JP2023066684A - 画像形成装置、電位値取得方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な処理で像担持体の露光領域の電位値を取得可能な画像形成装置、及び電位値取得方法を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、現像ローラー４４に印加される互いに直流電圧値が異なる複数の特定電圧ごとに、当該特定電圧の印加に応じて現像剤及び感光体ドラム３１に形成される特定露光領域を含む対向部Ｒ１を経由して流れる第１現像電流を検出する第１検出処理部と、前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応する前記第１検出処理部によって検出される前記第１現像電流の電流値とに基づいて、前記特定露光領域の電位値を取得する取得処理部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置、及び電位値取得方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムなどの像担持体と、帯電ローラーなどの帯電部材と、光走査装置などの光射出部と、現像ローラーなどの現像部材と、転写ローラーなどの転写部材とを備える。前記帯電部材は、前記像担持体を帯電させる。前記光射出部は、前記像担持体における前記帯電部材によって形成される帯電領域に静電潜像を形成する。前記現像部材は、トナーを含む現像剤を用いて前記光射出部によって形成される静電潜像を現像する。前記転写部材は、前記現像部材によって形成されるトナー像を転写する。

また、前記像担持体における前記光射出部によって形成される露光領域の電位値を算出可能な画像形成装置が関連技術として知られている（特許文献１参照）。具体的に、この画像形成装置では、前記露光領域の電位値を算出するために、前記帯電部材に印加される２つの帯電電圧ごとに、前記転写部材に印加される転写電圧を段階的に変化させて当該転写電圧ごとの前記転写部材に流れる転写電流及び前記帯電部材に流れる帯電電流を取得する処理が実行される。

特開２０１９－２００２９０号公報

しかしながら、上述の関連技術に係る画像形成装置では、前記露光領域の電位値を算出するための処理が複雑である。

本発明の目的は、簡素な処理で像担持体の露光領域の電位値を取得可能な画像形成装置、及び電位値取得方法を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、帯電部材と、光射出部と、現像部材と、第１検出処理部と、取得処理部とを備える。前記帯電部材は、像担持体を帯電させる。前記光射出部は、前記像担持体における前記帯電部材によって形成される帯電領域を照らす光を射出する。前記現像部材は、前記像担持体に対向して設けられ、前記像担持体との間の対向部に現像剤を搬送する。前記第１検出処理部は、前記現像部材に印加される互いに直流電圧値が異なる複数の特定電圧ごとに、当該特定電圧の印加に応じて前記現像剤及び前記像担持体における前記光射出部により形成される予め定められた特定露光領域を含む前記対向部を経由して流れる第１現像電流を検出する。前記取得処理部は、前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応する前記第１検出処理部によって検出される前記第１現像電流の電流値とに基づいて、前記特定露光領域の電位値を取得する。

本発明の他の局面に係る電位値取得方法は、像担持体を帯電させる帯電部材と、前記像担持体における前記帯電部材によって形成される帯電領域を照らす光を射出する光射出部と、前記像担持体に対向して設けられ、前記像担持体との間の対向部に現像剤を搬送する現像部材と、を備える画像形成装置で実行され、検出ステップと、取得ステップとを含む。前記検出ステップでは、前記現像部材に印加される互いに直流電圧値が異なる複数の特定電圧ごとに、当該特定電圧の印加に応じて前記現像剤及び前記像担持体における前記光射出部により形成される予め定められた特定露光領域を含む前記対向部を経由して流れる第１現像電流が検出される。前記取得ステップでは、前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応する前記検出ステップによって検出される前記第１現像電流の電流値とに基づいて、前記特定露光領域の電位値が取得される。

本発明によれば、簡素な処理で像担持体の露光領域の電位値を取得することが可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成ユニットの構成を示す断面図である。 図４は、図３におけるＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。 図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で検出される第１現像電流を示す図である。 図６は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で検出される第１現像電流と現像バイアス電圧の直流成分との関係を示す図である。 図７は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で実行される光量調整処理の一例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像形成装置１００の構成］
まず、図１、及び図２を参照しつつ、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の構成について説明する。

なお、説明の便宜上、画像形成装置１００が使用可能な設置状態（図１に示される状態）で鉛直方向を上下方向Ｄ１と定義する。また、図１に示される画像形成装置１００の紙面左側の面を正面（前面）として前後方向Ｄ２を定義する。また、前記設置状態の画像形成装置１００の正面を基準として左右方向Ｄ３を定義する。

画像形成装置１００は、原稿の画像を読み取るスキャン機能、及び画像データに基づいて画像を形成するプリント機能とともに、ファクス機能、及びコピー機能などの複数の機能を有する複合機である。なお、本発明は、電子写真方式で画像を形成可能なプリンター、ファクス装置、及びコピー機などの画像形成装置に適用されてもよい。

図１、及び図２に示されるように、画像形成装置１００は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）１、画像読取部２、画像形成部３、給紙部４、操作表示部５、記憶部６、及び制御部７を備える。

ＡＤＦ１は、画像読取部２によって画像が読み取られる原稿を搬送する。ＡＤＦ１は、原稿セット部、複数の搬送ローラー、原稿押さえ、及び排紙部を備える。

画像読取部２は、前記スキャン機能を実現する。画像読取部２は、原稿台、光源、複数のミラー、光学レンズ、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備える。

画像形成部３は、前記プリント機能を実現する。具体的に、画像形成部３は、電子写真方式に従って、給紙部４から供給されるシートにカラー、又はモノクロの画像を形成する。

給紙部４は、画像形成部３にシートを供給する。給紙部４は、給紙カセット、手差しトレイ、及び複数の搬送ローラーを備える。

操作表示部５は、画像形成装置１００のユーザーインターフェイスである。操作表示部５は、表示部、及び操作部を備える。前記表示部は、制御部７からの制御指示に従って各種の情報を表示する。例えば、前記表示部は液晶ディスプレーである。前記操作部は、ユーザーによる制御部７への各種の情報の入力に用いられる。例えば、前記操作部は、操作キー、及びタッチパネルを含む。

