(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に形成された静電潜像が現像剤によって現像される感光体ローラと、
前記感光体ローラの表面に現像された画像を記録媒体に転写するための転写ローラと、
前記転写ローラに電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部から前記転写ローラ及び前記感光体ローラを経由して流れる電流を測定
する電流測定部と、
前記電圧印加部によって第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を順に印加するときに、前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値のそれぞれに対応する前記電流測定部の測定値である第１の電流値及び第２の電流値の差異を用いて、前記画像を前記記録媒体に転写するための前記電圧印加部の電圧値を決定する制御部とを備え、
前記制御部が、前記電圧印加部によって、前記感光体ローラ及び前記転写ローラの少なくとも一方がクリーニングされている期間であって前記転写ローラが少なくとも一回転する期間である第１の時点から第２の時点まで一定の電圧を印加し、環境検知のための電圧印加期間であって前記感光体ローラの前記転写ローラに対向する位置の電位が一定である期間において、前記第１の時点から前記感光体ローラが一回転した後の時点である第３の時点に前記第１の電圧値の電圧を印加し、かつ前記第２の時点から前記感光体ローラが一回転した後の時点である第４の時点に前記第２の電圧値の電圧を印加する
画像形成装置。
【請求項２】
前記一定の電圧は、前記感光体ローラ及び前記転写ローラの少なくとも一方をクリーニングするための電圧である
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
表面に形成された静電潜像が現像剤によって現像される感光体ローラと、
前記感光体ローラの表面に現像された画像を記録媒体に転写するための転写ローラと、
前記転写ローラに電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部から前記転写ローラ及び前記感光体ローラを経由して流れる電流を測定する電流測定部とを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記感光体ローラ及び前記転写ローラの少なくとも一方がクリーニングされている期間であって前記転写ローラが少なくとも一回転する期間である第１の時点から第２の時点までの期間、前記電圧印加部によって前記転写ローラに一定の電圧を印加するステップと、
環境検知のための電圧印加期間であって前記感光体ローラの前記転写ローラに対向する位置の電位が一定である期間において、前記第１の時点から前記感光体ローラが一回転した後の時点である第３の時点に前記電圧印加部によって第１の電圧値の電圧を印加し、かつ、前記第２の時点から前記感光体ローラが一回転した後の時点である第４の時点に前記電圧印加部によって第２の電圧値の電圧を印加するステップと、
前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値のそれぞれに対応する前記電流測定部の測定値である第１の電流値及び第２の電流値の差分を用いて、前記画像を前記記録媒体に転写するための前記電圧印加部の電圧値を決定するステップとを含む
画像形成装置の制御方法。
【請求項４】
前記一定の電圧は、前記感光体ローラ及び前記転写ローラの少なくとも一方をクリーニングするための電圧である
請求項３に記載の画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、静電潜像が形成された感光体ローラの表面に現像剤を付着させて現像し、現像された可視像を記録媒体に転写する画像形成装置が知られている。この画像形成装置においては、感光体ローラの表面に現像された可視像を記録媒体に転写する際、記録媒体が感光体ローラと転写ローラとの間に挿入される。そこで、帯電した現像剤を引き寄せるためのバイアス電圧が転写ローラに印加されることによって、可視像が記録媒体に転写される。ここで、転写ローラに印加されるバイアス電圧値は、記録媒体に可視像を正確に転写することができる値に最適化されている。
【０００３】
ところで、転写ローラの電気抵抗は、環境温度及び湿度に応じて変化する。そのため、環境温度及び湿度が変化することにより、記録媒体へ転写される像の劣化が生じる。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載された画像形成装置においては、転写ローラに一定の電圧を印加した場合に流れる電流を用いて環境を特定することによって、バイアス電圧を最適化しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３３７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された画像形成装置において、転写ローラに流れる電流は、転写ローラに対向する感光体ローラの電位の影響を受ける。したがって、感光体ローラの電位が不安定な場合には、転写ローラに流れる電流と環境とを必ずしも正確に対応付けられないため、転写ローラに適切なバイアス電圧を印加することができない。