(57)【要約】【課題】機構サイズの増大を招くことなく、感光体と帯電ローラ間の空隙値を算出することにある。【解決手段】直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスが印加される帯電ローラ３と、帯電ローラ３に対して空隙を介して対向する感光体２と、を有する画像形成装置であって、帯電バイアスを帯電ローラ３に供給する際に帯電ローラ３から感光体２に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧を生成する帯電高圧電源１０と、帯電高圧電源１０により生成された出力値ＦＢ電圧に基づいて、帯電高圧電源１０を制御する制御部２４と、出力値ＦＢ電圧により表される電圧値と空隙の間隔を表す空隙値との関係を表す第１データを参照して、出力値ＦＢ電圧により表される電圧値に対応した空隙値を演算する空隙値演算部を備えることを特徴とする。【選択図】図３
2019028121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスが印加される帯電部材と、前記帯電部材に対して空隙を介して対向する感光体と、を有し、画像信号に応じた露光により前記感光体に静電潜像を形成する感光体ユニットを１つ以上備える画像形成装置であって、
前記帯電バイアスを前記帯電部材に供給する際に前記帯電部材から前記感光体に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧を生成する帯電高圧電源と、
前記帯電高圧電源により生成された出力値ＦＢ電圧に基づいて、前記帯電高圧電源を制御する制御部と、
前記出力値ＦＢ電圧により表される電圧値と前記空隙の間隔を表す空隙値との関係を表す第１データを参照して、前記出力値ＦＢ電圧により表される電圧値に対応した空隙値を演算する空隙値演算部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記空隙値と出力電流値との関係を表す第２データを参照して、前記求められた空隙値に対応した出力電流値を演算することにより、前記空隙値に対応した最適な出力電流値になるように前記帯電高圧電源に係る交流電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、少なくとも複数の時点に係る前記出力値ＦＢ電圧により表される電圧値を取得して、前記取得した時点より後の電圧値を予測することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記感光体の１周分以上の期間において前記出力値ＦＢ電圧により表される電圧値を取得し、前記期間に取得した電圧値の平均値を演算することにより前記空隙値を演算することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、印刷が終了した場合に前記空隙値を演算することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、省エネルギ状態から復帰した場合に、前記空隙値を算出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項７】
ドアの開閉状態を検知するドア開閉センサを備え、
前記制御部は、前記ドア開閉センサにより前記ドアが閉じられたことを検知した場合に、前記空隙値を演算することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項８】
温度及び湿度を計測する温度湿度センサを備え、
前記制御部は、前記温度湿度センサにより計測された温度又は湿度が所定値以上変動した場合に、前記空隙値を演算することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記空隙値を求めた時点から所定時間が経過した場合に、前記空隙値を演算することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記感光体ユニットが交換された場合に空隙値を演算することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記空隙値を求めた時点から印刷した枚数が所定値に到達した場合に、前記空隙値を演算することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項１２】
直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスが印加される帯電部材と、前記帯電部材に対して空隙を介して対向する感光体と、を有し、画像信号に応じた露光により前記感光体に静電潜像を形成する１つ以上の感光体ユニットと、
前記直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスを生成して、前記帯電バイアスを前記帯電部材に供給する際に前記帯電部材から前記感光体に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧を生成する帯電高圧電源と、
前記帯電高圧電源により生成された出力値ＦＢ電圧に基づいて、前記帯電高圧電源を制御する制御部と、を備える画像形成装置による画像形成方法であって、
前記出力値ＦＢ電圧により表される電圧値と前記空隙の間隔を表す空隙値との関係を表す第１データを参照して、前記出力値ＦＢ電圧により表される電圧値に対応した空隙値を演算する空隙値演算ステップを実行することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成方法におけるステップをプロセッサに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置にあっては、高電圧の帯電バイアスを帯電ローラに印加し、感光体を一様に帯電させた後に、画像信号に応じた露光により感光体に静電潜像が形成される。
