(57)【要約】【課題】電流値を検出した際のノイズとオーバーシュートの影響を軽減し、精度の高い転写電圧制御を実現でき、また、転写電圧制御の実施時間を短縮し、プリント立ち上げ時間を短縮することができる画像形成装置の提供。【解決手段】Ｓ２０２において転写ローラ１１０に流れる電流の電流値を検出し、Ｓ２０３においてＳ２０２で検出された複数の電流値から平均値と分散を算出し、Ｓ２０４においてＳ２０２で算出された複数の分散の中で最も小さい分散に対応する平均値を出力電流値として決定し、Ｓ２０５においてＳ２０４で決定された出力電流値が、トナー像を用紙に転写する際の電圧に応じた所定値であるか否かを判断し、Ｓ２０５において出力電流値が所定値でないと判断された場合に、Ｓ２０６で出力電流値に基づき高圧制御回路２０２の制御を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に接触配置され前記像担持体との間に転写ニップ部を形成する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記電圧印加手段により前記転写部材に電圧を印加し、前記転写ニップ部を介して記録媒体を挟持搬送することにより、前記像担持体上のトナー像を前記記録媒体に転写する画像形成装置であって、
前記転写部材に流れる電流の電流値を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された複数の電流値から平均値と分散を算出する電流値算出手段と、
前記電流値算出手段によって算出された結果に基づき出力電流値を決定する電流値決定手段と、
前記電流値決定手段によって決定された前記出力電流値が、前記トナー像を前記記録媒体に転写する際の電圧に応じた所定値であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記出力電流値が前記所定値でないと判断された場合に、前記出力電流値に基づき前記電圧印加手段の制御を行う電圧制御手段と、
を備え、
前記電流値決定手段は、前記電流値算出手段によって算出された複数の分散の中で最も小さい分散に対応する平均値を出力電流値として決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電流値決定手段によって決定された前記出力電流値が、前記判断手段によって前記所定値でないと判断された場合に、
前記電流値決定手段によって決定される出力電流値が前記判断手段によって前記所定値であると判断されるまで、
前記電流値決定手段によって決定される出力電流値に基づく前記電圧制御手段による前記電圧印加手段の制御を繰り返し行う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】
前記電圧制御手段が前記電圧印加手段の制御を行った後、再度、前記電流検出手段によって電流値を検出する際は、
前記電流検出手段は、電流を検出する範囲を、前記電流値決定手段によって出力電流値として決定した平均値を算出した複数の電流値が検知された範囲までと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４】
前記電流値算出手段は、前記電流検出手段によって検出された複数の電流値を時系列ごとにＮ（Ｎ≧２）の領域に分割し、分割した領域ごとに電流値の平均値と分散を算出し、
前記電流値決定手段は、前記電流値算出手段によって算出されたＮ個の分散の中で最も小さい分散が算出された領域、もしくは前記最も小さい分散が算出された領域より時系列で前となる領域で、前記最も小さい分散が算出された領域の分散と同程度の分散が算出された領域の電流値の平均値を、前記出力電流値として決定することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電流値算出手段は、前記電流検出手段によって検出された複数の電流値からの平均値と分散の算出を時系列の領域ごとに繰り返し、
