(57)【要約】【課題】  装置のハードウェア構成を複雑化することなく、ローラ部に印加される電圧を最適化することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  ヒートローラのヒータが稼動中であるか否かについて確認する（Ｓ１０１）。ヒータが稼動中でないと判断される場合、ヒートローラによる加熱処理が最後になされた時から所定時間が経過しているか否かについて確認する（Ｓ１０２）。ヒータが稼動中でなく（Ｓ１０１）、かつ、ヒートローラによる加熱処理が完了して後所定時間が経過していると判断される場合には（Ｓ１０２）、ヒートローラの温度センサによって画像形成装置１内の温度を計測し（Ｓ１０３）、その計測結果をＲＡＭに格納する（Ｓ１０４）。これにより、ヒートローラ６６の温度センサ６６ｂを、画像形成装置１内の温度計測にも使用することが可能となる。【選択図】        図３
2006308762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
(a)  静電潜像に従ったトナー画像が形成される感光体と、
(b)  前記感光体と接して設けられており、所定の電圧が印加されるローラ部と、
(c)  前記トナー画像が転写された印刷対象物を加熱することにより、前記印刷対象物に前記トナー画像を定着させる定着部と、
(d)  前記定着部に設けられており、前記装置内の温度を計測可能な温度センサと、
(e)  前記温度センサによって計測される前記装置内の温度に基づいて、前記ローラ部に印加する電圧を制御可能とする制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記定着部による加熱処理が完了して所定時間が経過した際に、前記温度センサによって前記装置内の温度を計測することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記定着部による加熱処理が完了して所定時間が経過した後であって、印刷処理が実行される際に、前記温度センサによって前記装置内の温度を計測することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記ローラ部は、前記感光体に形成された前記トナー画像を前記印刷対象物に転写する転写ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記ローラ部は、前記感光体に電荷を付与する帯電ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記トナーは、非磁性トナーであり、
前記ローラ部は、前記感光体に前記トナーを供給する現像ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【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もので、特に、当該装置内の温度を計測する手法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、定着ローラの温度を検出し、その検出された温度に基づいて最適な定着電圧を発生させることができる電子写真装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−２２５５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、感光ドラムに電荷を付与する帯電ドラムや、感光ドラムに形成されたトナー画像を印刷用紙に転写させる転写ドラム等のローラ部の電気抵抗は、温度依存性を有する。したがって、これら感光ドラムや転写ドラムに電圧を印加する際には、装置内の温度に応じた電圧を印加することが必要となる。
【０００５】
したがって、特許文献１の電子写真装置の場合には、定着ローラ用の温度センサ以外に装置内の温度を計測する温度センサを設けられることが必要となる。しかしながら、別途温度センサを追加すると、装置の部品点数が増加し、装置のハードウェア構成が複雑化して、装置の製造コストが増加するという問題が生ずる。
【０００６】
