(57)【要約】【課題】周囲環境の温度および湿度による転写バイアスの最適条件を適切に選択して良好な画像形成を実現する。【解決手段】像担持体（感光体ドラム５３）と、像担持体に対向して設けられ転写バイアスが印加される転写部材（転写ローラ７４）と、像担持体と転写部材との所定区間の抵抗値を測定する第１のセンサ（電流計１２，電圧計１３）と、第１のセンサの測定値に基づいて転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス制御手段とを備える画像形成装置である。転写バイアス制御手段は、像担持体と転写部材との間に記録シートが入り込む前に第１のセンサにより測定された第１の抵抗値と、像担持体と転写部材との間に記録シートが入り込んでいるときに第１のセンサにより測定された第２の抵抗値とに基づいて、予め用意された制御関数を選択し、選択した制御関数と、第１のセンサで測定した抵抗値とを用いて転写バイアス目標値を決定する。【選択図】図２
2010128055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に対向して設けられ転写バイアスが印加される転写部材と、
前記像担持体と前記転写部材との間を含む区間の抵抗値を測定する第１のセンサと、
前記第１のセンサの測定値に基づいて前記転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス制御手段とを備え、
前記転写バイアス制御手段は、前記像担持体と前記転写部材との間に記録シートが入り込む前に前記第１のセンサにより測定された第１の抵抗値と、前記像担持体と前記転写部材との間に記録シートが入り込んでいるときに前記第１のセンサにより測定された第２の抵抗値とに基づいて、予め用意された制御関数を選択し、当該選択した制御関数と、前記第１のセンサで測定した抵抗値とを用いて転写バイアス目標値を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体と前記転写部材との間に流れる電流値を測定する第２のセンサをさらに備え、
前記転写バイアス制御手段は、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値とに基づいて、前記第１のセンサで測定した抵抗値から転写電流目標値を得る制御関数を選択し、前記第２のセンサが測定した電流値が前記制御関数から得た転写電流目標値に近づくように前記転写部材に印加する電圧を制御する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】
前記第１のセンサと前記第２のセンサは、少なくとも一部が共用されてい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】
前記転写バイアス制御手段は、前記第１の抵抗値が前記第２の抵抗値より大きいか否かで前記制御関数を選択することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写バイアス制御手段は、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値の差と所定値とを比較して前記制御関数を選択することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写バイアス制御手段は、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値を比較するに際し、前記第１の抵抗値および前記第２の抵抗値の少なくとも一方に所定の演算処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体は、記録シートの搬送経路に沿って複数並んで設けられるとともに、前記転写部材は、各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、
前記転写バイアス制御手段は、前記第１の抵抗値と、記録シートの搬送方向における最も上流側に配置された像担持体と転写部材との間で測定された前記第２の抵抗値とに基づいて、最も上流側に配置された転写部材以外の各転写部材の各転写バイアスを制御するための前記制御関数を選択し、当該制御関数を用いて得た各転写バイアス目標値により転写バイアスを制御することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録シートに対する画像形成範囲が、記録シートの搬送方向における少なくとも先端側に所定の余白領域を残して設定され、
