(57)【要約】【課題】感光体の膜厚を精度よく予測することにより、膜厚に応じた適正な出力で転写処理が実行可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、感光体を有するイメージングユニットと、感光体に電気的に接続され、かつ感光体上のトナー像を被転写材へ転写させる転写手段と、転写手段に電気的に接続された電源と、電源の出力を制御する制御装置とを備える。制御装置は、画像形成を行っていないときに、感光体と転写手段とを含む回路に対して、電源から定電流を流す。制御装置は、定電流を回路に流しているときの電源の出力電圧と、イメージングユニットの初期状態とに基づいて、画像形成時において電源から出力する電圧を決定する。【選択図】図１０
2019200299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成を行う画像形成装置であって、
感光体を有するイメージングユニットと、
前記感光体に電気的に接続され、かつ前記感光体上のトナー像を被転写材へ転写させる転写手段と、
前記転写手段に電気的に接続された電源と、
前記電源の出力を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記画像形成を行っていないときに、前記感光体と前記転写手段とを含む回路に対して、前記電源から定電流を流し、
前記定電流を前記回路に流しているときの前記電源の出力電圧と、前記イメージングユニットの初期状態とに基づいて、前記画像形成時において前記電源から出力する電圧を決定する、画像形成装置。
【請求項２】
前記初期状態は、前記イメージングユニットを駆動させるときの駆動トルクである、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記感光体は、回転軸を中心に回転可能な感光体ドラムであって、
前記駆動トルクは、前記感光体ドラムを回転させるためのトルクである、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記イメージングユニットは、前記感光体の表面に当接し、かつ前記感光体の表面を清掃するためのブレードをさらに有し、
前記初期状態は、前記感光体の表面に対する前記ブレードの当接力である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記イメージングユニットは、前記感光体の表面を清掃するためのブレードをさらに有し、
前記ブレードは、撓んだ状態で前記感光体の表面当接し、
前記初期状態は、前記ブレードの食い込み量である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記初期状態と、画像形成回数および前記感光体の回転回数のいずれか一方とに基づいて、前記感光体の表面に形成された感光層の膜厚を予測し、
前記定電流を前記回路に流しているときの前記電源の出力電圧と、予測した前記膜厚とに基づいて、画像形成時において前記電源から出力する電圧を決定する、請求項１から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、
予測した前記膜厚に基づいて、前記定電流を前記回路に流しているときの前記電源の出力電圧を補正し、
補正後の前記出力電圧に基づいて、前記画像形成時において前記電源から出力する電圧を決定する、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
ページ毎の印字率を蓄積し、
蓄積された前記印字率を用いて、決定した前記電圧を補正する、請求項１から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、蓄積された前記印字率の平均値が第１の印字率よりも高い第２の印字率の場合には、前記第１の印字率の場合よりも、前記電圧の補正量を大きくする、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成装置は、複数の印字モードを有し、
前記制御装置は、前記複数の印字モードのうちの選択された印字モードに応じて、決定した前記電圧を補正する、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記イメージングユニットは、前記画像形成装置の本体部に着脱可能であって、
前記初期状態は、前記イメージングユニットの製造時における測定により得られたデーターである、請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記イメージングユニットは、前記画像形成装置の本体部に着脱可能であって、
前記初期状態は、前記イメージングユニットが前記本体部に取り付けられた後に、前記画像形成装置内における測定により得られたデーターである、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、
前記定電流を前記回路に流しているときの前記電源の出力電圧と、前記初期状態とに基づいて、画像形成時において前記電源から出力する電圧を決定するための演算式を記憶しており、
外部の情報処理装置から取得した情報に基づき、前記演算式を修正する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記情報処理装置から取得した情報は、前記イメージングユニットと初期状態が一致または類似し、かつ他の画像形成装置に搭載された他のイメージングユニットの状態を表したデーターを利用して生成される、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
感光体を有するイメージングユニットと、前記感光体に電気的に接続され、かつ前記感光体上のトナー像を被転写材へ転写させる転写手段と、前記転写手段に電気的に接続された電源とを備えた画像形成装置の制御方法であって、
画像形成を行っていないときに、前記感光体と前記転写手段とを含む回路に対して、前記電源から定電流を流すステップと、