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、環境に応じて適切なバイアス電圧を転写ローラに印加することが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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像形成装置は、表面に形成された静電潜像が現像剤によって現像される感光体ローラと、前記感光体ローラの表面に現像された画像を記録媒体に転写するための転写ローラと、前記転写ローラに電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部から前記転写ローラ及び前記感光体ローラを経由して流れる電流を測定する電流測定部と、前記電圧印加部によって第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を順に印加するときに、前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値のそれぞれに対応する前記電流測定部の測定値である第１の電流値及び第２の電流値の差異を用いて、前記画像を前記記録媒体に転写するための前記電圧印加部の電圧値を決定する制御部とを備える。
【０００９】
これにより、環境に応じて適切な転写ローラのバイアス電圧を決定するために第１の電流値と第２の電流値との差異が用いられる。ここで、第１の電流値と第２の電流値との差異においては、第１の電流値及び第２の電流値のそれぞれに含まれる誤差成分の少なくとも一部が抑制されているため、より適切に転写ローラのバイアス電圧を決定することができる。
【００１０】
例えば、前記制御部は、前記電圧印加部によって、第１の時点から第２の時点まで一定の電圧を印加し、かつ、前記第１の時点及び前記第２の時点のそれぞれから前記感光体ローラが一回転した後の時点である第３の時点及び第４の時点の間に、前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値の電圧を印加しても良い。
【００１１】
これにより、転写ローラのバイアス電圧を決定する際に、感光体ローラの電位変動による影響を抑制することができる。
【００１２】
例えば、前記一定の電圧は、前記感光体ローラ及び前記転写ローラの少なくとも一方をクリーニングするための電圧であっても良い。
【００１３】
これにより、転写ローラのバイアス電圧決定のために、転写ローラに別途一定の電圧を印加することなく、クリーニングのために印加される電圧を有効利用することができる。したがって、消費電力とバイアス電圧決定のために要する時間とを低減することができる。
【００１４】
なお、本発明は、このような特徴的な処理部を備える画像形成装置として実現することができるだけでなく、画像形成装置に含まれる特徴的な処理部が実行する処理をステップとする制御方法として実現することができる。また、画像形成装置に含まれる特徴的な処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラムまたは制御方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、環境温度及び湿度に応じて適切なバイアス電圧を転写ローラに印加することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１に係る転写ローラ及びそれに関係する構成要素を示す模式図である。
【図４】実施の形態１に係る画像形成装置における転写ローラの電位、及び、感光体ローラの転写ローラに対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。
【図５】実施の形態１における転写ローラのバイアス電圧値の最適値と、電流測定値の差分との関係を示すテーブルである。
【図６】実施の形態１に係る画像形成装置の制御方法の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施の形態２に係る画像形成装置における転写ローラの電位、及び、感光体ローラの転写ローラに対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。
【図８】実施の形態３に係る画像形成装置における転写ローラの電位、及び、感光体ローラの転写ローラに対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００１８】
（実施の形態１）
［画像形成装置の全体構成］
まず、図１及び図２を参照しながら、実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成について説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【００２０】
図２は、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【００２１】
図１及び図２に示されるように、画像形成装置２は、例えば記録媒体４に画像を形成するためのモノクロレーザプリンタである。なお、記録媒体４は、例えば普通紙又はＯＨＰ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ  ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）用紙等である。
【００２２】