前記電流値決定手段は、前記電流値算出手段によって算出された複数の分散の中で最も小さい分散が算出された領域の電流値の平均値を、前記出力電流値として決定することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電圧印加手段によって前記転写部材に電圧の印加を開始する際の、前記転写部材に印加する電圧によって得られる電流値の初期値は、所定の電流値を超えないことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記電圧印加手段は、前記転写部材に電圧の印加を開始する際に、前記判断手段が前記所定値であると判断した前の出力電流値に対応する電圧値を、前記転写部材に印加する電圧の初期値とすることを特徴とする請求項２又は３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、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式や静電記録方式などによって記録媒体に画像を形成する機能を備えた画像形成装置、並びに、この画像形成装置を備えたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置及び複合機に関する。
【背景技術】
【０００２】
転写ローラの抵抗は、雰囲気環境の温湿度に応じて変動しやすいことが知られており、転写ローラの抵抗変動は転写不良、転写材の飛び散り、紙跡などの問題の発生を誘発することが懸念されている。そこで、転写ローラの抵抗変動に起因する転写不良や紙跡などの発生を防止するために、転写ローラの抵抗値を測定し、その測定結果に応じて転写ローラに印加する転写電圧を適正に制御する「印加転写電圧制御」が採用されている。そのような転写電圧制御手段として、特許文献１に開示されたＡＴＶＣ制御（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）がある。ＡＴＶＣ制御は、画像形成装置の非印字中に転写ローラから感光ドラムに所定（例えば、５μＡ）の定電流電圧を印加する。そして、その時の電圧値を保持することで転写ローラの抵抗を検知し、検知した抵抗値に応じた定電圧（例えば、７５０Ｖ）を転写ローラに印加している。
【０００３】
また、ＡＴＶＣ制御が転写ローラの抵抗検知を定電流制御で行うのに対し、特許文献２に開示されたＰＴＶＣ制御（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、次のようなものである。すなわち、転写ローラの抵抗検知時に定電圧を印加して、この時感光ドラムに流れる出力電流値を検知する手段を有する構成である。そして、この電流値が設定値から離れている場合、検知用定電圧を変化させて出力し設定値が得られるようにプログラムされたマイコンを介して行うものである。
【０００４】
特許文献３では、記録媒体の先端が、感光ドラムと転写ローラとが圧着して形成される転写ニップ部に到達する前に転写ＰＴＶＣ制御を行い、さらに印字中にも記録媒体によって電流値が変動するため転写ＰＴＶＣ制御を行っている。
【０００５】
特許文献４では、同様に記録媒体の先端が転写ニップ部に到達する前に転写ＰＴＶＣ制御を行い、決定した印加電圧を元に印字中に印加する転写電圧を求め、印加している。
【０００６】
特許文献５では、次のような技術が公開されている。すなわち、転写ＰＴＶＣ制御にて電圧制御を行い、出力電流値が所望の電流値にある程度近づいた状態で転写ローラ（転写部材）の回転方向の抵抗ムラを解消するため、転写ローラ一周分の電流値を検知する。そして、その際に印加していた電圧の平均を、所望の電流値を出力する印加電圧とする技術が公開されている。
【特許文献１】特開平０２−１２３３８５号公報
【特許文献２】特開平０５−１８１３７３号公報
【特許文献３】特開平０８−３１４２９５号公報
【特許文献４】特開２０００−７５６９３号公報
【特許文献５】特開２００４−２８００６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３、特許文献４では、電流値の検知を一定周期の間隔で規定時間行い、その平均を出力電流値としている。しかし、電圧を印加してから電流が変化する間もサンプリングを行い、変動する電流値の平均値を採用している。このため、検知した電流値にノイズが入ったり、回路によってはオーバーシュートをしたりする可能性があり、電流値の検出精度が低下し、次に印加する電圧値への補正がずれてしまう可能性がある。
【０００８】
また、特許文献５では、電圧を印加してから電流値が十分に安定する時間を経過した後に、電流値の検知を一定周期の間隔で規定時間行い、その平均を出力電流値としている。しかし、電圧制御する制御量が小さい場合は安定する時間も短いため、安定時間を短縮できるが、そのメリットを反映できていない。
【０００９】
