JP2016126050A - 画像形成装置、制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】記録シートが転写部を通過しているときの転写インピーダンスの変化に対応した電圧制御を行うことを目的とする。【解決手段】画像形成装置（レーザプリンタ１）は、像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部（転写ローラ５３）と、転写部に転写電圧を印加する印加部（電圧印加回路９２）と、湿度を取得する湿度取得部（湿度センサ９１）と、制御部（制御装置１００）を備える。制御部は、印加部によって転写電圧を転写部に印加させ、記録シートが転写部を通過しているときに、転写部に流れる転写電流と転写電圧とから求められる転写インピーダンスと湿度とに基づいて転写電圧を変更する。【選択図】図２

Description

本発明は、像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部を備えた画像形成装置、転写部に印加される転写電圧の制御方法、および、転写電圧を制御するためのプログラムに関する。

従来、画像形成装置として、複数の感光体と、各感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルトとの間で用紙を挟み、中間転写ベルト上のトナー像を用紙に転写させる２次転写装置とを備えるものが知られている（特許文献１参照）。この技術では、温湿度環境と、用紙の幅と、用紙が接触していない状態の２次転写装置の転写インピーダンスとに基づいて、２次転写装置に印加する転写バイアスを補正している。

特開２００８−１７０９２９号公報

しかしながら、従来技術では、２次転写装置の転写インピーダンスを、用紙が２次転写装置に接触していないときに検知するため、用紙が２次転写装置に到達した際の転写インピーダンスの変化に対応した制御を行うことができないという問題があった。

そこで、本発明は、用紙等の記録シートが２次転写装置等の転写部を通過しているときの転写インピーダンスの変化に対応した電圧制御を行うことを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部と、前記転写部に転写電圧を印加する印加部と、湿度を取得する湿度取得部と、制御部と、を備える。
前記制御部は、前記印加部によって転写電圧を前記転写部に印加させ、前記記録シートが前記転写部を通過しているときに、前記転写部に流れる転写電流と前記転写電圧とから求められる転写インピーダンスと前記湿度とに基づいて前記転写電圧を変更する。

この構成によれば、記録シートが転写部を通過しているときの転写インピーダンスと湿度に基づいて転写電圧を変更するので、記録シートが転写部を通過しているときの転写インピーダンスの変化と湿度に対応した良好な電圧制御を行うことができる。

また、前記した構成において、前記転写インピーダンスと前記転写電流の目標電流値との関係を示す関数を、前記湿度に応じて複数記憶する記憶部を有し、前記制御部は、前記湿度に基づいて前記複数の関数の中から一の関数を選択し、前記一の関数に基づいて前記転写電圧を変更するように構成されていてもよい。

また、前記した構成において、前記制御部は、前記転写インピーダンスと前記湿度と前記記録シートの幅とに基づいて前記転写電圧を変更するように構成されていてもよい。

これによれば、記録シートの幅の条件も考慮して転写電圧を変更するので、より良好な電圧制御を行うことができる。

また、前記した構成において、前記転写インピーダンスと前記転写電流の目標電流値との関係を示す関数を、前記湿度と前記記録シートの幅に応じて複数記憶する記憶部を有し、前記制御部は、前記湿度と前記記録シートの幅に基づいて前記複数の関数の中から一の関数を選択し、前記一の関数に基づいて前記転写電圧を変更するように構成されていてもよい。

また、前記した構成において、前記湿度が第１湿度で、前記記録シートの幅が転写可能な最大幅よりも小さい第１幅であるときに選択される関数における、前記転写インピーダンスが所定値以下の第１値であるときの前記目標電流値は、第１電流値であり、前記湿度が前記第１湿度よりも大きい第２湿度で、前記記録シートの幅が前記第１幅であるときに選択される関数における、前記転写インピーダンスが前記第１値であるときの前記目標電流値は、前記第１電流値よりも小さい第２電流値であってもよい。

また、前記した構成において、前記記録シートに前記現像剤像を熱定着する定着部と、前記定着部を通った前記記録シートを前記転写部に再搬送する再搬送部と、を備え、前記制御部は、前記記録シートの第１面に現像剤像を転写する第１面転写モードと、再搬送された前記記録シートの第２面に現像剤像を転写する第２面転写モードとを実行可能であり、前記転写インピーダンスと前記湿度と前記記録シートの幅と前記転写モードとに基づいて前記転写電圧を変更するように構成されていてもよい。

これによれば、第１面の転写時と第２面の転写時とで、記録シートの水分量が変わるので、各転写モードをも考慮して転写電圧を変更することで、記録シートの水分量の変化に対応した良好な電圧制御を行うことができる。

また、前記した構成において、前記記憶部には、前記関数が前記湿度と前記記録シートの幅と前記転写モードに応じて複数記憶され、前記制御部は、前記湿度と前記記録シートの幅と前記転写モードに基づいて前記複数の関数の中から一の関数を選択するように構成されていてもよい。

