(57)【要約】【課題】  本発明の目的の一つは、画像形成装置の耐久使用量によらず、良好な画像を安定して出力することのできる画像形成装置を提供することである。【解決手段】トナー像を担持する像担持体１と、像担持体１から転写材Pへトナーの転写をする為の転写部材５と、転写部材５に対して転写のためのバイアスを出力するバイアス出力手段３０と、を有し、バイアス出力手段３０は、定電流制御をしたバイアスを出力する部分３０ａと定電圧制御をしたバイアスを出力する部分３０ｂの一方若しくは両方とバイアスの出力値を検知する検知部分３０ｃとを有し、トナーを転写する前に、定電流制御をしたバイアスを出力する部分３０ａまたは定電圧制御をしたバイアスを出力する部分３０ｂを稼動させ、予め決められた第１のバイアスを出力する第１のステップと、トナーを転写する時に第１のバイアスの値に応じた第２のバイアスを出力印加する第２のステップと、を有する画像形成装置１００は、第1のバイアスの極性と第２のバイアスの極性が異なる構成とする。【選択図】図２
2006091368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写材へトナーの転写をする為の転写部材と、前記転写部材に対して転写のためのバイアスを出力するバイアス出力手段と、を有し、前記バイアス出力手段は、定電流制御をしたバイアスを出力する部分と定電圧制御をしたバイアスを出力する部分の一方若しくは両方とバイアスの出力値を検知する検知部分とを有し、トナーを転写する前に、前記定電流制御をしたバイアスを出力する部分または前記定電圧制御をしたバイアスを出力する部分を稼動させ、予め決められた第１のバイアスを出力する第１のステップと、トナーを転写する時に前記第１のバイアスの値に応じた第２のバイアスを出力印加する第２のステップと、を有する画像形成装置において、
前記第1のバイアスの極性と前記第２のバイアスの極性が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写材へトナーの転写をする為の転写部材と、前記転写部材に対して転写のためのバイアスを出力するバイアス出力手段と、を有し、前記バイアス出力手段は、定電流制御をしたバイアスを出力する部分と定電圧制御をしたバイアスを出力する部分の一方若しくは両方とバイアスの出力値を検知する検知部分とを有し、トナーを転写する前に、前記定電流制御をしたバイアスを出力する部分または前記定電圧制御をしたバイアスを出力する部分を稼動させ、予め決められた第１のバイアスを出力する第１のステップと、トナーを転写する時に第２のバイアスを出力印加する第２のステップと、を有し、前記第１のステップにおいて、前記検知部分には前記第１のバイアスに応じた第３のバイアスが印加され、前回の画像形成時と第３のバイアス値が異なる場合には、前記第２のバイアス値が異なる画像形成装置において、
前記第1のバイアスの極性と前記第２のバイアスの極性が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第３のバイアス値が所定の値に達しない場合は、前記第１のステップと前記第２のステップの間に、前記バイアス出力手段が、前記第１のバイアスと同極性のバイアスを所定時間出力する第３のステップを有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】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写材へトナーの転写をする為の転写部材と、前記転写部材に対して転写のためのバイアスを出力するバイアス出力手段と、を有し、前記バイアス出力手段は、定電流制御をしたバイアスを出力する部分と定電圧制御をしたバイアスを出力する部分の一方若しくは両方とバイアスの出力値を検知する検知部分とを有し、トナーを転写する前に、前記定電流制御をしたバイアスを出力する部分または前記定電圧制御をしたバイアスを出力する部分を稼動させ、予め決められた値が異なる複数のバイアスからなる第１のバイアス群を出力する第１のステップと、トナーを転写する時に第１のバイアスを出力印加する第２のステップと、を有し、前記第１のステップにおいて、前記検知部分には前記第１のバイアス群に応じた第２のバイアス群が印加され、前記検知部分に印加された前記第２のバイアス群のうち、所定のバイアス値が印加された時に前記バイアスを出力する部分が出力しているバイアスを第２のバイアスとし、前回の画像形成時と前記第２のバイアスの値が異なる場合には、前記第１のバイアスの値が異なる画像形成装置において、
前記第1のバイアス群には、前記第１のバイアスと極性が異なるバイアスが含まれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記第２のバイアス値が所定の値に達しない場合は、前記第１のステップと前記第２のステップの間に、前記バイアス出力手段が、前記第１のバイアスと異なる極性のバイアスを所定時間出力する第３のステップを有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写材へトナーの転写をする為の転写部材と、前記転写部材に対して転写のためのバイアスを出力するバイアス出力手段と、を有し、前記バイアス出力手段は、定電流制御をしたバイアスを出力する部分と定電圧制御をしたバイアスを出力する部分の一方若しくは両方とバイアスの出力値を検知する検知部分とを有し、トナーを転写する前に、前記定電流制御をしたバイアスを出力する部分または前記定電圧制御をしたバイアスを出力する部分を稼動させ、予め決められた第１のバイアスと、前記第１のバイアスと極性が異なる第２のバイアスを出力する第１のステップと、トナーを転写する時に第３のバイアスを出力印加する第２のステップと、を有し、前記第１のステップにおいて、前記第１のバイアスが出力している時には、前記検知部分に、前記第１のバイアスに応じた第４のバイアスが印加され、前記第２のバイアスが出力している時には、前記検知部分に、前記第２のバイアスに応じた第５のバイアスが印加される画像形成装置において、
前記第４のバイアス値の絶対値と前記第５のバイアス値の絶対値を所定の算術式に代入して得られた算術値が、前回の画像形成時の前記算術値と異なる場合には、前記第３のバイアス値が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記算術式が、前記第４のバイアス値の絶対値と、前記第５のバイアス値の絶対値の平均値を求めるものであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写材へトナーの転写をする為の転写部材と、前記転写部材に対して転写のためのバイアスを出力するバイアス出力手段と、を有し、前記バイアス出力手段は、定電流制御をしたバイアスを出力する部分と定電圧制御をしたバイアスを出力する部分の一方若しくは両方とバイアスの出力値を検知する検知部分とを有し、トナーを転写する前に、前記定電流制御をしたバイアスを出力する部分または前記定電圧制御をしたバイアスを出力する部分を稼動させ、予め決められた第１のバイアスと、前記第１のバイアスと極性が異なる第２のバイアスを出力し、前記第１のバイアスが出力している時には、前記検知部分に、前記第１のバイアスに応じた第３のバイアスが印加され、前記第２のバイアスが出力している時には、前記検知部分に、前記第２のバイアスに応じた第４のバイアスが印加される画像形成装置において、
前記第３のバイアス値の絶対値と前記第４のバイアス値の絶対値を所定の算術式に代入して得られた算術値が、前回の画像形成時の前記算術値と異なる場合には、前回の画像形成時と画像形成装置の動作条件が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記動作条件は、前記像担持体を帯電させる帯電部材に印加する帯電バイアス条件、前記像担持体に形成された静電像に現像剤を供給する現像部材に印加する現像バイアス条件、前記像担持体に静電像を書き込む露光手段の露光量条件、前記像担持体から転写材に転写された像を定着させる定着手段の動作条件、前記転写部材に印加する転写バイアス条件、及びファンの駆動条件のうち少なくとも１つであ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】
前記算術式は、前記第３のバイアス値の絶対値と前記第４のバイアス値の絶対値の差分が所定値以上か未満かを判断するものであり、前記動作条件とは、定着手段の温調温度であ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１１】
前記転写部材は、イオン性物質の添加により導電性を付与されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであり、特に、像担持体に保持された現像剤を転写材に静電的に転写させる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置として、像担持体である電子写真感光体（感光体）の表面に現像剤により形成した可転写像（現像剤像）を、紙等の転写材に転写する工程をへて転写材上に画像を形成する画像形成装置が周知である。このような画像形成装置において、感光体から転写材に現像剤像を転写させる転写手段として、感光体と、これに圧接する転写部材とで当接形成された転写部位に転写材を通過させ、これと共に転写部材に転写電圧を印加し、これによって形成される電界の作用で感光体側の現像剤像を転写材に転移させるようにしたものがある。
【０００３】
転写部材としては、通常、ゴム、スポンジ等に導電性粒子を分散させてこの電気抵抗値を適宣に調整したものが使用されている。又、転写部材としては、感光体との間で転写材を挟持搬送するローラ状部材（転写ローラ）等が用いられている。しかし、製造時のバラツキ、湿度変動、或いは耐久変動等の影響によって、転写部材の電気抵抗値が１桁以上も変化することがあるため、常時安定した転写電圧を印加するためには種々の工夫が必要となる。
【０００４】
常に良好な転写性を得るためには、転写材の裏に与える電荷量を制御するのが理想的である。例えば、転写部材を定電流制御することが考えられる。しかし、画像出力に使用される転写材のサイズの変化により、転写部材が感光体の表面に当接している幅が変わる。そのため、転写材の有無によって、転写部材の感光体に対する負荷インピーダンスが異なることになる。そして、特に、転写材が感光体の表面に当接していない部分では負荷インピーダンスが小さくなるため、この部分に多くの電流が集中的に流入することになる。これによって、転写材が感光体の表面に当接している部分では、転写不良が発生することがある。
【０００５】