前記転写バイアス制御手段は、前記第２の抵抗値を、前記余白領域が前記像担持体および前記転写部材の間にあるときに測定し、前記第１の抵抗値と、一の記録シートの前記余白領域で測定した第２の抵抗値とに基づいて、当該一の記録シートの転写バイアスの制御に用いる前記制御関数を選択することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体は、記録シートの搬送経路に沿って複数並んで設けられるともに、前記転写部材は、各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、
前記転写バイアス制御手段は、前記第２の抵抗値を、前記余白領域が記録シートの搬送方向における最も上流側に配置された前記像担持体および前記転写部材の間にあるときに測定し、前記第１の抵抗値と、一の記録シートの前記余白領域で測定した第２の抵抗値とに基づいて、当該一の記録シートの転写バイアスの制御に用いる前記制御関数を選択することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記転写バイアス制御手段は、前記像担持体と前記転写部材との間に一の記録シートが挟持されて転写中の間、前記第２の抵抗値の測定を続け、測定した第２の抵抗値により随時前記制御関数を選択して転写バイアスを制御することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記予め用意された制御関数は、前記第２の抵抗値が小さい程、前記第１のセンサで測定した抵抗値の変化に伴う変化が小さい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１２】
前記第１の抵抗値が前記第２の抵抗値より大きい場合には、前記制御関数は、前記第１のセンサで測定した抵抗値に関わらず一定値であ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１３】
前記制御関数は、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値の比較結果に応じて３つ以上設けられている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１４】
前記像担持体は、中間転写体であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記転写バイアス制御手段は、記録シートの幅、種類および厚さの少なくとも１つの情報を取得し、当該情報に基づいて前記制御関数を選択することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記制御関数は、前記第１の抵抗値から前記転写バイアス目標値を得る関数であることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項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、画像形成装置の転写バイアスの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、像担持体から用紙（記録シート）にトナー像を転写する際には、像担持体と転写部材との間で用紙をニップし、像担持体と転写部材との間に転写バイアスを印加する。このとき、良好な転写像を得るためには、転写バイアスの大きさが重要である。例えば、転写バイアスが不足すると、用紙上でのトナーの付着力が不足してトナーの飛散や転写残ゴーストが生じる。逆に、転写バイアスが過剰になると像担持体の表面と記録シートの間で放電が発生し像担持体が損傷することがある。
【０００３】
ところで、転写バイアスの適切な大きさは、周囲環境、特に温度や湿度によって影響を受ける。これは、主として温度および湿度によって、用紙の抵抗が変化するからである。そのため、従来から、転写ローラに流す転写電流を、各周囲環境に応じた最適値になるように制御する画像形成装置がある（特許文献１）。具体的には、転写ローラを含んだ転写手段系の負荷抵抗値を測定しつつ、この負荷抵抗値に対応する転写電流の最適値を所定の特性曲線に基づき決定し、この最適値になるように転写電流を制御する。上記特性曲線は、周囲環境によって変化する転写手段系の各負荷抵抗値と、各負荷抵抗値に対応する転写電流の最適値との対応関係を示す曲線である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５３１７号５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、転写電流は、電荷として用紙上に保持され搬送されることで転写部材と用紙との間に流れるだけでなく、像担持体と転写部材が対向している部分にもリークする。この像担持体にリークする電流の量は、用紙の電気抵抗が高く、かつ用紙の幅が狭い場合に特に多くなる。そして、用紙の電気抵抗は相対湿度が大きい場合に低く、一方で転写部材の電気抵抗は空気中の絶対水分量に応じて変化する傾向があるため、湿度だけでなく温度が高い程抵抗値が低くなるという特性を有する。このような特性から、特性曲線は、温度および湿度に応じて変化し、一定にはならない。