本発明は、以上の点に着目してなされたもので、電流値を検出した際のノイズとオーバーシュートの影響を軽減し、精度の高い転写電圧制御を実現する画像形成装置を提供することを課題とする。また、転写電圧制御の実施時間を短縮し、プリント立ち上げ時間を短縮する画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。
【００１１】
（１）像担持体に接触配置され前記像担持体との間に転写ニップ部を形成する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記電圧印加手段により前記転写部材に電圧を印加し、前記転写ニップ部を介して記録媒体を挟持搬送することにより、前記像担持体上のトナー像を前記記録媒体に転写する画像形成装置であって、前記転写部材に流れる電流の電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段によって検出された複数の電流値から平均値と分散を算出する電流値算出手段と、前記電流値算出手段によって算出された結果に基づき出力電流値を決定する電流値決定手段と、前記電流値決定手段によって決定された前記出力電流値が、前記トナー像を前記記録媒体に転写する際の電圧に応じた所定値であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記出力電流値が前記所定値でないと判断された場合に、前記出力電流値に基づき前記電圧印加手段の制御を行う電圧制御手段と、を備え、前記電流値決定手段は、前記電流値算出手段によって算出された複数の分散の中で最も小さい分散に対応する平均値を出力電流値として決定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電流値を検出した際のノイズとオーバーシュートの影響を軽減し、精度の高い転写電圧制御を実現できる。また、転写電圧制御の実施時間を短縮し、プリント立ち上げ時間を短縮することができる。
【００１３】
詳しく述べると、転写部材に流れる電流が安定しない段階もしくはノイズが入った状態で出力電流値を決定することを回避し、転写部材に流れる電流が安定した際の出力電流値と所定の電流値を比較することができる。このため、電圧制御の精度を向上することができる。
【００１４】
また、電圧制御が不十分で出力電流値が所定の電流値に達していない場合や、電圧制御で多く電圧を補正してしまい、出力電流値が所定の電流値を超えてしまった場合に、再度電圧制御を行って修正することができる。また、出力電流値決定と電圧制御を繰り返すことで、所定の電流値を出力するための電圧値を高い精度で決定することができる。
【００１５】
また、二回目以降に出力電流値を決定する際は、前に決定した電流値の分割領域までしか電流値を検知しないため、安定した出力電流値を決定する時間が短縮することができ、転写部材に電圧を印加する時間が短縮できる。また、像担持体に電圧を印加していた時間も短縮されると、像担持体が削れて劣化することを軽減できる。
【００１６】
また、分割数を多くすることで、より正確に電流値が安定する検知領域を特定することができ、さらに前に決定した電流値の分割領域までしか電流値を検知しないことで、より安定した出力電流値を決定する時間が短縮することができる。
【００１７】
また、電流値算出手段にて電流値の平均値と分散を算出した後は、電流値の検知結果を保持する領域をクリアして、次の電流値の検知に用いることができるため、少ないＲＡＭ領域で安定した出力電流値を決定することができる。
【００１８】
また、環境によって転写部材の抵抗値が変化しても、出力電流値が所望の電流値を超えないため転写部材に電流が流れることによる転写部材と像担持体の劣化を減少させることができる。また、最初に印加する電圧によって得られる出力電流値は、所望の電流値を超えないため、像担持体が所望の電圧で帯電でき、濃度が均一にならないことを回避できる。
【００１９】
さらに、所定の電流値に近い出力電流値が得られるため、電圧制御を行う回数が少なくなり、転写部材に電圧を印加する時間が短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は実施例１における画像形成装置の基本構成を示す概略断面図であり、図２は実施例１における画像形成装置の構成を示すブロック図である。実施例１では図１と図２で示すユニットで構成された画像形成装置におけるモータ制御について説明する。
【００２２】
＜画像形成装置の構成について＞
