(57)【要約】【課題】  環境条件の違いによる転写バイアスの最適条件を、より適切に決定して良好な画像形成を実現することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。【解決手段】イオン導電体で構成された転写ローラ５８と電子導電体で構成されたレジストローラ１２のように、電気的特性の環境依存性が異なる部材の電気的特性がそれぞれ検出される。そして、記憶部１７０に記憶されるデータテーブルを参照し、レジストローラ１２の電気的特性に基づいて湿度条件を判別する。判別された湿度条件と、転写ローラ５８の電気的特性の検出結果に基づいて環境条件に応じた適切な転写バイアスを決定することにより、環境条件の変化に対応して最適な転写バイアスで転写制御を行うことができる。【選択図】図７
2011017752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像が担持される像担持体と、
前記像担持体に対向配置され、搬送される被記録媒体に現像剤像が転写されるように転写バイアスが印加される転写部材と、
前記転写部材とは電気的特性の環境依存性が異なる導電部材と、
前記導電部材の電気的特性を検出する第一検出手段と、
前記転写部材の電気的特性を検出する第二検出手段と、
前記第一検出手段および前記第二検出手段の検出結果に基づいた、環境条件に応じた最適な転写バイアスが前記転写部材に印加されるように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
少なくとも前記第一検出手段の検出結果に基づいて前記環境条件を判別する判別手段と、
前記判別手段によって判別された前記環境条件と前記第二検出手段の検出結果とに基づいて最適な転写バイアス値を決定する決定手段と
をさらに備え、決定手段によって決定された最適な転写バイアス値が前記転写部材に印加されるように制御する
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】
前記制御手段は、
前記導電部材および前記転写部材の電気的特性に対し、前記環境条件および最適な転写バイアス値を対応づけたデータテーブルを記憶する記憶手段
をさらに備え、
前記判別手段は、前記データテーブルを参照して前記第一検出手段の検出結果に基づいて前記環境条件を判別し、
前記決定手段は、前記第二検出手段の検出結果と前記環境条件とに基づき、前記データテーブルから最適な転写バイアス値を決定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】
前記制御手段は、
前記第二検出手段の検出結果と最適な転写バイアス値の関係を前記環境条件ごとに表した複数の関数を記憶した関数記憶手段と、
前記関数を前記関数記憶手段から選択する選択手段と
をさらに備え、
前記判別手段は、前記第一検出手段および前記第二検出手段の検出結果に基づいて前記環境条件を判別し、
前記決定手段は、前記選択手段が選択した前記関数に基づき最適な転写バイアス値を決定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５】
前記転写部材はイオン導電体の転写ローラであり、
前記導電部材は搬送される被記録媒体の搬送方向において前記転写ローラよりも上流に配置され、かつ電子導電体からなる一対の通紙ローラであって、
前記第一検出手段は、搬送される被記録媒体が前記通紙ローラに挟まれた状態で電気的特性を検出する
ことを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写部材および前記導電部材は、互いに電気的特性において環境依存性の異なるイオン導電体であることを特徴とする請求項１から４いずれか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したり、転写された画像に対して放電模様が発生したりすることがある。
【０００３】
ところで、転写バイアスの適切な大きさは、環境条件、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、転写部材や像担持体、および用紙の電気抵抗が変化するからである。そのため、特許文献１に示すように、転写部材に相当する転写ローラに対する転写バイアスを制御することによって、転写ローラに流す転写電流を、各環境条件に応じた最適値になるように制御することが知られている。
【０００４】
具体的には、転写ローラを含んだ転写手段系の電気的負荷抵抗値を検出しつつ、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。上記特性曲線とは、環境条件によって変化する転写手段系の負荷抵抗値と、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６―５３１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、転写手段系の負荷抵抗は温度や湿度の影響を受けて変化するので、負荷抵抗から環境条件をある程度判断し、それに応じて適切な転写電流値を決定してきた。しかしながら、転写手段系の負荷抵抗値だけでは正確な環境条件の判断ができない場合がある。
【０００７】