【０００６】
そこで、本発明では、周囲環境の温度および湿度による転写バイアスの最適条件をより適切に選択して良好な画像形成を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決する本発明は、像担持体と、前記像担持体に対向して設けられ転写バイアスが印加される転写部材と、前記像担持体と前記転写部材との間を含む区間の抵抗値を測定する第１のセンサと、前記第１のセンサの測定値に基づいて前記転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス制御手段とを備えた画像形成装置であり、前記転写バイアス制御手段は、前記像担持体と前記転写部材との間に記録シートが入り込む前に前記第１のセンサにより測定された第１の抵抗値と、前記像担持体と前記転写部材との間に記録シートが入り込んでいるときに前記第１のセンサにより測定された第２の抵抗値とに基づいて、予め用意された制御関数を選択し、当該選択した制御関数と、前記第１のセンサで測定した抵抗値とを用いて転写バイアス目標値を決定することを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、像担持体と転写部材との間を含む区間の抵抗値を、第１のセンサにより異なる２回のタイミングで測定する。すなわち、像担持体と転写部材との間に記録シートが入り込む前に第１の抵抗値を測定するとともに、像担持体と転写部材との間に記録シートが入り込んでいるときに第２の抵抗値を測定する。そして、第１の抵抗値と第２の抵抗値とに基づいて制御関数を選択し、この制御関数と第１のセンサで測定した抵抗値とを用いて転写バイアス目標値を決定する。ここで、第２の抵抗値は実際に記録シートを像担持体と転写部材との間に配置している状態での抵抗値であるため、温度や湿度、さらに用紙の幅による影響が反映された抵抗値が得られる。そして、第１の抵抗値と第２の抵抗値の双方に基づくことにより、転写時における記録シートの実際的な電気抵抗値を考慮して制御関数を選択することができる。したがって、周囲環境の温度および湿度に応じた転写バイアスの最適条件をより適切に選択して良好な画像形成を実現することができる。
【０００９】
なお、本発明でいう制御関数は、第1のセンサで測定した抵抗値から転写バイアス目標値を得る関数のことである。この関数を予め記憶しておく形態は、数式であってもよいし、テーブルの形式であってもよい。また、本発明でいう転写バイアス目標値とは、転写バイアスを適切にするための目標の物理量であり、転写部材などに印加する電圧の目標値や、転写部材などに流れる電流の目標値をいうこととする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、像担持体と転写部材との間に記録シートが入り込む前に測定した第１の抵抗値と、像担持体と転写部材との間に記録シートが入り込んでいるときに測定した第２の抵抗値とに基づいて制御関数を選択するので、周囲環境の温度および湿度に応じた転写バイアスの最適条件をより適切に選択して良好な画像形成を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図である。なお、以下の説明においては、まず、カラープリンタの全体構成を説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。
【００１２】
以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
【００１３】
図１に示すように、カラープリンタ１は、装置本体２内に、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｐを排出する排紙部９０と、制御装置１００とを備えている。
【００１４】
装置本体２の上部には、開口部２Ａが形成されている。そして、この開口部２Ａは、装置本体２に回動可能に支持されるアッパーカバー３によって開閉されるようになっている。アッパーカバー３の上面は、装置本体２から排出された用紙Ｐを蓄積する排紙トレイ４となっており、下面には後述するＬＥＤユニット４０を保持する複数のＬＥＤ取付部材５が設けられている。