ここで、帯電バイアスは、直流電圧のみを用いる場合と、直流電圧に交流電圧を重畳して用いる場合とがある。特に、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスによる帯電は、感光体上を均一帯電するのに優れている。
また、感光体と帯電ローラとの間の空隙（ギャップ）に対して、最適な電圧を印加していない場合に、不良画像となる。例えば、感光体に帯電する電圧が不足している場合、黒点を有する不良画像となる。一方、感光体に帯電する電圧が過多になっている場合、白点を有する不良画像となる。
また、上述した交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐが大き過ぎる場合、帯電ローラから感光体にアークが発生するので、感光体の寿命が短くなる。
そこで、交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐを電圧制御するために、前もって感光体と帯電ローラとの間の空隙値を検知する技術が知られている。
特許文献１には、感光体と帯電ローラとの間のギャップ変動による感光体表面の帯電むらを抑制することを目的として、感光体と帯電ローラとの間のギャップをギャップ検知手段である光学センサで検知して、ギャップ検知手段により検知された最大ギャップの大きさに対応した交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐを帯電バイアスとして感光体に印加する制御方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１にあっても、光学センサを用いて感光体と帯電ローラとの間のギャップを検知し、印加する交流電圧を制御することが開示されている。
しかし、従来のギャップ検知方法にあっては、光学センサを用いる機構が必要になるため、機構サイズの増大化の要因になるといった問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、機構サイズの増大を招くことなく、感光体と帯電ローラ間の空隙値を算出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するたに、請求項１記載の発明は、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスが印加される帯電部材と、前記帯電部材に対して空隙を介して対向する感光体と、を有し、画像信号に応じた露光により前記感光体に静電潜像を形成する感光体ユニットを１つ以上備える画像形成装置であって、前記帯電バイアスを前記帯電部材に供給する際に前記帯電部材から前記感光体に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧を生成する帯電高圧電源と、前記帯電高圧電源により生成された出力値ＦＢ電圧に基づいて、前記帯電高圧電源を制御する制御部と、前記出力値ＦＢ電圧により表される電圧値と前記空隙の間隔を表す空隙値との関係を表す第１データを予め保存するメモリと、を備え、前記制御部は、前記第１データを参照して、前記出力値ＦＢ電圧により表される電圧値に対応した空隙値を演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、機構サイズの増大を招くことなく、感光体と帯電ローラ間の空隙値を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す感光体ユニット１００に備えられた感光体２と帯電ローラ３との間の空隙を示す図である。
【図３】（ａ）は本発明の第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り、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
【図５】空隙値と出力値ＦＢ電圧の関係を示すグラフ図である。
【図６】帯電ＯＮからの経過時間とＦＢ電圧の関係を表したグラフ図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第７実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第８実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第９実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第１０実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明は、機構サイズの増大を招くことなく、感光体と帯電ローラ間の空隙値を算出するために、以下の構成を有する。
すなわち、本発明の画像形成装置は、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスが印加される帯電部材と、帯電部材に対して空隙を介して対向する感光体と、を有し、画像信号に応じた露光により感光体に静電潜像を形成する感光体ユニットを１つ以上備える画像形成装置であって、帯電バイアスを帯電部材に供給する際に帯電部材から感光体に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧を生成する帯電高圧電源と、帯電高圧電源により生成された出力値ＦＢ電圧に基づいて、帯電高圧電源を制御する制御部と、出力値ＦＢ電圧により表される電圧値と空隙の間隔を表す空隙値との関係を表す第１データを参照して、出力値ＦＢ電圧により表される電圧値に対応した空隙値を演算する空隙値演算部と、を備えることを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、機構サイズの増大を招くことなく、感光体と帯電ローラ間の空隙値を算出することができる。
上記記載の本発明の特徴について、以下の図面を用いて詳細に解説する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。
【０００８】
＜第１実施形態＞