また、前記した構成において、前記湿度が第１湿度で、前記記録シートの幅が転写可能な最大幅よりも小さい第１幅で、前記転写モードが前記第１面転写モードであるときに選択される関数における、前記転写インピーダンスが所定値以下の第１値であるときの前記目標電流値は、第１電流値であり、前記湿度が前記第１湿度で、前記記録シートの幅が前記第１幅で、前記転写モードが前記第２面転写モードであるときに選択される関数における、前記転写インピーダンスが前記第１値であるときの前記目標電流値は、前記第１電流値よりも大きな第２電流値であってもよい。

また、本発明に係る制御方法は、像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部に印加する転写電圧の制御方法であって、湿度を取得する工程と、前記転写部に転写電圧を印加する工程と、前記転写部に流れる転写電流を取得する工程と、前記記録シートが前記転写部を通過しているときに、前記転写電圧と前記転写電流とから求められる転写インピーダンスと前記湿度とに基づいて前記転写電圧を変更する工程とを備える。この制御方法によれば、前述した効果と同様の効果を得ることができる。

また、本発明に係るプログラムは、像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部に印加する転写電圧を制御する制御部を動作させるプログラムであって、前記制御部を、湿度を取得する第１手段と、前記転写部に転写電圧を印加する第２手段と、前記転写部に流れる転写電流を取得する第３手段と、前記記録シートが前記転写部を通過しているときに、前記転写電圧と前記転写電流とから求められる転写インピーダンスと前記湿度とに基づいて前記転写電圧を変更する第４手段として機能させる。このプログラムによれば、前述した効果と同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、記録シートが転写部を通過しているときの転写インピーダンスの変化に対応した電圧制御を行うことができる。

本発明の実施形態に係るレーザプリンタを示す図である。 制御装置等の構成を示すブロック図である。 幅広紙の第１面にトナー像を転写する際に使用する各特性曲線を示す図である。 幅広紙の第２面にトナー像を転写する際に使用する各特性曲線を示す図である。 幅狭紙の第１面にトナー像を転写する際に使用する各特性曲線を示す図である。 幅狭紙の第２面にトナー像を転写する際に使用する各特性曲線を示す図である。 制御装置の動作を示すフローチャートである。

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。なお、以下の説明では、まず、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の概略構成について説明した後、本発明の特徴部分について説明する。

以下の説明において、方向は、レーザプリンタ１の使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって右側を「前側」、紙面に向かって左側を「後側」とし、紙面に向かって手前側を「左側」、紙面に向かって奥側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、記録シートの一例としての用紙Ｓを給紙するためのフィーダ部１０や、用紙Ｓに画像を形成するための画像形成部２０などを筐体である本体ケーシング３０内に備えている。画像形成部２０は、スキャナ部４０、プロセスカートリッジ５０、定着部６０などで構成されている。

フィーダ部１０は、本体ケーシング３０内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ１１と、給紙トレイ１１内の前部に配置された用紙押圧板１２とを備えている。また、フィーダ部１０は、給紙トレイ１１の前端部の上方に配置された給紙ローラ１３および給紙パット１４と、給紙ローラ１３に対し用紙Ｓの搬送方向の下流側に配置された紙粉取りローラ１５，１６を備えている。さらに、フィーダ部１０は、紙粉取りローラ１５，１６に対して用紙Ｓの搬送方向の下流側に配置されたレジストローラ１７を備えている。

このフィーダ部１０では、給紙トレイ１１内に収容された用紙Ｓは、用紙押圧板１２によって給紙ローラ１３側に寄せられる。そして、給紙ローラ１３と給紙パット１４との間に挟まれた用紙Ｓは、給紙ローラ１３の回転により、紙粉取りローラ１５，１６およびレジストローラ１７を経由して画像形成部２０に搬送される。

スキャナ部４０は、本体ケーシング３０内の上部に配置されており、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー４１、レンズ４２，４３、反射鏡４４，４５，４６を備えている。このスキャナ部４０では、レーザビームが一点鎖線で示す経路を通って、プロセスカートリッジ５０内にある感光ドラム５１の表面上に高速走査にて照射される。

プロセスカートリッジ５０は、スキャナ部４０の下方に配設されており、本体ケーシング３０に対して着脱可能となっている。このプロセスカートリッジ５０は、像担持体の一例としての感光ドラム５１、スコロトロン型帯電器５２、転写部の一例としての転写ローラ５３、現像ローラ５４、層厚規制ブレード５５、供給ローラ５６およびトナーホッパ５７を備えている。

このようなプロセスカートリッジ５０では、スコロトロン型帯電器５２で帯電された感光ドラム５１の表面がスキャナ部４０からのレーザビームで露光されることにより、感光ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に、トナーホッパ５７内の、現像剤の一例としてのトナーが供給ローラ５６および現像ローラ５４を介して供給されることで、感光ドラム５１の表面にトナー像が形成される。その後、感光ドラム５１と転写ローラ５３との間で用紙Ｓが搬送される際に、転写ローラ５３に転写電圧が印加されることで、感光ドラム５１の表面に担持されたトナー像が転写ローラ５３によって用紙Ｓの表面に転写され、用紙Ｓの表面に画像が形成される。