図１は実施例１における画像形成装置の基本構成を示す概略断面図である。図１において１０１は画像形成装置、１０２は用紙カセット、１０３は用紙カセット１０２から用紙（記録媒体）を給紙する給紙ローラ、１０４は用紙を搬送するための駆動ローラ、１０５は用紙幅（搬送方向に対して垂直な方向の長さ）を測定する幅センサである。１０６は感光ドラム（像担持体）、１０７は感光ドラム１０６上（像担持体上）を一様に帯電するための帯電ローラ、１０８は感光ドラム１０６上に形成された静電潜像をトナー像として現像するための現像器である。また、１０９は感光ドラム１０６、帯電ローラ１０７、現像器１０８とトナーによって構成されるカートリッジである。
【００２３】
１１０は現像器１０８にて現像された静電潜像のトナー像を所定の用紙に転写するための接触転写部材としての転写ローラ（転写部材）である。転写ローラ１１０は、感光ドラム１０６に対して所定の加圧力をもって圧接して接触配置されており、転写部位としてのニップ部（又は転写ニップ部）を形成している。１１１は感光ドラム１０６に像を描く光学ユニットである。１１２はカートリッジで現像されたトナー像を用紙に定着させるための定着ローラである。１１３は定着ローラ１１２により定着された用紙を排紙するための排紙パス、１１４は用紙をスイッチバックさせて両面プリントを行うための反転パス、１１５は排紙センサ、１１６は搬送ローラ（スイッチバック手段）である。
【００２４】
＜画像形成装置を構成するユニットについて＞
次に画像形成装置を構成するユニットについて説明する。図２は実施例１における画像形成装置の構成を示すブロック図である。図２において、２０１は画像形成装置の全体の制御を行うＣＰＵ、２０２は高圧制御回路（電圧印加手段）である。帯電ローラ１０７、現像器１０８、転写ローラ１１０は図１で説明したものである。高圧制御回路２０２はＣＰＵ２０１から電圧の印加量を制御するＰＷＭ信号と、印加電圧の周波数を制御するＣＬＫ信号を受ける。そして、帯電ローラ１０７、現像器１０８、転写ローラ１１０に指定された電圧（帯電電圧、現像電圧、転写電圧）を印加している。なお、ＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）とＣＬＫ信号（クロック信号）は、詳しくは、帯電ＰＷＭ信号、帯電ＣＬＫ信号、現像ＰＷＭ信号、現像ＣＬＫ信号、転写ＰＷＭ信号、転写ＣＬＫ信号である。
【００２５】
２０６はスキャナ制御回路、２０７は定着制御回路であり、排紙センサ１１５、幅センサ１０５は図１でも説明したものである。２１０は感光ドラム１０６を駆動させるためのＤＣブラシレスモータであり、図１でいうカートリッジ１０９の感光ドラム１０６、帯電ローラ１０７、現像器１０８と、転写ローラ１１０、給紙ローラ１０３を駆動する。２１１は定着ローラ１１２と搬送ローラ１１６を駆動させるためのＤＣブラシレスモータである。これらは、ＣＰＵ２０１から入力されるモータ駆動信号ＭＯＮによりモータが駆動／停止し、モータの回転速度の検出用パルス信号であるＳＰＥＥＤ信号がＣＰＵ２０１へ入力される。これとともに、モータの電流制御用のＰＷＭ信号がＣＰＵ２０１からモータへ出力される構成となっている。また、ＢＲＡＫＥ信号によってモータをブレーキ制御するとともに、ＣＷ／ＣＣＷ信号によって正転／逆転の制御が可能である。
【００２６】
２１２、２１３、２１４は抵抗、２１５はオペアンプであり、転写ローラ１１０に流れる電流値を検知する電流検知回路を構成している。転写ローラ１１０に流れる電流は、グランドを通して抵抗２１２へ流れ込み、抵抗２１３を通って高圧制御回路２０２へ流れ込む構造になっている。オペアンプ２１５のプラス入力端子には一定電圧Ｖｃｏｎｓｔが入力されており、抵抗２１４により電圧値は一意に決まる。また抵抗２１３の抵抗値Ｒ２１３は既知であるので、ＣＰＵ２０１が検知する電圧をＶｃｐｕとすると、以下の式により転写ローラ１１０に流れる電流値Ｉｔｒが算出される。
【００２７】
Ｉｔｒ＝（Ｖｃｏｎｓｔ−Ｖｃｐｕ）／Ｒ２１３
【００２８】
電圧Ｖｃｐｕは不図示のＡＤコンバータによってデジタル化され、ＣＰＵ２０１に入力される。このようにしてＣＰＵ２０１はＶｃｐｕから転写ローラ１１０に流れる電流値を知ることができる。上記のように本実施例による画像形成装置はＣＰＵ２０１の指示を受けて高圧制御回路２０２が各ローラに電圧を印加する構成になっており、ＣＰＵ２０１は転写ローラ１１０に流れる電流値を、電流検知回路を用いて検知することができる。
【００２９】
＜印刷開始時の画像形成装置の制御動作について＞