＜画像形成装置の電子写真プロセス＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
画像形成装置１は、一般的な間接転写における電子写真プロセスの構成として、帯電高圧電源１０、高圧電源（１次転写）１１、感光体２、帯電ローラ３、露光部４、現像器５、１次転写ローラ６、中間転写ベルト７、除電器８、を備えている。このうち、感光体２、帯電ローラ３、現像器５は感光体ユニット１００に備えられている。
ここで、画像形成装置の電子写真方式における動作について説明する。
まず、帯電高圧電源１０により生成された直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアス（高電圧）を帯電ローラ３に印加し、感光体２を一様に帯電する。その後、露光部４により画像信号に応じた露光がなされ、感光体２に静電潜像が形成される。
【０００９】
そして、現像器５によってトナー像が現像され、感光体２上のトナー像は高圧電源１１により生成された直流高電圧を１次転写ローラ６に印加することで、中間転写ベルト７に転写される。
そして、例えば、後続に２次転写部、定着手段を備えることで、中間転写ベルト７に転写されたトナー像は、後続の２次転写部によって記録媒体に転写され、その後に定着手段によって定着されることにより記録媒体上に画像を形成する。
また、除電器８がある場合には、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。
なお、カラー印刷を行う場合、同様の感光体ユニット１００を４つ備え、色毎に中間転写ベルトにトナー像を転写し、その後に２次転写部によって記録媒体に転写され、その後に定着手段によって定着されることにより記録媒体上に画像を形成する。
また、感光体ユニット１００の近傍には温度湿度センサ２１が設置されており、温度湿度センサ２１は、温度と湿度を取得して、後述する制御部（図３）へ温度湿度情報を出力する。
さらに、画像形成装置には、上述した感光体ユニット１００を外部に取り出して、新品の感光体ユニット１００を挿入するためのドアが配置されている。
【００１０】
＜感光体と帯電ローラとの間の空隙＞
図２は、図１に示す感光体ユニット１００に備えられた感光体２と帯電ローラ３との間の空隙を示す図である。
図２に示すように、非接触帯電方式において、感光体２と帯電ローラ３は非接触状態を維持するために、感光体２と帯電ローラ３との間に１対の空隙コロ１５を介在させ、微小の空隙１７（ギャップ）を維持するように構成されている。すなわち、感光体２は、帯電ローラ３に対して空隙を介して対向する。
【００１１】
＜画像形成装置のハードウェア構成＞
図３（ａ）は、本発明の第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。
画像形成装置１は、帯電高圧電源１０、温度湿度センサ２１、ドア開閉センサ２２、メモリ２３、制御部２４、コントローラ３０を備えている。
帯電高圧電源１０は、帯電ローラ３に印可する高電圧を生成する手段であり、ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した高電圧を生成する。帯電高圧電源１０は、帯電バイアスを帯電部材である帯電ローラ３に供給する際に帯電ローラ３から感光体２に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧を生成する。
帯電高圧電源１０の出力電圧は、制御部２４から送られる出力値制御信号であるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号によりその大きさが決定される。ＡＣ電圧とＤＣ電圧は各々出力値制御信号により制御可能である。また、帯電高圧電源１０の出力電流を検知し、アナログ信号である出力値ＦＢ（Feed Back）電圧として制御部２４へ出力する。
【００１２】
感光体ユニット１００の近傍に設置されている温度湿度センサ２１は、制御部２４へ温度湿度情報を出力する。
ドア開閉センサ２２は、画像形成装置のドアの開閉を検知して、制御部２４へ開閉情報を出力する。
メモリ２３は、出力値ＦＢ電圧から演算される空隙値ｇや、温度湿度などを記憶しておく。なお、空隙値ｇは、感光体と帯電ローラ間の空隙の間隔を表す値である。
コントローラ３０は、画像形成装置全体を制御しており、印刷開始指示や印刷終了指示、省エネ制御、各種時間の管理などを行う。
【００１３】
制御部２４は、出力値制御信号であるＰＷＭ信号を帯電高圧電源１０に出力する。
制御部２４は、ＣＰＵ（central processing unit）２４ｂ、ＲＯＭ（read only memory）２４ｃ、ＲＡＭ（random access memory）２４ｄ、Ａ／Ｄ変換器（analog to digital converter）２４ａを備えている。
ＣＰＵ２４ｂは、ＲＯＭ２４ｃに予め記憶されるプログラムに従い、ＲＡＭ２４ｄをワークメモリとして用いて、画像形成装置１の全体の動作を制御する。
ＲＯＭ２４ｃは、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア、及び各種データが格納されている。
ＲＡＭ２４ｄは、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ワークメモリとして利用可能である。
Ａ／Ｄ変換器２４ａは、帯電高圧電源１０から入力した出力値ＦＢ信号（アナログ電気信号）をデジタルデータ値に変換し、出力値ＦＢ電圧（デジタルデータ値）をＣＰＵ２４ｂへ出力する。
なお、Ａ／Ｄ変換器２４ａに入力される出力値ＦＢ信号は、帯電高圧電源１０から出力される信号である。ここで、帯電高圧電源１０は、帯電バイアスを帯電ローラ３に供給する際に帯電ローラ３から感光体２に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧を生成する。出力電流値と出力値ＦＢ電圧との関係は、以下の式（１）により規定される。
（出力値ＦＢ電圧）＝０．８３３×（出力電流値）        式（１）
