(57)【要約】【課題】機内温度の上昇によるトナーの溶融を防止して、効率の高い印刷作業が可能とする。【解決手段】電子写真プロセスにより感光体上にトナーによる像を形成する作像手段を備えた画像形成装置において、機内の温度を検知するサーミスタ１１４と、検知した機内温度と予め閾値として設定したトナーの溶解開始温度とを比較する温度比較手段１２０と、前記比較結果に基づいて電子写真のプロセス速度を決定するプロセス速度決定手段１３０とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスにより感光体上にトナーによる像を形成する作像手段を備えた画像形成装置において、
機内の温度を検知する温度検知手段と、
前記検知した機内温度と予め閾値として設定したトナーの溶解開始温度とを比較する温度比較手段と、前記比較結果に基づいて電子写真のプロセス速度を決定するプロセス速度決定手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記温度比較手段は、印刷動作中の機内温度と、前記閾値とを比較す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】
前記温度比較手段は、印刷動作停止中の機内度と、前記閾値とを比較す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４】
前記プロセス速度決定手段は、機内温度が前記閾値より高い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度よりも遅く設定することを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記プロセス速度決定手段は、電子写真のプロセス速度が標準速度よりも遅く設定されている場合であり、機内温度が前記閾値より低い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度に設定することを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記プロセス速度決定手段は、プロセス速度を変更した場合には、定着温度、作像電位、トナー濃度の作像条件を連動して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。
【請求項７】
前記プロセス速度決定手段は、機内温度が前記閾値より高い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度よりも遅く設定するか、機内温度が前記閾値よりより低くなるまで印刷動作を停止させることを選択可能であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記プロセス速度制御決定手段によるプロセス速度の変更があったとき、プロセス変更の量に基づいて定めた係数で標準速度での帯電電位、現像バイアス電位、露光量を含む作像条件を補正するプロセス速度補正手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
階調パターンをトナー像として感光体上に形成するパターン形成手段と、階調パターンの濃度を測定する画像濃度検出手段を備え、
前記プロセス速度決定手段がプロセス速度を切換える際、前記階調パターン作成手段で階調パターンを作成し、前記画像濃度検出手段で該階調パターンの濃度を検出し、画像濃度検出手段の検出結果に基づいて画像形成条件を補正するプロセス速度補正手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に係り、特に電子写真プロセスにより感光体上にトナーによる像を形成する作像手段を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ドキュメントをカラー化し、且つ迅速に作成したいという需要が高まるに従って、レーザビームプリンタのカラー化、高速化が急速に進んでいる。カラープリンタの一例として、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色トナーを用い、色毎の作像部を設け各作像部で形成されたトナー像を中間転写体に重ねて転写し、−カラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
タンデム方式の画像形成装置は、複数個の作像部が独立して異なるトナー像を各感光体上に順次形成し、これらの感光体上のトナー像を中間転写体上に多重転写するように構成されている。従来、画像安定化のために中間転写体上に所定の条件によってトナー像である階調パターンを形成し、この階調パターンのトナー付着量を光学式反射濃度センサで構成される画像検出手段で検出して、現像能力を検知することができ、現像能力が狙いよりも低い場合には現像器へのトナー補給を実施し、逆に現像能力が狙いよりも高い場合には、意図的に画像を形成してトナーを消費して現像力を下げることを実施し、更に狙いのトナー付着量となるように帯電電位や現像バイアス電位、露光による電位からなる画像形成条件を制御する。
【０００４】