上述のような問題を改善する転写方式として、転写材が転写ニップ部（感光体と転写部材との当接部）に到達する前に例えば定電流制御により転写ニップ部にバイアスを印加して転写部全体のインピーダンスを検知し、その検出結果に基づいて、転写材が転写部に突入した際に転写材に現像剤を転写するために転写部材に印加する転写電圧を定電圧制御する方式がある。この方式による転写電圧制御方法は、ＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）方式とよばれる。
【０００６】
更に説明すれば、この転写電圧制御方法では、例えば図１５に示すような制御により転写電圧を決定する。即ち、感光体と転写部材とが当接する転写ニップ部に転写材が存在しないときに、定電流制御で、所定時間Ｔ１の間、転写部材にバイアスを印加して一定電流を付与する。そして、その時の発生電圧から、予め設定した制御式により算出することで、転写材が転写ニップ部に存在するときに転写部材に印加する電圧を決定する。斯かる転写電圧制御方式は、特許文献１にて開示されている。
【０００７】
従来のＡＴＶＣでは、転写材に現像剤像を転写するときに現像部材に印加する転写電圧と同極性のバイアスを用いて転写部のインピーダンスを検知し、その結果から転写電圧を決定していた。即ち、従来、ＡＴＶＣにおいて、転写材へ現像剤像を転写する時の転写電圧と異なる極性のバイアスを用いて転写部のインピーダンスを検知することは行われていなかった。
【０００８】
しかしながら、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ＡＴＶＣにおいて、転写材へ現像剤を転写する時とは逆極性のバイアスを用いることによって、驚くべきことに、極めて有利な種々の作用効果を奏し得ること見出した。
【０００９】
つまり、従来のＡＴＶＣ方式により転写電圧制御を行った画像形成装置における課題として、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【００１０】
即ち、
（Ｉ）転写部材の電気的抵抗の上昇による画像劣化
（ＩＩ）転写電圧の検出精度に起因する画像劣化
等である。
【００１１】
先ず、上記（Ｉ）の課題、即ち、転写部材の電気抵抗の上昇による画像劣化の課題について説明する。
【００１２】
転写部材としては、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタンなどの高分子エラストマー材料や高分子フォーム材料などの弾性材料により形成されたものがある。
【００１３】
しかし、画像形成装置にて用いられる転写部材は、装置の使用頻度、即ち、転写部材が受ける電圧印加時間に伴って、漸次、電気的抵抗が増大して行き、それによって画像不良を引き起こす場合がある。
【００１４】
これは、特に、イオン性物質の添加により導電性を発現している導電形態の転写部材において顕著な現象である。転写部材に連続して同一極性の電圧が印加されると、導電性を有するイオンの添加材が分極し、電流が流れ難くなって、電気的抵抗が上昇することが原因であると考えられる。
【００１５】
転写部材の電気的抵抗が上昇すると、転写材に現像剤像を転写する際に必要な電流を得るためには、高出力の電圧が必要である。しかし、装置構成の種々の制限から高出力の電源を搭載することができない等、転写部材に印加可能な電圧には限界がある。従って、必要な電圧を印加し得ない場合には、必要な転写電流を得ることができなくなり、転写不良の画像が発生することになる。これにより、装置の印字品質を低下させてしまう場合がある。
【００１６】
尚、転写部材の電気的抵抗が上昇しても、必要な転写電流を得られるように、高出力の電源を装置に備えることは可能であるが、電源のコストがかかるという問題がある。
【００１７】
次に、上記（ＩＩ）の課題、即ち、転写電圧の検出精度に起因する画像劣化の課題について説明する。これは、不慮の要因により、転写電圧選択値が適正でない場合に生じる問題である。
【００１８】
例えば、装置にジャム（転写材搬送経路中で転写材が詰まること）が発生した場合などに、転写部材に現像剤が付着し、部分的に抵抗ムラが生じることがある。或いは、転写高圧回路に、一時的な接点不良で高圧回路上にノイズが生じることがある。このような場合に、ＡＴＶＣ方式による転写電圧の検出精度が低下する現象が起こり得る。
【００１９】
転写電圧の選択値が適正でない場合、例えば、転写電圧値として適正値より弱い値が選択された場合は、現像剤を転写材に転写するのに必要な電流が不足して転写不良が発生することがある。又、逆に、転写電圧の選択値として適正値より強い値が選択された場合は、転写工程時に電流が過剰に転写材を抜けてしまい、現像剤を転写材に転写できなくなる、所謂、転写強抜け現像が発生することがある。
【特許文献１】特開平２−１２３３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、一つには、上述のような従来の問題を大幅に低減することを目的としてなされたものであるが、以下の説明から明らかとなるように、ＡＴＶＣによる転写電圧制御を更に発展させ他の種々の利点を得ることを目的として成されたものである。
【００２１】
即ち、本発明の目的は、ＡＴＶＣ方式による転写電圧制御を発展させ種々の利点を有する画像形成装置を提供することである。
【００２２】
又、本発明のより詳細な目的の一つは、画像形成装置の耐久使用量によらず、良好な画像を安定して出力することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写材へトナーの転写をする為の転写部材と、前記転写部材に対して転写のためのバイアスを出力するバイアス出力手段と、を有し、前記バイアス出力手段は、定電流制御をしたバイアスを出力する部分と定電圧制御をしたバイアスを出力する部分の一方若しくは両方とバイアスの出力値を検知する検知部分とを有し、トナーを転写する前に、前記定電流制御をしたバイアスを出力する部分または前記定電圧制御をしたバイアスを出力する部分を稼動させ、予め決められた第１のバイアスを出力する第１のステップと、トナーを転写する時に前記第１のバイアスの値に応じた第２のバイアスを出力印加する第２のステップと、を有する画像形成装置において、前記第1のバイアスの極性と前記第２のバイアスの極性が異なることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＡＴＶＣ方式による転写電圧制御を発展させ、画像形成装置の耐久使用量によらず、良好な画像を安定して出力することのできる等、種々の作用効果を奏し得る。
【００２５】
本発明の更なる目的及び利点は、以下の説明から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２７】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成及び動作について説明する。本実施例にて、本発明は、電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタ（以下、単に「画像形成装置」という。）にて具現化される。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略全体構成を示す。画像形成装置１００は、画像形成装置本体Ａに対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、或いは原稿読み取り装置からの画像情報信号に応じて、電子写真プロセスにより転写材、例えば、記録用紙、プラスチックフィルム（ＯＨＰシート等）、布等に画像を形成することができる。
【００２８】
画像形成装置１００は、像担持体として回転ドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１を有する。感光ドラム１は、ＯＰＣ、アモルファスシリコン等の感光材料を、アルミニウムやニッケル等のシリンダ状の基板上に形成することで作製される。
【００２９】
感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム１は、回転過程において、帯電手段としての帯電ローラ２によって所定の極性・電位に略一様に帯電される。
【００３０】
次に、帯電された感光ドラム１は、露光手段（画像書き込み手段）としてのレーザースキャナーユニット３からレーザービームＬによる走査露光を受ける。レーザースキャナーユニット３は、目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応してＯＮ／ＯＦＦ制御したレーザービームＬを出力して、回転する感光ドラム１上を走査露光する。これにより、感光ドラム１上に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００３１】
こうして感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４によって現像剤像（トナー像）として可視化される。本実施例では、現像装置４は、現像剤として負帯電性のトナーを収容しており、反転現像（現像剤の帯電極性と同極性に帯電された感光体の露光により電位が減衰した部分に現像剤を転移させる）により、感光ドラム１に形成された静電潜像をトナー像として現像する。
【００３２】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と転写部材としての転写ローラ５との当接部に形成される転写ニップ部Ｎにおいて、転写材Ｐに対して順次に転写される。転写ローラ５には、転写のためのバイアスを出力するバイアス出力手段としての転写バイアス電源（転写高圧電源）３０が接続されている。転写材Ｐへのトナー像の転写時、即ち、転写ニップ部Ｎに転写材Ｐが存在する時には、転写バイアス電源３０より、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが転写ローラ３に印加される。これにより、トナー像は、静電的に感光ドラム１から転写材Ｐに転写される。本実施例では、現像剤のトナーは負帯電性であるので、転写材Ｐへのトナー像の転写時には、正極性の転写電圧が転写ローラ５に印加される。尚、後述するように、転写バイアス電源３０は、ＡＴＶＣによる転写電圧制御が可能な電源回路である。
【００３３】
ここで、転写部材としての転写ローラ５としては、イオン性物質の添加により、導電性を発現しているものを好適に用いることができる。このような転写部材は、転写部材の部分的な抵抗ムラが少ない点で有利である。これにより、均一で良好な転写画質を得ることができる。より具体的には、転写ローラ５は、ＮＢＲ、ウレタンなどの高分子エラストマー材料や高分子フォーム（発泡）材料などの弾性材料により形成されたものを用いることができる。イオン性物質としては、例えば、第４級アンモニウム塩、フルオロアルキルスルフォン酸金属塩、過塩素酸金属塩などを好適に用いることができる。本実施例では、転写ローラ５の構成は、ＮＢＲであり、イオン性物質としては、第４級アンモニウム塩が用いられている。