【００１４】
図３（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。
図３（ａ）に示すＣＰＵ２４ｂは、ＲＯＭ２４ｃからオペレーティングシステムＯＳを読み出してＲＡＭ２４ｄ上に展開してＯＳを起動し、ＯＳ管理下において、ＲＯＭ２４ｃからアプリケーションソフトウエアのプログラム（処理モジュール）を読み出し、各種処理を実行することで、図３（ｂ）に示す制御部２４を実現する。
制御部２４は、帯電高圧電源１０から出力される出力値ＦＢ電圧に基づいて、空隙値ｇを演算する。
制御部２４は、出力値ＦＢ電圧取得部４０ｂ、空隙値演算部４０ｃ、出力値演算部４０ｄ、という処理モジュールを備えている。
出力値ＦＢ電圧取得部４０ｂは、Ａ／Ｄ変換器２４ａから出力値ＦＢ電圧を取得する。
空隙値演算部４０ｃは、出力値ＦＢ電圧に基づいて空隙値ｇを演算する。
出力値演算部４０ｄは、演算して求めた空隙値ｇに基づいて出力電流値を演算して、出力値制御信号として出力する。
【００１５】
＜空隙値の演算動作＞
図４は、本発明の第１実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１では、制御部２４は、待機状態である。
ステップＳ１０２では、制御部２４は、空隙値演算を開始する。ここで、制御部２４は、出力値制御信号を帯電高圧電源１０へ出力し、帯電高圧電源１０からＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した高電圧が帯電ローラ３に印加される。
帯電高圧電源１０から出力電流値を電圧に変換したアナログ信号である出力値ＦＢ信号がＡ／Ｄ変換器２４ａに入力されている。ステップＳ１０３では、制御部２４は、Ａ／Ｄ変換器２４ａにＡ／Ｄ変換を行わせ、Ａ／Ｄ変換器２４ａから出力値ＦＢ電圧を取得する。
【００１６】
ステップＳ１０４では、制御部２４は、空隙値演算を行う。ここで、制御部２４は、メモリ２３に保存されている出力値ＦＢ電圧と空隙値の関係を表したテーブル（例えば表１）を参照し、空隙値を演算する。
ここで、図５は、空隙値と出力値ＦＢ電圧の関係を示すグラフ図である。図５に示すように、出力値ＦＢ電圧が低下するほど、空隙値は大きくなることを示しており、両者の関係は一次関数（直線）で表すことができる。
表１は、出力値ＦＢ電圧と空隙値の関係を示すテーブルであり、表１は予め実験により求められる空隙値と出力値ＦＢ電圧の関係を示す図（図５）を参照して得られる。
【００１７】
【表１】
2019028121.tif 000003
【００１８】
ステップＳ１０５では、制御部２４は、ステップＳ１０４で求めた空隙値から出力電流値を演算する。
出力電流値は、メモリ２３に保存されている空隙値と出力電流値の関係を表したテーブル（例えば表２）を参照して決定する。なお、空隙値と出力電流値の関係を表したデータ（例えば、「第１データ」）はメモリ２３ではなく、他の記憶手段に記憶させてもよい。
表２は、空隙値と出力電流値の関係を示すテーブルである。
【００１９】
【表２】
2019028121.tif 000004
【００２０】
ここで、制御部２４は、所望の出力電流値になるように出力電圧を調整する。空隙値が大きいほど出力電流値を大きく設定する。表２の場合、出力電流値は、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅの順に大きくなる。出力電圧の調整結果はメモリ２３に保存する。
ステップＳ１０６では、制御部２４は、待機状態である。
なお、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の制御動作を制御Ａという。
このように、電圧値と空隙値との関係を表す第１データを参照して、帯電ローラ３から感光体２に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧により表される電圧値に対応した空隙値を演算することができるので、機構サイズの増大を招くことなく、感光体２と帯電ローラ間の空隙値を算出することができる。
【００２１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置について説明する。
＜帯電ＯＮからの経過時間とＦＢ電圧＞
図６は、帯電ＯＮからの経過時間と出力値ＦＢ電圧の関係を表したグラフ図である。
図６に示す例では、帯電ＯＮからの経過時間がおよそ４０秒までは出力値ＦＢ電圧が減少しており、その後安定していることが解る。即ち、動作が開始した初期段階では、空隙値が安定していないことが解る。これは、動作が開始した初期では感光体に接触しているクリーニングブレードなどの部材の当接圧力が安定していないことに起因しているためである。また、図６に示すグラフは、二次関数以上の関数（三次関数、四次関数など）であることが解った。
【００２２】
第１実施形態において説明したように、ＦＢ電圧から空隙値を演算する場合、安定期間になる４０秒を待ってＦＢ電圧を取得すると、空隙値を決定するまでの時間が長くなりユーザを待たせることになる。また、動作が開始した初期の段階では空隙値が安定していない期間のＦＢ電圧を用いると、安定期間より空隙値が狭いと判断して、出力電流値を小さく設定することになる。
この場合、安定期もこの電流値で制御することになり、狙いの電流値より小さいので、白点を有する不良画像などの異常画像が発生する可能性がある。
そこで、第２実施形態では、図７に示すフローチャートを用いて制御動作について説明する。図７では、二次関数のグラフを対象としているが、二次関数以上の関数（三次関数、四次関数など）でも同様である。
【００２３】
＜空隙値の演算動作＞
図７は、本発明の第２実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１では、制御部２４は、待機状態である。
ステップＳ２０２では、制御部２４は、空隙値演算を開始する。ここで、制御部２４は、出力値制御信号を帯電高圧電源１０へ出力し、帯電高圧電源１０からＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した高電圧が帯電ローラ３に印加される。