そこで、本発明では、装置のハードウェア構成を複雑化することなく、ローラ部に印加される電圧を最適化することができる画像形成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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、画像形成装置であって、静電潜像に従ったトナー画像が形成される感光体と、前記感光体と接して設けられており、所定の電圧が印加されるローラ部と、前記トナー画像が転写された印刷対象物を加熱することにより、前記印刷対象物に前記トナー画像を定着させる定着部と、前記定着部に設けられており、前記装置内の温度を計測可能な温度センサと、前記温度センサによって計測される前記装置内の温度に基づいて、前記ローラ部に印加する電圧を制御可能とする制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御部は、前記定着部による加熱処理が完了して所定時間が経過した際に、前記温度センサによって前記装置内の温度を計測することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記制御部は、前記定着部による加熱処理が完了して所定時間が経過した後であって、印刷処理が実行される際に、前記温度センサによって前記装置内の温度を計測することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ローラ部は、前記感光体に形成された前記トナー画像を前記印刷対象物に転写する転写ローラであることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ローラ部は、前記感光体に電荷を付与する帯電ローラであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーは、非磁性トナーであり、前記ローラ部は、前記感光体に前記トナーを供給する現像ローラであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１から請求項６に記載の発明によれば、定着部に設けられた温度センサによって計測された画像形成装置内の温度に基づいて、ローラ部に印加される電圧を最適化することができる。すなわち、請求項１から請求項６に記載の発明によれば、定着部の温度センサを定着部の温度計測用と装置内の温度計測用とに共用でき、別途装置内の温度を計測するための温度センサを設ける必要がない。そのため、画像形成装置の部品点数を低減させることができ、画像形成装置の製造コストを低減させることができる。
【００１４】
特に、請求項２に記載の発明によれば、定着部による加熱処理が完了して所定時間が経過した際に、画像形成装置内の温度を計測することができる。これにより、昇温した定着部の温度が低下したタイミングで、すなわち、定着部からの熱の影響をほとんど受けない状態で、画像形成装置内の温度を計測することができる。そのため、画像形成装置内の温度を正確に計測することができる。その結果、ローラ部に印加される電圧を最適化でき、良好な画像形成処理が可能となる。
【００１５】
特に、請求項３に記載の発明によれば、印刷処理を実行する際に画像形成装置内の温度を計測することができる。これにより、印刷処理の実行時における装置内温度に基づいてローラ部に印加される電圧を制御することができる。そのため、画像形成処理をさらに良好に実行できる。
【００１６】
特に、請求項４に記載の発明によれば、画像形成装置内の温度に応じた最適電圧を転写ローラに印加することができる。そのため、印刷対象物に対してトナー画像を良好に転写することができる。
【００１７】
特に、請求項５に記載の発明によれば、画像形成装置内の温度に応じた最適電圧を帯電ローラに印加することができる。そのため、感光体に対して電荷を付与する処理を良好に実行できる。
【００１８】
特に、請求項６に記載の発明によれば、画像形成装置内の温度に応じた最適電圧を現像ローラに印加することができる。そのため、現像ローラによって電荷が付与されたトナーを感光体に対して良好に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
＜１．画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１の全体構成の一例を示す図である。画像形成装置１は、スキャナ、プリンタ、複写機、ファクシミリ、またはこれらの機能を複合させた複合機である。図１に示すように、画像形成装置１は、主として、読取部２０と、記録部４０と、主制御部１１と、を備える。
【００２１】
読取部２０は、画像形成装置１に画像データを入力する画像入力部である。読取部２０によって取り込まれて２値化された画像データは、符号化（圧縮）され、画像メモリ１６に格納される。
【００２２】
ここで、読取部２０による符号化としては、例えば、ＭＨ（Modified Huffman）、ＭＲ（Modified Read）、ＭＭＲ（Modified MR）、および、ＪＢＩＧ（Joint Bi-level Image experts Group）のいずれかの方式が採用される。また、符号化処理は、読取部２０とは別個に設けられたハードウェアによって実行してもよいし、可能な場合はソフトウェアによって符号化処理を実行してもよい。
【００２３】
モデム３２は、画像メモリ１６に格納されたデジタルデータ（画像データ）を音声信号に変換したり、画像形成装置１の外部から送信される音声データをデジタルデータに変換する。ＮＣＵ３１は、公衆電話交換回線網に画像形成装置１を接続する際に必要となる機器であり、発着信やダイヤル制御を行う。
