(57)【要約】【課題】画像形成装置および画像形成装置の制御方法を提供すること。【解決手段】画像形成装置１０は、転写材３６を転写ベルト３４に吸着させて搬送し、転写材３６に現像剤を転写すて画像形成を行っている。画像形成装置１０は、転写材３６を前記転写ベルトに吸着させる吸着バイアス印加手段（３０、３２）と、吸着バイアス印加手段（３０、３２）に印加される吸着バイアス電圧を計算し、吸着バイアス電圧を使用して吸着バイアス制御手段が提供するニップ部ＮＰでの抵抗値を推定している。制御手段（４２）は、推定値から転写材３６に対して現像剤を転写する転写バイアス電圧を設定し、転写バイアス電源４０を制御して、転写電流を制御している。また、画像形成装置１０に対し、上述した処理を実行させる制御方法が提供されている。【選択図】  図２
2008122687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材を転写ベルトに吸着させて搬送し、前記転写材に現像剤を転写する画像形成装置であって、
前記転写材を前記転写ベルトに吸着させる吸着バイアス印加手段と、
前記吸着バイアス印加手段に印加される吸着バイアス電圧を計算し、前記吸着バイアス印加手段の吸着ローラと対向ローラとの間に形成されるニップ部を通過する吸着電流に対する抵抗値から、前記転写材に対して前記現像剤を転写する転写バイアス電圧を設定する制御手段と
を備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記吸着バイアス印加手段を通して流れる吸着電流値のフィードバック値を使用して前記吸着バイアス電圧および前記転写バイアス電圧を決定する手段を含む、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、前記転写材が前記吸着バイアス印加手段に非挟持された状態の前記吸着バイアス電圧と、前記転写材が前記吸着バイアス印加手段に挟持された状態の前記吸着バイアス電圧の電圧差から前記転写材の抵抗値を分離して計算する抵抗分離手段を含む、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記抵抗分離計算手段は、前記転写材のサイズおよび搬送方向を指示するコードを含む画像形成指令を受取り、前記コードを判断して異なるサブルーチンを呼び出して前記転写材または前記転写材を含む前記吸着バイアス印加手段の抵抗値を計算する、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記吸着バイアス印加手段は、前記吸着バイアスを定電流制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、さらに温湿度センサを備え、前記制御手段は、前記転写材または前記転写ベルトを含む前記吸着バイアス印加手段の環境依存抵抗値を分離して決定し、前記転写バイアス電圧の制御にフィードバックする転写バイアス制御手段を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記吸着バイアス印加手段は、吸着ローラと対向ローラと吸着バイアス電源とを備え、前記制御手段は、（１）前記転写材のみの抵抗値、（２）前記転写ベルト、前記吸着ローラおよび前記対向ローラの抵抗値、または（３）前記転写材、前記転写ベルト、前記吸着ローラおよび前記対向ローラの抵抗値に対し、それぞれ転写バイアス電流をエントリするルックアップ・テーブルを含み、前記吸着バイアス電圧と前記転写バイアス電圧とを制御する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置の制御方法であって、
吸着バイアス印加手段に吸着バイアス電圧を印加して前記転写材を前記転写ベルトに吸着させるステップと、
前記吸着バイアス印加手段を通して流れる吸着電流値のフィードバック値を受取るステップと、
前記吸着電流値のフィードバック値から前記吸着バイアス電圧を計算し、前記吸着バイアス印加手段の吸着ローラと対向ローラとの間に形成されるニップ部を通過する吸着電流に対する抵抗値を計算するステップと、
前記抵抗値から対応する前記抵抗値に設定された転写バイアス電圧を設定するステップと
を備える、制御方法。
【請求項９】
前記抵抗値を計算するステップは、前記転写材が前記吸着バイアス印加手段に非挟持された状態の前記吸着バイアス電圧と、前記転写材が前記吸着バイアス印加手段に挟持された状態での前記吸着バイアス電圧の電圧差から前記転写材の抵抗値を分離して計算するステップを含む、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記抵抗値を計算するステップは、前記転写材のサイズおよび搬送方向を指示するコードを含む画像形成指令を受取り、前記コードを判断して異なるサブルーチンを呼び出して前記転写材または前記転写材を含む前記吸着バイアス印加手段の抵抗値を計算するステップを含む、請求項９に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記吸着バイアス印加手段は、前記吸着バイアスを定電流制御する、請求項８〜９のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項１２】