次に画像形成装置が用紙に画像を形成する際に実行する起動処理について説明する。図３は印刷開始時の画像形成装置の制御動作を示すフローチャートである。なお、本動作はＣＰＵ２０１の指示により不図示のＲＯＭ（不揮発性メモリ）に格納されたプログラムに基づいて実行される。図３のステップ１０１（以下、Ｓ１０１のように記す）で光学ユニット１１１を起動し、レーザを感光ドラム１０６の正確な位置に照射できるよう制御をする。Ｓ１０２で、カートリッジ１０９の感光ドラム１０６、帯電ローラ１０７、現像器１０８と、転写ローラ１１０、給紙ローラ１０３を駆動するＤＣブラシレスモータ２１０を駆動させる。そして、定着ローラ１１２と搬送ローラ１１６を駆動させるＤＣブラシレスモータ２１１を駆動させる。Ｓ１０３で、定着器に電圧を印加して定着ローラ１１２を加熱させ（定着器（ヒータ）起動）、Ｓ１０４で帯電ローラ１０７、現像器１０８、転写ローラ１１０に電圧を印加し（高圧制御開始）、用紙に画像を形成する準備をする。そしてＳ１０５で給紙を行い、用紙を画像形成手段であるカートリッジ１０９に搬送する。カートリッジ１０９では、転写ニップ部を介して用紙を挟持搬送することにより、感光ドラム１０６上のトナー像を用紙に転写する。そして、用紙に転写されたトナーを定着させる定着ローラ１１２に搬送する。
【００３０】
＜転写ローラの電圧制御について＞
次にＳ１０４の高圧制御にて実行される転写ローラ１１０の電圧制御の流れを、図４、図５、図６を用いて説明する。図４は転写電圧印加時の制御フローを示したフローチャートであり、図５、図６は転写制御時の電流値の推移と電流をモニタした結果から出力電流値を決定する際の概要を示した図である。なお、図５のグラフは、横軸が時間［ｔ］、縦軸が電流値［Ａ］であり、所望の電流値、例えば１０μＡとなるまでに、電流検出が開始されてから規定時間まで一定周期で測定された電流値の時系列データである。
【００３１】
図４に示すように、転写電圧制御が開始されると、ステップ２０１（以下、Ｓ２０１のように記す）で転写電圧を印加する。ただし初めに印加する転写電圧は、すなわち、転写電圧の初期値は、環境によって転写ローラ１１０の抵抗値が変化しても、所望の電流値（所定の電流値）を超えない値の電圧を印加する。Ｓ２０２で電圧印加後、規定の時間まで電流値を一定周期で検知し記憶する（モニタする）（図５の両矢印で示す時間、電流値検知）（電流検出手段）。Ｓ２０３では、Ｓ２０２で検知し記憶した（モニタした）電流値を時間ごとにグループ化して分割し（図５の一点鎖線で示すように分割）、分割した領域ごとに電流値の平均値と分散を算出する（電流値算出手段）。例として図６に示すように、検知した電流値を時間ごとにグループ化して５分割し、５分割したそれぞれのグループを時間順に領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、領域Ｅに分ける。すなわち、図５の一点鎖線で５分割した領域が、図６の領域Ａから領域Ｅに対応している。そして、それぞれの領域における電流値の平均値を平均Ａ、平均Ｂ、平均Ｃ、平均Ｄ、平均Ｅ、分散を分散Ａ、分散Ｂ、分散Ｃ、分散Ｄ、分散Ｅとする。例えば、領域Ａの平均値（平均Ａ）と分散（分散Ａ）は、図６に示すように領域Ａ内の破線で示す所定の時間に検知した複数の電流値から求める。
【００３２】
Ｓ２０４では、Ｓ２０３にて算出した分割した領域の分散どうしを比較し、分散が最小の領域の平均値を出力電流値とする（電流値決定手段）。ここでは（図６参照）、領域Ｅの電流値の平均値（平均Ｅ）を出力電流値とする。Ｓ２０５で出力電流値が所望の電流値（所定値）であるか比較する（判断手段）。そして、所望の電流値であれば処理を終了し、所望の電流値でなければＳ２０６にてＳ２０４で出力電流値とされた平均値に基づき高圧制御回路２０２を制御して転写電圧値を補正する（図５の白丸（電圧値補正））。そして、再度Ｓ２０１に戻って同様の処理を行う。このようにＳ２０１からＳ２０６を繰り返すことで、図５に示すように最終的に所望の電流値を出力する電圧値を決定する。
【００３３】
このようにして検知した電流値をグループ化して分割し、分割された領域ごとに平均値と分散を算出する。そしてそれぞれの領域における分散どうしを比較して、最小の分散であった領域を選出する。そして選出された領域の電流値の平均値を出力電流値とする。このようにすることで、転写部材に流れる電流が安定しない段階もしくはノイズが入った状態で出力電流値を決定することを回避し、転写部材に流れる電流が安定した際の出力電流値と所望の電流値を比較することができる。例えば、図６では、分散の大きい領域Ａ（分散Ａ）や領域Ｂ（分散Ｂ）、領域Ｃ（分散Ｃ）のように、電流が安定しない段階もしくはノイズが入った状態での平均値（平均Ａ、平均Ｂ、平均Ｃ）を出力電流値としてしまうことを回避できる。これにより、電圧制御の精度を向上することができる。
