(57)【要約】【課題】  転写バイアスの制御動作を、より一層使用環境に適合した状態で良好に行わせることを可能とする。【解決手段】  使用環境に対応して予め設定しておいた閾電圧Vwで区切られる各使用環境の領域毎にそれぞれ設定しておいた各演算式のいずれかを選択して、接触転写体のサンプリング電圧Vspの代表値Vspa1，Vspa2，Vspa0を求め、その求めた代表値Vspa1，Vspa2，Vspa0に基づいて、現時点の使用環境に適合した転写バイアスを転写バイアス印加手段から出力させることにより、上記サンプリング電圧Vspの代表値Vspa1，Vspa2，Vspa0を現時点の使用環境に極めて適合した状態で求め、高温・高湿または低温・低湿のいずれにおいても良好な転写動作が行われるように構成したもの。【選択図】      図４
2006350317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像して形成されたトナー像を保持する像担持体と、その像担持体の転写領域に接触するように配置された接触転写体と、当該接触転写体に転写バイアスを印加することによって上記像担持体上のトナー像を記録紙側に転写させる転写バイアス印加手段と、上記接触転写体に一定の検知電流を流して得られる複数のサンプリング電圧の平均値を導出し、その平均検知電圧に基づいて現時点における使用環境に適合した転写バイアスを上記転写バイアス印加手段から出力させる転写制御手段と、を有する画像形成装置の転写制御装置において、
前記転写制御手段は、一定の使用環境下では全てのサンプリング電圧の平均検知電圧を代表値として採用する一方、その一定の使用環境から外れた他の使用環境下では限定されたサンプリング電圧の平均検知電圧を代表値に採用し、その採用した代表値に基づいて決定した転写バイアスを前記転写バイアス印加手段から出力させるように構成されていることを特徴とする画像形成装置の転写制御装置。
【請求項２】
前記転写制御手段は、前記全てのサンプリング電圧の平均検知電圧を、使用環境に対応して予め設定しておいた閾電圧と比較し、その比較結果に基づいて前記使用環境を判別するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の転写制御装置。
【請求項３】
前記転写制御手段は、前記接触転写体に対して記録紙無しの状態又は通紙の間で、上記接触転写体に一定の検知電流を流すことによって前記複数のサンプリング電圧値Vspを得るように構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の転写制御装置。
【請求項４】
前記転写制御手段は、前記接触転写体に対するサンプリングを、上記接触転写体の１周以上にわたって行うように構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の転写制御装置。
【請求項５】
前記転写制御手段には、前記閾電圧Vwとして、高温・高湿の使用環境の下限電圧に対応した第１の閾電圧Vw1と、低温・低湿の使用環境の上限電圧に対応した第２の閾電圧Vw2とが設定されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置の転写制御装置。
【請求項６】
前記転写制御手段には、前記代表値を算出する演算式として、
前記平均検知電圧Vaveが前記第１の閾電圧Vw1より小さい場合に前記複数のサンプリング電圧Vspのうちの最小電圧Vspminから小さい順に選択した任意のｎ個の平均値を前記代表値Vspa1として算出する高温・高湿用演算式と、
前記平均検知電圧Vaveが前記第２の閾電圧Vw2より大きい場合に前記複数のサンプリング電圧Vspのうちの最大電圧Vspmaxから大きい順に選択した任意のｎ個の平均値を前記代表値Vspa2として算出する低温・低湿用演算式と、
前記平均検知電圧Vaveが前記第１の閾電圧Vw1と第２の閾電圧Vw2との間にある場合に前記複数の全サンプリング電圧Vspの平均値Vaveを前記代表値Vspa0として算出する常温・常湿環境用演算式と、
