前に、図３および図４を参照しながら、比較例に係る画像形成装置において発生する問題について説明する。図３は、比較例に係る画像形成装置が備える画像形成部９０ａの構成を機能的に説明するための図である。
【００４７】
図３に示すように、画像形成部９０ａは、転写ベルト３０ａに対して接触または非接触で近接する回転可能な感光体１０ａを備え、感光体１０ａの周囲において各機能を発揮する複数の部材を有する。具体的には、画像形成部９０ａは、帯電ローラ１１ａと、露光装置１３ａと、現像装置１４ａと、転写ローラ３１ａと、クリーニング装置１７ａと、除電装置１８ａとを備える。
【００４８】
帯電ローラ１１ａは、図１で示された帯電ローラ１１と同じ機能を有する部材であり、制御装置１０１によって帯電電圧が印可されることで、感光体１０ａの表面を一様にマイナスに帯電させる。
【００４９】
露光装置１３ａは、図１で示された露光装置１３と同じ機能を有する部材であり、マイナスに帯電した感光体１０の表面にレーザ光などの光を照射することで、感光体１０ａの表面を露光して、感光体１０ａの表面に潜像を形成する。
【００５０】
現像装置１４ａは、図１で示された現像装置１４と同じ機能を有する部材であり、潜像が形成された感光体１０ａの表面にマイナスの電荷を帯びたトナーを付着させる。
【００５１】
転写ローラ３１ａは、図１で示された転写ローラ３１と同じ機能を有する部材であり、制御装置１０１によって転写電圧が印可されることで、トナー像を対象物に転写させる。
【００５２】
クリーニング装置１７ａは、図１で示されたクリーニング装置１７と同じ機能を有する部材であり、転写工程後において、感光体１０ａの表面に残留するトナーを取り除く。
【００５３】
除電装置１８ａは、クリーニング工程後において、感光体１０ａの表面にＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子の光を照射することで、感光体１０ａの表面に残留する電荷を取り除く。このような感光体の表面を除電する工程を、「除電工程」ともいう。
【００５４】
図４は、比較例に係る画像形成装置における感光体１０ａの表面電位の遷移の一例を示す図である。なお、図４において、横軸は感光体１０ａの位置を表し、縦軸は感光体１０ａの表面電位を紙面上向き方向をマイナス電位として表す。
【００５５】
図４（Ａ）は、現像装置１４ａによる現像工程が完了した後（ｔ＝Ｔ１）の感光体１０ａの表面電位を示す。図４（Ａ）に示すように、マイナスの電荷を帯びたトナーを付着させるための露光工程によって、画像部の電位Ｖ１は、非画像部の電位Ｖ０に比べて高くなる。
【００５６】
さらに感光体１０ａが回転すると、転写ローラ３１ａにより転写ベルト３０ａへの転写が行われる。具体的には、トナーと逆極性（プラス）の転写電圧が転写ローラ３１ａに印加されることで、感光体１０ａの表面に付着しているトナーが、転写電圧によって発生する静電引力により転写ローラ３１ａに引き寄せられ、転写ベルト３０ａにトナー像が転写される。
【００５７】
図４（Ｂ）は、転写ローラ３１ａによる転写工程が完了した後（ｔ＝Ｔ２）の感光体１０ａの表面電位を示す。図４（Ｂ）に示すように、転写ローラ３１ａにトナーと逆極性（プラス）の転写電圧が印加されることにより、画像部よりも電位の低い非画像部に主に電流が流れ込み、その電位がＶ２となる。この例では、Ｖ２がプラス電位である場合を示す。一方、非画像部よりも電位の高い画像部には、わずかに電流が流れ込み、その電位がＶ１′となる。
【００５８】
さらに感光体１０ａが回転すると、除電装置１８ａによる除電工程により、感光体１０ａの表面電位が除去される。
【００５９】
図４（Ｃ）は、除電装置１８ａによる除電工程が完了した後（ｔ＝Ｔ３）の感光体１０ａの表面電位を示す。図４（Ｃ）に示すように、除電工程ではマイナスの電荷のみを除去するため、プラス電位は感光体１０ａの表面に残留する。すなわち、画像部の電位はゼロとなる一方で、非画像部の電位は変わらない。
【００６０】
さらに感光体１０ａが回転すると、感光体１０ａの表面が帯電ローラ１１ａによる帯電工程により一様にマイナスに帯電する。
【００６１】