【００３４】
なお、本実施例では、電流値検知を行った区間（時間的区間、図５の両矢印の区間）を５分割し領域Ａから領域Ｅとしたが、算出した分散を比較できる分割数Ｎ（Ｎ≧２）（すなわち、分散がＮ個（Ｎ≧２））であればよい。
【実施例２】
【００３５】
実施例１では検知した電流値を時間ごとに分割し、分割された領域における各々の平均値と分散を求め、それらの領域の中で分散が最小である領域の平均値を出力電流値としていた。しかし、電流値の平均値が出力電流値とされた領域αの分散αと、それより時間的に前の領域βの分散βと、にあまり差がない場合、領域βの平均値（平均β）を出力電流値とし、次に電流値を検知する際は検知領域（図５の両矢印の領域）を領域βまでとする。すなわち、電流値の検知時間を、領域βに対応する時間までとする。これにより、出力電流値の検出精度に影響を与えず、転写制御時間を短縮することができる。なお、画像形成装置の基本構成や画像形成装置の回路構成は実施例１で説明したものと同様であるため説明を省略し、同じ符号を用いて以下説明する。また、印刷開始時の画像形成装置の制御動作も実施例１の図３で説明したものと同様であるため、説明を省略する。
【００３６】
＜転写ローラの電圧制御について＞
図７は実施例２における転写電圧印加時の制御フローであり、実施例１における図３のＳ１０４の高圧制御にて実行される転写ローラ１１０の電圧制御の流れを説明したものである。図８は実施例２における電流値のモニタ結果から出力電流値を決定する際の概要を示したものであり、実施例１で説明した図６と同様の表し方をした図である。
【００３７】
図７に示すように、転写電圧制御が開始されると、Ｓ３０１で転写電圧を印加する。ただし初めに印加する転写電圧は、環境によって転写ローラ１１０の抵抗値が変化しても、所望の電流値を超えない電圧を印加する。Ｓ３０２で電圧印加後、規定の時間まで電流値を一定周期で検知し記憶する（モニタする）。Ｓ３０３では、Ｓ３０２で検知し記憶した電流値を時間ごとにグループ化して分割し、分割された領域ごとに電流値の平均値と分散を算出する。図８に示すように、例として５分割し、時間順に領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、領域Ｅに分け、それぞれの平均値を平均Ａ、平均Ｂ、平均Ｃ、平均Ｄ、平均Ｅ、分散を分散Ａ、分散Ｂ、分散Ｃ、分散Ｄ、分散Ｅとする。Ｓ３０４では、Ｓ３０３にて算出した領域の分散どうしを比較し、分散が最小の領域の平均値を出力電流値とする。ここでは領域Ｅの電流値の平均値（平均Ｅ）を出力電流値とする。
【００３８】
Ｓ３０５では、最小の分散Ｅと、分散Ｅの領域Ｅより時間的に前の領域Ｄの分散Ｄを比較し、その差が許容できる値ならば（｜分散Ｅ−分散Ｄ｜＜許容値）、Ｓ３０６にて領域Ｄの平均値（平均Ｄ）を出力電流値とする。さらに、Ｓ３０７にて、次に電流値を検知する時間を領域Ｄまでで終了するように設定する、すなわち、電流値のモニタ時間を変更する。Ｓ３０８で出力電流値が所望の電流値であるか比較し、所望の電流値であれば処理を終了し、所望の電流値でなければＳ３０９にてＳ３０４又はＳ３０６で出力電流値とされた平均値に基づき転写電圧値を補正して、再度Ｓ３０１に戻って同様の処理を行う。
【００３９】
このように、電流値の平均値が出力電流値とされた領域αの分散αと、同程度の分散βがある場合、領域βの平均値（平均β）を出力電流値とし、次に電流値を検知する際は電流値検知を行う領域（検知領域）を領域βまでとする。これにより、出力電流値の検出精度に影響を与えず、転写制御時間を短縮することができる。それに加えて、像担持体に電圧を印加する時間も短縮されることで、像担持体が削れて劣化することを軽減できる。
【実施例３】
【００４０】
実施例２では、電流値の平均値（平均α）が出力電流値とされた領域αの分散αと、同程度の分散βがある場合、領域βの平均値（平均β）を出力電流値とし、次に電流値を検知する際は検知領域を領域βまでとする構成とした。これにより、出力電流値の検出精度に影響を与えず、転写制御時間の短縮を実現していた。さらに転写制御時間の短縮を実現する方法として、前に転写制御を行った際に、所望の電流値を出力する電圧値を保持しておき、次に転写制御を行う際はその電圧値を初期印加電圧（初期値）とする方法がある。そうすることで、最初からある程度所望の電流値に近い出力電流値が検出でき、電圧値の補正量が少なく電流値が早く安定するため、二回目以降に電流値を検知する時間を短縮することができる。なお、画像形成装置の基本構成や画像形成装置の回路構成は実施例１で説明したものと同様であるため説明を省略し、同じ符号を用いて以下説明する。また、印刷開始時の画像形成装置の制御動作も実施例１の図３で説明したものと同様であるため、説明を省略する。
