(57)【要約】【課題】  画像形成装置の内部および外部の環境や使用条件によって転写電圧を制御する画像形成装置の転写電圧制御方法を提供すること。【解決手段】  本発明に係る画像形成装置の転写電圧制御方法は，画像形成装置の外部の温度を検知するステップと，画像形成装置の内部の温度を検知するステップと，検知された外部温度および内部温度に基づいて転写ローラに印加される転写電圧を決定するステップと，決定された転写電圧を転写ローラに印加して印刷作業を行うステップとを含む。これによって，画像形成装置は印刷品質を向上させることができるようになる。【選択図】図２
2005141220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）画像形成装置の外部温度を検知するステップと，
（ｂ）前記画像形成装置の内部温度を検知するステップと，
（ｃ）検知された前記外部温度および前記内部温度に基づいて，転写ローラに印加される転写電圧を決定するステップと，
（ｄ）決定された前記転写電圧を前記転写ローラに印加して印刷作業を行うステップと，
を含むことを特徴とする画像形成装置の転写電圧制御方法。
【請求項２】
前記（ｃ）ステップは，
検知された前記外部温度と検知された前記内部温度との温度差を計算するステップと，
前記計算された温度差を既設定された設定値と比較するステップと，
前記比較の結果，前記内部温度が前記外部温度より前記設定値以上高い場合，前記転写電圧を所定値減少させるステップと，
を含むことを特徴とする，請求項１に記載の画像形成装置の転写電圧制御方法。
【請求項３】
前記転写ローラの抵抗および前記転写ローラを通過する用紙の抵抗を測定するステップをさらに含み，
前記（ｃ）ステップは，前記外部温度，前記内部温度および測定された前記転写ローラの抵抗および前記用紙の抵抗に基づいて前記転写電圧を決定することを特徴とする，請求項２に記載の画像形成装置の転写電圧制御方法。
【請求項４】
前記外部温度および前記内部温度は，乾湿温度計により検知されることを特徴とする，請求項１に記載の画像形成装置の転写電圧制御方法。
【請求項５】
転写ユニットから印刷用紙にトナー画像を伝達する転写ローラと，
本体の外部温度を検知する外部温度センサと，
前記本体の内部温度を検知する内部温度センサと，
検知された前記外部温度および前記内部温度に基づいて転写ローラに印加される転写電圧を決める制御ユニットと，
を含むことを特徴とする，画像形成装置。
【請求項６】
転写ユニットから印刷用紙にトナー画像を伝達する転写ローラと，
本体の外部温度，前記本体の内部温度，前記転写ローラの抵抗値，および前記印刷用紙の抵抗値のいずれかの組合を測定するセンサユニットと，
前記本体の外部温度，前記本体の内部温度，前記転写ローラの抵抗値，および前記印刷用紙の抵抗値のいずれかの組合に基づいて転写ローラに印加される転写電圧を決める制御ユニットと，
を含むことを特徴とする，画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，転写電圧を制御する方法，特に，温度センサにより検知された周辺の温度を利用して，画像形成装置の転写電圧を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，レーザプリンタ（Laser Beam Printer），ＬＰＨ（LED Print Head）プリンタおよびファクシミリなどを画像形成装置と言う。画像形成装置は，帯電，露光，現像，転写，定着過程の順により印刷作業を行う。
【０００３】
図１は，通常の画像形成装置の構成を示した図面である。図１に示しているように，画像形成装置は，感光ドラム１０，光走査装置１２，現像ユニット１３，転写ベルト１４を含む転写ユニット２０，転写ローラ２１，定着ローラ２２などを備える。
【０００４】
感光ドラム１０は，ＯＰＣ（Organic Photo-Conductive）ドラムとも言い，用紙に印刷される前に光により印刷される部分であって，帯電ローラ（図示せず）により表面が均一な高電圧に帯電される。
【０００５】
光走査装置１２は，ＬＳＵ（Laser Scanning Unit）とも言い，印刷するページを回転する感光ドラム１０に光で照らして，潜在的な映像を形成させる。
【０００６】
光走査装置１２により感光ドラム１０の表面に形成される潜在的な映像を静電潜像と言う。
【０００７】
現像ユニット１３は，感光ドラム１０の表面の静電潜像をトナー（toner）粒子により可視画像に変換させる。カラー画像形成装置の場合，現像ユニット１３は，イエロー（Yellow），マゼンタ（Magenta），シアン（Cyan），ブラック（Black）の色相別にトナーを備え，イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの順に各々の色相のトナーを混合して，所望の色相が印刷されるようにする。