例えば、高温低湿環境（以下Ｈ／Ｌ環境と表記）と低温高湿環境（以下Ｌ／Ｈ環境）とでは、転写手段系で検出される負荷抵抗値はほぼ同じ値を示すことがある。しかしながら、Ｈ／Ｌ環境とＬ／Ｈ環境とでは最適な転写電流値は大きく異なるが、特許文献１においては両者の負荷抵抗値がほぼ同じ場合、環境条件がＨ／Ｌ環境であるかＬ／Ｈ環境であるかを正確に判別することができないので、Ｌ／Ｈ環境であるにも拘わらずＨ／Ｌ環境での最適な転写電流を転写ローラに印加してしまう可能性がある。
【０００８】
以上のように、転写手段系における負荷抵抗値を検出するだけでは、周囲の環境条件の違いによる最適な転写電流の決定を行うことが困難であった。
【０００９】
そこで、本発明では、環境条件の違いによる転写バイアスの最適条件を、より適切に決定して良好な画像形成を実現することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、現像剤像が担持される像担持体と、前記像担持体に対向配置され、搬送される被記録媒体に現像剤像が転写されるように転写バイアスが印加される転写部材と、前記転写部材とは電気的特性の環境依存性が異なる導電部材と、前記導電部材の電気的特性を検出する第一検出手段と、前記転写部材の電気的特性を検出する第二検出手段と、前記第一検出手段および前記第二検出手段の検出結果に基づいた、環境条件に応じた最適な転写バイアスが前記転写部材に印加されるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記制御手段が、少なくとも前記第一検出手段の検出結果に基づいて前記環境条件を判別する判別手段と、前記判別手段によって判別された前記環境条件と前記第二検出手段の検出結果とに基づいて最適な転写バイアス値を決定する決定手段とをさらに備え、決定手段によって決定された最適な転写バイアス値が前記転写部材に印加されるように制御するようにしてもよい。
【００１２】
また、前記制御手段が、前記導電部材および前記転写部材の電気的特性に対し、前記環境条件および最適な転写バイアス値を対応づけたデータテーブルを記憶する記憶手段をさらに備え、前記判別手段は、前記データテーブルを参照して前記第一検出手段の検出結果に基づいて前記環境条件を判別し、前記決定手段は、前記第二検出手段の検出結果と前記環境条件とに基づき、前記データテーブルから最適な転写バイアス値を決定するようにしてもよい。
【００１３】
また、前記制御手段が、前記第二検出手段の検出結果と最適な転写バイアス値の関係を前記環境条件ごとに表した複数の関数を記憶した関数記憶手段と、前記関数を前記関数記憶手段から選択する選択手段とをさらに備え、前記判別手段は、前記第一検出手段および前記第二検出手段の検出結果に基づいて前記環境条件を判別し、前記決定手段は、前記選択手段が選択した前記関数に基づき最適な転写バイアス値を決定するようにしてもよい。
【００１４】
また、前記転写部材がイオン導電体の転写ローラであり、前記導電部材は搬送される被記録媒体の搬送方向において前記転写ローラよりも上流に配置され、かつ電子導電体からなる一対の通紙ローラであって、前記第一検出手段は、搬送される被記録媒体が前記通紙ローラに挟まれた状態で電気的特性を検出するようにしてもよい。
【００１５】
また、前記転写部材および前記導電部材は、互いに電気的特性において環境依存性の異なるイオン導電体であるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電気的特性の環境依存性が異なる転写部材および導電部材の電気的特性がそれぞれ検出される。そして、その各々が示す電気的特性の検出結果に基づいた、環境条件に応じた適切な転写バイアスが印加されるように制御する。したがって、環境条件の変化に対応して最適な転写バイアスで転写制御を行うことができるので、良好な画像形成が可能になる。
【００１７】
また、少なくとも第一検出手段の検出結果に基づいて前記環境条件を判別するようにすれば、前記第二検出手段の検出結果および判別された環境条件に基づき、その環境条件に応じた最適な転写バイアス値を決定することが可能になる。
【００１８】
また、第一検出手段の検出結果に基づきデータテーブルから環境条件を判別し、前記第二検出手段の検出結果と判別された環境条件に基づき、前記データテーブルから最適な転写バイアス値を決定するようにすれば、データテーブルを参照して最適な転写バイアスを決定することができるので、予め実験的に求めた転写部材および導電部材の電気的特性の環境依存性に関するデータを有効に利用して最適な転写バイアスを決定することができる。
【００１９】
また、第二検出手段の検出結果に対応する最適な転写バイアス値の関係を環境条件ごとに表した複数の関数から一を選択し、選択された関数に基づいて最適な転写バイアスを決定するようにすれば、第二の検出手段から検出された電気的特性の値に対応する値を関数に入力することで容易に最適な転写バイアスの値を算出することができる。
【００２０】
また、導電部材をイオン導電体の転写ローラとし、導電部材を電子導電体からなる通紙ローラとして、通紙ローラの電気的特性を検出する。通紙ローラが被記録媒体を挟んだ状態では、検出される電気的特性の検出結果は被記録媒体に含まれる水分の影響を受けて変化するので、その検出結果に基づいて、特に環境条件のうち湿度条件を判別することができる。湿度条件が判別されることで、第二検出手段の検出結果に基づいてその環境条件に応じた最適な転写バイアスを決定することが容易になる。