図１に示されるように、画像形成装置２は、筐体６を備えている。筐体６の前面には、画像を形成すべき記録媒体４を筐体６の内部に供給するための供給部８が設けられている。筐体６の上面には、画像が形成された記録媒体４を筐体６の外部に排出するための排出部１０が設けられている。
【００２３】
図２に示されるように、筐体６の内部には、感光体ローラ２６、帯電ローラ１２、露光ユニット１４、現像装置１６、転写ローラ１８、クリーニング装置２０及び定着部２２が配置されている。なお、筐体６の内部には、供給部８に供給された記録媒体４を排出部１０に向けて搬送するための搬送路２４が形成されている。供給部８に供給された記録媒体４は、一対のレジストローラ２８により搬送路２４に沿って搬送される。
【００２４】
感光体ローラ２６は、その表面に静電潜像を形成するためのローラである。感光体ローラ２６は、アルミニウム等で形成されたローラ本体と、ローラ本体の表面に形成された感光層とで構成されている。なお、感光層は、例えば、有機感光層（ＯＰＣ）又はアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等で形成されている。感光体ローラ２６の回転軸は図２のＸ軸方向に延びており、モータ（図示せず）の駆動力によって所定方向に回転する。
【００２５】
帯電ローラ１２は、感光体ローラ２６の表面に接触させた状態で電圧を印加することにより、感光体ローラ２６の表面を帯電させる帯電装置である。なお、帯電ローラ１２に代えて、例えば、細いワイヤ等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置を用いて、感光体ローラ２６を帯電させてもよい。
【００２６】
露光ユニット１４は、外部のパーソナルコンピュータ等（図示せず）から送信された画像データに基づいてレーザビームを感光体ローラ２６の表面に照射することにより、感光体ローラ２６の表面に静電潜像を形成する。
【００２７】
現像装置１６は、感光体ローラ２６の表面に形成された静電潜像に現像剤を付着させることにより、静電潜像を現像する。これにより、感光体ローラ２６の表面には可視像が形成される。本実施の形態においては、現像剤として、負に帯電するトナーを用いる例を示す。
【００２８】
現像装置１６は、図２に示されるように、現像容器３２、供給ローラ３６、現像ローラ４０及び規制ブレード４２を有している。
【００２９】
現像容器３２は、現像剤を内部に収容する容器である。
【００３０】
供給ローラ３６は、現像容器３２の内部に配置されたローラであり、現像剤を現像ローラ４０に向けて供給する。
【００３１】
現像ローラ４０は、その表面に担持された現像剤により、感光体ローラ２６の表面に形成された静電潜像を現像するためのローラである。現像ローラ４０の回転軸線は、感光体ローラ２６の回転軸線に対して略平行に配置されている。現像ローラ４０は、モータ（図示せず）の駆動力によって感光体ローラ２６の回転方向と反対方向に回転する。
【００３２】
規制ブレード４２は、いわゆるドクターブレードであり、現像ローラ４０の表面に担持された現像剤の層厚を規制するためのものである。
【００３３】
転写ローラ１８は、感光体ローラ２６の表面に形成された可視像を、供給部８から搬送路２４に沿って搬送されてくる記録媒体４に転写する。転写ローラ１８には、電圧印加部（後述する）によって、感光体ローラ２６に付着した現像剤を引き寄せるためのバイアス電圧が印加される。本実施の形態においては、負に帯電するトナーを現像剤として用いるため、転写する場合には、転写ローラ１８に正のバイアス電圧が印加される。また、本実施の形態に係る画像形成装置２では、転写ローラ１８にバイアス電圧を印加することにより電圧印加部から転写ローラ１８に流れる電流が測定される。ここで、測定された電流値が環境温度及び湿度に依存することを利用して当該測定された電流値に基づいて環境が検知される。そして、検知された環境に応じて画像を転写するためのバイアス電圧が決定される。当該バイアス電圧の決定方法などについては、後で詳述する。
【００３４】
クリーニング装置２０は、可視像が記録媒体４に転写された後に、感光体ローラ２６の表面に残った現像剤を除去する。
【００３５】
定着部２２は、可視像が転写された記録媒体４を加熱及び加圧することにより、記録媒体４に可視像を定着させる。なお、定着部２２を通過した記録媒体４は、一対の排出ローラ３０により排出部１０に排出される。
【００３６】
［転写ローラの電圧印加構成］
次に、本実施の形態に係る特徴的な構成である転写ローラ１８の電圧印加構成について図３を参照しながら説明する。
【００３７】
図３は、本実施の形態に係る転写ローラ１８及びそれに関係する構成要素を示す模式図である。
【００３８】
図３に示されるように、本実施の形態に係る画像形成装置２は、転写ローラ１８にバイアス電圧を印加するための構成要素として、制御部６０、電圧印加部７０及び電流測定部８０を備える。
【００３９】
電圧印加部７０は、転写ローラ１８にバイアス電圧を印加するための回路である。
【００４０】
電流測定部８０は、電圧印加部７０から転写ローラ１８及び感光体ローラ２６を経由してアース５０に流れる電流（図３の破線矢印参照）を測定する測定部である。なお、本実施の形態においては、電流測定部８０は、電圧印加部７０と転写ローラ１８との間に設けられているが、感光体ローラ２６とアース５０との間に設けられてもよい。
【００４１】