【０００８】
変換された可視画像は，感光転写ローラ１６により転写ベルト１４に転写される。転写ベルト１４は，駆動ローラ１９による駆動および無限軌道上の経路に設けられた複数のローラにより無限軌道（endless track）に沿って回転する。この場合の複数のローラは，駆動ローラ１９が回転するによって空回転するバックアップ支持ローラ１５，転写ベルト１４の張力を調節するニップローラ１７およびテンションローラ１８を含む。また，転写ベルト１４の片側には転写ローラ２１が接触されている。
【０００９】
転写ローラ２１には，高電圧端子２４が接続されている。転写ローラ２１は，高電圧端子２４により印加された高電圧により，転写ベルト１４に転写された可視画像を印刷用紙の前面へ移動させる。この場合，印刷用紙の前面へ移動されたトナー画像は弱い電気力により付着されているため，外部影響により画像が乱れることができる。
【００１０】
したがって，定着ローラ２２は，印刷用紙に移動したトナー粒子に熱と圧力とを加えることによって，画像をなしているトナーを溶かして用紙に強く融着させる。
【００１１】
ところが，従来の技術に係る画像形状装置は，転写ローラ２１に印加される転写電圧によって，用紙に融着される画像の特性が異なるようになる。すなわち，転写電圧が低い時は，転写ローラ２１から発生する静電引力が弱くて，トナーの画像が用紙に効率よく密着されず，それにより画像が震える現象が発生する。これに対し，転写電圧が高い時には，転写ベルト１４のトナーが逆帯電されて，画像が用紙に密着されないか，転写ローラ２１から発生する静電引力により画像が用紙に転写されるまえに乱れる現象が発生するようになる。
【００１２】
したがって，転写電圧は，転写ローラを通過する用紙の抵抗値および転写ローラの抵抗値に応じて適切に調節する必要がある。特に，用紙の抵抗値および転写ローラの抵抗値は，周辺の温度に敏感であるため，転写電圧は周辺の温度に応じて適切に調節する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって，本発明の目的は，画像形成装置の内部および外部の環境や使用条件によって転写電圧を制御する画像形成装置の転写電圧制御方法および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】
【００１４】
前記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の転写電圧制御方法は，（ａ）画像形成装置の外部温度を検知するステップと，（ｂ）前記画像形成装置の内部温度を検知するステップと，（ｃ）検知された前記外部温度および前記内部温度に基づいて，転写ローラに印加される転写電圧を決定するステップと，（ｄ）決定された前記転写電圧を前記転写ローラに印加して印刷作業を行うステップとを含む。
【００１５】
好ましくは，前記（ｃ）ステップが，検知された前記外部温度と検知された前記内部温度との温度差を計算するステップと，計算された温度差を既設定された設定値と比較するステップと，該比較結果，前記内部温度が前記外部温度より前記設定値以上高い場合，前記転写電圧を所定値減少させるステップとを含む。
【００１６】
好ましくは，前記画像形成装置の転写電圧制御方法は，（ｇ）前記転写ローラの抵抗および前記転写ローラを通過する用紙の抵抗を測定するステップをさらに含み，前記（ｃ）ステップは，前記（ｇ）ステップにより測定された前記転写ローラの抵抗および前記用紙の抵抗に基づいて前記転写電圧を決定する。
【００１７】
これにより，画像形成装置は，内部および外部の温度に応じて，転写電圧を適切に調節することによって，印刷品質を向上させることができる。
【００１８】
一方，本発明に係る画像形成装置は，転写ユニットから印刷用紙にトナー画像を伝達する転写ローラと，本体の外部温度を検知する外部温度センサと，前記本体の内部温度を検知する内部温度センサと，検知された前記外部温度および前記内部温度に基づいて転写ローラに印加される転写電圧を決める制御ユニットとを含む。
【００１９】
本発明に係る画像形成装置は，転写ユニットから印刷用紙にトナー画像を伝達する転写ローラと，本体の外部温度，前記本体の内部温度，前記転写ローラの抵抗値，および前記印刷用紙の抵抗値のいずれかの組合を測定するセンサユニットと，前記本体の外部温度，前記本体の内部温度，前記転写ローラの抵抗値，および前記印刷用紙の抵抗値のいずれかの組合に基づいて転写ローラに印加される転写電圧を決める制御ユニットとを含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば，連続的な給紙供給にともなう内部温度の過熱，外部環境の急激な変化に適応的に画像形成装置の転写電圧を調節して，印刷品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