【００３４】
但し、前述のように、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、イオン性物質の添加により導電性を発現している転写ローラ５では、従来、耐久に伴って電気的抵抗が上昇するという課題があることが分かった。本実施例によれば、斯かる問題を大幅に低減することができる。
【００３５】
本発明の目的の一つは、画像形成装置の耐久使用量によらず、良好な画像を安定して出力することを可能とすることである。より詳細には、本発明の目的の一つは、長時間装置を使用したときに、転写部材の電気的抵抗が上昇することを防ぐことにより、長期に亘り良好な画像を確実に再現することを可能とすることである。この点については後述して詳しく説明する。
【００３６】
転写材Ｐは、給紙部２０から所定の制御タイミングにて供給され、転写ニップ部Ｎに搬送されてくる。つまり、給紙部２０の転写材収容部であるカセット２１に積載収容された転写材Ｐは、転写材供給ローラ２２と１枚分離部材（図示せず）との協働により、１枚ずつ分離して供給される。そして、転写材Ｐは、レジストローラ２４、２５を含むシートパス２３を通して、感光ドラム１上へのトナー像形成動作と同期して、転写ニップ部Ｎに所定のタイミングで給送される。
【００３７】
上記転写工程において、転写ニップ部Ｎにてトナー像の転写を受けた転写材Ｐは、次いで定着手段としての定着装置１１に搬送される。定着装置１１は、未定着トナー像を担持した転写材Ｐを加熱、加圧することにより、トナーを転写材Ｐに定着させる。その後、転写材Ｐは、シートパス８を通って機外の転写材排出部９に排出される。
【００３８】
一方、転写材Ｐに対してトナー像を転写した後に、感光ドラム１４上に残留するトナー（転写残トナー）は、クリーニング手段としてのクリーニング装置７により感光ドラム１４の表面より除去される。そして、表面が清掃された感光ドラム１は、繰り返して作像に供される。
【００３９】
尚、本実施例では、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーニング装置７は、枠体（図示せず）によって一体的にカートリッジ化された、装置本体Ａに対して着脱自在のプロセスカートリッジとされている。
【００４０】
［転写電圧制御］
次に、本実施例における転写電圧制御方法について説明する。
【００４１】
図３をも参照して説明すると、本実施例では、バイアス出力手段としての転写バイアス電源３０は、定電流制御をしたバイアスを出力する部分（以下「定電流バイアス出力部分」という。）３０ａと定電圧制御をしたバイアスを出力する部分（以下「定電圧バイアス出力部分」という。）３０ｂとを有する。又、転写バイアス電源３０これらバイアス出力部分のバイアスの出力値を検知する検知部分３０ｃを有する。そして、トナーを転写する前に、より詳細には、転写材Ｐが転写ニップＮに突入する前に、転写バイアス電源３０の定電流バイアス出力部分３０ａを稼働させて、予め決められた第１のバイアスを出力させる（第１のステップ）。トナーを転写する時、より詳細には、転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに突入して、この転写材Ｐにトナー像を転写するときには、転写バイアス電源３０の定電圧バイアス出力部分３０ｂを稼働させて、上記第１のバイアス値に応じた第２のバイアスを出力させ、転写ローラ５に転写電圧を印加する（第２のステップ）。
【００４２】
更に説明すると、転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに到達する前に、転写ローラ５へバイアスを出力する転写バイアス電源３０内で定電流制御を行ったバイアスの出力を行う（第１のステップ）。この時、検知部分３０ｃには上記第１のバイアスに応じた第３のバイアスが印加される。そして、そのときに検知部分３０ｃに印加された第３のバイアスの値の絶対値が記憶され、その電圧値に基づいて所定の計算が行なわれる。その計算結果に応じて、転写ニップ部Ｎに転写材Ｐが存在し、この記録材Ｐにトナー像を転写するときの転写電圧が決定される。転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに突入して、この転写材Ｐにトナー像を転写する時には、上述のようにして決定された転写電圧を定電流制御にて転写ローラ５に印加する（第２のステップ）。つまり、検知部分３０ｃに印加される上記第３のバイアスが前回の画像形成時と異なる場合には、転写材Ｐにトナー像を転写する時の上記第２のバイアスが異なる。
【００４３】
換言すれば、転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに突入する前に、転写バイアス電源３０の定電流バイアス出力部分３０ａから定電流制御されたバイアスが出力され、この時の発生電圧が検知部分（電圧検出回路）３０ｃにより検知され、転写部全体のインピーダンスが検知される。そして、転写材Ｐにトナー像を転写する時には、転写バイアス電源３０の定電圧バイアス出力部分３０ｂから、上述のようにして検知されたインピーダンス値に応じたバイアスを出力する。
【００４４】
このように、本実施例では、基本的には特許文献１にて開示される、所謂、ＡＴＶＣ方式の転写電圧制御方法を用いる。但し、本実施例においては、従来とは異なり、転写バイアス電源３０は、転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに突入する前に、転写材Ｐにトナー像を転写する時に転写バイアス電源３０が出力するバイアスとは異なる極性のバイアスを出力する。より詳細には、本実施例では、転写ニップ部Ｎに転写材が突入する前に、転写材Ｐにトナー像を転写する時に定電圧バイアス出力部分３０ｂから出力される第２のバイアスとは逆極性の第１のバイアスを、定電流バイアス印加部分３０ａから出力する。この時、第１のバイアスに応じて検知部分３０ｃに印加される第３のバイアスの値から、転写材Ｐにトナー像を転写する時の第２のバイアスが決定される。以下、更に詳しく説明する。
【００４５】
図３は、本実施例におけるＡＴＶＣによる転写電圧制御に関する概略制御ブロック図である。画像形成装置１００は、装置動作を統括制御する制御部５０を有する。制御部５０は、制御の中心的素子（制御手段）たるＣＰＵ５１を有し、このＣＰＵ５１には、ＣＰＵ５１が実行するプログラムや各種データが格納されたＲＯＭ５２、作業用のメモリ等として使用されるＲＡＭ５３が接続されている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されたデータ、プログラム等に従って画像形成装置１００をシーケンス動作させる。
【００４６】
制御部５１には、画像処理部（ビデオコントローラ）６０が接続されている。画像処理部６０は、装置本体Ａに対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器からの画像信号を受信すると共に、この信号を画像形成装置Ａにおける画像形成に係る信号に変換して、制御部５０のＣＰＵ５１に送信する。ＣＰＵ５１は、斯かる画像形成信号に従って、画像形成装置１００の各部の動作を制御する。
【００４７】
本実施例では、ＣＰＵ５１は、パーソナルコンピュータなどの外部機器からプリント信号を受けると、感光ドラム１を駆動するモータドライブ回路（図示せず）にメインモータの駆動オン信号を送る。同時に帯電バイアス電源（帯電高圧電源）１０に帯電バイアスのオン信号を送って、帯電ローラ２に帯電バイアスを印加する。これにより、感光ドラム１の表面を帯電させる。次いで、ＣＰＵ５１がレーザースキャナーユニット３を駆動させて、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。次に、ＣＰＵ５１が転写バイアス電源３０に転写オン信号を送り、これにより、転写バイアス電源３０によるＡＴＶＣが実行される。
【００４８】
図２に示すように、転写バイアス電源３０は、転写オン信号を受けると、感光ドラム１と転写ローラ５とが当接する転写ニップ部Ｎに転写材Ｐが存在しない時（以下「非通紙時」という。）に、定電流制御で、所定時間Ｔ１の間、転写ローラ５に対して一定の電流を出力する。その出力は、保護抵抗を介して転写ローラ５へ供給される。そして、転写バイアス電源３０が内蔵する検知部分（電圧検出回路）３０ｃは、その時の発生電圧を検出する。この発生電圧の検出結果は、ＣＰＵ５１に入力される。そして、ＣＰＵ５１は、入力された検出電圧値から、予め設定した制御式により、転写材Ｐにトナー像を転写する時、即ち、転写ニップ部Ｎに転写材Ｐが存在する時（以下「通紙時」という。）に転写ローラ５に印加する転写電圧の値を算出する。そして、通紙時には、転写バイアス電源３０は、上記の如く決定した値の転写電圧を、定電圧制御にて転写ローラ５に印加する。
【００４９】
尚、検知部分（電圧検出回路）３０ｃは、転写バイアス電源３０とは別個に設けてもよい。又、検知部分３０ｃが検知したバイアス値から通紙時の転写電圧を算出する演算制御部は、転写バイアス電源３０が内蔵していてもよい。
【００５０】
複数の転写材Ｐに対して連続して画像形成を行うときには、転写材Ｐと転写材Ｐとの間（紙間）において、通紙時とは逆極性のバイアスの出力及びその時検知部分３０ｃに印加されるバイス値の検知を行い、通紙時の転写電圧を決定すればよい。又、複数の転写材Ｐに対して連続して画像形成を行う場合に、所定枚数の転写材Ｐ毎に、紙間にて、通紙時とは逆極性のバイアスの出力及びその時検知部分３０ｃに印加されるバイアス値の検知を行い、それに続く所定枚数分の通紙時の転写電圧を決定するようにしてもよい。
【００５１】
図４は、ＡＴＶＣにおいて非通紙時に行う定電流制御を、通紙時に転写ローラ５に印加する転写電圧と同極性の電流を付与する電圧（以下「正規極性バイアス」という。本実施例では、正極性（＋））で行った場合と、通紙時とは逆極性の電流を付与する電圧（以下「逆極性バイアス」という。本実施例では、負極性（−））で行った場合の電圧−電流特性を示す。図４中、正規極性バイアスと逆極性バイアスとを比較するため、電圧及び電流の値は絶対値を用いて示している。
【００５２】
この測定は、転写材Ｐの搬送速度が５０ｍｍ／ｓｅｃで、ＬＴＲサイズの転写材Ｐを縦方向（長手方向に沿って搬送）に８ｐｐｍ（１分間に８頁）で通紙する画像形成装置を用いて行った。又、転写ローラ５として、長手幅（表面移動方向と略直交する方向の長さ）が約２２０ｍｍで、抵抗値が１×１０8Ω程度のものを用いて測定した。感光ドラム１の電位は０Ｖに帯電するように制御した。