【００１５】
給紙部２０は、装置本体２内の下部に設けられ、装置本体２に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｐを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を主に備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の前側に設けられ、給紙ローラ２３、分離ローラ２４および分離パッド２５を主に備えている。
【００１６】
このように構成される給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｐが、一枚ずつ分離されて上方へ送られ、紙粉取りローラ２６とピンチローラ２７の間を通過する過程で紙粉が除去された後、搬送経路２８を通って後ろ向きに方向転換され、画像形成部３０に供給される。
【００１７】
画像形成部３０は、４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とから主に構成されている。
【００１８】
ＬＥＤユニット４０は、ＬＥＤ取付部材５に対して揺動可能に連結されており、装置本体２に設けられる位置決め部材によって適宜位置決めされて支持されている。
【００１９】
プロセスカートリッジ５０は、アッパーカバー３と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、静電潜像が形成される像担持体の一例としての感光体ドラム５３や、符号を省略して示す公知の帯電器、現像ローラ、トナー収容室などを備えて構成されている。感光体ドラム５３は、用紙Ｐの搬送経路に沿って前後に４つ並んで設けられている。
【００２０】
転写ユニット７０は、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３および転写部材の一例としての転写ローラ７４を主に備えている。
【００２１】
駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に無端状のベルトからなる搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５３に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５３との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５３に対応して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に制御関数に従って制御された転写バイアスが掛けられる。
【００２２】
定着ユニット８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の後側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。
【００２３】
このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５３の表面が、帯電器により一様に帯電された後、各ＬＥＤユニット４０で露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５３上に画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、静電潜像に現像ローラよりトナーが供給されることで、感光体ドラム５３上にトナー像が担持される。
【００２４】
次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｐが各感光体ドラム５３と搬送ベルト７３の内側に配置される各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に転写される。そして、用紙Ｐが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。
【００２５】
排紙部９０は、定着ユニット８０の出口から上方に向かって延び、前方に反転するように形成された排紙側搬送経路９１と、用紙Ｐを搬送する複数対の搬送ローラ９２を主に備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ９２によって排紙側搬送経路９１を搬送され、装置本体２の外部に排出されて排紙トレイ４に蓄積される。