図２は，本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示した図面である。
【００２３】
図面に示しているように，本実施形態に係る画像形成装置は，感光ドラム１０，光走査装置１２，現像ユニット１３，転写ベルトを含む転写ユニット２０，転写ローラ２１，定着ローラ２２，外部温度センサ２５，内部温度センサ２７および制御ユニット（Control Unit）２９を備える。ここで，図１の画像形成装置の構成要素と同じ部材に対しては，その機能と動作が同一であるので，同じ図面符号を付し，以下ではその説明を省略する。
【００２４】
外部温度センサ２５は，画像形成装置の外側に設けられ，画像形成装置の外部の温度を検知する。内部温度センサ２７は，画像形成装置の内側に設けられ，画像形成装置の内部の温度を検知する。この場合，外部温度センサ２５および内部温度センサ２７は，画像形成装置の外部および内部の相対湿度を共に測定できる乾湿温度計で具現されることが好ましい。
【００２５】
制御ユニット２９は，外部温度センサ２５，内部温度センサ２７および高電圧端子２４に各々接続されており，外部温度センサ２５により検知された外部温度および内部温度センサ２５により検知された内部温度に基づいて，転写ローラ２１に印加される転写電圧を決定する。すなわち，制御ユニット２９は，外部温度センサ２５により検知された外部温度および内部温度センサ２７により検知された内部温度の差を計算し，計算された温度差を既設定された設定値と比較し，比較された結果に応じて，転写ローラ２１に印加される転写電圧を決定する。
【００２６】
ここで，画像形成装置は，転写ローラ２１の抵抗値および転写ローラ２１を通過する用紙の抵抗値（以下，「認識抵抗値」という）を測定する抵抗測定センサ（図示せず）をさらに備えることが好ましい。この場合，制御ユニット２９は，抵抗測定センサにより測定された認識抵抗値を計算された温度差と共に考慮して，転写電圧を決定することが好ましい。
【００２７】
図３は，本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の転写電圧制御方法を示すフロチャートである。図面に示しているように，画像形成装置の作用をさらに詳細に説明する。
【００２８】
感光ドラム１０は，帯電ローラ（図示せず）により，表面が均一な高電圧に帯電される。光走査装置１２は，印刷するページを回転する感光ドラム１０に光で照らして，潜在的な映像を形成させる。光走査装置１２により感光ドラム１０の表面に形成された潜在的な映像を静電潜像と言う。この場合，レーザビームドライバ（図示せず）は，ビデオコントローラ（図示せず）から印刷しようとするビデオデータを直列データ信号形態に受信して，レーザビームを変調させる。変調されたレーザビームは，回転する多面鏡の走査鏡に反射されて感光ドラム１０の周囲に走査されて水平走査が行われる。
【００２９】
結局，レーザビームは，接続レンズ（図示せず）により集められて回転する六角の鏡により反射され，感光ドラム１０の表面にレーザビームが照らされて，光による画像を形成する。印刷するページの垂直走査のため，感光ドラム１０は，一定の速度で回転し，レーザビームが走査鏡の左側の一定位置にくると，ライン同期信号が発生して印刷する水平走査ラインに対する同期を合わせるようになる。
【００３０】
現像ユニット１３は，感光ドラム１０の表面の静電潜像をトナー粒子により可視画像に変換させる。変換された可視画像は，感光転写ローラ１６により転写ベル１４に転写される。
【００３１】
転写ベルト１４は，現像ユニット１３により感光ドラム１０の表面に付着されたトナー粒子を印刷用紙の前面へ移動させる。転写ワイヤーに（＋）の高電圧（＋５ｋＶ〜＋７ｋＶ）を掛けて生じたコロナ放電により，印刷用紙の裏面が（＋）電荷に荷電されるようにする。このような転写コロナ放電による静電気力が，トナーが感光ドラム１０につく付着力より大きいので，トナーは転写ベルト１４により移動されながら転写ベルト１４と転写ローラ２１との間を通過する印刷用紙の前面に付着されて，可視的な画像を形成するようになる。
【００３２】
この場合，印刷用紙の前面へ移動されたトナー画像は，弱い静電気力により付着されているので，外部の影響により画像が乱れることができる。したがって，定着ローラ２２は，用紙に熱（１５０〜１９０℃）と圧力（４〜６ｋｇ）を加えて，画像をなしているトナーを溶かして，用紙に強く融着させる。
【００３３】