【００４１】
＜転写ローラの電圧制御について＞
図９は転写電圧印加時の制御フローであり、実施例１の図３におけるＳ１０４の高圧制御にて実行される転写ローラ１１０の電圧制御の流れを説明したものである。
【００４２】
転写電圧制御が開始されると、Ｓ４０１で前に転写制御処理で算出した、所望の電流値を出力する電圧値がＣＰＵ２０１の不図示の記憶領域に保存されているか否かを判定し、保存されていれば、Ｓ４０２でその値を初期印加電圧に設定する。保存されていない場合は初期印加電圧に、環境によって転写ローラ１１０の抵抗値が変化しても、所望の電流値を超えない電圧値を設定する。Ｓ４０４で転写電圧を印加し、Ｓ４０５で電圧印加後、規定の時間まで電流値を一定周期で検知し記憶する（モニタする）。Ｓ４０６では、Ｓ４０５で検知し記憶した電流値を時間ごとにグループ化して分割し、その分割された領域ごとに電流値の平均値と分散を算出する。例としてここでは５分割し、時間順に領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、領域Ｅに分け、それぞれの平均値を平均Ａ、平均Ｂ、平均Ｃ、平均Ｄ、平均Ｅ、分散を分散Ａ、分散Ｂ、分散Ｃ、分散Ｄ、分散Ｅとする。
【００４３】
Ｓ４０７では、Ｓ４０６にて算出したそれぞれの領域の分散どうしを比較し、分散が最小の領域の平均値を出力電流値とする。ここでは領域Ｅにおける平均値（平均Ｅ）を出力電流値とする。Ｓ４０８では、最小の分散Ｅと分散Ｅの領域Ｅより時間的に前の領域Ｄの分散Ｄを比較し、その差が許容できる値ならば（｜分散Ｅ−分散Ｄ｜＜許容値）、Ｓ４０９にて領域Ｄの平均値（平均Ｄ）を出力電流値とする。さらに、Ｓ４１０にて、次に電流値を検知する時間を領域Ｄまでで終了するように設定する、すなわち、電流値のモニタ時間を変更する。Ｓ４１１で出力電流値が所望の電流値であるか比較する。そして、所望の電流値であればＳ４１３で電圧値を保存して処理を終了し、所望の電流値でなければＳ４１２にて、Ｓ４０７又はＳ４０９で出力電流値とされた平均値に基づき電圧値を補正して、再度Ｓ４０４に戻って同様の処理を行う。
【００４４】
このように、前に転写制御を行った際に、所望の電流値を出力する電圧値を保持しておき、次に転写制御を行う際は、その保持しておいた電圧値を初期印加電圧とする。そうすることで、最初からある程度所望の電流値に近い出力電流値が検出でき、電圧値の補正量が少なく電流値が早く安定し、二回目以降に電流値を検知する時間を短縮することができる。
【実施例４】
【００４５】
実施例１や実施例２では、検知し記憶した（モニタした）電流値をグループ化して分割し、その分割ごとに平均値と分散を算出していた。別の手法として、電流値を短い時間内で複数回検知して平均値と分散を算出することを複数回繰り返すことで、電流検知した領域を分割して平均値と分散を算出することと同様の結果を得ることができる。検知領域を分割する場合では、電流値を検知する範囲に比例して検知結果を保存するために必要なＣＰＵ２０１上のメモリ領域が増え、最終的にメモリが不足しメモリ領域があふれてしまうという懸念があった。しかし、本手法では電流値を複数回検知して平均値と分散を算出し記憶した後は電流値の検知結果を破棄して、同じ領域に次に検知する電流値を保存することができる。このため、使用するメモリ領域があふれることなく出力電流値を決定するための平均値と分散を算出することができる。なお、画像形成装置の基本構成や画像形成装置の回路構成は実施例１で説明したものと同様であるため説明を省略し、同じ符号を用いて以下説明する。また、印刷開始時の画像形成装置の制御動作も実施例１の図３で説明したものと同様であるため、説明を省略する。
【００４６】
＜転写ローラの電圧制御について＞
図１０は転写電圧印加時の制御フローであり、図３のＳ１０４の高圧制御にて実行される転写ローラ１１０の電圧制御の流れを説明したものである。図１０に示すように、転写電圧制御が開始されると、Ｓ５０１で転写電圧を印加する。ただし初めに印加する転写電圧は、環境によって転写ローラ１１０の抵抗値が変化しても、所望の電流値を超えない電圧を印加する。Ｓ５０３で規定の時間まで電流値を一定周期で複数回検知し、Ｓ５０４で検知した複数の電流値から平均値と分散を算出する。