定着部６０は、用紙Ｓに転写されたトナー像を熱定着させるための加熱ローラ６１と、この加熱ローラ６１との間に用紙Ｓを挟んで押圧する加圧ローラ６２とを備えている。この定着部６０は、プロセスカートリッジ５０に対して用紙Ｓの搬送方向下流側に配置されている。定着部６０で熱定着された用紙Ｓは、排出ローラ７１によって本体ケーシング３０外の排紙トレイ７２上に排出される。

ここで、用紙Ｓの両面に画像を形成する両面印刷時においては、用紙Ｓの全体を排紙トレイ７２上に排紙する前に、排出ローラ７１が逆回転することで、用紙Ｓを本体ケーシング３０内に引き戻す。本体ケーシング３０内に引き戻された用紙Ｓは、フラッパ７３の切り替えにより、定着部６０の後側を通った後、再搬送部の一例としての再搬送機構８０に送られる。

再搬送機構８０は、定着部６０で第１面にトナー像が熱定着された用紙Ｓを、表裏反転して感光ドラム５１と転写ローラ５３との間に再搬送するための機構であり、画像形成部２０と、給紙トレイ１１との間に配設されている。再搬送機構８０は、定着部６０の後側を通って下方に搬送される用紙Ｓの向きを前方に切り替えるガイド部材８１と、ガイド部材８１で案内されてきた用紙Ｓを感光ドラム５１の前側に戻すために前後に並列された複数対の戻しローラ８２とを備えている。

そして、この再搬送機構８０から排出された用紙Ｓは、再搬送機構８０の前方にあるガイド８３により、表裏が反転された状態でレジストローラ１７に向けて案内される。これにより、用紙Ｓは、レジストローラ１７で先端が揃えられた後、再度感光ドラム５１と転写ローラ５３との間に搬送され、感光ドラム５１の表面のトナー像が用紙Ｓの第２面に転写される。

そして、レーザプリンタ１は、前述した転写ローラ５３に印加する転写電圧を制御するために、図２に示すような、湿度取得部の一例としての湿度センサ９１と、印加部の一例としての電圧印加回路９２と、電圧センサ９３と、電流センサ９４と、制御部の一例としての制御装置１００とを備えている。

湿度センサ９１は、本体ケーシング３０の内部または外部の湿度を検出するセンサであり、検出した湿度を制御装置１００に出力するように構成されている。本実施形態では、図１に示すように湿度センサ９１は本体ケーシング３０の内部の給紙トレイ１１と水平方向において重なる位置に配置されている。これによって、湿度センサ９１は用紙Ｓの収容された環境の湿度を取得することができる。

電圧印加回路９２は、転写ローラ５３に転写電圧を印加するための回路であり、制御装置１００によって制御されている。なお、電圧印加回路９２としては、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に基づいて転写電圧を発生させる回路を採用することができる。

電圧センサ９３は、転写ローラ５３に印加される転写電圧を検出するセンサであり、検出した転写電圧を制御装置１００に出力するように構成されている。

電流センサ９４は、転写ローラ５３に流れる転写電流を検出するセンサであり、検出した転写電流を制御装置１００に出力するように構成されている。

制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび入出力回路を備えており、外部のコンピュータＰＣから入力される印刷ジョブと、各センサ９１，９３，９４から入力される情報と、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムやデータに基づいて各種演算処理を行うことによって、印刷制御を実行する。制御装置１００は、転写制御のモードとして、用紙Ｓの第１面にトナー像を転写する第１面転写モードと、再搬送された用紙Ｓの第２面にトナー像を転写する第２面転写モードを実行可能となっている。

詳しくは、制御装置１００は、印刷ジョブの内容が片面印刷の場合には、印刷制御の開始から終了までの間、第１面転写モードを実行し、印刷ジョブの内容が両面印刷の場合には、印刷制御の開始から終了までの間、第１面転写モードと第２面転写モードとを規則的に、例えば交互に繰り返し実行するようになっている。

そして、制御装置１００は、転写ローラ５３に印加する転写電圧を制御する手段として、電圧制御部１１０と、転写インピーダンス算出部１２０と、記憶部１３０とを備えている。言い換えると、制御装置１００は、記憶部１３０に記憶されているプログラムに基づいて動作することで、電圧制御部１１０および転写インピーダンス算出部１２０として機能している。

転写インピーダンス算出部１２０は、電圧センサ９３から入力される転写電圧を、電流センサ９４から入力される転写電流で割ることで転写インピーダンスを算出する転写インピーダンス算出制御を実行する機能を有している。詳しくは、転写インピーダンス算出部１２０は、用紙Ｓが転写ローラ５３を通過しているときに転写インピーダンス算出制御を行うことができるように、１枚の用紙Ｓの給紙開始から印刷完了までの間において、転写インピーダンス算出制御を所定の制御サイクルで複数回実行している。なお、制御サイクルは、用紙Ｓの先端が転写ローラ５３と感光ドラム５１との間の転写位置に到達してから用紙Ｓの後端が転写位置に到達するまでの時間よりも短い時間に設定することができる。より具体的には、制御サイクルは、用紙Ｓの先端が転写ローラ５３と感光ドラム５１との間の転写位置に到達してから当該用紙Ｓの画像領域が転写位置に到達するまでの時間よりも短い時間に設定することができる。