記憶部６は、不揮発性の記憶装置である。例えば、記憶部６は、フラッシュメモリーなどの不揮発性メモリーである。

制御部７は、画像形成装置１００を統括的に制御する。図２に示されるように、制御部７は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、及びＲＡＭ１３を備える。ＣＰＵ１１は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１に各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め格納される不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１が実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される揮発性、又は不揮発性の記憶装置である。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に予め格納された各種の制御プログラムを実行することにより、画像形成装置１００を統括的に制御する。

なお、制御部７は、画像形成装置１００を統括的に制御するメイン制御部とは別に設けられた制御部であってもよい。また、制御部７は、集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路で構成されたものであってもよい。

［画像形成部３の構成］
次に、図１～図３を参照しつつ、画像形成部３の構成について説明する。ここで、図３は画像形成ユニット２４の構成を示す断面図である。なお、図３では、帯電ローラー３２と第１電源６１とを経由する通電路、現像ローラー４４と第２電源６３とを経由する通電路、及び一次転写ローラー３４と第３電源６５とを経由する通電路のそれぞれが、一点鎖線によって示されている。

図１に示されるように、画像形成部３は、複数の画像形成ユニット２１～２４、光走査装置２５、中間転写ベルト２６、二次転写ローラー２７、定着装置２８、及び排紙トレイ２９を備える。

画像形成ユニット２１は、Ｙ（イエロー）のトナー像を形成する。画像形成ユニット２２は、Ｃ（シアン）のトナー像を形成する。画像形成ユニット２３は、Ｍ（マゼンタ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット２４は、Ｋ（ブラック）のトナー像を形成する。図１に示されるように、画像形成ユニット２１～２４は、画像形成装置１００の前後方向Ｄ２に沿って、画像形成装置１００の前方側からイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの順に併設される。

図３に示されるように、画像形成ユニット２４は、感光体ドラム３１、帯電ローラー３２、現像装置３３、一次転写ローラー３４、及びドラム清掃部３５を備える。また、画像形成ユニット２１～２３各々は、画像形成ユニット２４と同様の構成を備える。

感光体ドラム３１は、表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム３１は、表層３１Ａを有する。感光体ドラム３１は、本発明の像担持体の一例である。

例えば、表層３１Ａは、有機感光材料が用いられて形成される。なお、表層３１Ａは、有機感光材料とは異なる感光材料が用いられて形成されてもよい。例えば、表層３１Ａは、アモルファスシリコンが用いられて形成されてもよい。

感光体ドラム３１は、左右方向Ｄ３に沿った回転軸を中心に回転可能に設けられる。感光体ドラム３１は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて、図３に示される回転方向Ｄ４に回転する。これにより、感光体ドラム３１は、表面に形成される静電潜像を搬送する。

帯電ローラー３２は、感光体ドラム３１の表層３１Ａを帯電させる。帯電ローラー３２は、本発明の帯電部材の一例である。

帯電ローラー３２は、感光体ドラム３１の表層３１Ａと接触して設けられる。帯電ローラー３２は、感光体ドラム３１が回転することによって従動回転する。帯電ローラー３２は、予め設定された帯電バイアス電圧の印加を受けて、感光体ドラム３１の表層３１Ａを帯電させる。例えば、帯電ローラー３２は、感光体ドラム３１の表層３１Ａを正極性に帯電させる。

帯電ローラー３２によって帯電された感光体ドラム３１の表層３１Ａには、光走査装置２５から射出される画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム３１の表層３１Ａに静電潜像が形成される。

現像装置３３は、トナー、及びキャリアを含む現像剤を用いて、感光体ドラム３１の表層３１Ａに形成された静電潜像を現像する。これにより、感光体ドラム３１の表層３１Ａにトナー像が形成される。

一次転写ローラー３４は、現像装置３３によって感光体ドラム３１の表層３１Ａに形成されたトナー像を中間転写ベルト２６に転写する。

一次転写ローラー３４は、中間転写ベルト２６の内周面と接触して設けられる。また、一次転写ローラー３４は、中間転写ベルト２６を挟んで感光体ドラム３１の表層３１Ａと対向して設けられる。一次転写ローラー３４は、中間転写ベルト２６が回転することによって従動回転する。一次転写ローラー３４は、予め設定された一次転写バイアス電圧の印加を受けて、感光体ドラム３１の表層３１Ａに形成されたトナー像を中間転写ベルト２６の外周面に転写する。

ドラム清掃部３５は、一次転写ローラー３４によるトナー像転写後の感光体ドラム３１の表面に残存するトナーを除去する。

画像形成部３は、画像形成ユニット２１～２４各々に対応するトナーコンテナ３６（図１参照）を備える。また、画像形成部３は、画像形成ユニット２１～２４各々に対応する第１電源６１（図２参照）、第１検出部６２（図２参照）、第２電源６３（図２参照）、第２検出部６４（図２参照）、第３電源６５（図２参照）、及び第３検出部６６（図２参照）を備える。

ここで、画像形成ユニット２４に対応するトナーコンテナ３６、第１電源６１、第１検出部６２、第２電源６３、第２検出部６４、第３電源６５、及び第３検出部６６について説明する。