図４（Ｄ）は、帯電ローラ１１ａによる帯電工程が完了した後（ｔ＝Ｔ４）の感光体１０ａの表面電位を示す。図４（Ｄ）に示すように、帯電工程によるマイナスの帯電によって、前回の画像形成時における画像部と非画像部との電位差が残ったまま、いずれもマイナスの電位となる。
【００６２】
ここで、帯電工程においては、感光体１０ａの表面電位を目標値にするために、帯電ローラ１１ａに印可する帯電電圧を適切な値に制御する必要がある。感光体１０ａの表面電位が目標値にならない場合、画像形成不良が発生する虞がある。具体的には、現像装置１４の中にはトナーとキャリアとがあり、現像工程において、トナーはプラスに帯電されたキャリアによってマイナスに帯電されて感光体１０ａの表面に移動する。現像工程において、非画像部は現像バイアスよりもマイナス側に大きいため、マイナスに帯電されたトナーは非画像部に基本的には移動しない。ところが、非画像部と現像バイアスとの電位差が目標値に対して小さい場合、トナーの中には弱くプラス側に帯電しているものもあるため、そのようなトナーが非画像部における感光体１０ａの表面に移動する場合がある。この場合、感光体１０ａにおいてもトナーが現像されてしまい、本来必要のない部分にトナーが付着してしまう虞がある。一方、非画像部と現像バイアスとの電位差が目標値に対して大きい場合、プラスに帯電されたキャリアが非画像部における感光体１０ａの表面に移動する場合がある。キャリアはトナーに比べて大きくて硬いため、感光体１０ａの表面にキャリアが付着してクリーニングブレード４２に到達してしまうと、部分的にクリーニングブレード４２を破壊してしまう虞がある。クリーニングブレード４２の破壊された部分では適切にクリーニングができないため、トナーが残ってしまう。そして、残ったトナーによって、帯電ローラ３１ａが汚されてしまい、適切に帯電できない部分が発生することで、画像において濃い筋状のノイズが発生してしまう。
【００６３】
また、転写電圧の値についても考慮しないと画像形成不良が発生する虞がある。たとえば、転写工程において転写ローラ３１ａに印可する転写電圧の値が過剰に高い場合、プラスの電荷が感光体１０ａに流れ込み、やはりクリーニングブレード４２の欠けなどの原因となり、筋状の画像が形成されてしまう。特に、除電工程を省略するような構成の場合、転写電圧のばらつきによる感光体の表面電位のばらつきが顕著に現れる。
【００６４】
さらに、たとえば、次の形成対象の画像がいわゆるベタ画像などのトナー量が一様な画像である場合、露光工程による露光は、一様な電位を印加する程度に留まる。この場合、図４（Ｄ）に示されるような画像部と非画像部との間の電位差が残ったまま現像工程により現像されることになり、形成対象の画像の中に、前回の画像が形成される事象（以下、このような事象を「転写メモリ」ともいう）が発生する。
【００６５】
転写メモリが発生する原因は、感光体１０ａに形成されたトナー像を転写する際に、転写電圧が過剰に大きくなりすぎて、画像部よりも電位の低い非画像部に多くの電流が流れ込み、その結果、図４（Ｂ）に示されるように、感光体１０ａにプラス電位となる領域が存在することにある。
【００６６】
上述した問題に鑑みて、第１実施形態に係る画像形成装置１は、帯電制御を実行することで、画像形成不良を防止するように構成されている。以下、帯電制御について具体的に説明する。
【００６７】
［制御装置の機能構成]
図５は、第１実施形態に係る制御装置１０１の構成を機能的に説明するための図である。図５に示すように、画像形成装置１は、画像形成部９０と、制御装置１０１とを備える。画像形成部９０は、転写ベルト３０に対して接触または非接触で近接する回転可能な感光体１０を備え、感光体１０の周囲において各機能を発揮する複数の部材を有する。
【００６８】
具体的には、画像形成部９０は、帯電ローラ１１と、露光装置１３と、現像装置１４と、転写ローラ３１と、クリーニング装置１７とを備える。帯電ローラ１１は、「帯電部」の一実施形態に対応する。露光装置１３は、「露光部」の一実施形態に対応する。現像装置１４は、「現像部」の一実施形態に対応する。転写ローラ３１は、「転写部」の一実施形態に対応する。なお、第１実施形態に係る画像形成部９０は、図３に示された比較例に係る画像形成部９０ａとは異なり、除電工程を行うための除電装置を備えていない。
【００６９】