制御部６０は、電流測定部８０の測定値が入力されて、当該測定値に基づいて電圧印加部７０を制御する処理部である。より詳細には、制御部６０は、電圧印加部７０によって、第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を順に印加する。そこで、制御部６０は、第１の電圧値及び第２の電圧値のそれぞれに対応する電流測定部８０の測定値である第１の電流値及び第２の電流値の差異を用いて、画像を記録媒体４に転写するための電圧印加部７０の電圧値を決定する。当該電圧値の決定方法などについては、後で詳述する。
【００４２】
［環境検知手順］
次に、環境検知の手順について図４を用いて説明する。本実施の形態においては、画像形成装置２のクリーニング期間に転写ローラ１８へ印加されるバイアス電圧を利用する構成を示す。
【００４３】
図４は、本実施の形態に係る画像形成装置２において環境検知を行う際の、転写ローラ１８の電位、及び、感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。
【００４４】
図４に示される時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１５までの期間は、感光体ローラ２６及び転写ローラ１８のクリーニング期間を示し、時刻Ｔ１６から時刻Ｔ１９までの期間は、環境検知のための電圧印加期間を示す。
【００４５】
クリーニング期間は、クリーニング装置２０によって取り除かれないまま、感光体ローラ２６及び転写ローラ１８の少なくとも一方に残った現像剤を取り除くための期間である。
【００４６】
上記クリーニング期間のうち、最初に、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３までの感光体ローラ２６をクリーニングする期間について説明する。時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの期間には、転写ローラ１８に正のバイアス電圧が印加され、感光体ローラ２６に残った現像剤が転写ローラ１８側に引き寄せられる。ここで、本実施の形態においては、感光体ローラ２６の回転周期が６００ｍｓｅｃである例を示している。そのため、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの期間の長さを当該回転周期より長い６４０ｍｓｅｃとすることにより、感光体ローラ２６全周の現像剤が転写ローラ１８側に引き寄せられる。続いて時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までの期間（長さ６４０ｍｓｅｃ）には、転写ローラ１８に負のバイアス電圧が印加され、転写ローラ１８側に引き寄せられた現像剤が再度、感光体ローラ２６側に戻る。そして、感光体ローラ２６に戻った現像剤がクリーニング装置２０によって取り除かれることによって、感光体ローラ２６がクリーニングされる。
【００４７】
次に、上記クリーニング期間のうち、時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１５までの転写ローラ１８をクリーニングする期間について説明する。時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１４までの期間に、転写ローラ１８に、再び正のバイアス電圧が印加され、転写ローラ１８側に現像剤が引き寄せられる。そして、時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１５までの期間に、転写ローラ１８に再度負のバイアス電圧が印加され、転写ローラ１８側に引き寄せられた現像剤が感光体ローラ２６側に戻り、クリーニング装置２０によって取り除かれる。ここで、本実施の形態においては、転写ローラ１８の回転周期が２５０ｍｓｅｃである例を示しており、時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１４までの期間の長さ、及び、時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１５までの期間の長さを当該回転周期より長い３００ｍｓｅｃに設定される。これにより、転写ローラ１８全周をクリーニングすることができる。
【００４８】
以上に述べたクリーニング期間において、転写ローラ１８にバイアス電圧を印加すると、それに応じて感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置の電位が影響を受ける。そして、感光体ローラ２６の転写ローラ１８によって影響を受けた部分は、当該電位の影響が維持された状態で回転し、再度転写ローラ１８に対向する位置に戻ってくることを、発明者は見出した。例えば、図４に示されるように、時刻Ｔ１１に転写ローラ１８に印加された正のバイアス電圧の影響を受けて、感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置の電位が上昇する。そして、感光体ローラ２６の電位が上昇した部分は、感光体ローラ２６の回転周期（６００ｍｓｅｃ）後の時刻ｔ１１に、上昇した電位が維持された状態で、再度転写ローラ１８に対向する位置に戻ってくる。同様に、図４に示されるように、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１５における転写ローラ１８の電位変動によって、感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置の電位が影響を受ける。これにより、時刻ｔ１２から時刻ｔ１５における感光体ローラの電位が変動する。以上に述べたように、環境検知のために転写ローラ１８に電圧を印加して、流れる電流値を測定しても、感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置の電位によって、当該電流値が変動するため、正確な環境検知を行うことができない。