トナーコンテナ３６は、Ｋ（ブラック）のトナーを収容する。トナーコンテナ３６は、画像形成ユニット２４の現像装置３３に、Ｋ（ブラック）のトナーを供給する。

第１電源６１（図３参照）は、帯電ローラー３２に前記帯電バイアス電圧を印可する。具体的に、前記帯電バイアス電圧は、直流成分を含む電圧である。例えば、前記帯電バイアス電圧は、正極性の直流成分を含む電圧である。

第１検出部６２（図３参照）は、帯電ローラー３２を経由して流れる電流を検出する。図３に示されるように、第１検出部６２は、帯電ローラー３２と第１電源６１とを経由する通電路に設けられる。第１検出部６２は、検出された電流の電流値を示す電気信号を制御部７に入力する。

第２電源６３（図３参照）は、現像装置３３の現像ローラー４４（図３参照）に予め定められた現像バイアス電圧を印可する。具体的に、前記現像バイアス電圧は、直流成分、及び交流成分を含む電圧である。例えば、前記現像バイアス電圧は、正極性の直流成分、及び矩形波状の交流成分を含む電圧である。

第２電源６３は、前記現像バイアス電圧に含まれる直流成分、及び交流成分を個別に出力可能である。また、第２電源６３は、前記現像バイアス電圧に含まれる直流成分の電圧値を予め定められた範囲内で調整可能である。

第２検出部６４（図３参照）は、現像ローラー４４を経由して流れる電流を検出する。図３に示されるように、第２検出部６４は、現像ローラー４４と第２電源６３とを経由する通電路に設けられる。第２検出部６４は、検出された電流の電流値を示す電気信号を制御部７に入力する。

第３電源６５（図３参照）は、一次転写ローラー３４に前記一次転写バイアス電圧を印可する。具体的に、前記一次転写バイアス電圧は、直流成分を含む電圧である。例えば、前記一次転写バイアス電圧は、負極性の直流成分を含む電圧である。

第３検出部６６（図３参照）は、一次転写ローラー３４を経由して流れる電流を検出する。図３に示されるように、第３検出部６６は、一次転写ローラー３４と第３電源６５とを経由する通電路に設けられる。第３検出部６６は、検出された電流の電流値を示す電気信号を制御部７に入力する。

光走査装置２５は、感光体ドラム３１の表層３１Ａにおける帯電ローラー３２によって形成される帯電領域を照らす光を射出する。光走査装置２５は、本発明の光射出部の一例である。

具体的に、光走査装置２５は、画像形成ユニット２１～２４各々の感光体ドラム３１の表層３１Ａへ向けて、画像データに基づく光を射出する。

中間転写ベルト２６は、画像形成ユニット２１～２４各々の感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー像が転写される無端状のベルト部材である。中間転写ベルト２６は、駆動ローラー及び張架ローラーによって所定のテンションで張架される。中間転写ベルト２６は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて前記駆動ローラーが回転することで、図３に示される回転方向Ｄ５に回転する。

二次転写ローラー２７は、中間転写ベルト２６の表面に転写されたトナー像を給紙部４から供給されるシートに転写する。

定着装置２８は、二次転写ローラー２７によってシートに転写されたトナー像を当該シートに定着させる。

排紙トレイ２９には、定着装置２８によってトナー像が定着されたシートが排出される。

［現像装置３３の構成］
次に、図３、及び図４を参照しつつ、画像形成ユニット２４の現像装置３３の構成について説明する。なお、画像形成ユニット２１～２３各々の現像装置３３も、以下に述べる現像装置３３と同様の構成を備える。

図３、及び図４に示されるように、現像装置３３は、筐体４１、第１搬送部材４２、第２搬送部材４３、現像ローラー４４、規制部材４５、及びトナーセンサー４６を備える。

筐体４１は、第１搬送部材４２、第２搬送部材４３、現像ローラー４４、及び規制部材４５を収容する。また、筐体４１は、前記現像剤を収容する。筐体４１は、左右方向Ｄ３に長尺に形成される。

図３、及び図４に示されるように、筐体４１は、左右方向Ｄ３に延在する第１搬送路５２、及び第２搬送路５３を有する。具体的に、筐体４１の底面５１には、筐体４１の下部を第１搬送路５２と第２搬送路５３とに区分する隔壁５４（図４参照）が設けられている。

第１搬送部材４２は、第１搬送路５２に収容された前記現像剤を、第１搬送路５２に沿った搬送方向Ｄ６（図４参照）に搬送する。また、第１搬送部材４２は、前記現像剤を撹拌して、前記現像剤に含まれるトナー、及びキャリアを摩擦帯電させる。例えば、第１搬送部材４２は、第１搬送路５２において第１搬送路５２に沿った回転軸を中心に回転可能に設けられたスクリュー状の部材である。第１搬送部材４２は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて回転することにより、前記現像剤を搬送するとともに撹拌する。例えば、第１搬送部材４２によって撹拌される前記現像剤に含まれるトナーは、当該現像剤に含まれるキャリアとの摩擦帯電により正極性に帯電する。

第２搬送部材４３は、第２搬送路５３に収容された前記現像剤を、第２搬送路５３に沿った搬送方向Ｄ７（図４参照）に搬送する。また、第２搬送部材４３は、前記現像剤を撹拌して、前記現像剤に含まれるトナー、及びキャリアを摩擦帯電させる。例えば、第２搬送部材４３は、第２搬送路５３において第２搬送路５３に沿った回転軸を中心に回転可能に設けられたスクリュー状の部材である。第２搬送部材４３は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて回転することにより、前記現像剤を搬送するとともに撹拌する。

第１搬送路５２における搬送方向Ｄ６の下流側の端部には、第２搬送路５３へ通じる第１通路５５（図４参照）が設けられている。また、第２搬送路５３における搬送方向Ｄ７の下流側の端部には、第１搬送路５２へ通じる第２通路５６（図４参照）が設けられている。第１搬送路５２、第１通路５５、第２搬送路５３、及び第２通路５６は、前記現像剤が一方向に沿って循環搬送される循環搬送路を形成する。