一般に，感光ベルト１４と転写ローラ２１との間を通過する用紙抵抗および感光ベルト１４に付着されたトナーの帯電量は，図４Ａおよび図４Ｂに示しているように，温度および湿度の変化によって変化する。したがって，温度および湿度の変化に応じて，転写ローラ２１に印加される転写電圧も異なるように調節されなければならない。
【００３４】
一方，外部温度センサ２５は，画像形成装置の外部の温度を検知する（Ｓ３０１）。これは，画像形成装置の周辺の温度が急激に変化する場合，それにより変化する認識抵抗値に対応して，転写電圧を調節するためのものである。
【００３５】
また，内部温度センサ２７は，画像形成装置の内部の温度を検知する（Ｓ３０３）。
【００３６】
給紙部からピックアップされた用紙は，移送経路に沿って移送されて感光ベルト１４と転写ローラ２１との間を通過するが，給紙部から連続的に用紙が給紙される場合，画像形成装置の過熱により内部の温度が上昇するようになる。内部温度センサ２７は，画像形成装置の内部の温度を検知することによって，画像形成装置の内部の温度変化にともなう認識抵抗値の変化に対応して，転写電圧を調節できるようにする。
【００３７】
制御ユニット２９は，外部温度センサ２５により検知された外部温度と内部温度センサ２７により検知された内部温度との差を計算する（Ｓ３０５）。また，制御ユニット２９は，計算された外部温度と内部温度との温度差を既設定された設定値と比較する（Ｓ３０７）。この場合，抵抗測定センサ（図示せず）は，認識抵抗値，すなわち，用紙抵抗値および転写ローラ２１の抵抗値を測定する（Ｓ３０９）。認識抵抗値が測定されれば，制御ユニット２９は，図５に示すように，測定された認識抵抗値および計算された温度差にともなう環境条件に基づいて，転写ローラ２１に印加される転写電圧を決定する（Ｓ３１１）。例えば，内部温度が外部温度より設定値以上高い場合，制御ユニット２９は，転写電圧を所定値だけ減少させる。制御ユニット２９により減少される転写電圧の量は，図５に示した通りである。この場合，図５に示したように，転写ローラ２１に印加される転写電圧は，内部温度および印加抵抗により異なり，印加される転写電圧がしきい値を越える場合に設定値ほど減少できるように具現されることもできる。
【００３８】
また，制御ユニット２９は，内部温度と外部温度との温度差によって，様々の幅に設定された所定値で転写電圧を減少させるように具現されることができる。
【００３９】
転写ローラ２１に印加される転写電圧が決定されれば，制御ユニット２９は，決定された転写電圧が転写ローラ２１に印加されるように，高電圧端子２４を制御し，制御された転写電圧により用紙にトナーが転写および定着されるように，印刷作業を行わせる（Ｓ３１３）。
【００４０】
これにより，画像形成装置は，連続的な用紙の給紙にともなう画像形成装置の内部温度の過熱または外部環境の急激な温度変化に応じて，適応的に転写電圧を調節できるようになることによって，印刷品質を向上させることができる。
【００４１】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は，映像ディスプレー装置などにおける画面補間（Interpolation）に用いられて，速い速度で画質を改善することができる。
【００４３】
また，本発明は，画像形成装置に用いられて，温度センサにより検知された周辺の温度を利用して転写電圧を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】通常の画像形成装置の構成を示した説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示した説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の転写電圧制御方法を示したフロチャートである。
【図４Ａ】温度および湿度の変化にともなう用紙抵抗を示した説明図である。
【図４Ｂ】温度および湿度の変化にともなうトナー帯電量を示した説明図である。
【図５】認識抵抗にともなう転写電圧の調節を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  感光ドラム
１２  ＬＳＵ
１３  現像ユニット
１４  感光ベルト
２１  転写ローラ
２２  定着ローラ
２５  外部温度センサ
２７  内部温度センサ
２９  制御ユニット
【図１】
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【図２】
2005141220.tif 000004
【図３】
2005141220.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2005141220.tif 000007
【図５】
2005141220.tif 000008