を備えていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置の転写制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光ドラムなどの像担持体と接触するように配置された接触転写体に対して使用環境に適合した転写バイアスを出力させるようにした画像形成装置の転写制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真複写機やプリンタなどの各種画像形成装置においては、例えば図９に示されているように、像担持体としての感光ドラム１の表面が帯電ローラ２から印加される一次帯電バイアスによって一様に帯電された後、光書込装置３から主走査されながらスポット状に出射される情報変調光４により静電潜像が形成される。その感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置５から供給されるトナーにより現像されて顕像化され、それにより得られたトナー像が感光ドラム１上に形成される。そして、上記感光ドラム１の転写領域には、接触転写体としての転写ローラ６がニップ部を構成するように接触・配置されており、その接触転写体としての転写ローラ６に対して図示を省略した電源装置から適宜の転写バイアスが印加されることによって、上記感光ドラム１上のトナー像が、給紙部７から送られて来る適宜の記録紙Ｐ上に静電的に転写されるようになっている。
【０００３】
ここで、上述した転写ローラ６の電気抵抗値は、使用環境の影響を受けやすく、そのために転写バイアスが不安定になりやすいという問題がある。特に、最近になってしばしば採用されているイオン導電系の転写ローラ、すなわち導電性芯金の外周面にイオン導電性を持たせたゴム弾性層を設けたものでは、材質的なバラツキが少ないという利点がある反面、電気抵抗値が、特に雰囲気湿度の影響を極めて受けやすい。このような背景から、例えば下記の特許文献等において、ＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）制御手段と呼ばれる転写バイアスの電圧を最適化するための転写制御手段の開発・提案が行われている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この転写制御手段の詳細な構造の説明は省略するが、ＣＰＵ動作によって上述した転写バイアスの電源装置を現時点の使用環境に対応して適宜に制御するように構成されたものであって、例えば画像形成工程の前回転中のような紙無し状態のタイミングで、上述した転写ローラ６を通して感光ドラム側に所望の検知電流を流し、そのときに発生する電圧値を転写体抵抗検出部により測定することによって上記転写ローラ６の現時点における電気抵抗値を検知するとともに、その転写体抵抗検出部から出力される検知信号、つまり上記転写ローラ６の測定された電気抵抗値に基づいて上述した転写バイアスの電圧を最適化し、その最適化した後の電圧に制御された転写バイアスを、画像形成工程の転写時に上記転写ローラ６に印加する構成になされている。
【０００５】
ところが、上述した転写ローラ６には、長手方向又は周方向に沿って電気抵抗分布にムラが発生していることがしばしばあり、そのため上述した転写制御手段においては、例えば図１０に示されているように、サンプリング電圧Vsp（縦軸）が、時間（横軸）の経過とともに細かく変動してバラツキを生じている。そのため従来の転写制御手段では、多数のサンプリング電圧Vspの平均値Vaveを算出し、それを代表値として用いている。そして、その代表値としての平均検知電圧Vaveを、データテーブルに用いるなどして、現時点における使用環境に適合した転写バイアスを決定し、その転写バイアスを転写バイアス印加手段としての電源装置から出力させるように構成されている。
【０００６】
しかしながら、上述した平均検知電圧Vaveに基づいて転写バイアス印加手段からの出力を決定する場合には、サンプリング電圧Vspの変動範囲のピーク値が平均検知電圧Vaveから離れた値となるため、環境によっては良好な転写動作が行われなくなることがある。つまり、通常の常温・常湿の使用環境下においてサンプリング電圧Vspに変動があっても、平均検知電圧Vaveに基づいて決定した転写バイアスが良好な転写範囲を外れることはないが、例えば図１１または図１２に示されているような高温・高湿または低温・低湿の度合いが強い環境になってくると、サンプリング電圧Vspの変動範囲の片側部分に、平均検知電圧Vaveに基づいて決定した転写バイアスが良好な転写範囲を外れる部分（斜線部分）が発生することがあり、その外れた部分では転写不良を生じてしまう。
【０００７】
より詳細に説明すると、図１１に示されている高温・高湿（例えば３２℃、６０％以上）の使用環境下では、上述した転写ローラ６の電気抵抗が減少することから、その転写ローラ６に一定電流を流すために必要な印加電圧も減少することとなり、そのため、上述したサンプリング電圧Vspも減少して、それらの平均検知電圧Vaveも低電圧となる。従って、高温・高湿の度合いが強くなって、上述した平均検知電圧Vaveが大幅に低下してくると、その平均検知電圧Vaveを下回っている部分（斜線部分）が、良好な転写動作が行われる範囲の下限値を下回り始め、それらの下回った各部分において、感光ドラム側のトナーが記録紙側に移行しなくなってしまい、いわゆる転写抜け等が発生することになる。