【００４９】
そこで、本実施の形態においては、制御部６０が、電圧印加部７０によって、第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を順に印加する。そして、制御部６０は、第１の電圧値及び第２の電圧値のそれぞれに対応する電流測定部８０の測定値である第１の電流値及び第２の電流値の差異に基づいて環境を検知する。例えば、第１の電圧値と第２の電圧値との差分の第１の電流値と第２の電流値との差分に対する比を求めることによって、転写ローラ１８の電気抵抗に対応する値を求めることができる。これにより、第１の電流値及び第２の電流値のそれぞれに含まれる感光体ローラ２６の電位などによる誤差成分の少なくとも一部が、第１の電流値と第２の電流値との差をとることにより除去される。したがって、上記比を用いることによって、より正確な環境検知を行うことができるため、より適切なバイアス電圧を転写ローラ１８に印加することができる。本実施の形態においては、転写ローラ１８に、第１の電圧値として４００Ｖの電圧が時刻Ｔ１６から時刻Ｔ１７まで印加され、第２の電圧値として６００Ｖの電圧が時刻Ｔ１８から時刻Ｔ１９まで印加される。
【００５０】
本実施の形態においては、正確な環境検知をより確実に行うために、上述した第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧の印加タイミングを調整する。当該印加タイミングについて以下で説明する。
【００５１】
上述したように、感光体ローラ２６の電位は、転写ローラ１８などの影響を受けて変動する。そのため、上述した第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を印加している間に、感光体ローラ２６の電位が変動する場合がある。この場合、第１の電流値及び第２の電流値の差分を求めても、感光体ローラ２６の電位による誤差成分の大部分を除去できない可能性がある。
【００５２】
そこで、本実施の形態においては、上述した第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧の印加を、感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置の電位が一定である期間に行う。すなわち、電圧印加部７０によって第１の時点から第２の時点まで一定の電圧を印加し、かつ、第１の時点及び第２の時点のそれぞれから感光体ローラ２６が一回転した後の時点である第３の時点及び第４の時点の間に第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を印加する。本実施の形態においては、図４に示されるように、電圧印加部７０に、−７５０Ｖの電圧を時刻Ｔ１４（第１の時点）から時刻Ｔ１５（第２の時点）まで印加させる。そして、時刻Ｔ１４及び時刻Ｔ１５のそれぞれの時点から感光体ローラ２６が一回転した後の時点である時刻ｔ１４（第３の時点）及び時刻ｔ１５（第４の時点）の間に、電圧印加部７０に４００Ｖ及び６００Ｖの電圧を順に印加させる。ここで、電圧印加部７０に４００Ｖ及び６００Ｖの電圧を順に印加させた場合における電流測定部８０の各測定値の差分を求めて、転写ローラ１８の電気抵抗に対応する値を求める。以上のように、第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧の印加を、感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置の電位が一定である期間に行うことによって、環境検知時における感光体ローラ２６の電位変動による上記差分の誤差成分を抑制することができる。
【００５３】
［バイアス電圧最適化］
次に、上述した環境検知の結果を用いた転写ローラ１８のバイアス電圧最適化について図５を参照しながら説明する。
【００５４】
図５は、本実施の形態における転写ローラ１８のバイアス電圧値の最適値と、電圧印加部７０によって、第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を順に印加したときの、電流測定部８０による各電流測定値の差分との関係の一例を示すテーブルである。
【００５５】
図５に示される電流測定値の差分が大きいほど、転写ローラ１８の電気抵抗が小さいことを意味する。ここで、転写ローラ１８の電気抵抗が小さくなるのは、環境が高温、高湿である場合であるため、電流測定値の差分が大きい場合には、高温、高湿の環境であることが分かる。高温、高湿の環境においては、トナーからなる現像剤の帯電時の電荷量が減少傾向にあるため、転写ローラ１８のバイアス電圧は低めに設定される。本実施の形態においては、電流測定値の差分が２０μＡ以上の場合に、転写ローラ１８のバイアス電圧を６００Ｖに設定する。
【００５６】
また、図５に示される電流測定値の差分が小さいほど、転写ローラ１８の電気抵抗が大きいこと、すなわち、低温、低湿の環境であることを示す。低温、低湿の環境においては、記録媒体４の電気的な抵抗成分が大きくなるため、転写不良が発生し易くなる。そこで、低温、低湿の環境においては、転写ローラ１８のバイアス電圧は高めに設定される。本実施の形態においては、電流測定値の差分が１０μＡ未満の場合に、転写ローラ１８のバイアス電圧を１５００Ｖに設定する。