【００２１】
また、導電部材を互いが示す電気的特性の環境依存性の異なるイオン導電体とすれば、両ローラから検出された電気的特性に基づいて環境条件を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】レーザプリンタの要部断面図である。
【図２】転写ローラおよびレジストローラにバイアスを印加するための回路図である。
【図３】制御装置１００のブロック図である。
【図４】湿度条件判別用のデータテーブルである。
【図５】大まかな環境条件分類用のデータテーブルである。
【図６】転写電流決定用のデータテーブルである。
【図７】転写電流制御のフローを示すフローチャートである。
【図８】湿度条件および温度条件に対して転写ローラが示す体積抵抗率を示すグラフである。縦軸に湿度、横軸に温度を示す。
【図９】湿度条件および温度条件に対して用紙が示す体積抵抗率を示すグラフである。
【図１０】転写ローラおよび供給ローラにバイアスを印加するための回路図である。
【図１１】湿度条件および温度条件に対して転写ローラが示す電気抵抗を示すデータテーブルである。
【図１２】転写系の示す負荷抵抗値と、目標とする転写電流値の関係を関数として示したグラフである。横軸が転写ローラの負荷抵抗値、縦軸が最適な転写電流の値を示す。
【図１３】他の実施形態としての転写電流制御のフローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施例１）  
［画像形成装置の概略構成］
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。
【００２４】
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、非記録媒体としての用紙Ｐを給紙するための給紙部３と、スキャナユニット４と、トナー像を形成して用紙Ｐ上に転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｐに転写されたトナー像を熱定着させる定着器６０と、制御装置１００とを主に備えている。本体筐体２の前側には、開閉自在なフロントカバー２１が設けられており、フロントカバー２１を開いたときにできる開口からプロセスカートリッジ５が着脱可能に装着される。また、本体筐体２の上面には、本体筐体２の外部に排出された用紙Ｐが蓄積される排紙トレイ２２が設けられている。
【００２５】
制御装置１００は、本体筐体２内の所定の位置に配置され、画像形成動作や後述する転写バイアスの決定など、レーザプリンタ１の各部の動作を制御している。
【００２６】
給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられている。給紙部３は、本体筐体２に対して着脱可能に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１の用紙Ｐを搬送する各種ローラと、本発明の導電部材の一例であり、通紙ローラの一例としてのレジストローラ１２とを備えている。
【００２７】
画像形成動作が開始すると、給紙トレイ３１に蓄積された用紙Ｐが給紙される。給紙された用紙Ｐは、各種ローラによってレジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２は、金属製のレジストローラ軸１２ａの周囲にエチレン‐プロピレン‐ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などのゴム部材を備えた１対のローラからなる。この一対のレジストローラは、主に電子をキャリアとして電気を伝導させる導電体（電子導電体）で構成されている。電子導電体で構成されたレジストローラ１２のもつ電気的な負荷抵抗値（以下、抵抗値と呼称する）は、環境の変化に対する依存性が低い。すなわち、レーザプリンタ１の周囲の湿度が変化しても、レジストローラ１２の抵抗値の変化は小さい。
【００２８】
レジストローラ１２は、用紙Ｐをレジスト後に、画像形成位置に送るようにしている。なお、画像形成位置とは、用紙Ｐに対し感光ドラム５２上のトナー像を転写する転写位置であって、本実施形態では、感光ドラム５２と転写ローラ５８との対向位置とされる。
【００２９】
プロセスカートリッジ５は、スキャナユニット４の下方に設けられ、本体筐体２に対して着脱自在に装着される。このプロセスカートリッジ５は、表面に有機感光層を有する本発明の像担持体の一例としての感光ドラム５２と、帯電器５３と、現像ローラ５４と、供給ローラ５５と、層厚規制ブレード５６と、トナー収容部５７と、本発明の転写部材の一例としての転写ローラ５８とを主に備えている。また、トナー収容部５７には非磁性１成分系の正帯電性トナーが収容されている。
【００３０】
転写ローラ５８は、用紙Ｐの搬送方向でレジストローラ１２の下流側に配置されている。転写ローラ５８は、感光ドラム５２の下方において、この感光ドラム５２に対向配置され、プロセスカートリッジ５に、矢印方向（時計方向）に回転可能に支持されている。この転写ローラ５８は、金属製のローラ軸５８ａに、例えばアクリルニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などの導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。