さらに温湿度センサにより温度データおよび湿度データを計測するステップと、
前記温度データおよび前記湿度データを参照して前記転写材または前記転写ベルトを含む前記吸着バイアス印加手段の環境依存抵抗値を分離して決定し、前記転写バイアス電圧の制御にフィードバックするステップを含む、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を使用する画像形成装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法を使用する画像形成装置は、コピー機、プリンター、ファクシミリなどとして使用され、現在ではシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）などの４色を使用してフルカラー画像を出力する汎用機種も利用することができる。図１４には、従来のフルカラー画像形成装置１００を示す。
【０００３】
電子写真法を使用する画像形成装置１００では、ＬＥＤや半導体レーザなどからの光ビームを像状に走査し、有機光半導体などを含んで構成される感光体１０２上に静電潜像を形成する。感光体１０２上に形成された静電潜像は、各色の現像剤を収容する現像器により可視化された後、上質紙やプラスチックフィルムなどの転写材１０４に転写バイアスの存在下で転写される。転写材１０４は、転写ベルト１０６に静電吸着されていて、転写ベルト１０６の搬送に伴って搬送されて行く。
【０００４】
フルカラーを形成する画像形成装置１００で、転写材１０４へ直接トナーを転写する直接転写方式を使用する場合、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のレジストレーションを行うため、転写材１０４を転写ベルトに確実に固定させることが重要である。従来では、転写ベルトへの転写材の固定は、転写材１０４と転写ベルト１０６との間にバイアス電圧を印加する静電吸着法が多く利用されている。
【０００５】
また、画像形成装置１００は、高温高湿から低温低湿といった広い温湿度環境下で使用される。画像形成時の紙種や気温や湿度は、転写材が保持する水分量に影響を与え、最適な転写を行うための電圧・電流条件が異なってくる。従来から転写制御における温湿度環境に対応するべく、種々の検討がなされている（特開２００５−２４９８８９号公報、特開２００６−１４５９２０号公報、特開２００５−１８１６９５号公報）。
【０００６】
上述した従来技術では、現像剤を転写材に転写する前に、専用の抵抗センサ１０８を設け、抵抗センサ１０８は、転写材の抵抗値を測定する。抵抗センサ１０８により測定された抵抗値は、転写条件制御にフィードバックさせ、最適な吸着バイアス電圧および転写バイアス電圧を印加する制御に反映している。
【特許文献１】特開２００５−２４９８８９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４５９２０号公報
【特許文献３】特開２００５−１８１６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、転写材の抵抗値を取得することにより、最適な転写条件を与えるようにフィードバックを行うことが知られている。しかしながら専用の抵抗センサを設けることは、専用のモジュールを必要とし、この結果、コストアップを招き、さらに専用モジュールのためのスペースも必要となるので、低コスト化、および高密度実装による小型化の目的と相反することになっていた。
【０００８】
また、吸着バイアスおよび転写バイアスとも、類似の抵抗条件でプロセスを制御しなければならない。このことは、吸着バイアス制御により取得された抵抗情報を効果的に利用することで、吸着バイアスおよび転写バイアスの効率的制御が可能となるものと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み、上質紙、プラスチック・シートなど転写材の抵抗を測定するための専用モジュールを設けることなく、転写材の抵抗を取得する技術を提供することができれば、転写材の抵抗検出と、低コスト化および省スペース化というトレードオフの制約を受けることなく、良好な画像形成を行うことができる、という着想の下になされたものである。また、吸着バイアスの制御により取得される抵抗情報を効果的に利用することで、転写バイアスの制御も可能になる、という着想の下になされたものである。
【００１０】
本発明では、転写材を吸着させるため、転写ベルトには転写材を挟持させた状態で転写紙を静電吸着させるため、吸着バイアス電圧の印加処理が必要であることに着目し、吸着バイアス電圧を印加する場合の、フィードバック制御のデータを、処理プロセス中に転写材の抵抗値および転写バイアスを計算する処理に使用する。
【００１１】