【０００８】
一方、図１２に示されている低温・低湿（例えば１５℃、１０％以下）の使用環境下では、上述した転写ローラ６の電気抵抗が増大することから、上述したサンプリング電圧Vspも増大し、それらの平均検知電圧Vaveも高電圧となる。そして、低温・低湿の度合いが強くなって、上述した平均検知電圧Vaveが大幅に増大してくると、上記平均検知電圧Vaveを上回っている部分（斜線部分）が、良好な転写動作が行われる範囲の上限値を上回り始め、それらの上回った部分において、感光ドラム側に電流が短絡して流れてしまい、その場合にも同様な転写不良が発生することになる。
【０００９】
【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】
【００１０】
そこで本発明は、転写バイアスの制御動作を、より一層使用環境に適合した状態で良好に行わせることができるようにした画像形成装置の転写制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１にかかる画像形成装置の転写制御装置では、現像して形成されたトナー像を保持する像担持体と、その像担持体の転写領域に接触するように配置された接触転写体と、当該接触転写体に転写バイアスを印加することによって上記像担持体上のトナー像を記録紙側に転写させる転写バイアス印加手段と、上記接触転写体に一定の検知電流を流して得られる複数のサンプリング電圧の平均値を導出し、その平均検知電圧に基づいて現時点における使用環境に適合した転写バイアスを上記転写バイアス印加手段から出力させる転写制御手段と、を有する画像形成装置の転写制御装置において、前記転写制御手段は、一定の使用環境下では全てのサンプリング電圧の平均検知電圧を代表値として採用する一方、その一定の使用環境から外れた他の使用環境下では限定されたサンプリング電圧の平均検知電圧を代表値に採用し、その採用した代表値に基づいて決定した転写バイアスを前記転写バイアス印加手段から出力させるように構成されている。
【００１２】
このような構成を有する本発明の請求項１にかかる画像形成装置の転写制御装置によれば、使用環境の高温・高湿または低温・低湿が検出された場合には、その検出された使用環境に適合した代表値を採用することとし、その使用環境に応じた代表値に基づいて転写バイアス値を決定して出力が行われることから、高温・高湿または低温・低湿のいずれにおいても良好な転写動作が行われるようになっている。
【００１３】
また、本発明の請求項２にかかる画像形成装置の転写制御装置においては、上記請求項１における前記転写制御手段は、前記全てのサンプリング電圧の平均検知電圧を、使用環境に対応して予め設定しておいた閾電圧と比較し、その比較結果に基づいて前記使用環境を判別する構成になされている。
【００１４】
このような構成を有する請求項２にかかる画像形成装置の転写制御装置によれば、接触転写体に一定の検知電流を流して得た全てのサンプリング電圧Vspの平均検知電圧Vaveが閾電圧Vwの範囲から外れた状態となることにより使用環境が良好かつ迅速に検出されるようになっている。
【００１５】
また、本発明の請求項３にかかる画像形成装置の転写制御装置では、上記請求項１における転写制御手段が、接触転写体に対して記録紙無しの状態又は通紙の間で、上記接触転写体に一定の検知電流を流すことによって前記複数のサンプリング電圧値Vspを得るように構成されている。
【００１６】
このような構成を有する請求項３にかかる画像形成装置の転写制御装置によれば、接触転写体の抵抗値の検出動作が、画像形成動作に支障を与えることなく円滑に行われるようになっている。
【００１７】
また、本発明の請求項４にかかる画像形成装置の転写制御装置では、上記請求項１における転写制御手段が、接触転写体に対するサンプリングを接触転写体の１周以上にわたって行うように構成されている。
【００１８】
このような構成を有する請求項４にかかる画像形成装置の転写制御装置によれば、接触転写体に対する検出動作が全周にわたって行われるため、より精度の高い転写制御動作が行われることとなる。
【００１９】
また、本発明の請求項５にかかる画像形成装置の転写制御装置では、上記請求項２における転写制御手段に、閾電圧Vwとして、高温・高湿の使用環境の下限電圧に対応した第１の閾電圧Vw1と、低温・低湿の使用環境の上限電圧に対応した第２の閾電圧Vw2とが設定されている。
【００２０】
このような構成を有する請求項５にかかる画像形成装置の転写制御装置によれば、第１の閾電圧Vw1と第２の閾電圧Vw2との間の領域が、通常の常温・常湿範囲に設定されることとなり、より精度の高い転写制御動作が行われるようになっている。
【００２１】