現像ローラー４４は、感光体ドラム３１に対向して設けられる。現像ローラー４４は、感光体ドラム３１との間の対向部Ｒ１（図３参照）に前記現像剤を搬送する。現像ローラー４４は、本発明の現像部材の一例である。

図３に示されるように、現像ローラー４４は、第２搬送路５３、及び感光体ドラム３１に対向して設けられる。現像ローラー４４は、第２搬送路５３から前記現像剤を汲み上げる。現像ローラー４４によって汲み上げられた前記現像剤は、現像ローラー４４の外周面において現像剤層を形成する。

現像ローラー４４は、筐体４１により回転可能に支持されている。現像ローラー４４は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて、図３に示される回転方向Ｄ８に回転する。これにより、現像ローラー４４は、外周面に形成された前記現像剤層を対向部Ｒ１に搬送する。

対向部Ｒ１には、感光体ドラム３１の回転により、当該感光体ドラム３１の表層３１Ａに形成された静電潜像が搬送される。ここで、当該静電潜像には、露光領域と、非露光領域とが含まれる。前記露光領域は、感光体ドラム３１の表層３１Ａにおける帯電ローラー３２によって帯電された前記帯電領域のうち、光走査装置２５によって射出された光が照射された領域である。また、前記非露光領域は、前記帯電領域のうち、光走査装置２５によって射出された光が照射されていない領域である。

現像ローラー４４に前記現像バイアス電圧が印可されると、対向部Ｒ１において対向する現像ローラー４４と前記露光領域との間に、前記現像剤層に含まれるトナーを前記露光領域側へ移動させる第１電界が形成される。また、現像ローラー４４に前記現像バイアス電圧が印可されると、対向部Ｒ１において対向する現像ローラー４４と前記非露光領域との間に、前記現像剤層に含まれるトナーを現像ローラー４４側へ移動させる第２電界が形成される。前記現像剤層に含まれるトナーは、対向部Ｒ１において形成される前記第１電界及び前記第２電界の作用により、感光体ドラム３１の表層３１Ａに形成された前記露光領域に選択的に移動される。これにより、感光体ドラム３１の表層３１Ａに形成された静電潜像が現像される。

規制部材４５は、現像ローラー４４の外周面に形成された前記現像剤層の層厚を規制する。図３に示されるように、規制部材４５は、第２搬送部材４３と現像ローラー４４との対向位置よりも回転方向Ｄ８の下流側であって、対向部Ｒ１よりも回転方向Ｄ８の上流側に設けられる。規制部材４５は、現像ローラー４４の外周面との間に所定のギャップが形成されるように、現像ローラー４４の外周面に対向して設けられる。

第１搬送路５２の上側には、開口部５７が設けられる。図３に示されるように、開口部５７は、第１搬送路５２の上側を覆う筐体４１の外壁部に設けられる。開口部５７は、第１搬送路５２における搬送方向Ｄ６の上流側の端部へ向けて開口する。トナーコンテナ３６から供給されるトナーは、開口部５７を経由して、第１搬送路５２における開口部５７と対向する搬入位置Ｐ１（図４参照）に搬入される。

トナーセンサー４６は、第１搬送路５２における搬入位置Ｐ１よりも搬送方向Ｄ６の下流側の検出位置Ｐ２（図４参照）におけるトナーを検出する。例えば、トナーセンサー４６は、図３に示されるように、筐体４１の底部に設けられる。例えば、トナーセンサー４６は、筐体４１内に収容されている前記現像剤の透磁率に応じた電気信号を出力するＬＣ発振回路を含む透磁率センサーである。トナーセンサー４６は、制御部７によるトナーコンテナ３６から現像装置３３へのトナーの供給の制御に用いられる。

ところで、感光体ドラム３１における前記露光領域の電位値を算出可能な画像形成装置が関連技術として知られている。具体的に、この画像形成装置では、前記露光領域の電位値を算出するために、帯電ローラー３２に印加される２つの帯電電圧ごとに、一次転写ローラー３４に印加される転写電圧を段階的に変化させて当該転写電圧ごとの一次転写ローラー３４に流れる転写電流及び帯電ローラー３２に流れる帯電電流を取得する処理が実行される。

しかしながら、上述の関連技術に係る画像形成装置では、前記露光領域の電位値を算出するための処理が複雑である。

これに対し、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００は、以下に説明するように、簡素な処理で感光体ドラム３１の前記露光領域の電位値を取得することが可能である。

［制御部７の構成］
次に、図２を参照しつつ、制御部７の構成について説明する。

図２に示されるように、制御部７は、第２検出処理部７１、第１検出処理部７２、取得処理部７３、調整処理部７４、及び判定処理部７５を含む。

具体的に、制御部７のＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１を上述の各部として機能させるための光量調整プログラムが予め格納されている。そして、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納された前記光量調整プログラムを実行することにより、上述の各部として機能する。

なお、前記光量調整プログラムは、ＣＤ、ＤＶＤ、及びフラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されており、前記記録媒体から読み取られて記憶部６などの記憶装置に格納されてもよい。また、第２検出処理部７１、第１検出処理部７２、取得処理部７３、調整処理部７４、及び判定処理部７５のうちの一部又は全部は、集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路で構成されたものであってもよい。

なお、以下では、画像形成ユニット２１～２４のうち、画像形成ユニット２４に含まれる各部、及び画像形成ユニット２４に対応して設けられる各部を例に挙げて説明を行う。以下の説明は、画像形成ユニット２１～２３各々についても同様に当てはまる。