制御装置１０１は、主な機能を発揮する機能部として、帯電電圧印可部１１１と、帯電電流検出部１１２と、転写電圧印可部１１３とを有する。帯電電圧印可部１１１は、帯電ローラ１１に帯電電圧を印可するとともに当該帯電電圧の値を調整（制御）する。帯電電流検出部１１２は、帯電ローラ１１に流れる電流（以下、このような電流を「帯電電流」ともいう）を検出する。転写電圧印可部１１３は、転写ローラ３１に転写電圧を印可するとともに当該転写電圧の値を調整（制御）する。
【００７０】
［帯電制御のフロー]
制御装置１０１は、帯電制御を所定タイミングで実行することで、帯電ローラ１１に印可する帯電電圧を制御することができる。具体的には、制御装置１０１は、スキャナ２０によって画像が読み取られる度に、上述したような帯電工程からクリーニング工程までの各工程を実施する。このとき、制御装置１０１は、帯電工程において帯電ローラ１１に印可する帯電電圧として、毎回同じ値を用いる。
【００７１】
但し、制御装置１０１は、温度センサ７０による測定温度が前回実施した帯電工程時から５℃以上変化した場合に、帯電制御を実行することで帯電ローラ１１に印可する帯電電圧を適切な値に調整する。この理由は、温度変化によって帯電ローラ１１の抵抗が変化し、感光体１０の帯電特性が変化するためである。たとえば、温度が上がると、放電開始電圧が低下するため、それに伴って帯電電圧も適切な値に調整する必要がある。
【００７２】
あるいは、制御装置１０１は、現像枚数が所定枚数（たとえば、２０００枚）を超えるごとに、帯電制御を実行することで帯電ローラ１１に印可する帯電電圧を適切な値に調整する。この理由は、現像枚数が増えれば増えるほど、感光体１０の膜厚が変化し、感光体１０の帯電特性が変化するためである。
【００７３】
なお、帯電制御を実行する所定タイミングは、上述したタイミングに限らず、制御装置１０１は、たとえば、感光体１０の帯電特性が変化するタイミングであればいずれのタイミングで帯電制御を実行してもよい。
【００７４】
図６は、第１実施形態に係る制御装置１０１が実行する帯電制御のフローチャートである。図６に示すように、制御装置１０１は、所定値の帯電電圧を帯電ローラ１１に印可する（Ｓ１）。制御装置１０１は、Ｓ１において帯電された感光体１０の表面が転写ローラ３１に到達したときに、所定値の転写電圧を転写ローラ３１に印可する（Ｓ２）。
【００７５】
制御装置１０１は、Ｓ２において転写された感光体１０の表面が再び帯電ローラ１１に到達したときに、帯電ローラ１１に流れる帯電電流を検出する（Ｓ３）。制御装置１０１は、転写電流の値が予め決められた閾値ａ以上であるか否かを判定する（Ｓ４）。
【００７６】
制御装置１０１は、転写電流の値が閾値ａ以上でない場合（Ｓ４でＮＯ）、転写電圧を変更する（Ｓ５）。なお、転写電圧を変更すると、転写ローラ３１に発生する転写電流が変化するため、Ｓ５は、転写電流を変更する処理であるともいえる。その後、制御装置１０１は、Ｓ３において帯電電流が検出された感光体１０の表面が再び転写ローラ３１に到達したときに、Ｓ５で変更した転写電圧を転写ローラ３１に印可し（Ｓ２）、Ｓ３以降の処理を再び実行する。
【００７７】
一方、制御装置１０１は、転写電流の値が閾値ａ以上である場合（Ｓ４でＹＥＳ）、帯電電圧を変更する（Ｓ６）。制御装置１０１は、変更後の帯電電圧が閾値ｂ以上であるか否かを判定する（Ｓ７）。制御装置１０１は、変更後の帯電電圧が閾値ｂ以上でない場合（Ｓ７でＮＯ）、感光体１０の表面が再び帯電ローラ１１に到達したときに、Ｓ７で変更した帯電電圧を帯電ローラ１１に印可し（Ｓ１）、Ｓ２以降の処理を再び実行する。
【００７８】
このように、制御装置１０１は、Ｓ６の処理で帯電ローラ１１に印加する帯電電圧を変化させつつ、Ｓ５の処理で転写ローラ３１に印加する転写電圧を変化させ、転写ローラ３１に印加する転写電圧を変化させたときの感光体１０の表面に発生する帯電電流をＳ３の処理で検出する。
【００７９】
ここで、図７は、第１実施形態に係る制御装置１０１が実行する帯電制御のタイミングチャートである。なお、図７において、横軸は時間を表し、縦軸は帯電電圧のＯＮまたはＯＦＦと転写電流の値とを表す。
【００８０】