また、本発明の請求項６にかかる画像形成装置の転写制御装置では、上記請求項５における転写制御手段における演算式として、平均検知電圧Vaveが前記第１の閾電圧Vw1より小さい場合に前記複数のサンプリング電圧Vspのうちの最小電圧Vspminから小さい順に選択した任意のｎ個の平均値を前記代表値Vspa1として算出する高温・高湿用演算式と、前記平均検知電圧Vaveが前記第２の閾電圧Vw2より大きい場合に前記複数のサンプリング電圧Vspのうちの最大電圧Vspmaxから大きい順に選択した任意のｎ個の平均値を前記代表値Vspa2として算出する低温・低湿用演算式と、前記平均検知電圧Vaveが前記第１の閾電圧Vw1と第２の閾電圧Vw2との間にある場合に前記複数の全サンプリング電圧Vspの平均値を前記代表値Vspa0として算出する常温・常湿環境用演算式とを備えている。
【００２２】
このような構成を有する請求項６にかかる画像形成装置の転写制御装置によれば、使用環境が常温・常湿の範囲内にある場合には、従来と同様にして、複数のサンプリング電圧Vspの平均検知電圧Vaveに基づいて転写バイアスが決定されるが、使用環境が高温・高湿の状態となった場合には、サンプリング電圧Vspの全体が降下してくるため、それに対応した高温・高湿用演算式を用いて上記複数のサンプリング電圧Vspの代表値Vspa1を、通常の平均検知電圧Vaveよりも低い値にて算出し、上記サンプリング電圧Vspの過降下部分における転写不良を防止するようにしている。
【００２３】
また、それとは反対に、使用環境が低温・低湿の状態となった場合には、サンプリング電圧Vspの全体が上昇してくるため、それに対応した低温・低湿用演算式を用いて上記複数のサンプリング電圧Vspの代表値Vspa1を、通常の平均検知電圧Vaveよりも高い値にて算出し、上記サンプリング電圧Vspの過上昇部分における転写不良を防止するようにしている。
【発明の効果】
【００２４】
以上述べたように、本発明にかかる画像形成装置の転写制御装置は、使用環境に対応して複数のサンプリング電圧Vspの代表値Vspa1，Vspa2，Vspa0を求め、その求めた代表値Vspa1，Vspa2，Vspa0に基づいて、現時点の使用環境に適合した転写バイアスを転写バイアス印加手段から出力させる構成を備えたことにより、上記複数のサンプリング電圧Vspの代表値Vspa1，Vspa2，Vspa0を現時点の使用環境に極めて適合した状態で求めることを可能として、高温・高湿または低温・低湿のいずれの使用環境下においても良好な転写動作が行われるように構成したものであるから、転写バイアスの制御動作を、より一層使用環境に適合した状態で良好に行わせることができ、画像形成装置の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、それに先立って、画像形成装置の全体の構造をレーザプリンタを例にとって概説しておく。
【００２６】
図１に示されているレーザプリンタ１０においては、外部コンピュータから送られてきた画像情報が、図示を省略したビデオコントローラを介してレーザ発光書込部１１により光変調情報１１ａとして、プロセスカートリッジ１２内に設けられた像担持体としての感光ドラム１２１上にスポット状に結像され、その光スポットが、上記感光ドラム１２１の軸方向（主操作方向）に往復走査されることによって当該感光ドラム１２１上に形成画像に対応する静電潜像が形成される。そして、図２にも示されているように、上記感光ドラム１２１上の静電潜像に対して、同じくプロセスカートリッジ１２内に一体的に設けられた現像装置１２２から現像剤（トナー）が供給されることにより未定着トナー像が形成される。
【００２７】
一方、装置下部側には、給紙カセット１３等の給紙部に蓄えられた記録紙Ｐが配置されており、その給紙カセット１３内の記録紙Ｐが、給紙ローラ１３ａにより引き出されて、レジストローラ１４により適宜のタイミングをとられながら、上述した感光ドラム１２１と対面する転写領域に送り込まれるようになっている。
【００２８】
その感光ドラム１２１の転写領域には、上記感光ドラム１２１の表面に接触するようにして接触転写体としての転写ローラ１５が接触・配置されている。本実施形態における転写ローラ１５は、直径８ｍｍステンレス（ＳＵＳ）製の芯金１５ａの外周側に、発泡ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）からなる外径１６ｍｍのゴムローラ１５ｂを被着するようにして形成したものであり、約４００ｇ重の加重の下で約５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させつつ２．０ＫＶの電圧を印可して測定したときの電気抵抗値は、約１×１０８Ω〜５×１０８Ωの範囲内となったものである。上記ゴムローラ１５ｂとしては、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ＥＰＲ（エチレンプロピレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンの３重合体）、ＩＲ（イソプレンゴム）なども採用可能である。