ステップＳ２０３では、制御部２４は、第１時間判断処理として、帯電ＯＮから１秒経過したか否かを判断する。
なお、帯電ＯＮから１秒としたのは一例であり、ユーザを待たせない程度の時間を設定すればよい。
【００２４】
ステップＳ２０４では、制御部２４は、帯電ＯＮから１秒経過後の出力値ＦＢ電圧（Ａ）を取得する。
ステップＳ２０５では、制御部２４は、第２時間判断として、帯電ＯＮから２秒経過したかを判断する。
なお、帯電ＯＮから２秒としたのは一例であり、ユーザを待たせない程度の時間を設定すればよい。
ステップＳ２０６では、制御部２４は、出力値ＦＢ電圧（Ｂ）を取得する。ここで、制御部２４は、帯電ＯＮから２秒経過後の出力値ＦＢ電圧を取得する。
ステップＳ２０７では、制御部２４は、第３時間判断として、帯電ＯＮから３秒経過したかを判断する。
なお、帯電ＯＮから３秒としたのは一例であり、ユーザを待たせない程度の時間を設定すればよい。
【００２５】
ステップＳ２０８では、制御部２４は、出力値ＦＢ電圧（Ｃ）を取得する。ここで、制御部２４は、帯電ＯＮから３秒経過後の出力値ＦＢ電圧を取得する。
ステップＳ２０９では、制御部２４は、二次関数を算出する。ここで、制御部２４は、ステップＳ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２０８で取得した帯電ＯＮから１秒、２秒、３秒後での出力値ＦＢ電圧に基づいて、二次関数を算出する。
ステップＳ２１０では、制御部２４は、出力値ＦＢ電圧を算出する。ここで、制御部２４は、ステップＳ２９で算出した二次関数から安定期間である例えば４０秒後の出力値ＦＢ電圧を算出する。
【００２６】
ステップＳ２１１では、制御部２４は、空隙値を演算する。ここで、制御部２４は、メモリに保存されている出力値ＦＢ電圧と空隙値の関係を表したテーブル（例えば、表１）を参照し、空隙値を演算する。表１は、予め実験により求められる空隙値と出力値ＦＢ電圧の関係（図５）より得られる。
ステップＳ２１２では、制御部２４は、出力値を演算する。ここで、制御部２４は、ステップＳ２１１で求めた空隙値から所望の出力電流値を演算する。所望の出力電流値は、メモリに保存されている空隙値と出力電流値の関係を表したテーブル（例えば、表２）を参照し決定する。所望の出力電流値になるように出力電圧を調整する。空隙値が大きいほど出力電流値を大きく設定する。表２を用いる場合、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅとなる。出力電圧の調整結果はメモリに保存する。
【００２７】
ステップＳ２１３では、制御部２４は、待機状態である。
上記フローによりユーザを待たせることのない短時間で出力値ＦＢ電圧から空隙値を演算することが可能であり、且つ、異常画像の発生しない適切な電流値を設定することが可能である。
なお、ステップＳ２０２〜Ｓ２１２の制御動作を制御Ｂという。
これにより、最適な電圧を感光体２に印加することができるので、従来技術において発生していた不良画像、例えば、白点を有する不良画像、黒点を有する不良画像等の発生を抑制することができる。
【００２８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置について説明する。
＜空隙値の演算動作＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
ステップＳ３０１では、制御部２４は、待機状態である。
ステップＳ３０２では、制御部２４は、空隙値の演算を開始する。この際、画像形成装置は動作を開始すると、感光体２、帯電ローラ３が回転を開始する。ここで、制御部２４は、出力値制御信号を帯電高圧電源１０へ出力し、帯電高圧電源１０からＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した高電圧が帯電ローラ３に印加される。
【００２９】
ステップＳ３０３では、制御部２４は、出力値ＦＢ電圧を取得する。ここで、制御部２４は、帯電高圧電源１０から出力電流値を電圧に変換したアナログ信号である出力値ＦＢ電圧をｔ秒（例えば０．５秒）間隔で取得する。
ステップＳ３０４では、制御部２４は、感光体２の１周分の出力値ＦＢ電圧を取得したかを判断する。ここで、制御部２４は、感光体２が１周回転する時間が経過したかを判断する。
【００３０】
ステップＳ３０５では、制御部２４は、空隙値を演算する。ここで、制御部２４は、ステップＳ３０３で取得した出力値ＦＢ電圧を平均し、メモリ２３に保存されている出力値ＦＢ電圧と空隙値の関係を表したテーブル（例えば表１）を参照し、出力値ＦＢ電圧に対応する空隙値を演算する。表１は予め実験により求められる空隙値と出力値ＦＢ電圧の関係（図５）より得られる。
ステップＳ３０６では、制御部２４は、出力値を演算する。ここで、制御部２４は、ステップＳ３０５で求めた空隙値から所望の出力電流値を演算する。所望の出力電流値は、メモリ２３に保存されている空隙値と出力電流値の関係を表したテーブル（例えば表２）を参照し決定する。所望の出力電流値になるように出力電圧を調整する。空隙値が大きいほど出力電流値を大きく設定する。表２の場合、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅとなる。出力電圧の調整結果はメモリ２３に保存する。
【００３１】
ステップＳ３０７では、制御部２４は、待機状態である。
以上の制御により、より正確に空隙値を演算することができる。
第３実施形態では、感光体の１周分について出力値ＦＢ電圧を取得しているが、感光体の１周分以上の出力値ＦＢ電圧を取得して平均値を算出しても良い。
なお、ステップＳ３０２〜Ｓ３０６の制御動作を制御Ｃという。
【００３２】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置について説明する。
＜空隙値の演算動作＞
図９は、本発明の第４実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