第２検出処理部７１は、現像ローラー４４に直流電圧が印加されていない場合に前記現像剤及び感光体ドラム３１における帯電ローラー３２によって帯電されていない非帯電領域を含む対向部Ｒ１（図３参照）を経由して流れる第２現像電流を検出する。

例えば、第２検出処理部７１は、予め定められた調整タイミングが到来した場合に、前記第２現像電流を検出する。例えば、前記調整タイミングは、画像形成装置１００の印刷枚数が予め定められた特定枚数の倍数を超えたタイミングである。なお、前記調整タイミングは、画像形成装置１００の電源が投入されたタイミングなどであってもよい。

例えば、第２検出処理部７１は、以下の手順で、前記第２現像電流を検出する。

まず、第２検出処理部７１は、感光体ドラム３１における前記非帯電領域を対向部Ｒ１に搬送させるとともに、前記現像剤を対向部Ｒ１に搬送させる。具体的に、第２検出処理部７１は、第１電源６１、及び光走査装置２５の出力が停止した状態で、感光体ドラム３１を回転させる。また、第２検出処理部７１は、現像装置３３を駆動させる。なお、第２検出処理部７１は、光走査装置２５、又は感光体ドラム３１の表層３１Ａを除電する不図示の除電部を用いて、対向部Ｒ１に搬送される前記非帯電領域を除電してもよい。

次に、第２検出処理部７１は、対向部Ｒ１に前記非帯電領域、及び前記現像剤が存在するタイミングで、第２電源６３に交流電圧を印加させる。具体的に、第２検出処理部７１は、前記現像バイアス電圧に含まれる交流成分を出力させる。

そして、第２検出処理部７１は、第２検出部６４を用いて、交流電圧の印加に応じて第２電源６３と現像ローラー４４とを経由する通電路に流れる前記第２現像電流を検出する。なお、第２検出処理部７１は、現像ローラー４４に交流電圧が印加されていない状態で第２電源６３と現像ローラー４４とを経由する通電路に流れる前記第２現像電流を検出してもよい。

第１検出処理部７２は、現像ローラー４４に印加される互いに直流電圧値が異なる複数の特定電圧ごとに、当該特定電圧の印加に応じて前記現像剤及び感光体ドラム３１における光走査装置２５により形成される予め定められた特定露光領域を含む対向部Ｒ１（図３参照）を経由して流れる第１現像電流を検出する。

具体的に、前記特定露光領域は、現像ローラー４４の表面に形成される前記現像剤層と対向する感光体ドラム３１の対向領域における感光体ドラム３１の幅方向の全部を占める前記露光領域である。つまり、前記特定露光領域は、前記現像剤層における前記幅方向の全部と対向する前記露光領域である。前記幅方向は、感光体ドラム３１の回転軸の軸方向（左右方向Ｄ３）と同じ方向である。前記特定露光領域は、前記幅方向のサイズが前記対向領域と同じであってもよいし、前記対向領域よりも大きくてもよい。

例えば、前記特定電圧は、直流成分と交流成分とを含む電圧である。なお、前記第２現像電流が、現像ローラー４４に交流電圧が印加されていない状態で第２電源６３と現像ローラー４４とを経由する通電路に流れる電流である場合、前記特定電圧は、直流成分だけを含む電圧であってもよい。

例えば、第１検出処理部７２は、第２検出処理部７１によって前記第２現像電流が検出された場合に、前記第１現像電流を検出する。

例えば、第１検出処理部７２は、以下の手順で、前記第１現像電流を検出する。

まず、第１検出処理部７２は、感光体ドラム３１に形成される前記特定露光領域を対向部Ｒ１に搬送させるとともに、前記現像剤を対向部Ｒ１に搬送させる。具体的に、第１検出処理部７２は、第１電源６１に前記帯電バイアス電圧を印加させるとともに、感光体ドラム３１を回転させる。また、第１検出処理部７２は、前記特定露光領域が形成される領域を照らす光を光走査装置２５に射出させて、光走査装置２５に前記特定露光領域を形成させる。また、第１検出処理部７２は、現像装置３３を駆動させる。

次に、第１検出処理部７２は、対向部Ｒ１に前記特定露光領域、及び前記現像剤が存在するタイミングで、第２電源６３にいずれかの前記特定電圧を出力させる。具体的に、第１検出処理部７２は、直流成分の電圧値が調整された前記現像バイアス電圧を出力させる。

そして、第１検出処理部７２は、第２検出部６４を用いて、前記特定電圧の印加に応じて第２電源６３と現像ローラー４４とを経由する通電路に流れる前記第１現像電流を検出する。

図５に、第１検出処理部７２によって検出される、互いに直流電圧値が異なる複数の前記特定電圧ごとの前記第１現像電流の一例を示す。

取得処理部７３は、前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応する第１検出処理部７２によって検出される前記第１現像電流の電流値とに基づいて、前記特定露光領域の電位値を取得する。

ここで、図６を参照しつつ、現像ローラー４４、及び前記特定露光領域の間の電位差と前記第１現像電流との関係について説明する。図６は、図５に示されるデータに基づく、前記特定電圧の直流電圧値と前記第１現像電流の電流値との関係を示す近似直線を示す図である。なお、図６には、当該近似直線が一点鎖線によって示されている。

現像ローラー４４及び前記特定露光領域の間の電位差が小さい場合は、以下の第１トナー電流、及び第１キャリア電流を含む前記第１現像電流が流れる。前記第１トナー電流は、対向部Ｒ１に存在するトナーが前記特定露光領域に機械的に付着することによって流れる電流である。前記第１キャリア電流は、対向部Ｒ１に存在するキャリアを経由して流れる電流である。前記第１キャリア電流は、現像ローラー４４の電位が前記特定露光領域の電位よりも高い場合は、現像ローラー４４から前記特定露光領域へ向かう方向に流れる。また、前記第１キャリア電流は、現像ローラー４４の電位が前記特定露光領域の電位よりも低い場合は、前記特定露光領域から現像ローラー４４へ向かう方向に流れる。