【００５３】
尚、転写ローラ５の抵抗は、転写ローラ５を１０００ｇで荷重して接地したものに対して、転写ローラ５を回転させながら芯金に１０００Ｖ印加したときの電流を測定した結果から得られた値である。
【００５４】
図４から分かるように、正規極性バイアス及び逆極性バイアスのいずれの場合も、電圧−電流特性はほとんど変わらない。つまり、転写電流＋ａ（μＡ）を流すのに必要な転写電圧は、＋Ｖ０（ｖ）であって、又、転写電流−ａ（μＡ）を流すのに必要な転写電圧は−Ｖ０（ｖ）である。
【００５５】
従って、ＡＴＶＣにおいて非通紙時に行う定電流制御を、逆極性バイアスを用いて行うことができる。より具体的には、本実施例では、非通紙時に行う定電流制御において、所定時間Ｔ１として転写ローラ５の１周分、−５μＡの電流が流れるように定電流制御を行う。このとき、感光ドラム１の電位は、−１００Ｖとなるように帯電ローラ２を制御する。
【００５６】
そして、通紙時に転写ローラ５に印加する転写電圧を、次の制御式で決定する。
【００５７】
通紙時の転写バイアス（Ｖｔ）＝α×Ｖｔ０＋β・・・（１）
α、β：予め設定される定数
Ｖｔ０：非通紙時の定電流制御にて検出された発生電圧値の絶対値
【００５８】
上述のように、非通紙時に行う定電流制御を逆極性バイアスで行う場合も、電圧−電流特性はほとんど変わらない。従って、非通紙時に行う定電流制御（電流検出工程）を、正規極性バイアス、逆極性バイアスのいずれで行っても、上記式（１）によって、通紙時の転写バイアスとして同じ転写電圧を得ることができる。
【００５９】
次に、実際に、非通紙時の定電流制御を逆極性バイアスで行ったときの効果を評価した結果について説明する。評価試験を次のようにして行った。
【００６０】
先ず、ＬＴＲ縦サイズ（長手方向に沿って搬送）の紙に連続印字した。環境は、２３℃、５０％ＲＨの常温常湿環境であった。画像パターンは、印字率４％の文字画像であった。又、ＬＴＲサイズ紙は、ＸＥＲＯＸブランドの４０２４紙で、坪量７５ｇのものであった。
【００６１】
そして、連続通紙の途中で、ハーフトーン画像及びベタ画像を印字して、転写性の評価を行った。転写電流が充分に足りているか否かを同時に評価したものである。つまり、ハーフトーン画像を印字することにより、主に転写電流が大よそ足りていて、通常問題ないレベルの画像品質をえることができるか否かが分かる。又、ベタ画像を印字することにより、主に転写電流が完全に足りていて、紙上のトナー量が多い場合であっても問題ないレベルの画像品質をえることができるか否かが分かる。
【００６２】
尚、この転写画質を評価するときは、転写に不利な高抵抗の紙を用いた。具体的には、２３℃／５０％ＲＨ環境で、三菱油化（株）製の高抵抗計ハイレスタＩＰを用い、１００Ｖを１０ｓｅｃ印加して測定したときの抵抗値が１０13〜14（Ω／□）の紙（三一牌  中性紙：中国  北京造紙一廠  社製のＡ４サイズ坪量８０ｇの紙）を用いた。因みに、一般的な普通紙の抵抗値は、同様の方法で測定して約１０11〜12（Ω／□）である。
【００６３】
ハーフトーン画像は、６００ｄｐｉで、主走査方向で２ドット分の横ライン書いた後に、３ドット分のスペースを空けたものを繰り返したパターンを用いた。又、ベタ画像は、用紙全面ソリッドの全ベタ画像を用いた。
【００６４】
試験は、本実施例に従って非通紙時の定電流制御を逆極性バイアス（−）で行った場合（具体例１）と、非通紙時の定電流制御を正規極性バイアス（＋）で行った場合（比較例１）とについて行った。具体例１と比較例１の画像形成装置は、非通紙時の定電流制御におけるバイアスの極性が異なる以外は同じ構成であった。
【００６５】
評価結果を表１に示す。評価は実際の転写画像を目視評価することで行った。評価基準は下記の通りである。
○：良好に転写されている
△：微かにかすれている
×：完全にかすれている
【００６６】
【表１】
2006091368.tif 000003
【００６７】
表１から分かるように、比較例１においては、高抵抗紙を用いた場合に、耐久後半で転写不良になる場合がある。一方、具体例１では、高抵抗紙を用いても、耐久を通じて良好な転写画像を得ることができる。
【００６８】
本発明者らは、上記の結果が得られたメカニズムについて更に検討した。図５は、非通紙時に行う定電流制御を、正規極性バイアスで行った場合（比較例１）と逆極性バイアスで行った場合（具体例１）の、転写ローラ５の抵抗の経時的な変化、即ち、抵抗値と装置の印字枚数との関係を示す。
【００６９】
図５から分かるように、非通紙時の定電流制御を正規極性バイアスで行う比較例１においては、耐久を通じて転写ローラ５の抵抗値が逐次上昇する。一方、具体例１では、比較例１と比較して転写ローラの抵抗値の上昇程度は格段に小さい。即ち、図５に示す結果から、非通紙時に行う定電流制御を逆極性バイアスで行うことにより、転写ローラ５の抵抗値は、耐久を通してさほど上昇しないことが分かる。
【００７０】
本発明を理論によって束縛することを意図するものではないが、本発明者らの検討によれば、具体例１において抵抗の上昇が抑制されているのは、非通紙時に行う定電流制御を、通常の通紙時に印加される転写電圧とは逆極性の電流により行うことにより、転写ローラ５のイオン導電材が分極して非導通になるのが防がれているためであると考えられる。
【００７１】
非通紙時の定電流制御を正規極性バイアスで行う比較例１では、転写ローラ５の抵抗が上昇し、装置の耐久に伴って、転写材Ｐにトナー像を転写するのに必要な電流を得るために必要な電圧の値が上昇する。そして、この場合、装置の高圧電源の能力に依存して、場合によっては、印字時に転写電圧が不足することになる。これにより、良好な転写画像を得ることができないことがある。
【００７２】
尚、上述の評価試験に用いた画像形成装置では、転写バイアス電源３０としては、最大出力が３．０ｋＶのものを用いた。そして、比較例１では、この転写バイアス電源３０を用いた場合、転写ローラ５の抵抗の増大によって、耐久後半では転写電圧が不足して、ハーフトーンやベタ画像において転写不良が生じたものと考えられる。一方、具体例１では、転写ローラ５の抵抗が上昇しないので、装置の耐久を通じて、現像剤を転写するのに必要な電圧はさほど上昇しない。そのため、比較例１と同じ転写バイアス電源３０でも、装置の耐久を通じて良好な転写画像を得ることができたものと考えられる。
【００７３】
以上、本実施例によれば、ＡＴＶＣにおける非通紙時の定電流制御を、転写材Ｐにトナー像を転写する時とは逆極性の電流で行うことにより、或る一定の極性で電流をかけ続けた場合に転写ローラ５の導電性を有する添加材が分極し、抵抗が上昇するのを防ぐことができる。つまり、本実施例によれば、長時間装置を使用したときに、転写ローラ５の抵抗が増大することを防ぐことができ、画像形成装置の耐久使用量によらず、長期に亘り良好な画像を安定して出力することができる。
【００７４】
尚、本実施例では、転写材Ｐにトナー像を転写する前に、転写バイアス電源３０の定電流バイアス出力部分３０ａを稼働させて、転写材Ｐにトナー像を転写する時に出力するバイアスとは異なる極性の定電流制御されたバイアスを出力する。そして、その時に検知部分３０ｃに印加されるバイアス値を検知することにより、転写材Ｐにトナー像を転写する時のバイアスを決定するものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、転写材Ｐにトナー像を転写する時のバイアス値を決定するためには、トナーを転写する前に転写部のインピーダンスに応じて検知部分３０ｃに印加されるバイアス値を検知できればよい。従って、トナー像を転写材Ｐに転写する前に、転写バイアス電源３０の定電圧バイアス出力部分３０ｂを稼働させて定電圧制御されたバイアスを出力し、その時に検知部分３０ｃに印加されるバイアス値を検知する、より詳細には、その時の発生電流値を検知部分（電流検出回路）３０ｃで検知するようにしてもよい。
【００７５】
実施例２
次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００７６】
実施例１にて、トナーを転写する前に、転写バイアス電源３０により、トナーを転写する時に出力するバイアスとは異なる極性のバイアスを出力すること、より詳細には、ＡＴＶＣにおける非通紙時の定電流制御を逆極性バイアスで行うことを説明した。このように、転写材Ｐにトナー像を転写する前に転写バイアス電源３０より逆極性バイアスを出力することで、転写ローラ５に付着したトナーを感光ドラム５に戻し、転写ローラ５をクリーニングする作用がある。本実施例では、この利点を更に顕著とする例について説明する。
【００７７】
本実施例では、実施例１と同様に、転写バイアス電源３０は、転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに到達する前に、転写材Ｐにトナー像を転写する時に出力する第２のバイアスとは極性の異なる第１のバイアスを出力する（第１のステップ）。この時、検知部分３０ｃには第１のバイアスに応じた第３のバイアスが印加され、この第３のバイアス値に基づいて転写ニップ部Ｎに転写材Ｐが存在する時に出力する第２のバイアス値が決定される。そして、転写材Ｐにトナー像を転写する時には、転写バイアス電源３０は、上述のようにして決定された値の第２のバイアスを出力する（第２のステップ）。
【００７８】
ここで、本実施例では、検知部分３０ｃに印加された第３のバイアスの値が所定の値に達しない場合は、転写バイアス電源３０は、上記第１のステップと第２のステップとの間に、上記第１のバイスと同極性（即ち、転写材Ｐにトナー像を転写する時に出力するバイアスとは極性が異なる）のバイアスを所定時間出力する（第３のステップ）。特に、本実施例では、この第３のステップにおいて、転写バイアス電源３０は、所定の電圧レベル以上の逆極性バイアスを所定時間出力し、転写ローラ５に印加する。
【００７９】
より具体的には、本実施例では、非通紙時に逆極性バイアスで定電流制御した際の発生電圧値の絶対値が１０００（Ｖ）未満であった場合、引き続き強制的に絶対値で１０００（Ｖ）以上の逆極性バイアスを転写ローラ５に所定時間印加する。
【００８０】
図３を参照して、本実施例では、ＣＰＵ５１は、非通紙時に逆極性バイアスで定電流制御したときの発生電圧値の絶対値をモニターし、これが１０００（Ｖ）に満たないと判断した場合は、通紙時の転写電圧を算出するための定電流制御（本動作）に続いて、転写バイアス電源３０より、強制的に−１０００（Ｖ）の逆極性バイアスを、転写ローラ５の１周分印加するように制御する。
【００８１】