【００２６】
＜転写バイアスの制御＞
次に、転写バイアスの制御について詳細に説明する。
参照する図において、図２は、感光体ドラムおよび転写ローラに電圧を掛けるための回路図であり、図３は、用紙の余白領域を説明する斜視図であり、図４は、制御装置のブロック図であり、図５は、制御関数のグラフであり、図６は、転写電流の制御フローを示すフローチャートである。
【００２７】
図２に示すように、各感光体ドラム５３は、図２の左から順にＫ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色に配置されている。そして、各感光体ドラム５３と、それに対応する転写ローラ７４との間には、転写ローラ７４の側を負にする電源回路１１が接続されている。また、この電源回路１１から感光体ドラム５３および転写ローラ７４に印加される転写バイアスにより流れる電流を測定する電流計１２と、感光体ドラム５３と転写ローラ７４の間を含む区間の電圧を測定する電圧計１３が設けられている。電流計１２および電圧計１３の測定結果は、制御装置１００に出力される。電流計１２で測定された電流と電圧計１３で測定された電圧とからは、感光体ドラム５３と転写ローラ７４との間を含む区間の抵抗値を計算することができるので、電流計１２および電圧計１３は、第１のセンサの一例である。以下、電流計１２および電圧計１３での測定値に基づき、抵抗値を求める場合を、単に「抵抗値を測定する」という。また、電流計１２の測定値は、転写電流を制御するためにも用いられるので、電流計１２は、第２のセンサの一例でもある。すなわち電流計１２は、第１のセンサの一部であるとともに第２のセンサの一部であり、第１のセンサの一部と第２のセンサは共用されている。
【００２８】
なお、図２においては、便宜上、Ｋ色（ブラック）に対応した感光体ドラム５３および転写ローラ７４に接続された回路のみを示しているが、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色に対応した感光体ドラム５３および転写ローラ７４にも、同様の回路が接続されている。
【００２９】
図３に示すように、カラープリンタ１には、供給される用紙Ｐのうち、各端部から所定の範囲に余白領域ＳＰが残され、その他の中央部分が印字領域ＰＡとして設定されている。
本実施形態においては、転写バイアスの好適な制御例として、用紙Ｐの搬送方向（図３では矢印の方向とする）の先端の余白領域ＳＰが、用紙Ｐの搬送方向における最も上流側に位置するＫ色（ブラック）に対応した感光体ドラム５３および転写ローラ７４の間にあるときに測定した第２の抵抗値を用いて、その用紙Ｐの画像形成時に用いるすべての転写ローラ７４の転写バイアスを制御するための制御関数を選択する場合を説明する。
【００３０】
もっとも、必ずしもこの余白領域ＳＰがＫ色に対応した感光体ドラム５３および転写ローラ７４の間にあるときに測定した第２の抵抗値を用いて、その用紙Ｐの画像形成時のすべての転写ローラ７４の転写バイアスを制御するための制御関数を選択しなくてもよい。例えば、Ｋ色の印字が始まった後に測定した第２の抵抗値に基づいてＫ色以外の色に対応した転写ローラ７４の各転写バイアスを制御するための制御関数を選択してもよい。
【００３１】
図４に示すように、転写バイアス制御手段の一例としての制御装置１００は、抵抗値演算部１１０、抵抗値差演算部１２０、制御関数選択部１３０、転写電流目標値取得部１４０、転写バイアス出力部１５０および記憶部１８０を有している。制御装置１００は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、印刷ジョブに含まれる用紙幅、厚さ、片面印刷（ＳＸ）または両面印刷（ＤＸ）の情報が入力され、記憶部１８０に記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによって上記の各部の機能を実現する。各種の関数は、記憶部１８０に記憶され、また、制御装置１００で行う演算結果は、適宜記憶部１８０に記憶される。
【００３２】
抵抗値演算部１１０は、電流計１２および電圧計１３から電流値Ｉおよび電圧値Ｖが入力され、これらの値から抵抗値Ｒを計算する。算出された抵抗値Ｒは、抵抗値差演算部１２０および転写電流目標値取得部１４０に出力される。抵抗値演算部１１０は、予め決められた所定のタイミングで電流値Ｉおよび電圧値Ｖを取得して抵抗値Ｒを計算する。具体的には、印刷ジョブを受信して、最上流に配置された感光体ドラム５３と転写ローラ７４の間に用紙Ｐが入り込む前と、用紙Ｐの先端の余白領域ＳＰが最上流に配置された感光体ドラム５３と転写ローラ７４の間に入り込んでいるときの２つのタイミングで電流値Ｉおよび電圧値Ｖを取得して抵抗値Ｒを計算する。最上流に配置された感光体ドラム５３と転写ローラ７４との間に用紙Ｐが入り込む前に測定した値に基づく抵抗値を第１の抵抗値Ｒ１といい、用紙Ｐの先端の余白領域ＳＰが最上流に配置された感光体ドラム５３と転写ローラ７４との間に入り込んでいるときに測定した値に基づく抵抗値を第２の抵抗値Ｒ２という。