前記定電流を前記回路に流しているときの前記電源の出力電圧と、前記イメージングユニットの初期状態とに基づいて、画像形成時において前記電源から出力する電圧を決定するステップとを備える、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機である画像形成装置が知られている。このような画像形成装置は、画像を形成するためのイメージングユニット（「プロセスカートリッジ」または「画像形成ユニット」とも称される）を少なくとも１つ以上有する。各イメージングユニットは、感光体を有する。
【０００３】
たとえば、特開２００３−２８７９８６号公報（特許文献１）には、感光ドラムの膜厚を適正に算出し、かつ算出された膜厚に応じてプロセスカートリッジの寿命を検知することによって、最適な転写バイアスを印加する画像形成装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１の画像形成装置は、具体的には、像担持体（感光体ドラム）と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の現像剤を転写材に転写する転写手段と、転写材の検知手段とを有している。詳しくは、当該画像形成装置は、転写材の検知手段の情報を記憶し、この転写材の検知手段の情報と、像担持体の駆動時間と、帯電手段のバイアス印加時間とから、像担持体の感光層の厚みを判定する。
【０００５】
また、近年、コスト削減の理由から、感光体ドラムの膜厚を測定するための部品（センサ）が搭載されない傾向にある。特許文献１でも、画像形成装置には、このような部品が搭載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８７９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
イメージングユニットには、個体差がある。このような個体差は、少なくとも、イメージングユニットの製造時において生じる。それゆえ、特許文献１の技術では、必ずしも、感光体ドラムの膜厚の予測精度が高いとは言えない。
【０００８】
本開示は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、感光体の膜厚を精度よく予測することにより、膜厚に応じた適正な出力で転写処理が実行可能な画像形成装置および制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のある局面に従うと、画像形成を行う画像形成装置は、感光体を有するイメージングユニットと、感光体に電気的に接続され、かつ感光体上のトナー像を被転写材へ転写させる転写手段と、転写手段に電気的に接続された電源と、電源の出力を制御する制御装置とを備える。制御装置は、画像形成を行っていないときに、感光体と転写手段とを含む回路に対して、電源から定電流を流す。制御装置は、定電流を回路に流しているときの電源の出力電圧と、イメージングユニットの初期状態とに基づいて、画像形成時において電源から出力する電圧を決定する。
【００１０】
好ましくは、初期状態は、イメージングユニットを駆動させるときの駆動トルクである。
【００１１】
好ましくは、感光体は、回転軸を中心に回転可能な感光体ドラムである。駆動トルクは、感光体ドラムを回転させるためのトルクである。
【００１２】
好ましくは、イメージングユニットは、感光体の表面に当接し、かつ感光体の表面を清掃するためのブレードをさらに有する。初期状態は、感光体の表面に対するブレードの当接力である。
【００１３】
好ましくは、イメージングユニットは、感光体の表面を清掃するためのブレードをさらに有する。ブレードは、撓んだ状態で感光体の表面当接する。初期状態は、ブレードの食い込み量である。
【００１４】
好ましくは、制御装置は、初期状態と、画像形成回数および感光体の回転回数のいずれか一方とに基づいて、感光体の表面に形成された感光層の膜厚を予測する。制御装置は、定電流を回路に流しているときの電源の出力電圧と、予測した膜厚とに基づいて、画像形成時において電源から出力する電圧を決定する。
【００１５】
好ましくは、制御装置は、予測した膜厚に基づいて、定電流を回路に流しているときの電源の出力電圧を補正する。制御装置は、補正後の出力電圧に基づいて、画像形成時において電源から出力する電圧を決定する。
【００１６】
好ましくは、制御装置は、ページ毎の印字率を蓄積する。制御装置は、蓄積された印字率を用いて、決定した電圧を補正する。
【００１７】
好ましくは、制御装置は、蓄積された印字率の平均値が第１の印字率よりも高い第２の印字率の場合には、第１の印字率の場合よりも、電圧の補正量を大きくする。
【００１８】
好ましくは、画像形成装置は、複数の印字モードを有する。制御装置は、複数の印字モードのうちの選択された印字モードに応じて、決定した電圧を補正する。
【００１９】
好ましくは、イメージングユニットは、画像形成装置の本体部に着脱可能である。初期状態は、イメージングユニットの製造時における測定により得られたデーターである。
【００２０】
好ましくは、イメージングユニットは、画像形成装置の本体部に着脱可能である。初期状態は、イメージングユニットが本体部に取り付けられた後に、画像形成装置内における測定により得られたデーターである。
【００２１】
好ましくは、制御装置は、定電流を回路に流しているときの電源の出力電圧と、初期状態とに基づいて、画像形成時において電源から出力する電圧を決定するための演算式を記憶している。制御装置は、外部の情報処理装置から取得した情報に基づき、演算式を修正する。
【００２２】
好ましくは、情報処理装置から取得した情報は、イメージングユニットと初期状態が一致または類似し、かつ他の画像形成装置に搭載された他のイメージングユニットの状態を表したデーターを利用して生成される。
【００２３】