このようにすることで、転写ローラ５についていた汚れ（主にトナー）を、逆極性バイアス、即ち、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性のバイアスによって、より有効に、転写ローラ５から感光ドラム１に転移させ、クリーニング装置７により回収することができる。
【００８２】
尚、非通紙時に行う定電流制御においてどれだけの電圧値レベルに達すれば、クリーニング効果が有効であると判断するかは、画像形成装置の構成に応じて適宜選定すべきものであるが、本実施例では、次のようにして決定した。
【００８３】
先ず、特に転写ローラ５のクリーニング動作を行なわず、ベタ画像の印字を１００枚行い、カブリトナー等で転写ローラ５を汚す。続いて、その転写ローラ５を用いて、通紙中に逆極性バイアス（本実施例では−極性のバイアス）を印加する。そして、紙裏に戻ったトナー量を、カブリの値で測定する。図６は測定結果を示す。尚、カブリの値（％）は、次のようにして測定したものである。先ず、リファレンスとして画像形成装置１００に通紙しない紙の反射濃度（カブリ）を測定する。その値をＡ（％）とする。次に、この紙を画像形成装置１００に通紙し、転写ローラ５の汚れを紙の裏面に転写し、その汚れの反射濃度（カブリ）を測定する。その値をＢ（％）とする。そしてＢ−Ａ（％）の値をカブリの値としてプロットしたのが図６である。カブリの測定機としては、東京電色製のＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ  ＴＣ６ＤＳを用いて測定した。
【００８４】
図６は、通紙中に転写ローラ５に逆極性バイアスを印加してから、転写ローラ５の１周目、２周目、３周目までのカブリを示している。
【００８５】
図６から分かるように、絶対値で１０００Ｖ以上の逆極性バイアスを印加すれば、転写ローラ５の１周目のカブリ量は多いが、２周目以降はほとんどカブリが発生しないことが分かる。これは、絶対値で１０００Ｖ以上の逆極性バイアスを印加すれば、転写ローラ５が汚れていても、極めて効率的にこれをクリーニングすることが可能であることを示す。これによって、転写ローラ５が汚れるのをより効果的に防ぐことができる。従って、本実施例では、非通紙時の定電流制御における発生電圧の絶対値が１０００（Ｖ）未満である場合には、転写工程に移行する前に、引き続き−１０００（Ｖ）の逆極性バイアスを転写ローラ５の１周分印加する。尚、転写材Ｐにトナー像を転写する転写工程前に転写部材に印加する逆極性バイアスの上限値は、転写バイアス電源３０の能力等の制約によって自ずから決まり、本発明はその値を特に制限するものではないが、装置内になるべくコンパクトに収まる小型の電源が望ましいというの観点等から、通常、−３５００Ｖ以下である。
【００８６】
次に、本実施例の効果を評価した結果について説明する。評価試験は次のようにして行った。
【００８７】
転写ローラ５に逆極性バイアスを印加せずに、４％印字率の文字を連続通紙した後に、紙通紙中に−１０００（Ｖ）の逆極性バイアスを転写ローラ５に印加した。そして、紙裏に付着したトナーを目視で観察した。
【００８８】
試験は、非通紙時に転写ローラ５の１周分だけ−５００（Ｖ）の逆極性バイアスを印加した場合（具体例２）と、転写ローラ５の１周分だけ−１０００（Ｖ）の逆極性バイアスを印加した場合（具体例３）について行った。具体例２と具体例３の画像形成装置は、非通紙時に印加する電圧が異なる以外は、同一の構成であった。
【００８９】
結果を表２に示す。評価基準は下記の通りである。
△：紙裏に汚れが観察された
○：汚れが観察できなかった
【００９０】
【表２】
2006091368.tif 000004
【００９１】
表２から分かるように、具体例２では、１００枚以上通紙した場合、汚れが観察された。一方、具体例３では、５００枚通紙した後でも汚れが観察されなかった。
【００９２】
以上、本実施例によれば、非通紙時に所定の電圧レベル以上の逆極性バイアスを転写ローラ５に印加することで、より効果的に転写ローラ５の汚れ（主にトナー）を感光ドラム１側に戻すように作用して、これにより転写材Ｐの裏汚れ等を効果的に防ぐことができる。
【００９３】
又、本実施例においても、実施例１で説明したように、転写ローラ５の抵抗が上昇するのを防ぐ効果があることは勿論である。
【００９４】
尚、実施例１と同様に、転写材Ｐにトナーを転写する前に転写バイアス電源３０が出力するバイアス、即ち、転写材Ｐにトナー像を転写する時の転写電圧を決定するために出力するバイアス、及びこのバイアスの値が所定値に達しない場合に出力するバイアスは、定電流制御されたバイアスであっても、定電圧制御されたバイアスであってもよい。
【００９５】
実施例３
次に、本発明の第３の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００９６】
本実施例では、転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに到達する前に、転写バイアス電源３０の定電流バイアス出力部分３０ａを稼働させ、予め決められた、第１のバイアスと、この第１のバイアスと極性が異なる第２のバイアスと、を出力させる（第１のステップ）。そして、転写材Ｐにトナー像を転写する時には、転写バイアス電源３０の定電圧バイアス出力部分３０ｂを稼働させて、第３のバイアスを出力させる（第２のステップ）。
【００９７】
ここで、実施例１、２と同様に、第１のステップにおいて、転写バイアス電源３０の出力するバイアス値は、検知部分３０ｃにより検知される。即ち、上記第１のバイアスが出力されている時には検知部分３０ｃには第１のバイアスに応じた第４のバイアスが印加され、上記第２のバイアスが出力されている時には検知部分３０ｃには第２のバイアスに応じた第５のバイアスが印加される。
【００９８】
つまり、本実施例では、転写バイアス電源３０は、転写材Ｐにトナーを転写する前の第１のステップにおいて、記録材Ｐにトナー像を転写する時に出力するバイアスと同極性のバイアス（正規極性バイアス）、及び、逆極性のバイアス（逆極性バイアス）を出力する。
【００９９】
そして、本実施例では、検知部分３０ｃに印加された上記第４のバイアス値の絶対値と第５のバイアス値の絶対値が記憶され、所定の計算が行われて、その計算結果に応じて転写材Pにトナー像を転写する時の転写電圧が決定される。つまり、本実施例では、第４のバイアス値の絶対値と第５のバイアス値の絶対値を所定の算術式に代入して得られた算術値が、前回の画像形成時の算術値と異なる場合には、転写材Ｐにトナー像を転写する時の上記第３のバイアスが異なる。
【０１００】
より具体的には、本実施例では、ＣＰＵ５１は、転写バイアス電源３０を制御して、非通紙時に行う定電流制御において、先ず逆極性バイアスで定電流制御を行って発生電圧を検出し、次に正規極性バイアスで定電流制御を行って発生電圧を検出する。そして、ＣＰＵ５１は、両方の極性のバイアスによる定電流制御の際の発生電圧値の絶対値の平均を求め、通紙中の転写電圧を決定する。或いは、ＣＰＵ５１は、両方の極性のバイアスでの定電流制御の際の発生電圧から、それぞれ通紙時の転写電圧を算出し、その平均を実際に通紙時に印加する転写電圧として決定してもよい。つまり、本実施例では、上記算術式は、第４のバイアス値の絶対値と、第５のバイアス値の絶対値の平均を求めるものである。
【０１０１】
更に説明すると、本実施例では、図７に示すように、先ず、−５μＡの電流が流れるように逆極性バイアスを所定時間Ｔ１（転写ローラ５の１周分の時間）印加したときの発生電圧を検出し、次いで、＋５μＡの電流が流れるように正規極性バイアスを所定時間Ｔ２（転写ローラ５の１周分の時間）印加したときの発生電圧を検出する。そして、各々の発生電圧の絶対値の平均値に基づいて、通紙時の転写電圧を決定した。
【０１０２】
表３は、非通紙時に逆極性バイアスだけで定電流制御を行った場合（具体例４）と、本実施例に従って逆極性バイアス及び正規極性バイアスの両方で定電流制御を行った場合（具体例５）とで、非通紙時の定電流制御により決定した、通紙時の転写電圧のバラツキを調べた結果である。
【０１０３】
【表３】
2006091368.tif 000005
【０１０４】
表３から分かるように、本実施例に従う具体例５では、転写電圧の検知精度が向上している。
【０１０５】
これは、先ず、非通紙時の定電流制御において転写ローラ５に逆極性バイアス、即ち、本実施例ではトナーの正規の帯電極性と同極性である負（−）極性のバイアスを印加しているので、転写ローラ５がトナーで汚れていたとしても、これクリーニングすることができるためであると考えられる。これにより、転写ローラ５の汚れがなくなり、転写ローラ５の部分的な抵抗ムラの影響を受けることなくＡＴＶＣを実行できる。
【０１０６】
又、逆極性バイアス及び正規極性バイアスの両極性で非通紙時の定電流制御を行った結果を平均化することで、転写ローラ５の導電性を有する添加材が分極して抵抗が上昇するのを防ぎ、且つ、一方の極性で不慮の要因により適正でない転写電圧値が選択されるのを防ぐことができることも、精度の向上に寄与しているものと考えられる。
【０１０７】
更に、逆極性バイアス及び正規極性バイアスの両極性で非通紙時の定電流制御を行うことで、定電流制御を行う時間が長くなることも、精度の向上に寄与しているものと考えられる。
【０１０８】
以上、本実施例によれば、転写電圧を検出精度を向上することができる。これにより、例えば、装置にジャムが発生した場合に転写ローラ５にトナーが付着したり、或いは転写高圧回路（転写バイアス電源）３０に一時的な接点不良などによりノイズが生じたりした場合に転写電圧の検出精度が低下することによる影響を抑制することができる。これにより、転写電圧の検出精度の低下に起因する画像劣化を防止することができる。
【０１０９】
又、本実施例においても、実施例１で説明したように、転写ローラ５の抵抗が上昇するのを防ぐ効果があることは勿論である。
【０１１０】
尚、実施例１、２と同様に、転写材Ｐにトナーを転写する前に転写バイアス電源３０が出力するバイアス、即ち、転写材Ｐにトナー像を転写する時に転写バイアス電源３０が出力するバイアスと同極性及び逆極性のバイアスは、定電流制御されたバイアスであっても、定電圧制御されたバイアスであってもよい。
【０１１１】
実施例４
次に、本発明の第４の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１１２】
本実施例では、実施例３と同様に、転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに到達する前に、転写バイアス電源３０の定電流バイアス出力部分３０ａを稼働させ、予め決められた、第１のバイアスと、この第１のバイアスと極性が異なる第２のバイアスと、を出力させる（第１のステップ）。そして、転写材Ｐにトナー像を転写する時には、転写バイアス電源３０の定電圧バイアス出力部分３０ｂを稼働させて、第３のバイアスを出力させる（第２のステップ）。