【００３３】
抵抗値差演算部１２０は、第１の抵抗値Ｒ１と第２の抵抗値Ｒ２の差ΔＲ＝Ｒ１−Ｒ２を演算する。算出されたΔＲは、制御関数選択部１３０へ出力される。
【００３４】
制御関数選択部１３０は、ΔＲの値と、印刷ジョブに含まれる用紙幅、厚さ、片面印刷（ＳＸ）または両面印刷（ＤＸ）の情報が入力され、転写電流目標値ＩＴを取得するための制御関数ｆn（Ｒ）を選択する部分である。具体的には、印刷ジョブに含まれる用紙幅、厚さ、片面印刷（ＳＸ）または両面印刷（ＤＸ）の条件ごとに、ΔＲとの関係でｆn（Ｒ）が予め記憶部１８０に記憶されている。そして、ΔＲが正か負かにより、制御関数ｆn（Ｒ）を選択する。
【００３５】
例えば、図５は、感光体ドラム５３と転写ローラ７４の間の抵抗値Ｒと転写電流目標値ＩＴとの関係を示す２つの制御関数ｆn（Ｒ）の例である。ここでは、理解を容易にするため、ある用紙Ｐの幅、用紙Ｐの厚さで、両面印刷（ＤＸ）の表面の場合に、２つの制御関数のみを設定した場合について例示している。
【００３６】
図５における制御関数ｆ1（Ｒ）は、ΔＲが負の場合であり、制御関数ｆ2（Ｒ）は、ΔＲが正の場合である。図５において、Ｈ／Ｈ，Ｌ／Ｈなどの文字は、周囲環境を示す符号であり、スラッシュ（／）の前の符号は、Ｈが高温、Ｌが低温を意味し、スラッシュの後ろの符号は、Ｈが高湿、Ｌが低湿を意味する。例えば、Ｈ／Ｈは高温・高湿環境を意味し、その環境における最適転写電流が、図５のグラフのどこに位置するかを図中に領域として示してある。抵抗値の増加に伴う制御関数ｆn（Ｒ）の変化は、ｆ1（Ｒ）においては、抵抗値が所定値まではｆn（Ｒ）は増加し、抵抗値が所定値以上になるとｆn（Ｒ）が減少する。一方、ｆ2（Ｒ）は、抵抗値によらず、一定値をとる。図５の例においては、２つの制御関数ｆ1（Ｒ），ｆ2（Ｒ）が、Ｈ／Ｈ，Ｈ／Ｌ，Ｌ／Ｈ，Ｌ／Ｌの各条件を通っているので、この２つの制御関数ｆn（Ｒ）で温度および湿度の各条件での適正な転写電流目標値ＩＴを選択することができる。なお、図５の制御関数ｆ1（Ｒ）において、Ｈ／ＨとＨ／Ｌの間は、高温（Ｈ）、中程度の湿度（Ｎ）の環境であり、Ｈ／ＬとＬ／Ｌの間は、中程度の温度（Ｎ）と低湿（Ｌ）の環境である。制御関数ｆ1（Ｒ）が、ｆ2（Ｒ）よりも高い転写電流目標値ＩＴをとるのは、用紙Ｐの抵抗が大きく、電流が用紙Ｐ以外の感光体ドラム５３と転写ローラ７４が対面する部分でリークする傾向があるため、その分、余分に電流を流す必要があるからである。
【００３７】
ここで、制御関数選択部１３０の説明に戻ると、制御関数選択部１３０は、ΔＲが正、つまり、第１の抵抗値Ｒ１が第２の抵抗値Ｒ２より大きい場合には制御関数ｆ2（Ｒ）を選択する。一方、ΔＲが負、つまり、第１の抵抗値Ｒ１が第２の抵抗値Ｒ２より小さい場合には、制御関数ｆ1（Ｒ）を選択する。第１の抵抗値Ｒ１より第２の抵抗値Ｒ２が小さい場合というのは、高湿で用紙Ｐの抵抗が小さい場合であり、感光体ドラム５３から転写ローラ７４に流れる電流は用紙Ｐに集中する場合である。そのため、Ｈ／ＨとＬ／Ｈを通過するような、一定値のｆ2（Ｒ）を採用することができる。一方、第１の抵抗値Ｒ１より第２の抵抗値Ｒ２が大きい場合というのは、中程度の湿度または低湿度で用紙Ｐが乾燥している環境なので、用紙Ｐに電気が流れにくく、より高い電流を流す図５の制御関数ｆ1（Ｒ）を選択することで、適切な転写電流目標値ＩＴを得ることができる。
【００３８】
図５に示すように、Ｈ／ＬとＬ／Ｈの２つの環境を見ると、同じ抵抗値でも最適な転写電流目標値が大きく異なることが分かる。そのため、１つの制御関数のみで転写制御を行うとすると、Ｈ／Ｌの環境に合わせた転写電流を流せばＬ／Ｈの環境においては電流過剰による放電が発生し、逆に、Ｌ／Ｈの環境に合わせた転写電流を流せばＨ／Ｌの環境においては電流不足により感光体ドラム５３にトナーが一部残り、後に形成される画像にゴーストが発生する。本実施形態のように第１の抵抗値Ｒ１と第２の抵抗値Ｒ２の差により特に湿度を予測し、複数の制御曲線から最適なものを選ぶことによって、いかなる環境においても適切な転写電流を印加することができる。
【００３９】