そして、転写インピーダンス算出部１２０は、転写インピーダンスを算出すると、算出した転写インピーダンスを電圧制御部１１０に出力する。

電圧制御部１１０は、コンピュータＰＣから出力されてきて記憶部１３０に記憶される印刷ジョブから、当該印刷ジョブによって印刷する用紙Ｓの幅を取得するとともに、現在用紙Ｓのいずれの面にトナー像を転写しているかを示す情報を取得する機能を有している。具体的には、例えば印刷ジョブにおいて、レターサイズに相当する幅の用紙Ｓを両面印刷することが指定されている場合には、電圧制御部１１０は、印刷ジョブからレターサイズに相当する用紙幅を取得する。また、電圧制御部１１０は、印刷ジョブから両面印刷における各転写モードの情報、詳しくは、制御装置１００が、現在、第１面転写モードおよび第２面転写モードのいずれのモードで転写を行っているかを示す情報を取得する。

また、電圧制御部１１０は、湿度センサ９１から湿度を取得し、電流センサ９４から転写電流を取得し、転写インピーダンス算出部１２０から転写インピーダンスを取得する機能を有している。そして、電圧制御部１１０は、取得した湿度、用紙幅、転写モードおよび転写インピーダンスに基づいて、電圧印加回路９２に供給する信号を制御することで、転写電圧を変更する電圧制御を実行するようになっている。

詳しくは、電圧制御部１１０は、湿度、用紙幅および転写モードに基づいて、記憶部１３０に記憶されている複数の関数の一例としての複数の特性曲線の中から一の特性曲線を選択し、選択した一の特性曲線と転写インピーダンスとに基づいて転写電流の目標電流値を設定する。そして、電圧制御部１１０は、電流センサ９４から取得した転写電流が目標電流値となるように、電圧印加回路９２に供給する信号を制御することで、電圧印加回路９２から転写ローラ５３に印加する転写電圧を制御している。電圧制御部１１０は、所定の制御サイクル毎に転写電流を目標電流値にするように転写電圧を制御する。

なお、本実施形態では、電圧制御部１１０は、湿度を取得する第１手段と、転写ローラ５３に転写電圧を印加する第２手段と、転写ローラ５３に流れる転写電流を取得する第３手段と、用紙Ｓが転写ローラ５３を通過しているときに、転写電圧と転写電流とから求められる転写インピーダンスと湿度とに基づいて転写電圧を変更する第４手段として機能している。

記憶部１３０は、前述した複数の特性曲線や、電圧制御部１１０および転写インピーダンス算出部１２０を動作させるためのプログラムなどを記憶している。なお、複数の特性曲線は、実験やシミュレーション等により適宜設定することができる。

具体的には、記憶部１３０は、図３から図６に示すように、転写インピーダンスと転写電流の目標電流値との関係を示す複数の特性曲線Ｌ１〜Ｌ１２を、湿度、用紙幅および転写モードに応じて記憶している。なお、図３〜図６に示す目標電流値の各値Ａ１，Ａ２，・・・や転写インピーダンスの各値Ｚ１，Ｚ２，・・・は、末尾の数字が大きくなる程、大きな値となっている。

図３に示す第１特性曲線Ｌ１、第２特性曲線Ｌ２および第３特性曲線Ｌ３は、用紙幅が幅広紙で、転写モードが第１面転写モードであるときの、３種類の湿度範囲に対応した特性曲線である。ここで、用紙Ｓの幅が所定以上の幅である場合、用紙幅は幅広紙に設定される。幅広紙の一例は、転写可能な最大幅であるレターサイズである。

詳しくは、実線で示す第１特性曲線Ｌ１は、湿度が低湿度であるときの特性曲線であり、破線で示す第２特性曲線Ｌ２は、湿度が中湿度であるときの特性曲線であり、一点鎖線で示す第３特性曲線Ｌ３は、湿度が高湿度であるときの特性曲線である。ここで、低湿度は、ある程度低い湿度範囲に設定することができ、中湿度は、低湿度の湿度範囲よりも大きな湿度範囲に設定することができ、高湿度は、中湿度の湿度範囲よりも大きな湿度範囲に設定することができる。

第１特性曲線Ｌ１は、転写インピーダンスが０のときに目標電流値がＡ２となり、転写インピーダンスが０からＺ３までの範囲において、転写インピーダンスが大きくなる程、目標電流値がＡ２からＡ３に向けて直線状に大きくなっていき、目標電流値がＡ３になった後はＡ３に維持されるように設定されている。また、第１特性曲線Ｌ１は、転写インピーダンスがＺ３以上の場合には、転写インピーダンスが大きくなる程、目標電流値が徐々に曲線状に小さくなっていき、徐々に一定の値Ａ１となるように設定されている。なお、実際の転写インピーダンスが０となることは無いが、特性曲線の上では０が設定されている。