本開示の他の局面に従うと、感光体を有するイメージングユニットと、感光体に電気的に接続され、かつ感光体上のトナー像を被転写材へ転写させる転写手段と、転写手段に電気的に接続された電源とを備えた画像形成装置の制御方法であって、画像形成を行っていないときに、感光体と転写手段とを含む回路に対して、電源から定電流を流すステップと、定電流を回路に流しているときの電源の出力電圧と、イメージングユニットの初期状態とに基づいて、画像形成時において電源から出力する電圧を決定するステップとを備える。
【発明の効果】
【００２４】
本開示によれば、感光体の膜厚を精度よく予測することにより、膜厚に応じた適正な出力で転写処理が実行可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】画像形成装置の装置構成の一例を示す図である。
【図２】画像形成装置の要部を表した図である。
【図３】等価回路を表した図である。
【図４】定電流を回路に流したときの感光層の膜厚と電位との関係を表した図である。
【図５】印字枚数（または感光体の回転回数）と、膜厚との関係を表した図である。
【図６】感光体とクリーニングブレードとの位置関係を説明するための図である。
【図７】クリーニングブレードによって感光体に加わる力を説明するための図である。
【図８】カバレッジが高いときと低いときの印字枚数（または感光体の回転回数）と、膜厚との関係を表した図である。
【図９】画像形成装置の制御装置の機能的構成を説明するための機能ブロック図である。
【図１０】画像形成装置において実行される処理の流れを説明するためのフロー図である。
【図１１】ネットワークシステムの構成を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施の形態における画像処理装置について、以下、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本開示の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２７】
図面においては、実際の寸法の比率に従って図示しておらず、構造の理解を容易にするために、構造が明確となるように比率を変更して図示している箇所がある。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。
【００２８】
また、以下では、カラープリンタとしての画像形成装置について説明するが、画像形成装置は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置は、モノクロプリンタであってもよいし、ＦＡＸであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびＦＡＸの複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional  Peripheral）であってもよい。
【００２９】
＜Ａ．全体構成＞
図１は、画像形成装置１００の装置構成の一例を示す図である。
【００３０】
図１を参照して、画像形成装置１００は、イメージングユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０（被転写材）と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、定着装置４０と、クリーニングブレード５３と、制御装置１０１とを備える。
【００３１】
画像形成装置１００には、イエロー（Ｙ）のトナーを供給するトナーボトル１５Ｙと、マゼンダ（Ｍ）のトナーを供給するトナーボトル１５Ｍと、シアン（Ｃ）のトナーを供給するトナーボトル１５Ｃと、ブラック（ＢＫ）のトナーを供給するトナーボトル１５Ｂとが装着され得る。イメージングユニット１Ｙは、トナーボトル１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。イメージングユニット１Ｍは、トナーボトル１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。イメージングユニット１Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。イメージングユニット１Ｋは、トナーボトル１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。イメージングユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト３０の回転方向に沿って順に配置されている。
【００３２】
イメージングユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、感光体１０と、帯電ローラー１１と、露光部１２と、現像器１３と、クリーニングブレード１７とを備える。イメージングユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、画像形成装置１００の本体部に対して着脱可能である。イメージングユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが、劣化した場合、新たなユニットに取り換えられる。
【００３３】
感光体１０は、トナー像を担持する像担持体である。一例として、感光体１０には、その表面に感光層が形成された感光体ドラムが用いられる。
【００３４】
帯電ローラー１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。露光部１２は、制御装置１０１からの制御信号に応じて感光体１０にレーザーを照射し、指定された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。
【００３５】