特許文献１には温度、湿度あるいは感光体の表面電位が変化して感光体の感度特性が変化しても、原稿に対して常に一定の階調特性を得るため、感光体ドラム上に形成した基準トナー像の付着量をＡＩＤＣセンサにより検出し、このＡＩＤＣセンサの検出値に基づいて上記感光体ドラムの上に形成した基準トナー像の再現濃度を一定に保つように画像再現濃度の調整を行い、また、感光体ドラム周辺の温度及び湿度を検出し、あるいは感光体ドラムの表面電位、露光電位及び残留電位を検出し、この検出結果に基づいて、感光体の感度特性を予想し、あるいは検出した感光体ドラムの表面電位、露光電位及び残留電位から、露光量、現像バイアス電位もしくは感光体ドラムの表面電位、γ補正テーブルの補正を行うものが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、複写速度を多段に有する複写機の複写速度切替制御装置であって、操作入力により前記複写速度を切換え可能に設定する複写速度設定手段と、複写機内の温度を検知する機内温度検知手段と、複写速度を複写速度設定手段の設定速度に制御するとともに、複写機が前記多段のうち高速側の複写速度で動作している場合に機内温度検知手段の検知温度が所定値に達したとき、接写動作を継続しながら複写速度を低速側に切換える速度制御手段と、を備えたものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の画像形成装置にあっては、機内温度の上昇により、現像器、トナーボトル、サブホッパー内のトナーや、清掃された廃トナーが溶けてしまいうことがあり、このような場合駆動部への負荷が大きくなりモーターが停止、又はトナーが搬送される経路が固まり画像形成装置を破壊してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、機内温度の上昇によるトナーの溶融を防止して、効率の高い印刷作業が可能な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】
【０００８】
請求項１の発明は、電子写真プロセスにより感光体上にトナーによる像を形成する作像手段を備えた画像形成装置において、機内の温度を検知する温度検知手段と、前記検知した機内温度と予め閾値として設定したトナーの溶解開始温度とを比較する温度比較手段と、前記比較結果に基づいて電子写真のプロセス速度を決定するプロセス速度決定手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
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、前記温度比較手段は、印刷動作中の機内温度と、前記閾値とを比較することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記温度比較手段は、印刷動作停止中の機内度と、前記閾値とを比較することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の画像形成装置において、前記プロセス速度決定手段は、機内温度が前記閾値より高い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度よりも遅く設定することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の画像形成装置において、前記プロセス速度決定手段は、電子写真のプロセス速度が標準速度よりも遅く設定されている場合であり、機内温度が前記閾値より低い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度に設定することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記プロセス速度決定手段は、プロセス速度を変更した場合には、定着温度、作像電位、トナー濃度の作像条件を連動して変更することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記プロセス速度決定手段は、機内温度が前記閾値より高い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度よりも遅く設定するか、機内温度が前記閾値よりより低くなるまで印刷動作を停止させることを選択可能としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の画像形成装置において、前記プロセス速度制御決定手段によるプロセス速度の変更があったとき、プロセス変更の量に基づいて定めた係数で標準速度での帯電電位、現像バイアス電位、露光量を含む作像条件を補正するプロセス速度補正手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の画像形成装置において、階調パターンをトナー像として感光体上に形成するパターン形成手段と、階調パターンの濃度を測定する画像濃度検出手段と、画像形成条件である帯電電位、現像バイアス電圧、作像電位を制御する画像形成条件制御手段と、を備え、前記プロセス速度決定手段がプロセス速度を切換える際、前記階調パターン作成手段で階調パターンを作成し、前記画像濃度検出手段で該階調パターンの濃度を検出し、画像濃度検出手段の検出結果に基づいて画像形成条件を補正するプロセス速度補正手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る画像形成装置によれば、機内温度に基づいて画像形成装置のプロセス速度を調整するので、機内温度に適合するよう定着温度の設定を低くしたり、モーター回転数を低くしたり設定することができ、機内での発熱量を低減することができるのでトナーの溶融を防止して、異常の無い画像を安定して出力できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例に係る画像形成装置の要部を示す模式図である。
【図２】実施例に係る画像形成装置の作像部を示す模式図である。
【図３】異なるプロセス速度における周囲温度器内温度の関係を示すグラフである。
【図４】第１の実施例に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】第２の実施例に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、電子写真プロセスにより感光体上にトナーによる像を形成する作像手段を備えた画像形成装置において、機内の温度を検知する温度検知手段と、前記検知した機内温度と予め閾値として設定したトナーの溶解開始温度とを比較する温度比較手段と、前記比較結果に基づいて電子写真のプロセス速度を決定するプロセス速度決定手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置において、前記温度比較手段は、印刷動作中の機内温度と、前記閾値とを比較するものとできる。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置において、前記温度比較手段は、印刷動作停止中の機内度と、前記閾値とを比較するものとできる。