【００２４】
記録部４０は、符号化されて画像メモリ１６に格納された画像データを復号（伸張）するとともに、復号されて２値のビットマップデータとされた画像データに対して所定の画像処理（例えば、スムージングや解像度変換等の処理）を施す。そして、記録部４０は、所定の画像処理が施された画像データをシリアルのデータ列として印刷部（図示省略）に出力し、この画像データを印刷用紙（印刷対象物）に印刷させる。これにより、印刷用紙には所定の文字や線画が印刷される。
【００２５】
ここで、記録部４０による復号処理としては、上述のＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ、および、ＪＢＩＧのいずれかの方式が採用される。また、復号処理は、記録部４０とは別個に設けられたハードウェアによって実行してもよいし、可能な場合はソフトウェアによって復号処理を実行してもよい。
【００２６】
図２は、画像形成装置１の記録部４０付近のハードウェア構成の一例を示す図である。図２に示すように、記録部４０は、主として、転写ローラ６２、帯電ローラ６３、および現像ローラ６４のローラ部と、感光体６１と、温度センサ６６ｂと、を備える。
【００２７】
感光体６１は、静電潜像に従ったトナー画像が形成される感光ドラムである。感光体６１には、負の電荷が付与された状態で、例えばレーザ発振器（図示省略）から出射されるレーザ光が照射される。これにより、感光体６１の表面のうちレーザ光が照射された部分は正の電荷を帯びることになる。すなわち、感光体６１の表面には、画像メモリ１６に格納された画像データが静電潜像として描画される。
【００２８】
帯電ローラ６３は、感光体６１に負の電荷を付与するローラ部であり、感光体６１とほぼ接して設けられる。また、帯電ローラ６３は、電線６９によって電圧印加部７１と電気的に接続されており、電圧印加部７１から印加される電圧によって負の電荷を帯びることになる。したがって、負の電荷を帯びた帯電ローラ６３が感光体６１と接触することにより、帯電ローラ６３は感光体６１に負の電荷を付与することができる。
【００２９】
現像ローラ６４は、感光体６１に対して例えば非磁性のトナーを供給するローラ部であり、感光体６１とほぼ接して設けられている。また、現像ローラ６４は、電線６９によって電圧印加部７１と電気的に接続されており、電圧印加部７１から印加される電圧によって負の電荷を帯びることになる。したがって、現像ローラ６４から負の電荷を付与されたトナーが現像ローラ６４から感光体６１に供給されることにより、感光体６１の表面には、静電潜像に従ったトナー画像が形成される。
【００３０】
転写ローラ６２は、感光体６１の表面に形成されたトナー画像を印刷用紙２に転写させるローラ部であり、感光体６１とほぼ接して設けられている。また、転写ローラ６２は、電線６９によって電圧印加部７１と電気的に接続されており、電圧印加部７１から印加される電圧によって正の電荷を帯びることになる。
【００３１】
これにより、負の電荷を有するトナーは、感光体６１側から正の電荷を有する転写ローラ６２側に移動することになる。そのため、印刷用紙２が感光体６１と転写ローラ６２との間を矢印ＡＲ１方向に搬送されると、感光体６１から印刷用紙２にトナー画像が転写されることになる。
【００３２】
ヒートローラ６６は、印刷用紙２に転写されたトナー画像を、印刷用紙２に焼き付けて定着させる定着部であり、熱伝導性のよい金属（例えば、アルミニウム）によって形成される。ヒートローラ６６の内部には、図２に示すように、例えばハロゲンランプによって構成されるヒータ６６ａが配置されている。
【００３３】
これにより、ヒータ６６ａが稼動させられると、ヒートローラ６６は加熱されることになる。そのため、印刷用紙２が加熱されたヒートローラ６６とプレスローラ６７との間を矢印ＡＲ１方向に搬送されると、印刷用紙２にはヒートローラ６６から伝達される熱と、ヒートローラ６６およびプレスローラ６７に挟まれることによる圧力と、が付与される。その結果、印刷用紙２に転写されたトナー画像は、付与された熱によって溶かされて、印刷用紙２に焼き付けられることになる。
【００３４】
図２に示すように、ヒートローラ６６の外周付近には、ヒートローラ６６の温度の計測を可能とする温度センサ６６ｂが配設される。また、この温度センサ６６ｂは、ヒータ６６ａが稼動しておらず、かつ、ヒートローラ６６の温度が所定値以下となった場合には、画像形成装置１内の機内温度を計測するセンサとしても使用することができる。
【００３５】
図１に戻って、表示部５１は、いわゆる液晶ディスプレイによって構成されており、指や専用のペンで画面に触れることにより、画面上の位置を指定することができる「タッチパネル」としての機能を有する。したがって、使用者は、表示部５１に表示された内容に基づき、表示部５１の「タッチパネル」機能を使用した指示を行うことにより、画像形成装置１に対して所定の動作を実行させることができる。このように、表示部５１は、画像形成装置１に所定のデータの入力を可能とする入力部としても使用される。