吸着バイアス電圧の印加は、転写ベルトと転写材とを挟持する吸着ローラと、対向ローラとの間に電圧を印加することにより行われる。この際、本発明では、吸着ローラと対向ローラとの間を流れる吸着電流をフィードバック制御するためのデータを、吸着ローラ、対向ローラ、および転写ベルトを含んで構成される吸着バイアス印加手段のニップ部での抵抗値を取得するために使用する。抵抗値は、転写材単独、または吸着ローラ、対向ローラおよび転写ベルトの抵抗値（Ｒ１）、または転写材、吸着ローラ、対向ローラおよび転写ベルトを含む抵抗値（ＲＴ）が使用される。また、転写材単独の抵抗値は、転写材が吸着バイアス制御手段よりも狭幅の場合、等価回路を使用して計算される。本発明では、追加の部材を必要とすることなく独立して取得し、以後の転写バイアス電圧制御にフィードバックさせる。
【００１２】
本発明によれば、転写材と転写ベルトとを含む抵抗値を、静電吸着させるためのバイアス印加処理の間に計測し、以後の転写バイアス制御にフィードバックさせることができるので、追加の抵抗センサを必要とせず、低コスト化および省スペース化の要請を満たしつつ、効率的な転写制御を行うことが可能となる。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、
転写材を転写ベルトに吸着させて搬送し、前記転写材に現像剤を転写する画像形成装置であって、
前記転写材を前記転写ベルトに吸着させる吸着バイアス印加手段と、
前記吸着バイアス印加手段に印加される吸着バイアス電圧を計算し、前記吸着バイアス印加手段の吸着ローラと対向ローラとの間に形成されるニップ部を通過する吸着電流に対する抵抗値から、前記転写材に対して前記現像剤を転写する転写バイアス電圧を設定する制御手段と
を備える、画像形成装置が提供される。
【００１４】
本発明の前記制御手段は、前記吸着バイアス印加手段を通して流れる吸着電流値のフィードバック値を使用して前記吸着バイアス電圧および前記転写バイアス電圧を決定する手段を含むことができる。本発明の前記制御手段は、前記転写材が前記吸着バイアス印加手段に非挟持された状態の前記吸着バイアス電圧と、前記転写材が前記吸着バイアス印加手段に挟持された状態の前記吸着バイアス電圧の電圧差から前記転写材の抵抗値を分離して計算する抵抗分離手段を含むことができる。本発明の前記抵抗分離計算手段は、前記転写材のサイズおよび搬送方向を指示するコードを含む画像形成指令を受取り、前記コードを判断して異なるサブルーチンを呼び出して前記転写材または前記転写材を含む前記吸着バイアス印加手段の抵抗値を計算することができる。本発明の前記吸着バイアス印加手段は、前記吸着バイアスを定電流制御することができる。本発明の前記画像形成装置は、さらに温湿度センサを備え、前記制御手段は、前記転写材または前記転写ベルトを含む前記吸着バイアス印加手段の環境依存抵抗値を分離して決定し、前記転写バイアス電圧の制御にフィードバックする転写バイアス制御手段を備えても良い。本発明の前記吸着バイアス印加手段は、吸着ローラと対向ローラと吸着バイアス電源とを備え、前記制御手段は、（１）前記転写材のみの抵抗値、（２）前記転写ベルト、前記吸着ローラおよび前記対向ローラの抵抗値、または（３）前記転写材、前記転写ベルト、前記吸着ローラおよび前記対向ローラの抵抗値に対し、それぞれ転写バイアス電流をエントリするルックアップ・テーブルを含み、前記吸着バイアス電圧と前記転写バイアス電圧とを制御することができる。
【００１５】
本発明によれば、
画像形成装置の制御方法であって、
吸着バイアス印加手段に吸着バイアス電圧を印加して前記転写材を前記転写ベルトに吸着させるステップと、
前記吸着バイアス印加手段を通して流れる吸着電流値のフィードバック値を受取るステップと、
前記吸着電流値のフィードバック値から前記吸着バイアス電圧を計算し、前記吸着バイアス印加手段の吸着ローラと対向ローラとの間に形成されるニップ部を通過する吸着電流に対する抵抗値を計算するステップと、
前記抵抗値から対応する前記抵抗値に設定された転写バイアス電圧を設定するステップと
を備える、制御方法が提供される。
【００１６】
本発明の前記抵抗値を計算するステップは、前記転写材が前記吸着バイアス印加手段に非挟持された状態の前記吸着バイアス電圧と、前記転写材が前記吸着バイアス印加手段に挟持された状態の前記吸着バイアス電圧の電圧差から前記転写材の抵抗値を分離して計算するステップを含むことができる。本発明によれば、前記抵抗値を計算するステップは、前記転写材のサイズおよび搬送方向を指示するコードを含む画像形成指令を受取り、前記コードを判断して異なるサブルーチンを呼び出して前記転写材または前記転写材を含む前記吸着バイアス印加手段の抵抗値を計算するステップを含むことができる。本発明によれば、前記吸着バイアス印加手段は、前記吸着バイアスを定電流制御することができる。
【００１７】
本発明によれば、さらに温湿度センサにより温度データおよび湿度データを計測するステップと、前記温度データおよび前記湿度データを参照して前記転写材または前記転写ベルトを含む前記吸着バイアス印加手段の環境依存抵抗値を分離して決定し、前記転写バイアス電圧の制御にフィードバックするステップを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に示した実施形態をもって説明するが本発明は、図面に示した実施形態に限定されるものではない。
【００１９】