【００２２】
また、本発明の記載の画像形成装置において、前記プロセス速度決定手段は、機内温度が前記閾値より高い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度よりも遅く設定するものとできる。
【００２３】
本発明の画像形成装置において、前記プロセス速度決定手段は、電子写真のプロセス速度が標準速度よりも遅く設定されている場合であり、機内温度が前記閾値より低い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度に設定するものとできる。
【００２４】
また、本発明の画像形成装置において、前記プロセス速度決定手段は、プロセス速度を変更した場合には、定着温度、作像電位、トナー濃度の作像条件を連動して変更するものとできる。
【００２５】
また、本発明の画像形成装置において、前記プロセス速度決定手段は、機内温度が前記閾値より高い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度よりも遅く設定するか、機内温度が前記閾値よりより低くなるまで印刷動作を停止させることを選択可能とすることができる。
【００２６】
更に、本発明に係る画像形成装置において、前記プロセス速度制御決定手段によるプロセス速度の変更があったとき、プロセス変更の量に基づいて定めた係数で標準速度での帯電電位、現像バイアス電位、露光量を含む作像条件を補正するプロセス速度補正手段を備えることができる。
【００２７】
そして、本発明に係る画像形成装置において、階調パターンをトナー像として感光体上に形成するパターン形成手段と、階調パターンの濃度を測定する画像濃度検出手段と、画像形成条件である帯電電位、現像バイアス電圧、作像電位を制御する画像形成条件制御手段と、を備え、前記プロセス速度決定手段がプロセス速度を切換える際、前記階調パターン作成手段で階調パターンを作成し、前記画像濃度検出手段で該階調パターンの濃度を検出し、画像濃度検出手段の検出結果に基づいて画像形成条件を補正するプロセス速度補正手段を備えることができる。
【実施例】
【００２８】
以下実施例に画像形成装置の一実施例について説明する。図１は画像形成装置の要部を示す模式図である。画像形成装置１００は、中間転写体１０１、第１作像部１０２、第２作像部１０３、第３作像部１０４、第４作像部１０５を備える。各作像部１０２〜１０５は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する。また、画像形成装置１００は、一次転写器１０６〜１０９を備える他、中間転写体上のトナー濃度を検出する画像検出手段１１０、二次転写器１１１、用紙１１２等の最終像担持体を備える。また、画像形成装置１００内には機内温度を測定する温度検知手段としてのサーミスタ１１４が配置されている。このサーミスタ１１４は機内温度が高くなる個所に設定される。
【００２９】
図２は画像形成装置の作像部を示す模式図である。作像手段である作像部１０２〜１０５は同一の構成を備えるので、図示する作像部１０２について説明する。作像部１０２は感光体２０２、感光体２０２を一様に帯電する帯電器２０１、感光体２０２を露光するレーザ光２０４を発生する露光手段２０３、現像器２０５、感光体クリーナ２０６、イレーズ２０７を備える。
【００３０】
この作像部１０２においては、帯電器２０１により感光体２０２が一様に帯電され、次いで露光手段２０３から画像データに応じて感光体２０２へ照射されたレーザ光により放電電位を形成し潜像が形成される。その後、感光体２０２上に形成された潜像は、現像器２０５により現像電位と放電電位の間にトナーを現像されトナー像が形成される。次に感光体２０２上に形成されたトナー像は一次転写器１０８により中間転写体１０１上に転写され、感光体２０２は最後にイレーズ２０７により一様に光を照射されることにより帯電されていた部位が放電される。
【００３１】
異なる色のトナーを備える作像部１０３〜１０５においても同様に各々の感光体２０２上にトナー像が形成され、一次転写器１０７〜１０９で中間転写体１０１上に各色のトナー像が転写され、二次転写器１１１により中間転写体１０１から用紙１１２へ転写された後に定着器１１３により定着され一連の印刷プロセスを終了する。
【００３２】
一方に中間転写体１０１に転写されずに感光体２０２上に残った残留トナーは感光体クリーナ２０６で回収される。
【００３３】
このとき、感光体２０２、現像器２０５、中間転写体１０１、定着器１１３、及び用紙１１２の搬送経路は、それぞれ電子写真のプロセス速度に応じて回転数や搬送速度が決定されている。
【００３４】
次に、トナーの熱特性について説明する。トナーはガラス転移点があり、ガラス転位点を越える温度となった場合、トナーは解けはじめる。近年では環境を考慮した省エネ設計のため、低温度で融解するトナーの開発が進んでおり、ガラス転移点も低くなってきている。
【００３５】
図３は異なるプロセス速度における周囲温度器内温度の関係を示すグラフである。横軸を周囲環境、縦軸を機内温度とすると、プロセス速度が速くなっていくと、モーター回転数も速くなり、機内温度が上昇していることがわかる。
【００３６】