現像器１３は、トナー、キャリア、および外添剤を含む現像剤を用いて静電潜像を現像する。現像剤は、トナーボトルから供給される。現像器１３は、現像ローラー１４を含む。現像器１３は、現像ローラー１４に現像バイアスを印加し、現像ローラー１４の表面にトナーを付着させる。現像器１３は、現像ローラー１４を回転させ、現像ローラー１４から感光体１０にトナーを転写する。これにより、静電潜像に応じたトナー像が感光体１０の表面に現像される。
【００３６】
感光体１０と中間転写ベルト３０とは、一次転写ローラー３１を設けている部分で互いに接触している。当該接触部分に所定の転写バイアスが印加され、当該転写バイアスによって、感光体１０上に現像されたトナー像が中間転写ベルト３０に転写される。このとき、イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて中間転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成される。
【００３７】
クリーニングブレード１７は、感光体１０に圧接され、中間転写ベルト３０への転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。
【００３８】
カセット３７は、たとえば画像形成装置１００の下部に設けられている。カセット３７には、用紙Ｓ（被転写媒体）がセットされる。用紙Ｓは、カセット３７から１枚ずつ二次転写ローラー３３に送られる。二次転写ローラー３３は、中間転写ベルト３０に転写されたトナー像を用紙Ｓに転写する。用紙Ｓの送り出しおよび搬送のタイミングと、中間転写ベルト３０上のトナー像の位置とを同期させることで、用紙Ｓの適切な位置にトナー像が転写される。その後、用紙Ｓは、定着装置４０に送られる。
【００３９】
定着装置４０は、加熱ローラー４１と、加熱ローラー４１に圧接される加圧ローラー４２とを含む。定着装置４０は、加熱ローラー４１を加熱することで加熱ローラー４１と加圧ローラー４２との間を通過する用紙Ｓ上のトナー像を融解し、トナー像を用紙Ｓに定着させる。その後、用紙Ｓは、トレー４８に排紙される。
【００４０】
クリーニングブレード５３は、中間転写ベルト３０に圧接され、トナー像の転写後に中間転写ベルト３０に残留するトナーを回収する。当該トナーは、搬送スクリュー（図示しない）で搬送され、廃トナー容器（図示しない）に回収される。
【００４１】
制御装置１０１は、たとえば、感光体１０の回転を制御するためのモーターや、一次転写ローラー３１の回転を制御するためのモーターなどを制御する。モーターは、たとえば、ＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御で駆動される。
【００４２】
なお、以下では、説明の便宜上、イメージングユニット１Ｙ、イメージングユニット１Ｍ、イメージングユニット１Ｃ、およびイメージングユニット１Ｋの任意の一つを、「イメージングユニット１」と称する。
【００４３】
＜Ｂ．要部構成＞
図２は、画像形成装置１００の要部を表した図である。
【００４４】
図２を参照して、画像形成装置１００は、イメージングユニット１と、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、電源２１と、電流計２２と、電圧計２３と、制御装置１０１とを備えている。
【００４５】
イメージングユニット１は、上述したように、感光体１０と、帯電ローラー１１と、現像器１３と、クリーニングブレード１７と、支持部材１８とを含む。
【００４６】
クリーニングブレード１７は、一部が支持部材１８によって支持されている。詳しくは、クリーニングブレード１７は、後端部（基端部）が支持部材１８によって支持され、かつ先端部（感光体１０に当接する部分）の方が撓んだ状態になっている。
【００４７】
電源２１は、定電圧定電流電源である。電源２１は、負荷の変動に対して出力電圧または出力電流を常に一定設定値に保つ。電源２１は、制御装置１０１からの指令に基づき、駆動する。
【００４８】
電源２１から出力される電流は、回路２９を流れる。具体的には、当該電流は、図の矢印の方向に流れる。詳しくは、電源２１から出力される電流は、一次転写ローラー３１、中間転写ベルト３０、感光体１０を、この順に流れる。さらに詳しくは、電源２１から出力される電流は、一次転写ローラー３１から中間転写ベルト３０と感光体１０の感光層とを通して感光体１０の芯金に流れる。
【００４９】
電流計２２は、回路２９に流れる電流の電流値を計測する。電圧計２３は、電源２１の出力電圧を計測する。これらの測定結果は、制御装置１０１に送られる。
【００５０】
図３は、電源２１と回路２９とからなる回路の等価回路を表した図である。
図３を参照して、等価回路３９は、電源２１と、回路２９に対応する等価回路２９Ａとにより構成される。等価回路２９Ａでは、抵抗３０Ａと、コンデンサー１０Ａとが直列に接続されている。
【００５１】
抵抗３０Ａは、中間転写ベルト３０に対応する。抵抗３０Ａの抵抗値は、中間転写ベルト３０自身の抵抗値である。コンデンサー１０Ａは、感光体１０に対応する。コンデンサー１０Ａの静電容量は、感光体１０の静電容量である。
【００５２】
＜Ｃ．ＡＴＶＣ＞
次に、ＡＴＶＣ（Active  Transfer  Voltage  Control）による転写出力の決定方法について説明する。具体的には、画像形成時における電源２１の出力電圧（定電圧）の電圧値の決定方法について説明する。
【００５３】
転写出力（特に、出力電圧）が小さすぎると、トナーを感光体１０から中間転写ベルト３０に十分に移動できない。その一方、転写出力が大きすぎると、感光体１０の表面電位が下がりすぎて、次の画像形成時に感光体１０を十分に帯電することができない。このため、メモリ、かぶりなどの不具合が生じる。
【００５４】
また、中間転写ベルト３０は、環境および使用状況により抵抗値が変化する。それゆえ、当該抵抗値に応じて転写出力を調整する必要がある。適正な転写出力を決定するために、非画像形成時に定電流を流し、そのときに検出される電圧値によって、中間転写ベルト３０の抵抗を計算する。これに基づき、画像形成時に適正になる転写出力を決定する。
【００５５】
以下、上記の転写出力（具体的には電圧値）の決定方法を、より具体的に説明する。
