(57)【要約】【課題】  画像形成装置が温湿度に係わる環境に影響されないで、適正な転写出力により良好な画像が形成される画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体を露光する露光手段と、露光された像担持体を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を転写バイアスの印加により中間転写体上に転写する転写手段を有する画像形成装置において、前記中間転写体上のトナーパッチ画像の光学濃度に基づき適正な転写出力を制御する転写出力制御を行う転写出力制御手段と、画像形成装置内の環境値を環境認識センサにより常時環境を認識する環境認識手段と、転写出力制御手段および環境認識手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前回の転写出力制御を行ったときの環境値から所定範囲を超えたところで、且つ装置休止中に最新の転写出力制御を実施する画像形成装置。【選択図】        図４
2006235454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体を露光する露光手段と、露光された像担持体を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を転写バイアスの印加により中間転写体上に転写する転写手段を有する画像形成装置において、
前記中間転写体上のトナーパッチ画像の光学濃度に基づき適正な転写出力を制御する転写出力制御を行う転写出力制御手段と、
画像形成装置内の環境値を環境認識センサにより常時環境を認識する環境認識手段と、
前記転写出力制御手段および前記環境認識手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前回の転写出力制御を行ったときの環境値から所定範囲を超えたところで、且つ装置休止中に最新の転写出力制御を実施することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記環境値は、温度および／または湿度の値であ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】
前記転写出力制御手段は、トナーパッチ画像を像担持体に形成し、前記トナーパッチ画像を転写手段の転写出力を変えながら中間転写体に転写させ、前記中間転写体上に転写されたトナーパッチ画像の光学濃度を検知し、検知されたトナーパッチ画像の光学濃度に基づき適正な転写出力を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、転写出力の電流値を制御する定電流制御で行うことを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
現像剤はトナーとキャリアからなる２成分現像剤であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項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、電子写真を用いた複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では画像形成を行う工程で、温湿度に係わる環境の変化や経時等による影響を受け濃度が変化することが知られている。このような影響としては、例えば、転写工程においては転写ローラ、中間転写体の特性の変化による転写率の変化、帯電工程においては像担持体の帯電電位の変化、現像工程においてはトナー特性の変化等がある。
【０００３】
これらの変化に対応するため、例えば、画像形成装置の予め定めたプリント枚数に達した時点で調整制御を行っていものがある。
【０００４】
また、画像形成装置における中間転写体上のトナーパッチ画像の光学濃度を検知して、このトナーパッチ画像の単位面積当たりの電荷量を調整し、転写電圧を求め制御する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２４１４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、画像形成装置の予め定めたプリント枚数に達した時点で転写出力調節を行った後、次のプリント枚数に達した時点での転写出力調節の前に、装置内における温度、湿度などの環境が変化すると、転写出力値も影響を受け画像濃度が変化するという問題があり、また、前記特許文献１についても同様に転写出力値も影響を受け画像濃度が変化するという問題がある。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、画像形成装置内における温度、湿度などの環境値の変化に影響されることなく、常に適正な転写出力制御により良好な画像が形成される画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的は次の手段により達成される。像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体を露光する露光手段と、露光された像担持体を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を転写バイアスの印加により中間転写体上に転写する転写手段を有する画像形成装置において、前記中間転写体上のトナーパッチ画像の光学濃度に基づき適正な転写出力を制御する転写出力制御を行う転写出力制御手段と、画像形成装置内の環境値を環境認識センサにより常時環境を認識する環境認識手段と、前記転写出力制御手段および前記環境認識手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前回の転写出力制御を行ったときの環境値から所定範囲を超えたところで、且つ装置休止中に最新の転写出力制御を実施することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置によれば、画像形成装置内における温度、湿度などの環境値の変動に影響されることなく、常に適正な転写出力の制御により良好な画像が形成されるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。本発明の画像形成装置は、４つの像担持体である感光体ドラムを有し、中間転写体を用いたフルカラー電子写真の画像形成装置である。以下、本発明の画像形成装置について詳しく説明する。本画像形成装置は、図１に示すように、像担持体である感光体ドラムの周囲に、帯電手段、露光手段、現像手段、クリーナー等を有して構成される画像形成手段が４個設けられ、各画像形成手段にて形成された感光体ドラム上の画像は、第１の転写部において感光体ドラムに隣接して移動通過する中間転写体上に順次転写され、中間転写体上に転写された画像は、更に第２の転写部において紙等の記録材へ転写される構成となっている。