【００３１】
この転写ローラ５８は、主にイオンをキャリアとして電気を伝導させる導電体（イオン導電体）で構成されている。イオン導電体で構成された転写ローラ５８のもつ抵抗値は、電子導電体に比べて空気中の水分量（相対湿度）に対する依存性が高い。すなわち、転写ローラ５８の抵抗値はレーザプリンタ１の周囲の温度と湿度（相対湿度）の変化に応じて変化しやすい。
【００３２】
プロセスカートリッジ５では、感光ドラム５２の表面が、帯電器５３により一様に帯電された後、スキャナユニット４からのレーザ光の高速走査によって露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００３３】
静電潜像は、トナー収容部５７から供給ローラ５５を経て、層厚規制ブレード５６に規制されながら現像ローラ５４上に薄層状に担持されたトナーによって可視像化され、感光ドラム５２上に本発明の現像剤像としてのトナー像が形成される。
【００３４】
そして、感光ドラム５２と転写ローラ５８との間を用紙Ｐが搬送されることで感光ドラム５２上のトナー像が用紙Ｐに転写される。
【００３５】
用紙Ｐに転写されたトナー像は、定着器６０まで運ばれて熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、排出経路２３に搬送され、排出経路２３から排出ローラ２４によって本体筐体２の外部に排出されて排紙トレイ２２上に蓄積される。
［レーザプリンタの電気的構成］
次に、レーザプリンタ１の電気的構成について説明する。図２に示すように、感光ドラム５２と転写ローラ５８との間には、本発明の第一検出手段の一例としての第一電流計１０１、第一電圧計１０２と、電源回路１２１とが接続されている。また、一対のレジストローラ１２には、第二検出手段の一例としての第二電流計１１１、第二電圧計１１２と、電源回路１２２が接続されている。
【００３６】
電源回路１２１は、一対のレジストローラ１２の間にて下側のローラが負極（マイナス）になるように接続されている。電源回路１２１は可変抵抗を有しており、制御装置１００からの入力信号に応じた値のバイアスを出力する。
【００３７】
第一電流計１０１、第一電圧計１０２は電源回路１２１からレジストローラ１２に印加されるバイアスにより流れる電流値Ｉ１、および電圧Ｖ１を検出する。検出された電流Ｉ１、および電圧Ｖ１は、検出信号として電圧差演算部１２５に出力される。
【００３８】
また、電源回路１２２も電源回路１２１と同様の構成であって、感光ドラム５２と転写ローラ５８との間にて転写ローラ５８側が負極（マイナス）になるように接続されている。第二電流計１１１、第二電圧計１１２は電源回路１２２から感光ドラム５２および転写ローラ５８に印加される転写バイアスが印加されることにより、転写ローラ５８を含む転写系に流れる電流Ｉ２、および電圧Ｖ２を検出する。検出された電流Ｉ２、および電圧Ｖ２は、検出信号として抵抗値演算部１４０に出力される。
【００３９】
そして、本発明の制御手段の一例としての制御装置１００は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する電気回路として構成されている。図３に示すように、制御装置１００は電圧差演算部１２５、本発明の判別手段の一例としての環境判別部１３０、抵抗値演算部１４０、本発明の決定手段の一例としての転写バイアス決定部１５０、転写バイアス出力部１６０および記憶手段の一例としての記憶部１７０とを有している。ＣＰＵは環境判別部１３０、抵抗値演算部１４０、転写バイアス決定部１５０、転写バイアス出力部１６０に相当する。
【００４０】
記憶部１７０は、ＲＯＭおよびＲＡＭに相当する。記憶部１７０には、ＣＰＵがレーザプリンタ１の各部を制御するための各種プログラムが記憶されている。ＣＰＵは、記憶部１７０に記憶されたプログラムを読み込んで実行することによってレーザプリンタの動作を制御する。また、記憶部１７０には湿度条件判別用のデータテーブル、転写バイアス決定用のデータテーブル、環境条件分類用のデータテーブルなどの各種データテーブルが記憶されている。ここで、環境条件とはレーザプリンタの周囲の相対湿度の高低を示す条件（湿度条件）と、気温の高低を示す条件（温度条件）のことを指す。
【００４１】
図４に示すように、湿度条件判別用のデータテーブルには、予め実験的に測定されたレジストローラ１２の発生電圧Ｖ１に基づき算出された電圧差ΔＶが記憶されている。具体的には、電圧差ΔＶとは、高湿と低湿の各湿度条件においてレジストローラ１２に対し用紙を挟んだ状態と、用紙Ｐを挟まない状態とで発生する電圧Ｖ１の値の差分である。用紙Ｐは所定量の水分を含んでおり、その含有量は湿度条件に応じて異なる。含んでいる水分量が異なると、それに応じて用紙Ｐのもつ抵抗値も異なってくる。したがって、用紙Ｐをレジストローラで挟んだ状態で測定された発生電圧Ｖ１から算出される電圧差ΔＶは、湿度条件を判別するための判断材料となる。
【００４２】