転写電流目標値取得部１４０は、抵抗値Ｒの情報が入力され、選択された制御関数ｆn（Ｒ）から転写電流目標値ＩＴを決定する部分である。制御関数ｆn（Ｒ）は、前記したように、抵抗値Ｒを含む数式でもよいし、抵抗値Ｒと転写電流目標値の関係を示すテーブルとして記憶しておいてもよい。また、抵抗値Ｒは、第２の抵抗値Ｒ２の測定後、用紙Ｐが感光体ドラム５３と転写ローラ７４の間にあるときに測定した抵抗値Ｒでもよいし、制御関数ｆn（Ｒ）の選択に用いた第２の抵抗値Ｒ２でもよい。ここでは、各転写ローラ７４、例えば、Ｙ色の転写ローラ７４に印加する転写電流目標値ＩＴYの決定のため、そのＹ色の転写ローラ７４と対応する感光体ドラム５３との間で測定した抵抗値Ｒを用いることとする。
取得された転写電流目標値ＩＴは、転写バイアス出力部１５０に出力される。
【００４０】
転写バイアス出力部１５０は、電流計１２で測定された電流値Ｉが転写電流目標値ＩＴに近づくように、転写ローラ７４に電圧を印加する公知の手段である。例えば、電流値Ｉが転写電流目標値ＩＴより所定値以上大きくなったら電圧の絶対値を小さくし、逆に電流値Ｉが転写電流目標値ＩＴより所定値以上小さくなったら電圧の絶対値を大きくする。この電流の制御は、転写ローラ７４に印加する電圧をパルス幅により制御するいわゆるＰＷＭ制御を用いてもよい。
【００４１】
以上のような構成による転写バイアスの制御の流れの一例について説明する。図６に示すように、カラープリンタ１が印刷ジョブを受信すると（Ｓ１０１）、用紙Ｐの幅、厚さ、ＳＸまたはＤＸの情報は、制御関数選択部１３０に出力される。そして、最上流に配置された感光体ドラム５３と転写ローラ７４の間に用紙Ｐが入り込む前の第１のタイミングで第１の抵抗値Ｒ１が測定され（Ｓ１０２）、用紙Ｐの先端の余白領域ＳＰが最上流に配置された感光体ドラム５３と転写ローラ７４の間に入り込んでいるときの第２のタイミングで第２の抵抗値Ｒ２が測定される（Ｓ１０３）。
【００４２】
次に、抵抗値差演算部１２０は、ΔＲ＝Ｒ１−Ｒ２を計算する（Ｓ１０４）。そして、制御関数選択部１３０が、ΔＲ、用紙Ｐの幅と厚さ、ＳＸまたはＤＸの情報から制御関数ｆn（Ｒ）を選択する。例えば、用紙Ｐの幅と厚さ、ＳＸまたはＤＸの情報から図５のように、選択肢として２つの制御関数ｆ1（Ｒ），ｆ2（Ｒ）がある場合、ΔＲが正の場合には制御関数ｆ2（Ｒ）を選択し、ΔＲが負の場合には、制御関数ｆ1（Ｒ）を選択する。
【００４３】
転写電流目標値取得部１４０は、各感光体ドラム５３と転写ローラ７４の組の間に用紙Ｐがあるときに、抵抗値Ｒを測定し（Ｓ１０６）、各抵抗値Ｒ（ＲK，ＲY，ＲM，ＲC）と制御関数ｆn（Ｒ）を用いて転写電流目標値ＩＴ（ＩＴK，ＩＴY，ＩＴM，ＩＴC）を取得する（Ｓ１０７）。
【００４４】
そして、転写バイアス出力部１５０は、電流計１２で測定したＫ，Ｙ，ＭおよびＣの各色に対応した転写電流が、転写電流目標値ＩＴK，ＩＴY，ＩＴMおよびＩＴCに近づくように転写バイアスを制御する（Ｓ１０８）。
【００４５】
このようにして、第１の抵抗値Ｒ１と第２の抵抗値Ｒ２の差ΔＲに基づいて、制御関数ｆn（Ｒ）が選択され、この制御関数ｆn（Ｒ）と抵抗値Ｒから転写電流目標値ＩＴが決定される。第１の抵抗値Ｒ１と第２の抵抗値Ｒ２の差ΔＲは、技術的には用紙Ｐの抵抗が反映された量である。そして、従来では、特に、用紙Ｐの幅が小さくかつ電気抵抗が高いときに用紙Ｐ上に電荷が載らず、用紙Ｐを挟んでいない領域で感光体ドラム５３上に電流がリークすることによる最適転写電流の変化のみを考慮していたのに対し、本実施形態では、用紙Ｐの幅が小さくかつ電気抵抗が低いときに用紙Ｐ上に電荷が集中することによる最適転写電流の変化をも考慮して適切な転写バイアスを実現することができる。
【００４６】
そして、本実施形態では、用紙Ｐの先端の余白領域ＳＰが最上流に位置する感光体ドラム５３と転写ローラ７４の間にあるときに測定した第２の抵抗値Ｒ２に基づいて、その用紙Ｐへの画像形成時に用いるすべての転写ローラ７４の転写電流目標値ＩＴを決定するための制御関数ｆn（Ｒ）を選択するので、用紙Ｐの状態を迅速に転写バイアスに反映させて、画像形成の全範囲で良好な画像を形成することができる。
【００４７】
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、以下に説明するように適宜変形して実施することができる。
【００４８】