図１は、画像形成装置１０の実施形態を示す。図１に示す画像形成装置１０は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋにそれぞれ対応する感光体１２〜１８と、感光体１２〜１８にそれぞれ対応して配置された転写ローラ２０〜２６とを備えている。転写ベルト３４は、複数の搬送ローラ２８により矢線Ａで示される方向へと駆動されている。転写ベルト３４は、転写材３６を静電吸着した状態で、感光体１２〜１８および転写ローラ２０〜２６の間を通過して、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色に対応するトナー像が転写材３６上に転写される。トナー像が転写された転写材３６は、分離機構（図示せず）により転写ベルト３４から分離され、定着装置（図示せず）へと搬送され、定着装置により定着された後、印刷物として画像形成装置１０の外部へと排出される。
【００２０】
転写材３６の転写ベルト３４への静電吸着は、吸着ローラ３０と、対向ローラ３２の間に吸着バイアス電圧を印加して、転写ベルト３４と転写材３６との間に静電荷を付与することにより行われている。吸着ローラ３０には、バイアス電源３８から吸着バイアス電圧が印加されており、吸着ローラ３０と対向ローラ３２との間に形成されるニップ部ＮＰを通して、吸着電流ＩＡが流れている。ニップ部ＮＰの抵抗は、吸着ローラの抵抗値、対向ローラの抵抗値、転写ベルトの抵抗値および転写材３６がニップされている場合には、転写材３６の抵抗値により与えられる。ニップ部ＮＰに流れる吸着電流ＩＡは、転写材３６が吸着ローラ３０と対向ローラ３２との間に存在しない場合、下記式（１）で与えられる。
【００２１】
【数１】
2008122687.tif 000003
また、吸着電流ＩＡは、転写材３６が吸着ローラ３０と、対向ローラ３２との間に挟持されている場合、下記式（２）で与えられる。
【００２２】
【数２】
2008122687.tif 000004
なお、本実施形態では、ＩＡは、定電流制御されており、抵抗値の増減に伴い、吸着バイアス電圧が変化する。
【００２３】
吸着バイアス電源３８は、吸着電流ＩＡのプローブ信号を出力しており、プローブ信号は、ディジタル値またはアナログ値として制御装置（以下、単にＣＰＵとして参照する。）４２のデータ入力ポートdata1_inに入力される。なお、本実施形態では、吸着電流ＩＡを、吸着処理に悪影響を与えない範囲で適切に電圧変換しＣＰＵ４２にフィードバックさせることができる場合には、プローブ信号ではなく、吸着電流ＩＡを逆算できる電圧値を使用することができる。一方、ＣＰＵ４２は、出力データポートout_1から、吸着電流ＩＡを定電流制御するための制御信号（電圧または、ＰＷＭ信号）を出力しており、吸着電流ＩＡを設定値に保持させ、吸着プロセスを定電流制御する。
【００２４】
ＣＰＵ４２は、データ出力ポート(out_2〜out_5)を備えていて、転写バイアスを印加するため、それぞれ設定された転写バイアス電流を与えるように転写バイアス電源４０へと、制御信号またはＰＷＭ制御信号を出力している。また、図１に示した実施形態では、画像形成装置１０は、温湿度センサ４４を備えている。温湿度センサ４４は、画像形成装置１０が設置された場所の動作時の温湿度を検出し、検出値をＣＰＵ４２のデータ入力ポートdata2_inに送り、画像形成装置１０の温湿度制御を可能としている。
【００２５】
ＣＰＵ４２には、画像形成装置１０の適切な機能手段から、転写材３６のサイズや搬送方向を指令するコードが送られる。ＣＰＵ４２は、当該コードを使用して、吸着ローラ３０の幅に等幅ではない転写材３６が吸着ローラ３０と対向ローラ３２との間に進入した場合にでも、転写材３６の抵抗値を精度良く計算する。また、ＣＰＵ４２は、画像形成装置１０のメインコントローラやユーザ・インタフェース（ＵＩ）機能部から、画像形成指令として処理されるハードウェア割込みを受付け、当該割込みを受けて処理を開始する。
【００２６】
図２は、図１に示した画像形成装置１０が実装するＣＰＵ４２の機能構成の実施形態を示す。図２に示すＣＰＵ４２は、ＲＯＭ４６とＲＡＭ５６とを含んで構成されている。ＲＯＭ４６は、制御プログラムや、画像形成装置１０の制御に必要なルックアップ・テーブルなどを格納している。また、ＲＡＭ５６は、処理を実行するための数ＫＢ程度の実行空間を提供し、画像形成装置１０のバイアス制御処理を可能とする。
【００２７】
ＣＰＵ４２は、さらに、転写バイアス電流を制御するための制御信号を生成する転写制御部５２と、吸着電流ＩＡの直接的なフィードバック値またはプローブ信号から抵抗値を計算する抵抗値演算部５４と、吸着電流ＩＡを定電流制御する吸着制御部４８と、データ入力ポートから入力される吸着電流ＩＡをＡ／Ｄ変換またはＩ／Ｏ変換して抵抗値演算部５４に渡す吸着電流計算処理部５０とを備え、吸着電流ＩＡを使用する転写バイアス電圧の制御を可能としている。なお、ＣＰＵ４２の各処理部は、内部バス５８により相互接続されていて、シリアルまたはパラレルによるデータ転送によりデータ取得および処理結果出力をそれぞれ他の機能部に伝送する。
【００２８】
図３は、ＲＯＭ４６に含まれる吸着バイアス電源３８に供給される制御信号（電圧またはＰＷＭパルス幅）の変化に対する吸着バイアス電源３８の吸着バイアス電圧と吸着電流ＩＡとの関係を示す。