そして、湿度条件判別用のデータテーブルではΔＶの値に対応して湿度条件の情報が対応づけられている。たとえば、１０μＡの一定電流を印加したときの発生電圧から算出された電圧差ΔＶの値が０．０５ｋＶ未満であった場合は湿度条件が高湿に分類され、０．０５ｋＶ以上であった場合は低湿に分類されている。つまり、電圧差ΔＶを閾値として湿度条件を判別する。なお、本実施例では電圧差ΔＶを閾値とするが、一定電圧を印加したときに流れる電流値の値を閾値として湿度条件を判別するようにしてもよい。
【００４３】
なお、ここでいう湿度とは気体中（通常空気中）に含まれている水蒸気量（水蒸気分圧）とその空気と同じ温度における、飽和水蒸気量（飽和水蒸気分圧）との比の１００倍（パーセント）で表される相対湿度のことを指す。また、本実施例における低湿とは相対湿度５０％未満である場合に相当し、高湿とは相対湿度５０％以上である場合に相当する。
【００４４】
また、本実施形態では湿度条件を低湿環境と高湿環境の２種類に分類するのみにとどめているが、検出された電圧差ΔＶに相対湿度を対応させたデータテーブルを記憶部１７０に記憶させ、当該データテーブルを参照して定量的に湿度条件を判別できるようにしてもよい。
【００４５】
環境条件分類用のデータテーブルは、図５に示すように、用紙を挟んだ状態での転写ローラ５８を含む転写系の負荷抵抗値Ｒの値と、環境条件の分類ａ〜ｄが対応付けされている。図において、Ｈ／Ｈ，Ｈ／Ｌなどの文字は環境条件を示す符号である。スラッシュ（／）の前の符合は、Ｈが高温、Ｌが低温、Ｎが中程度の温度を意味し、スラッシュの後ろの符号は、Ｈが高湿、Ｌが低湿を意味している。
【００４６】
図５では、算出された負荷抵抗値Ｒが１００ＭΩ未満では分類ａ（Ｈ／ＨまたはＨ／Ｌ）と対応付けされている。また、負荷抵抗値Ｒが１００ＭΩ以上２００ＭΩ未満の間の場合は分類ｂ（Ｈ／ＬまたはＬ／ＨまたはＮ／Ｌ）と対応付けされている。また、負荷抵抗値Ｒが２００ＭΩ以上３００ＭΩ未満の間の場合は分類ｃと対応付けされている。また、負荷抵抗値Ｒが３００ＭΩ以上の場合は分類ｄ（Ｌ／Ｌ）と対応付けされている。なお、転写系の抵抗値Ｒは、用紙を挟まない状態で検出されたものを用いてもよい。
【００４７】
転写バイアス決定用のデータテーブルは、図６に示すように、湿度条件の条件および環境条件の大まかな分類ａ〜ｄに対し、最適な転写バイアスの値として転写電流値ＩＴが対応付けられている。たとえば、湿度条件が高湿（縦軸参照）で、環境条件の大まかな分類が分類ａであった場合に対しては、Ｈ／Ｈ環境における最適な転写電流値ＩＴとしてマイナス８μＡが対応付けされている。
【００４８】
電圧差演算部１２５は、第一電圧計１０２から出力された検出信号から電圧差を算出する。具体的には、レジストローラ１２に用紙Ｐを挟んだ状態で検出された電圧と、用紙Ｐを挟まない状態で検出された電圧とを読み取り、両者の電圧差ΔＶを算出する。算出された電圧差ΔＶは、出力信号として環境判別部１３０に出力される。
【００４９】
環境判別部１３０は、記憶部１７０に予め記憶された湿度判別用のデータテーブルと電圧差演算部１２５から出力される電圧差ΔＶの検出信号とに基づいて、レーザプリンタ１の周囲の湿度条件が高湿であるか、または低湿であるかを判別する。
【００５０】
そして、印刷命令を受信したら、算出された電圧差ΔＶと湿度条件判別用のデータテーブルとを参照し、湿度条件を判別する。判別された湿度条件の情報は、記憶部１７０に記憶させる。
【００５１】
抵抗値演算部１４０は、第二電圧計Ｖ２、第二電流計Ｉ２から出力された検出信号に基づいて、転写ローラ５８にバイアスを印加したときの負荷抵抗値Ｒを算出する。算出された負荷抵抗値Ｒは、出力信号として転写バイアス決定部１５０に出力される。
【００５２】
転写バイアス決定部１５０は、記憶部１７０に記憶された転写バイアス決定用のデータテーブルを参照し、環境判別部１３０によって判別された湿度条件の情報と、抵抗値演算部１４０が算出した負荷抵抗値Ｒとに基づいてその環境条件に対応した最適な転写バイアスの値を決定する。
【００５３】
転写バイアス決定部１５０は、環境条件分類用のデータテーブルを読み込み、算出された負荷抵抗値Ｒに基づいて対応する環境条件の分類を決定し、その分類情報を記憶部１７０に記憶させる。これによって、レーザプリンタ１の周囲の環境条件をある程度まで絞り込む。
【００５４】
そして、転写バイアス決定部１５０は、記憶部１７０に記憶された転写バイアス決定用のデータテーブルを参照し、先の処理で判別した湿度条件の情報と、環境条件の分類情報とに基づいて最適な転写バイアスの値ＩＴを決定する。決定された最適な転写電流値ＩＴは、転写バイアス出力部１６０に出力される。
【００５５】
転写バイアス出力部１６０は、第二電流計１１１で検出された電流値Ｉ２が転写電流目標値ＩＴに近づくように、転写ローラ５８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、最適な出力電流と現在の出力電流値との差分量に応じてデューティ比を変化させることで転写電流を制御する、いわゆるＰＷＭ制御を用いてもよい。
［転写バイアスの制御］
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。レーザプリンタ１が印刷ジョブを受信すると、図７に示すように転写電流の制御が開始される。まず、電源回路１２１からレジストローラ１２に対してバイアスが印加されることで生じる発生電圧Ｖ１が第一電圧計１０２によって検出される（Ｓ１０１）。具体的には、給紙トレイ３１内の用紙Ｐの給紙開始から、用紙Ｐの先端が一対のレジストローラ１２に挟まれる位置（ニップ位置）に到達するまでのタイミングで発生電圧Ｖ１が検出される。