【０１１３】
又、実施例３と同様に、第１のステップにおいて、転写バイアス電源３０の出力するバイアス値は検知部分３０ｃにより検知される。即ち、上記第１のバイアスが出力されている時には検知部分３０ｃには第１のバイアスに応じた第４のバイアスが印加され、上記第２のバイアスが出力されている時には検知部分３０ｃには第２のバイアスに応じた第５のバイアスが印加される。
【０１１４】
ここで、本実施例では、上記第４のバイアス値の絶対値と第５のバイアス値の絶対値とを所定の算術式に代入して得られた算術値に基づいて決定した極性のバイアスを、転写バイアス電源３０の定電流バイアス出力部分３０ａを稼働させることにより出力させる第３のステップを、上記第１のステップと第２のステップとの間に有する。そして、この第３のステップにおいて、検知部分３０ｃにより検知されたバイアス値に基づいて記録材Ｐにトナー像を転写する時の転写電圧が決定される。
【０１１５】
より詳細には、本実施例では、第１のステップにおいて検知部分３０ｃに印加された上記第４のバイアス値と第５のバイアス値とをそれぞれ所定の算術式に代入することにより、ばらつきの少ない方のバイアスの極性が決定される。そして、上記第２のステップの前に、転写バイアス電源３０の定電流制御されたバイアスを出力する部分３０ａを稼働させ、上述のようにして決定された極性の、予め決められた第６のバイアスを出力させる。この時、検知部分３０ｃには第６のバイアスに応じた第７のバイアスが印加される。そして、検知部分３０ｃに印加された第７のバイアス値の絶対値が記憶され、所定の計算が行われて、転写材Ｐにトナー像を転写する時の転写電圧が決定される。つまり、本実施例では、上記第７のバイアス値が前回の画像形成時と異なる場合には、転写材Ｐにトナー像を転写する時の上記第３のバイアス値が異なる。
【０１１６】
より具体的には、本実施例では、非通紙時の定電流制御において、通紙時の転写電圧を決定するための発生電圧を検出する本動作の前に、通紙時と同極性の電流（正規極性バイアス）及び通紙時とは逆極性の電流（逆極性バイアス）を、定電流制御にて所定期間ずつ転写ローラ５に付与する前動作を行う。そして、その結果に基づいて、転写電圧の決定に使用する、即ち、定電流制御の本動作にて使用するバイアスの極性を決定する。その後、前動作にて決定した極性のバイアスを用いて定電流制御の本動作を行い、通紙時の転写電圧を決定する。
【０１１７】
更に説明すると、図８に示すように、本実施例では、ＣＰＵ５１は、転写バイアス電源３０を制御することによって、非通紙時の定電流制御において、前動作として、先ず、転写ローラ５の１／２周分の時間ｔ０（＋）、−５μＡの電流が流れるように、転写ローラ５に逆極性バイアスを印加する。次に、転写ローラ５の１／２周分の時間ｔ０（−）、＋５μＡの電流が流れるように転写ローラ５に正規極性バイアスを印加する。ここで、ＣＰＵ５１は、それぞれの極性の電圧を転写ローラ５に印加した際の発生電圧をモニターする。そして、正規極性バイアスと逆極性バイアスのいずれによる発生電圧がより安定しているかを判断する。より具体的には、ＣＰＵ５１は、バイアス印加時に２０ｍｓｅｃごとに発生電圧を４０点モニターし、そのバラツキを計算することによっていずれの極性のバイアスを用いた場合に発生電圧がより安定しているかを判断する。
【０１１８】
例えば、図８に示す例では、この前動作時の定電流制御における発生電圧は、正規極性側の方が、逆極性側の方より安定している。従って、この場合、正規極性バイアスを用いて定電流制御し、その結果に基づいて通紙時の転写電圧を決定する。これにより、より精度の高い低電圧制御ができる。非通紙時の定電流制御の本動作は、決定した極性のバイアスによって上記各実施例と同じようにすればよい。上述のように、本実施例では、ＣＰＵ５１は、定電流制御の本動作で使用するバイアスの極性を選択するバイアス極性選択手段としての機能を有する。
【０１１９】
このように、本実施例では、非通紙時の定電流制御において、前動作として、正規極性、逆極性の両極性の電流を転写ローラ５に流して、一度、定電流制御を行う。そして、より電圧検出値のバラツキの少ない、安定した極性が正極性、逆極性のいずれであるかを判断する。その結果に基づいて、より安定していると判断した極性にて、本動作として、再度定電流制御を行う。これにより、転写時の最適な転写電圧をより精度高く得ることができる。
【０１２０】
以上、本実施例によれば、転写電圧を検出精度を更に向上することができる。又、本実施例においても、前動作時に一度逆極性バイアスを印加するので、実施例１で説明したのと同様に、転写ローラ５の抵抗が上昇するのを防ぐ効果がある。
【０１２１】
尚、実施例１〜３と同様に、転写材Ｐにトナーを転写する前に転写バイアス電源３０が出力するバイアス、即ち、転写材Ｐにトナー像を転写する時に転写バイアス電源３０が出力するバイアスを決定するためのバイアス、及びこのバイアスの極性を決定するために出力する転写材Ｐにトナー像を転写するときのバイアスと同極性及び逆極性のバイアスは、定電流制御されたバイアスであっても、定電圧制御されたバイアスであってもよい。
【０１２２】
実施例５
次に、本発明の第５の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１２３】
本実施例では、ＡＴＶＣが可能な転写バイアス電源３０が逆極性バイアスを印加可能であることにより得られる更なる利点について説明する。
【０１２４】
つまり、本発明者らの検討によれば、画像形成装置ににおける課題の一つとして、画像形成装置の出力特性が、装置が設置されている雰囲気環境によって変化することが挙げられる。画像形成装置において雰囲気環境によって変化する出力特性の具体例としては、（ｉ）現像性、（ｉｉ）定着性等がある。
【０１２５】
先ず、（ｉ）の現像性の課題について簡単に説明する。
【０１２６】
感光体の帯電特性は、雰囲気温度に依存する部分が多い。例えば、温度が高いと帯電電位の絶対値が高く、又、露光電位の絶対値は低くなる傾向がある。これは、感光体の電荷発生層と電荷輸送層との間の電荷移動がし易くなるからである。
【０１２７】
このように感光体の帯電電位と露光電位が環境で変化することは、現像特性が変化することを意味する。
【０１２８】
即ち、感光体の帯電電位が高く、露光電位が低くなると、低濃度のハーフトーン画像が薄くなり、高濃度のベタ画像は濃くなる傾向がある。このように、雰囲気温度に依存して画像濃度が変化することは望ましくない。
【０１２９】
次に、上記（ｉｉ）の定着性の課題について説明する。
【０１３０】
定着特性も、雰囲気温度に依存する。例えば、装置の雰囲気の方が、低温の雰囲気では、高い定着温度が必要になる。低い定着温度で定着しようとすると、現像剤が溶けないため、転写材に定着せずに定着性不良になったり、定着部材に付着する、所謂、コールドオフセット現象が発生してしまう。そのため、雰囲気温度に依存して定着温度が変化させることが望ましい。
【０１３１】
本実施例では、ＡＴＶＣが可能な転写バイアス電源３０が逆バイアスを印加可能であることから、これを利用することにより、画像形成条件の制御を行う。特に、本実施例では、上記（ｉ）の課題の解決手段として有効な実施例について説明する。つまり、本発明の目的の一つは、画像形成装置本体の雰囲気環境によらず、良好な画像を安定して出力することを可能とすることである。より詳細には、本発明の目的の一つは、特別なセンサを用いることなく、雰囲気温度によらず感光ドラム１の帯電電位（暗部電位ＶD）を安定させることができ、安定して高品位の画像を形成することを可能とすることである。尚、上記（ｉｉ）の課題の解決手段は実施例６において説明する。
【０１３２】
図９に、転写ローラ５に関する電圧−電流特性の環境依存性を示す。図９から分かるように、装置の雰囲気温度によって転写ローラ５の電流の流れ易さが変化し、高温環境で流れ易く、低温環境で流れ難くなる。従って、転写ローラ５への電流の流れ易さから、雰囲気温度を検出することができる。
【０１３３】
そこで、本実施例では、転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに到達する前に、転写バイアス電源３０の定電流バイアス出力部分３０ａを稼働させ、予め決められた第１のバイアスを出力させる。ここで、本実施例では、第１のバイアスの極性は、転写材Ｐにトナー像を転写するする時に転写バイアス電源３０が出力するバイアスとは異ならせる。転写バイアス電源３０の出力するバイアス値は、検知部分３０ｃにより検知される。即ち、上記第１のバイアスが出力されている時には検知部分３０ｃには第１のバイアスに応じた第２のバイアスが印加される。そして、検知部分３０ｃに印加された上記第２のバイアス値の絶対値が記憶され、この第２のバイアス値の絶対値に応じて画像形成装置１００の動作条件が決定される。つまり、本実施例では、第２のバイアス値の絶対値が前回の画像形成時と異なる場合には、前記の画像形成時と画像形成装置１００の動作条件が異なる。
【０１３４】
より具体的には、本実施例では、実施例１と同様のＡＴＶＣにおける非通紙時の定電流制御の結果、即ち、定電流制御時の発生電圧の検出値に基づいて、装置の雰囲気温度を検出する。そして、その結果に応じて帯電バイアスを変化させる。
【０１３５】
図１０は、本実施例における帯電バイアス変更のアルゴリズムを示す。本実施例では、ＣＰＵ５１は、転写バイアス電源３０を制御して、非通紙時の定電流制御で、−５μＡの電流が流れるように、逆極性バイアスを転写ローラ５の１周分印加して、そのときの発生電圧を検出する（Ｓ１０１）。そして、ＣＰＵ５１は、その発生電圧の絶対値が１２００Ｖ以下であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。ＣＰＵ５１は、Ｓ１０２における判断にて、定電流制御における発生電圧の絶対値が１２００Ｖ以下の場合は、帯電ローラ２に帯電バイアス電源１０から印加するＤＣバイアスを絶対値で５０Ｖ下げるように、帯電バイアス電源１０を制御する（Ｓ１０３）。ＣＰＵ５１は、Ｓ１０２における判断にて、定電流制御における発生電圧の絶対値が１２００Ｖより大きかった場合は、帯電バイアスの変更は行わずに通常通りの帯電バイアスを選択する（Ｓ１０４）。
【０１３６】
上述のように、本実施例では、ＣＰＵ５１は、定電流制御における発生電圧から雰囲気温度を判断する雰囲気温度判断手段、及び雰囲気温度温度を判断した結果に基づいて帯電バイアスを変更する帯電バイアス変更手段の機能を有する。
【０１３７】
尚、帯電バイアスの変更を判断する基準は、上記１２００Ｖに限定されるものではなく、画像形成装置によって適宜選定し得るものである。