ステップＳ４０１では、制御部２４は、印刷が終了する。
ステップＳ４０２では、制御部２４は、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。
ステップＳ４０３では、制御部２４は、待機状態である。
このように、印刷終了後に空隙値演算を行うことで、印刷開始前の待ち時間を低減することができる。
【００３３】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る画像形成装置について説明する。
＜空隙値の演算動作＞
図１０は、本発明の第５実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
ステップＳ５０１では、制御部２４は、コントローラ３０から省エネルギ状態復帰信号を受信する。
ステップＳ５０２では、制御部２４は、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。
ステップＳ５０３では、制御部２４は、待機状態である。
このように、省エネルギ状態からの復帰時に空隙値の演算動作を行うことで、省エネルギ状態時に発生する空隙値変動を補正することができる。
【００３４】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る画像形成装置について説明する。
＜空隙値の演算動作＞
図１１は、本発明の第６実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
ステップＳ６０１では、制御部２４は、画像形成装置のドアの開閉を検知するドア開閉センサ２２がドア閉を検知する。
【００３５】
ステップＳ６０２では、制御部２４は、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。
ステップＳ６０３では、制御部２４は、待機状態である。
このように、ドア閉時に空隙値演算を行うことで、ドア開状態で発生する空隙値変動を補正することができる。
【００３６】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係る画像形成装置について説明する。
＜空隙値の演算動作＞
図１２は、本発明の第７実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
ステップＳ７０１では、制御部２４は、待機状態である。
ステップＳ７０２では、制御部２４は、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。
ステップＳ７０３では、制御部２４は、温度湿度センサ２１により温度Ａ℃、湿度Ｂ％を読み取って取得し、メモリ２３に保存する。
ステップＳ７０４では、制御部２４は、待機状態である。
ステップＳ７０５では、制御部２４は、メモリ２３から取得した温度Ａ℃が所定値以上変化したか否かを判断する。
【００３７】
温度Ａ℃が所定値以上変化していない場合は、ステップＳ７０６に進み、制御部２４は、メモリ２３から取得した湿度Ｂ％が所定値以上変化したか否かを判断する。
湿度Ｂ％が所定値以上変化していない場合は、ステップＳ７０５に戻り、処理を繰り返す。
温度Ａ℃が所定値以上変化した場合は、ステップＳ７０７では、制御部２４は、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。また、制御Ａに代わって、第２実施形態において示した制御Ｂ、又は第３実施形態において示した制御Ｃを実行してもよい。
一方、湿度Ｂ％が所定値以上変化した場合は、ステップＳ７０８に進む。ステップＳ７０８では、制御部２４は、待機状態である。
このように、温度または湿度が変動した時に空隙値を演算することで、温度または湿度の変動により発生する空隙値の変動を補正することができる。
【００３８】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態に係る画像形成装置について説明する。
＜空隙値の演算動作＞
図１３は、本発明の第８実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
ステップＳ８０１では、制御部２４は、待機状態である。
ステップＳ８０２では、制御部２４は、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。また、制御Ａに代わって、第２実施形態において示した制御Ｂ、又は第３実施形態において示した制御Ｃを実行してもよい。
ステップＳ８０３では、制御部２４は、コントローラ３０から現在の時刻ｔ１を取得して、メモリ２３に記憶する。
ステップＳ８０４では、制御部２４は、コントローラ３０から現在の時刻ｔ２を取得して、メモリ２３に記憶する。
ステップＳ８０５では、制御部２４は、制御Ａを実行してからの経過時間、すなわち、メモリ２３から読み出した時刻ｔ１、ｔ２に基づいて、経過時間（Δｔ＝ｔ１−ｔ２）を算出し、経過時間が所定時間経過したか否かを判断する。
【００３９】
制御Ａの実行から所定時間が経過した場合に、ステップＳ８０６に進み、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。
ステップＳ８０７では、制御部２４は、待機状態である。
このように、制御Ａの実行から所定時間経過したときに空隙値の演算動作を行うことで、時間経過で発生する空隙値の変動を補正することができる。
【００４０】
＜第９実施形態＞
次に、本発明の第９実施形態に係る画像形成装置について説明する。
＜空隙値の演算動作＞
図１４は、本発明の第９実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
ステップＳ９０１では、制御部２４は、待機状態である。
ステップＳ９０２では、制御部２４は、感光体ユニット１００に設けられたユニットメモリから当該ユニットのユニットＩＤを取得してメモリ２３に記憶する。