【００５６】
次に、用紙Ｐがレジストローラ１２に挟まれた状態で、発生電圧Ｖ１が検出される（Ｓ１０２）。具体的には、用紙Ｐの用紙搬送方向先端がレジストローラ１２を通過してから後端が通過するまでのタイミングにて、電源回路１２１がレジストローラ１２にバイアスを印加する。そのときの発生電圧Ｖ１は第一電圧計１０２によって検出される。用紙Ｐがレジストローラ１２に挟まれるタイミングは、用紙Ｐの搬送速度および用紙トレイ３１からレジストローラ１２までの搬送距離に基づいて算出することが可能である。
【００５７】
次に、レジストローラ１２に用紙Ｐを挟む前の状態と挟んだ状態とで検出された電圧Ｖ１の電圧差ΔＶを算出する（Ｓ１０３）。そして、記憶部１７０から湿度条件判別用のデータテーブルを参照し、電圧差ΔＶに基づいて湿度条件を判別する（Ｓ１０４）。
【００５８】
具体的には、図４に示すように、例えば１０μＡの定電流印加時における発生電圧の電圧差ΔＶが０．０５ｋＶ以上であると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）は、湿度条件が低湿であると判別し、低湿環境であることを記憶部１７０に書き込む（Ｓ１０５）。逆に、Ｓ１０４にて電圧差ΔＶの値が０．０５ｋＶ未満であると判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）は、湿度条件が高湿であると判別し、高湿環境であることを記憶部１７０に書き込む（Ｓ１０６）。湿度条件を記憶するには、フラグを用いて記憶部１７０内に記憶させるなど、公知の方法をとることが可能である。なお、ここでは湿度条件が低湿であると判断した場合で説明する。
【００５９】
次に、転写ローラ５８と感光ドラム５２との間に発生する電流Ｉ２およびＶ２を検出し、転写系の負荷抵抗値Ｒを算出する（Ｓ１０７）。具体的には、負荷抵抗値Ｒは用紙Ｐの先端が感光ドラム５２と転写ローラ５８との間の転写位置に到達したタイミングで検出した電圧Ｖ２と電流Ｉ２に基づいて算出される。
【００６０】
次に、環境条件分類用のデータテーブルを参照し、Ｓ１０７で算出した負荷抵抗値Ｒに基づいて大まかな環境条件を選択する（Ｓ１０８）。具体的には、算出された負荷抵抗値Ｒが環境条件分類用のデータテーブルにおける環境条件の分類ａ〜ｄのいずれに該当するかを判断する。例えば、検出された負荷抵抗値Ｒが１５０ＭΩである場合には、環境条件の分類がｂ分類であると判断される。上記判断によって選択された環境条件の分類情報は、記憶部１７０に記憶される。なお、ここでは分類ｂが選択された場合で説明する。
【００６１】
次に、転写バイアス決定用のデータテーブル（図６参照）を参照し、Ｓ１０４にて判別された湿度条件の情報およびＳ１０８にて選択された環境条件の分類情報に基づいて最適な転写バイアスを決定する（Ｓ１０９）。ここでは、湿度条件が低湿であり、大まかな環境条件の分類が分類ｂである。したがって、転写バイアス決定用のテーブルを参照すると、最適な転写バイアス電流ＩＴの値は−２０μＡと決定することができる。
【００６２】
なお、環境条件分類用のデータテーブルに記憶された転写系の負荷抵抗値Ｒが、用紙Ｐを挟んでいない状態で検出されたものである場合には、用紙Ｐが転写位置に到達する前のタイミングで転写系の負荷抵抗値Ｒを検出するようにすればよい。
【００６３】
そして、転写ローラ５８に最適な転写バイアス電流ＩＴを印加して（Ｓ１１０）処理を終了する。なお、図３における電圧差演算部１２５の処理は、主に図７におけるＳ１０３に相当する。環境判別部１３０の処理は主にＳ１０４からＳ１０８に相当する。抵抗値演算部１４０の処理は主にＳ１０７に相当する。転写バイアス決定部１５０の処理はＳ１０９に相当する。転写バイアス出力部１６０の処理はＳ１１０に相当する。
【００６４】
上記の転写制御処理による作用および効果について説明する。イオン導電体で構成された転写ローラ５８と電子導電体で構成されたレジストローラ１２のように、電気的特性の環境依存性が異なる両ローラの電気的特性をそのときの環境下でそれぞれ検出する。その各々が示す電気的特性の検出結果に基づいて環境条件に応じた適切な転写バイアスを決定するので、環境条件の変化に対応して最適な転写バイアスで転写制御を行うことができる。
【００６５】
特に、電気的特性の環境依存性が異なる部材を使用することの効果を説明すると、転写ローラ５８はイオン導電体で構成されているので、その電気的特性（電気的抵抗値、およびバイアスが印加されたときに示す電流値または電圧値）は周囲の環境条件の変化に対する依存性が強い。
【００６６】
即ち、図８に示すように、相対湿度および温度の条件に対応して測定される転写ローラ５８の単位体積当たりの電気抵抗値である体積抵抗率の値は、環境条件の変化に応じて変化する。ここで、例えば相対湿度が２０％であって、周囲の温度が２５．０℃の場合と、相対湿度が８０％で周囲の温度が１０．０℃である場合とでは、環境条件がまったく異なるにも拘わらず、イオン導電体である転写ローラ５８の体積抵抗率にほとんど差が見られないことがわかる。このように、体積抵抗率の値自体は同じであっても、それだけでは湿度や温度が一意に決まらないことがある。つまり、転写系の負荷抵抗値（電気的特性）を検出するだけでは、環境条件を正確に判別することが困難である。