図７に示すように、ｔ１において、所定値の帯電電圧が帯電ローラ１１に印加される。この帯電電圧は転写電圧の変更に伴う転写電流の検出が全て終了するまで固定的に、かつ継続的に印可される。ｔ２において、帯電された感光体１０の表面が転写ローラ３１に到達すると、所定値の転写電圧が転写ローラ３１に印可される。これにより、転写ローラ３１にＩ１の転写電流が発生する。
【００８１】
その後、ｔ３において、転写された感光体１０の表面が再び帯電ローラ１１に到達すると、帯電電流が検出される。そして、帯電電圧を固定にしたまま転写電圧が変更されることで、転写ローラ３１にＩ２の転写電流が発生する。その後、ｔ４において、転写された感光体１０の表面が再び帯電ローラ１１に到達すると、帯電電流が検出される。そして、帯電電圧を固定にしたまま転写電圧が変更されることで、転写ローラ３１にＩ３の転写電流が発生する。
【００８２】
このように、所定値の帯電電圧が帯電ローラ１１に印加された後、帯電電圧の値を固定した状態で転写電圧が変更され、それによって転写ローラ３１に発生する転写電流が変化する。制御装置１０１は、転写電圧の値を変更する度に、変化後の転写電流を検出する。なお、検出された転写電流の値は、たとえばＲＡＭ１０３などの記憶領域に記憶される。
【００８３】
転写電流がＩ５にまで変化すると、一旦、ｔ７で転写電圧の印可が停止するとともに、ｔ８で帯電電圧の印可が停止する。その後は、帯電電圧の値が変更された状態で、再びｔ１〜ｔ８で示されたように転写電圧の値を変更しながら変化後の転写電流が検出される。
【００８４】
図６に戻り、制御装置１０１は、変更後の帯電電圧が閾値ｂ以上である場合（Ｓ７でＹＥＳ）、各帯電電圧における転写電流に対する帯電電流の変化点を算出する（Ｓ８）。
【００８５】
ここで、図８は、転写電流の変化に対する帯電電流の変化を表すグラフの一例である。制御装置１０１は、各帯電電圧ごとに、転写電流を変化した場合における帯電電流の変化特性を、図８に示すようにグラフにまとめる。なお、図８において、横軸は転写電流を表し、縦軸は帯電電流を表す。図中においては、帯電電圧が−８００Ｖ、−１０００Ｖ、および−１２００Ｖのそれぞれの場合における転写電流の変化に対する帯電電流の変化を表す。
【００８６】
この例においては、プロセス速度を１６６ｍｍ／ｓ、感光体１０の膜厚を１５μｍ、温度を２５度、湿度を６５％の状況下で帯電制御を実行した。そして、各帯電電圧における転写電流を５μｍ、１０μｍ、１５μＡ、２０μＡ、２５μＡ、および３０μＡの順に変更した。
【００８７】
図８に示すように、転写電流が大きくなるに従って、帯電電流はほぼ線形に増加する。但し、帯電電流が所定の臨界値（以下では、これを変化点ともいう）を超えた後の傾きは、帯電電流が臨界値を超える前の傾きよりも小さい。
【００８８】
制御装置１０１は、帯電電圧が−８００Ｖの場合における転写電流の変化に対する帯電電流の変化において、変化特性が変化する変化点として変化点ａ（１２.２μＡ）を算出する。また、制御装置１０１は、帯電電圧が−１０００Ｖの場合における転写電流の変化に対する帯電電流の変化において、変化特性が変化する変化点として変化点ｂ（１９．８μＡ）を算出する。さらに、制御装置１０１は、帯電電圧が−１２００Ｖの場合における転写電流の変化に対する帯電電流の変化において、変化特性が変化する変化点として変化点ｃ（２６．７μＡ）を算出する。
【００８９】
ここで、図８に示すように変化特性が変化する理由としては以下が考えられる。すなわち、帯電電圧を固定にした状態で転写電圧を大きく変化させた場合、転写電流も大きく変化する。転写電流が大きくなればなるほど、感光体１０の表面に流れ込むプラスの電荷量も大きくなる。その後、転写工程において感光体１０の表面に流れ込むプラスの電荷によって打ち消されたマイナスの電荷量を補うように、帯電電圧が印可されることでマイナスの電荷が感光体１０の表面に流れ込む。転写電圧がある程度小さいうちは、印可された帯電電圧の値でも十分にマイナスの電荷量を補うことができる。しかし、やがて変化点に対応する転写電圧よりも大きい転写電圧が印可されるようになると、転写工程において感光体１０の表面に流れ込むプラスの電荷量が大きくなるため、帯電電圧の印可によって補われるマイナスの電荷量が限界になる。これにより、変化点後においては、変化点前よりも、変化特性の傾きが小さくなる。
【００９０】