ステップＳ９０３では、制御部２４は、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。
【００４１】
ステップＳ９０４では、制御部２４は、感光体ユニット１００に設けられたユニットメモリから当該ユニットのユニットＩＤを取得する。
ステップＳ９０５では、制御部２４は、感光体ユニット１００が交換されたか否かを判断する。ここで、制御部２４は、ステップＳ９０４において取得したユニットＩＤと、メモリ２３から読み出したユニットＩＤとが一致するか否かを判断する。両者のユニットＩＤか一致していない場合は、感光体ユニットが交換されたことと判断して、ステップＳ９０６に進む。
ステップＳ９０６では、制御部２４は、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。
ステップＳ９０７では、制御部２４は、待機状態である。
このように、制御Ａの実行後に感光体ユニットが交換されたことを検出することで、感光体ユニットを交換することで発生する空隙値の変動を補正することができる。
【００４２】
＜第１０実施形態＞
次に、本発明の第１０実施形態に係る画像形成装置について説明する。
＜空隙値の演算動作＞
図１５は、本発明の第１０実施形態に係る制御部による空隙値の演算動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１００１では、制御部２４は、待機状態である。
ステップＳ１００２では、制御部２４は、感光体ユニット１００に設けられたユニットメモリから当該ユニットの印刷枚数Ｄ１を取得してメモリ２３に記憶する。
ステップＳ１００３では、制御部２４は、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。
【００４３】
ステップＳ１００４では、制御部２４は、感光体ユニット１００に設けられたユニットメモリから当該ユニットの印刷枚数Ｄ２を取得してメモリ２３に記憶する。
ステップＳ１００５では、制御部２４は、メモリ２３から読み出した印刷枚数Ｄ１、Ｄ２に基づいて、制御Ａを実行した後の印刷枚数（ΔＤ＝Ｄ２−Ｄ１）を算出し、ΔＤが所定枚数以上となったか否かを判断する。ΔＤが所定枚数以上となっていない場合はステップＳ１００４に戻り、処理を繰り返す。
【００４４】
一方、ΔＤが所定枚数以上となった場合は、ステップＳ１００６では、制御部２４は、制御Ａを実行する。ここで、制御部２４は、第１実施形態において示した制御Ａを実行する。
ステップＳ１００７では、制御部２４は、待機状態である。
このように、制御Ａの実行後に所定枚数以上印刷したときに空隙値を演算することで、印刷で発生する空隙値の変動を補正することができる。
【００４５】
＜他の実施形態＞
第４実施形態におけるステップＳ４０２、第５実施形態におけるステップＳ５０２、第６実施形態におけるステップＳ６０２、第７実施形態におけるステップＳ７０２、第８実施形態におけるステップＳ８０６、第９実施形態におけるステップＳ９０３及びステップＳ９０６、第１０実施形態におけるステップＳ１００３及びＳ１００６では制御部２４が制御Ａを実行することとして記載した。
これらのステップにおいて、制御部２４が実行した制御Ａに代わって、第２実施形態において示した制御Ｂ、又は第３実施形態において示した制御Ｃを実行してもよい。
【００４６】
＜本実施形態の態様例の作用、効果のまとめ＞
＜第１態様＞
本態様の画像形成装置は、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスが印加される帯電ローラ３と、帯電ローラ３に対して空隙を介して対向する感光体２と、を有し、画像信号に応じた露光により感光体２に静電潜像を形成する感光体ユニット１００を１つ以上備える画像形成装置であって、帯電バイアスを帯電ローラ３に供給する際に帯電ローラ３から感光体２に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧を生成する帯電高圧電源１０と、帯電高圧電源１０により生成された出力値ＦＢ電圧に基づいて、帯電高圧電源１０を制御する制御部２４と、出力値ＦＢ電圧により表される電圧値と空隙の間隔を表す空隙値との関係を表す第１データを参照して、出力値ＦＢ電圧により表される電圧値に対応した空隙値を演算する空隙値演算部と、を備えることを特徴とする。
本態様によれば、電圧値と空隙の間隔を表す空隙値との関係を表す第１データを参照して、帯電ローラ３から感光体２に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧により表される電圧値に対応した空隙値を演算することができるので、機構サイズの増大を招くことなく、感光体２と帯電ローラ間の空隙値を算出することができる。
このような構成及び作用を有するので、従来技術のように光学センサを用いずに感光体２と帯電ローラ３との間の空隙値を算出することができる。
【００４７】
＜第２態様＞
本態様の制御部２４は、空隙値と出力電流値との関係を表す第２データを参照して、求められた空隙値に対応した出力電流値を演算することにより、空隙値に対応した最適な出力電流値になるように帯電高圧電源１０に係る交流電圧を制御することを特徴とする。
本態様によれば、空隙値と出力電流値との関係を表す第２データを参照して、求められた空隙値に対応した出力電流値を演算することにより、空隙値に対応した最適な出力電流値になるように帯電高圧電源１０に係る交流電圧を制御することができる。
これにより、最適な電圧を感光体２に印加することができるので、従来技術において発生していた不良画像、例えば、白点を有する不良画像、黒点を有する不良画像等の発生を抑制することができる。
【００４８】
＜第３態様＞
本態様の制御部２４は、少なくとも複数の時点（３点以上）に係る出力値ＦＢ電圧により表される電圧値を取得して、取得した時点より後の電圧値を予測することを特徴とする。
本態様によれば、少なくとも複数の時点（３点以上）に係る出力値ＦＢ電圧により表される電圧値を取得して、取得した時点より後の電圧値を予測することができるので、ユーザを待たせることなく、短時間で出力値ＦＢ電圧から空隙値を演算することができ、且つ、不良画像が発生しない適切な電流値を設定することができる。