【００１０】
以下、本実施の形態に係る画像形成装置についての詳細を説明する。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する４個の画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋには、それぞれ感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが配置されており、各感光体ドラムは矢印方向（反時計方向）に回転自在となっている。更に、各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周囲には、帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、そして、クリーナー８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋが上記感光体ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。
【００１１】
以下、画像形成手段について詳細を図２を用いて説明するが、４個の画像形成手段は同一の構成となっている。ここでは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を省略して説明する。本画像形成手段は、像担持体として不図示の装置本体によって回動自在に支持された感光体ドラム１を備えている。感光体ドラム１は、アルミニウム等の導電性基体と、その外周に形成された光導電層を基本構成とする電子写真感光体である。その中心には支軸１１を有し、この支軸を１１を中心として矢印方向に、不図示の駆動手段によって回転駆動されるようになっている。
【００１２】
図２において、感光体ドラム１の斜め下方には帯電手段２が配置されている。帯電手段２は、感光体ドラム１表面を所定の極性、電位に一様均一に帯電するものである。これにより、感光体ドラム１表面を一様均一に帯電するようになっている。
【００１３】
感光体ドラム１の回転方向についての帯電手段２の下流側には、露光手段３が配設されている。露光手段３は、レーザーにより画像情報に応じた静電潜像を感光体ドラム１に形成するものである。
【００１４】
露光手段３の下流側に配置された現像手段４は、現像剤を収容した現像容器４１を有し、その現像容器４１の感光体ドラム１に面した開口部内に現像スリーブ４２が回転自在に設置され、現像スリーブ４２内には現像スリーブ４２上に現像剤を担持させるマグネットローラ４３が、現像スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。現像剤はトナーとキャリアからなる２成分現像剤である。更に、現像容器４１内には、区画された現像室４５及び撹拌室４６が設けられている。現像スリーブ４２に、電源４８によって現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。
【００１５】
現像手段４の下流側の感光体ドラム１の側方には、転写手段である転写ローラ７が配設されている。転写ローラ７は芯金７ａとその外周面の導電層７ｂによって構成されている。転写ローラ７は押圧部材によって感光体ドラム１に向けて付勢されており、導電層７ｂは所定の押圧力で中間転写体６を介して感光体ドラム１表面に圧接され転写ニップ部が形成される。転写ニップ部には、ベルト状の中間転写体６が挟まれており、電源７１からの転写バイアスの印加により感光体ドラム１上のトナー像が中間転写体６表面に転写される。また、中間転写体６に対向して光学濃度センサＢＳが設けられている。
【００１６】
トナー像の転写後の感光体ドラム１は、クリーナー８によって残留トナー等の付着物が除去される。クリーナーブレード８１は、感光体ドラム１に対して、所定の角度及び圧力で不図示の加圧手段により当接されており、感光体ドラム１表面に残留したトナー等を回収する。
【００１７】
図１において、各感光体ドラムの側方には、中間転写体ユニットＵが配設されている。中間転写体ユニットＵは、中間転写体６及び１次の転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｄ及び２次の転写ローラ７３、更に中間転写体クリーナー８Ａを有している。
【００１８】
以上のような画像形成装置において、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された各色のトナー像は、中間転写体６を挟んで対向する１次の転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋから転写バイアスを受けて、順次、中間転写体６上に転写され、中間転写体の回転とともに２次の転写ローラ７３まで搬送される。
【００１９】
一方、このときまでに、給紙カセット２０から取り出された記録材Ｐは、ピックアップローラ２１を経て搬送ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３に供給され、更に同図左方に搬送され、２次の転写ローラ７３に印加される２次の転写バイアスによって上述のトナー像は記録材Ｐ上に転写される。なお、中間転写体６上の転写残トナー等は、中間転写体クリーナー８Ａによって除去される。
【００２０】
定着手段２４は、回転自在に配設された定着ローラ２４Ａと、定着ローラ２４Ａに圧接しながら回転する加圧ローラ２４Ｂから成り、記録材Ｐが定着ローラ２４Ａと加圧ローラ２４Ｂの間を通過する際に熱定着され、記録材Ｐ上にフルカラー画像が形成され、記録材Ｐは排紙ローラ２５によりトレイ２６に排出されることとなる。
【００２１】