【００２９】
このような接触転写体としての転写ローラ１５には、後述するように制御される転写バイアスが印加され、その転写バイアスによって上記感光ドラム１２１上の未定着トナー像が記録紙Ｐ上に静電的に転写されるようになっている。また、転写後において上記感光ドラム１２１上に残留するトナーは、当該感光ドラム１２１の表面上に圧接するように配置されたクリーニングブレード１２３の摺接力により掻き落とすようにして分離され、そのクリーニングブレード１２３により掻き落とされた廃トナーは、当該クリーニングブレード１２３を保持しているクリーニングユニットＣＵに設けられた廃トナー収容部１２４内に蓄えられる構成になされている。
【００３０】
さらに、上述した転写作用によって未定着トナーを担持した記録紙Ｐは、上記プロセスカートリッジ１２の直上位置に近接配置された定着装置１６に向かって搬送される。上記定着装置１６には、加熱器としての定着ローラ１６ａ及び加圧ローラ１６ｂが設けられており、それら定着ローラ１６ａ及び加圧ローラ１６ｂの加熱定着動作によって、上記記録紙Ｐ上の未定着トナーが加熱・融解され、その結果、上記記録紙Ｐ上にトナー像が固定され定着されるようになっている。このような加熱定着動作によってトナー像を固定された記録紙Ｐは、装置上部の排紙トレイ１７上に排出される。
【００３１】
ここで、特に図２に示されているように、上述した像担持体としての感光ドラム１２１の転写領域には、接触転写体としての転写ローラ１５が接触・配置されているが、その転写ローラ１５の上記芯金１５ａには、転写バイアス印加手段としての電源装置２１から出力される転写バイアスが印加される。なお、特に正規現像を行う装置では、上述したような転写ローラ１５における転写動作を効率的に行わせるために、上記電源装置２１から一次帯電ローラ１７に対して一次帯電バイアスをトナーと同極性に切り替えて印加し、それによって感光ドラム１２１上のトナーが転写ローラ１５側に向かって移転し易いようにすることも行われている。
【００３２】
また、上記転写バイアス印加手段としての電源装置２１には、転写制御手段を構成しているＤＣコントローラ２２がＤＡコンバータ２３およびＡＤコンバータ２４を介して接続されており、その転写制御手段としてのＤＣコントローラ２２の制御動作によって、上記転写バイアス印加手段としての電源装置２１から、使用時点での環境に適合した転写バイアスが以下のようにして出力されるようになっている。
【００３３】
この転写制御手段としてのＤＣコントローラ２２が備えている制御機能を制御手順に従って具体的に説明すると、まず、上記ＤＣコントローラ２２は、記録紙無しの状態又は通紙の間のタイミングで、上記電源装置２１から転写ローラ１５に対して一定の検知電流を流し、その一定電流を流すのに必要な電圧値、すなわち上記転写ローラ１５の電気抵抗をサンプリングによって検出する機能を備えている。この転写ローラ１５に対する一定の検知電流を用いたサンプリングは、上記転写ローラ１５の１周以上にわたって行うように構成されており、記録紙無しの状態（初期ＡＴＶＣ）では転写ローラ１５の１回転分にわたってサンプリングを行い、通紙の間（紙間ＡＴＶＣ）では紙間ごとに４回のサンプリングを紙間にて行う。このようにすれば、転写ローラ１５に対する検知動作が画像形成動作に支障を与えることなく円滑に行われるとともに、当該転写ローラ１５の全周にわたって検出動作が行われるため、精度の高い転写制御動作が行われることとなる。
【００３４】
このような転写ローラ１５に対するサンプリング動作は、例えば図３に示されているように、数μ秒の適宜の微少な時間間隔ｔごとに検出された複数のサンプリング電圧Vspを得るようにしたものであって、例えばａ個のサンプリング電圧を得る場合においては、サンプリングタイムｔ1，ｔ2,・・・，ｔaごとに上記転写ローラ１５に対して一定の検知電流を流す。そして、それらの各通電に対応して多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaを検出し、それら多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの平均値Vave（＝ΣVspk／ａ）を算出する。
【００３５】