図６に戻り、制御装置１０１は、各帯電電圧とＳ８で算出した変化点とに基づき放電開始電圧を算出する（Ｓ９）。
【００９１】
ここで、図９は、帯電電圧の変化に対する帯電電流の変化を表すグラフの一例である。制御装置１０１は、各帯電電圧ごとに算出した変化点に対応する帯電電流を、図９に示すようにグラフにまとめる。なお、図９において、横軸は帯電電圧を表し、縦軸は帯電電流を表す。
【００９２】
制御装置１０１は、図９に示すグラフにおいて、帯電電流の値が０であるときの帯電電圧を算出し、算出した帯電電圧を放電開始電圧とする。この例では、制御装置１０１は、放電開始電圧として−４４８Ｖを算出した。
【００９３】
図６に戻り、制御装置１０１は、Ｓ９で算出した放電開始電圧と、目標とする感光体表面電位とに基づき、調整後の帯電電圧を算出する（Ｓ１０）。たとえば、目標とする感光体表面電位が−５００Ｖである場合、制御装置１０１は、放電開始電圧（−４４８Ｖ）に目標とする感光体表面電位（−５００Ｖ）を加算した−９４８Ｖを、調整後の帯電電圧として算出する。その後、制御装置１０１は、帯電制御を終了する。
【００９４】
以上のように、第１実施形態に係る画像形成装置１によれば、制御装置１０１は、帯電制御として、帯電ローラ１１に印加する帯電電圧を変化させつつ転写ローラ３１に印加する転写電圧を変化させる。制御装置１０１は、転写ローラ３１に印加する転写電圧を変化させたときの帯電ローラ１１に発生する帯電電流を検出し、帯電ローラ１１に印加した各帯電電圧において帯電ローラ１１に発生した帯電電流の変化点を算出する。制御装置１０１は、帯電ローラ１１に印加した各帯電電圧と変化点に対応する帯電電流とに基づき放電開始電圧を算出する。
【００９５】
これにより、転写電圧の値を考慮しながら最適な放電開始電圧を算出することができ、感光体１０に印可する帯電電圧を適切な値に制御することができるため、画像形成不良を防止することができる。また、図４（Ｂ）に示したように転写工程後において画像部と非画像部との電位差が残ったまま、次回の画像形成のための帯電工程が行われたとしても、帯電電圧を適切な値に制御することで、画像部と非画像部との電位差を概ね無視できる値にまで無くすことができ、転写メモリの発生を防止することができる。したがって、除電工程のためのＬＥＤなどの構成を必ずしも備える必要が無く、コストを抑えることができたり、省スペース化を実現することができたりする。
【００９６】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る画像形成装置について説明する。第２実施形態に係る画像形成装置は、帯電制御において、帯電ローラ１１に印加した各帯電電圧と変化点に対応する帯電電流とに基づき、感光体１０の異常（感光体１０の膜厚異常）を検出するように構成されている点で、上述した実施の形態に係る画像形成装置と異なる。なお、第２実施形態においては、上述した実施の形態に係る画像形成装置が備える構成と同様の構成および処理には、同一の符号を付し、それらの説明は繰り返さない。
【００９７】
図１０は、第２実施形態に係る制御装置が実行する帯電制御のフローチャートである。図１０に示すように、制御装置１０１は、帯電ローラ１１に印加する帯電電圧を変化させつつ転写ローラ３１に印加する転写電圧を変化させ、転写電圧を変化させたときの帯電ローラ１１に発生する帯電電流を検出し、帯電ローラ１１に印加した各帯電電圧において帯電ローラ１１に発生した帯電電流の変化点を算出した後（Ｓ１〜Ｓ８）、各帯電電圧に対する変化点の傾きを算出する（Ｓ１０１）。
【００９８】
ここで、図１１は、帯電電圧の変化に対する帯電電流の変化を表すグラフの一例である。なお、図１１において、横軸は帯電電圧を表し、縦軸は帯電電流を表す。図中においては、感光体１０の膜厚が１５μｍ、および３０μｍのそれぞれの場合における帯電電圧の変化に対する帯電電流の変化を表す。
【００９９】
図１１に示すように、感光体１０の膜厚が１５μｍの場合には、感光体１０の膜厚が３０μｍの場合よりも、帯電電圧の変化に対する帯電電流の変化を表すグラフの傾きが小さくなる。具体的には、感光体１０の膜厚が１５μｍの場合には、グラフの傾きが０．０１６であり、感光体１０の膜厚が３０μｍの場合には、グラフの傾きが０．０３５である。つまり、感光体１０の膜厚が小さければ小さいほど、帯電電圧の変化に対する帯電電流の変化を表すグラフの傾きが小さくなる。