また、現像ローラー４４及び前記特定露光領域の間の電位差がゼロである場合は、前記第１トナー電流のみを含む前記第１現像電流が流れる。

ここで、直流電圧が印加されていない現像ローラー４４と感光体ドラム３１における前記非帯電領域との間を流れる前記第２現像電流は、現像ローラー４４及び前記特定露光領域の間の電位差がゼロである場合の前記第１現像電流と同じであるとみなすことができる。

そのため、図６に示される近似直線において前記第１現像電流の電流値が第２検出処理部７１によって検出された前記第２現像電流の電流値になる場合の前記特定電圧の直流電圧値を、感光体ドラム３１における前記特定露光領域の電位値であると推測することが可能である。

例えば、取得処理部７３は、前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応する第１検出処理部７２によって検出される前記第１現像電流の電流値とに基づいて推測される、第２検出処理部７１によって検出される前記第２現像電流の電流値との差が予め定められた第１許容値以下となる前記第１現像電流の電流値に対応する前記特定電圧の直流電圧値を、前記特定露光領域の電位値として取得する。前記第１許容値は、ゼロを含む任意の値であってよい。前記第１許容値は、本発明の許容値の一例である。

なお、現像ローラー４４及び前記特定露光領域の間の電位差が大きい場合は、以下の第２トナー電流、又は第２キャリア電流を含む前記第１現像電流が流れる。前記第２トナー電流は、対向部Ｒ１に存在するトナーが前記特定露光領域に静電的に付着することによって流れる電流である。前記第２キャリア電流は、対向部Ｒ１に存在するキャリアが前記特定露光領域に静電的に付着することによって流れる電流である。第１検出処理部７２によって検出される前記第１現像電流に前記第２トナー電流、又は前記第２キャリア電流が含まれる場合には、取得処理部７３による前記特定露光領域の電位値の取得精度が低下する。

そこで、第１検出処理部７２によって検出される前記第１現像電流に前記第２トナー電流、又は前記第２キャリア電流が含まれないようにするために、前記特定電圧各々の直流電圧値は、予め定められた特定範囲内で決定されることが望ましい。例えば、前記特定範囲は、取得処理部７３によって最後に取得された前記特定露光領域の電位値に基づく範囲である。例えば、前記特定範囲は、取得処理部７３によって最後に取得された前記特定露光領域の電位値を中心とする±２５Ｖ（ボルト）の範囲である。また、前記特定範囲は、取得処理部７３によって最後に取得された前記特定露光領域の電位値に基づいて算出される前記露光領域の電位の予測値を中心とする範囲であってもよい。

なお、前記第１トナー電流は微小であるため、無視してもよい。つまり、取得処理部７３は、前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応する第１検出処理部７２によって検出される前記第１現像電流の電流値とに基づいて推測される、前記第１現像電流の電流値がゼロとなる場合の前記特定電圧の直流電圧値を、前記特定露光領域の電位値として取得してもよい。この場合、制御部７は、第２検出処理部７１を含んでいなくてもよい。

調整処理部７４は、取得処理部７３によって取得される前記特定露光領域の電位値に基づいて、光走査装置２５から射出される光の光量を調整する。

具体的に、調整処理部７４は、取得処理部７３によって取得される前記特定露光領域の電位値が予め定められた基準値を超える場合であって、光走査装置２５から射出される光の光量が予め定められた上限値に達していない場合に、当該光の光量を増加させる。

判定処理部７５は、取得処理部７３によって取得される前記特定露光領域の電位値が前記基準値を超える場合であって、光走査装置２５から射出される光の光量が前記上限値に達している場合に、感光体ドラム３１の交換タイミングが到来したと判定する。

［光量調整処理］
以下、図７を参照しつつ、画像形成装置１００において制御部７により実行される光量調整処理の手順の一例とともに、本発明の電位値取得方法について説明する。ここで、ステップＳ１１、Ｓ１２・・・は、制御部７により実行される処理手順（ステップ）の番号を表している。

なお、前記光量調整処理は、前記調整タイミングが到来した場合に実行される。

＜ステップＳ１１＞
まず、ステップＳ１１において、制御部７は、光走査装置２５から射出される光の光量を予め定められた初期値に設定する。前記初期値は、前記上限値よりも低い値である。

＜ステップＳ１２＞
ステップＳ１２において、制御部７は、前記第２現像電流を検出する。ここで、ステップＳ１２の処理は、制御部７の第２検出処理部７１により実行される。

具体的に、制御部７は、以下の手順で、前記第２現像電流を検出する。

まず、制御部７は、感光体ドラム３１における前記非帯電領域を対向部Ｒ１に搬送させるとともに、前記現像剤を対向部Ｒ１に搬送させる。具体的に、制御部７は、第１電源６１、及び光走査装置２５の出力が停止した状態で、感光体ドラム３１を回転させる。また、制御部７は、現像装置３３を駆動させる。

次に、制御部７は、対向部Ｒ１に前記非帯電領域、及び前記現像剤が存在するタイミングで、第２電源６３に交流電圧を印加させる。具体的に、制御部７は、前記現像バイアス電圧に含まれる交流成分を出力させる。

そして、制御部７は、第２検出部６４を用いて、交流電圧の印加に応じて第２電源６３と現像ローラー４４とを経由する通電路に流れる前記第２現像電流を検出する。

＜ステップＳ１３＞
ステップＳ１３において、制御部７は、複数の前記特定電圧ごとに前記第１現像電流を検出する。ここで、ステップＳ１３の処理は、本発明の検出ステップの一例であって、制御部７の第１検出処理部７２により実行される。