【００４７】
この電流値の平均値と分散を算出するステップが規定回数もしくは規定時間実行されたか否かをＳ５０２で判定し、規定回数もしくは規定時間に達しない場合は再度、電流値を検知して平均値と分散を算出する（Ｓ５０３、Ｓ５０４）。ただし、電流値の検知結果を保存するメモリ領域は、前回電流値を検知した際に使用した領域をクリアして使用する。なお、Ｓ５０４で平均値と分散を求めるためにＳ５０３でモニタした規定時間を検知領域と称する。
【００４８】
電流値の平均値と分散を算出するステップが規定回数もしくは規定時間実行された場合は、Ｓ５０５の処理に進む。この時点で、複数の検知領域に対応する複数の平均値と分散が算出されている。Ｓ５０５では、分散が一番小さい検知領域を判定し、その検知領域にて算出された平均値を出力電流値とする。例として電流値の平均値と分散を算出するステップを５回（＝規定回数）実行したとする。そして、時間順に領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、領域Ｅに分け、それぞれの平均値を平均Ａ、平均Ｂ、平均Ｃ、平均Ｄ、平均Ｅ、分散を分散Ａ、分散Ｂ、分散Ｃ、分散Ｄ、分散Ｅとする。ここでは検知領域である領域Ｅ（検知領域Ｅとも記す）の分散（分散Ｅ）が一番小さいとし、検知領域Ｅの電流値の平均値（平均Ｅ）を出力電流値とする。
【００４９】
Ｓ５０６では、最小の分散Ｅの検知領域Ｅと分散Ｅの検知領域Ｅより時間的に前の検知領域Ｄの分散Ｄを比較し、その差が許容できる値ならば（｜分散Ｅ−分散Ｄ｜＜許容値）、Ｓ５０７で検知領域Ｄの平均値（平均Ｄ）を出力電流値とする。さらにＳ５０８にて、次に電流値を検知する時間を検知領域Ｄまでで終了するように設定する、すなわち、電流値のモニタ時間を変更する。Ｓ５０９で出力電流値が所望の電流値であるか比較し、所望の電流値であれば処理を終了し、所望の電流値でなければＳ５１０にて、Ｓ５０５又はＳ５０７で出力電流値とした平均値に基づき転写電圧値を補正して、再度Ｓ５０１に戻って同様の処理を行う。
【００５０】
このように、電流値を短い時間内で複数回検知して平均値と分散を算出することを複数回繰り返すことで、あらかじめ電流値を検出して記憶したデータ群を分割して平均値と分散を算出することと同様の結果を得ることができる。さらに、電流値を複数回検知して平均値と分散を算出した後は電流値の検知結果を破棄して、同じ領域に次に検知する電流値を保存することができる。このため、使用するメモリ領域でデータがあふれることなく出力電流値を決定するための平均値と分散を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１〜４における画像形成装置の基本構成を示す概略断面図
【図２】実施例１〜４における画像形成装置の回路構成を示すブロック図
【図３】実施例１〜４における印刷開始時の画像形成装置の制御動作を示すフローチャート
【図４】実施例１における転写電圧印加時の制御を示すフローチャート
【図５】実施例１における転写制御時の電流値の推移を示す図
【図６】実施例１における電流のモニタ結果から出力電流値を決定する際の概要を示す図
【図７】実施例２における転写電圧印加時の制御を示すフローチャート
【図８】実施例２における電流検知から出力電流値を決定する際の概要を示す図
【図９】実施例３における転写電圧印加時の制御を示すフローチャート
【図１０】実施例４における転写電圧印加時の制御を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５２】
１０１      画像形成装置
１０２      用紙カセット
１０３      給紙ローラ
１０４      駆動ローラ
１０５      幅センサ
１０６      感光ドラム（像担持体）
１０７      帯電ローラ
１０８      現像器
１０９      カートリッジ
１１０      転写ローラ（転写部材）
１１１      光学ユニット
１１２      定着ローラ
１１３      排紙パス
１１４      反転パス
１１５      排紙センサ
１１６      搬送ローラ
【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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