【００４９】
＜第４態様＞
本態様の制御部２４は、感光体２の１周分以上の期間において出力値ＦＢ電圧により表される電圧値を取得し、この期間に取得した電圧値の平均値を演算することにより空隙値を演算することを特徴とする。
本態様によれば、感光体２の１周分以上の期間において出力値ＦＢ電圧により表される電圧値を取得し、この期間に取得した電圧値の平均値を演算することにより空隙値を演算することで、正確に空隙値を演算することができる。
【００５０】
＜第５態様＞
本態様の制御部２４は、印刷が終了した場合に空隙値を演算することを特徴とする。
本態様によれば、印刷が終了した場合に空隙値を演算することで、印刷開始前に空隙値を演算する動作を回避することができ、待ち時間を低減することができる。
【００５１】
＜第６態様＞
本態様の制御部２４は、省エネルギ状態から復帰した場合に、空隙値を算出することを特徴とする。
本態様によれば、省エネルギ状態から復帰した場合に、空隙値を算出することで、省エネルギ状態時に発生する空隙値の変動を補正することができる。
【００５２】
＜第７態様＞
本態様の画像形成装置は、ドアの開閉状態を検知するドア開閉センサ２２を備え、制御部２４は、ドア開閉センサ２２によりドアが閉じられたことを検知した場合に、空隙値を演算することを特徴とする。
本態様によれば、ドア開閉センサ２２によりドアが閉じられたことを検知した場合に、空隙値を演算することで、ドア開放状態時に発生する空隙値変動を補正することができる。
【００５３】
＜第８態様＞
本態様の画像形成装置は、温度及び湿度を計測する温度湿度センサ２１を備え、制御部２４は、温度湿度センサ２１により計測された温度又は湿度が所定値以上変動した場合に、空隙値を演算することを特徴とする。
本態様によれば、温度湿度センサ２１により計測された温度又は湿度が所定値以上変動した場合に、空隙値を演算することで、温度または湿度の変動により発生する空隙値変動を補正することができる。
【００５４】
＜第９態様＞
本態様の制御部２４は、空隙値を求めた時点から所定時間が経過した場合に、空隙値を演算することを特徴とする。
本態様によれば、空隙値を求めた時点から所定時間が経過した場合に、空隙値を演算することで、時間経過により発生する空隙値変動を補正することができる。
【００５５】
＜第１０態様＞
本態様の制御部２４は、感光体ユニット１００が交換された場合に空隙値を演算することを特徴とする。
本態様によれば、感光体ユニット１００が交換された場合に空隙値を演算することで、感光体ユニット１００交換で発生する空隙値の変動を補正することができる。
【００５６】
＜第１１態様＞
本態様の画像形成装置は、制御部２４は、空隙値を求めた時点から印刷した枚数が所定値に到達した場合に、空隙値を演算することを特徴とする。
本態様によれば、空隙値を求めた時点から印刷した枚数が所定値に到達した場合に、空隙値を演算することで、印刷で発生する空隙値の変動を補正することができる。
【００５７】
＜第１２態様＞
本態様の画像形成方法は、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスが印加される帯電ローラ３と、帯電ローラ３に対して空隙を介して対向する感光体２と、を有し、画像信号に応じた露光により感光体２に静電潜像を形成する１つ以上の感光体ユニット１００と、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスを生成して、帯電バイアスを帯電ローラ３に供給する際に帯電ローラ３から感光体２に流れる出力電流値に対応した電圧値を表す出力値ＦＢ電圧を生成する帯電高圧電源１０と、帯電高圧電源１０により生成された出力値ＦＢ電圧に基づいて、帯電高圧電源１０を制御する制御部２４と、を備える画像形成装置による画像形成方法であって、出力値ＦＢ電圧により表される電圧値と空隙の間隔を表す空隙値との関係を表す第１データを参照して、出力値ＦＢ電圧により表される電圧値に対応した空隙値を演算する空隙値演算ステップ（ステップＳ１０４）を実行することを特徴とする。
第１２態様の作用、及び効果は第１態様と同様であるので、その説明を省略する。
【００５８】
＜第１３態様＞
本態様のプログラムは、第１３態様に記載の画像形成方法におけるステップをプロセッサに実行させることを特徴とする。
本態様によれば、各ステップをプロセッサに実行させることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１…画像形成装置、２…感光体、３…帯電ローラ、４…露光部、５…現像器、６…次転写ローラ、７…中間転写ベルト、８…除電器、１０…帯電高圧電源、１１…高圧電源、１５…空隙コロ、２４…制御部、２１…温度湿度センサ、２２…ドア開閉センサ、２３…メモリ、２４ａ…Ａ／Ｄ変換器、３０…コントローラ、１００…感光体ユニット
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】特開２００２−１０８０５９公報
【図１】
2019028121.tif 000005
【図２】
2019028121.tif 000006
【図３】
2019028121.tif 000007
【図４】
2019028121.tif 000008
【図５】
2019028121.tif 000009
【図６】
2019028121.tif 000010
【図７】
2019028121.tif 000011
【図８】
2019028121.tif 000012
【図９】
2019028121.tif 000013
【図１０】
2019028121.tif 000014
【図１１】
2019028121.tif 000015
【図１２】
2019028121.tif 000016
【図１３】
2019028121.tif 000017
【図１４】
2019028121.tif 000018
【図１５】
2019028121.tif 000019