第２特性曲線Ｌ２は、転写インピーダンスが０のときに目標電流値がＡ３とＡ４の略中間の値Ａａとなり、転写インピーダンスが０からＺ２よりも少し大きな値Ｚａまでの範囲において、転写インピーダンスが大きくなる程、目標電流値がＡａからＡ４に向けて直線状に大きくなっていき、目標電流値がＡ４になった後はＡ４に維持されるように設定されている。また、第２特性曲線Ｌ２は、転写インピーダンスがＺａ以上の場合には、転写インピーダンスが大きくなる程、目標電流値が徐々に曲線状に小さくなっていき、徐々に一定の値Ａ１となるように設定されている。詳しくは、第２特性曲線Ｌ２は、転写インピーダンスがＺ３以上の場合には、第１特性曲線Ｌ１と一致している。

第３特性曲線Ｌ３は、転写インピーダンスが０のときに目標電流値が第２特性曲線Ｌ２における目標電流値Ａａよりも小さな値Ａｂとなり、転写インピーダンスが０から大きくなる程、目標電流値がＡｂからＡ４に向けて直線状に大きくなっている。また、第３特性曲線Ｌ３は、目標電流値がＡ４になった後は、第２特性曲線Ｌ２と一致している。

図４に示す第４特性曲線Ｌ４、第５特性曲線Ｌ５および第６特性曲線Ｌ６は、用紙幅が幅広紙で、転写モードが第２面転写モードであるときの、３種類の湿度範囲に対応した特性曲線である。詳しくは、実線で示す第４特性曲線Ｌ４は、湿度が低湿度であるときの特性曲線であり、破線で示す第５特性曲線Ｌ５は、湿度が中湿度であるときの特性曲線であり、一点鎖線で示す第６特性曲線Ｌ６は、湿度が高湿度であるときの特性曲線である。

第４特性曲線Ｌ４は、前述した第１特性曲線Ｌ１と略同じ傾向、つまり転写インピーダンスが増加するにつれて、目標電流値が、増加、一定、減少、一定となるように変化する特性曲線である。そして、第４特性曲線Ｌ４は、転写インピーダンスがＺ３以下の場合において、第１特性曲線Ｌ１よりも目標電流値が大きくなるように設定されている。具体的には、例えば、第１特性曲線Ｌ１における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡ２であるのに対し、第４特性曲線Ｌ４における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡ２よりも大きな値Ａｃとなっている。

図３および図４に示すように、湿度が低湿度で、用紙幅が幅広紙で、転写モードが第１面転写モードであるときに選択される第１特性曲線Ｌ１における、転写インピーダンスがＺ３以下の第１値（例えばＺ１）であるときの目標電流値は、第１電流値（例えばＡｋ）となる。これに対し、これとは湿度・用紙幅が同一条件で、転写モードのみが異なる場合（第２面転写モードの場合）に選択される第４特性曲線Ｌ４における、転写インピーダンスが前記第１値（例えばＺ１）であるときの目標電流値は、第１電流値（例えばＡｋ）よりも大きな第２電流値（例えばＡｍ）となっている。

第５特性曲線Ｌ５は、前述した第２特性曲線Ｌ２と略同じ傾向で変化する特性曲線であり、転写インピーダンスがＺ３以下の場合において、第２特性曲線Ｌ２よりも目標電流値が大きくなるように設定されている。具体的には、例えば、第２特性曲線Ｌ２における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡ４よりも小さな値Ａａであるのに対し、第５特性曲線Ｌ５における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡ４となっている。

第６特性曲線Ｌ６は、前述した第３特性曲線Ｌ３と略同じ傾向で変化する特性曲線であり、転写インピーダンスがＺ３以下の場合において、第３特性曲線Ｌ３よりも目標電流値が大きくなるように設定されている。具体的には、例えば、第３特性曲線Ｌ３における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡ４よりも小さな値Ａｂであるのに対し、第６特性曲線Ｌ６における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡ４となっている。

図３および図４に示すように、湿度が高湿度で、用紙幅が幅広紙で、転写モードが第１面転写モードであるときに選択される第３特性曲線Ｌ３における、転写インピーダンスがＺ３以下の第１値（例えばＺ１）であるときの目標電流値は、第１電流値（例えばＡｌ）となる。これに対し、これとは湿度・用紙幅が同一条件で、転写モードのみが異なる場合（第２面転写モードの場合）に選択される第６特性曲線Ｌ６における、転写インピーダンスが前記第１値（例えばＺ１）であるときの目標電流値は、第１電流値（例えばＡｌ）よりも大きな第２電流値（例えばＡｎ）となっている。

図５に示す第７特性曲線Ｌ７、第８特性曲線Ｌ８および第９特性曲線Ｌ９は、用紙幅が幅狭紙で、転写モードが第１面転写モードであるときの、３種類の湿度範囲に対応した特性曲線である。ここで、用紙Ｓの幅が所定未満の幅である場合、用紙幅は幅狭紙に設定される。幅狭紙の一例は、転写可能な最大幅よりも小さな第１幅であるハガキである。