【００３６】
操作部５２は、いわゆるキーパッドによって構成される入力部である。使用者は、表示部５１の表示内容に基づいた入力作業を行うことにより、画像形成装置１に対して所定の動作を実行させることができる。
【００３７】
ＲＡＭ１２は、読み書き自在のメモリであり、温度センサ６６ｂ（図２参照）によって計測された画像形成装置１内の機内温度等のデータを格納することができる。また、画像メモリ１６は、読み書き自在のメモリであり、読取部２０やモデム３２を介して画像形成装置１に入力された画像データを格納することができる。
【００３８】
ＲＯＭ１３は、読出し専用メモリーであり、主制御部１１は、ＲＯＭ１３に格納されたプログラムに従った制御を実行する。また、主制御部１１は、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１２、画像メモリ１６、記録部４０、および電圧印加部７１等と信号線１５を介して電気的に接続される。したがって、主制御部１１は、このプログラムに従って、各ローラ６２〜６４に所定の電圧を印加する処理や、ヒータ６６ａによる加熱処理を所定のタイミングで実行することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態において、画像形成装置１の動作を制御するプログラムはＲＯＭ１３に格納されているが、これに限定されるものでない。例えば、読み書き自在の不揮発性メモリであるフラッシュメモリに当該プログラムを格納してもよい。
【００４０】
＜２．画像形成装置内の温度計測手順および画像形成装置による印刷処理＞
図３は、画像形成装置１内の温度を計測する手順を示すフローチャートである。図４は、画像形成装置１による印刷手順を説明するための図である。図５は、転写ローラ６２の抵抗値と画像形成装置１内の温度との関係を説明するための図である。以下では、まず、画像形成装置１内の温度を計測する手順を説明し、次に、画像形成装置１による印刷手順を説明する。
【００４１】
ここで、図５に示すように、転写ローラ６２の抵抗値は、画像形成装置１内の温度（湿度）によって変化する。すなわち、画像形成装置１内の温度が上昇するにともない、転写ローラ６２の抵抗値は低下する。したがって、感光体６１から転写ローラ６２へトナー画像を転写させる処理を良好に実行するためには、画像形成装置１内の温度を計測し、この計測された温度と図５とから求められる転写ローラ６２の抵抗値に基づいて、転写ローラ６２に印加される電圧を制御する必要がある。
【００４２】
また同様に、帯電ローラ６３および現像ローラ６４についても、画像形成装置１内の温度から導き出されるそれぞれの抵抗値に基づいて、転写ローラ６２に印加される電圧を制御する必要がある。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、ヒートローラ６６の温度計測に使用される温度センサ６６ｂを、画像形成装置１内の機内温度の計測にも使用することにより、これらローラ６２〜６４に印加される電圧を最適化している。
【００４４】
図３に示すように、画像形成装置１内の温度を計測する手順では、まず、ヒートローラ６６のヒータ６６ａが稼動状況が確認される（Ｓ１０１）。ヒータ６６ａが稼動中であると判断される場合には、ヒートローラ６６からの熱の影響により画像形成装置１内の温度を正確に計測できないため、温度計測処理が終了させられる。
【００４５】
ステップＳ１０１においてヒータ６６ａが稼動中でないと判断される場合、さらに、ヒートローラ６６による加熱処理が最後になされた時から所定時間が経過しているか否かについて確認される（Ｓ１０２）。印刷用紙２の加熱後、所定時間が経過していないと判断される場合には、ヒートローラ６６からの熱の影響により画像形成装置１内の温度を正確に計測できないため、温度計測処理が終了させられる。なお、この所定時間は、例えば、実験等によって求められる。
【００４６】
これに対して、ヒータ６６ａが稼動中でなく（Ｓ１０１）、かつ、ヒートローラ６６による加熱処理が完了して所定時間が経過していると判断される場合には（Ｓ１０２）、ヒートローラ６６からの熱の影響を受けずに画像形成装置１内の温度を正確に計測できる。この場合、ヒートローラ６６の温度センサ６６ｂによって画像形成装置１内の温度が計測され（Ｓ１０３）、その計測結果がＲＡＭ１２に格納されて（Ｓ１０４）、画像形成装置１内の温度を計測する処理が終了する。
【００４７】
また、画像形成装置１による印刷処理は、図４に示す手順によって実行される。すなわち、まず、ＲＡＭ１２に格納された画像形成装置１内の温度が読込まれる（Ｓ２０１）。次に、主制御部１１は、この画像形成装置１内の温度に基づき、各ローラ部（転写ローラ６２、帯電ローラ６３、および現像ローラ６４）に印加される電圧を決定する（Ｓ２０２）。