【００２９】
図３に示すように、制御電圧またはＰＷＭ信号を使用して定電流ＩＡで制御しようとする場合、吸着バイアス電圧は、低温低湿では、各部材が高抵抗化するので増加し、高温高湿では、各部材が低抵抗化するので低下する。また、常温常湿環境では、高温高湿と低温低湿との間の値となる。なお、本実施形態で、高温高湿とは、約５０℃、約１００％ＲＨ程度の温湿度条件を意味し、低温低湿とは、約−５℃、約０％ＲＨの温湿度条件を意味し、常温常質とは、低温低湿から高温高湿までの間の環境を意味し、例示的に約２５℃、約５５％ＲＨの温湿度環境とすることができる。
【００３０】
一方、吸着ローラ３０、対向ローラ３２、転写ベルト３４などの抵抗値は、その環境依存性を含め予め知られている。このため、ＣＰＵ４２が出力する吸着バイアス電源３８を制御するための制御電圧またはＰＷＭ信号と、吸着バイアス電圧Ｖとの間には、吸着電流ＩＡの設定値を制約条件とすれば、吸着バイアス電圧Ｖと、ＣＰＵ４２の制御出力値との間に予め関数関係を設定することができる。なお、上述した関数関係は、多項式関数として処理プログラムに記述することもできるし、各部材の経時変化に対応してアップデートできるように、ルックアップ・テーブルとしてＲＯＭ４６に登録しておくことができる。この際、環境条件ごとに吸着バイアス電圧Ｖと制御出力値との間の関係も登録しておくことができる。
【００３１】
なお、他の実施形態で、吸着バイアス電源３８が、吸着バイアス電源３８が出力する吸着バイアス電圧Ｖを、第２プローブ信号として出力することができる場合には、図３の関係式を使用することなく、第２プローブ信号を使用して吸着バイアス電圧Ｖを計算することができる。吸着バイアス電圧Ｖが計算されると、当該吸着バイアス電圧Ｖおよびプローブ信号などから逆算した吸着電流ＩＡを使用して、転写材３６の抵抗値、Ｒ１またはＲＴを分離して計算でき、吸着処理で取得された抵抗値を、転写バイアス電圧Ｖの制御に使用することができる。
【００３２】
すなわち、本実施形態では、追加のセンサやモジュールを使用することなく、環境条件、吸着バイアス電源３８のフィードバック制御情報を使用して、ニップ部ＮＰに挟持された材料の抵抗値を取得することができる。一方、吸着バイアス印加手段に挟持された各種材料は、転写処理が行われる領域にも共通する特性を有することになるので、吸着バイアス制御情報は、直接、転写バイアス電圧の制御に流用できる。
【００３３】
図４は、ＣＰＵ４２の抵抗値演算部５４が実行する抵抗値計算に使用するモデルを示した図である。図４（ａ）は、転写材３６が吸着ローラ３０および対向ローラ３２と概ね同一のサイズを有する場合のモデルであり、図４（ｂ）は、転写材３６が吸着ローラ３０、転写ベルト３４および対向ローラ３２よりも狭幅の場合のモデルである。なお、図４には、各場合の抵抗計算のモデルの等価回路を示す。
【００３４】
図４（ａ）では、吸着ローラ３０、転写ベルト３４、および対向ローラ３２は、一体となった抵抗として処理され、Ｒ１は、吸着バイアス電圧をＶとし、吸着電流ＩＡを使用して、最も簡単な実施形態では、下記式（３）で与えられる。
【００３５】
【数３】
2008122687.tif 000005
【００３６】
なお、図４（ａ）で示したモデルは、吸着ローラ３０と転写材３６とが等幅の場合、上述したＲ１の値の外、上記式（３）を使用して転写材３６の抵抗値の分離計算にも使用することができる。このため、本実施形態の最も簡易な処理では、転写材３６が吸着バイアス印加手段のニップ部ＮＰに挟持された時点で吸着バイアス電圧を印加して吸着ローラ３０、対向ローラ３２、転写材３６および転写ベルト３４を併せた抵抗値を、上記式（３）を使用し、ＲＴとして計算する。その後、ＲＡＭ５６などに格納しておいたＲ１の値を読出して減算し、下記式（４）から転写材３６の抵抗を分離計算する。
【００３７】
【数４】
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【００３８】
なお、本実施形態では、転写処理が施される場合には、転写ベルト３４および転写材３６が転写領域まで搬送されるので、吸着バイアス印加手段および転写ローラなどの転写バイアス印加手段などの抵抗を調整して転写バイアス電圧制御に使用することで、計算されたＲＴを直接、転写バイアス電圧の制御に使用することができる。
【００３９】
さらに他の実施形態では、転写材３６の幅手サイズの影響をより正確に反映させた制御を行うため、転写上記式（４）または下記式（５）で与えられるように、転写材３６単独の抵抗値を計算し、転写バイアス電圧の制御に使用することができる。
【００４０】
図４（ｂ）は、転写材３６の幅手サイズが、吸着バイアス印加手段の幅に一致せず、転写材３６の存在する領域と、存在しない領域が形成される場合に適用されるモデルである。図４（ｂ）に示すモデルの等価回路において、破線で示した領域の抵抗は、吸着ローラ３０、対向ローラ３２、転写ベルトに起因する抵抗Ｒ１として与えられ、Ｘは、転写材３６の抵抗値を示す。図４（ｂ）に示した等価回路を使用して転写材３６を含む場合のニップ部ＮＰが与える抵抗値Ｒ２は、下記式（５）により与えられる。