なお、中間転写体６は、ベルト状であり、ＰＣ、ＰＥＴのような誘電体樹脂によって構成されるが他の材料でもよい。また、１次の転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、外径φ２０ｍｍ、ＮＢＲ半導電スポンジゴムからなり、硬度は２５度であり、抵抗値は１×１０7Ωである。現像手段はトナーとキャリアを含有する２成分現像剤を用いて現像を行う。トナーとしては、重合トナーを用いることにより、高解像力であり、濃度が安定しかぶりの発生が極めて少ない画像形成が可能となる。
【００２２】
次に、実施の形態における画像形成装置の制御ブロックについて説明する。図３は実施の形態における画像形成装置の制御ブロックを示す図である。
【００２３】
図３において、９１は、中間転写体上のトナーパッチ画像の光学濃度に基づき適正な転写出力を制御する転写出力制御を行う転写出力制御手段である。詳しくは、転写出力制御手段９１は感光体ドラム１上にベタのトナーパッチ画像を作成し、１次転写電流値を変化させなが、感光体ドラム１上のトナーパッチ画像を中間転写体６上に転写し、中間転写体６上に転写されたトナーパッチ画像の光学濃度を光学濃度センサＢＳにより検知し、１次転写電流値とトナーパッチ画像の光学濃度の関係から、トナーパッチ画像の光学濃度の最高濃度近傍の１次転写電流値を転写出力値として制御する。光学濃度センサＢＳ（図２）は中間転写体６に対向して設置されている。
【００２４】
９２は、環境認識センサにより画像形成装置の温度、湿度などの環境値を常時検知する環境認識手段であり、環境認識センサとして温度センサＴＳと湿度センサＱＳとがあり、画像形成装置内に配置されている。
【００２５】
Ｍ１は温度の基準値を記憶する温度基準値メモリであり、温度基準値メモリＭ１は前回の転写出力制御が実施されたときの温度を温度基準値ＳＴとして記憶する。なお、最新の転写出力制御が実施された後は、そのときの温度が新しい温度基準値ＳＴとなる。
【００２６】
Ｍ２は湿度の基準値を記憶する湿度基準値メモリであり、湿度基準値メモリＭ２は前回の転写出力制御が実施されたときの湿度を湿度基準値ＳＱとして記憶する。なお、最新の転写出力制御が実施された後は、そのときの湿度が新しい湿度基準値ＳＱとなる。
【００２７】
９は転写出力制御手段９１および環境認識手段９２を制御する制御手段であり、制御手段９は、前回の転写出力制御を行ったときの環境値から所定範囲を超えたところで、且つ装置休止中に転写出力制御を実施する。また、制御手段９は転写出力の電流値を制御する定電流制御で行う。
【００２８】
次に、本発明の画像形成装置の制御の流れについて説明する。図４は画像形成装置の制御の流れの一例を示すフローチャートである。この例は、所謂朝一で転写出力制御を行い、その後に温度または湿度が所定範囲以上変化したところで、転写出力制御を実施する例であるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
ステップＳ１では、朝一に画像形成装置の電源をＯＮして立ち上げを行う。
ステップＳ２では、温度センサＴＳで機内の温度を検知し、検知した値を温度基準値として温度基準値メモリＭ１に格納する。また、湿度センサＱＴで機内の湿度を検知し、検知した値を湿度基準値として湿度基準値メモリＭ２に格納する。
ステップＳ３では、朝一における転写出力制御を実施し、適正な転写出力を制御する。
ステップＳ４では、その後、温度センサＴＳ、湿度センサＱＳにより温度、湿度を常時検知している。
ステップＳ５では、検知した温度Ｔと温度基準値メモリＭ１に格納されている温度基準値ＳＴとの差が所定温度範囲ＴＲ以上か、もしくは検知した湿度Ｑと湿度基準値メモリＭ２に格納されている湿度基準値ＳＱとの差が所定湿度範囲ＱＲ以上か比較判断する。所定範囲としては、例えば温度では１０℃、湿度では１０％である。所定温度範囲ＴＲまたは所定湿度範囲ＱＲ以上であれば（ＹＥＳ）、次のステップＳ６に進み、また、以下であければ（ＮＯ）ステップＳ０４に戻る。
ステップＳ６では、装置の電源が入っている状態であるかどうか判断し、入っていれば（ＹＥＳ）ステップＳ７に進み、また、入っていなければ（ＮＯ）ここで終了する。
ステップＳ７では、装置が休止中であるか判断し、休止中でない場合（ＮＯ）はステップＳ０８に進み、ジョブを実行しステップＳ０６に戻るようにする。また、休止中である場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２に戻り、最新の検知した温度を新しい温度基準値として温度基準値メモリＭ１に格納し、最新の検知した湿度を新しい湿度基準値として湿度基準値Ｍ２に格納する。
ステップＳ３では、所定温度範囲ＴＲ、または所定湿度範囲ＱＲ以上であり、且つ装置が休止中であるので、前述の転写出力制御を実行するようにする。
【００３０】
以上の手順によると、画像形成装置内における温度、湿度などの環境値の変動に影響されることなく、常に適正な転写出力の制御により良好な画像が形成されるようになる。例えば、朝一の転写出力制御の後に、装置内の温度、湿度などの所定の範囲を超える環境値の変動があっても、転写出力制御がなされ、常に適正な転写出力が維持される。従来、画像形成装置の予め定めたプリント枚数に達した時点で転写出力調節を行った後、次のプリント枚数に達した時点での転写出力調節の前に、装置内における温度、湿度などの環境が変化すると、転写出力値も影響を受け画像濃度が変化するという問題があった。
【００３１】
なお、実施の形態では、温度センサと湿度センサをそれぞれ設け、どちらかが所定範囲を超えた場合に転写出力制御を行うようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、湿度のみ設けて湿度が所定範囲を超えた場合に転写出力制御を行うようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の画像形成手段の構成を示す図である。
【図３】本実施の形態の制御に係わるブロック図である。
【図４】画像形成装置の制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
６  中間転写体
９  制御手段
９１  転写出力制御手段
９２  環境認識手段
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ  画像形成手段
ＴＳ  温度センサ
ＱＳ  湿度センサ
ＳＴ  温度基準値
ＳＱ  湿度基準値
ＴＲ  所定温度範囲
ＱＲ  所定湿度範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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