次に本例に係る画像形成装置の制御について説明する。まず第１の実施例に係る画像形成装置について説明する。本例に係る画像形成装置は検出した機内温度に基づいてプロセス速度を変更する。図４は第１の実施例に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。本例に係る画像形成装置の制御系は、前記サーミスタ１１４に接続された温度比較手段１２０と、この温度比較手段１２０の出力に基づいてプロセス速度を決定するプロセス速度決定手段１３０とからなる。
【００３７】
温度比較手段１２０には予め使用するトナーのガラス転移点を閾値として予め入力設定され、プロセス速度決定手段１３０には画像形成装置の設定速度が入力される。また、温度比較手段１２０及びプロセス速度決定手段１３０はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成されるマイクロコンピュータでプログラムを実行することで実現される。そして、温度比較手段１２０は、入力されたサーミスタ１１４からの値と閾値とを比較し比較結果をプロセス速度決定手段１３０に出力する。プロセス速度決定手段１３０は、前記比較結果に基づいてプロセス速度を決定する。プロセス速度は現在のプロセス速度を考慮して決定される。プロセス速度の決定はＲＯＭ又はＲＡＭに格納された設定テーブルに基づいて行われる。
【００３８】
例えば、標準のプロセス速度で連続運転されると、機内温度が上昇し、機内温度が最も高くなる部位のサーミスタ１１４によりこれが検知される。すると温度比較手段１２０はこの検出温度と、閾値とを比較しその結果をプロセス速度決定手段１３０に出力する。温度比較手段１２０は、比較結果と速度設定とに基づいて標準モード（高速である）での連続動作が可能か否かを判別し、この判別結果が連続動作不可能となったとき感光体の線速度及びプロセス速度を低速にするための移動速度制御信号及びプロセス制御信号を生成し、プロセス速度を低速側に切換え制御する。これにより、耐久性及び画質等の面から、機内温度がトナーのガラス転移点よりも低く設定された一定値Ｔ０以上になるのを防止する。
【００３９】
温度比較手段１２０は、前記サーミスタ１１４から印刷動作中の機内又は印刷動作停止中の機内の温度を取得することができる。
【００４０】
また、前記プロセス速度決定手段１３０は、電子写真のプロセス速度が標準速度よりも遅く設定されている場合であり、機内温度が前記閾値より低い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度に設定することができる他、プロセス速度を変更した場合には、定着温度、作像電位、トナー濃度の作像条件を連動して変更することができる。
【００４１】
また、前記プロセス速度決定手段１３０は、機内温度が前記閾値より高い場合、電子写真のプロセス速度を標準速度よりも遅く設定するか、機内温度が前記閾値よりより低くなるまで印刷動作を停止させることを選択可能とすることもできる。
【００４２】
次に第２の実施例に係る画像形成装置の制御について説明する。本例に係る画像形成装置はプロセス速度の変更を円滑に行えるようにするものである。本例に係る画像形成装置は、前記温度比較手段１２０、プロセス速度決定手段１３０に加えて現像力の調整を行う画像形成条件制御手段１４０、中間転写体１０１上に所定パターンのトナー像である階調パターンを形成させるパターン形成手段１５０を備える。
【００４３】
本例に係る画像形成装置は、プロセス速度決定手段１３０がプロセス速度切換える際、再度、パターン形成手段１５０により中間転写体１０１上に所定の条件によってトナー像である階調パターン１６０を形成する。そして、この階調パターン１６０のトナー付着量を発光手段１１５と光学式反射濃度センサ１１６で構成される画像検出手段１１０で検出することにより、現像能力を検知する。そして、画像形成条件制御手段１４０は、現像能力が所定の状態よりも低い場合には現像器へのトナー補給を実施し、逆に現像能力が所定の状態より高い場合には、意図的に画像例えば階調パターン１６０を形成してトナーを消費して現像力を下げる。そして、更に狙いのトナー付着量となるように帯電電位や現像バイアス電位、露光による電位からなる画像形成条件を制御する。本例によれば、速度切換え直後から安定した画質の得られるスムーズな速度切換えができる。
【００４４】
次に第３の実施例について説明する。本例に係る画像形成装置は、第１の実施例に係る画像形成装置にプロセス速度補正手段を備えるものである。プロセス速度補正手段は、プロセス速度決定手段１３０によるプロセス速度の変更量に応じた係数が予め設定され、プロセス速度決定手段１３０がプロセス速度を設定したとき、標準速度での帯電電位、現像バイアス電位、露光量を補正する。本例によれば、速度切換え直後から安定した画質の得られるスムーズな速度切換えができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００  画像形成装置
１０１  中間転写体
１０２  第１作像部
１０３  第２作像部
１０４  第３作像部
１０５  第４作像部
１０６〜１０９  一時転写機
１０７〜１０９  転写機
１０８  転写機
１０６〜１０９  一次転写機
１１０  画像検出手段
１１１  二次転写機
１１２  用紙
１１３  定着器
１１４  サーミスタ（温度検知手段）
１１５  発光手段
１１６  光学式反射濃度センサ
１２０  温度比較手段
１３０  プロセス速度決定手段
１４０  画像形成条件制御手段
１５０  パターン形成手段
１６０  階調パターン
２０１  帯電器
２０２  感光体
２０３  露光手段
２０４  レーザ光
２０５  現像器
２０６  感光体クリーナ
２０７  イレーズ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開平５−１４７２９号公報
【特許文献２】特開平４−５７０６６号公報
【図１】
2011180315.tif 000003
【図２】
2011180315.tif 000004
【図３】
2011180315.tif 000005
【図４】
2011180315.tif 000006
【図５】
2011180315.tif 000007