【００４１】
【数５】
2008122687.tif 000007
【００４２】
なお、式（５）中、Ｌは、吸着ローラの長さ（設定値）、ρは、転写材の幅、Ｘは、転写材３６の抵抗値である。転写材の幅ρは、ＣＰＵ４２が画像形成指令を受付けた段階で、画像形成装置１０の印刷設定値、より具体的には、Ａ５、Ｂ５、Ａ４、Ｂ４などのサイズ指定値や、搬送方向指定値を、メインコントローラまたはユーザ・インタフェース（ＵＩ）処理部からＣＰＵ４２が取得する。ＣＰＵ４２は、取得したコート値から幅ρを計算し、抵抗値演算部５４が上記式（５）の計算に使用する変数に設定する。
【００４３】
一方、Ｒ２は、吸着バイアス印加手段が形成するニップ部ＮＰの合成抵抗なので、上記式（３）の処理により計算され、また、Ｒ１は、転写材３６が非挟持された状態で測定されたニップ部ＮＰの抵抗Ｒ１として、上記式（３）で与えられる。この段階で、未知変数は、Ｘだけとなるので、Ｘは、抵抗値演算部５４により計算できる。
【００４４】
上記式（５）で示した処理を実行する実施形態の場合、画像形成装置１０は、転写材３６のサイズおよび搬送方向指定値を固有に識別させるコードを、画像形成指令イベントと共に生成して、ＣＰＵ４２にデータとして伝送することができる。また他の実施形態では、画像形成装置１０は、可能な転写材種類や搬送方向を固有に識別されるコード値をＮＶＲＡＭやＲＯＭなど、予め適切な記憶手段などにルックアップ・テーブルとして登録することもできる。いずれの実施形態の場合にでも、画像形成装置１０の適切な機能部は、画像形成指令と共にコード値を伝送する必要があると判断した場合、当該コード値を生成または取得して、ＣＰＵ４２のデータ入力ポートに当該コードを伝送する。抵抗値演算部５４は、ルックアップ・テーブルなどからコード値により参照されるρの値を取得し抵抗値計算処理の変数ρに読取って処理を実行する。
【００４５】
図５は、画像形成装置１０が実行する処理の実施形態を示すフローチャートである。図５に示した処理は、ステップＳ１００から開始し、ステップＳ１０１で、画像形成指令を割込み信号として受取り、ステップＳ１０２で転写材が吸着ローラ３０と対向ローラ３２とのニップ部ＮＰにまで到達したことを、例えば、駆動抵抗の増加またはシステム・タイマなどのタイミングを使用して判断し、吸着バイアス電圧の印加を開始する。
【００４６】
ステップＳ１０３では、吸着電流ＩＡが定常値になるまでの遅延時間後、プローブ信号などの値を吸着電流計算処理部５０に渡し、吸着電流ＩＡを逆算し、抵抗値演算部５４による抵抗値の演算を実行させる。ステップＳ１０４では計算されたニップ部ＮＰの抵抗値を使用して、ルックアップ・テーブルを検索し、該当する抵抗値範囲のレコードにエントリされた、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの転写電流の値を、転写条件として決定する。その後、ステップＳ１０５では、決定された転写電流の値を与えるように、制御信号（電圧出力またはＰＷＭ信号）を生成し、ステップＳ１０５で転写バイアス電源４０に送付し、転写電流を与えるように転写バイアス電圧を印加し、処理をステップＳ１０６で終了させる。
【００４７】
なお、図５に示した処理で、画像形成装置１０が温湿度センサ４４を備えている場合には、計算された抵抗値と、検出された温湿度条件とを対応させたルックアップ・テーブルをＲＯＭ４６などに登録し、ルックアップ・テーブルの値から転写電流値を決定することもできる。図６には、計算された抵抗値と温湿度センサ４４の検出値とを使用して転写電流を決定する場合のルックアップ・テーブルの実施形態を示す。以下、ルックアップ・テーブルにエントリされる転写条件は、目標とする転写電流の設定値（μＡ）であるものとして説明する。
【００４８】
図６に示したルックアップ・テーブル６０は、抵抗値をエントリするフィールド６０ａと、環境条件をエントリするフィールド６０ｂと、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋにそれぞれ対応する転写電流をエントリするフィールド６０ｃとが、抵抗値をインデックスとしてレコードを形成する。画像形成装置１０は、温湿度センサ４４を備える場合には、温湿度センサ４４の検出値を使用して環境条件を決定し、その後、計算された抵抗値の値を参照し、該当する環境条件の転写電流をフィールド６０ｃから取得して、転写バイアス電圧の制御を実行する。
【００４９】
また、画像形成装置１０が温湿度センサ４４を備えていない場合には、各環境に適用可能な平均の転写電流をエントリしたレコードを登録した、「その他」レコードの値を検索し、転写バイアス電圧の制御を行う。なお、本実施形態では、画像形成装置１０が温湿度センサ４４を備えていない場合には、ルックアップ・テーブルには、図６に示した「その他」のレコードに対応するレコードを含むルックアップ・テーブル６０をＲＯＭ４６に登録するだけで対応することができる。
【００５０】
図７には、画像形成装置１０が実行する処理の第２実施形態のフローチャートを示す。図７に示した実施形態は、吸着ローラ３０、転写ベルト３４および対向ローラ３２の合計抵抗を使用して、さらに転写材３６の抵抗を分離して計算し、転写電流の制御にフィードバックする実施形態である。