【００６７】
そこで、本発明では、電子導電体で構成されるレジストローラ１２の示す電気的特性を検出する。電子導電体で構成されるレジストローラ１２は、同一の相対湿度における温度の変化が体積抵抗率がイオン導電体で構成される転写ローラ５８に比べて小さい。一方で、図９に示すように、用紙Ｐの体積抵抗率は、例えば相対湿度６０％の湿度条件においては温度変化に対してほとんど変化がないことがわかる。
【００６８】
つまり、湿度条件の変化に対して負荷抵抗値の変化が小さいレジストローラ１２に用紙Ｐを挟んだ状態で電気抵抗値を検出すれば、その検出結果は用紙Ｐに含まれる水分、すなわち湿度条件に依存することになる。
【００６９】
したがって、レジストローラ１２に用紙を挟んだ状態で電気的特性を検出することで、その検出結果に基づいて湿度条件を判別することが可能となる。そして、湿度条件が判別されたことによって、転写ローラの電気的特性からレーザプリンタの周囲の環境条件を正確に判別することが容易になる。環境条件を正確に判別することによって、その環境条件に対応した最適な転写バイアスを決定することができるので、良好な印刷結果を提供することが可能となる。
【００７０】
しかも、データテーブルを参照して最適な転写バイアスを選択するので、予め実験的に求めた転写ローラおよびレジストローラの電気的特性の環境依存性に関するデータを有効に利用して最適な転写バイアスを決定することができる。
【００７１】
なお、本実施形態ではレジストローラ１２に流れる電圧Ｖ１を検出した後のタイミングで転写ローラ５８を含む転写系に流れる電圧Ｖ２を検出しているが、転写系に流れる電圧Ｖ２の検出タイミングはレジストローラ１２に対する電気的特性の検出前であってもよい。
（実施例２）
次に、転写電流の制御処理に関する他の実施形態について図面を用いて説明する。なお、レーザプリンタ１の構成について、先述した実施形態と同様の部分に関しては同じ番号を付し、説明を割愛する。
【００７２】
図１０に示すように、第一電流計２０１、第一電圧計２０２は本発明の導電部材の一例としての供給ローラ５５に印加される電流および電圧の値を検出するように接続されている。供給ローラ５５は、イオン導電体で構成されている。供給ローラ５５は、転写ローラ５８のもつ電気的特性の環境依存性とは異なる傾向を示す。
【００７３】
第一電流計２０１、第一電圧計２０２、第二電流計１１１、第二電圧計１１２によって検出された検出結果の検出信号は、抵抗値演算部１４０に入力される。抵抗値演算部１４０は、入力された検出信号から供給ローラ５５および転写系の負荷抵抗値Ｒ２を算出し、演算結果を環境判別部１３０へ出力する。
【００７４】
環境判別部１３０は、記憶部１７０に記憶された湿度判別用のデータテーブルを参照し、負荷抵抗値Ｒ１，Ｒ２に基づいて湿度条件を判別する。そして、判別された湿度条件に対応した関数を記憶部１７０から選択する。湿度判別用のデータテーブルには、図１１で転写ローラ５８を例として示されるように、湿度条件と温度条件に対する体積抵抗率の値が記されている。記憶部１７０には、供給ローラ５５についても同様に湿度判別用のデータテーブルが記憶されている。
【００７５】
そして、図１２に示すように、記憶部１７０には転写系の負荷抵抗値Ｒ２に対する最適な転写バイアス（転写電流目標値）の関係を示した関数ｆｎ（Ｒ）が記憶されている。関数ｆｎ（Ｒ）は、湿度条件、すなわち相対湿度に応じて複数設けられている。例えば相対湿度２０％にｆ１（Ｒ）が対応し、相対湿度４０％にｆ２（Ｒ）が対応している。なお、本実施例では相対湿度に対応して関数が用意されているが、大まかに湿度条件が低湿の場合と高湿の場合の２パターンの関数を用意するようにしてもよい。
【００７６】
転写バイアス決定部１５０は判別された相対湿度に対応する関数ｆｎ（Ｒ）を記憶部１７０から読み込む。そして、読み込んだ関数と、転写系の負荷抵抗値Ｒ２に基づいて環境条件に適した転写バイアスＩＴを決定する。
【００７７】
そして、転写バイアス決定部１５０は、決定した最適な転写電流値ＩＴを転写バイアス出力部１６０に出力する。転写バイアス出力部１６０は、第二電流計１１１で検出された電流値Ｉ２が転写電流目標値ＩＴに近づくように、転写ローラ５８に電流を印加する。
【００７８】
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。レーザプリンタ１が印刷ジョブを受信すると、図１３に示すように転写電流の制御が開始される。Ｓ２０１にて、供給ローラ５５にバイアスが印加され、発生した電圧および電流から負荷抵抗値Ｒ１を算出する。
【００７９】
次に、転写ローラ５８にバイアスが印加され、発生した電圧および電流から負荷抵抗値Ｒ２を算出する（Ｓ２０２）。そして、負荷抵抗値Ｒ１，Ｒ２に基づいて環境条件を判別する（Ｓ２０３）。
【００８０】
具体的には、記憶部１７０に記憶された転写ローラ５８と供給ローラ５５に関する湿度判別用のデータテーブルを参照し、負荷抵抗値Ｒ１，Ｒ２の値の組み合わせに基づいて環境条件を判別する。たとえば、図８に示すように、転写ローラ５８を含む転写系の負荷抵抗値Ｒ１が７．９［ｌｏｇΩ］である場合は、図１１のデータテーブルを参照して、環境条件を、湿度２０％で温度３２．５℃、湿度２０％で温度２５℃、湿度４０％で温度２５℃、湿度４０％で温度１７．５℃、湿度６０％で温度１７．５℃、湿度８０％で温度１０．０℃のいずれかに絞る。このように、図１１のデータテーブルを参照することで、環境条件の候補が抽出される。また、供給ローラ５５についても供給ローラＲ１の値に基づいて同様の処理を行うと、環境条件に関していくつかの候補が抽出される。