【０１３８】
本実施例の制御によれば、感光ドラム１の帯電電位及び露光電位を、常温環境とほぼ同じにすることができる。これにより、現像性を常温環境と同じにすることを可能とする。
【０１３９】
次に、本実施例の効果を示す評価試験の結果について説明する。評価試験は、次のようにして行った。２３．０℃及び３２．５℃環境における、ＡＴＶＣの定電流制御における発生電圧の検出結果（−５μＡの電流が流れるときの電圧）、帯電バイアス、帯電電位（未露光電位）、露光電位、現像電位、画像黒濃度、画像ハーフトーン濃度を測定した。画像濃度は、Ｍａｃｂｅｔｈ社製の濃度計ＲＤ９１８を用いて測定した。
【０１４０】
尚、本評価における帯電装置は、帯電ローラ２に直流電圧を印加する、所謂、直流型の帯電装置である。この帯電ローラ２は、帯電高圧に交流を用いないので、電源のコストの点で有利である反面、帯電特性が装置の雰囲気によって変化し易い。
【０１４１】
表４に評価結果を示す。評価試験は、定電流制御の結果に関係なく帯電バイアスを一定とした場合（具体例６）と、本実施例に従って定電流制御の結果に基づいて帯電バイアスを変更した場合（具体例７）について行った。
【０１４２】
【表４】
2006091368.tif 000006
【０１４３】
表４に示すように、具体例６では、温度によって、ＡＴＶＣにおける転写電圧検出結果が異なるが、帯電バイアスは一定である。そのため、３２．５℃環境では、帯電電位が上昇し、２３．０℃の常温環境と比べてベタ濃度及びハーフトーン濃度が低下している。
【０１４４】
一方、本実施例に従う具体例７では、３２．５℃環境では、帯電バイアスを低くすることで、２３．０℃環境とほぼ同じ画像濃度を得ることができた。
【０１４５】
ところで、本実施例では、ＡＴＶＣにおける非通紙時の定電流制御を逆極性バイアスで行う。これにより、通紙時の適正バイアスの選択をより精度よく行うことができる。
【０１４６】
つまり、前述の通り、例えば転写ローラ５がトナーで汚れていた場合、転写ローラ５の全体の電気抵抗が上昇したり、部分的な抵抗ムラが生じ、定電流制御の精度が悪くなる。
【０１４７】
これに対して、本実施例では、非通紙時の定電流制御を逆極性バイアスで行うことによって、転写ローラ５がトナーで汚れていた場合でも、トナーを感光ドラム５側に戻すことができるので、転写ローラ５が清掃された綺麗な状態を保つことができる。これにより、ＡＴＶＣにおける非通紙時に行う定電流制御を正規極性バイアスで行う場合と比較して、ＡＴＶＣにおける非通紙時の定電流制御の結果に基づいて、より安定した、精度のよい画像形成条件の制御を行うことができる。
【０１４８】
このように、転写バイアス電源３０が逆極性バイアスによりＡＴＶＣ可能であることにより、非通紙時の定電流制御の結果から、より精度よく通紙時の転写電圧を検出することができつと共に、その結果に基づいて精度よく帯電バイアスの変更を制御することができる。
【０１４９】
以上、本実施例によれば、装置本体Ａの雰囲気環境が変化しても、現像性が変化することを防ぐことができる。これにより、装置本体Ａの雰囲気環境によらず、良好な画像を安定して出力することができる。
【０１５０】
又、本実施例においても、実施例１で説明したように、転写ローラ５の抵抗が上昇するのを防ぐ効果があることは勿論である。
【０１５１】
尚、実施例１〜４と同様に、転写材Ｐにトナーを転写する前に転写バイアス電源３０が出力するバイアス、即ち、転写材Ｐにトナー像を転写する時に転写バイアス電源３０が出力するバイアスを決定するためのバイアス、及び画像形成装置１００の動作条件を決定するためのバイアス（これら両目的のバイアスは共通であっても別個であってもよい。）は、定電流制御されたバイアスであっても、定電圧制御されたバイアスであってもよい。
【０１５２】
実施例６
次に、本発明の第６の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１５３】
本実施例では、実施例５と同様、ＡＴＶＣが可能な転写バイアス電源３０が逆バイアスを印加可能であることから、これを利用することにより、画像形成条件の制御を行う。特に、本実施例では、上記（ｉｉ）の課題の解決手段として有効な実施例について説明する。つまり、本発明の目的の一つは、画像形成装置本体の雰囲気環境によらず、良好な画像を安定して出力することを可能とすることである。より詳細には、本発明の目的の一つは、特別なセンサを用いることなく、雰囲気温度に適した定着温度を選択することができ、安定して高品位の画像を形成することを可能とすることである。
【０１５４】
図１１は、転写ローラ５の使用初期（Ｉｎｉｔｉａｌ）と耐久後とにおける、転写ローラ５に正規極性バイアス、逆極性バイアスをそれぞれ印加した時の電圧−電流特性を示す。図中、「ＩＮＩ」は、使用初期（Ｉｎｉｔｉａｌ）に関する結果、「５０Ｋ」、「１００Ｋ」は、それぞれ５００００枚、１０００００枚通紙時に関する結果を示している。
【０１５５】
図１１から、耐久によって、正規極性バイアスと逆極性バイアスとで、電圧−電流特性が違う場合があることが分かる。これは、転写ローラ５の特性に依存するもので、耐久によって電圧及び熱のストレスを受けて、物理的に材料が変化したものと考えられる。この傾向は、イオン性物質を添加して導電性を発現している極性の強い転写部材にみられる。つまり、前述の如く、イオン導電形態の部材は、電圧が印加されると、導電性を有するイオンの添加材が分極し易い。このことが原因の一つであると推測できる。
【０１５６】
一方、実施例５において図９を参照して説明したように、装置の雰囲気温度が低温である場合にも、転写ローラ５には電流が流れにくくなる。
【０１５７】
従って、本実施例では、転写材Ｐが転写ニップ部Ｎに到達する前に、転写バイアス電源３０の定電流バイアス出力部分３０ａを稼働させ、予め決められた、第１のバイアスと、この第１のバイアスと極性が異なる第２のバイアスと、を出力させる。この時、転写バイアス電源３０の出力するバイアス値は、検知部分３０ｃにより検知される。即ち、上記第１のバイアスが出力されている時には検知部分３０ｃには第１のバイアスに応じた第３のバイアスが印加され、上記第２のバイアスが出力されている時には検知部分３０ｃには第２のバイアスに応じた第４のバイアスが印加される。つまり、本実施例では、転写バイアス電源３０は、転写材Ｐにトナーを転写する前に、記録材Ｐにトナー像を転写する時に出力するバイアスと同極性のバイアス（正規極性バイアス）、及び、逆極性のバイアス（逆極性バイアス）を出力する。
【０１５８】
そして、本実施例では、検知部分３０ｃに印加された上記第３のバイアス値の絶対値と第４のバイアス値の絶対値が記憶され、所定の計算が行われて、その計算結果に応じて画像形成装置１００の動作条件が決定される。つまり、本実施例では、第３のバイアス値の絶対値と第４のバイアス値の絶対値を所定の算術式に代入して得られた算術値が、前回の画像形成時の算術値と異なる場合には、前回の画像形成時と画像形成装置１００の動作条件が異なる。
【０１５９】
より具体的には、本実施例では、ＡＴＶＣにおいて非通紙時に行う定電流制御を、通紙時と同極性の電流（正規極性バイアス）、及び、通紙時とは逆極性の電流（逆極性バイアス）の両方の極性で行い、各々の極性のバイアスを用いた定電流制御における発生電圧の絶対値を比較することによって、その差から転写ローラ５の耐久劣化により電流が流れ難くなっているのか、或いは低温環境であるために電流が流れ難くなっているのかを判断する。そして、その結果に応じて、画像形成条件を制御する。
【０１６０】
つまり、本実施例では、ＡＴＶＣにおける非通紙時の定電流制御を正規極性バイアス及び逆極性バイアスの両方で行い、そのとき検出される発生電圧の差に応じて、定着温度を変更する。
【０１６１】
図１２を参照して、本実施例における定着温度変更のアルゴリズムを説明する。
【０１６２】
先ず、ＣＰＵ５１は、転写バイアス電源３０を制御して、非通紙時に正規極性バイアス（本実施例では正極性）により定電流制御を行い、＋５μＡの電流を所定時間（転写ローラ５の１周分）流した時の発生電圧Ｖ（＋）を検出する（Ｓ２０１）。
【０１６３】
次に、ＣＰＵ５１は、Ｓ２０１で検出した発生電圧Ｖ（＋）の絶対値｜Ｖ（＋）｜が２０００より大きいか否かを判断する（Ｓ２０２）。Ｓ２０２における判断で、｜Ｖ（＋）｜が２０００より大きい場合は、図９、図１１を参照して説明したように、低温環境又は耐久によって転写ローラ５のインピーダンスが上昇していることを意味する。
【０１６４】
次いで、低温環境でインピーダンスが上昇しているかを否かの判断をする。つまり、ＣＰＵ５１は、転写バイアス電源３０を制御して、逆極性バイアス（本実施例では負極性）により定電流制御を行い、−５μＡの電流を所定時間（転写ローラ５の１周分）流した時の発生電圧Ｖ（−）を検出する（Ｓ２０３）。そして、続いて、ＣＰＵ５１は、
｜｜Ｖ（＋）｜−｜Ｖ（−）｜｜＜１００      ・・・（２）
を満たすか否かを判断する（Ｓ２０４）。
【０１６５】
ここで、｜｜Ｖ（＋）｜−｜Ｖ（−）｜｜が１００より小さい値の場合、即ち、正規極性バイアスにより検出された発生電圧の絶対値と、逆極性バイアスにより検出された発生電圧の絶対値の差（絶対値）が小さい場合は、耐久による抵抗上昇分はさほどなく、低温環境によって抵抗が下がっていると判断できる。
【０１６６】
従って、ＣＰＵ５１は、Ｓ２０４の判断において、上記式（２）を満たすと判断した場合は、低温用の定着温度に定着装置６を制御する（Ｓ２０５）。本実施例では、ＣＰＵ５１は、定着装置６のヒータのドライバ（図示せず）に信号を送り、低温用の定着温度として、常温用の定着温度より１０（℃）上昇させるように制御を行う。これにより、低温環境でも良好な定着性を得るようにした。
【０１６７】
ＣＰＵ５１は、Ｓ２０２の判断において、｜Ｖ（＋）｜が２０００より小さいと判断した場合は、低温環境ではないので、常温用の定着温度に制御する（Ｓ２０６）。
【０１６８】
又、ＣＰＵ５１は、Ｓ２０４の判断において、｜｜Ｖ（＋）｜−｜Ｖ（−）｜｜が１００以上と判断した場合も、低温環境でないので、常温用の定着温度に制御する（Ｓ２０６）。
【０１６９】
上述のように、本実施例では、ＣＰＵ５１は、定電流制御における発生電圧から雰囲気温度を判断する雰囲気温度判断手段、及び雰囲気温度温度を判断した結果に基づいて定着温度を変更する定着温度変更手段の機能を有する。
【０１７０】
尚、本実施例では、環境或いは耐久によって転写ローラ５のインピーダンスが上昇していると判断するための定電流制御における発生電圧の閾値は２０００Ｖとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成装置によって適宜選定し得るものである。転写ローラ５の耐久劣化を判断する基準として、両極性のバイアスで検出された発生電圧の絶対値の差（絶対値）が１００以上であるとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成装置によって適宜選定し得るものである。