具体的に、制御部７は、以下の手順で、前記第１現像電流を検出する。

まず、制御部７は、感光体ドラム３１に形成される前記特定露光領域を対向部Ｒ１に搬送させるとともに、前記現像剤を対向部Ｒ１に搬送させる。具体的に、制御部７は、第１電源６１に前記帯電バイアス電圧を印加させるとともに、感光体ドラム３１を回転させる。また、制御部７は、光走査装置２５に前記特定露光領域を形成させる。また、制御部７は、現像装置３３を駆動させる。

次に、制御部７は、対向部Ｒ１に前記特定露光領域、及び前記現像剤が存在するタイミングで、第２電源６３にいずれかの前記特定電圧を出力させる。具体的に、制御部７は、直流成分の電圧値が調整された前記現像バイアス電圧を出力させる。

そして、制御部７は、第２検出部６４を用いて、前記特定電圧の印加に応じて第２電源６３と現像ローラー４４とを経由する通電路に流れる前記第１現像電流を検出する。

＜ステップＳ１４＞
ステップＳ１４において、制御部７は、前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応するステップＳ１３で検出された前記第１現像電流の電流値とに基づいて、前記特定露光領域の電位値を取得する。ここで、ステップＳ１４の処理は、本発明の取得ステップの一例であって、制御部７の取得処理部７３により実行される。

例えば、制御部７は、前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応するステップＳ１３で検出された前記第１現像電流の電流値とに基づいて、前記特定電圧の直流電圧値と前記第１現像電流の電流値との関係を示す近似直線（図６参照）に対応する一次式を取得する。そして、制御部７は、取得された一次式に基づいて推測される、ステップＳ１２で検出された前記第２現像電流の電流値との差が前記第１許容値以下となる前記第１現像電流の電流値に対応する前記特定電圧の直流電圧値を、前記特定露光領域の電位値として取得する。

＜ステップＳ１５＞
ステップＳ１５において、制御部７は、ステップＳ１４で取得された前記特定露光領域の電位値が前記基準値を超えるか否かを判定する。

ここで、制御部７は、ステップＳ１４で取得された前記特定露光領域の電位値が前記基準値を超えると判定すると（Ｓ１５のＹｅｓ側）、処理をステップＳ１６に移行させる。また、ステップＳ１４で取得された前記特定露光領域の電位値が前記基準値を超えなければ（Ｓ１５のＮｏ側）、制御部７は、前記光量調整処理を終了させる。

＜ステップＳ１６＞
ステップＳ１６において、制御部７は、光走査装置２５から射出される光の光量が前記上限値に達しているか否かを判定する。

ここで、制御部７は、光走査装置２５から射出される光の光量が前記上限値に達していると判定すると（Ｓ１６のＹｅｓ側）、処理をステップＳ１８に移行させる。また、光走査装置２５から射出される光の光量が前記上限値に達していなければ（Ｓ１６のＮｏ側）、制御部７は、処理をステップＳ１７に移行させる。

＜ステップＳ１７＞
ステップＳ１７において、制御部７は、光走査装置２５から射出される光の光量を増加させる。ここで、ステップＳ１７の処理は、制御部７の調整処理部７４により実行される。

例えば、制御部７は、光走査装置２５から射出される光の光量を予め定められた特定量だけ増加させる。

＜ステップＳ１８＞
ステップＳ１８において、制御部７は、感光体ドラム３１の交換タイミングが到来したと判定する。ここで、ステップＳ１８の処理は、制御部７の判定処理部７５により実行される。

例えば、制御部７は、感光体ドラム３１の交換タイミングが到来した旨を報知する。例えば、制御部７は、感光体ドラム３１について交換タイミングが到来した旨を含むメッセージを操作表示部５に表示させる。

このように、画像形成装置１００では、複数の前記特定電圧ごとに前記第１現像電流が検出される。そして、前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応する前記第１現像電流の電流値とに基づいて、前記特定露光領域の電位値が取得される。これにより、前記露光領域の電位値を算出するために、帯電ローラー３２に印加される２つの帯電電圧ごとに、一次転写ローラー３４に印加される転写電圧を段階的に変化させて当該転写電圧ごとの一次転写ローラー３４に流れる転写電流及び帯電ローラー３２に流れる帯電電流を取得する処理が実行される構成と比較して、簡素な処理で感光体ドラム３１の前記露光領域の電位値を取得することが可能である。

［他の実施形態］
なお、前記特定露光領域は、感光体ドラム３１の前記対向領域における前記幅方向の一部を占める前記露光領域であってもよい。つまり、前記特定露光領域は、前記現像剤層における前記幅方向の一部と対向する前記露光領域であってもよい。

この場合、取得処理部７３は、第１検出処理部７２によって検出される前記第１現像電流ごとに、当該第１現像電流の電流値から当該第１現像電流に含まれる前記特定露光領域外を経由する部分電流の電流値を減算する減算処理を実行し、前記減算処理が実行された後の前記第１現像電流各々の電流値と当該第１現像電流各々に対応する前記特定電圧の直流電圧値とに基づいて、前記特定露光領域の電位値を取得すればよい。

具体的に、取得処理部７３は、前記減算処理が実行された後の前記第１現像電流各々の電流値と当該第１現像電流各々に対応する前記特定電圧の直流電圧値とに基づいて推測される、前記第２現像電流に含まれる第３現像電流の電流値との差が予め定められた第２許容値以下となる前記第１現像電流の電流値に対応する前記特定電圧の直流電圧値を、前記特定露光領域の電位値として取得すればよい。ここで、前記第３現像電流の電流値は、前記第２現像電流の電流値に対して、前記対向領域に対する前記特定露光領域の割合を乗算することによって取得される。また、前記第２許容値は、前記第１許容値以下の値である。