【００５７】
また、図５に示される電流測定値の差分が１０μＡ以上２０μＡ未満の場合には、上記高温、高湿の環境と、低温、低湿の環境との中間の環境であることが分かる。本実施の形態においては、電流測定値の差分が１０μＡ以上２０μＡ未満の場合に、転写ローラ１８のバイアス電圧を１０００Ｖに設定する。
【００５８】
以上のように、電圧印加部７０によって、第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を順に印加したときの電流測定部８０による各電流測定値の差分を用いて、環境検知を行うことができる。当該環境検知においては、感光体ローラ２６の表面電位の変動の影響が抑制されている。また、上記差分を用いて、感光体ローラ２６表面の画像を記録媒体４に転写するための電圧印加部７０の電圧値を最適化することができる。
【００５９】
［制御方法］
次に、本実施の形態に係る画像形成装置２において環境検知及びバイアス電圧決定を行う際の制御方法について図６を参照しながら説明する。
【００６０】
図６は、本実施の形態に係る画像形成装置２の制御方法の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
まず、制御部６０は、電圧印加部７０によって、第１の時点（図４の時刻Ｔ１４）から第２の時点（図４の時刻Ｔ１５）まで一定の電圧（−７５０Ｖ）を転写ローラ１８に印加する（Ｓ１）。
【００６２】
次に、制御部６０は、第１の時点から、感光体ローラ２６が一回転するまで（すなわち、一回転周期の時間が経過するまで）待機する（Ｓ２）。なお、ここで、上記一定の電圧を印加する期間が、感光体ローラ２６の一回転周期より長い場合には、待機しなくてもよい。
【００６３】
次に、制御部６０は、第１の時点及び第２の時点のそれぞれから感光体ローラ２６が一回転した後の時点である第３の時点及び第４の時点の間に、電圧印加部７０によって、第１の電圧値（４００Ｖ）を転写ローラ１８に印加する。そして、その際に電圧印加部７０から転写ローラ１８に流れる電流値（第１の電流値）を電流測定部８０によって測定する（Ｓ３）。続いて、制御部６０は、第３の時点及び第４の時点の間に、電圧印加部７０によって第２の電圧値（６００Ｖ）を転写ローラ２６に印加し、その際に電圧印加部７０から転写ローラ１８に流れる電流値（第２の電流値）を電流測定部８０によって測定する（Ｓ４）。なお、上記一定の電圧を印加する期間が、感光体ローラ２６の一回転周期より長い場合、すなわち、上記第２の時点が上記第３の時点より後になる場合には、上記第１及び第２の電圧値の電圧は、上記第２の時点から上記第４の時点の間に印加されればよい。
【００６４】
次に、制御部６０は、第１の電流値と第２の電流値との差分を算出する（Ｓ５）。
【００６５】
次に、制御部６０は、算出した差分を用いて、画像を記録媒体４に転写するために転写ローラ１８に印加する電圧値を決定する。ここで、制御部６０は、電圧値を決定するために、図５に示されるようなテーブルを参照する。当該テーブルは、制御部６０内のメモリなどに格納されていてもよいし、制御部６０の外部のメモリなどに格納されていてもよい。また、制御部６０が電圧値を決定するために、電圧値と差分との関係を示す関数を用いてもよい。
【００６６】
以上のように制御部６０が制御を行うことにより、画像を記録媒体４に転写するために転写ローラ１８に印加する電圧値を環境に応じて最適化することができる。
【００６７】
［効果］
以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置２は、電圧印加部７０によって第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を順に印加するときに、第１の電圧値及び第２の電圧値のそれぞれに対応する電流測定部８０の測定値である第１の電流値及び第２の電流値の差異を用いて、画像を記録媒体４に転写するための電圧印加部７０の電圧値を決定する制御部６０を備える。
【００６８】
これにより、環境に応じて適切な転写ローラ１８のバイアス電圧を決定するために第１の電流値と第２の電流値との差異が用いられる。ここで、第１の電流値と第２の電流値との差異においては、第１の電流値及び第２の電流値のそれぞれに含まれる誤差成分の少なくとも一部が抑制されているため、より適切に転写ローラ１８のバイアス電圧を決定することができる。
【００６９】
また、本実施の形態に係る画像形成装置２においては、制御部６０は、電圧印加部７０によって、第１の時点から第２の時点まで一定の電圧を印加し、かつ、第１の時点及び第２の時点のそれぞれから感光体ローラ２６が一回転した後の時点である第３の時点及び第４の時点の間に、第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を印加する。
【００７０】
これにより、転写ローラ１８のバイアス電圧を決定する際に、感光体ローラ２６の電位変動による影響を抑制することができる。
【００７１】
また、本実施の形態に係る画像形成装置２においては、上記一定の電圧は、感光体ローラ２６及び転写ローラ１８の少なくとも一方をクリーニングするための電圧である。
【００７２】
これにより、転写ローラ１８のバイアス電圧決定のために、転写ローラ１８に別途一定の電圧を印加することなく、クリーニングのために印加される電圧を有効利用することができる。したがって、消費電力とバイアス電圧決定のために要する時間とを低減することができる。