制御装置１０１は、非画像形成時（画像形成を行っていない時）に、回路２９に定電流を流すための指令を電源２１に送信する（定電流制御）。これにより、電源２１から、回路２９に定電流が流れる。制御装置１０１は、回路２９に定電流を流しているときの電圧値（以下、「電圧値Ｖｐ」とする）を、電圧計２３から取得する。
【００５６】
さらに、制御装置１０１は、以下の式（１）に示す演算を行ない、画像形成時における転写出力の電圧値Ｖｑを決定する。制御装置１０１は、電圧値Ｖｑが決定すると、この値を維持する定電圧制御を行う。なお、ＡおよびＢは定数である。
【００５７】
Ｖｑ＝Ａ×Ｖｐ＋Ｂ  …  （１）
さらに、ＡＴＶＣでは、電圧値Ｖｑを補正する処理が行なわれる。詳しくは、電圧値Ｖｐを補正することにより、電圧値Ｖｑを補正する。補正する理由は、以下のとおりである。
【００５８】
図４は、定電流制御によって回路２９に定電流を流したときの感光層の膜厚と電位との関係を表した図である。
【００５９】
図４を参照して、線分Ｌ１は、感光層の膜厚（以下、単に「膜厚」と称する）と電圧値Ｖｐ（電圧計２３の検出値）との関係を表している。線分Ｌ２は、膜厚と感光体１０の電位との関係を表している。なお、線分Ｌ１と線分Ｌ２との電位差は、抵抗３０Ａ（図３参照）を定電流が流れることによるものである。
【００６０】
定電流制御の場合、コンデンサー１０Ａ（図３）に蓄えられる電荷Ｑは一定である。したがって、線分Ｌ２に示すように、感光体１０の膜厚が減少すると、感光体１０の電位が下がる。
【００６１】
詳しくは、電荷Ｑは、コンデンサー１０Ａの静電容量Ｃにコンデンサー１０Ａの電極間電圧を乗じることにより得られる値である。また、静電容量Ｃは、電極の面積に比例し、電極間の距離に反比例する。それゆえ、膜厚が減少による電極間の距離の減少によって、静電容量Ｃは増加する。電荷Ｑが一定下において、静電容量Ｃが増加すると、コンデンサー１０Ａの電極間電圧（つまり、感光体１０の電位）は低下する。
【００６２】
感光体１０の電位が下がると、図４の線分Ｌ１にも示すように、電圧値Ｖｐも低下する。つまり、定電流制御の際には、感光体１０の膜厚が減少すると、膜厚が減少する前よりも低い電圧値Ｖｐが電圧計２３で検出される。たとえば、図４の例では、膜厚がＵ１からＵ２までΔＵ減少すると、電圧値Ｖｐは、Ｖ１からＶ２までΔＶ減少する。
【００６３】
感光体１０の膜厚の減少によって、検出される電圧値Ｖｐの値が低下すると、式（１）を参照して、画像形成時（転写時）における電圧値Ｖｑも低下する。それゆえ、中間転写ベルト３０の抵抗値（抵抗３０Ａの値）が低下していないにも関わらず、このような出力電圧の低下が起こると、適正な転写を行うことができない。
【００６４】
すなわち、感光体１０の膜厚の減少を考慮せずに、電圧値Ｖｐの低下が中間転写ベルト３０の抵抗値の低下によるものであると捉えてしまうと、中間転写ベルト３０の実際の抵抗値に適した電圧値Ｖｑでの転写が行われなくなる。このため、適正な転写を行えない。
【００６５】
そこで、ＡＴＶＣでは、このような膜厚減少を考慮して、膜厚の減少分を補償するための補正が行われている。以下、当該補正の内容について説明する。
【００６６】
たとえば、図４に示すように、膜厚がＵ１からΔＵ減少してＵ２となった場合、電圧値Ｖｐの値はＶ１からΔＶ減少してＶ２となる。この場合、制御装置１０１は、Ｖｐを、Ｖ２からＶ１（＝Ｖ２＋ΔＶ）に補正する。つまり、式（１）において、Ｖｐとして、Ｖ２を代入するのではなく、Ｖ１を代入する。
【００６７】
このような補正により、感光体１０の膜厚が減少し続けても、膜厚の減少分の補正を行うことにより、画像形成時（定電圧制御時）において適切な電圧値Ｖｑを出力することが可能となる。
【００６８】
ところで、このようなＡＴＶＣを行う場合、膜厚の情報が必要となる。詳しくは、制御装置１０１は、補正のための膜厚の正確な値が必要となる。画像形成装置１００は、膜厚を測定するセンサを搭載していないため、膜厚を予測する必要がある。
【００６９】
また、イメージングユニット１には、個体差がある。したがって、イメージングユニット１の含まれる感光体１０の膜厚を正確に予測するには、イメージングユニット１の個体差を考慮する必要がある。以下、個体差を考慮した膜厚予測について、具体的に説明する。
【００７０】
＜Ｄ．膜厚予測＞
感光体１０の膜厚の減少速度が個体（イメージングユニット１）毎で相違する要因として、イメージングユニット１の製造時における要因と、イメージングユニット１の使用時（画像形成時）における要因とがある。以下、これらの要因について説明する。なお、「使用時における条件」とは、ハードウェアに起因する条件を除いたものとする。
【００７１】
（ｄ１．製造時における要因）
感光体１０の感光層（膜）は、クリーニングブレード１７との摩擦によって削られる。削られる速度は、膜に対するクリーニングブレード１７の摩擦力によって異なる。
【００７２】
この摩擦力は、クリーニングブレード１７を感光体１０の表面（感光層）に押し付ける力（当接力）と、感光体１０の表面の摩擦係数とによって決まる。詳しくは、摩擦力は、当接力に摩擦係数を乗じた値となる。
【００７３】
図５は、印字枚数（または感光体１０の回転回数）と、膜厚との関係を表した図である。
【００７４】
図５を参照して、膜に対するクリーニングブレード１７の摩擦力の違いは、イメージングユニット１の駆動トルクの相違として現れる。それゆえ、駆動トルクによって、感光体１０の膜厚の減少速度が異なる。たとえば、線分Ｌ４は、線分Ｌ３に比べて駆動トルクが高いときの、印字枚数と膜厚との関係を示している。駆動トルクが高くなるほど、膜厚の減少速度は速くなる。その結果、印字枚数（または感光体１０の回転回数）が増加するにつれて、駆動トルクが高いときと低いときとの膜厚の差は大きくなる。
【００７５】
したがって、駆動トルク（感光体１０を回転させるためのトルク）を考慮すれば、感光体１０の膜厚を精度良く予測することができる。
【００７６】
図６は、感光体１０とクリーニングブレード１７との位置関係を説明するための図である。