これにより、第１検出処理部７２によって検出される前記第１現像電流に含まれる前記部分電流によって、前記特定露光領域の電位値の取得精度が低下することを抑制可能である。

例えば、第１検出処理部７２は、いずれかの前記特定電圧に対応する前記第１現像電流を検出する場合に、予め当該特定電圧の印加に応じて前記現像剤及び前記非露光領域を含み前記露光領域を含まない対向部Ｒ１を経由して流れる第４現像電流を検出すればよい。また、取得処理部７３は、第１検出処理部７２によって検出された前記第４現像電流の電流値に対して、前記対向領域に対する当該対向領域に含まれる前記非露光領域の割合を乗算することによって、前記部分電流の電流値を取得すればよい。

また、前記部分電流に含まれる前記第２キャリア電流を低減するために、前記帯電領域の電位を低下させてもよい。具体的に、帯電ローラー３２に印加される前記帯電バイアス電圧に含まれる直流成分の電圧値を低下させてもよい。

また、本発明は、キャリアを含まない１成分現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置に適用されてもよい。

１ ＡＤＦ
２ 画像読取部
３ 画像形成部
４ 給紙部
５ 操作表示部
６ 記憶部
７ 制御部
２４ 画像形成ユニット
２５ 光走査装置
２６ 中間転写ベルト
３１ 感光体ドラム
３１Ａ 表層
３２ 帯電ローラー
３３ 現像装置
３４ 一次転写ローラー
４４ 現像ローラー
６１ 第１電源
６２ 第１検出部
６３ 第２電源
６４ 第２検出部
６５ 第３電源
６６ 第３検出部
７１ 第２検出処理部
７２ 第１検出処理部
７３ 取得処理部
７４ 調整処理部
７５ 判定処理部
１００ 画像形成装置

Claims (8)

1. 像担持体を帯電させる帯電部材と、
   前記像担持体における前記帯電部材によって形成される帯電領域を照らす光を射出する光射出部と、
   前記像担持体に対向して設けられ、前記像担持体との間の対向部に現像剤を搬送する現像部材と、
   前記現像部材に印加される互いに直流電圧値が異なる複数の特定電圧ごとに、当該特定電圧の印加に応じて前記現像剤及び前記像担持体における前記光射出部により形成される予め定められた特定露光領域を含む前記対向部を経由して流れる第１現像電流を検出する第１検出処理部と、
   前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応する前記第１検出処理部によって検出される前記第１現像電流の電流値とに基づいて、前記特定露光領域の電位値を取得する取得処理部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記現像部材に直流電圧が印加されていない場合に前記現像剤及び前記像担持体における前記帯電部材によって帯電されていない非帯電領域を含む前記対向部を経由して流れる第２現像電流を検出する第２検出処理部を備え、
   前記取得処理部は、前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応する前記第１検出処理部によって検出される前記第１現像電流の電流値とに基づいて推測される、前記第２検出処理部によって検出される前記第２現像電流の電流値との差が予め定められた許容値以下となる前記第１現像電流の電流値に対応する前記特定電圧の直流電圧値を、前記特定露光領域の電位値として取得する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記特定電圧各々の直流電圧値は、前記取得処理部によって最後に取得された前記特定露光領域の電位値に基づく特定範囲内で決定される、
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記特定露光領域は、前記現像部材の表面に形成される現像剤層と対向する前記像担持体の対向領域における前記像担持体の幅方向の全部を占める領域である、
   請求項１～３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記特定露光領域は、前記現像部材の表面に形成される現像剤層と対向する前記像担持体の対向領域における前記像担持体の幅方向の一部を占める領域であって、
   前記取得処理部は、前記第１検出処理部によって検出される前記第１現像電流ごとに、当該第１現像電流の電流値から当該第１現像電流に含まれる前記特定露光領域外を経由する部分電流の電流値を減算する減算処理を実行し、前記減算処理が実行された後の前記第１現像電流各々の電流値と当該第１現像電流各々に対応する前記特定電圧の直流電圧値とに基づいて、前記特定露光領域の電位値を取得する、
   請求項１～３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記取得処理部によって取得される前記特定露光領域の電位値に基づいて、前記光の光量を調整する調整処理部を備える、
   請求項１～５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記調整処理部は、前記取得処理部によって取得される前記特定露光領域の電位値が予め定められた基準値を超える場合であって前記光の光量が予め定められた上限値に達していない場合に、前記光の光量を増加させ、
   前記画像形成装置は、
   前記取得処理部によって取得される前記特定露光領域の電位値が前記基準値を超える場合であって前記光の光量が前記上限値に達している場合に、前記像担持体の交換タイミングが到来したと判定する判定処理部を備える、
   請求項６に記載の画像形成装置。
8. 像担持体を帯電させる帯電部材と、前記像担持体における前記帯電部材によって形成される帯電領域を照らす光を射出する光射出部と、前記像担持体に対向して設けられ、前記像担持体との間の対向部に現像剤を搬送する現像部材と、を備える画像形成装置で実行される電位値取得方法であって、
   前記現像部材に印加される互いに直流電圧値が異なる複数の特定電圧ごとに、当該特定電圧の印加に応じて前記現像剤及び前記像担持体における前記光射出部により形成される予め定められた特定露光領域を含む前記対向部を経由して流れる第１現像電流を検出する検出ステップと、
   前記特定電圧各々の直流電圧値と前記特定電圧各々に対応する前記検出ステップによって検出される前記第１現像電流の電流値とに基づいて、前記特定露光領域の電位値を取得する取得ステップと、
   を含む電位値取得方法。

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