このとき、現時点における使用環境が、図３に示されているような常温・常湿（例えば１５℃、１０％から３２℃、６０％の間）の状態である場合には、上述した多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの平均検知電圧Vaveを直ちに代表値Vspa0に採用することとし、その平均検知電圧Vaveに対応した転写バイアスVoを、そのときの常温・常湿の使用環境に適合した転写バイアスとして、上記電源装置（転写バイアス印加手段）２１から出力させる。
【００３６】
この常温・常湿の使用環境における転写バイアスVoを算出・決定する制御動作は、従来から公知のＡＴＶＣ制御手段と呼ばれる転写バイアス最適化転写制御手段と同様のものであるが、本発明では、そのような常温・常湿時における従来の転写バイアスの制御動作に加えて、高温・高湿時および低温・低湿の程度が強くなった場合には、単なる平均値を算出する演算式とは異なる演算式を採用した転写バイアスの制御動作が、次のように行われるようになっている。
【００３７】
すなわち、まず現時点での使用環境を判断するために、上述したようにして得た多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの平均検知電圧Vaveを求めておき、その求めた平均検知電圧Vaveを、予め設定しておいた２つの閾電圧Vw、つまり高温・高湿（例えば３２℃、６０％以上）の使用環境の下限電圧に対応した第１の閾電圧Vw1、および低温・低湿（例えば１５℃、１０％以下）の使用環境の上限電圧に対応した第２の閾電圧Vw2とそれぞれ比較する。そして、上述した平均検知電圧Vaveが第１の閾電圧Vw1より低ければ低温・低湿が強い環境と判断し、上記平均検知電圧Vaveが第２の閾電圧Vw2より高ければ高温・高湿が強い環境と判断する。
【００３８】
一方、それら２つの第１の閾電圧Vw1および第２の閾電圧Vw2で各々区切られる３つの環境領域のそれぞれには、それらの各環境に対応して予め設定した演算式を各々設定しており、それらの各演算式のいずれかを現時点での使用環境に応じて適宜に選択し、その選択した演算式に対して、上記多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaを用いることによって、当該サンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの代表値Vspa1を求めるようにしている。
【００３９】
より具体的には、上述した第１の閾電圧Vw1と第２の閾電圧Vw2との間の領域に対応する図３に示されているような常温・常湿の使用環境では、上述した従来のものと同様な平均値Vave（＝ΣVspk／ａ）を算出する演算式が設定されているが、その平均検知電圧Vaveが第１の閾電圧Vw1より小さい図４に示されているような高温・高湿となっている場合には、前記多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaのうちの最小電圧Vspminから小さい順に限定的に選択した任意のｎ個の平均値Vave1を代表値Vspa1として算出する次のような高温・高湿用演算式が設定されている。
【数１】
2006350317.tif 000003
【００４０】
一方、上述した多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの平均検知電圧Vaveが第２の閾電圧Vw2より大きい図５に示されているような低温・低湿となっている場合には、前記多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaのうちの最大電圧Vspmaxから大きい順に限定的に選択した任意のｎ個の平均値Vave1を代表値Vspa2として算出する次のような低温・低湿用演算式が設定されている。
【数２】
2006350317.tif 000004
【００４１】
そして、これらいずれかの演算式に対して上記多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaを適用することによって、当該多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの代表値Vspa1を求めて決定し、その採用した代表値Vspa1を、例えば図６に示されているような制御テーブル（制御式）に用いることによって現時点の使用環境に適合した転写バイアスを決定し、その決定した転写バイアスを前記転写バイアス印加手段としての電源装置２１から転写ローラ１５に出力させるように構成されている。なお、図６に表された制御テーブル（制御式）の詳細な内容については後述する。
【００４２】