【００５１】
図７に示した処理は、ステップＳ２００から開始し、ステップＳ２０１でＣＰＵ４２は、画像形成指令を受領する。ステップＳ２０２では、画像形成指令の後、転写材３６がニップ部ＮＰに達する以前に吸着バイアス電圧を印加し、プローブ信号などを取得する。ステップＳ２０３では、取得したプローブ信号などから図４（ａ）のモデルを使用してニップ部ＮＰの抵抗値Ｒ１を計算し、計算された抵抗値をＲＡＭ５６に登録する。
【００５２】
ステップＳ２０４では、転写材３６のニップ部ＮＰへの到着をプローブ信号など変化または駆動抵抗の増加またはタイマ・カウンタによるタイミングを吸着バイアス電圧を第２印加処理の開始契機として判断し、吸着バイアス電圧を印加し、転写材３６を挟持した状態での抵抗値ＲＴを計算する。その後、ステップＳ２０５で、ＲＡＭ５６に登録した抵抗値Ｒ１の値を読出して、（ＲＴ−Ｒ１）を計算し、転写材３６の抵抗値を分離して取得する。ステップＳ２０６では、転写材３６の抵抗値と転写電流の値とを対応して登録したルックアップ・テーブルを参照して、該当する転写電流値を取得し、ステップＳ２０７で取得した転写電流値を与える電圧信号またはＰＷＭ信号を生成させて、転写バイアス電圧を生成させ、各転写ローラに電圧を印加し、処理をステップＳ２０８で終了させる。
【００５３】
図８には、本実施形態で使用することができるルックアップ・テーブルの実施形態を示す。図８に示したルックアップ・テーブル６２は、転写材３６のみの抵抗値をエントリするフィールド６２ａと、転写電流を各色ごとにエントリするフィールド６２ｂとを含んでいる。画像形成装置１０は、転写材３６の抵抗を取得すると、ルックアップ・テーブル６２を参照して転写電流を決定し、転写バイアス電圧の制御を実行する。なお、本実施形態でも転写材３６の抵抗値と環境条件とを対応させ、転写材３６の抵抗値を各環境に対応させた図６に示すデータ構造としてルックアップ・テーブルを構成し、転写条件を決定することもできる。
【００５４】
図９は、画像形成装置１０が実行する処理の第３実施形態のフローチャートを示す。図９に示す実施形態は、予め吸着ローラ３０、転写ベルト３４、対向ローラ３２の間の抵抗値を温湿度環境ごとに予め測定し、温度・湿度データに対応して吸着ローラ３０、転写ベルト３４および対向ローラ３２の抵抗値をエントリしたルックアップ・テーブルを使用して転写制御を行う実施形態である。
【００５５】
図９の処理は、ステップＳ３００から開始し、ステップＳ３０１でＣＰＵ４２が画像形成指令を受領する。ステップＳ３０２では、温湿度センサ４４からその時点での温度・湿度データを取得し、ステップＳ３０３で、該当する温度および湿度により指定される（吸着ローラ３０、転写ベルト３４および対向ローラ３２）の抵抗値Ｒ１を取得し、ＲＡＭ５６に格納する。
【００５６】
ステップＳ３０４では、転写材３６を搬送し、吸着ローラ３０と対向ローラ３２との間に転写材３６が挟持された段階で、第２印加処理を開始し、吸着バイアス電圧を印加する。ステップＳ３０５では、転写材３６を含む抵抗値ＲＴの計算を実行させ、ＲＡＭ５６に登録した（吸着ローラ３０、転写ベルト３４および対向ローラ３２）の抵抗値Ｒ１を読出して、ＲＴの値から減算し、ステップＳ３０５で転写材３６の抵抗値を分離計算する。
【００５７】
ステップＳ３０６では、転写材３６の抵抗値を使用して、図６または図８に示した構成を有するルックアップ・テーブルを検索して転写条件を決定し、ステップＳ３０７で決定した転写条件となるように転写電流を制御し、ステップＳ３０８で処理を終了する。
【００５８】
図１０は、図９の処理で使用する温湿度条件と、（吸着ローラ３０＋転写ベルト３４＋対向ローラ３２）の抵抗値（ＭΩ）とを対応してエントリしたルックアップ・テーブルの実施形態を示す。図１０に示したルックアップ・テーブル６４は、湿度（相対湿度：％）をエントリするフィールド６４ａと、所定の湿度範囲の温度（℃）について予め測定された（吸着ローラ３０＋転写ベルト３４＋対向ローラ３２）の抵抗値とをエントリするレコードが対応して登録されている。画像形成装置１０は、温湿度センサ４４の値を取得して温度、湿度を計算し、対応する（吸着ローラ３０＋転写ベルト３４＋対向ローラ３２）の抵抗値Ｒ１を、フィールド６２ｃを検索して取得し、以後の処理のためにＲＡＭ５６に登録し、転写材３６の抵抗値の計算に使用する。
【００５９】
図１１は、本発明の画像形成装置１０が実行する処理の第４実施形態のフローチャートを示す。図１１に示した実施形態は、温湿度情報を使用し、転写材３６の抵抗値を分離して計算するステップＳ４００〜ステップＳ４０５までの処理については図９で説明した実施形態と共通する。図１１に示した実施形態では、ステップＳ４０６で、転写条件を抵抗値と温湿度データとを使用して設定する処理を実行する。このためには、転写条件を登録したルックアップ・テーブルを作成する場合に、転写条件についても温湿度データごとにエントリするデータ構造を構成し、ＲＯＭ４６に格納し、当該ルックアップ・テーブルを参照するように制御プログラムを構成すればよい。なお、本実施形態では、転写バイアス電圧の制御に対しても環境条件を反映させた高精度な制御を提供することができる。