【００７３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る画像形成装置について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、転写ローラ１８に環境検知のための電圧（第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧）を印加するタイミングにおいて、上記実施の形態１に係る画像形成装置２と相違する。ここでは、本実施の形態に係る画像形成装置について、上記相違点を中心に図７を参照しながら説明する。
【００７４】
図７は、本実施の形態に係る画像形成装置において環境検知を行う際の、転写ローラ１８の電位、及び、感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。
【００７５】
図７に示される時刻Ｔ２１からＴ２３までの期間、及び、時刻Ｔ２８からＴ３０までの期間が、それぞれ、感光体ローラ２６及び転写ローラ１８のクリーニング期間である。また、図７に示される時刻Ｔ２４から時刻Ｔ２５までの期間に、環境検知のための第１の電圧値（４００Ｖ）の電圧が転写ローラ１８に印加される。また、時刻Ｔ２６から時刻Ｔ２７までの期間に、環境検知のための第２の電圧値（６００Ｖ）の電圧が転写ローラ１８に印加される。
【００７６】
本実施の形態においても、上記実施の形態１と同様に、転写ローラ１８にバイアス電圧を印加すると、それに応じて感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置における電位が影響を受ける。例えば、時刻Ｔ２１から時刻Ｔ２３までのクリーニング期間における転写ローラ１８の電位の影響により、時刻ｔ２１から時刻ｔ２３までの期間における感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置における電位が変動する。
【００７７】
また、本実施の形態においても、上記実施の形態１と同様に、感光体ローラ２６の電位が一定となる期間（時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの期間）に環境検知のための電圧を印加している。したがって、環境検知時における感光体ローラ２６の電位変動による電流測定値の差分の誤差を抑制することができる。
【００７８】
以上に述べたとおり、本実施の形態に係る画像形成装置においては、クリーニング期間の途中で、環境検知のための第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を印加する点において、上記実施の形態１に係る画像形成装置と相違する。しかしながら、本実施の形態に係る画像形成装置においても上記実施の形態１に係る画像形成装置と同様の効果が得られる。
【００７９】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る画像形成装置について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、転写ローラ１８に環境検知のための電圧（第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧）を印加するタイミングにおいて、上記実施の形態１及び実施の形態２に係る画像形成装置２と相違する。ここでは、本実施の形態に係る画像形成装置について、上記相違点を中心に図８を参照しながら説明する。
【００８０】
図８は、本実施の形態に係る画像形成装置において環境検知を行う際の、転写ローラ１８の電位、及び、感光体ローラ２６の転写ローラ１８に対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。
【００８１】
図８に示される時刻Ｔ３１からＴ３３までの期間、及び、時刻Ｔ３３からＴ３５までの期間が、それぞれ、感光体ローラ２６及び転写ローラ１８のクリーニング期間である。また、図８に示される時刻Ｔ３６から時刻Ｔ３７までの期間に、環境検知のための第１の電圧値（４００Ｖ）の電圧が転写ローラ１８に印加される。また、時刻Ｔ３８から時刻Ｔ３９までの期間に、環境検知のための第２の電圧値（６００Ｖ）の電圧が転写ローラ１８に印加される。
【００８２】
以上に述べたように、本実施の形態においては、上記実施の形態１と同様に、クリーニング期間終了後の、感光体ローラ２６の電位が一定である期間（時刻ｔ３３から時刻ｔ３４までの期間）に、環境検知のための電圧を印加している。しかしながら、本実施の形態においては、感光体ローラ２６の電位が一定である期間における感光体ローラ２６の電位が正である点において、上記実施の形態１と相違する。本実施の形態においては、感光体ローラ２６の電位が正である期間において、環境検知用の電圧を印加する。そのため、本実施の形態においては、転写ローラ１８から感光体ローラ２６へ十分な電流が流れるように環境検知用の電圧を感光体ローラ２６の電位より十分高くする必要がある。
【００８３】
以上に述べたとおり、本実施の形態に係る画像形成装置においては、感光体ローラ２６の電位が正である期間において、環境検知のための第１の電圧値及び第２の電圧値の電圧を印加する点において、上記実施の形態１に係る画像形成装置と相違する。しかしながら、本実施の形態に係る画像形成装置においても、第１の電圧値及び第２の電圧値を適切に選択することにより、上記実施の形態１に係る画像形成装置と同様の効果が得られる。