このような構成を有する本実施形態にかかる転写制御手段としてのＤＣコントローラ２２においては、例えば図７に示されている転写バイアス決定ルーチンのような転写制御動作が実行される。すなわち、まず接触転写体としての転写ローラ１５に一定の検知電流を流して（ステップ１）、そのときの帰還電圧を検知することによって（ステップ２）多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaを取り込む。
【００４３】
ついで、それら多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの平均検知電圧Vaveが算出され（ステップ３）、その算出された平均検知電圧Vaveが第１の閾電圧Vw1および第２の閾電圧Vw2と比較される。そして、前記平均検知電圧Vaveが第１の閾電圧Vw1と第２の閾電圧Vw2との間にあって、現在の使用環境が常温・常湿の範囲内にあると判断された場合には（ステップ４のＹｅｓ）、従来と同様にして、上記多数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの平均検知電圧Vaveを代表値Vspa1に決定して採用し（ステップ５）、その代表値Vspa1に基づいて図６のデータテーブルから出力すべき転写バイアスが決定される（ステップ６）。
【００４４】
一方、使用環境が高温・高湿の状態となって、サンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの全体が降下し、それらの平均検知電圧Vaveが第１の閾電圧Vw1を下回ると（ステップ７のＹｅｓ）、その高温・高湿環境に対応した高温・高湿用演算式を用いて上記複数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaのうちから限定して選択したデータに基づいて代表値Vspa1を通常の平均検知電圧Vaveよりも低い値にて算出し（ステップ８）、そのようにして決定して採用した代表値Vspa1（＝Vave1）に基づいて図６の制御テーブルから出力すべき転写バイアスを決定する（ステップ６）。その結果、上記サンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaにおける過降下部分（図１１中の斜線部分）における転写不良が防止される。
【００４５】
また、それとは反対に、使用環境が低温・低湿の状態となって、サンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの全体が上昇し、それらの平均検知電圧Vaveが第２の閾電圧Vw2を上回ると（ステップ９のＹｅｓ）、その低温・低湿環境に対応した低温・低湿用演算式を用いて上記複数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaのうちから限定して選択したデータに基づいて代表値Vspa2を通常の平均検知電圧Vaveよりも高い値にて算出し（ステップ１０）、そのようにして決定して採用した代表値Vspa2に基づいて図６の制御テーブルから出力すべき転写バイアスを決定する（ステップ６）。その結果、上記サンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaにおける過上昇部分（図１２中の斜線部分）における転写不良が防止される。
【００４６】
ここで、上述した図６に表した制御テーブル（制御式）は、記録紙にトナーを転写させる際の転写バイアスVtを求めるためのものであって、画像形成行程の前回転中のような紙無し状態で転写ローラ１５を通して感光ドラム１２１側に適宜の検知電流を流し、そのとき発生する帰還電圧値の電圧V0（横軸）から転写ローラ１５の抵抗値を検出し、その値に基づいて転写バイアスVt（縦軸）を決定したものである。図６における縦軸の転写バイアスVtと出力される画像との関係は、実験により各環境での転写ローラの抵抗値を振って予め関連付けており、同図中の斜線を付した異常画像領域に入らないように次の（１）〜（３）の制御式を設計する。
【００４７】
V0≦Vw1のとき、       Vt＝ａV0＋ｂ・・・（１）
Vw1＜V0≦Vw2のとき、Vt＝ｃV0＋ｄ・・・（２）
Vw2＜V0のとき、       Vt＝ｅV0＋ｆ・・・（３）
【００４８】
すなわち、記録紙を通紙させる前に転写ローラ１５の抵抗値を検出し、その検出した抵抗値に応じた適正な転写バイアスを画像形成時に印加するように制御動作が行われるようになっている。
【００４９】
このように本実施形態では、接触転写体としての転写ローラ１５に一定の検知電流を流して得た複数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの平均検知電圧Vaveが、高温・高湿または低温・低湿の使用環境となることによって閾電圧Vwの範囲から外れた状態となった場合には、その外れた範囲に適合した演算式を選択して用いることにより、上記複数のサンプリング電圧Vsp1，Vsp2，・・・，Vspk，・・・，Vspaの代表値Vspa1，Vspa2，Vspa0が、使用環境に極めて適合した状態で求められることとなり、高温・高湿または低温・低湿のいずれにおいても良好な転写動作が行われるようになっている。