詳しくは、実線で示す第７特性曲線Ｌ７は、湿度が低湿度であるときの特性曲線であり、破線で示す第８特性曲線Ｌ８は、湿度が中湿度であるときの特性曲線であり、一点鎖線で示す第９特性曲線Ｌ９は、湿度が高湿度であるときの特性曲線である。各特性曲線Ｌ７〜Ｌ９は、前述した用紙幅が幅広紙である場合の各湿度に対応した各特性曲線Ｌ１〜Ｌ３と略同じ傾向で変化しているが、目標電流値の変化の幅が各特性曲線Ｌ１〜Ｌ３よりも大きくなっている。

詳しくは、第７特性曲線Ｌ７は、転写インピーダンスが０から大きくなるにつれて、目標電流値が、Ａ６とＡ７の間の値Ａｄから、Ａｄよりも大きく、かつ、Ａ７よりも小さい値Ａｅに向けて増加した後、Ａｅの値で一定となり、その後、減少して、徐々に一定の値となるようになっている。第８特性曲線Ｌ８は、転写インピーダンスが０から大きくなるにつれて、目標電流値がＡ５からＡ６に向けて増加した後、Ａ６の値で一定となり、その後、減少し、転写インピーダンスがＺ４以上となるあたりから、第７特性曲線Ｌ７に略一致するようになっている。第９特性曲線Ｌ９は、転写インピーダンスが０から大きくなるにつれて、目標電流値が、Ａ３とＡ４の間の値ＡｆからＡ５に向けて増加した後、Ａ５の値で一定となり、その後、転写インピーダンスがＺ２以上となるあたりから、第８特性曲線Ｌ８に一致するようになっている。

そして、転写インピーダンスがＺ４以下である場合において、低湿度に対応した第７特性曲線Ｌ７は、中湿度に対応した第８特性曲線Ｌ８よりも目標電流値が大きくなっている。また、転写インピーダンスがＺ２以下である場合において、中湿度に対応した第８特性曲線Ｌ８は、高湿度に対応した第９特性曲線Ｌ９よりも目標電流値が大きくなっている。

つまり、湿度が第１湿度（例えば低湿度）で、用紙幅が幅狭紙で、転写モードが第１面転写モードであるときに選択される特性曲線（例えばＬ７）における、転写インピーダンスが所定値（例えばＺ４）以下の第１値（例えばＺ１）であるときの目標電流値は、第１電流値（例えばＡｏ）となる。これに対し、これとは用紙幅・転写モードが同一条件で、湿度のみが異なる場合、詳しくは湿度が第１湿度よりも大きい第２湿度（例えば中湿度）である場合に選択される特性曲線（例えばＬ８）における、転写インピーダンスが前記第１値（例えばＺ１）であるときの目標電流値は、第１電流値（例えばＡｏ）よりも小さい第２電流値（例えばＡｐ）となっている。

図６に示す第１０特性曲線Ｌ１０、第１１特性曲線Ｌ１１および第１２特性曲線Ｌ１２は、用紙幅が幅狭紙で、転写モードが第２面転写モードであるときの、３種類の湿度範囲に対応した特性曲線である。詳しくは、実線で示す第１０特性曲線Ｌ１０は、湿度が低湿度であるときの特性曲線であり、破線で示す第１１特性曲線Ｌ１１は、湿度が中湿度であるときの特性曲線であり、一点鎖線で示す第１２特性曲線Ｌ１２は、湿度が高湿度であるときの特性曲線である。

第１０特性曲線Ｌ１０は、前述した第７特性曲線Ｌ７と略同じ傾向で変化する特性曲線であり、転写インピーダンスがＺ３以下の場合において、第７特性曲線Ｌ７よりも目標電流値が大きくなるように設定されている。具体的には、例えば、第７特性曲線Ｌ７における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡｄ（Ａ７よりもＡ６寄りの値）であるのに対し、第１０特性曲線Ｌ１０における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値が、Ａｄよりも大きな値Ａｇ（Ａ６よりもＡ７寄りの値）となっている。

図５および図６に示すように、湿度が低湿度で、用紙幅が幅狭紙で、転写モードが第１面転写モードであるときに選択される第７特性曲線Ｌ７における、転写インピーダンスがＺ３以下の第１値（例えばＺ１）であるときの目標電流値は、第１電流値（例えばＡｏ）となる。これに対し、これとは湿度・用紙幅が同一条件で、転写モードが第２面転写モードの場合に選択される第１０特性曲線Ｌ１０における、転写インピーダンスが前記第１値（例えばＺ１）であるときの目標電流値は、第１電流値（例えばＡｏ）よりも大きな第２電流値（例えばＡｑ）となっている。

第１１特性曲線Ｌ１１は、前述した第８特性曲線Ｌ８と略同じ傾向で変化する特性曲線であり、転写インピーダンスがＺ３以下の場合において、第８特性曲線Ｌ８よりも目標電流値が大きくなるように設定されている。具体的には、例えば、第８特性曲線Ｌ８における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡ５であるのに対し、第１１特性曲線Ｌ１１における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡ５よりも大きな値Ａｈとなっている。