【００６０】
図１２は、画像形成装置１０が実行する処理の第５実施形態のフローチャートを示した図である。図１２に示した処理は、ステップＳ５００から開始し、ステップＳ５０１で、画像形成指令を、転写材３６のサイズおよび搬送方向データを指定するコードと共に取得する。ステップＳ５０２で、受取ったコード内容を検査し、転写材３６が吸着ローラ３０などの幅と等幅であると判断した場合（ｙｅｓ）には、処理をステップＳ５０３に分岐させ、図５、図７、図９および図１１に示した等幅処理を実行する。
【００６１】
一方、転写材３６が吸着ローラ３０などよりも等幅ではない（＝狭幅である）と判断した場合（ｎｏ）処理をステップＳ５０４へと分岐させ、（吸着ローラ３０＋対向ローラ３２＋転写ベルト３４）の抵抗値を取得する。なお、この場合、（吸着ローラ３０＋対向ローラ３２＋転写ベルト３４）の抵抗値は、吸着バイアス電圧を印加して実測することもできるし、また図１０に示したルックアップ・テーブルを参照し、温湿度データを使用してルックアップすることができる。
【００６２】
ステップＳ５０５では、転写材３６を搬送し、吸着ローラ３０と、対向ローラ３２にニップされた時点で吸着バイアス電圧を印加し、ニップ部ＮＰでの抵抗値を計算し、ステップＳ５０６で転写材３６の搬送を開始させ、吸着バイアス電圧を印加する。ステップＳ５０７で、転写材３６の抵抗値を分離して計算する。なお、この計算に際しては、図４（ｂ）および上記式（５）を使用して抵抗計算を実行する。ステップＳ５０８では、計算された抵抗値を使用して、図６または図８のデータ構造を使用して転写条件を設定する。
【００６３】
ステップＳ５０９で設定した転写条件の転写電流を与えるように制御電圧またはＰＷＭ信号を生成、転写バイアス電圧を印加し、処理をステップＳ５１０で終了させる。なお、図１２で説明した転写材３６の抵抗決定のため、図６、図８、図１０で説明したいかなるデータ構造を組み合わせ、設定に使用することができる。
【００６４】
図１３は、図１２で説明した実施形態で使用するルックアップ・テーブルの実施形態を示す。図１３に示すルックアップ・テーブル６６は、転写材３６のサイズや吸着ローラ３０の幅方向の長さに対応する種類分用意されている。図１３のルックアップ・テーブル６６は、転写材３６の抵抗値をエントリするフィールド６６ａと、環境条件をエントリするフィールド６６ｂと、転写バイアス電流値をエントリするフィールド６６ｃとを含んで構成される。ＣＰＵ４２は、図１３に示したルックアップ・テーブル６６から転写バイアス電流の設定値を取得し、当該設定値を与えるように制御電圧またはＰＷＭ信号を発生し、転写バイアス電圧の制御を行う。
【００６５】
以上説明したように、本発明では、従来吸着プロセスのために使用されていた機能部が生成するデータを効果的に利用して転写電流の制御にフィードバックさせることができ、吸着プロセスおよび転写プロセスの統合的な管理を可能とする、画像形成装置およびその制御方法が提供できる。さらに、本発明では、転写材３６の抵抗値を測定する専用の抵抗センサなどの追加部材を使用することなく、低コストおよび省スペースの要請を満たしつつ、吸着プロセスおよび転写プロセスを統合的に管理できる画像形成装置およびその制御方法を提供することができる。
【００６６】
これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施形態の画像形成装置を示した図。
【図２】ＣＰＵの機能構成の実施形態を示した図。
【図３】本実施形態の制御信号と吸着バイアス電圧と環境条件との関係を示した図。
【図４】本実施形態での抵抗計算に使用するモデルの実施形態を示した図。
【図５】画像形成装置の処理における第１実施形態のフローチャート。
【図６】転写バイアス電圧制御に使用するデータ構造の実施形態を示した図。
【図７】画像形成装置の処理における第２実施形態のフローチャート。
【図８】転写バイアス電圧制御に使用するデータ構造の実施形態を示した図。
【図９】画像形成装置の制御方法における第３実施形態のフローチャート。
【図１０】転写バイアス電圧制御に使用するデータ構造の実施形態を示した図。
【図１１】画像形成装置の制御方法における第４実施形態のフローチャート。
【図１２】画像形成装置の制御方法における第５実施形態のフローチャート。
【図１３】転写バイアス電圧制御に使用するデータ構造の実施形態を示した図。
【図１４】従来の画像形成装置を示した図。
【符号の説明】
【００６８】
１０…画像処理装置、１２〜１８…感光体、２０〜２６…転写ローラ、２８…搬送ローラ、３０…吸着ローラ、３２…対向ローラ、３４…転写ベルト、３６…転写材、３８…吸着バイアス電源、４０…転写バイアス電源、４２…ＣＰＵ、４４…温湿度センサ、４６…ＲＯＭ、４８…吸着制御部、５０…吸着電流計算処理部、５２…転写制御部、５４…抵抗値演算部、５６…ＲＡＭ、５８…内部バス、６０〜６６…ルックアップ・テーブル、ＮＰ…ニップ部
【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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