【００７７】
図６を参照して、クリーニングブレード１７の厚みを、ｄ（ｍｍ）とし、クリーニングブレード１７の自由長を、Ｌ（ｍｍ）とする。さらに、クリーニングブレード１７の感光体１０への食い込み量を、ｋ（ｍｍ）とする。食い込み量は、ブレード干渉量とも称される。
【００７８】
図７は、クリーニングブレード１７によって感光体１０に加わる力を説明するための図である。
【００７９】
感光体１０によってクリーニングブレード１７は、ｋ（ｍｍ）だけ撓む（図６参照）。
図７を参照して、当接力Ｆｓ（単位面積当たりの圧力）は、片持ち梁の考え方から、式（２）に示すように、クリーニングブレード１７の食い込み量ｋ、ヤング率Ｅ、自由長Ｌ、および厚みｄによって変わる。
【００８０】
Ｆｓ＝（Ｅ×ｄ３×ｋ）／（４×Ｌ３）  …  （２）
それゆえ、イメージングユニット１を構成する部品の寸法誤差、クリーニングブレード１７のゴム物性のバラツキによって、各イメージングユニット同士で、当接力Ｆｓに個体差が生じる。
【００８１】
摩擦力Ｆｍは当接力Ｆｓに比例するため、当接力Ｆｓに個体差が生じると、摩擦力Ｆｍにも個体差が生じる。
【００８２】
したがって、感光体１０の表面に対するクリーニングブレード１７の当接力を考慮すれば、感光体１０の膜厚を精度良く予測することができる。あるいは、クリーニングブレード１７の食い込み量を考慮すれば、感光体１０の膜厚を精度良く予測することができる。
【００８３】
以上のように、感光体１０の膜厚を精度良く予測するためには、イメージングユニット１の初期状態（製造時の状態）を考慮する必要がある。ここで、「初期状態」としては、上述したように、イメージングユニット１の駆動トルク、感光体１０の表面に対するクリーニングブレード１７の当接力、クリーニングブレード１７の食い込み量等が挙げられる。これらの情報は、初期状態情報として制御装置１０１に記憶されている（図９参照）。
【００８４】
なお、以下では、説明の便宜上、線分Ｌ３のときの駆動トルクをＴ３と、線分Ｌ４のときの駆動トルクをＴ４とする。
【００８５】
（ｄ２．使用時における要因）
（１）カバレッジ
図８は、カバレッジが高いときと低いときの印字枚数（または感光体１０の回転回数）と、膜厚との関係を表した図である。なお、「カバレッジ」とは、１ページの書き込み可能ドット数に対する書き込みドット数の比率である。また、以下では、図５に示した線分Ｌ３，Ｌ４は、カバレッジが基準値であった場合を示しているものとする。
【００８６】
図８（Ａ）は、駆動トルクがＴ３の場合において、カバレッジが基準値よりも高い場合と低い場合との印字枚数と膜厚との関係を示している。
【００８７】
線分Ｌ３ａは、駆動トルクがＴ３の場合であって、かつカバレッジが基準値よりも低い場合における印字枚数と膜厚との関係を示している。線分Ｌ３ｂは、駆動トルクがＴ３の場合であって、かつカバレッジが基準値よりも高い場合における印字枚数と膜厚との関係を示している。
【００８８】
図８（Ｂ）は、駆動トルクがＴ４（＞Ｔ３）の場合において、カバレッジが基準値よりも高い場合と低い場合との印字枚数と膜厚との関係を示している。
【００８９】
線分Ｌ４ａは、駆動トルクがＴ４の場合であって、かつカバレッジが基準値よりも低い場合における印字枚数と膜厚との関係を示している。線分Ｌ４ｂは、駆動トルクがＴ４の場合であって、かつカバレッジが基準値よりも高い場合における印字枚数と膜厚との関係を示している。
【００９０】
図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、同じ駆動トルクであった場合（換言すれば、同じ摩擦力であった場合）は、カバレッジが高いほうが感光体１０の膜厚の減少速度は早くなる。この理由は、カバレッジが高い場合、カバレッジが低いときよりも書き取るトナー量が多くなるためである。
【００９１】
（２）他の要因
カバレッジ以外の要因として、以下の２つの要因が挙げられる。
【００９２】
高温高湿で使用すると、クリーニングブレード１７と感光体１０との摩擦係数が高くなる。それゆえ、感光体１０の膜厚の減少速度は、低温高湿および低温低湿のときよりも早くなる。
【００９３】
感光体１０の膜厚の減少速度は、帯電電圧の印加による影響もある。また、印字モードによって、電圧印加時間および通紙枚数に対する感光体の回転時間が異なる。したがって、印字モードによっても、感光体１０の膜厚の減少速度が異なる。
【００９４】
このように、感光体１０の膜厚を精度良く予測するためには、カバレッジを考慮することが好ましい。また、感光体１０の膜厚を精度良く予測するためには、温度、湿度等の設置環境を考慮することが好ましい。また、感光体１０の膜厚を精度良く予測するためには、印字モードの種別を考慮することが好ましい。
【００９５】
＜Ｅ．機能的構成＞
図９は、画像形成装置１００の制御装置１０１の機能的構成を説明するための機能ブロック図である。
【００９６】
図９を参照して、画像形成装置１００は、演算処理部１１０と、記憶部１２０と、データー送受信部１３０とを備える。詳しくは、演算処理部１１０は、プロセッサーが記憶部１２０に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００９７】
演算処理部１１０は、ＡＴＶＣ処理部１５０を有する。ＡＴＶＣ処理部１５０は、定電流制御部１５１と、電圧値取得部１５２と、電圧値補正部１５３と、出力電圧決定部１５４と、定電圧制御部１５５とを有する。電圧値補正部１５３は、膜厚予測部１５９を有する。
【００９８】
記憶部１２０は、画像形成装置１００に搭載された各イメージングユニット１の初期状態情報と、現在の印字枚数を表した印字枚数情報と、各感光体１０の回転回数を表した回転回数情報と、カバレッジを表したカバレッジ情報と、印字モードを表した印字モード情報とを記憶している。また、記憶部１２０は、感光体１０の感光層の膜厚の初期値を記憶している。
【００９９】