第１２特性曲線Ｌ１２は、前述した第９特性曲線Ｌ９と略同じ傾向で変化する特性曲線であり、転写インピーダンスがＺ３以下の場合において、第９特性曲線Ｌ９よりも目標電流値が大きくなるように設定されている。具体的には、例えば、第９特性曲線Ｌ９における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡ４よりも小さな値Ａｆであるのに対し、第１２特性曲線Ｌ１２における転写インピーダンスが０であるときの目標電流値がＡ４よりも大きな値Ａｉとなっている。

図５および図６に示すように、湿度が高湿度で、用紙幅が幅狭紙で、転写モードが第１面転写モードであるときに選択される第９特性曲線Ｌ９における、転写インピーダンスがＺ３以下の第１値（例えばＺ１）であるときの目標電流値は、第１電流値（例えばＡｐ）となる。これに対し、これとは湿度・用紙幅が同一条件で、転写モードが第２面転写モードの場合に選択される第１２特性曲線Ｌ１２における、転写インピーダンスが前記第１値（例えばＺ１）であるときの目標電流値は、第１電流値（例えばＡｐ）よりも大きな第２電流値（例えばＡｒ）となっている。

次に、制御装置１００の動作を図７に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。なお、制御装置１００は、図７に示すフローチャートを、用紙Ｓの第１面または第２面の印刷を開始してから完了するまでの間実行する。詳しくは、制御装置１００は、例えば用紙Ｓの第１面の印刷を開始する際に、フローチャートの制御を開始し（ＳＴＡＲＴ）、用紙Ｓの第１面の印刷を終了する際に、フローチャートの制御を終了する（ＥＮＤ）。その後、用紙Ｓの第２面の印刷を開始する場合には、制御装置１００は、フローチャートの制御を再び開始し（ＳＴＡＲＴ）、用紙Ｓの第２面の印刷を終了する際に、フローチャートの制御を終了する（ＥＮＤ）。

図７に示すように、制御装置１００は、用紙Ｓの印刷を開始すると（ＳＴＡＲＴ）、まず、印刷ジョブから用紙Ｓの幅情報を取得する（Ｓ１）。ステップＳ１の後、制御装置１００は、印刷ジョブから現在の転写モードを取得する（Ｓ２）。

ステップＳ２の後、制御装置１００は、湿度センサ９１から湿度を取得し（Ｓ３）、取得した湿度、用紙幅および転写モードに基づいて複数の特性曲線Ｌ１〜Ｌ１２の中から一の特性曲線を選択する（Ｓ４）。

ステップＳ４の後、制御装置１００は、電流制御に必要な最初の転写電流を得るべく、予め設定された初期値に対応した転写電圧を、電圧印加回路９２を介して転写ローラ５３に印加する（Ｓ５）。ステップＳ５の後、制御装置１００は、電圧センサ９３および電流センサ９４から転写電圧および転写電流を取得し（Ｓ６）、転写電圧を転写電流で割ることで転写インピーダンスを算出する（Ｓ７）。

ステップＳ７の後、制御装置１００は、ステップＳ４で選択した一の特性曲線と、ステップＳ７で算出した転写インピーダンスとに基づいて、目標電流値を設定する（Ｓ８）。

ステップＳ８の後、制御装置１００は、検出した転写電流が、設定した目標電流値となるように、転写電圧を変更する電圧制御を実行する（Ｓ９）。ステップＳ９の後、制御装置１００は、用紙Ｓの印刷が終了したか否かを判断する（Ｓ１０）。

ステップＳ１０において印刷が終了していないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御装置１００は、ステップＳ６の処理に戻る。ここで、ステップＳ６〜Ｓ１０までの制御サイクルは、前述したように用紙Ｓの先端が転写位置に到達してから用紙Ｓの後端が転写位置に到達するまでの時間よりも短い時間に設定されているため、印刷制御において、各用紙Ｓが転写ローラ５３に通過しているときに転写インピーダンスの算出や転写電圧の変更が行われる。ステップＳ１０において印刷が終了したと判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、本制御を終了する。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
用紙Ｓが転写ローラ５３を通過しているときの転写インピーダンスと湿度に基づいて転写電圧を変更するので、用紙Ｓが転写ローラ５３を通過しているときの転写インピーダンスの変化と湿度に対応した良好な電圧制御を行うことができる。

また、本実施形態では、用紙Ｓの幅や転写モードの条件も考慮して転写電圧を変更するので、より良好な電圧制御を行うことができる。特に、用紙Ｓが定着部６０を通る前の第１面の転写時と、用紙Ｓが定着部６０を通った後の第２面の転写時とで、用紙Ｓの水分量が変わるので、各転写モードをも考慮して転写電圧を変更することで、用紙Ｓの水分量の変化に対応した良好な電圧制御を行うことができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。

前記実施形態では、電圧センサ９３を設けたが、本発明はこれに限定されず、電圧センサを設けなくてもよい。つまり、検出した転写電流から印加すべき転写電圧を算出できるので、電圧センサで転写電圧を検出しなくても、転写インピーダンスを算出することができる。