【０１７１】
以上のように、ＡＴＶＣにおいて正規極性バイアス及び逆極性バイアスを用いて定電流制御を行い、そのときの検出電圧から装置雰囲気温度が低温環境であると判断できた場合に、定着温度を上昇させる。これにより、低温環境でも、良好な定着性を確保できるようになった。当然、上記とは逆に雰囲気温度が所定値より高温であることを検知して、定着温度を下げる方向の制御も可能である。又、本実施例のようにして雰囲気温度が低温であることを検知して、実施例５とは逆に帯電バイアスを高くすることも可能である。
【０１７２】
以上、本実施例によれば、装置本体Ａの雰囲気環境が変化しても、定着性が変化することを防ぐことができる。これにより、装置本体Ａの雰囲気環境によらず、良好な画像を安定して出力することができる。
【０１７３】
又、本実施例においても、実施例１で説明したように、転写ローラ５の抵抗が上昇するのを防ぐ効果があることは勿論である。
【０１７４】
尚、実施例１〜６と同様に、転写材Ｐにトナーを転写する前に転写バイアス電源３０が出力するバイアス、即ち、転写材Ｐにトナー像を転写する時に転写バイアス電源３０が出力するバイアスを決定するためのバイアス（正規極性及び／又は逆極性のバイアス）、及び画像形成装置１００の動作条件を決定するための正規極性及び逆極性のバイアス（これら両目的のバイアスは共通であっても別個であってもよい。）は、定電流制御されたバイアスであっても、定電圧制御されたバイアスであってもよい。
【０１７５】
実施例７
実施例５、実施例６において、画像形成装置の動作条件として、ＡＴＶＣにおける定電流制御により検出された電圧値に基づいて、それぞれ画像形成条件たる帯電バイアス、定着温度を制御する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１７６】
他の応用例として、ＡＴＶＣにおいて定電流制御を行った結果に基づいて環境検知を行い、画像形成装置の動作条件として、画像形成条件たるレーザー光量、転写バイアス、現像バイアスの制御、或いは装置のファンの制御等にフィードバックすることができる。実施例５、６にて説明したものに加え、これらの制御は、全て画像形成装置の動作条件の制御に含まれる。
【０１７７】
つまり、レーザー光量、転写バイアス、現像バイアスに関し、雰囲気温度の変化により、適正条件が変化するものであることが知られている。
【０１７８】
そこで、実施例５、６と同様にして、ＡＴＶＣにおいて逆極性バイアス、或いは逆極性バイアス及び正規極性バイアスにより定電流制御した結果、より詳細には、そのときの発生電圧に基づいて、レーザー光量は、感光ドラム１の感度の反応が鈍くなる低温環境において光量を増やすように制御することができる。同様に、現像バイアスは、ＡＴＶＣにおける定電流制御の結果に応じて、現像し難くなる低温環境において現像電位と感光ドラム１の露光部の電位コントラストを大きくするように変化させる制御を行うことができる。又、転写バイアスは、ＡＴＶＣにおける定電流制御の結果に応じて、記録メディアの抵抗が高くなりやすい低温環境において高バイアスを印加するように制御することができる。更に、ＡＴＶＣにおける定電流制御の結果に応じて、装置のファンの駆動条件は、高温であると判断した場合に機内の昇温を防ぐためにファンの回転数を上げるように制御することができる。当然、レーザー光量、転写バイアス、現像バイアスに関し、上記と逆方向の制御も可能である。
【０１７９】
実施例８
次に、本発明の第８の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１８０】
本実施例では、定電圧回路によってＡＴＶＣにおける非通紙時の定電流制御を実現する。これは、所謂、ＰＴＶＣ制御というものである。以下、更に詳しく説明する。
【０１８１】
図１３において、駆動装置（図示せず）によって感光ドラム１が駆動され、帯電ローラ２に帯電バイアス電源（帯電高圧電源）１０から帯電バイアスが印加されることによって、感光ドラム１の表面を暗部電位ＶDに一様に帯電させることが開始される。
【０１８２】
そして、感光ドラム１の帯電部が転写ニップ部Ｎに到達するや否や、Ｄ／Ａコンバータ３２に、ＤＣコントローラ３５からの信号が入力され、デジタル的に電圧を増加する動作を始める。
【０１８３】
図１４は、Ｄ／Ａコンバータ３２の出力電圧と、転写高圧電源３１の出力電圧との関係を示したものである。図示の通り、本実施例では、ＤＣコントローラ３５よりＤ／Ａコンバータ３２に００ｈ〜ＦＦｈまでデジタル信号が入力されると、０〜５Ｖのアナログ電圧に変換され、更に転写高圧電源３１からの０〜３ＫＶの出力電圧が出力されるようになっている。尚、転写高圧電源３０は、感光ドラム１と転写ローラ５との間に一定電圧を印加可能な定電圧電源である。そして、１２Ｖの電圧、即ち、
転写最大出力電圧［Ｖ］／２５６［ｂｉｔ］
＝３０００／２５６≒１２Ｖ
の電圧を、５ｍｓｅｃの間転写ローラ５に印加し、順次ステップアップしていく。つまり、転写バイアス電源３０より転写ローラ５に対し電圧を印加する毎に、そのときの電流を電流検出回路３４によりモニターし、所望の電流値に達するまで段階的に電圧を上げていく。
【０１８４】
本実施例では、上記転写高圧電源３１、Ｄ／Ａコンバータ３２、Ａ／Ｄコンバータ３３、電流検出回路３４を備えてバイアス出力手段たる転写バイアス電源３０が構成される。即ち、本実施例では、転写バイアス電源３０は、定電圧制御されたバイアスを出力する部分としての転写高圧電源３１を有する。又、電流検出回路３４、Ａ／Ｄコンバータ３３及びＤＣコントローラ３５を備えて、転写高圧電源３１の出力するバイアス値を検知する検知部分としての機能をなす。そして、本実施例の転写バイアス電源３０は、上記定電圧電源である転写高圧電源を用いて、定電流制御されたバイアスをも出力することができる。
【０１８５】
上記の如きＰＴＶＣ方式を用いることで、定電圧電源（定電圧回路）により定電流制御を行うことができる。これにより、定電流電源（定電流回路）が不要になり、装置の小型化、低コスト化が達成できる。
【０１８６】
本実施例における転写ローラ５への電圧印加方法は、上記いずれの実施例にも適用可能なものである。これにより、上記各実施例にて説明した作用効果を得ることができると共に、定電流電源を不要とすることができる。
【０１８７】
つまり、転写バイアス電源３０は、予め決められた値が異なる複数のバイアスからなる第１のバイアス群（本実施例では転写高圧電源３１より出力される複数の値の異なる定電圧）を出力する。この時、検知部分には第１のバイアス群に応じた第２のバイアス群が印加される。そして、検知部分に印加された第２のバイアス群のうち、所定のバイアス値が印加された時にバイアス出力部分が出力しているバイアス値が検知される（本実施例では、電流検出回路３４が予め決められた所定の電流値を検出した時に転写高圧電源３１が出力している電圧値が検知される）。
【０１８８】
上記各実施例１〜６にて説明した、記録材Ｐにトナー像を転写する前の定電流制御時における発生電圧を検知する際には、本実施例の転写バイアス電源３０では、検知部分により所定の電流値が検知された際にバイアス出力部分が出力している電圧値が検知されることになる。例えば、転写材Ｐにトナー像を転写する際に転写バイアス電源３０が出力するバイアスは、上記の如くして検知された電圧値に応じて決定すればよい。即ち、第２のバイアス群のうち、所定のバイアス値が印加されたときにバイアス出力部分が出力しているバイアスを第２のバイアス値として、この第２のバイアス値に応じて、トナー像を転写材Ｐに転写する際に出力するバイアス値を決定する。つまり、前回の画像形成時と第２のバイアスの値が異なる場合には、トナー像を転写材Ｐに転写する時の第１のバイアスの値が異なる。
【０１８９】
本発明においては、トナー像を転写材Ｐに転写する前に出力される上記第1のバイアス群には、トナー像を転写材Ｐに転写するときの第１のバイアスと極性が異なるバイアスが含まれる。例えば上記実施例１、２、５において本実施例の転写バイアス電源３０を適用する場合などには、第１のバイアス群を、第１のバイアスと極性が異なるバイアスのみで構成することができる。又、例えば実施例３、４、６において本実施例の転写バイアス電源３０を適用する場合には、第１のバイアス群の少なくとも一部は第１のバイアスと同極性とする。つまり、この場合第１のバイアス群には、互いに異なる極性のバイアスが含まれる。尚、本実施例の転写バイアス電源３０を用いて、トナー像を転写材Ｐに印加する前に出力するバイアスを定電圧制御することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略全体構成図である。
【図２】本発明の一実施態様におけるＡＴＶＣでの電圧印加態様を示す模式図である。
【図３】本発明に従うＡＴＶＣの制御態様を示す概略制御ブロック図である。
【図４】正規極性バイアス及び逆極性バイアスと、電流の関係を示すグラフ図である。
【図５】転写ローラの抵抗変動を説明するためのグラフ図である。
【図６】転写ローラのクリーニングをより有効とするバイアスを説明するためのグラフ図である。
【図７】本発明の他の実施態様におけるＡＴＶＣでの電圧印加態様を示す模式図である。
【図８】本発明の他の実施態様におけるＡＴＶＣでの電圧印加態様を示す模式図である。
【図９】転写電圧と電流の温度依存を説明するためのグラフ図である。
【図１０】本発明の一実施態様において帯電バイアスを変更するための概略制御アルゴリズムを示すフロー図である。
【図１１】転写電圧と電流の耐久依存を説明するためのグラフ図である。
【図１２】本発明の他の実施態様において定着温度を変更するための概略制御アルゴリズムを示すフロー図である。
【図１３】定電圧回路による定電流制御を説明するための概略制御ブロック図である。
【図１４】定電圧回路による定電流制御を説明するためのグラフ図である。
【図１５】従来のＡＴＶＣにおける電圧印加態様を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１９１】
１    感光ドラム（像担持体）
２    帯電ローラ（帯電手段）
３    レーザースキャナーユニット（露光手段）
４    現像装置（現像手段）
５    転写ローラ（転写部材）
５１  ＣＰＵ（制御手段）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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