データー送受信部１３０は、画像形成装置１００内の他の各部と通信するためのインターフェイスである。データー送受信部１３０は、たとえば、演算処理部１１０において生成された指令を電源２１に送信する。データー送受信部１３０は、電圧計２３から電圧を表した信号を受信する。データー送受信部１３０は、電流計２２から電流値を表した信号を受信する。データー送受信部１３０は、上記各信号を演算処理部１１０に送る。
【０１００】
初期状態情報は、イメージングユニット１に記載されており、かつユーザーが操作パネルを用いて手入力することにより記憶部１２０に記憶されてもよい。また、イメージングユニット１に初期状態が記憶された電子チップを搭載しておき、画像形成装置１００の本体部が自動で初期状態を認識してもよい。
【０１０１】
また、画像形成装置１００は、ネットワークを介してサーバーから初期状態情報を取得してもよい。あるいは、ユーザが、図示しない情報処理装置を用いて、サーバーから初期状態情報を取得してもよい。これらの場合、イメージングユニット１の製造番号等の識別情報を用いて、イメージングユニット１の初期状態情報をサーバーから取得すればよい。
【０１０２】
次に、ＡＴＶＣ処理部１５０の処理について説明する。なお、ＡＴＶＣは、イメージングユニット１毎に実行される。
【０１０３】
定電流制御部１５１は、非画像形成時に、所定のタイミングで、電源２１を用いて回路２９（図２参照）に定電流を流す制御を行う。
【０１０４】
電圧値取得部１５２は、定電流が回路２９に流れているときに、電圧計２３によって検出された電圧値（すなわち、電圧値Ｖｐ）を取得する。
【０１０５】
電圧値補正部１５３は、電圧値Ｖｐを補正する。以下、当該補正の方法について説明する。
【０１０６】
電圧値補正部１５３は、記憶部１２０に記憶されたイメージングユニット１の初期状態情報（たとえば駆動トルク）に基づき、印字枚数（または感光体の回転回数）と膜厚と関係を規定する関数（演算式）を生成する。詳しくは、制御装置１０１は、初期状態に基づいて上記の関数を決定するためのプログラムを内蔵しており、当該プログラムを実行することにより関数が生成される。このプログラム自体は、実験データを用いて生成される。
【０１０７】
駆動トルクの場合を例に挙げると、電圧値補正部１５３は、図５の線分Ｌ３，Ｌ４を用いて説明したように、イメージングユニット１の駆動トルクが高い程、印字枚数の増加に伴い膜厚が減少するような関数を生成する。典型的には、電圧値補正部１５３は、図５の線分Ｌ３，Ｌ４に示すような、印字枚数（あるいは感光体１０の回転回数）を入力とし、膜厚を出力とする一次関数を生成する。
【０１０８】
なお、上記においては、初期状態情報が駆動トルクである場合を例に挙げたが、初期状態場として、当接力、あるいは食い込み量を用いてもよい。
【０１０９】
電圧値補正部１５３の膜厚予測部１５９は、生成された関数と、記憶部１２０に記憶された印字枚数情報（または感光体の回転回数情報）とを利用して、感光体１０の膜厚を予測する。たとえば、生成された関数が、印字枚数と膜厚と関係を規定する関数である場合には、膜厚予測部１５９は、当該関数と印字枚数情報とを利用して、感光体１０の膜厚を予測する。生成された関数が、感光体の回転回数と膜厚と関係を規定する関数である場合には、膜厚予測部１５９は、当該関数と感光体の回転回数情報とを利用して、感光体１０の膜厚を予測する。
【０１１０】
具体的には、膜厚予測部１５９は、印字枚数または感光体１０の回転回数を関数の入力とし、当該関数の出力として膜厚の予測値を得る。これにより、電圧値補正部１５３は、感光体１０の感光層の膜厚の初期値から、上記予測値を差し引くことにより、イメージングユニット１の初期状態（詳しくは、感光体１０の初期状態）からの膜厚の減少量を検出することができる。
【０１１１】
電圧値補正部１５３は、減少した膜厚に対応する電圧を求める。たとえば、図４の例の場合には、減少した膜厚（ΔＵ）対応する電圧（ΔＶ）を求める。電圧値補正部１５３は、電圧値Ｖｐに、減少した膜厚に対応する電圧（ΔＶ）を加える補正を行う。
【０１１２】
出力電圧決定部１５４は、補正後の電圧値（たとえば、Ｖｐ＋ΔＶ）を数式（１）のＶｐに代入することにより、出力電圧（つまり、補正後の電圧値Ｖｑ）を決定する。この場合、出力電圧は、Ａ×（Ｖｐ＋ΔＶ）＋Ｂとなる。
【０１１３】
定電圧制御部１５５は、電源２１が補正後の電圧値Ｖｑの電圧を出力するように、電源２１の動作を制御する。
【０１１４】
このような出力電圧の決定は、所定のタイミング（たとえば、所定の周期）で実行される。
【０１１５】
このような構成によれば、イメージングユニット１の個体差を考慮した、感光体１０の膜厚予測が可能となる。これにより、感光体の膜厚を精度よく予測できる。それゆえ、膜厚に応じた適正な出力で転写処理が実行可能となる。
【０１１６】
また、電圧値補正部１５３は、初期状態情報だけではなく、カバレッジまたは印字モードを考慮して、関数を生成してもよい。つまり、イメージングユニット１の初期状態だけではなく、イメージングユニット１の使用時の状態を考慮して、出力電圧（電圧値Ｖｑ）を決定してもよい。
【０１１７】
この場合には、カバレッジまたは印字モードを考慮しない場合よりもさらに精度良く膜厚を予測することができる。それゆえ、カバレッジまたは印字モードを考慮しない場合よりもさらに適正な出力で転写処理が実行可能となる。
【０１１８】
＜Ｆ．制御構造＞
図１０は、画像形成装置１００において実行される処理の流れを説明するためのフロー図である。詳しくは、図１０は、１サイクルの制御処理を表している。画像形成装置１００では、周期的に当該サイクルが実施される。
【０１１９】
図１０を参照して、ステップＳ１において、制御装置１０１（詳しくは、ＡＴＶＣ処理部１５０）は、非画像形成時において、回路２９に定電流を流すための定電流制御を開始する。ステップＳ２において、制御装置１０１は、定電流制御時における電源２１の出力電圧の値（つまり、電圧値Ｖｐ）を、電圧計２３から取得する。ステップＳ３において、制御装置１０１は、定電流制御を終了する。
【０１２０】