前記実施形態では、像担持体として感光ドラム５１を例示したが、本発明はこれに限定されず、像担持体は、例えば感光ドラム上のトナー像が転写される中間転写ベルトなどであってもよい。

前記実施形態では、転写部として転写ローラ５３を例示したが、本発明はこれに限定されず、転写部は、導電性ブラシや導電性板バネなど、転写バイアスが印加されるものであればよい。

前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｓを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。

前記実施形態では、関数の一例として特性曲線を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば数式や、転写インピーダンスと目標電流値を対応させた表でもよい。また、関数は制御マップとも表現される。

前記実施形態では、定着部６０として加熱ローラ６１を備えるものを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば定着ベルト内に配置された熱源およびニップ部材と、ニップ部材との間で定着ベルトを挟み込む加圧部材とを備えるものであってもよい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

前記実施形態では、制御装置１００とは別に設けた電流センサ９４で転写電流を検出するように構成したが、本発明はこれに限定されず、例えば制御部内に転写電流を検出する電流検出部を設けてもよい。

１ レーザプリンタ
５１ 感光ドラム
５３ 転写ローラ
９１ 湿度センサ
９２ 電圧印加回路
１００ 制御装置

Claims (10)

1. 像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部と、
   前記転写部に転写電圧を印加する印加部と、
   湿度を取得する湿度取得部と、
   制御部と、を備えた画像形成装置であって、
   前記制御部は、
   前記印加部によって転写電圧を前記転写部に印加させ、
   前記記録シートが前記転写部を通過しているときに、前記転写部に流れる転写電流と前記転写電圧とから求められる転写インピーダンスと前記湿度とに基づいて前記転写電圧を変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写インピーダンスと前記転写電流の目標電流値との関係を示す関数を、前記湿度に応じて複数記憶する記憶部を有し、
   前記制御部は、
   前記湿度に基づいて前記複数の関数の中から一の関数を選択し、
   前記一の関数に基づいて前記転写電圧を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記転写インピーダンスと前記湿度と前記記録シートの幅とに基づいて前記転写電圧を変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記転写インピーダンスと前記転写電流の目標電流値との関係を示す関数を、前記湿度と前記記録シートの幅に応じて複数記憶する記憶部を有し、
   前記制御部は、
   前記湿度と前記記録シートの幅に基づいて前記複数の関数の中から一の関数を選択し、
   前記一の関数に基づいて前記転写電圧を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記湿度が第１湿度で、前記記録シートの幅が転写可能な最大幅よりも小さい第１幅であるときに選択される関数における、前記転写インピーダンスが所定値以下の第１値であるときの前記目標電流値は、第１電流値であり、
   前記湿度が前記第１湿度よりも大きい第２湿度で、前記記録シートの幅が前記第１幅であるときに選択される関数における、前記転写インピーダンスが前記第１値であるときの前記目標電流値は、前記第１電流値よりも小さい第２電流値であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記記録シートに前記現像剤像を熱定着する定着部と、
   前記定着部を通った前記記録シートを前記転写部に再搬送する再搬送部と、を備え、
   前記制御部は、前記記録シートの第１面に現像剤像を転写する第１面転写モードと、再搬送された前記記録シートの第２面に現像剤像を転写する第２面転写モードとを実行可能であり、前記転写インピーダンスと前記湿度と前記記録シートの幅と前記転写モードとに基づいて前記転写電圧を変更することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記記憶部には、前記関数が前記湿度と前記記録シートの幅と前記転写モードに応じて複数記憶され、
   前記制御部は、前記湿度と前記記録シートの幅と前記転写モードに基づいて前記複数の関数の中から一の関数を選択することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記湿度が第１湿度で、前記記録シートの幅が転写可能な最大幅よりも小さい第１幅で、前記転写モードが前記第１面転写モードであるときに選択される関数における、前記転写インピーダンスが所定値以下の第１値であるときの前記目標電流値は、第１電流値であり、
   前記湿度が前記第１湿度で、前記記録シートの幅が前記第１幅で、前記転写モードが前記第２面転写モードであるときに選択される関数における、前記転写インピーダンスが前記第１値であるときの前記目標電流値は、前記第１電流値よりも大きな第２電流値であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部に印加する転写電圧の制御方法であって、
   湿度を取得する工程と、
   前記転写部に転写電圧を印加する工程と、
   前記転写部に流れる転写電流を取得する工程と、
   前記記録シートが前記転写部を通過しているときに、前記転写電圧と前記転写電流とから求められる転写インピーダンスと前記湿度とに基づいて前記転写電圧を変更する工程とを備えることを特徴とする制御方法。
10. 像担持体に担持された現像剤像を記録シートに転写する転写部に印加する転写電圧を制御する制御部を動作させるプログラムであって、
    前記制御部を、
    湿度を取得する第１手段と、
    前記転写部に転写電圧を印加する第２手段と、
    前記転写部に流れる転写電流を取得する第３手段と、
    前記記録シートが前記転写部を通過しているときに、前記転写電圧と前記転写電流とから求められる転写インピーダンスと前記湿度とに基づいて前記転写電圧を変更する第４手段として機能させることを特徴とするプログラム。

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