前記実施形態においては、制御関数ｆn（Ｒ）は、前記第１の抵抗値に対する前記第２の抵抗値の大きさに応じて２つだけ設けられていたが、図７に示すように、３つ以上が設けられていてもよい。このように３つ以上の制御関数ｆn（Ｒ）がある場合、予め用意された制御関数ｆn（Ｒ）は、第１の抵抗値Ｒ１に比較して第２の抵抗値Ｒ２が小さい程、第１のセンサで測定した抵抗値Ｒの変化による変化が小さいのが望ましい。つまり、図７において、第２の抵抗値Ｒ２が小さい程、ｆ1（Ｒ）よりもｆ2（Ｒ）、ｆ3（Ｒ）・・・のようにｆx（Ｒ）のｘの値が大きい制御関数ｆn（Ｒ）が選択されるようにするのがよい。これは、前記したように、高湿で用紙Ｐの抵抗が小さいほど、電荷が用紙Ｐ上に集中するのに対し、低湿で用紙Ｐの抵抗が大きいほど、電流が用紙Ｐ以外の部分でリークするため、適切な転写バイアスとするためには、その分測定される電流値を高くしなければならないからである。
【００４９】
前記実施形態においては、一枚の用紙Ｐの印刷中において、１つの制御関数ｆn（Ｒ）を選択する場合を想定して説明したが、制御装置１００は、感光体ドラム５３と転写ローラ７４との間に一の用紙Ｐを挟持して転写している間、第２の抵抗値Ｒ２の測定を続け、測定した第２の抵抗値Ｒ２により随時制御関数ｆn（Ｒ）を選択して転写バイアスを制御してもよい。例えば、図８に示したフローチャートのように、ステップＳ１０５で制御関数ｆn（Ｒ）を選択した後、転写電流目標値ＩＴを第２の抵抗値Ｒ２から取得し（Ｓ２０１）、転写バイアスの制御の後（Ｓ１０８）、印字が終了する前であれば（Ｓ２０２，Ｎｏ）再度ステップＳ１０３に戻って第２の抵抗値Ｒ２の取得と制御関数ｆn（Ｒ）の選択を行うようにする。このようにすることで、用紙Ｐの乾燥具合が一枚の中で徐々に変化していても、適切な制御関数ｆn（Ｒ）を選択することが可能となる。
【００５０】
前記実施形態においては、第１の抵抗値Ｒ１と第２の抵抗値Ｒ２に基づいて転写電流目標値ＩＴを取得するための制御関数ｆn（Ｒ）を選択したが、転写バイアスの目標値を電圧として取得し、この目標電圧を得る制御関数ｆn（Ｒ）を選択する構成とすることもできる。
【００５１】
また、抵抗値を測定する第１のセンサと電流値を測定する第２のセンサとを一部共用した形態を例示したが、第１のセンサと第２のセンサは全く別個のものであってもよい。
【００５２】
前記実施形態においては、第１の抵抗値Ｒ１と第２の抵抗値Ｒ２との差ΔＲを、Ｒ１−Ｒ２により求めたが、この差を演算する前に、Ｒ１およびＲ２に係数を掛けるなど、Ｒ１とＲ２の少なくとも一方に所定の演算処理を行ってもよい。これによれば、係数の設定次第で、適用する装置の特性に応じて適切な転写バイアスを決定することができる。
【００５３】
前記実施形態においては、制御装置１００は、用紙幅、厚さ、片面印刷（ＳＸ）または両面印刷（ＤＸ）の情報が入力されていたがその他の情報、例えば、ＯＨＰシートか、インクジェットプリンタ用紙であるかなどの用紙の種類の情報が入力され、この情報に基づいて転写バイアスを制御してもよい。
【００５４】
前記実施形態においては、用紙Ｐの先端付近の余白領域ＳＰで測定した第２の抵抗値Ｒ２を用いてその用紙Ｐの画像形成時のすべての色の転写バイアスを制御するための制御関数ｆn（Ｒ）を選択する場合について説明したが、余白でない領域で測定した値を用いてもよい。
【００５５】
前記実施形態においては、画像形成装置としてカラープリンタのみを例示したが、モノクロプリンタにも同様に本発明を適用することができる。また、プリンタに限らず、コピー機、複合機にも本発明を適用することができる。
【００５６】
前記実施形態においては、像担持体として感光体ドラム５３を例示したが、中間転写ベルトなどの中間転写体を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図である。
【図２】感光体ドラムおよび転写ローラに電圧を掛けるための回路図である。
【図３】用紙の余白領域を説明する斜視図である。
【図４】制御装置のブロック図である。
【図５】制御関数のグラフである。
【図６】転写電流の制御フローを示すフローチャートである。
【図７】制御関数が３つ以上ある場合を示す変形例のグラフである。
【図８】制御関数を随時変更していく場合のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１      カラープリンタ
１２    電流計
１３    電圧計
５３    感光体ドラム
７４    転写ローラ
１００  制御装置
１１０  抵抗値演算部
１２０  抵抗値差演算部
１３０  制御関数選択部
１４０  転写電流目標値取得部
１５０  転写バイアス出力部
１８０  記憶部
Ｐ      用紙
ＰＡ    印字領域
ＳＰ    余白領域
【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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