【００５０】
また本実施形態によれば、転写ローラに対してトナー粒子や紙粉等の汚れが付着してしまった場合においても転写不良が防止される。すなわち、これらの転写ローラに対する汚れは、周方向に均一に現れる場合よりも局部的に発生する場合が多いが、そのような状態で前述した従来のＡＴＶＣ定電流バイアスを印加すると、例えば図８に示されているように汚れ部分に対応するサンプリング電圧が局部的に高くなってしまい、転写不良の領域が増大してしまう。このような場合に本発明にかかる転写制御を適用すれば、上述した局部的な汚れに対応した転写バイアスが得られることとなり、その結果、良好な転写動作が実行される。
【００５１】
さらに本実施形態によれば、転写ローラの近傍に各種熱源が配置されている場合における転写不良が防止される。すなわち、環境による抵抗変動の大きいイオン導電性ゴム等を採用した転写ローラと定着器が近距離に配置されていたり、機内の吸湿防止用ヒータなどの各種熱源が配置されることがあるが、そのような熱源からの加熱作用によって転写ローラの一部分の抵抗値が変化してしまうことがあり、上述した局部的な汚れの場合と同様にサンプリング電圧が局部的に変動して転写不良の領域が増大してしまう。このような場合に本発明にかかる転写制御を適用すれば、局部的な抵抗変化に対応した転写バイアスが得られることとなって良好な転写動作が実行される。
【００５２】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【００５３】
例えば、上述した実施形態では、サンプリング電圧の代表値を決定するにあたって平均値を算出しているが、標準偏差などを算出して代表値とすることも可能である。
【００５４】
また、上述した実施形態は、レーザプリンタに対して本発明を適用したものであるが、本発明はそれに限定されることはなく、その他の多種多様な画像形成装置に対しても同様に適用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上述べた本発明にかかる画像形成装置は、プリンタなどの電子写真方式を利用した画像形成装置を始めとして、複写機等の多種多様な画像形成装置に対して広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの全体構造例を表した縦断面説明図である。
【図２】図１に示されたレーザプリンタに用いられている本発明の一実施形態における転写バイアス印加手段の制御装置を表したブロック図である。
【図３】本発明にかかる装置の使用環境が常温・常湿の状態にある場合のサンプリング電圧の変動状態を表した模式的な線図である。
【図４】本発明にかかる装置の使用環境が高温・高湿の状態にある場合のサンプリング電圧の変動状態を表した模式的な線図である。
【図５】本発明にかかる装置の使用環境が低温・低湿の状態にある場合のサンプリング電圧の変動状態を表した模式的な線図である。
【図６】サンプリング電圧の代表値に基づいて転写バイアスを決定する際に用いる制御テーブルの一例を表した線図である。
【図７】転写制御手段により実行される転写バイアス決定制御動作の一例を表したフロー図である。
【図８】転写ローラの局部的な汚れや加熱が発生した場合のサンプリング電圧の一例を表した線図である。
【図９】一般の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの構造例を表した縦断面説明図である。
【図１０】従来装置の使用環境が常温・常湿の状態にある場合のサンプリング電圧の変動状態を表した模式的な線図である。
【図１１】従来装置の使用環境が高温・高湿の状態にある場合のサンプリング電圧の変動状態を表した模式的な線図である。
【図１２】従来装置の使用環境が低温・低湿の状態にある場合のサンプリング電圧の変動状態を表した模式的な線図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  レーザプリンタ（画像形成装置）
１２  プロセスカートリッジ
１２１  感光ドラム（像担持体）
１２２  現像装置
１５  転写ローラ（接触転写体）
２１  電源装置（転写バイアス印加手段）
２２  ＤＣコントローラ（転写制御手段）
Ｐ  記録紙
【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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