【０１００】
そこで、制御装置１０１は、Ｓ１０１の処理において、図１１に示すグラフに基づき、各帯電電圧に対する変化点の傾きを算出することで、感光体１０の膜厚を予想する。そして、その後の処理において、制御装置１０１は、算出した傾きが予め決められた閾値ｃ以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。たとえば、感光体１０の膜厚が１５μｍを下回ると感光体１０が寿命である場合、閾値ｃを０．０１６に設定すればよい。
【０１０１】
制御装置１０１は、算出した傾きが閾値ｃ以上である場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、感光体１０の膜厚がある程度の厚さを有するため、感光体１０が異常でないと判断して、そのまま帯電制御を終了する。一方、制御装置１０１は、算出した傾きが閾値ｃ以上でない場合（Ｓ１０２でＮＯ）、感光体１０の膜厚が最低基準に満たないため、感光体１０が異常であると判断して、画像形成部９０の動作を停止し、異常を報知する（Ｓ１０３）。その後、制御装置１０１は、帯電制御を終了する。
【０１０２】
このように、第２実施形態に係る画像形成装置によれば、制御装置１０１は、帯電制御において、帯電ローラ１１に印加した各帯電電圧と変化点に対応する帯電電流とに基づき、感光体１０の異常（感光体１０の膜厚異常）を検出する。制御装置１０１は、感光体１０に異常がある場合、画像形成部９０の動作を停止するとともに異常を報知する。これにより、帯電制御によって帯電電圧を適切な値に制御しながら、感光体１０の異常を検出することができる。
【０１０３】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る画像形成装置について説明する。第３実施形態に係る画像形成装置は、帯電制御において、帯電ローラ１１に印加した各帯電電圧における変化点に対応する転写電流を算出し、算出した転写電流と、算出した放電開始電圧とに基づき、転写ローラ３１に印加する転写電流を算出するように構成されている点で、上述した実施の形態に係る画像形成装置と異なる。なお、第３実施形態においては、上述した実施の形態に係る画像形成装置が備える構成と同様の構成および処理には、同一の符号を付し、それらの説明は繰り返さない。
【０１０４】
図１２は、第３実施形態に係る制御装置が実行する帯電制御のフローチャートである。図１２に示すように、制御装置１０１は、帯電ローラ１１に印加する帯電電圧を変化させつつ転写ローラ３１に印加する転写電圧を変化させ、転写電圧を変化させたときの帯電ローラ１１に発生する帯電電流を検出し、帯電ローラ１１に印加した各帯電電圧において帯電ローラ１１に発生した帯電電流の変化点を算出した後（Ｓ１〜Ｓ８）、変化点に対応する転写電流を算出する（Ｓ２０１）。
【０１０５】
次に、制御装置１０１は、放電開始電圧および調整後帯電電圧を算出した後（Ｓ９，Ｓ１０）、帯電電圧と変化点に対応する転写電流との関係式を求める（Ｓ２０２）。
【０１０６】
ここで、図１３は、帯電電圧の変化に対する転写電流の変化を表すグラフの一例である。なお、図１３において、横軸は帯電電圧を表し、縦軸は転写電流を表す。図中においては、感光体１０の膜厚が１５μｍの場合における帯電電圧の変化に対する転写電流の変化を表す。
【０１０７】
制御装置１０１は、Ｓ２０２の処理において、帯電電圧と変化点に対応する転写電流との関係式を求め、図１３に示すように当該関係式をグラフに表わす。そして、制御装置１０１は、図１３に示すグラフに基づき、調整後の帯電電圧と関係式とに基づき、調整後の転写電流を算出する（Ｓ２０３）。たとえば、図１３に示すように、帯電制御によって、調整後の帯電電圧として−９４８Ｖを算出した場合、当該調整後の帯電電圧に対応する転写電流は、−１８．７μｍとなる。その後、制御装置１０１は、帯電制御を終了する。
【０１０８】