ステップＳ４において、制御装置１０１は、イメージングユニット１の初期状態情報と、印字枚数情報（または感光体の回転回数情報）とに基づいて、現在の膜厚Ｕを予測する。
【０１２１】
ステップＳ５において、制御装置１０１は、予測した膜厚Ｕに基づき、取得した電圧値Ｖｐを補正する。ステップＳ６において、制御装置１０１は、式(１）と、補正後の電圧値Ｖｐとを用いて、出力電圧（補正後の電圧値Ｖｑ）を決定する。ステップＳ７において、決定した出力電圧での定電圧制御を開始する。
【０１２２】
＜Ｇ．変形例＞
（１）第１の変形例
図１１は、ネットワークシステムの構成を表した図である。
【０１２３】
ネットワークシステム１０００は、サーバー２００と、複数の画像形成装置１００，１００Ａ，…を備える。サーバー２００と、各画像形成装置１００，１００ＡはネットワークＮＷを介して通信可能に接続されている。
【０１２４】
このようなネットワークシステム１０００において、画像形成装置１００の制御装置１０１は、サーバー２００から取得した情報に基づき、生成した関数を修正する。サーバー２００から取得した情報は、画像形成装置１００のイメージングユニット１と初期状態が一致または類似し、かつ他の画像形成装置１００Ａに搭載された他のイメージングユニットの状態を表したデーター（「個体情報」とも称する）を利用して生成される。
【０１２５】
当該個体情報は、たとえば、修理などで回収された、使用済みのイメージングユニットを測定することにより得ることができる。関数の修正は、たとえば、ファームウエアのアップデート、あるいはサーバー２０との通信をトリガーとして実行することができる。
【０１２６】
（２）第２の変形例
上記においては、制御装置１０１が初期状態に基づき関数を生成する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。制御装置１０１は、初期状態毎に複数の関数を予め格納しておき、当該複数の関数のうちから当該初期状態に応じた関するを抽出する構成であってもよい。この抽出された関数を用いることによっても、感光体の膜厚を精度よく予測することがでくる。これにより、画像形成装置１００は、膜厚に応じた適正な出力で転写処理が実行可能となる。
【０１２７】
（３）第３の変形例
イメージングユニット１の初期状態を考慮して予め他の装置で生成された関数を、イメージングユニット１を画像形成装置１００に搭載するときに、制御装置１０１に記憶させてもよい。この場合も、画像形成装置１００は、膜厚に応じた適正な出力で転写処理が実行可能となる。
【０１２８】
（４）第４の変形例
イメージングユニット１が画像形成装置１００の本体部に取り付けられた後に、画像形成装置１００内における測定によって、上述した初期状態を得るように、画像形成装置１００を構成してもよい。画像形成装置１００内における測定によって得られる初期状態としては、たとえば、イメージングユニット１の駆動トルク（詳しくは、感光体１０の駆動トルク）が挙げれる。
【０１２９】
（５）第５の変形例
上記においては、中間転写ベルト３０を用いた画像形成装置１００を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。上述した処理は、感光体から用紙に直接転写している画像形成装置であって、かつ転写ローラーの抵抗を測定を同様に行っている装置に適用できる。このような装置も、同様に感光体の膜厚の影響を受けるためである。この場合にも、転写出力を適正にすることができる。
【０１３０】
（６）第６の変形例
上記においては、図５等において、膜厚と、印字枚数または感光体の回転回数との関係を例に挙げて説明したが、これに限定されない。膜厚と、画像形成装置１００の使用時間との関係であってもよい。
【０１３１】
今回開示された実施の形態はすべ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、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すべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３２】
１，１Ｃ，１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ  イメージングユニット、１０  感光体、１０Ａ  コンデンサー、１１  帯電ローラー、１２  露光部、１３  現像器、１４  現像ローラー、１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ  トナーボトル、１７，５３  クリーニングブレード、１８  支持部材、２０  サーバー、２１  電源、２２  電流計、２３  電圧計、２９  回路、２９Ａ，３９  等価回路、３０  中間転写ベルト、３０Ａ  抵抗、３１  一次転写ローラー、３３  二次転写ローラー、３７  カセット、４０  定着装置、４１  加熱ローラー、４２  加圧ローラー、４８  トレー、１００，１００Ａ  画像形成装置、１０１  制御装置、１１０  演算処理部、１２０  記憶部、１３０  データー送受信部、１５０  ＡＴＶＣ処理部、１５１  定電流制御部、１５２  電圧値取得部、１５３  電圧値補正部、１５４  出力電圧決定部、１５５  定電圧制御部、１５９  膜厚予測部、２００  サーバー、１０００  ネットワークシステム、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ａ，Ｌ３ｂ，Ｌ３，Ｌ４ａ，Ｌ４ｂ，Ｌ４  線分、ＮＷ  ネットワーク、Ｓ  用紙、Ｚ  芯金。
【図１】
2019200299.tif 000003
【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】
2019200299.tif 000009
【図８】
2019200299.tif 000010
【図９】
2019200299.tif 000011
【図１０】
2019200299.tif 000012
【図１１】
2019200299.tif 000013