【００８１】
そして、転写ローラ５８を含む転写系と供給ローラ５５の負荷抵抗値Ｒ１およびＲ２からそれぞれ抽出された環境条件において重複する条件を抽出し、環境条件が判別される。ここでは、相対湿度が２０％、温度２５℃であったとして説明する。
【００８２】
次に、判別された湿度条件に基づいて、記憶部１７０に記憶された複数の関数ｆｎ（Ｒ）から一を選択する（Ｓ２０４）。ここでは、関数ｆ１（Ｒ）が選択される。そして、選択された関数ｆ１（Ｒ）を参照し、Ｓ２０２で算出された負荷抵抗値Ｒ２に対応する転写電流値ＩＴが決定される（Ｓ２０５）。
【００８３】
そして、用紙Ｐが転写位置に到達するタイミングで、転写ローラ５８に最適な転写バイアス電流ＩＴを印加して処理を終了する（Ｓ２０６）。
【００８４】
なお、抵抗値演算部１４０の処理は、Ｓ２０１およびＳ２０２に相当する。環境判別部１３０の処理は主にＳ２０３に相当する。転写バイアス決定部１５０の処理はＳ２０４およびＳ２０５に相当し、特にＳ２０４の処理は本発明の選択手段に相当する。転写バイアス出力部１６０の処理はＳ２０６に相当する。
【００８５】
上記の転写制御処理による作用および効果について説明する。記憶部１７０に、湿度判別用のデータテーブルと、転写ローラ５８から検出される電気的特性に対応する最適な転写バイアスの値の関係を環境条件ごとに表した複数の関数が記憶されている。制御装置１００は、供給ローラ５３の電気的特性と、転写ローラ５８の電気的特性とに基づいて、複数の関数から一を選択する。そして、選択された関数を参照し、転写ローラ５８の電気的特性に基づいて環境条件に対応した最適な転写バイアスの値を容易に決定することができる。
【００８６】
しかも、最適な転写バイアスを決定するために関数が参照される。検出された電気的特性の値に対応する値を関数に入力することで最適な転写バイアスの値を算出することによって、記憶部１７０に記憶させるデータテーブルの量、すなわちデータ量を抑えることができる。
【００８７】
また、転写ローラと供給ローラのように、互いが示す電気的特性の環境依存性の異なるイオン導電体を用いるので、両ローラの電気的特性に基づいて環境条件を判別することができる。
【００８８】
なお、本実施形態では、導電部材の一例として供給ローラを例示したが、実施例１のようにレジストローラの電気的特性を検出した結果に基づき湿度条件を判別し、判別された湿度条件に基づいて関数を選択するようにしてもよい。
【００８９】
また、イオン導電性のローラとして、供給ローラ以外の、例えば現像ローラ、定着用のローラ、用紙搬送のための搬送ローラ等が用いられてもよい。
［その他の実施形態］
本発明の実施形態は、上述したものに何ら限定されるものではない。すなわち、発明の本質から逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、以下のようにしてもよい。すなわち、まずイオン導電体からなる転写系および供給ローラの電気的特性と湿度条件が対応付けられたデータテーブルから湿度条件を判別する。そして、判別された湿度条件と、環境条件分類用のデータテーブルから判別された大まかな環境条件の分類とを参照し、転写バイアス決定用のデータテーブルに基づいて最適な転写電流値を決定するようにしてもよい。
【００９０】
また、本発明は、転写バイアスとして転写電流値を決定するものであってもよいし、転写電圧値を決定するものであってもよい。また、本発明における第一の検出手段によって検出される電気的特性とは、転写ローラやレジストローラにバイアスが印加されたときに検出される電流値であってもよいし、電圧値であってもよい。
【００９１】
また、前記実施形態では、画像形成装置としてモノクロのレーザプリンタを例示したが、ＬＥＤプリンタであってもよいし、カラープリンタであってもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１    レーザプリンタ
１２    レジストローラ
５２    感光ドラム
５５    供給ローラ
５８    転写ローラ
１００    制御装置
２０１    第一電流計
２０２    第一電圧計
１１１    第二電流計
１１２    第二電圧計
１７０    記憶部
【図１】
2011017752.tif 000003
【図２】
2011017752.tif 000004
【図３】
2011017752.tif 000005
【図４】
2011017752.tif 000006
【図５】
2011017752.tif 000007
【図６】
2011017752.tif 000008
【図７】
2011017752.tif 000009
【図８】
2011017752.tif 000010
【図９】
2011017752.tif 000011
【図１０】
2011017752.tif 000012
【図１１】
2011017752.tif 000013
【図１２】
2011017752.tif 000014
【図１３】
2011017752.tif 000015