【００８４】
（変形例など）
以上、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００８５】
例えば、上記各実施の形態において用いた転写ローラ１８のバイアス電圧値及び環境検知のための電圧値などの数値は、例示であって、他の数値を用いてもよい。
【００８６】
また、上記各実施の形態においては、第１の電流値及び第２の電流値の差異として、差分を用いているが、第１の電流値及び第２の電流値の差異はこれに限られない。例えば、第１の電流値及び第２の電流値から誤差成分と推測される部分を除去した各値の比などを用いてもよい。
【００８７】
また、上記各実施の形態においては、クリーニング期間に、感光体ローラ２６及び転写ローラ１８のクリーニングを行う構成を用いたが、感光体ローラ２６だけのクリーニングを行う構成としてもよい。
【００８８】
また、上記各実施の形態においては、クリーニング用のバイアス電圧と、環境検知用の電圧とを別々に印加する構成を用いたが、クリーニング用のバイアス電圧印加中に環境検知用の電圧を印加してもよい。この場合、環境検知用の電圧として、クリーニングを十分に行えるように高い電圧を用いる必要がある。また、転写ローラ１８に流れる電流は、バイアス電圧が高い領域においてバイアス電圧に対する変化率が小さくなる傾向がある。したがって、環境検知用の電圧の値は、転写ローラ１８に流れる電流のバイアス電圧に対する変化率が小さくなり過ぎない範囲の値とする必要がある。
【００８９】
また、上記各実施の形態においては、転写ローラ１８のバイアス電圧の最適化について述べたが、現像ローラ４０及び帯電ローラ１２のバイアス電圧も同様に最適化できる。すなわち、現像ローラ４０及び帯電ローラ１２においても、高温、高湿の環境においてバイアス電圧を低く、低温、低湿の環境において、バイアス電圧を高くすることで画質向上させることができる。
【００９０】
また、上記各実施の形態においては、現像剤の帯電極性を負としたが、正としてもよい。現像剤の帯電極性を正とする場合には、上記各実施の形態において各バイアス電圧の極性を逆転させればよい。
【００９１】
また、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしても良い。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【００９２】
さらにまた、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしても良い。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしても良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしても良い。
【００９３】
また、本発明は、上記に示す方法であるとしても良い。また、本発明は、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしても良いし、上記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしても良い。
【００９４】
さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしても良い。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしても良い。
【００９５】
また、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。
【００９６】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしても良い。
【００９７】
また、上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、または上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。
【００９８】
さらに、上記各実施の形態及び上記各変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明の画像形成装置は、例えばモノクロレーザプリンタ、カラーレーザプリンタなどに適用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
２  画像形成装置
４  記録媒体
６  筐体
８  供給部
１０  排出部
１２  帯電ローラ
１４  露光ユニット
１６  現像装置
１８  転写ローラ
２０  クリーニング装置
２２  定着部
２４  搬送路
２６  感光体ローラ
２８  レジストローラ
３０  排出ローラ
３２  現像容器
３６  供給ローラ
４０  現像ローラ
４２  規制ブレード
５０  アース
６０  制御部
７０  電圧印加部
８０  電流測定部
【図１】
0006307362.tif 000002
【図２】
0006307362.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0006307362.tif 000006
【図６】
0006307362.tif 000007
【図７】
0006307362.tif 000008
【図８】
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