このように、第３実施形態に係る画像形成装置によれば、制御装置１０１は、帯電制御において、帯電ローラ１１に印加した各帯電電圧における変化点に対応する転写電流を算出し、算出した転写電流と、算出した調整後の帯電電圧（なお、調整後の帯電電圧は、Ｓ１０において、放電開始電圧に基づき算出される）とに基づき、転写ローラ３１に印加する転写電流を算出する。以降の処理においては、算出した転写電流を転写ローラ３１に印可するか、あるいは算出した転写電流の値から所定値を減算した値の転写電流を転写ローラ３１に印可すればよい。これにより、転写工程において転写ローラ３１に印加する転写電流を最適な値に制御することができるため、画像部と非画像部との電位差を概ね無視できる値にまで無くすことができ、転写メモリの発生を防止することができる。
【０１０９】
なお、第３実施形態においては、制御装置１０１は、各帯電電圧における変化点に対応する転写電流を算出していたが、これに限らず、各帯電電圧における変化点に対応する転写電圧を算出してもよい。そして、制御装置１０１は、算出した転写電圧と、算出した調整後の帯電電圧（なお、調整後の帯電電圧は、Ｓ１０において、放電開始電圧に基づき算出される）とに基づき、転写ローラ３１に印加する転写電圧を算出してもよい。
【０１１０】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る画像形成装置について説明する。第４実施形態に係る画像形成装置は、帯電制御の前処理および帯電制御の後処理として、所定値の帯電電圧を、帯電ローラ１１に所定期間印加するように構成されている点で、上述した実施の形態に係る画像形成装置と異なる。なお、第４実施形態においては、上述した実施の形態に係る画像形成装置が備える構成と同様の構成および処理には、同一の符号を付し、それらの説明は繰り返さない。
【０１１１】
図１４は、第４実施形態に係る制御装置が実行する帯電制御のタイミングチャートである。なお、図１４において、横軸は時間を表し、縦軸は帯電電圧のＯＮまたはＯＦＦと転写電流の値とを表す。
【０１１２】
図１４に示すように、帯電制御はｔ１〜ｔ８に亘って行われるが、ｔ１よりも前の期間であるｔ０〜ｔ１の期間において、前処理として所定値の帯電電圧が帯電ローラ１１に印加される。具体的には、プロセス速度を１６６ｍｍ／ｓ、感光体１０の径を３０Φとした場合、感光体１０が３回転する約２秒間、−１２００Ｖの帯電電圧が帯電ローラ１１に印加される。
【０１１３】
このような前処理により、帯電制御の前において、何らかの不具合により感光体１０の表面電位が均一でない場合であっても、帯電制御の前に感光体１０の表面電位を均一にすることができる。これにより、帯電制御を正確に行うことができる。
【０１１４】
また、図１４に示すように、帯電制御はｔ１〜ｔ８に亘って行われるが、ｔ８よりも後の期間であるｔ８〜ｔ９の期間において、後処理として所定値の帯電電圧が帯電ローラ１１に印加される。具体的には、帯電制御において最後の転写電圧を印可した後、帯電電圧をそのまま印可した状態で感光体１０を約２秒間で３回転させる。
【０１１５】
このような後処理により、感光体１０の表面に残留するプラス電荷が自然放電によって除去され、感光体１０の表面を通常の表面電位（印刷可能な実使用状態の電位）に帯電させることができる。これにより、その後の工程においてスムーズに画像形成を行うことができる。
【０１１６】
なお、上述した前処理や後処理の実行中においては、転写ローラ３１に発生する転写電流を所定値以下（たとえば、５μＡ以下）にすれば、転写電流の流れ込みによる感光体１０の表面電位の低下を微小にすることができる。したがって、感光体１０の表面電位をより均一にすることができる。
【０１１７】
なお、第４実施形態に係る画像形成装置において、制御装置１０１は、前処理および後処理の両方を実行するものに限らず、前処理および後処理の少なくともいずれか一方のみを実行してもよい。
【０１１８】
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態に係る画像形成装置について説明する。第５実施形態に係る画像形成装置は、除電工程を行うように構成されている点で、上述した実施の形態に係る画像形成装置と異なる。なお、第５実施形態においては、上述した実施の形態に係る画像形成装置が備える構成と同様の構成および処理には、同一の符号を付し、それらの説明は繰り返さない。