【００４８】
そして、ステップＳ２０２で決定された電圧が、転写ローラ６２、帯電ローラ６３、および現像ローラ６４のそれぞれに印加されつつ、印刷処理が実行される。
【００４９】
具体的には、帯電ローラ６３によって感光体６１に負の電荷が付与される。次に、レーザ発振器（図示省略）からレーザ光が照射されることにより、感光体６１の表面に静電潜像としての画像データが描画される。
【００５０】
続いて、現像ローラ６４からトナーが供給されることにより、感光体６１の表面には、静電潜像に従ったトナー画像が形成される。続いて、感光体６１の表面に形成されたトナー画像が、転写ローラ６２によって感光体６１から印刷用紙２に転写される。そして、印刷用紙２に転写されたトナー画像がヒートローラ６６によって焼き付けられ、画像形成装置１から排出されることにより、印刷処理が終了する。
【００５１】
＜３．本実施の形態の画像形成装置の利点＞
以上のように、本実施の形態の画像形成装置１は、ヒートローラ６６の温度計測に使用される温度センサ６６ｂを、画像形成装置１内の温度計測にも共用することができる。すなわち、本実施の形態の画像形成装置１では、画像形成装置１内の温度計測用に別途温度センサを設ける必要がない。そのため、画像形成装置１の部品点数を低減させることができ、画像形成装置の製造コストを低減させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態の画像形成装置１では、ヒートローラ６６の温度が低下してヒートローラ６６から熱の影響を受けずに計測できるタイミングで、画像形成装置１内の温度計測を実行することができる。これにより、画像形成装置１内の温度を正確に計測することができ、転写ローラ６２、帯電ローラ６３および現像ローラ６４に印加される電圧を最適化することができる。そのため、印刷用紙２にトナー画像を転写する処理、感光体６１にトナーを供給する処理、および、感光体６１に電荷を付与する処理を良好に実行でき、良好な画像形成処理および印刷処理が可能となる。
【００５３】
＜４．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００５４】
（１）本実施の形態の印刷処理では、予め計測された画像形成装置１内の温度を使用して各ローラ６２〜６４の印加電圧を最適するものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、印刷処理が実行される際に、
（ａ）ヒータ６６ａが稼動中でなく、かつ、
（ｂ）ヒートローラ６６による加熱処理が完了して所定時間が経過していると判断される場合には、ステップＳ２０１の代わりに画像形成装置１内の温度を計測し、その計測された温度に基づいてステップＳ２０２、およびＳ２０３を実行してもよい。これにより、印刷処理の実行時における画像形成装置１内の温度に基づいて各ローラ６２〜６４に印加される電圧を最適化することができる。そのため、画像形成処理および印刷処理をさらに良好に実行できる。
【００５５】
（２）また、本実施の形態では、ヒータ６６ａが稼動中でなく、かつ、ヒートローラ６６による加熱後所定時間が経過していると判断される場合に、画像形成装置１内の温度を計測しているが（図３参照）、これに限定されるものでない。例えば、ヒータ６６ａが稼動中でなく、かつ、温度センサ６６ｂによって計測される温度が所定温度以下となった場合に、その温度を画像形成装置１内の温度としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施の形態における画像形成装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】記録部付近のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】画像形成装置内の温度を計測する手順を示すフローチャートである。
【図４】画像形成装置による印刷手順を示すフローチャートである。
【図５】転写ローラの抵抗値と画像形成装置内の温度との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  画像形成装置
１１  主制御部
１２  ＲＡＭ
１３  ＲＯＭ
４０  記録部
６１  感光体
６２  転写ローラ
６３  帯電ローラ
６４  現像ローラ
６６  ヒートローラ
６６ａ  ヒータ
６６ｂ  温度センサ
６７  プレスローラ
７１  電圧印加部
【図１】
2006308762.tif 000003
【図２】
2006308762.tif 000004
【図３】
2006308762.tif 000005
【図４】
2006308762.tif 000006
【図５】
2006308762.tif 000007