【０１１９】
図１５は、第５実施形態に係る画像形成装置の構成を機能的に説明するための図である。図１５に示すように、第５実施形態に係る画像形成部９０ｂは、除電装置１８を備える。除電装置１８は、クリーニング工程後において、感光体１０の表面にＬＥＤなどの発光素子の光を照射することで、感光体１０の表面に残留する電荷を取り除く。なお、除電装置１８は、「除電部」の一実施形態に対応する。
【０１２０】
上述したように、本実施の形態に係る画像形成装置は、帯電制御を行うことで感光体１０に印可する帯電電圧を適切な値に制御することができるため、画像形成不良を防止したり、転写メモリの発生を防止したりすることができる。したがって、除電工程を省略することができるが、除電装置１８による除電工程をさらに行えば、転写電圧のばらつきによる感光体の表面電位のばらつきをより抑えることができる。
【０１２１】
＜評価結果の一例＞
次に、比較例、第１実施形態、および第５実施形態のそれぞれに係る画像形成装置の評価結果について説明する。図１６は、比較例、第１実施形態、および第５実施形態のそれぞれに係る画像形成装置の評価結果を示す図である。
【０１２２】
なお、図１６に示すように、比較例Ａは、帯電制御の実行なし、かつ除電工程の実行なしの場合の例である。比較例Ｂは、帯電制御の実行なし、かつ除電工程の実行ありの場合の例である。第１実施形態は、帯電制御の実行あり、かつ除電工程の実行なしの場合の例である。第５実施形態は、帯電制御の実行あり、かつ除電工程の実行ありの場合の例である。また、この例では、５０００枚を連続して印刷するにあたって、帯電制御を実行する例においては５００枚に１回の頻度で帯電制御を行った。
【０１２３】
図１６に示すように、帯電制御が実行されない比較例Ａおよび比較例Ｂにおいては、除電工程が実行されない比較例Ａでは筋状の画像が現れる一方で、除電工程が実行される比較例Ｂでは筋状の画像が現れなかった。しかし、比較例Ａおよび比較例Ｂのいずれにおいても、本来必要のない部分にトナーが付着してしまう、所謂「かぶり」が顕著に現れた。これに対して、帯電制御が実行される第１実施形態および第５実施形態においては、除電工程が実行されるか否かに関わらず、筋状の画像が現れることもないし、所謂「かぶり」が現れることもなかった。
【０１２４】
このように、帯電制御を実行することで、特に除電工程を行うことなく、画像形成不良の発生を防止することができる。
【０１２５】
今回開示された各実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された発明は、可能な限り、単独でも、組合せても、実施することが意図される。
【符号の説明】
【０１２６】
１  画像形成装置、１０，１０ａ  感光体、１１，１１ａ  帯電ローラ、１２  帯電装置、１３，１３ａ  露光装置、１４，１４ａ  現像装置、１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ  トナーボトル、１７，１７ａ  クリーニング装置、１８，１８ａ  除電装置、１９  センサ、２０  スキャナ、２１  カバー、２２  用紙台、２３，４８  トレー、２５  プリンタ、３０，３０ａ  転写ベルト、３１，３１ａ，３３  転写ローラ、３２  転写装置３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ  カセット、３８  従動ローラ、３９  駆動ローラ、４０  タイミングローラ、４１  搬送経路、４２  クリーニングブレード、４３  クリーニングユニット、６０  定着器、７０  温度センサ、８０  湿度センサ、９０，９０Ｃ，９０Ｋ，９０Ｍ，９０Ｙ，９０ａ，９０ｂ  画像形成部、１０１  制御装置、１０２  ＲＯＭ、１０３  ＲＡＭ、１０４  ネットワークインターフェイス、１０５  操作パネル、１１１  帯電電圧印可部、１１２  帯電電流検出部、１１３  転写電圧印可部、１２０  記憶装置、１２２  制御プログラム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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